JP2017023120A - 根株除去工法及び根株除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】街路樹等の狭い場所での樹木の根株除去を可能とする。【解決手段】下端部に根切り刃１７を備えたドラム形状の根切り部材２と、根株５を外側から掴むクランプ爪４１を備え、引き上げ力が作用することにより根株５を掴むようにクランプ爪４１が閉じ動作するクランプ部材３とを用いる。根切り刃１７を根株周囲の地盤に向けた状態で根切り部材２を回転させながら地盤に押し付けて側根５ａの切断及び根株５周囲の地盤掘りを行う第１段階と、根株５が地盤中に残存したままの状態で根切り部材２を地盤４から引き上げる第２段階と、地盤４に残存している根株５をクランプ爪４１が外側から掴む第３段階と、クランプ部材３を引き上げることによりクランプ爪４１を閉じながら根株５を掴んで地盤４から引き上げる第４段階と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、街路樹等の樹木の根株を除去する根株除去工法及び根株除去装置に関する。

特許文献１には、樹木の根株を切り取る装置が開示されている。この装置は、自走式重機のアームに根切りアタッチメントを取り付けた構造となっている。根切りアタッチメントは、地盤掘りを行うリッパーと、リッパーに取り付けたカッターとによって形成されており、リッパーによって地盤に溝を掘り、カッターによって根株を切断するようになっている。しかしながら、この装置では根株の切断を行うだけであって、根株を地盤から引き抜き除去することができない問題を有している。

一方、根株を含めた樹木を地盤から引き抜いて除去する従来の方法としては、特許文献２に開示されている。この方法は、横長の爪片を複数並べた切削兼担持用爪を自走式重機に取り付け、自走式重機を前進させながら掘削兼担持用爪によって樹木の根株周囲の地盤を掘削しながら根株を保持し、樹木を地盤から引き抜いて除去するものである。

特開２００３−１８９２８号公報 特公昭５７−５５３７１号公報

しかしながら、特許文献２の方法では、自走式重機の移動によって樹木を地盤から引き抜くため、大掛かりな作業となり、自走式重機の移動が困難な場所に適用することができない問題を有している。例えば、街路樹等においては、樹木の周囲にコンクリートブロックや舗装道路等の構造物が存在するため、これらが重機移動の邪魔となり街路樹に対しての適用ができない。この場合、無理して作業を行うと、周囲の構造物を損傷する事態となる。

本発明は、以上の従来技術の問題点を考慮してなされたものであり、街路樹等の狭い場所の樹木に対しても、その根株の切断と根株の引き抜きとを効率的に行うことができ、しかも、周囲の構造物を損傷することのない根株除去工法及び根株除去装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の根株除去工法は、下端部に根切り刃を備えたドラム形状の根切り部材と、根株を外側から掴むクランプ爪を備え、引き上げ力が作用することにより根株を掴むように前記クランプ爪が閉じ動作するクランプ部材とを用いて地盤から根株を除去する工法であって、前記根切り刃を根株周囲の地盤に向けた状態で前記根切り部材を回転させながら地盤に押し付けて側根の切断及び根株周囲の地盤掘りを行う第１段階と、前記根株が地盤中に残存したままの状態で前記根切り部材を地盤から引き上げる第２段階と、前記地盤に残存している根株を前記クランプ爪が外側から掴む第３段階と、前記クランプ部材を引き上げることにより前記クランプ爪を閉じながら根株を掴んで地盤から引き上げる第４段階と、を備えていることを特徴とする。

上記工法において、前記第１段階では、前記根切り部材を正逆方向に回転させることが好ましい。

本発明の根株除去装置は、自走式重機のアームに取り付けられて地盤上に立上がり状に設置される柱状部材と、前記柱状部材に昇降可能に取り付けられた昇降フレームと、前記柱状部材に取り付けられ、前記昇降フレームを昇降動作する昇降駆動手段と、下端部に根切り刃を備えてドラム形状に形成され、前記昇降フレームに取り付けられて側根の切断及び根株周囲の地盤掘りを行う根切り部材と、前記根切り部材を回転させる回転駆動手段と、根株を外側から掴むクランプ爪を備え、引き上げ力が作用することにより根株を掴むように前記クランプ爪が閉じ動作するクランプ部材と、前記クランプ部材を吊り下げると共に吊り下げ状態からクランプ部材を引き上げる引き上げ部材と、前記引き上げ部材が取り付けられて前記柱状部材に水平方向に伸縮自在に取り付けられた伸縮部材と、を備えていることを特徴とする。

この装置において、前記回転駆動手段は前記根切り部材を正逆方向に回転させることが好ましい。
又、前記クランプ爪の根株対向面に根株に食い込む突起が形成されていることが好ましい。
又、前記クランプ部材は複数のリンクが相互に回動可能となった状態で菱形形状に組み付けられたクランプ本体部を有し、前記クランプ爪は前記クランプ本体部の下端部分に形成されていることが好ましい。

本発明によれば、根切り刃を備えた根切り部材と根株を外側から掴むクランプ爪を備えたクランプ部材とを用い、根切り部材によって根株周囲の地盤掘りを行い、その後、クランプ部材によって根株を掴んで地盤から引き上げるため、街路樹等の狭い場所の樹木に対しても、根株の切断と根株の引き抜きとを効率的に行うことができ、しかも、周囲の構造物を損傷しないで根株を除去することができる。

根切り部材を自走式重機のアームに取り付けた状態を示す側面図である。 根切り部材の取付部分を示す平面図である。 根切り部材の昇降構造を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。 （Ａ）はクランプ部材の取り付け構造を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

本発明は、根切り部材２とクランプ部材３とを用いて地盤４から根株５を除去するものであり、根切り部材２及びクランプ部材３によって根株除去部材１が構成される。これらの根切り部材２及びクランプ部材３はブルドーザー等の自走式重機が備えるアーム７に装着される。図１、図２及び図３は根切り部材２の装着状態を示し、図４はクランプ部材３の装着状態を示す。

図１及び図２に示すように、自走式重機（図示省略）のアーム７に連結ブラケット８が取り付けられ、この連結ブラケット８に柱状部材９が取り付けられている。柱状部材９は根切り部材２及びクランプ部材３が取り付けられることによりこれらを支持する。連結ブラケット８は２本の連結軸部１０を介してアーム７に連結されるものである。

柱状部材９は縦長形状となっており、根株５の除去作業時には地盤４上に立上がり状に設置されて根株除去作業を支持する。この柱状部材９には、昇降フレーム１３が昇降可能に取り付けられる。図３に示すように、柱状部材９は縦長状の２本の柱部１１が対向した状態となっており、この柱部１１の対向面には、上下方向に延びる一対のスライドガイド１２が対向して取り付けられている。図３に示すように、昇降フレーム１３はスライドアーム１９を基端部側（柱状部材９側）に有している。スライドガイド１２には昇降フレーム１３のスライドアーム１９の幅方向両端部がスライド可能に接触しており、この接触によってスライドガイド１２は昇降フレーム１３の昇降をガイドする。スライドガイド１２としては、例えば耐摩耗性樹脂を使用することにより昇降フレーム１３の昇降を円滑にガイドすることができる。昇降フレーム１３は昇降駆動手段１４によって昇降する。

昇降駆動手段１４は油圧シリンダによって形成されており、この油圧シリンダは柱状部材９の上端部から水平方向に延びた支持フレーム１５に取り付けられている。油圧シリンダからなる昇降駆動手段１４は直立状となって支持フレーム１５に取り付けられており、その伸縮動作によって昇降フレーム１３を昇降させる。昇降フレーム１３には、根切り部材２が取り付けられ、これにより根切り部材２が昇降可能となっている。

根切り部材２はドラム形状の根切り本体部１６と、根切り本体部１６に取り付けられた根切り刃１７とによって形成されている。根切り本体部１６は円筒体の下端面が開口されることによりドラム形状に形成されており、根切り刃１７は開口されている根切り本体部１６の下端部に取り付けられている。根切り刃１７は根切り本体部１６の下端部の開口を周回するようにリング状となっており、リング状の複数箇所をボルト止めすることにより根切り本体部１６の下端部に取り付けられている。根切り刃１７はＳＵＳ４３０等のステンレスによって形成されている。根切り刃１７としては、鋸歯を用いることが好ましい。

根切り本体部１６の上部には、複数の窓部１８が形成されている。根切り部材２が地盤４を掘ると、地盤４の土壌が根切り本体部１６内に入り込むが、窓部１８を形成することにより根切り本体部１６に入り込んだ土壌を外部に放出することができる。これにより地盤掘りを連続的に行うことができる。

以上の根切り部材２は油圧モータからなる回転駆動手段２０に連結されることにより回転可能となっている。回転駆動手段２０と根切り部材２及び昇降駆動手段１４の連結は連結部材２３によって行われる。連結部材２３は四角断面の連結筒部２１及び連結筒部２１の下端部の連結板部２２によって形成されており、四角断面の連結筒部２１が昇降フレーム１３に回転拘束状態で取り付けられている。そして連結筒部２１が昇降駆動手段１４のピストンに連結されると共にこの連結筒部２１に根切り本体部１６がベアリングを介して回転可能に連結されている。

連結板部２２は根切り本体部１６の上方に位置しており、この連結板部２２上に油圧モータからなる回転駆動手段２０が固定されている。回転駆動手段２０には出力ギヤ２４が取り付けられる一方、根切り本体部１６の上面には減速ギヤ２５が取り付けられており、これらのギヤ２４、２５が噛合することにより回転駆動手段２０の回転力が根切り本体部１６に伝達される。これにより根切り部材２が回転する。かかる回転は後述するように正逆方向に対して行われるものである。

図４は以上の根切り部材２と並列状となって柱状部材９に取り付けられるクランプ部材３の取り付け構造を示す。図２に示すように、柱状部材９の上端部には、２組の伸縮部材２７が設けられている。２組の伸縮部材２７は隣接位置で相互に平行となるように柱状部材９の上端部に取り付けられている。

図４に示すように、それぞれの伸縮部材２７は、柱状部材９上に水平状に取り付けられた伸縮ロッド２８と、伸縮ロッド２８と平行となるように伸縮ロッド２８上に固定された伸縮シリンダ２９とによって形成されている。伸縮ロッド２８は柱状部材９に取り付けられたアウターロッド３０と、アウターロッド３０内のインナーロッド３１とによって形成されており、インナーロッド３１がアウターロッド３０に対して引き出し又は引き込み動作可能となっている。このインナーロッド３１の動作によって伸縮ロッド２８が水平方向に伸縮し、これにより伸縮部材２７の全体が水平方向に伸縮する。

伸縮シリンダ２９はそのピストン３２の先端が伸縮ロッド２８のインナーロッド３１に連結されている。従って、伸縮シリンダ２９が伸縮駆動することによりインナーロッド３１が引き出し又は引き込み動作し、これにより伸縮部材２７が伸縮する。

クランプ部材３は伸縮ロッド２８のインナーロッド３０に取り付けられるものであり、引き上げ部材３５を介してインナーロッド３０に取り付けられる。引き上げ部材３５はホイストによって形成されるものであり、巻取モータ３６と、巻取モータ３６に巻き取り及び引き出し可能に設けられたチェーン、ワイヤ等の吊り下げ部材３７とを有している。巻取モータ３６はインナーロッド３０の先端のフック３３に吊り下げ状態で取り付けられており、クランプ部材３は吊り下げ部材３７に取り付けられている。従って、引き上げ部材３５が駆動することによりクランプ部材３が昇降する。

この実施形態において、クランプ部材３は２組の伸縮部材２７のいずれか一方に取り付けられる。どの伸縮部材２７に取り付けるかは、根株５の効率的な除去に合わせて選択される。なお、クランプ部材３を２組の伸縮部材２７の双方に取り付けても良いものである。

クランプ部材３はクランプ本体部４０と、クランプ爪４１とによって形成されている。クランプ本体４０は複数のリンク４２がヒンジ部４３によって連結された菱形形状となっており、それぞれのリンク４２が他のリンク４２に対して回動可能となっている。リンク４２が回動することにより菱形形状が上下方向に延びたり縮んだりすることができる。クランプ爪４１はクランプ本体部４０におけるリンク４２の下端部分に形成されている。

クランプ爪４１は根株５を外側から掴むものであり、対向した一対となっている。対向した一対のクランプ爪４１はクランプ本体部４０に引き上げ力が作用することにより閉じ作動する。この実施形態において、クランプ爪４１における根株５との対向面に先尖状の突起４５が形成されている。突起４５は根株５に食い込むものであり、根株５への食い込みによって滑り止め効果が発生するため、クランプ爪４１が確実に根株５を掴むことができる。

以上のクランプ部材３は、クランプ本体部４０における最上部のヒンジ部４３に連結された吊り下げ部材３７に吊り下げられる。この吊り下げ状態でクランプ部材３に引き上げ力が作用すると、クランプ本体部４０が上下方向に延び動作する。これによりクランプ爪４１が閉じ動作して根株５を強固に掴むようになっている。

次に、以上の根株除去装置１を用いて根株５を除去する手順を説明する。本発明は、根切り刃１７を根株５周囲の地盤４に向けた状態で根切り部材２を回転させながら地盤４に押し付けて側根５ａの切断及び根株周囲の地盤掘りを行う第１段階と、根株５が地盤４中に残存したままの状態で根切り部材２を地盤４から引き上げる第２段階と、地盤４に残存している根株５をクランプ爪４１が外側から掴む第３段階と、クランプ部材３を引き上げることによりクランプ爪４１を閉じながら根株５を掴んで地盤４から引き上げる第４段階と、を備えることにより、根株５を地盤４から除去するものである。

図１は、根株５周囲の地盤４に対して根切り部材２によって作業を行う状態を示す。作業前においては、樹木の幹の根元部分を切断して除去することにより、根株５だけを地盤４に残存させておく。まず、柱状部材９を根株５付近の地盤４上に立ち上がり状に設置する。その後、根株５周囲の地盤４に対し、根切り刃１７を向けた状態とし、回転駆動手段２０を駆動すると共に昇降駆動手段１４を駆動する。回転駆動手段２０の回転力は出力ギヤ２４及び減速ギヤ２５を介して根切り部材２に伝達され根切り部材２が回転する。また、昇降駆動手段１４の駆動力により昇降フレーム１３が下降し、根切り部材２が下降して地盤４に押し付けられる。これにより、根切り刃１７が根株５から外側に延びている側根５ａを切断すると共に、根株５周囲の地盤４を掘りながら地盤４中を進行する。

このとき、根切り部材２を一方向に回転させても良いが、自走式重機の操縦席からの操作によって回転駆動手段２０を制御して根切り部材２を正逆方向に回転させることが良好である。すなわち、図３に示す矢印α方向及びこの逆の矢印β方向に根切り部材２を交互に回転させる。このように根切り部材２を正逆方向に回転させることにより、地盤４中の砕石、小石やブロック状埋設物等が根切り部材２の根切り刃１７に接触しても、これらが根切り刃１７に衝撃を与えないため根切り刃１７の刃欠けや傷付きを防止することができる。しかも、地盤４の掘削を効率的に行うことができるメリットがある。かかる根切り部材２の正逆方向の回転は、回転駆動手段２０を制御する制御盤にプログラムを組み込んで自動的に行うようにしても良い。

以上の根切り部材２の側根５ａの切断及び地盤掘りは図１における鎖線状態で終了する。その後においては、昇降駆動手段１４を逆方向に駆動して根切り部材２を地盤４から引き上げる。このとき、回転駆動手段２０によって根切り部材２を回転させても良く、これにより、根切り部材２を迅速に引き上げることができる。かかる根切り部材２の引き上げにおいては、根株５は地盤４中に残存した状態となる。

根切り部材２の引き上げの後、クランプ部材４を根株５上に位置させる。この作動は、自走式重機の前あるいは横への移動によって行っても良く、自走式重機のアーム７の旋回や伸長動作によって行っても良い。この動作の後、柱状部材９を根株５付近の地盤４上に立ち上がり状に設置する。その後、伸縮部材２７の伸縮シリンダ２９を伸縮駆動して伸縮ロッド２８のインナーロッド３１を伸縮させることによりクランプ部材４を根株５の真上に位置決めする。

図４は、この動作に続いて、吊り下げ部材３７を下降させてクランプ部材３のクランプ爪４１を根株５の外側に臨ませた後、巻取モータ３６により吊り下げ部材３７を若干引き上げ、この引き上げによりクランプ爪４１が根株５を外側から掴んだ状態を示す。この状態に対し、巻取モータ３６を巻取方向に駆動する。これにより、吊り下げ部材３７が引き上げられて、クランプ部材３が延び方向に変形し、これによりクランプ爪４１が閉じ動作する。クランプ爪４１の閉じ動作により、クランプ爪４１は根株５を外側から強固に掴んだ状態となる。これと同時にクランプ爪４１の先尖状の突起４５が根株５に食い込むため、滑り止め効果が発生し、根株５を確実に掴むことができる。巻取モータ３６がさらに巻取方向に駆動することにより、根株５は周囲の土壌と共に地盤４から引き上げられる。その後は、自走式重機が引き上げ現場から移動して運搬車に根株５を積み込む。

以上の根株５の引き上げ動作においては、図示を省略した振動機によってクランプ部材３を振動させたり、地盤４に散水して流動化させる補助手段を併用することができる。これにより、地盤４中に異物等が混入していても根株５の引き上げを円滑に行うことができる。なお、この発明では地盤４の掘削や根株５の引き上げに際して、地盤４を必要以上に攪拌しないため、地盤４の土壌中に生息する小動物、昆虫、幼虫などの生物やバクテリア、各種土壌菌、各種菌類に悪影響を与えることがなく、生態系を維持したままでの根株５の除去を行うことができる。

本発明においては、異なった径の根切り刃１７を根切り部材２の根切り本体部１６に対して交換可能にしたり、径の異なった根切り本体部１６を交換可能とすることができる。これにより根株５の大きさに合わせた作業を行うことができる。又、根切り部材２によって地盤掘りを行う場合やクランプ部材３によって根株５を引き上げる場合には、根株５の周囲を柵で囲んで作業することが良好である。柵で囲むことにより作業中に発生する木屑や土が周囲に飛散することを防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、根切り刃１７を備えた根切り部材２と根株５を外側から掴むクランプ爪４１を備えたクランプ部材３とを用い、根切り部材２によって根株周囲の地盤掘りを行い、その後、クランプ部材３によって根株５を掴んで地盤４から引き上げるため、街路樹等の狭い場所の樹木に対しても、根株５の切断と根株５の引き抜きとを効率的に行うことができ、しかも、周囲の構造物を損傷しないで根株５を除去することができる。

１ 根株除去装置
２ 根切り部材
３ クランプ部材
４ 地盤
５ 根株
５ａ 側根
７ アーム
９ 柱状部材
１３ 昇降フレーム１３
１４ 昇降駆動手段
１６ 根切り本体部
１７ 根切り刃
２０ 回転駆動手段
２７ 伸縮部材
３５ 引き上げ部材
３６ 巻取モータ
３７ 吊り下げ部材
４０ クランプ本体部
４１ クランプ爪
４２ リンク
４３ ヒンジ部
４５ 突起

上記目的を達成するため、本発明の根株除去工法は、自走式重機のアームに取り付けられて地盤上に立ち上がり状に設置される柱状部材と、前記柱状部材に昇降可能に取り付けられた昇降フレームと、下端部に根切り刃を備えたドラム形状の根切り部材と、根株を外側から掴むクランプ爪を備え、引き上げ力が作用することにより根株を掴むように前記クランプ爪が閉じ動作するクランプ部材と、前記クランプ部材を引き上げる引き上げ部材が取り付けられて前記柱状部材上に水平方向に伸縮自在に取り付けられた伸縮部材とを用いて地盤から根株を除去する工法であって、前記柱状部材を地盤上に立設した後、前記根切り刃を根株周囲の地盤に向けた状態で前記昇降フレームを下降させて前記根切り部材を回転させながら地盤に押し付けて側根の切断及び根株周囲の地盤掘りを行う第１段階と、前記根株が地盤中に残存したままの状態で前記昇降フレームを上昇させて前記根切り部材を地盤から引き上げる第２段階と、前記根切り部材を地盤から引き上げた後、前記柱状部材を地盤上に立設させた状態で前記伸縮部材を伸縮させることにより前記クランプ部材を前記根株上に位置させ、その後、前記地盤に残存している根株を前記クランプ爪が外側から掴む第３段階と、前記引き上げ部材によって前記クランプ部材を引き上げることにより前記クランプ爪を閉じながら根株を掴んで地盤から引き上げる第４段階と、を備えていることを特徴とする。

Claims (6)

1. 下端部に根切り刃を備えたドラム形状の根切り部材と、根株を外側から掴むクランプ爪を備え、引き上げ力が作用することにより根株を掴むように前記クランプ爪が閉じ動作するクランプ部材とを用いて地盤から根株を除去する工法であって、
   前記根切り刃を根株周囲の地盤に向けた状態で前記根切り部材を回転させながら地盤に押し付けて側根の切断及び根株周囲の地盤掘りを行う第１段階と、
   前記根株が地盤中に残存したままの状態で前記根切り部材を地盤から引き上げる第２段階と、
   前記地盤に残存している根株を前記クランプ爪が外側から掴む第３段階と、
   前記クランプ部材を引き上げることにより前記クランプ爪を閉じながら根株を掴んで地盤から引き上げる第４段階と、を備えていることを特徴とする根株除去工法。
2. 請求項１記載の根株除去工法であって、
   前記第１段階では、前記根切り部材を正逆方向に回転させることを特徴とする根株除去工法。
3. 自走式重機のアームに取り付けられて地盤上に立上がり状に設置される柱状部材と、
   前記柱状部材に昇降可能に取り付けられた昇降フレームと、
   前記柱状部材に取り付けられ、前記昇降フレームを昇降動作する昇降駆動手段と、
   下端部に根切り刃を備えてドラム形状に形成され、前記昇降フレームに取り付けられて側根の切断及び根株周囲の地盤掘りを行う根切り部材と、
   前記根切り部材を回転させる回転駆動手段と、
   根株を外側から掴むクランプ爪を備え、引き上げ力が作用することにより根株を掴むように前記クランプ爪が閉じ動作するクランプ部材と、
   前記クランプ部材を吊り下げると共に吊り下げ状態からクランプ部材を引き上げる引き上げ部材と、
   前記引き上げ部材が取り付けられて前記柱状部材に水平方向に伸縮自在に取り付けられた伸縮部材と、を備えていることを特徴とする根株除去装置。
4. 請求項３記載の根株除去装置であって、
   前記回転駆動手段は前記根切り部材を正逆方向に回転させることを特徴とする根株除去装置。
5. 請求項３又は４記載の根株除去装置であって、
   前記クランプ爪の根株対向面に根株に食い込む突起が形成されていることを特徴とする根株除去装置。
6. 請求項３乃至５のいずれか１項記載の根株除去装置であって、
   前記クランプ部材は複数のリンクが相互に回動可能となった状態で菱形形状に組み付けられたクランプ本体部を有し、前記クランプ爪は前記クランプ本体部の下端部分に形成されていることを特徴とする根株除去装置。

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