JP3262213B2 - 斜面掘削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、崩落の危険がある
断崖等の斜面の岩石や土砂を掘削して下方に落とす場合
に用いられる斜面掘削方法に係り、特に、斜面に発破を
かけ、その後に斜面に残った岩石を下方に落下させて岩
石落下の危険を無くす工事を行う際に使用するに好適な
斜面掘削方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】山沿いの斜面に沿って施工されている道
路や線路等においては、斜面の岩石が道路や線路に落下
して事故を起こすことを防ぐため、崩落の危険のある斜
面に発破をかけ、その後、斜面に残った岩石を下方に掻
き落す工事が行われている。この工事を行う場合、従来
は、作業員がブレーカ等の作業具を用いて作業を行って
いる。

【０００３】一方、斜面作業車により掘削等の作業を行
う方法として、特開平４−１２０３１９号公報に開示さ
れた方法がある。この掘削方法は、斜面の上部の左右に
間隔をおいて２本のアンカーを埋め込み、一方、バック
ホウバケットを有する斜面作業車の後部に左右２台のウ
インチを搭載し、各ウインチにそれぞれ巻かれるワイヤ
ロープを前記左右のアンカーにそれぞれ接続し、バケッ
ト側を下向きにし、各ウインチをそれぞれ独自に作動さ
せてワイヤロープを巻取り繰出すと同時に、斜面作業車
の下部走行体を作動させて上下に走行させることによ
り、斜面作業車の昇降を行い、斜面作業車の横移動は、
左右のウインチの巻取り繰出し量に差を持たせて一たん
上昇（下降）後に下降（上昇）することにより行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、人手に
よる作業では、急斜面での作業であるため、作業環境も
悪く、また作業性も良くない。

【０００５】また、特開平４−１２０３１９号公報に開
示されているように、斜面作業車に搭載した２台のウイ
ンチの操作により昇降を行う方法の場合、左右のウイン
チの巻取り、繰出し量に差を持たせることによって斜め
横移動を行うため、ウインチの巻取り、繰出し量の調整
が難しく、所望の位置に横移動することが困難であり、
また、横移動可能な範囲も作業車を支持するアンカー間
に限られ、作業範囲が限定されやすいという問題点があ
る。

【０００６】本発明は、上記した問題点に鑑み、斜面に
おける岩石や土砂の除去作業が安全に能率良く行え、し
かも作業性のよい斜面掘削方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の斜面掘
削方法は、上記目的を達成するため、斜面の上部に支持
機の走行路を施工し、 該走行路に支持機を置き、 該支持機に搭載したウインチにより巻取り繰出しされる
ワイヤロープにより、斜面上に置いた斜面掘削機を支持
し、 斜面掘削機を遠隔操作することにより、斜面掘削機の多
関節アームおよび掻き落とし具を作動させて斜面の岩石
を下方に掻き落とし、 前記支持機によりワイヤロープを介して斜面掘削機を支
持した状態で前記ウインチを作動させてワイヤロープを
巻取りあるいは繰出すと同時に、遠隔操作により、斜面
掘削機の下部走行体を駆動させて走行させることによ
り、斜面掘削機の斜面の昇降を行い、 支持機の走行路上の走行による移動と、ワイヤロープの
巻取り繰出しおよび斜面掘削機の斜面上の走行により斜
面掘削機の横方向の位置移動を行うことを特徴とする。

【０００８】本願の請求項２の斜面掘削方法は、前記支
持機として下部走行体上に旋回装置を有するものを用
い、該支持機の走行路上の走行による移動のみならず、
旋回装置の作動によりワイヤロープの繰出し位置を横方
向に変化させることを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１においては、斜面掘削機による掘削
は、斜面掘削機の遠隔操作により行われるため、斜面に
おいて作業員が岩石の落下作業を行う必要がない。支持
機からのワイヤロープにより、斜面上の斜面掘削機を支
持することにより、斜面掘削機が斜面から落下すること
を防ぎ、また、斜面掘削機の転倒を防ぐ。斜面掘削機の
上下方向への走行と、支持機によるワイヤロープの巻取
り繰出しを同時に行うことにより、斜面掘削機をワイヤ
ロープによって常に支持した状態で斜面上を昇降させる
ことができる。また、支持機の走行路上の移動と斜面掘
削機の走行、ならびに支持機によるワイヤロープの巻取
り繰出しにより、斜面掘削機の斜面上の横方向の移動を
行うことができる。

【００１０】請求項２においては、ある限られた範囲に
ついては、支持機の持つ旋回装置の作動により、斜面掘
削機のワイヤロープによる支持点を、支持機の走行によ
らずに変化させることができ、より細かく、かつ迅速に
支持点の変更を行うことができる。また、支持機の走行
と旋回により、ワイヤロープ支持点の調整範囲を拡大す
ることができ、これにより、斜面掘削機を斜面上の横方
向の任意位置にかつ迅速に移動させることができると共
に、斜面の横方向の移動範囲を大きくすることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明による斜面掘削方法
の一実施例を示す側面図、図２は斜面掘削前の準備工程
を示す図である。本実施例においては、崩れるおそれの
ある斜面を崩すため、まず、図２（Ａ）に示すように、
発破により斜面の岩盤を削る。図２（Ａ）において、１
ａは発破をかける前の断崖等の斜面、１は発破により斜
面の一部を崩落させた後の斜面、１ｂは斜面下部の道路
や線路等である。

【００１２】発破により斜面１ａの崩壊しやすい部分を
崩した後、斜面１の上部に、図１に示す斜面掘削機５を
支持する支持機２を横移動させる走行路３を斜面１の上
部に施工する。この走行路３の施工は、人手によりブレ
ーカ等を用いて行うか、あるいはヘリコプターにより運
び上げた小型油圧ショベルあるいは破砕機（油圧ショベ
ルの多関節アームの先端に振動式のチゼルを取付けたも
の）等を用いて施工する。

【００１３】前述のように、発破により斜面１を形成し
た後、図２（Ｂ）に示すように、前記支持機２を走行路
３上に上げるため、ケーブルクレーン６を、発破により
破砕した斜面１の下部１ｂの道路等と前記走行路３との
間に設置する。そして、支持機２を構成部品ごとに運び
上げる。そして、走行路３上で支持機２を組立てる。な
お、この支持機２を走行路３に上げる手段としてヘリコ
プターを使用し、ヘリコプターで分解輸送してもよい。
また、走行路３を施工する前にケーブルクレーン６を設
置して小型のショベルや破砕機を斜面の上部に上げ、そ
の油圧ショベルや破砕機により走行路３を施工してもよ
い。

【００１４】前記支持機２は、図３の側面図および図４
の平面図に示すように、クローラ式下部走行体７上に旋
回装置８を介して上部旋回体９を設置し、該上部旋回体
９上にエンジン発電機１５と、該発電機１５を電源とす
る電動モータ１０ａにより駆動されるウインチ１０と、
電動モータ１６ａにより駆動される油圧ポンプ１６と、
油タンク１７と、電動モータ１９ａによりファンが駆動
されるオイルクーラ１９と、斜面掘削機５に電力を供給
するケーブル１８を巻取り繰出しする定トルクモータ２
０ａ付きのケーブルリール２０と、コントロールバルブ
２３とを搭載すると共に、オペレータの持つ操作用無線
式送信器２１からの操作信号を受信する受信器２２を搭
載する。

【００１５】また、上部旋回体９には油圧シリンダ１３
により起伏されるブーム１２を取付け、該ブーム１２の
先端にはシーブ１１ａ、１１ｂを取付け、また、上部に
ガイドシーブ１４ａ、１４ｂを取付けている。そして、
前記ウインチ１０により巻取り繰出しされるワイヤロー
プ４を、ブーム１２上のガイドシーブ１４ａおよびブー
ム先端のシーブ１１ａに掛けて繰出し、一方、ケーブル
リール２０に巻かれたケーブル１８を、ブーム１２上の
ガイドシーブ１４ｂおよびブーム１２の先端のシーブ１
１ｂに掛けて繰出すように構成されている。ブーム１２
は内蔵油圧シリンダにより伸縮される伸縮式ブームであ
る。ブーム１２の先端には台６０を垂下して取付けてい
る。該台６０は高さ調整可能である。

【００１６】該支持機２は、オペレータの持つ操作用無
線式送信器２１からの操作信号を受信器２２で受信し、
受信された操作信号により、前記エンジン発電機１５
と、油圧ポンプ１６用電動モータ１６ａと、オイルクー
ラ１９の電動モータ１９ａの駆動停止、ウインチ１０用
電動モータ１５ａの駆動、停止、コントロールバル２３
の切り換え制御による下部走行体７、旋回装置８の駆動
停止およびブーム起伏用油圧シリンダ１３やブーム１２
の内蔵油圧シリンダの遠隔制御を行う構成を有するもの
である。なお、このような遠隔操作式ではなく、オペレ
ータが支持機２に乗車して操作する方式としてもよい。

【００１７】一方、斜面掘削機５は、図５の側面図およ
び図６の平面図に示すように、左右に走行用油圧モータ
２４ｂを有するクローラ式下部走行体２４を有する。該
斜面掘削機５は、斜面１にある岩石を容易に乗り越えて
走行できるように、下部走行体２４を船形（即ち図５に
示すように下部走行体２４の前端ａおよび後端ｂを斜め
に）構成している。また、該下部走行体２４の骨格を構
成する下部車体２４ａには、図７の側面図に示すよう
に、上部車体２５が後部の枢着軸４８を中心として回動
自在に取付けられ、油圧シリンダ４９の伸長によりリン
ク５０、５１を介して上部車体２５の前部が持ち上げる
ことができ、その結果、上部車体２５の後方を下げるこ
とにより、斜面掘削機５の重心が後方に移動し、これに
より斜面において斜面掘削機５が安定して支持されるよ
うにしている。

【００１８】上部車体２５の前部には、図６に示すよう
に、縦ピン２６を中心にスイングシリンダ２７により左
右に例えば６０度の範囲で旋回自在に旋回台２８を取付
け、該旋回台２８に多関節アーム２９を取付けてなる。
図５に示すように、該多関節アーム２９は、ブームシリ
ンダ３０により旋回台２８に起伏自在に取付けたブーム
３１と、該ブーム３１の先端にアームシリンダ３２によ
り上下に回動自在にピン付けしたアーム３３とからな
り、該アーム３３の先端に、フェース型のバケット３４
をバケットシリンダ３５により回動されるように取付け
てなる。

【００１９】また、該斜面掘削機５は、図６に示すよう
に、上部車体２５上に、電動モータ３６ａと、該電動モ
ータ３６ａにより駆動される油圧ポンプ３６と、オイル
クーラ３７と、油タンク３８と、コントロールバルブ３
９を搭載すると共に、オペレータの持つ操作用無線式送
信器４６からの操作信号を受信する受信器４７を有す
る。該受信器４７は、に受信された操作信号により、前
記電動モータ３６ａの起動、停止や、コントロールバル
ブ３９の制御による走行用油圧モータ２４ｂの作動、停
止や、前記スイングシリンダ２７並びに多関節アーム２
９のシリンダ３０、３２、３５、上部車体２５起伏用の
油圧シリンダ４９、後述のアウトリガー５５、５６の上
げ下げ用油圧シリンダ５２、５３を遠隔制御するもので
ある。

【００２０】前記アウトリガー５５、５６は、図６およ
び図８の側面図に示すように、下部車体２４ａの前後
に、枢着軸６１、６２を中心として油圧シリンダ５２、
５３によりそれぞれ回動されるようにそれぞれ左右１対
ずつ取付けられており、掘削作業時には油圧シリンダ５
２、５３を伸長させることによりこれらのアウトリガー
５５、５６を下部走行体２４の下面より下方に突出させ
ることによって斜面１に押し当てるようにしている。前
部のアウトリガー５５は、斜面掘削機５の下部走行体２
４より前部に突出させて斜面掘削機５を支持することに
より、斜面掘削機５が前のめりに転倒することを防止す
るものであり、後部のアウトリガー５６は前記バケット
３４の代わりに油圧ブレーカを取付けて破砕作業を行う
場合に斜面掘削機５を支持する役目を果たす。

【００２１】該斜面掘削機５は、図５、図６に示すよう
に、上部車体２５の後部の左右に、それぞれ上下１組の
ブラケット４０、４１を有し、一方、前記支持機２から
繰出されるワイヤロープ４の先端に着脱自在に接続され
るブラケット４２には左右２個のシーブ４３、４４を有
し、各シーブ４３、４４に、前記上下のブラケット４
０、４１にそれぞれ両端を接続したワイヤロープ６３、
６４を掛けてなる。また、ブラケット４２は、ケーブル
１８を接続するコネクタ５７を有し、コネクタ５７と前
記電動モータ３６ａとは伸縮ケーブル５８を介して接続
されている。

【００２２】このような斜面掘削機５を準備しておき、
図２（Ｂ）に示した前記ケーブルクレーン６により斜面
掘削機５を走行路３に引き上げ、支持機２のワイヤロー
プ４およびケーブル１８を斜面掘削機５のブラケット４
２とコネクタ５７にそれぞれ接続する。

【００２３】次に図１、図３に示すように、支持機２の
オペレータは、ブーム１２の伸縮量を調整して台６０を
走行路３の縁に置く。一方、斜面掘削機５のオペレータ
は、無線による遠隔操作により油圧シリンダ４９を伸長
させて上部車体２５の前部を持ち上げ、斜面掘削機５の
走行用油圧モータ２４ｂを作動させて斜面掘削機５を斜
面に沿って下ろす。同時に、支持機２のオペレータは、
ウインチ１０を作動させてワイヤロープ４を繰出し、こ
れによりワイヤロープ４が張った状態に保って斜面掘削
機５を下ろす。斜面掘削機５が掘削作業を行うべき箇所
に達したら、油圧シリンダ５２、５３を伸長させてアウ
トリガー５５、５６を下ろしてアウトリガー５５、５６
により斜面掘削機５を支持する。

【００２４】そして、斜面掘削機５のオペレータが無線
による遠隔操作により多関節アーム２９およびバケット
３４を前方向に回動させて斜面１に残留する岩石や土砂
を掻き落とす。

【００２５】斜面掘削機５の斜面１における昇降は、前
記支持機２によりワイヤロープ４を介して斜面掘削機５
を支持した状態で前記ウインチ１０を作動させ、これに
よりワイヤロープ４を巻取りあるいは繰出すと同時に、
遠隔操作により、斜面掘削機５の下部走行体２４の油圧
モータ２４ｂを駆動して走行させることにより行う。

【００２６】斜面掘削機５の横方向の移動は、図９に示
すように、支持機２を矢印ａで示すように、走行路３上
を走行させて移動した後、斜面掘削機５の下部走行体２
４の油圧モータ２４ｂを駆動して矢印ｂに示すように斜
面１上を斜めに上昇（または下降）させ、同時にワイヤ
ロープ４をウインチ１０により巻取り（または繰出
し）、その後、斜面掘削機５を矢印ｃで示すように下降
（または上昇）させることにより行う。このように、１
方向からワイヤロープ４によって支持すれば、前記公報
に記載のように２台のウインチの巻取り繰出し量を異な
らせる方法に比較し、簡単な操作で容易に位置変えを行
うことが可能となる。

【００２７】また、本実施例においては、支持機２の旋
回装置８を作動させてブーム１２の向きを図９のｄ、ｅ
に示すように変えることにより、ワイヤロープ４の支持
点を横方向に移動することができ、ワイヤロープの支持
点の制御範囲が広がり、支持点を容易に調整することが
できる。

【００２８】本発明の斜面掘削方法は、発破により斜面
を破砕、崩壊させるのではなく、例えば３０度程度の傾
斜の比較的緩やかな斜面における岩石や土砂の除去作業
にも用いることができる。また、上記実施例において
は、多関節アームの先端に取付ける掻き落とし具として
フェース型バケットを使用した例を示したが、ホークや
回転式のものを使用してもよい。

【００２９】

【発明の効果】請求項１によれば、斜面上において斜面
掘削機を走行させると同時に、斜面上部に設けた走行路
に置いた支持機から繰出すワイヤロープにより斜面掘削
機を支持した状態で斜面の岩石や土砂を掘削して落とす
ようにしたので、人手により斜面の掘削を行う場合に比
較してはるかに安全にしかも能率良く掘削作業を行うこ
とができる。また、斜面掘削機が走行路上の支持機によ
り支持されるので、支持機を走行路に沿って移動させる
ことにより、ワイヤロープの支持点を容易に移動させる
ことができ、横移動も容易に行え、作業性が向上する。

【００３０】請求項２によれば、ある限られた範囲につ
いては、支持機の持つ旋回装置の作動により、斜面掘削
機の横方向の支持点を、支持機の走行によらずに変化さ
せることができ、より細かく、かつ迅速に支持点の調整
ができる。また、支持機の走行と旋回により、ワイヤロ
ープ支持点の調整範囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による斜面掘削方法の一実施例を示す側
面図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）は斜面掘削を実施する前の準備
工程を示す図である。

【図３】図１の実施例の方法を実施する支持機の一例を
示す側面図である。

【図４】図３の支持機の平面図である。

【図５】図１の実施例の方法を実施する斜面掘削機の一
例を示す側面図である。

【図６】図５の斜面掘削機の平面図である。

【図７】図５の斜面掘削機の上部車体の取付け構造を示
す側面図である。

【図８】図５の斜面掘削機のアウトリガーの取付け構造
を示す側面図である。

【図９】本実施例における作業状態を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１：斜面、２：支持機、３：走行路、４：ワイヤロー
プ、５：斜面掘削機、６：ケーブルクレーン、７：下部
走行体、８：旋回装置、９：上部旋回体、１０：ウイン
チ、１１ａ、１１ｂ：シーブ、１２：ブーム、１３：油
圧シリンダ、１５：エンジン発電機、１６：油圧ポン
プ、１７：油タンク、１８：ケーブル、２０：ケーブル
リール、２１：送信器、２２：受信器、２３：コントロ
ールバルブ、２４：下部走行体、２４ａ：下部車体、２
５：上部車体、２７：スイングシリンダ、２８：旋回
台、２９：多関節アーム、３４：バケット、３６ａ：電
動モータ、３６：油圧ポンプ、４２：ブラケット、４
３、４４：シーブ、４６：送信器、４７：受信器、４
８：枢着軸、４９：油圧シリンダ、５０、５１：リン
ク、５２、５３：油圧シリンダ、５５、５６：アウトリ
ガー、６０：台、６３、６４：ワイヤロープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐直 康二 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日立建機株式会社内 (72)発明者 正村 雅幸 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日立建機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−118053（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−120319（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 3/32 E02D 17/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削する斜面の上部に支持機の走行路を施
   工し、 該走行路に支持機を置き、 該支持機に搭載したウインチにより巻取り繰出しされる
   ワイヤロープにより、斜面上に置いた斜面掘削機を支持
   し、 斜面掘削機を遠隔操作することにより、斜面掘削機の多
   関節アームおよび掻き落とし具を作動させて斜面の岩石
   を下方に掻き落とし、 前記支持機によりワイヤロープを介して斜面掘削機を支
   持した状態で前記ウインチを作動させてワイヤロープを
   巻取りあるいは繰出すと同時に、遠隔操作により、斜面
   掘削機の下部走行体を駆動させて走行させることによ
   り、斜面掘削機の斜面の昇降を行い、 支持機の走行路上の走行による移動と、ワイヤロープの
   巻取り繰出しおよび斜面掘削機の斜面上の走行により斜
   面掘削機の横方向の位置移動を行うことを特徴とする斜
   面掘削方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記支持機として下部走行体上に旋回装置を有するもの
   を用い、 該支持機の走行路上の走行による移動のみならず、旋回
   装置の作動によりワイヤロープの繰出し位置を横方向に
   変化させることを特徴とする斜面掘削方法。