JP2018144939A - アウトリガ装置を有する作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械を設置した地面より下方にある地中の状態を監視できる作業機械を提供する。
【解決手段】アウトリガ装置１を有する作業機械であって、アウトリガ装置１が地盤表面に接地して伸長するジャッキ３を備えており、ジャッキ３と地盤との間に配置されるフロート部４または敷板５に、地中の状態を探査する地中探査センサ６を取付けている。地中探査センサ６によって地中の空洞等の存在を把握できるので、地中強度の弱い部分を避けることができ、作業中における作業機械の転倒を防止することができる。地中探査センサ６による検出結果をコントローラで情報処理して運転室内のモニター８に表示できるので、運転者による地中監視を常時行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、アウトリガ装置を有する作業機械に関する。さらに詳しくは、走行車両に備え付けたアウトリガ装置を使用して車体を安定させたうえで、各種作業を行うアウトリガ装置を有する作業機械に関する。

クレーンや高所作業車、その他の作業機械において、作業機械自体を安定させることは作業を安全に行い、作業の能率を高めるために必須である。とくに、作業機械のうち、空気タイヤやクローラで走行する走行車両に搭載された作業機械は、走行車両自体の作業負荷に対する安定性が高いものではないため、作業時に安定を高めるアウトリガ装置が用いられる。

アウトリガ装置には、車体に垂直方向に伸縮するジャッキを取付けたものや、車体から横方向に張り出す横ビームを取付け、その先端に垂直方向に伸縮するジャッキを取付けたものなどがある
これらのジャッキの下端には、フロートが装着されており、フロートが地盤上に接地した状態でジャッキを伸長させると、車体を安定して支えることができる。また、さらにフロートの下により面積の広い敷板を設置することもある。

フロートや敷板を用いたジャッキ装置において、車体を安定的に支えているかどうかの確認は、安全対策上重要になり、従来技術では次のようにされている。
特許文献１では、アウトリガジャッキの反力を検出することで、アウトリガが正常に接地したかどうかを判断するようにしている。

しかるに、特許文献１に代表される従来技術では、フロートが地盤表面に接地したか否かしか判別できないので、アウトリガジャッキを設置させた地盤表面の下方にある地中の状態は全く不明であった。
仮に、地中に空洞があったり、地中に埋設したパイプ等があった場合は、そのような弱い部分がしだいに嵌没していって、当初は安定していた作業機械が作業途中になって安定を失い転倒するといった事故が生ずることがあった。
したがって、アウトリガジャッキの接地反力を検出するだけでは安全対策は充分でなかった。

特開２０１１−１６８３４２号公報

本発明は上記事情に鑑み、作業機械を設置した地盤表面より下方にある地中の状態を監視できる作業機械を提供することを目的とする。

第１発明のアウトリガ装置を有する作業機械は、アウトリガ装置を有する作業機械であって、前記アウトリガ装置が地盤表面に接地して伸長するジャッキを備えており、該ジャッキに設けられたフロート部、または該フロート部と地盤との間に配置される敷板に、地中の状態を探査する地中探査センサを取付けたことを特徴とする。
第２発明のアウトリガ装置を有する作業機械は、第１発明において、前記地中探査センサの検出結果を情報処理するコントローラと、情報処理された結果を表示するモニターを運転室内に備えることを特徴とする。
第３発明のアウトリガ装置を有する作業機械は、第１発明において、前記フロート部が、前記ジャッキの下端に備付けられている金属板であることを特徴とする。
第４発明のアウトリガ装置を有する作業機械は、第１発明において、前記敷板が、前記ジャッキに備付けられているフロート部と地盤表面との間に追加配置される敷板であることを特徴とする。

第１発明によれば、地中探査センサによって地中の空洞等の存在を把握できるので、地中強度の弱い部分を避けることができ、作業中における作業機械の転倒を防止することができる。
第２発明によれば、地中探査センサによる検出結果をコントローラで情報処理して運転室内のモニターに表示できるので、運転者による地中監視を常時行える。
第３発明によれば、ジャッキに備付けのフロート部に地中探査センサを取付けているので、作業機械の使用中はどのような場所でも地中状況の監視が行える。
第４の発明によれば、追加配置の敷板を用いた場合であっても地中状況の監視が行える。

本発明の一実施形態に係る地中監視装置のブロック構成図である。 （Ａ）はジャッキ備付けのフロート部に地中探査センサを取付けた例の斜視図、（Ｂ）は追加配置の敷板に地中探査センサを取付けた例の斜視図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図１に基づき本実施形態の基本構造を説明する。
１はアウトリガ装置であって、横ビーム２とジャッキ３とを備えている。アウトリガ装置１が備え付けられる走行車体は図示されていないが、横ビーム２は、クレーン車や高所作業車等の走行車両に取付けられる。

図示の横ビーム２は、車体に固定される外側ビーム２ａに対し横方向に伸縮可能な内側ビーム２ｂからなる。ただし、本発明が適用される横ビーム２は図示のタイプに限定されるものではなく、その構造や伸縮形式に特段の制限はない。

ジャッキ３は、油圧シリンダを縦向きにして、シリンダ部３ａを横ビーム２（内側ビーム２ｂ）に取付け、ロッド部３ｂを下向きに伸縮させるようにしたものである。図示のジャッキ３は横ビーム２に取付けたタイプであるが、車体に直接ジャッキ３を取付けたものも本発明の適用が可能である。

ジャッキ３のロッド部３ｂの下端には備付けのフロート部４が取付けられている。また、備付けのフロート部４と地盤表面Ｇとの間に接地面積の広い敷板５が追加設置されることもある。

本発明においては、備付けのフロート部４または追加配置の敷板５に、地中探査センサ６が取付けられる。地中探査センサ６としては、地中における支持強度の有無や強弱を含む状態を探知できるものであれば、とくに制限なく本発明の地中探査センサとして採用できる。

地中探査センサ６で検知した情報は、内蔵の送信ユニットで無線または有線で送信される。アウトリガ装置１や車体等の適所に取付けられた受信ユニット７は、検知情報を受け取り、運転室等に備えられたコントローラ８に無線または有線等を介して情報を送る。コントローラは必要な情報処理を行い、運転室内に備えたモニター８上に地中状態を表示したり、警告表示を行わせる。

地中状態の表示と警告表示は、両方を共に行ってもよく、地中状態または警告のいずれか一方を行ってもよい。
警告する場合の方法は、ブザー音や合成音声による警告、またはこれに赤色点滅などの色彩警告など、公知の方法をとくに制限なく採用できる。さらに、作業機械を安全側には作動させるが、危険側には動作停止させる駆動制限を行ってもよい。

地中探査センサ６の具体例としては、電磁波を地中に発信するものや超音波を地中に発信するものを挙げることができる。
電磁波を発信するセンサは、高周波の電磁波を地中に向けて放射し、ある地中の箇所より跳ね返ってくる反射波の走時を測定することによって、地中の様子を探査するセンサである。その原理は、電磁波の「波動」としての性質を利用するもので、電磁波（パルス波）を地表から地中に向けて放射すると、地中の電気的性質が変化する部分が電磁波の反射面となり、この反射面からの反射波が地表に返ってくる。この反射波を捉えると反射強度や波形によって反射物が何であるか予測でき、地下の埋設物や埋設管、空洞ｈ等の探知が可能となる、というものである。

超音波を発信するセンサは、地中でも超音波が伝わることから、その反射波を受取ることで水中探査と同様に地中の探査も可能である。ゆえに、地中の空洞ｈや埋設管などを検知することができる。

地中探査センサ６の検知情報を受取るコントローラは、地中からの反射波を得て、その振幅の強弱に応じたデジタル値を収録する。そして、検査結果をモニター８上で出力する。出力の方法には、実際の測定画面および測定記録につき振幅の強弱に応じて色付けを行ったり、カラーもしくは白黒の濃淡記録とするなどの公知の手法を用いることができる。このように処理することで、オペレータはモニター８上で地下の状況を肉眼で直感的に把握することができるようになる。

本実施形態では、ジャッキ３に備付けのフロート部４に地中探査センサ６を取付けているので、作業機械の使用中はどのような場所でも地中状況の監視が行える。また、追加配置の敷板５を用いた場合であっても地中状況の監視が行える。

上記各実施形態によれば、地中探査センサ６よって地中の空洞等の存在を把握できるので、地中強度の弱い部分を避けて、作業機械を設置することができる。また、作業が始まった後の作業中における作業機械の転倒も防止することができる。
さらに、地中探査センサ６による検出結果をコントローラで情報処理して運転室内のモニター８に表示できるので、運転者による地中監視を常時行える。このため、作業機械の設置場所の選定や、作業中に生じかねない転倒危機の事前察知が可能となる。

本実施形態の作業機械には、ジャッキ３の接地反力を検出する技術と本発明に係る地中探査センサ６とを組合わせて用いることが好ましい。
ジャッキ３の接地反力はジャッキ用油圧シリンダのシリンダ内圧力を検出する等の公知の技術が使える。
接地反力が弱い場所は、作業当初からその場所での作業開始を避ければよく、作業開始した後でも、接地反力の低下が生じ、モニター８に表示されている地中の空洞ｈ等と判断できるときは、警報を行ったり、作業の継続を止める等の処置につなげればよい。

本発明の実施形態では、フロート部４と追加配置の敷板５との間で電子タグを取付けておけば、双方の間で通信することで、敷板５の有無を確認することができる。電子タグとしては、ＩＣタグ、ＲＦタグ、無線タグなど公知のものをとくに制限なく用いることができる。

１ アウトリガ装置
３ ジャッキ
４ フロート
５ 敷板
６ 地中探査センサ
７ 受信ユニット
８ モニター

Claims (4)

1. アウトリガ装置を有する作業機械であって、
   前記アウトリガ装置が地盤表面に接地して伸長するジャッキを備えており、該ジャッキに設けられたフロート部、または該フロート部と地盤との間に配置される敷板に、地中の状態を探査する地中探査センサを取付けた
   ことを特徴とするアウトリガ装置を有する作業機械。
2. 前記地中探査センサの検出結果を情報処理するコントローラと、情報処理された結果を表示するモニターを運転室内に備える
   ことを特徴とする請求項１記載のアウトリガ装置を有する作業機械。
3. 前記フロート部が、前記ジャッキの下端に備付けられている金属板である
   ことを特徴とする請求項１記載のアウトリガ装置を有する作業機械。
4. 前記敷板が、前記ジャッキに備付けられているフロート部と地盤表面との間に追加配置される敷板である
   ことを特徴とする請求項１記載のアウトリガ装置を有する作業機械。

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