JP3129573B2 - 重量物の移動に用いられる滑り台座装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば防波堤を構築
するための大重量ケーソンをその製作現場から運搬用の
台船まで移動させる場合等に実施される重量物の移動に
用いられる滑り台座装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】数千トンクラスのケーソンを移動させる
方法としては、台車方式、滑り方式、コロ方式などが知
られている。このうち、移動のための設備が単純で経費
が安く、しかも大重量物でもあまりトラブルを起こさず
に移動できる信頼性の高い方式は図１１に示すような滑
り方式である。

【０００３】すなわち、ケーソン製作ヤードを含むケー
ソン走行ヤードの床部分に、移動方向に沿った凸条から
なる複数の滑り受台４０を平行に設けておき、その受台
４０の上でケーソン４１を製作する。受台４０の上面に
は低摩擦材としてテフロン等の樹脂プレート４２が配設
される。一方、ケーソン４１の底面には樹脂プレート４
２と当接する位置に移動方向に長い帯状のステンレスレ
ール４３が埋設されている。この状態で、油圧ジャッキ
等を用いてケーソンを受台方向に引きまたは押し、樹脂
プレート４２とステンレスレール４３との摩擦が小さな
部分で滑らせながらケーソン４１を移動させるのであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の滑り方式では、ステンレスレールとの摩擦を
小さくするような低摩擦材の樹脂プレートを選択して
も、重量物の荷重が極めて大きいのでレールと樹脂プレ
ートとの摩擦力は相当大きく、ケーソンを移動する際に
極めて大きな動力を必要とするばかりか、樹脂プレート
が損傷しやすくなってその交換頻度が高くなる惧れがあ
る。

【０００５】また、滑り受台に不陸があるとケーソンが
偏心し、特定の受台に支持荷重が集中する結果、レール
と樹脂プレートとの摩擦力が一部で大きくなって、ケー
ソン移動の際により大きな動力を必要とするとともに特
定の樹脂プレートが損傷し易くなって頻繁に交換する必
要があった。

【０００６】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、レールと樹脂プレートとの
摩擦力を低減して、重量物を移動する際の動力を小さく
することができるとともに、樹脂プレートの交換頻度を
低減することができる重量物の移動に用いられる滑り台
座装置を提供することにある。

【０００７】

【０００８】

【課題を解決するための手段】 そこで 、請求項１に記載
の発明は、重量物をレールに沿って滑らせて移動させる
際に、前記重量物の底面と前記レールとの間に介在され
る滑り台座装置であって、細長い鋼材からなり上面が前
記重量物の底面に接し下面が前記レールの上面と対向す
る走行桁と、この走行桁の下面に水平方向に適宜間隔を
おいて取り付けられ、前記重量物の荷重を均等に支持す
るように該走行桁と前記レールとの間隔を拡大縮小する
複数の油圧ジャッキと、これら油圧ジャッキの下面に取
り付けられて前記レールの上面に接する低摩擦材の樹脂
プレートと、この樹脂プレートの下面に形成された凹部
に高圧液体を供給する高圧ポンプとを備えたものであ
る。

【０００９】

【作用】重量物の移動方向に設置されたレールと重量物
との間に低摩擦材からなる樹脂プレートが配置される。
樹脂プレートの下面に形成された凹部に高圧液体を供給
すると、その圧力が樹脂プレートからレールにかかる荷
重を減らすように作用するとともに、樹脂プレートとレ
ールとの接触界面が液体で濡れ、この液体が潤滑剤とし
て作用する。その結果、前記重量物を滑らせて移動させ
る際の摩擦力がきわめて小さくなる。

【００１０】そして、レール上に滑り台座装置が載り、
その上に重量物が載る。滑り台座装置の油圧ジャッキを
伸長すると重量物がジャッキアップされる。この状態
で、高圧ポンプにより樹脂プレートの下面に形成された
凹部に高圧液体を供給するとともに、走行桁を引きまた
は押すと、油圧ジャッキの下面に取り付けられた樹脂プ
レートとレールとの間の摩擦力がきわめて小さくなる。
また、レール面に不陸があった場合であっても、重量物
の荷重を均等に支持するように各油圧ジャッキが伸縮さ
れることでこれを吸収することができる。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の滑り台座装置を採用する走
行ヤード１を含むケーソンプラントの全体の平面レイア
ウトを示している。走行ヤード１の床部分には４本の凸
条からなる受台３が岸壁４に向かって平行に配設されて
いる。この走行ヤード１はケーソン２の製作ヤードを含
んでおり、走行ヤード１の所定位置で製作されたケーソ
ン２は、受台３に沿って移動して岸壁４に接岸している
台船５上に載る。

【００１２】図２及び図３はケーソン２の製作ヤードを
示し、受台３上にはステンレスレール６が配設されてお
り、受台３の両側にはさらに低い溝状の作業通路７が形
成されている。受台３（レール６）の上面の高さは作業
床８より低く、その差分に相当する高さの支保工９を受
台３の上に設置し、支保工９と作業床８との間に通路用
型枠１３を掛け渡すように設置し、型枠１３で作業通路
７の上部開口を塞ぐ。このように設置した型枠１３が作
業床８と面一になり、これら全体がケーソン２の底型枠
となって、これに他の型枠材を組合せてコンクリートを
打設し、ケーソン２の底面部分（下床版）を構築し、そ
の後、通常の方法によりケーソン２の構築を完成する。
ケーソン２が完成したならば、支保工９および型枠１３
を撤去する。

【００１３】そして、図４及び図５に示すように、ケー
ソン２の底面と受台３（レール６）の間に滑り台座装置
２０をセットする。それぞれの滑り台座装置２０は、４
本のＨ型鋼を平行に組合せて一体化した細長い走行桁１
６を主体とする。走行桁１６はケーソン２の底面寸法よ
り長く、これをケーソン２の真下のレール６上に配置す
ると、両端部がケーソン２の両側に突出する。

【００１４】また、１本の走行桁１６の下面部には複数
の油圧ジャッキ１８が長手方向に等間隔で配置され、こ
れら各油圧ジャッキ１８の脚板１８ｂには樹脂プレー
ト、この実施例では、図６及び図７に示すような、超高
分子量ポリエチレン（例えば、オレフィン系プラスチッ
クであるハイモラー（商品名））製の樹脂プレート１７
が接合され、この樹脂プレート１７を介して各油圧ジャ
ッキ１８がステンレスレール６上に載置されている。各
油圧ジャッキ１８のラム１８ａが走行桁１６の下面に接
合されており、各油圧ジャッキ１８はそれぞれのジャッ
キ１８にかかるケーソン２の荷重を均等に支持するよう
にレール６と走行桁１６との間隔を拡大縮小している。
なお、各油圧ジャッキ１８のシリンダ外周には補強用の
リブ１８ｃが一体形成されている。

【００１５】上記のように、樹脂プレート１７をハイモ
ラーで構成した場合には、ハイモラーが超高分子量ポリ
エチレンであり、一般のポリエチレンに比べて耐摩耗
性、耐衝撃性、耐薬品性などの特性が著しく優れ、摩擦
係数はナイロンやテフロンよりも小さいので、ステンレ
スレール６との摩擦がきわめて小さく、安定した滑り特
性が得られる。

【００１６】それぞれの滑り台座装置２０は、ケーソン
２の製作時には非連結状態となっており、製作ヤードを
外れた走行ヤード１における４本のレール６上に搭載さ
れている。ケーソン２が完成して支保工９や型枠１３を
撤去してから、４台の滑り台座装置２０を個別的にレー
ル６上を滑らせてケーソン２の下方（製作ヤード）に移
動する。この移動時には各油圧ジャッキ１８は縮小して
おき、走行桁１６がケーソン２の底面に干渉しないでそ
の下に進入する。その後、図４に示すように、４本のレ
ール６上にそれぞれの滑り台座装置２０が搭載され、４
台の滑り台座装置２０における４本の走行桁１６の両端
部がこれらに直交配置された連結材（図示しない）で連
結される。

【００１７】４台の滑り台座装置２０をケーソン２の下
部に位置決めしたならば、複数の油圧ジャッキ１８を一
斉に伸長させて４本の走行桁１６を上昇させ、これら走
行桁１６でケーソン２を持上げて、ケーソン２を作業床
８からジャッキアップする。するとケーソン２の全重量
は４台の滑り台座装置２０を介して４本の受台３にかか
る。

【００１８】なお、それぞれの油圧ジャッキ１８を１つ
のポンプユニットにすべて並列に接続し、すべての油圧
ジャッキ１８に等しい油圧がかかるようにすれば、各油
圧ジャッキ１８のストロークが必ずしも一定にはなら
ず、作用する油圧が等しくなるように各ジャッキのスト
ロークが自動的に決まり、ケーソン２の荷重が複数の油
圧ジャッキで均等に分担されることになる結果、レール
６面に不陸があっても、それらの高さの変動がそれぞれ
の油圧ジャッキの自動ストローク調整機能によって吸収
され、複数の樹脂プレート１７にケーソン２の荷重が均
等にかかった状態でスムーズに重量物を移動させること
ができる。

【００１９】そして、この発明では、図６及び図７に示
すように、各樹脂プレート１７の底面中央部に矩形状の
凹部１７ａが形成されている。この凹部１７ａの平面面
積はプレート１７の全底面積の２５〜４０％程度に設定
されている。またプレート１７内には一端が底面凹部１
７ａに開口し、他端がプレート側面の管継手１７ｃに連
通した管路１７ｂが形成されている。そして、管継手１
７ｃには高圧水を凹部１７ａに供給するための配管４２
が接続される。高圧水はポンプ３０とアキュムレータ３
１によって発生されるもので、水圧は２０Kg／ｃｍ² 程
度が望ましい。

【００２０】以上のように、４台の滑り台座装置２０で
ケーソン２の全重量を支持している状態で、ポンプ３０
とアキュムレータ３１により発生した高圧水を樹脂プレ
ート１７の底面凹部１７ａに供給する。プレート底面は
ケーソン２の大重量によりステンレスレール６に圧接し
ているので、底面凹部１７ａはレール６により閉じられ
た空間となっており、その凹部空間に高圧水が供給され
る。この水の圧力は樹脂プレート１７を上方に押上げる
方向に作用し、その分だけプレート１７とレール６の圧
接面にかかる荷重が低減される。この圧接面にかかる荷
重が減少すると、滑り台座装置２０をレール６に沿って
移動させる際の摩擦力が減る。また、滑り台座装置２０
がレール６上を滑ると、プレート底面凹部１７ａに供給
されている水でプレート１７とレール６の境界面が濡れ
ることになり、この水が潤滑剤として作用し、両者間の
摩擦力がさらに減少することになる。

【００２１】４台の滑り台座装置２０でケーソン２の全
重量を支持するとともに、１６個の樹脂プレート１７の
底面凹部１７ａに高圧水を供給した状態で、４本の各走
行桁１６を横引き用ジャッキで引く。すると樹脂プレー
ト１７がステンレスレール６上を滑動し、走行桁１６に
搭載されているケーソン２を岸壁４に向けて移動させる
ことができる。

【００２２】なお、この実施例では、横引き用ジャッキ
により走行桁を引いてケーソン２を間接的に移動するこ
とにより、従来のようにケーソンに直接ジャッキ等を当
接させるものではないので、ケーソン２に局部的に大き
な応力がかかることなく、その損傷を防止することがで
きる。しかしながら、この発明は上記実施例に限定され
ず、ケーソン２に直接ジャッキ等を当接させるものに適
用してもよい。

【００２３】また、高圧液体として高圧水を利用した
が、他の液体、特にステンレスレール６と樹脂プレート
１７との摩擦力を低減させるものであってもよいことは
いうまでもない。

【００２４】さらに、上記実施例では複数の油圧ジャッ
キ１８を１つのポンプユニットに並列に接続したため、
自動的に各ジャッキのストロークが調整されたが、それ
ぞれの油圧ジャッキ１８に独立したポンプユニットを設
けるとともに、各油圧ジャッキ１８にかかる荷重を検知
し、これらの荷重がケーソン２の底面全体で均等となる
ように制御すれば、レール６面の不陸に対応できるだけ
でなく、ケーソン２が傾斜した場合であってもこの傾斜
姿勢を補正することができ、より安全にケーソン２を移
動することができる。

【００２５】次に、本願発明の効果を実証するための試
験について説明する。

【００２６】〈試験装置〉図８に示すような試験装置を
用いた。 （１）ケーソンを模した重錘 幅１，１５０mm×長さ１，１００mm×高さ１，１７０m
m、重量１０．５トンの重錘の底面に４つの樹脂プレー
トを両面テープで固定した。 （２）樹脂プレート ハイモラー（商品名）製のプレートを用いた。実際のケ
ーソン２の重量は約６０００トンであり、この荷重を１
ｍ×１ｍの平面形状を有する１６個の樹脂プレートで受
けることを想定する。樹脂プレートに形成された凹部の
開口率を２５％とすると、水圧が０であるときの面圧は
５４Kg／ｃｍ² となるが、実験では規模の差を考慮して
面圧を２４Kg／ｃｍ² に設定した。樹脂プレート１７
は、図９（ａ），（ｂ）に形状をしており、下面寸法を
幅１００mm×長さ１４７mm（面積は実物の１／６８）、
厚さ５０mmとし、凹部１７ａを幅４０mm×長さ９３mm×
深さ５mmとした。 （３）受台を模したＨ鋼 ３００mm×３００mmの２本のＨ鋼を８００mm間隔で平行
に配置した。 （４）ステンレスレール 材質をＳＵＳ３０４、幅１５０mm×長さ４，０００mm×
厚さ９mmとし、表面を研磨仕上げ（既製品）とし、前記
受台に皿ボルトで固定した。

【００２７】〈試験方法〉 （１）Ｈ鋼（受台）に設けられた滑車を介して２０トン
クレーンで前記重錘を引張り水平力を付与し、変位計に
よって重錘の滑り量（変位量）を測定した。前記クレー
ンにより水平力を付与して原位置から重錘を滑動させた
後（初動）、水平力の付与を一旦停止して再び滑動後の
位置からさらに重錘を滑動させた（再動）。このように
初動と再動とを試験したのは、初動時には樹脂プレート
に付与された水が樹脂プレートとレールとの接触界面に
存在していない状態、再動時には樹脂プレートとレール
との接触界面が濡れた状態を実現でき、それぞれの特性
を試験するためである。 （２）樹脂プレートの凹部に０、５、１０、１５、２０
Kgf ／ｃｍ² の水圧を付与し、目標引張速度を０．５ｍ
／min とした。なお、それぞれの水圧に対する面圧は２
４、２２、２１、１９、１７Kgf ／ｃｍ² である。 （３）耐久性を確認するため、最大水圧２０Kgf ／ｃｍ
² で試験を５回繰り返した。

【００２８】〈試験結果〉一般に、Ｗの重さの物体を横
方向に引張った場合、引張力（Ｔ）と滑り量（δ）との
関係は、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、Ｔｓで摩
擦が切れて滑り始め、その後、多少引張力が低下する現
象（Ｔｋとなる）を示しつつ、滑りが進行する。Ｔｓは
静止摩擦力であり静止摩擦係数（Ｕｓ）に対応し、Ｔｋ
は動摩擦力であり動摩擦係数（Ｕｋ）に対応する。

【００２９】各試験から得られた摩擦係数を表１に示
す。また、水圧が０のときの試験結果をもとにして樹脂
プレートに水圧を負荷したときの見掛けの静止摩擦係
数、動摩擦係数を表２，３に示す。

【００３０】

【表１】

【表２】

【表３】 〈考察〉 （１）静止摩擦係数について 樹脂プレートに水圧を負荷すると、静止摩擦係数は徐々
に減少し、その減少の割合は計算上のものより大きく、
水圧負荷の効果が顕著に現われた。 （２）動摩擦係数について 初動時の動摩擦係数の最大値は計算上求めたものにほぼ
等しい。しかし、初動時の最小値、再動後の最大値、最
小値は計算上求めたものと比較してかなり小さくなって
おり、水圧負荷の効果が現われた。 （３）繰り返し試験時の摩擦係数について 繰り返し試験時の静止摩擦係数、動摩擦係数ともほとん
ど変化しておらず、繰り返し回数５回程度では影響はな
いと考えられる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明で
は、高圧液体の圧力が樹脂プレートからレールにかかる
荷重を減らすように作用するとともに、樹脂プレートと
レールとの接触界面が液体で濡れ、この液体が潤滑剤と
して作用するため、レールと樹脂プレートとの摩擦力が
極めて小さくなり、重量物を滑らせて移動させる際の動
力を小さくすることができるとともに、樹脂プレートの
損傷を抑えてその交換頻度を低減することができる。

【００３２】しかも、レール面に不陸があった場合であ
っても、各油圧ジャッキを伸縮することでこれを吸収
し、重量物の荷重を均等に支持することができるので、
特定の受台に支持荷重が集中することがなく、常にケー
ソン移動の際の動力を小さくできるとともに特定の樹脂
プレートが損傷することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用した走行ヤードを含むケーソン
プラントの平面レイアウト図である。

【図２】同上走行ヤードにてケーソンを製作する工程の
断面図である。

【図３】図２におけるＢ部の拡大図である。

【図４】同上ケーソンの下に滑り台座装置をセットする
工程の断面図である。

【図５】図４におけるＣ部の拡大図である。

【図６】同上滑り台座装置の油圧ジャッキ周辺の詳細図
である。

【図７】同上滑り台座装置における樹脂プレートの底面
部分の構造を示す斜視図である。

【図８】本願発明の効果を実証するために行った試験装
置を示す概略的な側面図である。

【図９】同上樹脂プレートの側面図及び平面図である。

【図１０】一般的な静止摩擦係数と動摩擦係数とを説明
する図である。

【図１１】従来の重量物を移動する方法としての滑り方
式を説明する断面図である。

【符号の説明】

１ 走行ヤード ２ ケーソン ３ 受台 ４ 岸壁 ５ 台船 ６ ステンレスレール ７ 作業通路 ８ 作業床 ９ 支保工 １６ 走行桁 １７ 樹脂プレート １７ａ 底面凹部 １７ｂ 管路 １８ 油圧ジャッキ ２０ 滑り台座装置 ２０ｃ 油圧ポンプユニット ２６ 横引き用ジャッキ ３２ 受台 ３０ ポンプ ３１ アキュムレータ ３２ 配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 暉一郎 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 平５−51116（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−11838（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量物をレールに沿って滑らせて移動さ
   せる際に、前記重量物の底面と前記レールとの間に介在
   される滑り台座装置であって、 細長い鋼材からなり上面が前記重量物の底面に接し下面
   が前記レールの上面と対向する走行桁と、この走行桁の
   下面に水平方向に適宜間隔をおいて取り付けられ、前記
   重量物の荷重を均等に支持するように該走行桁と前記レ
   ールとの間隔を拡大縮小する複数の油圧ジャッキと、こ
   れら油圧ジャッキの下面に取り付けられて前記レールの
   上面に接する低摩擦材の樹脂プレートと、この樹脂プレ
   ートの下面に形成された凹部に高圧液体を供給する高圧
   ポンプとを備えたことを特徴とする滑り台座装置。