JP4111264B2 - Slope excavator and its excavation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造成前の荒れ地等の表面を掘削して平らに均すのに用いる掘削機に関するものであり、特に法面の掘削を行うのに適した法面掘削機及びその掘削方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、法面を平らに均すには、ユンボ又はブルドーザを法面に乗り入れて行っていた。例えば、ブルドーザは、車両(無端状鎖体式トラクタ)の前面に大型のブレード(土工板,排土板)を取付け、このブレードで車両前方の土砂を平らに均すことができる。或いは、下記の文献に開示されているように、ブレードに代えて、回転ドラムの周面に複数の掘削刃を突出して成る回転式の掘削機を、上記の車両に取付け、このような掘削機を起動させつつ、上記の車両を荒れ地等に乗り入れることにより、その表面の凹凸を平らに均す技術が周知である。
【0003】
【特許文献1】
特公昭53−1962号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、法面が急傾斜である場合に、このような法面にユンボ又はブルドーザ等の車両を乗り入れると、地滑り等の危険があるので、上記の車両を運転する者(オペレータ)の安全を確保する見地から、法面における整地作業の無人化が早急の課題となっている。
【0005】
また、ユンボ又はブルドーザ等の車両を輸送するには大型トレーラ等を必要とし、整地に伴う付帯作業が大がかりになる。また、これらの車両は、広範な土地の整地作業には適するが、一戸建用の狭い土地やそこに隣接する法面に乗り入れるのは困難な場合が多い。
【0006】
そこで、本発明の目的は、法面の掘削による整地作業の自動化及び省力化を実現する法面掘削機及びその掘削方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る法面掘削機は、複数の軌板を縦列させた無端状鎖体と、該無端状鎖体を前記複数の軌板の縦列方向に駆動する駆動源と、前記軌板の踏面から突出した掘削刃と、前記無端状鎖体を位置決めする支持装置とを備える。
【0009】
更に、本発明に係る法面掘削機は、前記掘削刃が、前記軌板の踏面にピン接合し刃先を前記縦列方向にスイング可能な可倒刃と、該可倒刃を前記踏面から突出させる付勢手段と、前記可倒刃を前記踏面から突出する姿勢で位置決めし前記付勢手段に抗して前記可倒刃が前記踏面に倒れるのを許容するストッパと、前記軌板に固定され前記踏面からの突出寸法が前記可倒刃よりも短い均し刃とを備えるものである。
【0010】
更に、本発明に係る法面掘削機は、前記支持装置が、前記無端状鎖体を前記踏面が接地可能な姿勢で支持するメインフレームと、該メインフレームの相対向する位置に設けた複数の脚体と、該複数の脚体の下端を前記メインフレームに対して上下動させるシリンダとを備えるものである。
【0011】
更に、本発明に係る法面掘削機は、前記支持装置が、前記メインフレームの相対向する位置に回動自在に上端をピン接合し下端を前記踏面の下方へ延出する複数の脚体と、該複数の脚体を前記軌板の縦列方向を横切る方向にスイングさせることにより該複数の脚体の下端を前記メインフレームに対して上下動させるシリンダとを備えるものである。
【0012】
更に、本発明に係る法面掘削機は、前記支持装置が、前記メインフレームの相対向する位置に回動自在に上端をピン接合し下端を前記踏面の下方へ延出する複数の脚体と、該複数の脚体を前記軌板の縦列方向を横切る方向にスイングさせることにより該複数の脚体の下端を前記メインフレームに対して上下動させるシリンダと、複数の脚体の脚長を伸縮させる伸縮シリンダとを備えるものである。
【0013】
更に、本発明に係る法面掘削機は、前記支持装置が、前記脚体を前記軌板の縦列方向にスイングさせる横歩き用シリンダを備えるものである。
【0015】
また、本発明に係る法面の掘削方法は、複数の軌板を縦列させた無端状鎖体を、法面上に位置決めする工程と、前記無端状鎖体を前記各軌板の縦列方向に往動し、前記軌板の踏面から突出した可倒刃を前記法面に押し当てる工程と、前記無端状鎖体を下降させることにより、前記可倒刃を前記法面に没入させる工程と、前記無端状鎖体を前記各軌板の縦列方向に復動し、前記可倒刃が前記法面に滑り接触する摩擦力により、前記可倒刃が前記軌板に沿った姿勢に倒れるのを許容しつつ、前記軌板の踏面から突出した均し刃を前記法面に押し当てる工程と、を含むことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る法面掘削機及び掘削方法について説明する。以下において、無端状鎖体、ボルト、ナット、滑節、油圧を発生するポンプ、油圧配管、油圧制御機器、及びこれらに係る通用語として周知の機械要素については、その詳細な図示及び説明を簡略する。
【0017】
図1,2に示すように、本実施の形態に係る法面掘削機1は、複数の軌板2を互いにピン接合して縦列させて成る無端状のキャタピラ3と、キャタピラ3を各軌板2の縦列方向へ往動又は復動させる駆動源4と、個々の軌板2の踏面5から各々突出した掘削刃6と、キャタピラ3を所望の高さに位置決めする支持装置7とを備える。
【0018】
キャタピラ3の往動又は復動する方向は、それぞれ図中に矢印A,Bで指している。以下で、これら矢印A,Bに直交し且つキャタピラ3の踏面5に沿った向きを幅方向とする。
【0019】
キャタピラ3は無端状鎖体の一例である。具体的に、キャタピラ3は、ユンボ又はブルド−ザ等の建設機械のトラクターを構成するキャタピラユニットを転用したものである。キャタピラユニットとは、油圧モータである駆動源4を内装した駆動鎖車40を支持体30の一端部に設け、支持体30の他端部に従動鎖車41を設け、これら駆動鎖車40及び従動鎖車41にキャタピラ3を巻掛けし、支持体30の適所に、キャタピラ3を水平方向に案内するガイドローラ31を設けたものである。
【0020】
掘削刃6は、軌板2の縦列方向を横切って延びるブレードであることが好ましい。ブレードとは、切削を専らとする羽根状の刃物であることに加え、土工板又は排土板を含む概念である。また、図3,4に示すように、個々の軌板2に、互に役割を違える掘削刃6を組み合わせて設けても良い。即ち、軌板2にヒンジ部20を介してピン接合した可倒刃8と、可倒刃8又は軌板2に設けたストッパ21と、可倒刃8を矢印a方向へ押し付けることにより可倒刃8が軌板2の踏面5から突出するように付勢する付勢手段10と、軌板2に固定され踏面5からの突出寸法が可倒刃8よりも短い均し刃9とを組み合わせる。
【0021】
ヒンジ部20は、軌板2の踏面5に沿って固定した固定片23と、可倒刃8の根元部とを、ヒンジピン22で貫いて構成されている。可倒刃8は、ヒンジピン22を支軸として矢印a,b方向にスイング(旋回)できる。可倒刃8の刃先には、掘削時の反力を軽減するために、複数の切欠き80を形成している。矢印a,bは、可倒刃8がスイングする際の刃先の軌跡を指す。これらは矢印A,Bに沿った方向である。固定片23は、可倒刃8が破損した場合等にこの取替えが容易にできるように、軌板2にボルト等で着脱自在に締結されている。均し刃9は、軌板2に溶接された長方形の鋼板であり、刃先を真っ直ぐに揃えている。
【0022】
ストッパ21は、軌板2又は可倒刃8の根元部の何れに設けても良く、矢印a方向へスイングしようとする可倒刃8を、軌板2の踏面5に直交又は踏面5から所望の傾斜角度で突出する姿勢で位置決めできれば良い。付勢手段10は、ヒンジピン22を挿通した状態で、ヒンジ部20に嵌め込まれたコイルバネである。付勢手段10の一端12は、可倒刃8をストッパ21に向けて押圧し、この反力を受ける付勢手段10の他端(図示省略)は、固定片23又は軌板2の踏面5に突き当たっている。
【0023】
支持装置7は、図1,5に示すように、キャタピラ3をその軌板2の踏面5を下方に向けて支持するメインフレーム70と、メインフレーム70の幅方向に対向する位置に滑節71を介してピン接合し接地部72を踏面5より下方へ延出する複数の脚体73と、複数の脚体73を滑節71を支点にして軌板2の縦列方向を横切る方向にスイングさせることにより複数の脚体73の下端をメインフレーム70に対して上下動させるシリンダ74とを備える。
【0024】
メインフレーム70は、溝形鋼又はH形鋼等を枠組みしたものであり、その下部にキャタピラユニットの支持体30を溶接している。脚体73は、鉄骨等を主体とし、その上端及び上端内方から2本の腕部75を各々突出し、これら2本の腕部75を突き合わせた部分に滑節71を設けている。接地部72は、脚体73の尖らせた下端の内方にフランジを設けたものであり、このフランジにより、脚体73の下端が法面11に適当な深さまで突き刺さった状態で、脚体73が更に法面11へ没入するのを規制する。
【0025】
シリンダ74は、油圧又は空気圧シリンダであり、その胴部の後端を滑節76を介してメインフレーム70にピン接続する一方、作動ロッド77の先端を滑節78を介して脚体73の上端にピン接続している。シリンダ74を伸長させると、脚体73の接地部72に対してキャタピラ3が上昇する。シリンダ74を短縮させると、脚体73の接地部72に対してキャタピラ3が下降する。
【0026】
図1,5には、4本の脚体73を表している。これらが2本ずつ連結部材79で各々連結され、更に、2本の連結部材79が、それぞれ2本のシリンダ74にピン接続している。2本のシリンダ74は、メインフレーム70の幅寸法内に納まるように、互いに交差して配置されている。
【0027】
法面11の掘削は以下の手順による。先ず、法面掘削機1をユンボ又はクレーン等で吊り上げる。また、シリンダ74を適宜に伸縮させて脚体73をスイングさせることにより、キャタピラ3の踏面5と、脚体73の接地部72とが略同じ高さになるように調節する。ユンボ又はクレーン等を操作して、法面掘削機1を法面11に着地させる。この状態で、各脚体73の下端が法面11に僅かに突き刺さり、キャタピラ3の踏面5は、法面11に接触又は法面11から僅かに浮き上がっても良い。
【0028】
このとき、法面掘削機1は、キャタピラ3が往動する矢印A方向を、法面11の下方(谷側)へ向けることが望ましい。ここで、「法面11の下方」としたのは、キャタピラ3を法面11の傾斜する方向に沿わせた姿勢にすることに限らず、法面11の傾斜する方向に対して矢印A方向が交差するように、キャタピラ3を配置することも意味する。
【0029】
また、法面掘削機1が法面11に着地したときに、法面11の傾斜角度に関係なく、キャタピラ3をローリングさせても良い。この場合のローリングとは、メインフレーム70の幅方向の対向する位置に各々設けた脚体73をそれぞれスイングさせる2本のシリンダ74の伸縮量を違えることにより、キャタピラ3の姿勢がその幅方向に傾くように、キャタピラ3全体を法面11上で僅かに傾斜又は回転させることである。
【0030】
また、キャタピラ3の踏面5が水平になるように、2本のシリンダ74の伸縮量を適宜設定しても良い。また、キャタピラ3の対地姿勢は、法面11の傾斜に係わり無く、支持体30又はメインフレーム70に取り付けた水準器等で確認できる。
【0031】
上記のように、キャタピラ3の踏面5の高さ位置及びキャタピラ3の姿勢を適宜調整することにより、軌板2の踏面5から法面11へ向かって突出する可倒刃8が法面11に食い込むように、キャタピラ3を位置決めする。そして、駆動源4を起動してキャタピラ3を矢印Aで指す方向に往動させる。これにより、可倒刃8が法面11の表面を掘削することになる。
【0032】
同時に、可倒刃8に矢印a方向に掘削の反力が加わるので、可倒刃8はストッパ21に強く押し付けられる。可倒刃8により掘削された法面11の土砂は、法面11の傾斜に従って自然に落下する。更に、シリンダ74を短縮させることによってキャタピラ3を接地部72に対して下降させると、その分、可倒刃8が法面11に没入し、法面11が更に深く掘り下げられる。可倒刃8によって法面11が粗削りされるのを待って、駆動源4を停止する。
【0033】
次に、駆動源4を逆転してキャタピラ3を矢印Bで指す方向に復動させる。このときの法面11と可倒刃8の摩擦力により、付勢手段10の弾性力に抗して可倒刃8が矢印b方向に倒れ、踏面5に略沿った姿勢となる。このため、可倒刃8よりも均し刃9の方が踏面5から突出することになる。このような均し刃9によって法面11を平らに均すことができる。法面11の均しが済むのを待って駆動源4を停止し、再び、法面掘削機1をユンボ又はクレーン等で吊り上げる。以上の工程を繰り返し、広範な範囲を掘削する。
【0034】
以上に述べた駆動源4及びシリンダ74に油圧を供給するポンプ及びその油圧制御機器は、法面掘削機1の外部に設けている。油圧制御機器は、駆動源4の駆動、停止、及びシリンダ74の伸縮を制御する操作盤を備える。このような操作盤の操作を法面掘削機1の外部で行えるので、法面掘削機1にオペレータ等が搭乗する必要はない。これにより、整地作業の無人化が達成される。
【0035】
尚、本発明に係る実施の形態について、ここまで特定の実施例を述べたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、図6に示すように、シリンダ74の胴部の後端、及び作動ロッド77の先端を、それぞれ、相対向する位置の滑節78にピン接続しても良い。これにより、上記の説明では、2本のシリンダ74によって4本の脚体73をスイングさせたが、これを1本のシリンダ74によって賄えるので、部品点数を削減しコストダウンを達成できる。
【0036】
また、以上の説明では、無端状鎖体としてキャタピラ3のみを例示したが、キャタピラ3に代えて、無端状のリンクチェーン又はリンクベルトを適用し、これらに掘削刃6を取り付けても良い。
【0037】
図7に示すように、メインフレーム70の相対向する位置に、直立して作動ロッド77を下方へ延出するシリンダ74を設け、この作動ロッド77に脚体73を直結しても良い。これにより、法面掘削機1の構造が更に簡単になる。また、脚体73が接地していても、上記のような脚体73のスイングを伴わずにキャタピラ3の昇降を円滑に行える。
【0038】
図8に示すように、掘削刃6は、軌板2の幅寸法よりも狭い細刃60でも良い。軌板2に細刃60を複数本設けても良い。更に、細刃60同士の隙間に対応する位置に別の細刃61を千鳥状に配置しても良い。また、図3中に、可倒刃8及び均し刃9をそれぞれ左側及び右側に配したが、これらの配置を軌板2に対して逆転しても良い。また、図示の脚体73は4本であるが5本以上設けても良い。また、上記の法面掘削機1は、法面11の掘削に適した構成であるが、水平な土地の掘削にも使用できる。
【0039】
また、以上の説明では、法面掘削機1を移動させる際にこれをユンボ又はクレーン等で吊り上げることを述べたが、図9に示すように、法面掘削機1が自律歩行できるように支持装置7を構成しても良い。尚、以下で、構成要素の配置を区別するため、それらの符号の後に英小文字を必要に応じて添える。
【0040】
具体的には、支持装置7を、メインフレーム70の相対向する位置に設けた4本の脚体73と、4本の脚体73を軌板2の縦列方向を横切る方向に各々スイングさせる4本のシリンダ74と、4本の脚体73の脚長を各々伸縮させる伸縮シリンダ13とから構成する。これらの脚体73は、上記の連結部材79で相互に連結されておらず、個々に独立している。
【0041】
このような支持装置7によれば、歩行せずに静止しているとき、4本の脚体73の総てが接地している。この状態で、4本の脚体73の総てが脚体73a,bと同じ姿勢をとるので、実際には、脚体73c,73dは脚体73a,73bに重なり、図中に表れないことになる。
【0042】
歩行を開始するには、先ず、シリンダ13cを短縮することにより、脚体73cの下端部72cを法面11から浮き上がらせると共に、シリンダ74cを伸長することにより、脚体73cを滑節71を支点に矢印F方向へスイングさせる。これにより脚体73cが図示の状態となる。一方、シリンダ13dを短縮することにより、脚体73dの下端部72dを法面11から浮き上がらせると共に、シリンダ74dを短縮することにより、脚体73dを滑節71を支点に矢印F方向へスイングさせる。これにより脚体73dが図示の状態となる。矢印F方向は、軌板2の縦列方向を横切る方向であり、支持装置7による歩行の向きである。その反対方向を矢印Rで指している。
【0043】
更に、伸縮シリンダ13cを伸長することにより、脚体73cの下端部72cを法面11に突き立てる。そして、シリンダ13aを短縮することにより、脚体73aの下端部72aを法面11から浮き上がらせる。この状態から、脚体73a及び脚体73bを矢印R方向へ同期させつつスイングさせると、メインフレーム70と共にキャタピラ3が、法面11に対して矢印F方向へ移動する。
【0044】
上記の脚体73a,73bのスイングに伴って、法面掘削機1の重心が脚体73bよりも矢印F方向へ先行して移動することになる。そこで、脚体73a,73bに同期させて、シリンダ74dを伸長することにより、脚体73dを滑節71を支点に矢印R方向へスイングさせる。同時に、伸縮シリンダ13dも伸長させる。これにより、法面掘削機1は脚体73dによって支持される。以上の動作を繰り返すことにより、法面掘削機1が法面11を歩行することができる。
【0045】
更に、図10に示すように、支持装置7に、脚体73を軌板2の縦列方向にスイングさせる横歩き用シリンダ14を追加しても良い。この場合、脚体73の途中に滑節15を追加し、滑節15を支点として伸縮シリンダ13が縦列方向にスイングできるように構成する。横歩き用シリンダ14は、滑節15を跨いで配置されている。即ち、横歩き用シリンダ14の胴部が滑節18にピン接合される一方、横歩き用シリンダ14の作動ロッド16が、滑節15に対してオフセットされた滑節17を介して、脚体73にピン接合されている。
【0046】
同図に示した伸縮シリンダ13を短縮することにより、脚体73の下端部72を法面11から浮き上がらせると共に、横歩き用シリンダ14を短縮することにより、脚体73の下端部72を滑節15を支点にスイングさせる。これにより脚体73が同図中に仮想線で表した状態となる。
【0047】
この状態から、伸縮シリンダ13を再び伸長することにより、脚体73の下端部72を法面11に突き立てると共に、横歩き用シリンダ14を再び伸長することにより、脚体73を同図中に実線で表した状態に復帰させる。このような脚体73のスイングと下端部72の変位に伴って、メインフレーム70と共にキャタピラ3が、法面11に対して矢印S方向へ移動する。
【0048】
以上の動作は、4本の脚体73の総てについて同時に行うのではなく、一の脚体73が仮想線で表した状態であるときに、他の脚体73が実線で表した状態となるように、個々の脚体73の動作サイクルの位相を違えるようにする。また、図9,10においてキャタピラ3を省略したが、上記のような歩行を行う際に、キャタピラ3が法面11に近接するように予め高さ調整しておけば、脚体73の接地状態が不安定であっても、法面掘削機1が転倒することはない。
【0049】
また、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良,修正,変形を加えた態様で実施できるものである。同一の作用又は効果が生じる範囲内で、いずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施できるものである。一体に構成されている発明特定事項を複数の要素から構成した形態でも、複数の要素から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態でも実施できるものである。
【0050】
【発明の効果】
本発明に係る法面掘削機及びその方法によれば、駆動源により駆動される無端状鎖体の軌板にその踏面から掘削刃を突出しているので、無端状鎖体を法面に押し付けることにより、法面における無端状鎖体を押し付けられた部分が略均一な深さに掘削されることになる。しかも、無端状鎖体を支持する支持装置は無端状鎖体の法面上の高さ位置を自在に設定できるので、掘削刃が法面を堀り込む深さを所望の寸法に調節できる。従って、従来の問題を総て解決し、法面の掘削による整地作業の自動化及び省力化を実現することができる。
【0051】
更に、本発明に係る法面掘削機によれば、軌板の縦列した方向を横切って延びるブレードを掘削刃として適用しているので、掘削刃の全長に等しい幅の比較的広い範囲を一度に掘削できる。従って、広範な法面を平らにする場合に、このような整地作業を効率良く行えるという利点がある。
【0052】
更に、本発明に係る法面掘削機によれば、無端状鎖体が駆動源により往動されるとき、可倒刃はストッパにより踏面からが突出した姿勢で位置決めされるので、無端状鎖体を法面に押し付けることにより法面の掘削ができる。また、可倒刃は付勢手段に付勢されるので、可倒刃は法面を掘削する際の反力を受けなくても、軌板の踏面から常時突出することになる。
【0053】
また、無端状鎖体が駆動源により復動されるとき、可倒刃が踏面へ倒れるので、これが掘削刃として機能しなくなり、均し刃が法面を平らにする。以上のような構成において、可倒刃を掘削に適した歯形にすれば、無端状鎖体を往動されることにより迅速且つ効率良く法面の粗削りができる。そして、均し刃を均しに適した平らな歯形とすれば、無端状鎖体を復動させることにより法面の仕上げを行える。
【0054】
従って、法面掘削機及び当該法面掘削機を用いた掘削方法によれば、掘削刃の取替え作業を伴うことなく、法面の粗削りと法面の仕上げを連続的に行うことができる。
【0055】
更に、本発明に係る法面掘削機によれば、無端状鎖体を支持するメインフレームに、その相対向する位置に複数の脚体を設けているので、脚体の下端を法面に接地させた状態で、シリンダを伸縮させることにより、脚体の下端をメインフレームに対して下降させると、無端状鎖体は法面に対して上昇する。逆に、脚体の下端をメインフレームに対して上昇させると、無端状鎖体は法面に対して下降する。従って、無端状鎖体の法面上の高さ位置を自在に設定できるので、掘削刃が法面を堀り込む深さを所望の寸法に調節できる。
【0056】
また、本発明に係る法面掘削機によれば、上記のメインフレームの相対向する位置に、複数の脚体を回動自在に接続しているので、脚体の下端を法面に接地させた状態で、これらの脚体をシリンダを伸縮させることによりスイングさせると、各脚体の下端がメインフレームに対して上下動し、上記同様に、無端状鎖体が法面に対して下降又は上昇する。従って、掘削刃が法面を堀り込む深さを所望の寸法に調節できる。
【0057】
また、無端状鎖体を駆動する駆動源として、例えば油圧モータを適用する場合には、このような油圧モータに油圧を供給する油圧発生ポンプ等は、上記のシリンダの駆動源として共用することもできる。つまり、建築現場にシリンダの駆動源として専用の付帯設備を置く必要がなく、建築現場における手間を大幅に削減できる。
【0058】
また、本発明に係る法面掘削機によれば、自律歩行が可能であるため、オペレータ等が搭乗する必要がないので、整地作業の完全な無人化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に実施の形態に係る法面掘削機の正面図。
【図2】本発明に実施の形態に係る法面掘削機の要部の側面図。
【図3】本発明に実施の形態に係る法面掘削機に適用した無端状鎖体の踏面を上向きに表した斜視図。
【図4】本発明に実施の形態に係る法面掘削機に適用した無端状鎖体の要部及びその変形例の側面図。
【図5】本発明に実施の形態に係る法面掘削機に適用した支持装置の要部の側面図。
【図6】本発明に実施の形態に係る法面掘削機の変形例の正面図。
【図7】本発明に実施の形態に係る法面掘削機の更なる変形例の正面図。
【図8】本発明に実施の形態に係る法面掘削機に適用した変形例の無端状鎖体の踏面を上向きに表した斜視図。
【図9】本発明に実施の形態に係る法面掘削機に適用した支持装置の他の実施形態を表す側面図。
【図10】本発明に実施の形態に係る法面掘削機に適用した支持装置の更なる他の実施形態の要部を表す正面図。
【符号の説明】
1:法面掘削機
2:軌板
3:キャタピラ(無端状鎖体)
4:駆動源
5:踏面
6:掘削刃
7:支持装置
8:可倒刃
9:均し刃
10:付勢手段
11:法面
13:伸縮シリンダ
14:横歩き用シリンダ
21:ストッパ
73:脚体
74:シリンダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an excavator used for excavating and leveling a surface such as a wasteland before creation, and more particularly to a slope excavator suitable for excavating a slope and an excavation method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to level the slope, a Yumbo or a bulldozer is placed on the slope. For example, a bulldozer can attach a large blade (earthwork board, earth discharging board) to the front surface of a vehicle (endless chain tractor) and level the earth and sand in front of the vehicle with this blade. Alternatively, as disclosed in the following document, instead of the blade, a rotary excavator formed by projecting a plurality of excavating blades on the peripheral surface of the rotary drum is attached to the vehicle, and such excavator is used. A technique for leveling the unevenness of the surface of the vehicle by getting the vehicle into a wasteland or the like while starting up is well known.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 53-1962 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the slope is steep, if a vehicle such as a Yumbo or a bulldozer is placed on such a slope, there is a danger of landslides, so the safety of the operator (operator) who operates the vehicle is ensured. From this viewpoint, unmanned ground leveling work on the slope is an urgent issue.
[0005]
In addition, a large trailer or the like is required for transporting a vehicle such as a yumbo or a bulldozer, and the incidental work associated with leveling becomes large. In addition, these vehicles are suitable for leveling work on a wide range of land, but it is often difficult to get on a narrow land for a detached house or a slope adjacent to it.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a slope excavator and an excavation method thereof that realize automation and labor saving of leveling work by excavation of a slope.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A slope excavator according to the present invention includes an endless chain in which a plurality of rails are cascaded, a drive source that drives the endless chain in the column direction of the plurality of rails, and a tread of the rails And a support device for positioning the endless chain.
[0009]
Furthermore, in the slope excavator according to the present invention, the excavating blade is pin-bonded to the tread surface of the railing plate, the tiltable blade capable of swinging the blade tip in the column direction, and the tiltable blade protrudes from the tread surface. A biasing means, a stopper that positions the tiltable blade in a posture that protrudes from the tread surface, and that allows the tiltable blade to fall on the tread surface against the biasing means; A leveling blade having a protruding dimension from the tread surface shorter than the tiltable blade is provided.
[0010]
Further, in the slope excavator according to the present invention, the support device includes a main frame that supports the endless chain body in a posture in which the tread surface can come into contact with the ground, and a plurality of positions provided at positions opposite to the main frame. A leg body and a cylinder for moving the lower ends of the plurality of leg bodies up and down relative to the main frame are provided.
[0011]
Further, in the slope excavator according to the present invention, the support device includes a plurality of legs that are pin-joined at the upper ends so as to be pivotable to opposite positions of the main frame, and extend at the lower ends below the treads. And a cylinder that moves the lower ends of the plurality of legs up and down relative to the main frame by swinging the plurality of legs in a direction crossing the column direction of the rail plate.
[0012]
Further, in the slope excavator according to the present invention, the support device includes a plurality of legs that are pin-joined at the upper ends so as to be pivotable to opposite positions of the main frame, and extend at the lower ends below the treads. A cylinder that vertically moves the lower ends of the plurality of legs with respect to the main frame by swinging the plurality of legs in a direction crossing the column direction of the rails, and the leg lengths of the plurality of legs are expanded and contracted. An expansion cylinder.
[0013]
Furthermore, in the slope excavator according to the present invention, the support device includes a sidewalk cylinder that swings the leg in the column direction of the rail plate.
[0015]
The slope excavation method according to the present invention includes a step of positioning an endless chain formed by cascading a plurality of rails on the slope, and the endless chain in the column direction of each rail. A step of moving forward and pressing the retractable blade protruding from the tread surface of the rail plate against the slope, and a step of immersing the tiltable blade into the slope by lowering the endless chain. The endless chain body is moved back in the column direction of the rails, and the tilting blades fall down to a posture along the rails by a frictional force that the sliding blades are in sliding contact with the slope. A step of pressing a leveling blade protruding from the tread surface of the rail plate against the slope while allowing.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A slope excavator and excavation method according to an embodiment of the present invention will be described. In the following, detailed illustrations and explanations of endless chains, bolts, nuts, smooth joints, pumps for generating hydraulic pressure, hydraulic piping, hydraulic control devices, and well-known machine elements are simplified. To do.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0018]
The forward or backward direction of the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 5, the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
1 and 5 show four
[0027]
The
[0028]
At this time, it is desirable that the
[0029]
Further, when the
[0030]
Further, the expansion / contraction amount of the two
[0031]
As described above, by appropriately adjusting the height position of the
[0032]
At the same time, since the reaction force of excavation is applied to the
[0033]
Next, the
[0034]
The pump for supplying hydraulic pressure to the
[0035]
In addition, although the specific Example was described so far about embodiment which concerns on this invention, this invention is not limited to these. For example, as shown in FIG. 6, the rear end of the body portion of the
[0036]
In the above description, only the
[0037]
As shown in FIG. 7, a
[0038]
As shown in FIG. 8, the
[0039]
In the above description, when the
[0040]
Specifically, the
[0041]
According to such a
[0042]
In order to start walking, first, the
[0043]
Furthermore, the lower end part 72c of the
[0044]
As the
[0045]
Further, as shown in FIG. 10, a
[0046]
By shortening the
[0047]
From this state, by extending the
[0048]
The above operation is not performed for all four
[0049]
In addition, the present invention can be carried out in a mode in which various improvements, modifications, and variations are added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. The invention can be implemented in a form in which any one of the invention-specific matters is replaced with another technique within a range where the same action or effect occurs. The invention specific matter configured integrally may be implemented by a form constituted by a plurality of elements, or the invention specific matter constituted by a plurality of elements may be implemented integrally.
[0050]
【The invention's effect】
According to the slope excavator and the method thereof according to the present invention, since the excavation blade protrudes from the tread on the endless chain rail driven by the drive source, the endless chain is pressed against the slope. Thus, the portion of the slope where the endless chain is pressed is excavated to a substantially uniform depth. In addition, since the support device for supporting the endless chain can freely set the height position on the slope of the endless chain, the depth at which the excavation blade digs the slope can be adjusted to a desired dimension. Therefore, all the conventional problems can be solved, and automation and labor saving of the leveling work by excavating the slope can be realized.
[0051]
Furthermore, according to the slope excavator according to the present invention, the blade extending across the longitudinal direction of the rail track is applied as the excavating blade, so that a relatively wide range having a width equal to the entire length of the excavating blade can be obtained at a time. Can drill. Therefore, there is an advantage that such leveling work can be performed efficiently when flattening a wide slope.
[0052]
Furthermore, according to the slope excavator according to the present invention, when the endless chain is moved forward by the drive source, the retractable blade is positioned in a posture protruding from the tread surface by the stopper. The slope can be excavated by pressing the against the slope. Further, since the tiltable blade is biased by the biasing means, the tiltable blade always protrudes from the tread surface of the gauge plate without receiving a reaction force when excavating the slope.
[0053]
Also, when the endless chain is moved back by the drive source, the tiltable blade falls to the tread surface, so that it does not function as an excavating blade, and the leveling blade flattens the slope. In the configuration as described above, if the retractable blade has a tooth profile suitable for excavation, rough cutting of the slope can be performed quickly and efficiently by moving the endless chain. If the leveling blade has a flat tooth profile suitable for leveling, the end face can be finished by returning the endless chain.
[0054]
Therefore, according to the slope excavator and the excavation method using the slope excavator, rough cutting of the slope and finishing of the slope can be continuously performed without exchanging excavation blades.
[0055]
Furthermore, according to the slope excavator according to the present invention, the main frame supporting the endless chain is provided with a plurality of legs at opposite positions, so that the lower end of the leg is grounded to the slope. In this state, when the lower end of the leg is lowered with respect to the main frame by expanding and contracting the cylinder, the endless chain rises with respect to the slope. On the contrary, when the lower end of the leg is raised with respect to the main frame, the endless chain is lowered with respect to the slope. Therefore, since the height position on the slope of the endless chain can be freely set, the depth at which the excavation blade digs the slope can be adjusted to a desired dimension.
[0056]
Further, according to the slope excavator according to the present invention, the plurality of legs are rotatably connected to the opposing positions of the main frame, so that the lower ends of the legs are grounded to the slope. When these legs are swung by expanding and contracting the cylinders in the state where the lower ends of the legs are moved, the lower ends of the legs move up and down with respect to the main frame. To rise. Therefore, the depth at which the excavation blade digs the slope can be adjusted to a desired dimension.
[0057]
In addition, when a hydraulic motor is applied as a drive source for driving the endless chain, for example, a hydraulic pressure generation pump that supplies hydraulic pressure to the hydraulic motor may be shared as a drive source for the cylinder. it can. That is, it is not necessary to install a dedicated incidental facility as a cylinder drive source at the construction site, and the labor at the construction site can be greatly reduced.
[0058]
Further, according to the slope excavator according to the present invention, since autonomous walking is possible, there is no need for an operator or the like to board, so that complete unmanning of the leveling work can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a slope excavator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the main part of the slope excavator according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing the tread surface of an endless chain applied to the slope excavator according to the embodiment of the present invention upward.
FIG. 4 is a side view of an essential part of an endless chain applied to a slope excavator according to an embodiment of the present invention and a modification thereof.
FIG. 5 is a side view of a main part of a support device applied to a slope excavator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view of a modified example of the slope excavator according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view of a further modification of the slope excavator according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing the tread surface of an endless chain body of a modification applied to the slope excavator according to the embodiment of the present invention upward.
FIG. 9 is a side view showing another embodiment of the supporting device applied to the slope excavator according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view showing a main part of still another embodiment of the support device applied to the slope excavator according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Slope excavator 2: Rail track 3: Caterpillar (endless chain)
4: Driving source 5: Tread surface 6: Excavation blade 7: Support device 8: Falling blade 9: Leveling blade 10: Biasing means 11: Slope 13: Telescopic cylinder 14: Sidewalk cylinder 21: Stopper 73: Leg Body 74: cylinder
Claims (6)
前記掘削刃が、前記軌板の踏面にピン接合し刃先を前記縦列方向にスイング可能な可倒刃と、該可倒刃を前記踏面から突出させる付勢手段と、前記可倒刃を前記踏面から突出する姿勢で位置決めし前記付勢手段に抗して前記可倒刃が前記踏面に倒れるのを許容するストッパと、前記軌板に固定され前記踏面からの突出寸法が前記可倒刃よりも短い均し刃とを備えることを特徴とする法面掘削機。An endless chain in which a plurality of rails are arranged in a row, a drive source for driving the endless chain in the column direction of the plurality of rails, a drilling blade protruding from the tread surface of the rails, and the endless A slope excavator comprising a support device for positioning a chain ,
The excavating blade is pinned to the tread surface of the rail plate, and a tiltable blade capable of swinging the blade tip in the longitudinal direction; biasing means for projecting the tiltable blade from the tread surface; and the tiltable blade as the tread surface And a stopper that allows the tiltable blade to fall on the tread against the urging means, and has a protruding dimension from the tread that is fixed to the rail plate than the tiltable blade. A slope excavator comprising a short leveling blade .
前記無端状鎖体を前記各軌板の縦列方向に往動し、前記軌板の踏面から突出した可倒刃を前記法面に押し当てる工程と、
前記無端状鎖体を下降させることにより、前記可倒刃を前記法面に没入させる工程と、
前記無端状鎖体を前記各軌板の縦列方向に復動し、前記可倒刃が前記法面に滑り接触する摩擦力により、前記可倒刃が前記軌板に沿った姿勢に倒れるのを許容しつつ、前記軌板の踏面から突出した均し刃を前記法面に押し当てる工程と、
を含むことを特徴とする法面の掘削方法。A step of positioning an endless chain formed by cascading a plurality of rails on a slope; and
Forwardly moving the endless chain in the column direction of each rail, and pressing a tiltable blade protruding from the tread of the rail against the slope;
Lowering the endless chain to immerse the retractable blade into the slope; and
The endless chain body is moved back in the column direction of the rails, and the tilting blades fall down to a posture along the rails by a frictional force that the sliding blades are in sliding contact with the slope. Pressing the leveling blade protruding from the tread surface of the railing plate against the slope while allowing,
A slope excavation method characterized by comprising:
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