JP3038193U - 連続地中壁掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉛直掘進精度が高く、先行して構築した地中
壁に建て込んだ芯材で掘削カッターが破損する心配のな
い連続地中壁掘削機を提供する。 【解決手段】 掘削カッター（３ａ，３ｂ，３ｃ）を左
右方向に３個以上並設して、その左右両側の掘削カッタ
ー（３ｂ，３ｃ）は下方に突出するカッタービット（３
０，３０，３０・・・）を有した放射状カッターアーム
（３１，３１，３１）と、この放射状カッターアーム
（３１，３１，３１）にその外周側面を囲むように配し
て固着されたたリング板（５）とで構成する。そして、
このリング板（５）の下面には該リング板（５）の外周
方向には突出しないカッタービット（３０ａ，３０ａ，
３０ａ・・・）を下方に向けて突設する状態で設けてな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は連続地中壁を構築する際に使用される、連続地中壁掘削機に関するも ので、特に、多軸回転カッター方式で掘進方向の制御機構を有さない、比較的小 深度用で簡易型の連続地中壁掘削機に関するものである。

【０００２】 従来、この種の比較的簡易型の連続地中壁掘削機として「図４」に示すごとき ものが知られている。すなわち、駆動パイプ１の下端にギヤーボックス２を吊り 下げ、このギヤーボックス２の下方には、該駆動パイプ１に連結されるギヤーボ ックス２内のギヤー群によって夫々垂直軸３，３，３を回転軸として回転する複 数の掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃを左右方向に並べて配設してある。そして、 該掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃによって掘削された掘削土は掘削カッター３ａ の中心軸孔より駆動パイプ１内を通って地上に搬送されるように構成してある。 また、上記、ギヤーボックス２の前後面の左右部位の外側には夫々縦方向スタビ ライザー４，４，４，４を取り付けてなる。

【０００３】 そして、上記のごとき従来の連続地中壁掘削機の掘削カッター３ａ，３ｂ，３ ｃは、「図５」に最も明らかに示すように、垂直軸３に放射状にカッターアーム ３１，３１，３１を取り付け、各カッターアーム３１にはそれぞれカッタービッ ト３０，３０，３０・・・を取り付けてある。なお、「図５」では上記カッター アーム３１は垂直軸３と平行方向に向くようになしてあるが、実際には下方（「 図４」下方で、「図５」では手前側）が掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃの回転方 向に向かうように所定の捻り角度を有して垂直軸３に取り付けられる。また、各 カッタービット３０，３０，３０・・・は該カッターアーム３１，３１，３１の 表面に沿わせて固定し、その下端を各カッターアーム３１の下方に突出するよう に設けられるのは無論である。

【０００４】 そして、上記掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃは左右方向（「図５」左右方向） に各カッターアーム３１，３１，３１の回転外周軌跡円（各カッターアーム３１ ，３１，３１が回転した際の、その外周側先端の軌跡で、以下外周軌跡円という 。）が順次一部が重なるようになして並置してあり、各掘削カッター３ａ，３ｂ ，３ｃで掘削した断面円形の各穴は「図５」に一点鎖線で示すように一部が順次 重なった形状の溝Ｈとなるようになしてある。

【０００５】 そして、この連続地中壁掘削機は地中深く掘り進むに従って、どうしても鉛直 掘進精度が保てなくなるので、種々の工夫によって鉛直掘進精度を高く保つよう になしてある。この鉛直掘進精度の誤差は、捻り誤差と、面方向誤差と、横方向 誤差とがあり、これらが複合して鉛直掘進精度の誤差となるものである。

【０００６】 上記鉛直掘進精度を向上する工夫として、従来最も簡易で効果的な方法として 、縦方向スタビライザー４，４，４，４を取り付けて、先に掘削した溝Ｈの浅い 部分の内面を案内にさらに深く鉛直方向にのみ掘削するようになしたものが汎用 されている。

【０００７】 上記縦方向スタビライザー４，４，４，４は、連続地中壁掘削機のギヤーボッ クス２の前後面の左右部位の外側に取り付けアーム（図示せず）で縦方向に取り 付けられている。そして、先行して掘削した溝Ｈの浅い部分の内面を案内にして 、鉛直方向にのみ降下・掘削するようになしたものである。

【０００８】 しかし、地中に鉛直な溝Ｈを掘ると、溝Ｈの内面は脆く地盤が崩落し易い。そ こで、従来法では掘った溝Ｈ（無論、掘削中の溝Ｈを含む。）内に泥水等（本願 では安定液という）を満たして地盤の崩落を防ぎ、地盤を安定させた状態を保っ て、また掘削土を搬出した量に相当する容量の安定液を補充・注入するようなし て掘進を続行するようになしている。

【０００９】 なお、上記縦方向スタビライザー４，４，４，４は、溝Ｈの内面の地盤と密着 すると、摩擦で連続地中壁掘削機が自重降下できなくなり、しいては掘削できな くなる。また、縦方向スタビライザー４，４，４，４が地盤に接触すると、接触 で地盤を削り取るように崩してしまうことがある。そして、地盤を崩してしまう と掘削した溝Ｈの内面地盤が安定した案内面としての機能を損なうので、通常該 縦方向スタビライザー４，４，４，４と地盤との間に５ｍｍ程度のクリアランス （縦方向スタビライザー４，４，４，４と溝Ｈの内面との間隙で「図５」に符号 Ｓ１で示す。）を確保するように設定している。

【００１０】 しかし、上記縦方向スタビライザー４，４，４，４と掘削中の溝Ｈの内面との クリアランスＳ１は連続地中壁掘削機の降下・掘削には不可欠のものではあるが 、鉛直掘進精度の誤差原因となることも避け得ないという問題点を有している。 実際の施工例では標準的な装置でクリアランスＳ１を５ｍｍとして、深さ１５ｍ まで掘進すると鉛直掘削誤差＋−５〜７ｃｍ程度でこの程度の誤差では実用上問 題はないとされている。

【００１１】 しかし、この連続地中壁掘削機で深さ３０ｍまで掘削すると鉛直掘進誤差が＋ −１０〜２０ｃｍとなり、もはや地中壁の強度保持、連続性をも阻害されるおそ れを有するものである。したがって、この種の従来装置は１５ｍ以上の大深度の 地中壁掘削には適さないとされている。

【００１２】 また、連続地中壁は、「図３」に示すように、先ず所定の間隔を設けて溝Ｈ１ ，Ｈ１を掘削しその中に地中壁を構築し、後に同図に破線で示す溝Ｈ２を掘削し て連続地中壁を構築するようになしてある。そして、地中壁を連続させるために 先行して構築した地中壁の一部を「図３」にハッチングで示したように一部削り 取りながら掘削する。なお、地中壁にはＨ型鋼等の芯材Ｍ，Ｍ，Ｍ・・・を埋入 することが多い。

【００１３】 しかし、前記したように鉛直掘進誤差が大きいと、放射状のカッターアーム３ １，３１，３１が、先行して構築した連続地中壁内の芯材Ｍに接触して破損する ことがあるという問題点をも有していた。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

そこで、本考案は上記のごとき各問題点を解決すべくなされたもので、鉛直掘 進精度が高く、先行して構築した地中壁に建て込んだ芯材Ｍ，Ｍ，Ｍ・・・で掘 削カッター３ａ，３ｂ，３ｃが破損する心配のない連続地中壁掘削機を提供する ことを課題としたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を達成するため、本考案は駆動パイプ１の下端にギヤーボックス２ を吊り下げ、このギヤーボックス２の下方には、該駆動パイプ１に連結されるギ ヤーボックス２内のギヤー群によって夫々垂直軸３，３，３を回転軸として回転 する複数の掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃを左右方向に並べて設け、該掘削カッ ター３ａ，３ｂ，３ｃによって掘削された掘削土は掘削カッター３ａの中心軸孔 より駆動パイプ１内を通って地上に搬送されるように構成してなる連続地中壁掘 削機において、上記掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃは左右方向に３個以上並設し て、その左右両側の掘削カッター３ｂ，３ｃは下方に突出するカッタービット３ ０，３０，３０・・・を有した放射状カッターアーム３１，３１，３１と、この 放射状カッターアーム３１，３１，３１にその外周側面を囲むように配して固着 されたたリング板５とで構成し、このリング板５の下面には該リング板５の外周 方向には突出しないカッタービット３０ａ，３０ａ，３０ａ・・・を下方に向け て突設する状態で設けたことを特徴とする技術的手段を講じたものである。

【００１６】 それ故、本考案は先行して構築した地中壁に芯材Ｍ，Ｍ，Ｍ・・・が建て込ん であって、万が一掘削カッター３ｂ，３ｃが、この芯材Ｍ，Ｍ，Ｍ・・・に接触 しても、リング板５がカバーとなって掘削カッター３ｂ，３ｃの破損を防ぐ作用 を呈する。

【００１７】 また、上記リング板５は、それ自体スタビライザーの一種として機能する作用 を呈するし、先行して構築した地中壁の一部を掘削した掘削面に接して位置決め 作用を呈し、鉛直掘進精度を向上する作用を呈するものである。

【００１８】 また、「請求項２」の考案は、駆動パイプ１の下端にギヤーボックス２を吊り 下げ、このギヤーボックス２の下方には、該駆動パイプ１に連結されるギヤーボ ックス２内のギヤー群によって夫々垂直軸３，３，３を回転軸として回転する複 数の掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃを左右方向に並べて設け、該掘削カッター３ ａ，３ｂ，３ｃによって掘削された掘削土は掘削カッター３ａの中心軸孔より駆 動パイプ１内を通って地上に搬送されるように構成してなる連続地中壁掘削機に おいて、上記掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃは左右方向に３個以上並設して、そ の左右両側の掘削カッター３ｂ，３ｃは下方に突出するカッタービット３０，３ ０，３０・・・を有した放射状カッターアーム３１，３１，３１と、この放射状 カッターアーム３１，３１，３１にその外周側面を囲むように配して固着された たリング板５とで構成し、このリング板５の下面には該リング板５の外周方向に は突出しないカッタービット３０ａ，３０ａ，３０ａ・・・を下方に向けて突設 する状態で設け、上記掘削カッター３ｂ，３ｃを含む各掘削カッター３ａ，３ｂ ，３ｃはその外周軌跡円が一部重なるも互いに衝突しないように取り付け高さを 違えて取り付けたことを特徴とする技術的手段を講じたものである。

【００１９】 それ故、本考案は上記作用に加え、掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃは互いに衝 突しないように取り付け高さを違えて取り付けたので、リング板５を設けたのに も係らず、その外周軌跡円が一部重なる掘削が可能となる作用を呈するものであ る。

【００２０】

【考案の実施の態様】

次に、本考案の実施態様を添附図面に従って説明すれば以下の通りである。図 中、１は駆動パイプで、この駆動パイプ１の下端にギヤーボックス２を吊り下げ 、このギヤーボックス２の下方には、該駆動パイプ１に連結されるギヤーボック ス２内のギヤー群によって夫々垂直軸３，３，３を回転軸として回転する複数の 掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃを左右方向に並べて設け、該掘削カッター３ａ， ３ｂ，３ｃによって掘削された掘削土は掘削カッター３ａの中心軸孔より駆動パ イプ１内を通って地上に搬送されるように構成してなるのは従来と同じである。

【００２１】 上記従来の連続地中壁掘進装置は、図示はしていないが、車両またはソリに塔 を立設し、この塔を案内に油圧モータ等の駆動源が昇降可能に設けらた地上装置 を有してなる。そして、この駆動源に駆動パイプ１が連結され、駆動パイプ１、 ギヤーボックス２内のギヤー群、垂直軸３，３，３、乃至掘削カッター３ａ，３ ｂ，３ｃが回転駆動されるようになしてある。

【００２２】 そして、中央の掘削カッター３ａの垂直軸３は駆動パイプ１と連通するパイプ 状に構成され、掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃが回転して自重で駆動源乃至該掘 削カッター３ａ，３ｂ，３ｃが下降して掘削を行ない、掘削土はこの垂直軸３よ り安定液と共に吸引排出されるようになしてあるのも無論従来と同じである。

【００２３】 そして、本考案は、上記掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃは左右方向に３個以上 並設して、その左右両側の掘削カッター３ｂ，３ｃは下方に突出するカッタービ ット３０，３０，３０・・・を有した放射状カッターアーム３１，３１，３１と 、この放射状カッターアーム３１，３１，３１にその外周側面を囲むように配し て固着されたたリング板５とで構成してある。

【００２４】 掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃは左右方向に３個以上並設してあるのは従来と 同じで、一般的には３軸方式と称して掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃを３個使用 する図示例のような方式が最も多い。そして、該掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃ の左右両側の掘削カッター３ｂ，３ｃは下方に突出するカッタービット３０，３ ０，３０・・・を有した放射状カッターアーム３１，３１，３１を有するのは従 来と同じであるが、本考案ではさらに、この放射状カッターアーム３１，３１， ３１にその外周側面を囲むように配して固着されたたリング板５を設けてなる。

【００２５】 上記リング板５は、放射状カッターアーム３１，３１，３１の保護カバーとな るもので、放射状カッターアーム３１，３１，３１の側面に何か障害物がある場 合、該リング板５が障害物と接して放射状カッターアーム３１，３１，３１との 衝突を防ぐものである。

【００２６】 また、上記リング板５は放射状カッターアーム３１，３１，３１の補強機能を も有し、各放射状カッターアーム３１，３１，３１の先端を順次連結するので、 放射状カッターアーム３１，３１，３１の強度は従来のものに比べて飛躍的に向 上するものである。

【００２７】 しかし、上記リング板５は、カッターアーム３１，３１，３１の外側に取り付 けらるため、そのままであると、その下方の地盤が掘削できず、結果として掘進 が不能となる。そこで本考案では、このリング板５の下面には該リング板５の外 周方向には突出しないカッタービット３０ａ，３０ａ，３０ａ・・・を下方に向 けて突設する状態で設けてある。

【００２８】 すなわち、上記リング板５を放射状カッターアーム３１，３１，３１の保護カ バーとして使用する他に、一種のカッターアームとしても利用するもので、カッ タービット３０ａ，３０ａ，３０ａ・・・を下方に向けて突設することで、この リング板５の下方の地盤も掘削できるようになしてある。

【００２９】 なお、上記カッタービット３０はリング板５の外周方向には突出しないように なすことで、リング板５の外周面が芯材Ｍ等に接触しても、擦れ合うのみで、掘 削カッター３ｂ，３ｃが破損することなく掘削が続行できるようになしてある。

【００３０】 次に、「請求項２」も考案は、駆動パイプ１の下端にギヤーボックス２を吊り 下げ、このギヤーボックス２の下方には、該駆動パイプ１に連結されるギヤーボ ックス２内のギヤー群によって夫々垂直軸３，３，３を回転軸として回転する複 数の掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃを左右方向に並べて設け、該掘削カッター３ ａ，３ｂ，３ｃによって掘削された掘削土は掘削カッター３ａの中心軸孔より駆 動パイプ１内を通って地上に搬送されるように構成してなる連続地中壁掘削機に おいて、上記掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃは左右方向に３個以上並設して、そ の左右両側の掘削カッター３ｂ，３ｃは下方に突出するカッタービット３０，３ ０，３０・・・を有した放射状カッターアーム３１，３１，３１と、この放射状 カッターアーム３１，３１，３１にその外周側面を囲むように配して固着された たリング板５とで構成し、このリング板５の下面には該リング板５の外周方向に は突出しないカッタービット３０ａ，３０ａ，３０ａ・・・を下方に向けて突設 する状態で設けてあるのは「請求項１」と同じである。

【００３１】 そして本考案は、上記掘削カッター３ｂ，３ｃを含む各掘削カッター３ａ，３ ｂ，３ｃはその外周軌跡円が一部重なるも互いに衝突しないように取り付け高さ を違えて取り付けてある。

【００３２】 すなわち、本考案では掘削カッター３ｂ，３ｃには夫々リング板５を取り付け たので、「図５」従来例のように断面円形の穴を一部重ねる溝Ｈを掘削するのに 、放射状カッターアーム３１，３１，３１が互いに衝突しないで咬む合うような 状態となすことができなくなる。そこで、掘削カッター３ａ，３ｂ，３ｃの取り 付け高さを代えることで「図５」に示すような断面形状の溝Ｈを掘削できるよう になしてある。

【００３３】 なお、図示例では、両側の掘削カッター３ｂ，３ｃは同じ高さで横方向に並べ 、中央の掘削カッター３ａは掘削カッター３ｂ，３ｃの中央上方に位置して、掘 削カッター３ａ，３ｂ，３ｃは互いに衝突または接触しないようになしてある。

【００３４】

【考案の効果】

本考案は上記のごときで、両側の掘削カッター３ｂ，３ｃに夫々リング板５を 設けてあるので、万が一、掘削方向に誤差が生じて、掘削カッター３ｂ，３ｃが 芯材Ｍ，Ｍ，Ｍ・・・に接触するような状態が生じても、リング板５の外周面が 接触するのみであるので、掘削カッター３ｂ，３ｃは破損しない連続地中壁掘削 機を提供できるものである。

【００３５】 また、上記リング板５は、それ自体スタビライザーとして機能し鉛直掘削精度 向上するが、特に、先行して構築した地中壁の一部を掘削して、その掘削面を案 内面とすると鉛直掘削精度を飛躍的に向上する連続地中壁掘削機を提供できるも のである。

【００３６】 また、上記リング板５は放射状カッターアーム３１，３１，３１の補強機能を 有し、強固な連続地中壁掘削機を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案連続地中壁掘削機の要部正面図である。

【図２】本考案に使用する掘削カッターの底面図であ
る。

【図３】連続地中壁の掘削工程を説明する平面図であ
る。

【図４】従来例連続地中壁掘削機の要部正面図である。

【図５】従来例連続地中壁掘削機の掘削カッターの底面
図である。

【符号の説明】

１ 駆動パイプ ２ ギヤーボックス ３ 垂直軸 ３ａ 掘削カッター ３ｂ 掘削カッター ３ｃ 掘削カッター ５ リング板 ３０ カッタービット ３１ カッターアーム

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動パイプ（１）の下端にギヤーボック
   ス（２）を吊り下げ、このギヤーボックス（２）の下方
   には、該駆動パイプ（１）に連結されるギヤーボックス
   （２）内のギヤー群によって夫々垂直軸（３，３，３）
   を回転軸として回転する複数の掘削カッター（３ａ，３
   ｂ，３ｃ）を左右方向に並べて設け、該掘削カッター
   （３ａ，３ｂ，３ｃ）によって掘削された掘削土は掘削
   カッター（３ａ）の中心軸孔より駆動パイプ（１）内を
   通って地上に搬送されるように構成してなる連続地中壁
   掘削機において、 上記掘削カッター（３ａ，３ｂ，３ｃ）は左右方向に３
   個以上並設して、その左右両側の掘削カッター（３ｂ，
   ３ｃ）は下方に突出するカッタービット（３０，３０，
   ３０・・・）を有した放射状カッターアーム（３１，３
   １，３１）と、この放射状カッターアーム（３１，３
   １，３１）にその外周側面を囲むように配して固着され
   たたリング板（５）とで構成し、このリング板（５）の
   下面には該リング板（５）の外周方向には突出しないカ
   ッタービット（３０ａ，３０ａ，３０ａ・・・）を下方
   に向けて突設する状態で設けたことを特徴とする連続地
   中壁掘削機。
2. 【請求項２】 駆動パイプ（１）の下端にギヤーボック
   ス（２）を吊り下げ、このギヤーボックス（２）の下方
   には、該駆動パイプ（１）に連結されるギヤーボックス
   （２）内のギヤー群によって夫々垂直軸（３，３，３）
   を回転軸として回転する複数の掘削カッター（３ａ，３
   ｂ，３ｃ）を左右方向に並べて設け、該掘削カッター
   （３ａ，３ｂ，３ｃ）によって掘削された掘削土は掘削
   カッター（３ａ）の中心軸孔より駆動パイプ（１）内を
   通って地上に搬送されるように構成してなる連続地中壁
   掘削機において、 上記掘削カッター（３ａ，３ｂ，３ｃ）は左右方向に３
   個以上並設して、その左右両側の掘削カッター（３ｂ，
   ３ｃ）は下方に突出するカッタービット（３０，３０，
   ３０・・・）を有した放射状カッターアーム（３１，３
   １，３１）と、この放射状カッターアーム（３１，３
   １，３１）にその外周側面を囲むように配して固着され
   たたリング板（５）とで構成し、このリング板（５）の
   下面には該リング板（５）の外周方向には突出しないカ
   ッタービット（３０ａ，３０ａ，３０ａ・・・）を下方
   に向けて突設する状態で設け、 上記掘削カッター（３ｂ，３ｃ）を含む各掘削カッター
   （３ａ，３ｂ，３ｃ）はその外周軌跡円が一部重なるも
   互いに衝突しないように取り付け高さを違えて取り付け
   たことを特徴とする地中壁掘削機。