JP4174155B2 - Dynamic compaction device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は土木・建築・廃棄物処理・その他の技術分野において、地盤を締め固めたり固形廃棄物を減容(容積減少)したり他の固形物を圧縮したりするための動圧密装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
土木や建築の分野で広く利用されているところの動圧密工法は、地上高く吊り上げたハンマを地面に向けて自由落下させ、その際の衝突エネルギを利用して地盤を締め固めるという技術である。これについては地盤を突き固めるところからタンピングともいわれている。タンピングは廃棄物処分場などで固形廃棄物を減容するときや他の固形物を圧縮するときにも利用している。
【0003】
動圧密工法には大別してハンマ連結式とハンマ脱着式とがある。ハンマ連結式の場合は、ワイヤロープの先端に繋がれたハンマをウインチで巻き上げた後、ハンマをワイヤロープから切り離すことなくウインチをフリーにし、ワイヤロープを巻きほどいてハンマを地面へ落下させる。ハンマ脱着式の場合は、ワイヤロープの先端に繋がれた脱着機でハンマを保持し、これをウインチで巻き上げた後、脱着機から切り離して地面へ落下させる。いずれの方式も、ハンマを吊り上げるための吊上ステップとハンマを落下させるための落下ステップとを必要な回数だけ繰り返す。これらに関しては、特公昭58−2290号公報にハンマ連結式が開示されており、実公平7−8578号公報にハンマ脱着式が開示されている。
【0004】
ハンマ連結式の動圧密工法については下記(1) 〜 (5)のような指摘がある。(1) 落下ステップにおいてハンマが地面と衝突した時点でウインチを制動するケースでは、ウインチドラムの回転慣性力・ワイヤロープの落下慣性力・ハンマの落下慣性力などによって、ワイヤロープの空繰り出しやウインチドラムの空転が生じる。しかも、これらに起因してワイヤロープがウインチドラムに乱巻きしたりワイヤロープ自体が縺れたりするので、作業の遂行が不可能になる。(2) こうした事態を回避するというときは、ハンマが地面に衝突する手前でウインチに制動をかけなければならないが、かかる操作は概して難度が高く熟練を要する。(3) 仮にハンマ着地前のウインチ制動がタイミングよく行えたとしても、地面衝突前のウインチ制動によってハンマの落下エネルギが減衰するので該エネルギを十分に利用することができず、地盤締め固めの作業効率が低下する。(4) ハンマ落下スピードの低下が圧密能力の低下を誘発するので、ハンマ用ワイヤロープの索取りに際して動滑車による減速措置を講ずることができない。また[クレーン本体によるロープ引き取り力]=[クレーンのハンマ吊り上げ能力]ということがハンマの重量を制限することにもなる。(5) ウインチ制動からハンマ着地までの間において、ウインチドラムの回転慣性力・ワイヤロープの落下慣性力・ハンマの落下慣性力などが衝撃荷重として装置各部に作用するので、装置に無理な負荷が掛かり故障も起こりがちとなる。とくにウインチのブレーキ系統については、これの損耗がはなはだしい。
【0005】
これに対するハンマ脱着式の動圧密工法は、地上高く吊り上げたハンマを脱着機から切り離して落下させるものであるため、上記(1) 〜 (5)のような事態が発生しない。とくにハンマの重量制限が緩和されたことで、クレーンの吊り上げ能力に応じた荷重条件を満たすハンマが適用できる。とはいえハンマ脱着式の動圧密工法では、ハンマを切り離したり吊り上げたりするため、脱着機を備えたクレーンが必要になる。脱着機を備えたクレーン本体についてさらにいうと、重量物(ハンマ)の安全揚重や高地での安全作業など、これらを満足させることのできるハンマ自動脱着システムを確立しなければならない。前述の実公平7−8578号公報に開示された技術はこれを具体化したものの一つである。以下この先行技術について図11〜図13を参照して簡略に説明する。
【0006】
図11〜図13に示されたクローラクレーン1は、俯仰自在なクレーンブーム2と、該ブーム2の上端に屈伸自在に連結されたステーブーム3と、これらクレーンブーム2・ステーブーム3の下部間にわたって連結された連結部材4とを備えている。この場合のクレーンブーム2・ステーブーム3・連結部材4は三角形の枠形構造(以下三角構造物という)をなしている。クローラクレーン1は、また、複数のウインチ(図示せず)を備えている。それぞれのウインチから巻き戻されたワイヤロープ5・6のうち、一本のワイヤロープ5はクレーンブーム2を操作するためにこれに繋がれており、他の一本のワイヤロープ6はクレーンブーム2の上端を経由して吊り下げられている。ワイヤロープ6の吊下端部にはフック付きの滑車7があり、ハンマ8を保持したり離脱させたりするための脱着機9が滑車7のフックによって吊り支えられている。
【0007】
動圧密工法においては防護ネットを配備することも実施されている。これはハンマ8が地面に落下衝突したときの衝撃で飛散する土砂等への対策であり、それらの土砂等が周囲に危害を及ぼすのを防止するために、ハンマ落下点を防護ネットで囲うというものである。防護ネットは図11〜図13に示されていないが、これは、通常、連結部材4を利用して支柱を立てこれに張り付けるようにしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
改良対象の地盤についていうと、これが平坦な地形であるとしても、締め固めては敷き均すという作業の繰り返し過程で不可避的に段差や凹凸が生じる。たとえば広範な敷地を一定区画ごとにタンピングして締め固めるというとき、締め固めの進んだ沈下区画と未施工ないし施工回数の少ない区画とで段差が生じる。一方、同一区画内では、タンピングによってクレータ(陥没穴)が生じるのであるから地面が凹凸化する。このような状況下において、前記の技術手段で動圧密工法を実施するというときは、図11〜図13のタンピング施工例を参照して述べる下記のような不都合が生じる。
【0009】
図11のタンピング施工は広範な敷地の一区画(地盤G)を締め固めるときの一例を示している。この作業のときはクローラクレーン1を下記のように操作する。はじめはクローラクレーン1を所定のタンピング地点まで移動する。つぎに降下状態にある脱着機9でハンマ8を保持し、ワイヤロープ6を巻き上げてハンマ8を所定の高さまで吊り上げる。その後はハンマ8を脱着機9から切り離して地盤G上に落下させる。かくて所定のタンピング地点が締め固められると、そこにクレータ(陥没穴)が生じる。図11のケースでは地盤G上の各タンピング地点を締め固めるため、上記のような作業でクレータC1・C2を形成した後、さらにクレータC3を形成しようとしている。このときはクレータを一つ形成するごとにクローラクレーン1を所定ピッチでシフトさせなければならい。しかしながらクレータC3を形成すべくクローラクレーン1を所定位置まで移動させたときには、ステーブーム3の下端面がクレータC2と部分的に重なり合うために、前記三角構造物が地盤G上で安定立脚しなくなる。このような不安定要因をともなう場合は作業遂行上の安全性が確保できなくなる。
【0010】
図12のタンピング施工では、相対的な高地G1と低地G2すなわち段差のある地盤Gにおいて、段差境界付近の低地G2側にクレータCを形成しようとしている。この場合は、クローラクレーン1が低地G2側にあってステーブーム3の下端面が高地G1に乗り上げているから、前述したところの三角構造物がクローラクレーン1側に向けて後傾する。かかる後傾姿勢でハンマ8を吊り上げるときは、その吊り上げ途中において、ハンマ8がクレーンブーム2の干渉を受けてこれと接触する。したがって図12のケースでは、ハンマ8を所定の高さにまで吊り上げることができないために、ハンマ8の落下エネルギも有効最大限にすることができない。
【0011】
図13のタンピング施工は上記と逆に、段差境界付近の高地G1側にクレータCを形成しようとしている。このケースのときは、クローラクレーン1が高地G1側にあってステーブーム3の下端面が低地G2に落ち込んでいるから、三角構造物がクローラクレーン1に対して前傾する。このような前傾姿勢でハンマ8を吊り上げるときも、その吊り上げ過程でハンマ8がステーブーム3の干渉を受ける。したがって図13のケースでも、ハンマ8を所定の高さにまで吊り上げることができなず、上記と同様の不利を被る。
【0012】
課題のさらなる一つは、作業を一時休止したときのクローラクレーン1の取り扱いである。たとえば台風や突風が予測されるために作業を休止するとき、十数m〜数十mもの高さのある揚重機構をそのまま放置したりすると、強風の煽りでクローラクレーン1が転倒しかねない。ゆえに重心を低くし強風の影響を避けるという措置を講じなければならない。このような場合はクレーンブーム2・ステーブーム3の両者を直状に伸ばしつつ地面に伏せればよいが、クレーンブーム2やステーブーム3が連結部材4で連結されているところの三角構造物にあっては、これらの分解に煩わしい手数を要し、作業を再開するときの組立にも同様に手数が掛かる。
【0013】
上記以外の課題の一つは防護ネットに起因したものである。ハンマの落下点を防護ネットで囲うこと自体は悪くないが、タンピング地点を変更するときなどブーム操作に対する防護ネットの追随性が悪い。それにハンマ落下点を広く囲ったり狭く囲ったりするときも、その都度、防護ネットのサイズを変更しなければならない。
【0014】
【発明の目的】
本発明は上述した技術上の課題を解決するためになされたものである。したがって本発明は、段差や凹凸など地盤の影響を受けることなく安定したタンピング作業が行えること、ハンマの落下エネルギが十分有効に活用できること、不使用時の安全措置が簡単に講じられること、飛散物防護手段の操作追随性がよく防護範囲の調整や変更が合理的に行えることなど、これらを満足させることのできる動圧密装置を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る動圧密装置は、所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項2に記載された動圧密装置は、主巻き用のウインチや補巻き用のウインチを装備したクレーン本体、クレーンブームとステーブーム、案内シーブを有するシーブ保持体、ハンマとハンマ用の脱着機、さらに一対の縦に長い曲面フェンスからなる防護体を備えていること、および、クレーンブームがクレーン本体に俯仰自在に組み付けれらているとともにステーブームの上端部がクレーンブームの上端部と屈伸自在に連結されていること、および、両ブームの連結部付近にシーブ保持体が組み付けられていること、および、主巻き用ウインチから巻き解かれてクレーンブームの上端部側を経由した主巻きワイヤロープが両ブーム間に下垂していること、および、主巻きワイヤロープの下垂部に脱着機が吊り下げられ、かつ、ハンマが脱着機で脱着自在に保持されていること、および、補巻き用ウインチから巻き解かれてシーブ保持体のシーブを経由した補巻きワイヤロープがステーブームの下端部側に連結されていること、および、防護体における一方の曲面フェンスと他方の曲面フェンスとがクレーンブームやステーブームの各内面にそれぞれ保持されて径を拡張収縮できるように筒状合体されていることを特徴とする。
【0016】
本発明の請求項2に係る動圧密装置は、請求項1に記載されたものにおいて、クレーンブームとテーブームとの連結部に組み付けられたシーブ保持体が逆三角形のものからなり、該保持体の前方角部と後方角部にそれぞれシーブが取り付けられていることを特徴とする。
【0017】
【作用】
本発明に係る動圧密装置においては、脱着機で保持されたハンマをクレーン操作により地上高く吊り上げ、これを脱着機から切り離して地面に落下衝突させるから、地盤はハンマが落下衝突したときのエネルギを受けて締め固められる。このようなタンピング作業は既成のものと変わらない。けれどもクレーンブームやステーブームについては、これらを操作するためのウインチや索取り構成も含めて互いに独立しており、両者を連結する部材も介在していない。すなわちクレーンブームやステーブームには操作上の独立性があるから、両ブームの開き角度を任意に加減することができる。このような操作自由度があるときは、クレータを避けてステーブームを地盤上に安定立脚させ、作業上の安全性を確保することができる。また、ハンマの吊り上げに際しては、これがクレーンブームやステーブームと接触することのないようにブーム傾斜角度を調整し得る。したがって両ブームが地盤の段差を跨ぐような場合でもハンマを所定の高さまで吊り上げることができ、それによってハンマの落下エネルギを十分に確保することができる。クレーン転倒防止のために両ブームを直状に伸ばしつつ地面に伏せるというときも、揚重機構を分解することなくクレーン上の操作(ウインチ操作)のみでこれが行えるから、無駄な手数が省け、作業の再開も迅速化する。一方、防護体は一対の曲面フェンスからなり、これら曲面フェンスが両ブームの内面に取り付けられている。両曲面フェンスはクレーンブームやステーブームに保持されているから、これらへの操作追随性が良好である。しかも両曲面フェンスは筒状に合体されており、その重なりの度合いを加減することで径(サイズ)を拡張したり収縮したりできるから、ハンマ落下点を広く囲ったり狭く囲ったりすることも簡単に行える。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明に係る動圧密装置の実施形態について、添付の図面を参照して以下に説明する。
【0019】
図1〜図3は本発明に係る動圧密装置の一実施形態を示している。これらの図において、11はクローラ式のクレーン本体、16はクレーンブーム、17はステーブーム、19はシーブ保持体、31はハンマ用の脱着機、41はハンマをそれぞれ示す。
【0020】
図1・図2に例示されたクローラ式クレーン本体11は周知のものである。クレーン本体11には主巻き用ウインチ12・補巻き用ウインチ14・その他が装備されていたり搭載されていたりする。主巻き用ウインチ12は主巻きワイヤロープ13を巻き取ったり巻き戻したりするためのもの、補巻き用ウインチ14は補巻きワイヤロープ15を巻き取ったり巻き戻したりするためのものである。
【0021】
図1・図2でのクレーンブーム16やステーブーム17は高強度の金属材料からなる。クレーンブーム16は周知の手段でクレーン本体11の前端部に俯仰自在に組み付けられている。クレーンブーム16の先端部(上端部)はステーブーム17の先端部(上端部)を受け入れるために図2のごとき二股状になっている。ステーブーム17は反力板18を下端に有するものである。ステーブーム17は支軸27を介してクレーンブーム16の上端部に屈伸自在に連結されている。シーブ保持体19は一例として複数の金属製枠材で枠組みされた逆三角形のものからなり、支軸で回転自在に支持された案内シーブ20・21が該保持体19の前方角部と後方角部にある。シーブ保持体19は形状が限定されるものでない。したがってシーブ保持体19については、円形・四角形以上の多角形・異形など任意の形状を採用することができる。かかるシーブ保持体19は両ブーム16・17の連結部付近に組み付けられるものである。シーブ保持体19の組付部位はクレーンブーム16の上端部であってもステーブーム17の上端部であってもよいが、図示例では、両ブーム16・17の連結用支軸18を介してシーブ保持体19がそこに組み付けられている。その他については、クレーンブーム16とクレーン本体11にわたってガイライン(控え綱)22が張られていたり、クレーンブーム16とシーブ保持体19にわたってガイライン23が張られていたりする。
【0022】
主巻きワイヤロープ13と補巻きワイヤロープ15の索取り構成は図1・図2を参照して以下のようなものである。主巻きワイヤロープ13は、主巻き用ウインチ12から巻き解かれた後、クレーンブーム上端部側の案内シーブ24を経由してクレーンブーム16とステーブーム17との間で下垂かつUターンし、該ロープ先端がクレーンブーム16の上端部側に戻されてその適所に連結されている。主巻きワイヤロープ13の下垂部には、フック25を有するシーブブロック26が吊り下げられている。補巻きワイヤロープ15は、補巻き用ウインチ14から巻き解かれた後、シーブ保持体19の案内シーブ20・21に掛け回されて下方へ引き下ろされ、該ロープ先端がステーブーム17の下端部側に連結されている。
【0023】
脱着機31やハンマ41は実公平7−8578号公報によりすでに公知である。これらについては図3に明示されている。図3を参照して脱着機31は、枢軸32を介して相対開閉自在に結合された一対のチャックレバー33・34と、枢軸32側に保持されて両チャックレバー33・34間に介在された油圧式シリンダ式の開閉操作機35とを主たる構成部材にしている。開閉操作機35の出力軸36の先端には逆三角錐状のテーパ形をしたキー37が取り付けられており、このキー37の両側面が両チャックレバー33・34の内面に接している。開閉操作機35の油圧配管38はクレーン本体11上の油圧装置に接続される。一方、ハンマ41は重錘部42の上に胴体43を組み付けたものであり、胴体43の上面側には、両チャックレバー33・34の先端を差し込むための保持孔44がテーパ形で形成されている。脱着機31やハンマ41については特公昭58−2290号公報に開示されたものでもよい。または、磁力の利用によって、ハンマ41を脱着機31で吸着保持したり切り離したりするものでもよい。図示例の脱着機31はシーブブロック26のフック25で吊り支えられるものであり、図示例のハンマ41は脱着機31の両チャックレバー33・34で保持されたり切り離されたりするものである。この段落で述べたものも、ほとんどが金属製のもので機械的強度が大きい。
【0024】
図1〜図3に例示された動圧密装置を用いて地盤を締め固めるときはクレーン本体11を下記のように操作する。はじめはクレーン本体11を地盤内のタンピング地点まで移動する。このときは主巻きワイヤロープ13の下垂部が降下していてシーブブロック26のフック25で保持された脱着機31が地表近くまで下りている。したがって、所定の地点に置かれたハンマ41を脱着機31で保持するというときは、両チャックレバー33・34を閉じた状態にしてこれらの先端部をハンマ41の保持孔44内に挿入し、その後、両チャックレバー33・34を開いてこれらの先端部を保持孔44の内面に強く押しつければよい。こうしてハンマ41を脱着機31で保持したならば、主巻きワイヤロープ13を主巻き用ウインチ12で巻き上げてハンマ41を所定の高さまで吊り上げる。それから脱着機31の両チャックレバー33・34を閉じてハンマ保持力を解除する。これでハンマ41は脱着機31から切り離されて自然落下する。かくてハンマ41が地面に落下衝突すると、その際の衝突エネルギによって地盤が締め固められ、そこにクレータ(陥没穴)が生じる。ちなみに広範な敷地内の地盤を締め固めるときの一般例では、敷地を適当な大きさの工区に区画しておき、それらのうちの第1区画を上記のようにタンピングしては敷き均し、第2区画以降もタンピングや敷き均しを繰り返すという施工を行う。以下に述べる地盤の締め固めは、こうした場合のタンピング施工例を示すものである。
【0025】
図4は地盤G(広い敷地の一区画)をタンピング施工しているところであって、二つのクレータC1・C2を形成した後、クレータC3をさらに形成するという状況を示している。この段階に至るまでのクレーン本体11は、クレータを一つ形成するごとに所定ピッチで移動している。ここでクレーンブーム16とステーブーム17との屈曲角度(挟角)が固定化されたものであると仮定してみる。そのような場合に、ステーブーム17の反力板18がクレータC2と部分的に重なったりすると、図11で述べたと同様にステーブーム17が安定立脚しなくなり、ひいてはクレーン全体も不安定になる。しかし操作や動作に関してクレーンブーム16の拘束を受けないステーブーム17については、補巻き用ウインチ14の操作すなわち補巻きワイヤロープ15を巻き上げたり巻き下げたりすることで、クレーンブーム16との屈曲角度を自由に調整することができる。これでクレーンブーム16に対するステーブーム17の開き具合が加減される。したがって図4のケースでは、ステーブーム17を上記のように調整して反力板18を両クレータC1・C2間の平坦面にしっかり着地させればよく、これでクレーン全体の安定性を確保することができる。
【0026】
図5は相対的な高地G1と低地G2すなわち段差のある地盤Gにおいて、段差境界付近の低地G2側にクレータCを形成するという状況を示している。かかるケースのとき図12の従来例では、ハンマがクレーンブームと接触するためにこれを所定の高さにまで吊り上げることができなかった。図5のケースでは、クレーンブーム16に対するステーブーム17の開き具合を既述のウインチ操作で大きくすることにより、クレーンブーム16へのハンマ接触を回避することができる。したがって図5のような段差境界付の地盤Gでも、ハンマ41を所定の高さにまで吊り上げてその落下エネルギを有効最大限に活用することができる。
【0027】
図6は上記と逆に、段差境界付近の高地G1側にクレータCを形成するという状況を示している。かかるケースのとき図13の従来例では、ハンマがステーブームと接触するためにこれを所定の高さにまで吊り上げることができなかった。図6のケースにおいても、クレーンブーム16に対するステーブーム17の開き具合を前記ウインチ操作で大きくすることにより、ステーブーム16へのハンマ接触を回避することができる。したがって図6のような段差境界付の地盤Gでも、ハンマ41を所定の高さにまで吊り上げてその落下エネルギを有効最大限に活用することができる。
【0028】
図7はクレーン転倒を防止するため、クレーンブーム16・ステーブーム17を直状に伸ばして地面沿いに伏せた状態を示している。これはクレーンブーム16を水平に倒しつつ補巻きワイヤロープ15を緩める程度の軽作業で行えるし、揚重機構の一部を分解したりする必要も全くない。したがってクレーン転倒防止のために煩わしい手数を要することがなく、作業の再開も迅速に行える。
【0029】
上記におけるシーブ保持体19は逆三角形のものである。これは逆三角形に依存して有意に機能するほか、操作面や構造面でも有利なものとなる。たとえば補巻きワイヤロープ15でステーブーム17の下端部側を牽引操作するというとき、補巻きワイヤロープ15が支軸27の周囲を大きく迂回するほど小さな操作力でよく、補巻きワイヤロープ15が支軸27に接近するほど大きな操作力が必要となる。こうした場合に逆三角形のシーブ保持体19は、補巻きワイヤロープ15の力点(案内シーブ20・21)をステーブーム17の屈伸点(支軸27)から十分に引き離すので操作力が小さくてすむ。このシーブ保持体19は、また、両ブーム16・17の上端部側において両ワイヤロープ13・15との接近を回避させるから、これらの接触や干渉を生じがたくする。そのほか該シーブ保持体19は、補巻きワイヤロープ15からの荷重をすべて圧縮力で支えるので構造上有利であり、ワイヤロープ関連の牽引構造をシンプル化させたり軽量化させたりする。
【0030】
図8〜図10は本発明に係る動圧密装置の他の一実施形態を示している。この図示例の動圧密装置は図1〜図3で説明した動圧密装置に防護体51が付加されたものである。したがって以下において防護体51を主に説明し、その他については既述の内容を参照することで説明を省略する。
【0031】
図8〜図10を参照して、防護体51は一対の曲面フェンス52・53からなる。これら曲面フェンス52・53は、たとえば金属製・合成樹脂製などのネットを金属製・合成樹脂製(FRPを含む)などのフレームに張り付けることで構成されるものであり、それぞれが筒状体の一部周壁を縦方向に切り欠いたような曲面形状をしている。図9を参照していうと、各曲面フェンス52・53は平面から見て略円弧形をなしている。これらの相対関係では、径方向の寸法に関して、一方の曲面フェンス52が他方の曲面フェンス53よりも少し小さい。したがって二つの曲面フェンス52・53は、図9で明らかな向かい合わせにして筒状に合体することができる。これら曲面フェンス52・53については四角形以上の多角形筒体を縦割りしたような曲面形状であってもよい。
【0032】
上述した二つの曲面フェンス52・53は、クレーンブーム16やステーブーム17の各内面に保持されるものである。そのための手段として図8・図10に例示したものは、ブラケットのような吊具54・55を両ブーム16・17の内面に取り付けたり、複数本の吊索57・58をバランスのよい配置で各曲面フェンス52・53の上部に結び着けたりする。このような防護体51の曲面フェンス52・53は、一方の各吊索57や他方の各吊索58をそれぞれの吊具54・55に掛けることにより、二つの曲面フェンス52・53が向き合う状態で両ブーム16・17の各内面に保持される。ここで説明したところのフェンス保持手段は一例にすぎない。このほかに、周知のステーや金具などを用いてフェンスを保持することもできる。
【0033】
図8〜図10に例示された動圧密装置を用いて地盤を締め固めるときも、図4〜図7で述べたと同様にしてクレーン本体11を操作する。このときにクレーンブーム16やステーブーム17に追随連動する二つの曲面フェンス52・53すなわち防護体51は、地盤G上におけるタンピング地点(ハンマ41の落下点)の周囲を一定範囲で囲うことになる。具体的にいうと、図8・図9の場合は平坦な地盤Gのタンピング地点をそのように囲い、図10の場合は段差のある地盤Gのタンピング地点をそのように囲う。防護体51の両曲面フェンス52・53は両ブーム16・17相互の開き具合に応じて重なりの度合いを大きくしたり小さくしたりし、段差地などでは上下方向に相対移動したりもするから、タンピング地点を囲う上で融通性がある。このようにしてタンピング地点を囲う場合は、ハンマ41が地盤Gに落下衝突したときにタンピング地点の土砂等が防護体51の外にまで飛散することがほとんどなくなり、作業域の安全をより高めることができる。
【0034】
本発明の動圧密装置は土木建築の分野で行う地盤の締め固めだけでなく、ゴミによる埋立地など廃棄物処分場において固形廃棄物を減容するときや、他の固形物を圧縮するときにも利用することができ、また、これら以外の分野でも、地盤ないしそれに類したものを締め固めるときにも利用することができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明に係る動圧密装置はつぎのような効果を有する。
【0036】
クレーンブームやステーブームは、これらを操作するためのウインチや索取り構成も含めて互いに独立しており、これらには両者を拘束し合う部材が介在していない。したがってステーブームについては、凹凸などのない地面を選定してこれを安定立脚させることができ、この安定立脚によってタンピング作業の安全性や安定性を確保することができる。
【0037】
段差地に跨ってタンピング作業するというとき、両ブーム相互の開き具合を調整することによって、クレーンブーム側やステーブーム側へのハンマ偏りが生じなくなる。これは吊り上げ途次のハンマがクレーンブームやステーブームに接触しないということである。したがって平坦地以外の作業でもハンマを所定の高さまで吊り上げ、それでハンマの落下エネルギを十分に確保し、地盤を効率よく締め固めることができる。
【0038】
不使用時においてクレーン転倒防止のための安全措置を講じるとき、すなわち、両ブームを直状に伸ばしつつこれらを地面に伏せるというとき、揚重機構を分解することなくクレーン上の操作(ウインチ操作)のみでこれが行えるから、無駄な手数が省ける。また、作業の再開も迅速化する。
【0039】
防護体は合体や分離が自由に行える一対の曲面フェンスからなり、これらがクレーンブームやステーブームの内面に分離保持され、筒状に合体されている。この防護体の各曲面フェンス(一対)は、それぞれのブームに保持されているから、これらに対する操作追随性が良好である。しかも筒状に合体された二つの曲面フェンスは、これを拡張したり収縮したりできるから、ハンマ落下点を広く囲ったり狭く囲ったりすることも簡単に行え、段差地においても上下に相対移動してこれに対応するから、使い勝手もよくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の一実施形態を略示した正面図である。
【図2】図1の装置の右側面図である。
【図3】本発明装置におけるハンマの一例を略示した縦断面図である。
【図4】本発明装置によるタンピング施工について、その一例を略示した正面図である。
【図5】本発明装置によるタンピング施工について、他の一例を略示した正面図である。
【図6】本発明装置によるタンピング施工について、さらに他の一例を略示した正面図である。
【図7】本発明装置(不使用状態)について、これの安全措置を講じた例を略示した正面図である。
【図8】本発明装置の他の一実施形態をこれの使用態様とともに略示した正面図である。
【図9】図8の装置について、一部を切断して略示した平面図である。
【図10】図8の装置の他の使用態様を略示した正面図である。
【図11】従来装置によるタンピング施工について、その一例を略示した正面図である。
【図12】従来装置によるタンピング施工について、他の一例を略示した正面図である。
【図13】従来装置によるタンピング施工について、さらに他の一例を略示した正面図である。
【符号の説明】
11 クレーン本体
12 主巻き用ウインチ
13 主巻きワイヤロープ
14 補巻き用ウインチ
15 補巻きワイヤロープ
16 クレーンブーム
17 ステーブーム
19 シーブ保持体
20 案内シーブ
21 案内シーブ
25 フック
26 シーブブロック
27 支軸
31 脱着機
41 ハンマ
G 地盤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dynamic compaction device for compacting the ground, reducing the volume of solid waste (volume reduction), and compressing other solid materials in civil engineering, architecture, waste disposal, and other technical fields.
[0002]
[Prior art]
The dynamic consolidation method, which is widely used in the fields of civil engineering and architecture, is a technique in which a hammer lifted high above the ground is freely dropped toward the ground and the ground is compacted using the collision energy at that time. This is also said to be tamping because the ground is solidified. Tamping is also used to reduce the volume of solid waste at a waste disposal site or to compress other solids.
[0003]
The dynamic consolidation method is roughly classified into a hammer connecting type and a hammer detaching type. In the case of the hammer connection type, after winding the hammer connected to the tip of the wire rope with a winch, the winch is freed without separating the hammer from the wire rope, and the wire rope is unwound to drop the hammer onto the ground. In the case of the hammer detachable type, the hammer is held by a detacher connected to the tip of the wire rope, wound up with a winch, then separated from the detacher and dropped onto the ground. In either method, the lifting step for lifting the hammer and the dropping step for dropping the hammer are repeated as many times as necessary. With regard to these, a hammer connection type is disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-2290, and a hammer detachment type is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 7-8578.
[0004]
For hammer-coupled dynamic consolidation methods, see below.(1) ~ (Five)There is an indication like this.(1) In the case where the winch is braked when the hammer collides with the ground during the dropping step, the wire rope is unslid and the winch drum is idle due to the rotational inertial force of the winch drum, the falling inertial force of the wire rope, and the falling inertial force of the hammer. Occurs. Moreover, due to these reasons, the wire rope may be wound around the winch drum or the wire rope itself may be twisted, so that the work cannot be performed.(2) When avoiding such a situation, the winch must be braked before the hammer hits the ground, but this operation is generally difficult and requires skill.(3) Even if the winch braking before landing on the hammer can be performed in a timely manner, the falling energy of the hammer is attenuated by the winch braking before the ground collision, so that the energy cannot be fully utilized, and the ground compacting work efficiency is reduced. To do.(Four) Since the drop in the hammer fall speed induces a reduction in the compaction capacity, it is not possible to take a decelerating measure with a moving pulley when locating the wire rope for the hammer. [Rope pulling force by the crane body] = [crane's ability to lift the hammer] also limits the weight of the hammer.(Five) During the period from winch braking to hammer landing, the rotational inertia force of the winch drum, the drop inertia force of the wire rope, the drop inertia force of the hammer, etc. act on the parts of the device as impact loads. It tends to happen. Especially for winch brake systems, the wear is not so great.
[0005]
The hammer detachable dynamic compaction method for this is to separate the hammer lifted high above the ground from the detacher and drop it.(1) ~ (Five)Such a situation does not occur. In particular, since the weight limit of the hammer is relaxed, it is possible to apply a hammer that satisfies the load condition according to the lifting capacity of the crane. Nonetheless, the hammer detachable dynamic compaction method requires a crane equipped with a detacher to detach and lift the hammer. For the crane body equipped with a desorption machine, a hammer automatic desorption system that can satisfy these requirements, such as safe lifting of heavy objects (hammer) and safe work at high altitudes, must be established. The technique disclosed in the aforementioned Japanese Utility Model Publication No. 7-8578 is one embodiment of this. The prior art will be briefly described below with reference to FIGS.
[0006]
A
[0007]
For dynamic consolidation methodInDeploying protective nets has also been implemented. This is a measure against earth and sand scattered by impact when the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As for the ground to be improved, even if this is flat terrain, steps and irregularities are inevitably produced in the repeated process of compacting and leveling. For example, when tamping and compacting a wide site every fixed section, there is a step between the subsidence section that has been compacted and the section that has not been constructed or is not frequently applied. On the other hand, in the same section, since the crater (recessed hole) is generated by tamping, the ground becomes uneven. Under such circumstances, when the dynamic consolidation method is carried out by the above-mentioned technical means, the following inconveniences described with reference to the tamping construction examples of FIGS. 11 to 13 occur.
[0009]
The tamping construction of FIG. 11 shows an example when compacting a section (ground G) of a wide site. At this time, the
[0010]
In the tamping construction of FIG. 12, the crater C is to be formed on the low ground G2 side near the step boundary in the relative high ground G1 and low ground G2, that is, the ground G having a step. In this case, since the
[0011]
The tamping construction of FIG. 13 is going to form a crater C on the highland G1 side near the step boundary, contrary to the above. In this case, since the
[0012]
A further problem is handling of the
[0013]
One issue other than the above is due to the protection net. It is not bad to surround the hammer drop point with a protective net, but the protective net is not good for boom operation such as when changing the tamping point. In addition, the size of the protective net must be changed each time the hammer drop point is surrounded widely or narrowly.
[0014]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made to solve the technical problems described above. Therefore, the present invention can perform stable tamping work without being affected by the ground such as steps and unevenness, can utilize the falling energy of the hammer sufficiently effectively, can easily take safety measures when not in use, It is an object of the present invention to provide a dynamic compaction device that can satisfy the requirements such as good operation followability of the protective means and rational adjustment and change of the protective range.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Of the present inventionClaim 1The dynamic compaction device according to the present invention is characterized by the following problem solving means in order to achieve the intended purpose. That is, the dynamic compaction device according to
[0016]
Of the present inventionClaim 2The dynamic compaction device according toClaim 1The sheave holding body assembled to the connecting portion between the crane boom and the tabe boom is an inverted triangle, and the sheaves are respectively attached to the front corner portion and the rear corner portion of the holding body. It is characterized by.
[0017]
[Action]
In the dynamic compaction device according to the present invention, the hammer held by the detacher is lifted high above the ground by a crane operation, and this is separated from the detacher and caused to fall and collide with the ground. Received and compacted. Such tamping work is no different from the existing ones. However, the crane boom and the stay boom are independent from each other, including the winch for operating them and the rope arrangement, and there are no members connecting them. That is, since the crane boom and the stay boom have operational independence, the opening angle of both booms can be arbitrarily adjusted. When there is such a degree of freedom of operation, it is possible to avoid the crater and stabilize the stay boom on the ground, thereby ensuring work safety. Further, when the hammer is lifted, the boom inclination angle can be adjusted so that it does not come into contact with the crane boom or the stay boom. Therefore, even when both booms straddle the level difference of the ground, the hammer can be lifted up to a predetermined height, thereby sufficiently securing the falling energy of the hammer. In order to prevent the crane from falling over, both booms can be stretched straight and laid down on the ground. This can be done only by operating the crane (winch operation) without disassembling the lifting mechanism. The speed of resuming will be accelerated. On the other hand, the protective body is composed of a pair of curved fences, and these curved fences are attached to the inner surfaces of both booms. Since both curved fences are held by the crane boom and the stay boom, the operation followability to these is good. Moreover, both curved fences are combined in a cylindrical shape, and the diameter (size) can be expanded or contracted by adjusting the degree of overlap, so it is easy to enclose the hammer falling point widely or narrowly It can be done.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a dynamic compaction device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0019]
1 to 3 show an embodiment of a dynamic compaction apparatus according to the present invention. In these drawings, 11 is a crawler type crane main body, 16 is a crane boom, 17 is a stay boom, 19 is a sheave holder, 31 is a detaching machine for a hammer, and 41 is a hammer.
[0020]
The crawler type crane
[0021]
The
[0022]
The rope-out configuration of the
[0023]
The
[0024]
When the ground is compacted using the dynamic compaction device illustrated in FIGS. 1 to 3, the
[0025]
FIG. 4 shows a situation where the ground G (one section of a wide site) is being tamped, and after two craters C1 and C2 are formed, a crater C3 is further formed. The
[0026]
FIG. 5 shows a situation in which a crater C is formed on the low ground G2 side near the step boundary in the relative high ground G1 and low ground G2, that is, a ground G having a step. In the case of such a case, in the conventional example of FIG. 12, since the hammer contacts the crane boom, it cannot be lifted to a predetermined height. In the case of FIG. 5, hammer contact with the
[0027]
FIG. 6 shows a situation where the crater C is formed on the highland G1 side near the step boundary, contrary to the above. In the case of such a case, in the conventional example of FIG. 13, since the hammer contacts the stay boom, it cannot be lifted to a predetermined height. Also in the case of FIG. 6, it is possible to avoid hammer contact with the
[0028]
FIG. 7 shows a state in which the
[0029]
The
[0030]
8 to 10 show another embodiment of the dynamic compaction device according to the present invention. In the illustrated example of the dynamic compaction device, a
[0031]
With reference to FIGS. 8 to 10, the
[0032]
The two
[0033]
When the ground is compacted using the dynamic compaction device illustrated in FIGS. 8 to 10, the
[0034]
The dynamic compaction device of the present invention is not only for compacting the ground in the field of civil engineering and construction, but also when reducing solid waste in waste disposal sites such as landfills with garbage, or when compressing other solids Can also be used in other fields as well when compacting the ground or the like.
[0035]
【The invention's effect】
The dynamic compaction device according to the present invention has the following effects.
[0036]
The crane boom and the stay boom are independent from each other, including a winch for operating them and a rope-out configuration, and members for restraining them are not interposed therebetween. Therefore, regarding the stay boom, it is possible to select a ground without unevenness and make it stand stably, and with this stable stand, safety and stability of the tamping work can be ensured.
[0037]
When the tamping work is performed across the level difference, adjusting the opening degree of the booms does not cause a bias of the hammer toward the crane boom side or the stay boom side. This means that the lifting hammer does not come into contact with the crane boom or the stay boom. Therefore, the hammer can be lifted to a predetermined height even in work other than on flat ground, so that the falling energy of the hammer can be sufficiently secured and the ground can be compacted efficiently.
[0038]
When taking safety measures to prevent the crane from toppling when not in use, that is, when both booms are extended straight and lie on the ground, operation on the crane without disassembling the lifting mechanism (winch operation) This can be done only by itself, saving unnecessary work. In addition, work can be resumed more quickly.
[0039]
The protective body is composed of a pair of curved fences that can be freely combined and separated, and these are separated and held on the inner surfaces of the crane boom and the stay boom, and are combined into a cylindrical shape. Since each curved fence (one pair) of this protection body is hold | maintained at each boom, the operation followability with respect to these is favorable. In addition, the two curved fences combined in a cylindrical shape can be expanded and contracted, so it is easy to enclose and narrowly enclose the hammer falling point, and it moves relatively up and down even in step areas. Because it corresponds to this, usability is also improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view schematically showing one embodiment of a device of the present invention.
FIG. 2 is a right side view of the apparatus of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing an example of a hammer in the device of the present invention.
FIG. 4 is a front view schematically showing an example of tamping work by the apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a front view schematically showing another example of tamping work by the apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a front view schematically showing still another example of tamping work by the apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a front view schematically showing an example in which safety measures are taken for the device of the present invention (non-use state).
FIG. 8 is a front view schematically showing another embodiment of the device of the present invention together with its usage.
9 is a plan view schematically showing a part of the apparatus shown in FIG.
10 is a front view schematically showing another use mode of the apparatus of FIG. 8. FIG.
FIG. 11 is a front view schematically showing an example of tamping work by a conventional apparatus.
FIG. 12 is a front view schematically showing another example of tamping work by a conventional apparatus.
FIG. 13 is a front view schematically showing still another example of tamping work by a conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
11 Crane body
12 Winch for main winding
13 Main winding wire rope
14 Additional winch
15 Supplementary wire rope
16 Crane boom
17 Stay boom
19 Sheave holder
20 Information sieve
21 Information sieve
25 hook
26 Sieve Block
27 Spindle
31 Desorption machine
41 Hammer
G ground
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