JP2018059364A - 枕木切断アタッチメントおよび枕木撤去工法 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーショベル等の作業機を用いて枕木を容易に撤去できるアタッチメントと、限られた広さの工事領域で小型アタッチメントを用いて枕木を短時間に撤去できる工事方法を提供する。【解決手段】枕木切断アタッチメント１１は、パワーショベル等の作業機１に取り付けられるブラケット１２と、ブラケット１２に支持された枕木切断装置１３とを備える。枕木切断装置１３は、ブラケット１２に固定された固定アーム１４と、固定アーム１４に対して回動可能な可動アーム１５と、可動アーム１５を駆動する油圧シリンダ１６とからなる。可動アーム１５は枕木Ｔを切断する刃部２０を備え、固定および可動アーム１４，１５は切断後の枕木Ｔを挟持する挟持部１７，１８を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、パワーショベル等の作業機に取り付けて枕木を線路床から撤去するための枕木切断アタッチメント、および該アタッチメントを用いた枕木撤去工法に関する。

一般に、木製の枕木は、列車走行時の衝撃で損傷しやすいため、定期的に更新する必要があり、また、鉄道線路によってはコンクリート製枕木への交換も推進されている。しかし、従来は、枕木を主に手作業で撤去していた。例えば、図７（ａ）に示すように、作業員は、撤去しようとする枕木Ｔに沿って取り出し溝５１を掘り、止め釘を抜いたのちに、枕木Ｔを取り出し溝５１に落とし入れ、図７（ｂ）に示すように、レールＲの下を潜らせて枕木Ｔを長手方向へ引き抜き、線路床Ｆの側方へ撤去していた。このため、撤去作業に多大な労苦を要した。

そこで、従来、枕木の撤去作業を機械化する工法が提案されている。例えば、特許文献１には、レール上を走行可能な台車上に吊具と横行装置を搭載し、吊具で枕木の一端を吊り上げた状態で、その吊具を横行装置により線路幅方向へ移動して、枕木を長手方向へ引き抜く工法が記載されている。特許文献２には、線路床のバラストを吸引装置で除去し、バラストのない領域で枕木を回転装置によりレールと平行になる向きに回転したのち、グリッパで把持して２本のレールの間から上方へ撤去する工法が記載されている。

特開２０１２−１７６１０号公報 特開２０１４−５０５８１２号公報

ところが、特許文献１の撤去装置および工法は、長尺の枕木を長手方向に引き抜いているため、工事対象の線路に隣接してケーブルの配線ダクトや別の線路が敷設されているような鉄道線路に適用できないという問題点があった。また、特許文献２の装置および工法によると、広範囲の線路床から吸引したバラストを一時的に貯留する容器が必要になるうえ、バラストを線路床に戻すためのコンベヤも必要になり、総じて装置が大型化し、工期も長くかかるという問題点があった。

そこで、本発明の主要な目的は、パワーショベル等の作業機を用いて枕木を線路床から容易に撤去できる枕木切断アタッチメントを提供することにある。本発明の別の目的は、限られた広さの工事領域で小型のアタッチメントを用いて枕木を短時間に撤去できる枕木撤去工法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明による枕木切断アタッチメントは、パワーショベル等の作業機に取り付けられるブラケットと、ブラケットに支持された枕木切断装置とを備え、枕木切断装置が開閉可能な一対のアームと、該アームを開閉する駆動装置とを含み、少なくとも一方のアームが枕木を切断する刃部を備えたことを特徴とする。本発明の好ましい実施形態では、一対のアームに、枕木を挟持する挟持部が設けられる。

ここで、一対のアームは、両方を共に可動とすることもでき、一方を固定し他方を可動とすることもできる。本発明の一実施形態では、一対のアームがブラケットに固定された固定アームと、連結軸により固定アームに回動可能に連結された可動アームとを含む。

枕木を切断する刃部は、固定および可動アームの両方に設けることもでき、どちらか片方にのみ設けることもできる。本発明の一実施形態では、強力な切断力を発揮できるように、可動アームが連結軸と挟持部の中間部位に刃部を備えている。

一方、枕木を挟持するための挟持部は、一対のアームのそれぞれに設けるのが望ましい。本発明の一実施形態では、一対のアームが、それぞれ連結軸よりほぼ等距離の位置に挟持部を備えている。

本発明による枕木撤去工法は、上記のように構成された枕木切断アタッチメントを用いて実施され、枕木切断アタッチメントのブラケットをパワーショベル等の作業機に取り付ける工程と、駆動装置により一対のアームを閉じて刃部で枕木を切断する工程と、切断後の枕木を挟持部によって挟持し、線路床から撤去する工程とを含むことを特徴とする。

好ましくは、アタッチメントをレール上で移動しつつ複数本の枕木を連続的に撤去できるように、本発明の工法は、さらに、作業機をレール上の台車の上に載せ、枕木切断アタッチメントをレールに沿って移動する工程を含む。

枕木を切断する工程では、一本の枕木を２つ、３つ、またはそれ以上に分割することができる。本発明の一実施形態の工法は、枕木を切断する工程が２本のレールの内側２箇所で枕木を切断して３分割する手順を含み、枕木を撤去する工程が、中央の切断片を線路床から上方へ撤去し、左右の切断片を線路床からレールの外側へ撤去する手順を含む。

また、バラスト中に埋設された枕木を容易に切断できるように、本発明の工法は、枕木を切断する工程が、枕木切断アタッチメントの一対のアームを開放し、アタッチメントの全体を線路床に対して傾けた状態で、一方のアームを他方のアームよりも先に枕木近傍のバラスト中に突き刺す手順を含むことを特徴とする。

本発明の枕木切断アタッチメントおよび枕木撤去工法によれば、一対のアームで枕木を切断するとともに、切断後の枕木を挟持して撤去するので、パワーショベル等の作業機を用いて枕木を容易に撤去きるとともに、限られた広さの工事領域で小型のアタッチメントを用いて枕木を短時間に撤去できるという効果がある。

本発明の一実施形態を示す作業機の側面図である。 本発明による枕木切断アタッチメントの一実施形態を示す側面図である。 本発明による枕木撤去工法の準備工程を示す概略図である。 枕木切断工程を示すアタッチメントの機構図である。 図４に続く枕木切断工程を示す機構図である。 枕木撤去工程を示す機構図である。 従来の枕木撤去工法を示す工程説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態の枕木切断用アタッチメント１１は作業機１におけるアーム２の先端に取り付けられている。図示例の作業機１はパワーショベルであって、最終運動部であるアーム２の先端が、車体３の走行、上部旋回体４の旋回、ブーム５の揺動およびアーム２の傾動を組み合わせた複合運動を行うようになっている。ただし、本発明の枕木切断用アタッチメント１１は、パワーショベル以外の各種作業機の最終運動部に取り付けることもできる。

作業機１は台車７の上に積載され、台車７が作業現場のレールＲ上に走行可能に支持されている。枕木切断用アタッチメント１１は、アーム２に取り付けられたブラケット１２と、枕木Ｔを切断する枕木切断装置１３とを装備している。ブラケット１２には、作業機１側の圧油供給源に接続される油圧配管（図示略）が設けられている。枕木切断装置１３は、ブラケット１２に支持された横回転可能な回転盤１０と、回転盤１０を駆動するアクチュエータ（図示略）と、回転盤１０の下側で開閉可能な一対のアーム１４，１５と、各アーム１４，１５を開閉するための駆動装置としての油圧シリンダ１６とを備えている。

図２に詳しく示すように、枕木切断装置１３のアームには、固定アーム１４と可動アーム１５が含まれている。固定アーム１４は上下に長く形成され、基端（上端）がブラケット１２の下面に固定され、先端（下端）に挟持部１７が設けられている。可動アーム１５は、固定アーム１４よりも短く形成され、基端が連結軸１９によって固定アーム１４の中間部に回動可能に連結され、先端に挟持部１８が設けられている。各アーム１４，１５の挟持部１７，１８は、連結軸１９から等距離を離れた位置に設けられ、アーム１４，１５が閉じたときに、両者の間に枕木Ｔを横方向（レールＲの延伸方向）から挟持するようになっている（図６参照）。

連結軸１９と挟持部１８との間において可動アーム１５には、枕木を切断する刃部２０が固定アーム１４の枕木受け部２１に向かって張り出すように形成されている。刃部２０を備えた可動アーム１５は、バラストを巻き込むことなく枕木を容易に切断できるように、全体的に固定アーム１４よりも薄く形成され、刃部２０が可動アーム１５の他の部分よりもさらに薄く形成されている。図２に例示する刃部２０は、枕木受け部２１に相対する２つの凹形弧状のエッジ２２，２３と、それらの中間で枕木に喰い込むチゼルポイント２４とを備えている。そして、油圧シリンダ１６が固定アーム１４上に設置され、そのピストンロッド２５が可動アーム１５の入力端２６に軸着され、ピストンロッド２５の伸縮に伴い、可動アーム１５が固定アーム１４に対して開閉され、可動アーム１５の閉鎖方向終端位置において、刃部２０が枕木Ｔを切断するように構成されている（図５参照）。

次に、上記のように構成された枕木切断アタッチメント１１を用いて、線路床から枕木を撤去する工事工法を主に図３〜図６に従って説明する。この実施形態の枕木撤去工法は、枕木切断アタッチメント１１を作業機１に取り付け、作業機１をレールＲ上の台車７に載せる準備工程（図１参照）と、撤去しようとする枕木Ｔの両端近傍の線路床Ｆに取り出し穴３１を掘削する掘削工程と（図３参照）、一対のアーム１４，１５を閉じて刃部２０により枕木Ｔを切断する切断工程（図４，５参照）と、切断後の枕木Ｔをアーム１４，１５の挟持部１７，１８で把持して線路床Ｆから撤去する撤去工程（図６参照）とからなっている。

準備工程では、図１に示すように、枕木切断アタッチメント１１のブラケット１２を作業機１のアーム２の先端に取り付け、油圧シリンダ１６の油圧配管（図示略）を作業機１側の圧油供給源に接続する。クレーン等を用いて工事対象区域のレールＲの上に台車７を載せ、台車７の上に作業機１を積載し、台車７をレールＲ上で移動し、撤去しようとする枕木Ｔの近傍に作業機１を配置する。また、準備工程では、工事区域のレールＲから止め釘（図示略）を抜き、必要に応じて、撤去しようとする枕木近傍の線路床ＦにレールＲを支承するジャッキ３２を設置する（図３参照）。

掘削工程は、準備工程に先行して、あるいは、準備工に後続して実施することができる。ここでは、図３に示すように、撤去しようとする枕木Ｔの両端近傍において、線路床Ｆに切断後の枕木Ｔを取り出すための取り出し穴３１を掘削する。この工法によれば、長尺の枕木Ｔを分割して撤去するため、従来の取り出し溝５１（図７参照）と比較し、取り出し穴３１の容積を大幅に縮小し、掘削工程を短時間に終了できるうえ、線路床Ｆが盛土の上に形成されているような現場では、掘削工程自体を省略することも可能である。

切断工程では、まず、図４（ａ）に示すように、固定アーム１４および可動アーム１５を開いた状態で、作業機１により枕木切断アタッチメント１１を線路床Ｆに降下させ、次いで、図４（ｂ）に示すように、作業機１のアーム２を傾動し、アタッチメント１１の全体を線路床Ｆに対して傾斜させた状態で、可動アーム１５よりも先に、固定アーム１４の先端（下端）を枕木Ｔ近傍のバラストＢの中に突き刺す。こうすれば、可動アーム１５を枕木Ｔの上側に残し、固定アーム１４のみを比較的軽い力で上下方向の切断位置に配置できるとともに、固定アーム１４により枕木周辺のバラストＢを切断に先立って緩めておくこともできる。また、必要に応じて、回転盤１０を横回転させ、固定アーム１４を枕木Ｔに沿わせた状態でバラスト中に差し込むこともできる。

可動アーム１５が切断位置に配置されると、続いて、図５（ａ）に示すように、油圧シリンダ１６が付勢され、ピストンロッド２５の伸びに伴って、可動アーム１５が連結軸１９の周りで閉鎖方向（矢印方向）へ回動される。そして、図５（ｂ）に示すように、ピストンロッド２５がさらに伸びると、枕木Ｔが固定アーム１４の受け部２１により停止された状態で、可動アーム１５の刃部２０によって切断される。このとき、チゼルポイント２４（図２参照）を備えた刃部２０のエッジ２２，２３により硬質の枕木Ｔをシャープに切断することができる。

ここで、枕木Ｔの水平方向の切断位置ＣＰ（図３に鎖線で示す）は、２本のレールＲの内側２箇所とするのが望ましい。こうすれば、長尺の枕木Ｔを略同じ長さで３分割することができ、切断片をスムーズかつ迅速に撤去できる。撤去工程では、図６（ａ）に示すように、固定および可動アーム１４，１５をいったん開き、アタッチメント１１を僅かに上昇させた後に、アーム１４，１５を再び閉じ、刃部２０の下側で挟持部１７，１８により枕木Ｔの切断片を横方向から挟持する。そして、図６（ｂ）に示すように、中央の切断片Ｔ１を線路床Ｆから上方へ撤去し、左右の切断片Ｔ２，Ｔ３を線路床Ｆから取り出し穴３１を介してレールＲの外側へ撤去する。その後、台車７によりアタッチメント１１をレールＲ上で移動し、複数本の枕木Ｔを順次切断し撤去する。

したがって、この実施形態の枕木切断アタッチメント１１によれば、パワーショベル等の作業機１を用いて枕木Ｔを線路床Ｆから容易に取り外すことがきる。特に、刃部２０を連結軸１９と挟持部１８との間において可動アーム１５に設けたので、比較的低出力の小型作業機１を使用して枕木Ｔを容易に切断できる。また、この実施形態の枕木撤去方法によれば、長尺の枕木Ｔを３分割して撤去するので、限られた広さの工事領域で小型アタッチメント１１を機動的に動作させ、枕木Ｔをスムーズに撤去でき、従来と比較し、工期を大幅に短縮できるという利点がある。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、作業機１を２本のレールＲの外側で自走させつつ枕木Ｔを順次撤去したり、枕木Ｔを長手方向の中央位置で２分割して撤去したりするなど、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、アタッチメント１１の構成や工事方法の手順を適宜変更して実施することも可能である。

１ 作業機
７ 台車
１１ 枕木切断アタッチメント
１２ ブラケット
１３ 枕木切断装置
１４ 固定アーム
１５ 可動アーム
１６ 油圧シリンダ
１７ 固定アームの挟持部
１８ 可動アームの挟持部
１９ 連結軸
２０ 刃部
Ｆ 線路床
Ｒ レール
Ｔ 枕木

Claims (9)

1. パワーショベル等の作業機に取り付けられるブラケットと、ブラケットに支持された枕木切断装置とを備え、枕木切断装置が開閉可能な一対のアームと、一対のアームを開閉する駆動装置とを含み、少なくとも一方のアームが枕木を切断する刃部を備えたことを特徴とする枕木切断アタッチメント。
2. 前記一対のアームが、枕木を挟持する挟持部を備えた請求項１記載の枕木切断アタッチメント。
3. 前記一対のアームが、ブラケットに固定された固定アームと、連結軸により固定アームに回動可能に連結された可動アームとを含む請求項２記載の枕木切断アタッチメント。
4. 前記可動アームが、連結軸と挟持部の中間部位に前記刃部を備えた請求項３記載の枕木切断アタッチメント。
5. 前記一対のアームが、連結軸より略等距離の位置に前記挟持部を備えた請求項３又は４記載の枕木切断アタッチメント。
6. 請求項２〜５の何れか一項に記載の枕木切断アタッチメントのブラケットを前記作業機に取り付ける工程と、前記駆動装置により前記一対のアームを閉じて前記刃部により枕木を切断する工程と、切断後の枕木を前記挟持部で挟持して線路床から撤去する工程とを含む枕木撤去工法。
7. 前記作業機をレール上の台車の上に載せ、前記枕木切断アタッチメントをレールに沿って移動する工程をさらに含む請求項６記載の枕木撤去工法。
8. 前記枕木を切断する工程が、２本のレールの内側２箇所で枕木を切断して３分割する手順を含み、前記枕木を撤去する工程が、中央の切断片を線路床から上方へ撤去し、左右の切断片を線路床からレールの外側へ撤去する手順を含む請求項６又は７記載の枕木撤去工法。
9. 前記枕木を切断する工程が、前記一対のアームを開放し、前記枕木切断アタッチメントを傾けた状態で、一方のアームを他方のアームよりも先に枕木近傍のバラスト中に突き刺す手順を含む請求項６〜８の何れか一項に記載の枕木撤去工法。

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