JP3905201B2 - 掘削装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば基礎構築作業を行なう際には、多数の鋼管矢板を地中に隣接させて建込んで、地中に壁体を形成するようにしており、図２に示すように、各鋼管矢板Ｋには、平面視略Ｃ字状で、かつ、鋼管矢板Ｋに沿って上下方向に伸延する連結体Ｊを連設して、隣接する鋼管矢板Ｋ，Ｋにそれぞれ連設した連結体Ｊ，Ｊ同士を係合させて連結している。
【０００３】
そして、鋼管矢板Ｋ内と連結体Ｊ内とをボーリングマシンにより掘削して、その後、鋼管矢板Ｋ内と連結体Ｊ内とにそれぞれモルタルを注入するようにしている。
【０００４】
この際、連結体Ｊ内の縦長空間は、隣接する連結体Ｊ，Ｊ同士が係合しているために、縦割り状に二分割された状態となっており、各縦長空間の掘削断面積が小さいためにボーリングロッドにより掘削しなければならず、必要な掘削深さが得られない場合には、適宜ボーリングロッドを継ぎ足しながら掘削している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の場合、ボーリングロッドによる掘削作業が終了した後に、モルタルの注入作業を開始するが、この際、継ぎ足して長尺となしたボーリングロッドは、一挙に引上げることができず、継ぎ足し部分まで引上げては上側のボーリングロッドを取外し、続いて、次の継ぎ足し部分まで引上げては上側のボーリングロッドを取外すという作業を繰返さなければならないという繁雑さがあると共に、ボーリングロッドを完全に引上げた後に、モルタル注入ホースを掘削した縦長空間内に挿入して、その後に、同モルタル注入ホースを通してモルタルを注入しなければならないという手間を要していた。
【０００６】
また、ボーリングロッドは、掘削スピードが遅いという掘削作業能率上の不具合もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、掘削部と、同掘削部を吊込む吊込み部と、同吊込み部に吊込まれた掘削部に高圧水を供給する高圧水供給部と、同高圧水供給部と並列的に掘削部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給部とを装備した掘削装置において、
掘削部は、高圧水供給流路の下端開口部より高圧水を噴出させて地中を掘削する高圧水供給流路形成体と、圧縮空気供給流路の下端開口部より圧縮空気を噴出させて掘削された土砂等を上方へ押上げる圧縮空気供給流路形成体とを具備し、
高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ先端部を形成するノズル形成部と、同ノズル形成部に接続した可撓性ホース状の供給部とから形成した掘削装置であって、吊込み部は、基台の下部フレーム上に高圧水供給ホースリール設け、同高圧水供給ホースリールの直上方位置に上部フレームを介して圧縮空気供給ホースリール設ける一方、高圧水供給ホースリールの直下方に位置する下部フレームの部分には、位置決め体を垂設して、同位置決め体を鋼管矢板内に嵌合させて吊込み部を位置決めすることができると共に、同鋼管矢板に嵌合した位置決め体を中心に、吊込み部を１８０度方向転換させることができるようにしたことを特徴とする掘削装置を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、次の構成にも特徴を有する。
【０００９】
（１）下部フレームに下側ホースガイドローラをスライド位置調節自在に取付けて、同下側ホースガイドローラをスライド位置調節することにより、吊込み部の姿勢を変えることなく、ノズル形成部を移動させることができるようにしたこと。
【００１０】
（２）高圧水供給流路形成体のノズル形成部には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成したこと。
【００１１】
（３）圧縮空気供給流路形成体のノズル形成部には、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を噴出する放射線方向噴出孔を形成したこと。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
すなわち、本発明に係る掘削装置は、高圧水供給流路の下端開口部より高圧水を噴出させて地中を掘削する高圧水供給流路形成体と、圧縮空気供給流路の下端開口部より圧縮空気を噴出させて掘削された土砂等を上方へ押上げる圧縮空気供給流路形成体とを具備している。
【００１９】
このようにして、高圧水と圧縮空気とを協働させて効率良く掘削作業を行なうことができて、掘削作業能率を向上させることができる。
【００２０】
しかも、掘削作業が終了した後は、圧縮空気供給流路を通してモルタルを注入しながら、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体とを引上げることにより、モルタル注入作業を行なうことができて、モルタル注入作業能率を向上させることができる。
【００２１】
従って、掘削作業とモルタル注入作業を連続的に、かつ、円滑に行なうことができて、全体的な作業能率を向上させることができ、作業コストを低減させることができる。
【００２２】
また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状に形成して並設している。
【００２３】
このようにして、掘削部分の断面積が小さい個所においても、上記のように効率良く掘削作業とモルタル注入作業を連続的に、かつ、円滑に行なうことができる。
【００２４】
また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状に形成すると共に、高圧水供給流路形成体の外周に圧縮空気供給流路形成体を配管して、同圧縮空気供給流路形成体の内周面と高圧水供給流路形成体の外周面との間に圧縮空気供給流路が形成される内外側二重管構造とすることもできる。
【００２５】
このようにして、上記の効果に加えて、掘削された泥水状の土砂等を、圧縮空気により圧縮空気供給流路形成体の外周面に沿わせて上方へ効率良く移送（エアリフト）させることができて、掘削作業能率をより向上させることができる。
【００２６】
また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ先端部を形成するノズル形成部と、同ノズル形成部に接続した可撓性ホース状の供給部とから形成することもできる。
【００２７】
このようにして、掘削深さが深い場合（例えば、２０ｍ以上）にも、供給部を長尺に形成しておくことにより、継ぎ足すことなく、連続的に掘削作業及びモルタル注入作業を行なうことができて、掘削作業能率をより一層向上させることができる。
【００２８】
この際、供給部は、可撓性ホース状に形成しているために、例えば、リールにコンパクトに巻取り収納することも、また、同リールより順次引出して効率良く掘削作業とモルタル注入作業を行なうことができる。
【００２９】
しかも、この場合には、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体とを高い位置まで引上げる大型作業機を必要とせず、その結果、作業条件等の制約を少なくすることができて、作業コストの低減も図れる。
【００３０】
そして、高圧水供給流路形成体のノズル形成部には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成している。
【００３１】
このようにして、掘削逆方向噴出孔より噴出される高圧水により掘削方向への推進力が得られて、この点からも掘削作業能力を向上させることができる。
【００３２】
しかも、別途に、高圧水・圧縮空気供給流路形成体を高い位置まで引上げるための作業機や掘削方向へ押圧するための作業機を必要とせず、その結果、作業条件等の制約を少なくすることができて、作業コストの低減化も図れる。
【００３３】
また、圧縮空気供給流路形成体のノズル形成部には、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を噴出する放射線方向噴出孔を形成している。
【００３４】
このようにして、圧縮空気による掘削された泥水状の土砂等の移送効果（エアリフト効果）を高めることができて、この点からも掘削作業能率を向上させることができる。
【００３５】
また、本発明に係る掘削装置は、先端部にノズル形成部を形成した供給流路形成体内に、高圧水と圧縮空気のどちらか一つを選択的に供給して、ノズル成形部より噴出可能とすると共に、ノズル形成部には、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削方向噴出孔と、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向噴出孔とを形成している。
【００３６】
このようにして、供給流路形成体内に高圧水を供給して、ノズル形成部の掘削方向噴出孔より高圧水を噴出させることにより、掘削作業を行なうことができる。
【００３７】
この際、ノズル形成部の掘削逆方向に噴出孔からも高圧水が噴出されて、ノズル形成部を掘削方向へ推進させることができて、掘削作業能率を向上させることができる。
【００３８】
そして、所定の深さの掘削が終了した後に、供給流路形成体内に圧縮空気を供給して、ノズル形成部の掘削方向噴出孔と掘削逆方向噴出孔より圧縮空気を噴出させることにより、掘削された泥水状の土砂等を上方へ移送（エアリフト）させて排出することができる。
【００３９】
ここで、一つの供給流路形成体内に高圧水と圧縮空気とを選択的に供給するようにしているために、同供給流路形成体を狭い空間内にも挿入することができて、掘削作業における適用範囲を拡大させることができる。
【００４０】
また、供給流路形成体内に、高圧水と圧縮空気と固化材の内のいずれか一つを選択的に供給して、ノズル形成部より噴出可能とすることもできる。
【００４１】
このようにして、前記した圧縮空気による掘削土砂等の移送・排出後に、供給流路形成体内に固化材を供給して、ノズル形成部の掘削方向噴出孔と掘削逆方向噴出孔より固化材を噴出させて、掘削孔内に固化材を充填・固化させて、止水効果を確保することができる。
【００４２】
従って、上記した掘削作業→掘削土砂等の移送作業→固化材の充填・固化作業を連続的に効率良く行なうことができる。
【００４３】
また、ノズル形成部には、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、同掘削方向と略直交する周囲噴出孔を形成することもできる。
【００４４】
このようにして、周囲噴出孔からも高圧水や圧縮空気や固化材を噴出させることができて、前記した掘削作業→掘削土砂等の移送作業→固化材の充填・固化作業をより一層効率良く行なうことができる。
【００４５】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【００４６】
図１に示すＡは、本発明に係る掘削装置であり、同掘削装置Ａは、掘削部１と、同掘削部１を吊込む吊込み部２と、同吊込み部２に吊込まれた掘削部１に高圧水を供給する高圧水供給部３と、同高圧水供給部３と並列的に掘削部１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給部４とから構成している。
【００４７】
そして、吊込み部２には、掘削部１の上端部に連結して、同掘削部１に振動を加える振動・連結体５と、同振動・連結体５を制御する制御ユニット６と、の同制御ユニット６及び振動・連結体５に電気を供給する発電機７とを設けている。
【００４８】
また、高圧水供給部３には、水中ポンプ８と水槽９と圧送ポンプ10とを設け、同圧送ポンプ10に掘削部１を高圧水供給ホース11を介して連結している。
【００４９】
圧縮空気供給部４は、コンプレッサ（図示せず）を内蔵し、同コンプレッサに掘削部１を圧縮空気供給ホース12を介して連結している。
【００５０】
掘削部１は、前記振動・連結体５に着脱自在に連結する連結板20に、上下方向に伸延する高圧水供給流路形成体としての高圧水供給パイプ27と、上下方向に伸延する圧縮空気供給流路形成体としての圧縮空気供給パイプ28の各上端部を固定し、各パイプ27,28 の上端にそれぞれホース連結体23,24 を設け、各ホース連結体23,24 に前記高圧水供給ホース11と圧縮空気供給ホース12を着脱自在に連結している。
【００５１】
そして、高圧水供給パイプ27の最下端に高圧水噴出ノズル29を取付けている。
【００５２】
また、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供給パイプ28とは並設して、同圧縮空気供給パイプ28の下端開口部30よりも、高圧水供給パイプ27の下端に取付けた高圧水噴出ノズル29の方を下方に位置させている。
【００５３】
このようにして、水中ポンプ８→水槽９→圧送ポンプ10→高圧水供給ホース11→高圧水供給パイプ27→高圧水噴出ノズル29より高圧水ｗを噴出させることができる。
【００５４】
また、コンプレッサ→圧縮空気供給ホース12→圧縮空気用連結パイプ22→圧縮空気供給パイプ28→下端開口部30より圧縮空気ａを噴出させることができる。
【００５５】
本実施例では、上記のように構成した掘削装置Ａにより、図１及び図２に示す鋼管矢板Ｋの連結体Ｊ内の土砂等を掘削すると共に、同連結体Ｊ内にモルタルを充填することができるようにしている。
【００５６】
すなわち、図２に示すように、相互に連結した状態で地中に埋設された連結体Ｊ，Ｊ内には、第１・第２・第３縦長空間S1,S2,S3が形成されると共に、各縦長空間S1,S2,S3内に土砂等が充填されているが、まず、第１縦長空間S1内の土砂等を掘削する際には、同第１縦長空間S1上に掘削部１を吊込み、同掘削部１の高圧水供給パイプ27の最下端に取付けた高圧水噴出ノズル29より高圧水ｗを噴出させると共に、圧縮空気供給パイプ28の下端開口部30より圧縮空気ａを噴出させながら、振動・連結体５により両パイプ27,28 に振動を加えながら下降させる。
【００５７】
このようにして、高圧水噴出ノズル29より噴出される高圧水ｗにより第１縦長空間S1内の土砂等を掘削すると共に、掘削された泥水状の土砂等を圧縮空気ａにより上方へ押上げて効率良く掘削することができる。
【００５８】
この際、第１縦長空間S1内の土砂等は、圧縮空気ａによって連結体Ｊの周面に沿って全て上方へ押上げられて外部へ排出されることになり、同第１縦長空間S1内は全断面にわたって掘削されることになる。
【００５９】
そして、圧縮空気供給ホース12に代えて圧縮空気供給パイプ28にモルタル注入ホース（図示せず）を連結して、同モルタル注入ホースよりモルタルを圧縮空気供給パイプ28→下端開口部30→第１縦長空間S1内に注入しながら、掘削部１を徐々に引上げて、第１縦長空間S1内にモルタルを充填する。
【００６０】
続いて、第２縦長空間S2と第３縦長空間S3についても同様に掘削作業とモルタル注入作業を行なう。
【００６１】
なお、かかる掘削作業とモルタル注入作業は、掘削部１の数を増大させることにより、第１・第２・第３縦長空間S1,S2,S3について同時に平行して行なうこともできる。
【００６２】
そして、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供給パイプ28の長さは、各縦長空間S1,S2,S3の深さによって適宜設定することができ、また、各パイプ27,28 を継ぎ足し可能とすることにより、所望の深さまで掘削作業とモルタル注入作業とを効率良く行なうことができる。
【００６３】
また、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供給パイプ28の外径は、第１・第２・第３縦長空間S1,S2,S3の断面積と掘削効率に応じて適宜設定することができる。
【００６４】
図３及び図４は、第２実施例としての掘削部１を示しており、同掘削部１は、高圧水供給パイプ27の外周に圧縮空気供給パイプ28を配管して、同圧縮空気供給パイプ28の内周面と高圧水供給パイプ27の外周面との間に空気供給流路31が形成される内外側二重管構造となしている。32は高圧水供給流路、33はスペーサ、34,35 はパイプ連結ブラケット、36は吊下げワイヤである。
【００６５】
このようにして、高圧水供給パイプ27の下端に取付けた高圧水噴出ノズル29より高圧水を噴出させて土砂等を掘削すると共に、圧縮空気供給パイプ28の下端開口部30より圧縮空気を噴出させて、掘削された泥水状の土砂等を、圧縮空気供給パイプ28の外周面と連結体Ｊの周面とに沿わせて円滑に上方へ押上げて、効率良く掘削作業が行なえるようにしている。
【００６６】
図５は、第２実施例としての掘削部１と吊込み部２とを示している。
【００６７】
まず、吊込み部２について説明すると、同吊込み部２は、基台40の下部フレーム41上に高圧水供給ホースリール42と手摺り体43とを設け、同リール42の直上方位置に上部フレーム44を支柱45を介して配置して、同上部フレーム44上に圧縮空気供給ホースリール46とウインチ47とを載設し、また、手摺り体43には上記リール42,46 とウインチ47の駆動を制御する制御盤48を設けている。
【００６８】
そして、高圧水供給ホースリール42の直下方に位置する下部フレーム41の部分には、鋼管矢板Ｋ内に嵌合させて位置決めするための位置決め体49を垂設している。
【００６９】
掘削部１は、図５及び図６に示すように、高圧水供給流路形成体50と圧縮空気供給流路形成体51と引上げ用ワイヤ52とを具備している。
【００７０】
そして、図６〜図９に示すように、両形成体50,51 は、先端部を形成する管状のノズル形成部53,54 と、各ノズル形成部53,54 に接続した供給部としての可撓性のホース55,56 とから形成しており、高圧水を供給するノズル形成部53の外周に圧縮空気を供給するノズル形成部54を配管して、両ノズル形成部53,54 の周面間圧縮空気供給流路57が形成される内外側二重管構造となしている。58は高圧水供給流路である。
【００７１】
高圧水供給流路形成体50のノズル形成部53の下端には、ノズル部59を取付けており、同ノズル部59には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔60と、同掘削方向噴出孔60を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角θをなす掘削方向へ高圧水を噴出する四個の掘削逆方向噴出孔61,61,61,61 とを、高圧水供給流路58に連通させて形成している。63はワイヤ連結ブラケットであり、同ワイヤ連結ブラケット63に前記引上げ用ワイヤ52の先端を連結している。
【００７２】
また、圧縮空気供給流路形成体51のノズル形成部54には、圧縮空気供給流路57の下部より放射線方向へ圧縮空気を噴出する四個の放射線方向噴出孔62,62,62,62 を形成している。
【００７３】
高圧水供給用のホース55は、基端側を高圧水供給ホースリール42に巻回すると共に、基端を高圧水供給ホース11に連結し、また、圧縮空気供給用のホース56は、基端側を圧縮空気供給ホースリール46に巻回すると共に、基端を圧縮空気供給ホース12に連結し、また、引上げ用ワイヤ52は、基端側をウインチ47に巻回している。
【００７４】
64は、下部フレーム41に前後方向へスライド位置調節自在に取付けた下側ホースガイドローラ、65は、上部フレーム44に取付けた上側ホースガイドローラである。
【００７５】
このようにして、ノズル形成部53,54 を、例えば、第１縦長空間S1上に配置し、ノズル部59の各噴出孔60,61 より高圧水を噴出させると共に、放射線方向噴出孔62より圧縮空気を噴出させることにより、掘削方向噴出孔60より噴出される高圧水により土砂等が掘削されると共に、掘削逆方向噴出孔61,61,61,61 より噴出される高圧水によりノズル形成部53,54 が掘削方向への推進力を受けて推進し、しかも、掘削された土砂等は泥水状となって、放射線方向噴出孔62より噴出される圧縮空気により上方へ押上げられて、円滑かつ確実に第１縦長空間S1内が全面的にわたって掘削される。
【００７６】
この際、各リール42,46 とウインチ47の駆動は、制御盤48により同期させることにより、各ホース55,56 と引上げ用ワイヤ52を順次繰出して、各ホース55,56 から高圧水と圧縮空気の供給を継続的に行なうことができる。
【００７７】
従って、掘削深さが深い場合、例えば２０ｍ以上の掘削においても、各ホース55,56 の長さを充分に確保しておけば、継ぎ足し作業をすることなく、連続的に掘削作業を行なうことができる。
【００７８】
そして、掘削終了後は、ホース56を通して、圧縮空気供給流路57にモルタルを注入して、放射線方向噴出孔62よりモルタルを噴出させながら、各ホース55,56 と引上げ用ワイヤ52とを巻戻すことにより、第１縦長空間S1にモルタルを充填することができる。
【００７９】
しかも、掘削する縦長空間を変更する場合には、図５に示すように、下側ホースガイドローラ64をスライド位置調節することにより、吊込み部２の姿勢を変えることなく、掘削作業を開始することができる。
【００８０】
また、図５の一点鎖線で示すように、鋼管矢板Ｋに嵌合した位置決め体49を中心に、吊込み部２を１８０度方向転換させることにより、掘削する縦長空間の変更も行なえる。
【００８１】
このように、本実施例では、吊込み部２を一度設置しただけで、複数の縦孔空間の掘削作業を順次行なうことができるために、吊込み部２の設置作業時間を削減することができ、この点からも全体的な作業能率を向上させることができる。
【００８２】
また、吊込み部２に、複数の掘削部１を設けて、同時に複数の縦長空間の掘削作業を行なうこともできる。
【００８３】
図１０は、第３実施例としての掘削部１と吊込み部２とを示している。
【００８４】
まず、吊込み部２について説明すると、同吊込み部２は、基台40の下部フレーム41上に供給ホースリール70と手摺り体43とを設け、同リール70の直上方位置に上部フレーム44を支柱45を介して配置して、同上部フレーム44上にウインチ47を載設し、また、手摺り体43には上記リール70とウインチ47の駆動を制御する制御盤48を設けている。
【００８５】
そして、供給ホースリール70の直下方に位置する下部フレーム41の部分には、鋼管矢板Ｋ内に嵌合させて位置決めするための位置決め体49を垂設している。
【００８６】
掘削部１は、図１０及び図１１に示すように、供給流路形成体71と引上げ用ワイヤ52とを具備している。
【００８７】
そして、図１１〜図１４に示すように、供給流路形成体71は、先端部を形成する管状のノズル形成部72と、同ノズル形成部72に接続した供給部としての可撓性のホース73とから形成している。74は供給流路である。
【００８８】
供給流路形成体71のノズル形成部72の下端には、ノズル部75を取付けており、同ノズル部75には、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の俯角θ1 をなす四個の掘削方向噴出孔76,76,76,76 と、同掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角θ2 をなす四個の掘削逆方向噴出孔77,77,77,77 と掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、同掘削方向と直交する四個の周囲噴出孔78,78,78,78 とを供給流路74に連通させて形成している。
【００８９】
ホース73は、図１０に示すように、基端側を供給ホースリール70に巻回すると共に、基端を供給ホース79に連結し、同供給ホース79に圧送ポンプ10とコンプレッサ80とモルタル等の固化材を圧送する固化材圧送部81とをそれぞれ接続ホース82,83,84を介して並列的に接続し、各接続ホース82,83,84にはそれぞれ開閉弁85,86,87を取付けて、各開閉弁85,86,87のいずれか一つを選択的に開放することとにより、供給ホース79へ高圧水と圧縮空気と固化材の内のいずれか一つを供給可能としている。また、引上げ用ワイヤ52は、基端側をウインチ47に巻回している。
【００９０】
次に、掘削作業手順を具体的に説明する。
【００９１】
▲１▼ ノズル形成部74を、例えば、第１縦長空間S1上に配置し、ノズル部75の各噴出孔76,77,78より高圧水を噴出させることにより、掘削方向噴出孔76と周囲噴出孔78より噴出される高圧水により下方と周囲の土砂等が掘削されると共に、掘削逆方向噴出孔77より噴出される高圧水によりノズル形成部72が掘削方向への推進力を受けて推進し、円滑かつ確実に第１縦長空間S1内が全面的にわたって掘削される。
【００９２】
この際、供給ホースリール70とウインチ47の駆動は、制御盤48により同期させることにより、ホース73と引上げ用ワイヤ52を順次繰出して、ホース73から高圧水の供給を継続的に行なうことができる。
【００９３】
従って、掘削深さが深い場合、例えば２０ｍ以上の掘削においても、ホース73の長さを充分に確保しておけば、継ぎ足し作業をすることなく、連続的に掘削作業を行なうことができる。
【００９４】
▲２▼ ホース73を通して、供給流路74内に圧縮空気を供給して、各噴出孔76,77,78より圧縮空気を噴出させることにより、泥水状となった掘削土砂等を上方へ押上げて第１縦長空間S1内より排出する。
【００９５】
▲３▼ ノズル形成部72を第３縦長空間S3上に移動させて、掘削する縦長空間を変更する。
【００９６】
この場合、図１０に示すように、下側ホースガイドローラ64をスライド位置調節することにより、吊込み部２の姿勢を変えることなく、ノズル形成部72を移動させることができる。
【００９７】
▲４▼ 第３縦長空間S3について、上記▲１▼、▲２▼の作業を行なう。
【００９８】
この際、圧縮空気を第３縦長空間S3内に供給すると、同第３縦長空間S3内の掘削土砂等のみならず、第１・第２縦長空間S1、S2内の掘削土砂等も押上げられて排出される。
【００９９】
▲５▼ ホース73を通して、供給流路74内にモルタル等の固化材を注入して、各噴出孔76,77,78より固化材を噴出させながら、ホース73を引上げることにより、第１縦長空間S1に固化材を充填する。この際、第２縦長空間S2内にも固化材が流入する。
【０１００】
▲６▼ モルタル注入を停止させ、ホース73を第３縦長空間S3内に挿入し、最下方位置より固化材を噴出させながら、ホース73を引上げることにより、第３縦長空間S3さらには第２縦長空間S2内に固化材を充填する。
【０１０１】
このようにして、第１・第２・第３縦長空間S1，S2，S3について、掘削作業→掘削土砂等の移送作業→固化材の充填・固化作業を連続的に効率良く行なうことができる。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【０１０３】
（１）請求項１記載の本発明では、吊込み部は、基台の下部フレーム上に高圧水供給ホースリール設け、同高圧水供給ホースリールの直上方位置に上部フレームを介して圧縮空気供給ホースリール設ける一方、高圧水供給ホースリールの直下方に位置する下部フレームの部分には、位置決め体を垂設して、同位置決め体を鋼管矢板内に嵌合させて吊込み部を位置決めすることができると共に、同鋼管矢板に嵌合した位置決め体を中心に、吊込み部を１８０度方向転換させることができるようにしている。
【０１０４】
従って、鋼管矢板に嵌合して吊込み部を位置決めした位置決め体を中心に、吊込み部を１８０度方向転換させることにより、掘削する縦長空間の変更が行える。
【０１０５】
（２）請求項２記載の本発明では、下部フレームに下側ホースガイドローラをスライド位置調節自在に取付けて、同下側ホースガイドローラをスライド位置調節することにより、吊込み部の姿勢を変えることなく、ノズル形成部を移動させることができるようにしている。
【０１０６】
従って、掘削する縦長空間を変更する場合に、下側ホースガイドローラをスライド位置調節することにより、吊込み部の姿勢を変えることなく、ノズル形成部を移動させることができて、掘削作業を開始することができる。
【０１０７】
このように、吊込み部を一度設置しただけで、複数の縦孔空間の掘削作業を順次行なうことができるため、吊込み部の設置作業時間を削減することができ、全体的な作業能率を向上させることができる。
【０１０８】
（３）請求項３記載の本発明では、高圧水供給流路形成体のノズル形成部には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成している。
【０１０９】
従って、掘削逆方向噴出孔より噴出される高圧水により掘削方向への推進力が得られて、この点からも掘削作業能力を向上させることができる。
【０１１０】
しかも、別途に、高圧水・圧縮空気供給流路形成体を高い位置まで引上げるための作業機や掘削方向へ押圧するための作業機を必要とせず、その結果、作業条件等の制約を少なくすることができて、作業コストの低減化も図れる。
【０１１１】
（４）請求項４記載の本発明では、圧縮空気供給流路形成体のノズル形成部に、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を噴出する放射線方向噴出孔を形成している。
【０１１２】
従って、圧縮空気による掘削された泥水状の土砂等の移送効果（エアリフト効果）を高めることができて、この点からも掘削作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る掘削装置の説明図。
【図２】掘削作業状態を示す平面説明図。
【図３】第２実施例としての掘削部の側面説明図。
【図４】図３のI-I 線断面図。
【図５】第２実施例としての吊込み部と掘削部の側面説明図。
【図６】掘削部の断面側面説明図。
【図７】図６のII-II 線断面図。
【図８】図６のIII- III線断面図。
【図９】図６のIV-IV 線断面図。
【図１０】第３実施例としての吊込み部と掘削部の側面説明図。
【図１１】掘削部の断面側面説明図。
【図１２】図１１のV-V 線断面図。
【図１３】図１１のVI-VI 線断面図。
【図１４】図１１のVII 矢視線図。
【符号の説明】
Ａ 掘削装置
１ 掘削部
２ 吊込み部
３ 高圧水供給部
４ 圧縮空気供給部
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば基礎構築作業を行なう際には、多数の鋼管矢板を地中に隣接させて建込んで、地中に壁体を形成するようにしており、図２に示すように、各鋼管矢板Ｋには、平面視略Ｃ字状で、かつ、鋼管矢板Ｋに沿って上下方向に伸延する連結体Ｊを連設して、隣接する鋼管矢板Ｋ，Ｋにそれぞれ連設した連結体Ｊ，Ｊ同士を係合させて連結している。
【０００３】
そして、鋼管矢板Ｋ内と連結体Ｊ内とをボーリングマシンにより掘削して、その後、鋼管矢板Ｋ内と連結体Ｊ内とにそれぞれモルタルを注入するようにしている。
【０００４】
この際、連結体Ｊ内の縦長空間は、隣接する連結体Ｊ，Ｊ同士が係合しているために、縦割り状に二分割された状態となっており、各縦長空間の掘削断面積が小さいためにボーリングロッドにより掘削しなければならず、必要な掘削深さが得られない場合には、適宜ボーリングロッドを継ぎ足しながら掘削している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の場合、ボーリングロッドによる掘削作業が終了した後に、モルタルの注入作業を開始するが、この際、継ぎ足して長尺となしたボーリングロッドは、一挙に引上げることができず、継ぎ足し部分まで引上げては上側のボーリングロッドを取外し、続いて、次の継ぎ足し部分まで引上げては上側のボーリングロッドを取外すという作業を繰返さなければならないという繁雑さがあると共に、ボーリングロッドを完全に引上げた後に、モルタル注入ホースを掘削した縦長空間内に挿入して、その後に、同モルタル注入ホースを通してモルタルを注入しなければならないという手間を要していた。
【０００６】
また、ボーリングロッドは、掘削スピードが遅いという掘削作業能率上の不具合もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、掘削部と、同掘削部を吊込む吊込み部と、同吊込み部に吊込まれた掘削部に高圧水を供給する高圧水供給部と、同高圧水供給部と並列的に掘削部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給部とを装備した掘削装置において、
掘削部は、高圧水供給流路の下端開口部より高圧水を噴出させて地中を掘削する高圧水供給流路形成体と、圧縮空気供給流路の下端開口部より圧縮空気を噴出させて掘削された土砂等を上方へ押上げる圧縮空気供給流路形成体とを具備し、
高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ先端部を形成するノズル形成部と、同ノズル形成部に接続した可撓性ホース状の供給部とから形成した掘削装置であって、吊込み部は、基台の下部フレーム上に高圧水供給ホースリール設け、同高圧水供給ホースリールの直上方位置に上部フレームを介して圧縮空気供給ホースリール設ける一方、高圧水供給ホースリールの直下方に位置する下部フレームの部分には、位置決め体を垂設して、同位置決め体を鋼管矢板内に嵌合させて吊込み部を位置決めすることができると共に、同鋼管矢板に嵌合した位置決め体を中心に、吊込み部を１８０度方向転換させることができるようにしたことを特徴とする掘削装置を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、次の構成にも特徴を有する。
【０００９】
（１）下部フレームに下側ホースガイドローラをスライド位置調節自在に取付けて、同下側ホースガイドローラをスライド位置調節することにより、吊込み部の姿勢を変えることなく、ノズル形成部を移動させることができるようにしたこと。
【００１０】
（２）高圧水供給流路形成体のノズル形成部には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成したこと。
【００１１】
（３）圧縮空気供給流路形成体のノズル形成部には、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を噴出する放射線方向噴出孔を形成したこと。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
すなわち、本発明に係る掘削装置は、高圧水供給流路の下端開口部より高圧水を噴出させて地中を掘削する高圧水供給流路形成体と、圧縮空気供給流路の下端開口部より圧縮空気を噴出させて掘削された土砂等を上方へ押上げる圧縮空気供給流路形成体とを具備している。
【００１９】
このようにして、高圧水と圧縮空気とを協働させて効率良く掘削作業を行なうことができて、掘削作業能率を向上させることができる。
【００２０】
しかも、掘削作業が終了した後は、圧縮空気供給流路を通してモルタルを注入しながら、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体とを引上げることにより、モルタル注入作業を行なうことができて、モルタル注入作業能率を向上させることができる。
【００２１】
従って、掘削作業とモルタル注入作業を連続的に、かつ、円滑に行なうことができて、全体的な作業能率を向上させることができ、作業コストを低減させることができる。
【００２２】
また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状に形成して並設している。
【００２３】
このようにして、掘削部分の断面積が小さい個所においても、上記のように効率良く掘削作業とモルタル注入作業を連続的に、かつ、円滑に行なうことができる。
【００２４】
また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状に形成すると共に、高圧水供給流路形成体の外周に圧縮空気供給流路形成体を配管して、同圧縮空気供給流路形成体の内周面と高圧水供給流路形成体の外周面との間に圧縮空気供給流路が形成される内外側二重管構造とすることもできる。
【００２５】
このようにして、上記の効果に加えて、掘削された泥水状の土砂等を、圧縮空気により圧縮空気供給流路形成体の外周面に沿わせて上方へ効率良く移送（エアリフト）させることができて、掘削作業能率をより向上させることができる。
【００２６】
また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ先端部を形成するノズル形成部と、同ノズル形成部に接続した可撓性ホース状の供給部とから形成することもできる。
【００２７】
このようにして、掘削深さが深い場合（例えば、２０ｍ以上）にも、供給部を長尺に形成しておくことにより、継ぎ足すことなく、連続的に掘削作業及びモルタル注入作業を行なうことができて、掘削作業能率をより一層向上させることができる。
【００２８】
この際、供給部は、可撓性ホース状に形成しているために、例えば、リールにコンパクトに巻取り収納することも、また、同リールより順次引出して効率良く掘削作業とモルタル注入作業を行なうことができる。
【００２９】
しかも、この場合には、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体とを高い位置まで引上げる大型作業機を必要とせず、その結果、作業条件等の制約を少なくすることができて、作業コストの低減も図れる。
【００３０】
そして、高圧水供給流路形成体のノズル形成部には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成している。
【００３１】
このようにして、掘削逆方向噴出孔より噴出される高圧水により掘削方向への推進力が得られて、この点からも掘削作業能力を向上させることができる。
【００３２】
しかも、別途に、高圧水・圧縮空気供給流路形成体を高い位置まで引上げるための作業機や掘削方向へ押圧するための作業機を必要とせず、その結果、作業条件等の制約を少なくすることができて、作業コストの低減化も図れる。
【００３３】
また、圧縮空気供給流路形成体のノズル形成部には、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を噴出する放射線方向噴出孔を形成している。
【００３４】
このようにして、圧縮空気による掘削された泥水状の土砂等の移送効果（エアリフト効果）を高めることができて、この点からも掘削作業能率を向上させることができる。
【００３５】
また、本発明に係る掘削装置は、先端部にノズル形成部を形成した供給流路形成体内に、高圧水と圧縮空気のどちらか一つを選択的に供給して、ノズル成形部より噴出可能とすると共に、ノズル形成部には、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削方向噴出孔と、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向噴出孔とを形成している。
【００３６】
このようにして、供給流路形成体内に高圧水を供給して、ノズル形成部の掘削方向噴出孔より高圧水を噴出させることにより、掘削作業を行なうことができる。
【００３７】
この際、ノズル形成部の掘削逆方向に噴出孔からも高圧水が噴出されて、ノズル形成部を掘削方向へ推進させることができて、掘削作業能率を向上させることができる。
【００３８】
そして、所定の深さの掘削が終了した後に、供給流路形成体内に圧縮空気を供給して、ノズル形成部の掘削方向噴出孔と掘削逆方向噴出孔より圧縮空気を噴出させることにより、掘削された泥水状の土砂等を上方へ移送（エアリフト）させて排出することができる。
【００３９】
ここで、一つの供給流路形成体内に高圧水と圧縮空気とを選択的に供給するようにしているために、同供給流路形成体を狭い空間内にも挿入することができて、掘削作業における適用範囲を拡大させることができる。
【００４０】
また、供給流路形成体内に、高圧水と圧縮空気と固化材の内のいずれか一つを選択的に供給して、ノズル形成部より噴出可能とすることもできる。
【００４１】
このようにして、前記した圧縮空気による掘削土砂等の移送・排出後に、供給流路形成体内に固化材を供給して、ノズル形成部の掘削方向噴出孔と掘削逆方向噴出孔より固化材を噴出させて、掘削孔内に固化材を充填・固化させて、止水効果を確保することができる。
【００４２】
従って、上記した掘削作業→掘削土砂等の移送作業→固化材の充填・固化作業を連続的に効率良く行なうことができる。
【００４３】
また、ノズル形成部には、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、同掘削方向と略直交する周囲噴出孔を形成することもできる。
【００４４】
このようにして、周囲噴出孔からも高圧水や圧縮空気や固化材を噴出させることができて、前記した掘削作業→掘削土砂等の移送作業→固化材の充填・固化作業をより一層効率良く行なうことができる。
【００４５】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【００４６】
図１に示すＡは、本発明に係る掘削装置であり、同掘削装置Ａは、掘削部１と、同掘削部１を吊込む吊込み部２と、同吊込み部２に吊込まれた掘削部１に高圧水を供給する高圧水供給部３と、同高圧水供給部３と並列的に掘削部１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給部４とから構成している。
【００４７】
そして、吊込み部２には、掘削部１の上端部に連結して、同掘削部１に振動を加える振動・連結体５と、同振動・連結体５を制御する制御ユニット６と、の同制御ユニット６及び振動・連結体５に電気を供給する発電機７とを設けている。
【００４８】
また、高圧水供給部３には、水中ポンプ８と水槽９と圧送ポンプ10とを設け、同圧送ポンプ10に掘削部１を高圧水供給ホース11を介して連結している。
【００４９】
圧縮空気供給部４は、コンプレッサ（図示せず）を内蔵し、同コンプレッサに掘削部１を圧縮空気供給ホース12を介して連結している。
【００５０】
掘削部１は、前記振動・連結体５に着脱自在に連結する連結板20に、上下方向に伸延する高圧水供給流路形成体としての高圧水供給パイプ27と、上下方向に伸延する圧縮空気供給流路形成体としての圧縮空気供給パイプ28の各上端部を固定し、各パイプ27,28 の上端にそれぞれホース連結体23,24 を設け、各ホース連結体23,24 に前記高圧水供給ホース11と圧縮空気供給ホース12を着脱自在に連結している。
【００５１】
そして、高圧水供給パイプ27の最下端に高圧水噴出ノズル29を取付けている。
【００５２】
また、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供給パイプ28とは並設して、同圧縮空気供給パイプ28の下端開口部30よりも、高圧水供給パイプ27の下端に取付けた高圧水噴出ノズル29の方を下方に位置させている。
【００５３】
このようにして、水中ポンプ８→水槽９→圧送ポンプ10→高圧水供給ホース11→高圧水供給パイプ27→高圧水噴出ノズル29より高圧水ｗを噴出させることができる。
【００５４】
また、コンプレッサ→圧縮空気供給ホース12→圧縮空気用連結パイプ22→圧縮空気供給パイプ28→下端開口部30より圧縮空気ａを噴出させることができる。
【００５５】
本実施例では、上記のように構成した掘削装置Ａにより、図１及び図２に示す鋼管矢板Ｋの連結体Ｊ内の土砂等を掘削すると共に、同連結体Ｊ内にモルタルを充填することができるようにしている。
【００５６】
すなわち、図２に示すように、相互に連結した状態で地中に埋設された連結体Ｊ，Ｊ内には、第１・第２・第３縦長空間S1,S2,S3が形成されると共に、各縦長空間S1,S2,S3内に土砂等が充填されているが、まず、第１縦長空間S1内の土砂等を掘削する際には、同第１縦長空間S1上に掘削部１を吊込み、同掘削部１の高圧水供給パイプ27の最下端に取付けた高圧水噴出ノズル29より高圧水ｗを噴出させると共に、圧縮空気供給パイプ28の下端開口部30より圧縮空気ａを噴出させながら、振動・連結体５により両パイプ27,28 に振動を加えながら下降させる。
【００５７】
このようにして、高圧水噴出ノズル29より噴出される高圧水ｗにより第１縦長空間S1内の土砂等を掘削すると共に、掘削された泥水状の土砂等を圧縮空気ａにより上方へ押上げて効率良く掘削することができる。
【００５８】
この際、第１縦長空間S1内の土砂等は、圧縮空気ａによって連結体Ｊの周面に沿って全て上方へ押上げられて外部へ排出されることになり、同第１縦長空間S1内は全断面にわたって掘削されることになる。
【００５９】
そして、圧縮空気供給ホース12に代えて圧縮空気供給パイプ28にモルタル注入ホース（図示せず）を連結して、同モルタル注入ホースよりモルタルを圧縮空気供給パイプ28→下端開口部30→第１縦長空間S1内に注入しながら、掘削部１を徐々に引上げて、第１縦長空間S1内にモルタルを充填する。
【００６０】
続いて、第２縦長空間S2と第３縦長空間S3についても同様に掘削作業とモルタル注入作業を行なう。
【００６１】
なお、かかる掘削作業とモルタル注入作業は、掘削部１の数を増大させることにより、第１・第２・第３縦長空間S1,S2,S3について同時に平行して行なうこともできる。
【００６２】
そして、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供給パイプ28の長さは、各縦長空間S1,S2,S3の深さによって適宜設定することができ、また、各パイプ27,28 を継ぎ足し可能とすることにより、所望の深さまで掘削作業とモルタル注入作業とを効率良く行なうことができる。
【００６３】
また、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供給パイプ28の外径は、第１・第２・第３縦長空間S1,S2,S3の断面積と掘削効率に応じて適宜設定することができる。
【００６４】
図３及び図４は、第２実施例としての掘削部１を示しており、同掘削部１は、高圧水供給パイプ27の外周に圧縮空気供給パイプ28を配管して、同圧縮空気供給パイプ28の内周面と高圧水供給パイプ27の外周面との間に空気供給流路31が形成される内外側二重管構造となしている。32は高圧水供給流路、33はスペーサ、34,35 はパイプ連結ブラケット、36は吊下げワイヤである。
【００６５】
このようにして、高圧水供給パイプ27の下端に取付けた高圧水噴出ノズル29より高圧水を噴出させて土砂等を掘削すると共に、圧縮空気供給パイプ28の下端開口部30より圧縮空気を噴出させて、掘削された泥水状の土砂等を、圧縮空気供給パイプ28の外周面と連結体Ｊの周面とに沿わせて円滑に上方へ押上げて、効率良く掘削作業が行なえるようにしている。
【００６６】
図５は、第２実施例としての掘削部１と吊込み部２とを示している。
【００６７】
まず、吊込み部２について説明すると、同吊込み部２は、基台40の下部フレーム41上に高圧水供給ホースリール42と手摺り体43とを設け、同リール42の直上方位置に上部フレーム44を支柱45を介して配置して、同上部フレーム44上に圧縮空気供給ホースリール46とウインチ47とを載設し、また、手摺り体43には上記リール42,46 とウインチ47の駆動を制御する制御盤48を設けている。
【００６８】
そして、高圧水供給ホースリール42の直下方に位置する下部フレーム41の部分には、鋼管矢板Ｋ内に嵌合させて位置決めするための位置決め体49を垂設している。
【００６９】
掘削部１は、図５及び図６に示すように、高圧水供給流路形成体50と圧縮空気供給流路形成体51と引上げ用ワイヤ52とを具備している。
【００７０】
そして、図６〜図９に示すように、両形成体50,51 は、先端部を形成する管状のノズル形成部53,54 と、各ノズル形成部53,54 に接続した供給部としての可撓性のホース55,56 とから形成しており、高圧水を供給するノズル形成部53の外周に圧縮空気を供給するノズル形成部54を配管して、両ノズル形成部53,54 の周面間圧縮空気供給流路57が形成される内外側二重管構造となしている。58は高圧水供給流路である。
【００７１】
高圧水供給流路形成体50のノズル形成部53の下端には、ノズル部59を取付けており、同ノズル部59には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔60と、同掘削方向噴出孔60を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角θをなす掘削方向へ高圧水を噴出する四個の掘削逆方向噴出孔61,61,61,61 とを、高圧水供給流路58に連通させて形成している。63はワイヤ連結ブラケットであり、同ワイヤ連結ブラケット63に前記引上げ用ワイヤ52の先端を連結している。
【００７２】
また、圧縮空気供給流路形成体51のノズル形成部54には、圧縮空気供給流路57の下部より放射線方向へ圧縮空気を噴出する四個の放射線方向噴出孔62,62,62,62 を形成している。
【００７３】
高圧水供給用のホース55は、基端側を高圧水供給ホースリール42に巻回すると共に、基端を高圧水供給ホース11に連結し、また、圧縮空気供給用のホース56は、基端側を圧縮空気供給ホースリール46に巻回すると共に、基端を圧縮空気供給ホース12に連結し、また、引上げ用ワイヤ52は、基端側をウインチ47に巻回している。
【００７４】
64は、下部フレーム41に前後方向へスライド位置調節自在に取付けた下側ホースガイドローラ、65は、上部フレーム44に取付けた上側ホースガイドローラである。
【００７５】
このようにして、ノズル形成部53,54 を、例えば、第１縦長空間S1上に配置し、ノズル部59の各噴出孔60,61 より高圧水を噴出させると共に、放射線方向噴出孔62より圧縮空気を噴出させることにより、掘削方向噴出孔60より噴出される高圧水により土砂等が掘削されると共に、掘削逆方向噴出孔61,61,61,61 より噴出される高圧水によりノズル形成部53,54 が掘削方向への推進力を受けて推進し、しかも、掘削された土砂等は泥水状となって、放射線方向噴出孔62より噴出される圧縮空気により上方へ押上げられて、円滑かつ確実に第１縦長空間S1内が全面的にわたって掘削される。
【００７６】
この際、各リール42,46 とウインチ47の駆動は、制御盤48により同期させることにより、各ホース55,56 と引上げ用ワイヤ52を順次繰出して、各ホース55,56 から高圧水と圧縮空気の供給を継続的に行なうことができる。
【００７７】
従って、掘削深さが深い場合、例えば２０ｍ以上の掘削においても、各ホース55,56 の長さを充分に確保しておけば、継ぎ足し作業をすることなく、連続的に掘削作業を行なうことができる。
【００７８】
そして、掘削終了後は、ホース56を通して、圧縮空気供給流路57にモルタルを注入して、放射線方向噴出孔62よりモルタルを噴出させながら、各ホース55,56 と引上げ用ワイヤ52とを巻戻すことにより、第１縦長空間S1にモルタルを充填することができる。
【００７９】
しかも、掘削する縦長空間を変更する場合には、図５に示すように、下側ホースガイドローラ64をスライド位置調節することにより、吊込み部２の姿勢を変えることなく、掘削作業を開始することができる。
【００８０】
また、図５の一点鎖線で示すように、鋼管矢板Ｋに嵌合した位置決め体49を中心に、吊込み部２を１８０度方向転換させることにより、掘削する縦長空間の変更も行なえる。
【００８１】
このように、本実施例では、吊込み部２を一度設置しただけで、複数の縦孔空間の掘削作業を順次行なうことができるために、吊込み部２の設置作業時間を削減することができ、この点からも全体的な作業能率を向上させることができる。
【００８２】
また、吊込み部２に、複数の掘削部１を設けて、同時に複数の縦長空間の掘削作業を行なうこともできる。
【００８３】
図１０は、第３実施例としての掘削部１と吊込み部２とを示している。
【００８４】
まず、吊込み部２について説明すると、同吊込み部２は、基台40の下部フレーム41上に供給ホースリール70と手摺り体43とを設け、同リール70の直上方位置に上部フレーム44を支柱45を介して配置して、同上部フレーム44上にウインチ47を載設し、また、手摺り体43には上記リール70とウインチ47の駆動を制御する制御盤48を設けている。
【００８５】
そして、供給ホースリール70の直下方に位置する下部フレーム41の部分には、鋼管矢板Ｋ内に嵌合させて位置決めするための位置決め体49を垂設している。
【００８６】
掘削部１は、図１０及び図１１に示すように、供給流路形成体71と引上げ用ワイヤ52とを具備している。
【００８７】
そして、図１１〜図１４に示すように、供給流路形成体71は、先端部を形成する管状のノズル形成部72と、同ノズル形成部72に接続した供給部としての可撓性のホース73とから形成している。74は供給流路である。
【００８８】
供給流路形成体71のノズル形成部72の下端には、ノズル部75を取付けており、同ノズル部75には、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の俯角θ1 をなす四個の掘削方向噴出孔76,76,76,76 と、同掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角θ2 をなす四個の掘削逆方向噴出孔77,77,77,77 と掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、同掘削方向と直交する四個の周囲噴出孔78,78,78,78 とを供給流路74に連通させて形成している。
【００８９】
ホース73は、図１０に示すように、基端側を供給ホースリール70に巻回すると共に、基端を供給ホース79に連結し、同供給ホース79に圧送ポンプ10とコンプレッサ80とモルタル等の固化材を圧送する固化材圧送部81とをそれぞれ接続ホース82,83,84を介して並列的に接続し、各接続ホース82,83,84にはそれぞれ開閉弁85,86,87を取付けて、各開閉弁85,86,87のいずれか一つを選択的に開放することとにより、供給ホース79へ高圧水と圧縮空気と固化材の内のいずれか一つを供給可能としている。また、引上げ用ワイヤ52は、基端側をウインチ47に巻回している。
【００９０】
次に、掘削作業手順を具体的に説明する。
【００９１】
▲１▼ ノズル形成部74を、例えば、第１縦長空間S1上に配置し、ノズル部75の各噴出孔76,77,78より高圧水を噴出させることにより、掘削方向噴出孔76と周囲噴出孔78より噴出される高圧水により下方と周囲の土砂等が掘削されると共に、掘削逆方向噴出孔77より噴出される高圧水によりノズル形成部72が掘削方向への推進力を受けて推進し、円滑かつ確実に第１縦長空間S1内が全面的にわたって掘削される。
【００９２】
この際、供給ホースリール70とウインチ47の駆動は、制御盤48により同期させることにより、ホース73と引上げ用ワイヤ52を順次繰出して、ホース73から高圧水の供給を継続的に行なうことができる。
【００９３】
従って、掘削深さが深い場合、例えば２０ｍ以上の掘削においても、ホース73の長さを充分に確保しておけば、継ぎ足し作業をすることなく、連続的に掘削作業を行なうことができる。
【００９４】
▲２▼ ホース73を通して、供給流路74内に圧縮空気を供給して、各噴出孔76,77,78より圧縮空気を噴出させることにより、泥水状となった掘削土砂等を上方へ押上げて第１縦長空間S1内より排出する。
【００９５】
▲３▼ ノズル形成部72を第３縦長空間S3上に移動させて、掘削する縦長空間を変更する。
【００９６】
この場合、図１０に示すように、下側ホースガイドローラ64をスライド位置調節することにより、吊込み部２の姿勢を変えることなく、ノズル形成部72を移動させることができる。
【００９７】
▲４▼ 第３縦長空間S3について、上記▲１▼、▲２▼の作業を行なう。
【００９８】
この際、圧縮空気を第３縦長空間S3内に供給すると、同第３縦長空間S3内の掘削土砂等のみならず、第１・第２縦長空間S1、S2内の掘削土砂等も押上げられて排出される。
【００９９】
▲５▼ ホース73を通して、供給流路74内にモルタル等の固化材を注入して、各噴出孔76,77,78より固化材を噴出させながら、ホース73を引上げることにより、第１縦長空間S1に固化材を充填する。この際、第２縦長空間S2内にも固化材が流入する。
【０１００】
▲６▼ モルタル注入を停止させ、ホース73を第３縦長空間S3内に挿入し、最下方位置より固化材を噴出させながら、ホース73を引上げることにより、第３縦長空間S3さらには第２縦長空間S2内に固化材を充填する。
【０１０１】
このようにして、第１・第２・第３縦長空間S1，S2，S3について、掘削作業→掘削土砂等の移送作業→固化材の充填・固化作業を連続的に効率良く行なうことができる。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【０１０３】
（１）請求項１記載の本発明では、吊込み部は、基台の下部フレーム上に高圧水供給ホースリール設け、同高圧水供給ホースリールの直上方位置に上部フレームを介して圧縮空気供給ホースリール設ける一方、高圧水供給ホースリールの直下方に位置する下部フレームの部分には、位置決め体を垂設して、同位置決め体を鋼管矢板内に嵌合させて吊込み部を位置決めすることができると共に、同鋼管矢板に嵌合した位置決め体を中心に、吊込み部を１８０度方向転換させることができるようにしている。
【０１０４】
従って、鋼管矢板に嵌合して吊込み部を位置決めした位置決め体を中心に、吊込み部を１８０度方向転換させることにより、掘削する縦長空間の変更が行える。
【０１０５】
（２）請求項２記載の本発明では、下部フレームに下側ホースガイドローラをスライド位置調節自在に取付けて、同下側ホースガイドローラをスライド位置調節することにより、吊込み部の姿勢を変えることなく、ノズル形成部を移動させることができるようにしている。
【０１０６】
従って、掘削する縦長空間を変更する場合に、下側ホースガイドローラをスライド位置調節することにより、吊込み部の姿勢を変えることなく、ノズル形成部を移動させることができて、掘削作業を開始することができる。
【０１０７】
このように、吊込み部を一度設置しただけで、複数の縦孔空間の掘削作業を順次行なうことができるため、吊込み部の設置作業時間を削減することができ、全体的な作業能率を向上させることができる。
【０１０８】
（３）請求項３記載の本発明では、高圧水供給流路形成体のノズル形成部には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成している。
【０１０９】
従って、掘削逆方向噴出孔より噴出される高圧水により掘削方向への推進力が得られて、この点からも掘削作業能力を向上させることができる。
【０１１０】
しかも、別途に、高圧水・圧縮空気供給流路形成体を高い位置まで引上げるための作業機や掘削方向へ押圧するための作業機を必要とせず、その結果、作業条件等の制約を少なくすることができて、作業コストの低減化も図れる。
【０１１１】
（４）請求項４記載の本発明では、圧縮空気供給流路形成体のノズル形成部に、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を噴出する放射線方向噴出孔を形成している。
【０１１２】
従って、圧縮空気による掘削された泥水状の土砂等の移送効果（エアリフト効果）を高めることができて、この点からも掘削作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る掘削装置の説明図。
【図２】掘削作業状態を示す平面説明図。
【図３】第２実施例としての掘削部の側面説明図。
【図４】図３のI-I 線断面図。
【図５】第２実施例としての吊込み部と掘削部の側面説明図。
【図６】掘削部の断面側面説明図。
【図７】図６のII-II 線断面図。
【図８】図６のIII- III線断面図。
【図９】図６のIV-IV 線断面図。
【図１０】第３実施例としての吊込み部と掘削部の側面説明図。
【図１１】掘削部の断面側面説明図。
【図１２】図１１のV-V 線断面図。
【図１３】図１１のVI-VI 線断面図。
【図１４】図１１のVII 矢視線図。
【符号の説明】
Ａ 掘削装置
１ 掘削部
２ 吊込み部
３ 高圧水供給部
４ 圧縮空気供給部
Claims (4)
- 掘削部と、同掘削部を吊込む吊込み部と、同吊込み部に吊込まれた掘削部に高圧水を供給する高圧水供給部と、同高圧水供給部と並列的に掘削部に圧縮空気を供給する圧縮空気供給部とを装備した掘削装置において、
掘削部は、高圧水供給流路の下端開口部より高圧水を噴出させて地中を掘削する高圧水供給流路形成体と、圧縮空気供給流路の下端開口部より圧縮空気を噴出させて掘削された土砂等を上方へ押上げる圧縮空気供給流路形成体とを具備し、
高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ先端部を形成するノズル形成部と、同ノズル形成部に接続した可撓性ホース状の供給部とから形成した掘削装置であって、
吊込み部は、基台の下部フレーム上に高圧水供給ホースリール設け、同高圧水供給ホースリールの直上方位置に上部フレームを介して圧縮空気供給ホースリール設ける一方、
高圧水供給ホースリールの直下方に位置する下部フレームの部分には、位置決め体を垂設して、同位置決め体を鋼管矢板内に嵌合させて吊込み部を位置決めすることができると共に、同鋼管矢板に嵌合した位置決め体を中心に、吊込み部を１８０度方向転換させることができるようにしたことを特徴とする掘削装置。 - 下部フレームに下側ホースガイドローラをスライド位置調節自在に取付けて、同下側ホースガイドローラをスライド位置調節することにより、吊込み部の姿勢を変えることなく、ノズル形成部を移動させることができるようにしたことを特徴とする請求項１記載の掘削装置。
- 高圧水供給流路形成体のノズル形成部には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の掘削装置。
- 圧縮空気供給流路形成体のノズル形成部には、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を噴出する放射線方向噴出孔を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の掘削装置。
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