JP2553986B2 - 深礎基礎施工機 - Google Patents

深礎基礎施工機

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JP2553986B2 JP4142242A JP14224292A JP2553986B2 JP 2553986 B2 JP2553986 B2 JP 2553986B2 JP 4142242 A JP4142242 A JP 4142242A JP 14224292 A JP14224292 A JP 14224292A JP 2553986 B2 JP2553986 B2 JP 2553986B2
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栄 中井
雅孝 魚住
達男 伊藤
豊 三浦
峻史 浜田
正広 野中
光広 三小田
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Mitsui Construction Co Ltd
Mitsui Miike Engineering Corp
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Mitsui Construction Co Ltd
Mitsui Miike Engineering Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は山岳地帯などで高速道路
橋用支柱などを構築する際に、その深礎基礎孔を効率よ
く掘削施工するための深礎基礎掘削施工に利用できる深
礎基礎施工機に係り、特に深礎基礎掘削孔内壁にコンク
リートの吹き付けをして容易に壁面保護用コンクリート
層を形成し、岩盤などの硬岩を効率良く掘削でき、深礎
基礎孔を効率よく掘削施工するための深礎基礎施工機に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、深礎基礎孔の掘削施工は人力施工
による工法として開発されてきたが、孔内でのブレーカ
ーの騒音や採掘土砂の排出などの人力作業による場合が
多く苦渋作業であり、孔深部の作業では落下、墜落事故
が多く、危険を伴う作業のため労働力の確保が困難であ
る。また、深礎基礎孔の掘削施工は事故発生率が高いた
め施工機械の開発が望まれている。そこで、人力施工の
代替として一般施工用の建設機械の流用などが考えられ
ており、一般掘削機械を小型化した専用機の開発も試み
られつつあるが、地下作業の安全の面から特に操作室内
から操作あるいは監視しながら地下作業ができる掘削施
工装置が最近要望されている。
【0003】そして、この種の基礎掘削法として特公昭
59−45071号公報に開示された平地に施工された
基礎上に門型クレーンを据え付け、この門型クレーン内
において掘削機を組み立て、門型クレーンに対してガイ
ドパイプで支持させた状態で掘削機を下降させ乍ら土砂
を掘削し、掘削が進むにつれて掘削機の周囲に掘削孔内
面に接するように設けたスキンプレートの上端にライナ
ープレートを継ぎ足し、所定径で、かつ所定深さの掘削
孔形成後、前記掘削機を引き上げることを特徴とする鉄
塔等の基礎掘削法が公知である。
【0004】この基礎掘削法は、平地に施工された基礎
上に門型クレーンを据え付け、この門型クレーンに内に
おいて掘削機を組み立て、この掘削機を門型クレーンに
対してガイドパイプで支持させた状態で掘削機を下降さ
せ乍ら土砂を掘削し、掘削が進むにつれて掘削機の周囲
に掘削孔内面に接するように設けたスキンプレートの上
端にライナープレートを継ぎ足し、所定径で、かつ所定
深さの掘削孔形成後、前記掘削機を引き上げる方法であ
るから、上記の基礎掘削法によれば掘削機の下降を前記
ガイドパイプを以って確実に行なえ、しかも、掘削孔内
面の崩壊は前記スキンプレート及びライナープレートに
よって確実に防止でき、掘削作業を能率良く容易に行な
うことができるというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、深礎基
礎は一般に直径が2m〜5mと小さく、深さは最大50
mという特殊条件の竪穴であるために、一般の建設機械
の改造、転用では能率的な掘削施工は困難である。その
上、一般の建設機械を小型化しただけでは掘削能力が不
足であり、作業効率等に問題がある。さらに、深礎基礎
は土質的に軟弱な土砂から硬岩まで広範囲にわたるの
で、単一の機械では各土質を掘削することは不可能に近
く作業効率に問題がある。
【0006】また、上記特公昭59−45071号公報
に開示された鉄塔等の基礎掘削法では掘削孔の壁面が崩
れるのを防止するためにライナープレート22を掘削孔
26の内部で人間が組み立てていき、竪穴状掘削孔26
の掘削作業が完了すると、ガイドパイプ19、ガイドパ
イプ固定装置20、ガイドパイプ上下装置21、掘削掻
き寄せバケット12、ブレーカ18、ドリフタ23等を
掘削孔26内に人間が入り分解してから引き上げる方法
であるから、これらの掘削孔内での作業は落下、墜落事
故が多く、危険を伴う作業となる重大な欠点がある。
【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、ブレーカを容易にガイドパイプの外周部に退避さ
せることによってガイドパイプを引き上げることなし
に、地上の移動式クレーンによって吊り下げられた操作
室を利用して、穿孔、発破、およびコンクリート吹き付
け作業などの全ての地下作業を操作室内から操作、監視
しながら深礎基礎孔の掘削施工が完成できる深礎基礎施
工機を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するための、地上にウインチを具備した掘削架台を
設置し、該ウインチにより吊り下げられたガイドパイプ
の回転可能な先端部に設けられた多角形状の伸縮リンク
機構により該ガイドパイプの外周部にブレーカを退避可
能に設け、一方地上の移動式クレーンから前記ガイドパ
イプの内を通過させて吊り下げられた操作室を前記ガイ
ドパイプの回転可能な先端部内壁に着脱可能に装着し、
該操作室の底部にコンクリート吹き付け機を揺動可能に
設けたことを特徴とする深礎基礎施工機であり、また地
上にウインチを具備した掘削架台を設置し、該ウインチ
により吊り下げられたガイドパイプの回転可能な先端部
に設けられた多角形状の伸縮リンク機構により該ガイド
パイプの外周部にブレーカを退避可能に設け、一方地上
の移動式クレーンから前記ガイドパイプの内を通過させ
て吊り下げられた操作室を前記ガイドパイプの回転可能
な先端部内壁に着脱可能に装着し、該操作室の底部にコ
ンクリート吹き付け機を揺動可能に設け、さらに前記操
作室の側部にはさく岩機を該穿孔方向が変更可能に配設
したことを特徴とする深礎基礎施工機である。
【0009】
【作用】次に、本発明の作用について説明すると、先ず
地上にウインチを具備した掘削架台を設置し、その掘削
架台のウインチによりガイドパイプを吊り下げる。そし
てその吊り下げられたガイドパイプ先端の回転可能部を
旋回駆動装置により旋回させ、この回転可能部に設けら
れた多角形状の伸縮リンク機構に設けた多数の油圧シリ
ンダによりガイドパイプの外周部に退避しているブレー
カを掘削面に伸ばし、そのブレーカによって掘削作業を
行なう。一定の掘削作業が終わったら、このブレーカを
前記多角形状の伸縮リンク機構によりガイドパイプの外
周部に退避させた後、地上の移動式クレーンによって吊
り下げられたクラムシェルを前記ガイドパイプの内を通
過させて掘削土砂の引き上げ作業を行なう。その後、地
上の移動式クレーンによって吊り下げられた深礎基礎掘
削用の操作室を前記ガイドパイプの内を通過させて降下
し、上記ガイドパイプの回転可能な先端部内壁に操作室
を装着した後、この操作室内から操作室および揺動可能
に設けられたコンクリート吹き付け機を回動、および上
下に操作して掘削孔内壁にコンクリートの吹き付けをし
て壁面保護用コンクリート層を形成する。
【0010】このようにして掘削作業が進み岩盤などの
ようなブレーカやクラムシェルにて掘削不能になった場
合や、掘削効率が極端に悪くなった場合には、地上の移
動式クレーンによって吊り下げられた深礎基礎掘削用の
操作室を同様に前記ガイドパイプの内を通過させて降下
し、上記ガイドパイプの回転可能な先端部内壁に操作室
を装着した後、この操作室内から操作室および穿孔方向
が変更可能に配設されたさく岩機を操作して孔底に多数
の穿孔を行なって岩盤などの硬岩に穿孔を形成し発破作
業を行なう。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本実施例の地上のクローラクレ
ーンによって吊り下げられた深礎基礎掘削用の操作室A
のコンクリートの吹き付け作業の状態を示しており、図
2はブレーカによる掘削作業を示している。図1および
図2に示すように、地上に支柱を有する掘削架台1を設
置し、その掘削架台1の中心にはガイドパイプ2の降下
を保持するガイドパイプ用ガイド3が設置されており、
前記掘削架台1の側部上面にはガイドパイプ2を吊り下
げるためのガイドパイプ用ウィンチ4が配設されてい
る。このガイドパイプ用ウィンチのワイヤロープ5によ
ってガイドパイプ2の先端部6が複数のシーブ7を介し
て吊り下げられている。そしてこのガイドパイプ先端部
6には空気圧グリッパ8と旋回駆動装置9とが配設され
ており、さらにこのガイドパイプ先端部6には旋回駆動
装置9によって回転される回転可能部10が回転可能に
設けられている。
【0012】この回転可能部10には伸縮リンク機構1
1が配設されている。この伸縮リンク機構11は図3A
および図3Bに示すように、多角形をしたリンクが上下
二段に形成され、互いに一辺で枢着されて構成され、伸
縮リンク機構11の上リンク11aが上記回転可能部1
0に回動可能に取り付けられており、図2Bに示した下
リンク11bの一端にはブレーカ12が回動可能に設け
られている。そしてこれらのリンク11a,11bは多
数の油圧シリンダ13によってそれぞれの回動が規制さ
れる。
【0013】本実施例によって深礎基礎孔を掘削する際
は、坑口をショベルまたはバックホーなどの掘削機にて
掘削し、セグメント15を取り付け、掘削架台1を坑口
に設置する。そして、掘削架台1のウインチによりガイ
ドパイプ2を吊り下げる。ガイドパイプ2が所定位置に
なったら空気圧グリッパ8によりガイドパイプ先端部6
を壁面に固定し、その吊り下げられたガイドパイプ先端
部6の回転可能部10を旋回駆動装置9により旋回さ
せ、この回転可能部10に設けられた多角形状の伸縮リ
ンク機構11に設けた多数の油圧シリンダ13の油圧操
作によってガイドパイプの回転可能部10の外周部に退
避しているブレーカ12を掘削面に伸ばし、そのブレー
カ12によって孔底16の掘削作業を行なう。この際は
ブレーカ12は伸縮リンク機構11により孔の半径方向
に自由に伸縮動作ができ、かつ旋回駆動装置9により旋
回動作も同時にできる。
【0014】上記の掘削作業が所定深さ終了したら、空
気圧グリッパ8によりガイドパイプ先端部6を壁面に固
定させたままブレーカ12を前記多角形状の伸縮リンク
機構11を使ってガイドパイプ先端部6の回転可能部1
0の外周部に退避させた後、地上のクローラクレーン1
7からワイヤロープ18によって吊り下げられた深礎基
礎掘削用の操作室Aを前記ガイドパイプ2の内を通過さ
せて孔底16まで降下させ壁面19のコンクリート吹き
付け作業を行なう。
【0015】本実施例の地上のクローラクレーン17か
らワイヤロープ18によって吊り下げられた深礎基礎掘
削用の操作室Aは、図4に示すように操作用シリンダ2
2およびシリンダ28と備え、上部にさく岩機駆動用の
動力エアユニット20を備え、その両側にはガイドパイ
プ先端部6の回転可能部10に装着するためのグリッパ
21を有している。そして、その下の操作室23は全面
が透明な強化カバー付きで、一部に人が出入りできるド
ア24がある。符号25は動力エアユニット20の動力
用エアホースである。また操作室23の上部には取り付
けフレーム22a内にさく岩機26取付け用のガイドセ
ル27を操作するシリンダ22が取付けられており、ま
た下部には同様にさく岩機26取付け用のガイドセル2
7を操作するシリンダ28が取付けられている。さら
に、操作室23の底にはコンクリート吹き付けノズル2
9が揺動装置30によって装着されている。このコンク
リート吹き付けノズル29に吹き付け材料を送るコンク
リート送給ホース31は地上の掘削架台1上に保持され
ており、地上からガイドパイプ2の外側を通って吊り下
げられカップラ32を介して吹き付けノズル29に連絡
されている。
【0016】そして、掘削孔の壁面19のコンクリート
吹き付け作業は、地上のクローラクレーン17からワイ
ヤロープ18によって吊り下げられた深礎基礎掘削用の
操作室Aをガイドパイプ2内を通過させて降下して掘削
孔の壁面19にコンクリートの吹き付け作業を行なって
壁面19に崩落防止のための壁面保護用コンクリート層
33を構成する。このコンクリート吹き付け作業は、操
作室A上部の動力エアユニット20の両側のグリッパ2
1をガイドパイプ先端部6の回転可能部10に装着し
て、操作室Aをガイドパイプ2の回転部10内壁に固定
し、地上の掘削架台1から吊り下げられたコンクリート
送給ホース31をカップラ32によってノズル29に連
結してから、コンクリート吹き付けノズル29を揺動装
置30によって上下に揺動させながら、ガイドパイプ2
下部の回転部10の旋回駆動装置9により旋回動作を行
なって掘削孔の壁面19にコンクリートを吹き付けて、
壁面19に崩落防止のための壁面保護用コンクリート層
33を形成していく。
【0017】さらに、ブレーカによる掘削孔16の掘削
作業とその掘削孔の壁面19にコンクリートを吹き付け
作業が進行して岩盤などの硬岩に当り掘削効率が低下し
た場合には、図5に示すように前記さく岩機26の取付
け用ガイドセル27の上下2個所を前記シリンダ22,
28にそれぞれ装着し、さく岩機26に圧搾空気を送っ
て岩盤などの硬岩に発破用の穿孔を行う。この際、シリ
ンダ22,28の操作によりさく岩機26の穿孔方向は
自由に変更することができ、かつ旋回駆動装置9により
旋回動作も同時にできる。このようにさく岩機による掘
削の場合には必要に応じて発破を用いることもある。上
記の掘削作業が所定深さ終了したら深礎基礎掘削用の操
作室Aを地上のクローラクレーン17によって引き上
げ、図7に示すように空気圧グリッパ8によりガイドパ
イプ先端部6を壁面に固定させたまま、ブレーカ12を
前記多角形状の伸縮リンク機構11を使ってガイドパイ
プ先端部6の回転可能部10の外周部に退避させたま
ま、地上のクローラクレーン17からワイヤロープ18
によって吊り下げられたクラムシェル34を前記ガイド
パイプ2の内を通過させて孔底16まで降下させ掘削作
業および掘削土砂の引き上げ作業を行なう。
【0018】また、図8に示すように傾斜面や段差地に
おいても、地上に設置されたクローラクレーン17を利
用しているから本実施例は平地と同様に実施できるばか
りでなく、使用する装置類は全く同一のものでよい。ま
た地下の掘削作業や孔内点検作業は地上のクローラクレ
ーン17ワイヤロープ18によってガイドパイプ2内に
吊り下げられた操作室A内から肉眼で監視しながら行な
われる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
の吊り下げられたガイドパイプ先端の回転可能部に設け
られた多角形状の伸縮リンク機構によりガイドパイプの
外周部に退避しているブレーカを掘削面に伸ばして回転
可能部を旋回させながら掘削作業を行なうことができ、
また一定の掘削作業が終わったら、このブレーカを前記
多角形状の伸縮リンク機構によりガイドパイプの外周部
に退避させた後、地上の移動式クレーンによって吊り下
げられた操作室を前記ガイドパイプの内を通過させて降
下し、上記ガイドパイプの回転可能な先端部内壁に装着
できるから、この操作室内から肉眼で監視しながら操作
室の底部に揺動可能に設けられたコンクリート吹き付け
機の操作が確実にでき、正確に壁面保護用コンクリート
層が形成できる。また、掘削作業が進み岩盤などのよう
なブレーカやクラムシェルにて掘削不能になった場合
や、掘削効率が極端に悪くなった場合には、地上の移動
式クレーンによって吊り下げられた操作室を同様に前記
ガイドパイプの内を通過させて降下し、ガイドパイプの
回転可能な先端部内壁に装着できるから、この操作室内
から肉眼で監視しながら操作室の側部に穿孔方向が変更
可能に配設されたさく岩機の操作が確実にでき、岩盤な
どの硬岩に正確な穿孔が形成され、効率的な発破作業を
行うことができる。
【0020】したがって、壁面保護用コンクリート吹き
付け作業やさく岩機の削孔作業などがガイドパイプやブ
レーカを引き上げることなしに地下の操作室内から肉眼
で監視しながら安全に、かつ効率的に行うことが可能で
ある。また、上記のように壁面保護用コンクリート吹き
付け機やさく岩機などを地上の移動式クレーンによって
吊り下げている操作室に装備しているから、傾斜地や段
差地においても安全に、かつ効率的に深礎基礎孔の掘削
施工作業ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の深礎基礎掘削用の操作室を示す縦断
面図である。
【図2】本実施例のブレーカによる掘削作業を示す縦断
面図である。
【図3A】本実施例の多角形状伸縮リンク機構の上リン
クの平面図である。
【図3B】本実施例の多角形状伸縮リンク機構の下リン
クの平面図である。
【図4】本実施例の深礎基礎掘削用の操作室によるコン
クリート吹き付け作業を示す縦断面図である。
【図5】本実施例のさく岩機を備えた深礎基礎掘削用の
操作室を示す縦断面図である。
【図6】本実施例のさく岩機を備えた深礎基礎掘削用の
操作室を示す横断面図である。
【図7】クラムシェル34による掘削作業および掘削土
砂の引き上げ作業を示す縦断面図である。
【図8】本実施例の傾斜地における深礎基礎掘削用の操
作室を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 掘削架台 2 ガイドパイプ 3 ガイドパイプ用ガイド 4 ガイドパイプ用ウィンチ 5 ワイヤロープ 6 先端部 7 シーブ 8 空気圧グリッパ 9 旋回装置 10 回転可能部 11 伸縮リンク機構 12 ブレーカ 13 油圧シリンダ 16 孔底 17 クローラクレーン 18 ワイヤロープ 19 掘削孔壁面 20 動力エアユニット 21 グリッパ 22,28 シリンダ 23 操作室 24 ドア 26 さく岩機 27 ガイドセル 29 コンクリート吹き付けノズル 30 揺動装置 31 コンクリート送給ホース 33 コンクリート層 A 深礎基礎掘削用の操作室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 達男 千葉県流山市駒木518番地1 三井建設 株式会社技術研究所内 (72)発明者 三浦 豊 東京都中央区日本橋室町2丁目1番1号 株式会社三井三池製作所内 (72)発明者 浜田 峻史 福岡県大牟田市旭町2丁目28番地 株式 会社三井三池製作所三池事業所内 (72)発明者 野中 正広 東京都中央区日本橋室町2丁目1番1号 株式会社三井三池製作所内 (72)発明者 三小田 光広 福岡県大牟田市旭町2丁目28番地 株式 会社三井三池製作所三池事業所内 (56)参考文献 実開 昭61−106597(JP,U) 特公 昭59−45071(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地上にウインチを具備した掘削架台を設
    置し、該ウインチにより吊り下げられたガイドパイプの
    回転可能な先端部に設けられた多角形状の伸縮リンク機
    構により該ガイドパイプの外周部にブレーカを退避可能
    に設け、一方地上の移動式クレーンから前記ガイドパイ
    プの内を通過させて吊り下げられた操作室を前記ガイド
    パイプの回転可能な先端部内壁に着脱可能に装着し、該
    操作室の底部にコンクリート吹き付け機を揺動可能に設
    けたことを特徴とする深礎基礎施工機。
  2. 【請求項2】 地上にウインチを具備した掘削架台を設
    置し、該ウインチにより吊り下げられたガイドパイプの
    回転可能な先端部に設けられた多角形状の伸縮リンク機
    構により該ガイドパイプの外周部にブレーカを退避可能
    に設け、一方地上の移動式クレーンから前記ガイドパイ
    プの内を通過させて吊り下げられた操作室を前記ガイド
    パイプの回転可能な先端部内壁に着脱可能に装着し、該
    操作室の底部にコンクリート吹き付け機を揺動可能に設
    け、さらに前記操作室の側部にはさく岩機を該穿孔方向
    が変更可能に配設したことを特徴とする深礎基礎施工
    機。
JP4142242A 1992-05-07 1992-05-07 深礎基礎施工機 Expired - Lifetime JP2553986B2 (ja)

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