JP3151621U - 掘削用リッパ - Google Patents

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Abstract

【課題】各種構造物や掘削面との干渉を防止してトンネル内の掘削工事を効率良く行うことを可能にする掘削用リッパを提供する。【解決手段】土木工事機械にあってシリンダー機構によって駆動されるアームの先端部に着脱可能に取付けられるリッパー本体17と、上記リッパー本体17の先端に着脱可能に取り付けられるチップ19と、を具備してなる掘削用リッパ9において、上記リッパー本体17を真っ直ぐな形状にしたことを特徴とする。【選択図】図1

Description

本考案は、例えば、トンネルの掘削工事に用いられる掘削用リッパに係り、特に、掘削後に設置される支保工等の各種構造物や掘削面との干渉をなくして掘削を容易に行うことができるように工夫したものに関する。
例えば、住宅街の地下等におけるトンネル工事にあっては、振動・騒音対策が必要となる。そこで掘削用リッパを油圧ショベル等の土木工事機械に取り付けて、その掘削用リッパによってトンネルの掘削面をかじりながら掘削していく工法が採用されている。上記掘削用リッパとしては、例えば、図8〜図10に示すように、一本爪であって屈曲・形成されたものが使用されている。以下、この構成について説明する。
図10はトンネル掘削工事の様子を示す側面図であるが、まず、油圧ショベル101があり、この油圧ショベル101は無端状体駆動機構103によって走行・駆動されるように構成されている。上記油圧ショベル101には、旋回部102が設置されていて、この旋回部102は水平面内で適宜旋回可能に構成されている。この旋回部102に図示しない運転者が乗り込むことになる。上記旋回部102には第1アーム105が垂直面内で回動可能に連結されている。上記第1アーム105の先端には第2アーム107が垂直面内で回動可能に連結されており、上記第2アーム107の先端には掘削用リッパ109が垂直面内で回動可能に連結されている。上記第1アーム105は第1油圧シリンダー機構111によって駆動され、上記第2アーム107は第2油圧シリンダー機構113によって駆動され、上記掘削用リッパ109は第3油圧シリンダー機構115によって駆動される構成になっている。
上記掘削用リッパ109は、図8及び図9に示すように、湾曲した形状のリッパー本体117の先端にチップ119が着脱可能に取り付けられた構造になっている。上記リッパー本体117の図8及び図9中右側端には第1連結部121が設けられていて、上記第1連結部121には上記第2アーム107の先端と上記掘削用リッパ109を連結するための第1軸122が通される孔123が形成されている。又、上記リッパー本体117の図8及び図9中右側端には第2連結部124が設けられていて、上記第2連結部124には上記第3油圧シリンダー機構115が接続されたリンク125と上記掘削用リッパ109を連結するための第2軸126が通される孔127が形成されている。
上記掘削用リッパ109を利用したトンネル掘削工事は図10に示すような状態で行われる。まず、上記第1油圧シリンダー機構111、第2油圧シリンダー機構113、第3油圧シリンダー機構115を適宜動作させて、第1アーム105、第2アーム107、掘削用リッパ109を駆動させてトンネル掘削面の土129をかじりながら掘削していく。その掘削により新たに形成された空間に支保工131を設置していき、それによって、土留めをなす。以下、同様の作業を繰り返すことにより掘り進んでいってトンネルを構築していくものである。
尚、支保工131は所定のピッチ(例えば、1m程度の間隔)で設置されることになり、最終的には支保工131相互間に対しては別途土留め・防水処理(例えば、モルタルの吹き付け等)が施されて支保工131の内周面と略面一の状態となる。
尚、同種の従来例を示す先行技術として、例えば、特許文献1、特許文献2等がある。
特開平11−324001号公報 特開2000−27226号公報
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、上記掘削用リッパ109では、上記トンネル最先部133の外縁部分、すなわち最先端に設置された支保工131のさらに先端側を効率良く掘削することができないという問題があった。これは次のような理由による。すなわち、上記掘削用リッパ109のリッパー本体117は湾曲した形状となっており、この湾曲部が周辺の構造物、すなわち、既に設置した上記支保工131や周辺の掘削土砂面と干渉してしまうからである。
より具体的に説明すると、例えば、最先端に設置された支保工131のさらに先端側であってトンネル内の上部を掘削するべく掘削用リッパ109を上方に回動させた場合、図10に示すように、その屈曲した背中の部分が支保工131に干渉してそれ以上の回動が規制されることになり、それが原因して支保工131の縁部及びその近傍の掘削が困難になってしまうことがあった。このようなことが頻発して、結局、効率の良い掘削を行うことができなくなってしまうものである。
又、上記リッパー本体117の湾曲により、上記チップ119先端の部分がオペレーターの位置から見づらく、そのため掘削箇所の確認が困難であるという問題もあった。
又、掘削作業を続けると、上記掘削用リッパ109のリッパー本体117が周辺の構造物、すなわち、既に設置した上記支保工131や周辺の掘削土砂面と頻繁に干渉してしまうために、リッパー本体117が摩耗してしまうという問題もあった。
本考案はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、各種構造物や掘削面との干渉を防止してトンネル内の掘削工事を効率良く行うことを可能にする掘削用リッパを提供することにある。
上記課題を解決するべく本願考案の請求項1記載の掘削用リッパは、土木工事機械にあってシリンダー機構によって駆動されるアームの先端部に着脱可能に連結されるリッパー本体と、上記リッパー本体の先端に着脱可能に取り付けられるチップと、を具備してなる掘削用リッパにおいて、上記リッパー本体を真っ直ぐな形状にしたことを特徴とするものである。
又、請求項2による掘削用リッパは、請求項1記載の掘削用リッパにおいて、上記チップも真っ直ぐな形状をなしていて、上記リッパー本体の長手方向と同方向に指向するように構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項3による掘削用リッパは、請求項3記載のトンネル掘削用リッパにおいて、上記リッパー本体と上記アームとの連結部は、上記リッパー本体の上記アーム側端に設けられ上記リッパー本体を上記アーム先端部に第1軸を介して回動可能に連結する第1連結部と、上記リッパー本体の上記アーム側端に上記第1軸と平行に設けられた第2軸を介して上記リッパー本体と上記シリンダー機構とを回動可能に連結する第2連結部と、から構成されており、上記リッパー本体は上記第1軸と上記第2軸とを含む平面に垂直な方向よりも上記第2連結部側に傾斜して指向されることを特徴とするものである。
又、請求項4による掘削用リッパは、請求項3記載の掘削用リッパにおいて、上記リッパー本体の外周面にプロテクタを取り付けたことを特徴とするものである。
又、請求項5による掘削用リッパは、請求項4記載の掘削用リッパにおいて、上記プロテクタは上記チップの後方であって上記リッパ本体の回動方向に沿った両側に設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項6による掘削用リッパは、請求項5記載の掘削用リッパにおいて、上記アーム側端を除いた先端側が幅狭に構成されていることを特徴とするものである。
以上述べたように、本願考案の請求項1記載の掘削用リッパによると、上記リッパー本体が真っ直ぐな形状であるため、周囲の構造物や掘削面と干渉し難く、掘削、特に、トンネル内の先端の支保工の周辺を効率良く掘削することができる。
又、請求項2記載の掘削用リッパの場合には、真っ直ぐな上記リッパー本体の先端に上記リッパー本体と同方向に指向した真っ直ぐな形状のチップが取り付けられているため、上記掘削用リッパー全体として真っ直ぐな形状となっており、よって、上記効果をより高めることができると共にチップ先端部周辺の掘削部位の確認を容易に行うことができる。
又、請求項3による掘削用リッパは、上記リッパー本体及び上記チップが第1軸と第2軸とを含む平面に垂直な方向よりも第2連結部側に傾斜して指向されているので、掘削可能な範囲を拡大することができる。すなわち、従来の湾曲した掘削用リッパの場合には、屈曲側の領域の掘削に関しては、例えば、掘削用リッパの向きを変えるために付け替えが必要であったが、請求項2記載の掘削用リッパによれば、そのような付け替えを行うことなく広い範囲の掘削が可能である。すなわち、干渉が予想されるシリンダー装置側、すなわち、第2連結部側に予め傾斜しているので、その方向に関しては大きく旋回させなくても必要な範囲を掘削できると共に第1連結部側についてはそもそも回動範囲を規制するような構造物がないので大きく回動させて掘削を行うことができるからである。
又、請求項4による掘削用リッパは、プロテクタが取り付けられているため、掘削作業による上記リッパー本体の磨耗を防止することができる。
又、請求項5による掘削用リッパは、上記プロテクタが上記リッパー本体の外周面の内上記トンネル掘削工事用リッパの回動方向に沿った両側に設けられているため、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項6による掘削用リッパは、アーム側端を除いた先端側が幅狭に構成されているので、それによっても、周囲の構造物や掘削面との干渉防止効果を得ることができる。
本願考案の一実施の形態を示す図で、掘削用リッパの構成を示す側面図である。 本願考案の一実施の形態を示す図で、掘削用リッパの構成を示す平面図である。 本願考案の一実施の形態を示す図で、掘削用リッパの構成を示す正面図である。 本願考案の一実施の形態を示す図で、掘削用リッパの構成を示す斜視図である。 本願考案の一実施の形態を示す図で、掘削用リッパを取り付けた油圧ショベルの構成を示す斜視図である。 本願考案の一実施の形態を示す図で、掘削用リッパを取り付けた油圧ショベルによるトンネル掘削工事の様子を示す斜視図である。 本願考案の一実施の形態を示す図で、掘削用リッパを取り付けた油圧ショベルによるトンネル掘削工事の様子を示す側面図である。 従来例を示す図で、掘削用リッパの構成を示す側面図である。 従来例を示す図で、掘削用リッパの構成を示す斜視図である。 従来例を示す図で、掘削用リッパを取り付けた油圧ショベルによるトンネル掘削工事の様子を示す側面図である。
以下、図1〜図7を参照して本考案の一実施の形態を説明する。
まず、図5〜図7に示すように、土木工事機械としての油圧ショベル1がある。上記油圧ショベル1は無端状体駆動機構3によって走行・駆動されるように構成されていて、旋回部4が水平面内で旋回可能な状態で設置されている。この旋回部4に図示しない運転者が乗り込むものである。上記旋回部4には略L字形状をなす第1アーム5が垂直面内で回動可能に連結されている。上記第1アーム5の先端には直線状に形成された第2アーム7が垂直面内で回動可能に連結されており、上記第2アーム7の先端には掘削用リッパ9が垂直面内で回動可能に連結されている。上記第1アーム5は第1油圧シリンダー機構11、11によって駆動され、上記第2アーム107は第2油圧シリンダー機構13によって駆動され、上記掘削用リッパ9は第3油圧シリンダー機構15によって駆動される構成になっている。
又、図1〜図4に示すように、上記掘削用リッパ9は、真っ直ぐな形状のリッパー本体17の先端に真っ直ぐな形状のチップ19が上記リッパー本体17と同じ方向に指向されて、着脱可能な状態で取り付けられた構造となっている。上記リッパー本体17の図1及び図2中右端には第1連結部21が設けられており、上記第1連結部21には上記第2アーム7の先端と上記掘削用リッパ9を回動可能に連結するための第1軸22が貫通する孔23が形成されている。又、上記リッパー本体17の図1及び図2中右端には第2連結部24が設けられており、上記第3油圧シリンダー機構15が接続されたリンク25と上記掘削用リッパ9を接続するための第2軸26が貫通する孔27が形成されている。
上記掘削用リッパ9のリッパー本体17及びチップ19は、上記第1連結部21における第1軸22と上記第2連結部24における第2軸26とを含む平面に垂直な方向(図1中符号aで示す方向)よりも上記第2連結部24側に傾いた方向に指向されている。
又、図2及び図3に示すように、上記リッパー本体17は、上記第1連結部21及び上記第2連結部24側の端部の幅が広くなっており、そこから上記掘削用リッパの全長の略1/3のあたりまではテーパ部28となっていて、上記チップ19側の方向に向かって徐々にその幅が狭くなっている。上記テーパ部28のさらに先(図2中左側)は先端部までその幅が狭くなっていて一定幅になっている。又、上記リッパー本体17には上記掘削用リッパ9を上記第2アーム7に取付ける作業を行う際に、上記掘削用リッパ9を図示しないクレーン等で吊り下げて移動させるためのフック29が設けられている。
又、上記リッパー本体17の上下(図1中上下)であって上記チップ19後方(図1中右側)には、プロテクタ31、31が1個ずつ取り付けられている。すなわち、上記プロテクタ31、31は、上記リッパー本体17の外周面の内上記掘削用リッパ9が上記第3油圧シリンダ機構15によって回動される方向に沿った両側面に夫々設けられている。
以上の構成を基にその作用を説明する。本実施の形態におけるトンネル掘削工事も、従来の掘削用リッパを用いた場合と同様に行われる。まず、図7に示すように、上記第1油圧シリンダー機構11、第2油圧シリンダー機構13、第3油圧シリンダー機構15を適宜動作させて、第1アーム5、第2アーム7、掘削用リッパ9を駆動させながらトンネル掘削面の土32をかじりながら掘削していく。そして、掘削により新たに形成された空間に支保工33を設置し、それによって、土留めをなして掘削した空間を保持する。以下、同様の作業を繰り返し行うことによりトンネルを掘り進んでいくものである。
尚、支保工33は所定のピッチ(例えば、1m程度の間隔)で設置されることになり、最終的には支保工33相互間に対しては別途土留め・防水処理(例えば、モルタルの吹き付け等)が施され支保杭33の内周面と略面一の状態となる。
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、上記掘削用リッパ9のリッパー本体17は真っ直ぐな形状となっており、従来の掘削用リッパのように屈曲・形成されていないため、周辺の構造物、例えば、支保工33等の構造物や掘削面と干渉し難い。そのため、図7に示すように、上記トンネル最先部35の外縁部37を効率良く掘削することができる。
又、上記掘削用リッパ9のリッパー本体17は真っ直ぐな形状であり、上記リッパー本体17の先端に取り付けられたチップ19も真っ直ぐな形状であってリッパー本体17と同じ方向に指向されて取り付けられているので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、上記掘削用リッパ9は全体として真っ直ぐな形状である。そのため、上記チップ19先端の周辺が運転者の位置から見易くなり、掘削箇所の確認が容易なものとなる。
又、上記プロテクタ31、31が上記リッパー本体17の上記チップ19後方に取り付けられているため、掘削作業時による上記リッパー本体17の磨耗を防ぐことができる。又、上記プロテクタ31、31は、上記リッパー本体17の外周面の内上記掘削用リッパ9が上記第3油圧シリンダー15によって回動される方向に沿った両面、すなわち、最も摩耗し易い場所に設けられているので、必要最小限の構成で効果的に上記本体17の磨耗を防止することができる。
又、掘削用リッパ9の幅は基端側の略1/3の部分を除いいて一定であって幅狭に構成されているので、それによっても、周辺の構造物や掘削面との干渉防止効果を得ることができる。
尚、本願考案は前記一実施の形態に限定されるものではない。
例えば、チップやプロテクタの形状は図示したもの以外にも様々な形状のものが考えられる。
又、リッパー本体及びチップの向きは必要とされる作業範囲によって様々なものが考えられる。
又、前記一実施の形態の場合には、トンネル工事を例に挙げて説明したが、それ以外の各種掘削工事についても適用可能な場合がある。
本考案は、例えば、トンネル掘削工事において油圧ショベル等の土木工事機械のアームの先端に取り付けられる掘削用リッパに係り、特に周辺の構造物や掘削面と干渉することなく掘削作業を行うことができるよう工夫したものに係り、例えば、振動・騒音対策が必要な場所で掘削しながら支保工を順次設置して土留めしていく工法のトンネル掘削工事に好適である。
1 油圧ショベル(土木工事機械)
5 第1アーム
7 第2アーム
9 掘削用リッパ
11 第1油圧シリンダー機構
13 第2油圧シリンダー機構
15 第3油圧シリンダー機構
17 リッパー本体
19 チップ
21 第1連結部
22 第1軸
23 貫通孔
24 第2連結部
26 第2軸
27 貫通孔
31 プロテクタ
33 支保工

Claims (6)

  1. 土木工事機械にあってシリンダー機構によって駆動されるアームの先端部に着脱可能に連結されるリッパー本体と、上記リッパー本体の先端に着脱可能に取り付けられるチップと、を具備してなる掘削用リッパにおいて、
    上記リッパー本体を真っ直ぐな形状にしたことを特徴とする掘削用リッパ。
  2. 請求項1記載の掘削用リッパにおいて、
    上記チップも真っ直ぐな形状をなしていて、上記リッパー本体の長手方向と同方向に指向するように構成されていることを特徴とする掘削用リッパ。
  3. 請求項3記載のトンネル掘削用リッパにおいて、
    上記リッパー本体と上記アームとの連結部は、
    上記リッパー本体の上記アーム側端に設けられ上記リッパー本体を上記アーム先端部に第1軸を介して回動可能に連結する第1連結部と、
    上記リッパー本体の上記アーム側端に上記第1軸と平行に設けられた第2軸を介して上記リッパー本体と上記シリンダー機構とを回動可能に連結する第2連結部と、から構成されており、
    上記リッパー本体は上記第1軸と上記第2軸とを含む平面に垂直な方向よりも上記第2連結部側に傾斜して指向されることを特徴とする掘削用リッパ。
  4. 請求項3記載の掘削用リッパにおいて、
    上記リッパー本体の外周面にプロテクタを取り付けたことを特徴とする掘削用リッパ。
  5. 請求項4記載の掘削用リッパにおいて、
    上記プロテクタは上記チップの後方であって上記リッパ本体の回動方向に沿った両側に設けられていることを特徴とする掘削用リッパ。
  6. 請求項5記載の掘削用リッパにおいて、
    上記アーム側端を除いた先端側が幅狭に構成されていることを特徴とする掘削用リッパ。
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