JP3025330U - 建設重機の振動減衰装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本考案は、建設工事現場における建設重機等が
発生する振動を速やかに低レベルに減衰させる建設重機
の振動減衰装置を提供する。 【解決手段】建設工事現場等々で使用される建設重機の
走行及び作業により発生する振動を減衰させる建設重機
等の振動減衰装置であって、建設工事現場等の地盤に構
築した床地上に配置された建設重機が走行する上部架台
１２と、前記床地上に設られた上部架台１２と対向して
配置される下部架台１３と、上部架台１２、下部架台１
３間に設けられ上部架台１２からの振動を吸収する空気
バネ１１と、前記上部架台１２の位置を一定の水平レベ
ルに調整する自動レベル調整装置１４と、前記上部架台
１２の縦揺れを緩衝する油圧緩衝制御装置１５と、前記
上部架台１２の降下位置を規制する下限ストッパー１６
とを有する。

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の属する技術の分野】

本考案は、建設工事現場等で使用される重機械の走行及び作業により発生する 振動を、作業所の敷地境界で特定のレベル以下に抑える建設重機の振動減衰装置 に関するものである。

【従来の技術】

通常、建設工事現場では、ユンボ、バックホー、クローラクレーン等の重機械 が使われることが多いが、これらは騒音の他に振動も発生し、特に都市土木現場 では近隣住民からの苦情等により工事に支障を来す場合が多い。 騒音に関しては、例えば、諸官庁等の設計基準に騒音対策の方法が確立されて いる。 しかし、建設作業に伴う振動対策については、ほとんど対策が講じられていな いのが現状である。 建設作業において、建設工事現場と近隣民家との距離が十分離れているときは 距離減衰により問題となる振動レベル以下になることが期待できるが、敷地境界 と民家との距離が近い場合、振動絶縁等の対策を実施する必要がある。 従来、このような振動絶縁を行う技術については、理論的にも、技術的にも確 立されており、工場の機械、自動車の振動対策、建築物の振動対策等に実用化さ れている。この領域での防振対策の要点は、防振支持された剛体とみなされる防 振架台の上に、対象とする機械等を載せ、その重量と防振支持体のバネ定数から 定まる共振周波数ｆ₀をいかに設計するかにより、振勤減衰性能が決まってくる 。

【考案が解決しようとする課題】

従来の防振設計の概念では、防振架台は剛体として取り扱われ、更にその上に 載せられる対象物（例えば、機械等の振動発生をするもの）の位置は固定されて いる。即ち、対象物の防振架台上における重心位置は変化しないとみなされて取 り扱われている。 一方、本考案の対象である建設現場における建設重機等の振動絶縁の設計に当 たっては、その作業内容が絶えず重機の走行（場所替え）、作業（例えば掘削） 等を必要とするから、防振架台上の対象とする重機の重心位置固定の取扱いはで きない。 防振架台上の対象とする建設重機の重心位量が固定的に取り扱われない場合に あっては、従来の剛体としての防振架台を用いると、防振支持系として空気バネ を用いた場合、重機が乗っている部分の架台がその重量により沈み、その反対側 が跳ね上がることになる。このため、重機がある部分の空気バネに空気が供給さ れ、沈み込んだ部分を元のレベルに維持しようとし、また、跳ね上がった部分の 空気バネについては、跳ね上がった部分を元にもどすために空気の排気が行われ る。 このような動作により、防振架台が比較的小さく且つ重心位置のずれが小さい 場合には、比較的スムースに元の位量に防振架台を復元することができる。 しかし、建設現場に用いる重機等を載せる場合に採用する大きな防振架台（例 えば８ｍ×８ｍ）の場合重心位量のズレが大きく、既述したような剛体的取扱い をされる防振架台の場合には、重機と反対側の跳ね上がり量も大きくなり安全上 問題で、作業スペースとしての使用が不可能になる。 また、跳ね上がり量の修正のための空気バネに対する空気の吸気、排気量も大 きくなり、元の位置に収斂するまでの時間が長時間になるという課題がある。 そこで、本考案は、建設工事現場における建設重機等が発生する振動を速やか に低レベルに減衰させ、近隣への影響を回避できる建設重機の振動減衰装置を提 供する。

【課題を解決するための手段】

本考案は、建設工事現場等で使用される建設重機の走行及び作業により発生す る振動を減衰させる建設重機の振動減衰装置であって、建設工事現場等の地盤に 構築した床地上に配置された建設重機が走行する上部架台と、前記床地上に設け られた上部架台と対向して配置される下部架台と、上部架台、下部架台間に設け られ上部架台からの振動を吸収する防振支持系としての空気バネと、前記上部架 台の位置を一定の水平レベルに調整する自動レベル調整装置と、前記上部架台の 縦揺れを緩衝する油圧緩衝制御装置と、前記上部架台の降下位置を規制する下限 規制装置とを有することを特徴とするものである。 本考案の建設重機の振動減衰装置によれば、建設重機が上部架台上を走行する 際に生じる振動を、前記上部架台、下部架台間に設けられた防振支持系としての 空気バネが吸収し床地に対する振動絶縁を行うとともに、自動レベル調整装置が 上部架台の位置を一定の水平レベルに調整し、更に油圧緩衝制御装置が上部架台 の縦揺れを緩衝する。 これにより、建設工事現場における建設重機等が発生する振動を速やかに低レ ベルに減衰させ、近隣への影響を回避できるとともに、上部架台上における建設 重機が載っていない部分の安全性も確保できる。 また、下限規制装置が上部架台の降下位置を規制するので、地震等の非常事態 でも上部架台上の建設重機の転倒防止が図れる等非常事態での安全性も万全とな る。

【考案の実施の形態】

以下に本考案の実施の形態を詳細に説明する。 本実施の形態の建設重機の振動減衰装置は、建設工事現場等で使用されるユン ボ、パックホー、クローラクレーン等の建設重機等による振動が近隣民家等ヘ及 ぼす影響を低減させるものである。 以下に、本実施の形態の建設重機の振動減衰装置について、図面を参照して詳 述する。 この振動減衰装置は、図１、図２に示すように、建設作業現場の地盤２に構築 したコンクリートの床地３上に設けた例えば上面の寸法が８ｍ×８ｍ程度の防振 架台１と、この防振架台１に対し詳細は後述するような圧縮空気を供給するコン プレッサー５及び空気槽（タンク）６からなる空気供給源４と、前記防振架台１ 、コンプレッサー５の動作制御を行うための操作盤７とを具備している。 前記操作盤７には、コンプレッサー５を動作させる操作スイッチ、圧力計、後 述する自動レベル調整装置１４、油圧緩衝制御装置１５の操作を行うためのスイ ッチ類等が設けられている。 前記防振架台１上には、図１に示すように、例えば建設重機の一種である油圧 シャベル１０が配置され、この防振架台１を走行して建設作業を行うようになっ ている。 次に、図２を参照して前記防振架台１の構造について詳述する。 本実施の形態に係る防振架台１は、前記油圧シャベル１０が上面を走行する上 部架台１２と、前記床地３上に設けられ上部架台１２と平行に配置された下部架 台１３と、上部架台１２、下部架台１３間に設けた防振支持系としての多数（例 えば２７個）の空気バネ１１と、自動レベル調整装置１４と、油圧緩衝制御装置 １５と、下限規制装置としての下限ストッパー１６とを有している。 前記上部架台１２は、長さ方向及び幅方向に列設した覆工桁（防振支持された 桁）１７と、この上に載せられる覆工板（防振支持された板材）１８とからなり 、油圧シャベル１０は覆工板１８の上面を走行し、建設作業を行うようになって いる。図２中の１７ａは長さ方向から見た状態の覆工桁１７を示し、１７ｂは幅 方向から見た状態の上記覆工桁１７を示している。 前記覆工桁１７は、幅をＷおよび長さをＬとし（但し、Ｌ／Ｗ≧１）、その幅 方向の剛性をＧｗ、長さ方向の剛性をＧｌとしたとき、幅方向の剛性Ｇｗと長さ 方向の剛性Ｇｌとの比である剛性比Ｇｗ／Ｇｌを、１．０５乃至５．０、好まし くは１．０５乃至２．０の範囲に設定している。剛性比Ｇｗ／Ｇｌが１．０５以 下であると、覆工桁１７は実質的に剛体架台として作用し、油圧シャベル１０が 載っていない領域の跳ね上がりを防止できない。また、剛性比Ｇｗ／Ｇｌが５． ０以上になると、長さ方向の覆工桁１７が実質的に作用せず、幅方向の覆工桁１ ７が独立に建設重機の荷重を支えることになり、覆工桁１７の下方に設置してい る空気バネ１１に過大な加重が作用して油圧シャベル１０の荷重により沈み込ん だ空気バネ１１が元の状態に復元しない事態が生じてしまう。 なお、剛性比Ｇｗ／Ｇｌの設定は、公知の技術を用いて覆工桁１７のピッチや 重量、覆工板１８の重量、積載予定の建設重機の重量、作業時の重量（建設重機 の重量に作業対象物例えば土砂重量を加えたもの）等を考慮して適宜設計すれば 良い。 防振支持系としての前記空気バネ１１は、共振点ｆ₀を低く抑えて油圧シャベ ル１０等の衝撃振動を減衰させ地盤２との振動絶縁を図るために用いるものであ り、この点において従来使用されている防振ゴム、金属バネ、空気バネ等よりも 衝撃振動の防止性能に優れているものである。 前記空気バネ１１は、前記自動レベル調整装置１４、空気管２０を介して前記 空気槽６に接続されており、空気供給源４のコンプレッサー５から空気槽６、空 気管２０を経て自動レベル調整装置１４、更には、空気バネ１１に供給される圧 縮空気を使用して、油圧シャベル１０による衝撃振動が作用する上部架台１２の 覆工桁１７及び覆工板１８の水平レベルを自動的に一定位置に調整しつつ防振支 持を行うようになっている。 前記油圧緩衝制御装置１５は、前記下部架台１３により固定支持されるととも に、図示しない油圧供給源により油圧が制御されて、覆工桁１７に連結した縦揺 れ緩衝アーム１９により覆工桁１７の縦揺れを防止するようになっている。 前記下限規制装置としての下限ストッパー１６は、例えば空気バネやストッパ 機構を用いて構成され、地震等の非常時において前記空気バネ１１の空気抜けに よる上部架台１２の降下を所定の位置でくい止める安全対策として用いられてい る。 次に、上述した建設重機の振動減衰装置の動作を説明する。 前記油圧シャベル１０は、上部架台１２の覆工板１８上に配置され、土砂の掘 削、運搬等の作業を行い、覆工板１８上を走行するが、この際、大きな振動が発 生する。 本実施の形態の振動減衰装置によれば、上述した油圧シャベル１０が発生する 振動を前記防振支持系により吸収し、低レベルに減衰させ、近隣への影響を回避 する。即ち、前記空気供給源４のコンプレッサー５から空気槽６、空気管２０を 経て供給される圧縮空気を使用して自動レベル調整装置１４は、上部架台１２の 覆工桁１７及び覆工板１８の水平レベルを油圧シャベル１０の走行時において自 動的に一定位置に調整する。 また、空気バネ１１は、油圧シャベル１０の走行時において上部架台１２の覆 工桁１７及び覆工板１８の防振支持を行う。更に、前記油圧緩衝制御装置１５は 、覆工桁１７に連結した縦揺れ緩衝アーム１９により覆工桁１７の縦揺れを防止 する。 このような動作により、前記油圧シャベル１０の重心位置が覆工桁１７の重心 位量と大きくずれても、覆工板１７の跳ね上がりを防止でき、油圧シャベル１０ の載っていない覆工板１８上の部分に安全な作業スペースを確保しつつ前記下部 架台１３、床地３、更には地盤２への振動絶縁を図れる。 また、前記下限ストッパー１６は、前記空気バネ１１の空気抜けによる上部架 台１２の降下を所定の位置でくい止める。これにより、地震等が発生したような 非常時においても前記油圧シャベル１０の転倒防止が図れる等安全面でも優れた ものとなる。 本考案者等の実験によれば、前記空気バネ１１を作動状態にした状態で油圧シ ャベル１０を覆工板１７上で走行させた場合でも、覆工板１７の跳ね上がり現象 は生じないことを確認できた。また、本実施の形態に係る防振架台１を使用しな い場合に比べ約２０ｄＢ振動減衰効果が得られた。 なお、本考案は、上述した建設現場の振動減衰対策として用いる他、前記剛性 比の設定を適宜変更することにより、例えば体育館等の床の振動防止対策等にも 適用できる。

【考案の効果】

以上説明した本考案によれば、建設工事現場における建設重機等が発生する振 動を速やかに低レベルに減衰させ、近隣への影響を回避でき、更に非常事態での 安全性も万全な建設重機の振動減衰装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施の形態を示す概略配置図である。

【図２】本考案の実施の形態における防振架台の構造を
示す部分切欠断面図である。

【符号の説明】 １ 防振架台 ２ 地盤 ３ 床地 ４ 空気供給源 ５ コンプレッサー ６ 空気槽（タンク） ７ 操作盤 １０ 油圧シャベル １１ 空気バネ １２ 上部架台 １３ 下部架台 １４ 自動レベル調整装置 １５ 油圧緩衝制御装置 １６ 下限ストッパー １７ 覆工桁 １７ａ 長さ方向から見た状態の覆工桁１７ １７ｂ 幅方向から見た状態の覆工桁１７ １８ 覆工板 １９ 縦揺れ緩衝アーム ２０ 空気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 真保 正吾 東京都千代田区三番町２番地 飛島建設株 式会社内 (72)考案者 丸山 信明 東京都千代田区三番町２番地 飛島建設株 式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】建設工事現場等で使用される建設重機の走
   行及び作業により発生する振動を減衰させる建設重機等
   の振動減衰装置であって、 建設工事現場等の地盤に構築した床地上に配置された建
   設重機が走行する上部架台と、 前記床地上に設けられた上部架台と対向して配置される
   下部架台と、 前記上部架台、下部架台間に設けられ上部架台からの振
   動を吸収する防振支持系としての空気バネと、前記上部
   架台の位置を一定の水平レベルに調整する自動レベル調
   整装置と、前記上部架台の縦揺れを緩衝する油圧緩衝制
   御装置と、前記上部架台の降下位置を規制する下限規制
   装置としての下限ストッパーとを有することを特徴とす
   る建設重機の振動減衰装置。