JPH0133638B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地盤に大型の縦穴を掘るための地盤
面縦穴の掘削方法とその装置に関する。

従来、直径２〜３ｍ程度の地盤面縦穴を掘削す
る場合、穴底に自走式の掘削作業機を設置して土
砂を掘削し、掘削土を地表へ運搬して排土してい
たが、掘削作業機を構成するパワーシヨベルの支
持台となる走査車体が穴底で比較的大きな空間を
占有するために、走行車体を移動しない状態では
ブーム先端のバケツトやエヤーブレーカの移動す
る掘削作業範囲が狭く、穴底の隅々まで掘削する
には頻繁に前進後退させて車体を移動させねばな
らず、しかも車体の大きさが穴内にあつて制限さ
れるので掘削反力に対抗するに足りる安定度が得
られず、従つて充分な掘削力をもつて穴底を掘削
できないのであり、また走行車体の存在によつて
排土の昇降装置、通風装置、梯子等の資材の設置
と上下移動に際しての補助作業空間も狭くなり、
全体として掘削作業が非能率となる等の欠点があ
つた。

本発明は、上記従来例の欠点に鑑みて提供され
たものであつて、パワーシヨベルの掘削作業範囲
が大で、作業機まわりにおける各種資材の作業空
間も大で、作業能率が良く安全な地盤面縦穴の掘
削方法とその装置を提供することを目的とする。

以下本発明の方法に用いる装置の実施例を図に
よつて詳述する。

第１図において、Ａは土留め筒枠で円周方向に
沿つて波形が突出するようにした波形鋼板から成
り、縦方向に半割り、1/3割り等した部分筒体を
分解可能にして筒形に形成して上下端に内向き鍔
縁２を曲成した短筒枠１を複数個上下に重ねて鍔
縁２どうしを接合したものから成る。Ｂは筒枠Ａ
の直径方向の対向位置の内側において、筒枠Ａの
軸心方向と平行に、即ち縦方向に取付けた案内レ
ールである。この案内レールＢは、第２図ａ，ｂ
に示すように、短筒枠１と同長のコの字形型鋼
３，３を複数本上下にフランジ４によつて連結し
たものである。フランジ４は水平方向の取付板４
ａが、上下に重ねた短筒枠１，１の鍔縁２，２に
ボルト・ナツト６をもつて固設されており、フラ
ンジ４の上半部には上の型鋼３の下端の背部がボ
ルト・ナツト７によつて、また同フランジ４の下
半部には下の型鋼３の上端の背部がボルト・ナツ
ト８によつて固設されている。４ｂはフランジの
補強リブである。９，１０は上の型鋼３の側部上
下に一対づつ縦に穿設したピン孔で、９ａ，１０
ａは下の型鋼３の側部に穿設した同様のピン孔で
あつて、ストツパーピン１１を挿入する。支持ビ
ームＣは中央本体１２と、該本体１２の左右に嵌
合しボルト・ナツト１３で固定された２つの腕部
１４とから成り、中心線に関して左右対称形をな
している。腕部１４の先端１４ａは上面から見る
と、側板がコの字形に突出しており、案内レール
Ｂの外側に上下摺動自在に嵌合し、上下をピン孔
９，９間と、１０，１０間と、９ａ，９ａ間及び
１０ａ，１０ａ間に置き、これらピン孔に挿入す
るピン１１によつて止めつけられ、これによつて
支持ビームＣは案内レールＢに固定される。１５
は支持ビームＣの中央本体１２の中心線上に回動
のみ自在に、上下移動を強力に不可能にして枢着
した中央軸であり、内部に複数の油圧通路、空圧
通路（図示せず）があり、各通路は中央軸１５の
上部に設けた連通用接手１６によつて中央本体１
２に塔載した油・空圧回路１７のパイプに連通し
中央軸１５の下端において、後述する各シリンダ
等のパイプ（図示せず）に連通される。

Ｄは長尺の垂直フレームで、同フレームの上端
の両側面と、前記中央軸１５の角軸形の下方突出
部１５ａに固定した平行体１５ｂの両側面には、
上下に配置された２本の平行リンク１８の両端が
枢着され、この平行リンク１８と、垂直フレーム
Ｄの上端と、中央軸１５の下方突出部１５ａとは
平行四辺形四連リンクを構成する。１９は同四連
リンクのほぼ対角線位置に沿つて設けた油圧シリ
ンダで、シリンダ基部を垂直フレームＤ側のリン
ク１８の基部に、ロツド先端を中央軸突出部１５
ａに連結している。

Ｅは垂直フレームＤの下端に設けたパワーシヨ
ベルで、該シヨベルのブーム２０は、第３図ａ，
ｂに示すように、フレームＤの下端内側面に固定
した上下ブラケツト２１，２１ａ間に枢着した垂
直軸２２の上部にピン２２ａによつて俯仰角変更
自在に枢着され、ブーム２０の先端には腕２３が
上半中間において前記ピン２２ａと軸平行なピン
２０ａによつて揺動可能に枢着され、腕２３の先
端にはバケツト２４がピン２０ａと軸平行なピン
２３ａによつて枢着されている。２５はブーム２
０の俯抑角変更用の油圧シリンダであり、２６は
腕２３の揺動角変更用の油圧シリンダであり、２
７はバケツト２４のすくい角変更用の油圧シリン
ダである。２８はフレームＤの一側面とブーム２
０の一側面間に設けたブームの首振り角変更用の
油圧シリンダであり、そのシリンダヘツドはフレ
ームＤの一側面のブラケツト２９に枢着した垂直
ピン３０上端のヨーク枠３１に前記ピン２２ａと
軸平行なピン３２をもつて枢着されロツド２８ａ
の前端はブーム２０の横腹部に枢着した水平ピン
３３の一側端のヨーク枠３４に水平ピン３３と軸
直角なピン３５をもつて枢着されている。Ｆは垂
直フレームＤを穴底の周囲に沿つて移動する移動
装置であり、図例ではクローラとされ、第４図示
のように、無端走行帯３６の機枠３７が同機枠の
中央上部寄りから側方へ突出する支持軸３８によ
つて垂直フレームＤの下端外側に互いに回転フリ
ーに結合され、無端走行帯の駆動軸３８ａはスプ
ロケツト３９、チエン４０、軸３８に枢着した２
段スプロケツト４１，４２、チエン４３、スプロ
ケツト４４による巻掛伝動装置の２段減速形式で
垂直フレームＤに設けた油圧モータ４５に連結さ
れている。

Ｇは垂直フレームＤ下端の穴底に対する固定装
置で、第５図ａ，ｂ，ｃに示すように、杭部４６
が垂直フレームＤの下端両側面に固定した案内筒
４７に上下摺動自在に挿入され、同杭部４６の上
端は油圧シリンダ４８のロツド４８ａの下端に連
結され、シリンダ４８のヘツドは垂直フレームＤ
の両側面に設けた支持枠４９に連結されており、
シリンダ４８によつて杭部４６が移動装置Ｆの下
面よりも下へ下降して穴底に打込まれるようにな
つている。

上記の装置を用いて地盤面に縦穴を掘削する方
法の実施例を述べる。先ず、第６図ａに示すよう
に、地盤面に土留め筒体Ａの直径とほぼ同径の掘
り始め下穴５０をシヨベルで掘る。そして第６図
ｂに示すように、筒体Ａの下半を下穴に嵌入して
地盤５１に固定する。この状態では、支持ビーム
Ｃの両先端１４ａの上下は案内レールＢの最も高
位置のピン孔９，９に挿入したストツパーピン１
１に挟持されている。このようにして地上から又
は穴底から装置の運転を開始する。先ずシリンダ
１９によつて適宜垂直フレームＤを下降させ移動
装置Ｆを穴底５０ａに接地させておき、同シリン
ダをロツクして柄行リンク１８によつて垂直フレ
ームＤを中央軸１５に対して固定する。次に油圧
シリンダ４８のロツド４８ａを延伸して杭部４６
を穴底５０ａの土中に挿入して垂直フレームＤの
下端を地盤に対して固定する。このようにする
と、掘削中、バケツト２４に働く水平反力には移
動装置Ｆ（クローラ）と杭部４６が対抗し、バケ
ツト２４の垂直反力には装置の自重が対抗し、筒
枠Ａから地盤には大きな力が働かない。このよう
にしてパワーシヨベルＥを油圧操作して垂直フレ
ームＤ前方の穴径を掘削し、土砂を昇降装置（図
示せず）をもつて地上へ排出する。この掘削後、
パワーシヨベルＥのバケツト２４を穴底５０ａよ
り揚げ、シリンダ４８を上昇させて杭部４６を穴
底５０ａより抜き、シリンダ１９をフリーにして
平行リンク１８の固定を解除し、油圧モータ４５
によつて移動装置Ｆを走行させ、垂直フレームＤ
を中央軸１５を中心として筒枠Ａの内側に沿つて
一定距離旋回させて移動装置Ｆを止める。そして
前回同様、平行リンク１８を固定し、杭部４６を
穴底５０ａに打ち、パワーシヨベルＥで垂直フレ
ームＤの前方の穴底５０ａを掘削し排出する。こ
のようにして穴底５０ａ全面を掘削して、短筒枠
１の長さに相当するピン孔９，１０間の間隔ｌ程
度の深さの掘削を行つたならば、垂直フレームＤ
を下降させるため、移動装置Ｆとブラケツト２４
を支持ビームＣの直下に位置させてから、ピン１
１をピン孔９から抜いて先ず下段のピン孔１０に
挿入し、シリンダ１９によつて支持ビームＣをそ
の両端１４ａの下端が同ピン１１に当たるまで下
降させ、上段のピン孔１０に別のピン１１を前記
両端１４ａの上縁に接して挿入することにより、
第６図ｃに示すように支持ビームＣを案内レール
Ｂに固定し、前述同様に穴底を掘削する。支持ビ
ームＣは第６図ｄに示すように案内レールＢの最
終段のピン孔１０ａの位置まで下降させて固定し
て穴底を掘削し得る。以上の穴の掘削において
は、掘削分が短筒枠１の長さになれば筒枠Ａの下
端に短筒枠１を筒形に組み立てて根継ぎ状態に接
合して土留めを実施する。もちろん掘削分を多く
して、短筒枠１を複数個分１度に接合しても良
い。この場合、新しく根継ぎされた短筒枠１には
必要に応じて、順次上から外した案内レール３を
取付けて、支持ビームＣの取付位置を確保して掘
削を進める。もし必要とする地盤穴が浅くて良い
場合や、地盤が難弱な場合は、筒枠Ａの上に短筒
枠１を接合して、掘削部材を上方へ移動させて
後、強力な押込み装置で、筒枠Ａ全体を地盤穴へ
潜函式に下降させても良い、このようにして掘削
完了後、支持ビームＣを垂直フレームＤ、移動装
置Ｆ、パワーシヨベルＥ、更に案内レールＢ、ブ
ラケツト４等を穴外へ引揚げると、第６図ｅに示
すように筒枠Ａによつて土留めされた地盤穴が完
成する。以上の作業において、穴底に岩盤等があ
れば、バケツト２４の背部にエヤーブレーカの工
具を付設して破砕する。

尚、上記の工法に用いる装置におては、支持ビ
ームＣの腕１４には長短あり、筒枠Ａの内径に応
じて取換え得る。またこれに応じて平行リンク１
８の最短交換し得る。また移動装置Ｆはクローラ
の他、単なる車輪でも良く、中央軸１５に駆動力
を与えて、垂直フレームＤを旋回させても良い。
更に、支持ビームＣは筒枠Ａの直径方向に渡す１
本のものに限るものではなく、中央から３〜４本
放射状に腕が出る形のものでも良い。

本発明は以上のように構成した結果、パワーシ
ヨベルＢを取付けた垂直フレームＤが下部におい
ては穴底に接地され支持されると共に、上部にお
いては土留め筒枠Ａに固定した支持ビームＣに連
結されているので、掘削反力に対抗するに充分な
安定度を得て強力な掘削力を発揮することができ
る。

また、垂直フレームＤを中央軸１５より偏心位
置に設け、該垂直フレームＤを移動装置Ｆによつ
て筒枠Ａの内周に沿つて移動させつつ、前記パワ
ーシヨベルＥにより筒枠Ａの中心を越えて対向す
る筒枠Ａの周縁近傍を掘削することにより、穴底
全面を掘削するものであるから、比較的小径の穴
の場合でもパワーシヨベルＥの掘削作業範囲に制
限がなく、好適に掘削を行うことができ、支持ビ
ームＣを案内レールＢに対して取付位置を変更す
ることにより、所定深さの穴底を掘削することが
でき、しかも、この掘削作業中、支持ビームＣが
筒枠Ａを内側より支えているので土砂崩れを招来
する虞れがない。

更に、垂直フレームＤを取付けた支持ビームＣ
と筒枠Ａとの間に大きな空間を有するので、土砂
搬出、資材出入れ等の作業も容易であり、しか
も、パワーシヨベルＥの操作が、穴底での直接操
作又は地上からの遠隔操作の何れでも行い得るの
で、全体として安全性に優れ作業性が良いという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いる装置の１実施例を
示す一部切欠正面図、第２図ａ，ｂは案内レール
の取付部分の拡大側面図と同平面図、第３図ａ，
ｂは垂直フレームの下部の拡大側面図と同平面
図、第４図は移動装置の拡大正面図、第５図ａは
移動装置及び固定装置の拡大正面図、第５図ｂは
同側面図、第５図ｃは第５図ａのＸ−Ｘ線断面
図、第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは本発明方法の１
実施例を示す作業説明図である。 Ａ……筒枠、Ｂ……案内レール、Ｃ……支持ビ
ーム、Ｄ……垂直フレーム、Ｅ……パワーシヨベ
ル、Ｆ……移動装置、Ｃ……固定装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地盤面に掘り始め下穴５０を掘つて、同下穴
   に筒枠Ａを嵌入して、同筒枠Ａ内側の上下方向の
   案内レールＢ，Ｂ間に着脱自在に支持された支持
   ビームＣに結合されて筒枠Ａの内側に沿つて旋回
   しうる垂直フレームＤの下端を穴底に支持させ、
   同垂直フレームＤの下部に設けたパワーシヨベル
   Ｅによつて筒枠Ａの中心を超えて対向する該筒枠
   Ａの周縁近傍を掘削すると共に、同垂直フレーム
   Ｄを筒枠Ａの内周に沿つて移動させつつ穴底全面
   を掘削して地上に排土し、次第に支持ビームＣを
   案内レールＢに沿つて下降させて同様に穴底全面
   を掘削排土し、穴が所定深さに掘削されるごと
   に、筒枠Ａに短筒枠を接合し、接合された筒枠Ａ
   をもつて穴面を土留めして後、支持ビームＣ、垂
   直フレームＤ、パワーシヨベルＥ等の掘削部材を
   穴外へ搬出することを特徴とする地盤面縦穴の掘
   削方法。 ２ 下穴５０に嵌入される複数個の短筒枠を分解
   可能に接合した土留め筒枠Ａの内側面に上下方向
   の複数本の案内レールＢを取外し可能に固定し、
   支持ビームＣの端を前記案内レールＢに上下位置
   変更且つ固定可能に嵌合し、且つ脱出自在とし、
   同支持ビームＣの中央に前記筒枠Ａの軸心と一致
   させて中央軸１５を枢着し、穴底に支持せしめら
   れる垂直フレームＤを前記中央軸に連結部材を介
   して筒枠Ａの中心より変位した位置にて垂直移動
   固定自在に連結し、該垂直フレームＤを中央軸を
   中心として筒枠Ａの内周に沿つて移動停止せしめ
   る移動装置Ｆを備えると共に、同垂直フレームＤ
   の下端に筒枠Ａの中心を超えて対向する該筒枠Ａ
   の周縁近傍に延出されたパワーシヨベルを設置し
   て成ることを特徴とする地盤面縦穴の掘削装置。