JPH0240834B2 - Kuramuseruojusurutatekokutsusakusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、土木工事において用いられるクラ
ムセルを有する立坑掘削装置に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来、クラムセルを有する立坑掘削装置として
は、立坑の中央部に沿つて上下方向に延長するク
ラムセルガイド筒を有する主フレームの周囲に、
その主フレームを坑壁に固定するためのグリツパ
を設け、地上に設置された巻上機における昇降用
ワイヤロープにより、クラムセルにおける支持フ
レームを吊下支持した構造のものが知られてい
る。

そしてこの構造の立坑掘削装置により立坑を掘
削する場合は、クラムセルを巻上機によりクラム
セルガイド筒を通つて孔底に向かつて降ろし、孔
底の近くで一対のクラムセルバケツトを拡開させ
たのち、クラムセルの自重により、各クラムセル
バケツトの先端を孔底の地山に接地させ、次いで
各クラムセルバケツトの閉じ動作により孔底の地
山を掘削すると共に、掘削土を掴み、次いで巻上
機によりクラムセルを地上に吊り上げたのち、ク
ラムセルバケツト内の掘削土を地上の掘削土貯溜
ホツパ内に排出している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、前記従来の立坑掘削装置の場合は、
孔底に対するクラムセルの接地圧をクラムセルの
自重だけに依存しているので、接地圧が比較的小
さく、そのためクラムセルバケツトによる掘削土
の掴み量が比較的少なく、またクラムセルにより
地山を掘削する際に、地山が比較的硬いときは、
クラムセルバケツトの開口縁部の爪が地山表面を
滑り、そのため掘削能率が悪という問題がある。

〔発明の目的、構成〕

この発明は前述の問題を有利に解決できるクラ
ムセルを有する立坑掘削装置を提供することを目
的とするものであつて、この発明の要旨とすると
ころは、立坑内において固定される主フレーム１
に、旋回フレーム２が旋回自在にかつ昇降移動し
ないように取付けられ、前記主フレーム１および
旋回フレーム２の中央部を通つて昇降移動される
クラムセル３における支持フレーム４の上部には
巻上機により昇降移動されるクラムセル昇降部材
５が、相対的に昇降移動し得るように取付けら
れ、前記支持フレーム４には、クラムセル昇降部
材５の下部の左右両側において左右方向に延長す
る支承部材６が固定され、前記旋回フレーム２の
左右両側には、前記支承部材６を上方から嵌合載
置するストツパ７が設けられると共に、前記支承
部材６がストツパ７に嵌合載置されたとき支承部
材６に対し直列に並ぶ反力受部材８が固定され、
前記クラムセル昇降部材５と各支承部材６に摺動
自在に嵌設された係合部材９の内端部とは、下部
が外側に偏位するように傾斜する傾斜リンク１０
を介して連結されていることを特徴とするクラム
セルを有する立坑掘削装置にある。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によつて詳細に説明す
る。

図面はこの発明の一実施例を示すものであつ
て、立坑１１内に配置される主フレーム１の上部
に円形外周面を有する環状支持部材１２が固定さ
れ、その環状支持部材１２の下部外周側部分に、
多数の鋼製セグメントをボルト結合して構整した
坑壁保護用下部筒体１３の上端部がボルトにより
着脱自在に固定され、かつ前記環状支持部材１２
の上部外周側部分に、多数の鋼製セグメントをボ
ルト結合して構成した坑壁保護上部筒体１４の下
端部がボルトにより着脱自在に固定され、立坑掘
削の進行に伴つて、地上において鋼製セグメント
が上部筒体１４の上端に継ぎ足されて上部筒体１
４が上方に延長される。

前記主フレーム１の周囲に複数のグリツパ１５
が放射状に配置され、そのグリツパ１５は主フレ
ーム１に対し半径方向に摺動自在に嵌合され、か
つ前記坑壁保護用下部筒体１３の上部には、グリ
ツパ１５に対向する位置においてグリツパ挿通用
開口部１６が設けられ、さらにグリツパ１５と主
フレーム１とはグリツパ移動用液圧シリンダ１７
を介して連結され、その液圧シリンダ１７によつ
てグリツパ１５を立坑１１の周壁に押込むことに
より、主フレーム１が立坑１１内に固定される。

主フレーム１の下部に、環状の旋回フレーム２
が、軸受１９を介して旋回自在にかつ相対的に昇
降移動しないように取付けられ、その旋回フレー
ム２の上部には環状従動歯車２０が一体に設けら
れ、前記主フレーム１内には液圧モータからなる
旋回用駆動装置２１が固定され、その液圧モータ
２１の回転軸に固定された駆動歯車２２は前記環
状従動歯車２０に噛み合わされ、前記旋回用駆動
装置２１により駆動歯車２２および環状従動歯車
２０を介して旋回フレーム２が旋回される。

中空の支持フレーム４内に昇降フレーム１８が
昇降自在に嵌設され、その昇降フレーム１８と支
持フレーム４とはフレーム昇降用液圧シリンダ３
１を介して連結され、かつ昇降フレーム１８内に
はバケツト開閉操作部材２７が昇降自在に嵌設さ
れ、そのバケツト開閉装作部材２７と昇降フレー
ム１８とはバケツト開閉用液圧シリンダ２８を介
して連結され、さらに昇降フレーム１８の下端部
に、立坑直径線上の両側においてブラケツト２３
が固定され、各ブラケツト２３には、先端に掘削
用爪２４を備えているクラムセルバケツト２５の
基端部外側部分が横軸２６により枢着されてい
る。また前記バケツト開閉用液圧シリンダ２８を
介して連結され、前記バケツト開閉操作部材２７
の下端部と各クラムセルバケツト２５の基端部内
側部分とは開閉用リンク２９を介して連結され、
前記支持フレーム４と、昇降用液圧シリンダ３１
により昇降される昇降フレーム１８と、バケツト
開閉用液圧シリンダ２８によりバケツト開閉操作
部材２７，開閉用リンク２９を介して開閉される
一対のクラムセルバケツト２５とによりクラムセ
ル３が構成されている。

前記主フレーム１の中央部にクランセル昇降用
開口部３０が設けられると共に、前記旋回フレー
ム２の中央部にクラムセル昇降開口部３２が設け
られ、前記支持フレーム４の上端部にクラムセル
昇降部材５が昇降自在に嵌入され、中間部に支持
シーブ３４を回転自在に取付けた支軸３５の両側
部分は、クラムセル昇降部材５に嵌挿されると共
に、支持フレーム４の上端部において上下方向に
延長するように設けられた長孔３６に嵌挿され、
かつ支軸３５の両端部と支持フレーム４とは、そ
の支持フレーム４に対しクラムセル昇降部材５，
支軸３５を下降させるように働く下降用ばね３７
を介して連結されている。

前記支持フレーム４の上部に、立坑直径線上の
両側すなわち左右両側において、立坑直径線方向
に延長する円筒上の支承部材６が固定され、その
支承部材６内に固定された軸受３８には丸鋼棒か
らなる係合部材９が摺動自在に嵌挿され、かつク
ラムセル昇降部材５の下端部と各係合部材９の内
端部とにわたつて、下部が外側に偏位するように
傾斜する傾斜リンク１０が配置され、各傾斜リン
ク１０の上端部がクラムセル昇降部材５の下端部
に対し共通の上部ピン３９により枢着されると共
に、各傾斜リンク１０の下端部が各係合部材９の
内端部に対し下部ピン４０により枢着されてい
る。

前記旋回フレーム２における立坑直径線上の両
側に、前記支承部材６を上方から嵌入載置するた
めのＶ溝状のストツパ７が固定され、かつ前記各
支承部材６がストツパ７に嵌合載置されたとき各
支承部材６の外側に対し直列に並ぶ反力受部材８
が旋回フレーム２に固定され、さらに地上に設置
された架台４１に巻上機４２が固定され、その巻
上機４２から繰り出されたワイヤロープ４３は、
架台４１に取付けられたガイドシープ４４，４５
および前記支持シープ３４に順次巻掛けられたの
ち、架台４１の上部に連結されている。

架台４１の上部に、立坑直径方向の両側におい
て電動チエーンブロツクからなる昇降移動装置４
６が連結され、各昇降部材移動装置４６から垂下
しているチエーン４７は前記主フレーム１に連結
され、前記昇降移動装置４６により主フレーム１
およびこれにより支持されている各部分が昇降移
動される。

前記主フレーム１のクラムセル昇降用開口部３
０における立坑直径線上の両側に、ストツパ７の
上方において上下方向に延長する支承部材ガイド
溝３３が設けられ、かつ立坑直径線上の両側にお
いて上下方向に延長する支承部材ガイド溝４８を
備えている複数の筒体ユニツト４９がボルト結合
されてクラムセルガイド筒５０が構成され、その
クラムセルガイド筒５０の下端部は前記主フレー
ム１の上端部にボルトにより固定され、さらにク
ラムセルガイド筒５０の内部が主フレーム１にお
ける前記開口部３０に接続されると共に、クラム
セルガイド筒５０の支承部材ガイド溝４８が主フ
レーム１の開口部３０の支承部材ガイド溝３３に
接続され、立坑掘削の進行に伴つて、地上におい
て筒体ユニツト４９がクラムセルガイド筒５０の
上端に継ぎ足されてクラムセルガイド筒５０が上
方に延長される。

前記架台４１における高さ方向の中間の一側部
に掘削土貯溜ホツパ５１が取付けられ、かつ架台
４１における高さ方向の中間の他側部には、クラ
ムセル側方押圧用アーム５２の下端部が横軸によ
り枢着され、そのアーム５２の中間部と架台４１
とは揺動用液圧シリンダ５３を介して連結され、
さらに前記アーム５２の上端部には、クラムセル
３における支持フレーム４の側面に係合される押
圧用ローラ５４が取付けられている。

伸縮アーム５５とその中に設けられた衝撃発生
装置により打撃されるピツク５６とからなる衝撃
式ブレーカ５７における前記伸縮アーム５５の基
端部は、旋回フレーム２の下部に対しバケツト開
閉方向に延長する横軸５８により枢着され、さら
に旋回フレーム２の下部と伸縮アーム５５の中間
部とはブレーカ揺動用液圧シリンダ５９を介して
連結され、孔底の地山が硬い場合は、必要に応
じ、前記衝撃式ブレーカ５７により孔底の地山が
掘削される。

前記実施例のクラムセルを有する立坑掘削装置
により立坑を掘進する場合は、まず巻上機４２を
巻下運転して、クラムセル３をクラムセルガイド
筒５０に降下すると共に、クラムセル３における
一対の支承部材６をクラムセルガイド筒５０の支
承部材ガイド溝４８およびクラムセル昇降用開口
部３０の支承部材ガイド溝３３によりガイドしな
がらクラムセル３を下降させていく。

前記支承部材６が旋回フレーム２のストツパ７
に嵌合載置されたのち、巻上機４２をさらに巻下
方向に運転すると、クラムセル昇降部材５の自重
および下降用ばね３７の力により、クラムセル昇
降部材５が旋回フレーム２に対し相対的に下降移
動されると共に、クラムセル昇降部材５により各
傾斜リンク１０を介して各係合部材９が外側に押
圧移動され、第６図に示すように、各係合部材９
の外端部が反力受部材８に挿込まれる。

次にバケツト開閉用液圧シリンダ２８を伸長動
作させて一対のクラムセルバケツト２５を拡開さ
せた状態で、昇降用液圧シリンダ３１を伸長動作
させることにより、昇降フレーム１８および一対
のクランセルバケツト２５を下降させて、各クラ
ムセルバケツト２５の先端側を孔底の地山に押込
み、次いで旋回駆動装置２１により旋回フレーム
２およびクラムセル３を旋回させて、各クラムセ
ルバケツト２５により孔壁を成形する。

次にバケツト開閉用液圧シリンダ２８の短縮動
作により各クラムセルバケツト２５を閉じ方向に
回動させて、各クラムセルバケツト２５により孔
底の地山を掘削すると共に、掘削土を各クラムセ
ルバケツト２５により掴み、次いで巻上機４２を
巻上方向に運転する。

このようにすると、まずクラムセル昇降部材５
が旋回フレーム２に対し上昇移動されるので、ク
ラムセル昇降部材５により傾斜リンク１０を介し
て各係合部材９が内側に引寄せられて反力受部材
８から抜け出し、次いで支軸３５が長孔３６の上
端部に突き当たると、巻上機４２によりクラムセ
ル昇降部材５および支軸３５を介してクラムセル
３全体が上昇移動されると共に、クラムセル３の
各支承部材６が支承部材ガイド溝３３および支承
部材ガイド溝４８によりガイドされながら、クラ
ムセル３が上昇移動されていく。クラムセル３が
クラムセルガイド筒５０の上端部を通過して押圧
用ローラ５４の側方に到達したとき、クラムセル
３の上昇移動を停止させ、次いで揺動用液圧シリ
ンダ５３の伸長動作によりクラムセル側方押圧用
アーム５２を傾斜させて、そのクラムセル側方押
圧用アーム５２の上端部の押圧用ローラ５４によ
りクラムセル３を掘削土貯溜ホツパ５１の上部に
向かつて押圧移動したのち、前記バケツト開閉用
液圧シリンダ２８の伸長動作により各クラムセル
バケツト２５を開放方向に回動させて、クラムセ
ルバケツト２５内の掘削土を掘削土貯溜ホツパ５
１内に排出する。

次に揺動用液圧シリンダ５３を短縮動作させ
て、押圧用ローラ５４によるクラムセル３の側方
押圧力を解放し、かつバケツト開閉用液圧シリン
ダ２８の短縮動作により各クラムセルバケツト２
５を閉じたのち、巻上機４２を巻下方向に運転し
て、クラムセル３を下降移動させ、次いで前述の
ようにしてクラムセル３による孔壁成形、掘削お
よび排土を行なう。

昇降用液圧シリンダ３１を全ストローク伸長動
作させて、孔壁成形、掘削および排土を行なつた
のち、昇降用液圧シリンダ３１を最短状態に短縮
させ、次いでグリツパ移動用液圧シリンダ１７に
よりグリツパ１５を引込移動させたのち、昇降移
動装置４６により立坑掘削装置を昇降用液圧シリ
ンダ３１のストロークにほぼ等しい高さだけ下降
させ、続いてグリツパ移動用液圧シリンダ１７の
伸長動作によりグリツパ１５を孔壁の地山に押込
んだのち、再び前述のようにして孔壁成形、掘削
および排土を行なう。

地山が硬質でクラムセルバケツト２５による掘
削が困難である場合は、旋回用駆動装置２１を運
転して旋回フレーム２を介して衝撃式ブレーカ５
７を旋回させ、かつ衝撃式ブレーカ５７を揺動さ
せて、その衝撃式ブレーカ５７により孔底の地山
をほぼ全面にわたつて掘削したのち、各クラムセ
ルバケツト２５により掘削土を掴んで、クラムセ
ル３を上昇させ、次いで前述のようにして各クラ
ムセルバケツト２５内の掘削土を掘削土貯溜ホツ
パ５１内に排出する。

この発明を実施する場合、前記衝撃式ブレーカ
５７に代えて、周囲に多数のピツクを取付けた回
転ドラムカツタとその回転ドラムカツタを支持す
る伸縮アームとからなる硬質地盤用掘削機を使用
してもよい。また地山が比較的軟弱である場合
は、前記衝撃式ブレーカ５７を省略して、クラム
セル３のみによつて掘削を行なつてもよい。

前記クラムセル昇降部材５およびこれに付属す
る部分の自重のみによつて係合部材９を反力受部
材８に押込むことができる場合は、前記下降用ば
ね３７を省略してもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、巻上機４２によりクラムセ
ル昇降部材５を介してクラムセル３を吊り降ろし
ていくと、クラムセル３における支持フレーム４
に固定された支承部材６が旋回フレーム２に固定
させたストツパ７に突き当たつたとき、クラムセ
ル３の下降移動が停止され、続いてクラムセル昇
降部材５の下降移動により、傾斜リンク１０を介
して係合部材９が外向きに押圧移動されて反力受
部材８に挿入されるので、単に巻上機４２により
クラムセル昇降部材５を介してクラムセル３を吊
り降ろしていくだけで、クラムセル３における支
持フレーム４を旋回フレーム２に対して強固に固
定して、クラムセル３により掘削する際の上向き
の掘削反力を強力に支承することができ、そのた
めクランセル３による掘削量あるいは掘削土の掴
み量を多くして立坑掘進能率を向上させることが
できると共に、比較的硬質の地山であつても容易
に掘削を行なうことができ、さらにクラムセル３
により掘削土を排出する場合は、巻上機４２を巻
上運転すると、まずクラムセル昇降部材５が上昇
移動されると共に、その昇降部材５により傾斜リ
ンク１０を介して係合部材９が内側に引寄せられ
て、その係合部材９が反力受部材８から抜き出さ
れ、続いてクラムセル昇降部材５によりクラムセ
ル３が吊り上げられていくので、単に巻上機４２
を巻上運転するだけで、係合部材９を反力受部材
８から自動的に外してクラムセル３を吊り上げて
いくことができ、また立坑の中心の周りにクラム
セル３を旋回することができるので、坑壁の真円
性が良好な立坑掘削を行なうことができる等の効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すものであつ
て、第１図は立坑掘削装置の一部縦断側面図、第
２図はその一部縦断正面図、第３図は立坑掘削装
置の下側部分を拡大して示す一部縦断側面図、第
４図はその一部縦断正面図、第５図は旋回フレー
ムとクラムセルとの結合を解いた状態を示す一部
縦断側面図、第６図は旋回フレームとクラムセル
とを結合した状態を示す一部縦断側面図、第７図
は第５図のＡ−Ａ線断面図、第８図は第４図のＢ
−Ｂ線断面図、第９図はクラムセルガイド筒の一
部を示す正面図、第１０図は第９図のＣ−Ｃ線断
面図、第１１図はクラムセル側方押圧装置を示す
一部切欠正面図である。 図において、１は主フレーム、２は旋回フレー
ム、３はクラムセル、４は支持フレーム、５はク
ラムセル昇降部材、６は支承部材、７はストツ
パ、８は反力受部材、９は係合部材、１０は傾斜
リンク、１１は立坑、１２は環状支持部材、１３
は坑壁保護用下部筒体、１４は坑壁保護用上部筒
体、１５はグリツパ、１７はグリツパ移動用液圧
シリンダ、１８は昇降フレーム、１９は軸受、２
０は環状従動歯車、２１は旋回用駆動装置、２２
は駆動歯車、２５はクラムセルバケツト、２７は
バケツト開閉操作部材、２８はバケツト開閉用液
圧シリンダ、２９は開閉用リンク、３０はクラム
セル昇降用開口部、３１は昇降用液圧シリンダ、
３２はクラムセル昇降用開口部、３３は支承部材
ガイド溝、３４は支持シーブ、３５は支軸、３６
は長孔、３７は下降用ばね、３９は上部ピン、４
０は下部ピン、４２は巻上機、４３はワイヤロー
プ、４６は昇降移動装置、４７はチエーン、４８
は支承部材ガイド溝、５０はクラムセルガイド
筒、５１は掘削土貯溜ホツパ、５２はクラムセル
側方押圧用アーム、５３は揺動用液圧シリンダ、
５４は押圧用ローラ、５７は衝撃式ブレーカ、５
９はブレーカ揺動用液圧シリンダである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 立坑内において固定される主フレーム１に、
   旋回フレーム２が旋回自在にかつ昇降移動しない
   ように取付けられ、前記主フレーム１および旋回
   フレーム２の中央部を通つて昇降移動されるクラ
   ムセル３における支持フレーム４の上部には巻上
   機により昇降移動されるクラムセル昇降部材５
   が、相対的に昇降移動し得るように取付けられ、
   前記支持フレーム４には、クラムセル昇降部材５
   の下部の左右両側において左右方向に延長する支
   承部材６が固定され、前記旋回フレーム２の左右
   両側には、前記支承部材６を上方から嵌合載置す
   るストツパ７が設けられると共に、前記支承部材
   ６がストツパ７に嵌合載置されたとき支承部材６
   に対し直列に並ぶ反力受部材８が固定され、前記
   クラムセル昇降部材５と各支承部材６に摺動自在
   に嵌設された係合部材９の内端部とは、下部が外
   側に偏位するように傾斜する傾斜リンク１０を介
   して連結されていることを特徴とするクラムセル
   を有する立坑掘削装置。