JPH08218422A - 変断面掘削用地中掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 左右のカッタードラムをそれぞれ独立して拡
開縮小させることによって掘削加工の自由度を増すこと
ができる変断面掘削用地中掘削機を提供する。 【構成】 この発明による変断面掘削用地中掘削機は、
縦孔内に昇降可能に吊下されるガイドフレーム１と、ガ
イドフレーム１の下端に左右揺動可能に支承された一対
のアーム６と、各アーム６の先端に回転自在に支持さ
れ、前記フレーム側部からの切削面の突出量が前記アー
ムの傾き量に応じて変化するカッタードラム７と、一端
をアーム７の揺動端に結合し、他端をガイドフレーム１
側に結合し一対のアーム６を各別に揺動させる一対の油
圧シリンダ８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、変断面を掘削する際
に用いられる地中掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ハイドロフレーズ掘削機は、縦
孔内に昇降可能に吊下されるガイドフレームの下端左右
に互いに内側に向けて回転するカッタードラムを固定的
に配置したもので、各カッタードラムにより地盤を掘削
し、掘削ズリ及び泥水の混合物をフレームの下端中央に
開口した揚泥管を通じて地上部に排出するようにしてい
る。

【０００３】したがって、この種の掘削機によって掘削
される縦孔の断面は縦方向に連続した直線状をなしてい
る。一方、工種によっては、拡底杭や、串形杭のような
変断面形状の縦孔を開けたり、既存地中埋設物などの地
中障害物を避けつつその上部或いは下部を掘削する必要
がある場合も多い。

【０００４】そこで、このような場合には、様々な掘削
幅に対応する複数の掘削機を予め用意しておき、掘削機
の段取り替えを行なうことによって掘削を行うことが一
般に行われているが、段取り替えが煩雑でこれに手間取
ると作業能率の低下要因となる。

【０００５】この種の不具合を解決するために、本出願
人は、例えば特開平６−１２８９６０号公報に示す掘削
機を開発した。このものは、左右一対のカッタードラム
を水平に保ちつつ回転軸と直交方向に偏位させて拡張掘
削をおこなうもので、シリンダに連結したロッドと、カ
ッタードラムを支持した揺動フレームとを左右対称なリ
ンクアームで連結し、ロッドの昇降により二つの揺動フ
レームを同時に左右対称に揺動させて拡開縮小させる構
造であり、通常の掘削状態から必要部位のみを左右対称
に拡開掘削できる利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造にあっては、カッタードラムが左右対称に拡開縮小し
てしまうため、例えば一方の側面のみを拡開掘削するこ
とはできず、例えば掘削予定部の片側のみに存在する地
中障害物を避けて通常の掘削を行うとともに、該障害物
の下部を拡開掘削しようとした場合には、地中障害物が
ない側も拡開掘削されてしまうという欠点があった。ま
た逆に、片側に該種障害物が存在する場合には、その反
対側を拡開掘削することができないという欠点もある。

【０００７】この発明は以上の問題を解消するものであ
って、その目的は、左右のカッタードラムをそれぞれ独
立して拡開縮小させることによって掘削加工の自由度を
増すことができる変断面掘削用地中掘削機を提供するも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、地盤中に昇降可能に吊下されるガイド
フレームと、該ガイドフレームの下端に左右揺動可能に
支承された一対のアームと、各アームの揺動端に回転自
在に支持され前記フレーム側部からの突出量が該アーム
の傾きに応じて変化するカッタードラムと、前記一対の
アームを各別に揺動させる一対の駆動手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】以上の構成によれば、各駆動手段の伸長収縮動
作に応じて、各カッタードラムを独立してガイドフレー
ムの側部より突出させることにより、双方拡開掘削、或
いは片側拡開掘削のいずれにも対応できる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳
細に説明する。図１はこの発明に係る地中掘削機を示す
正面図である。

【００１１】図における掘削機は、クレーンなどに吊下
されて地盤中に供給されるガイドフレーム１を備えたも
のでガイドフレーム１は、鉄骨を縦長長方形に組立てる
とともに、その間に配置された各水平鉄骨間をトラス組
によって補強したガイドフレーム部１ａと、ガイドフレ
ーム部１ａの下部に一体化された掘削部支持フレーム１
ａとからなっている。

【００１２】ガイドフレーム部１ａの上下両側及び図示
省略するが前後面にはこれの位置修正と荷重の一部を支
えるための複数の反力板２が左右及び前後対称的に配置
されている。各反力板２は図示しない油圧シリンダ（駆
動手段）によって左右に突出し、反力板２の突出量を制
御することでフレーム１は縦孔内に鉛直かつ縦孔との間
で所定の間隙を保って支持される。なお、この反力板２
の最大突出量は後述する各カッタードラム７の拡開量に
応じて設定されている。

【００１３】ガイドフレーム部１ａの内部中央には揚泥
ポンプ３が配置され、このポンプ３の下部は前記支持フ
レーム１ｂの下端中央を貫通して配置された揚泥管４に
接続され、上部側は図示しない排泥ホースなどと連結
し、ポンプ３の駆動により揚泥管４を通じて取り入れた
掘削ズリ及び泥水の混合物を地表部に排出する。

【００１４】前記支持フレーム１ｂの先端部両側にはそ
れぞれピン５を介して一対のアーム６が揺動可能に支持
され、それぞれの先端にカッタードラム７を回転可能に
取付けている。カッタードラム７はその外周に多数の掘
削ビットを植設したもので、内部には図示しない油圧駆
動モ―タが設けられ、これらを互いに矢印方向に示す内
側に回転動作させることにより縦孔を掘削する。

【００１５】さらに、支持フレーム１ｂ内には一対の油
圧シリンダ８の上端が固定され、その先端に出没可能に
突出するプランジャー８ａを平リンクレバー９を介して
それぞれ前記各アーム６に連結している。

【００１６】平リンクレバー９の上端には一端を支持フ
レーム１ｂに揺動可能に支持されたガイドリンク１０の
揺動端が連結されており、この揺動端にはガイドピン１
１が突設され、このピン１１は支持フレーム１ｂの前後
面に設けた図示しないカバ―に形成されたガイド孔１２
に係合させ、揺動時におけるガイドとしている。

【００１７】したがって、プランジャー８ａの没入状態
では、アーム６は内側に傾動して引き上げられ、カッタ
ードラム７は支持フレーム１ｂの下端内側に引き寄せら
れる結果、その掘削幅を最小とする。なお、この最小掘
削幅における外側掘削面は支持フレーム１ｂの外側から
僅かに突出し、内側掘削面は互いに相手側カッタードラ
ム７及び揚泥管４と干渉しない位置に設定される。

【００１８】また、プランジャー８ａを突出させた状態
ではアーム６は外側に傾動し、カッタードラム７は支持
フレーム１ｂの外側に拡開し、その掘削幅を広げること
になる。

【００１９】以上の各カッタードラム７及び前記油圧シ
リンダは図示しない油圧ホースを通じて地上部に接続
し、地上部に設けた制御室からのリモートコントロール
によって各別にその回転制御及び拡開，縮小の制御がな
され、またその掘削状況は深度計や各カッタードラム７
の拡開量を計測するための機器を通じて順次モニタされ
る。

【００２０】図２（ａ）〜（ｄ）は以上の掘削制御によ
り掘削された杭形状を示しており、まず（ａ）は拡底杭
２０を示すもので、この場合には、地下のある深度まで
は各カッタードラム７同士を引き寄せた状態に固定し、
フレーム１の外形に沿った通常の直線掘削を行ない、拡
底部分に至ったら掘削しつつ順次カッタードラム７同士
を拡開する制御を行なうことで一般部１ａの両側底部に
テーパ状に拡開した拡底部２０ｂを形成した拡底杭２０
を得ることができる。

【００２１】なお、このテーパ形状は各油圧シリンダ８
の制御の態様に応じて形状の自由度があり、例えば一般
部２０ａの片側にのみ形成できることは勿論である。

【００２２】（ｂ）は串形杭２１を示すもので、この場
合には各カッタードラム７を引き寄せた状態の通常掘削
した後フレーム１の下降を停止し、この状態で各カッタ
ードラム７を拡開させつつ掘削し、次いでフレーム１を
下降させつつ拡開掘削を行ない、ある程度まで下降した
ら再び通常掘削に復帰させる制御を行なうことによって
一般部２１ａの両側に多数の拡開部２１ｂを形成した串
形杭２１を得ることができる。なお、一般部２１ａの片
側に拡開部２１ｂを交互にも形成できることも勿論であ
る。

【００２３】（ｃ）は地中障害物に対応した杭２２を示
し、掘削位置近房に例えば高圧ケーブル管路などの障害
物Ａがある場合において、この埋設位置及び深度等を測
定した後、障害物Ａの近傍を通常掘削し、次いで障害物
Ａの下部に至ったならば一方のカッタードラム７のみを
拡開して障害物Ａの埋設位置下部を拡開掘削したもの
で、障害物Ａの下部において一般部２２ａの一側部に拡
開部２２ｂを形成した杭２２が得られる。障害物Ａ自体
もこの拡開部２２ｂによって安定した埋設状態に保持さ
れる。

【００２４】（ｄ）は、高速拡幅掘削した杭２３を示す
もので、まず掘削抵抗の少ない通常掘削により一般部２
３ａを所定深度まで掘削し、孔底部に至ったら、各カッ
タードラム７を拡げて掘削しつつフレーム１を引き上げ
る作業を行なうことにより、一般部２３ａの孔壁は切り
崩され、拡幅部２３ｂが地上面に至るまで順次形成され
る結果、カッタードラム７の拡開量に応じた幅の杭２３
が早期に得られることになる。

【００２５】

【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、この発明にかかる変断面掘削用地中掘削機にあって
は、各駆動手段の伸長収縮動作に応じて、各カッタード
ラムを独立してガイドフレームの側部より突出させるこ
とにより、双方拡開掘削、或いは片側拡開掘削のいずれ
にも対応でき、掘削加工の自由度をより高めることがで
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による変断面掘削用地中掘削機を示す
正面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は同地中掘削機によって掘削さ
れた各種杭の形状を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ ガイドフレーム ６ アーム ７ カッタードラム ８ 油圧シリンダ（駆動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 真弘 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤中に昇降可能に吊下されるガイドフ
   レームと、該ガイドフレームの下端から左右方向に揺動
   可能に支承された一対のアームと、各アームの揺動端に
   回転自在に支持され前記フレームの側部からの突出量が
   該アームの傾きに応じて変化するカッタードラムと、前
   記一対のアームを各別に揺動させる一対の駆動手段とを
   備えたことを特徴とする変断面掘削用地中掘削機。