JP2003161091A - 拡径掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、硬い岩盤でも容易に拡径掘削するこ
とが出来、掘削機の規模を小さくして、費用や労力を軽
減することが出来る拡径掘削機を提供することを課題と
する。 【解決手段】立坑の所定部分を拡径掘削する機械であっ
て、回転支持体４の周りに横方向に向けて進退する流体
圧ジャッキ６を取付け、該ジャッキ６に切削翼７を接続
し、該切削翼７の切削径を拡縮可能とした拡径掘削機３
であって、該流体圧ジャッキ６は該回転支持体４の周り
に複数個配設され、該切削翼７は該回転支持体４の周り
に該切削翼７の根端部を回動自在にして複数個取付けら
れ、各切削翼７の中間部を各流体圧ジャッキ６で同期的
に押し引きすることによって該切削翼７の切削径を拡縮
させる拡径掘削機３を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば立坑の底部を
拡径掘削するための拡径掘削機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、主として普通土質の立坑の底部を
拡径掘削するための掘削機として、図８に示すようなベ
ルアース工法に用いる拡径掘削機(19)が提供されてい
る。該拡径掘削機(19)の本体下部には、モーター等の動
力によって拡径する拡径部(20)が設けられており、該本
体下部の拡径部(20)と本体上部との間には複数個の切削
翼(21)が差し渡され、該切削翼(21)にはそれぞれ複数個
の切削刃(22)が設けられている。該切削翼(21)は、上端
部において拡径掘削機(19)本体上部に枢着されており、
下端部において拡径掘削機(19)本体下部の拡径部(20)に
取付けられている。立坑の所定部分を拡径掘削をする場
合には、該拡径掘削機(19)の動力によって該切削翼(21)
を回転させるとともに該本体下部の拡径部(20)を拡径さ
せて、立坑の所定部分の拡径掘削を行う。この場合、該
拡径掘削機(19)の切削翼(21)は拡径掘削機(19)本体上部
を軸中心として傘形に拡径する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、該拡径掘削機(19)の切削翼(21)が傘形に拡
径する、すなわち該切削翼(21)が壁面に対して斜め方向
に拡径するので、該切削翼(21)を拡径する拡径力のうち
壁面に対する垂直成分の分力のみが壁面を掘削する掘削
力として作用することとなる。また、該拡径掘削機(19)
の切削翼(21)の長さＬが大きいので、該切削翼(21)と壁
面との接触面積が大きく、拡径掘削時に大きな切削抵抗
が生じる。そのため、壁面を掘削する掘削力が弱く、硬
い岩盤を拡径掘削するのが困難であるという問題点があ
った。更に、立坑の底部から湧水がある場合には、拡径
掘削機(19)本体下部のモーター等の動力源が水没するた
め、拡径掘削機(19)に防水処理を施す必要がある。しか
し、防水処理を施すためには、掘削機の規模が過大とな
るとともに多大な費用や労力がかかるという問題もあっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、立坑の所定部分を拡径掘
削する機械であって、回転支持体(4,15)の周りに横方向
に向けて進退する流体圧ジャッキ(6,16)を取付け、該ジ
ャッキ(6,16)に切削翼(7,17)を接続し、該切削翼(7,17)
の切削径を拡縮可能とした拡径掘削機(3,14)を提供する
ものである。該流体圧ジャッキ(6) は該回転支持体(4)
の周りに複数個配設され、該切削翼(7) は該回転支持体
(4) の周りに該切削翼(7) の根端部を回動自在にして複
数個取付けられ、各切削翼(7) の中間部を各流体圧ジャ
ッキ(6) で同期的に押し引きすることによって該切削翼
(7) の切削径を拡縮させることが望ましい。または、該
流体圧ジャッキ(16)は該回転支持体(15)の周りに複数個
配設され、該切削翼(17)は該流体圧ジャッキ(16)の先端
にそれぞれ取付けられ、各切削翼(17)を各流体圧ジャッ
キ(16)で同期的に押し引きすることによって該切削翼(1
7)の切削径を拡縮させることが望ましい。更に、該回転
支持体(4,15)には噛合部(5) が設けられ、該噛合部(5)
を介して全回転掘削機(1) のケーシングチューブ(2A)の
内周面に固定的に取付けられることが望ましい。

【０００５】

【作用】流体圧ジャッキ(6) で切削翼(7) を横方向に押
して、根端部の軸(9) を中心として該切削翼(7) を回動
させて、該切削翼(7) の切削径を拡径すれば、切削翼
(7) を拡径する拡径力がそのまま壁面を掘削する掘削力
として作用することとなり、強力な掘削力を得ることが
出来、硬い岩盤でも容易に拡径掘削することが出来る。
この場合、拡径掘削機(3) は先端ケーシングチューブ(2
A)に固定的に取付けられているので、先端ケーシングチ
ューブ(2A)の回転に伴って拡径掘削機(3) は回転する。
したがって、拡径掘削するための動力源を特に必要とす
ることなく、全回転掘削機(1) がケーシングチューブ
(2) を回転させる動力をそのまま利用して、拡径掘削機
(3) を回転させて拡径掘削することが出来る。

【０００６】

【発明の実施の形態】〔実施例１〕本発明を図１〜図５
に示す一実施例によって説明する。本実施例では、図１
〜図５に示すような拡径掘削機(3) を取付けた全回転掘
削機(1) を用いて場所打坑掘削を行う場合を例示する。

【０００７】図１および図２に示すように、全回転掘削
機(1) に装着される先端ケーシングチューブ(2A)の先端
には、姿勢を安定させるためのグリッパ(4A)を装備した
回転支持体(4) を介して拡径掘削機(3) が取付けられて
おり、該回転支持体(4) の外周面および該先端ケーシン
グチューブ(2A)の先端部の内周面にはそれぞれ噛合部
(5) が設けられ、該噛合部(5) を介して先端ケーシング
チューブ(2A)の先端部の内周面に回動不可能に固定され
ている。図３および図４に示すように、該回転支持体
(4) の周りには横方向に向けて進退する油圧ジャッキ
(6) が３個配設され、該油圧ジャッキ(6) にはそれぞれ
切削翼(7) の中間部が接続され、該切削翼(7) の根端部
は軸受けされて回動自在に取付けられている。該切削翼
(7) の先端部の上部は切欠き形状とされており、該切削
翼(7) の先端部上部および下部にはカッタビット(8A)が
配設されている。また、図５に示すように、該切削翼
(7) の根端部の軸(9) の上部にはそれぞれ同期用小歯車
(10A) が取付けられており、該同期用小歯車(10A) は同
期用大歯車(10B) にそれぞれ噛合している。更に、本実
施例の拡径掘削機(3) の下面には、下方向に立坑を掘削
するための掘削刃(11)が設けられており、また、拡径掘
削機(3) の切削翼(7) には、緊急回収用のワイヤー(12)
がプーリー(13)を介して取付けられている。

【０００８】図１に示すように全回転掘削機(1) を用い
て場所打坑掘削を行う場合には、全回転掘削機(1) に先
端ケーシングチューブ(2A)を装着し、該全回転掘削機
(1) の回転押込み駆動力によって先端ケーシングチュー
ブ(2A)を地盤中に回転押込みする。先端ケーシングチュ
ーブ(2A)をある程度まで回転押込みした後、回転押込み
によって掘削された土砂等をポンプまたはハンマーグラ
ブ（図示せず）によって立坑の外部へ排土し、その後、
先端ケーシングチューブ(2A)の回転押込みを再開する。
このように回転押込み・排土を繰り返して、先端ケーシ
ングチューブ(2A)の回転押込みが完了すると、該先端ケ
ーシングチューブ(2A)の後端に次のケーシングチューブ
(2) の先端を接合し、該次のケーシングチューブ(2) を
該全回転掘削機(1) によって回転押込みする。このよう
にして、連続的にケーシングチューブ(2) を回転押込み
することにより立坑を削孔する。

【０００９】そして、立坑の底部を拡径掘削する場合に
は、拡径掘削機(3) を先端ケーシングチューブ(2A)に取
付けて、拡径掘削機(3) の切削翼(7) を油圧ジャッキ
(6) で横方向に押して、切削翼(7) の根端部の軸(9) を
中心として該切削翼(7) を回動させて、該切削翼(7) の
切削径を拡径する。このようにして拡径すれば、切削翼
(7) を拡径する拡径力がそのまま壁面を掘削する掘削力
として作用することとなり、強力な掘削力を得ることが
出来る。また、該拡径掘削機(3) の切削翼(7) の長さＬ
が小さいので、該切削翼(7) と壁面との接触面積が小さ
く、拡径掘削時の切削抵抗が小さくなるため、硬い岩盤
でも容易に拡径掘削することが出来る。この際、拡径掘
削機(3) は先端ケーシングチューブ(2A)に固定的に取付
けられているので、先端ケーシングチューブ(2A)の回転
に伴って拡径掘削機(3) は回転する。したがって、拡径
掘削するための動力源を特に必要とすることなく、全回
転掘削機(1) がケーシングチューブ(2) を回転させる動
力をそのまま利用して、拡径掘削機(3) を回転させて拡
径掘削することが出来る。更に、この場合、それぞれの
切削翼(7) の同期用小歯車(10A) が同期用大歯車(10B)
に噛合しているので、各切削翼(7) を同期的に押し引き
することが出来、切削径を同期的に拡縮することが出来
る。

【００１０】〔実施例２〕図６および図７には他の実施
例が示される。図１〜図５に示した前実施例に対して、
本実施例の拡径掘削機では、該回転支持体(15)の周りに
は横方向に向けて進退する油圧ジャッキ(16)が３個配設
され、該ジャッキ(16)の先端にはそれぞれ切削翼(17)が
取付けられており、該切削翼(17)の先端部にはカッタビ
ット(18A)およびディスクカッタ(18B) がそれぞれ配設
されている。

【００１１】立坑の所定部分を拡径掘削する場合には、
拡径掘削機(14)の切削翼(17)を油圧ジャッキ(16)で横方
向に押して、該切削翼(17)の切削径を拡径する。このよ
うにして拡径すれば、切削翼(17)を拡径する拡径力がそ
のまま壁面を掘削する掘削力として作用することとな
り、強力な掘削力を得ることが出来る。また、本実施例
では、油圧ジャッキ(16)の油圧をコントロールすること
によって、各切削翼(17)を同期的に押し引きすることが
出来、該切削翼(17)の切削径を同期的に拡縮させること
が出来る。

【００１２】上記実施例以外、拡径掘削機(3,14)の切削
翼(7,17)の形状は、上記実施例の形状に限られることは
なく、掘削する立坑の例えば地質等の条件に対応させた
形状としてもよい。更に、カッタビット(8A,18A)やディ
スクカッタ(18B) 以外、ダウンザホールハンマ、ローラ
ービット等の切削具を、掘削する地盤に応じて、該切削
翼(7,17)の先端部に配設してもよい。また、拡径掘削機
(3,14)を回動不可能に固定する噛合部(5) は、先端ケー
シングチューブ(2A)の中間部の内周面または上端部の内
周面に設けてもよく、先端ケーシングチューブ(2A)以外
のケーシングチューブ(2) に設けてもよい。また、別体
の噛合用治具を用いて、拡径掘削機(3,14)をケーシング
チューブ(2) に回動不可能に固定してもよい。更に、拡
径掘削機(3) の下面にはカッタビット等の切削具（図示
せず）が配設されていてもよく、立坑を削孔する場合に
は、先端ケーシングチューブ(2A)に拡径掘削機(3) を取
付けた状態で連続的にケーシングチューブ(2) を回転押
込みすることにより、拡径掘削機(3) によって下方向に
立坑を掘削してもよい。この場合、拡径掘削機(3) の切
削翼(7) は縮径した状態とされている（図４参照）。ま
た更に、拡径掘削機(3) によって立坑を削孔する場合に
は、立坑の任意の場所で、拡径掘削機(3) の切削翼(7)
を拡径して拡径掘削を行うことが出来る。そして、立坑
の任意の場所を拡径掘削した後に、拡径掘削機(3) の切
削翼(7) を縮径し、ケーシングチューブ(2) の回転押込
みを再開して、再び立坑を削孔することが出来る。

【００１３】

【発明の効果】本発明では、流体圧ジャッキによって切
削翼に横方向の押圧力を有効に作用させて、立坑を横方
向に拡径することが出来るため、壁面を掘削する掘削力
を強くすることが出来、硬い岩盤でも容易に拡径掘削す
ることが可能となる。また、全回転掘削機の動力を利用
して掘削するため、掘削機の規模を小さくすることが出
来、費用や労力を軽減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図１〜図５は本発明の一実施例を示すものである。

【図１】説明側面図である。

【図２】拡径掘削機の説明側断面図である。

【図３】拡径掘削機（拡径状態）のＡ−Ａ矢視図であ
る。

【図４】拡径掘削機（縮径状態）のＡ−Ａ矢視図であ
る。

【図５】拡径掘削機（拡径状態）のＢ−Ｂ矢視図であ
る。

【図６】他の実施例の拡径掘削機（拡径状態）の説明断
面図である。

【図７】他の実施例の拡径掘削機（縮径状態）の説明断
面図である。

【図８】従来例の側面図である。

【符号の説明】

1 全回転掘削機 2 ケーシングチューブ 2A 先端ケーシングチューブ 3,14 拡径掘削機 4,15 回転支持体 5 噛合部 6,16 油圧ジャッキ 7,17 切削翼

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000212739 株式会社シーテック 愛知県名古屋市瑞穂区洲雲町４丁目45番地 (71)出願人 390036515 株式会社鴻池組 大阪府大阪市此花区伝法４丁目３番55号 (71)出願人 594084354 株式会社ヤマダ工業 名古屋市緑区大高町東千正坊11番地 (72)発明者 内藤 忠幸 愛知県名古屋市瑞穂区春敲町３−22 中電 堀田アパート４−201 (72)発明者 石井 雅之 静岡県浜松市篠原町9388−２ (72)発明者 高木 忠将 静岡県静岡市大岩二丁目22番９号 中電静 岡アパートＡ−17 (72)発明者 西田 和雅 静岡県島田市中溝４−８−１ 中電島田ア パートＡ−01 (72)発明者 大畑 敏照 愛知県西春日井郡西春町中之郷八反64 (72)発明者 葛西 義一 愛知県瀬戸市石田町228−３ (72)発明者 市川 厚 三重県員弁郡員弁町下笠田1482番地 (72)発明者 犬塚 圭司 愛知県岡崎市北本郷町字神明１番地 トリ ーハイツ矢作弐番館301 (72)発明者 那須 進 愛知県名古屋市熱田区旗屋二丁目15−７ (72)発明者 山田 久雄 愛知県名古屋市緑区大高町字東千正坊11番 地 株式会社ヤマダ工業内 Ｆターム(参考） 2D029 EB00 PA02 PB05 PC02 PD02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】立坑の所定部分を拡径掘削する機械であっ
   て、回転支持体の周りに横方向に向けて進退する流体圧
   ジャッキを取付け、該ジャッキに切削翼を接続し、該切
   削翼の切削径を拡縮可能としたことを特徴とする拡径掘
   削機。
2. 【請求項２】該流体圧ジャッキは該回転支持体の周りに
   複数個配設され、該切削翼は該回転支持体の周りに該切
   削翼の根端部を回動自在にして複数個取付けられ、各切
   削翼の中間部を各流体圧ジャッキで同期的に押し引きす
   ることによって該切削翼の切削径を拡縮させる請求項１
   に記載の拡径掘削機。
3. 【請求項３】該流体圧ジャッキは該回転支持体の周りに
   複数個配設され、該切削翼は該流体圧ジャッキの先端に
   それぞれ取付けられ、各切削翼を各流体圧ジャッキで同
   期的に押し引きすることによって該切削翼の切削径を拡
   縮させる請求項１に記載の拡径掘削機。
4. 【請求項４】該回転支持体には噛合部が設けられ、該回
   転支持体は該噛合部を介して全回転掘削機のケーシング
   チューブの内周面に固定的に取付けられる請求項１〜請
   求項３に記載の拡径掘削機。