JP4858831B2

JP4858831B2 - 転圧機

Info

Publication number: JP4858831B2
Application number: JP2006209848A
Authority: JP
Inventors: 正雄澤田; 卓石井; 孝青木
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: JP2008038338A

Description

本発明は、土質材料を締め固める転圧機に関するものである。

低レベルの放射性廃棄物の埋設処分施設が計画されている。埋設処分施設は、掘削した地下坑道の内部に底部埋戻部と底部低透水層とを敷設した後に、躯体コンクリートを構築したものであり、躯体コンクリートの内部に低レベル放射性廃棄物を密閉収容した放射性廃棄物格納躯体を埋設可能となっている。そして、躯体コンクリートの内部に放射性廃棄物格納躯体を収容した状態でモルタルを打設することにより、躯体コンクリートの内部に放射性廃棄物が封止される。その後、躯体コンクリートの周りに低拡散層を構築した後、別途構築した側部埋戻部と低拡散層との間にベントナイト系粘土材料を転圧施工することにより、側部低透水層を構築することにしている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００４−１２３５６号公報

ところで、側部埋戻部と低拡散層との間は、幅が略１メートル、高さが略１０メートル、奥行きが略３００メートルの狭隘な空間であるため、操向操作を誤った場合には、転圧機本体、あるいは、転圧装置が、低拡散層あるいは側部埋戻部を傷付けてしまう可能性があった。このように、低拡散層あるいは側部埋戻部を傷付けた場合には、補修の必要が生じ、施工者の負担が大きなものとなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、転圧機本体、あるいは転圧装置が既設の構造物を傷付けることがなく、走行可能、かつ転圧可能な転圧機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、転圧機本体に、自走式の走行装置と、土質材料を転圧する転圧装置とを備え、走行可能、かつ転圧可能な転圧機において、前記転圧機本体の後部に設けられたベースと、前記ベースの上部に回動可能に支承され、前記転圧機本体の前方斜め上方に延在した腕部と該腕部から前方斜め下方に延在した作用部とを有するアームと、前記アームの作用部の先端に回動可能に取り付けられた転圧装置取付部材と、前記転圧装置取付部材に取り付けられ、かつ、前記転圧装置が左右方向に移動可能に取り付けられたチャンネル部材と、前記転圧装置取付部材と前記転圧装置との間に設けられ、前記転圧装置を左右方向に移動させる転圧装置移動用の油圧シリンダと、基端が前記ベースの基部に接続され、先端が前記アームの腕部に接続され、前記転圧装置を高さ方向に移動させるアーム回動用の油圧シリンダと、基端が前記アームの腕部に接続され、先端が前記転圧装置取付部材に接続され、前記転圧装置を前後方向に傾倒させる転圧装置取付部材回動用の油圧シリンダとを備え、前記転圧装置は、左右方向および高さ方向に移動可能かつ前後方向に傾倒可能であって、異なるタイミングで土質材料を転圧する複数の転圧体ユニットを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記転圧装置は、転圧装置を構成する転圧体の側部を覆う平面視コの字状の防護カバーと、前記防護カバーの前面に高さ調整可能に取り付けられ、土質材料を敷き均す敷均板とを備えたことを特徴とする。

本発明にかかる転圧機は、転圧機本体の後部に設けられたベースと、ベースの上部に回動可能に支承され、転圧機本体の前方斜め上方に延在した腕部と該腕部から前方斜め下方に延在した作用部とを有するアームと、アームの作用部の先端に回動可能に取り付けられた転圧装置取付部材と、転圧装置取付部材に取り付けられ、かつ、転圧装置が左右方向に移動可能に取り付けられたチャンネル部材と、転圧装置取付部材と前記転圧装置との間に設けられ、転圧装置を左右方向に移動させる転圧装置移動用の油圧シリンダと、基端がベースの基部に接続され、先端がアームの腕部に接続され、転圧装置を高さ方向に移動させるアーム回動用の油圧シリンダと、基端がアームの腕部に接続され、先端が転圧装置取付部材に接続され、転圧装置を前後方向に傾倒させる転圧装置取付部材回動用の油圧シリンダとを備え、転圧装置は、左右方向および高さ方向に移動可能かつ前後方向に傾倒可能であって、異なるタイミングで土質材料を転圧する複数の転圧体ユニットを備えたので、転圧装置を左右方向任意の位置、任意の高さに移動させ、任意の傾きとなるように傾倒させることができる。したがって、転圧機本体および転圧装置が既設の構造物を傷付けることがなく、効率的な転圧施工が可能である。

また、本発明にかかる転圧機の転圧装置は、転圧装置を構成する転圧体の側部を覆う平面視コの字状の防護カバーを備えたので、転圧体が既設の構造物に近接するように、転圧装置を配設しても、転圧体が既設の構造物の側壁を傷付けることがない。また、防護カバーの前面に高さ調整可能に取り付けられ、土質材料を敷き均す敷均板を備えたので、所定の厚みの土質材料を転圧装置に供給できる。

以下に、本発明の実施の形態にかかる転圧機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は本発明の実施の形態にかかる転圧機を示す側面図、図２は図１に示した転圧機本体の正面図、図３は図１に示した転圧機本体の平面図、図４は図１に示した転圧装置の正面図、図５は図１に示した転圧装置の平面図である。

本発明の実施の形態にかかる転圧機１は、自走式の転圧機であって、転圧機本体２は走行装置を備えている。本発明の実施の形態にかかる転圧機１の走行装置は、図１に示すように、車輪タイプの走行装置であって、リモートコントローラ１１（図１０参照）等を操作することにより、前後の方向に任意の速度で走行可能である。なお、走行装置は、車輪タイプの走行装置に限られるものではなく、履帯タイプの走行装置であっても良い。

転圧機本体２は、転圧機本体２および後述する転圧装置５の側方に突出するように、ガイド部材３を備えている。図１〜図３に示すように、ガイド部材３は、ガイド車輪支持部材３１に回動自在に支承されたガイド車輪３２であって、図１および図３に示すように、転圧機本体２の一側部の前部と後部、他側部の前部と後部とに配設してある。なお、ガイド車輪３２は、ゴム車輪、タイヤ車輪等任意のものを採用可能である。

図２および図３に示すように、転圧機本体２とガイド車輪支持部材３１との間には、調整シム板３３が挿入可能であって、任意の厚みの調整シム板３３を任意の枚数挿入することにより、ガイド車輪３２の突出量を微調整可能である。なお、転圧機本体２の前部に配設したガイド車輪３２と転圧機本体２の後部に配設したガイド車輪３２とは、同一の高さに配設する必要はなく、図１および図２に示すように、前部に配設したガイド車輪３２が後部に配設したガイド車輪３２よりも高くなるように配設しても良い。

図１に示すように、転圧機本体２の後部には、左右一対となるベース４１が設けてある。これらベース４１の上部には、それぞれアーム４２が回動可能に支承してある。各アームは、転圧機本体２の前方斜め上方に延在した腕部４２ａと、腕部４２ａから前方斜め下方に延在した作用部４２ｂとを有している。一方のアーム４２の作用部４２ｂと他方のアーム４２の作用部４２ｂとは、ビーム（図示せず）により接続してあり、同時に回動するようになっている。

各アーム４２の腕部４２ａの下方には、アーム回動用の油圧シリンダ４３が配設してある。油圧シリンダ４３は、基端（シリンダ側）がベース４１の基部に接続してあり、先端（ロッド側）がアーム４２の腕部４２ａに接続してある。したがって、この油圧シリンダ４３を駆動すると、アーム４２が回動するので、後述する転圧装置５が任意の高さとなるように回動させることが可能である。

転圧機本体２の前部であって、各アーム４２の下方となる位置には、左右一対となるストッパ４４が立設してある。ストッパ４４は、下降したアーム４２を支持するものであり、アーム４２を支持することにより、後述する転圧装置５の下降位置を規制可能である。

アーム４２の作用部４２ｂの先端には、転圧装置取付部材４５が回動可能に取り付けてある。各アーム４２の作用部４２ｂの上方には、転圧装置取付部材回動用の油圧シリンダ４６が配設してある。油圧シリンダ４６は、基端（シリンダ側）がアーム４２の腕部４２ａに接続してあり、先端（ロッド側）が転圧装置取付部材４５に接続してある。したがって、この油圧シリンダ４６を駆動すると、転圧装置取付部材４５が回動するので、後述する転圧装置５が任意の傾きとなるように、回動させることが可能である。

転圧装置取付部材４５には、断面コの字状のチャンネル部材４７が間隔を開けて背中合わせとなるように取り付けてある。チャンネル部材４７には、転圧機本体２の走行方向と直交する左右方向に移動可能となるように、転圧装置５（ビーム５２）が取り付けてある。転圧装置取付部材４５と転圧装置５との間には、図１および図４に示すように、転圧装置移動用の油圧シリンダ５１が配設してある。したがって、油圧シリンダ５１を駆動すると、転圧装置５を走行方向と直交する左右方向の任意の位置に移動させることが可能である。

図１および図４に示すように、転圧装置５は、ビーム５２と、複数基の転圧ユニット５３とを有している（本実施の形態にかかる転圧機は、１２基の転圧ユニット５３を有している）。ビーム５２は、板状体であり、その長手方向が転圧機本体２の走行方向と直交するように、チャンネル部材４７に移動可能に取り付けてある。複数基の転圧ユニット５３は、ビーム５２の短手方向が複数列となるように取り付けてある（本実施の形態にかかる転圧機１は、ビーム５２の短手方向が２列となるように、１２基の転圧ユニット５３が取り付けてある）。したがって、転圧ユニット５３は、転圧機本体２の走行方向と直交する方向に配設される。そして、ビーム５２が昇降すると、全ての転圧ユニット５３が昇降する。

各転圧ユニット５３は、駆動部５４と転圧体５５とを有している。駆動部５４は、転圧体５５を下方に繰り出す部分であり、転圧体５５は、ベントナイト系粘土材料等の土質材料を転圧する部分である。転圧体５５は、土質材料を転圧する面（以下「転圧面」という）が、走行方向前方から走行方向後方に漸次側方に延在するように形成してある（図５参照）。このように構成した転圧体は、転圧面が平行四辺形（ひし形を含む）となるように形成した立方体、あるいは、転圧面が台形（二角が直角である直角台形を含む）となるように形成した立方体である。図５に示す例では、転圧面がひし形となるように形成した同一形状の転圧体５５ａを中央部に複数配設する一方、転圧面が直角台形となるように形成した転圧体５５ｂを両側部に配設してある。

したがって、このように形成した転圧体５５を用いて転圧すると、施工面に筋状の未施工部分が生じることはない。これは、転圧機１が施工方向に走行しながら転圧し、転圧体５５の相互間に形成される隙間によって生じる未転圧部分が漸次転圧されることによるものである。

駆動部５４は、供給された圧縮空気により独立して駆動可能であり、各転圧体５５が異なるタイミングで土質材料を転圧するように構成してある。したがって、転圧体５５が異なるタイミングで土質材料を転圧し、全ての転圧体５５が同時に転圧することはない。また、転圧体５５の繰り出し方向長さは、転圧体５５の繰り出しストロークよりも大きく形成してあり、隣り合う転圧体５５の一方の転圧体５５が上死点に位置し、他方の転圧体５５が下死点に位置する場合であっても、転圧体５５が重なり合うことはない。

ビーム５２には、吊り下げた状態で防護カバー６が取り付けてある。防護カバー６は、両側部に配設した転圧体５５の側部を覆うものであり、平面視コの字状を呈している。

防護カバー６には、敷均板６１が取り付けてある。敷均板６１は、転圧体５５の前部を覆い、土質材料を敷き均すものである。敷均板６１には、長穴が形成してあり、敷き均し高さを任意に調整可能となっている。したがって、敷均板６１は、図示せぬ撒出機から撒き出された土質材料を敷き均し、所定の厚みの土質材料を転圧装置５に供給可能である。なお、敷均板６１は、任意の高さに設定できるように、油圧シリンダ等により昇降可能なものとしても良い。

上述した本実施の形態にかかる転圧機は、転圧機本体２および転圧装置５の側方に突出するように、ガイド部材３を転圧機本体２に備えたので、転圧機本体２および転圧装置５が既設の構造物の側壁と離隔して走行する。したがって、転圧機本体２および転圧装置５が既設の構造物を傷付けることがない。

また、ガイド部材３を回転自在に支承されたガイド車輪３２で構成したので、ガイド車輪３２は既設の構造物の側壁を転動する。したがって、ガイド車輪３２が既設の構造物の側壁を傷付けることがない。

また、転圧装置５は、両側部に配設した転圧体５５の側部を覆う防護カバー６を備えたので、転圧体５５が既設の構造物と近接するように、転圧装置５を配設しても、転圧体５５が既設の構造物の側壁を傷付けることがない。

また、防護カバー６に、転圧体５５の前部を覆い、土質材料を敷き均す敷均板６１を取り付けたので、敷均板６１と転圧体５５とを近接して配置できる。

本実施の形態にかかる転圧機１は、図６に示した低レベルの放射性廃棄物の埋設処分施設７の狭隘部７１に敷設する低透水層の施工に好適である。埋設処分施設７は、掘削した地下坑道の内部に底部埋戻部７２と底部低透水層７３とを敷設した後に、躯体コンクリート７６を構築したものであり、躯体コンクリート７６の内部に放射性廃棄物格納躯体７５を埋設可能となっている。底部埋戻部７２は、コンクリート、モルタル、あるいは、ベントナイト系粘土材料等の埋戻材料を敷設したものであり、底部低透水層７３は、ベントナイト系粘土材料を転圧施工したものである。そして、躯体コンクリート７６の内部に放射性廃棄物格納躯体７５を収容した状態で、モルタル７８を打設することにより、放射性廃棄物格納躯体７５は、躯体コンクリート７６の内部に封止される。その後、躯体コンクリート７６の周りに低拡散層７４を構築したものであって、低拡散層７４は、無筋のセメント系モルタルを打設することにより構築される。狭隘部７１は、低拡散層７４と別途構築した側部埋戻部７７との間に構成される。狭隘部７１は、例えば、幅略１メートル、高さ略１０メートル、奥行き略３００メートルの狭隘な空間である。なお、側部埋戻部７７は、底部埋戻部と同様に、コンクリート、モルタル、あるいは、ベントナイト系粘土材料等の埋戻材料により構築される。

本実施の形態にかかる転圧機１は、図７に示すように、転圧機本体２の一側部に備えたガイド車輪３２が低拡散層７４の側壁を転動し、転圧機本体２の他側部に備えたガイド車輪３２が側部埋戻部７７の側壁を転動することにより、案内される。したがって、転圧機１は、自律走行が可能となり、転圧機１が低拡散層７４および側部埋戻部７７を傷付けることがなく、低透水層を構成するベントナイト系粘土材料を効率的に転圧可能である。

また、転圧機１が低拡散層７４の側壁と側部埋戻部７７の側壁とに案内されるので、図８に示すように、転圧装置５を低拡散層７４の側壁と側部埋戻部７７の側壁とに近接して配置できる。したがって、ベントナイト系粘土材料の転圧が不十分となる箇所が生じることがない。

さらに、図９に示すように、防護カバー６の前部に備えた敷均板６１がベントナイト系粘土材料を転圧装置５の直前で敷き均すので、地下坑道の最奥部までベントナイト系粘土材料を敷き均すことができる。そして、最奥部で残留したベントナイト系粘土材料は、図示せぬ吸引装置等により、吸引される。

本実施の形態にかかる転圧機１は、図７に示すように、転圧機本体２の一側部の前部と後部とに備えたガイド車輪３２が低拡散層７４の側壁を転動し、転圧機本体２の他側部の前部と後部とに備えたガイド車輪３２が側部埋戻部７７の側壁を転動することにより、転圧機本体２が案内され、転圧機１が自律走行するので、オペレータが転圧機１に乗車して走行方向を微妙に調整する必要がない。したがって、図１０に示すように、オペレータは、低拡散層７４の上から転圧機１をコントロールすれば良く、オペレータは、振動、騒音、粉塵等の厳しい作業環境を免れ、安全性が大幅に改善される。

以上のように、本発明にかかる転圧機は、土質材料の転圧施工に有用であり、特に、狭隘部における転圧施工に適している。

本発明の実施の形態にかかる転圧機の側面図である。図１に示した転圧機本体の正面図である。図１に示した転圧機本体の平面図である。図１に示した転圧装置の正面図である。図１に示した転圧装置の平面図である。低レベル放射性廃棄物の地下埋設処分施設を示す横断面図である。側部埋戻部と低拡散層との間に構成された狭隘部を施工する転圧機を示した平面図である。図７に示した転圧機の部分拡大平面図である。図７に示した転圧機の部分拡大側面図である。側部埋戻部と低拡散層との間に構成された狭隘部を施工する転圧機を示した斜視図である。

符号の説明

１転圧機
１１リモートコントローラ
２転圧機本体
３ガイド部材
３１ガイド車輪支持部材
３２ガイド車輪
３３調整シム板
５転圧装置
５１油圧シリンダ
５２ビーム
５３転圧ユニット
５４駆動部
５５転圧体
６防護カバー
６１敷均板
７埋設処分施設
７１狭隘部
７２底部埋戻部
７３底部低透水層
７４低拡散層
７５放射性廃棄物格納躯体
７６躯体コンクリート
７７側部埋戻部
７８モルタル

Claims

転圧機本体に、自走式の走行装置と、土質材料を転圧する転圧装置とを備え、
走行可能、かつ転圧可能な転圧機において、
前記転圧機本体の後部に設けられたベースと、
前記ベースの上部に回動可能に支承され、前記転圧機本体の前方斜め上方に延在した腕部と該腕部から前方斜め下方に延在した作用部とを有するアームと、
前記アームの作用部の先端に回動可能に取り付けられた転圧装置取付部材と、
前記転圧装置取付部材に取り付けられ、かつ、前記転圧装置が左右方向に移動可能に取り付けられたチャンネル部材と、
前記転圧装置取付部材と前記転圧装置との間に設けられ、前記転圧装置を左右方向に移動させる転圧装置移動用の油圧シリンダと、
基端が前記ベースの基部に接続され、先端が前記アームの腕部に接続され、前記転圧装置を高さ方向に移動させるアーム回動用の油圧シリンダと、
基端が前記アームの腕部に接続され、先端が前記転圧装置取付部材に接続され、前記転圧装置を前後方向に傾倒させる転圧装置取付部材回動用の油圧シリンダと
を備え、
前記転圧装置は、左右方向および高さ方向に移動可能かつ前後方向に傾倒可能であって、異なるタイミングで土質材料を転圧する複数の転圧体ユニットを備えたことを特徴とする転圧機。
前記転圧装置は、
転圧装置を構成する転圧体の側部を覆う平面視コの字状の防護カバーと、
前記防護カバーの前面に高さ調整可能に取り付けられ、土質材料を敷き均す敷均板と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の転圧機。