JPH0849252A - 掘削残土排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 立坑底部等の掘削残土の排出を容易に行い得
る掘削残土排出装置を提供する。 【構成】 スクリュー羽根7bを有し長軸が垂直方向とな
る第１シャフト6bと、スクリュー羽根7aを有し長軸が斜
め方向となる第２シャフト6aとを自在継手９で連結し、
油圧モータ１により第１シャフトと第２シャフトを回転
し、自在継手付近に補助羽根８を設け、第１シャフトと
第２シャフトの外周にパイプ5a,5b を配置し、第２シャ
フトの下端付近のパイプに開口とホッパー10を設け、か
つ、第１シャフトの上端付近のパイプに排土孔12を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄塔など大型基礎の掘
削時に発生する掘削残土の排出又は搬出を行う掘削残土
排出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄塔など大型基礎の掘削時に発生
する掘削残土の排出又は搬出を行う掘削残土排出装置と
しては、図３に示すような構成の装置が知られていた。
すなわち、図３に示すように、この掘削残土排出装置２
００は、立坑Ｈの坑底などに集積された掘削残土Ｍを、
移動式のクレーン３２のワイヤ３５の下端に取付けたバ
ケット３７をクレーン３２により立坑Ｈの坑底まで降下
させ、バケット３７自体により残土Ｍをすくい上げた
り、作業員がスコップ等の道具を使用することにより残
土Ｍをバケット３７内に入れる。次に、残土Ｍを満載し
たバケット３７をクレーン３２により立坑Ｈの上部へ引
き上げ、地上の所定位置に設けた残土置場に仮置きし、
その後図示しないダンプトラック等により所定場所へ搬
出する。そして、上記の作業を間欠的に繰り返し、立坑
Ｈ内の掘削残土Ｍを坑外へ排出するのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の掘
削残土排出装置においては、掘削残土Ｍの排出にあた
り、バケット３７の動きが垂直方向のみであるため、ワ
イヤの昇降時に掘削残土Ｍやバケット３７が落下する場
合もあり、坑底で作業する作業員の安全の問題があっ
た。また、立坑Ｈの掘削断面が小さい場合には、立坑内
に挿入しうるバケットの数には限界があり、バケット数
を増やして全体の搬出速度を向上させるには限界があっ
た。また、上記従来の掘削残土排出装置は、バケットの
吊上げ、吊り下ろしの時間以外の作業時間、例えば、立
坑上端にまで吊上げたバケットをクレーンにより地上の
残土置場まで運搬し、バケット内の残土を下ろすなどの
作業の時間を短縮するにもおのずと制限があり、それ以
上の作業効率の向上が困難であった。さらに、例えば掘
削残土の地質が粘性土の場合などでは、バケットへの積
み込み、バケットからの荷下ろしの段階で、工具やバケ
ットの表面に残土が粘着し、それを剥す作業が加わり、
残土排出作業時間がさらに長くなる、という問題もあっ
た。本発明は、上記の問題点を解決するためになされた
ものであり、立坑底部等の掘削残土の排出を容易に行い
得る掘削残土排出装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願の第１の発明に係る掘削残土排出装置は、スク
リュー羽根を有し長軸が垂直方向となるように設けた第
１シャフトと、スクリュー羽根を有し長軸が斜め方向と
なるように設けた第２シャフトとを自在継手で連結し、
駆動源により前記第１シャフトと第２シャフトを回転可
能に構成するとともに、前記自在継手付近に補助羽根を
設け、前記第１シャフトと第２シャフトの外周に密閉筒
を配置し、前記第２シャフトの下端付近の前記密閉筒に
開口を設けるとともに当該開口に連通する掘削残土投入
用ホッパーを設け、かつ、前記第１シャフトの上端付近
の前記密閉筒に開口を設け排土孔として構成される。ま
た、本願の第２の発明に係る掘削残土排出装置は、スク
リュー羽根を有し長軸が垂直方向となるように設けた第
１シャフトと、スクリュー羽根を有し長軸が斜め方向と
なるように設けた第２シャフトとを備え、第１駆動源に
より前記第１シャフトを回転可能に構成するとともに第
２駆動源により前記第２シャフトを回転可能に構成し、
前記第１シャフトと第２シャフトの外周に密閉筒を配置
し、前記第２シャフトの下端付近の前記密閉筒に開口を
設けるとともに当該開口に連通する掘削残土投入用ホッ
パーを設け、かつ、前記第１シャフトの上端付近の前記
密閉筒に開口を設け排土孔として構成される。

【０００５】

【作用】上記構成を有する本願の第１の発明によれば、
立坑等の底部などの掘削残土は、ホッパーに投入された
後、密閉筒内に入るが、ホッパー付近の密閉筒及び第２
シャフトが斜め方向に設けられているので、残土の取り
込み量が大幅に向上する。そして、密閉筒内に入った掘
削残土は、第２シャフト表面のスクリュー羽根により斜
め上方に搬送される。また、パイプの屈曲部に自在継手
部を設けたため、シャフトの回転力が自在に伝達され
る。また、上記自在継手部付近には補助羽根が設けられ
ているので、屈曲した自在継手部での掘削残土の搬送が
停滞することがなく、掘削残土は円滑に第１シャフト方
向へ搬送され、排土孔から地表へ排出される。また、上
記構成を有する本願の第２の発明によれば、立坑等の底
部などの掘削残土は、ホッパーに投入された後、密閉筒
内に入るが、ホッパー付近の密閉筒及び第２シャフトが
斜め方向に設けられているので、残土の取り込み量が大
幅に向上する。そして、密閉筒内に入った掘削残土は、
第２シャフト表面のスクリュー羽根により斜め上方に搬
送される。また、上記第２シャフト上部には第２駆動源
が設けられ第２駆動源により第２シャフトを駆動してい
るので、パイプ屈曲部での掘削残土の搬送が停滞するこ
とがなく、掘削残土は円滑に第１シャフト方向へ搬送さ
れ、排土孔から地表へ排出される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図１は、本発明に係る掘削残土排出装置の第１
実施例の構成を示した図である。

【０００７】図に示すように、この掘削残土排出装置１
０１は、立坑Ｈの崩落防止部材であるライナー３４の上
部あるいは地表に支持部材４ａ，４ｂによって固定され
円筒断面を有しその下端が立坑Ｈの坑底部に斜め下方に
屈曲した密閉筒である金属製パイプ５を備えている。

【０００８】上記のパイプ５の下端５ａ付近には立坑Ｈ
内の掘削残土Ｍを取り入れるホッパー１０が設けられて
おり、ホッパー１０の下端は開口し、パイプ５ａに連通
している。また、パイプ５内には、このパイプ内で回転
可能なシャフトが設けられており、パイプの垂直部５ｂ
には第１シャフトである垂直シャフト６ｂが、パイプの
下端部５ａには第２シャフトである斜め方向シャフト６
ａが、それぞれ設置されている。

【０００９】上記のシャフト６ａ，６ｂの表面には、そ
の一端から他端にかけて連続螺旋状にスクリュー羽根７
ａ，７ｂが設けられている。そして、上記シャフト６ｂ
の上端には歯車３が設けられており、駆動源である油圧
モータ１からの動力がチェーン２によって歯車３に伝え
られ、シャフト６ｂをパイプ５ｂ内で回転させるように
構成されている。このシャフト６ｂの回転により、スク
リュー羽根７ｂもパイプ５ｂ内で回転する。

【００１０】また、上記のシャフト６ｂの下端と、シャ
フト６ａの上端は、自在継手９により接続されており、
上記の油圧モータ１による回転駆動力は、この自在継手
９を介してシャフト６ａに伝達される。また、上記のシ
ャフト６ｂの下端付近と、シャフト６ａの上端付近に
は、それぞれ補助羽根８，…，８が設けられている。

【００１１】次に、上記の掘削残土排出装置１０１の動
作について、残土排出作業順序により説明する。まず、
油圧モータ１を駆動すると、動力はチェーン２と歯車３
によりシャフト６ｂに伝えられ、自在継手９によりシャ
フト６ａに伝えられる。これにより、各シャフト表面の
連続螺旋状のスクリュー羽根７ａ，７ｂもパイプ内で回
転する。

【００１２】この状態で、ホッパー１０に立坑Ｈの坑底
部の掘削残土Ｍを、コンベア（図示せず）等により連続
的に投入する。ホッパー１０に投入された掘削残土Ｍ
は、下方の屈曲状パイプ５ａ内に入り、連続螺旋状のス
クリュー羽根７ａにより斜め上方へ搬送される。この掘
削残土排出装置１０１は、パイプとシャフトの下端部を
斜め方向に向けたことにより、ホッパー１０から投入さ
れた残土Ｍを効果的に搬送することができる。この場
合、パイプ５ａ内を搬送される掘削残土Ｍは、スクリュ
ー羽根７ａにより、パイプ５ａ内でコーン状になる。

【００１３】上記の自在継手９部に到達したコーン状の
掘削残土Ｍは、自在継手付近に設置された補助羽根８，
…，８がスクリュー羽根の回転円弧とは異なる不規則な
円弧で回転することによりかき乱され、小塊となり、垂
直パイプ部５ｂ内へ入る。この補助羽根８，…，８は、
特に掘削残土Ｍが砂質土の場合に、パイプ内での残土の
動きが少なくなってスクリュー羽根のトルクが上がり残
土がパイプ内に停滞することを有効に防止する。

【００１４】垂直パイプ部５ｂ内へ入った小塊状の掘削
残土Ｍは、連続螺旋状のスクリュー羽根７ｂにより垂直
上方へ搬送される。パイプ５ｂの上端には、排土孔１２
が開口しており、掘削残土Ｍはこの排土孔１２から地表
へ排出される。この場合、排土孔１２の下方にコンベア
（図示せず）等を設けておき、所定の残土置場まで搬送
し集結するようにしてもよい。

【００１５】次に、本発明の第２実施例を図面にもとづ
いて説明する。図２に示すように、この掘削残土排出装
置１０２は、立坑Ｈの崩落防止部材であるライナー３４
の上部あるいは地表に支持部材４ａ，４ｂによって固定
され円筒断面を有しその下端が立坑Ｈの坑底部に斜め下
方に屈曲した密閉筒である金属製パイプ５を備えてい
る。

【００１６】上記のパイプ５の下端５ａ付近には立坑Ｈ
内の掘削残土Ｍを取り入れるホッパー２４が設けられて
おり、ホッパー２４の下端は開口した切欠部２５となっ
ており、パイプ５ａに連通している。また、パイプ５内
には、このパイプ内で回転可能なシャフトが設けられて
おり、パイプの垂直部５ｂには第１シャフトである垂直
シャフト６ｂが、パイプの下端部５ａには第２シャフト
である斜め方向シャフト６ａが、それぞれ設置されてい
る。上記の第１シャフト６ｂと第２シャフト６ａとは、
パイプの屈曲部で分離している。

【００１７】上記のシャフト６ａ，６ｂの表面には、そ
の一端から他端にかけて連続螺旋状にスクリュー羽根７
ａ，７ｂが設けられている。そして、上記シャフト６ｂ
の上端には歯車３が設けられており、第１駆動源である
油圧モータ１からの動力がチェーン２によって歯車３に
伝えられ、シャフト６ｂをパイプ５ｂ内で回転させるよ
うに構成されている。このシャフト６ｂの回転により、
スクリュー羽根７ｂもパイプ５ｂ内で回転する。

【００１８】また、上記シャフト６ａの上部にはパイプ
５ａの外部からシャフト６ａに動力を伝えるための歯
車、チェーン車、又はスプロケット等の動力伝達装置２
３が設けられており、第２駆動源である油圧モータ２１
からの動力がチェーン２２によって動力伝達装置２３に
伝えられ、シャフト６ａをパイプ５ａ内で回転させるよ
うに構成されている。このシャフト６ａの回転により、
スクリュー羽根７ａもパイプ５ａ内で回転する。このよ
うに構成することにより、パイプ５ａ内で残土Ｍを搬送
するための強力なトルクが生じ、残土Ｍを取り込む量が
大幅に向上した。

【００１９】次に、上記の掘削残土排出装置１０２の動
作について、残土排出作業順序により説明する。まず、
油圧モータ１を駆動すると、動力はチェーン２と歯車３
によりシャフト６ｂに伝えられる。これにより、シャフ
ト６ｂ表面の連続螺旋状のスクリュー羽根７ｂもパイプ
５ｂ内で回転する。また、油圧モータ２１を駆動する
と、動力はチェーン２２と動力伝達装置２３によりシャ
フト６ａに伝えられる。これにより、シャフト６ａ表面
の連続螺旋状のスクリュー羽根７ａもパイプ５ａ内で回
転する。

【００２０】この状態で、ホッパー２４に立坑Ｈの坑底
部の掘削残土Ｍを、コンベア（図示せず）等により連続
的に投入する。ホッパー２４に投入された掘削残土Ｍ
は、下方の屈曲状パイプ５ａ内に入り、連続螺旋状のス
クリュー羽根７ａにより斜め上方へ搬送される。この掘
削残土排出装置１０２は、パイプとシャフトの下端部を
斜め方向に向けたことにより、ホッパー１０から投入さ
れた残土Ｍを効果的に搬送することができる。

【００２１】この場合、パイプ５ａ内を搬送される掘削
残土Ｍは、スクリュー羽根７ａにより、パイプ５ａ内で
コーン状になるが、パイプ５ａの上部付近に設置された
油圧モータ２１と動力伝達装置２３により大きなトルク
で回転することにより、垂直パイプ部５ｂの方向へ容易
に搬送される。この油圧モータ２１と動力伝達装置２３
は、特に掘削残土Ｍが砂質土の場合に、パイプ内での残
土の動きが少なくなってスクリュー羽根のトルクが上が
り残土がパイプ内に停滞することを有効に防止する。し
たがって、大きな土塊をホッパー２４に投入した場合で
も、上記の油圧モータ２１と動力伝達装置２３とによる
強力な回転トルクにより、土塊を容易に粉砕して搬送す
ることができる。

【００２２】垂直パイプ部５ｂ内へ入った掘削残土Ｍ
は、連続螺旋状のスクリュー羽根７ｂにより垂直上方へ
搬送される。パイプ５ｂの上端には、排土孔１２が開口
しており、掘削残土Ｍはこの排土孔１２から地表へ排出
される。この場合、排土孔１２の下方にコンベア（図示
せず）等を設けておき、所定の残土置場まで搬送し集結
するようにしてもよい。

【００２３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００２４】例えば、上記の実施例においては、駆動源
として油圧モータを用いた例について説明したが、これ
には限定されず、電気モータ等の電気的駆動源、ガソリ
ンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関による駆
動源等であってもかまわない。

【００２５】また、上記の実施例においては、円筒パイ
プは、金属でできたものを例に挙げて説明したが、これ
には限定されず、可撓性を有したゴム、プラスチック等
の材料で形成してもよい。また、パイプは１本ものであ
ってもよいし、複数のユニットを継ぐ形式のものでもよ
い。シャフトについても同様であり、１本ものであって
もよいし、複数のユニットを継ぐ形式のものでもよい。

【００２６】また、上記の実施例においては、立坑内に
設置される円筒パイプ及びシャフトが１組の場合につい
て説明したが、これには限定されず、立坑内に複数本の
パイプとシャフトの組を設置してもかまわない。このよ
うに構成すれば、シャフトの回転による反力を補正ある
いはキャンセルすることが可能となる。

【００２７】上記の実施例においては、シャフトの表面
に設けられるスクリュー羽根が連続螺旋状である例につ
いて説明したが、これには限定されず、シャフトの表面
に設けられるスクリュー羽根が不連続あるいは間欠的な
螺旋状をなしていてもかまわない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、上記構成を有する
本願の第１の発明によれば、立坑等の底部などの掘削残
土は、ホッパーに投入された後、密閉筒内に入るが、ホ
ッパー付近の密閉筒及び第２シャフトが斜め方向に設け
られているので、残土の取り込み量が大幅に向上する。
そして、密閉筒内に入った掘削残土は、第２シャフト表
面のスクリュー羽根により斜め上方に搬送される。ま
た、パイプの屈曲部に自在継手部を設けたため、シャフ
トの回転力が自在に伝達される。また、上記自在継手部
付近には補助羽根が設けられているので、屈曲した自在
継手部での掘削残土の搬送が停滞することがなく、掘削
残土は円滑に第１シャフト方向へ搬送され、排土孔から
地表へ排出される。したがって、従来の移動式クレーン
と比較して機械装置が小型であるため現場での占有面積
が少ないこと、掘削作業と残土排出作業とを並行して行
えるため全体としての作業時間の短縮が図れること、掘
削作業員の上方に落下物がないため作業の安全性が向上
すること、掘削残土の搬出サイクルが途切れることがな
いので搬出作業時間が大幅に短縮されること、粘性土や
含水率が高くパイプの内面やスクリュー羽根の表面に付
着しやすい土質であっても補助羽根の回転により粘着力
が破壊されるため容易に排出できること、また、掘削長
さが増した場合でも従来のクレーン方式のように、吊上
げと吊り下ろし時に速度をあまり早めるとバケットがラ
イナー側面に触れてライナーを損傷させるため作業速度
をある程度以上には早められないということがないの
で、作業をより迅速に行える、というような多くの利点
を有している。また、上記構成を有する本願の第２の発
明によれば、立坑等の底部などの掘削残土は、ホッパー
に投入された後、密閉筒内に入るが、ホッパー付近の密
閉筒及び第２シャフトが斜め方向に設けられているの
で、残土の取り込み量が大幅に向上する。そして、密閉
筒内に入った掘削残土は、第２シャフト表面のスクリュ
ー羽根により斜め上方に搬送される。また、上記第２シ
ャフト上部には第２駆動源が設けられ第２駆動源により
第２シャフトを駆動しているので、パイプ屈曲部での掘
削残土の搬送が停滞することがなく、掘削残土は円滑に
第１シャフト方向へ搬送され、排土孔から地表へ排出さ
れる。したがって、本願の第１の発明と同様な効果のほ
か、回転トルクが大きいため大きな土塊をホッパーに投
入した場合でも容易に粉砕して搬送することができる、
という利点も有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である掘削残土排出装置の
構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の第２実施例である掘削残土排出装置の
構成を示す斜視図である。

【図３】従来例の掘削残土排出装置の構成を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ 油圧モータ ２ チェーン ３ 歯車 ４ａ，４ｂ 支持部材 ５，５ａ，５ｂ パイプ ６ａ，６ｂ シャフト ７ａ，７ｂ スクリュー羽根 ８ 補助羽根 ９ 自在継手 １０ ホッパー １１ シャフト下端 １２ 排土孔 ２１ 油圧モータ ２２ チェーン ２３ 動力伝達装置 ２４ ホッパー ２５ 切欠部 ３２ クレーン ３４ ライナー ３５ ワイヤ ３７ バケット １０１，１０２ 掘削残土排出装置 ２００ 掘削残土排出装置 Ｇ 地山 Ｈ 立坑 Ｍ 掘削残土

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリュー羽根を有し長軸が垂直方向とな
   るように設けた第１シャフトと、スクリュー羽根を有し
   長軸が斜め方向となるように設けた第２シャフトとを自
   在継手で連結し、駆動源により前記第１シャフトと第２
   シャフトを回転可能に構成するとともに、前記自在継手
   付近に補助羽根を設け、前記第１シャフトと第２シャフ
   トの外周に密閉筒を配置し、前記第２シャフトの下端付
   近の前記密閉筒に開口を設けるとともに当該開口に連通
   する掘削残土投入用ホッパーを設け、かつ、前記第１シ
   ャフトの上端付近の前記密閉筒に開口を設け排土孔とし
   たことを特徴とする掘削残土排出装置。
2. 【請求項２】スクリュー羽根を有し長軸が垂直方向とな
   るように設けた第１シャフトと、スクリュー羽根を有し
   長軸が斜め方向となるように設けた第２シャフトとを備
   え、第１駆動源により前記第１シャフトを回転可能に構
   成するとともに第２駆動源により前記第２シャフトを回
   転可能に構成し、前記第１シャフトと第２シャフトの外
   周に密閉筒を配置し、前記第２シャフトの下端付近の前
   記密閉筒に開口を設けるとともに当該開口に連通する掘
   削残土投入用ホッパーを設け、かつ、前記第１シャフト
   の上端付近の前記密閉筒に開口を設け排土孔としたこと
   を特徴とする掘削残土排出装置。