JP2652042B2 - 地下縦穴揚土装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は地下縦穴揚土装置に係り、特に橋梁の橋脚や
高層ビルの地下部を構築する際の深い大規模な穴を掘削
する時に使用される地下縦穴揚土装置に関する。

〔従来の技術〕

大型建築物の地下部を構築するための深い大規模な穴
を掘削する場合、穴の深さが数十メートル以上にもなる
と、掘削した土砂等の搬出が大掛りな作業となる。

一般には、第９図に示すように、バックホウ２で掘削
した土砂等の掘削物３をユニバーサルトレイリフタ１を
使用して地表４に運び上げ、トラクタショベル５等によ
ってダンプカー（図示せず）に順次積込み、排土可能の
場所（例えば埋立地等）に運ぶようになっていた（例え
ば特公昭57−55853号公報）。この場合、次第に穴深が
増すので、最初に所定掘削深度以下迄に２本の案内支柱
が打設され、この案内支柱に案内されてユニバーサルト
レイリフタ１の垂直部を下方に延長させるようにしてい
る。ところが、通常ユニバーサルトレイリフタ１の無端
トレイ1Aの長さに限度があるため、ストロークＬに限界
があり、10数メートル以上の深さの穴を掘削するとなる
と、ユニバーサルトレイリフタ１を何回か交換し次第に
大型のユニバーサルトレイリフタ１にしなければならな
い。

また、ユニバーサルトレイリフタの代わりにテルハを
使用して、掘削物を地表に運び上げることもよく行なわ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ユニバーサルトレイリフタは２本の案
内支柱に案内されて上下に摺動するようになっているの
で、大深度になると、案内支柱が長くなり精度の確保が
難しくなる。また掘削完了後に案内支柱を撤去しなけれ
ばならず、この撤去作業が大掛りである。更に無端トレ
イのストロークが他設備との関係で限度であるので、継
ぎ足し回数が多くなる。

また、テルハはバケットによる揚土作業であるため、
作業が連続的でなく非能率である。

本発明の目的は、大規模な深い穴を精度良く、かつ効
率良く掘ることができる地下縦穴揚土装置を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の地下縦穴揚土装
置は、縦穴掘削部を跨いで配置されたガーダと、該ガー
ダの中間部に設けられた垂直下方に伸縮自在な多段式の
フレームと、前記フレームの上下に配置された一対ずつ
のベルト車と、該ベルト車のうち上下のベルト車の間に
掛けられ一部分が互いに密着し、かつ前記フレームの伸
縮に追従して引出し・引戻しがなされる一対の無端状な
ベルトと、該ベルトを駆動するベルト駆動手段と、前記
フレームの伸縮に応じて前記ベルトの張りを調整する張
り調整手段と、前記ベルトの密着部分でベルトの幅方向
両側部を挟持するとともに、前記フレームの伸縮に応じ
て垂直方向に移動する多数のベルト挟持手段と、該ベル
ト挟持手段の垂直方向の移動を案内するガイド部材と、
を具備したものである。

また、前記フレームは上下に分割可能であり、分割し
た上下のフレーム間に新たなフレームを挿入することが
できる構成としたものである。

〔作用〕

上記構成によれば、掘削開始時で掘削部の深さがまだ
比較的浅いときは、多段式のフレームを縮ませておき、
ベルトの密着部分が上方へ移動するようにベルト駆動手
段によりベルトを駆動する。この時、張り調整手段によ
ってベルトには一定の張力が加えられており、ベルトが
緩むことはない。したがって、ベルトの移動と共にベル
ト間に挟持された掘削物が上方へ搬送され、外部へ排出
される。

また、掘削が進行して掘削部の深さが深くなったとき
は、その深さに応じてフレームが伸ばされて、上記と同
様にベルト間に挟持された掘削物が上方へ搬送される。
この時も張り調整手段によってベルトには一定の張力が
加えられている。

更に、掘削が進行して掘削部がもっと深くなったとき
は、フレームを完全に伸ばしただけでは長さが足りない
ので、フレームを上下に分割し、分割したフレームの間
に新たなフレームを追加するようにすれば、更に深い穴
を掘削することが可能となる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明に係る地下縦穴揚土装置の全体構成を
示している。図に示すように、中央上部に架台10を有す
るガーダ11が掘削部12を跨いで設置されている。ガーダ
11の片側には土砂等を一時貯めておくホッパー13が配設
されている。14はホッパー13から土砂等を供給されてい
るトラックを示している。

また架台10には上部フレーム15が設けられ、上部フレ
ーム15は４本のガイドレール16に案内されて垂直に移動
するようになっている。17は上部フレーム15に設けら
れ、ガイドレール16に接触するガイド車輪である。ガイ
ドレール16の下端部にはストッパ18が固定されており、
このストッパ18により、上部垂直搬送本体15の下方向の
移動距離が規制されている。

上部フレーム15の下方には下部フレーム20が配設さ
れ、両フレーム15,20は取外し可能なピン21により連結
されている。下部フレーム20の側面には上方向に延びた
張出しフレーム22が突設されている。また下部フレーム
20の下部には、バックホウ等よりの搬送物を受けるテー
ブルフィーダ23が取付けられている。24は油圧ジャッキ
等により金具25を地面に押し込んで、揚土装置の振れを
防止する振れ止め装置である。19は大塊の搬送物がテー
ブルフィーダ23内に混入されるのを防止するためのバー
スクリーンである。

また、架台10の上部に２個のシーブ26が、下部フレー
ム20の上部に３個のシーブ27がそれぞれ取り付けられ、
ワイヤロープ28が前記両シーブ26,27に交互に掛けられ
ている。ワイヤロープ28の一端は架台10上のウインチ29
に接続され、他端は架台10の上部に固定されている。

また上部フレーム15の上部にはベルト車15A,15Bが、
テーブルフィーダの下部にはベルト車23A,23Bがそれぞ
れ配設され、ベルト車15A,23A間に駆動側ベルト30が、
ベルト車15B,23Bに被動側ベルト31がそれぞれ掛けられ
ている。前記両ベルト30,31は下部フレーム20から上部
フレーム15にかけて互いに密着して構成されている（こ
の箇所については後で詳細に説明する）。駆動側ベルト
30は水平ベルト部32を介してホッパー13近傍のコンベア
駆動部33に接続されている。水平ベルト部32は支点34お
よび35を中心にして揺動可能である。36は駆動側ベルト
30に緊張を与える連装式テークアップ装置である。一
方、被動側ベルト31は架台10に取付けられたベルト車10
Bとガータ11に取付けられたベルト車11Bを介して、連装
式テークアップ装置37に接続されている。連装式テーク
アップ装置37は被動側ベルトに緊張を与えるためのもの
である。38,39は下部フレーム20が上部フレーム15の内
側を上下動するときのガイドとなるスライドシューであ
る。なお、連装式テークアップ装置36,37は張り調整手
段を構成している。

次に駆動側ベルト30と被動側ベルト31の密着部分につ
いて、その構成を詳細に説明する。

第５図乃至第７図に示すように、上部フレーム15と下
部フレーム20との間には、ベルト挟持装置40が配設され
ている。このベルト挟持装置40は駆動側ベルト30と被動
側ベルト31の密着部分で、両ベルト30,31の幅方向両側
部がローラ41で挟持され、かつローラ41を固定したブラ
ケット42が多数配設され、これらのブラケット42の３ヶ
所がチェーン43により各々連結されている。ブラケット
42は張出しフレーム22のガイド部材としてのガイドパイ
プ44により案内されるようになっている。チェーン43の
上端部はスライドシュー39に固定ピン45によって連結さ
れ、下端部はボルト46によって下部フレーム20の一部に
固定されている。なお。図中、47はスライドシュー39に
よりガイドされるガイドフレームであり、48は数箇所で
左右のガイドフレーム47を連結する連結部材を示してい
る。

次に本実施例の作用について説明する。

第１図に示すように、掘削開始時で掘削部の深さがL1
の第１段階では、ウインチ29によってワイヤロープ28を
完全に巻上げ、上部フレーム15を最も高い位置に保持し
ておく。この場合、連装式テークアップ装置36,37の作
用により、駆動ベルト30および被動側ベルト31には充分
の張りが加えられている。そして、コンベア駆動部33を
駆動すると駆動側ベルト30が移動し、この駆動側ベルト
30に部分的に密着した被動側ベルト31も駆動側ベルト30
から力を受けて移動する。また両ベルト30,31はその密
着部分が上方へ向かって移動する。ここで、テーブルフ
ィーダ23に土砂等を投入すれば、その土砂等は両ベルト
30,31に挟持されて上方へ搬送され、駆動側ベルト30の
水平コンベア部32を経てホッパー13内へ搬入される。

掘削部を掘り進んで深さがL2になるまでの第２段階で
は、第２図に示すように、ウインチ29によってワイヤロ
ープ28を適宜巻戻し、上部フレーム15をガイドレール16
に沿って降下させ、やがて上部フレーム15をストッパ18
に当接させる。この場合、駆動側ベルト30の水平コンベ
ア部32は支点35を中心にして反時計方向に回動するの
で、上部フレーム15からホッパー13まで土砂等を支障な
く搬送できる。

更に掘り進んだ結果、掘削部の深さが第３図に示すよ
うにL3になるまでの第３段階では、上部フレーム15をス
トッパ18に支持させ、下部フレーム20の上部に３つ設け
られたシーブ27のうち中間のシーブ27を分離して、架空
10の上部に固定すると共に、上部フレーム15と下部フレ
ーム20とを連結する連結ピン21を抜き、両フレーム15,2
0を切り離しする。そして、ウインチ29によってワイヤ
ロープ28に更に巻き戻しして、下部フレーム20を降下さ
せながら揚土作業を行なう。

そして、第４段階として掘削部の深さがL3になったと
きには、第４図および第８図に示すように、上部フレー
ム15と下部フレーム20との間にローラ50付きの継ぎ足し
フレーム51を挿入し、連装式テークアップ装置36,37を
最下限の位置に設定後、駆動側ベルト30と被動側ベルト
31を追加補充する。そして、ベルト挟持装置40の上部を
継ぎ足しフレーム51の下部の所定位置に固定する。な
お、継ぎ足しフレーム51の下部にはスライドシュー52,5
3が設けられている。

以後、第３段階と同じ操作をし、ベルト挟持装置40の
伸縮分まで降下した後、継ぎ足しフレーム51と下部フレ
ーム20の間には新たな継ぎ足しフレーム51を足し挿入す
る。そして、第４段階と第３段階の操作を繰り返して所
期の深さの揚土を行なう。深くなるにつれて、上下のフ
レーム15,20および継ぎ足しフレーム51の横振れが大き
くなるが、この横振れを抑えるために振れ止め装置24を
使用する。

なお本実施例では、連装式テークアップ装置のベルト
車の数とベルト挟持装置の伸縮代を増加させることによ
り、継ぎ足し回数を減らすことも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、掘削部の深さ
に応じて、下部のフレームを降下させ、かつ土砂等を迅
速に揚土することができるので、大規模な深い穴を高精
度かつ高効率に掘ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る地下縦穴揚土装置の全体構成図、
第２図および第３図は穴の深さに応じて揚土装置を降下
させた様子を示す図、第４図は継ぎ足しフレームを追加
した様子を示す図、第５図はベルト挟持装置の詳細図、
第６図は第５図のVI−VI線に沿った矢視図、第７図は第
３図のVII−VII線に沿った断面図、第８図は第４図のVI
II−VIII線に沿った断面図、第９図は従来技術による掘
削の様子を示す図である。 10……架台、11……ガーダ、12……掘削部、13……ホッ
パー、15……上部フレーム、16……ガイドレール、18…
…ストッパ、20……下部フレーム、21……連結ピン、22
……張出しフレーム、23……テーブルフィーダ、26,27
……シーブ、28……ワイヤロープ、29……ウインチ、30
……駆動側ベルト、31……被動側ベルト、33……ベルト
駆動部、36,37テークアップ装置、40……ベルト挟持装
置、41,50……ローラ、42……ブラケット、43……チェ
ーン、51……継ぎ足しフレーム。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】縦穴掘削部を跨いで配置されたガーダと、
   該ガーダの中間部に設けられ垂直下方に伸縮自在な多段
   式のフレームと、前記フレームの上下に配置された一対
   ずつのベルト車と、該ベルト車のうち上下のベルト車の
   間に掛けられ一部分が互いに密着し、かつ前記フレーム
   の伸縮に追従して引出し・引戻しがなされる一対の無端
   状なベルトと、該ベルトを駆動するベルト駆動手段と、
   前記フレームの伸縮に応じて前記ベルトの張りを調整す
   る張り調整手段と、前記ベルトの密着部分でベルトの幅
   方向両側部を挟持するとともに、前記フレームの伸縮に
   応じて垂直方向に移動する多数のベルト挟持手段と、該
   ベルト挟持手段の垂直方向の移動を案内するガイド部材
   と、を具備する地下縦穴揚土装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記フレー
   ムは上下に分割可能であり、分割した上下のフレーム間
   に新たなフレームを挿入することができる構成とした地
   下縦穴揚土装置。