JP2006028830A - Excavator for caisson - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種ケーソンの刃口の直下地盤を掘削するケーソン用掘削装置に関するものである。
The present invention relates to a caisson excavator for excavating a direct base board of blade edges of various caissons.
一般に、ケーソン工法は、ケーソンの自重を利用したり強制的な載荷重をかけて先鋭な刃口を強制的に地盤に圧入しながら、ケーソン内側を掘削して沈設している。
Generally, in the caisson method, the caisson's own weight is used or a forcible loading load is applied to force a sharp blade edge into the ground, and the caisson method is excavated and laid.
前記した従来のケーソンの沈設技術にはつぎのような問題点かある。
(1)ケーソンの刃口近くは、作業者が手掘りするかバックホー等による機械掘りを行っていたが、ケーソンの刃口近くは盤膨れを起こし易く、作業者が危険に晒される。
(2)高い鉛直性を保ってケーソンを沈下させる必要性から、一日当たりの沈下量が数センチ程度と非常に小さい。
そのため、施工に長期間を要し、施工費が嵩む大きな要因になっている。
(3)ケーソンの沈下量にバラツキを生じて傾きが生じたときは、その修正の多大の時間と多額の費用がかかる問題がある。ケーソンの正確な鉛直度を保って圧入することは至難である。
(4)出願人はケーソンの刃口直下に複数の自走式の掘削機を配備し、これらの掘削機を往復移動しながら刃口直下の地盤を掘削してケーソンを沈下させる発明を特開平11−172688号、特開平11−269890号として先に提案した。
この発明はケーソンが平面矩形を呈する場合に直線的に往復する掘削機で以ってケーソンの角部の隅々まで掘削することが技術的に難しいことと、軟弱地盤の場合にケーソンの自重で沈下量にバラツキが生じ易いという新たな課題がある。
The above-described conventional caisson laying technique has the following problems.
(1) Although the operator digs by hand or performs machine digging by a backhoe or the like near the caisson blade edge, the caisson blade edge tends to swell and the worker is exposed to danger.
(2) Due to the need to sink the caisson while maintaining high verticality, the amount of settlement per day is as small as several centimeters.
Therefore, it takes a long time for construction, which is a major factor that increases construction costs.
(3) When there is a variation in the amount of caisson sinking and there is a tilt, there is a problem that it takes a lot of time and a lot of cost for the correction. It is difficult to press-fit while keeping the caisson's exact verticality.
(4) The applicant arranges a plurality of self-propelled excavators directly under the caisson blade edge, and excavates the ground directly under the blade edge while reciprocating these excavators to sink the caisson. 11-172688 and JP-A-11-269890 have been proposed previously.
This invention is technically difficult to excavate to every corner of the caisson with an excavator that reciprocates linearly when the caisson presents a flat rectangle, and with the caisson's own weight in the case of soft ground There is a new problem that the amount of settlement tends to vary.
本発明は上記したような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、つぎの何れかのケーソンの掘削技術を提供することにある。
(1)ケーソンの沈下を簡易に制御できる、ケーソンの掘削技術を提供すること。
(2)ケーソンの刃口の全域を掘削できる、ケーソンの掘削技術を提供すること。
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide one of the following caisson excavation techniques.
(1) To provide caisson excavation technology that can easily control caisson settlement.
(2) To provide caisson excavation technology that can excavate the entire area of the caisson blade edge.
本願の第1の発明に係るケーソン用掘削装置は、ケーソンの刃口の直下地盤を掘削するケーソン用掘削装置であって、ケーソンの複数箇所に鉛直に向けて複数の掘削支圧機を配置し、前記掘削支圧機はケーソンの刃口から下方へ延びる縦軸と、前記縦軸の下部に一体に設けた羽根と、前記縦軸に回転を与えるモータとよりなり、前記羽根は回転時に掘削刃として機能すると共に、回転停止時に地盤に接面してケーソンの沈下を阻止する抵抗部材として機能することを特徴とするものである。
また第2の発明に係るケーソン用掘削装置は、ケーソンの刃口の直下地盤を掘削するケーソン用掘削装置であって、ケーソンの複数箇所に鉛直に向けて配置した掘削支圧機と、ケーソンの刃口の下面に、該刃口に沿って往復移動可能に配置した水平掘削機とよりなり、前記掘削支圧機はケーソンの刃口から下方へ延びる縦軸と、前記縦軸の下部に一体に設けた羽根と、前記縦軸に回転を与えるモータとよりなり、前記羽根は回転時に掘削刃として機能すると共に、回転停止時に地盤に接面してケーソンの沈下を阻止する抵抗部材として機能することを特徴とするものである。
また第3の発明に係るケーソン用掘削装置は、ケーソンの刃口の直下地盤を掘削するケーソン用掘削装置であって、ケーソンの複数箇所に鉛直に向けて配置した掘削支圧機と、ケーソンの刃口の下面に、該刃口に沿って往復移動可能に配置した水平掘削機と、地上側のケーソンの周囲に配置した水平制御装置とよりなり、前記掘削支圧機はケーソンの刃口から下方へ延びる縦軸と、前記縦軸の下部に一体に設けた羽根と、前記縦軸に回転を与えるモータとよりなり、前記羽根は回転時に掘削刃として機能すると共に、回転停止時に地盤に接面してケーソンの沈下を阻止する抵抗部材として機能することを特徴とするものである。
また第4の発明に係るケーソン用掘削装置は、前記した第2又は第3の発明において、掘削支圧機の羽根を水平掘削機に対して相対的に下位に位置させて、両掘削機に高低差を設けたことを特徴とするものである。
また第5の発明に係るケーソン用掘削装置は、前記した第3又は4の発明において、水平制御装置が、一対の縦向きの流体圧で伸縮する一対のシリンダと、前記各シリンダの各ロッドの変位に追従する追尾手段を具備し、ケーソンの外周面に一定間隔を隔てて設けた複数の突起体に前記一対のシリンダの各ロッドを交互に当接させながら、追尾手段を介してケーソンの沈下量を計測可能に構成したことを特徴とするものである。
The caisson excavating apparatus according to the first invention of the present application is a caisson excavating apparatus for excavating a direct base plate of a caisson blade edge, and a plurality of excavator bearings are arranged vertically at a plurality of locations of the caisson, The excavator is composed of a vertical axis extending downward from the blade edge of the caisson, a blade integrally provided at a lower portion of the vertical axis, and a motor for rotating the vertical axis, and the blade serves as a drilling blade when rotating. In addition to functioning, it functions as a resistance member that contacts the ground when rotation stops and prevents caisson settlement.
A caisson excavator according to a second aspect of the invention is a caisson excavator for excavating a direct base plate of a caisson blade mouth, wherein a excavator and a caisson blade arranged vertically at a plurality of locations of the caisson. It comprises a horizontal excavator disposed on the lower surface of the mouth so as to be reciprocally movable along the blade edge, and the excavator bearing unit is provided integrally with a vertical axis extending downward from the blade edge of the caisson and a lower portion of the vertical axis. A blade that rotates on the vertical axis, and the blade functions as a digging blade when rotating, and also functions as a resistance member that contacts the ground when rotation stops and prevents caisson settlement. It is a feature.
A caisson excavator according to a third aspect of the invention is a caisson excavator for excavating a direct base plate of a caisson blade mouth, and a excavator bearing device arranged vertically at a plurality of locations of the caisson, and a caisson blade A horizontal excavator disposed on the lower surface of the mouth so as to be reciprocally movable along the blade edge, and a horizontal control device disposed around the caisson on the ground side. It consists of a vertical axis that extends, a blade integrally provided at the bottom of the vertical axis, and a motor that rotates the vertical axis. The blade functions as an excavating blade when rotating, and touches the ground when rotation stops. It functions as a resistance member that prevents the caisson from sinking.
The caisson excavator according to the fourth invention is the caisson excavator according to the second or third invention described above, wherein the blades of the excavator bearing are positioned relatively lower than the horizontal excavator, It is characterized by providing a difference.
The caisson excavator according to the fifth invention is the caisson excavator according to the third or fourth invention, wherein the horizontal control device includes a pair of cylinders that expand and contract with a pair of vertical fluid pressures, and each rod of each cylinder. The caisson sinks through the tracking means while the tracking means is provided to follow the displacement, and the rods of the pair of cylinders are alternately brought into contact with a plurality of protrusions provided on the outer peripheral surface of the caisson at a predetermined interval. It is characterized in that the quantity can be measured.
本発明は次のような効果を得ることができる。
(1)掘削機能だけでなく、ケーソンの沈下を防止する掘削支圧機を装備したことにより、ケーソンの沈下量を簡易に制御することができる。
(2)殊に、水平制御装置と掘削支圧機を組み合わせて制御することで、ケーソンの沈下量を簡易に、しかも正確に制御することができる。
(3)掘削支圧機の羽根を水平掘削機の両掘削機に高低差を設けたことで、ケーソンの刃口直下の地盤を安全で効率よく掘削できる。
殊にケーソンの刃口形状が角形を呈する場合は、角部の掘削残しがなくなり刃口の全面掘削が可能となる。
The present invention can obtain the following effects.
(1) Not only the excavation function but also the excavation bearing pressure machine that prevents the caisson from sinking can be easily controlled.
(2) In particular, by controlling the horizontal control device and the excavator bearing in combination, the amount of caisson settlement can be controlled easily and accurately.
(3) By providing a level difference between the two excavators of the horizontal excavator with the blades of the excavation bearing pressure machine, it is possible to excavate the ground immediately below the caisson blade edge safely and efficiently.
In particular, when the shape of the caisson blade has a square shape, there remains no excavation of the corner, and the entire surface of the blade can be excavated.
以下図面を参照しながら本発明のケーソン用掘削装置の実施例について説明する。 Embodiments of the caisson excavator of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<1>装置の概要
図1にケーソン10の一部を破断した平面図を示し、図2のその縦断面図を示す。
ケーソン10は、ケーソン10の刃口直下に往復移動可能に配置した複数の水平掘削機201〜205と、ケーソン10の複数箇所に鉛直に向けて配置した複数の掘削支圧機301〜304とを備えている。
<1> Outline of the Device FIG. 1 shows a plan view of a part of the
The
<2>ケーソン
ケーソン10は、オープン式または有底式等の公知のコンクリート製の函体で、ブレキャスト製、或いは現場打設により、沈下に合わせてその上部に順次増築する。
本例ではケーソン10の水平断面形状が四角形である場合について示すが、ケーソン10の形状はこれ以外に多角形、円形、楕円形等を含むものである。
また従来のケーソンは刃口が地盤に圧入し易いように尖鋭に形成されているが、本発明ではケーソン10の刃口の下端面が先鋭である必要はなく、厚みのある平面として形成する。
また必要に応じてケーソン10の一部の側面下部に排出口11を形成する。排出口11は、掘削土をケーソン10の側方に設けた立坑40を通じて排出するためである。
<2> Caisson The
In this example, the case where the horizontal sectional shape of the
Further, the conventional caisson is sharply formed so that the blade edge can be easily pressed into the ground. However, in the present invention, the lower end surface of the blade edge of the
Moreover, the
<3>水平掘削機
ケーソン10の刃口の下面には、複数の自走式の水平掘削機201〜205を配備する。水平掘削機201〜205はケーソン10の四角形を呈する各辺に原則として一台を配備し、例外的に排出口11を設けた辺にニ台の水平掘削機204,205を配備する。
<3> Horizontal Excavator A plurality of self-propelled
水平掘削機201〜205は、自走手段を具備した走行体と、走行体に水平に向けて並列に設けた一対の水平スクリューと、水平スクリューの回転駆動手段とを装備した共通の構造を有していて、例えば出願人が先に提案した特開平11−172688号公報、特開平11−269890号公報、特開平2001−20293号公報に開示された掘削機を適用することができる。
The
水平掘削機201〜205は、ケーソン10の刃口幅で掘削すると共に、掘削土をケーソン10の内側へ排出できる掘削手段と、ケーソン10の刃口に係合して、刃口下面を往復移動する走行手段を具備する掘削機であれば上記した以外の各種の掘削機を適用することができる。
また各水平掘削機201〜205の往復移動とその移動距離については個別に制御可能に構成されている。
The
Further, the reciprocating movements and the moving distances of the
<4>掘削支圧機
ケーソン10の角部内側には各棚部12を張り出して設け、各棚部12に掘削支圧機301〜304を設ける。掘削支圧機301〜304はケーソン10の刃口の角部を回転掘削する機能の他に、刃口直下の地盤に反力を得てケーソン10の沈下を積極的に阻止する沈下防止機能を併有する。
地盤の支持機能を有する掘削機はこれまで存在せず、掘削支圧機301〜304は後述するように沈下中のケーソン10の姿勢制御に大きく役立つものである。
<4> Excavation Supporting Machine Each
Excavators having a ground support function have not existed so far, and the excavator bearings 30 1 to 30 4 are greatly useful for controlling the attitude of the
図1,2に例示した掘削支圧機301〜304について説明すると、掘削支圧機301〜304は、ケーソン10の刃口から下方へ延びる縦軸31と、縦軸31の下部に一体に設けた羽根32と、縦軸31に回転を与えるモータ33とを具備する。
The excavation bearing
ケーソン10の棚部12に縦軸31を回転可能に貫通して配置する。
羽根32を有する支軸31が棚部12の下方へ延びていて、この羽根32は水平掘削機20より下方に配置する。
羽根32は図3,4に示すように円板を放射状に切欠き、残った放射羽根33の端部下面に帯状の掘削ビット34を設け、掘削ビット34で以って掘削した土砂を放射状の切欠き空間を通じて上方へ排出できるものを採用する。尚、羽根32は軸長の短い公知のスクリュー羽根であってもよい。
A
A
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、各掘削支圧機301〜304の羽根33の回転は個別に制御可能であって、羽根32の回転中は掘削機能を発揮し、回転が停止した時点で地盤と面接触して支持部材(圧入抵抗部材)として機能する。
In addition, the rotation of the
つぎに水平掘削機201〜205と掘削支圧機301〜304との掘削範囲の関係について説明する。
前記したように掘削支圧機301〜304は水平掘削機201〜205に対して相対的に下位に位置している。
このように両掘削に高低差を設けたのは、各水平掘削機201〜205が往復移動の際に各掘削支圧機301〜304と干渉(衝突)するのを避けて、水平掘削機20の掘削範囲をケーソン10の角部近くまで近づけるためである。
図5はケーソン10の一部の角部を刃口側から見た図で、二点差線で示す掘削支圧機301による平面的な掘削範囲が、刃口の各辺に配備した水平掘削機201と202の往復移動による平面的な掘削範囲と重合するように、羽根32の径が設定されている。これによりケーソン10の刃口全長に亘る掘削が可能となる。
Next, the relationship of the excavation range between the
As described above, the
Thus was formed a height difference on both drilling and avoids the horizontal
Figure 5 is a view of a part of corner portions of the
[作用]
つぎにケーソンの沈下方法について説明する。
[Action]
Next, the caisson settlement method will be described.
<1>掘削
図1に示すようにケーソン10の刃口の各辺に水平掘削機201〜205をセットすると共に、ケーソン10の内側角部に掘削支圧機301〜304をセットする。
そして、各水平掘削機201〜205は掘削支圧機301〜304と協働して、ケーソン10の刃口地盤を掘削する。
<1> Excavation As shown in FIG. 1,
The
各水平掘削機201〜205はケーソン10の刃口の直線部に沿って往復移動しながらケーソン10の刃口幅で直下地盤を掘削し、掘削土砂を内側へ排出する。また各掘削支圧機301〜304はケーソン10の角部の刃口直下を回転掘削する。
前記した水平掘削機201〜205だけではケーソン10の角部に掘削残しを生じ易いが、ケーソン10の角部に高低差を設けて掘削支圧機301〜304を配備することでケーソン10の角部も含めて刃口全体の直下地盤を掘削すること
が可能となる。
Each
Although the above-described
予め、ケーソン10の内部にバックホーやブルドーザ等の掘削機械が配備してあって、水平掘削機201〜205と掘削支圧機301〜304から排出された掘削土はケーソン10の内側の掘削土を含めて立坑40を通じて地上へ排出する。
以上の作業を繰り返すことで、刃口2の直下地盤を均等に掘削しながらケーソン1を沈下させる。
Excavation machines such as backhoes and bulldozers are installed in the
By repeating the above operations, the caisson 1 is sunk while evenly excavating the direct base plate of the
<2>ケーソンの水平制御
掘削量を均等にするため、対向する水平掘削機201〜205を等速度で往復走行させ、また対角関係にある各掘削支圧機301〜304も等速で掘削するとよい。
また刃口の接する地盤に高度差がある場合や岩や礫が存在する場合は、均等に掘削できない。
<2> to equalize the horizontal control excavation of caissons, the
Also, if there is a difference in altitude in the ground where the blade contacts, or if there are rocks and gravel, it will not be possible to excavate evenly.
このような場合は、ケーソン10の各辺の掘削状況を目視により、或いは各種センサや変位計を用いてケーソン10の全体の水平変位を検知する。ケーソン10の全体の沈下にバラツキが生じたときは、この検知データにケーソン10の掘削が進んでいる箇所のそれ以上の沈下を阻止するため、所定位置の掘削支圧機301〜304の稼動を一時的に停止する。掘削支圧機301〜304の何れかを停止することで羽根32が沈下のブレーキとなってケーソン10の沈下を防止する。
In such a case, the entire horizontal displacement of the
その間に掘削の遅れている箇所の掘削を進めてケーソン10の水平性を微調整する。掘削の遅れている箇所は、水平掘削機201〜205を個別に自走させて、或いは掘削支圧機301〜304を個別に稼動させて掘削する。
ケーソン10の水平および鉛直の微調整が完了したら停止していた所定位置の掘削支圧機301〜304の運転を再開する。
In the meantime, the excavation of the portion where the excavation is delayed is advanced to finely adjust the horizontality of the
When the horizontal and vertical fine adjustments of the
図6〜図9を基に他の実施例について説明するが、先の実施例1と同一の部位については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
またケーソン10の角部に、水平掘削機201〜205と高低差を介して掘削支圧機301〜304を配備することや、各水平掘削機201〜205の往復移動による掘削と、各掘削支圧機301〜304による回転掘削により、ケーソン10の角部も含めた刃口全体の直下地盤を掘削することは前記した実施例1と同様であるので、詳しい説明を省略する。
Although other embodiments will be described with reference to FIGS. 6 to 9, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
Also the corners of the
本例は水平制御装置501〜504を追加配置することで、ケーソン10の水平性を制御する実施例である。
This example is an embodiment in which the horizontality of the
<1>ケーソン側の突起体
図6,7に示すように、ケーソン10の外周面には一定間隔を隔てて複数の突起体13を設ける。突起体13は縦方向に沿って二列平行に配置し、各列の突起体13は半ピッチ分を縦方向にずらして千鳥状に設置する。これらの突起体13はケーソン10を構築する際に予め取り付けておく。
突起体13は水平制御装置501〜504のロッドと当接可能な棒状、板状の突起であり、使用目的を完了したときに除去できるように例えば着脱可能な埋込式ボルトや、切除可能な鋼材で形成することができる。
<1> Caisson-side projections As shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of
The
<2>水平制御装置
図6,7に示すように、地上側のケーソン10の外方の複数箇所に水平制御装置501〜504を配備する。本例では平面四角形のケーソン10に対し相対向させて合計四台を配備した場合について示すが、設置台数や配置位置については適宜選択する。
また図中の符号60は制御部で、各水平制御装置501〜504の作動制御と、各掘削支圧機301〜304の作動制御を主に行う。
<2> Horizontal Control Device As shown in FIGS. 6 and 7,
各水平制御装置501〜504は共通構造であるため、図8に基づきその一台について説明する。
水平制御装置50は、一対の縦向きの流体圧で伸縮する第一、第二シリンダ51,52と、各シリンダ51,52の各ロッド51a,52aの変位に追従する追尾手段を具備している。
Since each of the
The
[一対のシリンダ]
第一、第二シリンダ51,52の上部間および下部間には、夫々吐出路53と還流路54が接続していて、一対のシリンダ内の流体を相互に循環移送できるように構成されている。第一、第二シリンダ51,52はロッド51a,52aの何れか一方が収縮すると、この収縮力を利用してロッド51a,52aの何れか他方が伸張するので、従来の油圧シリンダのような外部ポンプは不要であるため、簡易な構成となる。
また第一、第二シリンダ51,52は、ケーソン10の総重量を支えるための部材ではなく、あくまでも突起体13を介してケーソン10の沈下に追従させるための部材である。
[A pair of cylinders]
A discharge path 53 and a reflux path 54 are connected between the upper and lower portions of the first and
The first and
前記の吐出路53には開閉弁55が介装されている。
開閉弁55を開弁することで第一、第二シリンダ51,52の間に循環流路を形成して各ロッド51a,52aの自由な伸縮を許容し、閉弁することで循環流路を遮断して両ロッド51a,52aの伸縮を強制的に停止する。
したがって、開閉弁55は少なくとも第一、第二シリンダ51,52の何れか一方のロッド51a,52aの降下中は開弁し、これ以外のときは閉弁して流路を閉じるように制御される。
開閉弁55は制御部60で遠隔から制御可能な電磁弁や、これに類した各種の制御弁を適用する。
An opening / closing
By opening the on-off
Accordingly, the on-off
As the on-off
[追尾手段]
追尾手段は第一シリンダ51と第二シリンダ52に夫々装備し、各ロッド51a,52aの昇降に合わせて個別に追従させるための装置である。
追尾手段は各シリンダ51,52と平行に立設した一対の送りボルト70,70と、各送りボルト70に螺合して昇降する昇降体71と、各昇降体71に設けたセンサ72と、送りボルト70に回転を与えるサーボモータ73と、モータ73の回転を両送りボルト70,70へ伝達する回転伝達機構74とにより構成する。
[Tracking means]
The tracking means is a device that is provided in each of the
The tracking means includes a pair of
[昇降体と送りボルト]
各昇降体71には送りボルト70と平行に立設したガイド棒75が貫通していて、昇降体71の傾倒や横ぶれを規制している。
一対の昇降体71,71は、各送りボルト70,70上で相互に異方向へねじ送りできるようになっている。すなわち、一対の昇降体71,71のうちの一方の昇降体71が降下すると、他方の昇降体71がその降下量と等距離だけ上昇し、反対の場合はその逆の動きをする、シーソーのようにねじ送りされるようになっていて、最小の送り量は送りボルト70のねじピッチにより求められる。
一対の昇降体71,71を相互に異なる方向へねじ送りをするには、各送りボルト70のおねじの形成方向や各送りボルト70の回転方向の組み合わせを適宜選択して行う。
[Elevator and feed bolt]
A
The pair of elevating
In order to screw-feed the pair of elevating
[センサ]
センサ72は、シリンダ51,52の一方のロッド51a,52aの昇降を検知するためのセンサで、例えば図示するようにリミットスイッチや、一定以上の圧力が作用しないと作動しない感圧センサ等を採用でき、各第一、第二シリンダ51,52のロッド51a,52aの一部に当接可能な位置に配置する。
本例ではリミットスイッチ製のセンサ72を、各ロッド51a,52aの上端下面と当接可能に配置した場合を示す。
[Sensor]
The
In this example, a case is shown in which a
[回転伝達機構]
回転伝達機構74は、サーボモータ73の回転を各送りボルト70,70へ伝えるための歯車伝達機構やベルト伝達機構である。
[Rotation transmission mechanism]
The
[サーボモータ]
本例では、各送りボルト70,70へ回転を与える手段としてサーボモータ73使用する。これは昇降体71の昇降をミリ単位(好適には1mm乃至2mm)で正確に制御するためである。
サーボモータ73は制御部60の制御指令に基づいて回転と停止が制御される。
またサーボモータ73の回転方向は、収縮する感知対象が第一又は第二シリンダ51,52の何れかにより切り替わる。
[Servomotor]
In this example, a servo motor 73 is used as means for imparting rotation to the
The servo motor 73 is controlled to rotate and stop based on a control command from the
The rotation direction of the servo motor 73 is switched depending on whether the sensing object to be contracted is the first or
[制御部]
制御部60の制御対象は、少なくとも図6に示す掘削支圧機301〜304の各モータ33と、水平制御装置501〜504の各サーボモータ73及び開閉弁55であり、必要に応じて制御部60で水平掘削機201〜205の作動を制御してもよい。
[Control unit]
Control targets of the
制御部60は個別に各水平制御装置501〜504の開閉弁55の作動と、個別にサーボモータ73の作動を制御してケーソン10全体の沈降量を、予め設定した沈下量の設定範囲内で以って繰り返し計測を行って過剰沈下を監視し、沈下量にバラツキを生じたときは、各部を修正制御する。
The
制御部60は各水平制御装置501〜504の開閉弁55と、サーボモータ73に対してつぎように制御する
The
(i)開閉弁55に対して
左右一対のセンサ72,72のスイッチがオンとオフの組み合わせのときは、開弁操作する。
左右一対のセンサ72,72のスイッチが共にオンの組み合わせのときは、閉弁操作する。
(I) With respect to the on-off
When the switches of the pair of left and
(ii)サーボモータ73に対して
左右一対のセンサ72,72のスイッチがオンとオフの組み合わせのときは、運転制御する。
左右一対のセンサ72,72のスイッチが共にオンの組み合わせのときは、運転停止するように制御する。
(Ii) Servo motor 73 When the switch of the pair of left and
When the switches of the pair of left and
また制御部60は、上記したように各水平制御装置501〜504を個別に制御するだけでなく、ケーソン10全体の水平度および鉛直度を制御するため、複数の掘削支圧機301〜304のモータ33に対して、つぎのように制御する。
(i)各水平制御装置501〜504を通じてケーソン10の沈下量に所定の値以上のバラツキが生じたときは、何れかの掘削支圧機301〜304のモータ33の運転を停止するように制御する。
(ii)各水平制御装置501〜504の沈下量が揃った時点で、すべての掘削支圧機301〜304のモータ33の運転を再開するように制御する。
The
(I) When the amount of subsidence of the
(Ii) Control is performed so that the operation of the
<3>一台の水平制御装置の作動
図8を基に一台の水平制御装置50の作動について説明する。
ケーソン10の沈下に伴い、例えば図示するように左列最下位の突起体13が左方の第一シリンダ51のロッド51aの上端に当接することで、流体圧力で右方の第二シリンダ52のロッド52aが押し下げられ、同時に左右の各昇降体71は各ロッド51a,51bの昇降変位に追尾する。
<3> Operation of One Horizontal Control Device The operation of one
As the
これを詳細に説明すると、左方のロッド51aと当接して左方のセンサ72のスイッチがオンになると、制御部60を通じて、吐出路53の開閉弁55が開弁されて第一、第二シリンダ51,52間に循環流路が形成され、これと同時にサーボモータ73が所定の方向に回転して左右一対の送りボルト70,70を回転させる。
This will be described in detail. When the switch on the
開閉弁55が開弁して第一シリンダ51と第二シリンダ52内の流体移動が可能となるため、左方のロッド51aは左列の突起体13と当接しながら降下を続け、右方の第二シリンダ52のロッド52aは右列最下位の突起体13へ向けて上昇を続ける。
またサーボモータ73の回転に伴い、左方の昇降体71は左方の送りボルト70にねじ送りされて降下する。同様に右方の昇降体71は右方の送りボルト70にねじ送りされて上昇する。このようにして左右の各昇降体71,71は左右の各ロッド51aと52aの昇降に追従して昇降する。
Since the on-off
As the servo motor 73 rotates, the
前述したように制御部60は予め設定した範囲内でケーソンの沈下量を計測するようになっている。そのため第一シリンダ51の収縮に伴うケーソン10の沈下も同様に計測される。沈下量は既知の送りボルト70のねじピッチを基にサーボモータ73の回転数から容易に求めることができる。
予め設定したある範囲内でケーソンの沈下量を監視するのは、他の水平制御装置50との相対的な沈下量を短時間の間に連続的に対比するためである。
As described above, the
The reason why the caisson sinking amount is monitored within a predetermined range is to continuously compare the sinking amount relative to other
図9に示すように、右方の第二シリンダ52のロッド52aが右列の最下位の突起体13に当接して右方のセンサ72のスイッチがオン(左右のセンサ72,72がオン)に切り替わると、開閉弁55が閉じられ、同時にサーボモータ73の運転が停止することで、追尾手段の作動が終了する。
As shown in FIG. 9, the rod 52a of the right
左方の第一シリンダ51のロッド51aが1ストローク収縮し終えた時点で、図9の破線で示す左列最下位の突起体13を撤去する。これにより左方の第一シリンダ51側のセンサ72はオフとなる。
その結果、左方のセンサ72のスイッチがオフで右方のセンサ72のスイッチがオンの組み合わせとなるために、開閉弁55は開弁し、同時にサーボモータ73は前記した方向と逆方向に回転する。
したがって、ケーソン10の沈下に合わせて図9の矢印で示すように第二シリンダ52が収縮作動しつつ、第一シリンダ51が伸張作動する。左右の各昇降体71,71は各シリンダ51,52の伸縮に追従して昇降することになる。
When the rod 51a of the left
As a result, since the switch of the
Accordingly, as indicated by the arrow in FIG. 9, the
上記したように、左右の各シリンダ51,52による収縮と伸張の作動を交互に行う工程と、左右各列の最下位の突起体13を交互に撤去する工程を繰り返し行ってケーソン10の沈下を測定する。
As described above, the
<4>複数の水平制御装置の制御
上記したケーソン10の沈下計測は、図6に示す水平制御装置501〜504を設置した複数の地点において実施される。
各水平制御装置501〜504で計測される沈下量にバラツキを生じたとき、制御部60は複数の掘削支圧機301〜304のモータ33に対してつぎのように制御する。
<4> Control of a plurality of horizontal control devices The above-described settlement measurement of the
When variation occurs in the amount of subsidence measured by each of the
水平制御装置501〜504のうち最も早く所定の沈下量に達したときは、その範囲が他の箇所と比べて先行沈下していること判断し、この範囲に最も近くに位置する何れかの掘削支圧機301〜304のモータ33の運転を停止する。これにより回転を停止した羽根32は地盤に接面してケーソン10の沈下に対して抵抗する。
When the predetermined amount of subsidence is reached earliest among the
この間に水平掘削機20や残った他の水平制御装置501〜504で以って掘削の遅れている範囲の掘削を継続して行う。この間、掘削が追いつくまで上記した何れかの掘削支圧機301〜304は停止したまま待つ。
During this time, the excavation is continued in the range where the excavation is delayed by the
各水平制御装置501〜504の沈下量がすべて揃った時点で、それまで停止していた前記何れかの掘削支圧機301〜304の運転を再開する。
このようにケーソン10の沈下量のバラツキのチェックと、バラツキの修正を、予め設定した沈下範囲内で繰り返し行うので、高い水平性と鉛直性を保ちながらケーソン10を沈下させることが可能となる。
When all of the
As described above, the check of variation in the amount of subsidence of the
水平掘削機20を省略し、掘削支圧機30のみでケーソン10の刃口直下を掘削する場合もある。
In some cases, the
10・・・・ケーソン
11・・・・ケーソンの排出口
12・・・・ケーソンの棚部
13・・・・突起体
201〜205・・・水平掘削機
301〜304・・・掘削支圧機
31・・・・縦軸
32・・・・羽根
33・・・・放射羽根
34・・・・掘削ビット
40・・・・立坑
50,501〜504・・・水平制御装置
51・・・・第一シリンダ
51a・・・ロッド
52・・・・第二シリンダ
52a・・・ロッド
53・・・・吐出路
54・・・・還流路
55・・・・開閉弁
60・・・・制御部
70,71・・・送りボルト
71,71・・・昇降体
72,72・・・センサ
73・・・・サーボモータ
74・・・・回転伝達機構
75・・・・ガイド棒
10 ...
Claims (5)
ケーソンの複数箇所に鉛直に向けて複数の掘削支圧機を配置し、
前記掘削支圧機はケーソンの刃口から下方へ延びる縦軸と、
前記縦軸の下部に一体に設けた羽根と、
前記縦軸に回転を与えるモータとよりなり、
前記羽根は回転時に掘削刃として機能すると共に、回転停止時に地盤に接面してケーソンの沈下を阻止する抵抗部材として機能することを特徴とする、
ケーソン用掘削装置。 A caisson excavator for excavating a direct base of a caisson blade,
A plurality of excavator bearings are arranged vertically at multiple locations in the caisson,
The excavator bearing is a vertical axis extending downward from the edge of the caisson;
A blade integrally provided at the bottom of the vertical axis;
A motor that gives rotation to the vertical axis,
The blade functions as an excavating blade during rotation, and functions as a resistance member that contacts the ground when rotation stops and prevents the caisson from sinking.
Caisson drilling rig.
ケーソンの複数箇所に鉛直に向けて配置した掘削支圧機と、
ケーソンの刃口の下面に、該刃口に沿って往復移動可能に配置した水平掘削機とよりなり、
前記掘削支圧機はケーソンの刃口から下方へ延びる縦軸と、
前記縦軸の下部に一体に設けた羽根と、
前記縦軸に回転を与えるモータとよりなり、
前記羽根は回転時に掘削刃として機能すると共に、回転停止時に地盤に接面してケーソンの沈下を阻止する抵抗部材として機能することを特徴とする、
ケーソン用掘削装置。 A caisson excavator for excavating a direct base of a caisson blade,
Excavator bearings arranged vertically in several locations of the caisson;
It consists of a horizontal excavator arranged on the lower surface of the blade of the caisson so as to be able to reciprocate along the blade,
The excavator bearing is a vertical axis extending downward from the edge of the caisson;
A blade integrally provided at the bottom of the vertical axis;
A motor that gives rotation to the vertical axis,
The blade functions as an excavating blade during rotation, and functions as a resistance member that contacts the ground when rotation stops and prevents the caisson from sinking.
Caisson drilling rig.
ケーソンの複数箇所に鉛直に向けて配置した掘削支圧機と、
ケーソンの刃口の下面に、該刃口に沿って往復移動可能に配置した水平掘削機と、
地上側のケーソンの周囲に配置した水平制御装置とよりなり、
前記掘削支圧機はケーソンの刃口から下方へ延びる縦軸と、
前記縦軸の下部に一体に設けた羽根と、
前記縦軸に回転を与えるモータとよりなり、
前記羽根は回転時に掘削刃として機能すると共に、回転停止時に地盤に接面してケーソンの沈下を阻止する抵抗部材として機能することを特徴とする、
ケーソン用掘削装置。 A caisson excavator for excavating a direct base of a caisson blade,
Excavator bearings arranged vertically in several locations of the caisson;
A horizontal excavator disposed on the lower surface of the blade of the caisson so as to be reciprocally movable along the blade;
It consists of a horizontal control device placed around the ground caisson,
The excavator bearing is a vertical axis extending downward from the edge of the caisson;
A blade integrally provided at the bottom of the vertical axis;
A motor that gives rotation to the vertical axis,
The blade functions as an excavating blade during rotation, and functions as a resistance member that contacts the ground when rotation stops and prevents the caisson from sinking.
Caisson drilling rig.
5. The caisson outer peripheral surface according to claim 3 or claim 4, wherein the horizontal control device comprises a pair of cylinders that expand and contract with a pair of longitudinal fluid pressures, and tracking means that follows the displacement of each rod of each cylinder. The caisson is configured so that the amount of caisson settlement can be measured through the tracking means while the rods of the pair of cylinders are alternately brought into contact with a plurality of protrusions provided at regular intervals. Drilling rig.
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JPH1181849A (en) * | 1997-09-10 | 1999-03-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Excavating device |
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