JPH052061B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はニユーマチツクケーソン等の作業室で
用いられるニユーマチツクケーソン用土砂掘削装
置に関するものである。

（従来の技術） ケーソンは通常、地上で鉄筋コンクリートで作
製され、かつ所定の場所に設置され、地山の土砂
を掘削・排出しながら、ケーソン本体の自重で所
定の支持地盤まで沈下させている。

このようなケーソンは短形や円形等の形状で構
成されており、最近、その下部に設けられた作業
室の天井に走行レールを設け、この走行レールに
掘削装置を移動可能に取り付け掘削し、作業室内
を無人化することが行われている。

この場合、作業室内をくまなく掘削するには、
その天井に取り付ける走行レールに曲率半径を持
たせ、その走行レールに沿つて掘削装置を移動さ
せる必要もある。

(1) しかして、掘削装置を移動させる走行車輪に
駆動力を伝えるものとして、実公昭48−17448
号公報のものが提案されている。

(2) また、走行車輪を駆動しないで走行させるも
のとしては、ラツクとピニオンまたはチエーン
等を使用した実公昭54−35521〜22号公報のも
のが提案されている。

(3) これら、上記走行車輪は１本の軸に左右側の
車輪が固定されたものが提案されている。

(4) また、従来の掘削機、特に天井走行型にあつ
てはシヨベル型のものが多く使用されている （発明が解決しようとする課題） (1) しかしながら、実公昭48−17448号公報に示
されるように、走行車輪に直接駆動力を伝える
タイプのものでは、曲線部で内側と外側とのレ
ール長さの違いから円滑な走行が困難であり、
また、ケーソンが傾いた場合は車輪の摩擦力に
よる駆動だけでは走行が困難となることも考え
られる。

(2) ラツクとピニオンあるいはチエーンによる駆
動では、曲率半径をもつレールの場合において
困難となり、これを可能にするためには高価な
装置を使用しなければならない。

(3) １本の車軸の両側に車輪を固定したものにお
いては、曲率半径のあるレールの場合には走行
不能となる。

(4) 従来の掘削装置を天井走行用に用いたものに
あつては、粘性度の高い土砂等では剥離しにく
い。

等の欠点があつた。

本発明は、上記した諸点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、直線やゆるやかな
カーブはもとより曲率半径の小さいレールでも、
また、ケーソンの傾きに対しても容易に走行し得
る簡易構成のニユーマチツクケーソン用土砂掘削
装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明では、 (1) 地中に沈設するニユーマチツクケーソンの作
業室天井に固設された一対の走行レールと、こ
れらの走行レールの少なくとも一方に設けられ
た、天井面に対し略直角をなす歯面を持つギヤ
と噛合し、かつモータによつて回転駆動するピ
ニオンギヤを有する走行駆動装置と、この走行
駆動装置を介して走行し、かつ下方に旋回可能
な掘削装置を備えた走行本体と、この走行本体
に対し回動可能に軸支された走行車輪部と、こ
の走行車輪部に設けられ、かつ前記走行レール
を抱持し、略水平方向に転動可能な複数の糸巻
型車輪とを備えた構成とし、上記目的を達成し
ている。

(2) また、地中に沈設するニユーマチツクケーソ
ンの作業室天井側に固設された一対の走行レー
ルと、これらの走行レールの少なくとも一方に
設けられ、天井に対し略直角をなす歯面を持つ
ギヤと噛合し、かつモータによつて回転駆動す
るピニオンギヤを有する走行駆動装置と、この
走行駆動装置を介して走行し、かつ下方に掘削
装置を備えた走行本体に車輪をレールの曲率に
合わせて配設され、前記走行レールを抱持し、
略水平方向に転動可能な複数の糸巻型車輪とを
備えた構成とし、上記目的を達成している。

(3) また、地中に沈設するニユーマチツクケーソ
ンの作業室天井側に固設された一対の走行レー
ルと、これらの走行レールの少なくとも一方に
設けられ、天井に対し略直角をなす歯面を持つ
ギヤと噛合し、かつモータによつて回転駆動す
るピニオンギヤを有する走行駆動装置と、この
走行駆動装置を介して走行し、かつ下方に掘削
装置を備えた走行本体に、走行レールに沿つて
車輪が配設され、前記走行レールを抱持し、略
水平方向に転動可能な複数の糸巻型車輪とを備
えた構成として上記目的を達成している。

(4) また、上記(1)，(2)または(3)において、掘削装
置は前記走行本体に対し、旋回自在に構成され
ると共に、伸縮自在であつて上下に起伏自在な
ブームを有し、かつこのブーム先端には地山を
掘削する回転自在なバケツトが設けられ、この
バケツトを有する先端ブームはそのブーム軸を
略中心として自在に回転する回転部に設けた構
成とし、上記目的を達成している。

（作用） 本発明では、走行駆動装置を有する走行本体に
対し回動可能とした走行車輪部を設け、この走行
車輪部を回動するように構成した場合、走行車輪
部が回動するため、曲率半径を持つ走行レールで
あつてもスムースに走行できるようにしている。

また、走行車輪部には走行レールを抱持し、か
つ転動自在な糸巻型車輪を設け、この糸巻型車輪
は走行レールの上下を挟んで押えているととも
に、走行本体の水平方向の動きを規制しているた
め、このような簡単な構成と車輪から独立した駆
動装置によつてケーソンが傾いていてもスムース
に走行させることができるようにしている。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例を示すもので、図
中１は、例えば円形、楕円形、小判形等の形状の
ケーソン本体、２はその側壁下方に形成された刃
口、３はスラブ、３ａは作業室４の天井面で、こ
の天井面には略エ字状をなし、かつ直線または適
宜の曲率半径又は直線を有する一対のレールベー
ス５₁，５₂が堅固に設けられている。また、これ
らのレールベース５₁，５₂の下端にはそれぞれ走
行レール６₁，６₂が固設され、これらの走行レー
ル６₁，６₂の何れか少なくとも一方の内側には天
井面に対し略直角に配置されたギヤ６ａが形成さ
れ、走行レール６₁の一部はいわゆるリングギヤ
として機能するように構成されている。

７は走行駆動装置８を有する走行本体である。
走行駆動装置８は油圧モータ９およびその駆動軸
に取付けられ、かつ第２図に示すように上記ギヤ
６ａと噛合するピニオンギヤ１０とを備えてい
る。この場合、油圧モータ９は走行本体７または
走行車輪部１１のフレーム１２に適宜の取付手段
を介して固設されている。

第３図は走行本体７の前後に旋回座１３を介し
回動可能に走行車輪部１１が設けられた状態を示
す概略平面図を示す。走行車輪部１１は平面が略
矩形をなすフレーム１１ａを有し、このフレーム
１１ａの両端には、第１図および詳しくは第４図
に示すように、略コ字状の走行車輪支持部１１ｂ
が形成され、この走行車輪支持部１１ｂには軸１
４ａを介し適数個の糸巻型車輪１４が枢着されて
いる。この糸巻型車輪１４は糸巻の形状をなすも
ので、その本体１４ｂの上下にはそれぞれ円板状
をなす上フランジ１４ｃと下フランジ１４ｄとが
形成され、本体１４ｂの外周は走行レール６₁，
６₂の外周に対し転動自在に接触しているととも
に、各フランジ１４ｃ，１４ｄは走行レール６₁，
６₂の外側の上下面側に位置し、走行レール６₁，
６₂の上下を挟んで押えている。なお、本体１４
ｂによつて走行車輪部１１、ひいては走行本体７
の水平方向の動きを規制しているが、走行レール
６₁，６₂の外側と本体１４ｂの外周との間に支障
のない範囲で僅かな隙間があつても良いことは勿
論である。

次に再び第１図に戻り掘削装置およびその旋回
装置について説明する。

走行車輪部１１のフレーム１１ａの下面には第
１の旋回ベアリング１５が設けられ、この旋回ベ
アリング１５の可動側には円板形の走行フレーム
１６が設けられている。

また、走行フレーム１６の下面には旋回リング
ギヤ１７が固定してある。この旋回リングギヤ１
７の下面側は第２の旋回ベアリング１８が設けて
あつて、この旋回ベアリング１８の可動側には旋
回フレーム１９が前記旋回リングギヤ１７に対し
回転可能に取り付けてある。また、旋回フレーム
１９には旋回用モータ２０が固定されてあつて、
この旋回用モータ２０の駆動軸には旋回用ピニオ
ン２１が設けてある。この旋回用ピニオン２１前
記旋回リングギヤ１７に噛み合されていて、旋回
用モータ２０の回転により旋回用ピニオン２１は
旋回リングギヤ１７の周辺を転動するように構成
されている。したがつて、旋回用ピニオン２１の
前記転動は旋回フレーム１９を旋回ベアリング１
８の回転中心を中心として旋回させることにな
る。

また、走行本体７の下部には上記旋回装置を介
し掘削装置２２が取り付けられている。この掘削
装置２２は、第１図に示すように、旋回フレーム
１９に固定された取付板２３の係合部２３ａを介
して掘削装置２２の伸縮ブームケース２４が回動
可能に取り付けられている。この伸縮ブームケー
ス２４の前方には支持部２４ａが設けてあり、こ
の支持部２４ａには前記旋回フレーム１９と連結
されたブームシリンダ２５が設けてある。このブ
ームシリンダ２５の作動により前記伸縮ブームケ
ース２４は、前記係合部２３ａの軸を支点として
上下方向に揺動される構造、つまり起伏自在にな
つている。また、伸縮ブームケース２４には伸縮
ブーム２６が摺動可能に設けてあり、伸縮ブーム
２６は、例えば油圧等によつて前記伸縮ブームケ
ース２４から突出・収納自在に摺動移動される。
また、この伸縮ブーム２６の先端には回転部２７
を介して先端ブーム２８が設けられている。

前記回転部２７は先端ブーム２８を半径方向に
回転させるもので、つまり、ブーム軸を中心とし
て自在に回転させるもので、第５図に示すような
構造になつている。すなわち、伸縮ブーム２６の
先端にはフランジ２９が固定されており、このフ
ランジ２９の周辺部にはボルト３０を介して外輪
３１が設けてある。一方、先端ブーム２８の端面
にはフランジ３２が固定されており、このフラン
ジ３２の周辺部にはボルト３３を介して内輪３４
が設けてある。この内輪３４と前記外輪３１とは
ボールを介して回転自在に取り付けてある。この
内輪３４の内径にはギヤ３５が設けてあつてこの
ギヤ３５にはピニオンギヤ３６が噛み合わされ、
このピニオンギヤ３６は前記伸縮ブーム２６のフ
ランジ２９に取り付けられた油圧モータ３７の回
転軸に取り付けられている。回転部２７は上述の
構成によるもので、油圧モータ３７を回転するこ
とにより先端ブーム２８はギヤ３５を介して伸縮
ブーム２６に対して回転される。この先端ブーム
２８には、第１図に示した、バケツトシリンダ３
８によつて作動されるバケツト３９が設けてあ
る。

上述の構成にてなるニユーマチツクケーソン用
土砂掘削装置の作動について、第９図および第１
０図を参照して説明する。

ニユーマチツクケーソン等の作業室天井に設け
られた走行レール６₁および６₂に懸下された走行
本体７は、この走行本体７に設けた前述の走行駆
動装置８によつて所定の位置へ走行される。次
に、旋回用モータ２０の作動によつて掘削装置２
２を所定の方向に向かせ、ブームシリンダ２５を
作動させて先端ブーム２８を下げ、伸縮ブームケ
ース２４内の伸縮ブーム２６を出入させ、かつ必
要に応じバケツト３９の角度をバケツトシリンダ
３８によつて調節しながら掘削する。この掘削時
に回転部２７を作動させてバケツト３９を反転さ
せて操作することもできる。このように、本発明
のニユーマチツクケーソン用土砂掘削装置は、走
行レールの設けてある作業室内であれば、何処へ
でもスムースに移動できるとともに、掘削装置２
２をどの方向へも対応できるようにしてある。

第６図は本発明の第２実施例を示すもので、こ
の実施例では走行本体７に走行レール６₁，６₂の
曲率に対応した曲率半径をもつた走行車輪部１１
Ａを一体に構成し、走行本体７上に走行駆動装置
８を設けたことに特徴を有している。この実施例
では曲率半径をもつた走行レールに沿つてスムー
スに装置を走行せることができる。なお、他の構
成、作用については前述の実施例と同様である。

第７図は本発明の第３実施例を示すもので、走
行本体７に対し直線的に走行車輪部１１Ｂが一体
となつて構成され、走行レール６₁，６₂が直線部
分が多いものや、曲率半径が大きく、ゆるやかな
カーブしかないものに対応できるようにしてい
る。

この実施例では走行車輪部１１Ｂが一体であつ
て直線的になつているので、装置の製造コストが
多少安くなる利点がある。

その他の構成、作用は前述の実施例と同様であ
る。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、 (1) 地中に沈設するニユーマチツクケーソンの作
業室天井に固設された一対の走行レールと、こ
れらの走行レールの少なくとも一方に設けられ
た、天井面に対し略直角をなす歯面を持つギヤ
と噛合し、かつモータによつて回転駆動するピ
ニオンギヤを有する走行駆動装置と、この走行
駆動装置を介して走行し、かつ下方に旋回可能
な掘削装置を備えた走行本体と、この走行本体
に対し回動可能に軸支された走行車輪部と、こ
の走行車輪部に設けられ、かつ前記走行レール
を抱持し、略水平方向に転動可能な複数の糸巻
型車輪とを備えた構成としたため、走行レール
を曲率の小さい曲線としても走行本体をスムー
スに走行させることができ、かつ走行レールに
糸巻型車輪がいわゆる遊嵌状態でもつて取付け
られているため、ケーソンが傾いたり、振動に
対しても安定して走行本体を走行させることが
できる効果がある。

(2) また、地中に沈設するニユーマチツクケーソ
ンの作業室天井側に固設された一対の走行レー
ルと、これらの走行レールの少なくとも一方に
設けられ、天井に対し略直角をなす歯面を持つ
ギヤと噛合し、かつモータによつて回転駆動す
るピニオンギヤを有する走行駆動装置と、この
走行駆動装置を介して走行し、かつ下方に掘削
装置を備えた走行本体に車輪をレールの曲率に
合わせて配設し、かつ前記走行レールを抱持す
ると共に、略水平方向に転動可能な複数の糸巻
型車輪とを備えた構成としたため、上記効果に
加え、車輪をレールの曲率に合わせたので、よ
り曲がりやすく曲線の走行がスムースとなる。

(3) また、地中に沈設するニユーマチツクケーソ
ンの作業室天井側に固設された一対の走行レー
ルと、これらの走行レールの少なくとも一方に
設けられ、天井に対し略直角をなす歯面を持つ
ギヤと噛合し、かつモータによつて回転駆動す
るピニオンギヤを有する走行駆動装置と、この
走行駆動装置を介して走行し、かつ下方に掘削
装置を備えた走行本体に、走行レールに沿つて
車輪を配設し、かつ前記走行レールを抱持し、
略水平方向に転動可能な複数の糸巻型車輪とを
備えた構成としたものでは、構成が簡素であ
り、製造コストを低減することができる。

(4) また、上記(1)，(2)または(3)において、掘削装
置は前記走行本体に対し、旋回自在に構成され
ると共に、伸縮自在であつて上下に起伏自在な
ブームを有し、かつこのブーム先端には地山を
掘削する回転自在なバケツトが設けられ、この
バケツトを有する先端ブームはブーム軸を中心
として自在に回転する回転部に設けた構成とし
たものでは、上記効果に加え、バケツトを任意
の位置に回転させたり、反転させたりでき、シ
ヨベルをホウとして使用することが可能である
ばかりでなく、バケツトの土砂の積込みが確実
に見え、かつ粘着土に対しても効果的な排出を
行うことができ、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の作業室の内部を
示す説明図、第２図は同上の走行レールと走行駆
動装置との関係を示す説明図、第３図は走行本体
と走行車輪部の概略平面図、第４図は糸巻型車輪
と走行レールとの関係を示す説明図、第５図は掘
削装置の回転部の内部構成図、第６図は本発明の
第２実施例、第７図は本発明の第３実施例を示
す。 ４……作業室、５₁，５₂……レールベース、６
_１，６₂……走行レール、６ａ……ギヤ、７……走
行本体、８……走行駆動装置、９……油圧モー
タ、１０……ピニオンギヤ、１１，１１Ａ，１１
Ｂ……走行車輪部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地中に沈設するニユーマチツクケーソンの作
   業室天井に固設された一対の走行レールと、これ
   らの走行レールの少なくとも一方に設けられた、
   天井面に対し略直角をなす歯面を持つギヤと噛合
   し、かつモータによつて回転駆動するピニオンギ
   ヤを有する走行駆動装置と、この走行駆動装置を
   介して走行し、かつ下方に旋回可能な掘削装置を
   備えた走行本体と、この走行本体に対し回動可能
   に軸支された走行車輪部と、この走行車輪部に設
   けられ、かつ前記走行レールを抱持し、略水平方
   向に転動可能な複数の糸巻型車輪とを備えたこと
   を特徴とするニユーマチツクケーソン用土砂掘削
   装置。 ２ 地中に沈設するニユーマチツクケーソンの作
   業室天井側に固設された一対の走行レールと、こ
   れらの走行レールの少なくとも一方に設けられ、
   天井に対し略直角をなす歯面を持つギヤと噛合
   し、かつモータによつて回転駆動するピニオンギ
   ヤを有する走行駆動装置と、この走行駆動装置を
   介して走行し、かつ下方に掘削装置を備えた走行
   本体に車輪をレールの曲率に合わせて配設し、か
   つ前記走行レールを抱持すると共に、略水平方向
   に転動可能な複数の糸巻型車輪とを備えたことを
   特徴とするニユーマチツクケーソン用土砂掘削装
   置。 ３ 地中に沈設するニユーマチツクケーソンの作
   業室天井側に固設された一対の走行レールと、こ
   れらの走行レールの少なくとも一方に設けられ、
   天井に対し略直角をなす歯面を持つギヤと噛合
   し、かつモータによつて回転駆動するピニオンギ
   ヤを有する走行駆動装置と、この走行駆動装置を
   介して走行し、かつ下方に掘削装置を備えた走行
   本体に、走行レールに沿つて車輪を配設し、かつ
   前記走行レールを抱持すると共に、略水平方向に
   転動可能な複数の糸巻型車輪とを備えたことを特
   徴とするニユーマチツクケーソン用土砂掘削装
   置。 ４ 前記掘削装置は前記走行本体に対し、旋回自
   在に構成されると共に、伸縮自在であつて上下に
   起伏自在なブームを有し、かつこのブーム先端に
   は地山を掘削する回転自在なバケツトが設けら
   れ、このバケツトを有する先端ブームはそのブー
   ム軸を略中心として自在に回転する回転部に設け
   られた、請求項１，２または３記載の特徴を有す
   るニユーマチツクケーソン用土砂掘削装置。