JP4673662B2

JP4673662B2 - 狭深度用の転圧機

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Publication number: JP4673662B2
Application number: JP2005128480A
Authority: JP
Inventors: 和熊谷
Original assignee: 和熊谷
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: JP2006307456A

Description

本発明は、円筒枠体とマンホールとの狭い隙間に挿入した土等を振動押圧して固める転圧機に関する。

従来より規格マンホールを設置する場合に、まず、図１７（特許文献１）に示すように、マンホールａの外周よりも若干大きな内周である鉄製の円筒枠体ｂを地盤を切削しながら埋込んで内部の土を取り除き、底部に肉厚の止水コンクリートｃを打設し、その上に調整コンクリートｄを打設し、円筒枠体ｂの内壁内にマンホールａをクレーンで吊り下ろして設置する。その後、マンホールａを固定するために、マンホールａと円筒枠体ｂとの狭い隙間（約２０cm）へコンクリートｅを流し込んでいた。

ところが、マンホールａと円筒枠体ｂとの深くて狭い隙間にコンクリートｅを流し込んで設置していたマンホールは、地震などの地盤に揺れがあると破壊される例が多く、近時、このコンクリートの固定に変えて土を入れることが免震効果となることが判り、このマンホールａと円筒枠体ｂとの深くて狭い隙間に土を入れて固定する設置方法が見直されている。
しかし、マンホールａと円筒枠体ｂの深くて狭い隙間において土を入れて固めることは困難で、従来の転圧機（特許文献２）は深度のある場所での使用には適しておらず、従来は金突き棒を用いて固めるしかなく、作業効率が良い適当な施工方法がなかった。
特開２００４−１６９５４２号公報実開平６−４６０１１号公報

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、マンホールと円筒枠体との深くて狭い隙間や、これと同様の深くて狭い隙間に土や砂利を入れて押し固める作業場所において、簡単で効率よく挿入した土や砂利を押し固めることができる転圧機を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、重りを内包した転圧部を設けた転圧機において、該転圧部の底面形状は縦幅が狭く横幅が広い矩形あるいは扇形であり、該転圧部を長尺の転圧軸の下部先端に揺動機構を介して揺動自在に取り付け、転圧軸の上端は揺動機構を介して揺動自在に押圧装置に取り付けることを特徴とする狭深度用の転圧機である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の転圧機において、転圧軸の上端は揺動機構を介して揺動自在に押圧装置に取り付けるとともに、該揺動機構の転圧軸を回転自在に支持したことを特徴とする狭深度用の転圧機。
請求項３の発明は、請求項１乃至請求項２に記載の転圧機において、前記転圧部の外周面はゴム材によって覆われていることを特徴とする狭深度用の転圧機である。
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の転圧機において、前記転圧部を揺動範囲を規制するための転圧部ガイドを設けたことを特徴とする狭深度用の転圧機である。

以上のように、本発明の狭深度用の転圧機によれば、マンホールと円筒枠体の深くて狭い隙間や、これと同様の深くて狭い隙間に土を入れて押し固める作業場所において、作業機で振動や圧力を与えて挿入した土や砂利を押し固めることができ、挿入された土や砂利の上面に大きな凸凹があっても、転圧軸に無理な屈曲力が作用することがなく、スムースに土や砂利の上面を押し固めることができる。

ここで、本発明の狭深度用の転圧機の好適な実施例を図面に沿って説明する。
図１に全体構成の概略を示すが、規格マンホールを設置する場合に、従来と同様に、先ず、規格製品のコンクリート製マンホール１の外周よりも若干大きな内周である鉄製の円筒枠体２を地盤に埋め込むが、円筒枠体２の下方先端部の切削刃２３で地盤を切削しながら所定の深さまで埋込む。次に、円筒枠体２の内部の地盤の土を取り除き、底部に肉厚の止水コンクリート１１を打設し、その上に調整コンクリート１２を打設し、その後、円筒枠体２の内壁内にマンホール１をクレーン等で吊り下ろして、所定の位置にマンホール１を設置する。
その後、マンホール１を固定するために、マンホール１と円筒枠体２との狭い隙間（約２０cm）に所定の土や砂利Ａを挿入し、更に、隙間に本実施例の狭深度用の転圧機Ｂの転圧部３を挿入し、この転圧部３の上下動によって土や砂利Ａを押し固める。この作業を繰り返して地上面まで土や砂利を挿入する。
図２に示すように、転圧機Ｂの概略は、転圧軸５の下端に前記転圧部３を揺動自在に取付け、転圧軸５を上下動する地上でのフォークリフト９１のフォーク部９２を繋げるが、転圧軸５の長さを作業土面に合わせる。その転圧軸５の上端部には揺動自在な揺動機構７と回転自在な回転機構８を有する取付部６が設けられ、この取付部６を介してフォークリフト９１のフォーク部９２等の押圧装置９に連結されている。

次に、本実施例である狭深度用の転圧機の各部材を詳細に説明する。
［転圧部３］
転圧機の下端の転圧部３は、図２の全体の正面図の符号(Ａ)部分と図３の上面図(Ａ)に示すように、本実施例ではマンホールの円周に沿って移動するので、図３から判るように、縦幅が狭く横幅が広いほぼ扇形で、上面３１は台形であるが、土や砂利の面を叩く底面３２はほぼ平らな底面である。この転圧部３は中心部に鉛（鉄でも良い）の重り３３を内包させ、外周面は分厚い柔軟性のあるゴム材３４で覆われている。また、上面３１のほぼ中央部には長尺の転圧軸５に連結するための連結部３５が設けられている。
なお、転圧部３の底面は、本実施例では、筒型マンホールであるので、縦幅が狭く横幅が広いほぼ扇形としたが、矩形や多角形の場合には縦幅が狭く横幅が広い矩形とすればよく、これにより、狭い隙間での土や砂利Ａを固める転圧作業の作業範囲を広く確保でき、作業効率も向上する。また、転圧部３は、重り３３の外周面が分厚い柔軟性のあるゴム材３４で覆われているので、側面のマンホール１や円筒枠体２を傷つけることもない。

［転圧軸５］
転圧軸５の下部先端には、重量のある転圧部３を連結する連結部３５に連結され、その連結部３５のすぐ上部に揺動機構５１が設けられている。この揺動機構５１は、図２の全体の正面図の符号(Ｂ)の部分と図４の側面図(Ｂ)で示すように、連結部３５側の転圧軸５はＵ字状支持具５１１の回動軸５１２に回動自在に支持され、この回動軸５１２の中心には直角方向の回動軸５１３が設けられた軸受５１４に支持され、回動軸５１３は上方の転圧軸５のＵ字状支持具５１５の回動軸５１３に回動自在に支持されている。したがって、揺動機構５１はユニバーサルジョイントを形成し、重量のある転圧部３を転圧軸５に対して揺動自在になる。ただし、転圧部３は転圧軸５を中心として回転することはない。
したがって、通常、重り３３によって転圧部３は真下に吊り下がり、転圧軸５が下方に移動すると、転圧部３の底面３２が土面を押し固めるが、土面の凸凹が大きいと揺動機構５１が介在していることにより、転圧部３が横に倒れるため、押圧力が横方向に逃げ、転圧軸５に無理な屈曲力が加わることがない。
また、転圧軸５は、マンホール１と円筒枠体２との狭い隙間（約２０cm）の底部から、深くは地上部までの約１０ｍの深度範囲に、転圧部３を配置させなければならないことから、途中に転圧軸５を加えたり、除いたりする連結部材５２が設けられ、所望の大まかな転圧軸５の全体の長さを調節可能としている。もっとも、作業部の土面の位置への転圧部３の細かな調整は上部のフォークリフト９１のフォーク部９２で可能である。

［取付部６］
前記転圧軸５の上端部には、フォークリフト９１のフォーク部９２等の押圧装置９に連結するための取付部６が設けられている。
この取付部６は、揺動自在な揺動機構７と回転自在な回転機構８とを有するが、先ず、揺動機構７から説明する。

［揺動機構７］
揺動機構７は、図２に示すように、押圧装置９のフォークリフト９１のフォーク部９２へのフォーク取付板７１に対して、転圧軸５を揺動自在にするためである。すなわち、本実施例では、フォーク取付板７１に対して回転機構８の上枠８１が揺動自在にするための機構である。そして、フォーク取付板７１の下面の前後（図５で上下）に支持棒７２が設けられ、この支持棒７２の下端には対向する一対の軸受７３が設けられている。
この一対の軸受７３には、中間枠体７４の前後側面（図６で上下）に設けられた突出軸７５が回動自在に支持され、更に、中間枠体７４の左右側面には一対の突出軸７６が設けられ、この一対の軸７６は回転機構８の上枠８１の左右端から延びた一対の支持棒７８がそれぞれ軸受７７に支持されている。
なお、フォーク取付板７１の中央部には、転圧軸５を余裕をもって貫通させる大内径の大径孔７１１が設けられ、また、中間枠体７４の中央部にも、転圧軸５、及び後述する移動阻止筒８６とを余裕をもって貫通させる大内径の大径孔７９が設けられている。
したがって、フォーク取付板７１に対して回転機構８の上枠８１が揺動自在に支持されることになり、転圧軸５に横方向から無理な力が加わっても、揺動することによって、横方向に力を逃がすように作動する。

［回転機構８］
回転機構８は、前述した揺動機構７に連なる上枠８１と、これに下方で対向する平行な下枠８２とが４隅の固定支持棒８３で固定され、上枠８１と下枠８２の中央部にはそれぞれベアリング８４、８５（ベアリング８５は図７のベアリング８４と面対称）が設けられ、転圧軸５を回転可能に支持するとともに、転圧軸５が下に抜け落ちないように、転圧軸５に嵌合した大径の移動阻止筒８６を上枠８１と下枠８２に介在させ、移動阻止筒８６自体は、転圧軸５に固定ボルト８７で固定位置が調整可能に固着されている。
したがって、回転機構８は、転圧軸５はベアリング８４、８５によって回転自在であるが、移動阻止筒８６の外径形は、ベアリング８４、８５の内径８４ａ、８５ｂよりも大径であるので、移動阻止筒８６が一対のベアリング８４、８５によって上下移動を阻止され、結局、固定ボルト８７を緩めない限り、転圧軸５も上下に移動することはない。
回転機構８を設けたのは、マンホール１に沿って転圧機Ｂが移動すると、横幅が広いほぼ扇形の転圧部３も角度が変わり回転しなければならないから、転圧軸５も回転させる必要があるからである。

［押圧装置９］
図８に示すように、本実施例での押圧装置９としてはフォークリフト９１のフォーク部９２による上下移動を用いている。押圧装置９は、前述したように、転圧軸５の上端部の取付部６を介して取り付けるが、取付部６のフォーク取付板７１にフォークリフト９１のフォーク部９２等に取付部材９３によって取付られている。フォーク部９２は支点９４を中心として、傾斜調整シリンダー９５の出し入れによって、フォーク部９２の角度を調整するが、本実施例ではフォーク部９２の底面はほぼ水平に維持されている。
勿論、押圧装置９としては、転圧軸５の取付部６が上下動できればフォークリフト９１以外の装置でもよく、また、転圧軸５を起立状態に保ち、転圧部３の上方にバイブレータを設けてもよい。

［作動］
以上のように、本実施例の狭深度用の転圧機によれば、マンホール１と円筒枠体２の深くて狭い隙間や、これと同様の深くて狭い隙間に土を入れて押し固める作業場所において、作業機で振動や圧力を与えて挿入した土や砂利を押し固めることができ、挿入された土や砂利の上面に大きな凸凹があっても、転圧軸５に無理な屈曲力が作用することがなく、スムースに土や砂利の上面を押圧することができる。

［埋設小径管用のガイド装置４］
ところで、マンホール１には、底部の止水コンクリート１１や調整コンクリート１２の直上近傍には、従来の図１７、及び、図９に示すように、通常、流入用と流出用の埋設小径管２１、２２を設けるが、この埋設小径管２１、２２はコンクリート製で円筒枠体２を貫通させ、マンホール１内壁に開口している。
そのため、前述したように、マンホール１と円筒枠体２との隙間の土や砂利を押し固める際に、重りが入った転圧部３が、誤って小径管２１（２２）を打撃して破損することも多いので、これを避けるために、実施例１では、転圧部３が埋設小径管２１、２２を打撃しないようなガイド装置４(図９参照)を設けている。

［ガイド装置４の第１の実施例］
このガイド装置４の第１の実施例を説明するが、本実施例のように、転圧部３が縦幅が狭く横幅が広いほぼ扇形の場合には、図９に示すように、この転圧部３で作業を続けると、転圧部３は、やがて、狭い縦幅の外側近傍に埋設小径管２１、２２が位置することになる。
そこで本実施例のガイド装置を用いるが、本実施例のガイド装置４は、図１０乃至図１２に示すようなもので、図１０（ａ）の正面図に示すように、転圧部３の小さい縦幅の両側面の外側にガイド板４１、４２が設けられ、このガイド板４１の外側には埋設小径管２１が埋設している。このガイド板４１，４２の高さは転圧部３の上下移動を許容する高さ以上で、ガイド板４１、４２の幅は、図１１に示すように、転圧部３の幅よりも若干広い。

また、ガイド装置４の底部には、図１０（ａ）、図１２（ｂ）に示すように分厚い鉄板製の底板４３（場合よっては、空間でもよい。）が設けられ、この底板４３の裏面には土や砂利Ａに食い込む下向きアンカー４４，４５が設けられている。この下向きのアンカー４４，４５はガイド板４１、４２の近傍に配置されているが、転圧部３によって底板４３を下方に押圧することにより、アンカー４４，４５も押圧されて土や砂利に食い込んで、結局、ガイド装置４を固定する。
なお、底板４３は厚さ１０〜１８mm程度の分厚い鉄板を用いているので、底板４３上から重り３３が内包した転圧部３で転圧しても凸凹になるようなことはない。
更に、ガイド装置４の上面には、図１０（ａ）、図１２（ａ）に示すようにガイド上面４６が設けられ、ガイド上面４６の中央部には、転圧軸５や連結部３５の出入りが自由な開口部４７が設けられている。そして、ガイド装置４を取り外すには、転圧軸５を上方に移動すれば、転圧部３をガイド上面４６に転圧部３が当たり、転圧部３をガイド上面４６と一緒に、アンカー４４，４５も土や砂利から抜けてガイド装置４を取り外せる。

次に、図１０（ａ）乃至（ｃ）に沿って、ガイド装置４の作動を説明すると、先ず、図１０（ａ）に示すように、埋設小径管２１、２２の近傍で土や砂利を固める作業をする場合には、転圧軸５から連結部３５を外して、転圧部３にガイド装置４の開口部４７の下方から連結部３５を挿入して転圧軸５に連結し、転圧部３に被せるように装着し、土や砂利をマンホール１と鉄製の円筒枠体２との隙間へ挿入し、ガイド装置４を埋設小径管２１、２２の近傍にアンカー４４、４５を土や砂利Ａの面に立たせ、転圧部３を押圧装置９によって下方に押圧して、土や砂利に食い込ませて固定する。
次に、図１０（ｂ）に示すように、転圧部３を、押圧装置９によって２０cm程度上下動して、底板４３を所望の回数打撃し、土や砂利を押し固める。そして、土や砂利の押し固め作業が終わると、図１０（ｃ）に示すように、転圧軸５を上方に目一杯移動（目一杯移動させると間隔は４０cm程度）すれば、転圧部３がガイド上面４６に当たり、転圧部３をガイド上面４６と一緒にアンカー４４，４５も土や砂利Ａから抜けてガイド装置４が取り外せる。その後の作業は、必要に応じて、ガイド装置４はそのままか、或いは、転圧軸５からも取り外して土や砂利の押し固め作業を続行する。
したがって、このガイド装置４を用いれば、埋設小径管２１、２２に限らず破壊してはならない部材の近傍でも、安心して土や砂利の押し固め作業をすることができる。なお、このガイド装置４は、通常の場所でも押し固め作業に使用してもよい。

［ガイド装置４の第２の実施例］
次に、転圧部３が埋設小径管２１、２２を打撃しないためのガイド装置４について、第２の実施例を図１３〜図１５に沿って説明する。
第１の実施例のように、転圧部３は中心部に鉛(鉄製でもよい)の重り３３を内包させ、外周面は分厚い柔軟性のあるゴム材３４で覆われていることや、外形や動作も第１の実施例とほぼ同じであるが、第１の実施例と異なるのは、図１３から図１６に示すように、ガイドとしてガイド板４１、４２の代わりにガイド棒４１a，４２aを設けたもので、このガイド棒４１a，４２aのためのガイド孔４８，４９が、転圧部３の長手方向の両側面近傍に、上下方向に設けられている。なお、転圧部３が自由に上下動できるように、ガイド孔４８，４９の内径はガイド棒４１a，４２aの外径よりも大きく、ルーズにガイド棒４１a，４２aは嵌合されている。

この各ガイド棒４１a，４２aの上端には、作業中に、ガイド棒４１a，４２aがガイド孔４８，４９から抜けるのを防止するために、ガイド孔４８，４９の内径よりも幅広の抜け防止部材４８a，４９aが着脱自在に固着しており、ガイド棒４１a，４２aの下端には厚さ１０〜１８mm程度の分厚い鉄板の底板４３が固着され、この底板４３の裏面のガイド棒４１a，４２aより外側近傍には、土や砂利の面にガイド装置４を固定するために、細幅に亘って土や砂利Ａに食い込む下向きアンカー４４，４５が設けられ、転圧部３を下方に押圧することにより、土や砂利Ａに食い込ませて固定する。なお、通常作業でのガイド装置４が不要の場合は、抜け防止部材４８a，４９aを脱離して、ガイド装置４を転圧部３から取り外せばよい。

また、第１の実施例と異なる構成として、転圧部３の上面３１には連結部３５を収納するように取付凹部３６を設けている。これは連結部３５を含めた転圧部３の重心をなるべく低くして、転倒し難くするとともに、連結部３５を保護するためである。
また、ガイド棒４１a，４２aの長さは転圧部３の作業時の上下動移動範囲よりも十分長くして、転圧部３の上昇時にガイド棒４１a，４２aのアンカー４４，４５が土や砂利から抜けないようにしている。
もっとも、転圧部３から本実施例のガイド装置４を脱着するには、ガイド棒４１a，４２aを脱着するが、具体的には抜け防止部材４８a，４９aを着脱すればよい。
本実施例のガイド装置４の作動は、第１の実施例と同じであるので説明を省略する。また、ガイド装置４の使用は、埋設小径管２１、２２に限らず破壊してはならない部材の近傍でもよく、通常の場所でも押し固め作業をすることを妨げるものではない。

なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、前述した実施例に限定しないことは勿論であり、転圧部は扇形ではなく矩形でもよく、押圧装置は転圧軸が上下動できればフォークリフト９１以外の装置でもよいことは勿論である。また、各実施例の個々の構成を組み合わせても良いことも勿論である。

本発明の実施例の転圧機の作業状態の全体構成の概略を示す部分断面である。図１の転圧機の主要部の正面図である。図２の（Ａ）部の転圧部３の上面図である。図２の（Ｂ）部の詳細で、図４（ａ）は図２の揺動機構５１の側面図、図４（ｂ）は横断面透視図である。図２の（Ｅ）部のフォーク取付板７１の上面図である。図２の（Ｄ）部の中間枠体７４の上面図である。図２の（Ｃ）部の回転機構８の上枠８１の上面図である。図２の転圧機Ｂを押圧装置９に取付けた図である。第１の実施例のガイド装置４を取付けた場合の断面図である。図１０の（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施例のガイド装置４の作動を説明する説明図である。本発明の第１の実施例のガイド装置４の側面図である。図１２（ａ）は、第１の実施例のガイド装置４の上面の上面図であり、図１２（ｂ）はその底面の上面図である。図１３の（ａ）〜（ｂ）は、第２の実施例のガイド装置４の作動を説明する説明図である。本発明の第２の実施例のガイド装置４の側面図である。第２の実施例の転圧部３の上面図である。第２の実施例のガイド装置４の転圧部３の底面３２の上面図である。従来のマンホールの設置状態を説明する説明図である。

符号の説明

Ａ…挿入された土や砂利、Ｂ…転圧機、
１…マンホール、11…止水コンクリート、12…調整コンクリート、
２…鉄製の円筒枠体、21,22…埋設小径管、23…切削刃、
３…転圧部、31…上面、32…底面、33…重り、34…ゴム材、35…連結部、
36…取付凹部、
４…ガイド装置、41,42…ガイド板、41a,42a…ガイド棒、43…底板、
44,45…アンカー、46…ガイド上面、47…開口部、48,49…ガイド孔、
５…転圧軸、51…揺動機構、511,515…Ｕ字状支持具、512,513…回動軸、
514…軸受、52…連結部材、
６…取付部、
７…揺動機構、71…フォーク取付板、711,79…大径孔、72…支持棒、
73,77…軸受、74…中間枠体、75,76…突出軸、78…支持棒、
８…回転機構、81…上枠、82…下枠、83…固定支持棒、84,85…ベアリング、
84a,85a…ベアリング内径、86…移動阻止筒、87…固定ボルト、
９…押圧装置、91…フォークリフト、92…フォーク部、93…取付部材、
94…支点、95…傾斜調整シリンダー、

Claims

重りを内包した転圧部を設けた転圧機において、該転圧部の底面形状は縦幅が狭く横幅が広い矩形あるいは扇形であり、該転圧部を長尺の転圧軸の下部先端に揺動機構を介して揺動自在に取り付け、転圧軸の上端部は転圧軸を揺動自在に支持する揺動機構を有する取付部を介して押圧装置に取り付けることを特徴とする狭深度用の転圧機。
請求項１に記載の転圧機において、転圧軸の上端は揺動機構を介して揺動自在に押圧装置に取り付けるとともに、該揺動機構の転圧軸を回転自在に支持したことを特徴とする狭深度用の転圧機。
請求項１乃至請求項２に記載の転圧機において、前記転圧部の外周面はゴム材によって覆われていることを特徴とする狭深度用の転圧機。
請求項１乃至請求項３に記載の転圧機において、前記転圧部の揺動範囲を規制するための転圧部ガイドを設けたことを特徴とする狭深度用の転圧機。