(57)【要約】【目的】舗装路面を所定の傾斜角度で円形切断することができる車載に適した構造を提供する。【構成】自走可能な車両に旋回並びに起伏・伸縮可能に搭載された伸縮ブーム１３と、伸縮ブームの先端に揺動可能に吊下げられ路面上に設置した状態で路面に対し略垂直に立設されるセンターポストと、センターポストに旋回自在に連結された公転フレーム２５と、公転フレームをセンターポストを中心として公転させる公転駆動手段２４と、センターポストに対し側方にオフセットした状態で公転フレームに傾動可能に取り付けられ先端が公転中心を通る線上に位置するよう前記オフセット量だけ偏寄配置された長さ調節可能なアーム３０と、アームを傾動させる傾動手段３３と、アームの先端に取り付けられた球冠状切断ブレード３１と、ブレードを回転させる自転駆動手段３５とを備えた車載型舗装路面切断装置である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走可能な車両に旋回並びに起伏・伸縮可能に搭載された伸縮ブームと、伸縮ブームの先端に揺動可能に吊下げられ路面設置状態で路面に対し略垂直に立設されるセンターポストと、センターポストに旋回自在に連結された公転フレームと、公転フレームをセンターポストを中心として公転させる公転駆動手段と、センターポストに対し平面視において側方にオフセットした状態で公転フレームに傾動可能に取り付けられ先端が公転中心を通る線上に位置するよう前記オフセット量だけ偏寄配置された長さ調節可能なアームと、アームを傾動させる傾動手段と、アームの先端に取り付けられた球冠状切断ブレードと、切断ブレードを回転させる自転駆動手段とを備えることを特徴とする車載型舗装路面切断装置。
【請求項２】
公転フレームは、センターポストに対しベアリングを介して旋回自在であることを特徴とする請求項１の車載型舗装路面切断装置。
【請求項３】
前記傾動手段が公転フレームとアームとの間に連結した伸縮可能な油圧シリンダよりなることを特徴とする請求項１または２の車載型舗装路面切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主としてマンホールの設置・交換・嵩上げなどの工事を行う場合にマンホールを取り囲む円形領域で舗装路面を切断するために用いられる車載型の舗装路面切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載の車載型舗装路面切断装置は、車両に設けた起伏可能なブームの先端に平行リンク機構を介してドラムカッターを上下動可能に取り付け、作業現場近くに車両を駐めて不動に支持した後、平行リンク機構を作動してドラムカッターをマンホールの直上に位置させ、ドラムカッターを回転駆動しながら下降させることによりマンホールの周囲に円筒状の切断溝を形成する。
【特許文献１】特開２０００−１４４７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、ドラムカッターにより舗装路面を垂直に切断するものであるため、切断した路面部分を取り出すことが困難であるだけでなく、この切断作業の後にマンホール設置や嵩上げ工事を行ってその回りの切断領域内にコンクリートやアスファルト舗装を行ったときに、該新設舗装部と既設舗装部との密着が十分に得られず、車両走行等による荷重を長期にわたって受けたときに新設舗装部が陥没して既設舗装部との間で亀裂段差や路面破損を生じ、道路の寿命を著しく低下させるという問題がある。
【０００４】
また、特許文献１に記載の装置では、様々なマンホール径に対応した路面切断作業を行うためには、径の異なる複数種のドラムカッターを用意しておき、作業毎に適切な径のドラムカッターに交換して作業を行う必要があるが、ドラムカッターは大型で重量物であるため交換および装着に手間が嵩むという問題がある。
【０００５】
さらに、マンホールの設置や嵩上げ工事に際しては、該マンホールと略同心状に路面を切断することが要求されるが、特許文献１に記載の装置では、ドラムカッターの水平方向の移動を平行リンク機構を介して行わなければならず、複雑な動きとなるため、正確な芯出し作業を行うことが困難である。
【０００６】
したがって、本発明が解決しようとする主たる課題は、これら従来技術の不利欠点を解消し、円形切断路面部分が上方に向かうにつれて徐々に大径となる形状を有するように切断することができ、しかもマンホールの心出し作業を簡単且つ正確に行うことができる車載型舗装路面切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの課題を解決するための手段として、請求項１にかかる本発明による車載型舗装路面切断装置は、自走可能な車両に旋回並びに起伏・伸縮可能に搭載された伸縮ブームと、伸縮ブームの先端に揺動可能に吊下げられ路面上に設置した状態で路面に対し略垂直に立設されるセンターポストと、センターポストに旋回自在に連結された公転フレームと、公転フレームをセンターポストを中心として公転させる公転駆動手段と、センターポストに対し側方にオフセットした状態で公転フレームに傾動可能に取り付けられ先端が公転中心を通る線上に位置するよう前記オフセット量だけ偏寄配置された長さ調節可能なアームと、アームを傾動させる傾動手段と、アームの先端に取り付けられた球冠状切断ブレードと、切断ブレードを回転させる自転駆動手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２にかかる本発明は、請求項１の車載型舗装路面切断装置において、公転フレームは、センターポストに対しベアリングを介して旋回自在であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３にかかる本発明は、請求項１または２の車載型舗装路面切断装置において、前記傾動手段が公転フレームとアームとの間に連結した伸縮可能な油圧シリンダよりなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車載型舗装路面切断装置によれば、舗装路面を円形切断するためのアタッチメントが、自走可能な車両に旋回並びに起伏・伸縮可能に搭載された伸縮ブームの先端に取り付けられているので、作業現場まで車両を自走させて駐車・固定した後、伸縮ブームを旋回並びに起伏・伸縮させてマンホールの直上にアタッチメントを移動させれば、路面円形切断作業を行うことができ、作業効率に優れている。
【００１１】
また、球冠状切断ブレードを取り付けたアームが、公転中心となるセンターポストに対し側方にオフセットした状態で公転フレームに取り付けられているので、これらをセンターポストと干渉することなく公転させることができる。
【００１２】
また、公転フレームに対し傾動可能に取り付けられた長さ調節可能なアームの先端に球冠状切断ブレードを取り付けてこれらを公転フレームとともに公転駆動手段により公転させ、且つ、球冠状切断ブレードを自転駆動手段により回転させる構成を有するので、路面舗装体の合材の骨材種類や施工場所などに応じて最適な切断傾斜角度を選択・設定して舗装路面を円形に切断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態による車載型舗装路面切断装置について、以下図１ないし図３参照して説明する。この車載型舗装路面切断装置１０は、自走可能な車両であるトラック１１の荷台１２に搭載された伸縮ブーム１３の先端に、路面円形切断作業を行うためのカッターアタッチメント２０が取り付けられて構成されている。伸縮ブーム１３は油圧シリンダ１４により起伏可能で、且つ旋回駆動装置１５により旋回可能である。また、内装した伸縮シリンダ（図示せず）により伸縮可能である。これらシリンダおよび旋回駆動装置１５には、エンジンにより駆動される油圧ポンプ（図示せず）を介して作動油を圧送して所要の伸縮および回転駆動を行う。符号１６はカッターアタッチメント２０による作業時にトラック１１を持ち上げて安定状態に保持するためのリアジャッキであってトラック１１後方に左右一対設けられ、上記と同様にして油圧駆動により下降する。図示しないが、トラック１１の前方にも左右一対のフロントジャッキを設けて前後左右４本のジャッキでトラック１１を完全に持ち上げて支持するようにしてもよい。
【００１４】
カッターアタッチメント２０は、伸縮ブーム１３の先端両側に軸２１で連結されて略垂直面上を揺動自在である一対のフレーム２２，２２を有し、これら一対のフレーム２２，２２の下端に固定された水平板２３は常に略水平に維持される。なお、一対のフレーム２２，２２と伸縮ブーム１３間に油圧シリンダ（図示せず）を介装し、油圧シリンダを駆動することで伸縮ブーム１３に対しカッターアタッチメント２０の揺動角を任意に変更可能に構成してもよい。水平板２３上にはモータ２４ａおよび減速器２４ｂなどで構成される公転駆動手段２４が固定されている。減速器２４ｂの中心軸２４ｃの下端部にはベアリング２６の外歯車に噛み合うピニオン２４ｄが取り付けられている。水平板２３の下方にはベアリング２６を介して公転フレーム２５が相対回転自在に設けられており、ベアリング２６の内輪が取付ボルト２６ａにより水平板２３に固定されるとともにその外輪が取付ボルト（図示せず）により公転フレーム２５に固定されている。符号２７はセンターポストであり、その上端は後述する油圧シリンダ３３とモータ３２に回転を許容しつつ油圧ポンプからの作動油を供給する油圧スイベルジョイント２９のコアに相対回転不能に係合しており、その下端には心出し円板２８が着脱可能（交換可能）に設けられている。油圧スイベルジョイント２９のコアは取付ボルト２９ａで水平板２３に固定され、その外側ボディは突起２９ｂにて公転フレーム２５に嵌合されている。センターポスト２７は操作棒３７を介してネジ式で高さ調節可能である。
【００１５】
以上の構成により、伸縮ブーム１３の先端に連結されたフレーム２２，２２および水平板２３ならびにセンターポスト２７に対して、公転フレーム２５を公転駆動手段２４により所定の速度でセンターポスト２７を公転軸として公転させることができる。
【００１６】
公転フレーム２５には、アーム３０、アーム３０の先端に取り付けた球冠状切断ブレード３１、球冠状切断ブレード３１を回転駆動する自転駆動手段であるモータ３２、アーム３０を傾動させるための傾動手段である油圧シリンダ３３などが取り付けられており、これらは公転フレーム２５とともに所定の公転軌道上を公転する。
【００１７】
アーム３０は軸３６により公転フレーム２５に連結されている。アーム３０は、外側筒体３０ａ内に内側部材３０ｂが入れ子状に出し入れ自在に嵌入されて構成されており、内側部材３０ｂを貫通する複数の穴３０ｃのいずれかを外側筒体３０ａの一つの穴３０ｄに合わせてピン３４で固定することにより数段階の長さ調節が可能である。図２では最短状態のアーム３０が示されている。アーム３０は公転時にセンターポスト２７との干渉が生じないようにセンターポスト２７に対し側方にオフセットした位置に設けられている。
【００１８】
アーム３０の先端には球冠状切断ブレード３１が回転自在に取り付けられ、モータ３２により高速で自転する。前述のようにアーム３０はセンターポスト２７に対し側方にオフセットされているが、球冠状切断ブレード３１の回転軸は公転中心を通る線上に位置しなければならないので、アーム３０のオフセット距離分だけ戻すべくブランケット３５を介してアーム３０の先端に取り付けられている。モータ３２はブランケット３５に固着されている。球冠状切断ブレード３１は、へら絞り成形などにより球冠状またはパラボラ型に成形されたブレード本体の外周縁に、ダイヤモンドなどの耐摩耗性材料によるチップを所定間隔で溶接などにより多数固着してなる。この球冠状切断ブレード３１を用いて舗装路面切断作業を行ったときに生ずる被削物の排出や放熱を効率的に行うため、ブレード本体の外周縁には所定の微小中心角度間隔で所定深さのスリットが形成されることが好ましく、スリットが存在しない外周縁にダイヤモンドチップを固定する。また、図示しないが、舗装路面切断作業中に舗装合材の飛散を防止するとともに摩擦による球冠状切断ブレード３１の過熱防止および粉塵発生防止のため、球冠状切断ブレード３１に冷却水を供給し、且つ、供給した冷却水を切断によって発生した汚泥とともに吸引回収することが好ましく、このために給水手段および吸引手段を備えたブレードカバーを用いて、球冠状切断ブレード３１の上方大半部分を実質的に包囲する構成を採用することが好ましい。
【００１９】
油圧シリンダ３３は、その基端３３ａが公転フレーム２５に枢着されるとともに、その先端３３ｂがアーム外側筒体３０ａの先端近くに枢着されており、前述のようにエンジンにより駆動される油圧ポンプ（図示せず）を介して作動油を圧送することにより伸縮駆動される。油圧シリンダ３３の伸縮により、アーム３０を公転フレーム２５との連結軸である軸３６を中心として傾動させ、後述のように路面に対して所要の切断角度θに傾斜させることができる。
【００２０】
なお、カッターアタッチメント２０を車両１１の荷台１２に搭載するときは、図２および図３に示す状態から公転フレーム２５を時計方向（図２において）に約９０度公転させ、且つ、油圧シリンダ３３を図２の状態から若干収縮して球冠状切断ブレード３１をやや上向き状態にしておくとよい（図１参照）。これにより球冠状切断ブレード３１を荷台１２などに非接触に保持して損傷を防ぎながら、スペース効率に優れた搭載状態を確保することができる。
【００２１】
以上の構成を有する車載型舗装路面切断装置の作用について、図２および図３とともに図４を参照して説明する。マンホール設置・交換・嵩上げなどの工事を行う場合にマンホールＭを取り囲む円形領域で舗装路面Ｓを切断する必要が生じたとき、その作業現場に車両１１を自走させて駐車し、車両後部の左右一対のリアジャッキ１６，１６を油圧駆動により下降させて車両１１を持ち上げて固定する。次いで、伸縮ブーム１３を旋回駆動装置１５で旋回駆動し、所定長さに伸長させた後に油圧シリンダ１４で倒伏させて、マンホールの上方にカッターアタッチメント２０をもってくる。
【００２２】
そして、アーム３０の長さとセンターポスト２７の高さを路面切断径Ｒに応じた長さと高さに調節し（路面切断径Ｒは、アーム３０の長さとアーム回転軸３６までの高さＨの関数として決定されるため）、このアーム３０長さに応じた曲率を有する球冠状切断ブレード３１をアーム３０の先端に取り付ける。図４では先端から２番目の穴３０ｃを穴３０ｄに合わせてピン３４で止めており、図２および図３に示すよりも一段階長いアーム長さに設定している。
【００２３】
このようにして路面切断径Ｒに応じたアーム３０長さとセンターポスト２７の高さ設定および球冠状切断ブレード３１取付の準備が完了した後、油圧シリンダ１４の作動によりカッターアタッチメント２０全体を下降させ、センターポスト２７下端を路面に接地させる。この際、異なる径の芯出し円板２８を用意しておき、作業対象となるマンホールＭの径に応じた適当な心出し円板２８をセンターポスト２７の下端に取り付けると、心出し作業が容易となる。このとき、球冠状切断ブレード３１は、路面Ｓに接地しない状態を維持させておく。なお、切り始め位置が決まっている場合は、モータ２４ａなどの公転駆動手段２４を介して公転フレーム２５を所望の角度だけ回転して、球冠状切断ブレード３１を舗装路面Ｓの切り始め位置に合わせる。
【００２４】
次いで、モータ３２を駆動して球冠状切断ブレード３１を回転させ、油圧シリンダ３３を徐々に伸ばすことによりアーム３０を（図２，図４において）反時計方向に回転させて球冠状切断ブレード３１を舗装路面Ｓに食い込ませ、切断角度が所定値θとなったときに油圧シリンダ３３の作動を停止する。そして、モータ２４ａなどの公転駆動手段２４を駆動して公転フレーム２５およびアーム３０などとともに球冠状切断ブレード３１を公転させて、舗装路面Ｓを円形に切断していく。舗装路面Ｓの切断深さＤは、油圧シリンダ３３の伸長により決定される切断角度θと舗装路面Ｓからアーム回転軸３６までの高さＨの関数で決定される。
【００２５】
このようにして球冠状切断ブレード３１を一周させることにより舗装路面切断作業が完了するので、公転駆動手段２４を停止して公転を停止した後、油圧シリンダ３３を縮小させて球冠状切断ブレード３１を舗装路面Ｓへの食い込み状態から外し、モータ３２を停止してブレード回転を停止する。その後、油圧シリンダ１４を駆動してカッターアタッチメント２０をマンホールＭから上方に引き離し、アーム３０を最短に戻し、公転駆動手段２４を駆動して所定の格納位置まで回転させてアーム３０を格納状態に戻した後、伸縮シリンダ（図示せず）、油圧シリンダ１４および旋回駆動装置１５により伸縮ブーム１３を動かして図１に示すように車両荷台１２上に格納する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の舗装路面切断装置は、主として、マンホールの設置・交換・嵩上げなどの工事を行う場合にマンホールを取り囲む円形領域で舗装路面を切断するために用いられるが、植木を植えるための植栽工事や電柱設置工事等において舗装路面を円形等に切断する場合にも使用することができ、幅広い用途を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態による車載型舗装路面切断装置の全体外観図である。
【図２】図１の車載型舗装路面切断装置におけるカッターアタッチメントの正面図である。
【図３】このカッターアタッチメントの平面図である。
【図４】このカッターアタッチメントを路面切断作業中の状態として示す正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  車載型舗装路面切断装置
１３  伸縮ブーム
２０  カッターアタッチメント
２２  フレーム
２３  水平板
２４  公転駆動手段
２５  公転フレーム
２６  公転ベアリング
２７  センターポスト
２９  油圧スイベルジョイント
３０  アーム
３１  球冠状切断ブレード
３２  モータ（自転駆動手段）
３３  油圧シリンダ（傾動手段）
Ｓ  舗装路面
Ｄ  切断深さ
Ｍ  マンホール（マンホール蓋）
Ｒ  切断径
θ  切断傾斜角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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