JP2009155996A - 掘削システム - Google Patents
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Abstract
【課題】吸引漏れの生じない掘削システムを提供する。
【解決手段】先端開口が掘削用カッターヘッド54側と臨んでいる可撓性の第1吸引ダクト2、2と、支持ブーム53の下方に先端開口が位置するよう設けられた可撓性の第2吸引ダクト3、3と、第1吸引ダクト2、2および第2吸引ダクト3、3の先端開口から粉塵を含む空気を吸引する吸引ファン4と、吸引ファン4に接続された集塵ダクト5と、粉塵を含む空気を吸気口6aから吸引し、粉塵を捕集した後排気口6bから空気を排気する集塵機6と、を備える集塵システム1とする。
【選択図】図1
【解決手段】先端開口が掘削用カッターヘッド54側と臨んでいる可撓性の第1吸引ダクト2、2と、支持ブーム53の下方に先端開口が位置するよう設けられた可撓性の第2吸引ダクト3、3と、第1吸引ダクト2、2および第2吸引ダクト3、3の先端開口から粉塵を含む空気を吸引する吸引ファン4と、吸引ファン4に接続された集塵ダクト5と、粉塵を含む空気を吸気口6aから吸引し、粉塵を捕集した後排気口6bから空気を排気する集塵機6と、を備える集塵システム1とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、吸引ダクトおよび吸引ファンから構成される吸引手段を掘削機本体に搭載し得る掘削システムに関するものである。
山岳トンネルや地盤などの掘削工事を行う際、掘削作業に伴って掘削用カッターヘッド近傍から大量の粉塵が発生する。大量の粉塵は、作業従事者の視界を妨げるため、発生する都度除去する必要がある。
従来の粉塵除去を行う掘削システムとしては、散水やウォータージェットによって粉塵を水滴で捕捉する掘削システムや、送排気を行うことによって強制換気する掘削システムや、掘削機の支持ブームに取り付けられた吸引ダクトによって掘削用カッターヘッド近傍の粉塵を吸引する掘削システムなどがあった。
その中でも、掘削機の支持ブームに取り付けられた吸引ダクトによって掘削用カッターヘッド近傍の粉塵を吸引する掘削システムは、吸引手段が掘削機本体に取り付け可能になっていて、粉塵の発生源近傍から粉塵を吸引するため効率良く集塵できるという利点や、掘削用カッターヘッド近傍の環境を良好に保つことができるという利点等があった(特許文献1参照)。
特開2003−239699号公報
従来の粉塵除去を行う掘削システムとしては、散水やウォータージェットによって粉塵を水滴で捕捉する掘削システムや、送排気を行うことによって強制換気する掘削システムや、掘削機の支持ブームに取り付けられた吸引ダクトによって掘削用カッターヘッド近傍の粉塵を吸引する掘削システムなどがあった。
その中でも、掘削機の支持ブームに取り付けられた吸引ダクトによって掘削用カッターヘッド近傍の粉塵を吸引する掘削システムは、吸引手段が掘削機本体に取り付け可能になっていて、粉塵の発生源近傍から粉塵を吸引するため効率良く集塵できるという利点や、掘削用カッターヘッド近傍の環境を良好に保つことができるという利点等があった(特許文献1参照)。
しかしながら、従来の吸引ダクトが掘削機本体に搭載可能な集塵システムでは、支持ブームに取り付けられた吸引ダクトから全ての粉塵を吸引することはできず、粉塵の一部が吸引時に生じる気流によって拡散してしまう、という問題があった。また、従来の地盤掘削タイプの掘削機においては、チゼル近傍から飛び散る粉塵を効率良く集塵できない、という問題があった。
そこで本発明の主たる課題は、吸引ダクトの吸引によって拡散してしまう粉塵を効率良く集塵することのできる掘削システム、および、粉塵を効率良く集塵することのできる地盤の掘削システムを提供することにある。
そこで本発明の主たる課題は、吸引ダクトの吸引によって拡散してしまう粉塵を効率良く集塵することのできる掘削システム、および、粉塵を効率良く集塵することのできる地盤の掘削システムを提供することにある。
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
<請求項1記載の発明>
掘削機本体から延出し先端が異なる二軸方向にそれぞれ回動自在な支持ブームと、支持ブームの先端に装着された掘削可能なカッターヘッドと、を備える掘削システムであって、
先端開口がカッターヘッド側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置されている第1吸引ダクトと、
先端開口がカッターヘッドの周辺に位置し変形自在に形成された第2吸引ダクトと、
第1吸引ダクトおよび第2吸引ダクトの先端開口から粉塵を吸引する吸引ファンと、を備える掘削システム。
<請求項1記載の発明>
掘削機本体から延出し先端が異なる二軸方向にそれぞれ回動自在な支持ブームと、支持ブームの先端に装着された掘削可能なカッターヘッドと、を備える掘削システムであって、
先端開口がカッターヘッド側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置されている第1吸引ダクトと、
先端開口がカッターヘッドの周辺に位置し変形自在に形成された第2吸引ダクトと、
第1吸引ダクトおよび第2吸引ダクトの先端開口から粉塵を吸引する吸引ファンと、を備える掘削システム。
(作用効果)
本発明は、カッターヘッドで掘削を行うとともに、この掘削作業によって生じる粉塵を吸引ファンによって、先端開口がカッターヘッド側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置されている第1吸引ダクトと、先端開口がカッターヘッドの下方に位置し変形自在な第2吸引ダクトの先端開口とから吸引するようになっている。
このように、第2吸引ダクトが変形自在であると、第1吸引ダクトの吸引によって生じる気流が原因で拡散してしまう粉塵に向かって先端開口を向けることが可能となり、第1吸引ダクトで吸引しきれない粉塵を吸引することができるようになる。また、例えば、第2吸引ダクトの先端開口がカッターヘッドの下方に配置することによって、第1吸引ダクトで吸引しきれずに落下してくる粉塵を吸引することもできる。そのため、従来品よりも粉塵を効率良く集塵することができる。
本発明は、カッターヘッドで掘削を行うとともに、この掘削作業によって生じる粉塵を吸引ファンによって、先端開口がカッターヘッド側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置されている第1吸引ダクトと、先端開口がカッターヘッドの下方に位置し変形自在な第2吸引ダクトの先端開口とから吸引するようになっている。
このように、第2吸引ダクトが変形自在であると、第1吸引ダクトの吸引によって生じる気流が原因で拡散してしまう粉塵に向かって先端開口を向けることが可能となり、第1吸引ダクトで吸引しきれない粉塵を吸引することができるようになる。また、例えば、第2吸引ダクトの先端開口がカッターヘッドの下方に配置することによって、第1吸引ダクトで吸引しきれずに落下してくる粉塵を吸引することもできる。そのため、従来品よりも粉塵を効率良く集塵することができる。
<請求項2記載の発明>
粉塵を捕集し得る粉塵捕集機と、
吸引ファンと粉塵捕集機との間を繋ぎ、かつ吸引ファンにより吸引された粉塵を粉塵捕集機側に案内する可撓性を有した集塵ダクトと、
吸引ファン側と粉塵捕集機側との間に配置されて集塵ダクトを吊り下げて支持するワイヤーと、を備える請求項1記載の掘削システム。
粉塵を捕集し得る粉塵捕集機と、
吸引ファンと粉塵捕集機との間を繋ぎ、かつ吸引ファンにより吸引された粉塵を粉塵捕集機側に案内する可撓性を有した集塵ダクトと、
吸引ファン側と粉塵捕集機側との間に配置されて集塵ダクトを吊り下げて支持するワイヤーと、を備える請求項1記載の掘削システム。
(作用効果)
本発明に係る掘削システムは、可撓性を有した集塵ダクトが、前述の吸引ファンと粉塵を捕集し得る粉塵捕集機との間を繋いで、吸引ファンにより吸引された粉塵を粉塵捕集機側に案内するようになっているが、この際、吸引ファン側と粉塵捕集機側との間に配置されたワイヤーが、集塵ダクトを吊り下げて支持するような構成とされている。
本発明に係る掘削システムは、可撓性を有した集塵ダクトが、前述の吸引ファンと粉塵を捕集し得る粉塵捕集機との間を繋いで、吸引ファンにより吸引された粉塵を粉塵捕集機側に案内するようになっているが、この際、吸引ファン側と粉塵捕集機側との間に配置されたワイヤーが、集塵ダクトを吊り下げて支持するような構成とされている。
例えば、カッターヘッドや吸引ファンと粉塵捕集機とが相互に異なる車両にそれぞれ取り付けられている場合などに、集塵ダクトを可撓性にしたことによって、カッターヘッド等が取り付けられた車両側のみが前後左右に動いたとしても、集塵ダクトがこれに合わせて変形するのに伴い、粉塵捕集機を取り付けた車両を移動させる必要がなくなるので、操作性が向上する。
さらに、集塵ダクトをワイヤーで吊り下げて支持することによって、集塵ダクトが変形した場合であっても、集塵ダクトがたるんで地面に接触することを防げるのに伴って、集塵ダクトの損傷等を防止できる。
さらに、集塵ダクトをワイヤーで吊り下げて支持することによって、集塵ダクトが変形した場合であっても、集塵ダクトがたるんで地面に接触することを防げるのに伴って、集塵ダクトの損傷等を防止できる。
つまり、本発明が適用される掘削機本体は、掘削作業を中断することなく掘削位置を自由に変更できるようにするために、移動可能な車両に取り付けられることが好ましい。しかしながら、カッターヘッド、吸引ファン及び粉塵捕集機を同一の車両に取り付けた場合、車両の規模が必要以上に大きくなって製造コストが多大になると共に操作性や汎用性に欠ける等の欠点が存在する。
これに対して、上記のように可撓性を有した集塵ダクトやこの集塵ダクトを吊り下げるワイヤーを用いることにより、上記のような欠点もなく、吸引ファン側と粉塵捕集機側とを分けて吸引ファンのみをカッターヘッドの取り付けられる車両に搭載することが可能となる。
<請求項3記載の発明>
吸引ファンは振動を軽減可能な架台を介して掘削機本体に設置されている、請求項1または請求項2記載の掘削システム。
吸引ファンは振動を軽減可能な架台を介して掘削機本体に設置されている、請求項1または請求項2記載の掘削システム。
(作用効果)
集塵能力を向上させるため吸引ファンを大型化すると、大型化に比例して吸引ファンから生じる振動が強くなる。このように振動が強い吸引ファンを掘削機本体に搭載することは、吸引ファンから伝わってくる振動によって掘削が正確に行えなくなるため好ましくない。そこで本項記載の発明のように、振動を軽減可能な架台を介して吸引ファンを搭載することによって、吸引ファンから掘削機本体に伝わる振動を軽減することができる。その結果、支持ブームに大きな振動が伝わってしまうのを防止できるため、振動による支持ブームのぶれが少なくなり正確な掘削が可能となる。
集塵能力を向上させるため吸引ファンを大型化すると、大型化に比例して吸引ファンから生じる振動が強くなる。このように振動が強い吸引ファンを掘削機本体に搭載することは、吸引ファンから伝わってくる振動によって掘削が正確に行えなくなるため好ましくない。そこで本項記載の発明のように、振動を軽減可能な架台を介して吸引ファンを搭載することによって、吸引ファンから掘削機本体に伝わる振動を軽減することができる。その結果、支持ブームに大きな振動が伝わってしまうのを防止できるため、振動による支持ブームのぶれが少なくなり正確な掘削が可能となる。
<請求項4記載の発明>
掘削機本体から延出し先端が異なる二軸方向にそれぞれ回動自在な支持ブームと、
支持ブームの先端に装着されており地盤を掘削可能なチゼルと、を備える掘削システムであって、
先端開口がチゼル側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置された粉塵吸引ダクトと、
粉塵吸引ダクトの先端開口から粉塵を吸引する吸引ファンと、
粉塵を捕集し得る粉塵捕集機と、
吸引ファンと粉塵捕集機との間を繋ぎ、かつ吸引ファンにより吸引された粉塵を粉塵捕集機側に案内する可撓性を有した集塵ダクトと、
吸引ファン側と粉塵捕集機側との間に配置されて集塵ダクトを吊り下げて支持する支持棒と、を備える掘削システム。
掘削機本体から延出し先端が異なる二軸方向にそれぞれ回動自在な支持ブームと、
支持ブームの先端に装着されており地盤を掘削可能なチゼルと、を備える掘削システムであって、
先端開口がチゼル側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置された粉塵吸引ダクトと、
粉塵吸引ダクトの先端開口から粉塵を吸引する吸引ファンと、
粉塵を捕集し得る粉塵捕集機と、
吸引ファンと粉塵捕集機との間を繋ぎ、かつ吸引ファンにより吸引された粉塵を粉塵捕集機側に案内する可撓性を有した集塵ダクトと、
吸引ファン側と粉塵捕集機側との間に配置されて集塵ダクトを吊り下げて支持する支持棒と、を備える掘削システム。
(作用効果)
本項記載に係る発明は、請求項1および請求項2に記載した発明に係る思想を、地盤の掘削システムに適用したものである。本項記載の発明は、チゼルで地盤の掘削を行うとともに、この掘削作業によって生じる粉塵を吸引ファンによって、先端開口がチゼル側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置されている粉塵吸引ダクトから吸引するようになっている。
本項記載に係る発明は、請求項1および請求項2に記載した発明に係る思想を、地盤の掘削システムに適用したものである。本項記載の発明は、チゼルで地盤の掘削を行うとともに、この掘削作業によって生じる粉塵を吸引ファンによって、先端開口がチゼル側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置されている粉塵吸引ダクトから吸引するようになっている。
このように、粉塵吸引ダクトの先端開口がチゼル側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置されていると、わざわざ粉塵ダクトの向きを操作しなくとも粉塵吸引ダクトの先端開口を常にチゼル側に臨ませることができる。そのため、チゼル近傍から生じる粉塵を効率良く捕集することができる。
また、請求項2記載の発明と同様に、吸引ファンと粉塵捕集機とを接続する集塵ダクトが撓性を有しており、且つ集塵ダクトが支持棒によって吊り下げ支持されているため、請求項2記載の発明と同じ作用効果も得ることができる。
以上、本発明によれば、吸引ダクトの吸引によって拡散してしまう粉塵を効率よく吸引することのできる掘削システム、および、粉塵を効率良く集塵することのできる地盤の掘削システムを提供することができる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ詳説する。なお、本実施形態における上・下・前・後・左・右の方向は、説明上便宜的に用いているのであって、製品としての使用状態を限定するものではない。
<第1の実施形態>
図1は本実施形態に係る掘削システムを示している。この掘削システムは、掘削機本体50と集塵システム1とから構成されている。
掘削機本体50は、略角形状の車体52を主として構成されている。この車体52の下方側にはクローラ56が装備されており、掘削機本体50は、車体52が備える図示しない動力手段によってクローラ56を動作させることによって前後左右方向に移動自在となっている。
図1は本実施形態に係る掘削システムを示している。この掘削システムは、掘削機本体50と集塵システム1とから構成されている。
掘削機本体50は、略角形状の車体52を主として構成されている。この車体52の下方側にはクローラ56が装備されており、掘削機本体50は、車体52が備える図示しない動力手段によってクローラ56を動作させることによって前後左右方向に移動自在となっている。
車体の前方側端部には、掘削機本体50の移動時に土砂がクローラ56に巻き込まれないようアウトリガー57が設けられている。このアウトリガー57は、車体52の端部に地面側へ向かって張り出すよう設けられている。
車体52の前方側には、上下方向を軸として旋回動自在である板状の旋回台55が装着されており、その旋回台55の上面側には、支持ブーム台58を介して棒状の支持ブーム53が回転軸60を介して取り付けられている。この支持ブーム53は、この回転軸60を軸として上下方向に伏仰自在となっている。また、支持ブーム53には、支持ブーム台58から延出するアームシリンダ59が取り付けられている。アームシリンダ59は、油圧制御により伸縮自在となっており、このアームシリンダ59が伸縮することによって支持ブーム53の伏仰動作が行われる。つまり、支持ブーム53は、二軸方向にそれぞれ回動自在となっている。
支持ブーム53の前方向先端には、支持ブーム53の長尺方向を軸として回動自在であり、表面に複数のカッタービット(図示しない)を備えるカッターヘッド54が装着されており、このカッターヘッド54を回動させつつ掘削対象の壁面に接触させることで掘削を行う。
車体52の前方向側には、作業者が入室可能なスペースが設けられた運転室51が備えられている。この運転室51は、作業者によって操作可能な入力手段(図示せず)とこの入力手段に接続されている制御手段(図示せず)とを備えており、この制御手段によってクローラ56の動作状態と、旋回台55の旋回動と、アームシリンダ59の伸縮状態と、カッターヘッド54の回動速度と、を制御可能となっている。
次に、集塵システム1について詳説する。集塵システム1は、掘削作業にともなってカッターヘッド54近傍で生じる粉塵を吸引するための第1吸引ダクト2,2および第2吸引ダクト3,3と、第1吸引ダクト2,2および第2吸引ダクト3,3の先端開口から粉塵を含む空気を吸引する吸引ファン4と、吸引ファン4によって吸引された空気から粉塵を分離する集塵機6と、から主に構成されている。
吸引ファン4は、エアチャンバー4aを介して一対の第1吸引ダクト2および一対の第2吸引ダクト3と接続されており、吸引ファン4を駆動することにより、第1吸引ダクト2,2および第2吸引ダクト3,3の先端開口より粉塵を含む空気を吸引する。第1吸引ダクト2,2および第2吸引ダクト3,3は、樹脂製の管を蛇腹状に加工したもので、変形および変形した状態での固定が可能となっており、それらの先端開口を自由な方向に向けることができるようになっている。
第1吸引ダクト2,2の先端開口は、支持ブーム53の前方向先端に固定されており、このように固定されていることで、第1吸引ダクト2,2は、支持ブーム53の動きに従動することができ、その先端開口が常にカッターヘッド54側を向くようになっている。一方、第2吸引ダクト3,3は、図1に示されるように、先端開口が支持ブーム53の下方に位置するよう湾曲されており、また、支持ブーム53の左右両側に一つずつ配置されている。
図4は、第1吸引ダクト2,2および第2吸引ダクト3,3による粉塵吸引態様の一例を示している。カッターヘッド54の掘削により生じた粉塵は、主に矢印Aに示されるように第1吸引ダクト2,2によって吸引される。
しかし、第1吸引ダクト2,2の吸引によって移動するも吸引されきれない粉塵が生じる。その吸引されきれなかった粉塵の移動経路を示したのが矢印Bである。このように、第1吸引ダクト2,2の吸引によって移動しつつも第1吸引ダクト2,2に吸引されきれなかった粉塵は、矢印Bに示されるように掘削機本体50の車体52方向に移動しつつ重力によって自然落下し、最終的に第2吸引ダクト3,3によって吸引される。
また、第1吸引ダクト2,2の吸引が及ばずに、カッターヘッド54近傍から自然落下する粉塵も生じる。その粉塵の経路を示したのが矢印Cである。図示のように、第1吸引ダクト2,2によって吸引されなく、かつ第1吸引ダクト2,2の吸引が及ばない粉塵は、重力によって自然落下する。その自然落下してくる粉塵を第2吸引ダクト3,3によって吸引する。
しかし、第1吸引ダクト2,2の吸引によって移動するも吸引されきれない粉塵が生じる。その吸引されきれなかった粉塵の移動経路を示したのが矢印Bである。このように、第1吸引ダクト2,2の吸引によって移動しつつも第1吸引ダクト2,2に吸引されきれなかった粉塵は、矢印Bに示されるように掘削機本体50の車体52方向に移動しつつ重力によって自然落下し、最終的に第2吸引ダクト3,3によって吸引される。
また、第1吸引ダクト2,2の吸引が及ばずに、カッターヘッド54近傍から自然落下する粉塵も生じる。その粉塵の経路を示したのが矢印Cである。図示のように、第1吸引ダクト2,2によって吸引されなく、かつ第1吸引ダクト2,2の吸引が及ばない粉塵は、重力によって自然落下する。その自然落下してくる粉塵を第2吸引ダクト3,3によって吸引する。
第2吸引ダクト3,3は、図2および図3に示すように、先端開口が左右方向を臨んでいても良い。第2吸引ダクト3,3の先端開口が左右方向を臨んでいることによって、旋回台55が旋回することによってカッターヘッド54の臨む方向が左右方向に移動したとしても、支持ブーム53近傍に第2吸引ダクト3,3の先端開口が位置するため、吸引効率が低下することがない。ただし、この場合にも第2吸引ダクト3,3の先端開口はカッターヘッド54の下方に位置していることが好ましい。なぜなら、第2吸引ダクト3,3の先端開口がカッターヘッド54と同じ高さまたはそれ以上の高さに位置していると、落下してくる粉塵を吸引することができなくなるからである。
吸引ファン4は、吸引ファン4が稼働することによって生じる振動を吸引ファン4が設置される対象に伝わらないように、ゴム製の部材や金属製のスプリング等の弾性体を内蔵し、振動を軽減可能な架台7を介して車体52上に設置されている。このように、軽減可能な架台7が設けられていることによって、車体52に吸引ファン4の振動が伝わってしまうのを軽減することができるため、支持ブーム53が振動によってぶれてしまうことがなく、正確な掘削を行うことが可能となる。また、車体52に備えられた運転室51に伝わってしまう振動も軽減できるため、運転室51内の作業性が損なわれてしまうのを防止することができる。
また、集塵システム1は、前後左右に自在に移動可能である集塵車両8に搭載された角形の集塵機6を主として構成されている。この集塵機6には、前方向先端に吸気口6aが、後方向先端に排気口6bが設けられている。吸気口6aは、蛇腹状であって可撓性を有する集塵ダクト5を介して吸引ファン4に接続されており、吸引ファン4から集塵ダクト5を介して吸気口6aに粉塵を含む空気が送り込まれるようになっている。
集塵機6には、図示しない吸気ファンおよびフィルターが設けられており、この吸気ファンによって吸気口6aに送り込まれてきた粉塵を含む空気を集塵機6内部に吸引し、そして、フィルターによって空気から粉塵だけを除去し、粉塵が除去された空気を排気口6bより排出するようになっている。
集塵ダクト5は、可撓性を有する略円筒形の樹脂製素材から形成されており、蛇腹状の構造となっている。集塵ダクト5の内部には、ステンレス製のワイヤー9が吸引ファン4と集塵ダクト5との接続口から吸気口6aまで架設されており、このワイヤー9によって、集塵ダクト5を吊り下げて支持することによって、集塵ダクト5が変形した場合であっても、集塵ダクト5がたるんで地面に接触してしまうことがなく、集塵ダクト5の損傷等を防止できる。また、このワイヤー9は、吸気口6aに取り付けられた定テンションウィンチ10によって巻き取り自在となっており、任意の張力を掛けることができる。
集塵ダクト5が可撓性を有する蛇腹構造となっていることによって、図2および図3に示すように、掘削機本体50と集塵機6とが一直線上になくとも、集塵ダクト5が湾曲することによって、掘削機本体50に取り付けられた吸引ファン4と集塵機6とが集塵ダクト5によって接続されているため、掘削機本体50または集塵機6が掘削作業に合わせて移動する際にも粉塵の吸引を中断する必要がなく作業性が良い。また、図示はしないが、掘削機本体50と集塵機6との距離が遠のいたり近づいたりした場合であっても、集塵ダクト5が蛇腹構造であるため伸縮可能であるので、粉塵の吸引を中断する必要がない。この場合、定テンションウィンチ10でワイヤー9の張力を適時変更することによって集塵ダクト5がたるんで地面に接触してしまうことを防止することができる。
集塵ダクト5は、蛇腹状の構造とせず、ゴム管やビニール管等から形成することも可能であるが、ゴム管やビニール管等は、一カ所に何度も応力が掛かかると破れてしまうため、一カ所に何度も応力が掛かっても破れ難い蛇腹状の構造とするのが好ましい。また、蛇腹状の構造であると伸縮代が大きいため、そうでないゴム管やビニール管等と比べると、掘削機本体50と集塵機6との離間可能な距離に幅を持たせることができる。
集塵ダクト5が可撓性を有する蛇腹構造となっていることによって、図2および図3に示すように、掘削機本体50と集塵機6とが一直線上になくとも、集塵ダクト5が湾曲することによって、掘削機本体50に取り付けられた吸引ファン4と集塵機6とが集塵ダクト5によって接続されているため、掘削機本体50または集塵機6が掘削作業に合わせて移動する際にも粉塵の吸引を中断する必要がなく作業性が良い。また、図示はしないが、掘削機本体50と集塵機6との距離が遠のいたり近づいたりした場合であっても、集塵ダクト5が蛇腹構造であるため伸縮可能であるので、粉塵の吸引を中断する必要がない。この場合、定テンションウィンチ10でワイヤー9の張力を適時変更することによって集塵ダクト5がたるんで地面に接触してしまうことを防止することができる。
集塵ダクト5は、蛇腹状の構造とせず、ゴム管やビニール管等から形成することも可能であるが、ゴム管やビニール管等は、一カ所に何度も応力が掛かかると破れてしまうため、一カ所に何度も応力が掛かっても破れ難い蛇腹状の構造とするのが好ましい。また、蛇腹状の構造であると伸縮代が大きいため、そうでないゴム管やビニール管等と比べると、掘削機本体50と集塵機6との離間可能な距離に幅を持たせることができる。
<第2の実施形態>
次に、本発明に係る第2の実施形態について図5〜図7を参照しつつ詳説する。
図5および図6は、本実施形態に係る掘削システムを示している。この掘削システムは、地盤の掘削が可能である掘削機本体150と集塵システム101とから構成されている。
次に、本発明に係る第2の実施形態について図5〜図7を参照しつつ詳説する。
図5および図6は、本実施形態に係る掘削システムを示している。この掘削システムは、地盤の掘削が可能である掘削機本体150と集塵システム101とから構成されている。
掘削機本体150は、略角形状の車体152を主として構成されている。この車体152の下方側には、上下方向を軸として旋回動自在である板状の旋回台155を介してクローラ156が装備されている。掘削機本体150は、車体152が備える図示しない動力手段によってクローラ156を動作させることによって前後左右方向に移動自在となっている。また、掘削機本体150は、旋回台155が旋回動することによってクローラ156に対して水平方向の向きを変えられるようになっている。
車体152の前方側には、油圧制御により伸縮可能となっているアームシリンダ159aによって伏仰自在となっている支持ブーム153aが取り付けられており、この支持ブーム153aには、先端側から延出するよう設けられた支持ブーム153bが取り付けられている。この支持ブーム153bは、油圧制御により伸縮可能アームシリンダ159bによって支持ブーム153aの前方側先端を軸として伏仰自在となっている。さらに、支持ブーム153bの下方側先端には、バケットシリンダ161により回動自在であり、地盤の掘削が可能な金属製のチゼル163を備える油圧ブレーカー162が取り付けられている。このチゼル163が振動することによって地盤が掘削される。
次に、集塵システム101について詳説する。吸引ファン104は、車体152に設置されており、その前側には、吸引ダクト102の基端が接続されている。粉塵吸引ダクト102は、樹脂製の管を蛇腹状に加工したもので、変形および変形した状態での固定が可能となっている。粉塵吸引ダクト102には、リング状のダクトサポート102a、102b、102cが設けられており、粉塵吸引ダクト102は、ダクトサポート102aを介して支持ブーム153aに、ダクトサポート102bを介して支持ブーム153bに、ダクトサポート102cを介して油圧ブレーカー162に、それぞれ固定されている。
このように、ダクトサポート102a、102b、102cによって支持ブーム153a、支持ブーム153b、油圧ブレーカー162に固定されており、且つ、前述したように粉塵吸引ダクト102が蛇腹状に形成されていることによって、粉塵吸引ダクト102は、支持ブーム153aおよび支持ブーム153bの伏仰動作に従動可能となっている。
また、ダクトサポート102cは、粉塵吸引ダクト102の先端開口に取り付けられており、粉塵吸引ダクト102の先端開口が常時チゼル163側に向くようになっている。このように構成されていることによって、先端開口が常時チゼル163側を向いているため、チゼル163による掘削作業に伴ってチゼル163近傍に生じる粉塵を効率良く吸引することができる。
このように、ダクトサポート102a、102b、102cによって支持ブーム153a、支持ブーム153b、油圧ブレーカー162に固定されており、且つ、前述したように粉塵吸引ダクト102が蛇腹状に形成されていることによって、粉塵吸引ダクト102は、支持ブーム153aおよび支持ブーム153bの伏仰動作に従動可能となっている。
また、ダクトサポート102cは、粉塵吸引ダクト102の先端開口に取り付けられており、粉塵吸引ダクト102の先端開口が常時チゼル163側に向くようになっている。このように構成されていることによって、先端開口が常時チゼル163側を向いているため、チゼル163による掘削作業に伴ってチゼル163近傍に生じる粉塵を効率良く吸引することができる。
吸引ファン104の後側には、樹脂製の管を蛇腹状に加工形成した集塵ダクト105の基端が接続されている。集塵ダクト105は、他方の基端が集塵機106の前側に設けられた吸気口106aに接続されており、吸引ファン104と吸気口106aとを接続している。吸引ファン104を駆動させることによって、粉塵吸引ダクト102の先端開口より粉塵が吸引され、吸引された粉塵は集塵ダクト105内を通過し吸気口106aに送り込まれる。
集塵機106には、図示しない吸気ファンおよびフィルターが設けられており、吸引ファン104によって吸気口106aに送り込まれてきた粉塵を、吸気ファンによって集塵機106内部に吸引し、フィルターによって空気から粉塵だけを除去し、粉塵が除去された空気を排気口106bより排出するようになっている。また、この集塵機106には、キャスターC、C…が取り付けられており、これらのキャスターC、C…によって前後左右に自在に移動可能となっている。
集塵ダクト105が、上述したように蛇腹状の構造となっていることによって、第1の実施形態と同様に、掘削機本体150と集塵機106とが一直線上になくとも、集塵ダクト105が湾曲することによって、掘削機本体150に取り付けられた吸引ファン104と集塵機106とが集塵ダクト105によって接続されているため、掘削機本体150または集塵機106が掘削作業に合わせて移動する際にも粉塵の吸引を中断する必要がなく作業性が良い。また、図示はしないが、掘削機本体150と集塵機106との距離が遠のいたり近づいたりした場合であっても、集塵ダクト105が蛇腹構造であるため伸縮可能であるので、粉塵の吸引を中断する必要がない。
また、集塵ダクト105の内部には、ステンレス製の支持棒109が吸引ファン104と集塵ダクト105との接続口から、集塵ダクト105を吊り下げ支持可能に、集塵ダクト105内を通るよう延出している。この支持棒109で集塵ダクト105を吊り下げて支持することによって、集塵ダクト105が変形した場合であっても、集塵ダクト105がたるんで地面に接触してしまうことがなく、集塵ダクト5の損傷等を防止できる。
また、集塵ダクト105の内部には、ステンレス製の支持棒109が吸引ファン104と集塵ダクト105との接続口から、集塵ダクト105を吊り下げ支持可能に、集塵ダクト105内を通るよう延出している。この支持棒109で集塵ダクト105を吊り下げて支持することによって、集塵ダクト105が変形した場合であっても、集塵ダクト105がたるんで地面に接触してしまうことがなく、集塵ダクト5の損傷等を防止できる。
なお、第1の実施形態では集塵ダクト5の支持手段をワイヤー9とし、第2の実施形態では集塵ダクト105の支持手段を支持棒109としたが、この逆でも良い。
本発明は、吸引手段が掘削機に取り付け可能な集塵システムに適用できるものである。
1…集塵システム、2…第1吸引ダクト、3…第2吸引ダクト、4…吸引ファン、5…集塵ダクト、6…集塵機、6a…吸気口、6b…排気口、7…防振架台、8…集塵車両、9…ワイヤー、10…定テンションウィンチ、50…掘削機、51…運転室、52…車体、53…支持ブーム、54…掘削用カッターヘッド、55…旋回台、56…クローラ、57…アウトリガースカート、58…支持ブーム台、59…アームシリンダ、60…回転軸。
Claims (4)
- 掘削機本体から延出し先端が異なる二軸方向にそれぞれ回動自在な支持ブームと、支持ブームの先端に装着された掘削可能なカッターヘッドと、を備える掘削システムであって、
先端開口がカッターヘッド側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置されている第1吸引ダクトと、
先端開口がカッターヘッドの周辺に位置し変形自在に形成された第2吸引ダクトと、
第1吸引ダクトおよび第2吸引ダクトの先端開口から粉塵を吸引する吸引ファンと、を備える掘削システム。 - 粉塵を捕集し得る粉塵捕集機と、
吸引ファンと粉塵捕集機との間を繋ぎ、かつ吸引ファンにより吸引された粉塵を粉塵捕集機側に案内する可撓性を有した集塵ダクトと、
吸引ファン側と粉塵捕集機側との間に配置されて集塵ダクトを吊り下げて支持するワイヤーと、を備える請求項1記載の掘削システム。 - 吸引ファンは振動を軽減可能な架台を介して掘削機本体に設置されている、請求項1または請求項2記載の掘削システム。
- 掘削機本体から延出し先端が異なる二軸方向にそれぞれ回動自在な支持ブームと、
支持ブームの先端に装着されており地盤を掘削可能なチゼルと、を備える掘削システムであって、
先端開口がチゼル側に臨むよう先端開口の近傍が支持ブームに設置された粉塵吸引ダクトと、
粉塵吸引ダクトの先端開口から粉塵を吸引する吸引ファンと、
粉塵を捕集し得る粉塵捕集機と、
吸引ファンと粉塵捕集機との間を繋ぎ、かつ吸引ファンにより吸引された粉塵を粉塵捕集機側に案内する可撓性を有した集塵ダクトと、
吸引ファン側と粉塵捕集機側との間に配置されて集塵ダクトを吊り下げて支持する支持棒と、を備える掘削システム。
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