JPH03107090A - 軟弱地盤に於けるマンホール用穴の掘削装置及びその装置を用いた掘削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、軟弱地盤に於けるマンホール用穴の掘削装
置及びその装置を用いた掘削方法に関するものであり、
特に、マンホール用穴の掘削日数を短縮すると共に残土
及び埋戻しの土量を減少させ、施工コストを低減するた
めの軟弱地盤に於けるマンホール用穴の掘削装置及びそ
の装置を用いた掘削方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来は、上下水道の配管のためのマンホールを設置する
ときには、作業員がマンホール用の穴を掘削するか、或
はパワーショベルカーにて掘削していた。

［発明が解決しようとする課題］ 作業員が円形のマンホール用の穴を掘削する際には、該
穴に土砂が崩落することを防止するため、該穴の壁面を
傾斜させて掘削する必要があり、又、小径なマンホール
を埋設するときには作業員の作業スペースが必要である
ので、マンホールよりも掘削穴が大となる。

一方、パワーショベルカーで掘削する際には、マンホー
ル用の穴を方形状に形成され、前述の場合と同様壁面を
傾斜させる必要があるので掘削穴が大となっていた。又
、いづれの場合に於ても、掘削穴の壁面に矢板等を立設
していわゆる「土留め」をする必要が生じ、その後マン
ホールを該穴に収容し、矢板等を取り外して埋戻作業を
行うことにより該マンホールを設置していた。依って、
マンホールの設置作業に多大な時間と労力を要し、更に
、狭隘な道路に於ては交通を著しく妨げることになる。

又、掘削穴が大となることから残土と埋戻しの土量が増
大し、施工コストを引き上げる原因となっていた。

そこで、軟弱な地盤に於てもマンホール用の穴の掘削作
業を簡素化し、且つ、マンホールと略同形の穴にて該マ
ンホールを設置できるようにして残土や埋戻しの土量を
減少させ、作業性の向上や工期の短縮及びコストを低減
すると共に、交通の妨げを改善するために解決せられる
べき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題
を解決することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記目的を達成するために提案せられたも
のであり、パワーショベルカーのアームに揺動自在にモ
ータを垂設し、該モータの駆動軸に駆動シャフトを下方
へ連設すると共に、該駆動シャフトの任意の位置にて脱
着自在な端板と、該端板に脱着自在な円筒状のカバーと
を設け、更に、該カバー内に収容可能なオーガのシャフ
トに前記駆動シャフトを挿入して、該オーガを駆動シャ
フトの任意の位置に取り付けられるように構成したこと
を特徴とする軟弱地盤に於けるマンポール用穴の掘削装
置及び、前記オーガをカバー内に収容して該オーガを前
記駆動シャフトの所定の位置に取り付け、前記モータの
駆動により該オーガを回転させて一定の深度まで掘削し
、次にオーガを前記カバーより上方へ引き抜き、該オー
ガ上の残土を掘削穴より排除した後、該カバーを前記端
板を介して駆動シャフトに取り付け、モータを駆動して
該カバーを回転し、前記オーガの掘削と略同一深度まで
該カバーを進行させ、順次所定の深度まで掘削すること
を特徴とする軟弱地盤に於けるマンホール用穴の掘削装
置を用いた掘削方法を提供せんとするものである。

［作用］ この発明は、パワーショベルカーのアームに揺動自在に
モータを取り付け、該モータの駆動軸に駆動シャフトを
連結している。そして、該駆動シャフトの任意の位置に
円筒状のカバーと、オーガとを取り付けられるように構
成している。そこで、軟弱地盤に於て、マンホール用の
穴を掘削する際には、先ず、オーガにより一定の深さま
で掘削し、次に残土を排除した後、カバーを回転させて
オーガの掘削した同一の深さまで該カバーを進行させる
。そして、順次所定の深度まで掘削する。然るときには
、前記カバーが土砂をシールドし、いわゆる土留めの作
用を為す。又、カバーとオーガとを交互に回転させるの
で、モータのトルクを小として該モータのコストを低減
することができると共に、可及的に小型のパワーショベ
ルカーに設置することができる。更に、人手を要さず掘
削作業を機械化して該作業を簡素化することができるの
で、以て工期を短縮し、又、施工コストの低減を図るこ
とができる。そして、該掘削穴は略マンポールと同径で
あることから残土及び埋戻しの土量が減少する。更に、
工事スペースも小となり、前述の工期短縮と相俟って該
工事による交通の妨げを改善することができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面の第１図乃至
第４図に従って詳述する。

図に於て（１）は掘削装置であり、第１図に示すよウニ
、パワーショベルカー（２）のアーム（３）の先端部に
該掘削装置（１）のモータ（４）を揺動自在に取り付け
て該掘削装置（１）を懸吊している。又、該掘削装置（
１）は前記モータ（４）と端板（５）及び円筒状の力／
−’−（６）並びにオーガ（７）より構成されている。

該モータ（４）はパワーショベルカー（２）のブーム（
８）又は前記アーム（３）と共に、レバー（９）の操作
により回動するように構成している。

ここで、前記掘削装置（１）について更に詳述すれば、
第２図に示すように、前記アーム（３）の先端部に第１
のプレートθｏ）Ｑｏ）の一端部がビンθ１）にて回動
自在に枢着され、他端部をビン（Ｌ６にて連結している
。更に、該ビン（ゆを第２のプレートθ専の上端部に挿
通すると共に、該第２のプレートθ■の下端部を１字状
に形成している。又、モータ（４）の上端部は正面視略
■字状に切欠され、その両側にビン（１１０を固設する
と共に、該ビン（ｋＯを前記第２のプレートθ専の下端
部に挿通している。斯くして、モータ（４）　１１パワ
ーシヨベルカー（２）のアーム（３）より揺動目在に取
り付けられる。

又、第３図に示すように、モータ（４）の駆動軸（ＦＪ
に断面視正方形の駆動シャツ）（＋１１９がボルト（ｒ
？）にて連結され、該駆動シャツ）　（＋１９に所定の
間隔を有して孔（日（日・・・が左右方向へ開穿されて
いる。一方、前記端板（５）は第３図及び第４図に示す
ように円形に形成され、上面に略三角形の羽ＣＦ’））
Ｃ＠・・・が立設されていると共に、中央部の上下方向
に前記駆動シャフト（１（Ｄと略同形の孔（ト）を開穿
している。更に、前記羽（１（１・・・間にはやや大径
の孔（２１）（２１）・・・が開穿され、且つ、該端板
（５）の外周縁部にフック＠（イ）・・・がピン峠カ・
・にて回動自在に枢着されており、該フック…か・・に
より前記カバー（６）を端板（５）に密嵌できるように
構成している。そして、該該端板（５）の上端部と前記
駆動シャフト（１→の孔（日とにビン（ハ）を挿通して
駆動シャフト００の任意の位置に該端板（５）を取り付
けられるように構成している。

又、前記カバー（６）は第３図に示すように、鋼管から
或は鉄板を円筒状にして形成されており、該カバー（６
）の上端部外周には鍔部（ロ）（ロ）が側方へ２段に突
設されている。更に、該カバー（６）の下端部を切欠し
、該切欠部に多数の爪（ハ）（ハ）・・・が固設されて
いる。該爪（ハ）（ハ）・・・は砂鉄で形成されている
と共にカバー（６）の側方へやや突設されている。この
爪（ハ）（ハ）・・・の上方であって、且つ、カバー（
６）の外周面には螺旋状のガイドライン（１）が突設さ
れており、該ガイドライン（ト）の上部のカバー（６）
前後に小径の孔（２″７５（２″／）が開穿されている
。

一方、前記オーガ（７）はシャフト（イ）と螺旋状の刃
（ト）から構成され、該刃（ト）はシャフト（イ）の下
部に巻装されると共に、該刃（ト）の下端部に爪■を突
設している。該爪（至）はカバー（６）の爪（ハ）（ハ
）・・・と同様の砂鉄によって形成されている。又、前
記シャフト（ト）の上端部から前記駆動シャツ）　（ｕ
９と略同形状の孔０１）が穿設されており、該駆動シャ
ツ）　（１１９を該孔（３１）に挿入し、オーガシャフ
ト（イ）の上端部左右方向に開穿した孔（至）と駆動シ
ャフト（１Ｇの孔（日とにビン（至）を挿通して該オー
ガ（７）を駆動シャフト（１０の任意の孔（日に固定で
きるように構成している。

而して、該掘削装置（１）を用いてマンホール用の穴を
掘削する際には、第１図及び第３図に示すように、パワ
ーショベルカー（２）を所定の位置まで進行させる。そ
して、前記駆動シャフトＯＱに端板（５）を取り付け、
該端板（５）の裏面にカバー（６）の上段の鍔部に）を
当接し、端板（５）のフック＠勾・・・とカバー（６）
の下段の鍔部に）とを係合させてカバー（６）を端板（
５）に固定する。又、前記オーガ（７）のシャフト（イ
）に該駆動シャフト（＋１１９を挿入して第３図に示し
たようにビン（至）にて該オーガ（７）を固定する。こ
のときは、該オーガ（７）の刃（ト）がカバー（６）内
から下方へ突出するように調整して、カバー（６）とオ
ーガ（７）とを駆動シャフトＯｅに取り付け、レバー（
９）を操作して掘削装置（１）を懸吊する。該掘削装置
（１）は前述したように揺動自在に取り付けられている
ので、自重により地面に対して正確なる垂直姿勢になる
。そして、掘削するマンホール用穴の中央部となる位置
にオーガ（７）の先端部を当接し、レバー（９）を操作
してモータ（４）を駆動することによりカバー（６）及
びオーガ（７）が回転し、該オーガ（７）の刃に）が地
盤（ロ）を掘削し始める。

該オーガ（ηが一定の深さまで進行した時点即ち、第５
図に示すように、オーガ（７）の刃（ト）が力／＜　−
（６）から突出された深さまで掘削した時点で一時モー
タ（４）の駆動を停止し、オーガ（７）及び力”−（６
）の回転を止める。そして、第６図に示すように端板（
５）のフック…か・・をカバー（６）の鍔部（ロ）から
取り外し、第１図に示したレバー（９）を操作してアー
ム（３）の先端部を上方へ移動し、駆動シャツ）　（Ｉ
ｌｌ）を上方へ引張することによりオーガ（７）を第１
段階の掘削穴（至）及びカバー（６）内より取り出すこ
とができる。このときは、オーガ（７）の刃（ト）上に
残土（１）が載積されており、該残土（１）をダンプカ
ー（図示せず）等に排出する。

次に第７図に示すように、端板（５）或はオーガ（７）
の駆動シャフト（＋１１９に対する取付位置を調整して
、オーガ（７）をカバー（６）より突出させずにカバー
（６）を端板（５）にフック＠に）・・・にて締結する
。そして、第８図に示すように、再び第１図に示したモ
ータ（４）を駆動し、カバー（６）及びオーガ（７）を
回転させる。

然るときは、オーガ（７）は空転すると共にカバー（６
）の下端部に設けた爪（ハ）（ハ）・・・が第１段階の
掘削穴（ト）の周縁部を削り乍ら地中へ進行し、該第１
段階の掘削穴（ト）の底面まで進行した時点で回転を停
止する。次に第９図に示すように、端板（５）とカバー
（６）との固定を解除し、該端板（５）を上部へ固定し
、第１図に示した前記モータ（４）を駆動する。このと
きは、カバー（６）は回転せずオーガ（７）のみが回転
し、該オーガ（力の刃（イ）が第１段階の掘削穴（ト）
の底面より掘削を始める。そして、第１０図及び第１１
図に示すように、オーガ（７）の刃（ト）上に載積した
残土（至）を排除した後、カバー（６）よりオーガ（７
）を突出させずにカバー（６）を端板（５）に固定し、
更にカバー（６）の爪（ト）（ハ）・・・にて第２段階
の掘削穴（ロ）縁部を削り取り乍ら該第２段階の掘削穴
（ロ）底面まで進行させる。

又、再び第８図に説明した作業を第２段階の掘削穴（ロ
）底面より行い、順次上述の作業を繰り返して所定の深
度まで掘削する。

この掘削作業中、第３図及び第１２図に示すように、カ
バー（６）の爪（ハ）（ハ）・・・は土砂を削り取ると
共にカバー（６）の摩耗を防止している。又、該爪（２
！９（ハ）・・・はカバー（６）の外周よりもやや側方
へ突設されているので、カバー（６）よりも掘削穴（至
）をやや大径に削り取り、該カバー（６）の外周面と掘
削穴（７）の内壁面との摩擦抵抗を小としてカバー（６
）の円滑なる進行を図っている。又、カバー（６）の下
部外周面に突設されたガイドライン（１）は前記型（ハ
）（ハ）・・・がカックー（６）の外側にて削り取った
土砂等を該力”−（６）の回動に伴って上方へ移動させ
る。そして、該ガイドライン（１）の上方に形成した孔
（：１Ｍ２ｆ）を介して該土砂をカバー（６）の内側へ
送り落とすことにより、この土砂がカバー（６）の外周
面と掘削穴（１）の内壁面とに圧迫されて密着すること
を防止し、前記重い（ハ）・・・と相俟って該カバー（
６）が地中へ進行する際の摩擦抵抗を低減している。又
、第３図に示したオーガ（７）の爪（１）は、該オーガ
（７）の刃（ト）が地盤（ロ）を掘削する際に該地盤（
ロ）を軟化するので、該刃（ト）にて容易に地盤（ロ）
を掘削できる。更に、岩盤或は大形の石等が掘削すべき
地盤（ロ）に存在した場合、該刃（ト）の切損を防止す
ると共にこの刃部の摩耗をも防止する。

斯くして、第１２図に示すように穿設された掘削穴（至
）内にはカバー（６）が挿入され、該力ｔ＜　−（６）
は土砂をシールドするいわゆる「土留め」としての役割
を果たす。そして、該カバー（６）内にマンホール（ロ
）を収容し、第１３図に示すようにこのカッ＜−（６）
と駆動シャツ）　（ＩＱに取り付けた端板（ら）とを固
定する。然る後、前記モータ（４）を作動させて掘削時
とは逆にカバー（６）を回転させ、一定の位置まで引き
上げた時点で埋戻し用の土砂（４（ｊ等を端板（５）の
孔（２＋）（２１）・・・よりマンホール（イ）の外周
面とカバー（６）の内側面との間に挿入する。そして、
順次埋戻し用の土砂（イ）等を挿入し乍らカバー（６）
を地中より引き上げる。このとき、特に軟弱地盤に於て
は、埋戻し用の土砂（至）を挿入せずにカバー（６）を
引き上げると、地盤（ロ）の土圧によりマンホール（イ
）が傾いたり、或は該掘削穴（ト）の周辺部の地盤にク
ラッカが入る等の問題が生じるので、これを防止するた
めに前述したカバー（６）の引き上げ作業を行う。斯く
して、マンホール（ロ）が地盤（ロ）に設置されるので
ある。

又、底の深いマンホールを設置する場合、先ず前述の掘
削作業を行い、前記カバー（６）が殆ど地中に埋設した
時点で第１４図に示すように他のカバー（６ａ）をボル
ト等にて連設し、且つ、前記駆動シャフト（ＩＥ；ｌに
代って全長の長い駆動シャフト（１６ａ）をモータ（４
）に連結して掘削作業を行う。又、カバー（６）及び（
６ａ）を引き上げるときは、他のカバー（６ａ）が地上
に引き上げられたときに、該他のカバー（６ａ）をカバ
ー（６）より取り外し、前記駆動シャフト（１６りを元
の駆動シャツｆ−（ＩＱに取り換えて再び引き上げ作業
を行うことにより、小型のパワーショベルカー（２）で
も底の深いマンホールを設置することができる。一方、
大型のパワーショベルカーが設置できる条件であれば始
めから駆動シャツ）　（１６ａ　）を使用し、カバー（
６）と（６ａ）とを連結して掘削作業を行っても良い。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種々
の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せら
れたものに及ぶことは当然である。

［発明の効果］ この発明は、上記一実施例に詳述したように、マンホー
ル用の穴を掘削することを機械化したので、該掘削作業
が簡素化して工期を著しく短縮すると共に、施工コスト
を低減することができる。

又、設置すべきマンホールと略同径にマンホール用の穴
を掘削することができるので、残土及び埋戻しの土ｍが
著しく減少し、前述の作業の簡素化と相俟ってコストを
低減できる。更に、工事スペースを小として工期の短縮
と相俟って、該工事による交通の妨げを改善することが
できる等正に著しい効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図はパワーショベル
カーに掘削装置を装着した状態を示す側面図、第２図は
モータの取付部位を示す一部切欠拡大正面図、第３図は
掘削装置の一部切欠拡大側面図、第４図は端板の平面図
、第５図は掘削装置にて地盤を掘削し始めた状態を示す
解説図、第６図は残土を排除する状態を示す掘削装置の
解説図、第７図はカバーが地中へ進行するための掘削装
置のセット状態を示す解説図、第８図はカバーが地中へ
進行した状態を示す掘削装置の解説図、第９図はオーガ
による第２段階目の掘削状態を示す同解説図、第１０図
は２段階目の残土を排出する状態を示す同解説図、第１
１図は２段階目にカバーが地中へ進行するための掘削装
置のセット状態を示す解説図、第１２図はカバー内にマ
ンホールを収容した状態を示す断面図、第１３図はカバ
ーを地中より引き上げる状態を示す要部の断面図、第１
４図は底の深いマンホール用の穴の掘削する状態を示す
掘削装置の解説図である。 （１）・・・・・・掘削装置 （２）・・・・・・パワーショベルカー（３）・・・・
・・アーム　　　　　（／Ｉ）・・・・・・モータ（５
）・・・・・・端板　　　　　　（６Ｈ６ａ）・・・・
・・カバー（７）・・・・・・オーガ　　　　　（１ツ
・・・・・・駆動軸（ＩＱ　（１６ａ　）・・・・・・
駆動シャフト（ト）・・・・・・シャフト　　　　（ハ
）＠（至）・・・・・・掘削穴（１）・・・・・・残土

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワーショベルカーのアームに揺動自在にモータ
   を垂設し、該モータの駆動軸に駆動シャフトを下方へ連
   設すると共に、該駆動シャフトの任意の位置にて脱着自
   在な端板と、該端板に脱着自在な円筒状のカバーとを設
   け、更に、該カバー内に収容可能なオーガのシャフトに
   前記駆動シャフトを挿入して、該オーガを駆動シャフト
   の任意の位置に取り付けられるように構成したことを特
   徴とする軟弱地盤に於けるマンホール用穴の掘削装置。
2. （２）前記オーガをカバー内に収容して該オーガを前記
   駆動シャフトの所定の位置に取り付け、前記モータの駆
   動により該オーガを回転させて一定の深度まで掘削し、
   次にオーガを前記カバーより上方へ引き抜き、該オーガ
   上の残土を掘削穴より排除した後、該カバーを前記端板
   を介して駆動シャフトに取り付け、モータを駆動して該
   カバーを回転し、前記オーガの掘削と略同一深度まで該
   カバーを進行させ、順次所定の深度まで掘削することを
   特徴とする請求項（１）記載の軟弱地盤に於けるマンホ
   ール用穴の掘削装置を用いた掘削方法。