JPH10317873A - 掘削機械用泡沫防塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地盤の掘削、土砂の積込み等の作業対象面のみ
をを泡沫で被覆して粉塵の飛散を防ぐ。 【構成】運転席５に配置された手動スイッチを操作して
ポンプユニット２０内の空気圧縮機、溶液ポンプをオン
オフを制御する。加圧された界面活性剤を含んだ溶液
は、溶液ホース１８を介して発泡器１６に供給される。
同時に、加圧空気がエアーホース１７を介してアーム８
に設けられた発泡器１６に供給され、その泡沫吐出管５
１から泡沫を連続的に吐出する。泡沫吐出管５１の吐出
口から泡沫が拡がるように吐出され、泡沫は作業対象面
を広く覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土砂を掘削・盛土
するための掘削機械に搭載して使用される泡沫防塵装置
に関する。更に詳しくは、バックホウ等の掘削機械によ
る作業で粉塵が飛散するとき、この掘削機械に搭載した
泡沫防塵装置により泡沫を発生させて粉塵の発生場所を
泡沫により被覆して粉塵の飛散を防ぐ掘削機械用泡沫防
塵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地盤の掘削、積込みは、パワーショベ
ル、バックホウ等の掘削機械によって行われる。これら
の作業のとき、地盤、土砂が乾燥していると粒子が小さ
い土砂が周囲の空中に飛散する。粉塵の飛散は掘削機械
のオペレータ、作業者の健康上からも望ましくなく、ま
た市街地での作業では近隣からの苦情の対象にもなり可
能な限り少ない方が望ましい。

【０００３】従来このために作業対象面に散水が行われ
ているが、水がない現場では充分に散水できない。そこ
で例えば、コンベヤから発生する粉塵を可能な限り押さ
えるために、コンベヤ上の土砂を泡沫で被覆するものも
提案されている（特開昭５１−５７７３号公報）。しか
しながら、掘削機械は、地盤の掘削、土砂の盛土・積込
み作業等を移動しながら行うことから、固定式の発泡装
置を設置しても作業の場所が常時移動することから適切
に粉塵の発生部を覆うことが困難であり適切ではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成
する。

【０００５】本発明の目的は、地盤の掘削、土砂の積込
み等の作業対象面を泡沫で被覆できる掘削機械用泡沫防
塵装置を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、地盤の掘削、土砂の
積込み等の作業中に掘削機械のオペーレータが運転台か
ら泡沫の放出、停止を制御できる掘削機械用泡沫防塵装
置を提供することにある。

【０００７】本発明の更に他の目的は、地盤の掘削、土
砂の積込み等の作業位置が移動しても迅速に追従できる
機動性の高い掘削機械用泡沫防塵装置を提供することに
ある。

【０００８】

【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、次の手段を採る。

【０００９】本発明の掘削機械用泡沫防塵装置は、地盤
を掘削するためにブームを備えた掘削機械において、前
記ブームに設けられ、前記掘削機械の作業対象面に泡沫
を噴射するために圧縮空気と界面活性剤を含んだ溶液を
混合して泡沫を発生させるための発泡器と、前記発泡器
に圧縮空気、前記溶液を供給するためのポンプユニット
と、前記発泡器と前記ポンプユニット間を連結し圧縮空
気を供給するためのエアーホースと、前記発泡器と前記
ポンプユニット間を連結し前記溶液を供給するための溶
液ホースと、前記ポンプユニットを制御して少なくとも
前記発泡器に圧縮空気、前記溶液の供給・停止を制御す
るために前記掘削機械の運転席に配置されたポンプユニ
ット制御手段とからなる。

【００１０】前記作業対象面とは、主に掘削機械が掘
削、溝掘り、盛土、運搬車への積込み等の地盤、土砂の
表面を意味する。前記ポンプユニットは前記掘削機械に
搭載すると機動的で効果的である。また、ポンプユニッ
トは、バックホウ等の運転台が設けられている旋回台に
搭載しても良いし、前記掘削機械ではなく、別の移動台
車、掘削現場に近い地面上に設置しても良い。前記ポン
プユニットは、圧縮空気、前記溶液を供給するためのポ
ンプ、圧縮機、これらを駆動する動力を含む概念であ
る。前記ポンプユニット制御手段は、空気を圧縮するた
めの圧縮ポンプを駆動する第１電動機、及び前記溶液を
加圧するためのポンプを駆動する第２電動機の電源を開
閉するための手動スイッチである。具体的には、運転台
に設けた手動スイッチでも良い。更に、前記ポンプユニ
ット制御手段とは、公知の回転数制御手段で前記第１電
動機、第２電動機の回転数を制御して空気、溶液の流量
を制御する手段を含む概念である。

【００１１】前記掘削機械は、地盤掘削、土砂の積込み
等のためにブーム、又はアームを備えたものであれぱパ
ワショベル、バックホウ、ドラグライン、クラムシェル
等の土木機械で言われているいわゆる掘削機械を含む概
念である。

【００１２】前記発泡器は、多数の孔が形成され前記空
気及び溶液を通し混合する混合攪拌部と、前記混合され
た前記空気及び溶液を通す複数のパイプからなる整流部
とからなる。前記発泡器は、加圧空気、界面活性剤を含
む溶液を均一に混合して発泡させるものであれば、公知
の構造の発泡器であれば他の構造のものでも適用でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明の実施の形態を示す図であり、バ
ックホウで地盤を掘削している状況を示す図である。バ
ックホー１は、機械の位置よりも低い場所の掘削に適す
るものとして知られたものである。バックホウ１はクロ
ーラタイプのものであり、無限軌道履帯であるクローラ
２上に車体３は搭載されエンジンを備え自走できる。

【００１４】車体３上には旋回台４が搭載されており、
旋回台４は垂直軸の回りで旋回できる。旋回台４上には
オペレーターのための運転席５が配置されている。旋回
台４にはブーム６の基端が揺動自在に設けられ、その先
端が上下に起伏自在であり、この起伏は起伏シリンダ７
により駆動される。更に、ブーム６の先端にはアーム８
の基端が揺動自在に設けられている。

【００１５】アーム８は、アームシリンダ９により揺動
駆動される。アーム８の先端には、地盤を掘削するバケ
ット１０が揺動自在に設けられている。バケット１０
は、バケットシリンダ１１により揺動駆動される。以上
の構造機能はバックホウとしては公知のものであるので
詳細な構造機能の説明は省略する。バックホウ１は、オ
ペレータの運転によりバケット１０で地盤Ｇを掘削して
基礎や溝等を作る。この地盤Ｇの掘削のとき、地盤Ｇが
乾燥していると粉塵が舞い上がる。

【００１６】このため掘削作業の途中、及び掘削前に、
必要に応じて泡沫防塵装置１５（図３参照）の泡沫発生
器１６から防塵のために泡沫、すなわち多量の泡を発生
させて放出し掘削対象部分の地盤Ｇを覆う。オペーレー
タは、運転席５に配置された手動スイッチ３０，３１に
より、泡沫の発生、停止の制御を必要に応じて行う。泡
沫発生器１６は、アーム８の下面に機械的に固定されて
いる。泡沫発生器１６へはエアーホース１７、溶液ホー
ス１８により、旋回台４に搭載されたポンプユニット２
０から圧縮空気と界面活性剤の水溶液である溶液が供給
されている。

【００１７】泡沫で覆われた地盤Ｇを掘削すると、泡沫
で地盤Ｇが覆われているので粉塵の飛散量が少ない。バ
ケット１０で地盤Ｇを掘削後、掘削されたバケット１０
内の土砂の上にも泡沫を噴射して土砂を泡沫で覆う。こ
の状態でダンプトラックの荷台１４に土砂を積み込むと
き、積み込んだ後にも図２に示すように泡沫で土を覆う
と粉塵の飛散が輸送時に舞い上がる粉塵を最小限に押さ
えることができる。

【００１８】［泡沫防塵装置１５］図３は泡沫防塵装置
１５の泡沫発生のための回路を示す。ポンプユニット２
０は、空気を圧縮し供給する圧縮機２１を内蔵してい
る。圧縮機２１は電動機２２により回転駆動される。圧
縮機２１で圧縮された空気はエアーホース１７により泡
沫発生器１６に供給される。圧縮機２１と泡沫発生器１
６との間には逆止弁２３が介在されており、泡沫発生器
１６からの逆流を防止している。

【００１９】ポンプユニット２０は、界面活性剤を水で
薄めた溶液を加圧して供給するポンプ２５を内蔵してい
る。ポンプ２５は電動機２６により回転駆動される。ポ
ンプ２５は、ポンプユニット２０内の溶液タンク２８に
貯蔵された溶液を加圧して溶液ホース１８により泡沫発
生器１６に供給する。ポンプ２５と泡沫発生器１６との
間には逆止弁２７が介在されており、溶液の逆流を防止
している。

【００２０】電動機２２，２６のＯＮ、ＯＦＦの制御
は、運転席５に配置された手動スイッチ３０，３１によ
り起動・停止を行う。交流電源３２は、バックホウ１の
近傍に設置された電源ユニット（図示せず）から供給さ
れる。なお、交流電源３２はバックホウ１に搭載、又は
内蔵されたものであっても良い。発泡器１６からの発泡
を開始させるには、手動スイッチ３０をＯＮにして、電
動機２２を起動して圧縮機２１を駆動して圧縮空気を発
泡器１６に供給して行う。これと同時又は後に、手動ス
イッチ３１をＯＮにして、電動機２６を起動してポンプ
２５を駆動して溶液を発泡器１６に供給して行う。

【００２１】［発泡器１６］図４は、発泡器の外観を示
す外観図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線で切断したとき
の断面図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線で切断した
ときの断面図である。発泡器１６の本体４０は円筒状の
形をしたものである。本体４０の外周にはアーム１６に
固定するための４個のＬ字状の固定金具４１が溶接によ
り固定されている。固定金具４１をボルトによりアーム
１６に固定して発泡器１６を所定位置に固定する。

【００２２】本体４０の後端面４２には、混合供給管４
３がネジにより連結固定され、本体４０の内部空間と連
通している。混合供給管４３は圧縮空気と溶液を混合し
たものを発泡器１６に供給する管である。混合供給管４
３には逆止弁２３が連結され、更に逆止弁２３には継手
４５とエアーホース１７が連結され、前記した圧縮ポン
プ２５から加圧された空気が混合供給管４３に供給され
る。混合供給管４３には溶液供給管４６が分岐して連結
されている。

【００２３】溶液供給管４６には逆止弁２７が連結され
ており、更にこの逆止弁２７には溶液ホース１８が継手
４８を介して連結され、前記したポンプ２５から加圧さ
れた溶液が溶液供給管４６に供給される。一方、本体４
０の前端面５０には泡沫吐出管５１がネジ込んで固定さ
れている。泡沫吐出管５１は根元部は円形であるが、そ
の先端は円形を変形されており、その内部の吐出口５２
は断面が概略矩形で前方に行くにしたがって拡がって扇
状を成している。

【００２４】図５は本体４０の断面図であり、本体４０
の内部には第１混合攪拌部５５、整流部５６及び第２混
合攪拌部５８からなる。第１混合攪拌部５５、及び第２
混合攪拌部５８は、合成樹脂製の多数の孔が形成された
合成樹脂エラストマー製のシートをランダムに詰め込ん
だものである。このシートに形成された多数の孔を通り
ながら溶液と圧縮空気が乱流となり均一に混合される。

【００２５】混合混合供給管４３から供給された溶液と
圧縮空気は、最初に第１混合攪拌部５５に供給され、乱
流となり溶液と圧縮空気が均一に混合される。整流部５
６は、合成樹脂製の多数のパイプから作られたものであ
る。混合された溶液と圧縮空気は、このパイプ５７によ
り一旦整流される。

【００２６】溶液と圧縮空気が整流された後、再び溶液
と圧縮空気を均一に混合させるために第２混合攪拌部５
８に供給される。第２混合攪拌部５８は、第２混合攪拌
部５５と同一の材質、構造であり、溶液と圧縮空気を均
一に更に混合させる。この混合により、充分に混合され
た溶液と圧縮空気は、泡沫となって泡沫吐出管５１の吐
出口５２から連続的に吐出される。

【００２７】（実施の形態１の動作）次に、前記実施の
形態１の掘削機械用泡沫防塵装置の作動を説明する。バ
ックホウ１の運転席５のオペレータは泡沫が必要と判断
すると、運転席５に配置された手動スイッチ３１を操作
して電動機２２の起動を行う。電動機２２が起動され圧
縮機２１を駆動して圧縮空気を、エアーホース１７、逆
止弁２３を介して発泡器１６に供給する。

【００２８】同時又は後に、手動スイッチ３０をＯＮに
して、電動機２６を起動してポンプ２５を駆動して溶液
を加圧する。加圧された溶液は、溶液ホース１８、逆止
弁４４を介して発泡器１６に供給される。発泡器１６の
泡沫吐出管５１から前記原理により泡沫を連続的に吐出
する。泡沫吐出管５１の吐出口５２から泡沫が拡がるよ
うに吐出され、泡沫は作業対象面を広く覆う。発泡器１
６から泡沫の吐出を止めるには、手動スイッチ３０及び
手動スイッチ３１をＯＦＦにして吐出を停止させる。

【００２９】（その他の実施の形態）前記実施の形態の
泡沫防塵装置１５は、バックホウ１に適用したものであ
ったが、掘削機械のブーム、又はアームを備えたもので
あれぱパワショベル、ドラグライン、クラムシェル等の
ものにも適用できる。また、前記発泡器１６は、アーム
８に設けたものであったが、掘削機械であればブーム６
に固定したものであっても良い。したがって、本発明で
は、オペレータによって操作され掘削のために可動する
ものであればブーム、アームを区別しない。

【００３０】前記ポンプユニット２０はバックホウ１の
旋回台４に搭載されたものであったが、移動式台車への
搭載、地面への設置等のように、必ずしも掘削機械に搭
載する必要はない。前記発泡器１６は、第１混合攪拌部
５５、整流部５６及び第２混合攪拌部５８からなるもの
であったが、第２混合攪拌部５８は必ずしも必要ではな
い。

【００３１】前記第１混合攪拌部５５と第２混合攪拌部
５８は、多数の孔を備えたシート状の合成樹脂エラスト
マーであったが、不織布等のように無数の孔を備えた材
料であれば他の材料であっても良い。更に、整流部５６
はパイプで作られたものであったが、蜂の巣状に一体に
構成されたものでもよい。更に、発泡器１６はこの構造
に限定されるものではなく、空気と溶液を混合して発泡
させるものであれば他の公知の発泡器であっても良い。

【００３２】前記実施の形態の手動スイッチ３０，３１
は、電動機２２，２６のオンオフにより発泡の開始、停
止するものであったが、電動機２２，２６の回転数を制
御して供給量を制御する等の他の公知の制御も取り入れ
たものであっても良い。更に、電動機２２，２６のオン
オフではなく、電磁弁を開閉することにより圧縮空気、
溶液の供給のオンオフを制御するものであっても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明の掘削機械
の泡沫防塵装置は、オペーレータが運転席から直接必要
とされる掘削、積込み作業等の対象面に泡沫を的確に噴
射し覆うことができるという効果があるので、泡沫を無
駄なく発生させて効果的に防塵できる。また、使用の態
様によっては防音効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施の形態を示す 図であ
り、バックホウで地盤を掘削している状況を示す図であ
る。

【図２】図２は、バックホウで積込み作業のとき泡沫を
吐出している状況を示す図である。

【図３】図３は、泡沫防塵装置の泡沫発生のための回路
を示す。

【図４】図４は、発泡器の外観を示す外観図である。

【図５】図５は図４のＶ−Ｖ線で切断したときの断面図
である。

【図６】図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線で切断したときの
断面図である。

【符号の説明】

１…バックホウ ３…車体 ５…運転席 ６…ブーム ８…アーム １６…泡沫発生器 ２０…ポンプユニット ３０，３１…手動スイッチ ５１…泡沫吐出管 ５５…第１混合攪拌部 ５６…整流部 ５７…第２混合攪拌部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤を掘削するためにブームを備えた掘削
   機械において、 前記ブームに設けられ、前記掘削機械の作業対象面に泡
   沫を噴射するために圧縮空気と界面活性剤を含んだ溶液
   を混合して泡沫を発生させるための発泡器と、 前記発泡器に圧縮空気、前記溶液を供給するためのポン
   プユニットと、 前記発泡器と前記ポンプユニット間を連結し圧縮空気を
   供給するためのエアーホースと、 前記発泡器と前記ポンプユニット間を連結し前記溶液を
   供給するための溶液ホースと、 前記ポンプユニットを制御して少なくとも前記発泡器に
   圧縮空気、前記溶液の供給・停止を制御するために前記
   掘削機械の運転席に配置されたポンプユニット制御手段
   とからなることを特徴とする掘削機械用泡沫防塵装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の掘削機械用泡沫防塵装置
   において、 前記ポンプユニットは前記掘削機械に搭載されているこ
   とを特徴とする掘削機械用泡沫防塵装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の掘削機械用泡沫防
   塵装置において、 前記ポンプユニット制御手段は、 空気を圧縮するための圧縮ポンプを駆動する第１電動
   機、及び前記溶液を加圧するためのポンプを駆動する第
   ２電動機の電源を開閉するための手動スイッチであるこ
   とを特徴とする掘削機械用泡沫防塵装置。
4. 【請求項４】請求項１又は２に記載の掘削機械用泡沫防
   塵装置において、 前記掘削機械は、バックホウであることを特徴とする掘
   削機械用泡沫防塵装置。
5. 【請求項５】請求項１又は２に記載の掘削機械用泡沫防
   塵装置において、 前記発泡器は、多数の孔が形成され前記空気及び溶液を
   通し混合する混合攪拌部と、 前記混合された前記空気及び溶液を通す複数のパイプか
   らなる整流部とからなることを特徴とする掘削機械用泡
   沫防塵装置。