JP3254614B2 - 掘削機およびその制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、変断面を有す
る地中連続壁を構築する際に用いて好適な掘削機および
その制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、建築土木工事において
は、地盤を掘削する際に、周囲の地盤の崩壊を防ぐため
の山留めの一手段として、あるいは、地中建築構造物の
地下外壁として地盤中に地中連続壁を構築することがあ
る。

【０００３】この種の地中連続壁は、地盤に所定間隔で
一定幅の溝を掘削し、これら溝内に壁面の崩壊を防止す
るためのベントナイト溶液を攪拌混合し、次いで、その
溝内に予めかご状に組まれた鉄筋を落とし込み、その
後、トレミー管からコンクリートを噴出することによっ
て、溝内のベントナイト溶液をコンクリートに置換しな
がらコンクリート打設を行い、ほぼ一定の厚さを有する
コンクリート片を構築する。

【０００４】次いで、所定間隔をおいて構築されたコン
クリート片間を掘削して溝を形成し、これら溝に上記方
法と同様に、コンクリートを打設し、このコンクリート
と先行して施工されたコンクリート片とが一体となった
一定の厚さを有する地中連続壁を構築する。

【０００５】上記地中連続壁の施工における地盤の掘削
には、図９に示すような掘削機が使用されていた。図に
おいて符号１は掘削機である。図９に示すように、前記
掘削機１は、掘削機本体２と、該掘削機本体２下端の掘
削方向先端に設けられ水平軸周りに回転して地盤を掘削
するカッター装置３と、前記掘削機本体２の外周に掘削
機本体２の掘削方向に間隔をおいて設けられ当該掘削機
本体２を坑壁面内において掘削方向に案内する下部ガイ
ド機構４および上部ガイド機構５とを具備し、前記下部
ガイド機構４および上部ガイド機構５は、それぞれ前記
壁面に対向させるガイド板６、７と、これらガイド板
６、７を前記掘削機本体２に前記各壁面に対して伸縮自
在に支持する油圧制御によるリンク機構を有する伸縮部
材８、９とから構成されている。

【０００６】上記構成の掘削機１により、地盤の大深度
掘削を行う際には、まず、該掘削機１を地中に配置する
ために、構築する連続壁の厚さに略等しい幅を有し、か
つ当該掘削機の略全長の深さを有する口切り坑を掘削
し、鋼製の枠状体、矢板等の補強材で口切り坑を補強
（土留め）する。次に、前記掘削機１をクローラークレ
ーン等の重機（図示せず）を使用してワイヤーで吊下
し、該ワイヤーを巻き下げて前記補強材で補強された口
切り坑内に掘削機１を降ろす。そして、掘削機本体２に
設けた下部ガイド機構４および上部ガイド機構５のそれ
ぞれの伸縮部材８、９を伸長させてガイド板６、７を口
切り坑の補強材の壁面に押圧し、掘削機本体２を姿勢固
定する。

【０００７】この状態で、前記カッター装置３を駆動さ
せて地盤を掘削するとともに、掘削機１の深度に応じて
ワイヤーを繰り出し、当該掘削機１の自重に伴う重力を
掘削方向への推進力として掘削することにより所定の深
度の掘削坑を構築するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、地中
建築構造物の大規模化とともに、地中連続壁に要求され
る深度やその厚さも大きくなっており、これに伴って、
地中連続壁を構築する際に必要なコンクリートの量、あ
るいはコンクリートにより置換され排出されるベントナ
イト溶液も多大な量となり、施工コストが増大するとい
った問題が生じている。

【０００９】そこで、かかる問題を解決するために、地
中連続壁の構築において、構築する地中連続壁の上部を
仮設山留め壁（または本設の基礎と併用した連続壁）と
し、下部を止水を目的とした止水壁とし、上部壁を厚
く、下部壁を薄く形成した変断面連壁を施工することに
より施工コストの削減を図る方法が検討されている。

【００１０】しかしながら、上記従来例の掘削機をこの
変断面連壁の施工にそのまま適用した場合には以下のよ
うな解決すべき課題が存在した。すなわち、前記掘削機
が薄い下部壁に相当する小寸幅の坑を掘削するに際して
は、前記下部ガイド機構が該小寸幅の坑の口切部分に達
した場合に、下部ガイド機構自身および既に掘削し終え
た小径の坑の口切部を損傷しないようにガイド板を収縮
させる必要がある。

【００１１】ところが、かかる場合に下部ガイド機構を
伸縮させてしまうと、掘削機本体の支持は上部ガイド機
構のみで行うこととなり、この上部ガイド機構のみでは
カッター装置の掘削精度を保つことができず、小寸幅の
坑の精度を確保できなくなるばかりか、そのまま掘進し
たならば、既に掘削した大寸幅の坑の壁面および小寸幅
の坑の口切り段部がこの上部ガイド機構によって損傷を
受けるおそれがあり、何らかの解決手段が望まれてい
た。

【００１２】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、掘削された坑に連続して下方にさらに小寸幅の坑
を精度よく掘削することができる掘削機およびその制御
方法を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
掘削機は、地盤に大寸幅の坑を掘削し、この坑に連続し
て下方にさらに小寸幅の坑を掘削する掘削機であって、
掘削機本体と、該掘削機本体下端の掘削方向先端に設け
られた地盤を掘削するカッター装置と、前記掘削機本体
の下端部に設けられ該掘削機本体を前記小寸幅の坑壁面
内において掘削方向に案内する下部ガイド機構と、前記
掘削機本体の前記下部ガイド機構の後方に掘削方向に間
隔をおいて設けられ前記掘削機本体を前記小寸幅および
大寸幅の坑壁面内において掘削方向に案内する中間部ガ
イド機構および上部ガイド機構とを具備し、これらガイ
ド機構が、それぞれ前記各壁面に対向させるガイド板
と、これらガイド板を前記掘削機本体に前記各壁面に対
して伸縮自在に支持する伸縮部材と、これら伸縮部材を
伸縮させるシリンダー・ピストン機構から構成され、か
つそれらシリンダー・ピストン機構を作動させる油圧回
路が備えられているとともに、その油圧回路は、各ガイ
ド板のうちの少なくともいずれか２つを常に坑壁面に対
して押圧させるように各シリンダー・ピストン機構を作
動させて各伸縮部材を伸縮させるべく油圧経路が切換可
能に構成されていることを特徴としている。

【００１４】本発明の請求項２に係る掘削機の制御方法
は、請求項１に記載の掘削機の制御方法であって、地盤
に坑を掘削し、該坑内に前記掘削機本体を鉛直方向に位
置させて配置した後、前記油圧回路により前記中間部ガ
イド機構および上部ガイド機構を操作してそれらの伸縮
部材を伸張させて、これらにより前記掘削機本体を掘削
方向に案内しつつ、前記カッター装置により前記坑に連
続して下方に小寸幅の坑を掘削し、該小寸幅の坑を一定
深さ掘削した時点で、前記油圧回路により前記中間部ガ
イド機構を操作してその伸縮部材を収縮させるとともに
前記下部ガイド機構を操作してその伸縮部材を伸長させ
て、前記上部ガイド機構および前記下部ガイド機構によ
り前記掘削機本体を掘削方向に案内しつつさらに小寸幅
の坑を掘削し、該小寸幅の坑をさらに一定深さ掘削した
時点で、前記油圧回路により前記中間部ガイド機構を操
作してその伸縮部材を伸長させるとともに前記上部ガイ
ド機構を操作してその伸縮部材を収縮させて、前記中間
部ガイド機構および前記下部ガイド機構により前記掘削
機本体を掘削方向に案内しつつさらに小寸幅の坑を掘削
することを特徴としている。

【００１５】

【作用】前記請求項１の発明では、地盤に掘削された大
寸幅の坑内において、前記掘削機本体の掘削方向に間隔
をおいて設けられた中間部ガイド機構および上部ガイド
機構の伸縮部材を伸長させてガイド板を該坑壁面内に押
圧することにより当該掘削機を姿勢固定するとともに、
掘削方向に案内し、掘削機の自重にともなう重力を掘削
方向の推進力としてカッター装置により前記大寸幅の坑
に連続して下方にさらに小寸幅の坑を地盤を掘削する。

【００１６】そして、所定の深さ小寸幅の坑を掘削した
後、前記中間部ガイド機構の伸縮部材を収縮させるとと
もに、該小寸幅の坑壁面内において、前記下部ガイド機
構を伸長させることにより前記後部ガイド機構とあわせ
て当該掘削機を掘削方向に案内し、前記カッター装置に
より小寸幅の坑をさらに掘削する。

【００１７】さらに、所定の深さ小寸幅の坑を掘削した
後、前記上部ガイド機構の伸縮部材を収縮させるととも
に、該小寸幅の坑壁面内において、前記中間部ガイド機
構を伸長させ、前記下部ガイド機構とあわせて当該掘削
機を掘削方向に案内し、前記カッター装置により小寸幅
の坑をさらに所定の深さまで掘削する。

【００１８】前記請求項２の発明では、地盤に坑を掘削
し、該坑内に前記掘削機本体を鉛直方向に位置させて配
置した後、前記中間部機構および上部ガイド機構のガイ
ド板を伸長させてこれらにより前記掘削機本体を掘削方
向に案内しつつ、前記カッター装置により前記坑に連続
して下方に小寸幅の坑を掘削する。そして、該小寸幅の
坑を一定深さ掘削した時点で前記中間部ガイド機構のガ
イド板を収縮させ、この後前記下部ガイド機構のガイド
板を伸長させてさらに小寸幅の坑を掘削する。さらに、
該小寸幅の坑を一定深さ掘削した時点で該小寸幅の坑内
において前記中間部ガイド機構のガイド板を伸長させる
とともに、前記上部ガイド機構のガイド板を収縮させ、
この状態で小寸幅の坑をさらに所定の深さまで掘削す
る。

【００１９】そして本発明では、各ガイド機構を油圧回
路により操作するとともに、その油圧回路は各ガイド板
のうちの少なくともいずれか２つを常に坑壁面に対して
押圧させるように各ガイド機構の各シリンダー・ピスト
ン機構を作動させて伸縮部材を伸縮させるべく油圧経路
が切換可能に構成されているので、そのような制御を行
うことにより、掘削機本体およびカッター装置の姿勢が
常に正確な掘削方向へ向けられることになり、特に断面
変化部での掘削を精度良く行うことができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図１ないし図４は本発明の掘削機を適
用した掘削装置の一実施例を示したものである。図１に
示すように、掘削装置１０は、掘削機１１と、この掘削
機１１を上方から吊下する吊下手段１２と、これら掘削
機１１および吊下手段１２とを動作させる制御部１３
（図２参照）とを具備した構成とされている。

【００２１】掘削機１１は、掘削機本体１４と、該掘削
機本体１４下端の掘削方向先端に設けられたカッター装
置１５と、前記掘削機本体１４の外周四方で（図では左
右方向のみ図示。）、かつその下端部に設けられた下部
ガイド機構１６と、前記掘削機本体１４の前記下部ガイ
ド機構１６の後方に掘削方向に間隔をおいて設けられた
中間部ガイド機構１７および上部ガイド機構１８とを具
備した構成とされている。

【００２２】前記カッター装置１５は、駆動源（図示せ
ず）の駆動力が伝達されて水平軸周りにドラム１５ａを
回転させることにより該ドラム１５ａの外周面に設けら
れたビット（図示せず）により地盤を掘削するように構
成されている。

【００２３】前記下部ガイド機構１６は、図中左右方向
に伸縮するシリンダー・ピストン機構（図示せず）を備
えた伸縮部材１６ａと、この伸縮部材１６ａの先端部に
設けられた下部偏位修正板１６ｂ（ガイド板）とから構
成されており、その伸縮幅は最大で前記カッター装置１
５のドラム１５ａの幅と略等しくなるように設定されて
いる。

【００２４】また、前記中間部ガイド機構１７は、掘削
機本体１４の左右方向中央部に油圧制御のピストン・シ
リンダー機構１７ａがそのピストンロッド（伸縮部材）
１７ｂの先端を上方に向けて取付けられ、該ピストンロ
ッド１７ａの先端部にＶ字型の連結部材（伸縮部材）１
７ｃがその開口部を上方に向けて連結され、ピストン・
シリンダー機構１７ａの両側にそれぞれ上下に間隔をお
いて２本の支持部材（伸縮部材）１７ｄ…がピン結合さ
れ、これら支持部材１７ｄ…のうち上側の支持部材１７
ｄ、１７ｄの中間部に前記連結部材１７ｃの先端部がピ
ン結合され、支持部材１７ｄ…の先端部に下部固定ガイ
ド１７ｅ、１７ｅ（ガイド板）がピン結合されており、
ピストンロッド１７ｂが上下動することにより下部固定
ガイド１７ｅが左右方向に伸縮するリンク機構を有した
構成とされており、このリンク機構は大寸幅の坑にも対
応でき、しかも収縮時には、カッター装置１５のドラム
１５ａの幅以下に収縮可能に設定されている。

【００２５】下部固定ガイド１７ｅの外側上下方向中間
部には左右方向に伸縮自在の油圧制御によるリンク機構
（図示せず）を有し掘削機１１の掘進方向の微調整を可
能とする中間部偏位修正板１９が設けられている。さら
に、シリンダー・ピストン機構１７ａの側方には、ガイ
ド板１７ｅが完全に収縮した際に下部ガイド板１７ｅに
当接するリミットスイッチ２０が取付けられている。

【００２６】前記上部ガイド機構１８は、前記中間部ガ
イド機構１７と同様の構成とされており、前記中間部ガ
イド機構１７と同様の添え字（英字）を用いて示し、そ
の説明は省略する。なお、上部固定ガイド１８ｅ（ガイ
ド板）の外側上下方向中間部には上部偏位修正板２１が
設けられ、シリンダー・ピストン機構１８ａの側方に
は、上部固定ガイド１８ｅが完全に収縮した際にこの上
部固定ガイド１８ｅに当接するリミットスイッチ２２が
取付けられている。

【００２７】上記各ガイド機構１６、１７、１８は油圧
回路により操作されるようになっており、その油圧回路
は、各ガイド板のうちの少なくともいずれか２つを常に
坑壁面に対して押圧させるように各シリンダー・ピスト
ン機構を作動させるべく油圧経路が切換可能に構成され
ている。すなわち、上記各ガイド機構１６、１７、１８
の伸縮を制御するシリンダー・ピストン機構にはオイル
タンク２３よりオイルを導く油圧経路２４が設けられて
おり、この油圧経路にはポンプ２５および電磁弁２６が
介設されている。この油圧経路２４は、各ガイド機構１
６、１７、１８のうち少なくとも二つのガイド機構に常
に連結されるように切り換え可能な構成とされている。

【００２８】さらに、掘削機１１を吊下する吊下手段１
２は、シーブ２７を介して当該掘削機１１を吊下するワ
イヤー２８と、このワイヤー２８の巻き上げ巻き下げを
行うウインチ２９とを具備した構成とされている。この
ウインチ２９の回転軸には深度計３０が取付けられてお
り、また、ウインチ２９の近傍にはウインチ制御盤３１
および速度指令器３２が併設されている。これらの吊下
手段１２はクローラークレーンを利用して自走できるよ
うにすることもでき、また掘削する坑を跨いで櫓を組
み、この櫓の下に掘削機を吊下することもできる。

【００２９】次に図２に示す掘削機１１の動作を制御す
る制御部１３について説明する。図２に示すように、前
記掘削機１１の中央処理装置（以下「ＣＰＵ」とい
う。）３３と、前記ガイド機構１６、１７、１８を制御
するガイド機構制御部３４と、計算・演算処理部３５
と、入出力装置３６と、シーケンサー３７とを具備した
構成とされている。この構成において、前記掘削機１１
のリミットスイッチ２０、２２、ウインチ速度指令器３
２より検出される信号はシーケンサー３７および入出力
装置３６を介して、深度計３０より検出される信号は入
出力装置３６を介してガイド機構制御部３４または計測
・演算処理部３５に送られ、さらに、ＣＰＵ３３に入力
される。そしてＣＰＵ３３の判断処理を経たのち、ガイ
ド機構制御部３４または計測・演算処理部３５に送ら
れ、入出力装置３６、シーケンサー３７を経て掘削機１
１の電磁弁、ウインチ制御部３１、ウインチ速度指令器
３２に出力され、この出力に基づいて、各ガイド機構１
６、２７、２８の制御、ウインチ２９の巻き上げ、巻き
下げの制御がなされるようになっている。

【００３０】次に、上記構成の制御部１３による掘削機
１１の制御方法を図３ないし図８を参照しながら説明す
る。掘削機１１による掘削に先だって、予め大型の掘削
機で大寸幅の坑Ｈの掘削を行い、この坑Ｈの掘削の終了
後、ウィンチ２９を巻き下げて該大寸幅の坑Ｈ内に前記
掘削機１１を降ろす。そして、前記中間部ガイド機構１
７および上部ガイド機構１８のシリンダー・ピストン機
構１７ａ、１８ａを作動させて前記リンク機構を伸長さ
せて下部固定ガイド１７ｅおよび上部固定ガイド１８ｅ
を坑Ｈ壁面に押圧し、掘削機１１を掘削方向に案内する
とともに、カッター装置１５のドラムカッター１５ａを
駆動させて小寸幅の坑ｈの掘削を開始する（図３参
照。）。ここで、掘削機１１の掘進方向の微調整が必要
な場合には、前記上部偏位修正板１９および中間部偏位
修正板２１により掘削機１１の姿勢を固定する。なお、
掘削方向への推進力は、当該掘削機１１の自重に伴う重
力により得られる。

【００３１】地盤表面とドラムカッター１５ａの回転軸
芯の間の距離で定義される掘削深度ＤがＤ＜Ｄ１の場合
には、カッター装置１５による地盤の掘削とウインチ２
９によるワイヤー２８巻き下げのループ処理（図８イ、
ロ）がなされる（図４参照。）。ここでＤ１は中間部ガ
イド機構１７の下部固定ガイド１７ｅを畳み込むべき掘
削深度であり、前記下部ガイド機構１６が小寸幅の坑ｈ
内の所定深さに到達することにより設定される。

【００３２】次に、ＣＰＵ３３が掘削深度Ｄ＝Ｄ１と判
断すると（図８判断イ）、ウインチ２９の巻き下げを停
止して掘削機１１の下降を停止するようにウインチ制御
盤３０にウインチ巻き下げ停止の制御信号を送り、ウイ
ンチ２９の巻き下げが停止する（図８処理ニ）。これと
同時に、入出力装置３６からシーケンサー３７に前記中
間部ガイド機構１７の下部固定ガイド１７ｅを収縮させ
る制御信号が送られ、これにより中間部ガイド機構１７
の下部固定ガイド１７ｅを収縮する（図８処理ホ、図５
参照）。この際、前記中間部偏位修正板１９を伸長させ
ている場合には、これを下部固定ガイド１７ｅの収縮に
先だって収縮させる。

【００３３】中間部ガイド機構１７の下部固定ガイド１
７ｅが完全に収縮した場合に、前記リミットスイッチ２
０の入力信号がＣＰＵ３３へ送られ、これと同時に、中
間部ガイド機構１７の油圧経路から前記下部ガイド機構
１６の油圧系統に切り換えが行われる。そして小寸幅の
坑ｈ壁面内において、下部ガイド機構１６の収縮部材１
６ａを伸長させて下部ガイド修正板１６ｂを小寸幅の坑
ｈ内面に押圧し、この下部偏位修正板１６ｂと前記上部
ガイド機構１８の上部固定ガイド１８ｅまたは上部偏位
修正板２１とによって当該掘削機１１を掘削方向に案内
する。そして再び、前記カッター装置１５による小寸幅
の坑ｈの掘削およびウインチ２９によるワイヤー２８の
巻き下げを開始する（図８処理ト、図６参照）。

【００３４】掘削深度がＤ１＜Ｄ＜Ｄ２の場合には、カ
ッター装置１５による地盤の掘削とウインチ２９による
ワイヤー２８の巻き下げのループ処理がなされる（図８
判断イ、ハ、チ）。ここで、Ｄ２は、上部ガイド機構１
８の上部固定ガイド１８ｅを畳み込むべき掘削深度であ
り、前記中間部ガイド機構１７が小寸幅の坑ｈ内の所定
深さに到達することにより設定される。

【００３５】さらに、ＣＰＵ３３が掘削深度Ｄ＝Ｄ２と
判断すると（図８判断イ）、ウインチ２９の巻き下げを
停止して掘削機１１の下降を停止するようにウインチ制
御盤３０にウインチ巻き下げ停止の制御信号を送り、ウ
インチ２９の巻き下げが停止する（図８処理ニ）。これ
と同時に、入出力装置３６からシーケンサー３７に前記
上部ガイド機構１８の上部固定ガイド１８ｅを収縮させ
る制御信号が送られ、これにより上部ガイド機構１８の
上部固定ガイド１８ｅを収縮させるとともに（図８処理
ホ、）、該小寸幅の坑ｈの壁面内において、前記中間部
ガイド機構１７の下部固定ガイド１７ｅを伸長させて小
寸幅の坑ｈ内面に押圧し、この下部固定ガイド１７ｅと
前記下部ガイド機構１６の下部偏位修正板１６ｂによっ
て当該掘削機１１を掘削方向に案内する（図７参照）。
そして再び、前記カッター装置１５により小寸幅の坑ｈ
の掘削を開始するとともに、ウインチ２９によるワイヤ
ー２８の巻き下げを開始し、小寸幅の坑ｈを最終深度Ｄ
Ｆに到達するまでさらに掘削する（図８判断ロ、ハ、
チ）。

【００３６】掘削深度がＤ＝ＤＦに達した時点で、ウイ
ンチ２９によるワイヤー２８の巻き下げを停止し（図８
処理リ）、掘削機１１を引き上げて掘削作業を終了す
る。

【００３７】上記構成の掘削装置１０では、地盤に掘削
された大寸幅の坑Ｈ内において、前記掘削機本体１４の
掘削方向に間隔をおいて設けられた中間部ガイド機構１
７および上部ガイド機構１８のシリンダー・ピストン機
構１７ａ、１８ａを動作させて前記リンク機構を伸長さ
せ、下部固定ガイド１７ｅおよび上部固定ガイド１８ｅ
を坑Ｈの壁面内に押圧することにより掘削機１１を姿勢
固定するとともに、掘削方向に案内し、掘削機１１の自
重にともなう重力を掘削方向の推進力としてカッター装
置１５により前記大寸幅の坑Ｈに連続して下方にさらに
小寸幅の坑ｈを地盤を掘削する。

【００３８】そして、所定の深さ小寸幅の坑ｈを掘削し
た後、前記中間部ガイド機構１７の下部固定ガイド１７
ｅを収縮させるとともに、該小寸幅の坑ｈ壁面内におい
て、前記下部ガイド機構１６の下部偏位修正板１６ｂを
伸長させることにより前記上部ガイド機構１８の上部固
定ガイド１８ｅとあわせて当該掘削機１１を掘削方向に
案内し、前記カッター装置１５により小寸幅の坑ｈをさ
らに掘削する。

【００３９】さらに、所定の深さ小寸幅の坑ｈを掘削し
た後、前記上部ガイド機構１８の上部固定ガイド１８ｅ
を収縮させるとともに、該小寸幅の坑ｈ壁面内におい
て、前記中間部ガイド機構１７の下部固定ガイド１７ｅ
を伸長させることにより前記下部ガイド機構１６の下部
偏位修正板１６ｂとあわせて当該掘削機１１を掘削方向
に案内し、前記カッター装置１５により小寸幅の坑ｈを
さらに所定の深さまで掘削する。

【００４０】なお、掘削機１１の掘進方向の微調整が必
要な場合には、下部固定ガイド１７ｅ、上部固定ガイド
１８ｅにそれぞれ設けた上部偏位修正板１９および中間
部偏位修正板２１を伸長させることにより掘削機１１の
姿勢固定を行い、これら各偏位修正板１９、２１の収縮
は、前記各固定ガイド１７、１８の収縮に先だって行
う。

【００４１】このように、上記実施例の掘削装置１０に
よれば、地盤に掘削された大寸幅の坑Ｈに連続して下方
にさらに小寸幅の坑ｈを掘削するに際して、その掘削深
度に応じてガイド機構１６、１７、１８のうち少なくと
も２機のガイド機構の固定ガイドまたは偏位修正板を適
宜伸長させてこれらを坑Ｈ、ｈの壁面内に押圧すること
により掘削機１１の掘削方向を調整するようにしたの
で、掘削機本体１４、各ガイド機構に損傷を与えること
がなく、しかも、掘削機本体１４およびカッター装置１
５の姿勢を正確に掘削方向に向けることができる。した
がって、前記大寸幅の坑Ｈのさらに下方に連続して小寸
幅の坑ｈを精度よく掘削することができ、その後に構築
する変断面を有する杭や変断面連壁等の施工精度を高め
ることができる。

【００４２】また、下部固定ガイド１７ｅ、上部固定ガ
イド１８ｅの外側に微調節可能な中間部偏位修正板１
９、上部偏位修正板２１がそれぞれ設けられているの
で、大寸幅の坑Ｈ内において、下部固定ガイド１７ｅ、
上部固定ガイド１８ｅで掘削機１１のおおよその姿勢え
お調整し、その後中間部偏位修正板１９、上部偏位修正
板２１により掘削機１１の掘削方向の微調整を行うこと
ができ、掘削機の掘削精度をさらに高めることができ
る。

【００４３】しかも、上記の掘削機１１の動作は前記制
御部１３により自動的に制御することができるので、小
寸幅の坑ｈの掘削精度を高めることができる。

【００４４】なお、上記の実施例においては、予め大型
の掘削機で大寸幅の坑Ｈを掘削し、その坑Ｈ内において
掘削機１１を使用するようにしたが、掘削機１１のカッ
ター装置１５の大きさを変更することにより一連の掘削
を掘削機１１により全て行うようにしてもよい。

【００４５】また、上記の掘削機１１は、変断面連壁だ
けでなく、変断面を有する杭の構築にも適用できること
は言うまでもない。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係る掘削機およびその制御方法
によれば、以下の効果を奏することができる。請求項１
に記載の掘削機によれば、大寸幅の坑に連続して下方に
さらに小寸幅の坑を掘削するに際して、その掘削深度に
応じて掘削方向に間隔をおいて設けられた３機のガイド
機構のうち少なくとも２機のガイド機構の伸縮部材を適
宜伸長させてこれらガイド板を坑の壁面内に押圧して掘
削機の掘削方向を調整することができるので、掘削機本
体、各ガイド機構に損傷を与えることがなく、しかも、
掘削機の姿勢を正確に掘削方向に向けることができる。
したがって、前記大寸幅の坑のさらに下方に連続して小
寸幅の坑を精度よく掘削することができ、その後に構築
する変断面連壁や変断面を有する杭等の施工精度を高め
ることができる。

【００４７】請求項２に記載の掘削機の制御方法によれ
ば、大寸幅の坑に連続して下方にさらに小寸幅の坑を掘
削するに際して、口切り部の掘削は前記中間部ガイド機
構および上部ガイド機構のガイド板を伸長させて前記掘
削機を掘削方向に案内して行い、小寸幅の坑を一定深さ
掘削した時点で、前記中間部ガイド機構のガイド板を収
縮させ、この後、前記下部ガイド機構のガイド板を伸長
させて掘削機の姿勢固定を行い、その掘削方向を調整す
るようにし、さらに、小寸幅の坑を一定深さ掘削した時
点で、小寸幅の坑内において前記中間部ガイド機構のガ
イド板を伸長させるとともに、前記上部ガイド機構のガ
イド板を収縮させ、この状態で小寸幅の坑をさらに所定
の深さまで掘削するようにしたので、掘削機本体、各ガ
イド機構に損傷を与ずに、掘削機の姿勢を正確に掘削方
向に向けることができる。そして、各ガイド機構を油圧
回路により操作するとともに、その油圧回路は各ガイド
板のうちの少なくともいずれか２つを常に坑壁面に対し
て押圧させるように各ガイド機構の各シリンダー・ピス
トン機構を作動させるべく油圧経路が切換可能に構成さ
れているので、そのような制御を行うことにより、前記
坑に連続して下方にさらに小寸幅の坑を精度よく掘削す
ることができ、後に構築する変断面連壁や変断面を有す
る杭等の施工精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る掘削機を適用した掘削装置の一実
施例を示す概略図である。

【図２】同実施例の掘削装置の制御部を示すブロック図
である。

【図３】同実施例における掘削機の中間部ガイド機構お
よび上部ガイド機構を伸長させて、小寸法の坑の口切り
部を掘削している状況を示す要部概略側断面図である。

【図４】同実施例における掘削機の中間部ガイド機構お
よび上部ガイド機構を伸長させて、小寸法の坑を掘削し
ている状況を示す要部概略側断面図である。

【図５】同実施例における掘削機の中間部ガイド機構を
収縮させた状況を示す要部概略側断面図である。

【図６】同実施例における掘削機の中間部ガイド機構を
収縮させて掘削している状況を示す要部概略側断面図で
ある。

【図７】同実施例における掘削機の上部ガイド機構を収
縮させた状況を示す要部概略側断面図である。

【図８】同実施例の掘削機の制御方法を示す流れ図であ
る。

【図９】従来の地中坑掘削機を示す正面図である。

【符号の説明】

１１ 掘削機 １４ 掘削機本体 １５ カッター装置 １６ 下部ガイド機構 １６ａ、１７ｃ、１７ｄ、１８ｃ、１８ｄ 伸縮部材 １６ｂ、１７ｅ、１８ｅ ガイド板 １７ 中間部ガイド機構 １８ 上部ガイド機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝吉 忠市 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 中原 邦昭 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−125729（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−209208（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−108629（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 5/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に大寸幅の坑を掘削し、この坑に連
   続して下方にさらに小寸幅の坑を掘削する掘削機であっ
   て、掘削機本体と、該掘削機本体下端の掘削方向先端に
   設けられた地盤を掘削するカッター装置と、前記掘削機
   本体の下端部に設けられ該掘削機本体を前記小寸幅の坑
   壁面内において掘削方向に案内する下部ガイド機構と、
   前記掘削機本体の前記下部ガイド機構の後方に掘削方向
   に間隔をおいて設けられ前記掘削機本体を前記小寸幅お
   よび大寸幅の坑壁面内において掘削方向に案内する中間
   部ガイド機構および上部ガイド機構とを具備し、これら
   ガイド機構が、それぞれ前記各壁面に対向させるガイド
   板と、これらガイド板を前記掘削機本体に前記各壁面に
   対して伸縮自在に支持する伸縮部材と、これら伸縮部材
   を伸縮させるシリンダー・ピストン機構から構成され、
   かつそれらシリンダー・ピストン機構を作動させる油圧
   回路が備えられているとともに、その油圧回路は、各ガ
   イド板のうちの少なくともいずれか２つを常に坑壁面に
   対して押圧させるように各シリンダー・ピストン機構を
   作動させて各伸縮部材を伸縮させるべく油圧経路が切換
   可能に構成されていることを特徴とする掘削機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の掘削機の制御方法であ
   って、地盤に坑を掘削し、該坑内に前記掘削機本体を鉛
   直方向に位置させて配置した後、前記油圧回路により前
   記中間部ガイド機構および上部ガイド機構を操作してそ
   れらの伸縮部材を伸張させて、これらにより前記掘削機
   本体を掘削方向に案内しつつ、前記カッター装置により
   前記坑に連続して下方に小寸幅の坑を掘削し、該小寸幅
   の坑を一定深さ掘削した時点で、前記油圧回路により前
   記中間部ガイド機構を操作してその伸縮部材を収縮させ
   るとともに前記下部ガイド機構を操作してその伸縮部材
   を伸長させて、前記上部ガイド機構および前記下部ガイ
   ド機構により前記掘削機本体を掘削方向に案内しつつさ
   らに小寸幅の坑を掘削し、該小寸幅の坑をさらに一定深
   さ掘削した時点で、前記油圧回路により前記中間部ガイ
   ド機構を操作してその伸縮部材を伸長させるとともに前
   記上部ガイド機構を操作してその伸縮部材を収縮させ
   て、前記中間部ガイド機構および前記下部ガイド機構に
   より前記掘削機本体を掘削方向に案内しつつさらに小寸
   幅の坑を掘削することを特徴とする掘削機の制御方法。