(57)【要約】【課題】被処理物の選別処理を高性能な状態で継続することができ、また、被処理物の選別処理中の環境を良好な状態に維持することができるトロンメルバケットを提供すること。【解決手段】作業台車に装着され、掬った被処理物を選別するトロンメル１０が配設されたバケット１に、前記トロンメル１０のスクリーン１１に付着した前記被処理物に対し流体を加圧噴射して当該被処理物を除去する加圧噴射手段２０を備える。これにより、泥や粘土等が含まれる被処理物の選別処理を続けてもトロンメルの選別処理能力を高い状態に維持することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業台車に装着され、掬った被処理物を選別するトロンメルが配設されたバケットであって、
前記トロンメルのスクリーンに付着した前記被処理物に対し流体を加圧噴射して当該被処理物を除去する加圧噴射手段を備えたことを特徴とするトロンメルバケット。
【請求項２】
前記流体は、空気および／または水である請求項１に記載のトロンメルバケット。
【請求項３】
前記加圧噴射手段は、長手方向に所定間隔をあけて複数穿孔され、当該孔から前記流体を噴射するパイプを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のトロンメルバケット。
【請求項４】
前記パイプは、噴射ノズルが前記穿孔箇所の一部もしくは全部に配設されていることを特徴とする請求項３に記載のトロンメルバケット。
【請求項５】
前記パイプは、バケット枠部の一部を構成していることを特徴とする請求項３または４に記載のトロンメルバケット。
【請求項６】
前記パイプは、前記トロンメルのスクリーンの近傍の少なくとも１箇所に配設されていることを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載のトロンメルバケット。
【請求項７】
前記加圧噴射手段は、前記作業台車に着脱可能な前記流体を加圧する圧搾機を備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のトロンメルバケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業台車に装着され、掬った被処理物を選別するトロンメルが配設されたバケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中にトンネルを構築する非開削工法として、筒状のシールド掘進機によって地中を掘削しながらトンネルを構築するシールド工法がある。特に、小口径のトンネルを構築する場合の工法として、シールド掘進機の後方から推進管を押し込んでいくセミシールド工法がある。
【０００３】
このセミシールド工法においては、狭い空間内で掘削土を坑外に効率良く排出するために、被処理物選別手段である円筒状の網を有するトロンメルを備えた排泥装置が用いられている。
【０００４】
このトロンメルの円筒網内に供給された掘削土のうち、網目を通過した土砂は配管輸送され、土砂と分離されて円筒網内に残った大径玉石は土砂とは別経路で輸送されるようになっている。ところが、掘削土中に泥や粘土等が含まれていると、それらが円筒網に付着して目詰まりを生じさせ、トロンメルの選別処理能力を低下させるおそれがある。
【０００５】
そこで、円筒網に付着性、濡れ性が小さい材料をコーティングし、さらにその外周部にエアブラシを設置し、このエアブラシから圧縮空気を吹き出すことにより、目詰まりの原因となる泥や粘土等を除去するようにしたトロンメルが提案されている（特開２０００−１７０４９３号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、上述したセミシールド工法以外、例えば、ゴミ焼却灰中の不燃固形物の除去作業等の産業廃棄物処理、残土とコンクリートガラの分離作業等の土木・解体工事の残塊処理、川砂中の未風化の塊や木片・草木根の除去等の砕石・砂利の採取、あるいは農地改良等にトロンメルが用いられるようになってきている。
【０００７】
これらの場合には、上述した地中を掘削するシールド掘進機に内蔵されたトロンメルや定置型のトロンメルを用いることはできないので、屋外において短時間で広範囲を移動することができる油圧ショベル等の作業台車に装着可能なバケット型のトロンメルが用いられる。
【０００８】
ところが、従来のトロンメルバケットには、円筒網の目詰まりの原因となる泥や粘土等を除去する手段が取り付けられていないため、泥や粘土等が含まれる被処理物の処理を続けるとトロンメルの選別処理能力を低下させるおそれがある。また、トロンメルによる選別処理中は円筒網から粉塵等が舞い上がるが、シールド掘進機に内蔵されたトロンメルの場合はトンネル内であるので問題無く、定置型のトロンメルの場合は外部であってもその場で散水できるので問題無いが、バケット型のトロンメルの場合は外部で移動するので散水し難く、環境を悪化させるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、被処理物の選別処理を高性能な状態で継続することができ、また、被処理物の選別処理中の環境を良好な状態に維持することができるトロンメルバケットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載のトロンメルバケットは、作業台車に装着され、掬った被処理物を選別するトロンメルが配設されたバケットであって、前記トロンメルのスクリーンに付着した前記被処理物に対し流体を加圧噴射して当該被処理物を除去する加圧噴射手段を備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載のトロンメルバケットでは、請求項１に記載のトロンメルバケットにおいて、前記流体は、空気および／または水であることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３記載のトロンメルバケットでは、請求項１または２に記載のトロンメルバケットにおいて、前記加圧噴射手段は、長手方向に所定間隔をあけて複数穿孔され、当該孔から前記流体を噴射するパイプを備えていることを特徴としている。
【００１３】
あるいは、請求項４記載のトロンメルバケットでは、請求項３に記載のトロンメルバケットにおいて、前記パイプは、噴射ノズルが前記穿孔箇所の一部もしくは全部に配設されていることを特徴としている。
【００１４】
あるいは、請求項５記載のトロンメルバケットでは、請求項３または４に記載のトロンメルバケットにおいて、前記パイプは、バケット枠部の一部を構成していることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６記載のトロンメルバケットでは、請求項３〜５の何れか一項に記載のトロンメルバケットにおいて、前記パイプは、前記トロンメルのスクリーンの近傍の少なくとも１箇所に配設されていることを特徴としている。
【００１６】
あるいは、請求項７記載のトロンメルバケットでは、請求項１〜６の何れか一項に記載のトロンメルバケットにおいて、前記加圧噴射手段は、前記作業台車に着脱可能な前記流体を加圧する圧搾機を備えていることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２を参照して本発明の実施形態に係るトロンメルバケットについて説明する。図１は、本実施形態のトロンメルバケットを示す斜視図、図２（Ａ）、（Ｂ）は、その側面図及び正面図、図３は、その断面側面図、図４は、トロンメルを取り外したバケットを示す斜視図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、トロンメルバケット１は、概略において、バケット本体２、ブラケット３、掘削爪４、トロンメル１０及び加圧噴射手段２０を備えている。箱状に形成されたバケット本体２の後方上部に、作業台車の１つであるパワーショベルのアームに連結可能なブラケット３が溶接等により固着され、バケット本体２の前方下部に、被処理物を掘削する掘削爪４が溶接等により結合されている。さらに、バケット本体２の内部に、被処理物を選別するトロンメル１０が配設され、バケット本体２の一側面上部に、被処理物を除去する加圧噴射手段２０が配設されている。
【００１９】
バケット本体２は、図１及び図２に示すように、両側板２ａと後方板２ｂと底板２ｃでなり、両側板２ａと底板２ｃには選別された被処理物を外部へ落下させる矩形状の開口部２ａａ、２ｃａが形成されている。
【００２０】
ブラケット３は、図１及び図２に示すように、対向する一対の鋼鈑３ａでなり、パワーショベルのアームの先端が鋼鈑３ａ間に挿入され、アームに穿設された孔が各鋼鈑３ａに穿設された孔３ｂと合わされてピン等が嵌入されることにより、アームと一体化されるようになっている。
【００２１】
掘削爪４は、図１及び図２に示すように、三角柱状に形成された複数個（この例では４個）の爪４ａが所定間隔をあけて配設されており、爪４ａの先端が被処理物等に食い込むことにより被処理物を掘削するようになっている。
【００２２】
トロンメル１０は、図１及び図２に示すように、円筒状の円筒スクリーン１１と、図２及び図３に示すように、この円筒スクリーン１１をバケット本体２内で回転させる油圧モータ１２と、図３に示すように、円筒スクリーン１１と油圧モータ１２を連結する連結機構１３を備えている。
【００２３】
円筒スクリーン１１は、図１及び図２に示すように、断面が略９０度の円弧状の４枚の円弧スクリーン１１ａが断面がＴ字状の４本のアングル１１ｂ及び円盤状の後方板１１ｃによりボルトを介して連結された構成となっている。円弧スクリーン１１ａの網目の大きさは各種揃えられており、選別する被処理物の大きさにより自由に交換可能となっている。
【００２４】
アングル１１ｂは、Ｔ字の足の部分が円筒スクリーン１１の内部を向くように連結されており、このＴ字の足で被処理物を掬い上げて落下させることにより、選別効率を高めるようになっている。なお、円弧スクリーン１１ａは、この例で示すワイヤーによる網目の他に、フレームによる格子やプレートによる多孔開口でもよい。この多孔開口の形状は、矩形、円形、菱形、六角形等のいずれでもよい。
【００２５】
油圧モータ１２は、図２及び図３に示すように、バケット本体２の後方板２ｂの外側にボルトにより固着されており、図示しないパワーショベルから延びる油圧ホースに連結されて回転駆動するようになっている。なお、油圧モータ１２の代わりに、電気モータ等を使用してもよい。
【００２６】
連結機構１３は、図３に示すように、軸受け１３ａ及び駆動ギア１３ｂを備えている。軸受け１３ａは、バケット本体２の後方板２ｂの内側にボルトにより固着された外周リング１３ａａと、円筒スクリーン１１の後方板１１ｃの外側にボルトにより固着され、外周リング１３ａａの内周側に嵌まり込む内周リング１３ａｂと、外周リング１３ａａの内周部と内周リング１３ａｂの外周部にそれぞれ形成された溝内に転動自在に配設されたボールベアリング１３ａｃを備えている。
【００２７】
駆動ギア１３ｂは、油圧モータ１２の回転軸１２ａに嵌入され、内周リング１３ａｂの内周部に形成されているギア１３ａｄと噛み合うように配設されている。これにより、油圧モータ１２の回転軸１２ａが回転駆動すると、駆動ギア１３ｂを介して内周リング１３ａｂと一体化されている円筒スクリーン１１が、外周リング１３ａａと一体化されているバケット本体２に対して回動するようになっている。
【００２８】
加圧噴射手段２０は、図４に示すように、円筒スクリーン１１に付着した被処理物に対し空気を加圧噴射してその被処理物を除去するパイプ２１を備えている。このパイプ２１は、一端側が閉塞され、他端側が開放され、長手方向に所定間隔をあけて複数（この例では６個）の孔２１ａが穿設されており、開放端が空気圧搾機から延びる高圧ホースに連結されて各孔２１ａから圧搾空気が噴射されるようになっている。
【００２９】
そして、このパイプ２１は、各孔２１ａが円筒スクリーン１１と対峙するようにバケット本体２の一側面上部にパイプ保持具２１ｂを介して配設されており、各孔２１ａから噴射される圧搾空気は、円筒スクリーン１１に付着した被処理物を吹き飛ばして円筒スクリーン１１から除去するようになっている。なお、図５に示すように、上記空気圧搾機２２は、パワーショベル３０の本体３１に着脱可能に構成するとともに、その空気圧搾機２２から延びる高圧ホース２３は、作業台車３０のアーム３２に沿って配管するようにしてもよい。
【００３０】
また、上記パイプ２１を使用して、もしくは上記パイプ２１の経路を２系統にして、もしくは別のパイプを配設して、円筒スクリーン１１内の被処理物に対し水を加圧噴射して粉塵等の舞い上がりを防止するようにしてもよい。
【００３１】
なお、上記パイプ２１には孔２１ａを穿設するのみであったが、噴射ノズルを上記穿孔箇所の一部もしくは全部に配設するようにしてもよい。また、上記パイプ２１は、円筒スクリーン１１の近傍の１箇所に配設するようにしたが、複数箇所に配設するようにしてもよい。さらに、バケット本体２の枠部をパイプで構成し、その一部を上記パイプ２１として使用するようにしてもよい。
【００３２】
以上の構成を有するトロンメルバケット１を用いて、コンクリートガラを含む残土をコンクリートガラと残土とに選別する方法について図５を参照して説明する。なお、このトロンメルバケット１のパイプ２１からは、空気及び水が加圧噴射されるようになっている。先ず、トロンメルバケット１をパワーショベル３０のアーム３２の先端にブラケット３を介して取り付ける。
【００３３】
次に、パワーショベル３０のアーム３２を操作してトロンメルバケット１をコンクリートガラを含む残土上に移動させ、トロンメルバケット１の前面開口１ａをコンクリートガラを含む残土に向けて手前に引き寄せ、コンクリートガラを含む残土を円筒スクリーン１１の中へ掬い込む。続いて、トロンメルバケット１を選別場所上に移動させ、パワーショベル３０を操作して油圧モータ１２を駆動して円筒スクリーン１１を回動させる。
【００３４】
これにより、円筒スクリーン１１内のコンクリートガラを含む残土は、アングル１１ｂにより掬い上げられた後、自然落下して円筒スクリーン１１の網目に衝突してコンクリートガラと残土に解される。そして、円筒スクリーン１１の網目を通過した残土等は、バケット本体２の両側板２ａと底板２ｃの開口部２ａａ、２ｃａから落下して選別場所に堆積し、一方、円筒スクリーン１１の網目を通過しないコンクリートガラ等は、円筒スクリーン１１内に残留する。
【００３５】
ここで、円筒スクリーン１１内で撹拌されているコンクリートガラを含む残土からは粉塵等が舞い上がる。そこで、パワーショベル３０内のスイッチ３１ａを操作してポンプ等の水圧搾機を駆動させ、パイプ２１の孔２１ａから円筒スクリーン１１内のコンクリートガラを含む残土に対して圧搾水を噴射して、粉塵等の舞い上がりを防止する。
【００３６】
また、コンクリートガラを含む残土に泥や粘土等が含まれていると、円筒スクリーン１１の網目が目詰まりしてくる。そこで、パワーショベル３０内のスイッチ３１ａを操作してコンプレッサー等の空気圧搾機２２を駆動させ、パイプ２１の孔２１ａから円筒スクリーン１１に対して圧搾空気を噴射して、円筒スクリーン１１に付着した泥や粘土等を吹き飛ばして円筒スクリーン１１から除去する。なお、先に噴射した水が円筒スクリーン１１に付着したときは乾燥している残土がその水により付着するおそれがあるが、圧搾空気の噴射により円筒スクリーン１１に付着した水は吹き飛ばされるので、上記付着を防止することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、トロンメルバケットの円筒スクリーンの目詰まりの原因となる泥や粘土等を除去する加圧噴射手段が取り付けられているため、泥や粘土等が含まれる被処理物の選別処理を続けてもトロンメルの選別処理能力を高い状態に維持することができる。また、トロンメルによる選別処理中における円筒スクリーンからの粉塵等の舞い上がりを防止する加圧噴射手段が取り付けられているため、トロンメルによる選別処理を続けても環境を悪化させることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るトロンメルバケットを示す斜視図である。
【図２】図１のトロンメルバケットの側面図及び正面図である。
【図３】図１のトロンメルバケットの断面側面図である。
【図４】図１のトロンメルを取り外したバケットを示す斜視図である。
【図５】図１のトロンメルバケットが取り付けられた作業台車を示す図である。
【符号の説明】
１      トロンメルバケット
２      バケット本体
３      ブラケット
４      掘削爪
１０    トロンメル
１１    円筒スクリーン
１２    油圧モータ
１３    連結機構
２０    加圧噴射手段
２１    パイプ
２１ａ  孔
２２    空気圧搾機
２３    高圧ホース
３０    パワーショベル
３１    本体
３２    アーム
【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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