JP2812816B2 - 地盤の締固め方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動ローラを使用して
地盤の締固めを施工する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の地盤の締固め方法では、アスファ
ルトフィニッシャ等によって地面にアスファルト合材や
超硬練りのコンクリート等を敷き均し、その上を、上下
に振動可能な振動ロールを備えた振動ローラで転圧し
て、前記振動ロールの振動と自重とにより地盤の締固め
を施工している。

【０００３】なお、前記上下に振動可能な振動ロールの
振動機構は、例えば、転動輪の回転中心を挟んで水平に
起振軸を２本配置しギヤで同期をとりながら相互に逆回
転させ、且つ、前記両起振軸に取り付けた偏心ウエイト
が上下で同一方向を向くようにすることで、水平方向の
力を打ち消し垂直方向の振動だけを発生させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の地盤の締固
め方法では、上下方向の振動によって路面の比較的深層
部まで締固めが実施されるが、締固め度を上げるため
に、同じ振動ローラで２度３度と転圧してもある一定以
上には締固まらず、さらに締固めるためには、もっと起
振力の大きな別の振動ローラを使用しなければならな
い。このとき、前後に２体の振動ロールを連結してなる
振動ローラが使用されても、従来は、前後の振動ロール
を別々に垂直方向へ振動させて転圧しているだけであっ
て、両振動ロールからの振動を集中させるという考えは
なく、各振動ロールで発生した振動以上の振動を路面下
に与えることができない。

【０００５】また、任意の深さの地盤層を特定して締固
めることができないという問題もある。本発明は、前記
のような問題点に着目してなされたもので、路面下の任
意の深さの地盤を特に締固めることが可能になると共
に、複数の振動ロールからの振動を合成することで、１
つの振動ロールによる締固めよりも大きな締固め度を得
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の地盤の締固め方法は、振動方向が特定可能
な振動ロールを、前後に所定の間隔を開けて複数連結し
てなる振動ローラを用いて、その複数の振動ロールによ
る各接地部からの振動伝達方向を地盤の特定の深さ位置
で交差させることで、その位置に各振動ロールからの振
動を集中させることを特徴としている。

【０００７】

【作用】例えば、前後に２体の振動ロールを所定の間隔
で連結した振動ローラを使用し、前側の振動ロールの振
動方向を垂直方向から後方に角度θだけ傾け、後側の振
動ロールの振動方向を垂直方向から前方に角度θだけ傾
けると、前後各振動ロールから発生した振動は、各振動
ロールの接地部から角度θだけ夫々傾斜された方向に伝
達されて、前後の振動ロール間の中央の路面下で且つ一
定の深さの地盤部分に集中する。

【０００８】前記のように、前後に連結された複数の振
動ロールの各振動方向を特定して、各振動ロールの接地
部からの振動伝達方向を特定の深さで交差するようにす
ると、その深さ部分に各振動ロールからの振動が集中し
て、その部分の地盤を特に締固める。特に、各振動ロー
ルからの振動が集中し合成されるために当該振動集中部
に対する振動エネルギーが大きくなり、１つの振動ロー
ルでの締固めよりも大きな締固め度で前記振動集中部に
対する締固めが施工される。

【０００９】前記振動方向を保持したまま、振動ローラ
を移動させることで、前記振動集中部が一定の深さを保
持したまま水平に移動して、一定の深さの地盤層が順次
締め固められる。なお、本発明で使用される、振動方向
を特定可能な振動ロールとしては、例えば特開昭６３−
３１５７１１号公報等に記載されているものが公知とし
て知られている。

【００１０】

【実施例】本実施例を図面に基づいて説明する。まず、
本実施例で使用される振動ロールＲの構成を説明する
と、図１に示すように、筒状の転動輪１内に二つの内壁
２が離間して設けられ、その各内壁２の中央には夫々前
記転動輪１の回転中心と同軸に軸穴２ａが開設されてい
る。その二つの内壁２，２間には前記転動輪１と同軸に
円筒形状の起振体枠３が配置されて、その起振体枠３の
両端部に夫々設けられた筒状の延設部３ａによって夫々
前記内壁２の軸穴２ａに軸受を介して支持されて回転自
在となっている。

【００１１】その起振体枠３の一方の延設部（図１中左
側）３ａには、起振用モータ４が、その延設部３ａに回
転軸４ａを挿入した状態で固定されて、その起振用モー
タ４の回転軸４ａの端部に駆動軸５の一端部が連結さ
れ、さらに、その駆動軸５の他端部にギヤトレーン６を
連結している。そのギヤトレーン６は、前記駆動軸５に
固定された駆動歯車６ａと、その駆動歯車６ａに噛合さ
れた従動歯車６ｂと、その従動歯車６ｂと同軸に固定さ
れた第１歯車６ｃと、その第１歯車６ｃに噛合する第２
歯車６ｄとから構成されている。そして、前記第１歯車
６ｃと第２歯車６ｄの中心軸に夫々起振軸７ａ，７ｂが
接続されて、その両起振軸７ａ，７ｂは、相互に転動輪
１の回転中心を挟んで対称で且つ水平に配置され、前記
起振体枠３内に軸受を介して支持されている。

【００１２】その一対の起振軸７ａ，７ｂには夫々、偏
心ウエイト８が、周方向に１８０度の位相差をもって偏
心されて固定され、且つその両偏心ウエイト８は上下方
向へ向いたときに互いに同一位相になるように設けられ
ている。前記起振体枠３の図１中左側に設けられた延設
部３ａは、軸受を介して支持体９に支持され、その支持
体９は防振ゴム１０を介してフレーム１１に固定されて
いる。

【００１３】また、前記円筒状の延設部３ａの外周部か
ら径方向に突設部３ｂが突設されている。その突設部３
ｂの外端部にはシリンダ１２のピストンロッド１２ａ先
端部が揺動可能に連結され、そのシリンダ１２本体が前
記支持体９に接続されて、そのシリンダ１２のピストン
ロッド１２ａの伸縮によって前記突端部３ｂを９０度回
動可能としている。なお、１３，１４は支持体９に固定
されたストッパで、前記突設部３ｂと当接して該突設部
３ｂの回動が９０度以上にならないように制限してい
る。

【００１４】前記構成の振動ロールＲでは、起振用モー
タ４を駆動すると、その動力は駆動軸５を介してギヤト
レーン６の駆動歯車６ａに伝達され、その駆動歯車６ａ
に噛合している従動歯車６ｂを回転させて、その従動歯
車６ｂに固定された一方の起振軸７ａを回転する。さら
に、第１歯車６ｃ及び第２歯車６ｄによって同期がとら
れて、前記一方の起振軸７ａとは逆方向に他方の起振軸
７ｂも同一回転速度で回転させられる。

【００１５】前記回転により、一対の起振軸７ａ，７ｂ
に取り付けられた各偏心ウエイト８は、図４（ａ）〜
（ｂ）の模式図に示すように、相互に反対方向へ同期を
とって回転する。このとき、図５の模式図に示すよう
に、各偏心ウエイト８によって発生する遠心力は、その
水平成分の力が絶えず打ち消し合ってゼロになり垂直成
分の力のみが合成されて、垂直方向の力だけが作用し垂
直方向の振動だけを発生する。

【００１６】前記状態でシリンダ１２のピストンロッド
１２ａを作動させると、そのピストンロッド１２ａの進
退に合わせて、該ピストンロッド１２ａに連結されてい
る突設部３ｂが回動する。そして、該突設部３ｂに連続
する起振体枠３が転動輪１の回転中心を中心に回動し、
該起振体枠３内に支持されている２本の起振軸７ａ，７
ｂも前記回転中心を中心に回転して、もって振動ロール
Ｒの振動方向Ｓが変更される。即ち、シリンダ１２装置
の作動により前記突設部３ｂが角度θだけ回動させられ
ると、図６に示すように、前記２本の起振軸７ａ，７ｂ
を結ぶ仮想の平面Ｈも水平方向から角度θだけ傾斜さ
れ、さらに振動方向Ｓも垂直方向からθだけ傾斜され
て、よって該振動ロールＲの接地部から路面Ｇ下への振
動の伝達方向Ｆが角度θだけ傾斜された状態で振動が伝
達される。

【００１７】前記構成の振動ロールＲを、図３に示すよ
うに、前後に所定の間隔（本実施例ではＬとする）を開
けて２体連結した振動ローラを使用して地盤の締固めを
施工する。なお、前側と後側の各振動ロールＲ内のシリ
ンダ１２を、夫々前後対称な位置に配置して、各シリン
ダ１２のピストンロッド１２ａの進退により、前側の振
動ロールＲの振動方向Ｓは垂直方向から後方側に傾斜可
能とし、また後側の振動ロールＲの振動方向Ｓは垂直方
向から前方側に傾斜可能にしている。

【００１８】そして、各シリンダ１２のピストンロッド
１２ａを進退させて、各一対の起振軸７ａ，７ｂで形成
される仮想の平面Ｈを夫々角度θだけ傾斜させ、前後両
振動ロールＲの振動方向Ｓを垂直方向から夫々、前側の
振動ロールＲ側を後方に、または後側の振動ロールＲ側
を前方に角度θだけ傾斜するように選択する。さらに、
前後両振動ロールＲの起振モータ４を駆動すると、図７
に示すように、前後各振動ロールＲと路面Ｇとの接地部
から垂直方向に対して（前側の振動ロールＲでは後方
に、後側に振動ロールＲでは前方に）角度θだけ傾斜す
る方向Ｆへ振動が伝達されて、その伝達された各振動
が、前後両振動ロールＲ間の中間位置の路面Ｇ下で、且
つ（L/2 ）・cot θの深さの位置Ｐに集中し、もって、
その振動集中部分Ｐの地盤が特に締固められる。

【００１９】このとき、前記両振動ロールＲからの各振
動が前記振動集中部Ｐで合成されるため、一つの振動ロ
ールＲによる振動エネルギーよりも大きな振動エネルギ
ーがその振動集中部Ｐに加えられて、一層その部分Ｐの
締固め度が大きくなる。そのまま、振動ローラを前進さ
せると、該振動ローラに追従して前後両振動ロールＲに
よる各振動の集中部分Ｐが一定の深さを保持しながら移
動し、かくして一定の深さの地盤層を特に締固めること
ができる。

【００２０】前記振動集中部Ｐの深さは、前後両振動ロ
ールＲによる振動方向Ｓの傾斜角θを変えることで変更
できる。前記説明では、前後両振動ロールＲの振動方向
Ｓの傾斜角を夫々同一角度θで傾けているが、前後各振
動ロールＲの振動方向Ｓを別々の角度で傾斜させても構
わない。例えば、図８（ａ）に示すように、前側の振動
ロールＲの振動方向Ｓの傾斜角をα，後側の振動ロール
Ｒに振動方向Ｓをβだけ傾斜させると、前後の両振動ロ
ールＲによる振動はL/（tan α＋tan β）の深さ部分に
集中して、その深さの地盤を特に締固める。

【００２１】また、前記実施例では、各振動ロールＲの
振動方向Ｓを９０度の範囲に限定して選択可能としてい
るが、前記振動方向Ｓの選択を１８０度の範囲に拡大し
て、図８（ｂ）に示すように、前側の振動ロールＲの前
方の路面Ｇ下の地盤に振動集中部Ｐがくるようにしても
構わない。また、本実施例では前後に２体だけ振動ロー
ルＲを配置したが、所定の間隔を開けて前後３体以上の
振動ロールＲを連結した振動ローラを使用するようにし
ても構わない。この場合でも、各振動ロールＲの振動方
向を夫々適当な傾斜角で傾けることで、図８（ｃ）に示
すように、特定の路面Ｇ下の特定の深さの位置に各振動
が集中されて、その深さの地盤を特に締固めることがで
きる。

【００２２】また、本実施例の振動ロールＲの振動機構
は一例であるので、振動方向Ｓが特定でき且つその振動
方向Ｓが複数選択可能であれば、他の振動機構を有する
振動ロールＲを連結した振動ローラを使用してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の地盤
の締固め方法では、路面下の任意の深さの地盤を特定し
て締固めることができ、さらには、複数の振動ロールの
振動を集中させることで、各振動ロールによる個々の締
固めよりも大きな締固め度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係わる振動ロールを示す上面断面図
である。

【図２】シリンダによる起振体枠の突設部の回動を示す
断面図である。

【図３】振動ローラを示す側面図である。

【図４】起振軸に固定された偏心ウエイトの回転状態を
示す側面図である。

【図５】一対の偏心ウエイトの遠心力の水平力と垂直力
の状態を位相の変化に応じて示した模式図である。

【図６】一対の起振軸で形成する仮想の平面を傾斜させ
たときの振動方向を示す側面図である。

【図７】前後の振動ロールによる振動の集中状態を示す
側面図である。

【図８】他の実施例に係わる振動集中部を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

７ａ，７ｂ 起振軸 ８ 偏心ウエイト １２ シリンダ Ｒ 振動ロール Ｓ 振動方向 Ｆ 振動伝達方向 Ｐ 振動集中部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動方向が特定可能な振動ロールを、前
   後に所定の間隔を開けて複数連結してなる振動ローラを
   用いて、その複数の振動ロールによる各接地部からの振
   動伝達方向を地盤の特定の深さ位置で交差させること
   で、その位置に各振動ロールからの振動を集中させるこ
   とを特徴とする地盤の締固め方法。