JPH0547821Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、掘削装置、更に詳しくは、超高圧
送電線鉄塔基礎工事やその他の土木作業におい
て、柱体部（縦穴）を効率よく掘削する装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、超高圧送電線鉄塔基礎工事のための縦穴
を掘削する方法は、第１３図に示すように、油圧
パワーシヨベルの如き作業機械１におけるブーム
２の先端に、シリンダによる多段に伸縮するアー
ム９２を装着し、このアーム９２の下端にクラム
シエル形のバケツト９１を取付け、バケツト９１
の開閉とアーム９２の伸縮及び作業機械１の旋回
機能とブーム２の起伏動とにより、掘削と排土作
業を行なうことにより、縦穴A′を掘削するよう
にしていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、クラムシエルバケツト９１は伸縮ア
ーム９２の下端にピン９３で結合されているた
め、バケツト９１を地面に接地させたとき、バケ
ツト９１が地形によつて傾いてしまい、しかもピ
ン結合であるため、伸縮アーム９２の押し付け力
を有効に活用することができず、縦穴の掘削能率
が極めて悪いという問題がある。

また、一対のバケツト９１はシエルタイプで先
端部が平坦になつているため、硬い土質等では掘
削が困難である。

更に、縦穴A′の断面形状は第１１図ｂに示す
ように、通常円形であり、クラムシエルバケツト
９１は平面的に角形であるため、バケツト９１の
方向を自由自在に回転させて変更したいが、バケ
ツト９１を回転させる機構がないため、縦穴を効
率よく掘削することができないという問題があ
る。

この考案の課題は、上記のような問題点を解決
するため、種々の土質条件下において、縦穴を効
率よく掘削することができる掘削装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような課題を解決するため、この考案
は、アームと、このアームの下端に設けた旋回機
構と、この旋回機構の下部に取付けた掘削機構と
で構成され、前記掘削機構が、施回機構に取付け
る上部プレートの下部に、上端を上部プレートに
ピンで枢止して揺動自在となる下部プレートと、
上部プレートと下部プレートの間に取付けられ、
下部プレートの角度を可変とするシリンダとを配
置し、下部プレートの下部に先鋭状となる一対の
バケツトを開閉動自在に取付け、下部プレート上
にバケツト開閉用の駆動機と、バケツトに縦振動
のみを与える起振機を設けて形成されている構成
としたものである。

〔作用〕

作業機械に装着した伸縮式アームの下端旋回機
構に柱体部掘削機構を取付け、伸縮式アームの伸
縮と回動機構の回動及び柱体部掘削機構の作動で
掘削と排土を行なつて地中に柱体部を掘削する。

掘削時において、バケツトは先鋭状に形成され
ているため、地面に対するくい込み性が良く、し
かも起振機による縦振動の付与によつて効率よく
縦穴を掘削できる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

第１図と第２図のように、掘削装置は、油圧パ
ワーシヨベルの如き作業機械１のブーム２に取付
ける三段式の伸縮式アーム３と、このアーム３の
下端に設けた旋回機構４と、旋回機構４の下部に
各々着脱自在となるように取付ける柱体部掘削機
構５と、伸縮式第２アーム６と、この第２アーム
６の先端に取付ける拡底部掘削機構７及び転圧機
構とによつて構成されている。

上記伸縮式アーム３は、第３図に示すように、
第１の角筒１１と第２の角筒１２及び第３の角筒
１３を伸縮自在となるよう内外に順次嵌め合せ、
第２の角筒１２の上端部と第１の角筒１１の内部
とをシリンダ１４によつて結合し、第１の角筒１
１に対して第２の角筒１２がシリンダ１４の伸縮
によつて上下動するようになつている。

第２の角筒１２の上端部にプーリ１５を枢止
し、このプーリ１５に巻回したワイヤ１６の一端
を第３の角筒１３の上端に連結し、他端を第１の
角筒１１の下端に固定すると共に、第３の角筒の
上端部に枢止したプーリ１７にワイヤ１８の折り
返し部分を巻回し、このワイヤ１８の両端を第２
の角筒１２の下端に枢止したプーリ１９を介して
第１の角筒１１に固定し、シリンダ１４で第２の
角筒１２の昇降動させると、両ワイヤ１６と１８
の作用で第２の角筒１２に対して第３の角筒１３
が昇降動することになる。

上記第１の角筒１１は外面に固定したブラケツ
ト１９′を介して作業機械１におけるブーム２の
先端に揺動自在となるよう支持され、第１の角筒
１１とブーム２の間に設けたシリンダ２０で伸縮
式アーム３の起立角度を自由に変化させることが
できるようになつている。

従つて、伸縮式アーム３は、作業機械１に取付
けられた状態で第２及び第３の角筒１２，１３に
より下方に伸縮自在となり、ブーム２の起伏動と
シリンダ２０の伸縮により、全体の上下動及び前
後方向の角度変化が自由になる。

前記伸縮式アーム３における第３の角筒１３の
下端に設けられた旋回機構４は、第４図に示すよ
うに、第３の角筒１３の下端に設けたヒンジ２１
にベースプレート２２をピン２３で固定し、ベー
スプレート２２の下面に回動自在となるよう内歯
リング２４を設け、ベースプレート２２上に固定
した回転駆動機２５のピニオン歯車２６を上記内
歯リング２４と噛合させ、内歯リング２４の下面
にクイツクカプラー２７の一方を構成するブラケ
ツト２８を固定した構造になつており、回転駆動
機２５の起動でブラケツト２８が回動することに
なる。

前記柱体部掘削機構５は、第４図乃至第６図に
示すように、上部プレート３１の下面に対向状と
なる一対の側板３２，３２をピン３３で枢止し、
両側板３２，３２の下部に防振ゴム３４を介して
下部プレート３５を取付け、下部プレート３５の
下部に一対のバケツト３６，３６が配置されてい
る。

一対のバケツト３６，３６は、横面半円形で対
向縁を斜にカツトし、第６図の如く、先端部がＵ
字状の先鋭形状に形成され、相対向する両側の上
部をヒンジ３７で結合し、このヒンジ３７のピン
３８を下部プレート３５の軸受３９で支持し、第
５図の円錐形に閉じた状態から第４図の如く、円
筒状に開いた状態に、ヒンジ３７のピン３８を中
心に開閉自在となる。

両バケツト３６，３６の上端部両側にヒンジ４
０を介して上方に突出するリンク４１が連結さ
れ、両バケツト３６，３６におけるリンク４１，
４１の上端をピン４２で互に結合すると共に、下
部プレート３５上に立設した支柱４３の上端に揺
動リンク４４を枢止し、この一端を前記ピン４２
と連結すると共に、揺動リンク４４の他端が下部
プレート３５に取付けたシリンダ４５に連結さ
れ、このシリンダ４５の伸縮により、バケツト３
６，３６が開閉動することになる。

前記下部プレート３５上に、上下方向の振動の
みをバケツト３６，３６に伝達する起振機４６が
設置され、起振力を利用してバケツト３６，３６
の掘削性能を向上させるようにしている。

上記柱体部掘削機構５の上部プレート３１上に
は、クイツクカプラー２７の他方を構成する掛止
金具４７が固定され、掛止金具４７の一端に設け
たフツク４８をブラケツト２８のピン４９に掛止
し、掛止金具４７の他端を抜左式のピン５０で結
合することにより、旋回機構４の下部に柱体部掘
削機構５を着脱自在に取付けることができる。

なお、柱体部掘削機構５におけるバケツト３
６，３６は、断面形状を円形とし、円形穴の掘削
に適応するようにしたものを図示したが、角形穴
を掘削する場合、断面形状を角形にすればよい。

前記両側板３２，３２の下部を結合する横桟５
１と上部プレート３１がチルトシリンダ５２で結
合され、このシリンダ５２の伸長により、バケツ
ト３６，３６の角度を垂直状態から一方に傾斜さ
せることができるようになつている。

第４図乃至第６図の場合、一方バケツト３６の
外側下部に、ライナープレートＤの下部を掘削す
るための拡張掘削具１０１を着脱自在に取付けた
例を示している。

この拡張掘削具１０１は、バケツト３６の外側
で下部にアーム１０２をナツト１０３による締付
けで着脱自在に突設し、アーム１０２の先端に掘
削プレート１０４を固定すると共に、アーム１０
２の上面にライナープレートＤへ当接するガイド
杆１０５，１０５を立設した構造になつており、
両バケツト３６，３６を拡開させた第５図の状態
で掘削プレート１０４は垂直になり、ガイド杆１
０５，１０５をライナープレートＤの内面に当接
させた状態でバケツト３６，３６を下降させれ
ば、ライナープレートＤの下部にこのプレートＤ
の設置に必要な拡張掘りが正確に行なえることに
なる。

次に、伸縮式の第２アーム６は、第７図のよう
に、アンカー６１の途中に角度調整が自在となる
よう交差状に取付けられている。

アンカー６１は、上端のプレート６２上にクイ
ツクカプラーの他方を構成する掛止金具４７を固
定した上パイプ６３の下端にボルト式のジヨイン
ト６４を用いて下パイプ６５を伸縮可能に結合
し、下パイプ６５の下端に下方へ突出するセンタ
ーシヤフト６６を設けて形成され、センターシヤ
フト６６を縦穴の下面に固定したアンカーベース
プレート６７内に挿入するようになつている。

このアンカー６１は、クイツクカプラー２７に
よつて旋回機構４の下部に着脱自在に固定したと
き、旋回機構４の回転中心と同軸心状の配置にな
り、旋回機構４の起動により、軸心を中心に回動
することになる。

伸縮式第２アーム６は、外筒６８と内筒６９を
嵌合し、その内部に外筒６８と内筒６９を伸縮さ
せるシリンダ７０を組込み、外筒６８の外面にブ
ラケツト７１を軸方向に位置調整が自在となるよ
う固定して構成され、上記ブラケツト７１の上端
をアンカー６１における上パイプ６３の支持ブラ
ケツト７２にピン７３で枢止し、支持ブラケツト
７２とブラケツト７１の間に設けたシリンダ７４
の伸縮により、ピン７３を中心に揺動するようア
ンカー６１に取付けられている。

上記伸縮式第２アーム６における内筒６９の先
端側上面に揺動リンク７５が枢止され、内筒６９
上に取付けたシリンダ７６と揺動リンク７５の上
端を枢止連結し、更に揺動リンク７５の上端にリ
ンク７７を枢止連結し、このリンク７７と内筒６
９の先端に拡底部掘削機構７と転圧機構を着脱自
在に取付けることができるようになつている。

拡底部掘削機構７には、第７図に示すバケツト
７ａと、第８図に示す回転カツター７ｂと、第９
図に示す油圧ブレーカ７ｃ及び第１０図の振動プ
レート７ｄがあり、各々が内筒６９とリンク７７
の先端に対してピン７８，７９で相互に取替がで
きるように着脱自在に取付けられる。

上記カツター７ｂは、コーン形に形成され、駆
動機８０による回転とアンカー６１を中心とする
回動により、柱体部Ａの下端周囲に拡底部Ｂを同
軸心状に掘削すると共に、バケツト７ａは、同じ
く拡底部Ｂの掘削と土砂の排出を行ない、また、
油圧ブレーカ７ｃは岩盤の場合の掘削に用い、振
動プレート７ｄは軟弱地盤の締固めを行なう場合
に用いるものである。

なお、転圧機構は図示省略したが伸縮式第２ア
ーム６の内筒６９の先端に拡底部掘削機構７と同
様の手段で着脱自在に取付け、柱体部Ａ内を鉄塔
脚材等の埋設後に土砂で埋めて敷き固めて行くこ
とができる構造になつている。

また、上記した深礎拡底掘削装置を用いて柱体
部Ａ及び拡底部Ｂを掘削するとき、その深部を地
上にて監視できるよう、第２図に示すように、テ
レビカメラ８１とモニタテレビや画像処理装置８
２を用いた監視システムを併用すると、作業者が
穴部に入ることがなく掘削状況を確認することが
でき、安全面での対応を大幅に向上させることが
できる。

更に、深礎拡底掘削機械における、柱体部およ
び拡底部の掘削、排土を行なう各機構の操作は、
地上に設けたリモートコントロール操作盤、制御
盤を通して電磁弁を切替え作動させ、リモートコ
ントロール方式によつて行なうものである。

この考案の掘削装置は上記のような構成であ
り、次に掘削工法を説明する。

先ず、第１図のように、作業機械１のブーム２
における先端に伸縮式アーム３を装着し、このア
ーム３の第３の角筒１３の下端に旋回機構４を介
して柱体部掘削機構５を装着し、伸縮式アーム３
の伸縮と傾斜及び旋回機構４による掘削機構５の
回動等によつて柱体部Ａを掘削する。

柱体部Ａの掘削時において、柱体部掘削機構５
は両バケツト３６，３６を開き、起振機４６を起
動させて起振させながら、地中に突込み、この後
バケツト３６，３６を閉じ、伸縮式アーム３を縮
めて掘削機構５を上昇させ、更に、ブーム２の起
伏と作業機械１の旋回機構を利用し、所定の場所
へバケツト３６，３６を移動させ、バケツト３
６，３６を開いて排土する。

このとき、バケツト３６，３６を起振させる
と、バケツト３６，３６からの土の剥れが向上す
る。

なお、柱体部Ａの掘削時において、柱体部掘削
機構５のバケツト３６，３６は、開いた状態で断
面円筒形に形成されているので、第１１図ａのよ
うに、柱体部Ａの円筒断面のどの位置にでもバケ
ツト３６，３６を容易に設置することができ、第
１１図ｂに示した従来の角形シエルバケツト９１
を用いた掘削に比べ、柱体部Ａの内周仕上げ掘削
が円滑に能率よく行なえるという利点がある。

なお、旋回機構４に取付けた振動バケツト３６
に簡易フツクを装着しておくと、柱体部Ａの掘削
後のライナプレートＤの設置や軽量機材の運搬を
行なうことができる。

前記柱体部Ａの掘削後、柱体部Ａの下部周囲に
拡底部Ｂを掘削するため、柱体部掘削機構５に代
えてアンカー６１と伸縮式第２アーム６をクイツ
クカプラー２７で旋回機構４に装着し、第２アー
ム６の内筒６９の先端に、用途及び土質に応じた
拡底部掘削機構７を取付ける。

拡底部Ｂの掘削を行なうには、柱体部Ａの底面
でセンター位置にアンカーベースプレート６７を
設置し、伸縮式アーム３を垂直に保持した状態で
下方に伸長させ、アンカー６１の下端センターシ
ヤフト６６をアンカーベースプレート６７の中心
孔６７ａに挿入してアンカー６１をセンタリング
する。

アンカー６１に所定の傾斜角度で固定した伸縮
式第２アーム６の先端に取付けた拡底部掘削機構
７を、伸縮式第２アーム６を伸長させて柱体部Ａ
の周囲に進入させ、掘削機構７の作動とアンカー
６１のセンターを中心とする回動とによつて、高
能率で均質な断面の拡底部Ｂを掘削する。なお、
アンカー６１は掘削機構７による先端作業時の反
力受けとなる。

拡底部Ｂの掘削において、通常の地盤であれ
ば、拡底部Ｂの形状に合うよう形成した回転カツ
ター７ｂを用い、回転させたカツター７ｂを貫入
後、旋回機構４を回転させることにより、柱体部
Ａと同軸心状の拡底部Ｂを掘削する。

また、拡底部掘削途上に岩盤等がある場合に
は、回転カツター７ｂに代えて油圧ブレーカ７ｃ
を使用すると共に、拡底部Ｂの仕上げや排土に
は、バケツト７ａを使用し、軟弱地盤の場合は掘
削底盤部を振動プレート７ｄで締固めて仕上げ、
第２図に示すような柱体部Ａと拡底部Ｂからなる
縦穴が完成する。

完成した縦穴に対して第１２図のように鉄塔脚
材Ｃを埋設後、転圧機構を用い、縦穴を土砂で埋
めて敷き固める。

〔効果〕

以上のように、この考案によると、縦穴を掘削
するとき、限られた作業域内周でより効果的な作
業が可能になり、起振機の装着及び伸縮式アーム
への直結により、各地層による土質変化に対し、
十分対応できる掘削能力を持つことになり、縦穴
を効率よく安全に掘削することができる。

また、掘削機構を、シリンダで下部プレートを
角度可変とし、下部プレートの下部に先鋭状のバ
ケツトを取付け、下部プレート上に、バケツト開
閉用の駆動機と、バケツトに縦振動のみを与える
起振機を設けて形成したので、バケツトの開閉や
角度可変及び振動付与に必要な部材のすべてが上
下のプレート間に納まり、掘削機構のコンパクト
化が図れると共に、下部プレートによつてバケツ
トだけの角度変更が可能になり、縦穴の拡底堀り
が円滑に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る掘削機構の縦穴掘削状
態を示す説明図、第２図は同じく拡底部の掘削状
態を示す説明図、第３図は伸縮式アームの収縮状
態を示す拡大断面図、第４図は掘削バケツトの正
面図、第５図は同上の開いた状態を示す正面図、
第６図は同上の側面図、第７図乃至第１０図は拡
底部掘削機構の異なつた例を示し、第７図はバケ
ツトの場合の正面図、第８図は回転カツターの場
合の正面図、第９図は油圧ブレーカの場合の正面
図、第１０図は振動プレートの場合の正面図、第
１１図ａとｂは縦穴掘削時の本考案と従来例を示
す横断平面図、第１２図は完成した基礎の縦断面
図、第１３図は従来の掘削装置を示す説明図であ
る。 １……作業機械、２……ブーム、３……伸縮式
アーム、４……旋回機構、５……柱体部掘削機
構、６……伸縮式第２アーム、７……拡底部掘削
機構、３１……上部プレート、３５……下部プレ
ート、３６……バケツト、４１……リンク、４５
……シリンダ、４６……起振機、５２……シリン
ダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アームと、このアームの下端に設けた旋回機構
   と、この旋回機構の下部に取付けた掘削機構とで
   構成され、前記掘削機構が、旋回機構に取付ける
   上部プレートの下部に、上端を上部プレートにピ
   ンで枢止して揺動自在となる下部プレートと、上
   部プレートと下部プレートの間に取付けられ、下
   部プレートの角度を可変とするシリンダとを配置
   し、下部プレートの下部に先鋭状となる一対のバ
   ケツトを開閉動自在に取付け、下部プレート上に
   バケツト開閉用の駆動機と、バケツトに縦振動の
   みを与える起振機を設けて形成されている掘削装
   置。