JPH0711147B2 - 道路面の土木工事方法並びに装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は砂礫層または油性砂礫層を有する道路の地なら
し及び氷削りのような道路面の土木工事方法及び土木工
事用装置に関するもので、道路面の土木工事用機械に担
持された複数の工具によって道路面から物質を除去する
のに使用される。殊に本発明は、砂礫層または油性砂礫
層を有する道路の地ならし及び氷削りのような道路面の
土木工事用機械に取付けた削り板に使用するカッターに
関する。

〔従来の技術〕

従来の削り板において、物質の除去は工具の切断作用、
即ち切削作用によって行なわれるので工具は甚だしく摩
耗する。工具を固定した削り板によって道路面の地なら
しする場合の工具と道路面間の接触点における相対速度
は、土木工事用機械が道路上を移動する機械の呼称速度
と常に同一である。この型式の工事を行なうには、大き
なエネルギを必要としまた故障した時に破損した全ての
工具尖端を交換せねばならぬので高い経費がかかる。

上記のような従来の削り板においては摩損は摩耗の形で
発生する。摩損は機械的接触中に工具本体の表層から物
質が連続的に移送されるものと定義されている。固体間
の機械的表面接触中に種々の物理的及び化学的現象が発
生する。これらの現象は摩擦、潤滑及び摩耗に関係す
る。摩耗現象は往々にして一つの形で現れ、又異なった
現象が内外因子の影響を受けて相互作用をする。

従来の削り板に発生する摩耗は硬質成分がより硬度の低
い表面を引っかくことに起因する。

摩耗に対する抵抗力は硬度に比例する。従ってこの常識
に鑑みて削り板用カッターは表面硬度の高いものから選
ばれる傾向にあった。しかし硬度を増すと常に強靱さが
減小する欠点がある。

長期に亘って工具に炭素鋼が使用されていた。しかし現
今は通常強靱鋼が使用されており、このものは炭素鋼よ
りも摩耗に対して強い抵抗力を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

最近の10年間に道路保全用工具を改良するために種々の
提案がなされている。それらはカーバイト鋳造物或は硬
質金属要素をろう付けした鋼製カッター状の硬質金属工
具である。しかしこれらの装置は温度及び機械的衝撃の
影響に対して敏感な欠点があるため狭い範囲にしか使用
されない。米国特許第3,934,654号やオーストラリア特
許第434,051号の公報に開示されているような土木工事
用機械に対して静止状のカッター即ち取付板に静止状の
工具を使用すると、工具を取除くべき道路面間の接触点
における実際の速度は土木工事用機械の呼称速度に等し
い。

上述した従来の工具の別の欠点は、それらが極めて大型
であり、工具を道路下層に押し込んで切削するには極め
て大きな直角方向の力を必要とする。

特開昭54-149301号や特開昭59-65104号の公報に開示さ
れているように、アスファルト面を切削又は研削するの
に、保持具に回転自在に設けた硬質金属チップ付きの工
具を使用することが提案されている。この場合、工具は
保持具としてのカッタードラムに設けられていて、使用
時にカッタードラムが回転して硬質金属チップと道路面
間の衝突点に相対速度を生ずる。この相対速度は道路上
を移動する土木工事用機械の速度よりもかなり速い。研
削によって行なわれるこの研削作用は費用がかかりかつ
制御が困難で、例えば冬期に道路面の氷削りに使用する
ことは実用上及び経済上から採用できない。このような
装置によりテストしたところ、破損道路面保全に要する
費用は概算利益よりもかなり高いものであった。

上述の地ならし工事と同様に研削工事は切断に大きなエ
ネルギを必要とし、そのため工具が甚だしく摩耗する。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は、工具摩耗が低減され且つ物質除去能力
が大であると共にエネルギの消費が少ない道路保全用装
置を提供することである。

上記及び其他の目的は、添付した各請求の範囲の特徴項
によって達成される。

上記の目的を達成する本発明の第１発明は砂礫層または
油性砂礫層を有する道路の地ならし及び氷削りのような
道路面の土木工事用機械の削り板に取付けられるカッタ
ーにおいて、複数の工具をカッターに回転自在に設ける
と共に上記工具を並列して道路面の土木工事を行なうよ
うにした道路面の土木工事用カッターである。

上記の目的を達成する本発明の第２発明は、道路面土木
工事用機械に取付ける取付板と上記取付板上に一列状に
配列した複数の工具とを有して砂礫層または油性砂礫層
を有する道路の地ならし及び氷削りのような道路面の土
木工事用装置において、工具が取付板に回転自在に設け
られ、工具の回転により物質を破砕することにより地表
面から物質を実質的に除去するようにした道路面の土木
工事用カッターである。

上記の目的を達成する本発明の第３発明は、道路面から
物質を除去するようにした複数の工具を有し、上記工具
が道路面の土木工事用機械に一列状に担持された、砂礫
層または油性砂礫層を有する道路の地ならし及び氷削り
のような道路面の土木工事用装置において、工具を支持
装置に回転自在に設け、上記支持部材は道路面の土木工
事中に上記土木工事用機械に対して静止状に配設され、
工具回転軸が機械の平面視において機械の移動方向に対
して傾斜している装置である。

上記の目的を達成する本発明の第４発明は、道路面に沿
って複数の工具を移動させ、上記工具が一列状に配列さ
れると共に道路面の土木工事用機械に担持された、砂礫
層または油性砂礫層を有する道路の地ならし及び氷削り
のような道路面の土木工事用のための方法であって、機
械を道路面に沿って移動させ、且つ工具回転軸をこの移
動方向に対し平面視において傾斜させると共に工具を道
路面に当接させることによって工具の長手軸線の周りに
該工具を回転させる方法である。その場合、道路面との
接触点における工具の相対速度を土木工事用機械の移動
速度よりも小にするのが好ましい。

以下、本発明を添付図面に示す一つの実施例について詳
細に説明するが、この実施例は単に本発明を表現するた
めであって、請求の範囲内において種々変形し得るもの
である。

〔実施例〕

全体的に10で示すカッターは基部材11とそれに溶接され
た保持体12とを備える。基部材11にはボルトを通すよう
に貫通孔13が設けられている。砂礫層または油性砂礫層
を有する道路の地ならし及び氷削りのような道路面の土
木工事用機械の図示せぬ削り板に、上記のボルトによっ
て保持体12を取付ける。

本発明によれば、保持体12に複数の工具14が回転自在に
設けられている。硬質金属、即ち耐摩耗性金属の堀削尖
端15を備えた工具については、その一般的なものが鉱山
堀削用として米国特許出願番号第4201421号に開示され
ている。従ってこの米国発明を本明細書中に参考として
示した。なお、この種の工具は回転ドラム式カッターに
も適用されている。本発明に係る回転工具14は保持具12
の孔に収容されていて工具の脚部に設けたスリーブによ
って孔に対して軸線方向に取付けられている。このスリ
ーブにより工具14はその長手軸の周りに、即ち回転軸16
に関して回転可能である。従ってカッター10の実際の破
砕（ミリング）刃は硬質金属製の尖端15である。

図示の実施例において、削り板に基部材11を取付けた時
に工具14の長手軸16は地表面に対してαの角度をなす。
この角度は20°から90°の範囲であって、好ましい角度
は約50°である。又、工具の長手軸16は削り板に取付け
るべき基部材11の取付け面18に対してβの角度をなす。
この角度は20°から50°の範囲であることが好ましい。

隣接工具14間の距離Ａは30mmから50mmで、その好ましい
寸法は38mmである。

所望の全長が得られるように、前後に配列した複数の部
分でカッター10が構成されることが好ましい。

地表面における物質の除去は、本発明によれば工具の堀
削尖端15と地表面間の回転接触によって行なわれるもの
である。

接触点における物質の摩擦係数が大きいこと及び該物質
間の弾性率に差があることのために、堀削尖端15を押し
進めると堀削尖端の前方に壁が形成されその壁が地表面
で若干起伏する。堀削尖端15は前方にある壁を自転しな
がら押し進め、堀削尖端に充分な圧力を加えると堀削尖
端に付着した壁即ち物質は地表面の下層から剥離され
る。このように物質の除去は押圧回数によって行なわれ
るものであって、摩擦摩耗を伴なう切削作用によって行
なわれるものではない。従って、従来の削り板式カッタ
ーや回転ドラム式カッターの工具のように堀削尖端によ
る切削によって行うものとは本質的に相違する。本発明
によれば、工具の回転中に生ずる物質の破砕によってか
なりの量の物質が道路から除去される。

機械に対して静止状に取付けられたカッター10に複数の
工具14が担持される。道路面に対して堀削尖端15が回転
するので工具14はその長手軸16の周りに回転される。そ
のため地表面に対する接触点における工具14の相対速度
は機械及びカッター10の移動速度よりも遅い。

道路面に対する工具14の転動を確実にするために、第４
図の平面図に示すように工具の尖端15を結ぶ直線、即ち
工具列Ｒを土木工事用機械の移動方向Ｍに対して30°か
ら40°の範囲の角度γに傾斜させる。換言すれば、本例
ではカッタ10に対し回転軸16が直角になっているので、
機械の平面視（図４）において回転軸16を機械の移動方
向Ｍに対して傾斜させ、その傾斜角度δを50°と60°の
間の値にするのが好ましい。なお、この傾斜角δがゼロ
であれば、即ち回転軸16が移動方向Ｍに指向していれ
ば、回転ドラム式カッターの工具と同様に道路面の凹凸
により１時的に自転させられる場合の外には、実質的な
連続自転の保証されないことは自明である。最適の角度
は尖端15の円錐形状によってきまる。又、作用中に円錐
形状の尖端15がその周面で道路面に接触することが好ま
しい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、下層の回転によって生ずる破砕により
物質が主として除去されるが、その場合の工具の摩耗
は、切削作用によって物質が除去される従来の場合に比
べて極めて低い。又、切削作用によって物質を除去する
従来装置に比べて土木工事に要する消費が極めて少な
い。上述したように工具14と土木工事をすべき物質間の
接触点における工具14の実際速度（回転）は常に機械の
呼称速度（水平移動）より低い。このことは接触圧力が
増加しても工具14はその回転それ自体によって負荷が軽
減されることに起因する。従って摩擦摩耗は極めて低い
レベルに保たれ、工具の寿命が長くなる。

回転する破砕尖端15の周囲を囲んだ下方に横たわる道路
面の物質の壁に起因してこれに隣接した道路面物質を破
砕又は引裂く間接作用が発生する。このことによって、
本発明に係る回転工具の極めて小さな呼称面積で以って
して、道路面との接触面積がかなり大きい従来の削り板
式カッターの非回転工具（板体の）によって得られる結
果に等しいか或は以上の土木工事成果が得られる。

本発明のカッターは広範囲に利用できることが判明して
いる。従ってあらゆる種類の道路の地ならしに利用でき
ると共に冬期には氷削りにも利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるカッターの正面図、第２図はカ
ッターの側面図、第３図は一つの工具をカッターに搭載
し、別の一つの工具を外してカッターの前に置いた第１
図及び第２図に示すカッターの斜視図、及び第４図は第
１図及び第２図に示すカッターの平面図である。 10……カッター（支持装置）、11……基部材、12……保
持体、14……工具、15……工具の尖端部分（堀削尖
端）、16……工具の長手軸（回転軸）、17……道路面、
18……基部材の取付面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボ ゴースタ テイベツク スウエーデン国、エスー781 62 ボルレ ンゲ、スネスガタン ２ (72)発明者 テツド エリツク エケブラド スウエーデン国、エス−175 72 ジヤー ルフアーラ、コツパルベーゲン 27 (56)参考文献 特開 昭54−149301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−65104（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】砂礫層または油性砂礫層を有する道路の地
   ならし及び氷削りのような道路面の土木工事用機械の削
   り板に回転不能に取付けられるカッターにおいて、 長手軸（16）と尖端（15）を有する複数個の工具（14）
   を該工具軸（16）が道路面（17）に沿って並置された状
   態の１列の離間配置で該非回転カッター（10）に回転可
   能に取付け； 該工具尖端（15）と道路面（17）が接触した状態で該工
   具（14）が該機械と共に道路面（17）に沿って移動させ
   られる間に該工具（14）を該工具軸（16）に関して回転
   させるために、該工具軸（16）を該工具尖端（15）が道
   路面（17）に当接するように道路面（17）に対して傾斜
   させ且つ該機械の平面視において該機械の移動方向
   （Ｍ）に対して傾斜させた状態に該工具（14）を該機械
   と道路面に対して相対的に位置付けるようにしたことを
   特徴とする土木工事用カッター。
2. 【請求項２】該工具軸（16）の道路面（17）からの傾斜
   角度（α）が20°と90°の間の範囲の値に設定されてい
   る、特許請求の範囲第１項に記載のカッター。
3. 【請求項３】該機械の平面視における該工具（16）の該
   機械移動方向（Ｍ）からの傾斜角度（δ）が50°と60°
   の間の範囲の値に設定されている、特許請求の範囲第１
   項或いは第２項に記載のカッター。
4. 【請求項４】該工具列の方向における隣接工具軸（16）
   の間隔距離（Ａ）が30mmと50mmの間の範囲にある、特許
   請求の範囲第１項〜第３項のいづれか１項に記載のカッ
   ター。
5. 【請求項５】該カッター（10）が該削り板に付設される
   基部材（11）と、該回転工具（14）を担持し且つ該基部
   材（11）に固設された保持体（12）を含んで成り、当該
   基部材が20°と50°の間の範囲にある角度（β）で以っ
   て該工具軸（16）から傾斜している該削り板に対する当
   接面（18）を有している、特許請求の範囲第１項〜第４
   項のいづれか１項に記載のカッター。
6. 【請求項６】該工具尖端（15）が略円錐形であって、当
   該尖端をその周面に沿って道路面（17）に当接させるよ
   うにした、特許請求の範囲第１項〜第５項のいづれか１
   項に記載のカッター。
7. 【請求項７】砂礫層または油性砂礫層を有する道路の地
   ならし及び氷削りのような道路面の土木工事を、複数個
   の回転工具（14）を離間状態で且つその尖端（15）が道
   路面（17）に沿った状態で担持した削り板を具備した道
   路工事用の当該機械を用いて、実施する方法において、 該工具尖端（15）を道路面（17）に当接させるために該
   工具（14）の回転軸（16）が道路面から所定角度（α）
   をなし且つ該工具（14）を該工具軸（16）に関して回転
   させるために該工具軸（16）が該機械の平面視において
   道路面に沿った機械の移動方向（Ｍ）から所定角度
   （δ）をなす状態に該工具（14）を該機械と道路面に対
   して相対的に位置付ける工程；及び 該機械を道路面に沿って移動するように駆動する工程を
   含んで成り、 それにより該回転工具（14）を、該機械と共に道路面に
   沿って移動させる間に、該工具尖端（15）の道路面と接
   触状態で該工具軸（16）に関して回転させる土木工事方
   法。
8. 【請求項８】該工具軸（16）道路面からの該所定傾斜角
   度（α）が20°と90°の間の範囲にある、特許請求の範
   囲第７項に記載の方法。
9. 【請求項９】該機械の平面視における該工具軸（16）の
   該機械移動方向（Ｍ）からの該所定傾斜角度（δ）が50
   °と60°の間の範囲にある、特許請求の範囲第７項或い
   は第８項に記載の方法。