JP6619651B2 - 自走式撒き出し装置及び撒き出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、土砂などの撒き出し材料を撒き出すための自走式撒き出し装置及び撒き出し方法に関する。

特許文献１には、前部が持ち上げ及び引き下げ可能な荷台を有するクローラーダンプの荷台後部に取付けられ、車幅に相当する幅で土塊などを荷台の後方に散布する定量散布装置が開示されている。
特許文献２には、クローラー式走行装置を備えた車体の前後一側に、アスファルト合材を貯留して路面上に排出するホッパーを配設し、他側にアスファルト合材を均すためのプレート部材と操縦部を配置した、アスファルト敷き均し機が開示されている。
特許文献３には、定量排出ホッパ及び定量排出ホッパの下部開口から連続的に連結して配置された複数台のベルトコンベアにより構成される撒き出し装置が開示されている。

特許第３７１９８６９号公報 特開２００１−１７２９０８号公報 特開２００５−１０５５５１号公報

従来、土木工事における土砂（撒き出し材料）の撒き出し方法として、ダンプから荷下ろしされた土砂をブルドーザなどで所定の高さになるように押し広げる方法があった。
しかし、上記の撒き出し方法では、作業に時間がかかり、歩掛を悪化させる要因になっていた。また、上記の撒き出し方法では、土砂を押し広げる際にブルドーザによって土砂が何度も踏まれるため、敷き均した際の土砂の密度にばらつきが生じ、所定の高さに敷き均しても品質が一定とならない場合があった。

そこで、本願発明は、作業時間の短縮を図りつつ敷き均し後の密度ばらつきを抑制できる、自走式撒き出し装置及び撒き出し方法を提供することを目的とする。

そのため、本発明に係る自走式撒き出し装置は、その一態様として、撒き出し材料を移送するベルトコンベアを兼ねる走行用のクローラーと、前記クローラー上を移送される撒き出し材料の撒き出し厚を調整する調整部と、を備え、撒き出し厚が調整された前記撒き出し材料を走行に伴って前記クローラーの先頭から撒き出すようにした。
また、本発明に係る自走式撒き出し装置は、その一態様として、前記調整部は、前記クローラーとの間に隙間を形成する隙間形成部材を備え、前記撒き出し材料が前記隙間を通過するときに撒き出し厚が調整される構成とした。
また、本発明に係る自走式撒き出し装置は、その一態様として、前記調整部は、前記隙間に向けて前記撒き出し材料を誘導する誘導部を備えるようにした。
また、本発明に係る自走式撒き出し装置は、その一態様として、前記調整部は、前記撒き出し材料を拡散させる拡散部を備えるようにした。
また、本発明に係る自走式撒き出し装置は、その一態様として、前記拡散部は、前記隙間形成部材から前記クローラーに向けて突出する複数の突起部で構成されるようにした。
また、本発明に係る自走式撒き出し装置は、その一態様として、前記隙間形成部材は、前記クローラーに対向配置された第２クローラーを含むようにした。
また、本発明に係る自走式撒き出し装置は、その一態様として、前記撒き出し材料を荷受けする荷受け部を備え、前記撒き出し材料を前記クローラーによって前記荷受け部から前記調整部に移送するようにした。
また、本発明に係る自走式撒き出し装置は、その一態様として、前記クローラーの先頭から撒き出した前記撒き出し材料上を前記クローラーが走行して敷き均す際に、前記クローラーの自重で初期転圧を行うようにした。
一方、本発明に係る撒き出し方法は、その一態様として、クローラーによって走行する走行装置の前記クローラー上に撒き出し材料を荷受けし、前記クローラーを前記撒き出し材料の移送用ベルトコンベアとして用い前記撒き出し材料を前記走行装置の走行に伴って移送し、前記クローラーによる移送途中で前記撒き出し材料の撒き出し厚を調整し、撒き出し厚が調整された撒き出し材料を前記クローラーの先頭から撒き出し、撒き出された撒き出し材料上を前記走行装置が走行して敷き均すようにした。

本発明に係る自走式撒き出し装置及び撒き出し方法によると、撒き出し厚が調整された撒き出し材料を走行に伴ってクローラーの先頭から撒き出すので、作業時間の短縮を図りつつ敷き均し後の密度ばらつきを抑制できる。

本発明の実施形態における自走式撒き出し装置を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施形態における自走式撒き出し装置を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図である。 本発明の実施形態における自走式撒き出し装置による撒き出し作業を説明するための図であり、（Ａ）は荷受け状態を示す側面図、（Ｂ）は走行に伴う撒き出し材料の移送状態を示す側面図、（Ｃ）は走行に伴う撒き出し材料の撒き出し及び敷き均し状態を示す側面図である。 本発明の実施形態における突起部で構成される拡散部を備えた自走式撒き出し装置を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施形態における板状突起で構成される拡散部を備えた自走式撒き出し装置を示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の実施形態における調整部としてのクローラーを備えた自走式撒き出し装置を示す側面図である。 本発明の実施形態におけるホッパを荷受け部として備えた自走式撒き出し装置を示す側面図である。

以下では、図面を参照して、本発明に係る自走式撒き出し装置及び撒き出し方法の実施形態を説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態による自走式撒き出し装置を示す図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は側面図、図２（Ａ）は正面図（前進側の投影図）、図２（Ｂ）は背面図（後進側の投影図）である。

図１及び図２に示した自走式撒き出し装置（撒き出し用装軌車両）１００は、例えば、土捨て場や盛り土場所などにおいて土砂などの撒き出し材料を層状に敷き広げる作業に用いられる装置であり、走行用クローラー２００と、撒き出し厚を調整する調整部３００と、左右一対の側板４０１，４０２と、背面板４０３とを備えて構成される。
走行用クローラー（無限軌道）２００は、金属製の履帯（ベルト）２１０を、起動輪を含む車輪群２２０によって動作させて走行する走行装置である。

履帯２１０は幅方向に３分割され、各履帯２１０ａ〜２１０ｃを個別に駆動でき、左右の履帯２１０ａ，２１０ｃの回転差を制御することで自走式撒き出し装置１００は旋回可能に構成されている。
走行用クローラー２００は、土砂などの撒き出し材料を移送するベルトコンベアを兼ね、後述するように、走行用クローラー２００上の後側（前進状態で後側となる端部）に荷下ろしされた撒き出し材料は、走行用クローラー２００に載せられた状態で走行（前進）に伴って先頭側に向けて移送される。

調整部３００は、走行用クローラー２００の前後方向の中間位置付近に配置され、走行用クローラー２００の上側に対して略平行で走行用クローラー２００の上側に隙間３１０を介して対向するように配置された板状の隙間形成部材３２０を含んで構成される。
調整部３００よりも走行方向の後側から移送される撒き出し材料は、隙間３１０を通って調整部３００よりも走行方向前側に移送されることになり、隙間３１０の高さＨに撒き出し厚（移送状態での撒き出し材料の高さ）が調整される。

また、調整部３００は、隙間３１０に向けて撒き出し材料を誘導するための誘導部３３０を備えている。
誘導部３３０は、走行用クローラー２００に対して傾斜する傾斜面をもつ傾斜板３３１で構成される。

傾斜板３３１は、隙間形成部材３２０の後側に連結され、走行用クローラー２００との対向距離が前進方向に向けて徐々に減じ、最終的には隙間３１０の高さＨと同じになるように設けられており、隙間３１０の入口に向けて開口面積（撒き出し材料の通路面積）を徐々に減じることで撒き出し材料を隙間３１０に向けて誘導する。

左右一対の側板４０１，４０２は、走行用クローラー２００の上側の空間を左右から囲むようにして設けられる。そして、左右一対の側板４０１，４０２は、走行用クローラー２００上に荷下ろしされ、また、走行用クローラー２００によって移送される撒き出し材料が走行用クローラー２００の左右端から零れ落ちることを阻止する。
調整部３００よりも後側の走行用クローラー２００上の空間は、左右一対の側板４０１，４０２及び背面板４０３で３方が囲まれて撒き出し材料の荷受け部５００として機能する。

また、隙間３１０の幅方向両端を左右一対の側板４０１，４０２で囲み、更に、調整部３００よりも前側の走行用クローラー２００上の空間を左右一対の側板４０１，４０２が左右から囲むことで、撒き出し材料の撒き出し幅を走行用クローラー２００の幅に規制する。
また、左右一対の側板４０１，４０２の前進方向先端側の下部４０１ａ，４０２ａは、走行用クローラー２００の先頭部分よりも前進方向に向けて突出し、走行用クローラー２００の直前の地面上の空間を左右方向から囲み、走行用クローラー２００の先端から地面に向けて送り出された撒き出し材料が左右に拡散することを抑制する機能を有する。

上記構成の自走式撒き出し装置１００による撒き出し作業を、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）を参照して説明する。
なお、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、自走式撒き出し装置１００の側面図である。

まず、走行用クローラー２００上の後側の荷受け部５００、つまり、調整部３００よりも後側の側板４０１，４０２及び背面板４０３で囲まれる領域に、ダンプなどによって撒き出し材料（土砂など）６００を荷下ろしする（図３（Ａ））。
荷受け部５００に撒き出し材料６００を荷受けした状態、換言すれば、走行用クローラー２００上の後側に撒き出し材料６００を載せた状態で、自走式撒き出し装置１００を前進させると、走行用クローラー２００の動作に伴って撒き出し材料６００が前進方向に向けて移送される。

このようにして、走行用クローラー２００は、撒き出し材料６００を移送させるベルトコンベアを兼ねる。
撒き出し材料６００の移送方向には調整部３００が位置していて、調整部３００の隙間３１０を通過できる分の撒き出し材料６００が調整部３００以降に移送されることで、調整部３００から排出される撒き出し材料６００の厚さ（撒き出し厚）は、隙間３１０の高さＨに調整される（図３（Ｂ））。

調整部３００によって厚さが調整された撒き出し材料６００は更に自走式撒き出し装置１００の先頭に向けて移送され、走行用クローラー２００の先端から地面に向けて零れ落ちる（図３（Ｃ））。
そして、走行用クローラー２００の先端から零れ落ちた撒き出し材料６００ａは、自走式撒き出し装置１００の直前の地面に落下することになるから、自走式撒き出し装置１００は、走行用クローラー２００の先端から地面に落下した撒き出し材料６００ａを踏んで敷き均し、撒き出し材料６００ａを層状に敷き広げ、更に、敷き均された撒き出し材料６００ａは走行用クローラー２００の自重によって初期転圧される（図３（Ｃ））。

上記の撒き出し作業では、走行用クローラー２００の先端から零れ落ちる撒き出し材料は、走行用クローラー２００による移送途中で隙間３１０の高さＨで決まる撒き出し厚に調整され、しかも、走行に伴って順次場所を変えて定量で落下するから、略一様な厚さに撒き出しが行われる。
そして、略一様な厚さに撒き出された撒き出し材料を、走行用クローラー２００が敷き均して初期転圧するので、敷き均し後の密度ばらつきを抑制できる。

また、走行用クローラー２００の先端から地面に落下した撒き出し材料は、走行用クローラー２００によって直ちに敷き均され初期転圧されるので、別途、転圧ローラで敷き均し及び転圧を行う場合に比べて作業時間を短縮でき、また、土木工事において使用する重機の数を減らすことが可能となる。
なお、走行用クローラー２００による敷き均し及び初期転圧後に、更に転圧ローラによる転圧を行わせることができる。

また、自走式撒き出し装置１００の操縦は、無線（リモコン）によって行う構成とすることができ、また、自走式撒き出し装置１００に操縦席を設け、操縦席に乗り込んだ作業者が自走式撒き出し装置１００を操縦する構成とすることができる。
また、撒き出し材料が幅方向の中央に偏って調整部３００を通過し、本来の撒き出し幅よりも狭い範囲に撒き出しが行われることを抑制するために、撒き出し材料を幅方向に拡散させる機能を有する拡散部（整流部）を調整部３００に設けることができる。

拡散部は、例えば、隙間形成部材３２０から走行用クローラー２００に向けて突出する複数の突起部で構成することができる。
図４は、拡散部の一態様を示す自走式撒き出し装置１００の図であり、図４（Ａ）は上面図、図４（Ｂ）は側面図である。

図４に示す一態様では、隙間形成部材３２０から走行用クローラー２００に向けて突出する複数の棒状突起（整流ピン）３５０ａを拡散部３５０として設けてある。
棒状突起３５０ａは、走行用クローラー２００の幅方向を列としたときに、一定間隔で複数例（図４の例では３列）をなして設けられ、かつ、各列を構成する棒状突起３５０ａは相互に一定間隔に配置され、荷受け部５００側から走行用クローラー２００の先頭に向けて各列を構成する棒状突起３５０ａの数が増え、複数の棒状突起３５０ａは、全体として荷受け部５００側（後側）に向けて凸となる二等辺三角形をなすように配置される。

複数の棒状突起３５０ａは、隙間３１０内に突出することで撒き出し材料の流れを邪魔する邪魔部材として機能して撒き出し材料の流れを幅方向に拡散させ、撒き出し材料が幅方向の全域に広がって調整部３００の隙間３１０から排出されるようにする。
これにより、幅方向の中央付近に偏って撒き出し材料を荷受けした場合であっても、一定の撒き出し幅で撒き出し材料を撒き出すことができる。

なお、棒状突起３５０ａの配置や数は、図４に示した一態様に限定されず、撒き出し材料の流れを幅方向に拡散できる配置・数を適宜採用できる。
また、図４に示した一態様では、棒状突起３５０ａの中心軸は隙間形成部材３２０に直角に交差するが、棒状突起３５０ａの中心軸が隙間形成部材３２０に斜めに交差するように設けることができる。

また、隙間形成部材３２０に設ける突起部は、棒状突起３５０ａに限定されず、板状（壁状）などの別の形状の突起を採用できる。
図５は、隙間形成部材３２０に設ける突起部を板状突起とする拡散部３５０の一態様を示す自走式撒き出し装置１００の図であり、図５（Ａ）は上面図、図５（Ｂ）は側面図である。

図５に示す一態様では、隙間形成部材３２０から走行用クローラー２００に向けて突出する複数（図５では４個）の板状突起３５０ｂを拡散部３５０として設けてある。
複数の板状突起３５０ｂは、走行用クローラー２００の幅方向に対をなして設けられ、対をなす２つの板状突起３５０ｂは、走行用クローラー２００の先頭に向けて広がるハの字になるように配置されている。そして、ハの字に配置される一対の板状突起３５０ｂを、走行用クローラー２００の前後方向に２組配置してある。

複数の板状突起３５０ｂは、隙間３１０内に突出することで撒き出し材料の流れを邪魔する邪魔部材（邪魔板）として機能して撒き出し材料の流れを幅方向に拡散させ、撒き出し材料が幅方向の全域に広がって調整部３００の隙間３１０から排出されるようにする。これにより、幅方向の中央付近に偏って撒き出し材料を荷受けした場合であっても、一定の撒き出し幅で撒き出し材料を撒き出すことができる。

なお、板状突起３５０ｂの配置や数は、図５に示した配置に限定されず、撒き出し材料の流れを幅方向に拡散できる配置・数を適宜採用できる。
また、棒状突起３５０ａと板状突起３５０ｂとを組み合わせるなど、形状の異なる突起を複数組み合わせて隙間形成部材３２０に配置することができる。

また、隙間形成部材３２０に設ける突起部は、隙間形成部材３２０の表面から傾斜角をもってなだらかに立ち上がる形状とすることができ、更に、突起の先端部が凹凸や傾斜面をもつ形状とすることができる。
また、隙間形成部材３２０に設ける突起部は、金属製とすることができ、また、ゴムなどの弾性変形し易い材料で形成することができ、更に、例えば金属製の土台にゴムなどの弾性変形し易い材料で形成した先端部分を連結させて形成することもできる。

また、拡散部３５０を構成する突起部の高さや位置を周期的に変更する駆動機構を設けることができる。
更に、走行用クローラー２００の表面に、撒き出し材料を幅方向に拡散させる機能を有する凹凸などを形成することができる。

ところで、前述の実施形態では、調整部３００の隙間形成部材３２０は板状の部材で構成されるが、調整部３００は、複数のローラやクローラーを隙間形成部材３２０として備えることができる。
図６は、調整部３００の隙間形成部材３２０として調整用クローラー（第２クローラー）３６０を備えた自走式撒き出し装置１００の一態様を示す側面図である。

調整用クローラー３６０は、金属製の履帯（ベルト）３６０ａと起動輪を含む車輪群３６０ｂとによって構成され、履帯３６０ａの下側の面と走行用クローラー２００の上側の面とが隙間３６０ｃを有して対向するように配置されていて、この隙間３６０ｃの高さＨに撒き出し厚を調整する構成である。
ここで、自走式撒き出し装置１００の走行状態（撒き出し作業状態）において、調整用クローラー３６０の起動輪を、走行用クローラー２００の起動輪と同じ方向（図６における反時計方向）に回転駆動させる。

これにより、隙間３６０ｃを挟んで下側の走行用クローラー２００（履帯２１０）の面は、走行用クローラー２００の先頭（前進方向）に向けて移動するのに対し、上側の調整用クローラー３６０（履帯３６０ａ）の面は走行用クローラー２００の後端（前進方向とは逆方向、後退方向）に向けて移動することになり、隙間３６０ｃを挟んで上下の履帯３６０ａ、２１０は逆方向に進行する。

このように、調整用クローラー３６０を動作させると、隙間３６０ｃに流れ込んだ撒き出し材料のうちの上側の部分に荷受け部５００側に押し戻す向きの力が加わり、過剰な流れ込みによって隙間３６０ｃに撒き出し材料が噛み込む（詰まる）ことを抑制できる。
但し、調整用クローラー３６０の起動輪の回転方向を走行用クローラー２００とは逆にして、隙間３６０ｃを挟んで上下の履帯３６０ａ、２１０が同方向に進行するよう構成することができ、また、調整用クローラー３６０の起動輪の回転方向、動作・停止、回転速度などを作業者が任意に選択できる構成とすることができる。

また、調整用クローラー３６０と板状の部材で構成される隙間形成部材３２０とを組み合わせて調整部３００を構成することができる。
また、調整用クローラー３６０の履帯３６０ａに、撒き出し材料を幅方向に拡散させる機能を有する拡散部（突起部）を設けることができる。

ところで、上記の実施形態では、走行用クローラー２００の後端側の側板４０１，４０２及び背面板４０３で囲まれる部分を荷受け部５００としたが、荷受け部５００としてホッパを設けることができる。
図７は、荷受け部５００としてホッパ５１０を備えた自走式撒き出し装置１００の一態様を示す側面図である。

図７に示す自走式撒き出し装置１００は、撒き出し材料を走行用クローラー２００（履帯２１０）上に落とすための漏斗形の装置であるホッパ５１０を走行用クローラー２００の後端側に備えている。
ホッパ５１０にはダンプなどから撒き出し材料が荷受けされ、下部の取り出し口５１０ａから撒き出し材料が走行用クローラー２００上に落下し、走行用クローラー２００上に落下した撒き出し材料は、走行用クローラー２００による走行に伴って調整部３００に移送されて撒き出し厚が調整された後、走行用クローラー２００の先端から落ちて撒き出される。

ホッパ５１０を備える場合、多くの撒き出し材料を荷受けすることができ、また、ホッパ５１０からの撒き出し材料の落下量が調整されることで、調整部３００の隙間３１０に撒き出し材料が噛み込む（詰まる）ことを抑制できる。
更に、ホッパ５１０の取り出し口５１０ａを閉じた場合、自走式撒き出し装置１００は、撒き出し材料を搭載した状態で撒き出しを行わずに走行することができる。

このため、例えば、荷受け場所から撒き出しを行う位置まで走行するときには取り出し口５１０ａを閉じておき、撒き出しの開始位置に到着してからホッパ５１０の取り出し口を開いて走行を開始することで、荷受け場所とは異なる撒き出し開始位置から撒き出しを行わせることができる。
なお、ホッパ５１０と図６に例示した調整用クローラー３６０とを組み合わせて自走式撒き出し装置１００を構成することができる。

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、調整部３００の隙間の高さＨを可変に構成することで、撒き出し厚を可変とすることができる。

また、自走式撒き出し装置１００にダンプなどの撒き出し材料の補給装置を並走させて撒き出しを行いつつ撒き出し材料の荷受けを行わせることができる。
また、走行用クローラー２００の幅方向の一部、例えば中央付近のみ（３分割された履帯の中央部分のみ）を撒き出し材料の移送用のベルトコンベアとして用いることができる。

また、調整部３００に、撒き出し厚と共に撒き出し幅を可変に調整する機能を付加することができる。つまり、調整部３００の開口幅を可変に構成することで、調整部３００から排出される撒き出し材料の幅を可変に調整することが可能となる。
また、自走式撒き出し装置１００は自走用の動力源を備えず、他の走行装置によって牽引されたり押されたりして走行する構成とすることができる。

１００…自走式撒き出し装置、２００…走行用クローラー、３００…調整部、３１０…隙間、３２０…隙間形成部材、３３０…誘導部、３５０…拡散部、３５０ａ…棒状突起、３５０ｂ…板状突起、３６０…調整用クローラー（第２クローラー）、４０１，４０２…側板、４０３…背面板、５００…荷受け部、５１０…ホッパ、６００…撒き出し材料

Claims (9)

1. 撒き出し材料を移送するベルトコンベアを兼ねる走行用のクローラーと、
   前記クローラー上を移送される撒き出し材料の撒き出し厚を調整する調整部と、
   を備え、
   撒き出し厚が調整された前記撒き出し材料を走行に伴って前記クローラーの先頭から撒き出す、自走式撒き出し装置。
2. 前記調整部は、前記クローラーとの間に隙間を形成する隙間形成部材を備え、
   前記撒き出し材料が前記隙間を通過するときに撒き出し厚が調整される構成とした、請求項１記載の自走式撒き出し装置。
3. 前記調整部は、前記隙間に向けて前記撒き出し材料を誘導する誘導部を備える、請求項２記載の自走式撒き出し装置。
4. 前記調整部は、前記撒き出し材料を拡散させる拡散部を備える、請求項２又は請求項３記載の自走式撒き出し装置。
5. 前記拡散部は、前記隙間形成部材から前記クローラーに向けて突出する複数の突起部で構成される、請求項４記載の自走式撒き出し装置。
6. 前記隙間形成部材は、前記クローラーに対向配置された第２クローラーを含む、請求項２から請求項５のいずれか１つに記載の自走式撒き出し装置。
7. 前記撒き出し材料を荷受けする荷受け部を備え、
   前記撒き出し材料を前記クローラーによって前記荷受け部から前記調整部に移送する、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の自走式撒き出し装置。
8. 前記クローラーの先頭から撒き出した前記撒き出し材料上を前記クローラーが走行して敷き均す際に、前記クローラーの自重で初期転圧を行う、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の自走式撒き出し装置。
9. クローラーによって走行する走行装置の前記クローラー上に撒き出し材料を荷受けし、
   前記クローラーを前記撒き出し材料の移送用ベルトコンベアとして用い前記撒き出し材料を前記走行装置の走行に伴って移送し、
   前記クローラーによる移送途中で前記撒き出し材料の撒き出し厚を調整し、
   撒き出し厚が調整された撒き出し材料を前記クローラーの先頭から撒き出し
   撒き出された撒き出し材料上を前記走行装置が走行して敷き均す、
   撒き出し方法。