JP6863575B2 - 異形ブロックの反転装置及び異形ブロックの据え付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、消波などに用いられる異形ブロックの据え付け又は移設を行う際に設置する姿勢に応じて異形ブロックを反転させる装置に関するものであり、更に詳細には、クランプ装置を用いて異形ブロックを把持する際に、クランプ装置に対する異形ブロックの向きを異ならせる反転装置に関する。

従来、護岸や消波のために直方体、立方体などのブロックの他、テトラポッド(商品名)と呼ばれる四脚ブロックなどの異形コンクリートブロックが防波堤などの構造物に使用されている。この異形ブロックは、通常は海底ないしはマウンド上に順次積み上げたり、あるいは防波堤や護岸の前面に適宜配置して消波護岸構造物として構成されている。

ところで、異形ブロックの多くは、無造作に積み上げられるものではなく、打ち付ける波などによる異形ブロックの崩落を防止するために、その設置には隣接する複数の異形ブロックの脚が互いに絡むように据え付けることが求められている。そして、異形ブロックを積み上げる際に、互いに脚が絡むような異形ブロックの姿勢すなわち配置姿勢があり、これらの配置姿勢になるようにブロックを吊り下げて据え付け位置に配置される。

この配置姿勢は、異形ブロックの形状に応じて種々の姿勢があり、例えば、テトラポッド(商品名)と呼ばれる放射状に４本の脚が伸びた形の立体ブロックでは、鉛直方向に伸びる脚が上側に位置する正位、鉛直方向に伸びる脚が下側に位置する反転位、隣接する２本の脚が斜め上側を向く蝶々位の３種の配置姿勢が採用されている。しかし、反転位及び蝶々位は、平面上では不安定であるため、これらの配置姿勢にブロックを保管することは現実的ではない。

従来から広く行われている玉掛けロープによる異形ブロックの据え付け工法においては、保管場所に載置されている正位の異形ブロックに、当該配置姿勢に応じた特有の方法でロープを掛けまわした後クレーンで異形ブロックを持ち上げると、異形ブロックがロープのかけ方に応じて転動して配置姿勢となった状態に吊り下げられ、その状態で据え付け位置に配置した後ロープを外すという工法が用いられてきた。

しかし、これらの異形ブロックにロープをかける作業が面倒で作業効率が悪いばかりではなく、ブロックの落下や、地上作業員や潜水作業員がロープに挟まれたり、波で流されてブロックへ衝突するなどの危険を伴うという問題があった。このため、異形ブロックを保持するための架台本体に設けた水平軸に吊枠部材を異形ブロックの略重心位置で枢支して傾動自在に保持し、吊枠部材を傾斜させることで異形ブロックを種々の配置姿勢に回転させる装置が特許文献１（特開平８−２０９３１号公報）が提案されている。

特開平８−２０９３１号公報

しかし、特許文献１の装置は、吊枠部材を地面から離れた位置に水平軸によって支持し、水平軸周りに吊枠部材を回転させるものであるから、異形ブロックの重量によっては、回転のために付加する力が大きくなるという問題があった。このために、異形ブロックの重心位置に水平軸を配置したりカウンターウェイトを用いたりしているが、異形ブロックの重心位置は、大きさによって異なるため、水平軸の位置合わせは実質的に困難であった。また、カウンターウェイトを用いると、異形ブロックを載置しない状態では、カウンターウェイトの重みで吊枠部材が傾いてしまうという問題もあった。

したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、大きな負荷を必要とせず容易に据え付け工事などにおいて必要となる配置姿勢に異形ブロックを反転させることができる異形ブロックの反転装置及び当該装置を用いた異形ブロックの据え付け方法を提供することである。

本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の異形ブロックの反転装置を提供する。

本発明の異形ブロックの反転装置は、第１姿勢又は前記第１姿勢から転動した第２姿勢で設置場所に据え付けられる異形ブロックを前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で反転させる反転装置であって、
前記異形ブロックを載置可能な載置部と、前記載置部に対し対向する位置に前記載置部と所定の間隔をおいて設けられて前記第２姿勢にある前記異形ブロックを支持する支持部とを備え、前記載置部と支持部の間に前記異形ブロックを部分的に収納可能な退避領域とが形成された反転台と、
前記退避領域に設けられ前記載置部から外れた前記異形ブロックの一部分を載置可能であって、前記載置部と略同じ高さに位置し当該異形ブロックを前記第１姿勢で支持可能な上側位置と、前記載置部より低位に位置し前記一部分が前記退避領域に収納された前記第２姿勢で当該異形ブロックを支持可能な下側位置との間で上下移動可能な昇降テーブルと、
前記昇降テーブルを、前記上側位置と下側位置との間の任意の位置に移動させる駆動機構と、
を備えることを特徴とする。

前記支持部は、前記載置部に対向して前記載置部と同じ高さに固定することができる。また、当該構成において、前記支持部は、上面が前記異形ブロックを載置可能で前記異形ブロックを支持可能な載置面を備えることが好ましい。

前記載置部は、所定の離間距離をおいて互いに平行に配置された載置レールと、前記載置レールに沿って前記退避領域の反対側に設けられた載置台とを備え、
前記載置レールは、前記離間距離を変更可能に構成することができる。

昇降テーブルは、前記反転台の一対の載置部の間に、前記支持部と対向する前記載置部の幅寸法と略同じ幅寸法を有するテーブル本体を有し、前記テーブル本体の上面に、前記幅寸法の方向に摺動可能で前記異形ブロックの一部分を載置可能な受台を有することが好ましい。

前記駆動機構は、前記昇降テーブルの前記幅寸法と同じ方向の両端部をそれぞれ支持し、上下方向に伸びる案内レールと、前記昇降テーブルの前記両端部を独立して昇降させる昇降モータを備えることが好ましい。

また、前記支持部は、前記昇降テーブルに設けることもできる。

また、本発明の異形ブロックの反転装置を用いて、クレーンから吊り下げられた連結部と前記連結部に対して鉛直軸周りに旋回可能に設けられ開閉可能な挟持爪を有する本体部とを備えるクランプ装置とを用いて前記異形ブロックを据え付ける異形ブロックの据え付け方法に好適に使用され、前記クランプ装置により、保管位置に載置されている前記異形ブロックを前記異形ブロックの反転装置上に載置し、
前記異形ブロックの反転装置により、前記異形ブロックを据え付け時の配置姿勢となるように反転させ、
前記クランプ装置により、前記異形ブロックの反転装置上に載置されている反転後の前記異形ブロックを挟持して吊り下げ、
前記クランプ装置の本体部を、前記異形ブロックを据え付け時の配置方向となるように連結部に対して旋回させ、
前記クランプ装置を降下させて、前記異形ブロックを据え付け位置に設置する、各工程により異形ブロックを据え付けることができる。

本発明によれば、異形ブロックを安定して支持させることができる少なくとも３点を、載置部上と、載置部の間に設けられた退避領域内の昇降テーブルで支持することで、装置上で第１姿勢を維持させることができる。また、昇降テーブルを下降させブロックの一部を退避領域内に収納することで、平面上では安定しない配置姿勢としても安定してその姿勢を維持させることができる。また、昇降テーブルは、支持面を載置部と略同じ高さに支持する上側位置と載置部より低位に退避させる下側位置の間で昇降可能であるため、昇降テーブルの下降によって、異形ブロックが重力によって回転する。このため、ブロックを反転させるためのエネルギーが少なくてすむ。また、支持部は、異形ブロックが転倒しないように、第２姿勢において異形ブロックを支持する。

また、異形ブロックが反転する前後において、反転台の上で安定して載置されている状態となるため、クランプ装置などにより異形ブロックを挟持しやすく、異形ブロックの据え付け工事などに好適に用いることができる。

本発明の実施形態にかかる異形ブロックの反転装置の使用状態を示す模式図である。 本発明の実施形態にかかる異形ブロックの反転装置と供に用いられるクレーン装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態にかかる異形ブロックの反転装置の構成を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図３の反転装置の昇降テーブルが下側位置に移動した状態を示す側面図である。 蝶々位に反転させる場合に、異形ブロックを図３の反転装置に載置した状態を模式的に示す平面図である。 異形ブロックが蝶々位に反転して支持された状態を示す、図３の反転装置に載置した状態を模式的に示す側面図である。 図３の異形ブロックの反転装置の変形例にかかる構成を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の実施例にかかる異形ブロックの反転装置の構成を模式的に示す平面図である。 図８の異形ブロックの反転装置の構成を示す側面図である。 図８のＶ−Ｖ線における断面図である。 図８の異形ブロックの反転装置の昇降テーブルの構成を示す外観図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面側から見た断面図、（ｃ）は右側面図である。 図１１のVII-VII線における断面図及び部分拡大図である。 図１１のVIII-VIII線における断面図である。 本実施例の反転装置の駆動機構の構成を示す図であり、（ａ）は正面側から見た図、（ｂ）は側面側から見た図である。 異形ブロックを正位から反転位へ反転させる場合に、反転装置へ異形ブロックを載置した状態を示す模式図であり、（ａ）は平面側から見た図、（ｂ）は側面側から見た図である。 異形ブロックを正位から蝶々位へ反転させる場合に、反転装置へ異形ブロックを載置した状態を示す模式図であり、（ａ）は平面側から見た図、（ｂ）は側面側から見た図である。 異形ブロックを正位から反転位へ反転させた場合模式図であり、（ａ）は側面側から見た図、（ｂ）は正面側から見た図である。 異形ブロックを正位から蝶々位へ反転させた場合模式図であり、（ａ）は側面側から見た図、（ｂ）は正面側から見た図である。 本発明の反転装置と供に使用されるクランプ装置の構成を示す模式図であり、正位のブロックを把持する状態を示している。 本発明の反転装置と供に使用されるクランプ装置の構成を示す模式図であり、反転位のブロックを把持する状態を示している。 図１９のクランプ装置の連結部材の構成を示す拡大図である。 図２１の連結部材の構成を示す平面図である。 図２１の連結部材の構成を示す断面図である。

以下、本発明の各実施形態に係る異形ブロックの反転装置について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態にかかる異形ブロックの反転装置８０は、図１に示すように台船１００などに設置され、台船１００に設けられているクレーン１０１に懸架されたクランプ装置１１１とともに使用される。この台船１００は、港湾などにおいて、海浜や防波堤Ｆの護岸や消波等のために設置されている異形ブロックＢ（以下、単にブロックと略記する場合がある。）をクランプ装置１１１で吊持して移設又は据え付けを行う。

クレーン１０１は、図２に示すように、ワイヤ巻取りリール１０３に巻き回され、クレーン１０１の先端の主ホイール１０４から取り出された主ワイヤ１０２に、クランプ装置１１１を接続し懸架する。ワイヤ巻取りリール１０３は、駆動装置１０６により主ワイヤ１０２の巻取り及び繰り出しを行う。主ワイヤ１０２の巻取り及び繰り出しによって、クランプ装置１１１の吊り下げ位置が決定され、主ワイヤ１０２の繰り出し量などから、クランプ装置１１１の深さ位置などを特定することができる。

なお、主ワイヤ１０２の操作は、台船１００などに設けられた図示しない操作部により駆動装置１０６を操作することにより行う。

また、クレーンの中間部分から吊り下げられているターンホイール１０７に巻き回された油圧ホース１０９がクランプ装置１１１に接続されている。油圧ホース１０９は、ホースリール１０８に巻き取られており、クランプ装置１１１の吊り下げ位置に応じて繰り出され、油圧ユニット１１０の動作に応じて後述するクランプ装置１１１の油圧シリンダ３７を作動させる。なお、本実施形態では、後述するように、クランプ装置１１１に３つの油圧シリンダ３７が設けられており、これらを駆動させる油圧シリンダ３７は一体として動作するが、それぞれの油圧シリンダを独立して動作させてもよく、油圧ユニット１１０は３系統として構成することもできる。

油圧ユニット１１０は、台船１００などに設けられ、クランプ装置１１１の油圧シリンダ３７の操作を行うことにより、後述する挟持アーム３４の開閉動作を操作する。クランプ装置１１１の構成については後述する。

図３に、本発明の実施形態にかかる異形ブロックの反転装置の構成を示す。図３に示すように、本実施例にかかる異形ブロックの反転装置１は、異形ブロックとしてのテトラポッド（商品名）の配置姿勢を反転させるために用いられる。すなわち、台船１００上にストックされているブロックＢは、平面上に載置されているため、いずれも鉛直方向に伸びる脚が上側に位置する正位の配置姿勢（第１姿勢）で置かれているが、防波堤などの据え付け時には、これを反転位又は蝶々位として積み上げる場合がある。反転装置１は、クランプ装置１１１が所定の配置姿勢でブロックを把持することができるように、所望の配置姿勢にブロックＢを反転させるものである。

反転装置１は、ブロックＢを載置する載置部８１と、載置部に対し対向する位置に載置部と所定の間隔をおいて設けられて第２姿勢である反転位又は蝶々位にある異形ブロックを支持する支持部８２と、載置部８１と支持部８２の間に設けられた退避領域７０内に設けられ上下方向に移動可能に構成された昇降テーブル８３と、昇降テーブル３を移動させる駆動機構８４とを備える。

載置部８１、支持部８２、駆動機構８４は、ベース部材８５の上に設けられており、全体として反転台８６を構成する。

載置部８１は、上面に異形ブロックＢを載置するための載置面８１ａを有しており、異形ブロックＢの一部を支持する。昇降テーブル８３は、異形ブロックＢの載置部８１から外側に突出した部分を支持する。

昇降テーブル８３は、矢印９８に示すように上下移動可能に設けられており、載置部８１の載置面８１ａと略同じ高さに位置する上側位置と、載置部８１より低位に位置する下側位置との間で上下移動可能である。駆動機構８４は、昇降テーブル８３を上下移動させることができるものであれば、その構造は問われるものではなく、例えば、油圧シリンダやワイヤーなどの懸架装置などを用いることができる。

異形ブロックは、昇降テーブル８３が上側位置にあり、載置部８１の載置面８１ａと略同じ高さに存在するときは、３本の脚部を載置部８１及び昇降テーブル８３を跨いで載置することにより正位に支持される。

また、図４に示すように、昇降テーブル８３が下側位置に移動した場合、昇降テーブル８３に載置されている脚部は、退避領域７０内に収納されることにより、異形ブロックＢが正位から異なる姿勢へ反転する。このとき、支持部８２が載置部８１に対して収納領域を挟んで対向位置に設けられているため、反転した状態の異形ブロックＢを支持することで、異形ブロックＢが転倒しないようになっている。

支持部８２は、ベース部材８５に固定されて設けられた壁状の部材であり、その上端に支持レール８２ａが設けられている。支持レール８２ａは、載置部８１と略同じ高さに構成されている。また、支持部８２は、第２姿勢にある異形ブロックを支持するものであるが、後述する実施例に示すように、第１姿勢にある異形ブロックの支持を除外するものではない。すなわち、支持部８２の構造、異形ブロックの配置において、第２姿勢となる反転前の第１姿勢にある異形ブロックを支持する場合も含まれる。

なお、このとき、異形ブロックＢの旋回方向、すなわち、３本の脚部をどのように載置するかによって、後述する反転後の姿勢を変更することができる。図３に示すように昇降テーブル８３が上側位置に有る場合において、２本の脚部が載置部８１に載置され、１本が昇降テーブルに支持されている場合は、昇降テーブル８３が下側位置に移動することで、図４に示すように反転位とすることができる。

一方、図５（ａ）に示すように、昇降テーブル８３が上側位置に有る場合において、１本の脚部が載置部８１に載置され、２本が昇降テーブルに支持されている場合、あるいは、図５（ｂ）に示すように、異形ブロックの３本の脚部が載置部８１、支持部８２，昇降テーブル８３にそれぞれ支持されている場合は、昇降テーブル８３が下側位置に移動することで、反転時に上側に位置する脚部の根本部分が載置部８１の縁部分及び支持部８２に支持されることで、図６に示すように蝶々位とすることができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる異形ブロックの反転装置によれば、離間して配置された載置部と、載置部の間に設けられた昇降テーブルにブロックＢを正位状態で配置し、昇降テーブルを載置部に対し下降させることで、ブロックＢを自重により反転させることができる。このため、ブロックの反転に必要なエネルギーが少なくてすみ、また、平面上では安定しないような配置姿勢にも安定した状態で姿勢を保つことができる。

なお、図７に示す変形例のように、支持部８２ｂは、昇降テーブル８３に設けることもできる。図７に示す反転装置８０ａは、昇降テーブル８３の上面の載置部８１からの遠位端に沿って、壁状の支持部８２ｂが立設されており、昇降テーブル８３が上側位置にある場合は、昇降テーブル８３からの異形ブロックＢの落下を防止すると共に、下側位置に移動したときは、反転した異形ブロックＢを支持し、異形ブロックＢの転倒を防止する。

図８から図１０に、本発明の実施例にかかる異形ブロックの反転装置の構成を示す。反転装置１は、ブロックＢを載置する反転台２と、反転台２の内側に設けられ上下方向に移動可能に構成された昇降テーブル３と、昇降テーブル３を移動させる駆動機構４とを備える。
る。

反転台２は、反転装置の載置面である台船１００の甲板に据え付けるベースユニット５と、ベースユニット５の上方に設けられる載置台ユニット６とで構成される。ベースユニット５と載置台ユニット６とは、本発明の反転台に相当する。

ベースユニット５は、長方形形状の底板７と、底板７の上面に設けられた載置ユニット取付部８とを備える。左右一組の載置ユニット取付部８の間には隙間が設けられており、後述するように退避領域７０として機能する。当該載置ユニット取付部８の間には昇降テーブル３が配置される。

底板７の上面には、中央支持転倒支柱３０と補助上昇シリンダ３１とが設けられている。中央支持転倒支柱３０と補助上昇シリンダ３１についての詳細は後述する。

中央支持転倒支柱３０は、図９、図１０に示すように、底板の左右方向中央部分に傾倒可能に設けられた前後方向に並列された１対の支柱部材３０ａと、支柱部材３０ａを回動させるためのシリンダ３０ｂとを備えている。

支柱部材３０ａは、底板７に設けられた軸受部３０ｃに回動可能に連結されており、シリンダ３０ｂによって、ほぼ鉛直方向に起立した起立位置と略水平方向にまで傾倒した傾倒位置との間を矢印９７に示すように移動する。

補助上昇シリンダ３１は、底板７の２箇所に起立した状態に設けられ、ピストンを上下移動させることができるように構成されている。補助上昇シリンダ３１は、後述するように昇降テーブル３が下側から上昇する場合に、昇降テーブル３を下側から持ち上げる。

載置ユニット取付部８は、載置台ユニット６の異形ブロックＢの載置位置を高くするために設けられる台であり、異形ブロックＢを支持できる強度を有するものであれば特にその構造は限定されない。

載置台ユニット６は、載置レール９と載置台１０ａ，１０ｂと油圧シリンダ１１を備え、載置ユニット取付部８の上方に固定されている。載置レール９と載置台１０ａ，１０ｂは、ほぼ同じ高さレベルを有しており、後述するように異形ブロックＢの脚を下側から受けるものである。載置レール９と載置台１０ａは、本発明の載置部に、また、載置レール９と載置台１０ｂは本発明の支持部にそれぞれ相当する。

載置レール９は、断面円形に構成された直線状のレール９ａとレール９ａから下側に伸びる取付脚９ｂを有しており、所定の離間距離をおいて互いに平行となるように前後の載置ユニット取付部８の互いに近接位置に配置されている。レール９ａの上面には、ブロックＢとの摩擦抵抗を大きくするためにゴムライニングなどを施してもよい。

また、レール９ａは、中央部分にレールの軸を回転軸とするローラー９ｃを備えている。ローラー９ｃは、後述する蝶々位への反転時に用いられるものであり、異形ブロックＢの脚を支持する。

載置レール９の下端に設けられた支持脚９ｂは、図１０に示すように断面Ｌ字状に構成され、コーナー部分が載置ユニット取付部８の上面に揺動可能にヒンジ結合されている。支持脚９ｂの上方位置には、油圧シリンダ１１が連結されている。油圧シリンダ１１は、載置台１０ａ，１０ｂのフレームと連結しており、油圧シリンダ１１の伸縮に伴い、図１０に破線で示すように載置レール９の傾斜角度を変化させることができる。これにより、載置レール９の傾斜角度に応じてレール９ａの離間距離が変化する。

また、支持脚９ｂは、油圧シリンダ１１による傾斜角度を維持するために、載置ユニット取付部８の上面に設けられた固定部８ａと係合して、傾斜角度を固定することができる。

前後の載置台１０ａ，１０ｂは、載置レール９の外側、すなわち、退避領域７０に対して反対側に設けられ、図８に示すように、一方側（図８では図示上側に位置する載置台１０ａ）の奥行き寸法が大きくなるように構成されている。奥行き寸法が大きい載置台１０ａは、後述する正位から蝶々位への反転時において異形ブロックＢの脚を載置支持可能な寸法に構成されればよく、図８では、ローラー９ｃの外側に位置する中央部分１０ｃの奥行き寸法が大きく構成されている。

油圧シリンダ１１は、前後１組の載置台ユニット６にそれぞれ２つずつ接続され、前後の載置台ユニット６に設けられたそれぞれの油圧シリンダ１１は同期して動作するように構成され、前後１組載置台ユニット６の載置レールは、装置の中心線に対して常に平行を維持したまま揺動する。また、

昇降テーブル３は、反転台２のベースユニット５の間に形成された退避領域７０内に配置されており、反転装置の幅方向両端に設けられた駆動機構４、４によって両持ち支持されている。昇降テーブル３は、略直方体形状の天板１２と、天板１２の幅方向両端側に設けられ、駆動機構４、４に取り付けられて案内される取付部１３を備える。

天板１２は、幅方向に伸びる２本のスライドレール１４が上面に設けられており、スライドレール１４に可動受台１５と固定受台１６が設けられている。可動受台１５は、底面側に配置されたローラー１５ａによって、スライドレール１４に沿って自由に移動可能に設けられており、固定受台１６は、スライドレール１４における取り付け位置を変更可能であるが、自由移動はできないようになっている。

可動受台１５は、図１２に示すように、底板部１５ｂの底面に設けられたローラー１５ａによって、矢印９０に示すようにスライドレール１４上を摺動自在に配置される。ローラー１５ａは、スライドレール１４の延在方向に対し直行する回転軸１５ｄ周りに自由回転可能になっており、スライドレール１４に沿って自由移動可能となっている。底板部１５ｂは、中央部分が凹状に設けられた断面Ｖ字状の板状部材であり、上面に平面視円形状の包囲壁１５ｃが設けられている。包囲壁１５ｃは、底板部１５ｂ上に載置された異形ブロックＢの脚の先端を包囲する。なお、可動受台１５のストッパー１７が天板１２に設けられている。ストッパー１７は、その取り付け位置を変更可能に構成されており、可動受台１５は、ストッパー１７と固定受台１６との間で移動可能となっている。

固定受台１６は、図１３に示すように、中央部分が凹状に設けられた断面Ｖ字状の底板部１６ａであり、後述する蝶々位への反転時において異形ブロックＢの脚の先端が載置される。

取付部１３は、天板１２の左右両側に設けられており、天板１２前後方向端部から左右方向に伸びフレーム１８に複数のローラー２０，２１が設けられ、駆動機構４、４と連結してスムーズに上下移動できるようになっている。

駆動機構４、４は、昇降テーブル３の幅方向両端側に設けられ、昇降テーブル３を上下方向の任意の高さ方向位置に移動させ、また、任意の位置において異形ブロックＢの荷重を受けた昇降テーブル３の位置を維持するものである。左右の駆動機構４は、それぞれ独立して動作可能であり、いずれも同様の構成を有しているため、図１４において、図示左側の駆動機構４を例にとってその構造を説明する。

駆動機構４、４は、ベースユニット５の底板７に固定されたフレーム２２に、鉛直方向に伸びるガイドレール２３が設けられている。フレーム２２には、昇降テーブル３を昇降させるための駆動モータ２４が設けられ、その回転軸２５に設けられた１組の巻き取りリール２６に巻き取られたワイヤＷによって、図９の矢印９１ａ，９１ｂに示すように、それぞれが支持する昇降テーブル３の取付部１３を昇降させる。なお、それぞれの駆動機構４、４の昇降幅や昇降速度については、通常は同期するように動作させることが好ましいが、後述するように昇降テーブル３を傾斜させるために左右で異ならせて挙動させることも可能である。

ワイヤＷは、フレーム２２の上端に位置する案内ローラー２７，２８に案内され、案内ローラー２８の下方位置に吊り下げられた可動ローラー２９に巻き回される。案内ローラー２８及び可動ローラー２９は、昇降テーブル３に載置される異形ブロックＢを支持できるように同じ回転軸を有する複数のローラーで構成されている。

可動ローラー２９は、昇降テーブルの取付部１３のフレーム１８に設けられた接続部１９と連結する。接続部１９と可動ローラー２９は、後述するように前後方向に伸びる支持軸１９ａにより接続され、可動ローラー２９は昇降テーブル３に対して角度変更可能となっている。

取付部１３のフレーム１８に設けられた各種ローラー２０，２１は、ガイドレール２３の前後方向及び左右方向の端面２３ａ，２３ｂに当接するように配置される。なお、ガイドレールの左右方向の端面２３ｂに当接するローラー２１は、後述するように昇降テーブル３を傾斜可能とするために、図１４に示すように、ガイドレールの端面２３ｂとの間にわずかに隙間２１ａが設けられている。

昇降テーブル３は、モータ２４により巻き取りリール２６を回転させ、ワイヤＷの巻取り又は繰り出しにより、昇降できるようになっている。昇降テーブル３は、可動受台１５が載置台ユニット６の載置レール９及び載置台１０ａ，１０ｂと略同じ高さに位置する上側位置と、載置レール９及び載置台１０ａ，１０ｂより低位に位置する下側位置との間の任意の位置に移動可能である。

上側位置では、少なくとも一方の載置レール９及び載置台１０ａ，１０ｂと昇降テーブル３の上面とで異形ブロックＢの３つの脚を下持ちし、ブロックＢを正位に配置することができるようになっている。

また、下側位置では、昇降テーブル３に載置された異形ブロックＢの脚が退避領域７０に収容されることにより、反転位又は蝶々位に配置されることになる。下側位置において、異形ブロックＢの反転位又は蝶々位への反転は、後述するように、正位において、３つの異形ブロックの脚の配置位置によって決定される。

また、反転時には、昇降テーブル３は、異形ブロックＢのサイズ及び反転位又は蝶々位の各位置に対応した脚の鉛直方向成分の長さに応じて、昇降テーブル３の下降幅を決定すればよい。

本実施例にかかる反転装置１は異形ブロックＢの反転を行うにあたり、次のようにして使用する。図１５は、異形ブロックを正位から反転位へ反転させる場合に、反転装置へ異形ブロックを載置した状態を示す模式図であり、図１６は、異形ブロックを正位から蝶々位へ反転させる場合に、反転装置へ異形ブロックを載置した状態を示す模式図である。図１５及び図１６とも、（ａ）は平面側から見た図、（ｂ）は側面側から見た図となっている。

以下、ブロックＢの３次元空間内での位置を明確にするために、図１５，図１６において、異形ブロックの鉛直方向に伸びる脚（第１の脚）をＬ１とし、正位において着床する三本の脚を第２の脚Ｌ２、第３の脚Ｌ３、第４の脚Ｌ４として、それぞれ符号を付す。また、以下の説明において、平面上で安定し台船１００上で保管されている配置姿勢である正位が第１姿勢に、反転位及び蝶々位が第２姿勢にそれぞれ相当する。

異形ブロックＢは、中心から放射状に４本の脚が伸びる形状をしたテトラポッド（商品名）であり、正位で台船１００に載置されている。クランプ装置１１１は、台船１００から正位のブロックＢを吊り上げる。

なお、載置レール９は、異形ブロックＢのサイズに応じて離間距離が事前に調整されており、クランプ装置の挟持アームが挿入できるように、脚の根本部分から所定の隙間が形成されている。

異形ブロックＢは、図１５に示すように、反転位に反転させる場合には、第２の脚Ｌ２が昇降テーブル３の可動受台１５に、第３の脚Ｌ３が図示上側の載置レール９及び載置台１０ａに、第４の脚Ｌ４が図示下側の載置レール９及び載置台１０ｂに支持されるように、旋回方向が決定された後、載置される。

また、図１６に示すように、蝶々に反転させる場合には、第２の脚Ｌ２が昇降テーブル３の可動受台１５に、第３の脚Ｌ３が図示上側の載置レール９及び載置台１０ａに、第４の脚Ｌ４が第２の脚Ｌ２が昇降テーブル３の固定受台１６に支持されるように載置される。すなわち、蝶々位に反転させる場合には、反転位に反転する場合に比べて３０度旋回した状態に配置される。このとき、第３の脚Ｌ３は、載置レール９のローラー９ｃ及び載置台１０ａの中央部分１０ｃに載置することが好ましい。また、可動受台１５と固定受台１６との距離は、異形ブロックＢの大きさに応じて位置を調整することが好ましい。

なお、正位における昇降テーブル３の可動受台１５は、異形ブロックＢの大きさに合わせて、その位置を調整することができる。なお、可動受台１５の移動は、左右の駆動機構のワイヤＷ巻き取り量を異ならせることにより、昇降テーブル３を傾斜させることで行なうことができる。例えば、可動受台１５をストッパー１７に当接させた原点位置に移動させる場合には、ストッパー１７と離れた図示右側の側駆動機構４のワイヤＷを左側のストッパー１７側の駆動機構よりも巻き取り量を多くし、昇降テーブル１３を固定受台１６側が上側となるように傾斜させて、可動受台１５を原点位置側にスライドさせることで行なうことができる。

中央支持転倒支柱３０は、特に重たい異形ブロックＢを載置するとき、ブロック自身の重量、クランプ装置１１１の重量及び載置時の衝撃により過大な垂直荷重が昇降テーブル３や駆動機構４の巻き取りリール２６に掛かる。この垂直荷重を中央支持転倒支柱３０で支持することで駆動機構４への負荷及び昇降テーブル３のたわみを防止する。通常はシリンダ３０ｂが伸びて支柱部材３０ａは傾倒位置に収納されており、使用時にシリンダ３０ｂを縮ませ支柱部材３０ａを起立位置に引き起こし、昇降テーブル３の中央を下側から支持する。なお、支柱部材３０ａを駆動するシリンダ３０ｂには載置時の荷重はかからないため支柱部材３０ａを引き起こせる程度の出力があればよい。反転動作時は支柱部材３０ａは傾倒位置に移動させる。

異形ブロックＢが載置された後、駆動モータ２４を動作させて昇降テーブル３を矢印９１に示すように下降させる。この昇降テーブル３の下降に伴い載置テーブル３上に配置された脚が退避領域７０内に収容され、反転位又は蝶々位への反転が行われる。

図１５に示す正位から反転位への反転は、図９及び図１７の矢印９１に示すように、昇降テーブル３の下降に伴い、第２の脚Ｌ２が矢印９２に示すように下降する。

第２の脚Ｌ２の下降に伴い、異形ブロックＢは載置レール９上を図示左側へ転動する。異形ブロックＢが転動する過程において、異形ブロックＢの重心移動により、ブロックＢが載置レール上で滑りにより先走りする可能性がある。この先走りを軽減するため、第２の脚Ｌ２を支持する可動テーブル１５は、スライドレール１４上を矢印９３に示すように図示右側に移動する。なお、可動テーブル１５の位置は、第２の脚Ｌ２が下向きになった状態で、固定受台１６に当接するようになっている。これにより、異形ブロックＢのさらなる転動が防止され、反転位が維持される。

図１６に示す正位から蝶々への反転は、図１８の矢印９１に示すように、昇降テーブル３の下降に伴い、昇降テーブル３に載置されている第２の脚Ｌ２及び第４の脚Ｌ４が下がることにより、矢印９４に示すように、載置台１０ａ載置されている第３の脚Ｌ３が持ち上がる。これに伴い、異形ブロックは、第１及び第３の脚の付け根部分が載置レール９当接し、第２の脚Ｌ２及び第４の脚Ｌ４が載置テーブル３から下支えされた状態となる。

なお、反転装置１上に載置されている異形ブロックＢは、その姿勢のままクランプ装置１１１により吊持可能である。クランプ装置１１１によるブロックＢの吊持は、載置レール９とブロックＢの間にクランプ装置１１１の挟持アーム３４を挿入した後、挟持アームを閉じてブロックの根本部分を掴持した後、クランプ装置１１１を上昇させることで行われる。

なお、昇降テーブル３が下降した状態では、補助上昇シリンダ３１が昇降テーブル３の下面に当接し、昇降テーブル３を支持することができるようになっている。反転完了後の異形ブロックＢをクランプ装置１１１で取り出すとき、クランプ装置１１１の爪先が退避領域７０に入りづらい場合などに、補助上昇シリンダ３１で昇降テーブル３を押し上げ適度に上昇させて取出し作業を補助する。また、補助上昇シリンダ３１は、昇降テーブル３の補強も兼ねる。昇降テーブル３の無負荷時の昇降及びブロック反転時の下降は駆動機構４で行うが、異形ブロックＢが載置された状態で上昇させる場合はより大きな出力が必要となる。補助上昇シリンダ３１を備えることで、駆動機構４に小さな巻き取りリール２６を用いることが可能となる。

図１９は、クランプ装置１１１の構成を示す模式図である。クランプ装置１１１は、クレーンに連結される連結部材３２と連結部材に対して、鉛直軸周りに旋回可能に連結された支持胴体３３と、当該支持胴体３３の外周部に沿って設けられ吊持しようとするブロックＢを狭持するための３本の挟持アーム３４とを備えている。

挟持アーム３４は、支持胴体３３の外周部に沿って、１２０度間隔で配設したブラケット３５に枢軸３６を介して、枢着することにより枢軸より下側部分が互いに開閉する方向に回動自在に支持されている。

また、支持胴体３３の上方に位置するシリンダ取り付け部３８に設けられるブラケット３８ａには、それぞれ油圧シリンダ３７が設けられており、これらの油圧シリンダ３７のシリンダロッドが挟持アーム３４の上端に枢着されている。シリンダ取り付け部３８には、それぞれの油圧シリンダ３７用のアキュムレータ（図示なし）などが内蔵されている。

支持胴体３３は、天面部４２と天面部４２の周囲に設けられ下方へ伸びる側壁４１から構成された下方が開口したキャップ部４０を有している。当該キャップ部４０の側壁４１の外面には、挟持アーム３４を取り付けるブラケット３５が設けられている。

側壁４１は、環状に設けられており、当該側壁で囲まれた領域がブロックＢの頭脚部Ｈを挿入する収納空間４３として機能する。収納空間４３には、図１９に示すように、正位のブロックＢの上向きに伸びる脚の頭脚部Ｈが挿入されることで、挟持アーム３４が閉じてブロックＢの脚付け根部分Ｒに到達し、当該付け根部分が把持される。このように支持した場合、ブロックＢが傾いた場合にも、頭脚部Ｈの先端が側壁４１に引っかかり、ブロックＢが落下しにくくなっている。

なお、当該クランプ装置１１１により挟持可能な範囲のブロックＢの大きさにより、挟持アーム３４の長さ寸法、キャップ部４０の径寸法及び側壁４１の長さ寸法を決定することができる。また、側壁４１の長さ寸法は、特に限定されるものではなく、ブロックＢの大きさに応じて、収納空間４３にブロックＢの頭脚部Ｈ、すなわち、脚部の先端部分だけではなく、脚部が深く収納されるように構成されていてもよい。

なお、クランプ装置１１１は、図２０に示すように、収納空間４３に頭脚部Ｈが挿入されない状態、すなわち、ブロックＢの脚部が下方向に向く反転位のブロックＢを把持する場合も、側壁４１の下端により、ブロックの根本部分Ｒが側壁４１の下端に接近してブロックＢの姿勢を維持することができ、挟持アームの先端側をブロックＢの脚付け根部分Ｒに到達させ、安定して把持することが可能である。図２０に示すように、異形ブロックの頭脚部Ｈが収納空間４３に挿入されない場合、ブロックＢの根本部分がキャップ部４０の側壁４１下端に近づくように配置されるため、ブロックＢをつり上げた場合にブロックＢが傾いたとしても、側壁４１の下端に接触してブロックの傾きが制限される。

クランプ装置１１１は、ブロックＢが正位の場合は、頭脚部Ｈを収納空間に挿入することで、反転位及び蝶々位の場合は、ブロックの根本部分Ｒが側壁４１の下端に接近するようにブロックを把持することで、ブロックＢの落下を防止しつつ把持することができる。このため、反転装置１上にあらゆる姿勢で配置されたブロックを把持し、ブロックの据え付けを容易にすることができる。

また、キャップ部４０の天面部４２には、収納空間４３内を撮像するカメラ装置４４が設けられている。カメラ装置４４により撮像された画像は、ケーブルで台船１００などに設けられている表示装置に表示され、ブロックＢとクランプ装置１１１との方向及び位置などの確認に用いられる。

クランプ装置１１１は、支持胴体３３及び挟持アーム３４の傾斜角度を任意に変更可能に吊り下げられており、連結部材３２に当該クランプ装置１１１の傾斜角度変更及び旋回機能を備えている。

図２１は、クランプ装置の連結部材の構成を示す拡大図である。図２１において、傾斜軸及び旋回軸を明確にするために図中に三次元座標軸を定義し、以下、連結部材による傾斜角度及び旋回角度の方向をこの座標軸に沿って説明する。

連結部材３２は、クレーン１０１の主ワイヤ１０２に連結される吊金具５０と、吊金具５０に接続される継ぎ手５１と、継ぎ手５１に連結されるスイベル装置５２とを備える。吊金具５０は、上側部分に主ワイヤ１０２と連結する環状部を備え、Ｙ軸方向に伸びるボルト５３により継ぎ手５１の上側に連結される。これにより、図２３の矢印９６に示すように、吊金具５０はＹ軸周りに回転可能である。

継ぎ手５１は、図２２及び図２３に示すように、下側が開放したコの字型形状であり、上辺が吊金具５０と連結されている。継ぎ手５１の上面には、吊金具５０と連結するためのリブ５４がＸ方向に沿って設けられ、リブ５４を挟むようにして吊金具５０が連結される。

スイベル装置５２は、継ぎ手５１の脚部５５にＸ軸方向に沿った連結軸５６で固定されており、図２１の矢印９５に示すように、継ぎ手５１に対してＸ軸周りに回転可能となっている。

また、スイベル装置５２は、支持胴体３３の上端に位置する支持軸３３ａをＺ軸周りに旋回可能に支持する。スイベル装置５２は、中央にＺ軸方向に伸びる貫通孔５７を備えており、当該貫通孔５７に支持軸３３ａを挿入可能となっている。また、貫通孔５７の内壁には連結突部５８が設けられており、支持軸３３ａをＺ軸周りに旋回可能に支持する。支持軸３３ａとスイベル装置５２との間には、ベアリング５９が介在されており、支持軸３３ａの旋回をスムーズにしている。

また、支持軸３３ａを回転させるための動力源として、旋回モータ６０がスイベル装置５２に設けられている。旋回モータ６０の回転軸には駆動ギア６０ａが設けられ、支持軸３３ａと駆動ギア６０ａに巻き掛けられた駆動ベルト６０ｂによって、旋回モータ６０の駆動により支持軸３３ａが旋回する。

上記構成の本実施例にかかる異形ブロックの反転装置１を使用して、ブロックＢを所定の場所に据え付け又は移設する場合は、例えば、次のような工程により行われる。

台船１００に設けられているクレーン１０１の主ワイヤ１０２にクランプ装置１１１を吊り下げる。このとき、クランプ装置の傾斜角度を変更するために独立して操作可能な複数のワイヤを用いてもよく、主ワイヤ１０２を連結部材３２に連結し、副ワイヤ（図示無し）を少なくとも１つの挟持アーム３４の副ワイヤ連結部３４ａに連結するようにしてもよい。この状態で副ワイヤの繰り出し量を操作することでクランプ装置１１１の傾斜角度調整を行うことができる。

クランプ装置により、台船１００の保管位置に載置されている正位のブロックＢを吊り下げ、反転後の姿勢にしたがって、所定の角度で旋回させた後、反転装置１上に載置する。なお、台船１００上のブロックＢは正位となっているため、据え付け時の配置姿勢が正位である場合は、反転装置１で反転させる必要がないため吊り下げ後、据え付けを行えばよい。

なお、正位のブロックＢをクランプ装置で把持するには、当該ブロックの脚部が収納空間４３に収まるようにクランプ装置１１１を移動する。このとき、それぞれの挟持アーム３４の先端がブロックＢの脚の間となるように、必要に応じてスイベル装置５２を操作して、支持胴体３３を旋回させる。挟持アーム３４が把持位置となるようにクランプ装置１１１を配置した後、油圧シリンダ３７を操作して挟持アーム３４を閉じ、ブロックＢを狭持する。

反転装置１に載置された異形ブロックＢを上記の反転動作により、据え付け時の配置姿勢である反転位又は蝶々位に反転させる。その後、クランプ装置１１１により、反転装置１上に載置されている反転後の異形ブロックＢを反転後の姿勢のまま吊り下げる。反転位又は蝶々位にあるブロックＢを挟持するには、上記の通り、側壁４１の下端が異形ブロックの脚の付け根部分Ｒに突き当たるようにし、その状態で挟持アーム３４を操作する。なお、このとき、必要に応じて支持胴体３３を旋回させる。

その後、クレーン１０１を操作して、異形ブロックＢを吊り下げたクランプ装置１１１を据え付け場所まで移動する。その後、クランプ装置１１１のスイベル装置５２を操作して据え付けの方向となるようにクランプ装置１１１を旋回させる。その後、主ワイヤ１０２を繰り出して、クランプ装置１１１を降下させ、ブロックＢの据え付け場所に異形ブロックＢを設置する。

以上説明したように、本実施例にかかる異形ブロックの反転装置によれば、離間して配置された載置部と、載置部の間に設けられた昇降テーブルにブロックＢを正位状態で配置し、昇降テーブルを載置部に対し下降させることで、ブロックＢを自重により反転させることができる。このため、ブロックの反転に必要なエネルギーが少なくてすみ、また、平面上では安定しないような配置姿勢にも安定した状態で姿勢を保つことができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。

１，８０ 反転装置
２，８６ 反転台
３，８３ 昇降テーブル
４，８４ 駆動機構
５ ベースユニット
６ 載置台ユニット
７ 底板
８ 載置ユニット取付部
９ 載置レール
９ａ レール
９ｂ 取付脚
９ｃ ローラー
１０ａ，１０ｂ 載置台
１１ 油圧シリンダ
１２ 天板
１３ 取付部
１４ スライドレール
１５ 可動受台
１５ｂ 底板部
１５ｃ 包囲壁
１６ 固定受台
１７ ストッパー
１８ フレーム
１９ 支持本体前面
２０，２１ ローラー
２２ フレーム
２３ ガイドレール
２４ 駆動モータ
２５ 回転軸
２６ 巻き取りリール
２７，２８ 案内ローラー
２９ 可動ローラー
３２ 連結部材
３３ 支持胴体
３３ａ 支持軸
３４ 挟持アーム
３５ ブラケット
３６ 枢軸
３７ 油圧シリンダ
３８ シリンダ取り付け部
３８ａ ブラケット
４０ キャップ部
４１ 側壁
４２ 天面部
４３ 収納空間
４４ カメラ装置
５０ 吊金具
５１ 継ぎ手
５２ スイベル装置
５３ ボルト
５４ リブ
５５ 脚部
５６ 連結軸
５７ 貫通孔
５８ 連結突部
５９ ベアリング
６０ 旋回モータ
６０ａ 駆動ギア
６０ｂ 駆動ベルト
７０ 退避領域
８１ 載置部
８２ 支持部
１００ 台船
１０１ クレーン
１０２ 主ワイヤ
１０３ ワイヤ巻取りリール
１０６ 駆動装置
１０７ ターンホイール
１０８ ホースリール
１０９ 油圧ホース
１１０ 油圧ユニット
１１１ クランプ装置
Ｂ 異形ブロック
Ｌ１ 第１の脚
Ｌ２ 第２の脚
Ｌ３ 第３の脚
Ｌ４ 第４の脚

Claims (8)

1. 第１姿勢又は前記第１姿勢から転動した第２姿勢で設置場所に据え付けられる異形ブロックを前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で反転させる反転装置であって、
   前記異形ブロックを載置可能な載置部と、前記載置部に対し対向する位置に前記載置部と所定の間隔をおいて設けられて前記第２姿勢にある前記異形ブロックを支持する支持部とを備え、前記載置部と支持部の間に前記異形ブロックを部分的に収納可能な退避領域とが形成された反転台と、
   前記退避領域に設けられ前記載置部から外れた前記異形ブロックの一部分を載置可能であって、前記載置部と略同じ高さに位置し当該異形ブロックを前記第１姿勢で支持可能な上側位置と、前記載置部より低位に位置し前記一部分が前記退避領域に収納された前記第２姿勢で当該異形ブロックを支持可能な下側位置との間で上下移動可能な昇降テーブルと、
   前記昇降テーブルを、前記上側位置と下側位置との間の任意の位置に移動させる駆動機構と、
   を備えることを特徴とする、異形ブロックの反転装置。
2. 前記支持部は、前記載置部に対向して前記載置部と同じ高さに固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の異形ブロックの反転装置。
3. 前記支持部は、上面が前記異形ブロックを載置可能で前記異形ブロックを支持可能な載置面を備えることを特徴とする、請求項２に記載の異形ブロックの反転装置。
4. 前記載置部は、所定の離間距離をおいて互いに平行に配置された載置レールと、前記載置レールに沿って前記退避領域の反対側に設けられた載置台とを備え、
   前記載置レールは、前記離間距離を変更可能に構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の異形ブロックの反転装置。
5. 昇降テーブルは、前記支持部と対向する前記載置部の幅寸法と略同じ幅寸法を有するテーブル本体を有し、前記テーブル本体の上面に、前記幅寸法の方向に摺動可能で前記異形ブロックの一部分を載置可能な受台を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか1つに記載の異形ブロックの反転装置。
6. 前記駆動機構は、前記支持部と対向する前記載置部の幅寸法と同じ方向の前記昇降テーブルの両端部をそれぞれ支持し、上下方向に伸びる案内レールと、前記昇降テーブルの前記両端部を独立して昇降させる昇降モータを備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一つに記載の異形ブロックの反転装置。
7. 前記支持部は、前記昇降テーブルに設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の異形ブロックの反転装置。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載の異形ブロックの反転装置と、クレーンから吊り下げられた連結部と前記連結部に対して鉛直軸周りに旋回可能に設けられ開閉可能な挟持爪を有する本体部とを備えるクランプ装置とを用いて前記異形ブロックを据え付ける異形ブロックの据え付け方法であって、
   前記クランプ装置により、保管位置に載置されている前記異形ブロックを前記異形ブロックの反転装置上に載置し、
   前記異形ブロックの反転装置により、前記異形ブロックを据え付け時の配置姿勢となるように反転させ、
   前記クランプ装置により、前記異形ブロックの反転装置上に載置されている反転後の前記異形ブロックを挟持して吊り下げ、
   前記クランプ装置の本体部を、前記異形ブロックを据え付け時の配置方向となるように連結部に対して旋回させ、
   前記クランプ装置を降下させて、前記異形ブロックを据え付け位置に設置する、
   各工程を備えることを特徴とする、異形ブロックの据え付け方法。

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