(57)【要約】 【課題】揚土された掘削土砂を仮置きする土砂ピットを不要としながら、掘削土砂を効率的にダンプ搬出することのできる土砂搬出システムを提供すること。【解決手段】中空で第一の吊りリング１ａを備えたバケツ本体１と、バケツ本体１の下方で観音開きするとともに第二の吊りリング２ａを備えた二つの底板２と、吊天秤３と、重機Ｍから垂下されて第一の吊りフック５を下端に備えた第一のワイヤ４、および、第二の吊りフック８を下端に備えた第二のワイヤ７とからなり、第一、第二のワイヤ４，７のいずれか一方の上下動によって二つの底板２の観音開きと観音綴じが実行されるようになっている土砂搬出用バケツ１０と、土砂搬出用バケツ１０が載置され、下方にダンプトラックＤＴが停車する空間Ｋを備えたバケツ架台２０と、バケツ架台２０に装備された、吊天秤３が支持される昇降装置２２とから構成された土砂搬出システム１００である。【選択図】図７
2016223186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空で第一の吊りリングを備えたバケツ本体と、
前記バケツ本体の下方で観音開きするとともに第二の吊りリングを備えた二つの底板と、
吊天秤と、
重機から垂下されて第一の吊りフックを下端に備えた第一のワイヤ、および、重機から垂下されて第二の吊りフックを下端に備えた第二のワイヤと、からなり、
第一のワイヤが前記第一の吊りリングに掛けられ、第二のワイヤが前記吊天秤を介して第二の吊りリングに掛けられるようになっており、
重機による前記第一のワイヤもしくは前記第二のワイヤのいずれか一方の上下動によって二つの前記底板の観音開きと観音綴じが実行されるようになっている土砂搬出用バケツと、
前記土砂搬出用バケツが載置され、下方にダンプトラックが停車する空間を備えたバケツ架台と、
前記バケツ架台に装備された、前記吊天秤が支持される昇降装置と、から構成され、
前記バケツ架台に前記土砂搬出用バケツが載置され、前記昇降装置にて前記吊天秤が降下されて前記底板の観音開きが実行され、前記昇降装置にて前記吊天秤が上昇されて前記底板の観音綴じが実行されるようになっている、土砂搬出システム。
【請求項２】
前記第一の吊りフック、前記第二の吊りフックの一方が一台の前記重機のブームから垂下された親フックであり、他方が子フックである請求項１に記載の土砂搬出システム。
【請求項３】
前記バケツ架台が走行自在に構成され、その端部に配された土砂ピットにも排土自在となっている請求項１または２に記載の土砂搬出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削土砂を搬出するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
これまでの立坑の掘削や掘削土砂の揚土に関し、立坑が20ｍ程度以浅の場合は地上に配置されたバックホウやテレスコ式掘削機などで掘削と揚土を一度におこなう方法が適用され、20ｍ程度よりも深い場合は立坑内にバックホウを載置し、このバックホウで土砂の掘削をおこない、クラムシェルやベッセルで掘削土砂を揚土する方法が一般におこなわれている。
【０００３】
前者の方法は効率的である一方で適用限界が最大でも20ｍ程度に留まるという課題があり、後者の方法は20ｍ以深の掘削および揚土が可能な一方で掘削機能と揚土機能が分離していることから揚土効率が自ずと低くなるといった課題がある。また、クラムシェルは土砂を掴み取る形態で掘削機能を兼ねることから、必ずしも揚土効率は大きくなく、揚土効率を向上させる場合には掘削機能を有しないベッセルを大型化した方が有効である。
【０００４】
しかしながら、ベッセルの大型化によって揚土効率は向上するものの、その吊り荷姿勢が偏平で重心が高く、不安定であることから、土砂の落下災害の危険性があり、揚土後に地上へ排土する際にベッセルを回転させるなどの操作が必要となり、この操作自体は不安定で効率が悪い。さらに、上記する前者および後者ともにダンプ搬出の場合は別途土砂ホッパーや土砂ピットが必要となり、このことが工費の増大に繋がっている。
【０００５】
ここで、特許文献１には、蛇腹状底蓋と、蛇腹状底蓋の開閉部に固着されたピン挿入用ブラケットにガイドパイプによって嵌合するロックピンと、を有する底開きバケットに関し、クレーンの補巻きのワイヤの巻上げや巻き下げによってロックピンの脱着および蛇腹状底蓋の開閉をおこない、主巻きのワイヤの巻き上げや巻き下げによってバケット本体を吊り上げて搬送する、底開きバケットが開示されている。
【０００６】
ここで開示される底開きバケットによれば、人力にて実施していた安全ストッパの装着がクレーン操作のみの作業となり、省力が可能となるのみならず、ロックピン装着時の災害防止を図れることから安全であり、また、構造が簡単であることから故障も少なく、設備コストの増大を招かないとしている。
【０００７】
確かに、大深度掘削の際にも効率的な揚土が実現でき、その吊り荷姿勢は安定であると考えられるが、揚土後の地上での搬出時の課題、すなわち、土砂ピットに揚土を仮置きした後にダンプ搬出する際の土砂ピットや積み込みのためのバックホウの確保が必須であるといった課題や、ダンプ搬出までの施工効率が悪いといった課題の解消には至らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１１８９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、揚土された掘削土砂を仮置きする土砂ピットを不要としながら、掘削土砂を効率的にダンプ搬出することのできる土砂搬出システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明による土砂搬出システムは、中空で第一の吊りリングを備えたバケツ本体と、前記バケツ本体の下方で観音開きするとともに第二の吊りリングを備えた二つの底板と、吊天秤と、重機から垂下されて第一の吊りフックを下端に備えた第一のワイヤ、および、重機から垂下されて第二の吊りフックを下端に備えた第二のワイヤと、からなり、第一のワイヤが前記第一の吊りリングに掛けられ、第二のワイヤが前記吊天秤を介して第二の吊りリングに掛けられるようになっており、重機による前記第一のワイヤもしくは前記第二のワイヤのいずれか一方の上下動によって二つの前記底板の観音開きと観音綴じが実行されるようになっている土砂搬出用バケツと、前記土砂搬出用バケツが載置され、下方にダンプトラックが停車する空間を備えたバケツ架台と、前記バケツ架台に装備された、前記吊天秤が支持される昇降装置と、から構成され、前記バケツ架台に前記土砂搬出用バケツが載置され、前記昇降装置にて前記吊天秤が降下されて前記底板の観音開きが実行され、前記昇降装置にて前記吊天秤が上昇されて前記底板の観音綴じが実行されるようになっているものである。
【００１１】
本発明の土砂搬出システムは、浅深度から大深度までの土砂掘削と揚土が可能な土砂搬出用バケツを具備するとともに、土砂搬出用バケツの構成要素である吊天秤をバケツ架台に備えられた昇降装置にて昇降することで土砂搬出用バケツの底板が開き、土砂搬出用バケツから土砂をダンプトラックに搬出することを可能にしたシステムである。本発明の土砂搬出システムを適用することにより、土砂ピットを不要とでき、土砂搬出用バケツで揚土された土砂をバケツ架台上に載置させておき、所望のタイミングでバケツ架台の下方に位置決めされたダンプトラックに土砂を効率的に搬出することが可能になる。
【００１２】
まず、土砂搬出用バケツは、バケツ本体と、バケツ本体の下方で観音開きする二つの底板と、吊天秤とから大略構成されており、２つのワイヤのうちの一方のワイヤがバケツ本体を吊り持し、他方のワイヤが吊天秤を介して二つの底板を吊り持している。
【００１３】
ここで、２つのワイヤは、二台の重機の具備するそれぞれのワイヤであってもよいし、一台の重機の具備する２本のワイヤであって、一方のワイヤに親フックが取り付けられ、他方のワイヤには子フックが取り付けられていて、たとえば親フックが二つの底板を吊り持し、子フックがバケツ本体を吊り持する形態であってもよい。
【００１４】
親フック（の取り付けられたワイヤ）で二つの底板の観音綴じ状態を維持しながら、子フック（の取り付けられたワイヤ）を上方に引き上げることで親フックの位置が相対的に下方に移動し、このことによって観音綴じ状態の二つの底板を観音開きすることができる。一方、二つの底板を観音綴じする場合は、逆に子フック（の取り付けられたワイヤ）を下方に降下させることで底板の観音綴じが実行される。
【００１５】
次に、バケツ架台について説明する。バケツ架台はその下方にダンプトラックが停車する空間を備えており、さらに、土砂搬出用バケツを構成する吊天秤が支持される（載置される）昇降装置を備えている。
【００１６】
ここで、「昇降装置」には、油圧シリンダやエアシリンダ等のシリンダ機構等が適用できる。
【００１７】
土砂搬出用バケツを２つのワイヤで吊り持した状態でバケツ架台を構成する昇降装置に吊天秤を載置し、バケツ架台の下方にダンプトラックを停車させた後、昇降装置を作動してたとえば上方に延びた状態の油圧シリンダ等の昇降ジャッキを下方に移動させる。このことにより、二つの底板を吊り持している親フックも同様に下方に移動し、親フックの下方移動によって二つの底板が観音開きされ、バケツ本体に収容されている土砂が下方に落とされてダンプトラックに土砂が搬出される。
【００１８】
また、本発明による土砂搬出システムの他の実施の形態は、前記バケツ架台が走行自在に構成され、その端部に配された土砂ピットにも排土自在となっているものである。
【００１９】
２基以上の土砂搬出システムを併設しておき、各バケツ架台がレール走行自在に構成され、システムの後方に土砂ピットを備え、レールが土砂ピットを跨いで延びていて、バケツ架台が土砂ピットまで走行し、土砂を土砂ピットに搬出できるようにすることで、土砂の搬出形態のバリエーションを増やすことができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から理解できるように、本発明の土砂搬出システムによれば、大深度の掘削と揚土を効率的におこなえることに加えて、揚土された掘削土砂に関し、土砂ピットを現場ヤードに確保するのを不要とでき、さらには、所望のタイミングでダンプトラックに掘削土砂を効率的に搬出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の土砂搬出システムを構成する土砂搬出用バケツの二つの底板が観音綴じしている状態を示した側面図である。
【図２】図１のII方向の矢視図であって、二つの底板が観音綴じしている状態の土砂搬出用バケツの正面図である。
【図３】土砂搬出用バケツの二つの底板が観音開きしている状態を示した側面図である。
【図４】図３のIV方向の矢視図であって、二つの底板が観音開きしている状態の土砂搬出用バケツの正面図である。
【図５】本発明の土砂搬出システムの第一の実施の形態を示した正面図であって、ダンプトラックに掘削土砂を搬出する前の状態を示した図である。
【図６】図５のVI方向の矢視図である。
【図７】本発明の土砂搬出システムの第一の実施の形態において、ダンプトラックに掘削土砂を搬出している状態を示した図である。
【図８】本発明の土砂搬出システムの第二の実施の形態を示した正面図であって、ダンプトラックに掘削土砂が搬出されている状態を示した図である。
【図９】図８のIX方向の矢視図であって、土砂搬出システムの後方に土砂ピットが造成されていて、土砂ピットの上方にレールが延びて形成されている状態を示した図である。
【図１０】土砂搬出システムがレール上を走行して土砂ピットの上方に位置決めされ、土砂を排出している状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の土砂搬出システムの実施の形態を説明する。なお、図示するバケツ架構は、一台のダンプトラックが収容される形態であるが、図示する架構が横方向に複数連接し、各架構にダンプトラックが収容可能な複数の架構から構成された形態のバケツ架構であってもよい。
【００２３】
（土砂搬出用バケツの実施の形態）
まず、システムを構成する土砂搬出用バケツの実施の形態を説明する。ここで、図１は本発明の土砂搬出システムを構成する土砂搬出用バケツの二つの底板が観音綴じしている状態を示した側面図であり、図２は図１のII方向の矢視図であって、二つの底板が観音綴じしている状態の土砂搬出用バケツの正面図である。また、図３は土砂搬出用バケツの二つの底板が観音開きしている状態を示した側面図であり、図４は図３のIV方向の矢視図であって、二つの底板が観音開きしている状態の土砂搬出用バケツの正面図である。
【００２４】
図示する土砂搬出用バケツ１０は、中空で第一の吊りリング１ａを備えたバケツ本体１と、バケツ本体１の下方でヒンジ機構を介して観音開きするとともに第二の吊りリング２ａを備えた二つの底板２と、吊天秤３とから大略構成されている。
【００２５】
バケツ本体１は、C型鋼、L型鋼といった鋼材からなる直方体形状の箱型のフレーム架構と、その内側に取り付けられた鋼板から構成されており、底板２も掘削土砂の設計重量を支持して変形しない剛性を備えた鋼材（鋼板）から構成されている。
【００２６】
クローラクレーン等の重機Ｍのクレーンブームから吊り下げられた二本のワイヤのうち、第一のワイヤ４の先端に子フック５（第一の吊りフック）が取り付けられ、子フック５から吊り下げられた吊りワイヤ６がバケツ本体１の第一の吊りリング１ａに掛けられ、第一のワイヤ４にてバケツ本体１が吊り持される。
【００２７】
一方、二本のワイヤのうち、第二のワイヤ７の先端に親フック８（第二の吊りフック）が取り付けられ、親フック８から吊り下げられた吊りワイヤ９ａが吊天秤３の吊りリング３ａに掛けられ、別途の吊りリング３ｂから吊り下げられた吊りワイヤ９ｂが二つ底板２のそれぞれの第二の吊りリング２ａに掛けられ、吊天秤３を介して第二のワイヤ７にて二つの底板２が吊り持される。
【００２８】
図１，２の状態から、図３，４の状態に移行することにより、すなわち親フック８による吊天秤３の保持位置を維持した状態で第一のワイヤ４のみを上方に引き上げることにより（Ｘ１方向）、親フック８の位置が相対的に下方に移動し、このことによって図１，２で示す観音綴じ状態の二つの底板２を、図３，４で示す観音開き状態にすることができる（底板２の開き方向はＹ方向）。なお、この操作とは逆に、子フック５の位置を保持した状態で第二のワイヤ７および親フック８を降下させることによっても、観音綴じ状態の二つの底板２を観音開き状態にすることができる。
【００２９】
また、図示を省略するが、二つの底板２を観音綴じする場合は、逆に子フック５（に取り付けられた第一のワイヤ４）を下方に降下させることで底板２の観音綴じが実行される。
【００３０】
図示する土砂搬出用バケツ１０を重機Ｍから吊り持しながら使用することにより、浅深度の掘削〜大深度の掘削までを実行することが可能になり、さらには、掘削土砂の揚土を効率的に実行することが可能になる。
【００３１】
（土砂搬出システムの第一の実施の形態）
次に、図５〜７を参照して、本発明の土砂搬出システムの第一の実施の形態を説明する。ここで、図５は本発明の土砂搬出システムの第一の実施の形態を示した正面図であって、ダンプトラックに掘削土砂を搬出する前の状態を示した図であり、図６は図５のVI方向の矢視図であり、図７は本発明の土砂搬出システムの第一の実施の形態において、ダンプトラックに掘削土砂を搬出している状態を示した図である。
【００３２】
本実施の形態にかかる土砂搬出システム１００は、土砂搬出用バケツ１０と、土砂搬出用バケツ１０が載置されるバケツ架台２０とから構成される。
【００３３】
バケツ架台２０は、H型鋼、角管、円管等からなる支柱と、支柱同士を繋ぐ鋼製の水平材と、支柱および水平材を繋いで架構を補強する斜材等から構成された架構２１と、架構２１にて支持された油圧シリンダユニット２２（昇降装置）と、油圧シリンダユニット２２にて上下に昇降自在な複数の昇降ジャッキ２２ａにて支持された支持竿２３と、からその全体が構成されている。
【００３４】
図示するように、バケツ架台２０の下方にはダンプトラックＤＴが駐車される空間Ｋがあり、ダンプトラックＤＴの駐車位置の上方にバケツ架台２０で支持された土砂搬出用バケツ１０が位置決めされるようになっている。
【００３５】
図５，６で示す土砂搬出用バケツ１０がバケツ架台２０に載置される際には、昇降ジャッキ２２ａは予め所定長だけ上方に延びた状態となっており、支持竿２３に土砂搬出用バケツ１０を構成する吊天秤３を載置した際に、吊りワイヤ９ｂが伸びた状態を維持し、底板２の観音綴じ状態が維持されるようになっている。なお、この状態において、バケツ本体１は架構２１にて同位置に保持されている。
【００３６】
このように、掘削土砂を収容した土砂搬出用バケツ１０をバケツ架台２０に載置しておくことができるため、掘削土砂をダンプ搬送するまでの期間、施工ヤードに揚土された掘削土砂を仮置きしておくための土砂ピットやダンプに積み込むためのバックホウを確保する必要はない。
【００３７】
バケツ架台２０の下方の空間ＫにダンプトラックＤＴが駐車した後、図７で示すように延びた状態の昇降ジャッキ２２ａを所望のタイミングで下方に縮めることにより、吊りワイヤ９ｂが下方に降下し、これに呼応して二つの底板２が観音開きする。
【００３８】
底板２の観音開きにより、バケツ本体１内に収容されていた掘削土砂が下方のダンプトラックＤＴに搬出されることになる。
【００３９】
ここで、土砂搬出用バケツ１０内部の土砂量は通常、ダンプ積載可能量の２〜３倍の量となるので、ダンプ１台分の量を下方のダンプに排出後、昇降ジャッキ２２ａを所望のタイミングで上方に伸ばせば、排出を停止でき、その後空ダンプと入れ替え同様の動作を繰り返せばよい。
【００４０】
このように、図示する土砂搬出システム１００によれば、揚土された掘削土砂を仮置きしておく土砂ピットを不要としながら、所望のタイミングでダンプトラックＤＴに掘削土砂を効率的に搬出することが可能になる。
【００４１】
（土砂搬出システムの第二の実施の形態）
図８は本発明の土砂搬出システムの第二の実施の形態を示した正面図であって、ダンプトラックに掘削土砂が搬出されている状態を示した図であり、図９は図８のIX方向の矢視図であって、土砂搬出システムの後方に土砂ピットが造成されていて、土砂ピットの上方にレールが延びて形成されている状態を示した図である。また、図１０は土砂搬出システムがレール上を走行して土砂ピットの上方に位置決めされ、土砂を排出している状態を示した図である。
【００４２】
重機Ｍによる土砂搬出用バケツ１０のバケツ架台２０への載置やダンプトラックＤＴへの排土時間や排土揚げ下し時間を短縮するべく、図８、９で示す土砂排出システム２００は、２基の土砂排出システム１００を併設したものであり、２列×２組のレールＲを配設し、バケツ架台２０を構成する架構２１の下端に取り付けられた車輪ＷがレールＲ上を走行するように構成されている。
【００４３】
土砂排出システム２００の後方には土留めＰにて画成された小規模の土砂ピットＤＰが造成されており、２列×２組の計４本のレールＲのうち、外側の２本のレールＲは土砂ピットＤＰの外側に配設され、内側の２本のレールＲは土砂ピットＤＰの上方を該土砂ピットＤＰを跨ぐようにして配設されている。
【００４４】
バケツ架台２０の周囲には不図示の作業架台を設けておき、重機Ｍがバケツ架台２０の上に土砂搬出用バケツ１０を載置した後、作業架台上の作業員がたとえば親フック８から吊りワイヤ９ａを取り外す。重機Ｍから吊持された親フック８には隣の空の土砂搬出用バケツ１０の吊りワイヤ９ａを取り付け、速やかに土砂ピットＤＰ内に土砂搬出用バケツ１０を吊り下げる。
【００４５】
土砂Ｅで満たされた土砂搬出用バケツ１０の底板２を開閉しながら、ダンプトラックＤＴに土砂Ｅを投下させる。１台のダンプトラックＤＴで入りきらなかった土砂搬出用バケツ１０内の土砂Ｅは、バケツ架台２０をレールＲ上で移動させることで、縦列する不図示の２台目のダンプトラックＤＴに投下する。
【００４６】
さらに、不慮の土砂搬出用バケツ１０の噛みこみ不良や故障が生じた場合は、土砂ピットＤＰに土砂Ｅを一旦排出することで対応する。これにより、地上に土砂Ｅが飛散するのを解消することができる。また、土砂ピットＤＰ周りには、常時は不図示のバックホウが１台程度必要となるが、土砂搬出用バケツ１０内の土砂Ｅを全て土砂ピットＤＰに排土する場合のような複数のバックホウは不要であり、地上部の施工規模の縮小を図ることができる。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１…バケツ本体、１ａ…第一の吊りリング、２…底板、２ａ…第二の吊りリング、３…吊天秤、４…第一のワイヤ、５…子フック（第一の吊りフック）、６…吊ワイヤ、７…第二のワイヤ、８…親フック（第二の吊りフック）、９ａ、９ｂ…吊ワイヤ、１０…土砂搬出用バケツ、２０…バケツ架台、２１…架構、２２…油圧シリンダユニット（昇降装置）、２２ａ…昇降ジャッキ、２３…支持竿、１００…土砂搬出システム（実施の形態１）、２００…土砂排出システム（実施の形態２）、Ｍ…重機、Ｋ…空間、ＤＴ…ダンプトラック、Ｒ…レール、Ｗ…車輪、Ｐ…土留め、Ｅ…土砂、ＤＰ…土砂ピット
【図１】
2016223186.tif 000003
【図２】
2016223186.tif 000004
【図３】
2016223186.tif 000005
【図４】
2016223186.tif 000006
【図５】
2016223186.tif 000007
【図６】
2016223186.tif 000008
【図７】
2016223186.tif 000009
【図８】
2016223186.tif 000010
【図９】
2016223186.tif 000011
【図１０】
2016223186.tif 000012