JP3734480B2 - 地雷処理装置 - Google Patents

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    • F41H11/00Defence installations; Defence devices
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    • F41H11/16Self-propelled mine-clearing vehicles; Mine-clearing devices attachable to vehicles
    • F41H11/18Self-propelled mine-clearing vehicles; Mine-clearing devices attachable to vehicles with ground-impacting means for activating mines by the use of mechanical impulses, e.g. flails or stamping elements

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に埋設された地雷を強制的に爆破して処理する地雷処理機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、地球上の各地において、しばしば大規模な紛争が発生し、戦闘手段の1つとして地雷が使用されている。そして、停戦後に安全な通行等を確保するためには、地中に埋設された地雷を処理する必要がある。従来、地中に埋設された地雷を処理する場合、一般に、作業者が地雷探知器を支持し、歩きながら手動によって地雷探知器を操作して地雷の位置を確認したのち、地雷を爆破したり掘り起こして回収するなどしている。
【0003】
これに対して、発明者は先に、安全に、かつ広い範囲に渡って処理または探知でき、また、急な斜面や機械が入れないような狭い場所へも長いリーチを伸ばして広範囲に作業でき、土砂の埋まっている対人用の地雷でもこれを確実に掘り出して切削破壊でき、これに加えて草、ブッシュ、地雷、灌木、切株、高い喬木などの切削・粉砕による幅広い作業が可能で、作業量も大きく、粉砕処理したあとも地雷や灌木などの残骸を効率良く選別または、整地や溝掘りなどの作業に使用できるものとして下記公報のものを出願し、特許を取得した。
【0004】
【特許文献1】
特開平11-183095 号公報(特許第3177737 号)
【特許文献2】
特開2000-130996 号公報(特許第3016018 号)
【特許文献3】
特開2001-74398 号公報(特許第3096847 号)
【0005】
これらは、図13に示すように、バックホウ等のショベル機で使用する重機車両1の起伏かつ屈折自在なアーム2の先端に、バケットに代えて回転ドラム13の周面にカッタビット11を植設し、深さ30cm程度以上まで切削可能で、進行方向に対して反対側に排土可能なロータリカッタ12を取り付けたものである。
【0006】
アーム2の先端に回転式カッタを装備し、カッタを回転させながら旋回、ブームアームを作動させ、荒地に生えているブッシュ、草等も切削粉砕すると同時に、さらに地表面下に埋設されている対人地雷をも一気に粉砕処理することができる。特に、高速で回転するロータリカッタは回転ドラム周面にカッタビットを植設し、深さ30cm程度まで切削可能なものなので、対人地雷が土中に埋もれていてもこれを掘り出し、カッタビットが地雷に接触すると打撃された対人地雷は変形し、内部の火薬系列が破壊されるとともに、電気回路が切断される。
【0007】
次の歯(カッタビット)で対人地雷はロータリカッタ中に巻き込まれ、ケースと蓋が分離して火薬類が粉々に飛散してしまう。
【0008】
このため、電気式信管の対人地雷はまったく爆発せず、一方、機械式信管の対人地雷では、信管のみが破裂するだけで、対人地雷本体が爆発することはない。処理された地雷は、ケース、蓋、電気回路基板に分かれて地上に排出され、進行方向に対して反対側に排土されるので、対人地雷の上に泥が被さりこれが埋まってしまうこともない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前記地雷処理装置は、もっぱら対人地雷の地雷処理を行うもので、対戦車地雷等の比較的大型地雷については、ロータリカッタでの破砕処理は適切なものではなかった。そこで、対戦車地雷等はスケルトンバケットを使用し、標示された位置の土中にある対戦車地雷、不発弾等を爆発させないように慎重に掘り出し、機械本体後方にスケルトンバケット内の土を少しずつ蒔きだし、対戦車地雷、不発弾を分離し、露出させる。事後、人力等により、爆発地点に運搬し処理をしていた。
【0010】
このような対戦車地雷等の比較的大型地雷について対戦車地雷等の比較的大型地雷についての処理として、回転ドラムにチェーンを設け、チェーンを回転によって地面に叩きつけ、地中に埋まる地雷を爆発させる方法が、特開平9−311000 号公報、特開平10−253298 号公報、特開平11−316100 号公報等に提案されている。
【0011】
例えば、特開平9−311000 号公報では、図13に示すように、これらは、例えばブルドーザと同様に構成したクローラ走行体による走行体15に、地雷を処理するための作業機として、多数のチェーン16を備えたチェーン式地雷爆破装置17、チェーン式地雷爆破装置17によって爆破できなかった地雷を回収するための地雷回収手段であるレーキ回収装置18を備えたものが示される。
【0012】
レーキ回収装置18は、レーキ本体19が、下部先端に複数のレーキ刃21を幅方向に等間隔に取り付けた受板20を有し、地雷を確実に回収できるようにしてある。受板20の上部には、格子状(または網状)の窓部22を設けて、運転室からレーキ回収装置18の先端部を視認することができる。
【0013】
レーキ本体19は、背面の下部が、基端側を走行体15のトラックフレーム23に枢着してある一対の揺動アーム24の先端部に枢着し、レーキ本体19の背面上部と各揺動アーム24の中間部との間には、俯仰シリンダ25が軸着し、この俯仰シリンダ25を作動させることにより、レーキ本体19を揺動アーム24の先端部を中心に俯仰させることができる。
【0014】
また、レーキ本体19の背面には、レーキ本体19を上下方向に揺動させるレーキシリンダ27のロッドを枢着し、シリンダヘッド側が走行体15に設けた3角形状をなす取付ブラケット28の上端部に枢着してあり、ロッドを伸縮することにより、レーキ本体19を上下動させることができる。そして、レーキ本体19は、通常のブルドーザと同様に、走行体15の左右方向に傾斜可能となっていて、いわゆるチルト操作ができるようにしてある。
【0015】
地雷爆破装置17は、レーキ本体19に取り付けてある。すなわち、レーキ本体19の両側部には、支持アーム29の基端部を揺動自在に取り付け、これらの支持アーム29の先端部に、チェーン16を取り付けた回転軸30を回転自在に設けた。また、レーキ本体19の支持アーム29の枢着点の上方と各支持アーム29の上部との間には、揺動シリンダ31を軸着し、支持アーム29を介して回転軸30を上下動できる。
【0016】
そして、回転軸30の周面には、回転軸30の軸方向と周方向とに適宜の間隔をもって固定した複数のチェーン16が固定してある。そして、一方の支持アーム29には、回転軸30の一端に接続した油圧モータを先端部に取り付け、この油圧モータを回転駆動することにより、回転軸30を介してチェーン16を振り回し、チェーン16を地面に叩きつけて衝撃を与えることができる。
【0017】
このようにして、複数のチェーンを回転させて地面に打撃を与え、爆破するようにしているため、作業者が地上において直接処理する必要がなく、作業者の危険を回避できるとともに、迅速な処理が可能となる。そして、地雷の埋設位置が深いために爆破できないものや不発地雷は、レーキ回収装置によって掘り起こして回収できるようにしているため、地雷の処理を安全、確実に行うことができる。
【0018】
しかし、この処理方法は地雷を爆破することになるので、その爆発の勢いにより地雷処理装置や無限軌道車が損傷を受け、地雷除去作業に支障をきたす。特にチェーン式地雷爆破装置17の部分は大きな衝撃を受ける。また、レーキ本体19が凹状湾曲板として爆風防止板の役割も発揮できるが、このレーキ本体19が自体も強力な爆風を受けると、各種シリンダー類に損傷を与えるおそれがある。
【0019】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、チェーンハンマーを地面に叩きつけることにより、地中に埋まった地雷を爆破して処理する場合に、シリンダー等の伸縮機構を初めとして各部品が地雷の爆発に対して損傷を受けるおそれがないようにした地雷処理装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第1に、バックホウ等のショベル機で使用する重機車両の起伏かつ屈折自在なアームの先端に、着脱自在に取り付けるレーキにその前方に位置する爆風防止板を回転自在に設け、爆風防止板から前方に突設するアームでチェーンハンマーを設けたドラムを支承するチェーン式地雷爆破装置を該爆風防止板に一体的に設け、爆風防止板の裏側とレーキとにショックアブソーバーを架設したことを要旨とするものである。
【0021】
第2に、ショックアブソーバーは、ショックアブソーバー付きのシリンダーとしてコイルバネを内蔵させたシリンダーを爆風防止板の裏側とレーキとに架設するチェーンハンマー位置制御用の油圧またはエアーシリンダーと結合させること、第3に、爆風防止板の上部に爆風抜き用の窓孔を設け、この窓孔にチェーンすだれを設けること、第4に、チェーンの先端の分銅は、チェーンの先端にシャックルによって取り付けられ、打撃面の形状をそり状の曲率面とすることを要旨とするものである。
【0022】
請求項1記載の本発明によれば、爆風防止板とチェーン式地雷爆破装置は一体であり、これがバックホウ等のショベル機で使用する重機車両の起伏かつ屈折自在なアームの先端に着脱自在に取り付けるレーキに設けられ、チェーン式地雷爆破装置がドラムの回転によってチェーンを地面に叩きつけることにより、地中に埋まった地雷を爆破する。そして、レーキは事前に地雷等を掘り起したり、不発地雷を回収したりする作業を行う。
【0023】
その際、地雷の爆発による爆風の衝撃をショックアブソーバーが吸収することにより、爆風防止板とチェーン式地雷爆破装置は衝撃を回避できるものとなり、これらのフレームやアームやシリンダーの変形、損傷を防止することができる。なお、爆風防止板とチェーン式地雷爆破装置は一体であり、いずれの受ける衝撃も前記ショックアブソーバーが吸収できるが、特に爆風防止板は衝撃を一手に受けるものであり、この爆風防止板の受ける衝撃を吸収できる。
【0024】
請求項2記載の本発明によれば、前記作用に加えて、ショックアブソーバーはチェーンハンマー位置制御用の油圧またはエアーシリンダーと結合させることでこのシリンダーを確実に保護でき、また、場所を取らないで設けることができる。
【0025】
請求項3記載の本発明によれば、爆風防止板の上部に爆風抜き用の窓孔を設けることで、爆風防止板が広面積で爆風を受けることによる過大な衝撃をこの窓孔より爆風を逃すことで和らげることができ、また、この窓孔にチェーンすだれを設けることで窓孔から抜け出ようとするフラグメント(破片)を阻止できる。しかも、チェーンすだれであることで、爆風に対する無理な阻止とはならない。
【0026】
請求項4の本発明によれば、チェーンの先端の分銅は、チェーンの先端にシャックルによって取り付けられ、打撃面の形状をそり状の曲率面とすることでより打撃面積を広く確保でき、フレールハンマーとして効率のよい打撃ができる。また、分銅自体の痛みも少ないものとなる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明の地雷処理装置の1実施形態を示す斜視図で、前記従来例を示す図13と同じく、本発明の地雷処理装置も現在市場で最も多用されているバックホー等のシャベル等で使用する重機車両(ベースマシン)1を使用するが、この重機車両1には起伏かつ屈折自在なアーム2と排土板10とが設けられている。3は運転席(キャビン)、4は走行のための履帯であるが、このようなクローラ式のものの他に履帯の代わりに車輪を有するホイールタイプのものでもよい。履帯4では急な斜面等で威力を発揮するが、ホイールタイプの場合は平地での前(後)進力が増す。前記排土板10は防爆用ブレードであり、ブレードシリンダー10aを有する。
【0028】
なお、このようなクローラ式のものの他に履帯の代わりに車輪を有するホイールタイプのものでもよい。履帯4では急な斜面等で威力を発揮するが、ホイールタイプの場合は平地での前(後)進力が増す。
【0029】
起伏かつ屈折自在なアーム2はブーム2a、アーム2b、ブームシリンダ2c、アームシリンダ2d、バケットシリンダ2eで構成され、その先端にはアタッチメント側のピン6の抱持間隔を可変とするネジハンドル式のスライド機構5bを組み込んだアタッチメント着脱装置5を設けた。このアタッチメント着脱装置5はアタッチメントのピン6を抜かずに組み替えできるものでクイックヒッチと称せられ、その詳細は図11、図12で交換動作を説明する。
【0030】
スライド機構5bは可動爪5cとロックバー5dとセットスクリュー5eからなる。脱着はアタッチメント側の油圧ホースを外した状態でこのアタッチメント着脱装置5側にピンに合わせたもう片側の可動爪5cを縮めておき、もう一つのピンに合わせた後、セットスクリュー5eを工具で回して可動させロックバー5dでロックさせる。
【0031】
図中9はアタッチメントとしてのレーキで、レーキ9は、周知のごとく鋤状で、先端にレーキ刃9aを設けた鋤の刃9bを幅方向に間隔を存して有し、図2等に示すように鋤の刃9bの下部同士の隙間は横桟による格子体9cとして構成した。また、上面は平坦面として、ここにブラケットにより支承する前記ピン6を相互に間隔を存して平行に設けた。
【0032】
前記レーキ9の前方位置に、鋼製の壁板である爆風防止板32を軸着して回転自在に設け、さらに、爆風防止板32の前方にこれと一体にアーム33を2本並行して突設する。なお、爆風防止板32はレーキ9に前方に突設する支持アーム37で下側近くを軸支するものであり、前記アーム33はこの支持アーム37に直状に並ぶ。
【0033】
また、爆風防止板32の上部には矩形の爆風抜き用の窓孔32aを設け(図示では左右に2個)、この窓孔32aに上端のみを固定して吊下げたチェーンを適宜間隔で並べてなるチェーンすだれ38を設ける。
【0034】
前記アーム33はその先端でチェーンハンマー34を設けたドラム35を支承することでチェーン式地雷爆破装置36を構成する。図中39はドラム35を回動するモータである。
【0035】
チェーンハンマー34は図6に示すように、チェーン34aの先端に分銅34bをシャックル34cを介して設けたものであるが、この分銅34bは図7、図8に示すように打撃面40の形状をそり状の曲率面とすることで、打撃面積を広く確保でき、フレールハンマーとして効率のよい打撃ができ、また、分銅34b自体の痛みも少ないものとなる。
【0036】
また、爆風防止板32の裏側とレーキ9とに図9に示すようにコイルバネ41aを内蔵させたシリンダー41bによるショックアブソーバー41を架設した。図中41cはコイルバネ41aで付勢されるロッドである。
【0037】
このショックアブソーバー41は単体で設けてもよいが、本実施形態では、ショックアブソーバー付きのシリンダーとして爆風防止板32の裏側とレーキ9とに架設するチェーンハンマー位置制御用の油圧またはエアーのシリンダー42とフランジ結合等で合体させ、両者を一体とした。
【0038】
図15は前記ショックアブソーバー41の他例を示すもので、シリンダー41bにはシリンダーピストン41dを間にしてコイルバネ41aを前後に配設したものとした。
【0039】
次に使用法について説明する。各種情報の事前調査結果から、地雷等があると予想される場所に本発明の地雷処理装置装置(システム)を使用する場合、全体作業の効率性のため、事前の作業準備が必要である。
【0040】
先ず、作業位置を確認する。作業開始点に基準杭を打ち、杭の位置を明確な測量点からプロットする。これは、作業記録、報告、地雷処理地図作製のため重要である。次いで、作業区画を設定する。作業区画は、機械本体の移動距離を最小にし、作業効率を上げるよう、地形や植生に応じ、アタッチメントであるロータリーカッタやレーキ9の適正な交換を考慮して順序を計画する。
【0041】
前記ロータリーカッタの図示は省略するが、前記特許文献1の特開平11-183095 号公報(特許第3177737 号)、特許文献2の特開2000-130996 号公報(特許第3016018 号)、特許文献3の特開2001-74398号公報(特許第3096847 号)等で示たようなものである。
【0042】
重機車両1は履帯4や車輪で前進・後退し、また旋回する。運転席3に作業者が乗り、これを運転するが起伏かつ屈折自在なアーム2によりロータリーカッタやレーキ9を操作するが、地表を覆う樹木、灌木、葦、草が地雷等探知作業や処理作業を妨害する場合、ロータリーカッタを横から旋回しつつ移動することにより、簡単に処理できる。
【0043】
しかし、植生に中に隠れて不発弾があると予想され、作業前の視認が困難な場合、作業段階により安全を確保する。第1段階は、地上30〜40cmの高さで、不発弾に触れないように植生をカットする。第2段階は、事後の探知作業を容易に行えるように、植生を10cm以下にカットする。
【0044】
対人地雷の処理は、探知作業により明らかになった対人地雷の位置を重点に、全ての地域をロータリーカッタにより隈なくクリアリングし、対人地雷を処理する。処理作業は、ロータリーカッタのガイド底面を地表に接触させながら、旋回し、ロータリーカッタのカッタビットの刃先が地下30cmまで達するようにする。土地の固さや地面に凹凸に応じ、旋回速度を変化させたり、2段階作業により十分な深さを確保する。
【0045】
対人地雷は、ロータリーカッタの高速回転により、爆発することなく破壊され、破片が地上に放出される。種類によっては、信管のみが破裂することがあるが、装置に対する影響はない。
【0046】
対戦車地雷及び不発弾はロータリーカッタとレーキ9を交換して、チェーン式地雷爆破装置36で、ドラム35の回転によってチェーンハンマー34を地面に叩きつけることにより、地中に埋まった地雷を爆破する。そして、レーキ9は事前に地雷等を掘り起したり、不発地雷を回収したり、チェーンハンマー34で除去できなかった地雷を深さ50cmまで掘り起こすことができる。
【0047】
前記爆破の際は、地雷の爆発による爆風の衝撃をショックアブソーバー41が吸収することにより、爆風防止板32とチェーン式地雷爆破装置36は衝撃を回避できるものとなる。
【0048】
前記図15に示すダブルコイルバネ方式のショックアブソーバー41を用いる場合は、地雷の爆風が生じ、チェーンハンマー34が上に押し上げられる衝撃をロッド41cと反対側にあるコイルバネ41a(図15で右側)で吸収し、チェーンハンマー34が地面に着地するときの衝撃を反対側のコイルバネ41a(図15で左側)で緩衝する。
【0049】
爆風防護板32は運転席3からチェーン式地雷爆破装置36の操作状況を看取するためと、チェーンハンマー34の打撃により爆破された地雷の爆風を逃すために上部に窓孔32aを設けてあり、また、この窓孔32aに設けたチェーンすだれ38は爆風によるフラグメントが窓孔32aを通り越して重機車両1に当たるのを防ぐ。
【0050】
あえて窓孔32aの下辺にチェーンを固定せずにすだれ状にしたのは、爆風の衝撃を受け流しつつフラグメントを食い止めるためで、これが下辺をもチェーンを固定していたら、爆風の衝撃をストレートに受けてしまい、引きちぎられるおそれがあるからである。
【0051】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の地雷処理装置は、チェーンハンマーを地面に叩きつけることにより、地中に埋まった地雷を爆破して処理する場合に、シリンダー等の伸縮機構を初めとして各部品が地雷の爆発に対して損傷を受けるおそれがないものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の地雷処理装置の1実施形態を示す斜視図である。
【図2】本発明の地雷処理装置の1実施形態の要部を示す背面方向から斜視図である。
【図3】本発明の地雷処理装置の1実施形態の要部を示す側面図である。
【図4】本発明の地雷処理装置の爆風防止板の正面と背面の組み合わせ図である。
【図5】本発明の地雷処理装置の重機車両部分の側面図である。
【図6】本発明のチェーンハンマーによるチェーン式地雷爆破装置の斜視図である。
【図7】本発明のチェーンハンマーの別例を示す斜視図である。
【図8】本発明のチェーンハンマーの別例を示す分胴部分の斜視図である。
【図9】本発明のショックアブソーバーの単体使用の伸びた状態と縮んだ状態の斜視図である。
【図10】本発明のショックアブソーバー付きのシリンダーの伸びた状態と縮んだ状態の斜視図である。
【図11】アタッチメント着脱装置の伸ばした状態の説明図である。
【図12】アタッチメント着脱装置の縮めた状態の説明図である。
【図13】従来例を示す側面図である。
【図14】他の従来例を示す側面図である。
【図15】本発明で使用するショックアブソーバーの他例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1…重機車両
2…起伏かつ屈折自在なアーム
2a…ブーム 2b…アーム
2c…ブームシリンダ 2d…アームシリンダ
2e…バケットシリンダ 3…運転席
4…履帯 5…アタッチメント着脱装置
5a…リンク機構 5b…スライド機構
5c…可動爪 5d…ロックバー
5e…セットスクリュー
6…ピン
9…レーキ 9a…レーキ刃
9b…鋤の刃 9c…格子体
10…排土板 10a…ブレードシリンダー
11…カッタビット 12…ロータリカッタ
13…回転ドラム
15…走行体 16…チェーン
17…チェーン式地雷爆破装置 18…レーキ回収装置
19…レーキ本体 20…受板
21…レーキ刃 22…窓部
23…トラックフレーム 24…揺動アーム
25…俯仰シリンダ
27…レーキシリンダ 28…取付ブラケット
29…支持アーム 30…回転軸
31…揺動シリンダ 32…爆風防止板
32a…窓孔 33…アーム
34…チェーンハンマー 34a…チェーン
34b…分銅 34c…シャックル
35…ドラム
36…チェーン式地雷爆破装置 37…支持アーム
38…チェーンすだれ 39…モータ
40…打撃面 41…ショックアブソーバー
41a…コイルバネ 41b…シリンダー
41c…ロッド 41d…シリンダーピストン
42…シリンダー

Claims (4)

  1. バックホウ等のショベル機で使用する重機車両の起伏かつ屈折自在なアームの先端に、着脱自在に取り付けるレーキにその前方に位置する爆風防止板を回転自在に設け、爆風防止板から前方に突設するアームでチェーンハンマーを設けたドラムを支承するチェーン式地雷爆破装置を該爆風防止板に一体的に設け、爆風防止板の裏側とレーキとにショックアブソーバーを架設したことを特徴とする地雷処理装置。
  2. ショックアブソーバーは、ショックアブソーバー付きのシリンダーとしてコイルバネを内蔵させたシリンダーを爆風防止板の裏側とレーキとに架設するチェーンハンマー位置制御用の油圧またはエアーシリンダーと結合させる請求項1記載の地雷処理装置。
  3. 爆風防止板の上部に爆風抜き用の窓孔を設け、この窓孔にチェーンすだれを設ける請求項1または請求項2に記載の地雷処理装置。
  4. チェーンの先端の分銅は、チェーンの先端にシャックルによって取り付けられ、打撃面の形状をそり状の曲率面とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の地雷処理装置。
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