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公開番号2024090002
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022205613
出願日2022-12-22
発明の名称排土システム
出願人大成建設株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類E02D 23/06 20060101AFI20240627BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】簡単な構造で土砂ホッパー内の貯留土量を算出できる排土システムを提供する。
【解決手段】排土システム1であって、土砂を貯留可能であるとともに、土砂を下方に向けて排出可能な土砂ホッパー10と、土砂ホッパー10の投入口11よりも上方に設置された測距センサ40と、土砂ホッパー10内の貯留土量を算出する貯留土量算出装置50と、を備えている。貯留土量算出装置50は、測距センサ40から土砂ホッパー10内の土砂の上面までの距離に基づいて、貯留土量を算出する演算手段51を備えている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
土砂を貯留可能であるとともに、前記土砂を下方に向けて排出可能な土砂ホッパーと、
前記土砂ホッパーの上部に形成された投入口よりも上方に設置された測距センサと、
前記土砂ホッパー内の貯留土量を算出する貯留土量算出装置と、を備え、
前記貯留土量算出装置は、
前記測距センサから前記土砂ホッパー内の前記土砂の上面までの距離に基づいて、前記貯留土量を算出する演算手段を備えていることを特徴とする排土システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
複数の前記測距センサを備え、
前記貯留土量算出装置は、
前記各測距センサから前記土砂ホッパー内の前記土砂の上面までの距離の平均値に基づいて、前記貯留土量を算出することを特徴とする請求項１に記載の排土システム。
【請求項３】
前記貯留土量算出装置は、
前記測距センサから前記土砂ホッパー内の前記土砂の上面までの距離と、前記貯留土量との関係が規定された貯留土量データを記憶する記憶手段を備え、
前記演算手段は、前記貯留土量データに基づいて、前記貯留土量を算出することを特徴とする請求項１に記載の排土システム。
【請求項４】
複数の前記土砂ホッパーを備え、
前記各土砂ホッパーにそれぞれ前記測距センサが設置されており、
前記演算手段は、
前記土砂ホッパーごとに前記貯留土量を算出することを特徴とする請求項１に記載の排土システム。
【請求項５】
前記貯留土量算出装置が算出した前記貯留土量を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の排土システム。
【請求項６】
前記表示手段は、
前記土砂ホッパーの外部に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の排土システム。
【請求項７】
前記貯留土量算出装置は、
前記土砂ホッパーに前記土砂を投入する前の前記貯留土量と、
前記土砂ホッパーに前記土砂を投入した後の前記貯留土量と、を比べて、
前記土砂ホッパーへの前記土砂の投入量を算出する投入量算出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の排土システム。
【請求項８】
前記土砂を搬送するバケットを備え、
前記土砂ホッパーの前記投入口の上方で前記バケットが傾動することで、前記バケット内の前記土砂が前記土砂ホッパー内に投入されるように構成されており、
前記貯留土量算出装置は、
前記バケットの傾動を検出する検出センサと、
前記バケットの傾動回数に基づいて、前記土砂ホッパー内に投入された前記土砂の総投入量を算出するバケット投入量算出手段と、を備えていることを特徴とする請求項７に記載の排土システム。
【請求項９】
前記土砂を搬送するバケットと、
前記土砂ホッパーよりも上方に設置された傾動用部材と、を備え、
前記土砂ホッパーの前記投入口の上方で前記バケットが傾動することで、前記バケット内の前記土砂が前記土砂ホッパー内に投入されるように構成されており、
前記バケットは、搬送装置から吊り下げられ、
前記バケットの下部には、前記傾動用部材に係合する係合部が設けられており、
前記バケットを前記土砂ホッパーの前記投入口の上方に向けて移動させつつ、前記傾動用部材に前記係合部を係合させることで、前記係合部を中心に前記バケットが傾動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の排土システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、排土システムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ケーソン工事やシールド工事などの掘削工事では、地上に設置した土砂ホッパーに掘削土砂を投入し、土砂ホッパーに土砂を一旦貯留した後に、土砂ホッパーの下方に配置したダンプトラックの積載部に排出している。
施工現場では、土砂ホッパー内の貯留土量に応じて、土砂の搬出に必要なダンプトラックの台数を算出している。
土砂ホッパー内の貯留土量を算出する方法としては、土砂ホッパーを支持する支柱の中間部にロードセルを組み込み、土砂ホッパーに土砂が投入される前後の荷重の変化に基づいて、貯留土量を算出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１４８４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した従来の貯留土量の算出方法では、土砂ホッパーを支持する支柱にロードセルを組み込むため、構造が複雑でコストが高くなるとともに、既存の土砂ホッパーに適用するのが難しいという問題がある。
本発明は、前記した問題を解決し、簡単な構造で土砂ホッパー内の貯留土量を算出できる排土システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、排土システムであって、土砂を貯留可能であるとともに、前記土砂を下方に向けて排出可能な土砂ホッパーと、前記土砂ホッパーの上部に形成された投入口よりも上方に設置された測距センサと、前記土砂ホッパー内の貯留土量を算出する貯留土量算出装置と、を備えている。前記貯留土量算出装置は、前記測距センサから前記土砂ホッパー内の前記土砂の上面までの距離に基づいて、前記貯留土量を算出する演算手段を備えている。
本発明の排土システムでは、土砂ホッパーの上方に設置した測距センサを用いて、土砂ホッパー内の貯留土量を算出するため、構造が簡単でコストを抑えるとともに、既存の土砂ホッパーに対して容易に適用できる。
そして、本発明の排土システムを用いて、一日の掘削作業終了時に土砂ホッパー内の貯留土量を算出することで、翌日の作業開始時に必要なダンプトラックの台数を正確に計画できる。
【０００６】
前記した排土システムにおいて、複数の前記測距センサを設け、前記貯留土量算出装置が、前記各測距センサから前記土砂ホッパー内の前記土砂の上面までの距離の平均値に基づいて、前記貯留土量を算出することが好ましい。この構成では、土砂ホッパー内の貯留土量の算出精度を高めることができる。
前記した排土システムにおいて、前記貯留土量算出装置に、前記測距センサから前記土砂ホッパー内の前記土砂の上面までの距離と、前記貯留土量との関係が規定された貯留土量データを記憶する記憶手段を設けると、前記演算手段が前記貯留土量データに基づいて、前記貯留土量を容易に算出できる。
【０００７】
前記した排土システムが複数の前記土砂ホッパーを備えている場合には、前記各土砂ホッパーにそれぞれ前記測距センサを設置し、前記演算手段が前記土砂ホッパーごとに前記貯留土量を算出することが好ましい。この構成では、各土砂ホッパー内の貯留土量を把握できるようになるので、各土砂ホッパーにダンプトラックを向かわせる頻度を調整することができるようになり、ひいては、排土作業を最適化することができる。
前記貯留土量算出装置が算出した前記貯留土量を表示する表示手段を設けることで、各土砂ホッパー内の貯留土量を外部から把握できるように構成することが好ましい。
前記表示手段を前記土砂ホッパーの外部に設けることで、ダンプトラックの運転手から土砂ホッパー内の貯留土量を確認し易くすることが好ましい。
なお、表示手段としては、例えば、貯留土量を段階的に色分けして表示する掲示板や、貯留土量を画面に表示するタブレット等の移動通信端末がある。
【０００８】
前記した排土システムにおいて、前記貯留土量算出装置に、前記土砂ホッパーに前記土砂を投入する前の前記貯留土量と、前記土砂ホッパーに前記土砂を投入した後の前記貯留土量と、を比べて、前記土砂ホッパーへの前記土砂の投入量を算出する投入量算出手段を設けた場合には、土砂ホッパーへの土砂の投入量を把握できる。
前記した排土システムが前記土砂を搬送するバケットを備え、前記土砂ホッパーの前記投入口の上方で前記バケットが傾動することで、前記バケット内の前記土砂が前記土砂ホッパー内に投入される場合には、前記貯留土量算出装置に、前記バケットの傾動を検出する検出センサと、前記バケットの傾動回数に基づいて、前記土砂ホッパー内に投入された前記土砂の総投入量を算出するバケット投入量算出手段と、を設ける。
この構成では、掘削作業の進捗状況やバケットの稼働率などを把握できるようになる。また、測距センサを用いて算出した土砂ホッパーへの土砂の総投入量と、バケットの傾動回数から推定される土砂ホッパーへの土砂の総投入量との差が大きい（例えば、バケットに積載する土砂の量が計画量に満たない回数が多い）ことが把握された場合には、バケットに積載する土砂の量を最適化するように、作業員に指示することが可能になるので、排土作業の効率を高めることができる。
【０００９】
前記した排土システムにおいて、前記土砂を搬送するバケットと、前記土砂ホッパーよりも上方に設置された傾動用部材と、を設け、前記土砂ホッパーの前記投入口の上方で前記バケットが傾動することで、前記バケット内の前記土砂が前記土砂ホッパー内に投入されるように構成してもよい。この構成では、前記バケットを搬送装置から吊り下げ、前記バケットの下部には、前記傾動用部材に係合する係合部を設け、前記バケットを前記土砂ホッパーの前記投入口の上方に向けて移動させつつ、前記傾動用部材に前記係合部を係合させることで、前記係合部を中心に前記バケットを傾動させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の排土システムでは、測距センサを用いて土砂ホッパー内の貯留土量を算出するため、構造が簡単でコストを抑えるとともに、既存の土砂ホッパーに対して容易に適用できる。そして、土砂ホッパー内の貯留土量を把握することで、土砂の搬出作業を精度良く計画できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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