(57)【要約】【課題】土舗装工事に際して、施工現場の表層土壌の砕土作業及び撹拌作業に好適な砕土作業機を提供する。【解決手段】歩行型自走車体２に設けられたロータ駆動軸８に作業ロータ１０を取り付けた砕土作業機１において、作業ロータ１０を、円筒状のロータ本体１１の周壁に、直棒状の作業爪１４を多数取り付けて構成する。かかる構成によれば、作業ロータ１０を施工現場の表層土壌Ｇａ上を転動させることで、該表層土壌Ｇａは作業ロータ１０の各作業爪１４の押込み作用と掻取り作用を受けて細かく破砕され、細粒化される。また、ロータ本体１１の周壁が表層土壌Ｇａに接触することで作業ロータ１０の過度の潜り込みが阻止されるとともに、作業爪１４による破砕深さが作業爪１４の突出量によって規定されることから、これら両者の相乗作用によって、表層土壌Ｇａの破砕深さ、即ち、土舗装の厚さが自動的に且つ正確に規定され、精度及び信頼性に優れた土舗装が実現される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行型自走車体に設けられた水平横軸型のロータ駆動軸に作業ロータを取り付けて構成される砕土作業機であって、
上記作業ロータは、円筒状のロータ本体の周壁に直棒状の作業爪を多数取り付けて構成されていることを特徴とする砕土作業機。
【請求項２】
請求項１において、
上記作業爪は、所定長さのボルトで構成され、上記ロータ本体の周壁に、その内部側から外部側へ貫通して取り付けられるとともに、周壁外面側への突出量が増減調整可能とされていることを特徴とする砕土作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本願発明は、土舗装工事に際して、施工現場の表層土壌の砕土作業に使用される砕土作業機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、環境保全性に優れた路面舗装として、自然素材である土を用いた土舗装が注目されている。係る土舗装においては、施工の簡易化とか低コスト化の促進を目的として、施工現場の土壌を舗装土壌（舗装材）として再利用する工法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５５４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、上掲の工法では、舗装作業に先立って、施工現場の土壌表面を耕起して均す表面均し作業を行うが、この土壌表面の耕起作業をロータリー式の耕運機とかバックホウを用いて行っていた。【０００５】  ところが、耕運機を用いた耕起作業では、耕耘部に備えられた耕耘刃が主として土壌の破砕性と反転性を重視した鉈形の爪であることから、施工現場にて未舗装状態の表層土壌を耕運機によって耕起する場合、耕起された土壌が後方及び左右へ広範囲に飛散することから、耕起後において他の均し手段によって均し作業を行う必要が有り、作業が煩雑化し、作業効率が低劣化するという問題があった。【０００６】  一方、バックホウを用いた耕起作業では、バックホウが大型で且つ微細の操作がしにくいという特性をもつことから、例えば、耕起深さを略一定に維持しながら耕起作業を連続手に行うことが難しく、その結果、土舗装の精度の維持、信頼性の確保が難しいという問題があった。【０００７】  そこで本願発明は、土舗装工事に際して、施工現場の表層土壌の砕土作業及び撹拌作業に好適な砕土作業機を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。【０００９】  本願の第１の発明では、歩行型自走車体に設けられた水平横軸型のロータ駆動軸に作業ロータを取り付けて構成される砕土作業機において、上記作業ロータを、円筒状のロータ本体の周壁に直棒状の作業爪を多数取り付けて構成したことを特徴としている。【００１０】  本願の第２の発明では、上記第１の発明において、上記作業爪を、所定長さのボルトで構成し、上記ロータ本体の周壁に、その内部側から外部側へ貫通して取り付けるとともに、周壁外面側への突出量を増減調整可能としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】  本願発明では次のような効果が得られる。【００１２】  （ａ）本願の第１の発明
本願の第１の発明に係る砕土作業機によれば、歩行型自走車体のロータ駆動軸に取り付けられた作業ロータが、円筒状のロータ本体の周壁に直棒状の作業爪を多数取り付けて構成されていることから、歩行型自走車体を走行させながら上記作業ロータを回転させ、これを施工現場の表層土壌上を転動させることで、該表層土壌は上記作業ロータの各作業爪の押込み作用と掻取り作用を受けて細かく破砕され、細粒化される。【００１３】  この場合、上記作業爪が直棒状形体であることから、例えば、耕運機の鉈爪に比して、破砕抵抗が少なく軽快に破砕作業が実行されるとともに、破砕土壌に対する反転作用が低いことから破砕土壌が周囲へ飛散することが極めて少なく、例えば、破砕後の均し作業が不要になるなど作業性が向上する。【００１４】  上記ロータ本体の周壁が表層土壌に接触することで上記作業ロータの表層土壌内への過度の潜り込みが阻止されるとともに、上記作業爪による破砕深さは上記作業爪の上記ロータ本体周壁からの突出量によって規定されることから、これら両者の相乗作用によって、表層土壌の破砕深さ（換言すれば、土舗装の厚さ）が自動的に且つ高精度で規定され、この結果、精度及び信頼性に優れた土舗装が実現される。【００１５】  また、上記砕土作業機によって既に破砕された破砕土に、所要量のセメントと固化剤、及び水を加えてこれを撹拌混練して土舗装材とする作業に上記砕土作業機を使用すれば、上記作業爪によって既に破砕されている所定厚さの破砕土層の全域が、再度上記各作業爪によって撹拌混練されることから、破砕土とセメント及び固化剤が可及的に均一に分布する土舗装材が得られ、延いては精度及び信頼性に優れた土舗装が実現される。【００１６】  （ｂ）本願の第２の発明
本願の第２の発明に係る砕土作業機によれば、上記作業爪を、所定長さのボルトで構成し、上記ロータ本体の周壁に、その内部側から外部側へ貫通して取り付けるとともに、周壁外面側への突出量を増減調整可能としている。【００１７】  したがって、上記作業爪の突出量を増減調整することで、該作業爪によって破砕される表層土壌の破砕深さを容易に変化させることができることから、例えば、土舗装の目的、必要耐力等の条件に応じて要求される舗装深さ（土舗装層の厚さ）を、上記作業爪の突出量の増減調整という簡易且つ安価な構成によって実現することができ、延いては土舗装の普及促進に寄与できる。【００１８】  また、上記作業爪はその使用時間の経過と共に次第に磨滅して上記ロータ本体の周壁からの突出量が次第に減少してくるが、その場合には、上記作業爪を上記ロータ本体１の内部側から螺回操作することで容易に突出量を増加させて所要突出量に復帰させることができ、該作業爪の機能回復作業が容易である。【００１９】  さらに、上記作業爪の磨滅が進行して所要突出量を確保できなくなった場合には、これを新品に交換することが必要となるが、その場合には、現行の作業爪を上記ロータ本体の内部側からの螺回操作によって取り外し、その後、新品の作業爪を取り付ければよく、該作業爪の交換作業が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  本願発明の実施形態に係る砕土作業機の側面図である。
【図２】  図１に示した作業ロータの要部斜視図である。
【図３】  図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】  図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】  砕土作業機の砕土状態説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  図１には、本願発明の実施形態に掛かる砕土作業機１を示している。この砕土作業機１は、土舗装工事において施工現場の表層土壌Ｇａ（図５参照）の破砕作業（耕起作業）とか、破砕された破砕土壌Ｇｂにセメント、硬化剤等を添加してこれを撹拌する作業に使用される。
【００２２】  「砕土作業機１の構成」
上記砕土作業機１として、この実施形態では既存のロータリー式耕運機を転用している。即ち、砕土作業機１は、エンジン４の駆動力を主伝動ケース６に内蔵の主伝動機構を介して走行車軸９に伝達し、該走行車軸９の装着された駆動輪３を回転駆動して走行する歩行型自走車体２を備えるとともに、上記主伝動ケース６に連設されたセンタードライブケース７に内蔵の副伝導機構を介して上記エンジン４により回転駆動される水平横置き式のロータ駆動軸８に、本願発明の要旨たる次述の作業ロータ１０を装着して構成される。
【００２３】  上記作業ロータ１０は、図２に示すように、所定径の円筒体でなるロータ本体１１を備える。このロータ本体１１の軸心位置には、上記ロータ駆動軸８に嵌挿支持される軸受部１２が、該ロータ本体１１の軸方向両端部にそれぞれ設けた三又板状のステー１９、１９を介して取り付けられている。このロータ本体１１と上記ステー１９の間に形成される三つの空間部１８は、該ロータ本体１１の周壁に次述の作業爪１４を着脱する際、あるいは該作業爪１４の突出量を調整する際における作業用開口として利用される。
【００２４】  上記ロータ本体１１の周壁には、爪取付穴１３が多数設けられている。この爪取付穴１３の上記周壁上における配置パターンは任意であり、少なくとも上記ロータ本体１１が回転するとき、該各爪取付穴１３がその直径の１〜２倍程度の間隔をもってロータ本体１１の幅方向に列設されるような状態であれば十分である。即ち、上記ロータ本体１１の上記各爪取付穴１３に次述のように作業爪１４を取り付けて上記ロータ本体１１を表層土壌Ｇａ上で回転させた場合、該ロータ本体１１の幅寸法に対応する土壌領域が上記各作業爪１４によって破砕（耕起）されれば十分とする。
【００２５】  なお、上述のように上記各爪取付穴１３をその直径の１〜２倍程度の間隔をもってロータ本体１１の幅方向に列設するようにしたのは、上記作業爪１４は次述のようにボルトで構成されることから、これが上記ロータ本体１１の回転によって破砕作用を成すとしても、通常の耕運機の鉈爪のような耕起土に対する反転作業が殆どないため、各作業爪１４相互の間隔を狭く設定して破砕残りが生じるのを抑制するためである。
【００２６】  因みに、この実施形態においては、上記ロータ本体１１の周壁上に、上記爪取付穴１３の直径の約１．５倍の間隔で複数の回転軌跡を想定し、該各回転軌跡上にそれぞれ略等間隔で爪取付穴１３を４個配置しているが、他の実施形態においては上記爪取付穴１３を一定の回転軌跡上に並べることなくランダムに配置することもできる。
【００２７】  図３及び図４には、上記ロータ本体１１の各爪取付穴１３にそれぞれ作業爪１４を取り付けた状態を示している。この作業爪１４は、所定長さの直棒体、具体的には耐摩耗性に優れた高張力ボルトで構成されている。一方、上記ロータ本体１１の周壁に設けた爪取付穴１３には、該周壁の内面側にナット１６が溶接固定されている。したがって、上記作業爪１４は、上記ロータ本体１１の内部側から上記ナット１６に螺合させることで上記爪取付穴１３部分に取り付けられる。そして、該周壁から外方へ突出した先端側にナット１７を螺合させてこれを締め付けることで、上記作業爪１４はその時点の突出量を維持したまま上記爪取付穴１３部分に固定される。この取付完了状態では、上記各作業爪１４は、上記ロータ本体１１の軸心位置から径方向外方へ向かって放射状に突出した状態となっている。
【００２８】  上記作業爪１４の上記ロータ本体１１の周壁から外方に突出した部分の長さ、即ち、突出量は、該作業爪１４を多数備えた上記作業ロータ１０によって土壌部Ｇの表層土壌Ｇａ（図５参照）を破砕（耕起）する場合の破砕深さ（耕起深さ）を規定する重要な要素であって、例えば、土舗装の目的（例えば、通路舗装とか雑草対策舗装等）とか必要耐力等の要件に応じて変化する要求舗装深さ（土舗装層の厚さ）に対応して上記突出量を増減調整することが必要となる。この場合は、上記ナット１７を緩めて上記作業爪１４の捻じ込み量（即ち、上記突出量）を調整し、調整後、再び上記ナット１７によって固定すればよい。
【００２９】  なお、上記砕土作業機１の上記作業ロータ１０による破砕作業は、１回の作業で完了する場合に限られるものではなく、例えば、要求される破砕深さ（即ち、土舗装厚さ）が上記作業爪１４の突出量より大きい場合には、上記作業ロータ１０による破砕作業を何回か重ねて行うことになる。
【００３０】  このような上記作業爪１４の上記ロータ本体１１の周壁からの突出量の調整は、上述のように上記作業爪１４による破砕深さを調整する場合の他に、例えば、上記作業ロータ１０の長期の使用によって上記作業爪１４の先端部が磨滅し、このままでは所要の破砕深さを確保できなくなったような場合にも行われる。この場合には、上記作業爪１４を、磨滅量に相当する長さだけ捻じ込んで突出量を調整する。
【００３１】  このように、磨滅した作業爪１４の突出量を個別に調整することで、常時、上記作業ロータ１０の全作業爪１４の突出量を一定に保持することができることから、該作業ロータ１０の耐用年数の長期化が図れ、延いては砕土作業機１のランニングコストの低減が可能となる。
【００３２】  「砕土作業機１の使用状態」
ここで、施工現場の既存土壌を再利用して土舗装を行う施工法において、上記砕土作業機１を使用して行われる表層土壌Ｇａの破砕作業と、破砕された破砕土壌Ｇｂにセメント等の添加物を添加しこれを撹拌して所要成分比の土舗装材を生成する土舗装材生成作業について、簡単に説明する。
【００３３】  「表層土壌Ｇａの破砕作業」
この作業は、図５に示すように、施工現場に上記砕土作業機１を持ち込み、該砕土作業機１を使用して施工現場の土壌部Ｇの表層土壌Ｇａ部分を所定深さに破砕（耕起）するものであるが、その施工に先立っては、先ず、上記作業ロータ１０の各作業爪１４の突出量が、要求される破砕深さに対応しているかどうかを確認し、対応していない場合には上記作業爪１４の突出量の調整を行う。また、要求破砕深さが上記作業爪１４の最大突出量を超えるような場合には、破砕作業を複数回に分けて実施することを検討する。
【００３４】  次に、実際の破砕作業に移行する。即ち、図５に示すように、上記砕土作業機１を表層土壌Ｇａ上に位置させ、この状態で該砕土作業機１を所定速度で走行させながら上記作業ロータ１０を回転させて表層土壌Ｇａ部分を所定深さに破砕（耕起）してこれを細粒化する。
【００３５】  この場合、上記作業爪１４が直棒状のボルトで構成されていることから、例えば、耕運機の鉈爪に比して、破砕抵抗が少なく軽快に破砕作業が実行されるとともに、破砕土壌Ｇｂに対する反転作用が低いことから該破砕土壌Ｇｂが周囲へ飛散することが極めて少なく、例えば、破砕後の均し作業が不要になるなど、作業性が向上する。
【００３６】  また、上記ロータ本体１１の周壁が表層土壌Ｇａに接触することで上記作業ロータ１０の該表層土壌Ｇａ内への過度の潜り込みが阻止されるとともに、上記作業爪１４による破砕深さは該作業爪１４の上記ロータ本体１１の周壁からの突出量によって規定されることから、これら両者の相乗作用によって、表層土壌Ｇａの破砕深さ、換言すれば土舗装の厚さが自動的に且つ正確に規定され、この結果、精度及び信頼性に優れた土舗装が実現される。
【００３７】  「土舗装材生成作業」
この作業は、上記砕土作業機１によって既に破砕されて細粒化した破砕土Ｇｂに、所要量のセメントと固化剤、及び水を加えてこれを撹拌混練して土舗装材とする作業であって、この作業にも上記砕土作業機１が使用される。即ち、上記砕土作業機１の上記作業ロータ１０が回転することで、既に破砕され細粒化された破砕土Ｇｂとこれに添加されたセメントと固化剤及び水は上記作業爪１４によって撹拌混練され、破砕土Ｇｂとセメント及び固化剤が可及的に均一に分布する土舗装材が得られ、これによって精度及び信頼性に優れた土舗装が可能となる。
【００３８】  「その他」
（１）この実施形態では、上記砕土作業機１としてロータリー式耕運機を転用し、該耕運機のロータリー耕運部に代えて、上記作業ロータ１０を装着したが、本願発明は係る構成に限定されるものではなく、適宜の歩行型自走車体に上記作業ロータ１０を装着することで得られるものである。
【００３９】  （２）この実施形態では、上記作業ロータ１０のロータ本体１１の周壁に対して上記作業爪１４を放射状に取り付けているが、本願発明はこの作業爪１４の突出方向に限定されるものではなく、他の実施形態においては、例えば、上記作業爪１４をロータ本体１１の幅方向あるいは周方向へ傾斜させて固定するとか、各作業爪１４の傾斜方向及び角度を各作業爪１４毎に異ならせることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】  本願発明に係る砕土作業機は、土舗装工事における施工現場土壌の砕土、撹拌作業に広く利用されるものである。
【符号の説明】
【００４１】  １  ・・砕土作業機
２  ・・歩行型自走車体
３  ・・駆動輪
４  ・・エンジン
６  ・・主伝動ケース
７  ・・センタードライブケース
８  ・・ロータ駆動軸
９  ・・走行車軸
１０  ・・作業ロータ
１１  ・・ロータ本体
１２  ・・軸受部
１３  ・・爪取付穴
１４  ・・作業爪
１６  ・・ナット
１７  ・・ナット
１８  ・・作業用開口
１９  ・・ステー
【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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