JP2005281997A - Deep foundation excavator of base rock and deep foundation construction method using this excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、岩盤の深礎掘削機及びそれを用いた深礎工法に関するものである。 The present invention relates to a rock foundation deep excavator and a deep foundation construction method using the same.
近年、橋梁基礎や杭基礎工事、および立坑掘削工事では、深礎工法が有効な手段である
が、従来の深礎工法は、人力施工によるところが多く、狭隘な孔内での苦渋作業であり、
また落下物や坑壁の崩落、有毒ガスの発生、酸欠状態に曝されるなどの危険を伴うため、
より安全な機械化施工技術の開発が、早急に解決すべき重要な課題とされてきた。
In recent years, the deep foundation method is an effective means for bridge foundations, pile foundation work, and shaft excavation work, but the conventional deep foundation method is mostly manual work, and it is a painful work in a narrow hole,
In addition, there are dangers such as falling objects, collapse of the mine wall, generation of toxic gas, exposure to oxygen deficiency,
The development of safer mechanized construction techniques has become an important issue that should be solved as soon as possible.
硬質の岩盤に深礎を掘削する技術は、従来、人力掘削が主流であったが、近年、自動化
された立坑穿孔機などで穿孔した後、ダイナマイト等の発破を用いて岩盤を爆破する工法
を採用しているが、振動や騒音等の公害が大であり、周辺住民や既設の構造物にまで多大
なる影響を及ぼしていた。
Conventionally, the technique of drilling deep foundations in hard rock has been the mainstream, but in recent years, after drilling with an automated shaft drilling machine, etc., a method of blasting the rock using blasting with dynamite etc. Although it is adopted, pollution such as vibration and noise is large, and it has had a great influence on the surrounding residents and existing structures.
深礎工事中に出現した巨大な転石について、穿孔機械で削孔した穴に膨張材などの静的
破砕材を充填して静的に破砕する方法や、差し矢をボーリング孔内に油圧で貫入する割岩
工法があるが、小規模で作業能力が低いという欠点がある。
For a huge boulder that appeared during deep foundation work, a static crushing material such as expansion material is filled into the hole drilled by a drilling machine and statically crushed, or an arrow is inserted into the borehole hydraulically. However, there is a drawback that the work capacity is small and the work capacity is low.
大口径の立坑掘削では、大型の油圧ハンマーやブレーカを用いて岩盤を破砕する工法が
採用されているが、効率が小さく、かつ騒音による難聴や粉塵による塵肺、振動による白
蝋病等の労働災害を発生せしめている。
Large-diameter shaft excavation employs a method of crushing the rock mass using a large hydraulic hammer or breaker, but it is less efficient and causes occupational accidents such as deafness due to noise, pneumoconiosis due to dust, and white wax disease due to vibration. Is generated.
また、従来のクラムシェルバケットやグラブバケットによる掘削工法やハンマーグラブ
を用いるベノト工法などは軟岩では有効であるが、硬岩には適しない。
The conventional excavation method using clamshell buckets and grab buckets and the Benoto method using hammer grabs are effective for soft rocks, but not suitable for hard rocks.
また従来、岩盤掘削専用のトンネルボーリングマシンを鉛直下方に移動させて深礎を掘
削する深礎ボーリングマシンにおいては、切り羽を掘削する円形面盤上には多数の円盤型
圧壊破砕刃が回転自在に取り付けられており、円形面盤を地山(岩盤)に当接回転させる
ことにより、円盤型圧壊破砕刃が大きな推進力を受けて岩盤を円形軌道に沿って筋状に圧
壊し、隣接する円盤型圧壊破砕刃の円形軌道上に形成された圧壊溝との間に隣接引張り破
砕を引き起こさせる圧壊破砕工法が考案されている。しかし、この工法では、大きな推進
力と回転力を必要とし、かつ、作業能力である破砕効率が小さいばかりでなく、円盤型圧
壊破砕刃の摩耗寿命が短く、交換頻度が高いという欠点がある。
Conventionally, in a deep foundation boring machine that excavates a deep foundation by moving a tunnel boring machine dedicated to rock excavation vertically downward, a large number of disk-type crushing and crushing blades are freely rotatable on a circular face plate for excavating the face. The disk-shaped crushing crushing blade receives a large driving force by crushing and rotating the circular face plate against the ground (rock), and crushes the bedrock into a streak shape along the circular track. A crushing and crushing method has been devised that causes adjacent tensile crushing between crushing grooves formed on a circular track of a disk-type crushing and crushing blade. However, this construction method has the disadvantages that it requires a large propulsive force and rotational force and has not only low crushing efficiency, which is a work capability, but also a short wear life of the disk-type crushing crushing blade and high replacement frequency.
ところで、例えば図10に示すように、岩盤面31にローラビット30を押し付けつつ
回転させることで、岩盤31を圧壊する回転掘削装置は、すでに知られている。このよう
な従来の硬岩層の回転掘削装置に関わる先行特許文献には、つぎのようなものがある。
しかしながら、上記の従来技術によれば、人力施工による苦渋作業や発破工法による騒
音や振動による労働災害を減少するために、機械化掘削工法に切り替える必要がある。そ
のために開発された静的破砕材や油圧による割岩工法、油圧ハンマーやブレーカなどは、
作業能力が著しく低いという課題を残している。また、作業性能の向上を目指して開発さ
れたバケット式掘削工法やベノト工法なども作業効率が比較的低く、硬質の岩盤に対して
は掘削不能となるばかりでなく、カッタ刃先の摩耗による損傷が極端に増加するという課
題を解決していく必要がある。さらに、立坑穿孔機を用いた発破工法を使用した場合には
、所定の深礎断面周辺の岩盤まで余分に破砕してしまうという課題がある。
However, according to the above-described conventional technology, it is necessary to switch to the mechanized excavation method in order to reduce labor troubles caused by noise and vibration caused by labor-intensive work and blasting methods. For this purpose, the static crushed material, hydraulic split rock method, hydraulic hammer and breaker,
The problem remains that work capacity is extremely low. In addition, the bucket-type excavation method and Benoto method, which were developed with the aim of improving the work performance, have relatively low work efficiency, and not only can not be excavated for hard rock mass, but also damage due to wear of the cutter blade edge. It is necessary to solve the problem of increasing extremely. Furthermore, when the blasting method using a shaft drilling machine is used, there is a problem that the rock around the predetermined deep foundation section is excessively crushed.
深礎ボーリングマシンで使用されている切り羽面を圧壊破砕する円盤型圧壊破砕刃には
、大きな推進力と回転力を必要とするばかりでなく、そのために円盤型圧壊破砕刃の摩耗
寿命が短く、また、岩盤の破砕効率として単位仕事量当たりの掘削土量が小さいという課
題がある。
The disk-type crushing crushing blade that crushes and crushes the cutting face used in deep foundation boring machines not only requires a large driving force and rotational force, but also the disc-type crushing crushing blade has a short wear life. Moreover, there is a problem that the amount of excavated soil per unit work is small as the crushing efficiency of the rock mass.
また、上記の特許文献1に記載の回転掘削装置によれば、岩盤面にローラビットを押し
付けつつ回転させることで岩盤を圧壊するため、効率が悪いという問題があった。
Moreover, according to the rotary excavation device described in
本発明は、上記各項の課題を勘案し、作業能力を一段と向上させるために、掘削原理と
して、従来の圧壊に代え、端面破砕の原理を用い、頂点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘
削機本体の周面に、岩盤切削ビットを所定の間隔で螺旋状配置または階段状配置に取り付
け、その結果、推進力および回転力の軽減、摩耗劣化の防止、単位切削仕事当たりの掘削
土量を増加させることにより、作業効率を向上させる好適な岩盤掘削機、およびこれを用
いた深礎工法を提供することを目的としている。
In consideration of the problems in the above items, the present invention uses a reverse crushing principle instead of conventional crushing as an excavation principle in order to further improve work capacity, and an inverted conical rock excavation with the apex facing downward A rock cutting bit is attached to the peripheral surface of the machine body in a spiral or staircase arrangement at predetermined intervals, resulting in reduced propulsion and rotational forces, prevention of wear deterioration, and the amount of excavated soil per unit cutting work. It aims at providing the suitable rock excavator which improves work efficiency by increasing, and the deep foundation construction method using the same.
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1記載の発明は、岩盤に立坑や深礎の掘
削を行なう岩盤掘削機であって、上下動自在かつ回転駆動する頂点を下向きにした逆円錐
形の岩盤掘削機本体の周面に、岩盤切削ビットが所定の間隔で螺旋状配置または階段状配
置に取り付けられ、予め立坑や深礎を掘削する位置に設けられた鉛直先進導坑の自由面の
上端部近くの岩盤端面部分に、岩盤切削ビットを上から押し付けつつ回転させることで岩
盤を端面破砕し、鉛直先進導坑を中心として上記螺旋状配置または階段状配置の岩盤切削
ビットを具備する岩盤掘削機本体を下方に推進させつつ掘削を行なうことを特徴としてい
る。
In order to achieve the above object, an invention according to
本発明の請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の岩盤掘削機であって、予め立坑や
深礎を掘削する位置に鉛直先進導坑を設けて最初の端面掘削盤が形成され、上下動自在か
つ回転駆動する頂点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体が、その上部に構築された
反力受け材から反力を取って、掘削時に岩盤掘削機本体を下方に推進させる推進手段、お
よび岩盤掘削機本体自体を回転運動させる回転手段を備えていることを特徴としている。
The invention according to
本発明の請求項3記載の発明は、上記請求項1または2記載の岩盤掘削機であって、岩
盤掘削機本体に、ビット部分に振動を与えつつ端面破砕する振動付与手段がさらに設けら
れていることを特徴としている。
The invention according to
本発明の請求項4記載の発明は、上記請求項1〜3のうちのいずれか一項記載の岩盤掘
削機であって、頂点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体の周面に所定の間隔で螺旋
状配置または階段状配置に取り付けられた各岩盤切削ビットの左右両側に、岩塊衝突防止
用スクレーパが設けられていることを特徴としている。
Invention of
本発明の請求項5記載の発明は、上記請求項1〜4のうちのいずれか一項記載の岩盤掘
削機であって、さらに、岩盤掘削部を貫通する筒形ケーシング中にスクリューコンベヤが
配置され、筒形ケーシングの下端は、最下段のビットの下方に突き出て鉛直先進導坑内に
あり、かつ筒形ケーシングの上部はグリッパ部の上部に突出していて、掘削された岩屑が
スクリューコンベヤの作動により筒形ケーシング内を上昇して地上へ搬出されるようにな
されていることを特徴としている。
Invention of
本発明の請求項6記載の発明は、上記請求項5記載の岩盤掘削機であって、さらに、開
脚によって鉛直先進導坑の内側面に押圧される下部反力受け部材としての開脚アンカーを
有する下部反力受け装置が設けられていることを特徴としている。
A sixth aspect of the present invention is the rock excavator according to the fifth aspect, further comprising an open leg anchor as a lower reaction force receiving member pressed against the inner side surface of the vertical advanced guiding shaft by the open leg. A lower reaction force receiving device is provided.
本発明の請求項7記載の発明は、上記請求項6記載の岩盤掘削機であって、下部反力受
け装置が、スクリューコンベヤの回転軸を貫通する貫通軸と、これの下端部に取り付けら
れかつ開脚によって鉛直先進導坑の内側面に押圧される下部反力受け部材としての開脚ア
ンカーと、貫通軸の上端雄ねじ部に取り付けられた締付ナットとにより構成されることを
特徴としている。
The invention according to
本発明の請求項8記載の発明は、上記請求項1〜7のうちのいずれか一項記載の岩盤掘
削機を用いた深礎工法であって、予め立坑や深礎を掘削する位置にボーリングにより鉛直
先進導坑を設けて、最初の円形の端面掘削盤を形成した後、つづいて頂点を下向きにした
逆円錐形の岩盤掘削機本体の周面に所定の間隔で螺旋状に設置された円盤型岩盤切削ビッ
トが順次地山(岩盤)に露出した円錐型で階段状の自由面に当接し、その内側部分を剥離
破砕して、下方へ掘削していくことを特徴としている。
Invention of
本発明の請求項9記載の発明は、上記請求項5記載の岩盤掘削機を用いた深礎工法であ
って、立坑や深礎を掘削する位置に、ボーリングを行なって鉛直先進導坑を形成した後、
反力受け材を掘削された縦坑内面に設置する工程、反力受け材から反力を取って逆円錐形
の岩盤掘削機本体を下方に所定距離だけ推進させながら岩盤掘削機本体を回転させ、その
下側の岩盤を端面破砕により掘削する掘削工程、および掘削された岩屑をスクリューコン
ベヤの作動により筒形ケーシング内を上昇させて地上へ搬出する排土工程を備えることを
特徴としている。
The invention according to
The process of installing the reaction force receiving material on the inner surface of the excavated vertical shaft, taking the reaction force from the reaction force receiving material and rotating the rock cone excavator body while propelling the inverted cone rock excavator body downward by a predetermined distance The excavation step of excavating the lower rock by end face crushing, and the soil removal step of lifting the excavated debris inside the cylindrical casing by the operation of the screw conveyor and carrying it out to the ground are provided.
本発明の請求項10記載の発明は、上記請求項6または7記載の岩盤掘削機を用いた深
礎工法であって、立坑や深礎を掘削する位置に、ボーリングを行なって鉛直先進導坑を形
成した後、上部反力受け材を掘削された縦坑内面に設置するとともに、下部反力受け装置
の開脚アンカーを開脚させて鉛直先進導坑の内側面に押圧させ設置する工程、上部反力受
け材および下部反力受け部材から反力を取って逆円錐形の岩盤掘削機本体を下方に所定距
離だけ推進させながら岩盤掘削機本体を回転させ、その下側の岩盤を端面破砕により掘削
する掘削工程、および掘削された岩屑をスクリューコンベヤの作動により筒形ケーシング
内を上昇させて地上へ搬出する排土工程を備えることを特徴としている。
The invention according to
本発明の請求項11記載の発明は、上記請求項8〜10のうちのいずれか一項記載の岩
盤掘削機を用いた深礎工法であって、岩盤に鉛直先進導坑を設け、該鉛直先進導坑の内面
を自由面として、周面に螺旋状配置または階段状配置の岩盤切削ビットを有する逆円錐形
の岩盤掘削機本体の作動により、岩盤を端面破砕する際、ビット部分に振動を与えつつ岩
盤の端面破砕を行なうことを特徴としている。
Invention of
上記のように、本発明によれば、新しい機械化施工技術を導入した岩盤掘削機およびこ
の岩盤掘削機を用いた深礎工法を開発するものである。
As described above, according to the present invention, a rock excavator incorporating a new mechanized construction technique and a deep foundation method using the rock excavator are developed.
一般に、岩盤の強度は、岩石の圧縮強度、せん断強度及び引張り強度の大きさによって
決まる。岩石の引張り強度は、圧縮強度の十数分の一程度であり、本発明では、岩盤に多
くの亀裂を発生せしめ、自由面を多くして、岩石の引張り破壊を誘発する岩盤の剥離破砕
を主たる手段としている。予め、ボーリングによって形成された円形の2自由面をもつ端
面掘削盤内面を剥離破砕し、つづいて所定の間隔で螺旋状に配置した多数の円盤型剥離破
砕刃を装着した逆円錐形の岩盤掘削機を所定の推進力で中心軸シャフトまわりを回転させ
、円盤型剥離破砕刃が順次露出した円錐型で階段状の自由面で構成される地山(岩盤)に
当接し、その内側部分を剥離破砕して下方向へ掘削を進めて、深礎を形成することを特徴
としている。
In general, the strength of a rock mass is determined by the magnitude of compressive strength, shear strength and tensile strength of the rock. The tensile strength of rock is about one-tenth of the compressive strength.In the present invention, many cracks are generated in the rock mass, and the free surface is increased, and the delamination fracture of the rock mass that induces tensile fracture of the rock is performed. It is the main means. Drilling and crushing the inner surface of an end face excavator with two circular free surfaces formed by boring in advance, followed by inverted conical rock excavation equipped with a number of disc-type exfoliation crushing blades arranged in a spiral at predetermined intervals Rotate the machine around the central shaft with a predetermined thrust, and the disk-type peeling crushing blades are in contact with a conical ground (rock) composed of a stepped free surface, and the inner part is peeled off. It is characterized by crushing and drilling downward to form a deep foundation.
その結果、剥離破砕刃に作用する切削力の減少にともなって地山(岩盤)に余分な損傷
を発生させることなく、また、円盤型剥離破砕刃に衝撃力による衝撃摩耗や引っ掻き摩耗
を引き起こさせず、該破砕刃の摩耗劣化を極力低下せしめることができる。さらに、切削
ドラムの回転に必要な回転トルクも減少するために、単位仕事当たりの切削土量である作
業能力が一段と向上するだけでなく、岩盤掘削機本体が発生する騒音・振動を許容値以内
に抑えることができる好適な手段である。
As a result, there is no excessive damage to the ground (rock) due to a decrease in the cutting force acting on the peeling crushing blade, and the disc-type peeling crushing blade causes impact wear or scratch wear due to impact force. Therefore, the wear deterioration of the crushing blade can be reduced as much as possible. In addition, since the rotational torque required to rotate the cutting drum is reduced, not only the work capacity, which is the amount of soil cut per unit work, is further improved, but also the noise and vibration generated by the rock excavator body are within allowable values. It is a suitable means that can be suppressed to.
本発明の岩盤掘削機およびそれを用いた深礎工法の掘削原理は、従来の圧壊に代え、端
面破砕の原理を用いており、岩盤面に岩盤切削ビット(ローラビット)を押し付けつつ回
転させることで、岩盤を圧壊する従来法に比べ、岩盤破砕の効率が良いという効果を奏す
る。
The excavation principle of the rock excavator of the present invention and the deep foundation method using the excavator is based on the principle of crushing the end face instead of the conventional crushing, and the rock excavation bit (roller bit) is pressed against the rock surface and rotated. Thus, compared to the conventional method of crushing the rock mass, there is an effect that the efficiency of rock crushing is good.
岩盤切削ビットは、ローラビットの他に、コニカルビット等を使用してもよく、端面破
砕の効率は、従来法による圧壊破砕よりも効率が良い。さらに、ローラビット部分に振動
を与えつつ回転させることで、効率よく破砕することが可能である。
As the rock cutting bit, a conical bit or the like may be used in addition to the roller bit, and the crushing efficiency of the end face is higher than the crushing crushing by the conventional method. Furthermore, it can be efficiently crushed by rotating the roller bit portion while applying vibration.
また、本発明における逆円錐形の岩盤掘削機本体は、岩盤の剥離破砕に必要な押圧力が
、岩石の引張り強度に依存し、岩石の圧縮強度に依存する従来の深礎ボーリングマシンに
おける岩盤の圧壊破砕に要する押圧力の十数分の一程度であることに着目してなされたも
のである。
In addition, the inverted conical rock excavator body according to the present invention has a structure in which the pressing force required for delamination of the rock depends on the tensile strength of the rock and on the conventional deep foundation boring machine that depends on the compressive strength of the rock. It was made paying attention to the fact that it is about one-tenth of the pressing force required for crushing and crushing.
これに基づいて、本発明では、鉛直先進導坑の掘削により岩盤に自由面を構築し、その
後、多数の円盤型剥離破砕刃を配設した逆円錐形の岩盤掘削機本体に、反力受け材より推
進力と回転動力を与え、中心軸シャフトに沿って鉛直下方へ回転掘削させるものであり、
主として岩盤の剥離破砕に重点をおいており、単位切削仕事当たりの掘削土量である作業
能力を増加させることが可能である。さらに、破砕刃の耐摩耗性能を一段と向上させてい
る。
Based on this, in the present invention, a free surface is constructed in the rock by excavating a vertical advanced guiding shaft, and then a reverse cone shaped rock excavator body provided with a large number of disc-shaped peeling crushing blades receives a reaction force. Propulsive force and rotational power are given from the material, and it is rotated and excavated vertically downward along the central shaft.
The emphasis is mainly on exfoliation and crushing of rock mass, and it is possible to increase work capacity, which is the amount of excavated soil per unit cutting work. Furthermore, the wear resistance performance of the crushing blade is further improved.
なお、岩盤掘削機を用いた深礎工法に対する総合自動制御システムを構築することによ
り、従来の人力施工に伴う苦渋作業や労働災害を軽減するための掘削効率の高い新しい機
械化施工技術の開発が可能となる。
In addition, by building a comprehensive automatic control system for the deep foundation method using a rock excavator, it is possible to develop new mechanized construction technology with high excavation efficiency to reduce laborious work and labor accidents associated with conventional manual work It becomes.
予めダウンザホールハンマで大口径の鉛直先進導坑を掘削する。その後、反力受け材の
深礎側壁への固定作業、逆円錐形の岩盤掘削機本体の設営作業、および岩屑の排出作業シ
ステムの構築を自動制御によって準備完了する。掘削開始に当たっては、ピストンロッド
の変位および荷重制御、駆動モータの回転速度制御を例えば単位時間当たりの掘削土量をベースに実施していくことにより、より安定した掘削作業が可能であり、1リング毎の繰り返し掘削作業を無人化施工とすることを保証するものである。
Drill a large-diameter vertical shaft with a down-the-hole hammer beforehand. After that, the work of fixing the reaction force receiving material to the deep side wall, the installation work of the inverted conical rock excavator body, and the construction of the debris discharge work system are completed by automatic control. At the start of excavation, displacement and load control of the piston rod and rotation speed control of the drive motor are performed based on the amount of excavated soil per unit time, for example, and more stable excavation work is possible. It guarantees that every repeated excavation work is unmanned construction.
つぎに、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明するが、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
図1は、深礎を掘削する地山(岩盤)1に予め逆円錐形の岩盤掘削機本体を設置するた
めに掘削した鉛直先進導坑3を示し、図2は、露出した地山(岩盤)2の底部に大口径の
ダウンザホールハンマによって所定の深さまでボーリングを実施して構築した鉛直先進導
坑3を示している。
FIG. 1 shows a vertical
図3〜図5に詳細に示すように、本発明による岩盤に立坑や深礎の掘削を行なう岩盤掘
削機5は、上下動自在かつ回転駆動する頂点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体6
の周面に、岩盤切削ビット8が所定の間隔で螺旋状配置または階段状配置に取り付けられ
ているものである。
As shown in detail in FIG. 3 to FIG. 5, the
The
岩盤掘削機5の逆円錐形の岩盤掘削機本体6には、外側表面に位置する各母線に沿って
所定の間隔で螺旋状または階段状に回転自在に配設された複数の円盤型剥離破砕刃8を具
備している。その中、岩盤掘削機本体6の筒形ケーシング15に最も近い円盤型剥離破砕
刃8が、地山(岩盤)2に当接し、岩盤を剥離破砕する。その後、岩盤掘削機本体6の下
方への推進にともなって、円盤型剥離破砕刃8がつぎつぎと地山(岩盤)2に当接し、地
山(岩盤)2に自由面の卓越した円錐型で階段状の溝が形成される。
The inverted conical
岩盤掘削機5には、これの逆円錐形の岩盤掘削機本体6を予め掘削された鉛直先進導坑
3の底部に位置する露出した地山(岩盤)2に当接させ設置する手段、および岩盤掘削機
本体6の上方にそれを稼働するための反力を支持する反力受け材7を深礎側壁に固定して
設置する手段が備えられている。岩盤掘削機本体6は、筒形ケーシング15をガイドとし
て上下方向の移動および水平方向の回転を可能とし、また、反力受け材7は筒形ケーシン
グ15をガイドとして任意の位置に設定可能としている。鉛直先進導坑3に所定の長さの
中空鋼管で製作された筒形ケーシング15を建て込み、地山(岩盤)1に設置した反力受
け材7(梁)によって筒形ケーシング15を鉛直に保持する。
The
本発明による岩盤掘削機5では、頂点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体6が、
下方に至るほど半径が小さいものとなされた3段の円形水平梁10a,10b,10cと
、最上段の円形水平梁10aおよびこれの内側の円形水平内部梁10dを連結しかつ相互
に60°の間隔をあけて配置された6本の半径方向梁11と、上下に隣り合う段の円形水
平梁10aおよび10b同士、10bおよび10c同士をそれぞれ連結する縦方向の連結
部材12とによって構成されている。
In the
The three-stage circular
そして、最下段の円形水平梁10cに2つの岩盤切削ビット8が相互に180°の間隔
をあけて取り付けられるとともに、中段の円形水平梁10bに4つの岩盤切削ビット8が
相互に90°の間隔をあけて取り付けられ、また最上段の円形水平梁10aに4つの岩盤
切削ビット8が相互に90°の間隔をあけて取り付けられている。全体として、頂点を下
向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体6の周面に岩盤切削ビット8が、所定の間隔あけた
状態に螺旋状配置、または階段状配置に取り付けられている。
The two
また、各段の岩盤切削ビット8の左右両側には、岩塊衝突防止用スクレーパ13がそれ
ぞれ設けられている。
Also, rock mass
さらに、逆円錐形の岩盤掘削機本体6の円形水平内部梁10dの内側に、岩盤掘削部を
貫通する鋼管よりなる筒形ケーシング15が取り付けられ、この鋼管よりなる筒形ケーシ
ング15中に、スクリューコンベヤ14が配置されている。
Further, a
本発明の岩盤掘削機5において、頂点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体6は、
その上部に構築された反力受け材7から反力を取って、下方へ掘削推進することができる
。
In the
It is possible to take the reaction force from the reaction
本発明において、この上部反力受け材7の構造は、対角線状に配置された4本の水平梁
によって構成され、反力受け材7を深礎側壁に固定して設置するために、各対角線梁の両
端にグリッパ装置19が設けられている。各グリッパ装置19にはグリッパ部材(図示略
)が設けられており、グリッパ部材は、グリッパ装置19に内蔵してある油圧シリンダー
等の駆動手段を操作することにより、突出または没入させることができる。グリッパ部材
に作用する荷重および変位量を自動制御することにより、反力受け材7のセンターリング
作業をはじめ、所定の反力を得るのに十分な反力受け材として使用することができる。
In the present invention, the structure of the upper reaction
また、各グリッパ装置19の下側に、掘削時に岩盤掘削機本体6を下方に推進させる推
進手段としての掘進ジャッキ22が設けられるとともに、岩盤掘削機本体6自体を回転運
動させる回転手段としての旋回ベアリング装置20および掘削機本体回転駆動用モータ2
1が設けられている。
Further, an
1 is provided.
スクリューコンベヤ14は、鋼管よりなる筒形ケーシング15の中心部に配置された回
転軸16と、これに取り付けられた螺旋形羽根17とで構成され、スクリューコンベヤ1
4の回転軸16は、筒形ケーシング15の上端部に設置された岩塊排出装置23の上側に
設けられたスクリューコンベヤ用モータ18および回転駆動チェーン9によって駆動するようになされている。
The
The
鋼管よりなる筒形ケーシング15の下端は、岩盤掘削機本体6の最下段のビット8の下
方に突き出て若干鉛直先進導坑3内にあり、かつ鋼管よりなる筒形ケーシング15の上部はグ
リッパ装置19の上部に突出している。
The lower end of the
スクリューコンベヤ14は、岩盤掘削部を貫通する鋼管15中に配置され、下端は、最
下段のビット8の下1〜2m程度突き出て先行ボーリング孔(鉛直先進導坑)3内にある
。スクリューコンベヤ14の径は、先行ボーリング孔(鉛直先進導坑)3の径に沿う程度
である。
The
本発明の実施形態においては、さらに、開脚によって鉛直先進導坑の内側面に押圧され
る下部反力受け部材としての開脚アンカー26を有する下部反力受け装置25が設けられ
ている。
In the embodiment of the present invention, there is further provided a lower reaction
この下部反力受け装置25は、スクリューコンベヤ14の回転軸16の軸心を貫通する
貫通軸27と、これの下端部に取り付けられかつ開脚によって鉛直先進導坑3の内側面に
押圧される下部反力受け部材としての開脚アンカー26と、貫通軸27の上端雄ねじ部2
7aに取り付けられた締付ナット28とにより構成されている。下部反力受け装置25の
貫通軸27は、上端部にねじ加工により雄ねじ部27aが設けられた棒鋼よりなり、その
上端雄ねじ部27aが、スクリューコンベヤ14の回転軸16の上端より上方に突出して
いて、この雄ねじ部27aに締付ナット28を締め付けることで、上部反力受け部材7と
連結された筒形ケーシング15を固定する。
The lower reaction
It is comprised by the clamping
本発明の岩盤掘削機を用いた深礎工法では、深礎を掘削する位置に、ボーリングを行な
って鉛直先進導坑3を形成した後、反力受け材7を掘削された縦坑内面に設置する工程、
反力受け材7から反力を取って逆円錐形の岩盤掘削機本体6を下方に所定距離だけ推進さ
せながら岩盤掘削機本体6を回転させ、その下側の岩盤1を端面破砕により掘削する掘削
工程、および掘削された岩屑をスクリューコンベヤ14の作動により鋼管よりなる筒形ケ
ーシング15内を上昇させて地上へ搬出する排土工程を備えることを特徴としている。
In the deep foundation method using the rock excavator of the present invention, the vertical
While taking the reaction force from the reaction
本発明による岩盤掘削機5を用いた深礎工法では、深礎を掘削する位置に、ボーリング
を行なって鉛直先進導坑3を形成した後、上部反力受け材7を掘削された縦坑内面に設置
するとともに、下部反力受け装置(アンカー装置)25の貫通軸27を引き上げて開脚ア
ンカー26を開脚させ、開脚アンカー26の先端部を鉛直先進導坑3の内壁に押圧させて
突っ張らせ、この状態でスクリューコンベヤ14の回転軸16の上端より上方に突出して
いる雄ねじ部27aに締付ナット28を締め付けて設置する工程、上部反力受け材7およ
び下部反力受け部材26から反力を取って逆円錐形の岩盤掘削機本体6を下方に所定距離
だけ推進させながら岩盤掘削機本体6を回転させ、その下側の岩盤1を端面破砕により掘
削する掘削工程、および掘削された岩屑をスクリューコンベヤ14の作動により筒形ケー
シング15内を上昇させて地上へ搬出する排土工程を備えることを特徴としている。
In the deep foundation method using the
図6は、本発明による岩盤掘削機5を用いた深礎工法において、ローラビット8を用い
た場合での説明図である。すなわち、本発明による岩盤掘削機5を用いて、ローラビット
8を、鉛直先進導坑3の自由面の上端部近くの岩盤端面部分に上から押し付けつつ回転さ
せることで岩盤1を端面破砕する。図7は、同ローラビット8により、岩盤1を端面破砕
し、岩塊1Aが生じた状態を示している。
FIG. 6 is an explanatory diagram in the case where the
なお、岩盤1の予め立坑や深礎を掘削する位置に鉛直先進導坑3を設けて最初の端面掘
削盤が形成される場合の自由面は、例えば大口径では、岩盤1の杭基礎工事に用いるダウ
ンザホールや、小口径では、ボーリングマシンなどが用いられる。
In addition, the free surface in the case where the first end face excavator is formed by providing the vertical
図8は、本発明による岩盤掘削機5の頂点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体6
の周面に螺旋状配置または階段状配置に取り付けられた岩盤切削ビット8により、岩盤1
を端面破砕する場合の説明図である。
FIG. 8 shows an inverted conical
The
It is explanatory drawing in the case of crushing an end surface.
図8aは、岩盤1の予め立坑や深礎を掘削する位置にボーリングにより鉛直先進導坑3
を設けて、最初の円形の端面掘削盤を形成した後、つづいて頂点を下向きにした逆円錐形
の岩盤掘削機本体6の最下段のローラビット8aを、鉛直先進導坑3の自由面の上端部近
くの岩盤端面部分に上から押し付けつつ回転させた状態を示している。図8bは、同最下
段のローラビット8aにより岩盤1を端面破砕して、岩塊1Aが生じた状態を示している
。図8cは、引き続いて、最下段のローラビット8aにより岩盤1を端面破砕して、岩塊
1Bが生じるとともに、下から2段目のローラビット8bを、鉛直先進導坑3の自由面の
上端部近くの岩盤1の端面部分に上から押し付けた状態を示している。さらに、図8dは
、最下段のローラビット8aにより岩盤を引き続いて端面破砕して、岩塊1Bが生じると
ともに、下から2段目のローラビット8bにより、順次地山(岩盤)1に露出した円錐型
で階段状の自由面2に当接し、その内側部分を剥離破砕して、岩塊1Aが生じ、さらに下
方へ掘削していく状態を示している。
FIG. 8a shows that the vertical
After forming the first circular end face excavator, the
本発明による岩盤掘削機5においては、逆円錐形の岩盤掘削機本体6には、外側表面に
位置する各母線に沿って所定の間隔で螺旋状または階段状に回転自在に配設された複数の
円盤型剥離破砕刃8を具備している。その中、岩盤掘削機本体6の筒形ケーシング15に
最も近い円盤型剥離破砕刃8が、地山(岩盤)2に当接し、岩盤を剥離破砕する。その後
、岩盤掘削機本体6の下方への推進にともなって、円盤型剥離破砕刃8がつぎつぎと地山
(岩盤)2に当接し、地山(岩盤)2に自由面の卓越した円錐型で階段状の溝が形成され
る。
In the
ここで、本発明の岩盤掘削機の作動状態を示す図9を参照すると、個々の円盤型剥離破
砕刃8が地山(岩盤)2に当接する位置、すなわち切り込み幅「a」は、地山(岩盤)2
の岩盤の種類によって、先行する溝の端部から十数cm〜数十cmとなるように設定する
。片側を先鋭に形成された円盤型剥離破砕刃8の刃先が「φ」なる逃げ角を取って岩盤表
面に切り込んだとき、刃先の貫入力は、該円盤型剥離破砕刃8の地山(岩盤)2に当接す
る位置より先行している溝の端部までの距離である切り込み幅「a」に対応する岩盤を、
先行する溝の内側に引き剥がす引張り力として作用する。地山(岩盤)2の切り込み幅a
と切り込み深さ「b」の比率:a/bは、岩盤の種類によって異なり、軟質な岩盤では1
程度、硬質な岩盤では1以下にとることができる。
Here, referring to FIG. 9 showing the operating state of the rock excavator of the present invention, the position where each disc-type
Depending on the type of bedrock, it is set to be several tens of centimeters to several tens of centimeters from the end of the preceding groove. When the cutting edge of the disc-type peeling crushing
Acts as a pulling force to peel inside the leading groove. Cut width a of natural ground (bedrock) 2
And the ratio of the depth of cut “b”: a / b varies depending on the type of rock, and is 1 for soft rock
It can be taken to be 1 or less for hard rock.
このように、岩盤の剥離破砕に必要な押圧力は岩石の引張り強度に依存するので、深礎
ボーリングマシンのように岩石の圧縮強度に依存する岩盤の圧壊破砕に要する押圧力の十
数分の一程度である。その結果、逆円錐形の岩盤掘削機本体6を稼働するのに必要な推進
力および回転力を軽減することができ、単位切削仕事当たりの掘削土量を増加させること
ができる。従って、円盤型剥離破砕刃8の耐摩耗性は向上し、また円盤型剥離破砕刃8の
ベアリングの負荷容量を小さくすることができ、直径も小さくすることができるので、数
多くの該円盤型剥離破砕刃8の取り付けに空間的制約の多い狭隘な逆円錐形の岩盤掘削機
本体6の表面にも適切に配置することができる。
In this way, the pressing force required for delamination and crushing of rock depends on the tensile strength of the rock, so it is a tenth of the pressing force required for crushing and crushing of rock that depends on the compressive strength of the rock, such as a deep foundation boring machine It is about one. As a result, it is possible to reduce the propulsive force and the rotational force necessary to operate the inverted cone
逆円錐形の岩盤掘削機本体6の最外周部位に設置される円盤型剥離破砕刃であるゲージ
カッタは、岩盤掘削機本体6の上部に位置する筒体と深礎側壁との間の摩擦抵抗を軽減す
るために、切り込み幅aを大きくする必要があり、該ゲージカッタの直径を、他の円盤型
剥離破砕刃8の直径より大きくするのが、好ましい。
The gauge cutter, which is a disc-type peeling crushing blade installed at the outermost peripheral part of the inverted conical rock excavator
なお、本発明の実施形態においては、鉛直先進導坑3の内面を自由面として、周面に螺
旋状配置または階段状配置の岩盤切削ビットを有する逆円錐形の岩盤掘削機本体6の作動
により、岩盤を端面破砕する際、ビット部分に振動を与えつつ岩盤の端面破砕を行なうこ
とが、好ましい。
In the embodiment of the present invention, the operation of the inverted conical rock excavator
ローラビット8部分に振動を与えつつ回転させることで、効率よく破砕することが可能
である。すなわち、振動を切削刃(ローラビット)8に与えることにより、岩種により例
えば振動周波数40Hzの時に切削抵抗が35%減少することが実験により分かっている
。
By rotating the
切削刃(ローラビット)8の両側に配置されたスクレーパ13は、岩盤掘削機本体6の
上段部より端面破砕され下方にずり落ちた岩塊が、下方のローラビット8に当たらないよ
うに岩塊を下方に強制的に落とし、ローラビット8が常に岩盤に押し付けられるようにす
るためのものである。
The
剥離破砕された岩塊は、鉛直先進導坑3の下方の中心部に落ち集まり、岩盤掘削部の中
心部にあるスクリューコンベヤ14の作動により鋼管15内を上昇して地上のグリッパジ
ャッキ19の上部へと搬出される。
The separated and crushed rock mass gathers in the central part below the vertical
上部に搬出された岩塊は、鋼管15上端に設けられた岩塊排出装置23の岩塊搬出口よ
りあふれ、ガラバケット24内に落とされる。ガラバケット24は、ウインチ等で適宜坑
外に搬出する。
The rock mass carried out to the upper part overflows from the rock mass discharge port of the rock
なお、本発明の岩盤掘削機において、逆円錐形の岩盤掘削機本体6の周面に取り付ける
岩盤切削ビット8の数は、これらをいわば高さ違いに、階段状配置に取り付ける場合は、
取付スペースおよび装置の製造価格との関係もあるが、例えば逆円錐形の岩盤掘削機本体
6の周面のうち、最下段のレベルに2〜3個、下から2段目のレベルに3〜6個、下から
3段目のレベルに4〜8個、これより上の段のレベルに4〜10個程度、取り付けるのが
、好ましい。
In addition, in the rock excavator of the present invention, the number of
Although there is a relationship between the installation space and the manufacturing price of the apparatus, for example, 2 to 3 at the lowest level of the peripheral surface of the inverted cone
また、本発明の岩盤掘削機において、逆円錐形の岩盤掘削機本体6の周面に取り付ける
岩盤切削ビット8の数は、これらをいわば高さ違いに、螺旋状配置に取り付ける場合は、
取付スペースおよび装置の製造価格との関係もあるが、例えば逆円錐形の岩盤掘削機本体
6の周面に、岩盤切削ビット8を螺旋状配置となるように、合計で4〜20個程度取り付
けるのが、好ましい。
Moreover, in the rock excavator of the present invention, the number of the
Although there is a relationship between the installation space and the manufacturing price of the apparatus, for example, a total of about 4 to 20
本発明による岩盤掘削機5において、逆円錐形の岩盤掘削機本体6が筒形ケーシング1
5に沿って下方に所定距離だけ地山(岩盤)2を掘進した後、次のストロークを掘進する
作業を繰り返し実施するために、反力受け材7を逐次下方に固定していく動作を自動制御
するシステムを構築する必要がある。例えば、最初の掘削が完了した後、反力受け材7の
グリッパ装置19に内蔵したグリッパ部材を没入させ、次に該反力受け材7を下方に移動
させ、所定の距離進んだことを確認し、再び深礎側面に該反力受け材7を水平面上に精度
高く固定する動作を完全自動化することができる。
In a
After the excavation of the natural ground (bedrock) 2 for a predetermined distance downward along the
なお、図示は省略したが、本発明による岩盤掘削機5を用いた深礎工法に対する総合自
動制御システムについて説明すると、まず、反力受け材7、逆円錐形の岩盤掘削機本体6
および排土設備等から構成される岩盤掘削機5をクレーン等で吊り上げ、筒形ケーシング
15に沿って、予め掘削された鉛直先進導坑3の位置に設置する。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, when describing the comprehensive automatic control system with respect to the deep foundation method using the
Then, the
岩盤掘削機5を設置した後、反力受け材7を水平に保持する。そのために、該反力受け
材7に設置した左右水平方向および前後水平方向の水準を計測する傾斜センサ(図示略)
を使用し、該反力受け材7の水準調整を行なう。この作業を繰り返し実施し、該反力受け
材7の水準度が許容範囲に収まるまで自動制御するものである。その後、反力受け材7の
端部に設置したグリッパ装置19に内蔵したグリッパ部材の位置を調整し、該反力受け材
7のセンタリングを行なうと同時に所定の推力に達するまで油圧を載荷し、深礎側壁に該
反力受け材7を固定する。
After installing the
To adjust the level of the reaction
次に、逆円錐形の岩盤掘削機本体6の回転軸が鉛直であることを確認する必要があるが
、そのために、岩盤掘削機本体6が回転しているとき、例えば固定梁に設置した左右水平
方向の水準を計測する傾斜センサ(図示略)を使用し、該岩盤掘削機本体6の水準調整を
行なう。この作業を繰り返し実施し、該岩盤掘削機本体6の回転中の水準度が許容範囲に
収まるまで自動制御する。
Next, it is necessary to confirm that the rotation axis of the inverted conical
掘削開始に当たっては、自動制御できるシステムを使用し、対象掘削岩盤の特性に対応
させて、荷重制御をはじめ回転速度制御を行なう。適切な掘削を保持するために、許容範
囲内の推進力において自動制御し、また回転速度を回転トルクセンサによって許容範囲内
の回転力において自動制御することができる。
At the start of excavation, a system that can be controlled automatically is used, and the rotational speed control including load control is performed according to the characteristics of the target excavated rock mass. In order to maintain proper excavation, the propulsive force within the allowable range can be automatically controlled, and the rotational speed can be automatically controlled with the rotational torque sensor within the allowable range.
岩盤掘削機5による1ストロークの掘削が終了したとき、反力受け材7のグリッパ部材
をグリッパ装置19に引き込んだ後、次のステップに向かって、深礎側壁に改めて反力受
け材7を固定して、同様の作業を繰り返していく自動制御へと自動的に切り替えていくこ
とができる。また、円盤型剥離破砕刃8が摩耗劣化し、部品交換する時期に達したとき、
改めて岩盤掘削機5をクレーン等で吊り上げて、部品を交換した後、最初から岩盤掘削機
5を筒形ケーシング15に沿って設置し、同様の作業を繰り返し実施していくための自動
制御装置へと移行することができる。深礎建設の全工程を終了することをもって掘削完了
とする。
When the excavation of one stroke by the
Once the
1 :地山(岩盤)
2 :露出した地山(岩盤)
3 :鉛直先進導坑
4 :傾斜面
5 :岩盤掘削機
6 :岩盤掘削機本体
7 :反力受け材
8 :円盤型剥離破砕刃(岩盤切削ビット)
10:円形水平梁
11:半径方向梁
12:連結部材
13:スクレーパ
14:スクリューコンベヤ
15:筒形ケーシング(鋼管)
16:回転軸
17:螺旋形羽根
18:スクリューコンベヤ用モータ
19:グリッパ装置
20:旋回ベアリング装置
21:掘削機本体回転駆動用モータ
22:掘進ジャッキ
23:岩塊排出装置
24:ガラバスケット
25:下部反力受け部材
26:開脚アンカー
27:貫通軸
27a:上端雄ねじ部
28:締付ナット
1: Ground (rock)
2: Exposed ground (rock)
3: Vertical advanced shaft 4: Inclined surface 5: Rock excavator 6: Rock excavator body 7: Reaction force receiving material 8: Disc-type peeling crushing blade (rock cutting bit)
10: Circular horizontal beam 11: Radial beam 12: Connecting member 13: Scraper 14: Screw conveyor 15: Cylindrical casing (steel pipe)
16: Rotating shaft 17: Spiral blade 18: Screw conveyor motor 19: Gripper device 20: Swivel bearing device 21: Excavator main body rotation driving motor 22: Digging jack 23: Rock mass discharging device 24: Glass basket 25: Lower part Reaction force receiving member 26: open leg anchor 27: penetrating
Claims (11)
点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体の周面に、岩盤切削ビットが所定の間隔で螺
旋状配置または階段状配置に取り付けられ、予め立坑や深礎を掘削する位置に設けられた
鉛直先進導坑の自由面の上端部近くの岩盤端面部分に、岩盤切削ビットを上から押し付け
つつ回転させることで岩盤を端面破砕し、鉛直先進導坑を中心として上記螺旋状配置また
は階段状配置の岩盤切削ビットを具備する岩盤掘削機本体を下方に推進させつつ掘削を行
なうことを特徴とする、岩盤掘削機。 A rock excavator that excavates vertical shafts and deep foundations in the rock, and the rock cutting bits are spaced at predetermined intervals on the circumference of the inverted conical rock excavator body with its top and bottom being pivotable and rotating. Rotating while pressing the rock cutting bit from above on the rock end face near the free edge of the vertical advanced guide shaft, which is installed in a spiral or stepped arrangement and is pre-excavated at the position where the shaft or deep foundation is excavated. By crushing the end face of the rock mass, the rock excavator body equipped with the rock cutting bit of the above spiral arrangement or stepwise arrangement around the vertical advanced guide shaft is excavated while propelled downward, Rock excavator.
に鉛直先進導坑を設けて最初の端面掘削盤が形成され、上下動自在かつ回転駆動する頂点
を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体が、その上部に構築された反力受け材から反力
を取って、掘削時に岩盤掘削機本体を下方に推進させる推進手段、および岩盤掘削機本体
自体を回転運動させる回転手段を備えていることを特徴とする、請求項1記載の岩盤掘削
機。 It is a rock excavator that excavates shafts and deep foundations in the rock, and the first end face excavator is formed by pre-establishing the vertical advanced guide shaft at the position where the shafts and deep foundations are excavated in advance, and it can move up and down and rotate. The rock cone excavator with the inverted cone-shaped rock excavator body with the apex facing downward takes the reaction force from the reaction force receiving material constructed at the top thereof, and propels the rock excavator body downward during excavation, and the rock excavator 2. The rock excavator according to claim 1, further comprising a rotating means for rotating the main body itself.
けられていることを特徴とする、請求項1または2記載の岩盤掘削機。 The rock excavator according to claim 1 or 2, wherein the rock excavator main body is further provided with vibration imparting means for crushing the end face while applying vibration to the bit portion.
階段状配置に取り付けられた各岩盤切削ビットの左右両側に、岩塊衝突防止用スクレーパ
が設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のうちのいずれか一項記載の岩盤掘削
機。 Scrapers for rock mass collision prevention are provided on the left and right sides of each rock cutting bit attached in a spiral or stepped arrangement at a predetermined interval on the peripheral surface of the inverted conical rock excavator body with the apex facing downward The rock drilling machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the rock drilling machine is provided.
形ケーシングの下端は、最下段のビットの下方に突き出て鉛直先進導坑内にあり、かつ筒
形ケーシングの上部はグリッパ部の上部に突出していて、掘削された岩屑がスクリューコ
ンベヤの作動により筒形ケーシング内を上昇して地上へ搬出されるようになされているこ
とを特徴とする、請求項1〜4のうちのいずれか一項記載の岩盤掘削機。 Furthermore, a screw conveyor is disposed in a cylindrical casing penetrating the rock excavation part, the lower end of the cylindrical casing protrudes below the lowest bit and is in the vertical advanced guide shaft, and the upper portion of the cylindrical casing is a gripper. The upper part of the part protrudes and the excavated debris rises in the cylindrical casing by the operation of the screw conveyor and is carried out to the ground. The rock excavator according to any one of the above.
脚アンカーを有する下部反力受け装置が設けられていることを特徴とする、請求項5記載
の岩盤掘削機。 6. The bedrock according to claim 5, further comprising a lower reaction force receiving device having an open leg anchor as a lower reaction force receiving member pressed against an inner surface of the vertical advanced guide shaft by an open leg. Excavator.
に取り付けられかつ開脚によって鉛直先進導坑の内側面に押圧される下部反力受け部材と
しての開脚アンカーと、貫通軸の上端雄ねじ部に取り付けられた締付ナットとにより構成
されることを特徴とする、請求項6記載の岩盤掘削機。 The lower reaction force receiving device is a penetrating shaft that penetrates the rotating shaft of the screw conveyor, and an open leg as a lower reaction force receiving member that is attached to the lower end of the screw shaft and pressed against the inner surface of the vertical advanced guide shaft by the opening leg The rock excavator according to claim 6, comprising an anchor and a tightening nut attached to an upper end male thread portion of the penetrating shaft.
の端面掘削盤を形成した後、つづいて頂点を下向きにした逆円錐形の岩盤掘削機本体の周
面に所定の間隔で螺旋状に設置された円盤型岩盤切削ビットが順次地山(岩盤)に露出し
た円錐型で階段状の自由面に当接し、その内側部分を剥離破砕して、下方へ掘削していく
ことを特徴とする、請求項1〜7のうちのいずれか一項記載の岩盤掘削機を用いた岩盤掘
削工法。 A vertical advanced guide pit is drilled at a position where a shaft or deep foundation is excavated in advance to form the first circular end face excavator, and then the peripheral surface of the inverted conical rock excavator body with the apex facing downward Disc-shaped rock cutting bits installed in a spiral shape at predetermined intervals in contact with the conical stepped free surface exposed to the ground (rock) in sequence, peeling and crushing the inner part, excavating downward A rock excavation method using the rock excavator according to claim 1, wherein the excavation method is performed.
に、ボーリングを行なって鉛直先進導坑を形成した後、反力受け材を掘削された縦坑内面
に設置する工程、反力受け材から反力を取って逆円錐形の岩盤掘削機本体を下方に所定距
離だけ推進させながら岩盤掘削機本体を回転させ、その下側の岩盤を端面破砕により掘削
する掘削工程、および掘削された岩屑をスクリューコンベヤの作動により筒形ケーシング
内を上昇させて地上へ搬出する排土工程を備えることを特徴とする、岩盤掘削機を用いた
岩盤掘削工法。 A rock excavation method using the rock excavator according to claim 5, wherein a vertical advanced guide pit is formed by drilling at a position where a vertical shaft or a deep foundation is excavated, and a reaction force receiving material is excavated. The process of installing on the inner surface of the mine, removing the reaction force from the reaction force receiving material, rotating the rock cone excavator body while propelling the inverted cone rock excavator body downward by a predetermined distance, and crushing the rock surface below it A rock excavation method using a rock excavator, comprising: a drilling process for excavating by a rock excavation; and a soil removal process for lifting the excavated debris in a cylindrical casing by an operation of a screw conveyor and carrying it to the ground .
する位置に、ボーリングを行なって鉛直先進導坑を形成した後、上部反力受け材を掘削さ
れた縦坑内面に設置するとともに、下部反力受け装置の開脚アンカーを開脚させて鉛直先
進導坑の内側面に押圧させ設置する工程、上部反力受け材および下部反力受け部材から反
力を取って逆円錐形の岩盤掘削機本体を下方に所定距離だけ推進させながら岩盤掘削機本
体を回転させ、その下側の岩盤を端面破砕により掘削する掘削工程、および掘削された岩
屑をスクリューコンベヤの作動により筒形ケーシング内を上昇させて地上へ搬出する排土
工程を備えることを特徴とする、岩盤掘削機を用いた岩盤掘削工法。 A rock excavation method using the rock excavator according to claim 6 or 7, wherein after drilling a shaft or deep foundation to form a vertical advanced guide shaft, excavating the upper reaction force receiving material From the upper reaction force receiving material and the lower reaction force receiving member, the step is installed on the inner surface of the vertical shaft and the leg anchor of the lower reaction force receiving device is opened and pressed against the inner surface of the vertical advanced guiding shaft. The excavation process in which the rock excavator body is rotated while the inverted conical rock excavator body is propelled downward by a predetermined distance and the lower rock is excavated by end face crushing, and the excavated debris A rock excavation method using a rock excavator, comprising a soil removal step of lifting the inside of a cylindrical casing by an operation of a screw conveyor and carrying it out to the ground.
または階段状配置の岩盤切削ビットを有する逆円錐形の岩盤掘削機本体の作動により、岩
盤を端面破砕する際、ビット部分に振動を与えつつ岩盤の端面破砕を行なうことを特徴と
する、請求項8〜10のうちのいずれか一項記載の岩盤掘削機を用いた岩盤掘削工法。 Vertical rockheads are provided on the rock mass, and the rock cone is operated by the operation of the inverted conical rock excavator body having the rock cutting bits arranged in a spiral or stepped shape on the circumferential surface with the inner surface of the vertical rockwell as a free surface. The rock excavation method using a rock excavator according to any one of claims 8 to 10, wherein when crushing the end face, the end face of the rock is crushed while vibrating the bit portion.
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