JP2016073279A

JP2016073279A - 切り株切削装置

Info

Publication number: JP2016073279A
Application number: JP2015196831A
Authority: JP
Inventors: 小林　宏; Hiroshi Kobayashi; 宏小林; 貴彦戸張; Takahiko Tobari; 智田原; Satoshi Tahara; 一孝板垣; Kazutaka Itagaki
Original assignee: Sainichi Co Ltd; Aktio Corp
Current assignee: Sainichi Co Ltd; Aktio Corp
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2015-10-02
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2035-10-02
Also published as: JP5878264B1

Abstract

【課題】施工性に優れた、切り株切削装置を提供する。
【解決手段】地面に残留する切り株を取り除くための、切り株切削装置であって、重機のアーム先端に取り付けるための、脱着部と、円筒状のケーシングと、該ケーシングの下方に設けた複数のビットとを少なくとも備え、前記ケーシングの軸方向に回転可能な、掘削部と、前記掘削部の内側に配し、切り株に差し込み可能な、固定部と、前記固定部に対して、前記掘削部を上下に移動可能な、昇降部と、
を少なくとも備えたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、地面に残留した切り株を取り除くための、切り株切削装置に関する。

街路樹の入れ換え工事の際には、元の樹木を根本で切断したのち、地面に残留している切り株を別途取り除く必要がある。
この切り株を除去する方法としては、下記の非特許文献１に記載のスタンプカッターを用いる方法がある。この方法は、まずスタンプカッターで切り株の表面を削り取っていき、削り取れきれなかった根の部分は、別途チェーンソーで切断する。最後に、バックホウなどの重機で切り株を掘り起こすことで、切り株を取り除くことができる。

http://www.maruma.co.jp/product/product1/stumpcutter/stumpcutter.html

しかし、上記方法による切り株の除去作業の場合、以下の点で問題点または改善の余地がある。
（１）別工程による根切りが必須である。
スタンプカッターによる切削作業は、深さ３０ｃｍ程度が限度であり、切削しきれない根の部分は、前述の通り、チェーンソーなどで別途切断作業を行う必要がある。
（２）切り屑が飛散してしまう。
スタンプカッターは、切り株の表面を削っていくため、切り屑が周囲に勢いよく飛散する。この切り屑の飛散を防止するためには、切り株の回りをパネルなどで覆って養生しなければならず、作業員の確保が必要となる。
（３）騒音が大きい。
スタンプカッターによる切削作業は騒音が非常に大きく、周囲への影響が懸念される。
（４）周囲の設置物が巻き込まれやすい。
街路樹は歩道と車道の境界付近に設けてあることが多く、街路樹の周囲には、縁石ブロックや標識などの設置物が多数配置されている。
このような現場では、スタンプカッターで根を完全に切断しきれない場合、バックホウによる、根の切断を兼ねた切り株の除去時に、周囲の設置物（縁石ブロックやポールなど）を巻きこんで掘り起こしてしまう場合がある。
（５）施工期間が長期化する。
これら（１）〜（４）の問題回避のために、約４０分程度の掘削工程以外に、養生工程や根切り工程、根切りの確認工程などを要することから、全体の施工期間の長期化（１株当たり３.５時間程度）に繋がる。

すなわち、本発明は、施工性に優れた、切り株切削装置の提供を目的の一つとする。

上記課題を解決するためになされた本願の第１発明は、地面に残留する切り株を取り除くための、切り株切削装置であって、重機のアーム先端に取り付けるための、脱着部と、円筒状のケーシングと、該ケーシングの下方に設けた複数のビットとを少なくとも備え、前記ケーシングの軸方向に回転可能な、掘削部と、前記掘削部の内側に配し、切り株に差し込み可能な、固定部と、前記固定部に対して、前記掘削部を上下に移動可能な、昇降部と、を少なくとも備えたことを特徴とする、切り株切削装置を提供する。
また、本願の第２発明は、前記掘削部において、各ビットを、平面視して前記回転軸からの離隔距離が異なるように配置したことを特徴とする。
また、本願の第３発明は、前記掘削部において、各ビットの高さを変えて配置したことを特徴とする。
また、本願の第４発明は、前記ケーシングの側周面に貫通孔を設けたことを特徴とする。
また、本願の第５発明は、前記固定部の切り株との差し込み位置を、上下方向に調整可能に構成したことを特徴とする。

本発明によれば、以下に記載する効果のうち、少なくとも何れか１つの効果を奏する。
（１）別工程による根切りが不要である。
切り株の周囲に張った根を全周にわたって切断することができる。
（２）切り屑の飛散が少ない。
スタンプカッターによる切り株の削り取り作業と比較して、切り屑の飛散が少ない。よって、飛散防止の為の養生作業が不要である。
（３）低騒音である。
スタンプカッターによる切り株の削り取り作業と比較して作業音が小さい。
（４）周囲定置物への影響が無い。
切り株の根を完全に切断できるため、バックホウによる切り株の除去時に、切り株周囲の定置物（縁石ブロックやポールなど）を一緒に掘り起こしてしまうことが無い。
（５）施工期間の短縮化。
掘削時間を５分から１０分程度に短縮化できるだけでなく、根切り工程や根切りの確認工程も不要となるため、全体の施工期間の短縮化（１株当たり最長３０分程度）が実現できる。
（６）掘削開始時の安定性が向上する。
固定部の先端位置を上下方向に調整可能に構成することにより、固定部を切り株へ差し込む際に、先にケーシングやビットが切り株に干渉してしまうことを防止することができる。
また、掘削部による掘削開始の際にも、ケーシングやビットの初期回転が切り株に遮られることもないため、掘削作業をスムーズに進行することができる。

第１実施例に係る切り株切削装置の概略構成図。図１に係る脱着部周辺の概略上面図。図１に係る切り株切削装置の使用状態を示す概略構成図。第２実施例に係る切り株切削装置の掘削部の概略底面図。図４に係る各ビットの配置形態を示す仮想図。第３実施例に係る切り株切削装置におけるケーシングの概略展開図。第５実施例に係る切り株切削装置におけるケーシングの概略正面図。第６実施例に係る切り株切削装置における固定部の概略構成図。

以下、本発明に係る切り株切削装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。

＜１＞全体構成。
図１に、本発明に係る切り株切削装置の構成概略図を示す。
本発明に係る切り株切削装置は、重機Ｘに脱着自在な装置であり、脱着部１０、掘削部２０、固定部３０および昇降部４０を少なくとも備える。
以下、各構成要素の詳細について説明する。

＜２＞脱着部。
脱着部１０は、本発明に係る切り株切削装置を、重機Ｘに脱着自在とするための部材である。本実施例では、重機Ｘにバックホウを用いる。
バックホウのアーム先端は、バケットなどのアタッチメントを脱着自在な機構を予め備えているため、脱着部１０はこの脱着機構に対応した構造・形状を備えていればよい。

＜３＞掘削部。
掘削部２０は、切り株Ｙまたは切り株Ｙ周囲の地面を掘削または切削（以下「掘削等」という。）するための部材である。
掘削部２０は、ベース２１と、前記ベース２１の下方に取付けて回転自在に構成したケーシング２２と、前記ケーシング２２の下方に設ける複数のビット２３と、で構成することができる。以下、各部材の詳細について説明する。

＜３．１＞ベース。
ベース２１は、前記ケーシング２２を回転させる為の部材である。
また、ベース２１は昇降部の一端を接続しており、昇降部４０の駆動により、ベース２１が昇降移動自在である。
また、ベース２１にはケーシング２２を回転させるための駆動機構（図示せず）を備えている。前記駆動機構は、公知の機構を採用することができる。

＜３．２＞ケーシング。
ケーシング２２は、該ケーシング２２に設けるビット２３を円運動させるための部材である。
ケーシング２２は、少なくとも下端を開放してある円筒形状を呈し、該円筒の軸方向を回転軸として回転自在となるよう、前記ベース２１に取り付けてある。
図１におけるケーシング２２の直径は、約７００ｍｍ、高さは約８００ｍｍである。

＜３．３＞ビット。
ビット２３は、切り株Ｙの周囲の地面または切り株Ｙそのものを掘削等するための部材である。ビット２３は、公知の形状を用いることができるため、詳細な説明は省略する。

＜４＞固定部。
固定部３０は、前記切り株Ｙに差し込んで、前記脱着部１０を介して連結する重機Ｘと切り株Ｙとの相対位置を固定するための部材である。
固定部３０は、前記掘削部２０のケーシング２２内部に設けた、長尺の棒材３１と、前記棒材３１の下端に設けた押さえ板３２と、前記押さえ板３２の下面に設けた突起３３と、で構成することができる。以下、各部材の詳細について説明する。

＜４．１＞棒材。
棒材３１は、押さえ板３２と突起３３の配置を所定の高さに設定するための部材である。
棒材３１の上端は、前記ケーシング２２とベース２１を貫通して、前記脱着部１０の底面に固定してある。この構造により、棒材３１はケーシング２２の昇降動作と連動せずに同位置に留まった状態となる。
棒材３１の下端には、前記押さえ板３２を設けている。

＜４．２＞押さえ板。
押さえ板３２は、該押さえ板３２の下面に突起３３を設けるための、プレート状の部材である。
押さえ板３２の形状は特段限定しない。

＜４．３＞突起。
突起３３は、切り株Ｙに差し込むための部材である。
突起３３は、前記押さえ板３２の下面に設ける。
突起３３を切り株Ｙの上面に差し込むことで、固定部３０および脱着部１０、ならびに重機を、切り株Ｙに対して強固に位置決めすることができる。また、前記掘削部２０の回転動作の際に、当該掘削部２０の位置ズレを抑止することができる。

突起３３の数は単数でも複数でもよい。なお、前記突起３３を平面方向に間隔を空けて複数設けておけば、切り株Ｙをより確実に固定することができる。

＜５＞昇降部。
昇降部４０は、前記固定部３０に対して、前記掘削部２０を上下に相対移動可能とするための部材である。
図２は、前記脱着部１０と昇降部４０との配置関係を示す概略平面図である。
昇降部４０は、前記脱着部１０と前記ベース２１の間に伸縮自在に取り付けるシリンダ４１によって構成することができる。
シリンダ４１による伸縮幅は、少なくとも約７００ｍｍを確保することが望ましい。

その他の構成として、昇降部４０は、脱着部１０から下方に伸びるガイドパイプ４２と、該ガイドパイプ４２内を摺動する摺動棒４３のセットを複数設けて構成することができる。当該セットにより、シリンダ４１による昇降動作の安定性を高めることができる。

昇降部４０は前記した構造に限らず、前記固定部３０に対して前記掘削部２０を上下に相対移動可能な構成とすれば、公知技術を用いて如何なる構造を呈しても良い。

＜６＞使用方法。
本実施例に係る切り株切削装置の使用方法について、図１，３を参照しながら説明する。
（１）切り株との固定。
まず、シリンダ４１を収縮した状態で、前記固定部３０を前記切り株に差しこんで固定する。
図１に示すように、切り株Ｙの断面径は前記ケーシング２２の断面径よりも小さいため、前記切り株Ｙに前記ケーシング２２が被さった状態となっている。
（２）掘削の開始。
固定部３０と切り株Ｙとを固定した状態から、掘削部２０の回転動作を開始して、切り株Ｙ周囲の掘削を開始する。
（３）掘削部の沈降。
昇降部４０のシリンダ４１を伸ばして、前記掘削部２０を降下していく。
このとき、固定部３０は切り株Ｙに固定されたまま同じ位置に留まっている。
前記シリンダ４１の伸張動作の反力は、前記固定部３０、脱着部１０を介して所定の位置に留まっている重機Ｘが担う状態となる。
（４）切り株の根切り。
図３は、昇降部４０のシリンダ４１を限界まで伸長した状態を示す概略図である。
図３に示すように、切り株Ｙの周囲に放射状に張った根は、ビット３３によって掘削等されて、切り株Ｙは平面的に地面と縁切りした状態となる。
（５）掘削部の引き上げ。
前記シリンダ４１を縮めて、掘削部２０を地中から引き上げる。
このとき、掘削部２０の引き上げが容易となるのであれば、掘削部２０は回転動作を継続したままとしてもよいし、掘削部２０の引き上げに特に影響が無ければ、該回転動作を停止した状態としてもよい。
（６）固定部の開放。
重機Ｘのアームを上方に持ち上げて、切り株Ｙから固定部３０を引き抜き、重機Ｘと切り株との固定状態を開放する。
（７）切り株の除去。
最後に、重機や人力で切り株を取り除く。
この重機には、切り株切削装置からバケットに付け替えた重機Ｘを用いることができる。
切り株Ｙと、地中に張ったままの根は前記切り株切削装置によって完全に縁切りされているため、容易に切り株Ｙの撤去が可能となる。

なお、本実施例では、ケーシング２２内部に、切り株が完全に収まる状態を想定しているが、本発明に係る切り株切削装置は、ケーシング２２の直径よりも大きい外径を有する切り株にも使用することができる。
この場合、１体の切り株Ｙに対し、切削装置の位置を変えながら掘削工程を複数回実施することになるが、固定部３０の突起３３を平面方向に間隔を空けて複数設けておけば、固定部３０が切り株Ｙの中心近辺に位置せずとも、切り株Ｙをより確実に固定することができる点で有益である。

次に、本発明に係る切り株切削装置の第２実施例について説明する。
本実施例に係る切り株切削装置は、各ビット２３を、平面視して前記回転軸からの離隔距離が異なるように配置した構造を呈する。
以下、その一例について説明する。

図４は、本実施例に係る切り株切削装置の掘削部の底面概略図である。簡略化のために固定部３０の図示は省略してある。
ケーシング２２に設けてある複数のビット２３は、ケーシング２２本体の円周上に配置したビット（中心ビット２３１）と、該円周よりも内周側に配置したビット（内側ビット２３２）と、該円周上より外周側に配置したビット（外側ビット２３３）の３種類に分かれている。
図４に示すように、本実施例に係る複数のビットの内訳は、中心ビット２３１が４箇所、内側ビット２３２が２箇所、外側ビット２３３が３箇所である。
そして、これらの複数のビット２３の切削幅の一部をラップさせることで、最終的な切削幅に達するように構成している。
これは、各ビットの切削幅を、目的の切削幅にまで拡げると、ビット１個の切削幅当たりの切削抵抗は小さくなるが、押し付け力（切込み力）が不足し、切り株Ｙの切削能力が低下する懸念が生じるためである。

図５に、３種の各ビットの配置態様を示す仮想図を示す。
本実施例では、各ビットの切削幅を、中心ビット２３１＝Ｗ_１、内側ビット２３２＝Ｗ_２、外側ビット２３３＝Ｗ_３としている。
また、中心ビット２３１と内側ビット２３２との切削軌跡のラップ長はＴ_１とし、中心ビット２３１と外側ビット２３３との切削軌跡のラップ長はＴ_２である。
そして、切り株Ｙの切削幅は、中心、内側、外側のビット全体でＷ（＝Ｗ_１＋Ｗ_２＋Ｗ_３−Ｔ_１−Ｔ_２）となる。
なお、本実施例では、前記Ｗ_１、Ｗ_２、Ｗ_３を各々３０ｍｍ〜１００ｍｍ、前記Ｔ１、Ｔ２の各々を１０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲とし、それらを組み合わせて設定してある。

本実施例に係る切り株切削装置によれば、ビット２３の１個当たりの切削幅を狭くして、押し付け力（切込み力）の低下を抑えて、切り株Ｙの切削能力を維持しつつ、目的の切削幅を確保することができる。
また、切り株Ｙが腐食等によって軟らかくなってしまい、固定部３０による確実な固定が困難な場合であっても、初期掘削等の際のケーシング２２のブレを極力防止することができる。

次に、本発明に係る切り株切削装置の第３実施例について説明する。
本実施例に係る切り株切削装置は、各ビットの高さを変えて配置した構造を呈する。
以下、その一例について説明する。

図６は、本実施例に係る切り株切削装置のケーシング２２を平面展開した状態を示す概略図である。
図６に示すように、各ビット２３（２３ａ〜２３ｉ）は、鉛直方向に高さを変えて取付けてある。
各ビット２３（２３ａ〜２３ｉ）の高さはランダムに設定しても良いし、今後のデータ収集によって得られる最適な配置ルールに基づいて設定しても良い。
本実施例では、各ビット２３の高さ（ケーシング底面からビット先端までの距離）を４０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲で６段階（Ｌ_１〜Ｌ_６）としており、これらをランダムに設定している。

本実施例に係る構成によれば、各ビット２３が、切削開始時に同時に切り株面に接触することがなくなるため、切削開始時のビット１個あたりの押し付け力（切込み力）を大きくすることができ、各ビットが切削面を滑らないよう確実に掘削等することができる。

なお、図６では、各ビット２３が、進行方向の逆方向に向かって角度θを呈するように傾斜した態様を呈しているが、本発明は本実施例の構成に限定されない。

次に、本発明に係る切り株切削装置の第４実施例について説明する。
本実施例は、前記実施例２および実施例３を組み合わせた構成である。すなわち、図６における各ビットを、平面視して前記回転軸からの離隔距離が異なるように配置した構成である。
何れのビットを、実施例２における中心ビット２３１、内側ビット２３２、または外側ビット２３３に選択するかは、適宜設計することができる。
例えば、図６におけるビット２３ａ、２３ｄ、２３ｆ、２３ｈを中心ビット２３１とし、ビット２３ｃ、２３ｇを内側ビット２３２とし、ビット２３ｂ、２３ｅ、２３ｉを外側ビット２３３とした場合、更なる切削時間の短縮化に繋がることが確認できた。
本実施例に係る構成によれば、切削開始時のビット１個あたりの押し付け力（切込み力）の低下を更に抑制することができ、各ビット２３が切削面を滑らないよう確実に掘削等することができる。

次に、本発明に係る切り株切削装置の第５実施例について説明する。
本実施例に係る切り株切削装置は、前記ケーシングの側周面に貫通孔を設けた構造を呈する。
以下、その一例について説明する。

図７は、本実施例に係る切り株切削装置の掘削部の概略図である。簡略化のためにビット２３の図示は省略している。
ケーシング２２の側周面には、貫通孔２２１を設けておくことが望ましい。
特に、ケーシング２２の先端側には、多数の貫通孔２２１を設けておくことが望ましい。
本実施例に係る構成によれば、貫通孔２２１が前記ビット２３による掘削土や切り株の切削屑を排出するための排土口となるため、ケーシング２２内部の掘削土や切削屑による圧力の増加を回避し、ケーシングの回転摩擦抵抗を減らすことができる。

次に、本発明に係る切り株切削装置の第６実施例について説明する。
本実施例に係る切り株切削装置は、前記固定部の切り株との差し込み位置を、上下方向に調整可能とした構造を呈する。
以下、その一例について説明する。

図８は、本実施例に係る切り株切削装置における固定部の概略図である。
本実施例に係る固定部３０は、棒材３１，押さえ板３２および突起３３の他に、新たに筒体３４を設けている。
筒体３４は、前記実施例１に係る棒材３１に代わり、その上端を前記ケーシング２２とベース２１を貫通させて前記脱着部１０の底面へと固定している。
筒体３４は、下方から中空部分へと棒材３１を挿入することができる。
棒材３１は、上下方向に適宜位置決め孔３１１を設けておき、前記筒体３４内を摺動自在としつつ、該位置決め孔３１１に差し込み可能なキャップ３５によって、筒体３４に対して、所定の位置で位置決めすることができる。

本実施例に係る構成によれば、切り株の上面Ｙ１が傾いた形状を呈しているなどの場合に、掘削部２０の初期位置において、固定部３０を切り株Ｙへ差し込む際に、ケーシング２２やビット２３が切り株Ｙに干渉することを防止することができる。
よって切り株の形状を問わず、固定部３０を確実に切り株Ｙに差し込むことができる。
また、掘削部２０による掘削開始の際にも、ケーシング２２やビット２３の初期回転が切り株Ｙに遮られることもない。

１０脱着部
２０掘削部
２１ベース
２２ケーシング
２２１貫通孔
２３ビット
２３１中心ビット
２３２内側ビット
２３３外側ビット
３０固定部
３１棒材
３１１位置決め孔
３２押さえ板
３３突起
３４筒体
３５キャップ
４０昇降部
４１シリンダ
４２ガイドパイプ
４３摺動棒
Ｘ重機
Ｙ切り株

Claims

地面に残留する切り株を取り除くための、切り株切削装置であって、
重機のアーム先端に取り付けるための、脱着部と、
円筒状のケーシングと、該ケーシングの下方に設けた複数のビットとを少なくとも備え、前記ケーシングの軸方向に回転可能な、掘削部と、
前記掘削部の内側に配し、切り株に差し込み可能な、固定部と、
前記固定部に対して、前記掘削部を上下に移動可能な、昇降部と、
を少なくとも備えたことを特徴とする、
切り株切削装置。
前記掘削部において、各ビットを、平面視して前記回転軸からの離隔距離が異なるように配置したことを特徴とする、請求項１に記載の切り株切削装置。
前記掘削部において、各ビットの高さを変えて配置したことを特徴とする、請求項１または２に記載の切り株切削装置。
前記ケーシングの側周面に貫通孔を設けたことを特徴とする、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の切り株切削装置。
前記固定部の切り株との差し込み位置を、上下方向に調整可能に構成したことを特徴とする、請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の切り株切削装置。