JP4416537B2 - Groove excavation method - Google Patents
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Description
本発明は、硬質の地盤に各種用途の溝を掘削する場合に好適な溝の掘削工法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a groove excavation method suitable for excavating grooves for various uses on hard ground.
例えば天然ガスの輸送管を地下に埋設するため、長い距離にわたって溝を掘削することが行われている。この場合、まず自走式作業機の多関節フロントに取付けられたブレーカのチゼルの上下振動により地面に溝を掘削し、その中に砂を入れ、その上に輸送管を置き、さらに供給する砂で輸送管を埋め、その上に防護板を敷き、その上の溝を砕石などで埋める等の工程によって前記輸送管を埋設することが行われる。 For example, in order to embed a natural gas transport pipe underground, a trench is excavated over a long distance. In this case, first of all, a groove is excavated in the ground by vertical vibration of a chisel of a breaker attached to the articulated front of the self-propelled working machine, sand is put therein, a transport pipe is placed thereon, and sand to be further supplied The transport pipe is buried by a process such as filling the transport pipe, laying a protective plate thereon, and filling the groove above with crushed stone or the like.
このような溝の掘削を行う場合、溝の深さは、輸送管の直径(例えば50cm)の数倍の深さが必要である。このため、数十cm程度の長さを有するチゼルをブレーカに取付けて掘削作業を行う場合には、一度にこのような深さを掘削することができない。このため、地面に対してチゼルを垂直に立てて掘削を行い、目標とする溝の幅にわたって、チゼルの長さで決まる侵入深さに至る第1段の溝を掘削し、その後、該第1段の溝の中にその溝幅より狭い第2段の溝を掘削するという掘削作業を1回以上繰り返し、前記掘削作業によって残った段状の残留部を、特許文献1に記載のように、多関節フロントに対してブレーカが左または右に傾斜可能な作業機を用い、このブレーカを固定ピンにより傾斜姿勢に固定して段状の残留部を掘削していた。
When excavating such a groove, the depth of the groove needs to be several times the diameter of the transport pipe (for example, 50 cm). For this reason, when excavation work is performed by attaching a chisel having a length of about several tens of centimeters to a breaker, such a depth cannot be excavated at one time. For this reason, excavation is performed with the chisel standing vertically with respect to the ground, and the first-stage groove reaching the penetration depth determined by the length of the chisel is excavated over the target groove width, and then the first The excavation operation of excavating the second-stage groove narrower than the groove width in the step groove is repeated one or more times, and the step-like residual portion left by the excavation operation is described in
すなわち、前記段状の残留部を掘削する場合、ブレーカと側壁部との干渉を防止するため、多関節フロントに対してブレーカを一定角度に傾斜させた姿勢にピンにより固定して掘削を行うのである。また、従来のこの種のブレーカ使用の作業機として、ベースマシンとして油圧ショベル、すなわちくの字形のブームの先端にアームを取付けた一般的な多関節フロントを使用し、アームの先端にブレーカを取付けたものを使用している。 That is, when excavating the stepped residual portion, in order to prevent interference between the breaker and the side wall portion, excavation is performed by fixing the breaker at a certain angle with respect to the articulated front by a pin. is there. In addition, as a conventional work machine using this type of breaker, a hydraulic excavator as a base machine, that is, a general articulated front with an arm attached to the tip of a U-shaped boom, is attached to the tip of the arm. I am using something.
前記公報記載の溝の掘削工法によれば、溝の側壁部に段状に残る段部を掘削する場合、多関節フロントに対してブレーカを右または左に傾斜させて掘削しているので、掘削反力のうち、上向きとなる分力がチゼルに折り曲げる力として作用し、チゼルが折損しやすく、ブレーカの出力をあまり上げられないという問題点があった。すなわち従来のブレーカによる場合は、その重量が1t程度のものでは一軸圧縮強度(σ)が100MPa(約1000kg/cm2)程度以下のものしか掘削が困難、あるいは非常に掘削能率が悪く、特に、富士山周辺部のように、一軸圧縮強度(σ)が300MPaあるいは300MPaを超える非常に硬い堅硬部玄武岩等の溶岩でなる岩盤を掘削する場合には、前記従来の工法では段状の残留部の掘削におけるチゼルの折損が頻繁におこり、かつ掘削能率が非常に悪くなるおそれがある。 According to the groove excavation method described in the above publication, when excavating a stepped portion remaining on the side wall portion of the groove, the breaker is inclined right or left with respect to the articulated front. Of the reaction force, the upward component force acts as a force to bend the chisel, so that the chisel is easily broken and the output of the breaker cannot be raised so much. That is, in the case of using a conventional breaker, if the weight is about 1 t, the uniaxial compressive strength (σ) is only about 100 MPa (about 1000 kg / cm 2 ) or less, and drilling is difficult, or the drilling efficiency is very poor. When excavating rocks made of lava such as extremely hard hard basalts with uniaxial compressive strength (σ) exceeding 300 MPa or 300 MPa, such as around Mt. Fuji, excavation of the stepped residual portion is performed by the conventional method. There is a risk that the chisel will break frequently and the drilling efficiency will be very poor.
また、前記油圧ショベルをベースマシンとした傾斜可能なブレーカ使用の掘削機による場合、斜めにしたブレーカに取付けたチゼルに作用する反力のうち、水平方向の分力が、作業機本体の旋回体を、チゼルの向きと反対方向に回そうとする力として作用するので、オペレータは、常に旋回装置の旋回モータを溝の側壁部に押しつける方向に操作する必要があり、操作が難しいという問題点がある。また、旋回装置の旋回方向の回転力は、単に旋回体の旋回力を生じさせるものとして設計され、掘削力として使用するように設計されていないため、掘削反力によって旋回装置が損傷しやすく、旋回装置の損傷による部品交換、組立等に要する費用、期間の損失が大きくなるという問題点がある。 Further, in the case of an excavator using an inclinable breaker that uses the hydraulic excavator as a base machine, the horizontal component of the reaction force acting on the chisel attached to the inclined breaker is the swivel body of the work machine body. Since the operator acts as a force to rotate in the direction opposite to the direction of the chisel, it is necessary for the operator to always operate the swivel motor of the swivel device against the side wall of the groove, which is difficult to operate. is there. In addition, the rotational force in the turning direction of the turning device is simply designed to generate the turning force of the turning body, and is not designed to be used as a digging force. There is a problem that the cost and time loss required for parts replacement and assembly due to damage to the swivel device increase.
本発明は、上記問題点に鑑み、非常に硬質の地盤にチゼルの長さより深い溝を掘削する場合にも側壁部の掘削を能率良く行うことができ、かつチゼルや旋回装置の損傷も回避できる溝の掘削工法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention can efficiently excavate the side wall portion even when excavating a groove deeper than the chisel length in a very hard ground, and can avoid damage to the chisel and the swivel device. It aims at providing the excavation method of a ditch.
(1)本発明の溝の掘削工法は、自走式作業機の旋回体に設けられる多関節フロントの先端にブレーカを取付け、地盤に設ける溝を前記ブレーカに取付けたチゼルにより掘削する工法であって、
前記作業機として、前記旋回体を走行体に対して左右に傾斜可能とする揺動装置を介して設置した作業機を用い、前記ブレーカを前記旋回体および前記多関節フロントと共に右または左に傾斜させることにより傾斜させたチゼルにより、前記溝の側壁部を掘削することを特徴とする。
(1) The groove excavation method of the present invention is a method in which a breaker is attached to the tip of an articulated front provided in a swing body of a self-propelled working machine, and a groove provided in the ground is excavated by a chisel attached to the breaker. And
As the working machine, a working machine installed via a swing device that can tilt the revolving body to the left and right with respect to the traveling body is used, and the breaker is tilted right or left together with the revolving body and the articulated front. The side wall portion of the groove is excavated by a chisel inclined by the above.
(2)また、本発明の溝の掘削工法は、自走式作業機の旋回体に設けられる多関節フロントの先端にブレーカを取付け、地盤に設ける溝を前記ブレーカに取付けたチゼルにより掘削する工法であって、
垂直姿勢のチゼルにより垂直掘りを行い、目標とする溝の幅にわたって第1段の溝を掘削し、
該第1段の溝を掘削した後、該第1段の溝の中にその溝幅より狭い第2段の溝を掘削するという掘削作業を2回以上繰り返し、
走行体上に前記旋回体を左右に傾斜可能とする揺動装置を介して設置した作業機を用い、前記掘削作業によって残った段状の残留部を、前記ブレーカを前記旋回体および前記多関節フロントと共に右または左に傾斜させることにより傾斜させたチゼルにより掘削することを特徴とする。
(2) Further, the groove excavation method of the present invention is a method of excavating with a chisel which attaches a breaker to the tip of an articulated front provided on a swing body of a self-propelled working machine and attaches a groove provided on the ground to the breaker. Because
Vertical digging with a vertical chisel, digging the first stage groove over the target groove width,
After excavating the first stage groove, the excavation operation of excavating the second stage groove narrower than the groove width in the first stage groove is repeated twice or more,
Using a working machine installed on a traveling body via a swinging device capable of tilting the swivel body to the left and right, the stepped residual portion left by the excavation work, the breaker as the swivel body, and the multi-joint It is characterized by excavating with a chisel inclined by tilting to the right or left together with the front.
(3)また、本発明の溝の掘削工法は、自走式作業機の旋回体に設けられる多関節フロントの先端にブレーカを取付け、地盤に設ける溝を前記ブレーカに取付けたチゼルにより掘削する工法であって、
垂直姿勢のチゼルにより垂直掘りを行い、目標とする溝の幅にわたって第1段の溝を掘削し、
該第1段の溝を掘削した後、該第1段の溝の中にその溝幅より狭い第2段の溝を掘削し、
走行体上に前記旋回体を左右に傾斜可能とする揺動装置を介して設置した作業機を用い、前記掘削作業によって残った段状の残留部を、前記ブレーカを前記旋回体および前記多関節フロントと共に右または左に傾斜させることにより傾斜させたチゼルにより掘削し、
前記残留部を除いた第2段の溝の底部に該第2段の幅より狭い第3段の溝を垂直掘りにより掘削し、その後第3段の溝の残留部を前記同様に前記ブレーカを前記旋回体および前記多関節フロントと共に右または左に傾斜させることにより傾斜させたチゼルにより掘削するという工程を、3段以上にわたって繰り返すことを特徴とする。
(3) Further, the groove excavation method of the present invention is a method of excavating with a chisel that attaches a breaker to the tip of an articulated front provided on a revolving body of a self-propelled working machine and attaches a groove provided on the ground to the breaker. Because
Vertical digging with a vertical chisel, digging the first stage groove over the target groove width,
After excavating the first stage groove, excavating a second stage groove narrower than the groove width in the first stage groove;
Using a working machine installed on a traveling body via a swinging device capable of tilting the swivel body to the left and right, the stepped residual portion left by the excavation work, the breaker as the swivel body, and the multi-joint Drilling with a tilted chisel by tilting right or left with the front,
A third-stage groove narrower than the width of the second stage is excavated by vertical digging at the bottom of the second-stage groove excluding the remaining part, and then the remaining part of the third-stage groove is installed in the same manner as described above. The step of excavating with the chisel tilted to the right or left together with the swivel body and the articulated front is repeated over three stages or more.
(4)また、本発明の溝の掘削工法は、前記(2)または(3)に記載の溝の掘削工法において、
前記垂直掘り作業に垂直掘り専用の作業機を用い、残留部の掘削作業に、前記揺動装置を備えた作業機を用いることを特徴とする。
(4) Further, the groove excavation method of the present invention is the groove excavation method according to (2) or (3),
A working machine dedicated to vertical digging is used for the vertical digging work, and a working machine equipped with the swing device is used for digging work of the remaining portion.
(5)また、本発明の溝の掘削工法は、前記(2)または(3)に記載の溝の掘削工法において、
前記垂直掘り作業および残留部の掘削作業に、前記揺動装置を備えた作業機を兼用することを特徴とする。
(5) Further, the groove excavation method of the present invention is the groove excavation method according to (2) or (3),
The working machine equipped with the swing device is also used for the vertical digging work and the excavation work of the remaining portion.
(6)また、本発明の溝の掘削工法は、前記(1)から(5)までのいずれかに記載の溝の掘削工法において、
前記作業機として、破砕能力の異なる複数台の作業機を準備し、溝を掘削する場所の地盤の硬軟に応じて作業機を配置し、並行して掘削作業を行うことを特徴とする。
(6) Further, the groove excavation method of the present invention is the groove excavation method according to any one of (1) to (5),
A plurality of work machines having different crushing capacities are prepared as the work machines, and the work machines are arranged according to the hardness of the ground where the groove is excavated, and excavation work is performed in parallel.
(7)また、本発明の溝の掘削工法は、前記(1)から(6)までのいずれかに記載の溝の掘削工法において、
前記作業機として、短尺ブームと短尺アームからなる多関節フロントを用いたショートリーチ式作業機を用いることを特徴とする。
(7) Further, the groove excavation method of the present invention is the groove excavation method according to any one of (1) to (6),
As the working machine, a short reach working machine using an articulated front composed of a short boom and a short arm is used.
(8)また、本発明の溝の掘削工法は、前記(1)から(7)までのいずれかに記載の溝の掘削工法において、
前記チゼルとして、側面に縦方向に溝を設けたものを用いることを特徴とする
(8) Further, the groove excavation method of the present invention is the groove excavation method according to any one of (1) to (7),
A chisel having a side surface provided with a groove in the vertical direction is used.
本発明においては、溝の側壁部、特にチゼルを垂直にして掘削した後に溝の側壁部に段状に残留する部分を掘削する場合、旋回体が走行体に対して左右に揺動できる装置を使用し、旋回体を多関節フロントおよびブレーカと共に右または左に傾斜させることにより、チゼルを傾斜した姿勢として掘削するので、チゼルに作用する掘削反力がチゼルの軸心方向にのみ作用し、チゼルの折損や切削装置の損傷を回避できると共に、出力を増大させてもチゼルの損傷等を回避できるので、掘削能力を上げることができる。 In the present invention, when excavating a side wall portion of a groove, in particular, a portion remaining stepwise on the side wall portion of the groove after excavation with the chisel vertical, a device that allows the swinging body to swing left and right with respect to the traveling body is provided. When the swivel body is tilted to the right or left with the articulated front and breaker, the chisel is excavated in an inclined posture, so that the excavation reaction force acting on the chisel acts only in the axial direction of the chisel. Breakage and damage to the cutting device can be avoided, and damage to the chisel can be avoided even if the output is increased, so that the excavation ability can be increased.
また、前記段状の残留部を掘削する場合、旋回体が多関節フロントおよびブレーカと共に傾斜するので、掘削反力が旋回体を旋回させる力として作用することはなく、オペレータは掘削反力による旋回体の旋回に注意する必要がないため、操作が容易となると共に、掘削反力による旋回装置の損傷を回避でき、経済的、作業工期の延長などのトラブルを回避できる。 Further, when excavating the stepped residual portion, the revolving body is tilted together with the articulated front and the breaker, so that the excavation reaction force does not act as a force for revolving the revolving body, and the operator turns by the excavation reaction force. Since it is not necessary to pay attention to the turning of the body, the operation becomes easy, and damage to the turning device due to the excavation reaction force can be avoided, and troubles such as economical and extended work period can be avoided.
図1は本発明の溝の掘削工法を適用する溝の一例を示す断面図である。この例の溝1は、天然ガスの輸送管50を埋設するもので、輸送管50の周囲には砂51を充填し、砂51の層の上にはステンレス板等の防護板52を載せ、その上に砕石53を充填する。例えば輸送管50の外径は50cm、溝1の幅Wは100cm、深さHは180cmである。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a groove to which the groove excavation method of the present invention is applied. The
図2は前記溝1を掘削する本発明による掘削工法の一実施の形態を示す工程図である。1a、1b、1c、1dは図3に実線で示すようにチゼル2およびブレーカ3を垂直にして掘削する(以下垂直掘りと称す)溝であり、1a、1b、1c、1dの順序で掘削する。1e、1f、1gは、それぞれ、2段目、3段目、4段目の垂直掘り溝1b、1c、1dの際に段状に残留する残留部であり、これらは図3に仮想線で示すように、チゼル2およびブレーカ3を後述の多関節フロント7や旋回体6と共に傾斜させて掘削する。なお、掘削により生じる破砕屑は油圧ショベル等を用いて溝の外に排出する。
FIG. 2 is a process diagram showing an embodiment of an excavation method according to the present invention for excavating the
ここで、これらの垂直掘り溝1a〜1dのうち、上部の3段の溝1a、1b、1cの深さaは、図3に示すようにチゼル2がブレーカ3から突出した部分の長さbにほぼ等しく(a≒b)、本例の場合、約50cmである。また、最下部の垂直掘り部1dは、最終掘削深さが約180cmとなるように、3段目の垂直掘り部の底面から(180-50×3)=30cmの深さ(y)に掘削される。
Here, among these vertical digging grooves 1a to 1d, the depth a of the upper three-stage grooves 1a, 1b and 1c is the length b of the portion where the
前記垂直掘り溝1b、1c、1dの側壁部に残る段状の残留部1e、1f、1gの幅cは、チゼル2の側面からブレーカ3の側面までの幅dにほぼ等しい(c≒d)。すなわちこれらの残留部の幅cは、第2段以下の掘削において、チゼル2の幅よりブレーカ3の幅が大きいことにより、ブレーカ3の側面を溝に側壁部に当接させて掘削した場合、チゼル2の幅がブレーカ3の幅より小さいために掘削できないで残る部分の幅である。
The width c of the stepped residual portions 1e, 1f, and 1g remaining on the side walls of the vertical digging grooves 1b, 1c, and 1d is substantially equal to the width d from the side surface of the
図4は本発明において用いる垂直掘り用ショートリーチ作業機の一実施の形態を示す側面図である。図4において、4はクローラ式走行体、5は該走行体4上に搭載された旋回装置、6は該旋回装置5上に設置された旋回体、7は旋回体6に取付けられた多関節フロント、8は旋回体6の後部に搭載したカウンタウェイトである。多関節フロント7は短尺ブーム7a、短尺アーム7bおよびこれらを起伏あるいは回動させる油圧シリンダ7c、7dからなる。多関節フロント7の先端には作業具としてのブレーカ3が取付けられ、ブレーカ3には前記チゼル2が取付けられる。
FIG. 4 is a side view showing an embodiment of a short digging machine for vertical digging used in the present invention. In FIG. 4, 4 is a crawler type traveling body, 5 is a turning device mounted on the traveling
前記ブーム7aはほぼ直線状をなし、旋回体6にピン9を中心としてブーム起伏用の前記油圧シリンダ7cの伸縮により起伏されるように取付けられる。該ブーム起伏用油圧シリンダ7cは、基端をピン10により旋回体6に連結し、先端をブーム7aに連結するか、あるいは好ましくは図示のようにアーム連結を兼ねたピン11によりブーム7aの頂部に連結して構成を簡略化する。該ブーム起伏用油圧シリンダ7cは、ブーム7aとほぼ等しいかあるいはブーム7aに近い長さを有し、シリンダストロークが最伸長状態のときにブーム7aが略垂直状態となるように設定される。
The
前記アーム7bはほぼ直線状をなし、これを回動させる油圧シリンダ7dは、ブーム7aの背部にピン12により一端を連結し、他端をアーム7bの後端部にピン13により連結して取付ける。
The
ブレーカ3は、アーム7bの先端にピン15により回動自在に取付けられる。ブレーカ3を回動させる油圧シリンダ16は、一端をアーム7bにピン17により連結し、他端をピン19によりリンク20、21に連結し、リンク20、21はそれぞれピン22、23によりアーム7bおよびブレーカ3に連結する。
The
このようにして構成した作業機を用い、前記垂直掘り溝1a、1b、1c、1dを順に掘削する。 Using the working machine configured as described above, the vertical digging grooves 1a, 1b, 1c, and 1d are sequentially excavated.
なお、前述のようにブーム7aとアーム7bとをほぼ同じ長さに設定することが望ましく、これにより、アーム7bの先端位置における作業半径が従来の油圧ショベルより小さくなり、アーム7bの先端を走行体4の近傍まで近づけることができ、さらにフロント側の転倒モーメントを小さくできる。より詳しくは、本発明の掘削工法を実施する場合の前記ブーム7aの好ましい長さは走行体4の前後幅の0.5〜1.0倍程度(従来の油圧ショベルのブームの長さは走行体の前後幅の1.3〜1.4倍程度である。)であり、アーム7bの好ましい長さはブーム7aの長さの0.8〜1.2倍程度である。
As described above, it is desirable to set the
このように多関節フロント7を短くして転倒モーメントが小さくできることに起因して、ブレーカ3を標準のものよりも破砕力の大きな大型のものが装着可能となる。すなわち従来の作業機は、標準タイプの油圧ショベル、すなわちブーム長が走行体の前後幅の約1.3倍程度の長いブームを用いており、そのブームとアームとからなる多関節フロントの先端にブレーカを取付けていたため、多関節フロントとブレーカを含めた重量、転倒モーメントが増大し、これに見合うカウンタウェイトの重量も増大する。しかしながらカウンタウェイトの搭載重量にも限界があるので、これに見合うブレーカおよび多関節フロントの和の重量も制限があるため、従来のように長尺で転倒モーメントの大きい多関節フロントではその先端に取付け可能なブレーカの重量にも制限があり、あまり重量の大きい出力の大きいものは取付けることができない。
As described above, the articulated
一方、本実施の形態では、ショートリーチ式作業機を用いることにより、多関節フロント7による転倒モーメントが大幅に低減され、これによってブレーカ3として大型の重量、出力の大きいものが取付け可能となり、前記一軸圧縮強度σが300MPaにも及ぶ硬質地盤でも能率良く掘削することが可能になる。
On the other hand, in the present embodiment, by using the short reach type work machine, the overturning moment due to the articulated
例えばバケットを含めた総重量が12t規格の従来の一般的な油圧ショベルにおける多関節フロント7の先端にバケットの代わりにブレーカ3を取付ける場合には、重量1t程度のものしか取付けられず、一軸圧縮強度が約100MPa程度の硬度のものしか破砕できない。これに対して、同一規格の本体(走行体4および旋回体6)を用いて前記ショートリーチ式作業機を構成した場合は、小型化できるのみならず、1.3tのブレーカ3を取付けることができる。この1.3tのブレーカ3は、一軸圧縮強度σが150MPaの地盤の掘削が可能になる。同様に、本体重量が18t規格の油圧ショベルの一般的な長いブームを有する多関節フロントの代わりにショートリーチ式フロント7を用いた場合には、1.8tのブレーカ3が取付け可能となり、200MPaの地盤の破砕が可能になる。同様に、本体重量が2t規格のものの一般的な長いブームを有する多関節フロントの代わりにショートリーチ式フロント7を用いた場合には、2.2tのブレーカ3が取付け可能となり、300MPaの地盤の掘削が可能になる。
For example, when the
本発明において、大型のブレーカ3を装着するにあたり、その作動に耐えうるようにブーム7a、アーム7bを構成する板厚を厚くする等のフロントの強度アップを施し、多関節フロントの関節部の連結ピンも標準のものよりも大径のものを用い、車体の安定性をより確保するため、旋回体6の後部に設けられるカウンタウエイト8の重量を増やすことが望ましい。
In the present invention, when the
図5(A)は本発明の溝の掘削工法に用いる場合に好適なチゼル2の側面図、図5(B)はそのE−E断面図である。このチゼル2は、周囲に先端から縦方向に溝2aを複数本(図示例は4本)設けたものである。2bはチゼル2のブレーカ3への取付部であり、ブレーカ3に設けられたストッパピンの係合凹部2cを有する。チゼル2の先端2eはテーパー状に形成されている。また、チゼル2の中心には先端から超硬質材料でなる芯材2dを設けて硬質岩盤でも掘削が容易となるように構成している。このチゼル2は先端2eを角形等に研磨して再使用に供するが、その場合にも研磨による平面部2fに溝2aを設ける。
FIG. 5A is a side view of a
このような溝2aを有するチゼル2を用いれば、チゼル2の上下動によりチゼル2の先端と破砕部との間で圧縮される空気が溝2aを通して外部に流出するため、粘弾性のある岩盤の掘削の際にもチゼル2の先端の空気が高圧になることによって生じる爆発的破砕現象の発生が防止される。このため、爆発的破砕現象の発生する粉塵によって視界不良となり、このために生じる破砕作業の中断による作業能率の低下や、チゼル先端に密閉空間(エアークッション)が生じることによる破砕効率の低下の問題が解消され、能率良く破砕作業を行うことができる。また、粉塵による塵肺等、オペレータの健康被害の問題も解消される。
If the
また、図4に示すように、前記ブレーカ3にノズル30と給水用配管31からなる散水装置を取付け、ノズル30から地盤の破砕部に散水することにより、粉塵の発生をより完全に防止することができる。そしてこれにより、破砕部をより明瞭に目視でき、かつ塵肺等のオペレータの健康被害をより完全に防止できる。なお本例ではこの散水装置による散水とその停止を行うための例えばペダルのような切換手段(図示せず)を運転室に備えてオペレータが作業中に散水とその停止を制御するようにしている。この散水に使用する水としては所定の水圧を有する水道水以外に貯蔵水や天然水をポンプで昇圧して用いることができる。
Moreover, as shown in FIG. 4, by attaching a watering device comprising a
次に前記垂直掘り溝1a〜1dの部分の1自由面(破砕屑の飛散方向が上方向のみ)の掘削が終了した後、残留部1e〜1gの掘削を行う。これらの残留部1e〜1gの掘削は2自由面(破砕屑の飛散方向が上方向と横方向の2方向)の掘削となる。 Next, after the excavation of one free surface of the vertical digging grooves 1a to 1d (the shattering dust scattering direction is only upward) is finished, the remaining portions 1e to 1g are excavated. The excavation of these remaining portions 1e to 1g is excavation on two free surfaces (the crushed debris is scattered in two directions, the upward direction and the lateral direction).
図6は前記残留部1e〜1fの掘削を行うための作業機の本体部を示す正面図、図7、図8はそれぞれ前記残留部1e〜1gの破砕を行っている状態を示す作業機の正面図および側面図である。これらの図に示すように、この作業機は、前記と同様にショートリーチ式作業機を構成するものである。 FIG. 6 is a front view showing a main body of a working machine for excavating the remaining portions 1e to 1f, and FIGS. 7 and 8 are views of the working machine showing a state in which the remaining portions 1e to 1g are being crushed, respectively. It is a front view and a side view. As shown in these drawings, this working machine constitutes a short reach type working machine as described above.
この作業機は、走行体フレーム4aに揺動装置32を介して旋回装置5を設置して旋回体6を左右に揺動可能とする。この揺動装置32は、走行体フレーム4aの中央部の前後に設けた枢着ピン33を介して旋回装置5の基フレーム5aを取付け、基フレーム5aの左右と、走行体フレーム4aの左右の部分との間に、揺動用油圧シリンダ34、35を、その各両端をピン36、37および38、39により連結して構成される。
This working machine installs the
この作業機により前記残留部1e〜1gの掘削を行う場合は、図7、図8に示すように、溝1の両側に走行体1の左右のクローラを位置させて作業機を跨らせ、揺動用油圧シリンダ34、35の内の一方を伸長させ、他方を収縮させることにより、旋回体6、多関節フロント7およびブレーカ3を一体に傾斜させる。これにより、チゼル2も同時に傾斜し、ブレーカ3が溝の側壁部に干渉されることなく、残留部1e〜1gの掘削(2自由面掘削)を行うことができる。この2自由面掘削は、垂直掘りによって地面に亀裂が発生していることから、垂直掘りよりも比較的容易に掘削できる。
When excavating the remaining portions 1e to 1g with this work machine, as shown in FIGS. 7 and 8, the left and right crawlers of the traveling
このように、溝の側壁部に段状に残留する部分1e〜1gを掘削する場合、旋回体6を走行体4に対して左右に傾斜可能とする揺動装置32を使用し、旋回体6を多関節フロント7およびブレーカ3と共に右または左に傾斜させることにより、チゼル2を傾斜した姿勢として掘削するので、チゼル2に作用する掘削反力がチゼル2の軸心方向にのみ作用し、チゼル2の折損が回避できる。また、チゼル2の折損を回避できるので、大きな振動力によりチゼル2を振動させることができ、掘削能力を上げることができる。
As described above, when excavating the portions 1e to 1g remaining in the stepped shape on the side wall of the groove, the swinging
また、前記段状の残留部1e〜1gを掘削する場合、旋回体6が多関節フロント7およびブレーカ3と共に傾斜するので、掘削反力が旋回体6を旋回させる力として作用することはなく、オペレータは掘削反力による旋回体6の旋回に注意する必要がないため、操作が容易となると共に、掘削反力による旋回装置5の損傷を回避でき、経済的、作業工期の延長などのトラブルを回避できる。
Further, when excavating the stepped residual portions 1e to 1g, the revolving
図9は本発明の溝の掘削工法の他の実施の形態を示す工程図である。この実施の形態においては、図9(A)に示すように、それぞれ前記深さaの第1段、第2段の溝1a、1bを垂直姿勢のチゼルにより掘削する。この場合、第2段の溝1bの幅が第1段の溝1aより両側でそれぞれcだけ狭い理由は前述した通りである。このような掘削を行うことにより、第2段の溝1bの側壁部に残った残留部1eを、図7、図8に示したように、チゼル2を多関節フロント7や旋回体6と共に傾斜させた状態で掘削する。
FIG. 9 is a process diagram showing another embodiment of the groove excavation method of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 9A, the first-stage and second-stage grooves 1a and 1b of the depth a are respectively excavated by a chisel in a vertical posture. In this case, the reason why the width of the second-stage groove 1b is narrower by c on both sides than the first-stage groove 1a is as described above. By performing such excavation, the remaining portion 1e remaining on the side wall of the second-stage groove 1b is tilted with the
次に図9(B)に示すように、このようにして掘削された溝1hの底部を、垂直姿勢のチゼルで、前記幅cの残留部1jを残して垂直掘りにより第3段の溝1iを掘削する。そして第3段の溝1iの側壁部に残った残留部1jを、図7、図8に示したように、チゼル2を多関節フロント7や旋回体6と共に傾斜させた状態で掘削する。
Next, as shown in FIG. 9 (B), the bottom of the groove 1h excavated in this way is a vertical chisel and the third stage groove 1i is left by vertical excavation leaving the remaining portion 1j of the width c. Drilling. Then, the remaining portion 1j remaining on the side wall portion of the third-stage groove 1i is excavated in a state where the
次に図9(C)に示すように、上記のように掘削した溝1kの底部から、最終深さが前記深さHとなるように、第4段目の溝1mを垂直姿勢のチゼルによる垂直掘りにより掘削する。その後、第4段目の溝1mの側壁部の残留部1nを、図7、図8に示したように、チゼル2を多関節フロント7や旋回体6と共に傾斜させた状態で掘削する。
Next, as shown in FIG. 9C, from the bottom of the groove 1k excavated as described above, the fourth-stage groove 1m is formed by a vertical chisel so that the final depth becomes the depth H. Drill by vertical digging. Thereafter, the remaining portion 1n of the side wall portion of the fourth-stage groove 1m is excavated in a state where the
この図9に示した工程により溝を掘削する方法は、図2の工程に比較し、比較的出力の大きなブレーカを利用して掘削する場合に好適な方法である。 The method of excavating a groove by the process shown in FIG. 9 is a method suitable for excavation using a breaker having a relatively large output as compared with the process of FIG.
図2の工程あるいは図9の工程によって溝を掘削する場合、垂直掘りは図4に示した垂直掘りのみを行う作業機を用い、残留部の傾斜掘りは図6ないし図8で示した揺動装置32を有する作業機を用いる方法が採用できる。この方法では、立坑掘削に用いられる図4に示した作業機(破砕機)が溝の掘削に参加できるという利点がある。
When excavating a groove by the process of FIG. 2 or FIG. 9, the vertical digging uses the working machine that performs only the vertical digging shown in FIG. A method using a working machine having the
その他、図2、図9の工程によって溝を掘削する場合、前記垂直掘り作業および残留部の掘削作業に、前記揺動装置32を備えた作業機を兼用してもよい。すなわち、図6ないし図8に示した作業機は、旋回体6、多関節フロント7およびブレーカ3を垂直姿勢にして掘削することが可能であるから、この垂直姿勢で垂直掘りを行い、傾斜姿勢で残留部の掘削を行うことができる。
In addition, when excavating a groove by the steps of FIG. 2 and FIG. 9, a working machine including the
このように、揺動装置32を有する作業機1台で垂直掘りと傾斜掘りを行えば、台数が少なくてすみ、経済的である。また、重量が4t程度で本体重量が40t程度のものを用いれば、前記一軸圧縮強度σが300MPa程度の硬質地盤でも能率良く掘削できる。実験によれば、このような大きな出力のブレーカを用いる場合、小さな出力のブレーカで硬質岩盤の掘削を行う場合に比較し、発生する騒音のレベルが低くなることが確認された。これは大きな出力で岩盤を破砕する場合、チゼルの動力が岩盤の破砕に効率良く利用され、小さな出力のものでは硬い岩盤が破砕に有効に変換されず、その変換されない力が金属的な音に変換されるものと考えられる。
Thus, if vertical digging and inclined digging are performed with one working machine having the swinging
また、前記作業機として、破砕能力の異なる複数台の作業機を準備し、溝を掘削する場所の地盤の硬軟に応じてこれらの作業機を配置し、並行して掘削作業を行なえば、出力の異なる作業機を溝掘りに参加させることができ、能率良く溝の掘削作業を行うことができる。 Moreover, as the work machine, preparing a plurality of work machines having different crushing capacities, arranging these work machines according to the hardness of the ground where the groove is excavated, and performing excavation work in parallel, output Therefore, it is possible to perform excavation work efficiently.
1、1a〜1d、1h、1k:溝、1e〜1g、1j、1n:残留部、2:チゼル、2a:溝、3:ブレーカ、4:走行体、4a:走行体フレーム、5:旋回装置、6:旋回体、7:多関節フロント、7a:ブーム、7b:アーム、7c、7d:油圧シリンダ、8:カウンタウェイト、16:油圧シリンダ、30:散水用ノズル、32:揺動装置、33:枢着ピン、34、35:油圧シリンダ 1, 1a-1d, 1h, 1k: groove, 1e-1g, 1j, 1n: remaining portion, 2: chisel, 2a: groove, 3: breaker, 4: traveling body, 4a: traveling body frame, 5: turning device , 6: swivel body, 7: articulated front, 7a: boom, 7b: arm, 7c, 7d: hydraulic cylinder, 8: counterweight, 16: hydraulic cylinder, 30: nozzle for sprinkling, 32: swinging device, 33 : Pivot pin, 34, 35: Hydraulic cylinder
Claims (8)
前記作業機として、前記旋回体を走行体に対して左右に傾斜可能とする揺動装置を介して設置した作業機を用い、前記ブレーカを前記旋回体および前記多関節フロントと共に右または左に傾斜させることにより傾斜させたチゼルにより、前記溝の側壁部を掘削することを特徴とする溝の掘削工法。 A method of attaching a breaker to the tip of an articulated front provided in a swing body of a self-propelled working machine, and excavating a groove provided in the ground with a chisel attached to the breaker,
As the working machine, a working machine installed via a swing device that can tilt the revolving body to the left and right with respect to the traveling body is used, and the breaker is tilted right or left together with the revolving body and the articulated front. A groove excavation method characterized by excavating a side wall portion of the groove with a chisel inclined by the operation.
垂直姿勢のチゼルにより垂直掘りを行い、目標とする溝の幅にわたって第1段の溝を掘削し、
該第1段の溝を掘削した後、該第1段の溝の中にその溝幅より狭い第2段の溝を掘削するという掘削作業を2回以上繰り返し、
走行体上に前記旋回体を左右に傾斜可能とする揺動装置を介して設置した作業機を用い、前記掘削作業によって残った段状の残留部を、前記ブレーカを前記旋回体および前記多関節フロントと共に右または左に傾斜させることにより傾斜させたチゼルにより掘削することを特徴とする溝の掘削工法。 A method of attaching a breaker to the tip of an articulated front provided in a swing body of a self-propelled working machine, and excavating a groove provided in the ground with a chisel attached to the breaker,
Vertical digging with a vertical chisel, digging the first stage groove over the target groove width,
After excavating the first stage groove, the excavation operation of excavating the second stage groove narrower than the groove width in the first stage groove is repeated twice or more,
Using a working machine installed on a traveling body via a swinging device capable of tilting the swivel body to the left and right, the stepped residual portion left by the excavation work, the breaker as the swivel body, and the multi-joint A trench excavation method characterized by excavating with a chisel tilted to the right or left along with the front.
垂直姿勢のチゼルにより垂直掘りを行い、目標とする溝の幅にわたって第1段の溝を掘削し、
該第1段の溝を掘削した後、該第1段の溝の中にその溝幅より狭い第2段の溝を掘削し、
走行体上に前記旋回体を左右に傾斜可能とする揺動装置を介して設置した作業機を用い、前記掘削作業によって残った段状の残留部を、前記ブレーカを前記旋回体および前記多関節フロントと共に右または左に傾斜させることにより傾斜させたチゼルにより掘削し、
前記残留部を除いた第2段の溝の底部に該第2段の幅より狭い第3段の溝を垂直掘りにより掘削し、その後第3段の溝の残留部を前記同様に前記ブレーカを前記旋回体および前記多関節フロントと共に右または左に傾斜させることにより傾斜させたチゼルにより掘削するという工程を、3段以上にわたって繰り返すことを特徴とする溝の掘削工法。 A method of attaching a breaker to the tip of an articulated front provided in a swing body of a self-propelled working machine, and excavating a groove provided in the ground with a chisel attached to the breaker,
Vertical digging with a vertical chisel, digging the first stage groove over the target groove width,
After excavating the first stage groove, excavating a second stage groove narrower than the groove width in the first stage groove;
Using a working machine installed on a traveling body via a swinging device capable of tilting the swivel body to the left and right, the stepped residual portion left by the excavation work, the breaker as the swivel body, and the multi-joint Drilling with a tilted chisel by tilting right or left with the front,
A third-stage groove narrower than the width of the second stage is excavated by vertical digging at the bottom of the second-stage groove excluding the remaining part, and then the remaining part of the third-stage groove is installed in the same manner as described above. A groove excavation method characterized by repeating a step of excavating with a chisel inclined by tilting to the right or left together with the swivel body and the articulated front over three or more stages.
前記垂直掘り作業に垂直掘り専用の作業機を用い、残留部の掘削作業に、前記揺動装置を備えた作業機を用いることを特徴とする溝の掘削工法。 In the groove excavation method according to claim 2 or 3,
A groove excavation method characterized in that a vertical digging work machine is used for the vertical digging work, and a work machine equipped with the swing device is used for excavating the remaining part.
前記垂直掘り作業および残留部の掘削作業に、前記揺動装置を備えた作業機を兼用することを特徴とする溝の掘削工法。 In the groove excavation method according to claim 2 or 3,
An excavation method for a groove, wherein the vertical excavation work and the excavation work for the remaining portion are also used as a work machine including the swing device.
前記作業機として、破砕能力の異なる複数台の作業機を準備し、溝を掘削する場所の地盤の硬軟に応じて作業機を配置し、並行して掘削作業を行うことを特徴とする溝の掘削工法。 In the excavation method of the groove | channel in any one of Claim 1-5,
A plurality of working machines having different crushing capacities are prepared as the working machines, the working machines are arranged according to the hardness of the ground where the groove is excavated, and excavation work is performed in parallel. Excavation method.
前記作業機として、短尺ブームと短尺アームからなる多関節フロントを用いたショートリーチ式作業機を用いることを特徴とする溝の掘削工法。 In the trench excavation method according to any one of claims 1 to 6,
A trench excavation method using a short reach type working machine using an articulated front composed of a short boom and a short arm as the working machine.
前記チゼルとして、側面に縦方向に溝を設けたものを用いることを特徴とする溝の掘削工法。 In the trench excavation method according to any one of claims 1 to 7,
A groove excavation method using a chisel having a side surface provided with a groove in the vertical direction.
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