下層土圧縮装置
【課題】作土層の掘り起しや埋め戻しすることなくなく、圧縮板により下層土を圧縮して遮水性を向上させて下層土からの漏水を防止することができる、簡単な構造の下層土圧縮装置を提供する。
【解決手段】圧縮刃6を備え、車両に装着して水平移動により圧縮刃6で下層土を水平移動方向に切断して圧縮する下層土圧縮装置1において、圧縮刃6の長手方向の両側が、連結フレーム8により上部が連結された間隔をおいて対向する両側の縦フレーム7の下端の間で縦フレーム7に直交して固定され、シリンダにより下層土側に回動可能な装着用部材9が前記連結フレームに固定されている。
【解決手段】圧縮刃6を備え、車両に装着して水平移動により圧縮刃6で下層土を水平移動方向に切断して圧縮する下層土圧縮装置1において、圧縮刃6の長手方向の両側が、連結フレーム8により上部が連結された間隔をおいて対向する両側の縦フレーム7の下端の間で縦フレーム7に直交して固定され、シリンダにより下層土側に回動可能な装着用部材9が前記連結フレームに固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水田などにおいて漏水性の高い下層土を圧縮して遮水性を向上させる下層土圧縮装置に関する。
【背景技術】
【0002】
水田の土壌断面は、水稲などの作物を栽培するとともに耕耘する作土層、その下の下層土(心土層と呼ばれこともある。)から構成されている。
【0003】
水田は、灌漑により作土層の表層部が軟泥状とされ、湛水状態で田植えが行われ、稲の育成中には、表面部に水が保持される。下層土は稲の育成中に湛水状態を保持するために遮水性を備える必要である。
【0004】
火山灰地の水田は、下層土の透水性が大きいために漏水してしまい、水持ちの悪い、いわゆる漏水過多田あるいは漏水田になる場合がある。また、水田では下層土で根腐れが発生して孔や隙間が形成されて漏水する場合もある。
【0005】
そこで、透水性が大きい場合に、漏水を防止するために、土壌改良資材を施用して止水層を形成することが知られている(特許文献1、2参照)。
【0006】
前記特許文献1では、水田の耕土層から下層地盤への漏水を効果的に防止するため、建設現場等から排出される汚泥、一般残土等から、トロンメル及び分級機により、砂利及び砂を分離除去し、残った泥水をシックナーにより一定の脱水を行った後、フィルタープレスに掛け、水と固形粘土とに分離する。畦畔に囲まれた下層地盤上に、上記処理により得られた固形粘土を敷きつめて締め固めることにより、難透水層を形成し、さらにその上に、稲の栽培に適した土を敷きつめて耕土層を形成して、水田を構成する。難透水層によって、耕土層に供給された水が下層地盤側へ漏水することが阻止されるようになることが開示されている。
【0007】
また、前記特許文献2には、下層地盤への漏水を防止するために圃場底部に止水層を形成するにあたり、作土掘削用回転シャベルおよび心土掘削用回転シャベルで作土と心土とが混合しないよう上下2段に分離して掘削前進し、心土用コンベアおよび作土用コンベアで掘削した土を作土および心土別々に後方に転送して後方に原形の土層を復旧して埋め戻しすると同時に、噴射吹付機、撹拌機および転圧ローラで心土が掘削された掘削部最底部に止水材を散布・撹拌・転圧および/または吹き付け処理をして、所定の透水係数を保つ難透水層または不透水層の被膜を形成する圃場底部の止水層形成方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平7−50938号公報
【特許文献2】特開平2−42903号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、前記特許文献1及び2の方式では、いずれも作土層の掘り起しや埋め戻しに、多大の労力と時間を要するという問題がある。
【0010】
また、前記特許文献1では、建設現場等から排出される汚泥、一般残土等から、固形粘土を製造するためのトロンメル、分級機、シックナー、フィルタープレス等の専用の処理設備を設置しなくてはならないために設備が大がかりなものとなるだけでなくまた、固形粘土を敷きつめて締め固めなければないという余分な工程も必要となる欠点がある。
【0011】
また、前記引用文献2では、作土掘削用回転シャベル、心土掘削用回転シャベル、噴射吹付機、撹拌機および転圧ローラを備えた止水層形成機械を使用しなければならないので、止水層形成機械が大がかりなものとなるだけでなく、その構造も複雑なものになるという問題がある。
【0012】
そこで、本発明は、作土層の掘り起しや埋め戻しすることなくなく、圧縮板により下層土を圧縮して遮水性を向上させて下層土からの漏水を防止することができる、簡単な構造の下層土圧縮装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本願請求項1の発明は、車両に装着して水平移動により下層土を圧縮する下層土圧縮装置であって、下層土を水平移動方向に切断して圧縮する圧縮刃を備えていることを特徴とする下層土圧縮装置である。
【0014】
本願請求項2の発明は、前記圧縮刃の長手方向の両側が、連結フレームにより上部が連結された間隔をおいて対向する両側の縦フレームの下端の間で前記縦フレームに直交して固定され、シリンダにより下層土側に回動可能な装着用部材が前記連結フレームに固定されている請求項1記載の下層土圧縮装置である。
【0015】
本願請求項3の発明は、前記圧縮刃が水平移動方向に向かって下向きに傾斜して縦フレームに固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の下層土圧縮装置である。
【0016】
本願請求項4の発明は、前記圧縮刃の水平移動方向側の先端部の両側が縦フレームに回動可能に枢着されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置である。
【0017】
本願請求項5の発明は、圧縮刃の水平移動方向側の先端部の裏面に、水平移動方向に向かって上向きに傾斜した傾斜面が形成された圧縮ソリが設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置である。
【0018】
本願請求項6の発明は、前記圧縮刃の水平移動方向側の先端部に、圧縮刃の裏面の切断した下層土上に止水材を供給する供給配管を配設した請求項1〜5のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置である。
【0019】
本願請求項7の発明は、圧縮刃の水平移動方向と反対側の後部に転圧ローラを設けた請求項1〜6のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置である。
【発明の効果】
【0020】
本発明は、作土層の掘り起しや埋め戻しすることなく、下層土圧縮装置の圧縮刃を水平移動させて下層土を切断していくだけで下層土が圧縮されるので、漏水防止作業が簡単である。また、圧縮刃上の下層土が圧縮刃通過後に落下することにより、低いエネルギーで作土が耕されて柔らかくなる作用もある。
【0021】
また、縦フレームと連結フレームからなる門型フレームの下端に圧縮刃を固定あるいは回動可能に執着して、リンク機構を介して作業車に固定するだけなので、構造が簡単で、装置の作業車への脱着も簡単であり、運搬にも便利である。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の下層土圧縮装置の一実施例を示す斜視図である。
【図2】本発明の下層土圧縮装置の別実施例を示す斜視図である。
【図3】圧縮刃の断面図である。
【図4】各種の圧縮刃の断面図である。
【図5】本発明の圧縮刃の動作順序を示す図である。
【図6】本発明の下層土圧縮装置を牽引している状態を示す図である。
【図7】試験区と隣接する試験前の対象区の地耐力を示すグラフである。
【図8】試験区と隣接する試験前の対象区の浸水深を示すグラフである。
【図9】(a)は回動可能な圧縮刃を備えた下層土圧縮装置の側面図、(b)は正面図である。
【図10】(a)は回動可能な圧縮刃と縦フレームの枢着部分を示す図、(b)は圧縮刃と縦フレームをリングチェーンで回動可能に接続した状態を示す図である。
【図11】回動可能な圧縮刃を備えた下層土圧縮装置を牽引している状態を示す図である。
【図12】止水材供給配管を備えた下層土圧縮装置を示す図である。
【図13】(a)は下層土圧縮装置をブルドーザーの後部に装着した状態を示す図、(b)は前部に装着した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0024】
本実施例は、本発明の下層土圧縮装置1をバックホー2のアーム3に装着し、アーム3をシリンダ4で操作して下層土5に圧縮刃6を食い込ませ、下層土圧縮装置1を水平に牽引して下層土5を圧縮していく例である(図6参照)。
【0025】
図1において、下層土圧縮装置1は、対向する板状の一対の縦フレーム7と、この両側の縦フレーム7の上部を連結した連結フレーム8とで門型フレームが形成されている。
【0026】
両側の縦フレーム7の下端の間には、板状且つ長方形の圧縮刃6が縦フレーム7に対して直角に幅方向に固定されている。圧縮刃6の移動方向(本実施例では牽引方向)の先端は、下層土を切断して移動を容易にするために、刃状に形成されている。縦フレーム7、連結フレーム8、圧縮刃6は、剛性を持たせるため、いずれも厚鋼板製である。なお、圧縮刃6の裏面は平面状だけでなく波状あるいはノコギリ状にしてもよい。
【0027】
上部の連結フレーム8には、下層土圧縮装置1をバックホー2のアーム3に装着するための装着用部材9が固定されている。図1では対向する2枚の厚鋼板で構成されている。装着用部材9にはアーム3に回動可能に枢着するためのアーム枢着用孔10と、リンク機構11に回動可能に枢着するためのリンク枢着用孔12が形成され、リンク機構11とアーム3が接続される。
【0028】
リンク機構11はアーム3に回動可能に枢着され、アーム3に取り付けられたシリンダ4により作動させる。シリンダ4を作動させて装着用部材9を操作して回動させ、圧縮刃6を下層土5に食い込ませた後、水平状態に維持して牽引可能にする。
【0029】
圧縮刃6は、例えば、長さ約1m、幅約30cmとすることができるが、これに限定されるものではなく、牽引能力などの条件により決定する。圧縮刃6の長さは、図1に示すような対向する縦フレーム7の間隔と同一長さではなく、図2に示すように、縦フレーム7の両側から圧縮刃6が張り出した形態にしてもよい。
【0030】
圧縮刃6は、図3、図4(a)〜(c)に示すように、下層土圧縮装置1の牽引方向に向かって水平から下向きに傾斜角度θで傾斜させた状態で縦フレーム7の下端に固定される。傾斜角度θは、牽引により圧縮刃6の裏側の下層土に下方向の力が作用する角度とし、例えば、約15度とすることができるが、これに限定されるものではない。
【0031】
また、圧縮刃6の前端部の下面には、図3、図4(c)に示すように牽引方向に向かって牽引方向に向かって上向きに傾斜した圧縮ソリ13が形成されている。
【0032】
図4(a)において、圧縮刃6刃の向きを逆さにすることにより、圧縮効果が出る。また、後ろを上げることにより下げ方向に力が加わり、圧縮効果が出る。図4(b)においては、刃で下げ方向の力を作り、後方に転圧ローラ14を付け転圧する。図4(c)に示す形状の圧縮刃6では、上の板で下げる力を作り、下の圧縮ソリ13で大きな圧縮効果が期待できる。
【0033】
本実施例の下層土圧縮装置1の使用方法について説明する。
【0034】
図5において、バックホー2のアーム3の先端及びリンク機構11が装着用部材9のアーム枢着用孔10とリンク枢着用孔12に回動自在に枢着され、下層土圧縮装置1がバックホー2に装着される。
【0035】
バックホー2を移動させ、図5(a)に示すように、下層土圧縮装置1を圧縮開始位置の上に位置させる。次いで、シリンダ4によりリンク機構11を作動させて下層土圧縮装置1を傾斜させ、圧縮刃6が土地に対して食い込む角度にした後、図5(b)に示すように、アーム3とリンク機構11を操作して圧縮刃6を下層土5に食い込ませ、引き続き図5(c)に示すように、下層土圧縮装置1を垂直となるようにし、図6に示すように、下層土圧縮装置1を下層土中で水平に牽引していく。
【0036】
下層土圧縮装置1を水平状態にすることにより圧縮刃6が下向きに傾斜した状態となり、また、圧縮刃6の前端部の裏面に形成された上向きに傾斜した圧縮ソリ13が下層土を切断しながら水平移動するため、圧縮刃6の下面で下層土5が圧縮される。
【0037】
図7は本発明による試験区と隣接する試験前の対象区の地耐力を示し、圧縮刃6の圧縮作用により地耐力が上昇している。また、図7に示すように、圧縮刃6の上面の作土及び下層土の地耐力は小さくなっており、圧縮刃6が通過後に落下して柔らかくなるため作土が耕されることになるものと考えられる。
【0038】
図8は、本発明による試験区と隣接する試験前の対象区に円筒をたてて水を入れて1日の減水の程度を試験した結果である。浸水深(対数目盛)を比較すると明らかなとおり、対象区では減水量が多いのに対して、試験区においては減水がほとんどないことが確認された。
【0039】
また、図4(b)に示すように、転圧ローラ14を設けたものは、圧縮刃6の下げ方向の力で下層土5を圧縮し、後方の転圧ローラ14で転圧することが可能となる。
【実施例2】
【0040】
本実施例は、縦フレームに圧縮刃を回動可能に枢着した下層土圧縮装置の例である。
【0041】
図9〜図11に示すように、板状で且つ長方形の圧縮刃6の水平移動方向側の先端部の両側には回動板15が固定され、回動板15は両側の縦フレーム7の下端に設けられた回動板受け部材16にそれぞれ回動可能に軸で枢着される。なお、実施例1と同様に、縦フレーム7の両側から圧縮刃6が張り出した形状にしてもよい。さらに実施例1と同様に、圧縮刃6には圧縮ソリ13あるいは転圧ローラ13を設けてもよい。
【0042】
回動可能な圧縮刃6を備えた下層土圧縮装置1も、実施例1と同様に、バックホーのアーム3の先端及びリンク機構11が装着用部材9のアーム枢着用孔10とリンク枢着用孔12に回動自在に枢着され、下層土圧縮装置1がバックホー2に装着される。
【0043】
その後、実施例1と同じ手順でシリンダ4によりリンク機構11を作動させて下層土圧縮装置1を回動させて圧縮板を下層土に食い込ませ、下層土圧縮装置1を水平に保持した後、バックホーを前進させて下層土圧縮装置1を牽引して圧縮板6で下層土5を切断しながら圧縮していく。
【0044】
下層土圧縮装置1が水平移動する際に、圧縮刃6が軟弱な下層土5を移動する場合、圧縮刃6が回動して下側に力が加わり下層土5が圧縮される。
【0045】
本実施例では、圧縮刃6を縦フレーム7に回動板受け部材16を介して回動可能に枢着しているが、回動可能に枢着する構造は、例えば、図10(b)に示すように、両側の縦フレーム7の下端と、圧縮刃6の両側をリングチェーンで回動可能に接続してもよい。
【0046】
回動板15は両側の縦フレーム7の下端に設けられた回動板受け部材16にそれぞれ回動可能に軸で枢着される。なお、実施例1と同様に、圧縮刃6には圧縮ソリあるいは転圧ローラを設けてもよい。
【実施例3】
【0047】
本実施例は、止水効果のあるベントナイトなどの止水材を切断した下層土に供給することが可能な下層土圧縮装置の例である。
【0048】
図12に示すように、圧縮刃6の水平移動方向側の先端部にベントナイトなどの止水材17を供給する止水材供給配管18を配設する。止水材供給配管18は、圧縮刃6の裏側から長手方向に沿って噴射するように設ける。
【0049】
漏水の激しい下層土に対しては、圧縮した下層土5の切断面に止水材を供給して敷いていくことにより止水効果を向上させることが可能となる。
【実施例4】
【0050】
下層土圧縮装置を装着する車両には、実施例1に示すバックホーだけでなく、ブルドーザーにも装着することが可能である。ブルドーザーには前部の排土板にあるいは後部に装着可能である。
【0051】
図13(a)に示すように、下層土圧縮装置1は、ブルドーザー19の後ろのリンク機構11が装着用部材9に接続されて装着される。リンク機構11はシリンダ4によりリンク運動して下層土圧縮装置1を回動させる。
【0052】
実施例1と同様に、シリンダ4によりリンク機構11を作動させて下層土圧縮装置1を回動させて圧縮板を下層土5に食い込ませ、下層土圧縮装置1を水平に保持した後、ブルドーザーを前進させて下層土圧縮装置1を牽引して圧縮板6で下層土5を切断しながら圧縮していく。
【0053】
図13(b)においては、下層土圧縮装置1をブルドーザー19の排土板20側にシリンダ4で回動可能に装着する。
【0054】
シリンダ4により下層土圧縮装置1を回動させて圧縮板6を下層土に食い込ませ、下層土圧縮装置1を水平に保持した後、ブルドーザー19を前進させて下層土圧縮装置1を押しながら圧縮板6で下層土5を切断しながら圧縮していく。
【0055】
本発明の下層土圧縮装置1は、バックホー、ブルドーザーに限られることなく、トラクターなどの農作業用や土木用の車両に容易に装着が可能である。
【符号の説明】
【0056】
1:下層土圧縮装置 2:バックホー
3:アーム 4:シリンダ
5:下層土 6:圧縮刃
7:縦フレーム 8:連結フレーム
9:装着用部材 10:アーム枢着用孔
11:リンク機構 12:リンク枢着用孔
13:圧縮ソリ 14:転圧ローラ
15:回動板 16:回動板受け部材
17:止水材 18:止水材供給配管
19:ブルドーザー
【技術分野】
【0001】
本発明は、水田などにおいて漏水性の高い下層土を圧縮して遮水性を向上させる下層土圧縮装置に関する。
【背景技術】
【0002】
水田の土壌断面は、水稲などの作物を栽培するとともに耕耘する作土層、その下の下層土(心土層と呼ばれこともある。)から構成されている。
【0003】
水田は、灌漑により作土層の表層部が軟泥状とされ、湛水状態で田植えが行われ、稲の育成中には、表面部に水が保持される。下層土は稲の育成中に湛水状態を保持するために遮水性を備える必要である。
【0004】
火山灰地の水田は、下層土の透水性が大きいために漏水してしまい、水持ちの悪い、いわゆる漏水過多田あるいは漏水田になる場合がある。また、水田では下層土で根腐れが発生して孔や隙間が形成されて漏水する場合もある。
【0005】
そこで、透水性が大きい場合に、漏水を防止するために、土壌改良資材を施用して止水層を形成することが知られている(特許文献1、2参照)。
【0006】
前記特許文献1では、水田の耕土層から下層地盤への漏水を効果的に防止するため、建設現場等から排出される汚泥、一般残土等から、トロンメル及び分級機により、砂利及び砂を分離除去し、残った泥水をシックナーにより一定の脱水を行った後、フィルタープレスに掛け、水と固形粘土とに分離する。畦畔に囲まれた下層地盤上に、上記処理により得られた固形粘土を敷きつめて締め固めることにより、難透水層を形成し、さらにその上に、稲の栽培に適した土を敷きつめて耕土層を形成して、水田を構成する。難透水層によって、耕土層に供給された水が下層地盤側へ漏水することが阻止されるようになることが開示されている。
【0007】
また、前記特許文献2には、下層地盤への漏水を防止するために圃場底部に止水層を形成するにあたり、作土掘削用回転シャベルおよび心土掘削用回転シャベルで作土と心土とが混合しないよう上下2段に分離して掘削前進し、心土用コンベアおよび作土用コンベアで掘削した土を作土および心土別々に後方に転送して後方に原形の土層を復旧して埋め戻しすると同時に、噴射吹付機、撹拌機および転圧ローラで心土が掘削された掘削部最底部に止水材を散布・撹拌・転圧および/または吹き付け処理をして、所定の透水係数を保つ難透水層または不透水層の被膜を形成する圃場底部の止水層形成方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平7−50938号公報
【特許文献2】特開平2−42903号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、前記特許文献1及び2の方式では、いずれも作土層の掘り起しや埋め戻しに、多大の労力と時間を要するという問題がある。
【0010】
また、前記特許文献1では、建設現場等から排出される汚泥、一般残土等から、固形粘土を製造するためのトロンメル、分級機、シックナー、フィルタープレス等の専用の処理設備を設置しなくてはならないために設備が大がかりなものとなるだけでなくまた、固形粘土を敷きつめて締め固めなければないという余分な工程も必要となる欠点がある。
【0011】
また、前記引用文献2では、作土掘削用回転シャベル、心土掘削用回転シャベル、噴射吹付機、撹拌機および転圧ローラを備えた止水層形成機械を使用しなければならないので、止水層形成機械が大がかりなものとなるだけでなく、その構造も複雑なものになるという問題がある。
【0012】
そこで、本発明は、作土層の掘り起しや埋め戻しすることなくなく、圧縮板により下層土を圧縮して遮水性を向上させて下層土からの漏水を防止することができる、簡単な構造の下層土圧縮装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本願請求項1の発明は、車両に装着して水平移動により下層土を圧縮する下層土圧縮装置であって、下層土を水平移動方向に切断して圧縮する圧縮刃を備えていることを特徴とする下層土圧縮装置である。
【0014】
本願請求項2の発明は、前記圧縮刃の長手方向の両側が、連結フレームにより上部が連結された間隔をおいて対向する両側の縦フレームの下端の間で前記縦フレームに直交して固定され、シリンダにより下層土側に回動可能な装着用部材が前記連結フレームに固定されている請求項1記載の下層土圧縮装置である。
【0015】
本願請求項3の発明は、前記圧縮刃が水平移動方向に向かって下向きに傾斜して縦フレームに固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の下層土圧縮装置である。
【0016】
本願請求項4の発明は、前記圧縮刃の水平移動方向側の先端部の両側が縦フレームに回動可能に枢着されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置である。
【0017】
本願請求項5の発明は、圧縮刃の水平移動方向側の先端部の裏面に、水平移動方向に向かって上向きに傾斜した傾斜面が形成された圧縮ソリが設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置である。
【0018】
本願請求項6の発明は、前記圧縮刃の水平移動方向側の先端部に、圧縮刃の裏面の切断した下層土上に止水材を供給する供給配管を配設した請求項1〜5のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置である。
【0019】
本願請求項7の発明は、圧縮刃の水平移動方向と反対側の後部に転圧ローラを設けた請求項1〜6のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置である。
【発明の効果】
【0020】
本発明は、作土層の掘り起しや埋め戻しすることなく、下層土圧縮装置の圧縮刃を水平移動させて下層土を切断していくだけで下層土が圧縮されるので、漏水防止作業が簡単である。また、圧縮刃上の下層土が圧縮刃通過後に落下することにより、低いエネルギーで作土が耕されて柔らかくなる作用もある。
【0021】
また、縦フレームと連結フレームからなる門型フレームの下端に圧縮刃を固定あるいは回動可能に執着して、リンク機構を介して作業車に固定するだけなので、構造が簡単で、装置の作業車への脱着も簡単であり、運搬にも便利である。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の下層土圧縮装置の一実施例を示す斜視図である。
【図2】本発明の下層土圧縮装置の別実施例を示す斜視図である。
【図3】圧縮刃の断面図である。
【図4】各種の圧縮刃の断面図である。
【図5】本発明の圧縮刃の動作順序を示す図である。
【図6】本発明の下層土圧縮装置を牽引している状態を示す図である。
【図7】試験区と隣接する試験前の対象区の地耐力を示すグラフである。
【図8】試験区と隣接する試験前の対象区の浸水深を示すグラフである。
【図9】(a)は回動可能な圧縮刃を備えた下層土圧縮装置の側面図、(b)は正面図である。
【図10】(a)は回動可能な圧縮刃と縦フレームの枢着部分を示す図、(b)は圧縮刃と縦フレームをリングチェーンで回動可能に接続した状態を示す図である。
【図11】回動可能な圧縮刃を備えた下層土圧縮装置を牽引している状態を示す図である。
【図12】止水材供給配管を備えた下層土圧縮装置を示す図である。
【図13】(a)は下層土圧縮装置をブルドーザーの後部に装着した状態を示す図、(b)は前部に装着した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0024】
本実施例は、本発明の下層土圧縮装置1をバックホー2のアーム3に装着し、アーム3をシリンダ4で操作して下層土5に圧縮刃6を食い込ませ、下層土圧縮装置1を水平に牽引して下層土5を圧縮していく例である(図6参照)。
【0025】
図1において、下層土圧縮装置1は、対向する板状の一対の縦フレーム7と、この両側の縦フレーム7の上部を連結した連結フレーム8とで門型フレームが形成されている。
【0026】
両側の縦フレーム7の下端の間には、板状且つ長方形の圧縮刃6が縦フレーム7に対して直角に幅方向に固定されている。圧縮刃6の移動方向(本実施例では牽引方向)の先端は、下層土を切断して移動を容易にするために、刃状に形成されている。縦フレーム7、連結フレーム8、圧縮刃6は、剛性を持たせるため、いずれも厚鋼板製である。なお、圧縮刃6の裏面は平面状だけでなく波状あるいはノコギリ状にしてもよい。
【0027】
上部の連結フレーム8には、下層土圧縮装置1をバックホー2のアーム3に装着するための装着用部材9が固定されている。図1では対向する2枚の厚鋼板で構成されている。装着用部材9にはアーム3に回動可能に枢着するためのアーム枢着用孔10と、リンク機構11に回動可能に枢着するためのリンク枢着用孔12が形成され、リンク機構11とアーム3が接続される。
【0028】
リンク機構11はアーム3に回動可能に枢着され、アーム3に取り付けられたシリンダ4により作動させる。シリンダ4を作動させて装着用部材9を操作して回動させ、圧縮刃6を下層土5に食い込ませた後、水平状態に維持して牽引可能にする。
【0029】
圧縮刃6は、例えば、長さ約1m、幅約30cmとすることができるが、これに限定されるものではなく、牽引能力などの条件により決定する。圧縮刃6の長さは、図1に示すような対向する縦フレーム7の間隔と同一長さではなく、図2に示すように、縦フレーム7の両側から圧縮刃6が張り出した形態にしてもよい。
【0030】
圧縮刃6は、図3、図4(a)〜(c)に示すように、下層土圧縮装置1の牽引方向に向かって水平から下向きに傾斜角度θで傾斜させた状態で縦フレーム7の下端に固定される。傾斜角度θは、牽引により圧縮刃6の裏側の下層土に下方向の力が作用する角度とし、例えば、約15度とすることができるが、これに限定されるものではない。
【0031】
また、圧縮刃6の前端部の下面には、図3、図4(c)に示すように牽引方向に向かって牽引方向に向かって上向きに傾斜した圧縮ソリ13が形成されている。
【0032】
図4(a)において、圧縮刃6刃の向きを逆さにすることにより、圧縮効果が出る。また、後ろを上げることにより下げ方向に力が加わり、圧縮効果が出る。図4(b)においては、刃で下げ方向の力を作り、後方に転圧ローラ14を付け転圧する。図4(c)に示す形状の圧縮刃6では、上の板で下げる力を作り、下の圧縮ソリ13で大きな圧縮効果が期待できる。
【0033】
本実施例の下層土圧縮装置1の使用方法について説明する。
【0034】
図5において、バックホー2のアーム3の先端及びリンク機構11が装着用部材9のアーム枢着用孔10とリンク枢着用孔12に回動自在に枢着され、下層土圧縮装置1がバックホー2に装着される。
【0035】
バックホー2を移動させ、図5(a)に示すように、下層土圧縮装置1を圧縮開始位置の上に位置させる。次いで、シリンダ4によりリンク機構11を作動させて下層土圧縮装置1を傾斜させ、圧縮刃6が土地に対して食い込む角度にした後、図5(b)に示すように、アーム3とリンク機構11を操作して圧縮刃6を下層土5に食い込ませ、引き続き図5(c)に示すように、下層土圧縮装置1を垂直となるようにし、図6に示すように、下層土圧縮装置1を下層土中で水平に牽引していく。
【0036】
下層土圧縮装置1を水平状態にすることにより圧縮刃6が下向きに傾斜した状態となり、また、圧縮刃6の前端部の裏面に形成された上向きに傾斜した圧縮ソリ13が下層土を切断しながら水平移動するため、圧縮刃6の下面で下層土5が圧縮される。
【0037】
図7は本発明による試験区と隣接する試験前の対象区の地耐力を示し、圧縮刃6の圧縮作用により地耐力が上昇している。また、図7に示すように、圧縮刃6の上面の作土及び下層土の地耐力は小さくなっており、圧縮刃6が通過後に落下して柔らかくなるため作土が耕されることになるものと考えられる。
【0038】
図8は、本発明による試験区と隣接する試験前の対象区に円筒をたてて水を入れて1日の減水の程度を試験した結果である。浸水深(対数目盛)を比較すると明らかなとおり、対象区では減水量が多いのに対して、試験区においては減水がほとんどないことが確認された。
【0039】
また、図4(b)に示すように、転圧ローラ14を設けたものは、圧縮刃6の下げ方向の力で下層土5を圧縮し、後方の転圧ローラ14で転圧することが可能となる。
【実施例2】
【0040】
本実施例は、縦フレームに圧縮刃を回動可能に枢着した下層土圧縮装置の例である。
【0041】
図9〜図11に示すように、板状で且つ長方形の圧縮刃6の水平移動方向側の先端部の両側には回動板15が固定され、回動板15は両側の縦フレーム7の下端に設けられた回動板受け部材16にそれぞれ回動可能に軸で枢着される。なお、実施例1と同様に、縦フレーム7の両側から圧縮刃6が張り出した形状にしてもよい。さらに実施例1と同様に、圧縮刃6には圧縮ソリ13あるいは転圧ローラ13を設けてもよい。
【0042】
回動可能な圧縮刃6を備えた下層土圧縮装置1も、実施例1と同様に、バックホーのアーム3の先端及びリンク機構11が装着用部材9のアーム枢着用孔10とリンク枢着用孔12に回動自在に枢着され、下層土圧縮装置1がバックホー2に装着される。
【0043】
その後、実施例1と同じ手順でシリンダ4によりリンク機構11を作動させて下層土圧縮装置1を回動させて圧縮板を下層土に食い込ませ、下層土圧縮装置1を水平に保持した後、バックホーを前進させて下層土圧縮装置1を牽引して圧縮板6で下層土5を切断しながら圧縮していく。
【0044】
下層土圧縮装置1が水平移動する際に、圧縮刃6が軟弱な下層土5を移動する場合、圧縮刃6が回動して下側に力が加わり下層土5が圧縮される。
【0045】
本実施例では、圧縮刃6を縦フレーム7に回動板受け部材16を介して回動可能に枢着しているが、回動可能に枢着する構造は、例えば、図10(b)に示すように、両側の縦フレーム7の下端と、圧縮刃6の両側をリングチェーンで回動可能に接続してもよい。
【0046】
回動板15は両側の縦フレーム7の下端に設けられた回動板受け部材16にそれぞれ回動可能に軸で枢着される。なお、実施例1と同様に、圧縮刃6には圧縮ソリあるいは転圧ローラを設けてもよい。
【実施例3】
【0047】
本実施例は、止水効果のあるベントナイトなどの止水材を切断した下層土に供給することが可能な下層土圧縮装置の例である。
【0048】
図12に示すように、圧縮刃6の水平移動方向側の先端部にベントナイトなどの止水材17を供給する止水材供給配管18を配設する。止水材供給配管18は、圧縮刃6の裏側から長手方向に沿って噴射するように設ける。
【0049】
漏水の激しい下層土に対しては、圧縮した下層土5の切断面に止水材を供給して敷いていくことにより止水効果を向上させることが可能となる。
【実施例4】
【0050】
下層土圧縮装置を装着する車両には、実施例1に示すバックホーだけでなく、ブルドーザーにも装着することが可能である。ブルドーザーには前部の排土板にあるいは後部に装着可能である。
【0051】
図13(a)に示すように、下層土圧縮装置1は、ブルドーザー19の後ろのリンク機構11が装着用部材9に接続されて装着される。リンク機構11はシリンダ4によりリンク運動して下層土圧縮装置1を回動させる。
【0052】
実施例1と同様に、シリンダ4によりリンク機構11を作動させて下層土圧縮装置1を回動させて圧縮板を下層土5に食い込ませ、下層土圧縮装置1を水平に保持した後、ブルドーザーを前進させて下層土圧縮装置1を牽引して圧縮板6で下層土5を切断しながら圧縮していく。
【0053】
図13(b)においては、下層土圧縮装置1をブルドーザー19の排土板20側にシリンダ4で回動可能に装着する。
【0054】
シリンダ4により下層土圧縮装置1を回動させて圧縮板6を下層土に食い込ませ、下層土圧縮装置1を水平に保持した後、ブルドーザー19を前進させて下層土圧縮装置1を押しながら圧縮板6で下層土5を切断しながら圧縮していく。
【0055】
本発明の下層土圧縮装置1は、バックホー、ブルドーザーに限られることなく、トラクターなどの農作業用や土木用の車両に容易に装着が可能である。
【符号の説明】
【0056】
1:下層土圧縮装置 2:バックホー
3:アーム 4:シリンダ
5:下層土 6:圧縮刃
7:縦フレーム 8:連結フレーム
9:装着用部材 10:アーム枢着用孔
11:リンク機構 12:リンク枢着用孔
13:圧縮ソリ 14:転圧ローラ
15:回動板 16:回動板受け部材
17:止水材 18:止水材供給配管
19:ブルドーザー
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に装着して水平移動により下層土を圧縮する下層土圧縮装置であって、下層土を水平移動方向に切断して圧縮する圧縮刃を備えていることを特徴とする下層土圧縮装置。
【請求項2】
前記圧縮刃の長手方向の両側が、連結フレームにより上部が連結された間隔をおいて対向する両側の縦フレームの下端の間で前記縦フレームに直交して固定され、シリンダにより下層土側に回動可能な装着用部材が前記連結フレームに固定されている請求項1記載の下層土圧縮装置。
【請求項3】
前記圧縮刃が水平移動方向に向かって下向きに傾斜して縦フレームに固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の下層土圧縮装置。
【請求項4】
前記圧縮刃の水平移動方向側の先端部の両側が縦フレームに回動可能に枢着されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置。
【請求項5】
圧縮刃の水平移動方向側の先端部の裏面に、水平移動方向に向かって上向きに傾斜した傾斜面が形成された圧縮ソリが設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置。
【請求項6】
前記圧縮刃の水平移動方向側の先端部に、圧縮刃の裏面の切断した下層土上に止水材を供給する供給配管を配設した請求項1〜5のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置。
【請求項7】
圧縮刃の水平移動方向と反対側の後部に転圧ローラを設けた請求項1〜6のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置。
【請求項1】
車両に装着して水平移動により下層土を圧縮する下層土圧縮装置であって、下層土を水平移動方向に切断して圧縮する圧縮刃を備えていることを特徴とする下層土圧縮装置。
【請求項2】
前記圧縮刃の長手方向の両側が、連結フレームにより上部が連結された間隔をおいて対向する両側の縦フレームの下端の間で前記縦フレームに直交して固定され、シリンダにより下層土側に回動可能な装着用部材が前記連結フレームに固定されている請求項1記載の下層土圧縮装置。
【請求項3】
前記圧縮刃が水平移動方向に向かって下向きに傾斜して縦フレームに固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の下層土圧縮装置。
【請求項4】
前記圧縮刃の水平移動方向側の先端部の両側が縦フレームに回動可能に枢着されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置。
【請求項5】
圧縮刃の水平移動方向側の先端部の裏面に、水平移動方向に向かって上向きに傾斜した傾斜面が形成された圧縮ソリが設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置。
【請求項6】
前記圧縮刃の水平移動方向側の先端部に、圧縮刃の裏面の切断した下層土上に止水材を供給する供給配管を配設した請求項1〜5のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置。
【請求項7】
圧縮刃の水平移動方向と反対側の後部に転圧ローラを設けた請求項1〜6のいずれか1項に記載の下層土圧縮装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2012−29582(P2012−29582A)
【公開日】平成24年2月16日(2012.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−169707(P2010−169707)
【出願日】平成22年7月28日(2010.7.28)
【出願人】(501203344)独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【出願人】(596029085)株式会社パディ研究所 (28)
【出願人】(508320941)キャタピラー九州株式会社 (8)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月16日(2012.2.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月28日(2010.7.28)
【出願人】(501203344)独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【出願人】(596029085)株式会社パディ研究所 (28)
【出願人】(508320941)キャタピラー九州株式会社 (8)
【Fターム(参考)】
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