JPH0473325A - 立坑掘進装置 - 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］ この発明は立坑掘進装置に関するものであり、特に、ケ
ーソン工法に於ける立坑掘進装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のケーソン工法による立坑の構築はオーブンケーソ
ン工法やニューマチックケーソン工法が知られている。

オーブンケーソン工法はケーソンの底部全面を開放し、
クラムパケットによりケーソン内の地盤を掘削、排出し
て該ケーソンを所定の位置まで沈下させ、立坑を構築す
る。

ニューマチックケーソン工法は、ケーソンの下方に作業
室を設け、該作業室に圧縮空気を送って気圧を上昇させ
て地下水等の水を該作業室より排除していた。そして、
作業員が該作業室に入って該ケーソンの下方の地盤を掘
削して該ケーソンを沈下させ、立坑を構築する。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来のオーブンケーソン工法はクラムパケット
をケーソン内に投下して地盤を掘削し、該クラムパケッ
トを引き上げてクラムパケット内の土砂を排出する。従
って、地盤を掘削した後に排出するため工程が直列的で
長い工期を要する。

一方、ニューマチックケーソン工法においては作業員が
掘削するため、掘削制御が容易に行え、又、掘削と排土
とを並行して行うことができる。

しかし、人手で掘削するため多大な時間と労力を要する
。更に、高気圧内での作業には限界があり、立坑施工が
制限されると共に作業員はケーソン病等の虞れ及び危険
を伴う。

又、双方とも掘削する面積をケーソン底部よりも拡大す
ることができず、例えば−側のケーソンと地盤との摩擦
係数のみが大となった場合にはケーソンが傾斜して沈下
する等の施工精度の問題を生じる。

そこで、立坑の構築に際してケーソンの沈設を無人化、
機械化して労力の低減及び安全性の向上並びに工期の短
縮を図ると共に、施工精度を向上するために解決される
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。

Ｕ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、リンク機構や回転シャフト等にて構成した掘
削機のアーム基部をケーソン下部に固定して該ケーソン
底部の開放部より下方へ突設すると共に、該アームの先
端部にモータ等により駆動するカッタを設けて該カッタ
がケーソンの下方を自在に移動できるように構成すると
共に、該ケーソンの下部に該ケーソンの下方へ泥水を圧
送する送泥口と前記カッタに泥水を汲み上げる排泥口と
を備えたことを特徴とする立坑掘進装置を提供せんとす
るものである。

［作用コ この発明は掘削機のアームをリンク機構及び回転シャフ
トにて構成し、該アームの先端に設けたカッタがケーソ
ンの下方を移動しながら地盤を掘削する。又、該掘削に
より生じた土砂は送泥口により圧送される泥水により液
化、スラリー化されカッタの排泥口より排出される。

従って、ケーソンは地盤の掘削に伴って沈下される。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を別紙添付図面の第１図及び
第７図に従って説明する。図に於て（１）はケーソンで
あり、第１図に示すように、該ケーソン（１）の下部に
掘削機（２）が設けられている。該掘削機（２）は該掘
削機（２）の固定ビーム（３）をケーソン（１）下部の
内側面に圧接して取り付けられている。該固定ビーム（
３）はジヤツキ（図示せず）が内装され伸縮自在に構成
されている。該固定ビーム（３）の中央には該掘削機（
２）のアーム（４）の回転シャフト（５）が枢着されて
いる。即ち、第１図及び第２図に示すように該回転シャ
フト（５）は固定ビーム（３）の中央に固設した旋回装
置（６）に軸支され、且つ、水平方向へ旋回されると共
に、ケーソン底部（１ａ）の開口部（７）より該回転シ
ャフト（５）が垂設されている。該回転シャフト（５）
の下端部には第１のアーム（８）の中央部が枢着され、
該第１のアーム（８）の先端部に第２のアーム（９）の
基部を枢着している。該第２のアーム（９）の基部には
側部に突設部Ｑｏ）が形成されてあり、該突設部００）
にリンクアーム０１）が枢着されている。

又、前記第１のアーム（８）の先端部よりやや後方に三
角状のドラッグリンク（■の一端部を枢着すると共に、
該ドラッグリンク（勢の他端部にリンクアーム（１１）
の一端部を枢着している。更に、回転シャフト（５）の
上部には油圧シリンダ（１■の基部が枢着され、該油圧
シリンダ（１等のシリンダーロッド（紛を前記第１のア
ーム（８）の後部に枢着している。そして、該油圧シリ
ンダ（＋３の伸縮により該第１のアーム（８）を上下回
動できるように構成している。又、該第１のアーム（８
）の後部には他の油圧シリンダ（１ツの基部が枢着され
てあり、該油圧シリンダ０つのシリンダーロッド（１０
を前記ドラッグリンク（１のの中央部に枢着して油圧シ
リンダ（１ツにより第１のアーム（８）に対して第２の
アーム（９）を上下方向へ回動できるように構成してい
る。一方、第２のアーム（９）の先端部にはカッタ（０
に固設したブラケット（日の一端部を枢着している。更
に、該第２のアーム（９）の中間部に固設したブラケッ
ト（鴎にドラッグリンク（イ）が枢着され、前記カッタ
（ロ）のブラケット（０の上端部と該ドラッグリンク（
イ）の先端部とにリンクアーム（２＋）の両端部を枢着
している。又、該第２のアーム（９）の基部には油圧シ
リンダ（至）が枢着されてあり、該油圧シリンダ（２）
のシリンダーロッド（ハ）を前記ドラッブリンク（イ）
の先端部に枢着して該油圧シリンダ（至）の伸縮により
前記カッタ（■をＬ下に回動できるように構成している
。該カッタ（のはギヤボックス勉）の上方ヘモータ（ハ
）を設けると共に、該ギヤボックス（ロ）の下方に刃（
Ｅ）を水平方向回転自在に設けて構成され、該モータ（
ハ）を駆動することによりギヤボックス（ロ）内のギヤ
（図示せず）を介して刃（Ｅ）を回転する。斯くして第
１図及び第３図に示すように掘削機（２）はアーム（４
）の回転シャフト（５）の操作及び夫々の油圧シリンダ
θ■（■（至）の操作によりカッタ（０を上下、左右、
前後へ如何なる方向へも移動することができるように構
成されると共に、該アーム（４）を拡縮自在に構成して
いる。一方、図示はしないが地上には泥水処理設備が設
けられ、該泥水処理設備より前記ケーソン底部（Ｉａ）
の下面まで送泥管（イ）を延設して送泥０勾を形成して
いる。そして、該送泥口（財）より泥水をケーソン（＋
）の下方へ圧送できるように構成している。又、前記カ
ッタ（のの中央下部には排泥口（イ）が設けられ、前記
固定ビーム（３）の上方に設けた排水ポンプ（ト）を作
動することにより泥水を該排水口（４）から排水管［相
］（３１）及びロータリージヨイント（２）等を介して
前記泥水処理設備に排泥できるように構成している。尚
、図中符号（ハ）はケーブルであり、ケーブル（至）は
カッタ（７）の駆動、回転シャフト（５）の旋回及び排
水ポンプ勾の作動並びに夫々の油圧シリンダ（ＩＩ　（
Ａ）＠のソレノイド（図示せず）の作動のための動力線
であり、（ロ）は制御信号を送るケーブルである。そし
て、（３２ａ）（３２ｂ）はこれらケーブル＠（ロ）の
ロータリージヨイントであり、又、（ハ）はケーブル（
ハ）（ロ）のコネクタ、（イ）は油圧ポンプユニットで
ある。又、（イ）はカバーであって、該カバー（ロ）は
固定ビーム（３）の下部に固設されると共に、該カバー
（ロ）の周縁部にケーソン底部（１１）の開口部（７）
内周面に対峙する係止溝（３７ａ）を形成している。そ
して、該係止溝（３７ａ）にエアチューブ（至）を嵌入
して該開口部（７）の内周面に圧接し、該カバー（イ）
とエアチューブ（至）とにて開口部（７）を被蔽してい
る。

而して、立坑を構築する際には、第４図に示すように、
地表の地盤（イ）を掘削して該掘削地盤（ロ）上にケー
ソン（＋）の下部を構築する。尚、図中（Ｄ）は土留め
である。そして、第５図に示すように、予め掘削機（２
）の固定ビーム（３）及びアーム（４）を収縮し、該ア
ーム（４）をケーソン底部（１ａ）の開口部（７）より
下方へ挿通する。このアーム（４）の収縮の状態は第２
図の油圧シリンダ０■を伸長して第１のアーム（８）を
立設状態とする。そして、油圧シリンダ０→を伸長して
第２のアーム（４）を下方へ回動すると共に、油圧シリ
ンダ（ハ）を伸縮してカッタ（ｒｔ）を上方へ回動する
ことによりアーム（４）が折り畳まれて収縮する。

そして、固定ビーム（３）のジヤツキを伸長し、掘削機
（２）を固定する。

次に、第１図に示すように、前記アーム（４）にてカッ
タ（のを移動させながらケーソン（１）の下方を全面に
及んで掘削する。この掘削の際、送泥口Ｑ力より泥水を
圧送し、地盤を掘削して発生する土砂を液化、或はスラ
リー化してカッタ（のの排泥口（イ）より排出する。又
、送泥管（イ）に設けたコントロールバルブ（７）によ
り掘削スペース（４１）内の泥水圧を調節することがで
きる。一方、地上では、該ケーソン（１）の上端部に型
枠（４２）を設けて順次ケーソン（１）の壁体（１ｂ）
が構築される。従って、ケーソン（１）は下降しながら
延設される。尚、図中符号（４３）はケーソン（１）内
に注入されたバラスト水であって、該バラスト水（４３
）によりケーソン（１）の荷重を大として、該ケーソン
（＋）の円滑な下降を図っている。

そして、第６図に示すように、該ケーソン（１）が所定
の深度まで延設された後に、前記固定ビーム（３）を収
縮して掘削機（２）の固定を解除する。更に、該掘削機
（２）のアーム（４）を前述と同様に収縮して折り畳み
、揚重機等にて該掘削機（２）を回収する。

斯くして、第７図に示すようにトレミ管（４４）をケー
ソン（１）内に挿入して前記掘削スペース（４１）及び
開口部（７）にコンクリートを打設し、立坑を構築する
。

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。

［発明の効果コ この発明は上記一実施例に詳述したように、ケーソンの
下方をカッタにて掘削し、該掘削により発生する土砂を
送泥口より圧送する泥水にて液状或はスラリー状にして
排泥口より排泥できるように構成しているので、ケーソ
ンの下降構築を無人化、機械化して大深度の立坑の工事
であっても、ケーソン病等の虞れを排除することができ
ると共に、労力の低減、工期の短縮を図ることができる
。

又、ケーソン下部を掘削する掘削機のアームを拡縮自在
に構成しているため、該アームを地上にて組み立ててケ
ーソンの底部に取り付け、或は分解することなく地上へ
回収することができる。而も、該アームの先端部に設け
たカッタは該アームによりケーソンの下方を移動自在に
構成しているので、例えば地盤の硬面を集中的に掘削す
ること等により該地盤掘削の効率を向上することができ
る。又、該掘削機はケーソンの下方をいかなる形状にも
掘削できるので、平面視四角形成は円形又は多角形等の
ケーソンに装着して使用することができ汎用性を拡大す
る。更に、ケーソンの下方の掘削面積等を調節すること
により該ケーソンと地盤との摩擦係数等を調整して該ケ
ーソンの傾斜を防止することができるので、該ケーソン
を垂直に構築して施工精度を向上することができる。

一方、掘削機のアーム先端部に設けたカッタは小径な刃
を回転させて地盤を掘削するため、小なる動力にて地盤
の掘削が可能となって；ストの低減にも寄与できる等正
に著しい効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示し、第１図はケーソンに掘
削機を装着して該ケーソンを延設している状態を示す一
部切欠断面図、第２図は同一部切欠拡大断面図、第３図
は掘削機のアームを収縮した状態を示す要部の拡大断面
図、第４図は地上にケーソン下部をセットした状態を示
す断面図、第５図はケーソン下部に掘削機をセットした
状態を示す一部切欠断面図、第６図はケーソンの構築後
掘削機を回収する状態を示す一部切欠断面図、第７図は
構築したケーソンの下方及び開口部にコンクリートを打
設する状態を示す一部切欠断面図である。 （１）・・・・・・ケーソン （２）・・・・・・掘削機 （８）・・・・・・第１のアーム Ｑ　＋）・・・・・・リンクアーム （ｒ？）・・・・−・カッタ Ｑｆ）・・・・・・送泥口 （１ａ）・・・・・・ケーソン底部 （５）・・・・・・回転シャフト （９）・・・−・・第２のアーム （■・・・・・・ドラッグリンク （ト）−・・・・−モータ （イ）・・・・・・排泥口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　リンク機構や回転シャフト等にて構成した掘削機のア
   ーム基部をケーソン下部に固定して該ケーソン底部の開
   放部より下方へ突設すると共に、該アームの先端部にモ
   ータ等により駆動するカッタを設けて該カッタがケーソ
   ンの下方を自在に移動できるように構成すると共に、該
   ケーソンの下部に該ケーソンの下方へ泥水を圧送する送
   泥口と前記カッタに泥水を汲み上げる排泥口とを備えた
   ことを特徴とする立坑掘進装置。