(57)【要約】【課題】吸引ノズルを地表面に沿って移動させつつ掘削する際、吸引ノズルが地表面や埋設物に接触して該吸引ノズル或いは埋設物が破損することを回避しながら、吸引掘削を効率良く行い得る掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法及び装置を提供する。【解決手段】駆動手段としての流体圧シリンダ６のロッド６ａ先端に、掘削された土砂を吸引排出するための吸引ノズル７を連結し、該吸引ノズル７外部の複数所要箇所に、吸引ノズル７先端部近傍における地表面の起伏並びに埋設物の有無を検出する検出手段としての超音波センサ１２を配設し、更に、該超音波センサ１２から出力される検出信号１３に基づき、吸引ノズル７先端部と地表面との距離が略一定となり且つ吸引ノズル７先端部が埋設物に接触しないよう吸引ノズル７を昇降させる制御信号１４を流体圧シリンダ６に出力する制御手段１５を設ける。【選択図】図１
2005127085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧流体を噴射して地表面を掘削し、掘削された土砂を吸引排出する掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法であって、
吸引ノズルを地表面に沿って移動させつつ掘削する際、地表面の起伏並びに埋設物の有無を検出し、吸引ノズル先端部と地表面との距離が略一定となり且つ吸引ノズル先端部が埋設物に接触しないよう吸引ノズルを昇降させることを特徴とする掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法。
【請求項２】
高圧流体を噴射して地表面を掘削し、掘削された土砂を吸引排出する掘削装置の吸引ノズル衝突回避装置であって、
吸引ノズルを昇降させる駆動手段と、
吸引ノズル先端部近傍における地表面の起伏並びに埋設物の有無を検出する検出手段と、
該検出手段から出力される検出信号に基づき、吸引ノズル先端部と地表面との距離が略一定となり且つ吸引ノズル先端部が埋設物に接触しないよう吸引ノズルを昇降させる制御信号を駆動手段に出力する制御手段と
を備えたことを特徴とする掘削装置の吸引ノズル衝突回避装置。
【請求項３】
駆動手段を流体圧シリンダとした請求項２記載の掘削装置の吸引ノズル衝突回避装置。
【請求項４】
検出手段を超音波センサとした請求項２又は３記載の掘削装置の吸引ノズル衝突回避装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、遺跡の発掘や不発弾の処理等を行う場合、重機を用いて地表面の掘削を行うと、重機の油圧ショベル等が地中の埋設物に接触して損傷を与える虞があるため、地中の埋設物に損傷を与えることを避けるべく、高圧エアや高圧水等の高圧流体を噴射ノズルから噴射することにより重機の油圧ショベル等を用いずに非接触で地表面を掘削し、掘削された土砂を吸引ノズルによって吸引排出する掘削装置が用いられることが多い。
【０００３】
尚、前述の如き掘削装置を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００２−２７６２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の掘削装置の場合、吸引ノズルを地表面に沿って移動させつつ掘削する際、特に、吸引ノズル先端部と地表面との距離が吸引効率に大きく影響することから、吸引ノズル先端部をなるべく地表面に近づけて運用する必要があるが、吸引ノズルは特別な位置制御等が行われていないので、地表面に大きな起伏があったり、埋設物が突出していると、いくら高圧流体を用いることにより重機の油圧ショベル等を用いずに非接触で地表面を掘削していても、吸引ノズルを地表面の起伏や埋設物に衝突させてしまうことが避けられず、吸引ノズル或いは埋設物が破損してしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、吸引ノズルを地表面に沿って移動させつつ掘削する際、吸引ノズルが地表面や埋設物に接触して該吸引ノズル或いは埋設物が破損することを回避しながら、吸引掘削を効率良く行い得る掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、高圧流体を噴射して地表面を掘削し、掘削された土砂を吸引排出する掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法であって、
吸引ノズルを地表面に沿って移動させつつ掘削する際、地表面の起伏並びに埋設物の有無を検出し、吸引ノズル先端部と地表面との距離が略一定となり且つ吸引ノズル先端部が埋設物に接触しないよう吸引ノズルを昇降させることを特徴とする掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法にかかるものである。
【０００７】
又、本発明は、高圧流体を噴射して地表面を掘削し、掘削された土砂を吸引排出する掘削装置の吸引ノズル衝突回避装置であって、
吸引ノズルを昇降させる駆動手段と、
吸引ノズル先端部近傍における地表面の起伏並びに埋設物の有無を検出する検出手段と、
該検出手段から出力される検出信号に基づき、吸引ノズル先端部と地表面との距離が略一定となり且つ吸引ノズル先端部が埋設物に接触しないよう吸引ノズルを昇降させる制御信号を駆動手段に出力する制御手段と
を備えたことを特徴とする掘削装置の吸引ノズル衝突回避装置にかかるものである。
【０００８】
前記掘削装置の吸引ノズル衝突回避装置においては、駆動手段を流体圧シリンダとすることができる。
【０００９】
又、前記掘削装置の吸引ノズル衝突回避装置においては、検出手段を超音波センサとすることもできる。
【００１０】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１１】
吸引ノズルを地表面に沿って移動させつつ掘削する際には、検出手段によって吸引ノズル先端部近傍における地表面の起伏並びに埋設物の有無が検出され、該検出手段から出力される検出信号に基づき制御信号が駆動手段に出力され、該駆動手段により、吸引ノズル先端部と地表面との距離が略一定となり且つ吸引ノズル先端部が埋設物に接触しないよう吸引ノズルが昇降する。
【００１２】
この結果、吸引ノズルを地表面に対し効率の良い至近距離に配置しながら吸引掘削を行うことが可能となり、地表面に大きな起伏があったり、埋設物が突出していても、吸引ノズルを地表面の起伏や埋設物に衝突させてしまうことが避けられ、吸引ノズル或いは埋設物が破損してしまう心配がなくなり、遺跡の発掘や不発弾の処理等を行うのに非常に有効となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法及び装置によれば、吸引ノズルを地表面に沿って移動させつつ掘削する際、吸引ノズルが地表面や埋設物に接触して該吸引ノズル或いは埋設物が破損することを回避しながら、吸引掘削を効率良く行い得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、バックホー１の起伏自在なブーム２先端に回動自在に取り付けられたアーム３先端に、アタッチメントとして掘削装置４を首振り自在に取り付けたものである。
【００１６】
前記掘削装置４は、アーム３先端にベースブラケット５を介して、駆動手段としての油圧又は空圧を用いた流体圧シリンダ６を略鉛直下向きに取り付け、該流体圧シリンダ６のロッド６ａ先端に、掘削された土砂を吸引排出するための吸引ノズル７を支持ブラケット８を介して連結し、該吸引ノズル７内部に、高圧エア供給配管９と水供給配管１０が接続され且つ高圧エアに水を混入した高圧流体を噴射して地表面を掘削するための噴射ノズル１１を配設すると共に、前記吸引ノズル７外部の複数所要箇所に、吸引ノズル７先端部近傍における地表面の起伏並びに埋設物の有無を検出する検出手段としての超音波センサ１２を配設し、更に、該検出手段としての超音波センサ１２から出力される検出信号１３に基づき、吸引ノズル７先端部と地表面との距離が略一定となり且つ吸引ノズル７先端部が埋設物に接触しないよう吸引ノズル７を昇降させる制御信号１４を前記駆動手段としての流体圧シリンダ６に出力する制御手段１５を設けてなる構成を有している。
【００１７】
尚、図１中、９ａは高圧エア供給配管９途中に設けられた高圧エアバルブ、１０ａは水供給配管１０途中に設けられた水バルブ、１６は吸引ノズル７先端に設けられた高圧流体並びに掘削土砂の飛散防止用ブラシである。
【００１８】
又、前記吸引ノズル７には、図２に示す如く、吸引ホース１７を介して土砂回収用レシーバタンク１８と真空吸引装置１９が接続される一方、前記高圧エア供給配管９には、コンプレッサ２０で昇圧された高圧エアのエアタンク２１が接続され、且つ前記水供給配管１０には、水タンク２２に貯留された水を圧送する給水ポンプ２３が接続され、これにより、前記高圧エア供給配管９からの高圧エアに水供給配管１０からの水を混入した高圧流体を噴射ノズル１１から噴射して、掘削された土砂を水と一緒に、真空吸引装置１９によって吸引ノズル７から吸引ホース１７を介して土砂回収用レシーバタンク１８へ吸引し、土砂をロータリーフィーダ２４を介して水と分離しピット２５内に回収すると共に、土砂が分離された水を前記水タンク２２へ補給するようにしてある。
【００１９】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２０】
コンプレッサ２０で昇圧された高圧エアはエアタンク２１に充填され、且つ水は水タンク２２に貯留されており、高圧エアバルブ９ａを開くと共に水バルブ１０ａを開くと、高圧エア供給配管９からの高圧エアに水供給配管１０からの水が混入され、該高圧エアと水が混合された高圧流体が噴射ノズル１１から地表面に噴射されて掘削が行われ、掘削された土砂は水と一緒に、真空吸引装置１９によって吸引ノズル７から吸引ホース１７を介して土砂回収用レシーバタンク１８へ吸引され、該土砂回収用レシーバタンク１８へ吸引された土砂はロータリーフィーダ２４を介して水と分離されピット２５内に回収されると共に、土砂が分離された水は前記水タンク２２へ補給される。
【００２１】
ここで、吸引ノズル７を地表面に沿って移動させつつ掘削する際には、検出手段としての超音波センサ１２によって吸引ノズル７先端部近傍における地表面の起伏並びに埋設物の有無が検出され、該検出手段としての超音波センサ１２から出力される検出信号１３に基づき制御信号１４が駆動手段としての流体圧シリンダ６に出力され、該駆動手段としての流体圧シリンダ６の伸縮動作により、吸引ノズル７先端部と地表面との距離が略一定となり且つ吸引ノズル７先端部が埋設物に接触しないよう吸引ノズル７が昇降する。
【００２２】
この結果、吸引ノズル７を地表面に対し効率の良い至近距離に配置しながら吸引掘削を行うことが可能となり、地表面に大きな起伏があったり、埋設物が突出していても、吸引ノズル７を地表面の起伏や埋設物に衝突させてしまうことが避けられ、吸引ノズル７或いは埋設物が破損してしまう心配がなくなり、遺跡の発掘や不発弾の処理等を行うのに非常に有効となる。
【００２３】
こうして、吸引ノズル７を地表面に沿って移動させつつ掘削する際、吸引ノズル７が地表面や埋設物に接触して該吸引ノズル７或いは埋設物が破損することを回避しながら、吸引掘削を効率良く行い得る。
【００２４】
尚、本発明の掘削装置の吸引ノズル衝突回避方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、検出手段としては超音波センサに限らずレーザ等を用いたセンサを採用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における高圧流体の供給系統並びに掘削土砂の吸引系統を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
４    掘削装置
６    流体圧シリンダ（駆動手段）
７    吸引ノズル
１１    噴射ノズル
１２    超音波センサ（検出手段）
１３    検出信号
１４    制御信号
１５    制御手段
【図１】
2005127085.tif 000003
【図２】
2005127085.tif 000004