JP6157035B2 - Suction drilling system - Google Patents
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Description
本発明は、土壌の吸引掘削システムに関する。より詳しく述べると、土壌を掘削しながら掘削土砂を吸引する掘削システムに関する。 The present invention relates to a soil suction excavation system. More specifically, the present invention relates to a drilling system that sucks excavated soil while excavating soil.
電気、電気通信、ガス、上下水道等の地中配管工事や、電柱、信号、標識、街路樹、街路灯等の目的物の設置工事に際しては、配管や目的物の設置場所の土壌が掘削される。このような土壌掘削作業に際しては、掘削される地中に水道管、ガス管、ケーブル挿通管等の各種配管が埋設されていることが多い。そのため、土壌掘削作業に通常の掘削機を用いると、埋設配管を破損してしまう可能性があることから、従来では、人力による手掘り等により慎重に掘削作業が行われていた。ところが、このような作業では労力及び時間を要するため効率的ではない。そこで、本出願に係る発明の発明者は、先端側に複数の刃を備える掘削部を有する吸引掘削用のアタッチメントを考案した(下記特許文献1参照)。吸引掘削作業において上記構成のアタッチメントを用いることにより、土壌を容易に掘削できるとともに、アタッチメントの先端側において生じる掘削力は人力により付与されるので埋設配管の破損が防止される。 During underground piping work such as electricity, telecommunications, gas, water and sewage, and installation work of objects such as utility poles, signals, signs, street trees, street lights, etc., the soil where the pipes and objects are installed is excavated. The In such soil excavation work, various pipes such as water pipes, gas pipes, and cable insertion pipes are often buried in the excavated ground. For this reason, if a normal excavator is used for soil excavation work, the buried piping may be damaged. Therefore, conventionally, excavation work has been carefully performed by manual digging or the like. However, such work is not efficient because it requires labor and time. Therefore, the inventor of the present invention has devised an attachment for suction excavation having an excavation part having a plurality of blades on the tip side (see Patent Document 1 below). By using the attachment having the above-described configuration in the suction excavation work, the soil can be easily excavated, and the excavation force generated on the distal end side of the attachment is applied by human power, so that damage to the buried piping is prevented.
しかしながら、上記アタッチメントの先端側に設けられた掘削部が金属などの硬質材料から形成される場合、掘削作業の際に埋設管に対して掘削部が衝突すると、埋設管の表面にキズを生じさせてしまうおそれがある。さらには、埋設管は腐食等の経年劣化により強度が低下している場合もあり、このような埋設管に対して掘削部が当たると、場合によっては埋設管の破損を招くことも考えられる。また、掘削作業により掘削される土壌中に石や硬質な埋設物が埋まっている場合、これらに対して掘削部が当たると、掘削部の刃やアタッチメントの本体に損傷や変形が生じてしまい、これにより掘削作業を継続して効率的に行えなくなるおそれがある。 However, when the excavation part provided on the tip side of the attachment is formed of a hard material such as metal, if the excavation part collides against the buried pipe during excavation work, the surface of the buried pipe may be scratched. There is a risk that. Furthermore, the strength of the buried pipe may be reduced due to aging or the like such as corrosion. If the excavation part hits such a buried pipe, the buried pipe may be damaged in some cases. In addition, when stones and hard buried objects are buried in the soil excavated by excavation work, if the excavation part hits against these, the excavation part blade and the attachment main body will be damaged or deformed, As a result, the excavation work may not be continued and efficiently performed.
以上のような事情に鑑み、本発明では、吸引掘削作業の際に埋設配管などの埋設物に対してアタッチメントの先端部が衝突しても、アタッチメント及び埋設物の相互の損傷を防止しかつ効率的に掘削作業を行うことができる吸引掘削システムを提供することを目的とする。 In view of the circumstances as described above, in the present invention, even if the tip of the attachment collides with an embedded object such as an embedded pipe during suction excavation work, mutual damage between the attachment and the embedded object is prevented and efficiency is improved. An object of the present invention is to provide a suction excavation system capable of performing excavation work in an automated manner.
本発明では、掘削土砂を吸引する吸引装置と、土壌の掘削を行うアタッチメントと、吸引装置とアタッチメントとを接続する吸引用ホースと、を有する吸引掘削システムであって、アタッチメントは、先端側に掘削土砂を吸引する吸引口と、基端側に吸引用ホースに接続される接続口と、を備える筒状の本体部と、アタッチメントの先端部分に形成され、本体部の先端側端部から突出した状態で固定して設けられ、本体部よりも軟質の材料から形成される、土壌の土砂を掻き取る軟質部と、本体部の側面において本体部の長手軸方向に摺動可能に固定されかつ把持可能なハンドルと、を有し、本体部は、筒状の部材を含んで構成され、筒状の部材の外周面に同軸的に配設された筒状の軟質部材を有し、軟質部は、弾性変形可能に形成され、長手軸方向に直交する方向の断面の外形が先端側端部から基端側端部にかけて小さくなる筒状であって、先端側端部から基端側端部まで到達する切り込みを備え、切り込みによって先端側端部から基端側端部まで形成された隙間を有し、軟質部材の先端部分から構成される。 In the present invention, a suction excavation system having a suction device for sucking excavated soil, an attachment for excavating soil, and a suction hose for connecting the suction device and the attachment, the attachment is excavated on the tip side A cylindrical main body provided with a suction port for sucking earth and sand, and a connection port connected to a suction hose on the base end side, and formed at the distal end portion of the attachment, and protruded from the distal end side end portion of the main body portion A soft part that is provided in a fixed state and is made of a softer material than the main body part, and that is slidably fixed in the longitudinal direction of the main body part on the side surface of the main body part and gripped. The main body portion includes a cylindrical member, and has a cylindrical soft member arranged coaxially on the outer peripheral surface of the cylindrical member. It is elastically deformable formed, the length Outline of the cross section in a direction perpendicular to the axial direction is a small cylindrical toward the proximal end from the distal end, provided with a cut reaching from the distal end to the base end side end portion, the distal end by notch It has a gap formed from the side end portion to the base end side end portion, and is configured from the tip portion of the soft member.
本発明によれば、吸引掘削作業の際に埋設配管などの埋設物に対してアタッチメントの先端部が衝突しても、衝突によるアタッチメント及び埋設物の相互の損傷が防止されるので、安全にかつ効率的に掘削作業を行うことができる。 According to the present invention, even if the tip of the attachment collides against an embedded object such as an embedded pipe during suction excavation work, mutual damage of the attachment and the embedded object due to the collision is prevented, so that the safety and Excavation work can be performed efficiently.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this. Further, in the drawings, in order to describe the embodiment, the scale is appropriately changed and expressed by partially enlarging or emphasizing the description.
<第1実施形態>
第1実施形態に係る吸引掘削システムについて、図面を用いて説明する。
図1は、本実施形態に係る吸引掘削システム100の一例を示す概略図である。また、図2は、吸引掘削システム100のアタッチメント30の一例を示す概略側面図である。図1に示すように、吸引掘削システム100は、吸引装置10と吸引用ホース20とアタッチメント30とクレーンCとを有する。吸引掘削システム100は、掘削土砂を中空状のアタッチメント30を介して吸引装置10により吸引しながら掘削する吸引掘削の際に使用される。
<First Embodiment>
A suction excavation system according to a first embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a
吸引装置10は、掘削土砂を吸引するためのものである。吸引装置10は、例えば吸引排土車であり、車両11を有し、車両11上に、真空吸引装置12、レシーバタンク13、湿式集塵槽14、及びミストキャッチャー兼消音水槽15が搭載されて構成される。このように吸引装置10として吸引排土車が採用されることにより、例えば電柱、信号、標識、街路樹、街路灯等の目的物を地中に配置した後に行われる土砂の埋め戻し作業の労力が軽減されるとともに、吸引装置10の掘削現場への搬入及び搬出が容易となる。
The
真空吸引装置12としては、例えばスクリューブロワが搭載されたものが用いられる。レシーバタンク13は、真空吸引装置12によって吸引移送された土砂が貯蔵される空間を有する容器である。レシーバタンク13の後端面には、吸引用ホース20の基端部が接続されるホース接続口17が設けられる。湿式集塵槽14は、真空吸引装置12及びレシーバタンク13に隣接して配置され、吸引された空気に含まれる粉塵を除去するために設けられる。ミストキャッチャー兼消音水槽15は、真空吸引装置12の出口側に接続され、排出される空気音を低減させるサイレンサー16を備える。ミストキャッチャー兼消音水槽15では、真空吸引装置12から流出する空気の除塵及び消音が行われる。なお、吸引装置10としては、上記した吸引排土車に限定されず、当該技術分野の公知の種々の吸引装置を用いて行うことが可能である。
As the
吸引用ホース20は、掘削土砂が吸引されるホースである。吸引用ホース20としては、金属線を有する硬質な蛇腹管が採用される。そのため、吸引用ホース20の耐熱性及び耐圧性が確保される。なお、吸引用ホース20は、フレキシブルに形成されかつ吸引される土砂や吸引圧に対する強度を備えるものであればよく、上記蛇腹管に限定はされない。吸引用ホース20は、吸引装置10とアタッチメント30とを接続する。吸引用ホース20の先端側は、後述するアタッチメント30の接続口に接続され、吸引用ホース20の基端側はレシーバタンク13のホース接続口17に接続される。これにより、アタッチメント30において吸引された土砂は、吸引用ホース20を介してレシーバタンク13へ移送される。また、吸引掘削システム100において、吸引用ホース20は、クレーンCにより吊るされた状態で配置される。
The
図2に示すように、吸引用ホース20とアタッチメント30と接続には、接続部材21が用いられる。なお、上記接続においては、公知の種々の接続手段が採用可能であり、以下に詳述する接続部材21を用いた接続は一例である。接続部材21は、アタッチメント30と一体的に設けられ、アタッチメント30の基端側に配置される。接続部材21は、吸引用ホース20の外径よりも若干大きな内径を備える円筒形状に形成される。接続部材21の内周面には吸引用ホース20の先端部分が篏入される。接続部材21は、例えば2本のアイボルト21aを備える。アイボルト21aは、接続部材21の側面に設けられた不図示のネジ穴を介して、接続部材21の側面から内側に向けて水平方向に螺入される。そして、アイボルト21aの先端部が吸引用ホース20の側面の蛇腹形状の谷部に嵌入することにより、吸引用ホース20は、先端部分が接続部材21の内部において固定され、アタッチメント30に接続される。
As shown in FIG. 2, a
アタッチメント30は、先端側(図2では下方側)から地中に進行し土壌Gを掘削する。また、アタッチメント30は、土壌Gの掘削とともに掘削土砂を先端部分から吸引する。図3は、アタッチメント30の要部を示す側面図である。図3に示すように、アタッチメント30は、本体部材31とヘッダー32とハンドル33とを有する。
The
本体部材31は、中空かつ円筒状に形成される。本体部材31の先端側には後述する筒部材32a(図4参照)が連通され、本体部材31と筒部材32aとによりアタッチメント30の筒状の本体部30Aが構成される。本体部材31及び筒部材32aは、鋳鉄やステンレス鋼などの硬質の金属製であるが、入手の容易さ、軽さ、価格などの点からアルミニウム合金であることが好ましい。
The
図4は、ヘッダー32を示し、(a)は斜視図、(b)は平面図、(c)は(b)のA−A線に沿った断面図である。図4に示すように、ヘッダー32は、筒部材32aと軟質部材32bと固定部材32cとを有する。
4A and 4B show the
筒部材32aは、本体部材31の外径よりも若干大きい内径を有する円筒形状に形成される。軟質部材32bは、後述するアタッチメント30の本体部30A、即ち本体部材31及び筒部材32aよりも軟質な材料から形成される。軟質部材32bは、厚さが例えば5mm〜20mm程度のシート部材が矩形形状に裁断され、当該シート部材の一部が筒部材32aの外周面に巻き付けられた状態で配置されて固定される。軟質部材32bは、硬質金属製の本体部材31及び筒部材32aに比べて軟質な材料である合成ゴムから形成される。固定部材32cは、軟質部材32bの一部を筒部材32aの外周面に固定するために用いられる。固定部材32cとしては例えば金属ベルトが用いられ、固定部材32cは、本体部材31の先端側の端部において軟質部材32bの上から筒部材32aの軸回りに巻装された状態で、例えばその外部からネジ等の固定具32dにより固定される。これにより筒部材32aと軟質部材32bとは一体化される。
The
ヘッダー32は、本体部材31の先端側に装着され、本体部材31の先端部31cが筒部材32aの内径部分に嵌め込まれた状態で、ボルトやネジ等の固定具32e(図3参照)により本体部材31に固定される。この状態で軟質部材32bの一部はアタッチメント30の軟質部30Bを構成する。軟質部30Bは、アタッチメント30の先端部分に形成される。軟質部30Bは、本体部30Aの先端部(筒部材32aの先端部)から先端方向に突出して設けられ、後述する吸引口30aを取り囲む筒状に形成される。また、上述したように、軟質部30Bは、合成ゴム製であり、硬質の金属製の本体部30Aに比べて軟質な材料から形成される。なお、軟質部30Bは、その筒形状が形成される際に若干の隙間が生じてしまう場合がある。例えば、図3等に示す軟質部30Bは、合成ゴムのシートが筒状に巻き付けられて形成されるため、その筒形状において略三角形状の切り込みが生じてしまう。従って、軟質部30Bは、完全な筒状に限定されずこのような若干の隙間を有する筒状であってもよい。
The
図3に戻り、本体部30A(筒部材32a)の先端側には吸引口30aが設けられる。また、本体部30A(本体部材31)の基端側には接続口30bが設けられる。吸引口30aは、本体部30Aの先端側に設けられ、掘削土砂を吸引するための開口部分である。また、接続口30bは、本体部30Aの基端側に設けられ、吸引用ホース20に接続される。上記構成により、掘削土砂は、吸引口30aから吸引され、吸引用ホース20を介して吸引装置10に送られる。
Returning to FIG. 3, a
本体部30Aの長さ(円筒形状の軸方向の長さ)は、掘削する穴の深さに応じて適宜選択されるが、例えば1.5m〜3.0mに設定される。また、掘削する深さに応じて、フランジ継ぎ手などを用いて適宜継ぎ足しや長さの調整をすることも可能である。本体部30Aの口径は、例えば内径が100mm〜120mmに設定される。
The length of the
図2に戻り、ハンドル33は、本体部30Aの側面において本体部30Aの長手軸30cの方向に摺動可能に取り付けられる。図5(a)は、ハンドル33を示す平面図である。図5(a)に示すように、ハンドル33は、把持部33Aと固定部33Bと接続部33Cとボルト及びナット(固定手段)33Dとを有する。なお、アタッチメント30においてハンドル33を設けるか否かは任意であり、後述する第2実施形態に係るアタッチメント230においても同様である。
Returning to FIG. 2, the
把持部33Aは、作業者がアタッチメント30を支持する際や、アタッチメント30の位置あるいは角度を変更する際に、作業者に把持される部位である。把持部33Aは、ハンドル33において一対が設けられ、一対の把持部33A,33Aは、アタッチメント30の本体部30Aを挟んで本体部30Aの長手軸30cに直交する方向に配置される。把持部33Aは直線棒状に形成され、一対の把持部33A,33Aは互いに平行に配置される。
The gripping
アタッチメント30の本体部30Aの外側において一対の把持部33A,33Aに挟まれた部分にはスペースSが形成される。スペースSは、壁や、柵、柱などの障害物Wに近接する場所の土壌を掘削する場合に、上記障害物Wの一部又は全部が入り込むことが可能に形成される。
A space S is formed in a portion sandwiched between the pair of
図5(b)は、障害物Wに近接する場所の土壌を掘削する際の障害物Wとハンドル33との相互の配置関係を示す概略平面図である。なお、同図に示す障害物Wは、例えば建築物の壁部である。図5(b)に示すように、障害物Wに近接する場所の土壌Gにアタッチメント30が垂直に配置されても、障害物Wの一部がハンドル33のスペースSに入り込むことにより、把持部33Aが障害物Wに干渉することが回避される。従って、このような場所の土壌Gを吸引掘削する場合においても、作業者は、上記干渉を回避するためにアタッチメント30を傾ける必要がなく、アタッチメント30を垂直に保持しながら吸引掘削を行うことが可能である。なお、上述した説明では障害物Wは壁であるが、障害物Wが壁以外の境界柵や門柱などであっても同様である。
FIG. 5B is a schematic plan view showing the mutual positional relationship between the obstacle W and the
図5(a)に戻り、固定部33Bは、本体部30A(本体部材31)の外周面31aに当接して配置され、ハンドル33を本体部30Aに固定するために設けられる。固定部33Bは、図5(a)に示すように鉛直方向から見て、2つの直線部33a,33aと、これら2つの直線部33a,33aに挟まれた円弧部33bとを有し、本体部30Aを挟んで一対が配置される。直線部33aには、ボルト及びナット33Dのうちボルトの軸部のみが挿通可能な不図示の孔が設けられる。円弧部33bは、鉛直方向から見て、アタッチメント30の本体部30Aの外周縁の一部とほぼ同形状の円弧形状を有し、本体部30Aの外周面31aに重なるように当接する周面33dを備える。
Returning to FIG. 5A, the fixing
接続部33Cは、把持部33Aと固定部33Bとを接続する部位である。把持部33A、固定部33B、及び接続部33Cは一体で形成される。上記の一対の把持部33A,33A、一対の固定部33B,33B、及び接続部33C,33Cは、アタッチメント30の本体部30Aの長手軸30cに対して対称に配置される。
The connecting
ボルト及びナット33Dは、固定部33Bの直線部33aに設けられた上記不図示の孔を用いて、ハンドル33をアタッチメント30の本体部30Aに固定する。このような固定部33B並びにボルト及びナット33Dの構成により、ハンドル33は本体部30Aの長手軸30cの方向に摺動可能に固定される。ハンドル33の固定は、ハンドル33を所定位置に配置し保持した状態でボルト及びナット33Dを締結することにより行われる。また、アタッチメント30においてハンドル33の位置(高さ)を変更する際には、ボルト及びナット33Dの締結を緩めてハンドル33の固定を一旦解除した後、ハンドル33を本体部30Aの長手軸30cの方向に沿って所望の位置まで摺動させ、ハンドル33をその位置に保持した状態でボルト及びナット33Dを再度締結し固定することにより行われる。
The bolt and
クレーンCは、吸引用ホース20を吊るすために用いられる。吸引用ホース20が吊るされることにより、アタッチメント30の保持及び操作が容易となり、吸引掘削する際の作業者の負荷が軽減される。なお、クレーンCは、吸引掘削システム100において任意の構成要素である。
The crane C is used to suspend the
次に、本実施形態に係る吸引掘削システム100を用いた吸引掘削作業の一例について説明する。
まず、吸引掘削作業に先立ち、図1に示すように、掘削される土壌Gに近接した場所に吸引掘削システム100を配置する。なお、吸引用ホース20は、空中に吊るされた状態で配置されるが、接地された状態で配置されてもよい。この場合の吸引掘削作業では、クレーンCは不要となる。
Next, an example of the suction excavation work using the
First, prior to the suction excavation work, as shown in FIG. 1, the
次いで、作業者は、アタッチメント30を掘削される土壌Gに対して垂直に突き刺し、吸引掘削作業を開始する。その際、上述したように、ハンドル33の把持部33A、固定部33B、及び接続部33Cのそれぞれは、一対がアタッチメント30の本体部30Aの長手軸30cに対して対称に配置されるので、垂直に配置された際のアタッチメント30の傾きが抑制される。そのため、作業者は、アタッチメント30を容易に保持して後述する操作を行うことができるとともに、アタッチメント30を垂直下方向(土壌Gの方向)に確実に進行させることができる。
Next, the worker pierces the
作業者は、ハンドル33を把持した状態で、ハンドル33に垂直下方向への力を付与しながらハンドル33を本体部30Aの長手軸30cを中心に回転させる。すると、アタッチメント30は、長手軸30c回りに回転しながら地中を垂直下方向(図2の実線矢印の方向)に進行する。これにより、アタッチメント30の内側の土砂が掻き取られて土壌Gが掘削される。ただし、障害物W(図5(b)参照)に近接する場所の土壌Gを掘削する場合には、作業者は、垂直下方向への力の付与のみ、あるいは同時に障害物Wに対してハンドル33が干渉しない範囲で回動させる。なお、吸引掘削の際に、アタッチメント30に対して、垂直下方向の力及び回転力の付与に代えてあるいはこれらに加えて、垂直斜め方向などの他の方向の力や、アタッチメント30を水平方向に回動させる力を付与してもよい。
The operator rotates the
アタッチメント30により掻き取られて破砕された土砂は、吸引装置10の吸引力によりアタッチメント30の吸引口30aから吸引される。この吸引力は、特に限定はされないが、風量:20m3/min〜40m3/min、圧力:−13kPa〜−97kPaの範囲内に設定されることが望ましい。吸引力が上記のとおりに設定されることが望ましい理由は、吸引力の風量又は圧力が上記設定値よりも小さく設定される場合、アタッチメント30により破砕された土砂を吸引装置10において十分に吸引及び排土することができない。逆に、吸引力の風量又は圧力が上記設定値よりも大きく設定される場合、土砂の破砕及び吸引に必要な吸引力を超える無駄な吸引力が発生し、これにより騒音及びエネルギー消費が大きくなるといった問題が生じるためである。
The earth and sand scraped and crushed by the
吸引口30aから吸引された掘削土砂は、吸引装置10のレシーバタンク13に一時的に貯蔵される。レシーバタンク13に貯蔵された掘削土砂は、目的物設置後の埋戻しの土砂として用いることができる。
The excavated earth and sand sucked from the
上記吸引掘削作業においては、アタッチメント30の先端が地中を垂直下方向に進行するに伴い、作業者に把持されるハンドル33の位置が下がることとなる。そのため、適宜、図2に示すように、適宜ハンドル33を本体部30Aの上方(図2の点線矢印の方向)に摺動させて固定をする。その際、吸引用ホース20は硬質な蛇腹管であり強度を備えるので、ハンドル33を、アタッチメント30の上方の吸引用ホース20の側面まで上方に摺動させて、アタッチメント30に代えて吸引用ホース20に固定させることも可能である。一方、ハンドル33は地表GLまで下方に移動させることも可能である。従って、吸引掘削作業中においてハンドル33が摺動可能な可動域Dは、地表GLから、吸引用ホース20のうちアタッチメント30の接続口30bから上方に長手軸30cに沿って延びた部分までとなる。
In the suction excavation work, the position of the
上記吸引掘削作業によれば、掘削される土壌G中に配管等の埋設物Pが存在し、掘削作業の際にアタッチメント30の先端が埋設物Pに当たると(図3参照)、軟質部30Bが弾性変形することにより上記当接の際の衝撃が吸収される。そのため、アタッチメント30が埋設物Pに衝突しても、これに起因する埋設物P及びアタッチメント30の損傷が防止される。
According to the suction excavation work, when the buried object P such as piping is present in the excavated soil G and the tip of the
このように土壌Gの掘削において上記吸引掘削システム100が採用されることにより、安全かつ効率的に掘削作業を行うことができる。特に、掘削作業に先立ち行われる埋設配管の確認や調査のための試掘作業などのように、地中の埋設配管の情報量に乏しく慎重かつ安全な掘削を行う必要がある場合において、上記吸引掘削システム100は有用である。
As described above, when the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。
第2実施形態に係る吸引掘削システム200は、上記した吸引装置10、吸引用ホース20及びクレーンC、並びにアタッチメント230を有する。本実施形態の吸引掘削システム200は、アタッチメント230の構成のみが上記した吸引掘削システム100のものとは異なっている。従って、以下の本実施形態の構成に関する説明では、主としてアタッチメント230の構成のみを説明する。また、以下の説明において、第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described.
The
図6は、本実施形態に係る吸引掘削システム200の一例を示し、(a)はアタッチメント230の要部側面図、(b)はアタッチメント230の要部分解斜視図である。アタッチメント230は、ハンドル33を有し、さらに図6に示すように、本体部材31と刃部材234と筒状部材235とヘッダー32とを有する。
6A and 6B show an example of the
本体部材31の先端側には筒状部材235が取り付けられ、本体部材31と筒状部材235とは連通している。
A
刃部材234は、本体部材31の先端側の側面においてボルトやネジ等の固定具234aにより取り付けられる。刃部材234は、土壌Gを掘削可能な刃234bを備える。刃234bは、略台形の移植ゴテ形状に形成され、本体部材31の先端部31cから先端側に突出して2枚が設けられる。刃234bは、掘削時に変形しない材質、例えば焼入れした鉄系の金属により形成される。なお、刃234bは、上記構成に限定されず、例えば、先端が尖った三角形状に形成されてもよく、刃部材234が備える刃234bの数についても1枚あるいは3枚以上であってもよい。また、刃部材234は、本体部材31と別体の構成に限定されず、本体部材31と一体で形成されてもよい。この場合、本体部材31の先端部31cが切削加工されて刃234bが形成されてもよい。
The
筒状部材235は、中空かつ円筒状に形成される。筒状部材235の軸方向の基端部側(図6(a)では上方側)は、本体部材31の外径とほぼ同一の外径を有し、刃部材234の内側に嵌め込まれる。そして、筒状部材235は、基端部235aが本体部材31の先端部31cに当接した状態でボルトやネジ等の固定具235bにより刃部材234を介して本体部材31に固定される。筒状部材235は、固定具235bによる固定及び固定の解除により刃部材234に対して着脱可能となっている。筒状部材235の軸方向の長さは、筒状部材235が刃部材234に固定された状態で、筒状部材235の先端部235cが刃部材234の先端部(刃234b)よりも先端方向に突出する長さに設定される。
The
筒状部材235の先端部235cは、ヘッダー32の筒部材32aの内径よりも若干小さい外径を有し、筒部材32aの内側に嵌め込まれて、固定具32eによりヘッダー32と固定される。ヘッダー32は、固定具32eによる固定及び固定の解除により筒状部材235に対して着脱可能となっている。従って、上記構成では、アタッチメント30の刃部材234の先端側において、軟質部30Bが着脱可能となっている。
The
このように、本体部材31と筒部材32aと筒状部材235とは一体的に接続されて連通し、これらによってアタッチメント230の筒状の本体部230Aが構成される。本体部230A(本体部材31)の基端側には接続口30bが設けられ、吸引口30aが本体部230A(筒部材32a)の先端側に設けられる。本体部230A(本体部材31、筒部材32a、及び筒状部材235)は、第1実施形態に係る本体部30Aと同様に、鋳鉄やステンレス鋼などの硬質の金属製である。
Thus, the
次に、本実施形態に係る吸引掘削システム200を用いた吸引掘削作業の一例について説明する。
吸引掘削システム200を用いた吸引掘削作業は、第1実施形態に係る吸引掘削システム100を用いた作業と同様である。従って、以下の説明では、吸引掘削システム100を用いた作業と同一の作業内容の説明は省略し、主として異なる作業内容について説明する。また、以下の説明は、吸引掘削作業の開始時点で、地表から所定深さに埋設物(例えば配管)Pが埋設されていることが判明している土壌G(図1参照)を吸引掘削作業する場合についてのものである。
Next, an example of the suction excavation work using the
The suction excavation work using the
まず、吸引掘削作業に先立ち、土壌Gに近接した場所に吸引掘削システム200を配置する。その際、刃部材234が設けられた本体部材31から、筒状部材234及びヘッダー32の固定を解除して分離させておく。即ち、この際に吸引用ホース20に接続されるアタッチメントは、先端側端部に刃234bが配置された構成の刃掘削アタッチメント330となる(図6(b)参照)。なお、この際に、本体部材31から分離された筒状部材234及びヘッダー32は、互いに接続された状態で固定されていてもよい。
First, prior to the suction excavation work, the
次いで、作業者は、掘削される土壌Gに対して刃掘削アタッチメント330を垂直に突き刺して土壌Gの吸引掘削作業を開始する。この吸引掘削作業では、刃掘削アタッチメント330の内側の土壌Gは刃234bに掻き取られるので、土壌Gの掘削が容易に行われる。
Next, the operator starts the suction excavation work of the soil G by piercing the
刃掘削アタッチメント330は地中を垂直下方向に進行し、刃掘削アタッチメント330の先端部が埋設物Pの上部の若干上方の深さまで到達すると、吸引掘削作業は一時中断される。刃掘削アタッチメント330の先端部が上記深さに到達したことの確認は、本体部材31の側面に掘削深さを測定するための目盛りを設けてこれを読むことで行われるが、スケールなどを用いて行われてもよい。
The
そして、刃掘削アタッチメント330の先端側に、筒状部材235、ヘッダー32がこの順で取り付けられて、本実施形態に係るアタッチメント230が組み立てられる。その後、作業者はアタッチメント230を土壌Gに垂直に突き刺して、引き続き吸引掘削作業が行われる。その際、アタッチメント230の先端が埋設物Pに衝突しても、軟質部30Bにより衝突の衝撃が緩和されて、埋設物P及びアタッチメント230の両者の損傷が防止されるので、安全かつ効率的に掘削作業を行うことができる。なお、刃掘削アタッチメント330の先端側に筒状部材235等を取り付ける作業は、刃掘削アタッチメント330を地中から地表に引き揚げてから行われてもよい。
And the
このように、吸引掘削作業の開始時点で埋設物Pの地表からの深さが判明している場合には、上記した吸引掘削システム200を用いた掘削により、埋設物Pの手前まで刃234bを用いて効率的に掘削を行うことができるとともに、埋設物Pに近接する土壌については軟質部30Bを用いて掘削することにより障害物W及びアタッチメント230を破損させることなく安全に掘削することができる。特に、ガス、上下水道などの配管は、地表から所定の深さに埋設されているので、このような所定の配管が埋設されている土壌を掘削する場合において上記吸引掘削システム200は有用である。
Thus, when the depth of the buried object P from the ground surface is known at the time of starting the suction excavation work, the
また、上記吸引掘削作業では、刃234bによる掘削から軟質部30Bを用いた掘削へ切り替える際には、刃掘削アタッチメント330の先端側に筒状部材235及びヘッダー32を取り付けるだけでよく、アタッチメント全体の交換は不要である。従って、上記吸引掘削作業によれば、作業に先立ち、先端に刃234bを備える刃掘削アタッチメント及び先端に軟質部30Bを備えるアタッチメントの2本の異なるアタッチメントを用意する必要がない。さらに、軟質部30Bは掘削作業により比較的短時間で変形し劣化してしまうが、アタッチメント230において軟質部30Bは着脱可能となっているので、作業の際にヘッダー32を複数用意しておき、掘削作業の進行に伴いヘッダー32を適宜交換して軟質部30Bを新たなものに置き換えることにより、掘削時における軟質部30Bの作用効果を維持することができる。
In the above-described suction excavation work, when switching from excavation by the
以上、本発明に係る吸引掘削システム100,200の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
The embodiments of the
例えば、本体部材31、筒部材32a、及び筒状部材235は、円筒形状に限定されず、断面形状が楕円、長円または多角形などの筒状であってもよい。また、本体部30A,230Aの長手軸30cの方向に沿って口径を異ならせてもよく、例えば、基端部から先端部に向かって徐々に口径を大きくするようにしてもよい。
For example, the
また、本体部30A等は、本体部材31や筒部材32aなどの複数の部材から構成されるが、これら本体部30A等の構成部材の一部又は全ては一体で形成されてもよい。また、本体部30A等の材料としては、上記した金属に限定されず、掘削する際に加えられる力により変形しない剛性を備えるものであればよく、例えば硬質塩化ビニルや樹脂などであってもよい。
The
また、軟質部30Bを形成する材料は、本体部30A等よりも軟質の材料であればよく、合成ゴムに限定されず、例えば、天然ゴム、軟質樹脂、シリコンといった合成ゴム以外のエラストマーであってもよい。また、軟質部30Bは、アタッチメントの先端において吸引口30aの外周全体にわたって設けられた筒状に形成されることに限定されず、例えば、吸引口30aの外周に沿って複数が並んで配置された構成としてもよい。
The material for forming the
また、ハンドル33の把持部33A、固定部33B、及び接続部33Cは、一体で形成されることに代えて、これらの一部又は全部は異なる部材から形成されてもよい。また、一対の把持部33A、一対の固定部33B、及び接続部33Cは、本体部30A等の長手軸30cに対して非対称に配置されてもよい。また、ハンドル33の固定手段としては、ボルト及びナット33Dに代えて、ネジなどの他の固定手段が採用されてもよい。
In addition, the gripping
G…土壌
S…スペース
W…障害物
10…吸引装置
20…吸引用ホース
30,230…アタッチメント
30A,230A…本体部
30B…軟質部
30a…吸引口
30b…接続口
30c…長手軸
31a…外周面
32b…軟質部材
33…ハンドル
33A…把持部
33B…固定部
33C…接続部
33D…ボルト及びナット(固定手段)
33d…周面
100,200…吸引掘削システム
234b…刃
G ... soil S ... space W ...
32b ...
33d ...
Claims (1)
前記アタッチメントは、
先端側に掘削土砂を吸引する吸引口と、基端側に前記吸引用ホースに接続される接続口と、を備える筒状の本体部と、
前記アタッチメントの先端部分に形成され、前記本体部の先端側端部から突出した状態で固定して設けられ、前記本体部よりも軟質の材料から形成される、前記土壌の土砂を掻き取る軟質部と、
前記本体部の側面において前記本体部の長手軸方向に摺動可能に固定されかつ把持可能なハンドルと、を有し、
前記本体部は、筒状の部材を含んで構成され、
前記筒状の部材の外周面に同軸的に配設された筒状の軟質部材を有し、
前記軟質部は、弾性変形可能に形成され、前記長手軸方向に直交する方向の断面の外形が先端側端部から基端側端部にかけて小さくなる筒状であって、先端側端部から基端側端部まで到達する切り込みを備え、前記切り込みによって先端側端部から基端側端部まで形成された隙間を有し、前記軟質部材の先端部分から構成される、ことを特徴とする吸引掘削システム。 A suction excavation system having a suction device for sucking excavated soil, an attachment for excavating soil, and a suction hose connecting the suction device and the attachment,
The attachment is
A cylindrical main body comprising a suction port for sucking excavated earth and sand on the distal end side, and a connection port connected to the suction hose on the proximal end side,
The soft part that is formed at the distal end portion of the attachment, is fixedly provided in a state of protruding from the distal end side end part of the main body part, and is made of a softer material than the main body part, and scrapes off the earth and sand of the soil. When,
A handle that is slidably fixed and slidable in the longitudinal direction of the main body on the side surface of the main body,
The main body is configured to include a cylindrical member,
A cylindrical soft member disposed coaxially on the outer peripheral surface of the cylindrical member;
The soft portion is formed so as to be elastically deformable , and has a cylindrical shape in which an outer shape of a cross section in a direction orthogonal to the longitudinal axis direction decreases from a distal end portion to a proximal end portion. A suction comprising an incision reaching an end portion, having a gap formed by the incision from a distal end portion to a proximal end portion, and configured by a distal end portion of the soft member. Drilling system.
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