(57)【要約】【課題】油圧ショベルで土木工事を行いながら、土木工事に伴う粉塵の発生を効果的に抑制することが可能な粉塵抑制システムおよび粉塵抑制方法を提供することを目的とする。【解決手段】油圧ショベル１０のバケット１５付近に配置されるとともに、粉塵の発生源に向けて該粉塵を抑制するための液体２０ａを噴射するノズル２１と、このノズル２１に液体２０ａを供給するための供給手段２２と、を有する液体噴射装置２０と、この液体噴射装置２０による液体２０ａの噴射動作と前記バケット１５の動作とを連動制御する制御手段３０とを備えている。これにより、土砂を湿潤化できるとともに、発生した粉塵に液体を付着させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ショベルのアーム先端に取り付けられたバケット付近に配置されるとともに、粉塵の発生源に向けて該粉塵を抑制するための液体を噴射するノズルと、このノズルに液体を供給するための供給手段と、を有する液体噴射装置と、
この液体噴射装置による液体の噴射動作と前記バケットの動作とを連動制御する制御手段とを備えていることを特徴とする粉塵抑制システム。
【請求項２】
前記ノズルの液体噴射方向は、前記アームの長さ方向に対して該アームの下面側に傾斜するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の粉塵抑制システム。
【請求項３】
前記液体噴射装置は、前記ノズルに圧縮空気を供給するための給気手段を有しており、
前記ノズルは、液体を、圧縮空気と混合することによってミスト状に噴射可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の粉塵抑制システム。
【請求項４】
前記供給手段によって供給される液体には界面活性剤が混入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉塵抑制システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉塵抑制システムによって、油圧ショベルの作業に伴う粉塵の発生を抑制する粉塵抑制方法であって、
前記バケットによって土砂を掘削し掬い上げる際に、前記液体噴射装置によって、前記バケットの開口部に向けて液体を噴射することを特徴とする粉塵抑制方法。
【請求項６】
前記バケットによって掬い上げられた土砂を運搬車両の荷台に積載する際に、前記液体噴射装置によって、前記荷台に向けて液体を噴射することを特徴とする請求項５に記載の粉塵抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木工事に伴う粉塵の発生を抑制する粉塵抑制システムおよび粉塵抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベルによる土砂の掘削作業や、運搬車両への土砂の積載作業等の土木工事が行われる際に発生する粉塵は、作業員の健康や周辺住民への影響があるため、作業員がホース等を用いて散水し、粉塵の抑制を行っていた。しかしながら、手作業による散水であるため、人手をかける割には効果が薄く、その上、安全性の確保にも注力しなければならなかった。
そこで、建物の解体等で使用されるような散水装置（例えば、特許文献１参照）を使用して、土木工事に伴って発生する粉塵の抑制を行う場合があった。これにより、人の手作業での散水を行う必要がなくなるとともに、安全性を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０２０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のような散水専用の散水装置を使用するとなると、この散水装置と、土木工事を行うための油圧ショベルとを用意しなければならず、コスト増加や、大型機械設置による現場面積の狭小化等の問題が生じる場合があった。
【０００５】
本発明の課題は、油圧ショベルで土木工事を行いながら、土木工事に伴う粉塵の発生を効果的に抑制することが可能な粉塵抑制システムおよび粉塵抑制方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、粉塵抑制システムであって、油圧ショベルのアーム先端に取り付けられたバケット付近に配置されるとともに、粉塵の発生源に向けて該粉塵を抑制するための液体を噴射するノズルと、このノズルに液体を供給するための供給手段と、を有する液体噴射装置と、
この液体噴射装置による液体の噴射動作と前記バケットの動作とを連動制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の粉塵抑制システムにおいて、前記ノズルの液体噴射方向は、前記アームの長さ方向に対して該アームの下面側に傾斜するように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の粉塵抑制システムにおいて、前記液体噴射装置は、前記ノズルに圧縮空気を供給するための給気手段を有しており、
前記ノズルは、液体を、圧縮空気と混合することによってミスト状に噴射可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉塵抑制システムにおいて、前記供給手段によって供給される液体には界面活性剤が混入されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉塵抑制システムによって、油圧ショベルの作業に伴う粉塵の発生を抑制する粉塵抑制方法であって、
前記バケットによって土砂を掘削し掬い上げる際に、前記液体噴射装置によって、前記バケットの開口部に向けて液体を噴射することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の粉塵抑制方法において、前記バケットによって掬い上げられた土砂を運搬車両の荷台に積載する際に、前記液体噴射装置によって、前記荷台に向けて液体を噴射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、油圧ショベルのアーム先端に取り付けられたバケット付近に配置されるとともに、粉塵の発生源に向けて該粉塵を抑制するための液体を噴射するノズルと、このノズルに液体を供給するための供給手段と、を有する液体噴射装置と、この液体噴射装置による液体の噴射動作と前記バケットの動作とを連動制御する制御手段とを備えているので、前記油圧ショベルによって例えば土砂の掘削作業や、掘削した土砂を運搬車両の荷台に積載する作業等を行いながら、前記液体噴射装置によって粉塵の発生を効果的に抑制することができる。
すなわち、例えば油圧ショベルによって土砂を掘削し掬い上げる際や、掬い上げた土砂を運搬車両の荷台に積載する際に、土砂に向かって液体を噴射することによって土砂を湿潤化できるとともに、発生した粉塵に液体を付着させることによって重力沈降を向上させて粉塵の拡散を防止することができる。さらに、前記液体噴射装置による液体の噴射動作と前記バケットの動作とを連動させることで、必要な時だけ土砂に液体を噴射することができるので、液体の噴射量を低減することができる。
これによって、従来のように、油圧ショベルとは別に散水専用の散水装置を用いて土木工事を行う場合に比して、コストを確実に抑えることができるとともに、現場面積の狭小化を確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る粉塵抑制システムの概要を示す図である。
【図２】油圧ショベルおよび液体噴射装置の動作の一例を示す説明図である。
【図３】油圧ショベルおよび液体噴射装置の動作の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
本実施の形態の粉塵抑制システムは、図１〜図３に示すように、油圧ショベル１０のアーム１４先端に取り付けられたバケット１５付近に配置されるとともに、粉塵の発生源に向けて該粉塵を抑制するための液体２０ａを噴射するノズル２１と、このノズル２１に液体２０ａを供給するための供給手段２２と、を有する液体噴射装置２０と、この液体噴射装置２０による液体２０ａの噴射動作と前記バケット１５の動作とを連動制御する制御手段３０とを備えている。
【００１６】
前記油圧ショベル１０は、図２および図３に示すように、移動体１１と、この移動体１１の上部に旋回可能に設けられた旋回体１２と、この旋回体１２の前部に、上下方向に回動可能に軸支されたブーム１３と、このブーム１３の先端に、前後方向に回動可能に軸支されたアーム１４と、このアーム１４の先端に前後方向に回動可能に軸支されたバケット１５とを備えている。
また、これらブーム１３と、アーム１４と、バケット１５とからなる作業腕体は、ブームシリンダ１２ａ、アームシリンダ１３ａ、バケットシリンダ１４ａ等の油圧シリンダを含んで構成される油圧システムによって動作が可能となっている。
前記バケット１５は、土砂Ｄ等を出し入れするための開口部１５ａを有しており、この開口部１５ａが前記ブーム１３およびアーム１４の下面側を向くようにして、前記アーム１４の先端に取り付けられている。
【００１７】
前記液体噴射装置２０は、図２および図３に示すように、前記ノズル２１と、前記供給手段２２とを有している。
前記ノズル２１は、前記アーム１４の側面に取り付けられており、その液体噴射方向は、前記アーム１４の長さ方向に対して該アーム１４の下面側に傾斜するように設定されている。すなわち、ノズル２１の噴射口がアーム１４の長さ方向よりも下向きに傾けられるようにして前記アーム１４の側面に取り付けられている。
【００１８】
前記供給手段２２は、前記旋回体１２の上部に設置されるとともに液体２０ａを貯留するためのタンク２２ａと、このタンク２２ａから前記ブーム１３およびアーム１４に沿って配設されるとともにタンク２２ａとノズル２１とを接続するホース２２ｂとを有している。
また、前記タンク２２ａは、図示はしないが、このタンク２２ａの下部に接続した導水管を介して設けられ、モーターの駆動により前記タンク２２ａからの液体２０ａを、加圧して前記ホース２２ｂ・ノズル２１側へと送水する送水ポンプと組み合わせて動作するように構成されている。
【００１９】
なお、本実施の形態においては、前記タンク２２ａに貯留された液体２０ａを、送水ポンプによってホース２２ｂ・ノズル２１側へと送水することによって前記ノズル２１から液体２０ａを噴射しているが、単に液体２０ａを噴射するだけでなく、ミスト状に噴射（噴霧）してもよい。
すなわち、このように液体２０ａをミスト状に噴射するには、前記供給手段２２とともに、前記ノズル２１に圧縮空気を供給するための給気手段（図示せず）を前記旋回体１２の上部に設置するとともに、液体２０ａを、圧縮空気と混合してミスト状に噴射するノズル２１を用いる。つまり、このノズル２１としては、２系統に分けられた液体２０ａと圧縮空気とを混合して噴射する２流体方式のスプレーノズルが採用されており、高速気流によって液体２０ａを粉砕し、微粒化することができる。
このように液体２０ａをミスト状にして土砂Ｄに向かって噴射することによって、土木工事に伴って発生する濁水量を低減することができる。また、油圧ショベル１０に搭載した状態となっているので、土砂Ｄを運搬車両４０の荷台４０ａに積載する時だけでなく、土木工事中においても粉塵の発生を大きく抑制することができる。
【００２０】
なお、本実施の形態においては、前記液体２０ａは水が用いられているが、この液体２０ａに界面活性剤を混入して前記供給手段２２で供給するようにしてもよい。
界面活性剤は、物質との界面の液体の表面張力を低下させる界面活性機能を有しており、界面に吸着してこのような機能を発揮する。そこで、界面活性剤を粉砕して、予め液体２０ａ中に３〜５重量％程度混入しておくと、土砂Ｄや粉塵に対する沈塵作用が促進されるとともに、土砂Ｄや粉塵は、水分が付着・吸着しやすくなり、濡れやすくなる。
また、いったん沈下した土砂Ｄや粉塵は、水分や界面活性剤の重量が付加されるので、舞い上がりにくく再浮遊しにくくなる。
【００２１】
前記制御手段３０は、図１に示すように、本体である制御部と、前記バケットの前後方向への回動角度を検出するバケット角度検出手段３１とを有している。
なお、前記制御部は、前記旋回体１２近傍に設けられていてもよいし、前記バケット１５付近に設けられていてもよい。
また、前記バケット角度検出手段３１は、前記アーム１４に沿って設けられるとともに前記バケット１５を回動させるためのバケットシリンダ１４ａの動作を検出することによって、前記バケット１５の回動角度を検出している。
すなわち、前記バケットシリンダ１４ａは、上述のように油圧シリンダとされており、油圧ショベルに採用される油圧シリンダは、シリンダロッドが長さ方向に沿って摺動する動作にリンクして前記バケット１５が回動するように構成されている。したがって、前記バケット角度検出手段３１によって、バケットシリンダ１４ａの動作を検出すれば、前記バケット１５の回動角度を検出することができるようになっている。
【００２２】
そして、制御手段３０は、図１に示すように、このようにバケット角度検出手段３１からの信号を制御部が受けて前記バケット１５の回動角度を判定し、制御部が液体２０ａを噴射すべき角度であると認識した場合に、前記液体噴射装置２０側に信号を送信し、液体２０ａを噴射させる、といった制御を行うように設定されている。
なお、この制御手段３０は、前記液体噴射装置２０による液体２０ａの噴射時間を設定可能に構成されていてもよいものとする。すなわち、液体２０ａの噴射時間を制御することによって、土砂Ｄや粉塵に対しては必要な分だけ液体２０ａを噴射するとともに無駄な液体２０ａの噴射を防止し、噴射量の低減を図ることができる。
【００２３】
次に、以上のような粉塵抑制システムによって、油圧ショベル１０の作業に伴う粉塵の発生を抑制する粉塵抑制方法について説明する。
まず、前記油圧ショベル１０を走行させて、作業現場の任意の場所に配置する。
続いて、この油圧ショベル１０によって土砂Ｄの掘削作業等の土木工事を行う。
そして、図１に示すように、この土木工事の流れの中で、前記バケット１５によって土砂Ｄを掘削し掬い上げる時がある。その際に、前記液体噴射装置２０によって、前記バケット１５の開口部１５ａに向けて液体２０ａを噴射し、バケット１５内の土砂Ｄを湿潤化させて、粉塵の発生を抑制する。
【００２４】
続いて、土木工事の流れの中で、このようにバケット１５によって掬い上げられた土砂Ｄを運搬車両４０の荷台４０ａに積載する時がある。その際に、前記液体噴射装置２０によって、前記荷台４０ａに向けて液体２０ａを噴射し、荷台４０ａに積載された土砂Ｄを湿潤化させて、粉塵の発生を抑制する。
すなわち、このような土砂Ｄの荷台４０ａへの積載時、積載前に土砂Ｄに液体２０ａを噴射していたとしても、バケット１５内に液体２０ａが滲み渡らない場合がある。このような場合には、土砂Ｄを荷台４０ａに積載した時に粉塵が発生する。
本実施の形態の粉塵抑制方法によれば、このような土砂Ｄ積載時の粉塵の発生も防止することができる。
【００２５】
本実施の形態の粉塵抑制方法によれば、以上のようにして、土木工事中における粉塵の発生を抑制できるようになっている。すなわち、土砂Ｄを掬い上げたり、掬い上げた土砂Ｄを運搬車両４０の荷台４０ａに積載したりする際に多くの粉塵が発生する場合があるが、このような時を狙って、前記液体噴射装置２０で液体２０ａを噴射し、粉塵の発生を抑えることができるようになっている。
なお、本実施の形態の粉塵抑制システムおよび粉塵抑制方法は、切土工事、盛土工事等を始め、様々な土木工事に採用することが可能であることは言うまでもない。
【００２６】
本実施の形態によれば、前記油圧ショベル１０のアーム１４先端に取り付けられたバケット１５付近に配置されるとともに、粉塵の発生源に向けて該粉塵を抑制するための液体２０ａを噴射するノズル２１と、このノズル２１に液体２０ａを供給するための供給手段２２と、を有する液体噴射装置２０と、この液体噴射装置２０による液体２０ａの噴射動作と前記バケット１５の動作とを連動制御する制御手段３０とを備えているので、前記油圧ショベル１０によって例えば土砂Ｄの掘削作業や、掘削した土砂Ｄを運搬車両４０の荷台４０ａに積載する作業等を行いながら、前記液体噴射装置２０によって粉塵の発生を効果的に抑制することができる。
すなわち、例えば油圧ショベル１０によって土砂Ｄを掘削し掬い上げる際や、掬い上げた土砂Ｄを運搬車両４０の荷台４０ａに積載する際に、土砂Ｄに向かって液体２０ａを噴射することによって土砂Ｄを湿潤化できるとともに、発生した粉塵に液体２０ａを付着させることによって重力沈降を向上させて粉塵の拡散を防止することができる。さらに、前記液体噴射装置２０による液体２０ａの噴射動作と前記バケット１５の動作とを連動させることで、必要な時だけ土砂Ｄに液体２０ａを噴射することができるので、液体２０ａの噴射量を低減することができる。
これによって、従来のように、油圧ショベル１０とは別に散水専用の散水装置を用いて土木工事を行う場合に比して、コストを確実に抑えることができるとともに、現場面積の狭小化を確実に防ぐことができる。
【符号の説明】
【００２７】
Ｄ  土砂
１０  油圧ショベル
１３  アーム
１４  バケット
２０  液体噴射装置
２０ａ  液体
２１  ノズル
２２  供給手段
３０  制御手段
４０  運搬車両（ダンプトラック）
【図１】
2012036666.tif 000003
【図２】
2012036666.tif 000004
【図３】
2012036666.tif 000005