(57)【要約】【課題】掘削した土石の篩い分け作業にあたって、周辺環境に配慮しつつ、篩い分け作業の効率性を向上させること。【解決手段】重機ＡのアームＡ２と脱着自在に取付け可能な脱着式篩い機Ｂであって、土石を掘削および収容可能なバケット１０と、バケット１０内の土石を反復移動させて篩いを行う篩い機構４０と、を少なくとも有して構成する。高い位置から土石を落下させずに、機械的な揺動動作によって篩い作業を行うため、埃や騒音の発生を抑えることができる。【選択図】図２
2020111980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重機のアームと脱着自在に取付け可能な、脱着式篩い機であって、
土石を掘削および収容可能な、バケットと、
バケット内の土石を反復移動させてバケット内外との間で篩いを行う、篩い機構と、
を少なくとも有することを特徴とする、
脱着式篩い機。
【請求項２】
前記篩い機構が、
バケットの下部に形成した、開口部と、
前記開口部を覆うように配置する、メッシュ部と、
前記メッシュ部を揺動させる、揺動部と、を少なくとも含んでなることを特徴とする、
請求項１に記載の脱着式篩い機。
【請求項３】
重機の駆動源を、バケットの深さ方向を回転軸とする往復角運動に変換して前記メッシュ部を揺動させることを特徴とする、
請求項１または２に記載の脱着式篩い機。
【請求項４】
前記メッシュ部に障害物を立設してあることを特徴とする、
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の脱着式篩い機。
【請求項５】
前記メッシュ部の周縁のうち少なくとも一部に、該メッシュ部からの土石の離脱を規制する壁部を設けてあることを特徴とする、
請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の脱着式篩い機。
【請求項６】
軌道内の固結道床の修復方法であって、
請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の脱着式篩い機をアームの先端に装着した軌陸用重機を用い、
修復領域の枕木を取り外して、バケットによる掘削が可能な広さを確保し、
枕木を取り外した箇所の固結道床をバラストごと掘削し、
バケット内の固結道床が付着したバラストを、そのまま篩い機構でもって篩い分けて、バラストから固結道床を取り除き、
バケット内のバラストを、修復領域のバラストとして再利用することを特徴とする、
軌道内の固結道床の修復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重機のアーム先端に脱着可能な、篩い機および、該篩い機を装着した軌陸用重機を用いた軌道内の固結道床の修復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道の軌道整備作業の一つに、固結道床の修復作業がある。
固結道床とは、列車の振動により粉砕されたバラスト粒等が泥状となってバラストの隙間を塞ぎ、固結してしまった状態である。
従来は、この固結道床の修復作業は、篩い機を用いた人力作業によって行っていたため、作業の効率性に乏しいという問題が生じていた。
【０００３】
この固結道床の修復作業の効率性をあげる手段として、篩い作業を機械化する方法が考えられる。
以下の特許文献１に記載の発明は、バックホウ用のアーム先端に回転可能に取り付けられている六角筒状のトロンメルが開示されており、トロンメルの周面に相当する六側面に平板状の網状部材を装着して、トロンメルの回転によって、土石を高い位置から網状部材に落下させることで効率良く篩い分け作業を行うことを期待している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２０５１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献に記載の装置では、以下の問題のうち少なくとも何れか１つの問題を有する。
（１）高い位置から土石が落下すると埃が舞いやすく、作業員の作業環境の悪化に繋がり、周辺住民からの苦情も懸念される。
（２）土石の落下に伴う衝突音が大きいため、周辺住民からの苦情の懸念が生じる。特に、鉄道の軌道整備は深夜に実施されることから、静音に対する要望が強い。
【０００６】
よって、本発明は、掘削した土石の篩い分け作業にあたって、周辺環境に配慮しつつ、篩い分け作業の効率性を向上させることが可能な手段の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべくなされた本願の第１発明は、重機のアームと脱着自在に取付け可能な、脱着式篩い機であって、土石を掘削および収容可能な、バケットと、バケット内の土石を反復移動させてバケット内外との間で篩いを行う、篩い機構と、を少なくとも有することを特徴とする。
また、本願の第２発明は、前記第１発明において、前記篩い機構が、バケットの下部に形成した、開口部と、前記開口部を覆うように配置する、メッシュ部と、前記メッシュ部を揺動させる、揺動部と、を少なくとも含んでなることを特徴とする。
また、本願の第３発明は、前記第１発明または第２発明において、重機の駆動源を、バケットの深さ方向を回転軸とする往復角運動に変換して前記メッシュ部を揺動させることを特徴とする。
また、本願の第４発明は、前記第１発明乃至第３発明のうち何れか１つの発明において、前記メッシュ部に障害物を立設してあることを特徴とする。
また、本願の第５発明は、前記第１発明乃至第４発明のうち何れか１つの発明において、前記メッシュ部の周縁のうち少なくとも一部に、該メッシュ部からの土石の離脱を規制する壁部を設けてあることを特徴とする。
また、本願の第６発明は、軌道内の固結道床の修復方法であって、前記第１発明乃至第５発明のうち何れか１つの発明に記載の脱着式篩い機をアームの先端に装着した軌陸用重機を用い、修復領域の枕木を取り外して、バケットによる掘削が可能な広さを確保し、枕木を取り外した箇所の固結道床をバラストごと掘削し、バケット内の固結道床が付着したバラストを、そのまま篩い機構でもって篩い分けて、バラストから固結道床を取り除き、バケット内のバラストを、修復領域のバラストとして再利用することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下に記載する効果のうち少なくとも何れか１つの効果を奏する。
（１）高い位置から土石を落下させずに、機械的な揺動動作によって篩い作業を行うため、埃や騒音の発生を抑えることができる。したがって作業員や周辺環境の悪化を引き起こすことがない。
（２）バケットに形成した開口部を覆うようにメッシュ部を配置するため、土石を収容するバケット内の空間を広く確保することができる。
（３）バケットの深さ方向を回転軸とする往復角運動でもってメッシュ部を揺動させることで、土石の移動軌跡や姿勢の変化をさらに促進し、篩い作業の効率化を図ることができる。
（４）メッシュ部に障害物を立設することで、土石の移動軌跡や姿勢の変化をさらに促進し、篩い作業の効率化を図ることができる。
（５）メッシュ部に壁部を設けることで、土石の移動をメッシュ部の上面内に制限することで篩い作業の効率化を図ることができる。
（６）軌道内の固結道床の修復用途に用いる場合、鉄道の軌道整備は深夜に実施されるため、静音性の高さが有益となる。また、固結道床の掘削作業と篩い分け作業を重機のオペレータの操作で実施できるため、その他の作業員による篩い分け作業が不要となり、作業員の数の削減および施工距離の延長などの、作業効率の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る脱着式篩い機を取り付けた重機を示す概略図。
【図２】実施例１に係る脱着式篩い機の正面側の概略斜視図。
【図３】実施例１に係る脱着式篩い機の正面側の概略図。
【図４】実施例１に係る脱着式篩い機の背面側の概略斜視図。
【図５】本発明に係る軌道内の固結道床の修復方法の手順を示す図（１）。
【図６】本発明に係る軌道内の固結道床の修復方法の手順を示す図（２）。
【図７】実施例２に係るメッシュ部の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
＜１＞全体構成（図１）
図１に、本発明に係る脱着式篩い機を取り付けた軌陸車両を示す。
図１に示す軌陸車両は、主として重機Ａと脱着式篩い機Ｂとからなる。
【００１２】
＜１．１＞重機（図１）
重機Ａは、軌道上を走向可能に構成した車両である。
本実施例では、重機Ａとして、アームＡ１の先端から通常のバケット１０を取り外した状態の軌陸用バックホウを用いている。
重機Ａは、通常備えているアームＡ１の先端への油圧供給手段（図示せず）を用いて、脱着式篩い機Ｂの駆動源として使用することもできる。
【００１３】
＜１．２＞脱着式篩い機（図２）
脱着式篩い機Ｂは、土石の掘削作業、および掘削した土石の篩い作業を実施可能に構成した装置である。
本実施例では、脱着式篩い機ＢＢを、土石を掘削および収容可能なバケット１０と、バケット１０内の土石の篩い作業を行う篩い機構４０とを少なくとも有して構成している。以下、各構成要素の詳細について説明する。
【００１４】
＜２＞バケット（図２）
バケット１０は、土石を掘削する機能、および掘削した土石をバケット内に収容するための部材である。
【００１５】
＜２．１＞アームとの取付機構（図２）
バケット１０の上部には、重機ＡのアームＡ１へと脱着自在に取り付けるための取付具２０を備えている。この取付具２０の機構は、取り付ける重機Ａの形式に併せて適宜選択すればよい。
本実施例では、取付具２０を二箇所のピン連結部で構成している。
【００１６】
＜２．２＞バケットの形状（図２）
バケット１０の土石の収容箇所の形状は、円柱状、角柱状、その他の形状、またはこれらの組合せからなる形状のうち何れかを採用することができる。
本実施例では、収容箇所の形状を略円柱形状に構成している。
【００１７】
＜２．３＞掘削手段の付与（図２）
バケット１０の先端側の下部には、土石を掘削するためのビットや爪などからなる掘削手段を設ける。
本実施例では、バケット１０の先端側の下部に一直線上に配列した掘削爪３０を備えている。
【００１８】
＜３＞篩い機構（図２）
篩い機構４０は、バケット１０内に収容した土石を反復移動させてバケット１０の内外との間で篩いを行うための装置である。
篩い機構４０は、上記した揺動動作の態様に併せて適宜設計することができる。
本実施例では、篩い機構４０を、バケット１０の下部に形成した開口部５０と、前記開口部５０を覆うように配置するメッシュ部６０と、前記メッシュ部６０を揺動させる揺動部７０と、を少なくとも含んで構成している。
以下、各部の詳細について説明する。
【００１９】
＜４＞開口部（図３）
開口部５０は、後述するメッシュ部６０による篩い動作によって篩い分けられた土石をバケット１０外に分離するための部材である。
開口部５０の大きさ、形状は特段限定せずあらゆる態様を適宜選択することができる。本実施例では、開口部５０を、バケット１０を構成する周壁の下側の一部を切り欠いた態様で形成している。
【００２０】
＜５＞メッシュ部（図３）
メッシュ部６０は、土石を篩い分けるための部材である。
メッシュ部６０は後述する揺動部７０と接続して、該揺動部７０による駆動を受けて、バケット１０の周方向に反復運動を行うことで、メッシュ部６０の上面に置かれた土石の篩い分けを行うことができる。
【００２１】
＜５．１＞形状例（図３）
メッシュ部６０は、前記バケット１０に設けた開口部５０を覆うようにバケット１０内部に配置する網状部材またはパンチングメタルなどで構成することができる。
メッシュ部６０の形状は、バケット１０の周壁に沿わせたものとすることが好ましい。これは、バケット１０に設けた開口部５０の部分において、バケット１０の周壁の代替とする目的や、バケット１０の周壁とメッシュ部６０との間の隙間を少なくして土石の目詰まりを防止するためである。
本実施例では、メッシュ部６０を前記バケット１０の周壁の一部分に対応したアーチ状に構成している。
バケット１０に対して、メッシュ部６０のアーチ部分を構成する角度は、８０°〜９０°程度が好ましい。
【００２２】
＜５．２＞壁部（図３）
メッシュ部６０の側縁には、メッシュ部６０から土石が離脱することを規制するための壁部６１を設けてもよい。
本実施例では、メッシュ部６０の両側縁に、該メッシュ部６０の平面方向から折曲して伸びる壁部６１を設けている。
壁部６１を設けることにより、メッシュ部６０の反復運動によって、メッシュ部６０に対する土石の位置移動が壁部６１に規制され、土石の移動をメッシュ部６０の上面内に制限することで篩い作業の効率化を図ることができる。
【００２３】
＜６＞揺動部（図２，図５）
揺動部７０は、前記したメッシュ部６０を揺動させるための部材である。
【００２４】
＜６．１＞揺動方向
篩いを行うための揺動方向は、特段限定せず、往復角運動および特定方向への往復運動、その他の反復運動が含まれる。
例えば、バケット１０が円柱形状であれば、当該円柱の周方向に沿うように往復角運動を行う態様が考えられ、バケット１０の形状が四角柱形状であれば、当該四角柱の下面（掘削爪３０側の面）に沿うように往復直線運動を行うことが考えられる。
本実施例では、揺動部７０を、前記したメッシュ部６０を、バケット１０の深さ方向を回転軸として往復角運動可能に構成している。
メッシュ部６０の往復角運動が実施される旋回角度は、４０°〜４５°程度が好ましい。
【００２５】
＜６．２＞構成の具体例（図３，図４）
本実施例に係る揺動部７０の具体例について説明する。
本実施例に係る揺動部７０の正面側には、図３に示すように、バケット１０の背面側を貫通して該バケット１０の深さ方向に伸びるシャフト７１と、該シャフト７１の前端を回動可能に支持するべくバケット１０の周壁から伸びる張出部７２と、該シャフト７１から左右方向に伸びて、前記メッシュ部６０と接続する腕部７３とを有している。
さらに、図４に示すように、揺動部７０の背面側には、バケット１０の背面側外面でシャフト７１の一端を接続するクランク７４と、前記クランク７４と接続するリンク７５と、前記リンク７５と接続して重機Ａから得られる油圧供給手段によって回転するロータ７６と、を有している。
上記構成により、揺動部７０は、重機Ａが備える油圧供給手段を利用したロータ７６の回転運動を、リンク７５を介してクランク７４およびシャフト７１の所定角度内での往復角運動へと変換し、往復角運動するシャフト７１に接続するメッシュ部６０を揺動させることで、土石の篩い分け作業を行うことができる。
【００２６】
＜７＞使用方法（図１，図５，図６）
上記した脱着式篩い機Ｂを取り付けた軌陸用重機Ａを用いる、軌道内の固結道床の修復方法について、以下に説明する。
【００２７】
（１）軌陸用重機の準備（図１）
アームＡ１の先端に本発明に係る脱着式篩い機Ｂを取り付けた重機Ａ（軌陸用バックホウ）を軌道上で走向させて、軌道整備現場まで移動する。
【００２８】
（２）掘削領域の確保（図５）
図６（ａ）（ｂ）に掘削領域Ｇの確保前後の状態を示す。
軌道は、枕木Ｃの上にレールＤが敷設してあり、この枕木Ｃの周辺にバラストＥが敷き渡されている（図５（ａ））。この状態から、固結道床が生じている修復領域Ｆの枕木Ｃ周辺のバラストＥを人力等で掻き出して枕木Ｃを取り外し、本発明に係る脱着式篩い機Ｂのバケット１０による掘削を可能とする領域（掘削領域ＧＧ）な広さを確保する（図５（ｂ））。
【００２９】
（３）バラストの掘削・篩い分け作業（図６）
掘削領域Ｇをバケット１０で掘削し、掘削したバラストＥをバケット１０内の篩い機構４０（メッシュ部６０、揺動部７０）でもって篩い分け、バラストＥに付着している固結道床をバケット１０外へと分離させる。
分離した固結道床部分は、廃棄しても良いし、後述するバラストＥの再利用とともに再度埋め戻しても良い。
バケット１０内のバラストＥは、別途軌陸用搬送車などに投入して貯めておく。
【００３０】
（４）バラストの再利用（図５（ａ））
修復領域Ｆ中のバラストＥの掘削および篩い分けが完了したあとは、貯めておいたバラストＥを修復領域Ｆに投入し、バラストＥの均し作業、枕木Ｃの設置作業、レールＤのレベル確認などを行って、修復作業を完了する。
【００３１】
（５）まとめ
これら（１）〜（４）の作業を、適宜場所を変えながら実施することで、電車の往来が無い夜間の短い期間に、修復作業を進めていく。
なお、従来の人力によるバラストＥの篩い作業では、一晩で作業員一名あたり０．５ｍの実績に留まっていたが、本発明に係る脱着式篩い機Ｂによる作業では、一回あたりの土石の篩い処理量が増加するため、一晩で作業員一名あたり１．０ｍ程度の実績改善に繋がる。
その結果、作業員の数の削減および施工距離の延長など、作業効率の向上が可能となる。
【実施例２】
【００３２】
図７を参照しながら、本発明の第２実施例について説明する。
［障害物の突設］
篩い機構を構成するメッシュ部６０の上面には、土石の反復移動に不規則性を与える障害物６２を突設しておくこともできる。
障害物６２を設ける本数や位置は、土石の篩い性能を向上する観点で、任意の態様で設計することができ、規則的に設けたり、不規則的に設けたりすることができる。
障害物６２は、ボルト、ネジ、スタッドなどの長尺部材を用いることができ、これらの部材を、メッシュ部６０に溶接するなどして設置すればよい。
【００３３】
本実施例によれば、メッシュ部６０に障害物６２を設けることによって、メッシュ部６０の反復運動に伴う土石の位置移動の際に、障害物６２に土石が衝突することで、土石の移動軌跡や姿勢の変化をさらに促進し、篩い作業の効率化を図ることができる。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ    重機
Ａ１  アーム
Ｂ    脱着式篩い機
１０  バケット
２０  取付具
３０  掘削爪
４０  篩い機構
５０  開口部
６０  メッシュ部
６１  壁部
６２  障害物
７０  揺動部
７１  シャフト
７２  張出部
７３  腕部
７４  クランク
７５  リンク
７６  ロータ
Ｃ    枕木
Ｄ    レール
Ｅ    バラスト
Ｆ    修復領域
Ｇ    掘削領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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