JP3407139B1 - 掘削装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 高い安定性を確保しながら、掘削溝を精度良
く掘削することができ、施工効率を高めるとともに、各
種形状の掘削溝の構築にも対応することができる掘削装
置を提供することを課題としている。 【解決手段】 掘削装置１であって、回転手段２０は、
ベースマシン１０に支持された固定軸２１と、第１攪拌
軸５４が中空モータ５１に連結され、第１攪拌軸５４及
び中空モータ５１を貫通した固定軸２１周りに回転可能
な第１攪拌手段５０と、第１攪拌手段５０の下方で、掘
削刃３３を有する掘削軸３５が中空モータ３１に連結さ
れ、中空モータ３１に内挿された固定軸２１周りに回転
可能な掘削手段３０と、第２攪拌軸４４が中空モータ４
１に連結され、第２攪拌軸４４及び中空モータ４１を貫
通した掘削軸３５周りに回転可能な第２攪拌手段４０と
から構成されることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削溝を掘削する
とともに、その掘削溝内を攪拌する掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地盤に掘削溝を掘削するととも
に、その内部にセメント等の固化剤を注入し、掘削土砂
と固化剤を攪拌混合することにより、地盤を改良して硬
化させる現位置攪拌混合工法がある。この工法に用いら
れる掘削装置としては、図６に示すように、互いに反対
方向で鉛直軸周りに回転可能な２本の軸９１を、地上に
設置されたベースマシン（図示せず）で支持した掘削装
置９０がある。この掘削装置９０は、２本の各軸９１の
下端に設置された掘削刃９２で掘削溝２を掘削するとと
もに、軸９１に周設された螺旋状の攪拌翼９３で掘削土
砂と固化剤を攪拌混合する装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の掘削装置９０では、以下の問題が存在している。掘
削装置９０の各軸９１を回転させるには、各軸９１の上
端に各々モータを設置するか（この場合は図示せず）、
１基のモータ９４で２本の軸９１，９１を回転可能な歯
車機構９５を設置する必要がある。このとき、歯車機構
９５又はモータ（以下、「歯車機構等」という）には、
各軸９１，９１の回転反力が作用するため、歯車機構９
５等を強固に固定する必要があり、通常、掘削溝２の近
傍に鉛直方向のガイドレール（図示せず）を設置し、こ
のガイドレールに歯車機構９５等を取り付けて支持して
いる。すなわち、歯車機構９５等は、掘削溝２の外でガ
イドレールに沿って昇降するように構成されている。こ
れにより、歯車機構９５等と掘削刃９２とを連結してい
る軸９１が長くなるため、軸９１の剛性を高めて強度を
確保している。したがって、従来の掘削装置９０では、
軸９１が長くなるとともに、各軸９１，９１の重量が大
きくなるため、掘削装置９０が不安定になってしまうと
いう問題が存在している。

【０００４】また、歯車機構９５等に複数の軸９１，９
１を設置する場合には、歯車やモータの大きさによって
各軸９１，９１の配置が決定されるため、各種形状の掘
削溝の掘削に対応することができないという問題が存在
している。

【０００５】さらに、掘削時には、軸９１全体が回転す
るため、掘削時の軸９１の位置や深度等を計測する計測
装置を軸９１に設置することが困難である。したがっ
て、掘削溝２内の掘削状態をリアルタイムで把握するこ
とができないため、施工管理が不十分となり、施工効率
が低くなってしまうという問題が存在している。また、
軸９１の下端から固化剤を掘削溝２内に注入する構成で
は、回転している軸９１の内部に固化剤を供給する必要
があるため、軸９１の上端にスイベルジョイント等の特
殊な機構を設置する必要があるという問題が存在してい
る。

【０００６】そこで、本発明は、前記問題を解決するた
めになされたものであり、高い安定性を確保しながら、
掘削溝を精度良く掘削することができ、施工効率を高め
るとともに、各種形状の掘削溝の構築にも対応すること
ができる掘削装置を提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべく構成されるものであり、請求項１に記載の発明
は、ベースマシンと、ベースマシンにより昇降可能な回
転手段とを備え、回転手段により掘削溝を掘削するとと
もに、掘削溝内を攪拌する掘削装置であって、回転手段
は、ベースマシンに支持された固定軸と、攪拌翼を有す
る第１攪拌軸が第１攪拌用中空モータの出力部に連結さ
れ、第１攪拌軸及び第１攪拌用中空モータを貫通した固
定軸周りに回転可能な第１攪拌手段と、第１攪拌手段の
下方で、掘削刃と攪拌翼を有する掘削軸が掘削用中空モ
ータの出力部に連結され、掘削用中空モータに内挿され
た固定軸周りに回転可能な掘削手段と、攪拌翼を有する
第２攪拌軸が第２攪拌用中空モータの出力部に連結さ
れ、第２攪拌軸及び第２攪拌用中空モータを貫通した掘
削軸周りに回転可能な第２攪拌手段とから構成されるこ
とを特徴としている。

【０００８】ここで、ベースマシンは、回転手段を確実
に支持して昇降させることができるものであれば、自走
式や固定式など、その構成は限定されるものではない
が、掘削装置の製作費用を少なくするには、既存のクロ
ーラクレーン等を利用することが好ましい。また、各中
空モータは、貫通孔を有する既存の中空モータであり、
油圧式や電動式など駆動方式等は限定されるものではな
く、貫通孔の中間に軸受を有し、出力部を備えた本体
が、軸受を介して各軸に軸着されることにより、その軸
周りに回転するように構成されている。さらに、掘削手
段及び各攪拌手段における中空モータ及び軸の数は、限
定されるものではなく、施工に必要な掘削能力や攪拌能
力に対応して適宜に定められるものである。また、掘削
刃及び攪拌翼の形状や構成は限定されるものではなく、
掘削溝を効率良く掘削し、掘削溝内の掘削土砂と固化剤
等を確実に攪拌混合することができるものであればよ
い。

【０００９】この発明によれば、掘削刃又は攪拌翼を有
する各軸が中空モータに直接連結されており、掘削刃及
び攪拌翼を昇降させる際に、各中空モータも連動して昇
降するため、掘削刃及び攪拌翼と、各中空モータとの間
隔が常に小さくなる。これにより、回転手段の剛性を必
要以上に高める必要がなくなるため、回転手段の構成が
簡易化され、軽量化することができる。さらに、掘削時
には、各中空モータが掘削溝内に配置されるため、装置
全体の重心が低くなり、装置の安定性を高めることがで
きる。

【００１０】また、各回転手段における掘削刃及び撹拌
翼の回転方向は任意に切り替え可能であり、隣り合う各
中空モータを互いに反対方向に回転させた場合には、同
心位置で互いに反対方向に回転反力が作用し、回転反力
が打ち消され、回転手段を強固に固定する必要がなくな
るため、ベースマシンを既存の揚重機で構成することが
できる。さらに、掘削軸周りに回転する第２攪拌手段と
掘削手段とを同一方向に回転させた場合には、掘削軸の
回転トルクが増加するため、掘削効率を高めることがで
きる。

【００１１】また、固定軸の先端は攪拌用中空モータに
内挿され、掘削時には、掘削手段とともに、掘削溝内の
下方まで下降する。さらに、固定軸は、掘削時に回転し
ないため、各種の計測装置を固定軸に設置し、掘削溝内
の掘削状態をリアルタイムで把握して、正確に施工を管
理することができる。また、固定軸から掘削溝内に固化
剤を注入する場合は、固定軸が回転しないため、固定軸
に固化剤を供給するためのスイベルジョイント等の特殊
な機構を設置する必要がないため、装置の構成を簡易化
することができる。

【００１２】また、掘削手段及び第２攪拌手段の上方に
設置された第１攪拌手段により、掘削溝の上方が常に攪
拌され、掘削溝内の上方で掘削土砂と固化剤等が硬化し
てしまうことがないため、回転手段を掘削溝から容易に
離脱させることができる。

【００１３】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の掘削装置であって、回転手段は、ベースマシン
に対して複数並設されていることを特徴としている。

【００１４】この発明によれば、各回転手段は、各軸に
直接軸着された中空モータにより駆動するため、回転手
段に歯車機構等を設ける必要がない。これにより、歯車
機構等の構成によって回転手段の配置が決定されること
がないため、各種形状の掘削溝の構築に対応させて回転
手段を配置することができる。

【００１５】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の掘削装置であって、各回転手段の間には、掘削
溝の側壁を掘削するための側壁掘削手段が設置されてい
ることを特徴としている。

【００１６】この発明によれば、各掘削手段で掘削溝を
掘削した際に、掘削溝の側壁において、各掘削手段の掘
削刃が到達しない箇所が発生し、側壁が平滑に掘削され
ない場合であっても、側壁掘削手段により側壁が平滑に
掘削されるため、精度良く掘削溝を構築することができ
る。これは、掘削溝の側壁に矢板等を設置する場合に有
効である。

【００１７】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれか１項に記載の掘削装置であっ
て、回転手段は、掘削溝の側壁に向けて拡張され、側壁
に当接することにより、回転手段の位置を規制する位置
規制手段を備えていることを特徴としている。

【００１８】この発明によれば、位置規制手段により回
転手段の位置が規制され、掘削手段及び各攪拌手段が安
定して回転するため、精度良く掘削溝を構築することが
できるとともに、効率良く掘削溝内を攪拌することがで
きる。

【００１９】したがって、本発明の掘削装置では、装置
の構成が簡易化され、高い安定性を確保しながら、掘削
溝を精度良く掘削することができるため、施工効率を高
めることができる。さらに、各種形状の掘削溝の構築に
対応することができるため、各種の施工条件に本発明の
掘削装置を適用することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態について詳細に説明する。なお、各実施形
態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符
号を付し、重複した説明は省略するものとする。

【００２１】本実施形態では、掘削装置を用いて鉛直方
向の掘削溝を掘削するとともに、その内部に固化剤を注
入し、掘削土砂と固化剤を攪拌混合することにより、地
盤を改良して硬化させる場合を例として説明する。

【００２２】［第１実施形態］まず、本発明の第１実施
形態に係る掘削装置について説明する。図１は、本発明
の第１実施形態に係る掘削装置を示した側面図である。
図２は、本発明の第１実施形態に係る掘削装置の回転手
段を示した側断面図である。

【００２３】まず、本発明の第１実施形態に係る掘削装
置の構成について説明する。掘削装置１は、図１に示す
ように、支持した部材を鉛直方向に昇降可能なベースマ
シン１０と、ベースマシン１０に支持されることより昇
降可能な２基の回転手段２０，２０とを備え、各回転手
段２０，２０で掘削溝２を掘削するとともに、掘削溝２
内に固化剤を注入し、掘削土砂と固化剤を攪拌混合する
装置である。

【００２４】次に、各構成要素について説明する。ベー
スマシン１０は、回転手段２０を支持するためのブーム
１１と、ベースマシン１０の移動手段であるキャタピラ
１２と、運転室１３とから構成される既存のクローラク
レーンである。回転手段２０は、ベースマシン１０のブ
ーム１１からワイヤ１４により吊り下げられた吊具１５
に鉛直方向に固定され、ベースマシン１０に設置された
ドラム（図示せず）がワイヤ１４を巻き取り又は繰り出
すことにより、鉛直方向に昇降可能となっている。

【００２５】次に、回転手段２０について説明する。回
転手段２０は、図１及び図２に示すように、ベースマシ
ン１０に支持された固定軸２１と、内部に鉛直方向の貫
通孔が形成された中空モータ３１，４１，５１及び軸３
５，４４，５４が連結することにより構成された掘削手
段３０、第２攪拌手段４０及び第１攪拌手段５０とを備
えている。また、この実施形態では、左右２基の回転手
段２０，２０が吊具１５に並設されており、水平方向に
設置された連結部材２２で連結されている。この連結部
材２２の数や設置箇所は、掘削時に回転手段２０に係る
負荷に対応して適宜に定められる。

【００２６】中空モータ３１，４１，５１は、鉛直方向
の貫通孔３２，４２，５２を有する油圧式中空モータで
あり、貫通孔３２，４２，５２の中間部に軸受（図示せ
ず）を有し、出力部（図示せず）を備えた本体が、軸受
を中心として鉛直軸周りに回転するように構成されてい
る。また、各中空モータ３１，４１，５１に連結される
軸の貫通孔と、各中空モータ３１，４１，５１の貫通孔
３２，４２，５２とは、同心位置で連通している。

【００２７】ここで、各中空モータ３１，４１，５１の
回転方向は、任意に切り替え可能であり、各中空モータ
３１，４１，５１を同一方向に回転させることもでき
る。

【００２８】固定軸２１は、上端部が吊具１５に固定さ
れた軽量な中空管であり、複数の固定軸２１を鉛直方向
に連結して延長することができる。この固定軸２１は、
高い剛性を必要としないことから、簡易に連結可能な構
成であるとともに、連結間隔も大きくなっている。ま
た、固定軸２１の内部は、固化剤の流通経路となってお
り、上端の流入口２３から流入された固化剤が固定軸２
１の内部を通過して、下端の排出口２４から吐出され
る。

【００２９】また、固定軸２１には、掘削溝２内におけ
る固定軸２１の位置や深度を計測する計測装置（図示せ
ず）が設置されている。固定軸２１は吊具１５に固定さ
れ、掘削時に回転することなく、掘削溝の下方まで下降
するため、掘削時に計測装置により掘削溝内の掘削状態
をリアルタイムで把握することができる。

【００３０】第１攪拌手段５０は、螺旋状の攪拌翼５３
を有する２本の第１攪拌軸５４，５４が第１攪拌用中空
モータ５１の上端及び下端に連結されている。第１攪拌
手段５０では、第１攪拌軸５４の貫通孔５５及び第１攪
拌用中空モータ５１の貫通孔５２に固定軸２１が貫通さ
れており、この固定軸２１に第１攪拌用中空モータ５１
が軸着されることにより、第１攪拌手段５０は固定軸２
１周りに回転する。攪拌翼５３は、第１攪拌軸５４に周
設され、第１攪拌軸５４が固定軸２１周りに回転するこ
とにより掘削溝２内を攪拌するように構成されている。

【００３１】掘削手段３０は、掘削刃３３及び螺旋状の
攪拌翼３４を有する掘削軸３５が、掘削用中空モータ３
１の出力部に連結されている。掘削用中空モータ３１の
貫通孔３２には固定軸２１の下端が内挿されており、こ
の固定軸２１に、掘削用中空モータ３１が軸着されてい
る。そして、掘削軸３５が連結された出力部を備えた掘
削用中空モータ３１の本体が固定軸２１周りに回転する
ことにより、掘削手段３０は固定軸２１周りに回転す
る。すなわち、掘削手段３０は第１攪拌手段５０の下方
で固定軸２１に軸着される。さらに、掘削手段３０は、
第１攪拌手段５０の回転方向と反対方向に回転するよう
に設定されている。また、掘削刃３３は、その刃面が下
向きになるようにして、掘削軸３５の下端に設置され、
回転することで掘削溝２の底面を掘削可能に構成されて
いる。また、攪拌翼３４は、掘削刃３３と所定間隔を空
けて掘削軸３５に周設され、掘削軸３５が連結された出
力部を備えた掘削用中空モータ３１の本体が固定軸２１
周りに回転することにより掘削溝２内を攪拌するように
構成されている。また、掘削軸３５の内部には、固化剤
の流通経路となる貫通孔３６が軸方向に形成されてお
り、固定軸２１内を通過した固化剤が上端の流入口３７
から流入し、掘削軸３５内を通過して、下端の注入口３
８から掘削溝２内に注入される。

【００３２】第２攪拌手段４０は、掘削軸３５の掘削刃
３３と攪拌翼３４との間に設置され、螺旋状の攪拌翼４
３を有する第２攪拌軸４４が第２攪拌用中空モータ４１
の下端に連結されている。この第２攪拌手段４０は、第
２攪拌軸４４の貫通孔４５及び第２攪拌用中空モータ４
１の貫通孔４２に掘削軸３５が貫通されており、この掘
削軸３５に第２攪拌用中空モータ４１が軸着されること
により、第２攪拌手段４０は、掘削軸３５周りに回転す
る。攪拌翼４３は第２攪拌軸４４に周設され、第２攪拌
軸４４が掘削軸３５周りに回転することにより掘削溝２
内を攪拌するように構成されている。なお、第２攪拌手
段４０は、掘削手段３０の回転方向と反対方向に回転す
るように設定されている。

【００３３】また、図１における符号４は、掘削溝２の
上端に設置され、回転手段２０に鉛直方向の圧力を加え
ることにより、回転手段２０の下降を補助する加圧装置
である。さらに、図１における符号５は、各中空モータ
３１，４１，５１に油圧を供給する油圧ホースである。
この油圧ホース５は固定軸２１の上端に接続され、固定
軸２１及び掘削軸３５の内部を通過して各中空モータ３
１，４１，５１に油圧を供給する。また、図１における
符号６は、各回転手段２０，２０に固化剤を供給するた
めの供給ホースであり、固定軸２１の上端に設けられた
流入口２３に接続されている。この油圧ホース５及び供
給ホース６の固定軸２１への接続において、固定軸２１
は回転しないため、固定軸２１にスイベルジョイント等
の特殊な機構を設置する必要がない。

【００３４】次に、本発明の第１実施形態に係る掘削装
置１を用いた地盤改良方法について説明する。まず、図
１に示すように、掘削する所定位置の脇にベースマシン
１０を移動させ、鉛直方向に各回転手段２０，２０を設
置する。そして、吊具１５を下降させて各回転手段２
０，２０の下端に設置された掘削刃３３を地上面に当接
させる。

【００３５】続いて、各中空モータ３１，４１，５１を
駆動させて掘削手段３０、第１攪拌手段５０及び第２攪
拌手段４０を回転させ、掘削手段３０の掘削刃３３で地
盤を掘削し、ベースマシン１０により各回転手段２０，
２０を順次に下降させて所定深さの掘削溝２を構築す
る。このとき、各中空モータ３１，４１，５１は、回転
軸２１に直接軸着されているため、回転手段２０の下降
に連動して各中空モータ３１，４１，５１も掘削溝内を
下降する。これにより、掘削装置１の重心が低くなるた
め、掘削装置１は高い安定性を確保している。さらに、
各中空モータ３１，４１，５１と掘削刃３３及び各攪拌
翼３４，４３，５３との間隔は常に小さく一定であるた
め、各軸３５，４４，５４が軽量化されるとともに、各
手段３０，４０，５０が安定した状態で回転する。ま
た、加圧装置４により各回転手段２０，２０の下降が補
助されるため、地盤が固い場合であっても、効率良く掘
削溝２が掘削される。また、固定軸２１に設置された計
測装置により、掘削溝２内の掘削状態をリアルタイムで
把握して正確に施工を管理し、精度良く掘削溝２を構築
することができる。

【００３６】ここで、吊具１５を加圧装置４まで下降さ
せたとしても、掘削刃３３が所定深さに達しない場合に
は、固定軸２１を継ぎ足して掘削刃３３を下降させる。
このとき、固定軸２１は低剛性化であり、軽量であるこ
とから、固定軸２１を容易に継ぎ足すことができる。な
お、継ぎ足した固定軸２１に、第１攪拌手段５０と同様
の攪拌手段を設置することが好ましい。

【００３７】一方、掘削手段３０で地盤を掘削しなが
ら、供給ホース６から固定軸２１の流入口２３に固化剤
を供給し、固定軸２１及び掘削軸３５の内部を通過さ
せ、掘削軸３５の注入口３８から掘削溝２内に注入す
る。

【００３８】そして、掘削手段３０の掘削刃３３の上方
では、第２攪拌手段４０の攪拌翼４３が、掘削刃３３の
回転方向と反対方向に回転している。また、第２攪拌手
段４０の上方では、掘削手段３０の攪拌翼３４が、第２
攪拌手段４０の回転方向と反対方向に回転している。さ
らに、掘削手段３０の上方では、第１攪拌手段５０の攪
拌翼５３が、掘削手段３０の回転方向と反対方向に回転
している。すなわち、隣り合う掘削刃３３及び攪拌翼３
４，４３，５３は、互いに同心位置で反対方向に回転す
るように構成されている。これにより、掘削土砂と固化
剤が効率良く攪拌混合されるとともに、各手段３０，４
０，５０の回転反力が打ち消され、回転効率が高まって
いる。なお、各手段３０，４０，５０の回転方向は任意
に切り替えることができるため、掘削軸３５周りに回転
する第２攪拌手段４０と攪拌手段３０とを同一方向に回
転させることにより、掘削軸３５の回転トルクを増加さ
せ、掘削効率を高めることもできる。

【００３９】最後に、掘削土砂と固化剤を攪拌混合しな
がら、各回転手段２０，２０を昇降させて掘削溝２から
離脱させる。このとき、掘削手段３０及び第２攪拌手段
４０の上方に設置された第１攪拌手段５０により、掘削
溝２の上方は常に攪拌され、掘削溝２内の上方で掘削土
砂と固化剤が硬化してしまうことがないため、各回転手
段２０，２０を掘削溝２から容易に離脱させることがで
きる。そして、各回転手段２０，２０の離脱後に掘削溝
２内の掘削土砂が硬化して地盤が改良される。

【００４０】したがって、本発明の第１実施形態に係る
掘削装置１では、構成が簡易化され、高い安定性を確保
しながら、掘削溝２を精度良く掘削するとともに、効率
良く掘削溝２内を攪拌することができるため、施工効率
を高めることができる。

【００４１】［第２実施形態］次に、本発明の第２実施
形態に係る掘削装置について説明する。第２実施形態の
掘削装置は、第１実施形態の掘削装置と略同様の構成で
あり、掘削溝の側壁を掘削する側壁掘削手段を備えてい
る。

【００４２】図３は、本発明の実施形態に係る掘削装置
の側壁掘削手段を示した図で、（ａ）は側壁掘削手段を
示した側面図、（ｂ）は他の側壁掘削手段を示した側面
図、（ｃ）は、側壁掘削手段による掘削部位を示した平
面図である。

【００４３】側壁掘削手段６０ａは、図３（ａ）に示す
ように、掘削刃３３の上方で掘削軸３５に設置されてい
る。この側壁掘削手段６０ａは、外面に所定間隔で掘削
刃６１を備えたベルト６２が、２本の掘削軸３５，３５
の周囲を水平方向に周回するように構成されている。な
お、ベルト６２は上下２基が設置され、各ベルトは、互
いに反対方向に回転して掘削するように構成されてい
る。そして、側壁掘削手段６０ａでは、図３（ｃ）に示
すように、各ベルト６２，６２の掘削刃６１が掘削溝２
の側壁２ａに当接することにより、各回転手段２０，２
０の間において、掘削刃３３が到達しない部位２ｂが掘
削され、側壁２ａが平滑になるため、精度良く掘削溝が
構築される。

【００４４】また、側壁掘削手段は、図３（ｂ）に示す
ように、各掘削軸３５の間に水平軸周りに回転する掘削
刃６３が設置された側壁掘削手段６０ｂでもよい。この
構成では、互いに反対方向に回転する２基の掘削刃６
３，６３で側壁２ａを平滑に掘削することができる。

【００４５】［第３実施形態］次に、本発明の第３実施
形態に係る掘削装置について説明する。第３実施形態の
掘削装置は、第１実施形態及び第２実施形態の掘削装置
と略同様の構成であり、掘削溝内で各回転手段の位置を
規制するための位置規制手段を備えている。

【００４６】図４は、本発明の第３実施形態に係る掘削
装置の位置規制手段を示した図で、（ａ）は、位置規制
手段を示した平面図、（ｂ）は位置規制手段が伸長した
際を示した側面図、（ｃ）は、位置規制手段が縮小した
際を示した側面図である。

【００４７】位置規制手段７０は、図４（ａ）に示すよ
うに、側壁２ａと対峙する平面を有する当接板７１が、
回転手段２０の周囲に複数設置されている。当接板７１
は油圧シリンダ７２のロッドの伸長により側壁２ａに向
けて移動可能となっている。そして、位置規制手段７０
では、図４（ｂ）に示すように、当接板７１の平面が側
壁２ａに当接することにより、掘削溝２内の回転手段２
０の位置が規制されるため、掘削時に掘削溝２内で回転
手段２０が安定する。また、回転手段２０を掘削溝２内
で昇降させる場合には、図４（ｃ）に示すように、シリ
ンダ７２を縮小し、当接板７１を回転手段２０側に移動
させて位置の規制を解除した後に、回転手段２０を昇降
させる。

【００４８】以上、本発明の好適な実施形態についての
一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定され
ず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可
能である。例えば、ベースマシン１０に水平方向に並設
される回転手段２０の数は限定されるものではなく、１
基、３基、４基など各回転手段２０の合計重量が、ベー
スマシン１０の吊上げ能力の範囲内であれば、施工条件
に対応して適宜に増減させることが好ましい。なお、図
５は３基の回転手段２０，２０，２０を設置した場合を
示した側面図である。また、本発明の掘削装置１では、
回転手段２０の中間に設置された中空モータ３１，４
１，５１により回転手段２０が駆動されるため、回転手
段２０の幅が小さくなっている。したがって、各種形状
の掘削溝の構築に対応させて回転手段２０の配置を決定
することができる。

【００４９】さらに、攪拌手段３０の上方に設置される
第１攪拌手段５０の台数は限定されるものではなく、固
定軸２１の延長に対応させて増加させることができる。
このとき、各第１攪拌手段５０を互いに反対方向に回転
させ、攪拌の効率を高めることが好ましい。

【００５０】

【発明の効果】本発明の掘削装置によれば、掘削刃又は
攪拌翼を有する各軸が中空モータに直接連結されてお
り、回転手段が軽量化されるとともに、装置全体の重心
が低くなるため、掘削時に高い安定性を確保することが
できる。また、掘削装置の構成が簡易化されているた
め、装置の製作費用を少なくすることができる。さら
に、回転手段に各種の計測装置を設置して掘削溝内を下
降させることができるため、掘削溝内の掘削状態をリア
ルタイムで把握して正確に施工を管理し、施工効率を高
めることができる。また、複数の回転手段を設置する構
成では、各種形状の掘削溝の構築に対応して、各回転手
段を配置することができるため、各種の施工条件に本発
明の掘削装置を適用することができる。また、複数の回
転手段の間に側壁掘削手段を設置する構成では、各掘削
手段の掘削刃の間において、掘削溝の側壁に各掘削刃に
より掘削されない箇所が発生する場合であっても、側壁
が平滑に掘削されるため、精度良く掘削溝を構築するこ
とができる。また、回転手段に位置規制手段を設置する
構成では、掘削時に回転手段が安定するため、精度良く
掘削溝を構築することができるとともに、効率良く攪拌
することができ、施工効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る掘削装置を示した
側面図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る掘削装置の回転手
段を示した側断面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る掘削装置の側壁掘削手
段を示した図で、（ａ）は側壁掘削手段を示した側面
図、（ｂ）他の側壁掘削手段を示した側面図は、（ｃ）
は、側壁掘削手段による掘削部位を示した平面図であ
る。

【図４】本発明の第３実施形態に係る掘削装置の位置規
制手段を示した図で、（ａ）は、位置規制手段を示した
平面図、（ｂ）は位置規制手段が伸長した際を示した側
面図、（ｃ）は、位置規制手段が縮小した際を示した側
面図である。

【図５】本発明の実施形態に係る掘削装置において、３
基の回転手段を設置した場合を示した側面図である。

【図６】従来の掘削装置における回転手段を示した側面
図である。

【符号の説明】

１・・・・掘削装置 １０・・・・ベースマシン ２０・・・・回転手段 ２１・・・・固定軸 ３０・・・・掘削手段 ３１・・・・掘削用中空モータ ３３・・・・掘削刃 ３４・・・・攪拌翼（掘削手段） ３５・・・・掘削軸 ４０・・・・第２攪拌手段 ４１・・・・第２攪拌用中空モータ ４３・・・・攪拌翼（第２攪拌手段） ４４・・・・第２攪拌軸 ５０・・・・第１攪拌手段 ５１・・・・第１攪拌用中空モータ ５３・・・・攪拌翼（第１攪拌手段） ５４・・・・第１攪拌軸 ６０ａ・・・・側壁用掘削手段 ６０ｂ・・・・側壁用掘削手段 ７０・・・・位置規制手段

フロントページの続き (72)発明者 荒井 政男 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 藤谷 俊実 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 金子 研一 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (72)発明者 秋田 順一 大阪府大阪市中央区大手前１丁目７番24 号 京阪天満橋ビル５階 成幸工業株式 会社内 (72)発明者 林 清史 東京都千代田区岩本町３丁目１番２号 岩本町東洋ビル２階 成幸工業株式会社 内 (72)発明者 伊藤 俊夫 東京都千代田区岩本町３丁目１番２号 岩本町東洋ビル２階 成幸工業株式会社 内 (56)参考文献 特開 平９−279624（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−269947（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−262821（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 5/02 E21B 7/00 E21B 17/00 E02D 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースマシンと、 前記ベースマシンにより昇降可能な回転手段とを備え、 前記回転手段により掘削溝を掘削するとともに、前記掘
   削溝内を攪拌する掘削装置であって、 前記回転手段は、 前記ベースマシンに支持された固定軸と、 攪拌翼を有する第１攪拌軸が第１攪拌用中空モータの出
   力部に連結され、前記第１攪拌軸及び前記第１攪拌用中
   空モータを貫通した前記固定軸周りに回転可能な第１攪
   拌手段と、 前記第１攪拌手段の下方で、掘削刃と攪拌翼を有する掘
   削軸が掘削用中空モータの出力部に連結され、前記掘削
   用中空モータに内挿された前記固定軸周りに回転可能な
   掘削手段と、 攪拌翼を有する第２攪拌軸が第２攪拌用中空モータの出
   力部に連結され、前記第２攪拌軸及び前記第２攪拌用中
   空モータを貫通した前記掘削軸周りに回転可能な第２攪
   拌手段と、 から構成されることを特徴とする掘削装置。
2. 【請求項２】 前記回転手段は、前記ベースマシンに対
   して複数並設されていることを特徴とする請求項１に記
   載の掘削装置。
3. 【請求項３】 前記各回転手段の間には、前記掘削溝の
   側壁を掘削するための側壁掘削手段が設置されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の掘削装置。
4. 【請求項４】 前記回転手段は、前記掘削溝の側壁に向
   けて拡張され、前記側壁に当接することにより、前記回
   転手段の位置を規制する位置規制手段を備えていること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記
   載の掘削装置。