JP2017203304A - 斫り・粉塵吸引システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、作業者単独でコンクリート面等の斫り作業を的確に行いつつ、当該斫り作業時に発生する粉塵を吸引し収納、除去することで作業環境の改善を図るとともに、斫り作業周辺の良好な住環境を維持して公害防止を図り、作業性を良好にすることができるようにした斫り・粉塵吸引システムを提供する。【解決手段】本発明の斫り・粉塵吸引システム１は、油圧ショベルのような作業機械３１の高低、左右任意の位置に操作可能なアーム３２の先端に取り付けたビット７による斫り機能及びハウジング１０による粉塵取り込み機能を有する斫り機１と、斫り機１による斫り面の斫り作業時に発生する粉塵をハウジング１０内から吸引し粉塵収納ボックス２３に収納する粉塵吸引収納ユニット２１と、作業機械３１に配置した斫り機１、粉塵吸引収納ユニット２２の駆動制御を行う駆動系と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート面の斫り・粉塵吸引システムに関し、詳しくは、作業者単独でコンクリート面等の斫り作業を的確に行いつつ、当該斫り作業時に発生する粉塵を吸引し収納、除去することで作業環境の改善を図るとともに、斫り作業周辺の良好な住環境を維持して公害防止を図り、作業性を良好にすることができるようにした斫り・粉塵吸引システムに関するものである。

従来、例えばトンネル坑等の内空壁面の斫り作業を行う場合、作業者がブレーカー等の斫り機を用いて当該作業を行うが、当然に高所位置等の作業が必要になるため、足場を組む等の煩雑な付帯作業が必要となっていた。
また、従来、道路等のコンクリートを斫る場合は、周辺住民に対しても、斫り作業時に生じる粉塵が発生して住環境に問題が生じていた。

そして、斫り作業時に生じて大気中に飛散した粉塵については、別の作業者が集塵機を用いて粉塵除去を行うのが通常である。

特許文献１には、本発明に関連する発明として、トンネル坑壁面等の各種内空壁面における曲面部のチッピングに供する装置であって、チッピング機を先端部に有すると共に当該チッピング機を支持させる空気バネを有するアーム部と、該アーム部の基端部を接続させる機軸部を介して搭載する架台とを備え、前記アーム部は機軸部を中心に電動機を駆動源として自動的に回動可能で且つ機軸部を進行方向に移動可能なものであって、前記空気バネはチッピング機のノミ先を曲面部に対し一定圧力で当接させ得る構成としたチッピング装置が開示されている。

しかし、特許文献１の発明の場合、チッピング作業時に生じる粉塵の除去対策までは考慮されていない。

特許第３６８２８９０号公報

本発明は、上記従来の実情に鑑み開発されたものであり、作業者の単独操作で各種の場所（例えばトンネル内や道路等）におけるコンクリート面等の斫り作業とこのとき発生する粉塵の吸引除去とを同時に実行でき、作業環境の改善、更には斫り作業周辺における良好な住環境を維持して公害防止を図ることができ、作業性の良好な斫り・粉塵吸引システムを提供するものである。

本発明に係る斫り・粉塵吸引システムは、作業機械の高低、左右任意の位置へ操作可能としたアーム先端に取り付けた斫り機能及び粉塵取り込み機能を有する斫り機と、前記斫り機による斫り面の斫り作業時に発生する粉塵を斫り機内から吸引し、例えば収納ボックス等の収納手段に収納する粉塵吸引収納ユニットと、前記作業機械に配置した前記斫り機、前記粉塵吸引収納ユニットの駆動制御を行う駆動系とを有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、上記構成により、作業者の単独操作のみで各種の場所（例えばトンネル内や道路等）のコンクリート壁面等の斫り作業時において粉塵がその周辺に飛散することはなくなり、作業環境の改善、更には斫り作業周辺における良好な住環境を維持して公害防止を図ることができる作業性の良好な斫り・粉塵吸引システムを実現し、提供できる。

請求項２記載の発明によれば、油圧ショベルのような作業機械の高低、左右任意の位置に操作可能なアーム先端に取り付けた回転するビットによる斫り機能及びハウジングによる粉塵取り込み機能を有する斫り機と、前記斫り機による斫り面の斫り作業時に発生する粉塵を斫り機のハウジング内から吸引し収納手段に収納する粉塵吸引収納ユニットと、前記作業機械に配置した前記斫り機、前記粉塵吸引収納ユニットの駆動制御を行う駆動系と、を有する構成により、斫り機の回転するビットを、高所、低所を問わず、垂直面、水平面、斜面のような角度の異なる各種の斫り面における所望の箇所に当接させ、この状態で斫り機、粉塵吸引収納ユニットを駆動することによって、作業者の単独操作のみで各種の場所（例えばトンネル内や道路等）のコンクリート壁面等の斫り作業時において粉塵がその周辺に飛散することはなくなり、作業環境の改善、更には斫り作業周辺における良好な住環境を維持して公害防止を図ることができる作業性の良好な斫り・粉塵吸引システムを実現し、提供できる。

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明と同様な効果を奏するとともに、前記回転するビットによる斫り面の斫り深さを例えば５ｍｍ単位で最大１２０ｍｍまで調節可能な斫り深さ調節機構部を備えるので、所望の斫り深さを持った斫り面を生成でき、実用価値の高い斫り・粉塵吸引システムを実現し、提供することができる。

図１は本発明の実施例に係る斫り・粉塵吸引システムの全体構成を示す概略正面図である。 図２は本実施例に係る斫り・粉塵吸引システムにおける斫り機の構成を示す概略斜視図である。 図３は本実施例に係る斫り・粉塵吸引システムにおける斫り機において斫り深さを小とした状態を示す説明図である。 図４は本実施例に係る斫り・粉塵吸引システムにおける斫り機において斫り深さを大とした状態を示す説明図である。 図５は本実施例に係る斫り・粉塵吸引システムの制御系を示す概略ブロック図である。 図６は本実施例に係る斫り・粉塵吸引システムにおいて斫り機によりトンネル坑の壁面を斫る状態を示す概略部分断面図である。

本発明は、作業者単独で例えばコンクリート面等の斫り作業とこのとき発生する粉塵の吸引除去とを同時に実行でき、作業環境の改善、更には斫り作業周辺における良好な住環境を維持して公害防止を図ることができる作業性の良好な斫り・粉塵吸引システムを実現し提供するという目的を、油圧ショベルのような作業機械の高低、左右任意の位置に操作可能なアーム先端に取り付けたビットによる斫り機能及びハウジングによる粉塵取り込み機能を有する斫り機と、前記斫り機による斫り面の斫り作業時に発生する粉塵を斫り機のハウジング内から吸引し収納手段に収納する粉塵吸引収納ユニットと、前記作業機械に配置した前記斫り機、前記粉塵吸引収納ユニットの駆動制御を行う駆動系とを有する構成により実現した。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る斫り・粉塵吸引システムについて詳細に説明する。

本実施例に係る斫り・粉塵吸引システム１は、図１〜図４に示すように、例えば油圧ショベルのような土木用の作業機械３１のアーム３２の先端に取り付けた油圧駆動式の斫り機２と、前記斫り機２による各種の場所（例えばトンネル内や道路等）のコンクリート面等の斫り動作時に発生する粉塵を吸引し収納する粉塵吸引収納ユニット２１と、を有している。

前記斫り機２は、斫り機本体３を構成する基体部４と、基体部でもって回転可能に軸支された図示しない回転軸と、この回転軸の端部に連結されこの回転軸を回転駆動する油圧モータ５と、前記回転軸に取り付けた外周部に斫り用の多数のビット７を分散状態で突出させた回転体６と、前記基体部４により回動可能に支持され、前記回転体、各ビット７の回転方向周面、両側面の大部分をビット７と干渉しない状態で覆う円筒ドラム状で下端側に前記ビット７を表出させる開口部８を設けるとともに、その外周の一部には粉塵等が流通可能なホース接続筒部９を設け、前記回転体の周りで回動可能に配置したハウジング１０と、このハウジング１０の外側に配置した耐摩耗性を有する金属製で枠状の当接フレーム１１と、を有している。

前記基体部４は、前記ハウジング１０の最高部よりも上方に突出する突出部４ａを具備し、この突出部４ａの突出端に平坦な取付板１２を一体的に配置し、作業機械３１のアーム３２の先端に取り付けたブラケット３３に対して前記取付板１２を例えばボルト、ナット連結構造で取り付けることで前記斫り機２をアーム３２の先端において一体的に支持している。

これにより、前記作業機械３１の単独の操作者によるアーム操作によって前記斫り機２のビット７の先端を垂直面、水平面、斜面のような角度の異なる各種の斫り面に向けることが可能となるよう構成している。

本実施例に係る斫り・粉塵吸引システム１は、更に、以下に詳述するように、前記ハウジング１０、当接フレーム１１を相対的に変位させ、前記開口部８に表出する各ビット７の当接フレーム１１の端面からの突出量、すなわち、斫り深さｔを調節可能な斫り深さ調節機構部１３を備えている。本実施例では、前記斫り深さｔを例えば５ｍｍ単位で最大１２０ｍｍまで調節可能としている。

すなわち、図３、図４に示すように、前記ハウジング１０の外周の一部には第１のアクチュエータ用受突片１０ａを設けるとともに、このハウジング１０の一方の端部には当接フレーム用突片１０ｂを設けている。

一方、前記当接フレーム１１は、前記ハウジング１０の一方の外側面の下部側に添わせる側片部１１ａと、前記ハウジング１０のホース接続筒部９を設けた位置とは反対側の外周部に添わせる外周側片部１１ｂと、下枠部１１ｃとを一体形成したものである。

そして、前記側片部１１ａの突出端を前記ハウジング１０の当接フレーム用突片１０ｂと接合し、軸ピン１４を用いてこれら両者を回動可能に軸支又は支持している。

また、前記当接フレーム１１の外周側片部１１ｂからは第２のアクチュエータ用受突片１１ｄを上方に向けて突設し、前記第１のアクチュエータ用受突片１０ａと第２のアクチュエータ用受突片１１ｄとの間に、両ロッド型のアクチュエータ１５を架設している。

そして，前記アクチュエータ１５の両ロッドを縮めることで、図４に示すように、前記ハウジング１０を矢印ａ方向に回動させ、したがって、前記当接フレーム１１の側片部１１ａの突出端側を上方に引き上げ、併せて、前記当接フレーム１１の外周側片部１１ｂに設けた第２のアクチュエータ用受突片１１ｄを矢印ｂ方向に引き上げることによって、前記当接フレーム１１の下端面からの前記各ビット７の突出量、すなわち、斫り深さｔを図４に示すように大きく（最大）するように調節可能としている。

逆に、前記アクチュエータ１５の両ロッドを伸長させることで、図３に示すように、前記ハウジング１０を矢印ａ方向と逆方向に、したがって、前記当接フレーム１１の側片部１１ａの突出端側を下方に押し下げ、かつ、前記当接フレーム１１の外周側片部１１ｂに設けた第２のアクチュエータ用受突片１１ｄを矢印ｂ方向とは逆方向に押し下げることによって、前記当接フレーム１１の下端面からの前記各ビット７の突出量、すなわち、斫り深さｔを図３に示すように小さく（最小）するように調節可能としている。

このように、前記当接フレーム１１は、前記アクチュエータ１５の両ロッドの伸縮に伴い、前記ハウジング１０の回動変位に応じてこのハウジング１０の外側で上下略平行移動するように構成している。

なお、前記斫り深さｔの寸法は、アクチュエータ１５の両ロッドの変位量の調節により、図３に示す状態と図４に示す状態との範囲内で任意の値とすることが可能であり、これにより、所望の斫り深さを持った斫り面を生成でき、実用価値の高い斫り・粉塵吸引システム１を実現することが可能となる。

前記粉塵吸引収納ユニット２１は、前記ハウジング１０のホース接続筒部９に一端を接続した吸引ホース２２と、前記作業機械３１とは別位置に配置され前記吸引ホース２２の他端を接続した粉塵収納用の粉塵収納ボックス２３と、前記斫り機２による例えばコンクリート面等の斫り動作時に発生し、前記ハウジング１０内に取り込まれる粉塵に吸引力を作用させて、前記吸引ホース２２を介して粉塵収納ボックス２３内に前記粉塵を送る吸引ポンプ２４と、を具備している。

次に、本実施例に係る斫り・粉塵吸引システム１における前記斫り機２の油圧モータ５、アクチュエータ１５、及び、前記粉塵吸引収納ユニット２１の駆動系について図５を参照して説明する。

すなわち、この駆動系は、前記作業機械３１に設けた前記斫り機２の油圧モータ５に給油パイプ１６を介して接続する油圧モータ駆動ユニット４１、及び、前記アクチュエータ１５に駆動ケーブル１７を介して接続するアクチュエータ駆動部４２と、前記作業機械３１の近傍位置又は周辺位置に配置した吸引ポンプ２４とを具備し、更に、前記作業機械３１に前記油圧モータ駆動ユニット４１、アクチュエータ駆動部４２、吸引ポンプ２４の動作を制御するコントローラ４３を設けるとともに、前記作業機械３１の運転席の周辺に前記コントローラ４３に個々の要素の動作指令を送る作業者用の操作盤４４を設けるように構成している。

具体的には、作業者は、操作盤４４を操作し、前記油圧モータ５の動作指令、前記アクチュエータ１５の両ロッドの伸縮指令、前記吸引ポンプ２４の動作指令をコントローラ４３に送り、これにより、前記各要素を各々駆動するように構成している。

なお、作業機械３１のアーム３２自体の操作系については、公知のこの種の作業機械における操作と同様であるため説明を省略する。

図６は、本実施例に係る斫り・粉塵吸引システム１におけるアーム３２の先端に取り付けた前記斫り機２のビット７側をトンネル坑５１の例えば天井部分のコンクリート壁面５２に当接させて、このコンクリート壁面５２を斫る具体的使用態様を示すものである。

本実施例に係る斫り・粉塵吸引システム１によれば、前記作業機械３１の運転席に座った一人の作業者が高低、左右任意の位置に操作可能なアーム３２を操作し、その先端に配置した斫り機２のビット７側を、高所、低所を問わず、垂直面、水平面、斜面のような角度の異なる各種の斫り面における所望の箇所に当接させ、この状態で前記操作盤４４を操作し、油圧モータ５を回転させ、吸引ポンプ２４を動作させることにより、当該斫り面の斫り作業とこのとき発生し前記ハウジング１０内に取り込まれる粉塵の吸引除去とを同時に実行することができる。

この結果、作業者の単独操作のみで例えばコンクリート壁面５２等の斫り作業時において粉塵がその周辺に飛散することはなくなり、作業環境の改善、更には斫り作業周辺における良好な住環境を維持して公害防止を図ることができる作業性の良好な斫り・粉塵吸引システム１を実現し提供することができる。

本発明の斫り・粉塵吸引システムは、油圧ショベル、更には各種ショベルカー等のようなアームを備える作業機械と組み合わせて、トンネル坑をはじめとして道路等の各部分のコンクリート面、アスファルト面等で、かつ、高所、低所を問わず、各種、各部分の斫り面の斫り作業を実施する用途に好適に適用可能である。

１ 斫り・粉塵吸引システム
２ 斫り機
３ 斫り機本体
４ 基体部
４ａ 突出部
５ 油圧モータ
６ 回転体
７ ビット
８ 開口部
９ ホース接続筒部
１０ ハウジング
１０ａ アクチュエータ用受突片
１０ｂ 当接フレーム用突片
１１ 当接フレーム
１１ａ 側片部
１１ｂ 外周側片部
１１ｃ 下枠部
１１ｄ アクチュエータ用受突片
１２ 取付板
１３ 斫り深さ調節機構部
１４ 軸ピン
１５ アクチュエータ
１６ 給油パイプ
１７ 駆動ケーブル
２１ 粉塵吸引収納ユニット
２２ 吸引ホース
２３ 粉塵収納ボックス
２４ 吸引ポンプ
３１ 作業機械
３２ アーム
３３ ブラケット
４１ 油圧モータ駆動ユニット
４２ アクチュエータ駆動部
４３ コントローラ
４４ 操作盤
５１ トンネル坑
５２ コンクリート壁面
ｔ 斫り深さ

Claims (3)

1. 作業機械の高低、左右任意の位置に操作可能なアーム先端に取り付けた斫り機能及び粉塵取り込み機能を有する斫り機と、
   前記斫り機による斫り面の斫り作業時に発生する粉塵を斫り機内から吸引し収納手段に収納する粉塵吸引収納ユニットと、
   前記作業機械に配置した前記斫り機、前記粉塵吸引収納ユニットの駆動制御を行う駆動系と、
   を具備することを特徴とする斫り・粉塵吸引システム。
2. 油圧ショベルのような作業機械の高低、左右任意の位置に操作可能なアーム先端に取り付けたビットによる斫り機能及びハウジングによる粉塵取り込み機能を有する斫り機と、
   前記斫り機による斫り面の斫り作業時に発生する粉塵を斫り機のハウジング内から吸引し収納手段に収納する粉塵吸引収納ユニットと、
   前記作業機械に配置した前記斫り機、前記粉塵吸引収納ユニットの駆動制御を行う駆動系と、
   を具備することを特徴とする斫り・粉塵吸引システム。
3. 前記斫り機は、前記ビットによる斫り面の斫り深さを大小に調節可能な斫り深さ調節機構部を備えることを特徴とする請求項２記載の斫り・粉塵吸引システム。

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