JP6143360B2 - バケットエレベータによる立坑掘削土排出装置及び立坑掘削土排出方法 - Google Patents

Description

本発明は、立坑掘削時等の掘削土等を地下から地上に搬送するためのバケットエレベータに関し、特に立坑掘削時に沈下して行く掘削面に合わせて漸次下降可能なバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置及びその排出方法に関するものである。

従来、立坑掘削に際して発生する掘削土を排出する装置としては、地上の機枠に水平方向に走行可能な台車を設け、上記台車に設けられたチェーンホイールに複数のバケットが設けられた無端チェンを巻回し、当該チェンを立坑内に垂下してチェン下端を立坑の地底近傍に位置させ、立坑掘削土を当該チェンのバケットにて地上に搬出し、立坑の掘削による地底の深下に伴って、上記台車を立坑側に水平移動させ、チェンの下端を降下させて上記深下した上記地底に適合させる装置が提案されている（特許文献１）。

立坑の開口上方の地上にクレーン等の吊下げ装置を固設し、当該クレーン先端から立坑内に、下端に掘削土排出用の単一のバケットを取り付けたロープを垂下し、立坑掘削土を当該バケットにて地上に搬出し、立坑の掘削によって地底の深下に伴って、当該ロープを下降させて行く装置が提案されている（特許文献２）。

また、掘削面の沈下に従ってバケットエレベータのヘッドケーシングとテールケーシングの間にバケットを収納した中間ケーシングを接続していくことにより、ケーシングを下方に延長し、これにより大深度の立坑の掘削土の排出を可能とした装置が提案されている（特許文献３）。

特開昭５６−５６４０６号公報 特開平８−３１９７９０号公報 特開２０１２−１６７５３３号公報

ところで、上記特許文献１の装置では、バケットエレベータの最下到達点が走行台車の水平移動距離に依存するため、大深度の立坑には対応し難いという課題がある。また、水平移動レールを設ける必要性から地上において水平移動レールを含む機枠の多大な設置スペースが必要とされるという課題もある。

上記特許文献２の装置では、単一のバケットにて掘削土を排出するものであるため、掘削土の排出能力が低く、例えば立坑完成後、立坑地底から水平方向への地下空間（トンネル）施工に伴って発生する大量の掘削土の排出には適用できないとの課題がある。

上記特許文献３の装置は、大深度の立坑の掘削土排出に対応し得るものであるが、中間ケーシングとテールケーシングの各々を吊り下げ支持する必要があるので、装置構成及び接続手順が複雑であり、より簡易な装置及び手順が望まれている。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、シリンダー等の伸縮駆動手段を用いることで立坑の掘削途中における掘削土を非常に効率的に排出することができるバケットエレベータによる掘削土排出装置及びこの排出装置を用いた掘削土排出方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は、
第１に、地上の機枠に固定されるヘッドケーシングと、該ヘッドケーシングに接続され下端部が立坑内に位置するテールケーシングとを具備し、これらケーシング内に循環チェンにより循環する複数のバケットを設け、上記テールケーシング内に投入される掘削土を上記バケットにて上記ヘッドケーシングまで搬送して上記掘削土を排出するものであって、バケットが取り付けられた接続用チェンを具備する上下開口の中間ケーシングを複数個設け、上記立坑の掘削面の沈下が所定深さに達すると、上記ヘッドケーシングと上記テールケーシングとを分離して上記テールケーシングを上記掘削面の沈下に対応した距離だけ降下し、上記テールケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に上記中間ケーシングを接続し、接続した上記中間ケーシング内の上記接続用チェンを上記循環チェンに接続して上記中間ケーシング内の上記バケットがケーシング内を循環し得るように構成し、接続した上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に、掘削面の沈下に対応して新たな上記中間ケーシングを順次接続していくことで、上記テールケーシングを漸次降下させて立坑掘削に伴う掘削土を排出し得るように構成したバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置において、上記機枠に垂直方向に伸縮する伸縮駆動手段を設け、該伸縮駆動手段の下端部から垂直下方に向けて上記中間ケーシングを搬入可能な距離を伸長し得る伸縮ロッドを設け、上記各中間ケーシングに上記伸縮駆動手段の上記伸縮ロッドの先端部を着脱自在に接続し得る接続部を設け、上記テールケーシングの掘削面の沈下に伴う下降動作は、上記テールケーシングが接続された上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとが分離され、かつ上記伸縮ロッドの先端部が上記中間ケーシングの上記接続部に接続された状態で当該伸縮ロッドの垂直下方への上記距離の伸長により行うものであり、上記中間ケーシングの下降により上記ヘッドケーシングと上記中間ケーシングとの間に形成された空間において新たな上記中間ケーシングの接続が終了した後に、上記伸縮ロッドの先端部を下降した上記中間ケーシングの上記接続部から離脱して、当該伸縮ロッドを縮小した状態において、該伸縮ロッドの先端部を新たに接続した上記中間ケーシングの上記接続部に接続し得るように構成したものであることを特徴とするバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置により構成される。

第２に、上記ヘッドケーシングと上記テールケーシングとの間に上記中間ケーシングが予め接続されており、上記立坑の掘削面の沈下が所定深さに達すると、上記ヘッドケーシングと上記中間ケーシングとを分離して上記中間ケーシングの接続された上記テールケーシングを上記掘削面の沈下に対応した距離だけ上記伸縮駆動手段を以って降下し、上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に新たな上記中間ケーシングを接続し、接続した上記中間ケーシング内の上記接続用チェンを上記循環チェンに接続して新たに接続した上記中間ケーシング内の上記バケットがケーシング内を循環し得るように構成したものであることを特徴とする上記第１記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置により構成される。

第３に、上記機枠に設けられた上記伸縮駆動手段は、上記テールケーシング又は上記中間ケーシングの左右側面に各々対応して一対に設けられており、上記接続部は、上記一対の伸縮駆動手段の各伸縮ロッドに対応して上記テールケーシング及び／又は上記中間ケーシングの左右側面に設けられているものである上記第１又は２記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置により構成される。

第４に、左右の上記接続部は、上記テールケーシング及び／又は上記中間ケーシングの左右側面の幅方向の中心位置を通る左右方向の同一直線上に設けられているものである上記第３に記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置により構成される。

第５に、上記掘削面の沈下に伴う上記テールケーシングの下降距離は、上記伸縮駆動手段の伸縮ロッドの伸長距離に対応するように構成したものである上記第１〜４の何れかに記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置により構成される。

第６に、地上の機枠に固定されるヘッドケーシングと、該ヘッドケーシングに接続され下端部が立坑内に位置するテールケーシングとを具備し、これらケーシング内に循環チェンにより循環する複数のバケットを設け、上記テールケーシング内に投入される掘削土を上記バケットにて上記ヘッドケーシングまで搬送して上記掘削土を排出する方法であって、バケットが取り付けられた接続用チェンを具備する上下開口の中間ケーシングを複数個設け、上記立坑の掘削面の沈下が所定深さに達すると、上記ヘッドケーシングと上記テールケーシングとを分離して上記テールケーシングを上記掘削面の沈下に対応した距離だけ降下し、上記テールケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に上記中間ケーシングを接続し、接続した上記中間ケーシング内の上記接続用チェンを上記循環チェンに接続して上記中間ケーシング内の上記バケットがケーシング内を循環し得るように構成し、接続した上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に、掘削面の沈下に対応して新たな上記中間ケーシングを順次接続していくことで、上記テールケーシングを漸次降下させて立坑掘削に伴う掘削土を排出し得るように構成したバケットエレベータによる立坑掘削土排出方法において、上記機枠に垂直方向に伸縮する伸縮駆動手段を設け、該伸縮駆動手段の下端部から垂直下方に向けて上記中間ケーシングを挿入可能な距離を伸縮し得る伸縮ロッドを設け、上記各中間ケーシングに上記伸縮駆動手段の上記伸縮ロッドの先端部を着脱自在に接続し得る接続部を設け、上記テールケーシングの掘削面の沈下に伴う下降動作は、上記テールケーシングが接続された上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとが分離され、かつ上記伸縮ロッドの先端部が上記中間ケーシングの上記接続部に接続された状態で当該伸縮ロッドの垂直下方への上記距離の伸長により行うものであり、上記中間ケーシングの下降により上記ヘッドケーシングと上記中間ケーシングとの間に形成された空間において新たな上記中間ケーシングの接続が終了した後に、上記伸縮ロッドの先端部を下降した上記中間ケーシングの上記接続部から離脱して、当該伸縮ロッドを縮小した状態において、該伸縮ロッドの先端部を新たに接続した上記中間ケーシングの上記接続部に接続し得るように構成したものであることを特徴とするバケットエレベータによる立坑掘削土排出方法により構成される。

第７に、上記ヘッドケーシングと上記テールケーシングとの間に上記中間ケーシングが予め接続されており、上記立坑の掘削面の沈下が所定深さに達すると、上記ヘッドケーシングと上記中間ケーシングとを分離して上記中間ケーシングの接続された上記テールケーシングを上記掘削面の沈下に対応した距離だけ上記伸縮駆動手段を以って降下し、上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に新たな上記中間ケーシングを接続し、接続した上記中間ケーシング内の上記接続用チェンを上記循環チェンに接続して新たに接続した上記中間ケーシング内の上記バケットがケーシング内を循環し得るように構成したものであることを特徴とする上記第６記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出方法により構成される。

第８に、上記掘削面の沈下に伴う上記テールケーシングの下降距離は、上記伸縮駆動手段の上記伸縮ロッドの伸長距離に対応するように構成したものである上記第６又は７に記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出方法により構成される。

本発明は、立坑掘削に伴う掘削面の沈下に伴って、バケットエレベータにて立坑掘削土を排出しながら、当該バケットエレベータを立坑内の最終掘削面に向って構築していくことができ、かかる動作を伸縮駆動手段の伸縮ロッドの伸縮動作により非常に簡潔な手順にて行うことができるものである。

また、複数のバケットの循環により大量の掘削土を排出することができ、立坑掘削土の排出だけでなく、立坑掘削後の水平方向への地下空間の施工に伴って発生する大量の掘削土の排出にも適用することができる。

また、立坑の完成時には立坑の地上から地底の最終掘削面に至るバケットエレベータが完成しているため、立坑掘削後の水平方向への地下空間の施工に伴う掘削土の排出にもそのまま適用することができる。

（ａ）は本発明に係るバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置の正面図、（ｂ）は同上排出装置の側面図である。 （ａ）は本発明に係るバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置の正面図、（ｂ）は同上排出装置の側面図であり、何れもケーシングを下降した状態の図である。 （ａ）は本発明に係るバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置の正面図、（ｂ）は同上排出装置の側面図であり、何れも中間ケーシングを搬入した状態の図である。 （ａ）は本発明に係るバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置の正面図、（ｂ）は同上排出装置の側面図であり、何れも台車を外した状態の図である。 （ａ）は本発明に係るバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置の正面図、（ｂ）は同上排出装置の側面図であり、何れもシリンダーを縮小した状態の図である。 （ａ）は同上排出装置の伸縮ロッドの先端部近傍の正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 同上排出装置の複数の中間ケーシングを接続した状態の図であって、ケーシング内部の一部を透視した状態の正面図である。 同上排出装置のケーシング内の一部を透視した状態の側面図である。 同上排出装置のケーシング内の一部を透視した状態の正面図である。 同上排出装置の中間ケーシングの接続部の概略拡大側面図である。 同上排出装置の中間ケーシングの接続部の斜視図である。 同上排出装置の中間ケーシングの接続部の斜視図である。 同上排出装置のチェンの連結状態を示す当該チェンの斜視図である。 同上排出装置の接続用の中間ケーシングの概略斜視図である。 同上排出装置の接続用の中間ケーシングの概略斜視図である。 （ａ）は同上排出装置の連結用チェンの係止状態を示す当該チェン上端近傍の横断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 同上排出装置の複数の中間ケーシングを接続した状態の図である。 （ａ）（ｂ）共に同上排出装置のケーシングと台車との関係を示す中間ケーシング搬入空間近傍の横断面図である。

以下、本発明に係る掘削土排出装置について詳細に説明する。

図１、図８、図９において、Ｇは地面（グランドレベル）、１は掘削途中の立坑、１ａは立坑１の掘削面であり、バックホウ（図示せず）によって図１の初期の掘削面１ａから垂直に掘削していく。

上記地面Ｇ上の基礎水平機枠２ｄ上には、水平杆２ａ及び垂直杆２ｂにより構築された機枠２が固設されており、当該機枠２の上部水平機枠２ｃ上に、バケットエレベータ５の側面略逆台形状の筒状のヘッドケーシング３が固定されている。そして、該ヘッドケーシング３の下端には横断面方形筒状の中間ケーシング４が接続固定され、該中間ケーシング４の下端に横断面方形筒状のテールケーシング６が接続固定され、該テールケーシング６は上記地面Ｇから立坑１内に垂下され、その下端は当該立坑１の初期掘削面１ａに近接して位置している。尚、上記テールケーシング６はその下面を上記掘削面１ａに載置した状態としてもよい。

尚、図１（ｂ）における図面に向かって右側を「前」、左側を「後」とし、「左右」は、図１（ａ）のように、前方から後方を向いた場合を基準として説明を行う。

上記基礎水平機枠２ｄには図１、図２に示すように、上記地面Ｇから前後方向に左右一対のレール５０，５０’が水平に設けられており、上記両レール５０，５０’間に上記中間ケーシング４及びテールケーシング６が位置している。また、後述の油圧シリンダー（伸縮駆動手段）４０，４０’の伸縮ロッド４３，４３’が伸長した場合、これら伸縮ロッド４３，４３’は上記両レール５０，５０’の内側に位置するように構成されている（図２、図１８参照）。

図８、図９に示すように、上記ヘッドケーシング３の上部の上部水平機枠２ｃ上には、バケットエレベータ５の左側の上部スプロケット７ａ，７ａ’が同一高さの前後方向に軸支されていると共に、上記上部スプロケット７ａ，７ａ’の各中心軸上の右側位置に、バケットエレベータ５の右側の上部スプロケット７ｂ，７ｂ’が同一高さの前後方向に軸支されている（図９参照）。

また、上記テールケーシング６の下端部には上記左側の上部スプロケット７ａ，７ａ’に対応する左側の下部スプロケット８ａが軸支されており、上記上部スプロケット７ａ，７ａ’と上記下部スプロケット８ａ間に左側の循環チェン（無端チェン）９ａが巻回張設されている。

また、上記テールケーシング６の下端部には上記右側の上部スプロケット７ｂ，７ｂ’に対応する右側の下部スプロケット８ｂが、上記下部スプロケット８ａと中心軸が共通する位置に軸支されており、上記上部スプロケット７ｂ，７ｂ’と上記下部スプロケット８ｂ間に右側の循環チェン（無端チェン）９ｂが巻回張設されている（図９参照）。

そして、上記上部スプロケット７ａ，７ｂには各スプロケットを回転駆動する駆動モータＭ１，Ｍ２が各々接続されており、両モータＭ１，Ｍ２を同期駆動することにより、左側の上記チェン９ａと右側の上記チェン９ｂを矢印Ａ，Ａ’方向に同時に回転駆動し得るように構成されている。尚、上記チェン９ａ，９ｂの回転方向として、バケット１０が下降する方向を矢印Ａ方向、バケット１０が上昇する方向を矢印Ａ’にて示す（図８参照）。また、上記ヘッドケーシング３、上記中間ケーシング４、テールケーシング６をまとめてケーシング５’という。

上記ケーシング５’内において、上記左側の循環チェン９ａと右側の循環チェン９ｂ間には、チェンの長手方向に一定間隔を以って複数のバケット１０が連続して吊下げ支持されており、これらバケット１０は、上記チェン９ａ，９ｂの上記同時駆動によって上記ケーシング５’内を矢印Ａ，Ａ’方向に循環駆動され、上記テールケーシング６の後面６ｂ’に開口形成された掘削土投入口１１から投入される掘削土を受け入れて地上に運搬する機能を有している（図１（ｂ）、図８参照）。

上記各バケット１０は上面が開口しており、その上部左右側面の回動支点１０ｃ，１０ｃを各々左右一対の循環チェン９ａ，９ｂに回動自在に吊下げ支持されており（図８、図９、図１４、図１５参照）、通常は開口部を上面に向けた状態で吊下されている。１つのバケット１０はその左右側面を各々上記チェン９ａ，９ｂに支持された状態で、上記チェン９ａ，９ｂの回転駆動によって、上部から下降方向（矢印Ａ方向）に移動し、テールケーシング６下端において下部スプロケット８ａ，８ｂを回って上昇方向（矢印Ａ’方向）に反転し、上記投入口１１において掘削土を受け入れた状態で掘削土を上方に搬送し、ヘッドケーシング３上端において搬送してきた土砂を排出するという循環回転動作を繰り返し行うものである。

上記ケーシング５’内における上記各循環チェン９ａ，９ｂ（中間ケーシング４−１の場合は、各接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２）の各々の前後には、各チェン９ａ，９ｂに沿う上下方向にガイドレール３５（内側ガイドレール３５ａ及び外側ガイドレール３５ｂ）が各ケーシング５’内に配設固定されており（図１１、図１５参照）、上記各チェン９ａ，９ｂは上記ケーシング５’内において上記ガイドレール３５間を上昇下降し得るように構成されている。尚、上記内側ガイドレール３５ａと外側ガイドレール３５ｂをまとめてガイドレール３５という。

このガイドレール３５は上記ヘッドケーシング３内、上記中間ケーシング４（後述の中間ケーシング４−１も同様）内、上記テールケーシング６内における上記チェン９ａ，９ｂの循環経路に沿って設けられており、図１１に示すように、各ケーシング同士（図１１の場合は中間ケーシング４と中間ケーシング４−１）を接続する場合は、上側のケーシング（例えば中間ケーシング４−１）のガイドレール３５ａ，３５ｂ（４箇所）と下側のケーシング（例えば中間ケーシング４）のガイドレール３５ａ，３５ｂ（４箇所）は、上下方向に接続し得るように各々対応する位置に設けられている。

上記バケット１０は上記テールケーシング６における上記投入口１１近傍位置においてはその垂直ガイドレール１２に当接することでその上面開口部を投入口１１方向に若干傾斜して掘削土を受け入れ（図８参照）、上記ヘッドケーシング３の上端位置まで移行し、上記上部スプロケット７ａ’，７ａ間（７ｂ’，７ｂ間）の水平移動時に水平ガイドレール１３に当接することで底部扉１０ａ，１０ｂが開口し（図１０参照）、投入された掘削土は上記ヘッドケーシング３内の排出ホッパ１４を介して当該ヘッドケーシング３における上記上部機枠２ｃ下方位置に設置された排出コンベア１５上に落下供給され、当該排出コンベア１５によって地上における当該機枠２外部に搬送される。尚、上記排出ホッパ１４、排出コンベア１５により構成される掘削土の排出部を掘削土排出部１６という。

本発明の掘削土排出装置の上記ケーシング５’は、上述のように上記ヘッドケーシング３と、上記中間ケーシング４（４−１）、テールケーシング６の３種類のケーシングにより構成されており、図１、図２に示すように、上記立坑１を垂直に掘削して行き、その掘削面１ａが沈下して行くに従って、複数の接続用の中間ケーシング４−１，４−１，・・・を上記ヘッドケーシング３と上記テールケーシング６（又は中間ケーシング４，４−１）との間に接続して行くことで、常時、沈下する掘削面１ａの深さに対応して上記テールケーシング６の掘削土投入口１１が位置するように構成されている（図２、図３参照）。

上記ヘッドケーシング３は上述のように上端部において掘削土排出部１６を構成し、その下端部に方形の接続部フランジ３ａが形成されており（図１、図８参照）、当該接続部フランジ３ａにおいて上記中間ケーシング４の上端接続部フランジ４ａとボルトナットＢによって接続され、上記ボルトナットＢを離脱することによって上記ヘッドケーシング３と上記中間ケーシング４とを離脱可能に構成されている。

そして、図８に示すように、上記ヘッドケーシング３の左側の側面３ｂの下端（接続部）にはチェン着脱用の方形の窓Ｗ１が形成されており、上記中間ケーシング４の左側の側面４ｂの上端（接続部）にはチェン着脱用の方形の窓Ｗ２が形成されており、上記ヘッドケーシング３と上記中間ケーシング４とを上記接続フランジ３ａ，４ａにて接続したとき、上記各窓Ｗ１，Ｗ２が上下対応して１つの窓Ｗを構成し、当該窓Ｗからケーシング５’内部の上記左側の上記循環チェン９ａ，９ａ（矢印Ａ方向に下降する循環チェン９ａと矢印Ａ’方向に上昇する循環チェン９ａの２本のチェン）が臨むように構成されている。

また、上記ヘッドケーシング３の右側の側面３ｂ’の下端（接続部）にも同様の方形の窓Ｗ１，上記中間ケーシング４右側の側面４ｂ’の上端（接続部）にも同様の窓Ｗ２が形成されており、これらの窓Ｗ１，Ｗ２が対応して１つの窓Ｗが形成されている。当該窓Ｗには対応する右側の循環チェン９ｂ，９ｂ（矢印Ａ方向に下降する循環チェン９ｂと矢印Ａ’方向に上昇する循環チェン９ｂの２本のチェン）が臨むように構成されている。

また、上記中間ケーシング４の下端部（接続部）には下端接続部フランジ４ｃが形成されており、当該接続部フランジ４ｃにおいて、テールケーシング６の上端接続部フランジ６ａとボルトナットＢによって接続固定されている（図８参照）。

上記中間ケーシング４のケーシング側面４ｂの下端（接続部）（左側）にはチェン着脱用の方形の窓Ｗ１’が形成されており（図８、図１１参照）、当該窓Ｗ１’から中間ケーシング４内部の上記左側の上記循環チェン９ａ，９ａ（矢印Ａ方向に下降する循環チェン９ａと矢印Ａ’方向に上昇する循環チェン９ａの２本のチェン）が臨むように構成されている（図１０、図１１参照）。また、上記中間ケーシング４の右側の側面４ｂ’の下端（接続部）にも上記チェン着脱用の窓Ｗ１’が形成されており、当該窓Ｗ１’から対応する他方の循環チェン９ｂ，９ｂ（矢印Ａ方向に下降する循環チェン９ｂと矢印Ａ’方向に上昇する循環チェン９ｂの２本のチェン）が臨むように構成されている。

図１に示すように、上記機枠２の水平機枠２ａ，２ａ間には、上記ヘッドケーシング３、上記中間ケーシング４（又は４−１）の左右の側面３ｂ，３ｂ’、４ｂ，４ｂ’に対応して位置するように、垂直方向に一対の油圧シリンダー４０，４０’が固定されている。これらの油圧シリンダー４０，４０’はその各上端部が上部の上記水平機枠２ａに各々固定金具４１にて固定されており、各下端部が下部の上記水平機枠２ａに各々固定金具４２にて固定されており、その伸縮ロッド４３，４３’は、上記油圧シリンダー４０，４０’の下端部から垂直下方に向けて伸縮し得るように構成されている。

これらの伸縮ロッド４３，４３’の各先端部は（図６参照）、上記中間ケーシング４の左右側面４ｂ，４ｂ’に設けられた接続部４４，４４’に接続されている。

この接続部４４，４４’は、図６に示すように、上記左右側面４ｂ，４ｂ’に外向きに突出して設けられ、中央部に係合孔が各々貫設された接続用突板４４ａ，４４ａ’により構成されており、これらの接続用突板４４ａ，４４ａ’は、左右方向の同一位置、即ち、上記左右側面４ｂ，４ｂ’の幅方向の中心位置を通る左右方向の同一直線Ｐ上に設けられている。

上記伸縮ロッド４３，４３’の先端部には、上記接続用突板４４ａ，４４ａ’に係合するための係合孔が各々貫設された下向二股状の接続板４６，４６’が設けられており、上記伸縮ロッド４３，４３’の縮小状態において、上記下向二股状の接続板４６，４６’内に上記接続用突板４４ａ，４４ａ’を各々挿入し、各接続板４６，４６’において、接続ピン４５を上記接続板４６，４６’の係合孔と上記接続用突板４４ａ，４４ａ’の係合孔に各々挿通することにより、上記接続部４４，４４’において、上記伸縮ロッド４３，４３’の先端部と上記接続用突板４４ａ，４４ａ’とを接続することができる。

勿論、かかる接続は、上記接続ピン４５を上記接続板４６，４６’及び接続用突板４４ａ，４４ａ’から抜き取ることにより、上記伸縮ロッド４３，４３’の先端部と上記接続用突板４４ａ，４４ａ’との接続を解除することができる。即ち、上記伸縮ロッド４３，４３’の先端部と上記中間ケーシング４の上記接続部４４，４４’とは着脱自在の構造となっている。

そして、上記油圧シリンダー４０，４０’の上記伸縮ロッド４３，４３’の縮小状態で、上記ロッドの先端部を、上記中間ケーシング４の上記接続部４４，４４’に接続している状態において（図１の状態）、上記中間ケーシング４と上記ヘッドケーシング３とを、内部のチエン９ａ，９ｂ共々分離した状態で、上記油圧シリンダー４０，４０を、掘削面の沈下した距離に対応する距離伸長すると、図２に示すように、上記中間ケーシング４及びテールケーシング６を上記伸縮ロッド４３，４３’の伸長により、上記掘削面の沈下に相当する距離を降下することができるように構成されている。

このとき上記中間ケーシング４を上記油圧シリンダー４０，４０’の伸縮ロッド４３，４３’により吊り下げることになるが、上記中間ケーシング４の上記接続部４４，４４’は、中間ケーシング４の左右側面４ｂ，４ｂ’の幅方向の中心位置を通る同一直線Ｐ上に設けられているため、上記２本の油圧シリンダー４０，４０’によって、上記中間ケーシング４及びテールケーシング６を安定してバランス良く吊り下げ支持することができる。

上記接続部４４，４４’は他の複数の接続用の中間ケーシング４−１の左右側面４ｂ，４ｂ’にも同一位置に各々形成されており（図５参照）、各中間ケーシング４−１はそれらの接続部４４，４４’を以って上記伸縮ロッド４３，４３’の先端部に接続し得るように構成されている。

また上記テールケーシング６の上端部の左右側面６ｃ，６ｃ’においても、左右側面６ｃ，６ｃ’の幅方向の中心位置を通る同一直線Ｐ上に上記接続部４４，４４’が設けられており、当該テールケーシング６はそれらの接続部４４，４４’を以って上記伸縮ロッド４３，４３’の先端部に接続し得るように構成されている。

本発明においては、図２に示すように、上記ヘッドケーシング３と上記中間ケーシング４とを分離した後、ヘッドケーシング３の下側に形成された空間Ｓに、他の接続用の中間ケーシング４−１を接続した後、上記伸縮ロッド４３，４３’を縮小してそれらの先端部を、新たに接続した中間ケーシング４−１の上記接続部４４，４４’に接続する必要がある。

従って、図５に示すように、上記新たな中間ケーシング４−１と上記ヘッドケーシング３との接続、及び上記中間ケーシング４−１と下側の中間ケーシング４との接続が終了した後、上記下側の中間ケーシング４の両接続部４４，４４’において、上記接続ピン４５を抜いて、上記伸縮ロッド４３，４３’の各接続板４６，４６’と上記中間ケーシング４の接続用突板４４ａ，４４ａ’との接続を解除した後、上記油圧シリンダー４０，４０’を縮小駆動する。

すると、上記伸縮ロッド４３，４３’は初期位置に縮小するため（図５参照）、当該縮小位置において、伸縮ロッド４３，４３’の接続板４６，４６’を、新たに接続した中間ケーシング４−１の左右側面４ｂ，４ｂ’の上記接続部４４，４４’に接続ピン４５を以って接続し得るように構成されている（図５参照）。

上記チェン９ａ，９ｂの離脱は、図１３に示すように、ヘッドケーシング３内のチェン９ａ（上側）と中間ケーシング４内のチェン９ａ（下側）間を接続するジョイントリンク１７において、Ｔピン２０，２０をジョイントリンク１７の一対の接続軸１８，１８から離脱し、ジョイントリンク１７を上記両チェン９ａを構成するプレート２１，２１から離脱することにより行うことができる。

また、上記ヘッドケーシング３のチェン９ａと上記中間ケーシング４（又は４−１）内のチェン９ａの接続は、上記ヘッドケーシング３内のチェン９ａ（上側）の下端のプレート２１と、上記中間ケーシング４内のチェン９ａ（下側）の上端のプレート２１とを上記ジョイントリンク１７の接続軸１８にて接続し、各接続軸１８，１８の孔１８ａ，１８ａにＴピン２０，２０を挿入することにより行うことができる。尚、テールケーシング６と上記中間ケーシング４間のチェン９ａ，９ｂの接続、離脱も含めて、上記ケーシング５’内のチェンの接続、離脱は上記と同様に行うことができる。

４−１で示すものは上記中間ケーシング４と同様の構成を有する接続用の複数の中間ケーシングであり（図１４、図１５参照）、以下、接続用の中間ケーシングを示す場合は、４−１の符号を用い、当初から接続されている中間ケーシング又は中間ケーシングをまとめて示す場合は符号４を用いる。

次に、上記中間ケーシング４−１の構成を説明する。図１４、図１５に示すように、中間ケーシング４−１は基本的には、上記中間ケーシング４と同じ構成を有するものであり、図１のバケットエレベータ５における中間ケーシング４を、内部の循環チェン９ａ，９ｂ及び内部の４つのバケット１０と共に、上記ヘッドケーシング３及び上記テールケーシング６から取り外した状態と同様の構成を有している。

従って、図１４、図１５に示すように、一の中間ケーシング４−１は、略直方体方形の短い上下開口の筒状の筺体４”から構成されており、当該筺体４”内部には、上記上昇及び下降方向に移行する左側の上記循環チェン９ａ，９ａに対応する位置にあるチェンであって、当該中間ケーシング４−１内に収まる長さの接続用チェン９ａ−１，９ａ−２と、上記上昇及び下降方向に移行する右側の上記循環チェン９ｂ，９ｂに対応するチェンであって、当該中間ケーシング４−１内に収まる長さの接続用チェン９ｂ−１，９ｂ−２とが設けられている。即ち、上記中間ケーシング４−１内には、前方の左右２箇所に接続用チェン９ａ−１，９ｂ−１が設けられ、後方の左右２箇所に接続用チェン９ａ−２，９ｂ−２が設けられている。

上記接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２は、それらの前後には上下方向の内側ガイドレール３５ａ及び外側ガイドレール３５ｂが各々設けられ、上記各チェンはこれらのガイドレール３５ａ，３５ｂ間に位置するように構成されている。これらのガイドレール３５は、上記ケーシング４−１内の前方左右２箇所及び後方左右２箇所に位置するように、上記中間ケーシング４−１の内面にアングル（図示せず）によって固定されており、各接続用チェンが他のケーシングのチェンに接続された後は、上記各チェン９ａ−１等は各ガイドレール３５ａ，３５ｂ間の空間を円滑に上下方向に移動できるように構成されている。

上記ガイドレール３５ａ，３５ｂは横断面略「コ」字状のレールであって、背面３５’同士を対向配置して、その背面３５’，３５’間に上記チェン９ａ−１等の移動空間が形成されている（図１５参照）。

これらの接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２の上端部は、図１６に示すように、各チェンの上端部のプレート２１の内部に、上記内側ガイドレール３５ａの上端部の上記背面３５’に形成された貫通係合孔３６から、上記外側ガイドレール３５ｂの上端部の上記背面３５’に形成された貫通係合孔３７に向けて、固定ピン２６がチェンに直交するように水平に貫通挿入され、当該固定ピン２６が上記プレート２１のローラ２７に係合することにより、上記各接続用チェン９ａ−１等は上記固定ピン２６により上記各ガイドレール３５ａ，３５ｂの上端部に吊下げ支持されている。即ち、上記接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２は当該中間ケーシング４−１の下開口から落下することなく、各々上記中間ケーシング４−１内の上記ガイドレール３５上端部に係止されている（図１５参照）。

上記固定ピン２６は図１６（ａ）に示すように、上記チェンのプレート２１内に挿入される本体部２６ａと上記ガイドレール３５に係合する横断面「コ」字状の抜止部２６ｂから構成されており、上記本体部２６ａを上記内側ガイドレール３５ａの前側から上記貫通係合孔３６にチェンに直交するように水平に挿入し、上記チェンのプレート２１内を貫通して上記外側ガイドレール３５ｂの上記貫通係合孔３７に挿入することで、上記チェンをガイドレール３５に係止するものであり、上記抜止部２６ｂが上記ガイドレール３５ａの内側面に係合することで、抜け止め状態となる（図１６（ａ）参照）。

また、上記接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２の下端部も、上記上端部と同様に、上記各ガイドレール３５ａ，３５ｂの下端部に上記固定ピン２６を以って各々係止されている。即ち、各チェンの下端部のプレート２１の内部に、上記内側ガイドレール３５ａの下端部の上記背面３５’に形成された貫通係合孔３６から、上記外側ガイドレール３５ｂの下端部の上記背面３５’に形成された貫通係合孔３７に向けて、固定ピン２６が同様に水平方向に挿入されることにより、上記各接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２の下端部は上記固定ピン２６により上記各ガイドレール３５ａ，３５ｂの下端部に支持されている（図１５参照）。尚、上記チェンの下端部をも上記ガイドレール３５の下端に上記固定ピン２６を以って係止するのは、中間ケーシング４−１移動中等の上記接続用チェン９ａ−１等の揺れ等を防止するためである。

尚、上記固定ピン２６によるチェンの係止構成は他のケーシング内においても図１６と同様であり、上記中間ケーシング４（図１、図８）の内部のガイドレール３５（３５ａ，３５ｂ）の上端部及び下端部にも中間ケーシング４内において分離後のチェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂの上端部及び下端部を係止するための上記貫通係合孔３６，３７が設けられており、分離後のチェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂの各上端部及び下端部を上記固定ピン２６にて当該ガイドレール３５（４箇所）に係止して、分離後の各チェン９ａ，９ｂの下方への落下を防止し得るように構成されている。

さらに、上記ヘッドケーシング３内部の下端部のガイドレール３５（３５ａ，３５ｂ）の下端部にも、分離後のチェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂの下端部を係止するための図１６と同様の上記貫通係合孔３６，３７が各々設けられており、中間ケーシング４と分離後のヘッドケーシング３側のチェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂの各下端部を、上記固定ピン２６にて上記ヘッドケーシング３側のガイドレール３５（４箇所）に同様に係止して、分離後のヘッドケーシング３側の各チェン９ａ，９ｂの移動を防止し得るように構成されている。

尚、上記接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２の上端部は、各チェンの上端部の上記プレート２１の内部に、上記筺体４”側面に設けられた係合孔（図示せず）を介して固定ピン２６が挿入され、当該固定ピン２６が上記プレート２１のローラ２７に係合することにより、上記各接続用チェン９ａ−１等を上記固定ピン２６に吊下げ支持するように構成することもできる。このように、上記接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２は、各々上記接続用の中間ケーシング４−１内において各上端部及び下端部を以って係止することができるように構成されている。

上記接続用チェン９ａ−１と９ｂ−１間には、２つのバケット１０が上下２段に回動支点１０ｃ，１０ｃを以って吊下げ支持されており、上記接続用チェン９ａ−２と９ｂ−２間には、２つのバケット１０が上下２段に回動支点１０ｃ，１０ｃを以って吊下げ支持されている。このように１つの中間ケーシング４−１には合計４個のバケット１０が設けられている。

そして、上記中間ケーシング４−１内の各接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２の各々その上端部は、上記ジョイントリンク１７によって、上記ヘッドケーシング３における各対応位置にある循環チェン９ａ，９ｂの下端部に接続し得るように構成されている。また、上記各接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２の各々その下端部は、上記ジョイントリンク１７によって、上記中間ケーシング４（又はテールケーシング６）内の対応位置にある各循環チェン９ａ，９ｂの上端部、又は上記他の接続用の中間ケーシング４−１の各々対応位置にある接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２の各上端部に各々接続可能に構成されている。

上記中間ケーシング４−１は立坑１の深さに応じて順次接続していくものであるから、立坑１の深さに応じて複数個が予め準備されている。具体的には図２に示すように、複数の中間ケーシング４−１，４−１・・・は中間ケーシング搬送用台車２８（図１８参照）上に載置された状態で、上記中間ケーシング４に隣接した地面Ｇ上に並べられている。この中間ケーシング４又は４−１の高さＴは例えば２ｍとなるように構成されている。そして、上記立坑１の掘削が例えば２ｍの深さに達すると、上記中間ケーシング４と上記ヘッドケーシング３とを分割して、上記テールケーシング６を上記中間ケーシング４共々上記油圧シリンダー４０，４０’の伸長により約２ｍ降下させ、上記中間ケーシング４と上記ヘッドケーシング３との間の空間Ｓ（約２ｍ、図２参照）に上記接続用の中間ケーシング４−１を接続する（図３参照）、という動作を繰り返し行うものである。

尚、図１、図８中、２９は立坑１内に設けられた掘削土搬送用コンベア、３０は掘削土用ホッパであり、掘削土はバックホウによって上記ホッパ３０内に投入され、上記コンベア２９によってバケットエレベータ５の投入口１１に搬送され、エレベータ５内のバケット１０内に投入される。また、図１２における４７は上記ケーシングを接続した後の窓Ｗ（窓Ｗ１’とＷ２）を閉鎖する嵌め込み板であり、ヘッドケーシング３と中間ケーシング４との接続部の窓Ｗ、中間ケーシング４とテールケーシング６との接続部の窓Ｗも上記嵌め込み板４７にて閉鎖される。

本発明は上述のように構成されるものであるから、次に、本発明の装置を使用して立坑の土砂の排出工法を説明する。

まず、図１に示すように、立坑１の地面Ｇ上に機枠２を構築し、当該機枠２内にヘッドケーシング３、中間ケーシング４、テールケーシング６から構成されるバケットエレベータ５を立設支持する。このとき、テールケーシング６の下端は上記立坑１の初期の掘削面１ａ（図１の破線の位置）に近接した位置又は掘削面１ａに接する位置に設置する。また、立坑１内に掘削土搬送用コンベア２９を設置し、そのコンベア端部をテールケーシング６の掘削土投入口１１に接合する。そして、駆動モータＭ１，Ｍ２を駆動してバケット１０を回動駆動する。

次に、バックホウにより、上記初期の掘削面１ａを掘削して行く。このときの掘削土はバックホウにより上記搬送用コンベア２９のホッパ３０に投入され、該コンベア２９によってテールケーシング６の掘削土投入口１１に搬送され、該投入口１１からバケット１０に投入され、当該バケット１０によりバケットエレベータ５の上部に搬送され、該バケットエレベータ５の上部の掘削土排出部１６から排出コンベア１５に落下供給され、該は排出コンベア１５によって機枠２外部に排出されて行く。このとき、図１に示すように油圧シリンダー４０，４０’は縮小状態で、伸縮ロッド４３，４３’は中間ケーシング４の接続部４４，４４’に接続されている。

上記掘削面１ａを２ｍ掘削した時点で、駆動モータＭ１，Ｍ２を一旦停止してバケット１０の回動を停止する。また、上記ヘッドケーシング３と中間ケーシング４との接続部の嵌め込み板４７を外し、窓Ｗを露出する。その後、分割部上下の循環チェン９ａ，９ｂを固定ピン２６で係止して分割時のチェン９ａ，９ｂの落下を防止する。即ち、上記中間ケーシング４の左右の窓Ｗ２から臨むチェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂの各上端部のプレート２１（４箇所）内に、各々固定ピン２６を、それらのガイドレール３５の貫通係合孔３６，３７を介して各々挿入し、上記ガイドレール３５上端部４箇所に上記各チェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂの上端部を係止する。

同様に、ヘッドケーシング３の左右の窓Ｗ１から臨む上記ヘッドケーシング３側のチェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂ各下端部のプレート２１（４箇所）内に、各々固定ピン２６を、それらのヘッドケーシング３側のガイドレール３５下端部の各貫通係合孔３６，３７を介して各々挿入し、上記ガイドレール３５下端部４箇所に上記各チェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂの下端部を各々係止する。

かかる係止操作により、上記中間ケーシング４以下のチェン９ａ，９ｂ及びバケット１０の落下を防止することができる。

次に、上記中間ケーシング４の上端接続用フランジ４ａとヘッドケーシング３の下端接続用フランジ３ａを接続するボルトナットＢを離脱し、上記ヘッドケーシング３の下端と上記中間ケーシング４の上端とを分離し、さらに上記ヘッドケーシング３と上記中間ケーシング４とを接続する上記循環チェン９ａ，９ｂにおいて、窓Ｗから臨む循環チェン９ａ，９ｂの部分を切り離す。

具体的には、上記窓Ｗから臨む左側の循環チェン９ａ，９ａ（下降する循環チェン９ａと上昇する循環チェン９ａ）において、上記ヘッドケーシング３側のチェン９ａと中間ケーシング４側のチェン９ａを接続するジョイントリンク１７のＴピン２０を外して、該リンク１７をチェン９ａから離脱することにより、ヘッドケーシング３側の循環チェン９ａ（上側）と、中間ケーシング４側の循環チェン９ａ（下側）とを分離する。

同様に、上記窓Ｗから臨む右側の循環チェン９ｂ，９ｂ（下降する循環チェン９ｂと上昇する循環チェン９ｂ）において、上記ヘッドケーシング３側のチェン９ｂと中間ケーシング４側のチェン９ｂを接続するジョイントリンク１７のＴピン２０を外して、該リンク１７をチェン９ａから離脱することにより、ヘッドケーシング３側の循環チェン９ｂ（上側）と、中間ケーシング４側の循環チェン９ｂ（下側）とを分離する。

以上の操作により、ヘッドケーシング３内のチェン９ａ，９ｂ及びバケット１０と、中間ケーシング４及びテールケーシング５内のチェン９ａ，９ｂ及びバケット１０とが分離状態となったので、上記油圧シリンダー４０，４０’を操作して、掘削した深さ（この場合約２ｍ）に相当する分だけ上記中間ケーシング４及びテールケーシング５を下降させる（図２の状態）。

この場合、上記中間ケーシング４を降下させる距離は、台車２８上の中間ケーシング４−１を台車４８と共に空間Ｓ内に搬入するための高さを確保する必要があり（図３参照）、また、上記チェン９ａ等の接続作業のための必要な高さを確保する必要性から、上記掘削深さの２ｍに若干の距離を足した距離となる。尚、２ｍ以上掘削した場合は、２ｍ以上降下しても良い。

上記中間ケーシング４及びテールケーシング６を、図１の状態から約２ｍ下降した状態を図２に示す。このとき、上記テールケーシング６の下端は２ｍ沈下した掘削面１ａ’に位置しており、また掘削土搬送用コンベア２９の先端部は下降したテールケーシング６の投入口１１に接合した状態とする。また、上記中間ケーシング４を下降すると、上記中間ケーシング４と上記ヘッドケーシング３との間に中間ケーシング４−１を接続する約２ｍの空間Ｓが形成される（図２参照）。

次に、上記中間ケーシング４−１を中間ケーシング搬送用台車２８に乗せたままの状態で、上記ヘッドケーシング３下側と下降した中間ケーシング４間の空間Ｓ内に搬入する（図３、図１８（ａ）参照）。このとき、上記台車２８は、図１８（ａ）に示すように、左右の上記油圧シリンダー４０，４０’の伸縮ロッド４３，４３’の外側に位置する一対の前後方向の水平レール５０，５０’上を移動してくるが、上記油圧シリンダー４０，４０’の伸縮ロッド４３，４３’を避けるための切欠２８ａ，２８ａが設けられており、上記切欠２８ａ，２８ａ間の板面上に上記中間ケーシング４−１が載置されている。よって、上記台車２８を上記水平レール５０，５０’上を前方から後方に移動させ、上記中間ケーシング４−１の上部フランジ４ａと下部フランジ４ｃが上記ヘッドケーシング３の下部フランジ３ａ及び下側の中間ケーシング４の上部フランジ４ａに対応する位置まで移動する（図３参照）。

その後、上記ヘッドケーシング３と上記中間ケーシング４−１の左右の窓Ｗ１，Ｗ２（Ｗ）を介して中間ケーシング４−１とヘッドケーシング３のチェン９ａ，９ｂの接続を行う。

具体的には、ケーシング５’の左側の窓Ｗ１（ヘッドケーシング３側），Ｗ２（中間ケーシング４−１側）を介して上記接続用チェン９ａ−１，９ａ−２の上端のプレート２１，２１と、上記ヘッドケーシング３の対応する循環チェン９ａ（矢印Ａ方向に下降するチェン），９ａ（矢印Ａ’方向に上昇するチェン）のプレート２１，２１をジョイントリンク１７（図１３参照）の接続軸１８，１８を挿通することで接続し、上記接続軸１８，１８にＴピン２０，２０を挿入することにより、上記ヘッドケーシング３側の循環チェン９ａ，９ａと中間ケーシング４−１の上記接続用チェン９ａ−１，９ａ−２とを各々接続する（図１３参照）。

さらに、ケーシング５’の右側の窓Ｗ１（ヘッドケーシング３側），Ｗ２（中間ケーシング４−１側）を介して上記接続用チェン９ｂ−１，９ｂ−２の上端のプレート２１，２１と、上記ヘッドケーシング３の対応する循環チェン９ｂ（矢印Ａ方向に下降するチェン），９ｂ（矢印Ａ’方向に上昇するチェン）のプレート２１，２１をジョイントリンク１７（図１３参照）の接続軸１８，１８を挿通することで接続し、上記接続軸１８，１８にＴピン２０，２０を挿入することにより、上記ヘッドケーシング３側の循環チェン９ｂ，９ｂと中間ケーシング４−１の上記接続用チェン９ｂ−１，９ｂ−２とを接続する（図１３）。

上記操作により中間ケーシング４−１の上端部側の接続用チェン９ａ−１，９ａ−２、９ｂ−１，９ｂ−２とヘッドへーシング３側の循環チェン９ａ，９ｂとの接続が完了したので、中間ケーシング４−１を若干持ち上げて上記中間ケーシング４−１の上端接続部フランジ４ａと上記ヘッドケーシング３の下端接続部フランジ３ａを接合し、ボルトナットＢによって上記ヘッドケーシング３と上記中間ケーシング４−１の両接続部フランジ４ａ，３ａを接合する（図３参照）。

上記中間ケーシング４−１と上記ヘッドケーシング３との接続が終了した後、図４（ｂ）、図１８（ｂ）に示すように上記台車２８を、上記レール５０，５０’上を前方向に後退させ、当該台車２８を上記中間ケーシング４−１の下側から除去する。その後は、上記中間ケーシング４−１の下端側と、下方の中間ケーシング４との接続を行う（図５、図１０、図１１参照）。具体的には、中間ケーシング４−１の下端側の左側の窓Ｗ１’を介して上記接続用チェン９ａ−１，９ａ−２の下端のプレート２１，２１と、下方の上記中間ケーシング４の対応する循環チェン９ａ（矢印Ａ方向に下降するチェン），９ａ（矢印Ａ’方向に上昇するチェン）のプレート２１，２１をジョイントリンク１７の接続軸１８，１８を挿通することで接続し、上記接続軸１８，１８にＴピン２０，２０を挿入することにより、上記中間ケーシング４−１側の接続用チェン９ａ−１，９ａ−２と中間ケーシング４の上記チェン９ａ，９ａとを接続する（図１３参照）。

さらに、中間ケーシング４−１の右側の窓Ｗ１’、中間ケーシング４−１の窓Ｗ２を介して上記接続用チェン９ｂ−１，９ｂ−２の下端のプレート２１，２１と、下方の上記中間ケーシング４の対応するチェン９ｂ（矢印Ａ方向に下降するチェン）、９ｂ（矢印Ａ’方向に上昇するチェン）のプレート２１，２１をジョイントリンク１７の接続軸１８，１８を挿通することで接続し、上記接続軸１８，１８にＴピン２０，２０を挿入することにより、上記中間ケーシング４−１側の接続用チェン９ｂ−１，９ｂ−２と下方の中間ケーシング４の上記チェン９ｂ，９ｂとを接続する（図１３参照）。

上記操作により中間ケーシング４−１の下端部側の接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２と下方の中間ケーシング４側のチェン９ａ，９ｂとの接続が完了したので、上記油圧シリンダー４０，４０’により上記テールケーシング６を上記中間ケーシング４共々若干持ち上げて上記中間ケーシング４の上端接続部フランジ４ａと上記中間ケーシング４−１の下端接続部フランジ４ｃとを接合し、ボルトナットＢによって上記中間ケーシング４と上記中間ケーシング４−１の両接続部フランジ４ａ，４ｃを接続する（図４、図１１参照）。

以上の操作により、中間ケーシング４−１の上下端部各々の、上記ヘッドケーシング３と上記中間ケーシング４との間への接続が完了し、上記中間ケーシング４−１内の接続用チェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２は上記バケットエレベータ５内の循環チェン９ａ，９ｂと無端状態に接続された。

その後、各チェンを係止しているチェン固定ピン２６を外す。即ち、上記ヘッドケーシング３の下端のチェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂをガイドレール３５（４箇所）に係止している固定ピン２６（４個）、上記中間ケーシング４−１内のチェン９ａ−１，９ａ−２，９ｂ−１，９ｂ−２の各上端部（４箇所）及び下端部（４箇所）を、上記中間ケーシング４−１内の各ガイドレール３５の各上端部（４箇所）及び下端部（４箇所）に係止している固定ピン２６（上端部４個、下端部４個）、かつ、上記下側中間ケーシング４内のチェン９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂの各上端部をそのガイドレール３５（４箇所）に係止している固定ピン２６（４個）を各々取り外し、各チェンをフリー状態として循環移動可能状態とする。その後、上記接続した各ケーシング５’の窓Ｗ（ヘッドケーシング３と中間ケーシング４−１との接続部の窓Ｗと、中間ケーシング４−１と中間ケーシング４との接続部の窓Ｗ）を嵌め込み板４７にて閉鎖する（図１２参照）。

その後は、油圧シリンダー４０，４０’の伸縮ロッド４３，４３’の先端部と、上記中間ケーシング４の接続部４４，４４’とを接続する接続ピン４５，４５を抜き取り、上記伸縮ロッド４３，４３’の先端部と上記中間ケーシング４の接続部４４，４４’（接続用突板４４ａ，４４ａ’）との接続を解除し、上記油圧シリンダー４０，４０’を縮小駆動する。尚、このとき、上記中間ケーシング４とテールケーシング６は新たに接続された上記中間ケーシング４−１に接続されているので、上記伸縮ロッド４３，４３’と上記中間ケーシング４との接続を解除しても、上記中間ケーシング４及びテールケーシング６が落下することはない。

その後、上記油圧シリンダー４０，４０’を縮小駆動すると、上記伸縮ロッド４３，４３’は初期位置に復帰する（図５参照）。従って、当該初期位置において、上記油圧シリンダー４０，４０’の上記伸縮ロッド４３，４３’の先端の上記接続板４６，４６’を新たに接続された上記中間ケーシング４−１の接続用突板４４ａ，４４ａ’に係合し、上記接続板４６，４６’と上記接続用突板４４ａ，４４ａ’に接続ピン４５，４５を挿入して、上記伸縮ロッド４３，４３’の先端部を上記新たに接続された中間ケーシング４−１の接続部４４，４４’に接続すれば良い（図５参照）。

その後、駆動モータＭ１，Ｍ２の駆動を再開すると、接続された中間ケーシング４−１内の４つのバケット１０を含めて、上記バケットエレベータ５内のバケット１０は再び循環回動を開始する。

かかる状態で、バックホウによって掘削面１ａ’の掘削を再開し、掘削土は上記搬送用コンベア２９のホッパ３０に投入され搬送用コンベア２９によってテールケーシング６の投入口１１に搬送されるため、上記バケットエレベータ５内の上記バケット１０によって地上の掘削土排出部１６まで搬送され、上記掘削土排出部１６において排出ホッパ１４を介して排出コンベア１５に落下供給され、上記排出コンベア１５によって機枠２外部に排出される。

以降は、掘削面１ａ’の２ｍの深さの掘削が終了する度に、駆動モータＭ１，Ｍ２の停止、上述の中間ケーシング４−１とヘッドケーシング３との分離操作、油圧シリンダー４０，４０’の伸長駆動にてテールケーシング６及び中間ケーシング４，４−１の降下操作、接続すべき中間ケーシング４−１の移動操作、接続すべき中間ケーシング４−１とヘッドケーシング３及び中間ケーシング４又は４−１（テールケーシング６側）との接続操作、油圧シリンダー４０，４０’を降下した中間ケーシングから離脱した後に、縮小駆動して新たに接続した中間ケーシング４−１への接続操作、駆動モータＭ１，Ｍ２の駆動再開動作を繰り返し行う。

これにより、２ｍの掘削を行う際の掘削土をバケットエレベータ５により順次地上に搬出しながら、２ｍの掘削が行われる度に、バケットエレベータ５のヘッドケーシング３と中間ケーシング４−１との間に、新たな接続用の中間ケーシング４−１を接続し、漸次、バケットエレベータ５のテールケーシング６を掘削面１ａの沈下に対応して降下させて行き、掘削作業を行いながら、バケットエレベータ５を立坑１の深度に沿って下方に延長して行き、常時、掘削土を地上に排出しながら、掘削作業を円滑に行うことができる。

図１７には中間ケーシング４−１を複数接続した状態のバケットエレベータ５を示す。この立坑１は、図１の立坑１の状態から掘削面１ａ’が約３０ｍ沈下した状態を示す。掘削作業はさらに進行して行き、最終的には例えば４０ｍ程度の立坑１が形成され、当該深度の立坑１の掘削が終了した時点においては、地上から地下４０ｍの位置の最大掘削面１ａ’近傍にテールケーシング６の下端部が位置するバケットエレベータ５を構築することができる。

立坑１の掘削が終了した後、上記立坑１の掘削面１ａから水平方向（横方向）にトンネル（横穴）の掘削を行う場合において、当該立坑１には、最終掘削面１ａ（立坑地底）から地上に至るバケットエレベータ５が既に構築されているので、上記トンネルの掘削に伴う掘削土の排出にも当該バケットエレベータ５を引き続いてそのまま利用することができる。

尚、上記実施形態では、ヘッドケーシング３と中間ケーシング４とテールケーシング６が接続された状態からはじまり、立坑の掘削が進行して掘削面が沈下していくに従って、ヘッドケーシング３と中間ケーシング４との間に中間ケーシング４−１を接続していく工法にて説明したが、当初はヘッドケーシング３とテールケーシング６のみが接続された状態で、当該状態から立坑の掘削が進行して掘削面が沈下していくに従って、上記ヘッドケーシング３とテールケーシング６間に中間ケーシング４又は４−１を順次接続していく構成としても良い。この場合は、上記テールケーシング６の上端の接続部内のガイドレール３５（３５ａ，３５ｂ）の上端部にも、上記チェン９ａ，９ｂを係止するための図１６と同様の上記貫通係合孔３６，３７を設け、該テールケーシング６上端部において分離したチェン９ａ，９ｂの各上端部(４箇所)を上記固定ピン２６にて上記ガイドレール３５に係止して、分離後の各チェン９ａ，９ｂの下方への落下を防止し得るように構成する。
また、伸縮駆動手段として油圧シリンダー４０，４０’を実施形態として挙げたが、油圧に限らず、他の動力による伸縮駆動手段を使用しても良い。

以上のように、本発明は、立坑掘削に伴う掘削面１ａの沈下に伴って、バケットエレベータ５にて立坑掘削土を排出しながら、当該バケットエレベータ５を立坑１内の掘削面１ａに向って構築していくことができ、立坑１の完成後は、立坑１の地上から地底の最終掘削面１ａに至るバケットエレベータ５が完成しているので、立坑地底から水平地下空間施工に伴う掘削土の排出にもそのまま使用することができる。

またケーシングの下降動作を伸縮駆動手段（シリンダー４０，４０’）の伸縮ロッド４３，４３’の伸縮動作により非常に簡潔な手順にて行うことができるものである。

また、立坑掘削面１ａの沈下に従って、中間ケーシング４−１を順次接続していくものであるから、どのような深度の立坑にも適用することができ、大深度の立坑においても問題なく対応が可能である。

また、複数のバケット１０の循環により大量の掘削土を排出することができ、立坑掘削土の排出だけでなく、立坑掘削後の水平方向への地下空間の施工に伴って発生する大量の掘削土の排出にも問題なく適用することができる。

また、立坑１の完成時には立坑１の地上から地底の最終掘削面１ａに至るバケットエレベータ５が完成しているため、立坑掘削後の水平方向への地下空間の施工に伴う掘削土の排出にもそのまま適用することができる。

本発明のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置及び立坑掘削土排出方法は、立坑の掘削土の排出に限らず、立坑完成後の水平方向への地下空間の施工に伴う掘削土の排出にそのまま利用することができ、各種土木作業に広く適用し得るものである。

１ 立坑
２ 機枠
３ ヘッドケーシング
４，４−１ 中間ケーシング
５ バケットエレベータ
５’ ケーシング
６ テールケーシング
９ａ，９ｂ 循環チェン
９ａ−１，９ａ−２ 接続用チェン
９ｂ−１，９ｂ−２ 接続用チェン
１０ バケット
１７ ジョイントリンク
２６ 固定ピン
３５ ガイドレール
３５ａ 内側ガイドレール
３５ｂ 外側ガイドレール
３６，３７ 貫通係合孔
４０，４０’ 油圧シリンダー
４３，４３’ 伸縮ロッド
４４，４４’ 接続部
Ｗ１，Ｗ２ 窓
Ｗ１’，Ｗ２’ 窓
Ｗ 窓

Claims (8)

1. 地上の機枠に固定されるヘッドケーシングと、該ヘッドケーシングに接続され下端部が立坑内に位置するテールケーシングとを具備し、これらケーシング内に循環チェンにより循環する複数のバケットを設け、上記テールケーシング内に投入される掘削土を上記バケットにて上記ヘッドケーシングまで搬送して上記掘削土を排出するものであって、
   バケットが取り付けられた接続用チェンを具備する上下開口の中間ケーシングを複数個設け、
   上記立坑の掘削面の沈下が所定深さに達すると、上記ヘッドケーシングと上記テールケーシングとを分離して上記テールケーシングを上記掘削面の沈下に対応した距離だけ降下し、上記テールケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に上記中間ケーシングを接続し、接続した上記中間ケーシング内の上記接続用チェンを上記循環チェンに接続して上記中間ケーシング内の上記バケットがケーシング内を循環し得るように構成し、
   接続した上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に、掘削面の沈下に対応して新たな上記中間ケーシングを順次接続していくことで、上記テールケーシングを漸次降下させて立坑掘削に伴う掘削土を排出し得るように構成したバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置において、
   上記機枠に垂直方向に伸縮する伸縮駆動手段を設け、該伸縮駆動手段の下端部から垂直下方に向けて上記中間ケーシングを搬入可能な距離を伸長し得る伸縮ロッドを設け、上記各中間ケーシングに上記伸縮駆動手段の上記伸縮ロッドの先端部を着脱自在に接続し得る接続部を設け、
   上記テールケーシングの掘削面の沈下に伴う下降動作は、上記テールケーシングが接続された上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとが分離され、かつ上記伸縮ロッドの先端部が上記中間ケーシングの上記接続部に接続された状態で当該伸縮ロッドの垂直下方への上記距離の伸長により行うものであり、
   上記中間ケーシングの下降により上記ヘッドケーシングと上記中間ケーシングとの間に形成された空間において新たな上記中間ケーシングの接続が終了した後に、上記伸縮ロッドの先端部を下降した上記中間ケーシングの上記接続部から離脱して、当該伸縮ロッドを縮小した状態において、該伸縮ロッドの先端部を新たに接続した上記中間ケーシングの上記接続部に接続し得るように構成したものであることを特徴とするバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置。
2. 上記ヘッドケーシングと上記テールケーシングとの間に上記中間ケーシングが予め接続されており、
   上記立坑の掘削面の沈下が所定深さに達すると、上記ヘッドケーシングと上記中間ケーシングとを分離して上記中間ケーシングの接続された上記テールケーシングを上記掘削面の沈下に対応した距離だけ上記伸縮駆動手段を以って降下し、上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に新たな上記中間ケーシングを接続し、接続した上記中間ケーシング内の上記接続用チェンを上記循環チェンに接続して新たに接続した上記中間ケーシング内の上記バケットがケーシング内を循環し得るように構成したものであることを特徴とする請求項１記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置。
3. 上記機枠に設けられた上記伸縮駆動手段は、上記テールケーシング又は上記中間ケーシングの左右側面に各々対応して一対に設けられており、
   上記接続部は、上記一対の伸縮駆動手段の各伸縮ロッドに対応して上記テールケーシング及び／又は上記中間ケーシングの左右側面に設けられているものである請求項１又は２記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置。
4. 左右の上記接続部は、上記テールケーシング及び／又は上記中間ケーシングの左右側面の幅方向の中心位置を通る左右方向の同一直線上に設けられているものである請求項３に記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置。
5. 上記掘削面の沈下に伴う上記テールケーシングの下降距離は、上記伸縮駆動手段の伸縮ロッドの伸長距離に対応するように構成したものである請求項１〜４の何れかに記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出装置。
6. 地上の機枠に固定されるヘッドケーシングと、該ヘッドケーシングに接続され下端部が立坑内に位置するテールケーシングとを具備し、これらケーシング内に循環チェンにより循環する複数のバケットを設け、上記テールケーシング内に投入される掘削土を上記バケットにて上記ヘッドケーシングまで搬送して上記掘削土を排出する方法であって、
   バケットが取り付けられた接続用チェンを具備する上下開口の中間ケーシングを複数個設け、
   上記立坑の掘削面の沈下が所定深さに達すると、上記ヘッドケーシングと上記テールケーシングとを分離して上記テールケーシングを上記掘削面の沈下に対応した距離だけ降下し、上記テールケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に上記中間ケーシングを接続し、接続した上記中間ケーシング内の上記接続用チェンを上記循環チェンに接続して上記中間ケーシング内の上記バケットがケーシング内を循環し得るように構成し、
   接続した上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に、掘削面の沈下に対応して新たな上記中間ケーシングを順次接続していくことで、上記テールケーシングを漸次降下させて立坑掘削に伴う掘削土を排出し得るように構成したバケットエレベータによる立坑掘削土排出方法において、
   上記機枠に垂直方向に伸縮する伸縮駆動手段を設け、該伸縮駆動手段の下端部から垂直下方に向けて上記中間ケーシングを挿入可能な距離を伸縮し得る伸縮ロッドを設け、上記各中間ケーシングに上記伸縮駆動手段の上記伸縮ロッドの先端部を着脱自在に接続し得る接続部を設け、
   上記テールケーシングの掘削面の沈下に伴う下降動作は、上記テールケーシングが接続された上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとが分離され、かつ上記伸縮ロッドの先端部が上記中間ケーシングの上記接続部に接続された状態で当該伸縮ロッドの垂直下方への上記距離の伸長により行うものであり、
   上記中間ケーシングの下降により上記ヘッドケーシングと上記中間ケーシングとの間に形成された空間において新たな上記中間ケーシングの接続が終了した後に、上記伸縮ロッドの先端部を下降した上記中間ケーシングの上記接続部から離脱して、当該伸縮ロッドを縮小した状態において、該伸縮ロッドの先端部を新たに接続した上記中間ケーシングの上記接続部に接続し得るように構成したものであることを特徴とするバケットエレベータによる立坑掘削土排出方法。
7. 上記ヘッドケーシングと上記テールケーシングとの間に上記中間ケーシングが予め接続されており、
   上記立坑の掘削面の沈下が所定深さに達すると、上記ヘッドケーシングと上記中間ケーシングとを分離して上記中間ケーシングの接続された上記テールケーシングを上記掘削面の沈下に対応した距離だけ上記伸縮駆動手段を以って降下し、上記中間ケーシングと上記ヘッドケーシングとの間に新たな上記中間ケーシングを接続し、接続した上記中間ケーシング内の上記接続用チェンを上記循環チェンに接続して新たに接続した上記中間ケーシング内の上記バケットがケーシング内を循環し得るように構成したものであることを特徴とする請求項６記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出方法。
8. 上記掘削面の沈下に伴う上記テールケーシングの下降距離は、上記伸縮駆動手段の上記伸縮ロッドの伸長距離に対応するように構成したものである請求項６又は７に記載のバケットエレベータによる立坑掘削土排出方法。

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