JP3565357B2 - 立坑掘削機械 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、地盤に基礎坑などの立坑を掘削する機械に関する。
【0002】
【従来の技術】
地盤に立坑を掘削するには、作業者の手作業あるいは油圧ショベルにより地盤を掘削し、その掘削した土砂をスクリューオーガ、クラブバケット等により地上に搬出して順次掘り下げるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
油圧ショベルは車体に対してブーム、アーム、バケットを上下方向及び前後方向に移動して掘削するものであるから、掘削するためには車体と立坑内壁との間に大きなスペースが必要となり、立坑内に掘削した土砂を地上に搬出するためのスクリューオーガ、クラブバケットのためのスペースも必要となるから、これらが相俟って小口径の立坑を掘削できない。
【0004】
なお、作業者の手作業による掘削であれば小口径の立坑を掘削できるが、作業効率が悪く立坑を掘削するのに長時間かかってしまう。
【0005】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした立坑掘削機械を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、走行車両の車体4に、立坑A内の地盤を掘削する水平軸回りに回転するロータリーカッタ30を取付け、このロータリーカッタ30の回転方向後側に、掘削した土砂を地上まで吸引・搬送するための吸引搬送管49を設け、前記ロータリーカッタ30と吸引搬送管49は車体4に対して左右方向に移動自在であることを特徴とする立坑掘削機械である。
【0007】
【作 用】
本発明によれば、水平軸回りに回転するロータリーカッタ30で掘削し、その掘削した土砂を吸引搬送管49で地上まで吸引搬送するので、そのロータリーカッタ30を車体4に対して前後方向に移動せずに立坑内に地盤を掘削できて車体4と立坑の内壁との間のスペースが小さくとも良いし、吸引搬送管49を設けるスペースも小さいから、それらが相俟って小口径の立坑でも掘削できる。
また、ロータリーカッタ30を車体4に対して左右方向に移動することで車体4を停止した状態で左右方向の幅広い部分をロータリーカッタ30で効率良く掘削できるし、吸引搬送管49を左右に移動することで、掘削した土砂を地上まで吸引搬送できる。
【0008】
【実 施 例】
図1と図2と図3に示すように、下部車体1に上部車体2が旋回機構3で旋回自在に取付けられて車体4を構成し、その下部車体1には左右一対の走行体5が取付けられて走行車両を構成している。
【0009】
前記下部車体1の前部には上下動機構10により昇降体11が上下動自在に取付けてあり、この上下動機構10は下部車体1に取付けたほぼL字状の支持フレーム12と、その支持フレーム12の前面に取付けた枠組体13と、その枠組体13に取付けた一対の縦ガイド14,14と、枠組体13の上部に固着したブラケット15に連結した上下用シリンダ16より成り、前記昇降体11は前面側に向いて開口した矩形箱形状となり、その裏面には左右一対の摺動体17が取付けられ、その摺動体17に前記ガイド14が相対的に摺動自在に嵌合され、前記上下用シリンダ16のピストン杆16aが前記昇降体11の裏面にブラケット18を介して連結してある。
【0010】
前記昇降体11には左右動機構19を介してロータリーカッタ取付部材20が左右動自在に取付けてあり、この左右動機構19は図4と図5に示すように前記昇降体11の前面に取付けた方形状の枠組体21と、この枠組体21に取付けた左右方向に向う上下一対の横ガイド22,22と、その枠組体19の上部に固着したブラケット23に左右揺動自在に支承したレバー24と、このレバー24の一端部と枠組体19に亘って連結した左右用シリンダ25を備え、その横ガイド22に沿ってロータリーカッタ取付部材20が左右摺動自在に支承され、そのロータリーカッタ取付部材20の後面に設けたピン26が前記レバー24の他端部に形成した長孔27に摺動自在に嵌合している。
【0011】
前記ロータリカッタ取付部材20は枠組体21よりも前方に突出し、その突出部20aに中空軸28が固着され、この中空軸28の外周面は段部29が形成されていると共に、ロータリカッタ30が取付けてある。
【0012】
前記ロータリカッタ30は図6に示すように、複数のビット31が取付けられた外周ドラム32を備え、その外周ドラム32が中空軸28の外周面に軸受33を介して回転自在に支承した内ドラム34にキー又はスプラインにより挿入・抜き出し自在で相互に回転しないように嵌合して取付けてあり、中空軸28内に回転自在に挿入した回転軸35のフランジ部35aが内周ドラム34にボルト35bで連結され、前記ロータリーカッタ取付部材20の突出部20aには油圧モータ36と減速機37が取付けられ、その出力軸38が前記回転軸35内にスプライン嵌合又はキーを介して嵌合して挿入・抜き出し自在でかつ相互に回転しないように嵌合して連結され、前記外周ドラム32には抜け止めプレート39がボルト32aで連結され、その抜け止めプレート39は前記フランジ部35aにボルト39bで連結してあると共に、その抜け止めプレート39に複数のビット31が回転中心より螺旋状軌跡を描くように順次位置をずらして取付けてある。
【0013】
このようであるから、外周ドラム32は水平軸回りに図1において矢印方向に回転して立坑の底部を掘削し、その掘削した土砂を車体4側に順次飛散する。
また、抜け止めプレート39を外すことで外周ドラム32を簡単に交換できる。
【0014】
前記ロータリーカッタ取付部材20におけるロータリーカッタ30よりも車体寄り位置には吸引管40が上下動自在に設けてあり、この吸引管40のブラケット41とロータリーカッタ取付部材20とに亘って吸引管上下用シリンダ42が連結され、その吸引管上下用シリンダ42を伸縮することで吸引管40が上下に移動してその下端部と掘削した土砂との隙間を調整できるようにしてある。
【0015】
前記吸引管40の上端部には下部フレキシブルチューブ43の一端部が連結され、この下部フレキシブルチューブ43の他端部は前記上部車体2に取付けた支柱44に取付けた固定パイプ45に下部スイベルジョイント46を介して水平面方向に回転自在に連結され、その固定パイプ45に上部スイベルジョイント47を経て上部フレキシブルチューブ48が水平面方向に回転自在に連結してあり、これによって吸引管40、下部フレキシブルチューブ43、上部フレキシブルチューブ48によってロータリーカッタ30で掘削した土砂を地上に搬送する吸引搬送管49を構成している。
前記下部・上部スイベルジョイント46,47の回転中心は上部車体2の旋回中心と同一としてある。
【0016】
前記上部フレキシブルチューブ48は図7に示すように、地上に設置した真空吸引装置50に接続され、掘削した土砂を地上まで吸引搬送してタンク51内に溜めるようにしてある。
【0017】
前記上部車体2は図8に示すように運転席52を有し、その運転席52の前部に走行操作レバー53、吸引管上下・旋回操作レバー54、上下操作レバー55、ロータリーカッタ回転スイッチ56、左右移動操作レバー57、左右連続移動スイッチ58、油圧ユニットスイッチ59等が設けてあり、これら各レバー、スイッチは電気ケーブル60に接続し、この電気ケーブル60は前記各シリンダ、走行用油圧モータ、油圧モータ等の油圧アクチュエータに接続した油圧ホース61とともに図7に示すように地上に設置した油圧ユニット及び電気制御装置62に接続してある。
【0018】
前記油圧ユニット及び電気制御装置62は油圧タンク63、電気モータ64、油圧ポンプ65、操作弁ユニット66、コントローラ67等より成り、コントローラ67に油圧ユニットスイッチ59より信号を入力すると電気モータ64が駆動して油圧ポンプ65が作動し、コントローラ67に入力された信号に基づいていずれかの操作弁を切換えて所定の油圧アクチュエータに圧油を供給するようにしてある。
【0019】
次に作動を説明する。
上下動機構10の上下用シリンダ16を伸縮することでロータリーカッタ30を車体4に対して上下動できるから、ロータリーカッタ30の掘削深さを調整できる。
【0020】
ロータリーカッタ30で掘削した土砂は吸引搬送管49により地上まで吸引搬送できるし、ロータリーカッタ30の回転方向後側に吸引搬送管49の吸引管40が位置するからロータリーカッタ30で掘削した土砂を効率良く地上まで吸引・搬送できる。
【0021】
また、吸引管上下用シリンダ42を伸縮することでロータリーカッタ30に対して吸引管40が上下に移動するから、掘削した土砂と吸引管40下端部の隙間を自由に調整しながら掘削した土砂を最も効率良く吸引・搬出できる。
【0022】
左右動機構19の左右用シリンダ25を伸縮することでロータリーカッタ30が車体4に対して左右方向に移動するから車体4を停止した状態で左右方向の幅広い部分をロータリーカッタ30で効率良く掘削できるし、そのロータリーカッタ30とともに吸引管40も左右に移動できるから、掘削した土砂を地上まで吸引搬送できる。
【0023】
なお、左右連続移動スイッチ58を操作すると左右動機構19の左右用シリンダ25に圧油を供給する操作弁が伸び室に圧油を供給する伸び位置と縮み室に圧油を供給する縮み位置に間欠的に切換えるようにしてあり、これによりロータリーカッタ30を連続して左右方向に移動できる。
【0024】
吸引搬送管49を構成する下部フレキシブルチューブ43と上部フレキシブルチューブ48は下部スイベルジョイント46と上部スイベルジョイント47を介して上部車体2の支柱44に設けた固定パイプ45に連結されているから、その下部・上部フレキシブルチューブ43,48は上部車体2に対して相対的に水平面方向に回転でき、ロータリーカッタ30と吸引管40を車体4に対して左右に移動した時に下部フレキシブルチューブ43がねじれることがないし、車体4全体が移動した時に上部フレキシブルチューブ48がねじれることがない。
【0025】
車両の走行及びロータリーカッタ30の作動に必要な動力(油圧,電気)は地上に設置した油圧ユニット及び電気制御装置62より供給しているから、立坑A内で作業する際に作業者がエンジン等の排気ガス等の公害に悩まされることがなく安全に作業できるし、前述の必要な動力を強力なものとすることができる。
【0026】
しかも、車体4にはエンジンや油圧ポンプが搭載されていないから、その車体4を必要最小限の大きさにでき、小口径の立坑を掘削することが可能となる。
【0027】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、水平軸回りに回転するロータリーカッタ30で掘削し、その掘削した土砂を吸引搬送管49で地上まで吸引搬送するので、そのロータリーカッタ30を車体4に対して前後方向に移動せずに立坑内に地盤を掘削できて車体4と立坑の内壁との間のスペースが小さくとも良いし、吸引搬送管49を設けるスペースも小さいから、それらが相俟って小口径の立坑でも掘削できる。
また、ロータリーカッタ30を車体4に対して左右方向に移動することで車体4を停止した状態で左右方向の幅広い部分をロータリーカッタ30で効率良く掘削できるし、吸引搬送管49を左右に移動することで、掘削した土砂を地上まで吸引搬送できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す全体側面図である。
【図2】本発明の実施例を示す全体正面図である。
【図3】本発明の実施例を示す全体平面図である。
【図4】左右動機構の正面図である。
【図5】左右動機構の側面図である。
【図6】ロータリーカッタの断面図である。
【図7】立坑内を掘削作業している状態の概略説明図である。
【図8】走行車両の斜視図である。
【符号の説明】
1…下部車体
2…上部車体
4…車体
5…走行体
10…上下動機構
11…昇降体
19…左右動機構
20…ロータリーカッタ取付部材
30…ロータリーカッタ
40…吸引管
49…吸引搬送管。

Claims (3)

  1. 走行車両の車体4に、立坑A内の地盤を掘削する水平軸回りに回転するロータリーカッタ30を取付け、このロータリーカッタ30の回転方向後側に、掘削した土砂を地上まで吸引・搬送するための吸引搬送管49を設け、前記ロータリーカッタ30と吸引搬送管49は車体4に対して左右方向に移動自在であることを特徴とする立坑掘削機械。
  2. 前記ロータリーカッタ30と吸引搬送管49を車体4に対して上下方向に移動自在とした請求項1記載の立坑掘削機械。
  3. 前記ロータリーカッタ30と吸引搬送管49を連続して左右方向に移動させる手段を設けた請求項1記載の立坑掘削機械。
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