JP2003184101A - ケーソン工法における削岩システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はケーソン工法における削岩システム
に関する。 【解決手段】 この発明は、ケーソン本体Ｋの下端開口
内周面を傾斜状にしたテーパー端口面K1を形成し、この
テーパー端口面K1に沿って、ケーソン本体Ｋの内周面を
巡るようにガイドレールＲを配設固定し、同ガイドレー
ルＲに摺動自在に装置支持体１を装着し、同装置支持体
１に、スライド保持体９を掘削方向に向くように変位自
在に取り付け、同スライド保持体９に掘削装置Ｍを取り
付けて、ケーソン本体Ｋの下方の海底を掘削することを
特徴とするケーソン工法における削岩システムを提供せ
んとするものである。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ケーソン工法にお
ける削岩システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、橋脚等を建設する際に用いられる
ケーソン工法は、水中や海中にケーソンを沈め、ケーソ
ンを水底や海底に立設した状態としてケーソン内を高圧
にし、ケーソン内の水を排水して中空状とし、中空状の
ケーソン内でケーソン下部の水底や海底を削岩機で掘削
し、ハッパをかけて水底や海底を掘削し、掘削分だけケ
ーソンを沈降し、このようにしてケーソンを徐々に沈下
させながら次々に新たなケーシングを上方に継ぎ足し、
橋脚状の中空筒体を形成しケーソン内中空部に鉄筋コン
クリートを形成して橋脚の施工を行う。 【０００３】かかる橋脚等の施工のためのケーソン工法
においては、ケーソン中空部内に掘削機を搬入し、排水
のために高圧に調圧されたケーソン内で人手を用いた掘
削機による掘削作業が行われていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】かかるケーソン内の作
業現場では、削岩機の振動による白ろう病や高圧中空部
での潜函病等との闘いをしながら作業が行なわれるた
め、極めて危険の多い工法の一つとされている。 【０００５】本発明のケーソン工法に用いる削岩システ
ムは、かかるケーソン内での危険な掘削作業を各種装置
を用いて自動的にリモートコントロールしながら行える
ようにしたものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明は、ケーソン本
体の下端開口内周面を傾斜状にしたテーパー端口面を形
成し、このテーパー端口面に沿って、ケーソン本体内周
面を巡るようにガイドレールを配設固定し、同ガイドレ
ールに摺動自在に装置支持体を装着し、同装置支持体
に、スライド保持体を掘削方向に向くように変位自在に
取り付け、同スライド保持体に掘削装置を取り付け、掘
削に際しては、装置支持体をガイドレールに沿って掘削
所定位置に移動し、同位置でスライド保持体を掘削方向
に変位し、次いで所定掘削個所に掘削装置を伸延してケ
ーソン本体下方の海底を掘削することを特徴とするケー
ソン工法における削岩システムを提供せんとするもので
ある。 【０００７】 【発明の実施の形態】この発明では、沈降する前に予め
ケーソン本体内にガイドレールを配設固定し、かかるケ
ーソン本体は海底に沈降されて内部空間の海水は高圧に
よりケーソン外に排出されてこの中空部には掘削に必要
な機材が搬入される。ケーソン本体の下端開口内周面は
傾斜状に形成して先端先鋭状の周錐状テーパー面に形成
し、この面をテーパー端口面とし、ガイドレールはこの
テーパー端口面に沿って略帯状の環帯に形成し、ケーソ
ン本体内周面を巡るように配設される。 【０００８】このガイドレールには、箱状ケースに構成
された装置支持体が摺動自在に装着されている。装着に
際しては装置支持体の外側面に軸支された上下ローラ
（車輪）でガイドレールの上下端縁部を挟持した状態と
する。 【０００９】装置支持体には、スライド保持体が進退調
整自在でかつ回動調整自在に取り付けられており、この
スライド保持体には掘削装置が更に進退自在に装着され
ている。 【００１０】掘削装置は先端にビットを有した削岩棒が
回動進退自在に設けられて、エアモータ等により岩盤に
掘削作業を行うように構成されている。 【００１１】ケーソン工法における掘削作業は、まずケ
ーソン本体を海底に沈降し、ケーソン本体内を高圧によ
り排水し、内部を中空とした状態でケーソン本体内に掘
削装置やスライド保持体や装置支持体を海上から搬入
し、ガイドレールに組立装着する。 【００１２】掘削に際しては、掘削装置を掘削方向に位
置調整すべく装置支持体やスライド保持体を変位調整し
て、所定の削岩位置に掘削装置の削岩棒を位置させて所
要掘削位置に掘削していく。 【００１３】掘削位置は、ケーソン本体の下端開口周縁
部に所定間隔で多数掘削するものであり、この移動位置
調整はガイドレールに沿って装置支持体を移動させるこ
とによって行う。 【００１４】このようにして、ガイドレールの外側斜め
下方の海底を掘削した後に、その掘削孔中にダイナマイ
トを挿入してハッパを行い海底を掘削する。なお、ケー
ソン本体内の崩壊土砂は、別途ケーソン本体内に搬入し
たバックホー等を用いて海上に排出する。 【００１５】そして、ケーソン本体が海底掘削により沈
降すると、更にその上に新たなケーシングを継ぎ足して
いって、一定高さの橋脚状の中空ケーソンを形成し、こ
の中に鉄筋コンクリートを形成して橋脚を建設する。 【００１６】 【実施例】本発明の実施例を図面にもとづき詳説する。 【００１７】図１は、ケーソン本体Ｋの下端開口周面に
沿って本発明の掘削装置Ｍを配設した状態を示すもので
ある。 【００１８】ケーソン本体Ｋは、海底に沈降される内部
中空の上下開筒体であり、この筒状のケーソン本体Ｋを
海底の掘削に伴って徐々に沈降させて海中に筒体を形成
し、同筒体の内部にコンクリートを充填することにより
橋脚を形成する。 【００１９】ケーソン本体Ｋは、下端開口内周面が下方
拡開の傾斜状に形成されて、テーパー端口面K1が形成さ
れている。 【００２０】このテーパー端口面K1には、ガイドレール
Ｒがケーソン本体Ｋの内周面を巡るようにステーR1を介
して配設固定されている。 【００２１】ガイドレールＲは断面縦板状に形成されて
おり、このガイドレールＲには、掘削装置Ｍを支持する
ための装置支持体１が、ケーソン本体Ｋの内部中心側か
ら上車輪２と下車輪３とを介して摺動自在に装着されて
いる。 【００２２】上車輪２と下車輪３とは、箱状に構成され
た装置支持体１の裏側上下部に２個づつ設けられてお
り、上下車輪２,３によってガイドレールＲの上下縁を
挟持するように構成されている。特に、下車輪３は、装
置支持体１に着脱自在に取り付けている。 【００２３】また、上下車輪２,３は、円盤状に形成し
た各車輪本体2a,3aの両端縁に、車輪本体2a,3aを案内す
る案内用フランジ2b,3bをそれぞれ一体形成して、各車
輪本体2a,3aがガイドレールＲに沿って摺動できるよう
に構成している。なお、上下車輪２,３はモータにより
駆動させており、しかも、その操作をリモートコントロ
ールにより操作できるようにしている。 【００２４】４は２個の上車輪２,２の間に配設したコ
ロであり、ガイドレールＲの裏側面に沿って摺動するよ
うに構成されている。かかるコロ４の作動により、装置
支持体１はガイドレールＲに沿って円滑に移動すること
ができる。 【００２５】また、５は、コロ４の下方に配設した係合
片であり、上下に変位自在に装置支持体１に取り付け
て、ガイドレールＲの下端縁を係合支持するように構成
されている。 【００２６】上記構成としたことにより、装置支持体１
をガイドレールＲに装着した際には、装置支持体１は、
上下車輪２,３とコロ４と係合片５とによってガイドレ
ールＲに摺動可能にかつ離脱しないように装着されてい
ることになる。 【００２７】特に、係合片５は上下に変位自在であり、
しかも、下車輪３は装置支持体１から着脱自在なので、
装置支持体１をガイドレールＲに装着する際には、係合
片５を下降させるとともに両下車輪３,３を装置支持体
１から取り外すことにより、簡単に上車輪２の両案内用
フランジ2b,2bの下端部間にガイドレールＲを位置させ
てガイドレールＲに両上車輪２,２を装着することがで
きる。 【００２８】しかも、上記したようにガイドレールＲに
両上車輪２,２を装着した後に、係合片５を上昇させる
とともに両下車輪３,３を取り付けることにより、確実
にガイドレールＲの下端縁を係合片５で係合支持するこ
とができるとともに、簡単に下車輪３の両案内用フラン
ジ3b,3bの上端部間にガイドレールＲを位置させること
ができる。 【００２９】装置支持体１の下部横側方には、回動調整
自在に支持杆６の一端が突出されている。同支持杆６の
突出先端には嵌着ブロック８が設けられており、同嵌着
ブロック８は、掘削装置Ｍに一体に取付けられた横開口
の断面Ｕ字状のスライド保持体９にスライド調整自在に
嵌着されている。 【００３０】すなわち、掘削装置Ｍの側壁には、所定長
さに伸延した断面Ｕ字状のスライド保持体９が固着され
ており、同スライド保持体９のＵ字状の横開口部より嵌
着ブロック８を嵌め込むことにより、支持杆６に嵌着ブ
ロック８とスライド保持体９とを介して掘削装置Ｍを取
り付けている。 【００３１】しかも、スライド保持体９の上下板には、
挿通孔10が多数穿設されており、挿通孔10に挿通する複
数の固定ピン11により嵌着ブロック８をスライド保持体
９に固定している。 【００３２】すなわち、複数の固定ピン11を所定の挿通
孔10に挿貫することにより複数の固定ピン11で嵌着ブロ
ック８の周側壁面を囲繞しながら固定するものであり、
本実施例では、スライド保持体９の上下板に前後左右に
位置を違えて多数の挿通孔10を穿設しているので、どの
位置の挿通孔10に固定ピン11を挿貫するかによって、掘
削装置Ｍの支持杆６への取付位置を上下に変位調節する
ことができ、それにより掘削時の掘削装置Ｍの上下方向
の位置（進退位置）を調節することができる。 【００３３】一方、支持杆６の他端は、箱状ケースの装
置支持体１の反対側に伸延されて、支持杆６の回動調整
を行うハンドル７となっている。すなわち、ハンドル７
を回動させることにより支持杆６を軸線廻りに回転させ
ることができ、それにより、支持杆６に嵌着ブロック８
とスライド保持体９とを介して取り付けた掘削装置Ｍを
回動させて、掘削装置Ｍの傾斜角度を調節することがで
きる。 【００３４】このように、本実施例によれば、簡単な構
成により掘削装置Ｍの掘削角度と進退位置とを調節可能
であり、コストをかけることなく掘削装置Ｍの調節を行
うことができる。 【００３５】なお、本実施例では、支持杆６に回動及び
摺動調節自在に掘削装置Ｍを装着する構造として、嵌着
ブロック８やスライド保持体９や固定ピン11等の構造を
設けたが、これに限定されるものではなく、要は、箱状
ケースとしての装置支持体１に掘削装置Ｍを装着するに
際し、掘削装置Ｍの傾斜角度調節と進退位置調節が自在
に行える構成であれば、いかなる構造でもよい。 【００３６】スライド保持体９に一体に取り付けられた
掘削装置Ｍは、次のように構成されている。 【００３７】すなわち、掘削装置Ｍは、昇降装置12と、
同昇降装置12に装着された掘削機13とから構成され、昇
降装置12は、上下に伸延させた矩形箱型状のケーシング
14の一側壁に掘削機13を装着するための昇降台15を上下
方向に摺動自在に取り付け、同昇降台15を定車輪16及び
ワイヤー17等を利用した昇降機構により上下方向に昇降
させるべく構成している。 【００３８】ケーシング14の上下端部には、ケーシング
14の側壁から一部が露出するように定車輪16をそれぞれ
回動自在に軸支しており、両定車輪16,16にはワイヤー1
7を巻回して、同ワイヤー17もケーシング14の側壁から
露出させている。 【００３９】しかも、かかる上下定車輪16,16やワイヤ
ー17が露出しているケーシング14の側壁には、矩形板状
に形成した左右一対の案内用レール18,18を連設してお
り、同案内用レール18,18に掘削機13を装着するための
昇降台15を上下方向に摺動自在に取り付けるとともに、
同昇降台15を前記露出したワイヤー17の一部に固定して
いる。 【００４０】従って、ワイヤー17を上下動させることに
よって、昇降台15も連動して上下に昇降させることがで
き、さらには、昇降台15に装着した掘削機13も上下に昇
降させることができる。 【００４１】また、ケーシング14の下端に取り付けた下
側カバー体19の前部には、リング状の保護環20を前方へ
向けて突設し、同保護環20の中空部に後述する掘削機13
の削岩棒21を挿入して、保護環20によって削岩棒21を保
護する一方、下側カバー体19の下部に接地ロッド22を突
設している。 【００４２】掘削機13は前記したよう昇降台15に取り付
けており、駆動機構によって削岩棒21を回転させながら
削岩するように構成しており、本実施例では、かかる削
岩棒21の駆動源として圧送空気を利用している。 【００４３】上記削岩棒21の下端にはダイヤモンド等の
硬質素材よりなるビットを付設しており、削岩棒21を回
転させながら徐々に下降させていくことにより、掘削地
面Ｓに掘削孔を穿孔することができる。 【００４４】なお、かかる掘削装置Ｍによるケーソン内
の海底の掘削作業は、装置支持体１をガイドレールＲに
沿って所定の位置に移動する操作（上下車輪２,３を回
転させる操作）や掘削装置Ｍの掘削機13を駆動する操作
等を遠隔操作で行なえるようにすることによりまったく
人手を要することなくケーソン工法の作業が行えるもの
である。 【００４５】しかも、掘削装置Ｍは、進退位置や掘削角
度を調節することができるので、正確な掘削作業を行う
ことができる。 【００４６】 【発明の効果】この発明によれば、ケーソン本体の傾斜
状の下端開口内周面に沿ってガイドレールを敷設し、ガ
イドレールに装置支持体を摺動自在に装着し、この装置
支持体に回転調節自在の支持杆と、進退調節自在のスラ
イド保持体を介して掘削装置を連設しているため、掘削
位置へはガイドレールに沿って装置支持体を移動させれ
ばよく、掘削角度は支持杆を回転させて掘削装置の方向
の角度を調節すればよく、また掘削ポイントと掘削装置
との距離を一定に調節するには嵌着ブロックに沿ってス
ライド保持体を進退させて、掘削装置の進退位置を調節
すればよい。従って、簡単な調節操作により掘削装置を
掘削位置に正確に位置させることができ、人手を要する
ことなく掘削装置の移動や位置の調節が行なえ自動的に
掘削作業が行える効果があり、従来人手による作業から
生じていた各種の公害問題や作業者の健康問題を解消で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のケーソン工法における削岩システムの
説明図。 【図２】本発明のケーソン工法における削岩システムに
使用する掘削装置の斜視図。 【図３】同背面図。 【図４】同平面図。 【図５】同側面図。 【符号の説明】 Ｋ ケーソン本体 K1 テーパー端口面 Ｍ 掘削装置 Ｒ ガイドレール １ 装置支持体 ２ 上車輪 ３ 下車輪 ４ コロ ５ 係合片 ６ 支持体 ７ ハンドル ８ 嵌着ブロック ９ スライド保持体 10 挿通孔 11 固定ピン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ケーソン本体の下端開口内周面を傾斜状
   にしたテーパー端口面を形成し、このテーパー端口面に
   沿って、ケーソン本体内周面を巡るようにガイドレール
   を配設固定し、同ガイドレールに摺動自在に装置支持体
   を装着し、同装置支持体に、スライド保持体を掘削方向
   に向くように変位自在に取り付け、同スライド保持体に
   掘削装置を取り付け、掘削に際しては、装置支持体をガ
   イドレールに沿って掘削所定位置に移動し、同位置でス
   ライド保持体を掘削方向に変位し、次いで所定掘削個所
   に掘削装置を伸延してケーソン本体下方の海底を掘削す
   ることを特徴とするケーソン工法における削岩システ
   ム。