説明

水中捨石基礎均し装置

【課題】 装置を大型化しなくも、重量の大きな重錘を使用して効率的な均し作業ができるようにすること。
【解決手段】 ワイヤー3を巻き取るドラムDと、ドラムDを回転させる駆動機構Mと、ドラムDから繰り出されたワイヤー3をガイドする固定滑車5を設けた滑車取り付け体4と、重錘を吊り下げる吊り具2とを備えた水中捨石基礎均し装置において、上記ドラムDは一対のドラム部D1,D2を備え、これら各ドラム部D1,D2に個別のワイヤー3a,3bを巻きつけるとともに、一対のドラム部D1,D2を備えたドラム軸8を一つの駆動機構Mに連係してなり、かつ、各ドラム部D1,D2から繰り出されたワイヤー3a,3bの先端は、上記滑車取り付け体4に個別に設けた固定滑車5a,5bを介して上記吊り具2に導かれるとともに、この吊り具2に個別に設けた動滑車6a,6bを経由してその先端を所定の固定部7a,7bに固定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自由落下させた重錘によって水中の基礎を均す水中捨石基礎均し装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、水中に捨石10を投下してから、クレーンCで吊り下げた重錘1を繰り返し落下させて、水中に基礎を形成する水中捨石基礎均し装置が知られている。このような水中捨石基礎均し装置は、例えば、図2に示すように、重錘ヘッド1aと、この重錘ヘッド1aを下端に固定したパイプ状の支持体1bとからなる重錘1の上端に、ワイヤー3を取り付けるための吊り具2を備えている。そして、この吊り具2に固定したワイヤー3を船上のクレーンC側に連結している。
なお、図2中の符号9はブーム起伏ワイヤーであり、このブーム起伏ワイヤー9を図示しないドラムに巻き取ったり、繰り出したりして、クレーンCのブームの角度を調整している。
【0003】
また、上記ワイヤー3は、クレーンCの巻き上げドラムDから繰り出され、クレーンCのブーム先端に設けた滑車取り付け部4の定滑車5を介して上記吊り具2に連結されている。
さらに、上記ドラムDを図示しないモータなどの駆動機構に連係し、この駆動機構によってワイヤー3を巻き取って重錘1を吊り上げてから、巻き上げ力を解除して重錘1を自由落下させる。この重錘1が自由落下したときの衝撃力で捨石10を均すようにしている(特許文献1参照)。上記捨石10は、水底地盤12上に予め投下しておく。
そして、上記重錘1を自由落下させて形成する基礎が、目的高さである均し計画高さ13や目的の大きさになるように、水底を均す過程で、水面11から上に出ている重錘1の高さや位置に基づいて均し面の位置を検出するようにしている(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第3295809号公報
【特許文献2】特許第3225485号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のように重錘1の自由落下による衝撃力を利用した水中捨石基礎均し工事では、重錘1が大きく、その重量が大きいほど衝撃力を大きくできるため、基礎を早く均すことができる。
また、近年は工事が大型化し、それに伴ってより重い重錘1が求められるようになっている。
重い重錘1を吊り上げるためにはワイヤー3を巻き上げるための大きな駆動力を発揮できる大型の駆動機構が必要になるが、現実には、重錘の大型化の要望に対応して装置を大型化することには経済的にも限界がある。
【0006】
一方、駆動機構をそれほど大きくしないで、より大きな重錘を吊り上げるため、動滑車を利用する考え方がある。例えば、上記吊り具2側に一つの動滑車を設けて、ワイヤー3をその動滑車に掛ければ、重錘1を吊り上げる力は二分の一で足りる。そのため、駆動機構をそれほど大型化しなくても、動滑車を一つ利用することによって二倍の重量の重錘1を吊り上げることができるようになる。また、動滑車を2個にすれば、同じ力で、4倍の重量を吊り上げることができる。つまり、動滑車の数を多くすればそれだけ、小さな力で、大きな重錘1を吊り上げることができるようになる。
【0007】
しかし、動滑車を利用すれば、重錘1の吊り上げ量に対してワイヤー3の繰り出し量及び巻き取り量は大きくなる。このように、ワイヤー3の繰り出し量が大きくなるということは、重錘1を自由落下させる際にドラムDから引き出されるワイヤー3の長さが長くなり、ワイヤー3の繰り出しスピードが速くなってドラムDが高速で回転するということである。
【0008】
そして、高速でワイヤー3を引き出しながら自由落下した重錘1は、重錘ヘッド1aが水底に衝突すると止まるが、このとき、上記ドラムDにはブレーキをかけてその回転を止めなければならない。ブレーキをかけなければ、上記重錘1が停止してもドラムDは慣性でしばらくの間回転し続けることになる。もし、重錘1が水底に衝突して止まっているのにドラムDが回転し続けてワイヤー3が繰り出されれば、弛んだワイヤー3が重錘1やクレーンCなどに衝突して重錘1やクレーンCを傷つけたり、ワイヤー3同士が絡んでしまったりする。
また、ワイヤー3が弛んだ状態から、ドラムDを巻き取り方向へ回転させても、ワイヤー3をドラムDに整列させて巻き取ることができず、重錘1を予定通りに吊り上げることができないといった問題も発生する。そのため、重錘1が水底面に衝突したら直ちにドラムDの回転を停止させるブレーキが必要である。
【0009】
しかし、上記のように、動滑車を利用すると、重錘1の自由落下時のワイヤー3の繰り出しスピードが速くなるので、上記ドラムDを止めるためのブレーキの発熱量が多くなって、駆動機構などが高温になってしまう。
駆動機構が過熱したまま使用を続ければ、駆動機構の故障につながるが、過熱した駆動機構が冷えるまで待っていたのでは、基礎均し作業を連続的に行うことができない。
また、ブレーキ機構に専用の冷却機構を設けたのでは、構造が複雑になる上、装置コストも高くなってしまう。
この発明の目的は、重量の大きな重錘を使用しても、ワイヤーを巻いたドラムのブレーキの発熱を少なくでき、装置をそれほど大型化しなくても効率的な基礎均し工事ができる水中捨石基礎均し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
第1の発明は、ワイヤーを巻き取るドラムと、このドラムを回転させる駆動機構と、ドラムから繰り出されたワイヤーをガイドする固定滑車を設けた滑車取り付け体と、重錘を吊り下げる吊り具とを備えた水中捨石基礎均し装置において、上記ドラムは一対のドラム部を備え、これら各ドラム部に個別のワイヤーを巻きつけるとともに、この一対のドラム部を備えたドラム軸を上記一つの駆動機構に連係してなり、かつ、上記各ドラム部から繰り出されたワイヤーの先端は、上記滑車取り付け体に個別に設けた固定滑車を介して上記吊り具に導かれるとともに、この吊り具に個別に設けた動滑車を経由してその先端を所定の固定部に固定したことを特徴とする。
【0011】
第2の発明は、上記所定の固定部が上記滑車取り付け体であり、上記動滑車を経由したワイヤーをこの滑車取り付け体に止める構成にしたことを特徴とする。
第3の発明は、上記所定の固定部が上記吊り具であり、上記各ドラム部から繰り出されたワイヤーの先端は、上記滑車取り付け体に個別に設けた一の固定滑車を介して上記吊り具に導かれ、この吊り具に個別に設けた動滑車を経由するとともに、上記滑車取り付け体に個別に設けた他の固定滑車を経由して上記吊り具に固定する構成にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
第1〜第3の発明は、動滑車を用いることによって、大重量の重錘を小さな力で吊り上げることを可能にしながら、一対のワイヤーのそれぞれに別々に動滑車を設けることによって、動滑車によって長くなるワイヤーの繰り出し量を、1本のワイヤーを用いる場合と比べて半分にすることができるものである。
従って、重錘が自由落下する際に繰り出されるワイヤーの長さが動滑車の数の2倍に比例して増加する1本のワイヤーを用いる場合と比べて短くでき、ドラムの回転を止めるブレーキの発熱を抑えることができる。ブレーキが過熱しなければ、大重量の重錘を用いながら、駆動機構の連続運転も可能になり、基礎均し工事の時間を短縮できる。
第3の発明では、さらに大きな重量の重錘を吊り上げることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1はこの発明の実施形態のワイヤー巻き取りドラムと、重錘の吊り下げ構造とを示した図である。
【図2】図2は一般的な水中捨石基礎均し装置の全体図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
この発明の水中捨石基礎均し装置の一実施形態を、以下に説明する。
この実施形態の水中捨石基礎均し装置の全体構成は、図2に示す一般的な水中捨石基礎均し装置とほぼ同じである。従って、この実施形態の説明にも図2を用いるが、従来と異なる部分は図1に示している。
この実施形態の水中捨石基礎均し装置は、クレーン船に設けたドラムDが一対の第1、第2ドラム部D1,D2からなる点が特徴である。そして、これら第1、第2ドラム部D1,D2はその回転中心となるドラム軸8を同軸として、一つの駆動機構Mに連結している。つまり、駆動機構Mが上記第1ドラム部D1及び第2ドラム部D2を一体的に回転させる。
【0015】
また、第1、第2ドラム部D1,D2には、それぞれ第1、第2ワイヤー3a,3bを別々に巻き付けるとともに、第1、第2ドラム部D1,D2から繰り出した各ワイヤー3a,3bの先端側を、吊り具2に連係させて上記重錘1を吊り上げるようにしている。なお、この第1、第2ワイヤー3a,3bが、図2に示すワイヤー3に相当する。
そして、第1、第2ドラム部D1,D2が回転したとき、第1ワイヤー3aと第2ワイヤー3bとは同時に繰り出されたり、巻き戻されたりするように各ドラム部D1,D2に対する巻き付け方向が設定されている。
【0016】
また、クレーンブームの先端に設けた発明の滑車取り付け体である滑車取り付け部4には、一対の第1、第2定滑車5a,5bを設けている。
さらに、図1、2に示す重錘1の上端に連結する吊り具2には、一対の第1、第2動滑車6a,6bを設けている。
【0017】
そして、第1ドラム部D1から繰り出した第1ワイヤー3aを、第1定滑車5aを介して吊り具2の第1動滑車6aに掛け回し、さらにその先端を滑車取り付け部4側の第1固定部7aに固定している。
同様に、第2ドラム部D2から繰り出した第2ワイヤー3bを、第2定滑車5bを介して吊り具2の第2動滑車6bに掛け回し、さらにその先端を滑車取り付け部4側の第2固定部7bに固定している。
【0018】
上記のように構成した水中捨石基礎均し装置では、駆動機構Mを動作させ、第1,第2ドラム部D1,D2を第1、第2ワイヤー3a,3bを巻き取る方向に回転させれば、上記吊り具2とともに重錘1を上昇させることができる。
この時、重錘1は2個の動滑車6a,6bを介して吊り下げられているので、重錘1を吊り下げるために必要な力は、重錘1の重量の四分の一で足りる。言い換えれば、同じ力を発揮する駆動機構Mを用いたとしても、動滑車を使用しないでワイヤー3を吊り具2に直接連結した場合と比べて、4倍の重量の重錘を吊り上げることができるということである。
【0019】
そして、この実施形態では2個の動滑車6a,6bを用いているため、吊り具2を距離Lだけ上昇させるときには、第1、第2ワイヤー3a,3bは、それぞれを吊り上げ距離Lの2倍の長さだけ巻き取る必要がある。
このように、重錘1を吊り上げる際に巻き取る第1、第2ワイヤー3a,3bの長さが2倍になれば、重錘1を自由落下させたドラムDから繰り出される第1、第2ワイヤー3a,3bの速度は2倍になる。
つまり、この実施形態の水中捨石基礎均し装置では、重錘1の落下時に繰り出されるワイヤー長さを2倍にして、4倍の重量の重錘1を吊り上げることができるようになる。
【0020】
一方、ドラムDが一つのドラム部しか備えていない場合、すなわち1本のワイヤーのみを吊り具2に設けた2個の動滑車6a,6bに掛けた場合には、重錘1の落下時に繰り出されるワイヤー長さは、重錘1の吊り上げ距離Lの4倍になる。
このように、1本のワイヤーで重錘1を吊り上げるようにした場合には、上記重錘1の落下時のワイヤーの繰り出し量は、吊り具2に設けた動滑車の数の2倍に比例して大きくなり、それに応じてワイヤーの繰り出し速度が速くなる。そこで、ブレーキの発熱量も大きくなる。
【0021】
これに対し、この実施形態の水中捨石基礎均し装置では、上記したように2個の動滑車6a,6bによって4倍の重量の重錘1を吊り上げることを可能にしながら、重錘1の落下時のワイヤーの繰り出し長さを2倍に抑えることができる。つまり、大きな重量を吊り上げることを可能にしながら、ワイヤーの繰り出し量の増加を少なくして、重錘1が落下する際のドラムDの回転速度を抑えることができる。
【0022】
このように動滑車を用いながら、重錘1が落下する際のドラムDの回転速度がそれほど大きくならないようにできたのは、この実施形態の水中捨石基礎均し装置が一対のドラム部D1,D2を備え、重錘1の落下時に繰り出されるワイヤー長さを、2本の第1、第2ワイヤー3a,3bで分担するようにしたためである。これにより、動滑車を用いることによって増加する各ワイヤー3a,3bの繰り出し長さの増加を従来装置の二分の一にでき、ドラムDの回転速度を抑えることができた。
【0023】
従って、この実施形態の水中捨石基礎均し装置は、小さな力で大重量の重錘1を吊り上げることができるとともに、重錘1の落下時のドラムDの回転速度はそれほど大きくならず、ドラムDを止めるためのブレーキの発熱量を低く抑えることができる。
そのため、装置をそれほど大型化しなくても、連続的に大きな重量の重錘を使用でき、効率的な基礎均し工事ができるようになる。
【0024】
この実施形態では、吊り具2に2個の動滑車6a,6bを設けているが、動滑車の数は2個に限らない。そして、第1、第2ワイヤー3a,3bが経由する動滑車の数を同数にするためには、吊り具2に設ける動滑車の数は複数でなくてはならない。このように各ワイヤー3a,3bが経由する動滑車の数を等しくするのは、第1ドラム部D1と第2ドラム部D2からのワイヤーの繰り出し量を等しくするためである。
但し、上記重錘1が落下する際に第1、第2ドラム部D1,D2から繰り出される第1、第2ワイヤー3a,3bの長さが等しくなるようにできれば、各ワイヤー3a,3bを掛ける動滑車の数を等しくしなくてもよい。
【0025】
そして、動滑車の数が大きくなれば、重錘1を吊り上げるのに必要な力はより小さくなり、重錘1が落下する際の第1、第2ワイヤー3a,3bの繰り出し量は多くなるが、この繰り出し量の増加は一つのドラム部だけを備えた従来の装置に比べて小さいものとなる。
上記吊り具2に設ける動滑車の数は、駆動機構M及びブレーキの能力と、必要な重錘重量などに応じて設定することができる。
なお、上記吊り具2に設ける動滑車の数を多くしたときには、各ワイヤー3a,3bを導くため固定滑車を追加する必要がある。
【0026】
また、上記実施形態では、第1、第2ワイヤー3a,3bの先端を固定する第1、第2固定部7a,7bを滑車取り付け体4に設けているが、この固定部はクレーンC側であって滑車取り付け体4以外に設けてもかまわない。
また、上記第1、第2固定部7a,7bを吊り具1に設けてもよい。例えば、上記第1、第2動滑車6a,6bを経由した第1、第2ワイヤー3a,3bを、滑車取り付け部4に設けた図示しない他の固定滑車を介して吊り具2に導くようにしてもよい。
このように、吊り具2に第1、第2固定部7a,7bを設けた場合には、これら一対の固定部7a,7bが動滑車と同様に機能することになる。つまり、3個の動滑車を用いたことになる。そのため、重錘1の落下時のワイヤー繰り出し長さは長くなるが、図1に示す実施形態よりも大きな重量の重錘1を吊り上げることができる。
【0027】
さらに、図1において、上記第1、第2固定滑車5a,5bは、上記滑車取り付け体4に左右に並べて設けられているが、両固定滑車5a,5bはその回転軸を共通にしてもよい。
また、第1、第2動滑車6a,6bも同様に、その回転軸を共通化することができる。
【産業上の利用可能性】
【0028】
この発明の水中捨石基礎均し装置は、広範囲の水中基礎を均す必要がある大工事に対応可能である。
【符号の説明】
【0029】
1 重錘
2 吊り具
3 ワイヤー
3a 第1ワイヤー
3b 第2ワイヤー
4 滑車取り付け部
5 定滑車
5a 第1定滑車
5b 第2定滑車
6a 第1動滑車
6b 第2動滑車
7a 第1固定部
7b 第2固定部
8 ドラム軸
10 捨石
M 駆動機構
D ドラム
D1 第1ドラム部
D2 第2ドラム部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤーを巻き取るドラムと、このドラムを回転させる駆動機構と、ドラムから繰り出されたワイヤーをガイドする固定滑車を設けた滑車取り付け体と、重錘を吊り下げる吊り具とを備えた水中捨石基礎均し装置において、上記ドラムは一対のドラム部を備え、これら各ドラム部に個別のワイヤーを巻きつけるとともに、この一対のドラム部を備えたドラム軸を上記一つの駆動機構に連係してなり、かつ、上記各ドラム部から繰り出されたワイヤーの先端は、上記滑車取り付け体に個別に設けた固定滑車を介して上記吊り具に導かれるとともに、この吊り具に個別に設けた動滑車を経由してその先端を所定の固定部に固定した水中捨石基礎均し装置。
【請求項2】
上記所定の固定部は上記滑車取り付け体であり、上記動滑車を経由したワイヤーをこの滑車取り付け体に止める構成にした請求項1に記載の水中捨石基礎均し装置。
【請求項3】
上記所定の固定部は上記吊り具であり、上記各ドラム部から繰り出されたワイヤーの先端は、上記滑車取り付け体に個別に設けた一の固定滑車を介して上記吊り具に導かれ、この吊り具に個別に設けた動滑車を経由するとともに、上記滑車取り付け体に個別に設けた他の固定滑車を経由して上記吊り具に固定する構成にした請求項1記載の水中捨石基礎均し装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−28905(P2013−28905A)
【公開日】平成25年2月7日(2013.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−163964(P2011−163964)
【出願日】平成23年7月27日(2011.7.27)
【特許番号】特許第4969694号(P4969694)
【特許公報発行日】平成24年7月4日(2012.7.4)
【出願人】(000173164)
【Fターム(参考)】