JP2009191492A

JP2009191492A - 路面穿孔装置及び路面の穿孔方法

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Publication number: JP2009191492A
Application number: JP2008032198A
Authority: JP
Inventors: Eiji Hironaga; 栄治弘永
Original assignee: HIRANO SANGYO KK
Current assignee: HIRANO SANGYO KK
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2009-08-27

Abstract

【課題】所望の深さに制御できかつ再現性に優れた穴を容易に掘削可能であって、この掘削により生じる粉塵が周囲に拡散するのを抑止し、また掘削による労力の軽減を図ることができる路面穿孔装置及び路面の穿孔方法を提供する。
【解決手段】路面を穿孔するための路面穿孔装置であって、回転しながら路面と略直交方向に往復移動して路面を穿孔するビット３と、このビット３を回転及び往復方向に移動させる駆動手段４と、路面穿孔装置の移動方向を自在に変更可能な車輪３１とを有している。この路面穿孔装置は、ビット３の路面と略直交する方向への移動量が制御可能であって、ビット３の少なくとも一方向への移動を手動で駆動でき、また、作業者の押圧により車輪３１が回転して路面穿孔装置が移動可能に構成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、道路線形を視認できる車線誘導標を設置するための路面穿孔装置及び路面の穿孔方法に関する。

車線誘導標は、道路の中央分離線や車線区分線、あるいは追い越し禁止車線など、車道の側方に沿って数多く設置され、運転者などに車線の形状や走行区域を認識させるものである。車線誘導標１００として、例えば図６（ａ）に示す支柱タイプや、図６（ｂ）に示す細長いブロックタイプなどがある。これらは、車両のヘッドランプなどの光に反射される反射体１０４を備えることで、昼夜問わずして道路線形を明示し、運転者の視線誘導を行う。これにより運転者は車両を安全に走行させることができる。

上記のような車線誘導標の取り付け方法は、一般的に図７に示すようにして設置される。まず、路面上において、車線誘導標を装着する位置を決め、その箇所にカッターやドリルなどの掘削器１０５で穴１０２を開ける（図７（ａ））。次に図７（ｂ）に示すように、車線誘導標１００の底面側に設けられ、鉛直方向に突出したアンカー１０１を、路面側の穴１０２に挿入させて車線誘導標１００を立設する。このアンカー１０１の挿入部を接着材１０３やボルトなどで固定することで、車線誘導標１００はより安定して路面上に設置される。

例えば特許文献１に記載の車線誘導標では、共に、装着される路面側に突出した柱状部を有しおり、これが道路側の開口穴に挿入されることで、路面に車線誘導標を固定することが示唆されている。ただ、具体的な道路側の穴の形成手段については特に開示されていない。従来、通常は削孔による作業をポータブルタイプの掘削機で実現していた。この場合、目視によってドリルの進行を停止させる。例えば、テープを巻き付けて印をつけたドリルを地面に進行させ、このテープをドリルの進行の停止位置の目安としていた。この方法では停止のタイミングが作業員によってばらつき、掘削の深さが安定しなかった。穴の深さが浅いと、装着された車線誘導標が路面より浮き上がり安定しない。一方、穴の深さが大きいと、穴に対する接着材の充填量が多くなる。過多の接着材は硬化が遅延し、養生時間が長くなる。この結果、交通規制の時間が長くなり渋滞や事故の誘発になりかねない。

また、ドリルなどの粉砕部を有する掘削器を穴の深さ方向に下降させる作業において、掘削の衝撃により振動が生じるため、機器を安定して支持し難い。また、振動が作業員に伝わって振動障害や作業疲労を誘発する。さらに振動によるぶれが生じ、精密な堀込み量と掘削位置が実現されない。加えて、路面に開口後、掘削器を上方に引き上げるのは大きな力を要する。したがって一人の作業員が長期にわたって連続して作業を行うことが難しく、この結果、作業工期の拡張や交代要員の必要性が生じてコストの増大につながっていた。

一方、特許文献２に記載の穴掘装置であれば、舗装地における削穴作業を機械的に操作できるため、ポータブルタイプの掘削機と比べて作業負担が軽減する。しかしながら特許文献３の穴掘装置２００では図８に示すように、これを支持し起動させるための車体２０１に掲載する必要があり、大がかりな装置となる。また、数多く設置する必要がある車線誘導標は、狭いところではｃｍ単位の間隔で近接させるため、これに対応して、運搬車両も微動させる必要がある。しかしながら大きな車体２０１でもって精密な位置決めをすることは困難なため、掘削位置の位置決めの精度が著しく低下する。さらに、運搬車両と穴掘装置との操作を同一の作業員で達成できない。

さらに、車線誘導標の突出部を受ける路面側の開口穴を形成する際に、路面の掘削において粉塵が飛散し環境を汚染する問題があった。従来は、これを防止するために、例えば作業区域にスプレー散水してほこりが舞い上がらないように鎮めていた。あるいは作業員がパネルやカバー等の簡易的な壁を支持して作業周辺を包囲し、粉塵の拡散を遮へいしていた。したがって、掘削機の移動に伴って、この遮へい用の壁も人手で移動させることとなり、一層の作業人員の増加となる上、作業員の健康を害する虞があった。
特開平８−１７０３１４号公報特開平８−１７７３６４号公報

本発明は、従来のこのような問題点を解消するためになされたものである。本発明の一の目的は、所望の深さに制御できかつ再現性に優れた穴を容易に掘削可能であって、この掘削により生じる粉塵が周囲に拡散するのを抑止し、また掘削による労力の軽減を図ることができる路面穿孔装置及び路面の穿孔方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の路面穿孔装置は、路面を穿孔するための路面穿孔装置であって、回転しながら路面と略直交方向に往復移動して路面を穿孔するビット３と、このビット３を回転及び往復方向に移動させる駆動手段４と、路面穿孔装置の移動方向を自在に変更可能な車輪３１とを有している。この路面穿孔装置は、ビット３の路面と略直交する方向への移動量が制御可能であって、ビット３の少なくとも一方向への移動を手動で駆動でき、また、作業者の押圧により車輪３１が回転して路面穿孔装置が移動可能に構成されていることを特徴とする。

また、本発明の第２の路面穿孔装置は、ビット３の動きに追従するストッパー２２を備えており、ストッパー２２が固定された他の部材に接触して停止することで、ビット３の進行が停止するよう構成されていることを特徴とする。

また、本発明の第３の路面穿孔装置は、駆動手段４が、圧縮した液体または気体を充填可能な圧縮装置５を有しており、圧縮装置５内部の圧力エネルギーによってビット３が少なくとも一方向へ直線移動するよう構成されていることを特徴とする。

また、本発明の第４の路面穿孔装置は、往復移動可能なビット３の一方向への移動を手動で駆動でき、かつ反対方向への移動を圧縮装置５による圧力エネルギーでもって駆動できるよう構成されていることを特徴とする。

また、本発明の第５の路面穿孔装置は、路面と略直交する方向に起立した支柱４１と、支柱４１の起立姿勢に沿って設けられたガイド溝４５に案内されて往復移動できる移動体４３とを有しており、ビッド３は移動体４３に固定されてかつ移動体４３と一体的に移動することを特徴とする。

また、本発明の第６の路面穿孔装置は、路面と略直交方向に配置された面状のカーテン２７を備えている。このカーテン２７は路面の穿孔領域を包囲する作業領域２８を区画しており、さらにビット３が作業領域２８内に位置することを特徴とする。

また、本発明の第７の路面穿孔装置は、作業領域２８の内部と外部とが連通した吸気口６を有しており、吸気口６から作業領域２８内を吸気可能に構成していることを特徴とする。

また、本発明の第８の路面の穿孔方法は、回転しながら路面と略直交方向に往復移動可能なビット３を路面と近接する方向へ所定の進度だけ移動させて路面を穿孔する工程と、ビット３と連結された圧縮装置５の圧力エネルギーによってビット３を路面と遠隔する方向へ移動させる工程と、形成された穿孔位置から所定の離間間隔にビット３を移動させる工程とを有することを特徴とする。

第１及び第２発明の路面穿孔装置によれば、回転しながら往復移動可能なビットの移動量を制御できる。したがって、路面を穿孔する際の掘削量を精密に調整できる。これにより、穿孔に挿入される車線誘導標のアンカーの長さに対して必要な穿孔深さを厳密に規定できるため、車線誘導標を適切に設置することができる。この結果、種々の車線誘導標に対応できるほか、所定の深さに再現よく容易に掘削できる。また路面穿孔装置は、ビットが少なくとも一方向に直線移動するよう手動で駆動可能に構成されている。これにより、ビットの移動量を精密に調整でき、路面側の地盤の硬度など地質に対応して掘削速度などの条件を適宜変更できる。

第３発明の路面穿孔装置によれば、ビットの少なくとも一方向への直線移動を圧縮装置内部の圧力エネルギーによって駆動させる。これにより、ビットの移動を自動で操作できるため、時間的あるいは労力的な作業負担を軽減できる。

第４発明の路面穿孔装置によれば、ビットの移動方向に応じて適切な駆動手段を選択できる。これによりビットの掘削条件を微調整する必要のある移動方向と、時間及び労力的節減を図って効率の向上を図りたい移動方向に応じて、個別に駆動手段を選択できる。

第５発明の路面穿孔装置によれば、ビットを路面に対して略直交方向に近接させかつ進行させることができ、これにより深さ方向において路面と垂直な穿孔を得られる。

第６発明の路面穿孔装置によれば、ビットが区画された作業領域内に位置している。この結果、ビットが路面を掘削した際に生ずる粉塵を作業領域内に滞在させて、区画の外部へと飛散するのを防止でき、環境汚染の防止に役立つ。また、作業領域内に堆積した砂塵は、路面穿孔装置の移動とほぼ同時にこれを吸引することで、周囲に飛散せず回収できる。

第７発明の路面穿孔装置によれば、作業領域内を吸気可能な吸気口を有する。これにより作業領域内に設けられたビットによって路面を掘削した際に粉塵が生じると同時に、この吸気口より粉塵を吸引することができるため、装置の外部に粉塵を曝すことなく迅速に処理することができる。また、強風などの悪天候であっても、外気の影響を軽減して砂塵を回収できる。

第８発明の穿孔方法によれば、路面上に所定の間隔でもって連続した穿孔を容易に形成できる。また、それぞれの深さが略一定であって再現性に優れた穿孔とできる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための、路面穿孔装置及び路面の穿孔方法を例示するものであって、本発明は、路面穿孔装置及び路面の穿孔方法を以下のものに特定しない。さらに、本明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」、及び「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。

実施例１に係る路面穿孔装置（以下、単に「装置」と記載することがある。）において、図１は装置の側面図、図２は装置の正面図を、図３は装置の一部拡大図を、また図４は装置の機構を説明する簡略図をそれぞれ示す。また、これらの図における共通の符号は、同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。

実施例１の路面穿孔装置１は、尖端を有するビットを路面と略直交する方向を軸として軸回転させ、さらに軸方向に上下移動させることで路面を穿孔する装置である。図１及び図２に示す路面穿孔装置１の構造について、概略を説明する。装置１は円周方向に回転移動するハンドル１５と、このハンドル１５に連動する駆動手段４に駆動されて上下に往復移動するロッド２とを備える。ロッド２は、ジョイント７を介してモータ８と連結されており、このモータ８でもってロッド２を軸回転させる。また、ロッド２の先端は図１の破線で囲む円形領域Ｃに位置するが、装置１の内側であるため図１及び図２では表示されていない。この円形領域Ｃにおけるロッド２の先端部を拡大した図を図３に示す。この図に示すように、ロッド２の先端にはビット３が設けられている。ビット３は軸方向に連結されたロッド２の動きに追従し、すなわち上下移動及び軸回転される。この構造によりビット３は道路などの路面Ｒに接触しさらに進行して地面を穿孔した後、元の位置へと戻ることができる。以下にビット３の回転および上下移動を達成する駆動構造について図４を用いて説明する。

ビット３の回転や下降及び上昇に係る駆動手段は特に限定されない。例えば複数の運動を同一の駆動手段でもって達成してもよいし、あるいはそれぞれの運動を別個の駆動手段で駆動する形態としてもよい。図４の例ではビット３の駆動手段４を回転系の駆動手段８と直線系の駆動手段１０との２系統に分類し、さらに直線運動に係る駆動手段１０において、往路方向と復路方向とで移動方向を区別して、それぞれ別個に駆動手段を設けている。以下に個々の駆動手段について説明する。

（回転駆動）
回転系の駆動手段としてはモータ８を使用している。モータ８は例えばバッテリーを電源として駆動され、ジョイント７を介して連結されたロッド２を軸回転させる。また、モータ８へ印加する電圧を制御可能とすることでモータ８の回転数を変更可能とし、これによりビット３の回転数を制御することもできる。この結果、路面Ｒの地質に応じたビット３の回転数を適宜選択でき、スムーズな穿孔作業を実現できる。

（直線駆動）
さらに、ロッド２の直線方向の往復移動は直線駆動手段１０により達成される。図４の直線駆動手段１０は、ロッド２を下方向に移動させる往路駆動手段１１と、ロッド２を上方向に移動させる復路駆動手段１２とを備えている。往路駆動手段１１と復路駆動手段１２とは駆動連結部１６でもって連結されており、さらに駆動連結部１６とロッド２は互いに固定される。この駆動連結部１６は、各駆動手段１１、１２の駆動によって下降あるいは上昇し、したがってこの駆動連結部１６に固定されたロッド２も駆動連結部１６の移動に応じて直線方向に往復移動される。

往路駆動手段１１は、離間した２つのギア１３ａ、１３ｂと、ギアの円筒面上に設けられた歯に噛み合い、かつ双方のギア１３ａ、１３ｂに架け渡したチェーン１４を備える。チェーン１４は無端であって双方のギア１３ａ、１３ｂの周囲を折り返して楕円状に旋回する。また、チェーン１４は鋼製円筒形のローラーを多数連結したローラーチェーンが好ましく、これにより機械的なエネルギーの損失を低減してエネルギーの伝動効率を高められる。図４の例では、チェーン１４における下降側の一部が、駆動連結部１６に連結されている。往路駆動手段１１と駆動連結部１６の連結方法は特に限定されない。例えばギア１３ａ、１３ｂに対応可能な別のギアやラック及びピニオンを介することで、ギアによる回転運動を直線運動に変換し、これを駆動連結部１６に伝動することで駆動連結部１６の往復運動を達成できる。またギア１３ａの回転軸はハンドル１５の中心軸と連結されており、このハンドル１５をユーザが手で操作することでギア１３ａを回転させ、上記駆動連結部１６を介してロッド２、ビット３を上下できるよう構成している。

（ビットによる穿孔）
装置１を用いて路面を穿孔する際の手順は以下のように行われる。モータ８を駆動させロッド２及びビット３を回転させた状態で、作業者がハンドル１５を反時計回りに回転させる。すると、連結するギア１３ａへと動力が伝動すると共に、チェーン１４及び他方のギア１３ｂが連動する。同時に、チェーン１４の移動にともなって、これに連結された駆動連結部１６が下降し、さらにピストンロッド２１→モータ８→ジョイント７→ロッド２→ビット３の順に連動して下降する。すなわちビット３が地盤内へと進行し路面を掘削する。

上記の例では、ギア１３ａ、１３ｂによる回転運動を、一対のギアの周囲を旋回するチェーン１４によって直線運動に変換する。すなわちチェーン１４の楕円状の旋回ルートの内、楕円状を構成する直線径路で直線運動に変換し、これに連結された駆動連結部１６を介してビット３の直線移動を実現する。ただ、回転運動と直線運動との変換は上記の手段に限定されず、ラック及びピニオンを増設して、ギアの回転による運動エネルギーをピニオンを介してラックに伝動し、直線運動に変換してもよい。この場合であってもラックの変位にビット３が連動するよう連結部材を介することは上記と同じである。

（掘削量の制御）
さらに、装置１は、掘削量を制御する進度制御機構３０を備える。進度制御機構３０は、ビット３の直線方向への移動量を制限可能とするものであり、ビット３の動きに実質上連動する部材に装着される。そして進度制御機構３０によって、この部材が停止すると、ビット３の進行も停止される。すなわち進度制御機構３０によって部材の移動量を調整し、その変位量に相応してビット３の進度が自ずと決定される。具体的に図４の例では、駆動連結部１６の下方域にピストンロッド２１が連結されており、さらに駆動連結部１６には上方へと突出した棒状の延伸ロッド２１ａが装着されて、この延伸ロッド２１ａの上端に進度制御機構３０としてのストッパー２２が固定されている。すなわちピストンロッド２１と延伸ロッド２１ａとは、駆動連結部１６を介して連結されており、さらに互いに連動される。また、ピストンロッド２１と延伸ロッド２１ａとを一体とし、この上端にストッパー２２を固定する形態でも良い。

延伸ロッド２１及びストッパー２２は、駆動連結部１６の上下移動に追従する。したがって、ストッパー２２により延伸ロッド２１ａの移動量を制御することで、駆動連結部１６とこれに連結された他の部材の移動量をも連鎖的に制限されることとなり、この結果ビット３の路面への進行距離が調整可能となる。

ストッパー２２は延伸ロッド２１ａの長尺方向において所望の位置に固定でき、かつ固定位置を容易に変更可能であって詳細に位置制御できるよう構成されている。図４の例では延伸ロッド２１ａの一部をねじ溝とし、これに固定されるストッパー２２の内面側をねじ切りして、該ピストンロッド２１のねじ溝と嵌合させることで、ストッパー２２を固定可能としている。そして、ストッパー２２を回転させることで、ピストンロッド２１の所望の位置に固着できる。

さらに装置１は、ストッパー２２が当接されるストッパー受け２３を備え、ストッパー２２とストッパー受け２３が接触した時点で、延伸ロッド２１ａの直線移動が停止するよう構成されている。図１、２、４の例では、ストッパー受け２３が板状であって装置１の天板を構成しており、この天板に孔２４が設けられている。孔２４は延伸ロッド２１ａがこの孔２４を挿通可能であり上下に往復運動可能な径、すなわち棒状の延伸ロッド２１ａの外径を多少上回る大きさに構成されている。ストッパー２２は、天板の上側に突き抜けた延伸ロッド２１ａの一端に装着されており、その外径は天板の孔２４よりも大きい。すなわち、図４に示すように、延伸ロッド２１ａが下方に下降した際、ストッパー２２は天板の孔２４を通過することができず、ストッパー受け２３である天板に接触して延伸ロッド２１ａ始め駆動連結部１６の下方への移動を停止させる。ひいては駆動連結部１６に連結されたロッド２を介してビット３の下降も停止する。すなわち、ストッパー２２とストッパー受け２３との離間距離ｈがビット３の下方への変位量に相当する。このビット３の変位量は穿孔の深さと相関関係にある。したがって、ストッパー２２の固定位置を適宜調節することで、ビット３の掘削量すなわち穿孔深さを精密に制御できる。

（ビットの位置の復元）
下降したビット３は復路駆動手段１２でもって上昇する。図１〜図４の装置１における復路駆動手段１２は、基台９に固定された圧縮装置５を有する。本明細書における圧縮装置とは、筒の中でピストンにより液体・気体が圧縮されたり、または圧縮液体・気体が貯蔵されたりあるいは液体・空気がピストンを駆動したりする装置を意味する。圧縮装置５としては、例えばエアシリンダや油圧シリンダなどが上げられる。図１の例ではエアシリンダ５を採用し、中空円筒状の気筒内部に備えられたピストン１７を空気圧で移動させることで運動エネルギーを得る。図４に示すように、シリンダ５は内部に空気を充填可能な気筒１８と、この気筒１８内を往復運動可能なピストン１７とを有する。ピストン１７はピストンロッド２１に連結されており、互いの移動に追従する。また、ピストン１７の外周は気筒１８の内周と略一致するように径が定められており、ピストン１７は気筒１８内を区分する。すなわちエアシリンダ５はピストン１７によって区画された気筒１８内の区画領域１９ａ、１９ｂを有しており、区画領域１９ａ、１９ｂは、開口穴２５ａ、２５ｂがそれぞれ形成されている。さらに、ピストン１７の底面側に位置し、ピストンロッド２１を含有しない側の区画領域１９ｂにおいて、その開口穴２５ａにはチューブ２０が接続されており、このチューブ２０を介して、区画領域１９ｂ内に圧縮空気を送り込むポンプＰと連結されている。圧縮空気はフィルター、レギュレーター、リュブリケーターなどを介して、圧縮された空気中のゴミや水分を取り除き、圧力を調整し油を霧状にして空気圧回路に供給することが好ましい。また、シリンダ５はポンプＰより区画領域１９ｂへの吸入空気を加減する弁装置４０を備える。弁装置４０としては例えばコックが採用でき、コックでもってチューブ２０の中を流れる気体の流路の開閉や流量及び方向を容易に調節できる。例えば図４の装置１では、コック４０を開放した状態でシリンダ５への吸入空気量が所定の量となるようコック４０の開度を調節している。すなわちコック４０を開放することでポンプＰからの流量の一部を排気し、区画領域１９ｂ内の圧力と、ピストン１７に掛かる荷重とがつりあうように調節されている。さらにこの平衡状態における区画領域１９ｂの圧力は、上記ハンドル１５操作による駆動連結部１６の下降を許容する範囲にある。区画領域１９ｂを所定の圧力に維持することで、部材の荷重の一部をピストン１７でもって負担することができ、すなわち往路駆動手段１１のチェーン１４における応力が低減されるため、装置１の機械的強度が向上されて好ましい。

作業者は以下のようにしてビット３を上昇させる。コック４０を閉じてポンプＰからの圧縮空気量を増加させる。区画領域１９ａ内に送り込まれた吸入空気によって区画領域１９ａの圧力が上昇する。これによりピストン１７が上方へと押されて、ピストンロッド２１が連動する。さらに、ピストンロッド２１→モータ８→ジョイント７→ロッド２→ビット３と追従し、すなわちビット３が上昇する。

再びビット３を下降させる際には、コック４０を開いて区画領域１９ａ内を減圧した後穿孔工程を行う。すなわち、図４に示すように往路駆動手段１１側のハンドル１５を反時計回りに回転操作し、ギア１３ａ、１３ｂ及びチェーン１４を駆動さす。この際、往路駆動手段１１と復路駆動手段１２は駆動連結部１６でもって連結されているため、往路駆動手段１１による運動エネルギーが復路駆動手段１２へと伝動される。つまり、ピストンロッド２１が下降し、これにピストン１７も追従して下降する。ただ、区画領域１９ａ内が圧縮空気で充填されていると、この圧力に対向してピストン１７を下降し難い。したがって、ピストン１７を下降する場合は、コック４０を開放して区画領域１９ａ内の空気を解放し、減圧することが好ましい。

或いは、ピストンロッド２１の上方への移動を阻止可能なストッパーを設ける形態でもよい。これにより、区画領域１９ａ内を高圧のままピストンロッド２１を下方に押し下げることができる。掘削後のピストンロッド２１を上昇させる際にはストッパーを解除することで、区画領域１９ａ内の収縮された空間領域が瞬時に復元され、ピストン１７及びビット３が上方へと迅速に移動する。

その他、ビット３の上昇は、圧縮装置による圧力エネルギーを利用する方法の他、上記に記したように、ハンドル１５を手動で操作することでビット３を下降させる手順を逆に操作することでも達成できる。すなわち、ハンドル１５を下降の際と逆方向に操作することで、運動エネルギーが順次伝動し、ビット３を上方に引き上げる。ただし、ハンドル１５操作とビット３との連動において、ハンドル１５の移動量に対応するビット３の変位量を微小とすることで、ビット３の進行具合をハンドル１５でもって精密に制御することができる。この場合、手動でビット３を上昇させるには、ハンドル１５を何回転も逆回転操作する必要が生じるため、作業時間および労力の負担が大きい。したがって、往路駆動手段と復路駆動手段とを別手段とすることで、ビット３の掘削方向である下降移動に関しては、微妙な調整を可能とする手動とし、ビット３を上昇させ元の位置に復元する方向の移動に関しては、圧力エネルギーによって瞬時に行うことが好ましい。

また一方で、ビット３の往復移動を双方とも圧縮装置５で実現することもできる。例えばシリンダ５内の両方の区画領域１９ａ、１９ｂに、それぞれ圧縮空気を送風できる構造とし、ピストン１７の往復運動を必要な側へと駆動させて、ビット３を下降あるいは上昇させる。これにより、作業労力および時間が軽減される。ただ、機械による一定の押圧力であれば、地盤の硬度によっては掘削に要する押圧量が不十分でビット３が切削面から浮くことがあり、適切な穿孔が形成されない。他方、上記のように手動でビット３を下降させる構造であれば、地盤の様態を振動や目視により認識してこれに対応したビット３の進行速度とでき、適宜ビット３の進行条件を調節できる。例えば固い地盤であればハンドル１５の変位を微量としてビット３の下降速度を遅め、あるいは深さ方向に停止した状態で、ビット３と地盤との当接時間を長くして地盤を粉砕することもできる。上記のようにビット３の回転及び往復運動で路面を穿孔した後、装置１を所定の距離だけ移動させ、再び穿孔工程を行う。

（空転機能）
さらに、装置１はハンドル１５の移動方向を一方向のみに制限することもできる。例えば、ハンドル１５を掘削する際に要する操作方向のみに作用し、シリンダ５を用いてビット３を上昇させる際にはハンドル１５が作動しない構造とする。これにより装置１の外部に露出したハンドルが自動的に作動し、不慮の事故が生じることを防止して安全性を高められる。これは、ビット３の上昇移動を司る復路駆動手段１２が、往路駆動手段１１側に伝動するのを抑止することで達成できる。つまり、運動エネルギーの伝動径路は、往路駆動手段１１から復路駆動手段１２への一方向のみに制御される。例えば双方の手段を連結する駆動連結部１６を物理的に切り替え可能とし、伝動する際には双方を連結し、エネルギー伝動を遮断する場合は連結を遮断する。あるいは、ハンドル１５の運動エネルギーが伝動されるギア１３ａにラチェット機構を付与し、一方向の回転だけを他のギア１３ｂに伝え、他方向の回転を要する場合は空転する構造としてもよい。

（ガイド溝）
また、装置１はガイド機構を備えており、ビット３が傾斜あるいは屈曲することなく鉛直方向に移動させることができる。図２に示すように、装置１は、基台９の両端であって、この基台９に対して略垂直な一対の支柱４１を備える。この支柱４１の間には移動体４３が位置しており、この移動体４３は両側の支柱４１に沿って上下に移動できる。また、移動体４３はモータ８及びピストンロッド２１を連結しており、したがってそれぞれの部材は互いに他の部材の上下移動に連動して上昇あるいは下降する。

移動体４３について具体的に説明する。図５は、図２のＶ−Ｖ’線における上方から見た断面概略図である。移動体４３は支柱４１と対向する側面において、支柱４１側へと突出した移動体リブ４３ａを備える。また、図２に示すように移動体４３の表面の両側には、移動体４３の高さとほぼ一致した長さのカバー４２がボルト等の連結手段４４によって装着される。図５に示すように、移動体４３の側面は、突出した移動体リブ４３ａとカバー４２によって凹状のガイド溝４５を構成する。一方、平行な一対の支柱４１において、その内側には突出片４１ａが形成されており、この突出片４１ａがガイド溝４５にはめられている。すなわち、移動体４３の側面に沿って設けられたガイド溝４５に支柱４１の突出片４１ａが嵌合した状態で、移動体４３は上下に移動される。言い換えると、移動体４３はガイド溝４５に嵌入された突出片４１ａに案内されて略鉛直方向に移動できる。

さらに、図５の装置１では、移動体４３が主面４３ｃとこの主面４３ｃの両端域から裏面側へと突出した支持片４３ｂによってコの字状に形成されており、三方を囲まれた内側にモータ８が配置されている。そして移動体４３の対向する一対の支持片４３ｂにモータ８の両側が連結手段４４でもって連結されている。これにより、モータ８は移動体４３と一体的に移動し、つまり略鉛直方向に下降または上昇できる。この結果、モータ８に固定されたビット３においても傾斜することなく、鉛直方向においてほぼまっすぐに移動できる。すなわち路面と略直交方向に孔を設けることができる。したがって、穿孔後の工程における車線誘導標の設置において、車線誘導標が路面から垂直に立設されて好ましい。また図４の駆動連結部１６はこの移動体４３と略同一の機構を有する。

（ビット３）
また、図１に示すように、路面Ｒと略平行に位置される基台９には、ロッド２を挿通可能なロッド孔２６が形成されている。ロッド孔２６の開口径は、ロッド２の外周よりも大きく構成されており、これによりロッド２がロッド孔２６に挿通して回転しながら上下に往復運動可能に移動する。ロッド２の先端に固着されるビット３は、図３に示すように路面Ｒと近接するよう基台９の下方に位置する。ビット３のロッド２への固着方法は特に限定されないが、例えばアタッチメント方式として種々の形状のビット３を脱着可能とすることもできる。ビット３は、掘削する地盤の地質に応じて種々の削岩用ビット、あるいは破砕歯を有するドリルなどが適用できる。一例として掘削部の突起形状が十字状であるクロスビット、あるいはボタン状のボタンビットなどが挙げられる。クロスビットは一般的に岩盤の質が固く、積層、断層の地質に適し、ボタンビットは比較的摩耗性の少ない、深度を目的とした掘削に適する。掘削部の材質は特に限定せず、ダイヤモンドなどの石材を採用することで硬質の地盤をも掘削することができる。またビット３の寸法は、掘削側の穿孔の径に対応したものを適宜選択すればよいが、図の例ではφ５５ｍｍのクロスビットを採用した。また、削孔長は０〜１００ｍｍに対応できる。

（粉塵飛散防止）
さらに、路面穿孔装置１は、掘削により発生した土砂や粉塵が飛散するのを防止する機構を有する。図１に示すように装置１は基台９の側面から鉛直方向へと付設されたカーテン２７を有する。カーテン２７は、ビット３によって路面を開口する作業領域２８と、これ以外の領域とを区画する。言い換えると、ビット３は、カーテン２７によって装置１外部と区分けされた作業領域２８内に位置する。この構造により、掘削によって生ずる粉塵が装置１の外部へと飛散するのを抑制して環境汚染を抑止できる。すなわち、カーテン２７が壁の役割をする。

カーテン２７は基台９の側面の少なくとも片側に設けられる。例えば装置１の進行方向と平行な側面のみに付設し、進行方向と直交する側には設けない構造としてもよい。これにより、連続した穿孔作業において装置１を随時移動させる際に、装置１の移動にともなってカーテン２７が砂塵と接触して払い除くのを抑止できる。すなわち装置１の移動により掘削ゴミを移動するのを抑止し、後の吸引作業を容易にできる。

一方、カーテン２７を基台９の下側の四方に設けて、ビット３の周囲をほぼ完全に包囲してもよい。これにより天候など環境に依存せず、土砂や土埃を作業領域２８内に滞在させることができ、周辺への飛散を抑止できる。また装置１は、作業領域２８内と外部とが連通した吸気口６を有する。この吸気口６と、別個のバキューム体とを連結することで、作業領域２８内を吸気でき、ひいては作業領域２８内のゴミを吸引する構造とすることもできる。この結果、掘削による土砂発生とほぼ同時に、該土砂を吸引できる。この場合、上記に記したようにビット３の全周囲を包囲するようにカーテン１７を付設することが好ましい。これにより区画された内部内にとどまった掘削ゴミを効率良く吸引することができる。さらに、カーテン２７は路面と接触しない程度の長さとする。これにより路面Ｒとの摩擦による応力を抑制して、カーテン２７の変形を防止できる。ただ、カーテン２７を路面Ｒと接触する構造として、掘削によるゴミの飛散を一層確実に防止することもできる。

粉塵が飛散する防止壁を果たすカーテン２７は、可撓性を有する材質が好ましい。これにより路面との摩擦により、変形方向への応力が外部より印加されたとしても、これを吸収して形状を復元できる。可撓性を有する材質としては樹脂、プラスチック、ポリマーなどが挙げられ、実施例１ではゴム材とした。

（装置のサイズ）
また、路面穿孔装置１は、これ自体を作業員が移動可能に構成されており、装置１を運搬するための車両など別個の運搬装置に搭載されて間接的に移動されない。すなわち軽量かつコンパクトに形成されている。同時に、安定して自立できるため、掘削に伴う振動に対しても装置がぶれることなく正確な穿孔が実現できる。このように装置を小型化することで、装置を移動させるための大がかりな運搬機を用意する必要がないため、作業負担が軽減する。すなわち装置の運搬、位置決め、掘削の一連作業を同一の作業者で容易に実現できる。

具体的に図１〜図４の装置１は、総重量が６０〜８０ｋｇであり、その寸法は全幅（Ｗ）が約６３０ｍｍ、全長（Ｌ）が約１３２０ｍｍ、全高（Ｈ）が約１５００ｍｍからなる。また装置１は、その移動方向を制御可能な移動用ハンドル２９が連結されている。さらに装置１の下方には、装置の移動方向を自在に変更可能なキャスターなどの車輪３１が装着されている。この構造により、作業者が移動用ハンドル２９を把持し、装置１を押圧することにより、所望の方向に容易に装置１を移動させることができる。すなわち運搬による手間が従来と比較して顕著に軽減され、労力と人員及びコストの削減に大きく寄与できる。

本発明の路面穿孔装置及び路面の穿孔方法は、看板などの路上設置物を設置する手段に適用できる。

実施例１に係る路面穿孔装置の機構を説明する簡略図である。実施例１に係る路面穿孔装置の側面図である。実施例１に係る路面穿孔装置の正面図である。実施例１に係る路面穿孔装置の一部拡大図である。図２のＶ−Ｖ’線における断面概略図である。従来の車線誘導標を示し、図６（ａ）は支柱タイプを、図６（ｂ）はブロックタイプを示す。車線誘導標の取り付け方法を示す説明図である。従来の穴掘装置を示す説明図である。

符号の説明

１…路面穿孔装置
２…ロッド
３…ビット
４…駆動手段
５…圧縮装置（シリンダ）
６…吸気口
７…ジョイント
８…回転系の駆動手段（モータ）
９…基台
１０…直線系の駆動手段
１１…往路駆動手段
１２…復路駆動手段
１３ａ、１３ｂ…ギア
１４…チェーン
１５…ハンドル
１６…駆動連結部
１７…ピストン
１８…気筒
１９ａ、１９ｂ…区画領域
２０…チューブ
２１…ピストンロッド
２１ａ…延伸ロッド
２２…ストッパー
２３…ストッパー受け
２４…孔
２５ａ、２５ｂ…開口穴
２６…ロッド孔
２７…カーテン
２８…作業領域
２９…移動用ハンドル
３０…進度制御機構
３１…車輪
４０…弁装置（コック）
４１…支柱
４１ａ…突出片
４２…カバー
４３…移動体
４３ａ…移動体リブ
４３ｂ…支持片
４３ｃ…主面
４４…連結手段
４５…ガイド溝
１００…車線誘導標
１０１…アンカー
１０２…穴
１０３…接着材
１０４…反射体
１０５…掘削器
２００…穴掘装置
２０１…車体
Ｃ…円形領域
ｈ…離間距離
Ｐ…ポンプ
Ｒ…路面

Claims

路面を穿孔するための路面穿孔装置であって、
回転しながら路面と略直交方向に往復移動して路面を穿孔するビット(3)と、
前記ビット(3)を回転及び往復方向に移動させる駆動手段(4)と、
路面穿孔装置の移動方向を自在に変更可能な車輪(31)と、
を有しており、
前記ビット(3)の路面と略直交する方向への移動量が制御可能であって、前記ビット(3)の少なくとも一方向への移動を手動で駆動でき、
また、作業者の押圧により前記車輪(31)が回転して路面穿孔装置が移動可能に構成されていることを特徴とする路面穿孔装置。
請求項１に記載の路面穿孔装置において、
前記ビット(3)の動きに追従するストッパー(22)を備えており、
前記ストッパー(22)が、固定された他の部材に接触して停止することで、前記ビット(3)の進行が停止するよう構成されていることを特徴とする路面穿孔装置。
請求項１または２に記載の路面穿孔装置において、
前記駆動手段(4)は、圧縮した液体または気体を充填可能な圧縮装置(5)を有しており、該圧縮装置(5)内部の圧力エネルギーによって前記ビット(3)が少なくとも一方向へ直線移動するよう構成されていることを特徴とする路面穿孔装置。
請求項１ないし３のいずれか一に記載の路面穿孔装置において、
往復移動可能な前記ビット(3)の一方向への移動を手動で駆動でき、かつ反対方向への移動を前記圧縮装置(5)による圧力エネルギーでもって駆動できるよう構成されていることを特徴とする路面穿孔装置。
請求項１ないし４のいずれか一に記載の路面穿孔装置において、
路面と略直交する方向に起立した支柱(41)と、
前記支柱(41)の起立姿勢に沿って設けられたガイド溝(45)に案内されて往復移動できる移動体(43)と、
を有しており、
前記ビッド(3)は該移動体(43)に固定されてかつ該移動体(43)と一体的に移動することを特徴とする路面穿孔装置。
請求項１ないし５のいずれか一に記載の路面穿孔装置において、
路面と略直交方向に配置された面状のカーテン(27)を備えており、
該カーテン(27)は路面の穿孔領域を包囲する作業領域(28)を区画しており、
さらに前記ビット(3)が、該作業領域(28)内に位置することを特徴とする路面穿孔装置。
請求項６に記載の路面穿孔装置において、
前記作業領域(28)の内部と外部とが連通した吸気口(6)を有しており、
該吸気口(6)から作業領域(28)内を吸気可能に構成していることを特徴とする路面穿孔装置。
孔を形成するための路面の穿孔方法であって、
回転しながら路面と略直交方向に往復移動可能なビット(3)を、路面と近接する方向へ所定の進度だけ移動させて路面を穿孔する工程と、
前記ビット(3)と連結された圧縮装置(5)の圧力エネルギーによって該ビット(3)を路面と遠隔する方向へ移動させる工程と、
形成された該穿孔位置から所定の離間間隔に前記ビット(3)を移動させる工程と、
を有することを特徴とする路面の穿孔方法。