JP3907280B2

JP3907280B2 - 地雷処理方法および地雷処理装置

Info

Publication number: JP3907280B2
Application number: JP22991697A
Authority: JP
Inventors: 尾信二松; 川智孝石
Original assignee: 株式会社アイ・エイチ・アイ・エアロスペース
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JPH1163894A; CA2245634A1; US6006644A

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処理するのに用いる地雷処理方法および地雷処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、世界各地には相当数の放置地雷があり、これが問題となっている。そして、地雷処理としては、手作業に頼るところが多いのが現状である。すなわち、手作業あるいは地雷探知器を用いて地雷を探知し、その地雷を掘り出して信管の除去作業を行ったり爆破処理を行ったりしている。
【０００３】
また、手作業以外で地雷処理を行うものとしては、例えば、地雷原爆破装置がある。地雷原爆破装置は、爆薬をつめた爆索をロケットにより地雷原に投射して爆発させ、周辺に埋設した地雷を誘爆させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したような従来の地雷処理にあっては、手作業による場合には当然危険が伴うという問題点があり、また、地雷原爆破装置による場合には、ロケットを発射し得る環境でのみ使用可能であって、全ての地雷が誘爆するとは限らない恐れがあると共に、地雷の部品が残るといった問題点があり、これらの問題点を解決することが課題であった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記従来の課題に着目して成されたもので、地中に埋設された地雷を安全に撤去することができる地雷処理方法および地雷処理装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる地雷処理方法は、請求項１として、地中に埋設された地雷を処理するに際し、地雷の周囲の土壌に水を浸透させてから地雷の周囲の土壌を冷凍したのち、土壌とともに地雷を掘り出す構成とし、請求項２として、液体窒素を用いて地雷の周囲の土壌を冷凍する構成としており、上記の構成を課題を解決するための手段としている。
【０００７】
また、本発明に係わる地雷処理装置は、請求項３として、下向きに開口した冷凍チャンバと、冷凍チャンバを地中に食込ませる駆動体を備え、冷凍チャンバが、側部から開口部内側に対して出没する発掘用歯と、内側空間に冷凍用流体を供給する冷凍用流体供給部を備えている構成とし、請求項４として、冷凍チャンバが、円形の水平断面形状を有し、その側部に、内筒と下端部の内径を内筒と略同一にした外筒を備えると共に、内筒の下端部と外筒の間に、開口部内側への溝状開放部を形成しており、内筒と外筒の間に、溝状開放部を通して開口部内側に対して出没する一対の球面状の発掘用歯を回動可能に備えた構成とし、請求項５として、冷凍チャンバが下端部に掘削用歯を備えていると共に、駆動体が冷凍チャンバを竪軸回りに回転可能に支持している構成とし、請求項６として、冷凍チャンバが、内側空間に水を供給する水供給部を備えている構成とし、請求項７として、冷凍チャンバおよび駆動体を移動手段に搭載した構成としており、上記の構成を従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
【発明の作用】
本発明の請求項１に係わる地雷処理方法では、地雷の周囲の土壌を冷凍してこれを掘り出すので、地雷を非作動のまま安全に撤去し得ることとなり、この際、土壌に水を浸透させてから地雷の周囲の土壌を冷凍するので、冷却が土壌の表面からだけではなく内部からも行われ、冷凍効果が促進される。
【０００９】
本発明の請求項２に係わる地雷処理方法では、地雷の周囲の土壌を冷凍するために液体窒素を用いるので、充分な冷凍が行われると共に、処理費用が安価なものとなる。
【００１１】
本発明の請求項３に係わる地雷処理装置では、地雷を探知したのち、その地雷を内側に入れる要領で駆動体により冷凍チャンバを地中に食い込ませ、次いで、発掘用歯を冷凍チャンバの側部から開口部内側に延出させて、地雷をその周囲の土壌とともに冷凍チャンバの内側に収容する。そして、冷凍用流体供給部から冷凍チャンバの内側空間に冷凍用流体を供給することにより、地雷の周囲の土壌を冷凍し、こののち、駆動体により冷凍チャンバを引き上げて土壌とともに地雷を掘り出す。このように、当該地雷処理装置では、地雷の周囲の土壌を冷凍してこれを掘り出すので、地雷を非作動のまま安全に撤去し得ることとなる。
【００１２】
本発明の請求項４に係わる地雷処理装置では、冷凍チャンバの側部を構成する内筒と外筒の間に発掘用歯を収容しており、このとき、外筒の下端部の内径を内筒と略同一にしているので、発掘用歯を地面に干渉させることなく冷凍チャンバの地中への食い込みが行われる。また、発掘用歯を球面状として一対設けるとともに回動可能に支持し、その発掘用歯を開口部内側に開放された溝状開放部を通して出没させるので、地中において発掘用歯の延出が円滑に行われ、冷凍チャンバの内側に地雷およびその周囲の土壌を確実に収容し得る。
【００１３】
本発明の請求項５に係わる地雷処理装置では、冷凍チャンバが下端部に掘削用歯を備えていると共に、駆動体が冷凍チャンバを竪軸回りに回転可能に支持しているので、駆動体により冷凍チャンバを地中に食い込ませる際に、冷凍チャンバを竪軸回りに回転させると、掘削用歯により土壌の掘削が行われ、掘削作業が円滑なものとなる。
【００１４】
本発明の請求項６に係わる地雷処理装置では、冷凍チャンバが内側空間に水を供給する水供給部を備えているので、地雷の周囲の土壌を冷凍する前に、水供給部から冷凍チャンバの内側空間に水を供給し、土壌に水を浸透させておくことにより、地雷の周囲の土壌を冷凍する際の冷凍効果を促進し得ることとなる。
【００１５】
本発明の請求項７に係わる地雷処理装置では、冷凍チャンバおよび駆動体を移動手段に搭載しているので、例えば地雷処理車両として単独で行動することが可能となり、機動性に優れたものとなる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わる地雷処理方法によれば、地雷の周囲の土壌を冷凍してこれを掘り出すことから、地雷を非作動のまま撤去することができ、手作業による場合に比べて安全性を著しく高めることができる。また、土壌に水を浸透させてから地雷の周囲の土壌を冷凍することから、内部まで確実に且つ迅速に冷凍させることができ、処理時間のさらなる短縮化を図ることができる。さらに、ロケットを用いる地雷原爆破装置のように環境に制限されることがなく地雷処理を行うことが可能であると共に、地中に地雷の部品が残ることもないので、地雷原であった土地をそのまま農地などに転用することも可能となる。
【００１７】
本発明の請求項２に係わる地雷処理方法によれば、請求項１と同様の効果を得ることができるうえに、地雷の周囲の土壌の冷凍に液体窒素を採用したことから、大きな冷凍効果を得ることができ、処理時間の短縮化を図ることができるると共に、処理費用の節減を実現することができる。
【００１９】
本発明の請求項３に係わる地雷処理装置によれば、発掘用歯を備えた冷凍チャンバおよび駆動体を採用し、地雷の周囲の土壌を冷凍してこれを掘り出すことから、地雷を非作動のまま撤去することができ、手作業による場合に比べて安全性を著しく高めることができる。また、ロケットを用いる地雷原爆破装置のように環境に制限されることがなく地雷処理を行うことが可能であると共に、地中に地雷の部品が残ることもないので、地雷原であった土地をそのまま農地などに転用することも可能となる。
【００２０】
本発明の請求項４に係わる地雷処理装置によれば、請求項３と同様の効果を得ることができるうえに、冷凍チャンバの側部を構成する内筒と外筒の間に、開口部内側に開放した溝状開放部を通して出没する一対の球面状の発掘用歯を回動可能に備えたことから、発掘用歯を全く地面に干渉させずに冷凍チャンバを円滑に地中へ食い込ませることができると共に、地中において発掘用歯を円滑に延出させることができ、冷凍チャンバの内側に地雷およびその周囲の土壌を確実に且つ速やかに収容することができる。
【００２１】
本発明の請求項５に係わる地雷処理装置によれば、請求項３および４と同様の効果を得ることができるうえに、下端部に掘削用歯を備えた冷凍チャンバ、および冷凍チャンバを竪軸回りに回転可能に支持する駆動体を採用したことから、駆動体により冷凍チャンバを地中に食い込ませるに際し、その掘削作業を円滑に行うことができ、また、地雷に与える振動なども小さくすることができ、地雷処理をより安全に且つ迅速に行うことができる。
【００２２】
本発明の請求項６に係わる地雷処理装置によれば、請求項３〜５と同様の効果を得ることができるうえに、水供給部を備えた冷凍チャンバを採用したことから、地雷の周囲の土壌を冷凍する前に土壌に水を浸透させることにより、冷凍する際の冷凍効果を促進させることができ、処理時間のさらなる短縮化などを実現することができる。
【００２３】
本発明の請求項７に係わる地雷処理装置によれば、請求項３〜６と同様の効果をえることができるうえに、冷凍チャンバおよび駆動体を移動手段に搭載したことから、例えば地雷処理車両として単独で行動することが可能となり、任意の地雷原を処理することができ、機動性を著しく高めることができる。
【００２４】
【実施例】
以下、図面に基づいて、本発明に係わる地雷処理方法および地雷処理装置の一実施例を説明する。
【００２５】
地雷処理装置は、図３（ａ）に示すように、移動手段としての車両Ａに搭載してあって、下向きに開口した冷凍チャンバ１と、冷凍チャンバ１を地中に食込ませるための駆動体２を備えている。車両Ａは、不整地での走行に対応するために無限軌道Ｂを備えると共に、運転室Ｃの前方に設けた荷台Ｄに駆動体２が設置してある。
【００２６】
駆動体２は、図示を省略した駆動源、液体窒素タンクおよび水タンク等を収容して車両Ａの荷台Ｄに設置された本体３と、本体３の上部において基端部が回動可能に支持されたアーム４と、アーム４の先端に自在継手５を介して上端部を連結した駆動軸６を備えており、駆動軸６の下端部に冷凍チャンバ１が同軸状に設けてある。
【００２７】
アーム４および駆動軸６は、伸縮可能な中空体であって、その内部には、本体３の水タンクから冷凍チャンバ１に至る水供給管や、後記する発掘用歯を駆動するための動力伝達機構が、伸縮動作に追従し得るように収容してある。また、駆動軸６は、例えば自在継手５に設けた回転駆動源により軸回りに回転可能であって、これにより冷凍チャンバ１を竪軸回りに回転可能に支持している。
【００２８】
冷凍チャンバ１は、図２に示すように、円形の水平断面形状を有する下向き開口の中空体であって、上部中央に、駆動軸６の連結部７を備えると共に、この連結部７に、内側空間および外側に水を供給する内外の水供給部８，９が円周方向に所定間隔で設けてある。また、冷凍チャンバ１の上部には、内側空間に冷凍用流体としての液体窒素を供給するための冷凍用流体供給部１０と、適数のガス抜き孔１１が設けてあり、冷凍用流体供給部１０には、駆動体２の本体３から導かれた液体窒素の供給ホース１２が着脱可能となっている。
【００２９】
さらに、冷凍チャンバ１は、その側部が、内筒１３と内筒１３との間に環状空間１４を形成する外筒１５とにより構成されていて、環状空間１４には、側部から開口部内側に対して出没する一対の発掘用歯１６，１６が収容してあり、下端部には、掘削用歯１７が円周方向に一定間隔で設けてある。
【００３０】
ここで、外筒１５は、下端部の内径が内筒１３と略同一となるように、同下端部の外側を覆う形態を成しており、内筒１３の下端部との間に、開口部内側に開放された溝状開放部１８を円周方向にわたって形成している。したがって、掘削用歯１７は外筒１５の下端部に設けてある。
【００３１】
２枚の発掘用歯１６は、冷凍チャンバ１の側部において１８０度異なる２か所に設けた軸１９，１９により、夫々の両端部が回動自在に支持してあって、下端部を歯先１６ａとし、冷凍チャンバ１の中心を曲率中心とする球面状を成している。これに対して、外筒１５の内部には、球面状の発掘用歯１６の外周面中央部を摺動自在に保持する溝状の球面部１５ａが竪方向に形成してある。また、各発掘用歯１６の上端部には、駆動軸６の内部に沿って設けた動力伝達機構の最終部分であるロッド２０が回動自在に連結してある。なお、動力伝達機構は、駆動体２の本体３あるいは自在継手５に駆動源を備えると共に、駆動軸６および冷凍チャンバ１とともに回転することが可能である。
【００３２】
つまり、両発掘用歯１６，１６は、各ロッド２０を下方向に駆動すると、図２中に仮想線で示すように、曲率に沿って下方向に回動して溝状開放部１８から冷凍チャンバ１の開口部内側に延出し、ロッド２０を上方向に駆動すれば、逆に上方向に回動して環状空間１４内に完全に収容される。
【００３３】
次に、上記構成を備えた地雷処理装置の動作とともに本発明に係わる地雷処理方法を説明する。
【００３４】
埋設地雷は地雷探知機等を用いて探知する。地雷を探知した後には、その近傍に車両Ａを移動させ、駆動体２のアーム４により冷凍チャンバ１を移動させて、同冷凍チャンバ１が埋設地雷の軸線上となるように位置調整をする。
【００３５】
こののち、図１（ａ）に示すように、冷凍チャンバ１を竪軸回りに回転させると共に、水供給部８，９から冷凍チャンバ１の内外に水を散布し、地雷Ｍの周囲の土壌に水を浸透させる。そして、図３（ｂ）に示すように、駆動体２により冷凍チャンバ１を回転させながら駆動軸６を伸長させて冷凍チャンバ１を押し下げていくことにより、掘削用歯１７で土壌を掘削して冷凍チャンバ１を地中に食い込ませ、図１（ｂ）に示すように、地雷Ｍが内側に完全に入り込んだところで冷凍チャンバ１の動きを停止させる。
【００３６】
このように、予め土壌に水を浸透させれば、その分土壌がゆるむので後の掘削作業がより円滑なものとなり、また、冷凍チャンバ１を回転させながら掘削を行うので、地雷Ｍに与える振動等の影響もきわめて小さくなる。さらに、当該地雷処理装置では、冷凍チャンバ１において外筒１５の下端部の内径が内筒１３と略同一の構成となっており、内筒１３と外筒１５の間の環状空間１４に発掘用歯１６を収容しているので、冷凍チャンバ１を地中に食い込ませる際に発掘用歯１６が地面に干渉することがなく、円滑な掘削が行われる。
【００３７】
上記作業ののち、地雷処理装置は、地中において一対の発掘用歯１６，１６を回動させ、同発掘用歯１６，１６を溝状開放部１８から冷凍チャンバ１の開口部内側に延出させ、図３（ｃ）に示すように、冷凍チャンバ１の開口部を半ば閉じた状態にし、地雷Ｍおよびその周囲の土壌を冷凍チャンバ１の内側に収容する。このとき、当該地雷処理装置では、発掘用歯１６が球面状を成しているので、発掘用歯１６の延出とともに冷凍チャンバ１を回転させ、土壌に対して発掘用歯１６をより一層食い込ませやすくすることも可能である。
【００３８】
こののち、図３（ｃ）にも示すように、冷凍チャンバ１の冷凍用流体供給部１０に駆動体２の本体部３から導いた供給ホース１２を接続し、冷凍チャンバ１の内側に液体窒素を供給し、図１（ｄ）に示すように、周囲の土壌とともに地雷Ｍを冷凍する。このとき、余分なガスはガス抜き孔１１から排出する。また、当該地雷処理方法および地雷処理装置では、掘削前に土壌に水を浸透させてあるので、冷却が土壌の表面からだけではなく内部からも行われることとなり、水を浸透させない場合に比べて冷凍作業の時間をかなり短縮することが可能である。
【００３９】
上記の如く冷凍を行うと地雷Ｍが作動停止状態（例えばアーミング停止状態）となる。そこで、冷凍後において、図１（ｅ）および図３（ｄ）に示すように、駆動体２の駆動軸６の収縮により冷凍チャンバ１を引き上げて地雷Ｍを土壌とともに掘り出す。このとき、この実施例の一対の発掘用歯１６，１６は、歯先１６ａ，１６ａ同士が噛み合っておらず、双方の間に隙間を有するが、冷凍チャンバ１内の土壌は冷凍されているので、地雷Ｍおよび土壌が落下するような心配は全くない。
【００４０】
そして、上記の如く地雷Ｍを掘り出したのちには、図３（ｅ）に示すように車両Ａにより地雷Ｍを運搬し、さらに、図３（ｆ）に示すような地雷集積処理場Ｐにおいて、図１（ｆ）に示すように一対の発掘用歯１６，１６を収納して冷凍チャンバ１の開口部を開き、土壌とともに地雷Ｍを投棄する。このとき、発掘用歯１６の収納とともに水供給部９から冷凍チャンバ１の外側に水をかけ、冷凍チャンバ１に接触する土壌の表面部分を解凍して脱落しやすくするのがより良い。
【００４１】
このように、当該地雷処理方法および地雷処理装置では、地雷Ｍの周囲の土壌を冷凍してこれを掘り出すので、地雷Ｍを非作動のまま安全に撤去し得ることとなり、手作業による場合に比べて安全性が著しく高いと共に、ロケットを用いる地雷原爆破装置のように環境に制限されることもない。また、地中に地雷の部品が残ることもないので、地雷原であった土地をそのまま農地などに転用することも可能である。
【００４２】
さらに、当該地雷処理方法および地雷処理装置では、冷凍用流体として液体窒素を用いるので、充分な冷凍が行われるとともに処理費用が安価なものとなっており、さらに、冷凍チャンバ１および駆動体２を移動手段である車両Ａに搭載しているので、例えば地雷処理車両として単独で行動することが可能となり、機動性に優れたものとなっている。
【００４３】
図４は、冷凍チャンバ１内に収容した土壌を液体窒素により冷凍する際のデータを示すグラフである。なお、冷凍チャンバ１は、例えば直径５０ｃｍ程度の大きさである。
【００４４】
図４（ａ）は、冷凍チャンバ１の中央部の地中深さと温度の関係を経過時間別に示すグラフである。ａは１０秒経過時を表し、ｂは１００秒経過時を表し、ｃは１０００秒経過時を表し、ｄは１００００秒経過時を表している。このとき、地表温度は−２００℃程度である。また、地雷は地表近くに埋設する場合が多いので、グラフにおいては、例えば１００００秒経過すれば地雷の埋設位置付近が完全に冷凍されることがわかる。
【００４５】
図４（ｂ）は、冷凍チャンバ１の中央部の地中深さと０℃到達時間の関係（実線）、および冷凍チャンバ１の側部からの距離と０℃到達時間の関係（点線）を示すグラフである。冷凍チャンバ１の中央部では、約１０分で深さ約４ｃｍが冷凍状態となる。また、冷凍チャンバ１の側部では、約１０分で約１ｃｍの範囲が冷凍状態となる。これは、冷凍チャンバ１が金属製であって、土壌よりも早く冷却されることから、地中における冷凍チャンバ１の側部が周辺土壌に対する冷却効果をもたらすためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる地雷処理方法および地雷処理装置の一実施例において、地雷処理の過程（ａ）〜（ｆ）を説明する各々断面図である。
【図２】冷凍チャンバを説明する側部断面図（ａ）および水平断面図（ｂ）である。
【図３】移動手段である車両の動作とともに地雷処理の過程（ａ）〜（ｆ）示す説明図である。
【図４】土壌の冷凍において冷凍チャンバ１の中央部の地中深さと温度の関係を経過時間別に示すグラフ（ａ）、冷凍チャンバ１の中央部の地中深さと０℃到達時間との関係および冷凍チャンバ１の側部からの距離と０℃到達時間との関係を示すグラフ（ｂ）である。
【符号の説明】
１冷凍チャンバ
２駆動体
８水供給部
１０冷凍用流体供給部
１３内筒
１５外筒
１６発掘用歯
１７掘削用歯
１８溝状開放部
Ａ移動手段（車両）
Ｍ地雷

Claims

地中に埋設された地雷を処理するに際し、地雷の周囲の土壌に水を浸透させてから地雷の周囲の土壌を冷凍したのち、土壌とともに地雷を掘り出すことを特徴とする地雷処理方法。
液体窒素を用いて地雷の周囲の土壌を冷凍することを特徴とする請求項１に記載の地雷処理方法。
下向きに開口した冷凍チャンバと、冷凍チャンバを地中に食込ませる駆動体を備え、冷凍チャンバが、側部から開口部内側に対して出没する発掘用歯と、内側空間に冷凍用流体を供給する冷凍用流体供給部を備えていることを特徴とする地雷処理装置。
冷凍チャンバが、円形の水平断面形状を有し、その側部に、内筒と下端部の内径を内筒と略同一にした外筒を備えると共に、内筒の下端部と外筒の間に、開口部内側への溝状開放部を形成しており、内筒と外筒の間に、溝状開放部を通して開口部内側に対して出没する一対の球面状の発掘用歯を回動可能に備えたことを特徴とする請求項３に記載の地雷処理装置。
冷凍チャンバが下端部に掘削用歯を備えていると共に、駆動体が冷凍チャンバを竪軸回りに回転可能に支持していることを特徴とする請求項３または４に記載の地雷処理装置。
冷凍チャンバが、内側空間に水を供給する水供給部を備えていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の地雷処理装置。
冷凍チャンバおよび駆動体を移動手段に搭載したことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の地雷処理装置。