JPH11200760A - 縦穴掘削装置および縦穴掘削工法 - Google Patents
縦穴掘削装置および縦穴掘削工法Info
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- JPH11200760A JPH11200760A JP153698A JP153698A JPH11200760A JP H11200760 A JPH11200760 A JP H11200760A JP 153698 A JP153698 A JP 153698A JP 153698 A JP153698 A JP 153698A JP H11200760 A JPH11200760 A JP H11200760A
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Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 縦穴掘削能率の向上。
【解決手段】 掘削装置10は、支持台12と、上部,
下部筒体14,16と、掘削機18と、吸引配管20
と、モルタル圧送管22とを有している。支持台12
は、縦穴24の内壁面30を押圧するグリッパ12bを
備えている。筒体14は、支持台12の中心を貫通し、
上下移動自在に支持されている。筒体16は、筒体14
の下端に回動可能に連接し、下端に切削ビット50を備
え、側部に開口部16aが設けられ、回動駆動される。
掘削機18は、筒体16の側部に水平方向に延設され、
土砂搬送路の排出口が開口部16aに臨むように配設さ
れ、筒体16とともに旋回しながら回転駆動される。配
管20は、筒体14,16内に貫通設置され、吸引口が
掘削機18の排出口に臨むように配設されている。圧送
管22は、配管20の外周に付設され、先端側が開口部
16aの上部側で貫通して内壁面30を指向するように
配置されている。
下部筒体14,16と、掘削機18と、吸引配管20
と、モルタル圧送管22とを有している。支持台12
は、縦穴24の内壁面30を押圧するグリッパ12bを
備えている。筒体14は、支持台12の中心を貫通し、
上下移動自在に支持されている。筒体16は、筒体14
の下端に回動可能に連接し、下端に切削ビット50を備
え、側部に開口部16aが設けられ、回動駆動される。
掘削機18は、筒体16の側部に水平方向に延設され、
土砂搬送路の排出口が開口部16aに臨むように配設さ
れ、筒体16とともに旋回しながら回転駆動される。配
管20は、筒体14,16内に貫通設置され、吸引口が
掘削機18の排出口に臨むように配設されている。圧送
管22は、配管20の外周に付設され、先端側が開口部
16aの上部側で貫通して内壁面30を指向するように
配置されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、縦穴掘削装置およ
び縦穴掘削工法に関し、特に、深礎工法や立坑,マンホ
ールなどを構築する際に好適な縦穴掘削装置および縦穴
掘削工法に関するものである。
び縦穴掘削工法に関し、特に、深礎工法や立坑,マンホ
ールなどを構築する際に好適な縦穴掘削装置および縦穴
掘削工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】深礎工法に採用されている縦穴の掘削工
法として、例えば、鋼製リングビームと鋼板とを用いい
るか、あるいは、ライナープレートを用いて、縦穴内壁
面の山止め作業を行いながら、主として人力によって垂
直方向に掘削作業を行う方法が知られている。
法として、例えば、鋼製リングビームと鋼板とを用いい
るか、あるいは、ライナープレートを用いて、縦穴内壁
面の山止め作業を行いながら、主として人力によって垂
直方向に掘削作業を行う方法が知られている。
【0003】このような縦穴掘削工法では、所定の深度
まで縦穴が掘削されると、縦穴の内壁面に沿って、鉄筋
などの補強部材を組立て、山止め部材を撤去しながらコ
ンクリートを打設してライナー層が形成される。
まで縦穴が掘削されると、縦穴の内壁面に沿って、鉄筋
などの補強部材を組立て、山止め部材を撤去しながらコ
ンクリートを打設してライナー層が形成される。
【0004】ところが、このような縦穴掘削工法は、掘
削作業および掘削土砂の搬出作業が、主として人力に頼
っているので、掘削能率が悪く、しかも、大深度になる
と作業が困難になるという問題があった。
削作業および掘削土砂の搬出作業が、主として人力に頼
っているので、掘削能率が悪く、しかも、大深度になる
と作業が困難になるという問題があった。
【0005】そこで、本出願人は、縦穴の掘削、掘削土
砂の集土,排出などを一連の作業として行える縦穴掘削
装置を開発し、特願平8−218361号ですでに提案
している。
砂の集土,排出などを一連の作業として行える縦穴掘削
装置を開発し、特願平8−218361号ですでに提案
している。
【0006】しかしながら、その後の検討によると、前
記出願にかかる縦穴掘削装置には、以下に説明する点に
改良の余地があった。
記出願にかかる縦穴掘削装置には、以下に説明する点に
改良の余地があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、前記出願に
かかる縦穴掘削装置では、掘削から排土に至る工程は、
一連の作業で行うことができるものの、掘削壁面にライ
ナー層を形成する際には、縦穴掘削装置で所定深度掘削
した後に、掘削機を撤去して、モルタルやコンクリート
などの吹き付け作業を行わなければならないので、掘削
装置の撤去,再設置および吹き付け装置の設置,撤去な
どに手間や労力がかかり、作業能率も低下するという問
題があった。
かかる縦穴掘削装置では、掘削から排土に至る工程は、
一連の作業で行うことができるものの、掘削壁面にライ
ナー層を形成する際には、縦穴掘削装置で所定深度掘削
した後に、掘削機を撤去して、モルタルやコンクリート
などの吹き付け作業を行わなければならないので、掘削
装置の撤去,再設置および吹き付け装置の設置,撤去な
どに手間や労力がかかり、作業能率も低下するという問
題があった。
【0008】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、作業能率
を向上させることができる縦穴掘削装置および縦穴掘削
工法を提供することにある。
れたものであって、その目的とするところは、作業能率
を向上させることができる縦穴掘削装置および縦穴掘削
工法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、縦穴掘削装置において、縦穴の中央から
放射状に突出し、前記縦穴の内壁面を押圧する複数のグ
リッパを備えた支持台と、前記支持台の中心を貫通し、
前記支持台に上下移動自在に支持された上部筒体と、前
記上部筒体の下端に回動可能に連接し、下端に切削ビッ
トを備えるとともに、側部に土砂取り込み用の開口部が
設けられ、回動駆動される下部筒体と、前記下部筒体の
側部に水平方向に沿って延設されるとともに、掘削土砂
の搬送路の排出側が前記開口部に臨むように配設され、
前記下部筒体とともに旋回しながら回転駆動される掘削
機と、前記上部および下部筒体内に貫通設置され、吸引
口が前記開口部を介して前記排出口に臨むように配設さ
れた吸引配管と、前記吸引配管の外周に付設され、先端
側が前記開口部の上部側で前記下部筒体を貫通して前記
内壁面を指向するように配置された吹き付けモルタルな
いしはコンクリートの圧送管とで構成した。このように
構成された縦穴掘削装置によれば、下部筒体の回動と掘
削機の回転により土砂の掘削を行い、掘削された土砂を
吸引配管で排出するので、掘削から排土までを一連の工
程で行えるとともに、掘削された縦穴の内壁面にモルタ
ルないしはコンクリートを圧送管により吹き付けてライ
ナー層を形成するので、掘削装置の撤去や再設置をする
ことなく、ライナー層の形成が可能になる。ここで、本
発明の掘削装置における掘削機について詳述すると、本
発明の掘削機には、例えば、ヘリカルドラム式の掘削機
を好適に用いることができる。ヘリカルドラムの意味
は、一般に、中心軸の周囲に鋼板などの板部材を螺旋状
に取付ることで、全体として外周の包絡線が円筒形状を
なす部材であり、取り込んだ土砂やその他の資材,廃材
などを螺旋形状に沿った搬送路を介して送り出すことが
できるような構造の機材であって、例えば、アスファル
トフィニッシャにおけるアスファルト合材の敷均し装置
や、舗装面破砕工事における破砕された路材の集積装置
として用いられているものを、一部改良して本発明に用
いることができる。ヘリカルドラム掘削機は、ヘリカル
ドラムの回転に伴って、螺旋状の板部材の周囲に取付け
たビットあるいはヘリカルドラムの延長方向先端に配置
したカッターヘッドにより掘削した土砂を、その螺旋形
状に沿った搬送路を介して、下部筒体の開口部側に順次
送り出すように配設している。また、 前記吸引管に
は、屈曲部分に圧縮空気の噴射ノズルを設けることがで
きる。この構成によれば、掘削土砂が粘性土系の場合
に、掘削土砂が吸引管の屈曲部に付着して、管内が閉塞
することを防止できる。さらに、本発明は、縦穴掘削工
法において、 掘削される縦穴の内壁面に反力を採り、
上下移動自在に支持された上部筒体の先端側に回動自在
に連接された下部筒体を備えた縦穴掘削装置を、予め掘
削された予備縦穴内に設置し、前記下部筒体の先端に配
設された切削ビットの回動と前記下部筒体の側方に設け
られた掘削機の旋回しながらの回転とにより、円筒状の
縦穴を掘削する工程と、前記掘削機の掘削土砂の搬送路
に臨ませて設置した吸引管により掘削土砂を排出する工
程と、前記縦穴の掘削後に当該縦穴の内壁面に急結剤が
混合されたモルタルを吹き付けて、ライニング層を形成
する工程とからなり、前記掘削工程と前記ライニング層
の形成工程とをほぼ同時進行させるようにした。このよ
うに構成された縦穴掘削工法によれば、土砂の掘削から
排土までを一連の工程で行えるとともに、掘削された縦
穴の内壁面にモルタルないしはコンクリートのライナー
層を、掘削とほぼ同時進行的に形成することができる。
め、本発明は、縦穴掘削装置において、縦穴の中央から
放射状に突出し、前記縦穴の内壁面を押圧する複数のグ
リッパを備えた支持台と、前記支持台の中心を貫通し、
前記支持台に上下移動自在に支持された上部筒体と、前
記上部筒体の下端に回動可能に連接し、下端に切削ビッ
トを備えるとともに、側部に土砂取り込み用の開口部が
設けられ、回動駆動される下部筒体と、前記下部筒体の
側部に水平方向に沿って延設されるとともに、掘削土砂
の搬送路の排出側が前記開口部に臨むように配設され、
前記下部筒体とともに旋回しながら回転駆動される掘削
機と、前記上部および下部筒体内に貫通設置され、吸引
口が前記開口部を介して前記排出口に臨むように配設さ
れた吸引配管と、前記吸引配管の外周に付設され、先端
側が前記開口部の上部側で前記下部筒体を貫通して前記
内壁面を指向するように配置された吹き付けモルタルな
いしはコンクリートの圧送管とで構成した。このように
構成された縦穴掘削装置によれば、下部筒体の回動と掘
削機の回転により土砂の掘削を行い、掘削された土砂を
吸引配管で排出するので、掘削から排土までを一連の工
程で行えるとともに、掘削された縦穴の内壁面にモルタ
ルないしはコンクリートを圧送管により吹き付けてライ
ナー層を形成するので、掘削装置の撤去や再設置をする
ことなく、ライナー層の形成が可能になる。ここで、本
発明の掘削装置における掘削機について詳述すると、本
発明の掘削機には、例えば、ヘリカルドラム式の掘削機
を好適に用いることができる。ヘリカルドラムの意味
は、一般に、中心軸の周囲に鋼板などの板部材を螺旋状
に取付ることで、全体として外周の包絡線が円筒形状を
なす部材であり、取り込んだ土砂やその他の資材,廃材
などを螺旋形状に沿った搬送路を介して送り出すことが
できるような構造の機材であって、例えば、アスファル
トフィニッシャにおけるアスファルト合材の敷均し装置
や、舗装面破砕工事における破砕された路材の集積装置
として用いられているものを、一部改良して本発明に用
いることができる。ヘリカルドラム掘削機は、ヘリカル
ドラムの回転に伴って、螺旋状の板部材の周囲に取付け
たビットあるいはヘリカルドラムの延長方向先端に配置
したカッターヘッドにより掘削した土砂を、その螺旋形
状に沿った搬送路を介して、下部筒体の開口部側に順次
送り出すように配設している。また、 前記吸引管に
は、屈曲部分に圧縮空気の噴射ノズルを設けることがで
きる。この構成によれば、掘削土砂が粘性土系の場合
に、掘削土砂が吸引管の屈曲部に付着して、管内が閉塞
することを防止できる。さらに、本発明は、縦穴掘削工
法において、 掘削される縦穴の内壁面に反力を採り、
上下移動自在に支持された上部筒体の先端側に回動自在
に連接された下部筒体を備えた縦穴掘削装置を、予め掘
削された予備縦穴内に設置し、前記下部筒体の先端に配
設された切削ビットの回動と前記下部筒体の側方に設け
られた掘削機の旋回しながらの回転とにより、円筒状の
縦穴を掘削する工程と、前記掘削機の掘削土砂の搬送路
に臨ませて設置した吸引管により掘削土砂を排出する工
程と、前記縦穴の掘削後に当該縦穴の内壁面に急結剤が
混合されたモルタルを吹き付けて、ライニング層を形成
する工程とからなり、前記掘削工程と前記ライニング層
の形成工程とをほぼ同時進行させるようにした。このよ
うに構成された縦穴掘削工法によれば、土砂の掘削から
排土までを一連の工程で行えるとともに、掘削された縦
穴の内壁面にモルタルないしはコンクリートのライナー
層を、掘削とほぼ同時進行的に形成することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について添付図面を参照して詳細に説明する。図1か
ら図5は、本発明にかかる縦穴掘削装置および掘削工法
の一実施例を示している。
態について添付図面を参照して詳細に説明する。図1か
ら図5は、本発明にかかる縦穴掘削装置および掘削工法
の一実施例を示している。
【0011】同図に示す縦穴掘削装置10は、支持台1
2と、上部筒体14と、下部筒体16と、掘削機、例え
ば、ヘリカルドラム掘削機18と、吸引配管20と、圧
送管22とから概略構成されている。
2と、上部筒体14と、下部筒体16と、掘削機、例え
ば、ヘリカルドラム掘削機18と、吸引配管20と、圧
送管22とから概略構成されている。
【0012】支持台12は、図2,3にも示すように、
掘削される縦穴24のほほ゛中央に配置される支持架台
12aと、この支持架台12aの周方向に沿って、12
0度の等角度間隔で放射状に突出するように設けられた
3個のグリッパ12bとを有している。
掘削される縦穴24のほほ゛中央に配置される支持架台
12aと、この支持架台12aの周方向に沿って、12
0度の等角度間隔で放射状に突出するように設けられた
3個のグリッパ12bとを有している。
【0013】支持架台12aは、外周に円弧部が設けら
れた三つ又状に形成され、その中心には、両端が開口し
たガイドスリーブ12cが鉛直方向に固設されていて、
このガイドスリーブ12c内には、上部筒体14が上下
方向に摺動移動自在に設置されている。
れた三つ又状に形成され、その中心には、両端が開口し
たガイドスリーブ12cが鉛直方向に固設されていて、
このガイドスリーブ12c内には、上部筒体14が上下
方向に摺動移動自在に設置されている。
【0014】また、支持架台12aの側方には、作業員
が乗ることができる足場ネット26が張設されている。
グリッパ12bは、形成されたライニング層28を介し
て縦穴24の内壁面30を押圧し、内壁面30に反力を
取るものであって、ライニング層28に当接する押圧板
120bと、この押圧板120bをライニング層28に
当接,離間させる押圧ジャッキ121bとから構成され
ている。
が乗ることができる足場ネット26が張設されている。
グリッパ12bは、形成されたライニング層28を介し
て縦穴24の内壁面30を押圧し、内壁面30に反力を
取るものであって、ライニング層28に当接する押圧板
120bと、この押圧板120bをライニング層28に
当接,離間させる押圧ジャッキ121bとから構成され
ている。
【0015】さらに、支持架台12には、上部筒体14
を上下移動させる伸縮ジャッキ32の一端が固定される
とともに、その下側には、下部筒体16を回動駆動する
ための回動モータ34が、垂設固定されている。
を上下移動させる伸縮ジャッキ32の一端が固定される
とともに、その下側には、下部筒体16を回動駆動する
ための回動モータ34が、垂設固定されている。
【0016】上部筒体14は、例えば、直径が50cm
程度で、長さが1.5m程度の両端が開口した中空円筒
体であって、その外周面に伸縮ジャッキ32の可動端側
が固定されていて、伸縮ジャッキ32を駆動することに
より、ガイドスリーブ12cに沿って、上下移動するよ
うになっている。
程度で、長さが1.5m程度の両端が開口した中空円筒
体であって、その外周面に伸縮ジャッキ32の可動端側
が固定されていて、伸縮ジャッキ32を駆動することに
より、ガイドスリーブ12cに沿って、上下移動するよ
うになっている。
【0017】また、上部筒体14の上端開口縁には、外
方に突出するガイド棒支持板36が設けられ、このガイ
ド棒支持板36には、下方に向けて延設されたガイド棒
38が取付けられ、このガイド棒38が支持架台12a
に設けたガイド孔内に嵌合挿入されることにより、下部
筒体16を回動させる際の共廻りを防止している。
方に突出するガイド棒支持板36が設けられ、このガイ
ド棒支持板36には、下方に向けて延設されたガイド棒
38が取付けられ、このガイド棒38が支持架台12a
に設けたガイド孔内に嵌合挿入されることにより、下部
筒体16を回動させる際の共廻りを防止している。
【0018】下部筒体16は、上部筒体14と同径の両
端が開口した円筒体であって、その上端部分と上部筒体
14の下端部分との間にベアリング機構40を介在させ
て回動可能に連接されており、下部筒体16側に固設さ
れたベアリング機構40の回転スリーブ42には、外方
に突出したフランジ44が一体に形成されている。
端が開口した円筒体であって、その上端部分と上部筒体
14の下端部分との間にベアリング機構40を介在させ
て回動可能に連接されており、下部筒体16側に固設さ
れたベアリング機構40の回転スリーブ42には、外方
に突出したフランジ44が一体に形成されている。
【0019】フランジ44の外端面には、旋回歯車46
が周設されるとともに、この旋回歯車46には、回動モ
ータ34の回転軸に固設された原動歯車48が歯合して
いる。また、下部筒体16の下端側には、縦穴24の底
面のほぼ中心を先行掘削するための切削ビット50が固
設されている。
が周設されるとともに、この旋回歯車46には、回動モ
ータ34の回転軸に固設された原動歯車48が歯合して
いる。また、下部筒体16の下端側には、縦穴24の底
面のほぼ中心を先行掘削するための切削ビット50が固
設されている。
【0020】切削ビット50は、先端側が下方に向けて
突出するように形成されるとともに、平面が略十字状に
形成されたオーガビット52が設けられている。
突出するように形成されるとともに、平面が略十字状に
形成されたオーガビット52が設けられている。
【0021】さらに、下部筒体16の側部には、開口部
16aが貫通形成されているとともに、この開口部16
aを除くようにして、下部筒体16の外周に旋回ケーシ
ング53が設けられている。
16aが貫通形成されているとともに、この開口部16
aを除くようにして、下部筒体16の外周に旋回ケーシ
ング53が設けられている。
【0022】ヘリカルドラム掘削機18は、下部筒体1
6の側部側にあって、水平方向に沿って延設されてお
り、掘削土砂の搬送路の排出側が開口部16aに臨むよ
うに配設されている。
6の側部側にあって、水平方向に沿って延設されてお
り、掘削土砂の搬送路の排出側が開口部16aに臨むよ
うに配設されている。
【0023】本実施例のヘリカルドラム掘削機18は、
その詳細を図4,5に示すように、一端が下部筒体16
の外周面に固設された支持ブラケット54により支持さ
れ、下部筒体16の回動に伴って旋回するように構成さ
れている。
その詳細を図4,5に示すように、一端が下部筒体16
の外周面に固設された支持ブラケット54により支持さ
れ、下部筒体16の回動に伴って旋回するように構成さ
れている。
【0024】ヘリカムドラム掘削機18は、回転駆動モ
ータ18aと、駆動モータ18aの回転軸に固設された
回転筒体18bと、回転筒体18bの外周面に固設され
たヘリカルベーン18cと、回転筒体18bの先端側に
設けられた切削翼18dとから構成されている。
ータ18aと、駆動モータ18aの回転軸に固設された
回転筒体18bと、回転筒体18bの外周面に固設され
たヘリカルベーン18cと、回転筒体18bの先端側に
設けられた切削翼18dとから構成されている。
【0025】ヘリカルベーン18cは、板状の部材を回
転筒体18bの外周に螺旋状に固設したものであって、
ヘリカルベーン18cと切削翼18dには、それぞれ多
数のビット18eが突設されている。
転筒体18bの外周に螺旋状に固設したものであって、
ヘリカルベーン18cと切削翼18dには、それぞれ多
数のビット18eが突設されている。
【0026】このように構成されたヘリカルドラム掘削
機18では、ヘリカルベーン18cの外周包絡線が円筒
状になっていて、回転筒体18bを一方向に回転させる
ことで、ビット18eで掘削した土砂をその先端側から
基端側に搬送させることができ、ヘリカルベーン18c
間の間隙がその搬送路となっている。
機18では、ヘリカルベーン18cの外周包絡線が円筒
状になっていて、回転筒体18bを一方向に回転させる
ことで、ビット18eで掘削した土砂をその先端側から
基端側に搬送させることができ、ヘリカルベーン18c
間の間隙がその搬送路となっている。
【0027】つまり、本実施例の場合には、回転筒体1
8bの基端側が搬送路の排出側となっていて、この排出
側に臨むようにして、下部筒体16の開口部16aが設
けられている。
8bの基端側が搬送路の排出側となっていて、この排出
側に臨むようにして、下部筒体16の開口部16aが設
けられている。
【0028】吸引配管20は、上部および下部筒体1
6,16内に貫通設置され、その先端の吸引口が、開口
部16aを介して下部筒体16内に一部が侵入するよう
に設置されたヘリカルドラム掘削機18の搬送路の排出
側に臨むようにして、近接配置されている。
6,16内に貫通設置され、その先端の吸引口が、開口
部16aを介して下部筒体16内に一部が侵入するよう
に設置されたヘリカルドラム掘削機18の搬送路の排出
側に臨むようにして、近接配置されている。
【0029】吸引配管20は、先端側に配置された鋼管
など構成した硬質管20aと、この硬質管20aが回転
可能に接続され、圧力ホースなどの比較的な軟質な風送
管20bとから構成されている。
など構成した硬質管20aと、この硬質管20aが回転
可能に接続され、圧力ホースなどの比較的な軟質な風送
管20bとから構成されている。
【0030】硬質管20aは、下部筒体16の内周面に
固定され、下部筒体16とともに回動する。一方、風送
管20bは、縦穴24の上端側まで延設され、縦穴24
の外側に立設された櫓56に吊り下げ支持され、地上に
設置された吸引車58に接続されている。
固定され、下部筒体16とともに回動する。一方、風送
管20bは、縦穴24の上端側まで延設され、縦穴24
の外側に立設された櫓56に吊り下げ支持され、地上に
設置された吸引車58に接続されている。
【0031】風送管20bの吊り下げ支持された屈曲部
には、圧縮空気の噴射ノズル60が複数設置され、各噴
射ノズル60は、圧縮空気を供給するコンプレッサ62
に接続されている。
には、圧縮空気の噴射ノズル60が複数設置され、各噴
射ノズル60は、圧縮空気を供給するコンプレッサ62
に接続されている。
【0032】なお、前述した掘削装置10の支持架台1
2aは、グリッパ12bをライニング層28から離間さ
せた状態で、櫓56に取付られたウインチ64により上
下移動できるようになっている。
2aは、グリッパ12bをライニング層28から離間さ
せた状態で、櫓56に取付られたウインチ64により上
下移動できるようになっている。
【0033】圧送管22は、この実施例の場合には、吸
引配管20の硬質管20aの外周に捲回するようにして
付設されていて、先端側の合流管22aと、合流管22
aの途中から分岐するモルタル圧送管22b,急結剤供
給管22c,圧縮空気供給管22dとから構成されてい
る。
引配管20の硬質管20aの外周に捲回するようにして
付設されていて、先端側の合流管22aと、合流管22
aの途中から分岐するモルタル圧送管22b,急結剤供
給管22c,圧縮空気供給管22dとから構成されてい
る。
【0034】モルタル圧送管22bの上端側には、ミキ
シングポンプ66が接続され、このミキシングポンプ6
6には、ミキサー68を介して、ライニング層28を形
成するためのモルタルないしはコンクリートが供給され
る。
シングポンプ66が接続され、このミキシングポンプ6
6には、ミキサー68を介して、ライニング層28を形
成するためのモルタルないしはコンクリートが供給され
る。
【0035】急結剤供給管22cの上端側には、急結剤
添加装置70が接続される。圧縮空気供給管22dは、
コンプレッサ62に接続される。合流管22aの先端側
は、下部筒体16に貫通形成された貫通穴を介して外部
に突出し、その最先端の吹き出し口が縦穴24の内壁面
30を指向するようになっている。
添加装置70が接続される。圧縮空気供給管22dは、
コンプレッサ62に接続される。合流管22aの先端側
は、下部筒体16に貫通形成された貫通穴を介して外部
に突出し、その最先端の吹き出し口が縦穴24の内壁面
30を指向するようになっている。
【0036】合流管22aの下部筒体16に対する突出
位置は、吸引配管20が開口部14aに臨む位置と対向
するように180度周方向にズレた位置であって、か
つ、開口部14aよりも所定の長さだけ上方に離間した
位置になっている。
位置は、吸引配管20が開口部14aに臨む位置と対向
するように180度周方向にズレた位置であって、か
つ、開口部14aよりも所定の長さだけ上方に離間した
位置になっている。
【0037】なお、図1に符号72で示した部材は、縦
穴24の深度方向に延設された坑内給気配管であって、
この配管72には、ブロワー74が接続されている。ま
た、同76は、坑内作業者と外部との連絡に使用される
インターホンである。
穴24の深度方向に延設された坑内給気配管であって、
この配管72には、ブロワー74が接続されている。ま
た、同76は、坑内作業者と外部との連絡に使用される
インターホンである。
【0038】また、符号80は、押圧ジャッキ121
b,伸縮ジャッキ32,回転モータ34,モータ18a
の駆動制御を行う制御盤であり、同82は、前記ジヤッ
キないしはモータの駆動源となる油を供給する油圧ユニ
ットであって、これらはいずれも地上側に設置される。
b,伸縮ジャッキ32,回転モータ34,モータ18a
の駆動制御を行う制御盤であり、同82は、前記ジヤッ
キないしはモータの駆動源となる油を供給する油圧ユニ
ットであって、これらはいずれも地上側に設置される。
【0039】次に、上記構成の縦穴掘削装置10を使用
して、縦穴24を掘削する工法について説明する。縦穴
24を掘削する際には、まず、図1に示すように、縦穴
掘削装置10の鉛直方向の長さにほぼ相当する深さの予
備縦穴が予め掘削され、その内面に環状のライニングプ
レート78が設置される。
して、縦穴24を掘削する工法について説明する。縦穴
24を掘削する際には、まず、図1に示すように、縦穴
掘削装置10の鉛直方向の長さにほぼ相当する深さの予
備縦穴が予め掘削され、その内面に環状のライニングプ
レート78が設置される。
【0040】そして、ライニングプレート78の内部側
に縦穴掘削装置10を設置し、グリッパ12bの押圧ジ
ャッキ121bを伸長させて、当接板120bをライニ
ングプレート78に押圧させて、ライニングプレート7
8を介して間接的に掘削壁面30に反力を取ることによ
り、支持架台12aを固定する。
に縦穴掘削装置10を設置し、グリッパ12bの押圧ジ
ャッキ121bを伸長させて、当接板120bをライニ
ングプレート78に押圧させて、ライニングプレート7
8を介して間接的に掘削壁面30に反力を取ることによ
り、支持架台12aを固定する。
【0041】支持架台12aの固定が終了すると、伸縮
ジャッキ32を駆動して、上部筒体14を下方移動させ
て、切削ビット50を縦穴24の底面に当接させた状態
で、回動モータ34を駆動して、下部筒体16を介して
切削ビット50を回動することにより地盤を掘削する。
なお、伸縮ジャッキ32は、地盤を掘削している期間中
に、常時上部筒体14を下方に移動させる付勢力が加わ
るようにしておく。
ジャッキ32を駆動して、上部筒体14を下方移動させ
て、切削ビット50を縦穴24の底面に当接させた状態
で、回動モータ34を駆動して、下部筒体16を介して
切削ビット50を回動することにより地盤を掘削する。
なお、伸縮ジャッキ32は、地盤を掘削している期間中
に、常時上部筒体14を下方に移動させる付勢力が加わ
るようにしておく。
【0042】下部筒体16を回動させると、その回動方
向と同じ方向にヘリカルドラム掘削機18,吸引配管2
0、圧送管22の先端側が共に回動する。本実施例の場
合には、吸引配管20の外周に圧送管22が捲回されて
いるので、このときの回動方向は、圧送管22の巻き付
けが緩む方向に360度回転させた後に、逆方向に36
0度回転させる回動を繰り返す。
向と同じ方向にヘリカルドラム掘削機18,吸引配管2
0、圧送管22の先端側が共に回動する。本実施例の場
合には、吸引配管20の外周に圧送管22が捲回されて
いるので、このときの回動方向は、圧送管22の巻き付
けが緩む方向に360度回転させた後に、逆方向に36
0度回転させる回動を繰り返す。
【0043】なお、圧送管22は、吸引配管20の外周
に必ずしも捲回する必要はなく、例えば、吸引配管20
の長手方向に沿って添設してもよく、この場合には、下
部筒体16の回動は、前述した状態に限る必要はない。
に必ずしも捲回する必要はなく、例えば、吸引配管20
の長手方向に沿って添設してもよく、この場合には、下
部筒体16の回動は、前述した状態に限る必要はない。
【0044】切削ビット50による地盤の掘削が進行
し、ヘリカルドラム掘削機18が縦穴24の底面に到達
すると、モータ18aを一方向に回転駆動させる。モー
タ18aを回転駆動すると、ビット18eにより地盤が
掘削され、掘削された土斜がヘリカルベーン18c間の
搬送路を介して、回転筒体18bの基端側に搬送され
る。
し、ヘリカルドラム掘削機18が縦穴24の底面に到達
すると、モータ18aを一方向に回転駆動させる。モー
タ18aを回転駆動すると、ビット18eにより地盤が
掘削され、掘削された土斜がヘリカルベーン18c間の
搬送路を介して、回転筒体18bの基端側に搬送され
る。
【0045】この場合、切削ビット50により掘削され
た土砂は、切削ビット50の外周側に盛り上がるように
堆積するので、この掘削土砂もヘリカルドラム掘削機1
8が旋回すると、同様に搬送路を介して、回転筒体18
bの基端側に移送される。
た土砂は、切削ビット50の外周側に盛り上がるように
堆積するので、この掘削土砂もヘリカルドラム掘削機1
8が旋回すると、同様に搬送路を介して、回転筒体18
bの基端側に移送される。
【0046】このようにして搬送路の排出側に送り出さ
れた土砂は、この部分に吸引配管20の吸引口が配置さ
れているので、吸引車58を始動させておけば、吸引口
から内部に吸い込まれ、吸引車58のタンク内に収容さ
れて、外部に排出される。
れた土砂は、この部分に吸引配管20の吸引口が配置さ
れているので、吸引車58を始動させておけば、吸引口
から内部に吸い込まれ、吸引車58のタンク内に収容さ
れて、外部に排出される。
【0047】この場合、掘削土砂が粘性土系の場合に
は、コンプレッサ62を介して、噴射ノズル60から圧
縮空気を噴射させておくことにより、吸引配管20の屈
曲部分に土砂が付着して、管内閉塞を起こすことも防止
できる。
は、コンプレッサ62を介して、噴射ノズル60から圧
縮空気を噴射させておくことにより、吸引配管20の屈
曲部分に土砂が付着して、管内閉塞を起こすことも防止
できる。
【0048】以上のようにして、縦穴24の掘削が進行
し、圧送管22の先端側がライニングプレート78の下
方に到達すると、ミキシングポンプ66,急結剤添加装
置70を駆動し、モルタル圧送管22bを介してモルタ
ルないしはコンクリートを供給するとともに、急結剤を
急結剤供給管22cを介して供給する。
し、圧送管22の先端側がライニングプレート78の下
方に到達すると、ミキシングポンプ66,急結剤添加装
置70を駆動し、モルタル圧送管22bを介してモルタ
ルないしはコンクリートを供給するとともに、急結剤を
急結剤供給管22cを介して供給する。
【0049】各管内に供給されたモルタルおよび急結剤
は、合流管22a内で混合され、圧縮空気供給管22d
から供給されている圧縮空気とともに、合流管22aの
先端から縦穴24の内壁面30に吹き付けられ、吹き付
けられた後にモルタルなどが急速に硬化することで、所
定厚みのライニング層28が形成される。
は、合流管22a内で混合され、圧縮空気供給管22d
から供給されている圧縮空気とともに、合流管22aの
先端から縦穴24の内壁面30に吹き付けられ、吹き付
けられた後にモルタルなどが急速に硬化することで、所
定厚みのライニング層28が形成される。
【0050】この場合、圧送管22は、下部筒体16と
ともに回動しているので、この回動に伴ってライニング
層28は、内壁面30の全内周を覆うようにして、環状
に形成される。
ともに回動しているので、この回動に伴ってライニング
層28は、内壁面30の全内周を覆うようにして、環状
に形成される。
【0051】このような土砂の掘削,排出とライニング
層28の形成とが進行し、伸縮ジャッキ32が、最大伸
長位置まで伸び切ると、掘削,土砂の排出およびライニ
ング層28の形成を停止し、グリッパの当接板120b
をライニングプレート78から離間させて、ウインチ6
4の操作により、伸縮ジャッキ32のジャッキストロー
クに対応した距離だけ掘削装置10を下方に移動させ
る。
層28の形成とが進行し、伸縮ジャッキ32が、最大伸
長位置まで伸び切ると、掘削,土砂の排出およびライニ
ング層28の形成を停止し、グリッパの当接板120b
をライニングプレート78から離間させて、ウインチ6
4の操作により、伸縮ジャッキ32のジャッキストロー
クに対応した距離だけ掘削装置10を下方に移動させ
る。
【0052】そして、伸縮ジャッキ32を収縮させた後
に、今度は、形成されたライニング層28を介して、グ
リッパ12bの反力を内壁面30に取って、上述した操
作が順次繰り返され、所定の深度までライニング層28
を形成すると、縦穴24の掘削が完了する。
に、今度は、形成されたライニング層28を介して、グ
リッパ12bの反力を内壁面30に取って、上述した操
作が順次繰り返され、所定の深度までライニング層28
を形成すると、縦穴24の掘削が完了する。
【0053】さて、以上のように構成された縦穴掘削装
置10および縦穴掘削工法によれば、下部筒体16の回
動とヘリカルドラム掘削機18の回転により土砂の掘削
を行い、掘削された土砂を吸引配管20で排出するの
で、掘削から排土までを一連の工程で行えるとともに、
掘削された縦穴24の内壁面30にモルタルないしはコ
ンクリートを圧送管22により吹き付けてライナー層2
8を形成するので、掘削装置の撤去や再設置をすること
なく、ライナー層28の形成が可能になる。
置10および縦穴掘削工法によれば、下部筒体16の回
動とヘリカルドラム掘削機18の回転により土砂の掘削
を行い、掘削された土砂を吸引配管20で排出するの
で、掘削から排土までを一連の工程で行えるとともに、
掘削された縦穴24の内壁面30にモルタルないしはコ
ンクリートを圧送管22により吹き付けてライナー層2
8を形成するので、掘削装置の撤去や再設置をすること
なく、ライナー層28の形成が可能になる。
【0054】また、本発明の掘削方法では、掘削された
縦穴24の内壁面30にモルタルないしはコンクリート
のライナー層28を、掘削とほぼ同時進行的に形成する
ので、施工能率を大幅に向上させることができるととも
に、掘削された内壁面30の安定性を掘削の直後に確保
することもできる。
縦穴24の内壁面30にモルタルないしはコンクリート
のライナー層28を、掘削とほぼ同時進行的に形成する
ので、施工能率を大幅に向上させることができるととも
に、掘削された内壁面30の安定性を掘削の直後に確保
することもできる。
【0055】なお、上記実施例で示した掘削工法におい
て、例えば、各ジャッキの始動,停止は、例えば、図2
に示すように、作業員が足場ネット26上に乗って、現
場の状況を順次確認して、インターホン76を介して、
その指示を地上側に伝達することにより行うこともでき
るし、この作業員の遠隔操作により行うこともできる。
て、例えば、各ジャッキの始動,停止は、例えば、図2
に示すように、作業員が足場ネット26上に乗って、現
場の状況を順次確認して、インターホン76を介して、
その指示を地上側に伝達することにより行うこともでき
るし、この作業員の遠隔操作により行うこともできる。
【0056】さらに、例えば、伸縮ジャッキ32に近接
スイッチなどのセンサーを付設し、ジャッキ32の現在
の位置を検知することにより、各モータ34,18aな
どの制御を予めプログラムしておき、このプログラムに
従って制御することも可能である。
スイッチなどのセンサーを付設し、ジャッキ32の現在
の位置を検知することにより、各モータ34,18aな
どの制御を予めプログラムしておき、このプログラムに
従って制御することも可能である。
【0057】
【発明の効果】以上実施例で詳細に説明したように、本
発明にかかる縦穴掘削装置および縦穴掘削工法によれ
ば、縦穴の掘削,土砂の排出およびライニング層の形成
が一連の工程で行えるので、作業能率が大幅に向上す
る。
発明にかかる縦穴掘削装置および縦穴掘削工法によれ
ば、縦穴の掘削,土砂の排出およびライニング層の形成
が一連の工程で行えるので、作業能率が大幅に向上す
る。
【0058】また、請求項2の構成によれば、粘性土系
の掘削土砂の管内閉塞を効果的に防止することができ
る。
の掘削土砂の管内閉塞を効果的に防止することができ
る。
【図1】本発明にかかる縦穴掘削装置および縦穴掘削工
法の全体構成図である。
法の全体構成図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】図1のA−A線断面図である。
【図4】図1のB−B線断面図である。
【図5】本発明で使用するヘリカルドラムの一構造例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
10 縦穴掘削装置 12 支持台 12b グリッパ 14 上部筒体 16 下部筒体 16a 開口部 18 ヘリカルドラム掘削機 20 吸引配管 22 圧送管 24 縦穴 28 ライニング層 30 内壁面 32 伸縮ジャッキ 34 回動モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 浩史 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 武田 厚 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 山本 幸信 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 藤田 謙二郎 埼玉県川越市南台1−10−4 株式会社大 林組東京機械工場内 (72)発明者 椎名 肖一 埼玉県川越市南台1−10−4 株式会社大 林組東京機械工場内
Claims (3)
- 【請求項1】 縦穴の中央から放射状に突出し、前記縦
穴の内壁面を押圧する複数のグリッパを備えた支持台
と、 前記支持台の中心を貫通し、前記支持台に上下移動自在
に支持された上部筒体と、 前記上部筒体の下端に回動可能に連接し、下端に切削ビ
ットを備えるとともに、側部に土砂取り込み用の開口部
が設けられ、回動駆動される下部筒体と、 前記下部筒体の側部に水平方向に沿って延設されるとと
もに、掘削土砂の搬送路の排出側が前記開口部に臨むよ
うに配設され、前記下部筒体とともに旋回しながら回転
駆動される掘削機と、 前記上部および下部筒体内に貫通設置され、吸引口が前
記開口部を介して前記排出口に臨むように配設された吸
引配管と、 前記吸引配管の外周に付設され、先端側が前記開口部の
上部側で前記下部筒体を貫通して前記内壁面を指向する
ように配置された吹き付けモルタルないしはコンクリー
トの圧送管と有することを特徴とする縦穴掘削装置。 - 【請求項2】 前記吸引管は、屈曲部分に圧縮空気の噴
射ノズルが設けられていることを特徴とする請求項1記
載の縦穴掘削装置。 - 【請求項3】 掘削される縦穴の内壁面に反力を採り、
上下移動自在に支持された上部筒体の先端側に回動自在
に連接された下部筒体を備え多縦穴掘削装置を、予め掘
削された予備縦穴内に設置し、 前記下部筒体の先端に配設された切削ビットの回動と前
記下部筒体の側方に設けられた掘削機の旋回しながらの
回転とにより、円筒状の縦穴を掘削する工程と、 前記掘削機の掘削土砂の搬送路に臨ませて設置した吸引
管により掘削土砂を排出する工程と、 前記縦穴の掘削後に当該縦穴の内壁面に急結剤が混合さ
れたモルタルないしはコンクリートを吹き付けて、ライ
ニング層を形成する工程とからなり、 前記掘削工程と前記ライニング層の形成工程とをほぼ同
時進行させることを特徴とする縦穴掘削工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP153698A JPH11200760A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 縦穴掘削装置および縦穴掘削工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP153698A JPH11200760A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 縦穴掘削装置および縦穴掘削工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200760A true JPH11200760A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11504256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP153698A Pending JPH11200760A (ja) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | 縦穴掘削装置および縦穴掘削工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200760A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010281145A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 立坑内壁調査用計測器の固定装置 |
| CN115162444A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-11 | 徐州木萱机械制造有限公司 | 一种建筑工地用地面沟渠挖掘设备 |
| JP2024007461A (ja) * | 2022-07-01 | 2024-01-18 | サンドヴィック マイニング アンド コンストラクション オーワイ | ホモジナイザ、削岩リグ、および試料抽出の方法 |
-
1998
- 1998-01-07 JP JP153698A patent/JPH11200760A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010281145A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 立坑内壁調査用計測器の固定装置 |
| JP2024007461A (ja) * | 2022-07-01 | 2024-01-18 | サンドヴィック マイニング アンド コンストラクション オーワイ | ホモジナイザ、削岩リグ、および試料抽出の方法 |
| CN115162444A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-11 | 徐州木萱机械制造有限公司 | 一种建筑工地用地面沟渠挖掘设备 |
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