JP2023087131A - スクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、簡単かつ安価な構成で作業性よく実施可能なスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法を提供する。【解決手段】低背空間１４に堆積した堆積物１５を外部へ掻き出すスクリュー式堆積物回収装置１３及び堆積物回収用作業機１０並びに堆積物回収方法であり、移動車輌１１のブーム１２に取付けられる装着手段２７と、これに回転可能に取付けられた長尺の回転軸３６及びこの外周に長手方向基端部から先端部にかけて螺旋状に巻回されたスクリュー羽根３７を備えた掻き出し手段２８と、装着手段２７に取付けられ掻き出し手段２８を回転駆動する駆動手段２９を有し、装着手段２７には掻き出し手段２８を水平面内で回動可能にする回動機構が設けられ、スクリュー羽根３７は軸方向全体が堆積物１５に接触可能となっている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間（地面からの高さが限定された空間）に堆積した、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上からなる堆積物を、外部へ掻き出して回収するためのスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法に関する。

例えば、製鉄所等においては、製鉄原料である鉄鉱石や石炭等の各種原料を、ベルトコンベヤ（ベルトコンベア）を用いて原料工場や高炉まで搬送している。
ベルトコンベヤは、原料が載置される上ベルト（キャリヤベルト）の上面が、原料投下後（復路）では下ベルト（リターンベルト）の下面となる。この下ベルトの下面には、原料投下後に落下しなかった比較的多量の細粒粉（付着物）が付着しており、往路でのベルトコンベヤの搬送量を減少させるのみならず、復路の途中で落下して作業環境を悪化させたり、また、落下した付着物が堆積しベルトに接触してベルトを破損させたりする。

また、原料を原料ヤードから原料工場や高炉まで搬送するために、通常、原料の搬送方向に渡ってベルトコンベヤが多数配置されており、原料がこれらのベルトコンベヤを乗り継いで搬送される。原料の搬送方向に隣合うベルトコンベヤの乗継部にはシュートが設置され、その幅方向両側には、原料が飛散しないようにスカートが設置されている。このスカートは、ゴム製のスカートストリップからなり、通常、シュート等の固定部材に垂設されるスカートボードに取付けられ、スカートをベルトの上面に当接させ、しかも、スカートがベルト上で安定するため充分な距離に渡って搬送方向に向けて延設されている。

しかしながら、スカートはベルトの上面に当接しているため、その当接端が摩耗することは避けられない。スカートの当接端が摩耗した場合、スカートとベルトの間に隙間が生じる。そして、隙間は、原料との摩擦によって次第に成長して大きな隙間となり、その結果、スカート本来の機能を失うことになり、スカートとベルトの隙間から原料が飛散しベルトコンベヤの下に堆積して、その一部が固結することとなる。
以上のことから、ベルトコンベヤの下に堆積した原料の回収の効率化は、永年の課題となっており、以下に示す種々の落鉱回収装置が提案されてきた。

例えば、特許文献１には、細長い中空状の管状部と、この管状部の内側に回転自在に挿入されたらせん状ブレード（スクリューオーガ）と、管状部の先端に取付けられたバケット状の掻き込み部と、らせん状ブレードを回転駆動する油圧モータとを有する掻き出し用アタッチメントが開示されている。使用にあっては、油圧ショベルのアームの先端に掻き出し用アタッチメントを取付け、らせん状ブレードの回転運動を利用して、ベルトコンベヤ等から落下し堆積した鉄鉱石（落鉱）を掻き込み部から取り入れ、管状部内を水平方向に所定距離搬送して、管状部の基端に形成された排出口から外部へ排出する。
特許文献２には、本体から水平方向に突出し昇降動可能かつ水平面内において回動可能に設けられたアームと、このアームの先端部に回動可能に設けられたバケットを備え、水平方向に広い可動域を有する落鉱回収装置が開示されている。
特許文献３には、多関節アームの先端に掻き出し用バケットを回動可能に取付け、多関節アームと掻き出し用バケットを横向きにしてベルトコンベヤの下に潜らせ、関節部を回動させることにより堆積物を掻き出す掻き出し用作業機が開示されている。

特開２０１１－３２７６４号公報 特許第６９０２２５１号公報 特開２０１５－１７５１３５号公報

しかしながら、前記従来の技術には、未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献１記載の技術は、掻き込み部に入るだけの鉄鉱石量が、らせん状ブレードの回転のみにより搬送されるため、一度に回収できる量が少なく効率が悪い。また、らせん状ブレードの大部分は管状部（ケース）で覆われているため、この管状部内面とブレードとの隙間に搬送中の鉄鉱石が噛み込み易くなり、らせん状ブレードの回転が停止する等の不具合が懸念される。なお、鉄鉱石が固結している場合は、掻き込み部を鉄鉱石に押し付ける力だけでは、掻き込み部内の鉄鉱石がスクリューの先端部に入りづらい。
特許文献２記載の技術は、回動可能な箇所が多いため動きが複雑であり、例えば、ベルトコンベヤ下の落鉱の回収作業においては、所定間隔で立設される支持フレームとの干渉を避けながら各部を微妙に操作する必要があるため、操作が煩雑で熟練を要する。
特許文献３記載の技術は、構成要素が多く機構が複雑である。また、動作も煩雑であり操作に熟練を要する。更に、掻き出し用バケットを地面に水平に動かすことにより、堆積物を掻き出す機構であるため、繰り返し動作が頻繁に必要となり作業効率が悪い。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、簡単かつ安価な構成で作業性よく実施可能なスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係るスクリュー式堆積物回収装置は、移動車輌に上下方向に回動可能かつ水平面内で回動可能に設けられたブームの先部に取付けられ、低背空間に堆積した、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上からなる堆積物を外部へ掻き出すスクリュー式堆積物回収装置において、
前記ブームの先部に取付け固定される装着手段と、
前記装着手段に軸心回りに回転可能に取付けられた長尺の回転軸、及び、該回転軸の外周に該回転軸の長手方向基端部から先端部にかけて螺旋状に巻回されたスクリュー羽根を備えた掻き出し手段と、
前記装着手段に取付けられ、前記掻き出し手段を回転駆動する駆動手段と、を有し、
前記装着手段には、前記掻き出し手段を水平面内で回動可能にする回動機構が設けられて、前記スクリュー羽根は軸方向全体が前記堆積物に接触可能となっている。

本発明では、スクリュー羽根がケーシング等で覆われてなく外部に露出した構成となって、スクリュー羽根の軸方向全体が堆積物に接触可能で、掻き出し手段（スクリュー羽根）の回転と水平面内での回動を併用するので、低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、多量に、しかも、粒状物等の噛み込みを生じさせることなく実施できる。

第１の発明に係るスクリュー式堆積物回収装置において、前記掻き出し手段の前記回転軸の先端部には、前記堆積物を突き崩す解砕部が設けられていることが好ましい。
ここで、前記解砕部は、前記回転軸の先端面を軸心方向から視て十字状となっているのがよい。
本発明では、掻き出し手段の回転軸の先端部に解砕部を設けているので、例えば、粒状物等が固結した堆積物であっても、作業者がスコップ等を用いて突き崩す作業が不要となり、作業の省力化に寄与できる。

第１の発明に係るスクリュー式堆積物回収装置において、前記掻き出し手段の回転数、出力トルク、回動時の速度、及び、回動時の推力を調整する調整手段が設けられていることが好ましい。

ここで、前記スクリュー羽根は前記回転軸に、右巻又は左巻に巻回することができる。

前記目的に沿う第２の発明に係る堆積物回収用作業機は、移動車輌と、該移動車輌に上下方向に回動可能かつ水平面内で回動可能に設けられたブームに取付けられた第１の発明に係るスクリュー式堆積物回収装置とを有する。
本発明では、移動車輌のブームの水平面内での回動を利用できるため、掻き出し手段の回転と水平面内での回動（スクリュー式堆積物回収装置の動作）に更に、低背空間からの掻き出し手段の引き抜き動作も組み合わせることができ、より効率的に堆積物の掻き出しを実施できる。
また、移動車輌に小型重機等を使用することができるため、例えば、堆積物回収用作業機の導入コストを比較的安価に抑えることができる。

ここで、前記スクリュー式堆積物回収装置の前記装着手段には、前記掻き出し手段及びその周囲を撮像する撮像手段が取付けられ、前記移動車輌の運転席には、前記撮像手段で撮像された画像が出力される監視モニターが取付けられている。
本発明では、スクリュー式堆積物回収装置の装着手段に撮像手段が、移動車輌の運転席に運転席モニターが、それぞれ取付けられているので、撮像手段により、例えば、掻き出し手段（スクリュー羽根）をベルトコンベヤ等の架台下（低背空間）へ挿入した際に運転席から死角となる、スクリュー羽根の動きや周囲干渉物（架台支柱等）との間隔を撮像でき、撮像された画像を、監視モニターにより運転席で確認できる。

前記目的に沿う第３の発明に係る堆積物回収方法は、第２の発明に係る堆積物回収用作業機を用いた堆積物回収方法であって、
前記駆動手段により前記掻き出し手段を回転駆動させるＡ工程と、
前記回動機構により前記掻き出し手段を水平面内で回動させ、前記スクリュー羽根の軸方向全体を前記低背空間に堆積した前記堆積物に接触させるＢ工程と、
前記ブームを水平面内で回動させると共に、前記回動機構により前記掻き出し手段を水平面内で回動させて、前記掻き出し手段を前記低背空間から前記移動車輌側へ引き寄せ、前記堆積物を前記低背空間から外部へ掻き出すＣ工程と、を有する。

ここで、前記堆積物が前記移動車輌の右側前方に存在する場合、
前記スクリュー羽根は前記回転軸に右巻に巻回され、
前記Ａ工程では、前記駆動手段により前記掻き出し手段を右回転に回転駆動させ、
前記Ｃ工程を行った後、又は、前記Ｃ工程を行いながら、前記移動車輌を前進させるのがよい。
本発明では、掻き出し手段を低背空間から移動車輌側へ引き寄せ、堆積物を低背空間から外部（移動車輌側）へ掻き出した後、又は、掻き出しながら、移動車輌を前進させるので、例えば、移動車輌の前側に排土板が取付けられている場合は、粒状物等の掻き出し作業を行いながら、掻き出された粒状物等の排土板による集積作業も行うことができる。

また、前記堆積物は前記移動車輌の右側後方に存在する場合、
前記スクリュー羽根は前記回転軸に左巻に巻回され、
前記Ａ工程では、前記駆動手段により前記掻き出し手段を左回転に回転駆動させ、
前記Ｃ工程を行った後、又は、前記Ｃ工程を行いながら、前記移動車輌を後退させるのがよい。
本発明では、掻き出し手段を低背空間から移動車輌側へ引き寄せ、堆積物を低背空間から外部（移動車輌側）へ掻き出した後、又は、掻き出しながら、移動車輌を後退させるので、堆積物は常に、後退する移動車輌の前側に掻き出されることになる。これにより、掻き出される堆積物量が多い場合でも、例えば、掻き出した堆積物が移動車輌の足回りに付着したり、また、掻き出した堆積物に移動車輌が乗り上げて傾いたりする懸念を解消できると共に、掻き出した堆積物を他の重機等で回収する際の動線も確保できる。

第３の発明に係る堆積物回収方法において、前記Ｂ工程で、前記スクリュー羽根の軸方向全体を前記堆積物に接触させる前に、該堆積物を前記解砕部により突き崩すことが好ましい。
本発明では、掻き出し手段による堆積物の掻き出し作業を行う前に、解砕部による堆積物の突き崩し作業を行うため、堆積物が固結した状態であっても、堆積物の突き崩し作業と掻き出し作業を連続的に実施でき、効率的な堆積物の掻き出しを実施できる。

本発明に係るスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法は、長尺の回転軸の外周に螺旋状に巻回されたスクリュー羽根を備えた掻き出し手段を、装着手段の回動機構により水平面内で回動させるので、外部に露出したスクリュー羽根をその軸方向全体に渡って堆積物に接触させることができる。
これにより、掻き出し手段（スクリュー羽根）を、駆動手段によって回転させると共に、回動機構によって水平面内で回動させることで、例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、簡単かつ安価な構成で多量に、しかも、粒状物等の噛み込みを生じさせることなく、作業性よく実施できる。

特に、本発明に係る堆積物回収用作業機及び堆積物回収方法は、移動車輌のブームの水平面内での回動を利用できるため、掻き出し手段の回転と水平面内での回動（スクリュー式堆積物回収装置の動作）に更に、低背空間からの掻き出し手段の引き抜き動作も組み合わせることができ、より効率的に堆積物の掻き出しを実施できる。

本発明の一実施の形態に係る堆積物回収用作業機の使用状況を示す平面図である。 同堆積物回収用作業機の使用状況を示す側面図である。 （Ａ）は同堆積物回収用作業機に用いられるスクリュー式堆積物回収装置の正面図、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態に係るスクリュー式堆積物回収装置の正面図、（Ｃ）は（Ａ）、（Ｂ）の回転軸の先端面を軸心方向から視た説明図である。 本発明の一実施の形態に係る堆積物回収用作業機に用いられるスクリュー式堆積物回収装置の使用状況を示す平面図である。 （Ａ）～（Ｈ）は同堆積物回収用作業機を用いた堆積物回収方法の説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る堆積物回収用作業機の使用状況を示す平面図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２、図３（Ａ）、図４に示すように、本発明の一実施の形態に係る堆積物回収用作業機１０は、移動車輌１１と、移動車輌１１のブーム（支持部）１２の先部に取付けられたスクリュー式堆積物回収装置（以下、単に堆積物回収装置とも記載）１３とを有し、低背空間１４に堆積した、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上（以下、粒状物等とも記載）からなる堆積物１５を、低背空間１４から外部（移動車輌１１側）へ掻き出す重機である。
以下、詳しく説明する。

図１、図２に示すベルトコンベヤ１６は、粒状物等の搬送方向に沿って地面１７に設置された架台１８と、粒状物等の搬送方向両側に位置する架台１８の上部にそれぞれ回転可能に設けられたプーリ（ドラム：図示しない）と、この２つのプーリに掛け渡された無端状のベルト１９を有している。このベルト１９の地面１７からの高さは低く、ベルト１９下方（架台１８に備えられ、粒状物等の搬送方向に間隔を有して隣り合って立設する支柱２０間）には、地面１７からの高さが限定された（例えば、１．５ｍ以下、更には０．５ｍ以下の）空間、即ち、低背空間１４が形成されている。なお、図１中の符号２１は、架台１８に取付けられ、ベルト１９を搬送方向途中位置で支持する回転体である。また、図１では、説明の便宜上、ベルト１９を仮想線で図示している（後述する図６も同様）。
ベルトコンベヤ１６によって搬送する対象物は、例えば、鉄鉱石、焼結鉱、石炭等の製鉄原料からなる粒状物等であり、前記した従来技術で記載したように、この粒状物等がベルト１９から落下し、低背空間１４に堆積して堆積物１５となる。

堆積物回収用作業機１０の移動車輌１１は、例えば、従来公知の油圧ショベルを利用した小型の重機であり、クローラ式（又はホイール（車輪）式）の走行装置２２と、この走行装置２２上に水平面内で旋回可能なプラットホーム（上部体又は旋回体）２３を有している。なお、油圧ショベルとは、動力源を油圧とし、アタッチメントの付け替えによって様々な用途に利用することができる建築作業等の作業に使用される作業機械の一種である。
プラットホーム２３上には運転席２４が取付けられ、プラットホーム２３の前側にはブーム１２が、上下方向に回動可能、かつ、水平面内で回動可能に取付けられている（即ち、ブーム１２は、プラットホーム２３によって、更にはプラットホーム２３に対して、水平面内で回動可能になっている）。なお、図２中の符号２５ａは、ブーム１２を昇降動（上下方向に回動）させるための油圧シリンダであり、符号２５ｂは、後述する掻き出し手段２８の角度を調整させるための油圧シリンダである（掻き出し手段２８を地面１７に平行にするには、油圧シリンダ２５ａによるブーム１２の昇降動に合わせて、油圧シリンダ２５ｂで掻き出し手段２８の水平方向の角度を調整する必要がある。）。また、符号２６は排土板（ブレード）である。

移動車輌１１のブーム１２の先部には、図１、図２、図３（Ａ）、図４に示すように、スクリュー式堆積物回収装置１３が取付けられている。なお、スクリュー式堆積物回収装置１３はブーム１２に取付け取外し可能（着脱自在）な構造になっているが、取付け固定した構造（取外しできない構造）にすることもできる。
スクリュー式堆積物回収装置１３は、ブーム１２の先部に取付け固定される装着手段２７と、ブーム１２を移動車輌１１の正面側に配置した状態（図１参照）では、移動車輌１１の右側前方に向けて突出するように、装着手段２７に取付けられた掻き出し手段２８と、装着手段２７に取付けられ、掻き出し手段２８を回転駆動する油圧モータ（駆動手段の一例）２９とを有している。

装着手段２７は、図１、図２、図４に示すように、ブーム１２の先部に取付けられる脱着部３０と、掻き出し手段２８が取付け固定された回動部３１を有し、脱着部３０と回動部３１が、鉛直方向に軸心を合わせて配置される回動軸３２により、掻き出し手段２８が水平面内で回動可能となるように連結されている。この脱着部３０、回動部３１、及び、回動軸３２により回動機構が構成されている（即ち、装着手段２７には掻き出し手段２８を水平面内で回動可能にする回動機構が設けられている）。
また、ブーム１２の先部には、油圧シリンダ３３の基部（シリンダチューブ３４）が回動可能に連結され、回動部３１には、油圧シリンダ３３の先部（シリンダロッド３５の先部）が回動可能に連結されている。この油圧シリンダ３３を動作（シリンダチューブ３４に対してシリンダロッド３５を進退）させることで、回動部３１を脱着部３０に対して、回動軸３２を中心として水平面内で回動できる。

掻き出し手段２８は、図１、図２、図３（Ａ）、（Ｃ）、図４に示すように、長尺の回転軸３６とスクリュー羽根３７を備えている。
長尺の回転軸３６は、その基部が、回動部３１に軸受け（図示しない）を介して軸心回りに回転可能に取付けられた棒状のものであり、例えば、径Ｄ１が６０ｍｍ～９０ｍｍ程度、長さＬ１が１１００ｍｍ～２５００ｍｍ程度、である（図３（Ａ）参照）。
この回転軸３６の先端部には解砕部（金物）３８が設けられている。解砕部３８は、粒状物等が固結した状態にある堆積物１５を突き崩すためのものであり、その形状は、回転軸３６の先端面を軸心方向から視て十字状となっているが、特に限定されるものではなく、例えば、１枚又は複数枚（２枚以上）の解砕板が回転軸の軸心を中心として放射状に延びた構成でもよい。

スクリュー羽根３７は、回転軸３６の外周にこの回転軸３６の長手方向基端部から先端部にかけて螺旋状に巻回され、軸方向全体が堆積物１５に接触可能となって、回転軸３６を回転することで堆積物１５を低背空間１４から外部へ掻き出すためのものであり、例えば、回転軸３６も含めた径Ｄ２が１８０ｍｍ～３００ｍｍ程度、スクリュー羽根長さＬ２が１０００ｍｍ～２０００ｍｍ程度、羽根ピッチＰが７０ｍｍ～１３０ｍｍ程度、である（図３（Ａ）参照）。
このスクリュー羽根３７は、図３（Ａ）に示すように、回転軸３６に右巻方向（基端部から先端部へかけて時計回り（右回り）に連続して）に巻回されているが、図３（Ｂ）に示す掻き出し手段２８ａのように、スクリュー羽根３７ａが回転軸３６ａに左巻方向（基端部から先端部へかけて反時計回り（左回り）に連続して）に巻回されたものでもよい。

使用にあっては、図１に示すように、回転軸３６を回転させながら、スクリュー羽根３７を堆積物１５内に挿入し、この堆積物１５を構成する粒状物等を、軸心方向に隣り合う羽根間に進入させると共に回転軸３６の基側（移動車輌側）へ搬送する。なお、回転軸３６の先端部に解砕部３８を設けることで、解砕部３８がない場合と比較して、スクリュー羽根３７の堆積物１５内への挿入性を向上できる。
この回転軸３６の基側は、掻き出した粒状物等の排出部となることから、スクリュー羽根３７が不要である。このため、回転軸３６の基側に、スクリュー羽根３７が形成されていない領域Ｒを所定長さ（例えば、８０ｍｍ～３００ｍｍ程度）設けることが好ましい。

装着手段２７の回動部３１には、掻き出し手段２８（回転軸３２）を回転駆動する油圧モータ２９が取付けられている。なお、油圧モータ２９は、内部への粒状物等の侵入を防ぐため、例えば、網目状のカバー３９で覆われている。
上記した油圧モータ２９の油圧の制御、即ち、掻き出し手段２８（回転軸３２）の回転数と出力トルクの調整、及び、前記した油圧シリンダ３３の油圧の制御、即ち、掻き出し手段２８の水平面内での回動時の速度と回動時の推力の調整は、油圧モータ２９と油圧シリンダ３３に連結されたバルブユニット（調整手段の一例）により行われる。このバルブユニットは、移動車輌１１に設けられている。
なお、スクリュー式堆積物回収装置１３の各種操作は、移動車輌１１の運転席２４に取付け固定されたアタッチメント用スイッチ（図示しない）により行うことができる。

装着手段２７の回動部３１には、掻き出し手段２８及びその周囲を撮像する撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ等：図示しない）を取付けることが好ましく、この場合、移動車輌１１の運転席２４には、撮像手段で撮像された画像が出力される監視モニター（ディスプレイ）を取付けることが好ましい。
これにより、掻き出し手段２８（スクリュー羽根３７）をベルトコンベヤ１６の架台１８下（低背空間１４）へ挿入した際に、スクリュー羽根３７の動きや周囲干渉物（架台１８の支柱２０等）との間隔が、運転席２４から死角となっても、作業者は監視モニターにより運転席２４で確認できる。

次に、堆積物回収用作業機１０を用いた本発明の一実施の形態に係る堆積物回収方法について、図１、図２、図３（Ａ）、（Ｃ）、図４、図５（Ａ）～（Ｈ）を参照しながら説明する。
まず、移動車輌１１を操作し、堆積物１５が存在する対象箇所（低背空間１４）へ、堆積物１５が移動車輌１１の右側前方に存在（位置）するように寄り付く。
このとき、ブーム１２は上下方向に回動させて地面１７に平行に位置させ、更には、ブーム１２を水平面内で回動させて、移動車輌１１の正面より左側に位置させると共に、掻き出し手段２８を水平面内で回動させて、移動車輌１１側へ引き寄せる（時計回りに回動：図４、図５（Ａ）参照）ことで、車幅方向の寸法を小さくできる。なお、移動車輌１１のブーム１２の位置移動は、プラットホーム２３を水平面内で回動させることのみで実施できるが、更にブーム１２をプラットホーム２３に対して水平面内で回動させることにより、車幅方向の寸法を更に小さくできるため、例えば、狭隘箇所への堆積物回収用作業機１０の進入の際に優位である。

次に、ブーム１２を、移動車輌１１の正面側、更には架台１８側に回動させると共に、プラットホーム２３を架台１８側へ回動させ、更に掻き出し手段２８を水平面内で回動（反時計回りに回動：図４、図５（Ｂ）、（Ｃ）参照）させて、掻き出し手段２８が平面視してベルト１９の進行方向に対し略垂直となるように調整する（ベルト１９の幅方向に沿うように：図５（Ｄ）参照）。
その後、移動車輌１１の運転席２４に取付けられたアタッチメント用スイッチを操作し、掻き出し手段２８（回転軸３６）を油圧モータ２９により回転駆動させる。なお、掻き出し手段２８のスクリュー羽根３７は、図３（Ａ）に示すように、回転軸３６に右巻に巻回されるため、ここでは、掻き出し手段２８を右回転させる（以上、Ａ工程）。

掻き出し手段２８を低背空間１４に堆積した堆積物１５に挿入する（図５（Ｅ）参照）。
上記した掻き出し手段２８の堆積物１５への挿入は、掻き出し手段２８を回動機構により水平面内で回動させて、掻き出し手段２８の先部が、堆積物１５の幅方向奥側（ベルトコンベヤ１６の搬送方向を中心として移動車輌１１とは反対側）に到達するまで行う（図１、図５（Ｆ）～（Ｈ）参照）。このとき、掻き出し手段２８（スクリュー羽根３７）の回転により、堆積物１５の一部が低背空間１４から外部（移動車輌１１側）へ掻き出される。
これにより、スクリュー羽根３７の軸方向全体を堆積物１５に接触させることができる（図１、図２参照）。
なお、上記した掻き出し手段２８の堆積物１５への挿入は、回転軸３６の先端部に設けられた解砕部３８で、例えば、固結状態にある堆積物１５の表面を解砕しながら、堆積物１５の内部に向けて行うことが好ましい（即ち、スクリュー羽根３７の軸方向全体を堆積物１５に接触させる前に、解砕部３８によって堆積物１５を突き崩す（以上、Ｂ工程））。

次に、掻き出し手段２８が幅方向奥側（ベルトコンベヤ１６の搬送方向を中心として移動車輌１１とは反対側、以下同じ）に到達した状態で（掻き出し手段２８が回転した状態で）、移動車輌１１を少し前進させる（スクリュー羽根３７の半径程度）。
その後、掻き出し手段２８を架台１８下から引き抜くように（掻き出し手段２８を低背空間１４から移動車輌１１側へ引き寄せるように）、装着手段２７の回動機構による掻き出し手段２８の水平面内での回動と、ブーム１２（及び／又はプラットホーム２３）の水平面内での回動を組み合わせることで、より効率的な堆積物１５の掻き出し効果を発揮できる（図５（Ｈ）～（Ｅ）の順参照：以上、Ｃ工程）。
以上の動作（即ち、Ｂ工程とＣ工程）を、架台１８の支柱２０間の端に達するまで繰返すことで、全ての低背空間１４からの堆積物１５の掻き出しが行われる。
なお、堆積物の固結の状態により、掻き出し手段２８が幅方向奥側に到達した状態での移動車輌１１の前進が不可能な場合は、掻き出し手段２８の架台１８からの引き抜きを先に行い、その後、移動車輌１１を前進させてから、上記したＢ工程とＣ工程を行うこともできる。
そして、堆積物１５の低背空間１４からの掻き出しが終了した後は、ブーム１２を移動車輌１１の正面より左側に位置させると共に、掻き出し手段２８を移動車輌１１側へ引き寄せる（図４、図５（Ｄ）～（Ａ）の順参照）。

続いて、本発明の他の実施の形態に係る堆積物回収方法について、図３（Ｂ）、図６を参照しながら説明する。
なお、前記した本発明の一実施の形態に係る堆積物回収方法は、移動車輌１１の右側前方に存在する堆積物１５を、移動車輌１１を前進させながら掻き出す方法であるのに対し、本発明の他の実施の形態に係る堆積物回収方法は、移動車輌１１の右側後方に存在する堆積物１５を、移動車輌１１を後退させながら掻き出す方法であり、基本的な回収方法は同じであるため、異なる部分についてのみ、詳しく説明する。

まず、移動車輌１１を操作し、堆積物１５が存在する対象箇所（低背空間１４）へ、堆積物１５が移動車輌１１の右側後方に存在（位置）するように寄り付く。
次に、移動車輌１１の運転席２４に取付けられたアタッチメント用スイッチを操作し、掻き出し手段２８ａ（回転軸３６ａ）を油圧モータ２９により回転駆動させる。なお、掻き出し手段２８ａのスクリュー羽根３７ａは、図３（Ｂ）に示すように、回転軸３６ａに左巻に巻回されるため、ここでは、掻き出し手段２８ａを左回転させる（以上、Ａ工程）。
上記した掻き出し手段２８ａの堆積物１５への挿入は、掻き出し手段２８ａの先部が、堆積物１５の幅方向奥側に到達するまで行う。
これにより、スクリュー羽根３７ａの軸方向全体を堆積物１５に接触させることができる（以上、Ｂ工程）。

次に、掻き出し手段２８ａを架台１８下から引き抜くように（掻き出し手段２８ａを低背空間１４から移動車輌１１側へ引き寄せるように）、装着手段２７の回動機構による掻き出し手段２８ａの水平面内での回動と、ブーム１２（及び／又はプラットホーム２３）の水平面内での回動を組み合わせることで、堆積物１５の低背空間１４からの掻き出しを行う。（以上、Ｃ工程）。
移動車輌１１は、堆積物１５の掻き出し状況を確認しながら少しずつ後退させる。この移動車輌１１の後退は、掻き出し手段２８ａが幅方向奥側に到達した状態で行っているが、掻き出し手段２８を架台１８から引き抜いた後に行うこともできる。
以上の動作（即ち、Ｂ工程とＣ工程）を、架台１８の支柱２０間の端に達するまで繰返すことで、低背空間１４からの全ての堆積物１５の掻き出しが行われる。

このように、移動車輌１１を後退させながらの掻き出し動作に変更することで、例えば、掻き出した堆積物が移動車輌１１の足回りに付着したり、また、掻き出した堆積物に移動車輌１１が乗り上げて傾いたりする懸念を解消できると共に、掻き出した堆積物を他の重機等で回収する際の動線も確保できる。
なお、上記した方法では、掻き出した堆積物１５を、例えば、移動車輌１１に設けられた排土板２６で、移動車輌１１を前進させながら集積した後、更に別途準備した回収用重機等で回収することができる。

以上のことから、本発明のスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法を用いることで、例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、簡単かつ安価な構成で作業性よく実施できる。
具体的には、例えば、従来使用されている横掻きアーム式に比べて、掻き出し動作に必要な可動範囲が僅かで済むため、支柱間隔の狭い架台下などより狭隘なエリアでの活用が可能となり、運転操作が極めて簡単である。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、ベルトコンベヤの下に形成された低背空間に堆積した堆積物を掻き出す場合について説明したが、低背空間であれば特に限定されるものでなく、例えば、地面（床）とこれに設置された構造物（装置や建屋等）との間に形成される空間でもよい。また、低背空間に堆積する堆積物を製鉄原料とした場合について説明したが、堆積物が、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上からなれば特に限定されるものではなく、原料のみならず製品等でもよい。

また、前記実施の形態においては、ブームを移動車輌の正面側に配置した状態では、掻き出し手段が、移動車輌の右側前方に向けて突出するように、ブームの先部に取付けられた場合について説明したが、移動車輌の左側前方に向けて突出するように取付けることもできる。この場合、堆積物を移動車輌側に掻き出すことができるように、スクリュー羽根への回転軸への巻回方向と、掻き出し手段の回転方向を、適宜選択する。
更に、前記実施の形態においては、移動車輌のブームが、プラットホームによって、及び、プラットホームに対して、水平面内で回動可能になっている場合について説明したが、プラットホームによってのみ、水平面内で回動可能であってもよい（プラットホームに対しては上下方向の回動のみ）。

１０：堆積物回収用作業機、１１：移動車輌、１２：ブーム、１３：スクリュー式堆積物回収装置、１４：低背空間、１５：堆積物、１６：ベルトコンベヤ、１７：地面、１８：架台、１９：ベルト、２０：支柱、２１：回転体、２２：走行装置、２３：プラットホーム、２４：運転席、２５ａ、２５ｂ：油圧シリンダ、２６：排土板、２７：装着手段、２８、２８ａ：掻き出し手段、２９：油圧モータ（駆動手段）、３０：脱着部、３１：回動部、３２：回動軸、３３：油圧シリンダ、３４：シリンダチューブ、３５：シリンダロッド、３６、３６ａ：回転軸、３７、３７ａ：スクリュー羽根、３８：解砕部、３９：カバー

本発明は、例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間（地面からの高さが限定された空間）に堆積した、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上からなる堆積物を、外部へ掻き出して回収するためのスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法に関する。

例えば、製鉄所等においては、製鉄原料である鉄鉱石や石炭等の各種原料を、ベルトコンベヤ（ベルトコンベア）を用いて原料工場や高炉まで搬送している。
ベルトコンベヤは、原料が載置される上ベルト（キャリヤベルト）の上面が、原料投下後（復路）では下ベルト（リターンベルト）の下面となる。この下ベルトの下面には、原料投下後に落下しなかった比較的多量の細粒粉（付着物）が付着しており、往路でのベルトコンベヤの搬送量を減少させるのみならず、復路の途中で落下して作業環境を悪化させたり、また、落下した付着物が堆積しベルトに接触してベルトを破損させたりする。

また、原料を原料ヤードから原料工場や高炉まで搬送するために、通常、原料の搬送方向に渡ってベルトコンベヤが多数配置されており、原料がこれらのベルトコンベヤを乗り継いで搬送される。原料の搬送方向に隣合うベルトコンベヤの乗継部にはシュートが設置され、その幅方向両側には、原料が飛散しないようにスカートが設置されている。このスカートは、ゴム製のスカートストリップからなり、通常、シュート等の固定部材に垂設されるスカートボードに取付けられ、スカートをベルトの上面に当接させ、しかも、スカートがベルト上で安定するため充分な距離に渡って搬送方向に向けて延設されている。

しかしながら、スカートはベルトの上面に当接しているため、その当接端が摩耗することは避けられない。スカートの当接端が摩耗した場合、スカートとベルトの間に隙間が生じる。そして、隙間は、原料との摩擦によって次第に成長して大きな隙間となり、その結果、スカート本来の機能を失うことになり、スカートとベルトの隙間から原料が飛散しベルトコンベヤの下に堆積して、その一部が固結することとなる。
以上のことから、ベルトコンベヤの下に堆積した原料の回収の効率化は、永年の課題となっており、以下に示す種々の落鉱回収装置が提案されてきた。

例えば、特許文献１には、細長い中空状の管状部と、この管状部の内側に回転自在に挿入されたらせん状ブレード（スクリューオーガ）と、管状部の先端に取付けられたバケット状の掻き込み部と、らせん状ブレードを回転駆動する油圧モータとを有する掻き出し用アタッチメントが開示されている。使用にあっては、油圧ショベルのアームの先端に掻き出し用アタッチメントを取付け、らせん状ブレードの回転運動を利用して、ベルトコンベヤ等から落下し堆積した鉄鉱石（落鉱）を掻き込み部から取り入れ、管状部内を水平方向に所定距離搬送して、管状部の基端に形成された排出口から外部へ排出する。
特許文献２には、本体から水平方向に突出し昇降動可能かつ水平面内において回動可能に設けられたアームと、このアームの先端部に回動可能に設けられたバケットを備え、水平方向に広い可動域を有する落鉱回収装置が開示されている。
特許文献３には、多関節アームの先端に掻き出し用バケットを回動可能に取付け、多関節アームと掻き出し用バケットを横向きにしてベルトコンベヤの下に潜らせ、関節部を回動させることにより堆積物を掻き出す掻き出し用作業機が開示されている。

特開２０１１－３２７６４号公報 特許第６９０２２５１号公報 特開２０１５－１７５１３５号公報

しかしながら、前記従来の技術には、未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献１記載の技術は、掻き込み部に入るだけの鉄鉱石量が、らせん状ブレードの回転のみにより搬送されるため、一度に回収できる量が少なく効率が悪い。また、らせん状ブレードの大部分は管状部（ケース）で覆われているため、この管状部内面とブレードとの隙間に搬送中の鉄鉱石が噛み込み易くなり、らせん状ブレードの回転が停止する等の不具合が懸念される。なお、鉄鉱石が固結している場合は、掻き込み部を鉄鉱石に押し付ける力だけでは、掻き込み部内の鉄鉱石がスクリューの先端部に入りづらい。
特許文献２記載の技術は、回動可能な箇所が多いため動きが複雑であり、例えば、ベルトコンベヤ下の落鉱の回収作業においては、所定間隔で立設される支持フレームとの干渉を避けながら各部を微妙に操作する必要があるため、操作が煩雑で熟練を要する。
特許文献３記載の技術は、構成要素が多く機構が複雑である。また、動作も煩雑であり操作に熟練を要する。更に、掻き出し用バケットを地面に水平に動かすことにより、堆積物を掻き出す機構であるため、繰り返し動作が頻繁に必要となり作業効率が悪い。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、簡単かつ安価な構成で作業性よく実施可能なスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係るスクリュー式堆積物回収装置は、移動車輌に上下方向に回動可能かつ水平面内で回動可能に設けられたブームの先部に取付けられ、低背空間に堆積した、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上からなる堆積物を外部へ掻き出すスクリュー式堆積物回収装置において、
前記ブームの先部に取付け固定される装着手段と、
前記装着手段に軸心回りに回転可能に取付けられた長尺の回転軸、及び、該回転軸の外周に該回転軸の長手方向基端部から先端部にかけて螺旋状に巻回されたスクリュー羽根を備えた掻き出し手段と、
前記装着手段に取付けられ、前記掻き出し手段を回転駆動する駆動手段と、を有し、
前記装着手段には、前記掻き出し手段を水平面内で回動可能にする回動機構が設けられて、前記スクリュー羽根はケーシングに覆われることなく外部に露出し、該スクリュー羽根の全体が前記堆積物に接触可能となっている。

本発明では、スクリュー羽根がケーシング等で覆われてなく外部に露出した構成となって、スクリュー羽根の軸方向全体が堆積物に接触可能で、掻き出し手段（スクリュー羽根）の回転と水平面内での回動を併用するので、低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、多量に、しかも、粒状物等の噛み込みを生じさせることなく実施できる。

第１の発明に係るスクリュー式堆積物回収装置において、前記掻き出し手段の前記回転軸の先端部には、前記堆積物を突き崩す解砕部が設けられていることが好ましい。
ここで、前記解砕部は、前記回転軸の先端面を軸心方向から視て十字状となっているのがよい。
本発明では、掻き出し手段の回転軸の先端部に解砕部を設けているので、例えば、粒状物等が固結した堆積物であっても、作業者がスコップ等を用いて突き崩す作業が不要となり、作業の省力化に寄与できる。

第１の発明に係るスクリュー式堆積物回収装置において、前記掻き出し手段の回転数、出力トルク、回動時の速度、及び、回動時の推力を調整する調整手段が設けられていることが好ましい。

ここで、前記スクリュー羽根は前記回転軸に、右巻又は左巻に巻回することができる。

前記目的に沿う第２の発明に係る堆積物回収用作業機は、移動車輌と、該移動車輌に上下方向に回動可能かつ水平面内で回動可能に設けられたブームに取付けられた第１の発明に係るスクリュー式堆積物回収装置とを有する。
本発明では、移動車輌のブームの水平面内での回動を利用できるため、掻き出し手段の回転と水平面内での回動（スクリュー式堆積物回収装置の動作）に更に、低背空間からの掻き出し手段の引き抜き動作も組み合わせることができ、より効率的に堆積物の掻き出しを実施できる。
また、移動車輌に小型重機等を使用することができるため、例えば、堆積物回収用作業機の導入コストを比較的安価に抑えることができる。

ここで、前記スクリュー式堆積物回収装置の前記装着手段には、前記掻き出し手段及びその周囲を撮像する撮像手段が取付けられ、前記移動車輌の運転席には、前記撮像手段で撮像された画像が出力される監視モニターが取付けられている。
本発明では、スクリュー式堆積物回収装置の装着手段に撮像手段が、移動車輌の運転席に運転席モニターが、それぞれ取付けられているので、撮像手段により、例えば、掻き出し手段（スクリュー羽根）をベルトコンベヤ等の架台下（低背空間）へ挿入した際に運転席から死角となる、スクリュー羽根の動きや周囲干渉物（架台支柱等）との間隔を撮像でき、撮像された画像を、監視モニターにより運転席で確認できる。

前記目的に沿う第３の発明に係る堆積物回収方法は、第２の発明に係る堆積物回収用作業機を用いた堆積物回収方法であって、
前記駆動手段により前記掻き出し手段を回転駆動させるＡ工程と、
前記回動機構により前記掻き出し手段を水平面内で回動させ、前記スクリュー羽根の軸方向全体を前記低背空間に堆積した前記堆積物に接触させるＢ工程と、
前記ブームを水平面内で回動させると共に、前記回動機構により前記掻き出し手段を水平面内で回動させて、前記掻き出し手段を前記低背空間から前記移動車輌側へ引き寄せ、前記堆積物を前記低背空間から外部へ掻き出すＣ工程と、を有する。

ここで、前記堆積物が前記移動車輌の右側前方に存在する場合、
前記スクリュー羽根は前記回転軸に右巻に巻回され、
前記Ａ工程では、前記駆動手段により前記掻き出し手段を右回転に回転駆動させ、
前記Ｃ工程を行った後、又は、前記Ｃ工程を行いながら、前記移動車輌を前進させるのがよい。
本発明では、掻き出し手段を低背空間から移動車輌側へ引き寄せ、堆積物を低背空間から外部（移動車輌側）へ掻き出した後、又は、掻き出しながら、移動車輌を前進させるので、例えば、移動車輌の前側に排土板が取付けられている場合は、粒状物等の掻き出し作業を行いながら、掻き出された粒状物等の排土板による集積作業も行うことができる。

また、前記堆積物は前記移動車輌の右側後方に存在する場合、
前記スクリュー羽根は前記回転軸に左巻に巻回され、
前記Ａ工程では、前記駆動手段により前記掻き出し手段を左回転に回転駆動させ、
前記Ｃ工程を行った後、又は、前記Ｃ工程を行いながら、前記移動車輌を後退させるのがよい。
本発明では、掻き出し手段を低背空間から移動車輌側へ引き寄せ、堆積物を低背空間から外部（移動車輌側）へ掻き出した後、又は、掻き出しながら、移動車輌を後退させるので、堆積物は常に、後退する移動車輌の前側に掻き出されることになる。これにより、掻き出される堆積物量が多い場合でも、例えば、掻き出した堆積物が移動車輌の足回りに付着したり、また、掻き出した堆積物に移動車輌が乗り上げて傾いたりする懸念を解消できると共に、掻き出した堆積物を他の重機等で回収する際の動線も確保できる。

第３の発明に係る堆積物回収方法において、前記Ｂ工程で、前記スクリュー羽根の軸方向全体を前記堆積物に接触させる前に、該堆積物を前記解砕部により突き崩すことが好ましい。
本発明では、掻き出し手段による堆積物の掻き出し作業を行う前に、解砕部による堆積物の突き崩し作業を行うため、堆積物が固結した状態であっても、堆積物の突き崩し作業と掻き出し作業を連続的に実施でき、効率的な堆積物の掻き出しを実施できる。

本発明に係るスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法は、長尺の回転軸の外周に螺旋状に巻回されたスクリュー羽根を備えた掻き出し手段を、装着手段の回動機構により水平面内で回動させるので、外部に露出したスクリュー羽根をその軸方向全体に渡って堆積物に接触させることができる。
これにより、掻き出し手段（スクリュー羽根）を、駆動手段によって回転させると共に、回動機構によって水平面内で回動させることで、例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、簡単かつ安価な構成で多量に、しかも、粒状物等の噛み込みを生じさせることなく、作業性よく実施できる。

特に、本発明に係る堆積物回収用作業機及び堆積物回収方法は、移動車輌のブームの水平面内での回動を利用できるため、掻き出し手段の回転と水平面内での回動（スクリュー式堆積物回収装置の動作）に更に、低背空間からの掻き出し手段の引き抜き動作も組み合わせることができ、より効率的に堆積物の掻き出しを実施できる。

本発明の一実施の形態に係る堆積物回収用作業機の使用状況を示す平面図である。 同堆積物回収用作業機の使用状況を示す側面図である。 （Ａ）は同堆積物回収用作業機に用いられるスクリュー式堆積物回収装置の正面図、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態に係るスクリュー式堆積物回収装置の正面図、（Ｃ）は（Ａ）、（Ｂ）の回転軸の先端面を軸心方向から視た説明図である。 本発明の一実施の形態に係る堆積物回収用作業機に用いられるスクリュー式堆積物回収装置の使用状況を示す平面図である。 （Ａ）～（Ｈ）は同堆積物回収用作業機を用いた堆積物回収方法の説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る堆積物回収用作業機の使用状況を示す平面図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２、図３（Ａ）、図４に示すように、本発明の一実施の形態に係る堆積物回収用作業機１０は、移動車輌１１と、移動車輌１１のブーム（支持部）１２の先部に取付けられたスクリュー式堆積物回収装置（以下、単に堆積物回収装置とも記載）１３とを有し、低背空間１４に堆積した、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上（以下、粒状物等とも記載）からなる堆積物１５を、低背空間１４から外部（移動車輌１１側）へ掻き出す重機である。
以下、詳しく説明する。

図１、図２に示すベルトコンベヤ１６は、粒状物等の搬送方向に沿って地面１７に設置された架台１８と、粒状物等の搬送方向両側に位置する架台１８の上部にそれぞれ回転可能に設けられたプーリ（ドラム：図示しない）と、この２つのプーリに掛け渡された無端状のベルト１９を有している。このベルト１９の地面１７からの高さは低く、ベルト１９下方（架台１８に備えられ、粒状物等の搬送方向に間隔を有して隣り合って立設する支柱２０間）には、地面１７からの高さが限定された（例えば、１．５ｍ以下、更には０．５ｍ以下の）空間、即ち、低背空間１４が形成されている。なお、図１中の符号２１は、架台１８に取付けられ、ベルト１９を搬送方向途中位置で支持する回転体である。また、図１では、説明の便宜上、ベルト１９を仮想線で図示している（後述する図６も同様）。
ベルトコンベヤ１６によって搬送する対象物は、例えば、鉄鉱石、焼結鉱、石炭等の製鉄原料からなる粒状物等であり、前記した従来技術で記載したように、この粒状物等がベルト１９から落下し、低背空間１４に堆積して堆積物１５となる。

堆積物回収用作業機１０の移動車輌１１は、例えば、従来公知の油圧ショベルを利用した小型の重機であり、クローラ式（又はホイール（車輪）式）の走行装置２２と、この走行装置２２上に水平面内で旋回可能なプラットホーム（上部体又は旋回体）２３を有している。なお、油圧ショベルとは、動力源を油圧とし、アタッチメントの付け替えによって様々な用途に利用することができる建築作業等の作業に使用される作業機械の一種である。
プラットホーム２３上には運転席２４が取付けられ、プラットホーム２３の前側にはブーム１２が、上下方向に回動可能、かつ、水平面内で回動可能に取付けられている（即ち、ブーム１２は、プラットホーム２３によって、更にはプラットホーム２３に対して、水平面内で回動可能になっている）。なお、図２中の符号２５ａは、ブーム１２を昇降動（上下方向に回動）させるための油圧シリンダであり、符号２５ｂは、後述する掻き出し手段２８の角度を調整させるための油圧シリンダである（掻き出し手段２８を地面１７に平行にするには、油圧シリンダ２５ａによるブーム１２の昇降動に合わせて、油圧シリンダ２５ｂで掻き出し手段２８の水平方向の角度を調整する必要がある。）。また、符号２６は排土板（ブレード）である。

移動車輌１１のブーム１２の先部には、図１、図２、図３（Ａ）、図４に示すように、スクリュー式堆積物回収装置１３が取付けられている。なお、スクリュー式堆積物回収装置１３はブーム１２に取付け取外し可能（着脱自在）な構造になっているが、取付け固定した構造（取外しできない構造）にすることもできる。
スクリュー式堆積物回収装置１３は、ブーム１２の先部に取付け固定される装着手段２７と、ブーム１２を移動車輌１１の正面側に配置した状態（図１参照）では、移動車輌１１の右側前方に向けて突出するように、装着手段２７に取付けられた掻き出し手段２８と、装着手段２７に取付けられ、掻き出し手段２８を回転駆動する油圧モータ（駆動手段の一例）２９とを有している。

装着手段２７は、図１、図２、図４に示すように、ブーム１２の先部に取付けられる脱着部３０と、掻き出し手段２８が取付け固定された回動部３１を有し、脱着部３０と回動部３１が、鉛直方向に軸心を合わせて配置される回動軸３２により、掻き出し手段２８が水平面内で回動可能となるように連結されている。この脱着部３０、回動部３１、及び、回動軸３２により回動機構が構成されている（即ち、装着手段２７には掻き出し手段２８を水平面内で回動可能にする回動機構が設けられている）。
また、ブーム１２の先部には、油圧シリンダ３３の基部（シリンダチューブ３４）が回動可能に連結され、回動部３１には、油圧シリンダ３３の先部（シリンダロッド３５の先部）が回動可能に連結されている。この油圧シリンダ３３を動作（シリンダチューブ３４に対してシリンダロッド３５を進退）させることで、回動部３１を脱着部３０に対して、回動軸３２を中心として水平面内で回動できる。

掻き出し手段２８は、図１、図２、図３（Ａ）、（Ｃ）、図４に示すように、長尺の回転軸３６とスクリュー羽根３７を備えている。
長尺の回転軸３６は、その基部が、回動部３１に軸受け（図示しない）を介して軸心回りに回転可能に取付けられた棒状のものであり、例えば、径Ｄ１が６０ｍｍ～９０ｍｍ程度、長さＬ１が１１００ｍｍ～２５００ｍｍ程度、である（図３（Ａ）参照）。
この回転軸３６の先端部には解砕部（金物）３８が設けられている。解砕部３８は、粒状物等が固結した状態にある堆積物１５を突き崩すためのものであり、その形状は、回転軸３６の先端面を軸心方向から視て十字状となっているが、特に限定されるものではなく、例えば、１枚又は複数枚（２枚以上）の解砕板が回転軸の軸心を中心として放射状に延びた構成でもよい。

スクリュー羽根３７は、回転軸３６の外周にこの回転軸３６の長手方向基端部から先端部にかけて螺旋状に巻回され、軸方向全体が堆積物１５に接触可能となって、回転軸３６を回転することで堆積物１５を低背空間１４から外部へ掻き出すためのものであり、例えば、回転軸３６も含めた径Ｄ２が１８０ｍｍ～３００ｍｍ程度、スクリュー羽根長さＬ２が１０００ｍｍ～２０００ｍｍ程度、羽根ピッチＰが７０ｍｍ～１３０ｍｍ程度、である（図３（Ａ）参照）。
このスクリュー羽根３７は、図３（Ａ）に示すように、回転軸３６に右巻方向（基端部から先端部へかけて時計回り（右回り）に連続して）に巻回されているが、図３（Ｂ）に示す掻き出し手段２８ａのように、スクリュー羽根３７ａが回転軸３６ａに左巻方向（基端部から先端部へかけて反時計回り（左回り）に連続して）に巻回されたものでもよい。

使用にあっては、図１に示すように、回転軸３６を回転させながら、スクリュー羽根３７を堆積物１５内に挿入し、この堆積物１５を構成する粒状物等を、軸心方向に隣り合う羽根間に進入させると共に回転軸３６の基側（移動車輌側）へ搬送する。なお、回転軸３６の先端部に解砕部３８を設けることで、解砕部３８がない場合と比較して、スクリュー羽根３７の堆積物１５内への挿入性を向上できる。
この回転軸３６の基側は、掻き出した粒状物等の排出部となることから、スクリュー羽根３７が不要である。このため、回転軸３６の基側に、スクリュー羽根３７が形成されていない領域Ｒを所定長さ（例えば、８０ｍｍ～３００ｍｍ程度）設けることが好ましい。

装着手段２７の回動部３１には、掻き出し手段２８（回転軸３２）を回転駆動する油圧モータ２９が取付けられている。なお、油圧モータ２９は、内部への粒状物等の侵入を防ぐため、例えば、網目状のカバー３９で覆われている。
上記した油圧モータ２９の油圧の制御、即ち、掻き出し手段２８（回転軸３２）の回転数と出力トルクの調整、及び、前記した油圧シリンダ３３の油圧の制御、即ち、掻き出し手段２８の水平面内での回動時の速度と回動時の推力の調整は、油圧モータ２９と油圧シリンダ３３に連結されたバルブユニット（調整手段の一例）により行われる。このバルブユニットは、移動車輌１１に設けられている。
なお、スクリュー式堆積物回収装置１３の各種操作は、移動車輌１１の運転席２４に取付け固定されたアタッチメント用スイッチ（図示しない）により行うことができる。

装着手段２７の回動部３１には、掻き出し手段２８及びその周囲を撮像する撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ等：図示しない）を取付けることが好ましく、この場合、移動車輌１１の運転席２４には、撮像手段で撮像された画像が出力される監視モニター（ディスプレイ）を取付けることが好ましい。
これにより、掻き出し手段２８（スクリュー羽根３７）をベルトコンベヤ１６の架台１８下（低背空間１４）へ挿入した際に、スクリュー羽根３７の動きや周囲干渉物（架台１８の支柱２０等）との間隔が、運転席２４から死角となっても、作業者は監視モニターにより運転席２４で確認できる。

次に、堆積物回収用作業機１０を用いた本発明の一実施の形態に係る堆積物回収方法について、図１、図２、図３（Ａ）、（Ｃ）、図４、図５（Ａ）～（Ｈ）を参照しながら説明する。
まず、移動車輌１１を操作し、堆積物１５が存在する対象箇所（低背空間１４）へ、堆積物１５が移動車輌１１の右側前方に存在（位置）するように寄り付く。
このとき、ブーム１２は上下方向に回動させて地面１７に平行に位置させ、更には、ブーム１２を水平面内で回動させて、移動車輌１１の正面より左側に位置させると共に、掻き出し手段２８を水平面内で回動させて、移動車輌１１側へ引き寄せる（時計回りに回動：図４、図５（Ａ）参照）ことで、車幅方向の寸法を小さくできる。なお、移動車輌１１のブーム１２の位置移動は、プラットホーム２３を水平面内で回動させることのみで実施できるが、更にブーム１２をプラットホーム２３に対して水平面内で回動させることにより、車幅方向の寸法を更に小さくできるため、例えば、狭隘箇所への堆積物回収用作業機１０の進入の際に優位である。

次に、ブーム１２を、移動車輌１１の正面側、更には架台１８側に回動させると共に、プラットホーム２３を架台１８側へ回動させ、更に掻き出し手段２８を水平面内で回動（反時計回りに回動：図４、図５（Ｂ）、（Ｃ）参照）させて、掻き出し手段２８が平面視してベルト１９の進行方向に対し略垂直となるように調整する（ベルト１９の幅方向に沿うように：図５（Ｄ）参照）。
その後、移動車輌１１の運転席２４に取付けられたアタッチメント用スイッチを操作し、掻き出し手段２８（回転軸３６）を油圧モータ２９により回転駆動させる。なお、掻き出し手段２８のスクリュー羽根３７は、図３（Ａ）に示すように、回転軸３６に右巻に巻回されるため、ここでは、掻き出し手段２８を右回転させる（以上、Ａ工程）。

掻き出し手段２８を低背空間１４に堆積した堆積物１５に挿入する（図５（Ｅ）参照）。
上記した掻き出し手段２８の堆積物１５への挿入は、掻き出し手段２８を回動機構により水平面内で回動させて、掻き出し手段２８の先部が、堆積物１５の幅方向奥側（ベルトコンベヤ１６の搬送方向を中心として移動車輌１１とは反対側）に到達するまで行う（図１、図５（Ｆ）～（Ｈ）参照）。このとき、掻き出し手段２８（スクリュー羽根３７）の回転により、堆積物１５の一部が低背空間１４から外部（移動車輌１１側）へ掻き出される。
これにより、スクリュー羽根３７の軸方向全体を堆積物１５に接触させることができる（図１、図２参照）。
なお、上記した掻き出し手段２８の堆積物１５への挿入は、回転軸３６の先端部に設けられた解砕部３８で、例えば、固結状態にある堆積物１５の表面を解砕しながら、堆積物１５の内部に向けて行うことが好ましい（即ち、スクリュー羽根３７の軸方向全体を堆積物１５に接触させる前に、解砕部３８によって堆積物１５を突き崩す（以上、Ｂ工程））。

次に、掻き出し手段２８が幅方向奥側（ベルトコンベヤ１６の搬送方向を中心として移動車輌１１とは反対側、以下同じ）に到達した状態で（掻き出し手段２８が回転した状態で）、移動車輌１１を少し前進させる（スクリュー羽根３７の半径程度）。
その後、掻き出し手段２８を架台１８下から引き抜くように（掻き出し手段２８を低背空間１４から移動車輌１１側へ引き寄せるように）、装着手段２７の回動機構による掻き出し手段２８の水平面内での回動と、ブーム１２（及び／又はプラットホーム２３）の水平面内での回動を組み合わせることで、より効率的な堆積物１５の掻き出し効果を発揮できる（図５（Ｈ）～（Ｅ）の順参照：以上、Ｃ工程）。
以上の動作（即ち、Ｂ工程とＣ工程）を、架台１８の支柱２０間の端に達するまで繰返すことで、全ての低背空間１４からの堆積物１５の掻き出しが行われる。
なお、堆積物の固結の状態により、掻き出し手段２８が幅方向奥側に到達した状態での移動車輌１１の前進が不可能な場合は、掻き出し手段２８の架台１８からの引き抜きを先に行い、その後、移動車輌１１を前進させてから、上記したＢ工程とＣ工程を行うこともできる。
そして、堆積物１５の低背空間１４からの掻き出しが終了した後は、ブーム１２を移動車輌１１の正面より左側に位置させると共に、掻き出し手段２８を移動車輌１１側へ引き寄せる（図４、図５（Ｄ）～（Ａ）の順参照）。

続いて、本発明の他の実施の形態に係る堆積物回収方法について、図３（Ｂ）、図６を参照しながら説明する。
なお、前記した本発明の一実施の形態に係る堆積物回収方法は、移動車輌１１の右側前方に存在する堆積物１５を、移動車輌１１を前進させながら掻き出す方法であるのに対し、本発明の他の実施の形態に係る堆積物回収方法は、移動車輌１１の右側後方に存在する堆積物１５を、移動車輌１１を後退させながら掻き出す方法であり、基本的な回収方法は同じであるため、異なる部分についてのみ、詳しく説明する。

まず、移動車輌１１を操作し、堆積物１５が存在する対象箇所（低背空間１４）へ、堆積物１５が移動車輌１１の右側後方に存在（位置）するように寄り付く。
次に、移動車輌１１の運転席２４に取付けられたアタッチメント用スイッチを操作し、掻き出し手段２８ａ（回転軸３６ａ）を油圧モータ２９により回転駆動させる。なお、掻き出し手段２８ａのスクリュー羽根３７ａは、図３（Ｂ）に示すように、回転軸３６ａに左巻に巻回されるため、ここでは、掻き出し手段２８ａを左回転させる（以上、Ａ工程）。
上記した掻き出し手段２８ａの堆積物１５への挿入は、掻き出し手段２８ａの先部が、堆積物１５の幅方向奥側に到達するまで行う。
これにより、スクリュー羽根３７ａの軸方向全体を堆積物１５に接触させることができる（以上、Ｂ工程）。

次に、掻き出し手段２８ａを架台１８下から引き抜くように（掻き出し手段２８ａを低背空間１４から移動車輌１１側へ引き寄せるように）、装着手段２７の回動機構による掻き出し手段２８ａの水平面内での回動と、ブーム１２（及び／又はプラットホーム２３）の水平面内での回動を組み合わせることで、堆積物１５の低背空間１４からの掻き出しを行う。（以上、Ｃ工程）。
移動車輌１１は、堆積物１５の掻き出し状況を確認しながら少しずつ後退させる。この移動車輌１１の後退は、掻き出し手段２８ａが幅方向奥側に到達した状態で行っているが、掻き出し手段２８を架台１８から引き抜いた後に行うこともできる。
以上の動作（即ち、Ｂ工程とＣ工程）を、架台１８の支柱２０間の端に達するまで繰返すことで、低背空間１４からの全ての堆積物１５の掻き出しが行われる。

このように、移動車輌１１を後退させながらの掻き出し動作に変更することで、例えば、掻き出した堆積物が移動車輌１１の足回りに付着したり、また、掻き出した堆積物に移動車輌１１が乗り上げて傾いたりする懸念を解消できると共に、掻き出した堆積物を他の重機等で回収する際の動線も確保できる。
なお、上記した方法では、掻き出した堆積物１５を、例えば、移動車輌１１に設けられた排土板２６で、移動車輌１１を前進させながら集積した後、更に別途準備した回収用重機等で回収することができる。

以上のことから、本発明のスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法を用いることで、例えば、ベルトコンベヤ下の低背空間に堆積した粒状物等からなる堆積物の外部への掻き出しを、簡単かつ安価な構成で作業性よく実施できる。
具体的には、例えば、従来使用されている横掻きアーム式に比べて、掻き出し動作に必要な可動範囲が僅かで済むため、支柱間隔の狭い架台下などより狭隘なエリアでの活用が可能となり、運転操作が極めて簡単である。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のスクリュー式堆積物回収装置及び堆積物回収用作業機並びに堆積物回収方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、ベルトコンベヤの下に形成された低背空間に堆積した堆積物を掻き出す場合について説明したが、低背空間であれば特に限定されるものでなく、例えば、地面（床）とこれに設置された構造物（装置や建屋等）との間に形成される空間でもよい。また、低背空間に堆積する堆積物を製鉄原料とした場合について説明したが、堆積物が、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上からなれば特に限定されるものではなく、原料のみならず製品等でもよい。

また、前記実施の形態においては、ブームを移動車輌の正面側に配置した状態では、掻き出し手段が、移動車輌の右側前方に向けて突出するように、ブームの先部に取付けられた場合について説明したが、移動車輌の左側前方に向けて突出するように取付けることもできる。この場合、堆積物を移動車輌側に掻き出すことができるように、スクリュー羽根への回転軸への巻回方向と、掻き出し手段の回転方向を、適宜選択する。
更に、前記実施の形態においては、移動車輌のブームが、プラットホームによって、及び、プラットホームに対して、水平面内で回動可能になっている場合について説明したが、プラットホームによってのみ、水平面内で回動可能であってもよい（プラットホームに対しては上下方向の回動のみ）。

１０：堆積物回収用作業機、１１：移動車輌、１２：ブーム、１３：スクリュー式堆積物回収装置、１４：低背空間、１５：堆積物、１６：ベルトコンベヤ、１７：地面、１８：架台、１９：ベルト、２０：支柱、２１：回転体、２２：走行装置、２３：プラットホーム、２４：運転席、２５ａ、２５ｂ：油圧シリンダ、２６：排土板、２７：装着手段、２８、２８ａ：掻き出し手段、２９：油圧モータ（駆動手段）、３０：脱着部、３１：回動部、３２：回動軸、３３：油圧シリンダ、３４：シリンダチューブ、３５：シリンダロッド、３６、３６ａ：回転軸、３７、３７ａ：スクリュー羽根、３８：解砕部、３９：カバー

Claims (6)

1. 移動車輌に上下方向に回動可能かつ水平面内で回動可能に設けられたブームの先部に取付けられ、低背空間に堆積した、塊状物、粒状物、及び、粉状物のいずれか１又は２以上からなる堆積物を外部へ掻き出すスクリュー式堆積物回収装置において、
   前記ブームの先部に取付け固定される装着手段と、
   前記装着手段に軸心回りに回転可能に取付けられた長尺の回転軸、及び、該回転軸の外周に該回転軸の長手方向基端部から先端部にかけて螺旋状に巻回されたスクリュー羽根を備えた掻き出し手段と、
   前記装着手段に取付けられ、前記掻き出し手段を回転駆動する駆動手段と、を有し、
   前記装着手段には、前記掻き出し手段を水平面内で回動可能にする回動機構が設けられて、前記スクリュー羽根は軸方向全体が前記堆積物に接触可能となっていることを特徴とするスクリュー式堆積物回収装置。
2. 請求項１記載のスクリュー式堆積物回収装置において、前記掻き出し手段の前記回転軸の先端部には、前記堆積物を突き崩す解砕部が設けられていることを特徴とするスクリュー式堆積物回収装置。
3. 請求項２記載のスクリュー式堆積物回収装置において、前記解砕部は、前記回転軸の先端面を軸心方向から視て十字状となっていることを特徴とするスクリュー式堆積物回収装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のスクリュー式堆積物回収装置において、前記掻き出し手段の回転数、出力トルク、回動時の速度、及び、回動時の推力を調整する調整手段が設けられていることを特徴とするスクリュー式堆積物回収装置。
5. 移動車輌と、該移動車輌に上下方向に回動可能かつ水平面内で回動可能に設けられたブームに取付けられた請求項１～４のいずれか１項に記載のスクリュー式堆積物回収装置とを有し、
   前記スクリュー式堆積物回収装置の前記装着手段には、前記掻き出し手段及びその周囲を撮像する撮像手段が取付けられ、前記移動車輌の運転席には、前記撮像手段で撮像された画像が出力される監視モニターが取付けられていることを特徴とする堆積物回収用作業機。
6. 請求項５記載の堆積物回収用作業機を用いた堆積物回収方法であって、
   前記駆動手段により前記掻き出し手段を回転駆動させるＡ工程と、
   前記回動機構により前記掻き出し手段を水平面内で回動させ、前記スクリュー羽根の軸方向全体を前記低背空間に堆積した前記堆積物に接触させるＢ工程と、
   前記ブームを水平面内で回動させると共に、前記回動機構により前記掻き出し手段を水平面内で回動させて、前記掻き出し手段を前記低背空間から前記移動車輌側へ引き寄せ、前記堆積物を前記低背空間から外部へ掻き出すＣ工程と、を有することを特徴とする堆積物回収方法。

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