JPH01131781A - Method of forming groove to base rock - Google Patents

Method of forming groove to base rock

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JPH01131781A
JPH01131781A JP28727987A JP28727987A JPH01131781A JP H01131781 A JPH01131781 A JP H01131781A JP 28727987 A JP28727987 A JP 28727987A JP 28727987 A JP28727987 A JP 28727987A JP H01131781 A JPH01131781 A JP H01131781A
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Abstract

PURPOSE: To make a device small-sized, and form a groove easily, accurately, and efficiently, by previously generating a crack or a streak on a rock-bed by a preceding crushing device using high pressure jet water or the like. CONSTITUTION: A preceding crushing device 14 and an excavating device 15 which are built in a frame 6 for the excavating device and are respectively movable in the upper and low direction by hydraulic cylinders 16, 17, are held with a supporting frame 13 guiding their movement. The frame 6 is applied to the facing part of a trench 2, and while ejecting high pressure jet water by the jet nozzle provided on the device 14, a crack or a streak are generated from the bottom part of the trench 2 in order upward by the device 14. When the device 14 is further sufficiently elevated, the excavating cutter 18 of the device 15 is extended to excavate a place on the same locus of the crack or the streak made by the device 14, and it is repeated to form the desired trench 2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、陸上もしくは水底の岩盤に、パイプ、電線そ
の他の埋設物を敷設する場合に、その岩盤に形成する溝
(即ち、以下の説明でトレンチと称する)の施工を正確
かつ効果的に行ないうる岩盤に溝を形成する方法に関す
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is directed to the trenches formed in the bedrock (i.e., the following description This invention relates to a method for forming grooves in rock that can be accurately and effectively constructed (referred to as trenches).

〔従来技術〕[Prior art]

従来より陸上における溝、即ちトレンチの形成に最も一
般的に使用されている機械装置はショベル系掘削機、所
謂バックホウである。
The most commonly used mechanical device for forming trenches on land is a shovel-type excavator, a so-called backhoe.

この機械装置は第5図に示すように走行装置3(車両な
ど)に設置された傾斜可能の架台31の先端にショベル
32を取り付け、土砂33を手前からかき込むようにし
て掘削しかつ搬出するもので、陸上におけるトレンチ2
の形成に使用する#J&械装置としては極めて合理的か
つ能率的なものである。
As shown in Fig. 5, this mechanical device has a shovel 32 attached to the tip of a tiltable pedestal 31 installed on a traveling device 3 (such as a vehicle), and excavates and transports earth and sand 33 by digging it in from the front. , Trench on land 2
The #J& machine used for formation is extremely rational and efficient.

しかしながらショベル系掘削機はショベル32の先端を
掘削すべき土砂33の中に圧し込んで専らその水平掘削
力によって土砂を剪断破壊させるものであるから、掘削
すべき土砂33の剪lFr強度もしくは圧縮強度が増加
するにつれてその掘削能力は急激に低下し、ついには掘
削することが出来なくなるという問題がある。
However, since the shovel-type excavator pushes the tip of the shovel 32 into the earth and sand 33 to be excavated and shear-breaks the earth and sand exclusively by the horizontal excavation force, the shear lFr strength or compressive strength of the earth and sand 33 to be excavated is There is a problem in that as the amount of excavation increases, the excavation capacity rapidly decreases, and eventually it becomes impossible to excavate.

一方、従来より岩盤などの掘削に使用されている掘削機
は回転型カッターヘッドを有するもので、カッターの推
力によって岩盤を圧縮破砕させるものとカッターバイト
によって切削する型式のものがあり、何れもトンネルの
掘削などに使用されているがトレンチの形成に利用され
ている実例は無い。
On the other hand, excavators conventionally used for excavating rock, etc. have rotating cutter heads, and there are two types: one that compresses and crushes the rock by the thrust of the cutter, and the other that cuts with a cutter bite. Although it is used for excavating trenches, there are no actual examples of it being used to form trenches.

したがって、現在においては陸上の岩盤にトレンチを形
成する専用の機械は存在せず、この・ ような必要のあ
る場合には発破、ロックブレーカ−1さく岩槻などによ
って岩盤を破砕しこれをショベル系掘削機などによって
取除く方法が。
Therefore, at present, there is no specialized machine for forming trenches in rock on land, and when this is necessary, the rock is crushed using blasting, rock breaker-1 drilling, etc., and excavated using excavators. There is a way to remove it by machine etc.

用いられている。It is used.

しかしながら、このような破砕の方法は何れも能率が悪
く、またトレンチの断面形状も不正確になるので余分な
大きさに岩盤を破砕、掘削する必要が生じ不経済である
However, all of these crushing methods are inefficient, and the cross-sectional shape of the trench becomes inaccurate, making it necessary to crush and excavate the rock to an extra size, which is uneconomical.

また何れも衝撃によって岩盤を破砕するために他の構造
物などに影響を与える恐れがあり、周辺の状況によって
は施工出来ない可能性もある。
In addition, since the rock is crushed by impact, there is a risk that it may affect other structures, and construction may not be possible depending on the surrounding conditions.

一方、水底にトレンチを形成する方法として一般に使用
されているものはグラブ系浚渫機による方法で、この方
法は第6図に示すように台船8のグラブバケット34を
水底に下ろしてトレンチ2に相当する部分の土砂()3
を直接に掘削、除去する方法である。
On the other hand, a commonly used method for forming trenches on the water bottom is to use a grab dredger, and as shown in FIG. Corresponding part of earth and sand () 3
This is a method of directly excavating and removing.

グラブ系浚渫機は水深の制約も少なく、またグラブバケ
ット34の容量に対して自重を大きくすることによって
掘削力を増加させることが可能なのである程度の硬土盤
までは対応が可能である。
The grab type dredger has fewer restrictions on water depth, and it is possible to increase the excavation force by increasing its own weight relative to the capacity of the grab bucket 34, so it can handle up to a certain degree of hard soil.

しかしながら、第6図に見られるように台船8の位置な
らびにワイヤー36によって吊り下げられているグラブ
バケット34の位置が不正確であり、トレンチ2の掘削
断面は非常に大きくなり、必要断面に対して極めて余分
な土砂を浚渫しなければならないという問題がある。
However, as shown in FIG. 6, the position of the barge 8 and the position of the grab bucket 34 suspended by the wire 36 are inaccurate, and the excavation cross section of the trench 2 becomes very large, compared to the required cross section. However, there is a problem in that extremely excess soil must be dredged.

また、岩盤に対してはグラブ系tりl果機ではほとんど
掘削不可能なので、この場合には砕岩船などを用いて岩
盤を破砕しこれをグラう′系浚渫機などによづて取除く
方法が用いられている。
In addition, it is almost impossible to excavate bedrock with a grab-type dredger, so in this case, the rock is crushed using a rock crusher, etc., and then removed using a grub-type dredger, etc. method is used.

砕岩船は第7図に示すような構造で台船8から砕岩棒と
称する重錘38を落下せしめて岩盤lをその衝撃力によ
って破砕するものである。
The rock crushing ship has a structure as shown in FIG. 7, and a weight 38 called a rock crushing bar is dropped from a barge 8 to crush rock l by its impact force.

したがってこの場合にもグラブ系浚渫機と同様に台船8
の位置ならびにワイヤー36によって吊り下げられた重
錘38の位置が不正確であり、必要断面に対して極めて
余分な岩盤lを破砕しかつ浚渫しなければならない。
Therefore, in this case as well, the barge 8
, as well as the position of the weight 38 suspended by the wire 36, and a very large excess of rock l for the required section must be crushed and dredged.

また重錘38の衝撃によって岩盤lを破砕するために他
の構造物などが存在する場合にはそれに対する影響につ
いての制約が生じ、場合によっては施工出来ない可能性
もある。
In addition, if there are other structures that cause the rock mass 1 to be crushed by the impact of the weight 38, there will be restrictions on the impact on those structures, and in some cases, construction may not be possible.

一方、岩盤に溝、即ちトレンチを形成する前提条件は、
その岩盤を容易にかつ効率的に掘削することの出来る掘
削方法を開発することである。
On the other hand, the preconditions for forming grooves, or trenches, in rock are:
The objective is to develop an excavation method that can easily and efficiently excavate the rock.

このためには従来より岩盤の掘削に有効と考えられる回
転型カッターヘッドの採用が最も効果的である。
For this purpose, the most effective method is to use a rotary cutter head, which has traditionally been considered effective for excavating rock.

しかしながら回転型カッターヘッドは、前述のようにカ
ッターの推力によって岩盤を破砕するか、もしくはカッ
ターバイトによって岩盤を切削するものであるから、掘
削に要するトルクならびに反力は非常に大きくなる。
However, since the rotary cutter head crushes the rock by the thrust of the cutter or cuts the rock by the cutter bite as described above, the torque and reaction force required for excavation are extremely large.

したがってこれを岩盤のトレンチ掘削に使用する場合に
は、カッターヘッドの駆動装置ならびに反力を保持する
支持、走行装置も大きくなってトレンチのように細長い
断面の掘進には極めて不適当な構造の掘削機になる可能
性が大きい。
Therefore, when using this for trench excavation in rock, the cutter head drive device, support for holding reaction force, and traveling device are also large, resulting in an excavation structure that is extremely unsuitable for excavating a long and narrow cross section like a trench. There is a high possibility that it will become an opportunity.

岩盤を破砕するには、これを衝撃力もしくは掘削力によ
って直接的に破壊するのも一つの方法であるが、別の考
え方として、掘削もしくは破砕を行う前にこれを他の適
当な方法によって掘削もしくは破砕し易いように予め処
理することによって事後の掘削もしくは破砕に要する力
を軽減する、所謂先行破砕という方法がある。
One way to fracture rock is to directly destroy it using impact force or excavation force, but another way of thinking is to crush it by other suitable methods before excavating or crushing it. Alternatively, there is a method called advance crushing, in which the force required for subsequent excavation or crushing is reduced by pre-treating the material to make it easier to crush.

水底にトレンチを形成する場合に、グラブ系浚渫機によ
る掘削に先立って重錘などを用いて岩盤を予め破砕する
方法もその一例であるが、このような先行破砕の方法と
して有効と考えられているものの一つに高圧噴射水を利
用した方法がある。
An example of this is the method of crushing the rock using a weight or the like before excavating with a grab-type dredger when forming a trench on the bottom of the water. One of the methods is to use high-pressure water jets.

今日、高圧噴射水を利用して物体を切断する技術は広(
実用化されており、とくに岩盤の掘削に対しても掘削も
しくは破砕に先立って数千気圧に達する高圧噴射水によ
って予め岩盤に亀裂もしくは条痕を付け、これによって
事後の掘削もしくは破砕を容易にすることは、既に一部
では実施されており、岩盤の浚渫方法とその装置に関す
る特開昭58−80036の発明でも、岩盤にノズルか
ら高圧噴射水を噴射することが知られている。
Today, the technology of cutting objects using high-pressure water jets is widespread (
It has been put into practical use, especially for rock excavation. Prior to excavation or crushing, high-pressure water jets reaching several thousand atmospheres are used to create cracks or streaks in the rock, thereby making subsequent excavation or crushing easier. This has already been carried out in some cases, and it is known that high-pressure water is injected from a nozzle onto the bedrock in the invention of JP-A-58-80036 relating to a rock dredging method and device.

また、岩盤に予め亀裂もしくは条痕を付ける技術として
は、高圧噴射水の他にも電磁波や火災ゼットなどを利用
したものがあるが、これらは試験的には行われているが
未だ実用の段階には至っていない。
Additionally, in addition to high-pressure jet water, there are other technologies that use electromagnetic waves and fire jets to create cracks or streaks in bedrock in advance, but these are being tested on a trial basis but are still at the stage of practical use. This has not yet been achieved.

そこで、本発明者等は、上記回転型カッターヘッドなど
の掘削装置と、高圧噴射水の噴射とを併用すれば、岩盤
に対して正確なトレンチが効果的に形成されうろことに
着想して検討を加えた結果、この発明に到達したもので
ある。
Therefore, the inventors of the present invention came up with the idea that an accurate trench could be effectively formed in the rock by using a drilling device such as the above-mentioned rotary cutter head in combination with high-pressure water jet. As a result of adding the above, this invention was achieved.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、前記従来の陸上及び水底でトレンチを形成す
る際の問題点を解消するためになされたものであり、陸
上ならびに水底の岩盤に対して、効果的で、かつ精度の
高いトレンチの形成を可能にする岩盤に溝を形成する方
法を提供することを目的としたものである。
The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems in forming trenches on land and on the bottom of the water, and it is possible to form trenches with high accuracy and effectively in rock formations on land and on the bottom of the water. The purpose is to provide a method for forming grooves in rock that makes it possible to

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

上記の目的を達成するための本発明の岩盤に溝を形成す
る方法は、陸上または水底の岩盤の溝を形成しようとす
る部分に噴射用ノズルなどからの高圧噴射水を下方から
上方に順次噴射させながら、その岩盤の溝を形成しよう
とする部分を破砕させる先行破砕に追従して、その同一
軌跡上を掘削用カッターなどの掘削装置によって掘削す
ることを特徴としたものである。
In order to achieve the above object, the method of forming grooves in rock according to the present invention involves sequentially injecting high-pressure water from an injection nozzle or the like from below upwards onto the part of the rock on land or underwater where grooves are to be formed. This method is characterized by excavating on the same trajectory with an excavating device such as an excavating cutter, following the preceding crushing that crushes the part of the rock where the groove is to be formed.

ここでで陸上もしくは水底にパイプ、電線その他の埋設
物を敷設する場合、これらの埋設物は高々数十センチ程
度の太さであり、したがってトレンチの幅も1乃至2メ
ートルもあれば十分で、またその深さも数メートルの程
度である。
When laying pipes, electric wires, and other buried objects on land or underwater, these buried objects are at most several tens of centimeters thick, so a trench width of 1 to 2 meters is sufficient. Also, its depth is about several meters.

このような極(細長い断面のトレンチを形成する場合に
、掘削機の掘削軌跡を上下方向に想定することは極(自
然の着想であるが、この場合には掘削機の掘削作業に先
行して高圧噴射水などを利用した先行破砕装置を、掘削
機と同一軌跡上を走らせることによって、先行破砕作業
と事後の掘削作業とを効果的に結合することが可能であ
り、本発明の着想はこの点にある。
When forming a trench with a long and slender cross-section, it is natural to assume that the excavation trajectory of the excavator is vertical. By running a pre-crushing device that uses high-pressure water injection, etc. on the same trajectory as the excavator, it is possible to effectively combine the pre-crushing work and the subsequent excavation work, and the idea of the present invention is to On this point.

即ち、形成すべきトレンチ断面に応じて適当な幅をカバ
ーすることの出来る高圧噴射水などを用いた先行破砕装
置によって岩盤に亀裂もしくは条痕を付けることによっ
て事後の掘削装置による掘削を容易にし、その先行破砕
に追従して同一軌跡上を掘削装置によって掘削すること
が本発明の最大の特徴である。
That is, by creating cracks or striations in the rock using a preliminary crushing device that uses high-pressure water jets that can cover an appropriate width depending on the cross section of the trench to be formed, subsequent excavation by the excavating device is facilitated. The greatest feature of the present invention is that the excavation device follows the preceding crushing and excavates on the same trajectory.

先行破砕装置の走行する軌跡を特定することと、その同
一軌跡上を掘削装置を走行せしめることによって掘削断
面を限定することが可能となり、これによってトレンチ
の掘削断面の精度を向上することが可能になる。
By specifying the trajectory of the preceding crushing device and having the excavation device run on the same trajectory, it is possible to limit the excavation cross section, which makes it possible to improve the accuracy of the excavation cross section of the trench. Become.

また、高圧噴射水によって予め岩盤に亀裂もしくは条痕
を付けた後に掘削を行うことによって、掘削機に要求さ
れる掘削トルクは大幅に軽減されるので掘削機を小型化
することが可能となり、また掘削時の支持装置に口(る
掘削反力も小さくなるので支持装置自体も小型化するこ
とが出来る。
In addition, by drilling after creating cracks or streaks in the rock using high-pressure water jets, the drilling torque required of the excavator is significantly reduced, making it possible to downsize the excavator. Since the excavation reaction force exerted on the support device during excavation is also reduced, the support device itself can be downsized.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を参照して本発明の方法について説明するが、
まず、第3−A図は本ね明の方法を陸上でのトレンチ形
成に適用した実施例1の正面図で、第3−B図はその側
面図で、この側面図において岩盤1に形成されたトレン
チ2を跨いで走行装置3が岩盤l上に停止している。
The method of the present invention will be explained below with reference to the drawings.
First, Fig. 3-A is a front view of Example 1 in which the method of the present invention is applied to trench formation on land, and Fig. 3-B is a side view thereof. A traveling device 3 is stopped on a bedrock l, straddling a trench 2.

岩盤1の掘削によって発生する掘削反力を吸収可能な十
分な重量を有する走行装置3には、先行破砕装置と掘削
装置を組み込んだ掘削装置用架台6が、これを保持しか
つ傾斜させることの出来る保持傾斜用架台4ならびに掘
削装置用架台6を傾斜させる目的の油圧シリンダー5な
どを介して取り付けられている。
The traveling device 3, which has sufficient weight to absorb the excavation reaction force generated by excavating the rock mass 1, has an excavation device mount 6 incorporating a preceding crushing device and an excavation device, which is capable of holding and tilting the traveling device 3. It is attached via a hydraulic cylinder 5 for the purpose of tilting the holding and tilting pedestal 4 and the excavation equipment pedestal 6.

掘削装置用架台6の中には後述するように先行破砕装置
ならびに掘削装置が組み込まれている。
As will be described later, a preceding crushing device and an excavation device are incorporated into the excavation device mount 6.

第3−B図に示すように、掘削装置用架台6は走行装置
3、保持傾斜用架台4によって掘削しようとするトレン
チ2の切刃の部分に位置され、所定の掘削が完了すれば
走行装置3を前進させて次の掘削に取り掛り、このよう
にして順次所定のトレンチ掘削作業を続けるものである
As shown in Fig. 3-B, the excavator mount 6 is positioned at the cutting edge of the trench 2 to be excavated by the traveling device 3 and the holding and tilting mount 4, and when the predetermined excavation is completed, the traveling device 3 to start the next excavation, and in this way, the predetermined trench excavation work is continued one after another.

第4=A図は同様の装置を水底におけるトレンチを形成
に使用した場合の実施例2の正面図であり、第4−B図
は第4−A図の側面図である。
Figure 4-A is a front view of Example 2 in which a similar device is used to form a trench on the bottom of the water, and Figure 4-B is a side view of Figure 4-A.

側面図において水中7の水底に存在する岩盤1に形成さ
れたトレンチ2を跨いで台船8が昇降用脚9によって水
面上に停止している。
In the side view, a barge 8 is stopped on the water surface by lifting legs 9, straddling a trench 2 formed in a bedrock 1 existing at the bottom of an underwater body 7.

昇降用脚9によって水面上に保持され、岩盤1の掘削に
よって発生する掘削反力を吸収可能な十分な重量を有す
る台船8には、先行破砕装置と掘削装置を組み込んだ掘
削装置用架台6が、これを保持しかつ傾斜させることの
出来る保持傾斜用架台4、掘削装置を傾斜させる目的の
油圧シリンダー5ならびに保持傾斜用架台4を台船8か
ら昇降用ウィンチ12ならびに昇降用ワイヤー11を用
いて水底付近まで接近させるための傾斜梯子10を介し
て取り付けられている。
The barge 8, which is held above the water surface by lifting legs 9 and has sufficient weight to absorb the excavation reaction force generated by excavating the rock mass 1, includes an excavation rig mount 6 that incorporates a preceding crushing device and an excavation device. However, the holding and tilting frame 4 that can hold and tilt the excavation equipment, the hydraulic cylinder 5 for tilting the excavation equipment, and the holding and tilting frame 4 are moved from the barge 8 using a lifting winch 12 and a lifting wire 11. It is attached via an inclined ladder 10 for approaching near the bottom of the water.

第4−B図においては切刃の部分に位置された掘削装置
用架台6は、所定の掘削が完了すれば傾斜梯子10の傾
斜角度を変えることによって前進され、傾斜梯子IOの
傾斜角度の変更によっては次の切刃に届かなくなった時
点で台船8ならびに昇降用脚9を前に移動させることに
より順次所定のトレンチ掘削作業を続けるものである。
In Fig. 4-B, the excavator mount 6 located at the cutting edge portion is moved forward by changing the inclination angle of the inclined ladder 10 when a predetermined excavation is completed, and the inclination angle of the inclined ladder IO is changed. In some cases, when the next cutting edge cannot be reached, the barge 8 and the lifting legs 9 are moved forward to continue the predetermined trench excavation work.

次に2°第1−A図、第1−B図及び第1−C図は前記
実施例1及び2の掘削装置用架台6の内部に組み込まれ
た先行破砕装置ならびに掘削装置の一例を示すものであ
る。
Next, 2° Fig. 1-A, Fig. 1-B, and Fig. 1-C show an example of the preceding crushing device and the excavating device incorporated inside the excavating device mount 6 of the embodiments 1 and 2. It is something.

第1−A図は掘削装置用架台6をこれから掘削しようと
するトレンチ2の切刃の部分に当てがってトレンチ2の
底部より先行破砕装置■4によって岩盤を先行破砕しよ
う−とじている段階を示しており、この段階では先行破
砕装置14は掘削装置用架台6の下端にあって先行破砕
の進行に従って順次上方に移動して行くが、掘削装置1
5は掘削装置用架台6の内部に格納された状態にある。
Figure 1-A shows the stage in which the excavation equipment stand 6 is applied to the cutting edge of the trench 2 to be excavated, and the rock mass is pre-crushed from the bottom of the trench 2 by the pre-crushing device ■4. At this stage, the advance crushing device 14 is located at the lower end of the excavation rig mount 6 and moves upward sequentially as the advance crushing progresses.
5 is stored inside the excavation equipment mount 6.

第1−B図は先行破砕が進行し、掘削装置15が岩盤l
を掘削するのに邪魔にならない上方まで十分に先行破砕
装置14が上昇した段階を示しており、この段−階で掘
削装置15は掘削装置用架台6の内部から掘削用カッタ
ーを掘削すべき切刃、即ち岩盤1まで押し出しながら、
掘削装置15全体を順次上方に移動させて必要なトレン
チ2を形成すべく掘削作業を続行する。
Figure 1-B shows that the preliminary crushing is progressing and the drilling rig 15
This shows a stage in which the advance crushing device 14 has risen sufficiently above that it does not get in the way of excavating the cut. While pushing out to the blade, that is, bedrock 1,
The entire excavation device 15 is sequentially moved upward to continue the excavation work to form the necessary trench 2.

第1−C図はトレンチ掘削の最終段階を示すもので、ト
レンチ2を形成すべき岩z1の上面まで到達した先行破
砕装置14は先行破砕作業を停止し、掘削装置15は切
刃の上端の掘削を続行している。
Figure 1-C shows the final stage of trench excavation, in which the advance crushing device 14 that has reached the upper surface of the rock z1 in which the trench 2 is to be formed stops the preliminary crushing operation, and the excavator 15 moves the upper end of the cutting blade. Excavation continues.

図において、岩盤lに当てかわれた掘削装置用架台6は
その外側を支持枠13によって取り囲まれている。
In the figure, an excavator pedestal 6 placed against a bedrock l is surrounded by a support frame 13 on the outside.

支持枠13哄掘削装置用架台6に組み込まれた先行破砕
装置14ならびに掘削装置15を保持すると同時に、上
下方向の移動に対してこれをガイドする機能を有してい
る。
The support frame 13 has the function of holding the preceding crushing device 14 and the excavating device 15 incorporated in the excavating device mount 6, and at the same time guiding them against vertical movement.

支持枠13によって保持されかつ上下方向の移動に対し
てガイドされる先行破砕装置14は支持枠13に取り付
けられた先行破砕装置昇降用油圧シリンダ−16によっ
て上下方向に移動される。
The advance crushing device 14, which is held by the support frame 13 and guided for vertical movement, is moved in the vertical direction by a hydraulic cylinder 16 for raising and lowering the advance crusher attached to the support frame 13.

第1−A図において先行破砕装置14の後方に位置して
いる掘削装置15は先行破砕装置I4と同様に支持枠1
3によって保持されかつ上下方向の移動に対してガイド
されでいて、支持枠13に取り付けられた掘削装置昇降
用油圧シリンダ−17によって上下方向に移動される。
In FIG. 1-A, the excavating device 15 located behind the preceding crushing device 14 has a support frame 1 similar to the preceding crushing device I4.
3 and is guided against vertical movement, and is moved vertically by a hydraulic cylinder 17 for lifting and lowering the excavating device attached to the support frame 13.

掘削装置15の内部には掘削用カッター18、掘削用カ
ッター駆動用原動機19ならびにこれら18.19を前
方に押し出す目的の掘削機押し出し用油圧シリンダ−2
0が装備されている。
Inside the excavation device 15, there are an excavation cutter 18, an excavation cutter driving prime mover 19, and an excavator pushing hydraulic cylinder 2 for pushing these 18.19 forward.
0 is equipped.

前述のように第1−A図においては先行破砕装置14は
支持枠13の下端に位置しており、これよりトレンチ2
底部の新しい切刃を先行破砕しようとしているが、この
段階では掘削装置15は掘削機押し出し用油圧シリンダ
−20を格納状態にしであるために先行破砕装置14の
後方に位置している。
As mentioned above, in FIG. 1-A, the advance crushing device 14 is located at the lower end of the support frame 13, and the trench 2 is
A new cutting blade at the bottom is to be pre-crushed, but at this stage the excavator 15 is located behind the pre-crushing device 14 because the hydraulic cylinder 20 for pushing out the excavator is in the retracted state.

そして、第1−B図は先行破砕装置14が先行破砕装置
昇降用油圧シリンダ−16によって順次上方に移動され
て掘削装置15の押し出しに邪魔にならない位置まで移
動した段階で、掘削装置15の内部に設置された掘削カ
ッター18と掘削用カッター駆動用原動機19は掘削機
押し出し用油圧シリンダ−20によって支持枠13の前
方の岩盤1を直接に掘削する位置まで押し出されており
、先行破砕装置昇降用油圧シリング−16によって上方
に移動する先行破砕袋rf114と適当な間隔を維持し
ながら同一軌跡上を追従する掘削装置15は掘削装置昇
降用油圧シリンダ−17によって上方に移動を続行する
FIG. 1-B shows the interior of the excavating apparatus 15 at a stage when the preceding crushing apparatus 14 has been sequentially moved upward by the hydraulic cylinder 16 for lifting and lowering the preceding crushing apparatus to a position where it does not interfere with the extrusion of the excavating apparatus 15. The excavation cutter 18 and excavation cutter driving prime mover 19 installed in the excavator are pushed out by an excavator pushing hydraulic cylinder 20 to a position where they directly excavate the rock mass 1 in front of the support frame 13, and are used to lift and lower the advance crushing device. The excavation rig 15, which follows the preceding crushing bag rf114, which is moved upward by the hydraulic cylinder 16, while maintaining an appropriate distance, continues to move upward by the hydraulic cylinder 17 for lifting and lowering the excavation rig.

第t−C図に示すトレンチ掘削の最終段階において掘削
作業が終了すると、掘削装置15の掘削用カッター18
ならびに掘削用カッター駆動用原動機19は掘削機押し
出し用油圧シリンダ−20によって掘削装置15の内部
に格納され、さらに掘削装置昇降用油圧シリンダ−17
によって支持枠13の下端まで下降される。
When the excavation work is completed in the final stage of trench excavation shown in FIG.
The prime mover 19 for driving an excavating cutter is housed inside the excavating device 15 by a hydraulic cylinder 20 for pushing out the excavating device, and a hydraulic cylinder 17 for lifting and lowering the excavating device.
is lowered to the lower end of the support frame 13.

また先行破砕装置14も先行破砕装置昇降用油圧シリン
ダ−16によって支持枠ISの下端まで下降され、第1
−A図に示す位置関係となる。
Further, the preceding crushing device 14 is also lowered to the lower end of the support frame IS by the hydraulic cylinder 16 for lifting and lowering the preceding crushing device, and the first
-The positional relationship is as shown in Figure A.

第1−A図、第1−B図及び第1−C図に示す一連の作
業を行うことによってトレンチ2の掘削作業が一段落す
ると、第3−A図及び第4−A図に示すように、第3−
A図においては走行装置3を前方に移動させ、第4−A
図においては傾斜梯子10の傾斜角度を変更させること
によって掘削装置用架台6を次の切刃に当てがって順次
トレンチ2の形成に必要な先行破砕ならびに掘削作業を
継続して続行する。
When the excavation work of trench 2 is completed by performing the series of operations shown in Figures 1-A, 1-B, and 1-C, as shown in Figures 3-A and 4-A, , 3rd-
In figure A, the traveling device 3 is moved forward and the
In the figure, by changing the inclination angle of the inclined ladder 10, the excavator mount 6 is brought into contact with the next cutting edge, and the preliminary crushing and excavation operations necessary for forming the trench 2 are successively continued.

次に、第2図は高圧噴射水を利用した先行破砕装置14
の一実施例を示すものである。
Next, Figure 2 shows a preliminary crushing device 14 that uses high-pressure water injection.
This shows an example of this.

第2図において先行破砕装置昇降用油圧シリンダ−16
によって昇降される先行破砕装置14には高圧噴射水の
噴射用ノズル21が必要によって複数個設置されており
、またこの噴射用ノズル21には高圧噴射水の供給用管
22ならびに高圧水発生用ポンプ23が接続されている
In Fig. 2, hydraulic cylinder 16 for raising and lowering the preceding crushing device.
A plurality of nozzles 21 for injecting high-pressure water are installed in the advance crushing device 14 which is raised and lowered by the pump, and a plurality of nozzles 21 for injecting high-pressure water are installed as necessary. 23 are connected.

高圧噴射水の噴射用ノズル21から噴射される高圧噴射
水はその圧力によって前方に存在する岩盤1の表面を破
壊し゛、継続して高圧噴射水を噴射することによって岩
盤1の表面より内部に向って順次亀裂もしくは条痕が発
達して、事後の掘削用カッター18による掘削を容易に
する所謂先行破砕の効果を発揮するものである。
The high-pressure jet water jetted from the high-pressure jet water jet nozzle 21 destroys the surface of the rock mass 1 in front of it due to its pressure, and by continuously jetting the high-pressure jet water, it moves inward from the surface of the rock mass 1. Cracks or streaks develop one after another, producing the so-called advance crushing effect that facilitates subsequent excavation by the excavation cutter 18.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に説明したごとく、本発明の岩盤に溝を形成する方
法は、岩盤を破砕機や発破などによって直接に破砕する
従来のトレンチ形成方法と異って、高圧噴射水などによ
って予め掘削の容易な状態に先行破砕してから掘削を行
うので次のような利点を有している。
As explained above, the method of forming trenches in rock according to the present invention differs from conventional trench forming methods in which rock is directly crushed using a crusher, blasting, etc. Since excavation is carried out after crushing in advance, it has the following advantages.

(イ)高圧噴射水などを用いた先行破砕装置によって岩
盤に予め亀裂もしくは条痕を付けてから掘削を行うため
に、掘削装置の所要掘削力ならびに掘削反力を大幅に軽
減することが出来、これによって掘削装置ならびに掘削
装置の保持、走行移動装置を軽量小型化することが可能
となり、同時に従来の掘削装置では困難視されていた硬
質の岩盤の掘削も可能となる。
(b) Since excavation is performed after creating cracks or striations in the rock mass using a pre-crushing device that uses high-pressure water jets, etc., the required excavation force and excavation reaction force of the excavation device can be significantly reduced. This makes it possible to reduce the weight and size of the excavation equipment and the equipment for holding and moving the excavation equipment, and at the same time, it becomes possible to excavate hard rock, which was considered difficult with conventional excavation equipment.

(ロ)このように掘削装置を軽量小型化することによっ
て掘削装置全体を掘削装置用架台の中に組み込むことが
可能となり、これによって始めて掘削機を掘削すべき岩
盤の切刃の部分に接触させることが可能となる。
(b) By reducing the weight and size of the excavation equipment in this way, it becomes possible to incorporate the entire excavation equipment into the excavation equipment mount, which allows the excavation equipment to come into contact with the cutting edge of the rock to be excavated for the first time. becomes possible.

(ハ)高圧噴射水などを利用する先行破砕ならびに事後
の掘削は何れも対象とする岩盤に対して衝撃的な4″:
1重を掛けることが無いので、他の構造物に影響を与え
ることはなく、したがってトレンチの掘削区域の周辺に
構造物などの存在する場合にも安心してトレンチの形成
を行うことが可能である。
(c) Both preliminary crushing and subsequent excavation using high-pressure water injection etc. are impactful to the target rock mass.
Since there is no need to apply a single layer, there is no effect on other structures, so even if there are structures around the excavation area of the trench, it is possible to form a trench with peace of mind. .

(ニ)先行破砕装置ならびに掘削装置は支持枠をガイド
にして同一軌跡上を上下するので正確な先行破砕ならび
に掘削が可能となり、したがってトレンチの断面を正確
に形成させることが出来る。
(d) Since the advance crushing device and the excavation device move up and down on the same trajectory using the support frame as a guide, accurate advance crushing and excavation are possible, and therefore the cross section of the trench can be formed accurately.

また、これによって従来の破砕機もしくは発破などの方
法による場合の余分な掘削を必要とせず、経済的で速や
かなトレンチの形状が可能になる。
This also allows economical and quick trench shaping without the need for extra excavation as would be the case with conventional crushers or methods such as blasting.

なお、本発明はトレンチの形成方法についてなされてい
るが、このような先行破砕と掘削との組み合せによって
可能となる方法の応用分野は極めて広く、トンネルの掘
削、コンクリート構造物の解体撤去など各方面に本発明
の基本的な技術を応用することが可能である。
Although the present invention relates to a trench forming method, the field of application of the method made possible by the combination of advance crushing and excavation is extremely wide, and it can be applied to various fields such as tunnel excavation, dismantling and removal of concrete structures, etc. It is possible to apply the basic technology of the present invention to

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1−A図、第1−B図及び第1−C図は本発明の方法
を通用して岩盤に溝を形成する掘削装置用架台の内部に
組み込まれた先行破砕装置及び掘削装置の一実施例にお
けるトレンチの形成作業の各段階における先行破砕装置
と掘削装置との位置関係を示す一連の説明図、第2図は
第1−A図の高圧噴射水を利用した先行破砕装置の一実
施例の説明用斜視図、第3−A図は本発明の方法を陸上
におけるトレンチの形成に使用した場合の実施例1の説
明用の正面図、第3−B図は第3−A図の側面図、第4
−A図は本発明の方法を水底におけるトレンチの形成に
使用した場合の実施例2の説明図の正面図、第4−B図
は第4−A図の側面図、第5図、第6図及び第7図はそ
れぞれ異なる従来の、トレンチの形成方法の適用例を示
す説明図である。 l・・・岩盤、2・・・トレンチ、14・・・先行破砕
装置、15・・・掘削装置、18・・・掘削用カッター
、21・・・噴射用ノズル。 代理人 弁理士 小 川 信 −
Figures 1-A, 1-B, and 1-C are illustrations of a preliminary crushing device and an excavating device installed inside a stand for an excavating device that forms grooves in rock using the method of the present invention. A series of explanatory diagrams showing the positional relationship between the advance crushing device and the excavation device at each stage of the trench formation work in the example, and Figure 2 is an implementation of the advance crusher using high-pressure water injection shown in Figure 1-A. FIG. 3-A is an explanatory perspective view of Example 1, and FIG. 3-B is an explanatory front view of Example 1 when the method of the present invention is used to form a trench on land. Side view, 4th
Figure -A is a front view of the explanatory view of Example 2 when the method of the present invention is used to form a trench on the bottom of water, Figure 4-B is a side view of Figure 4-A, Figures 5 and 6. FIG. 7 and FIG. 7 are explanatory diagrams showing application examples of different conventional trench forming methods, respectively. l...Rock, 2...Trench, 14...Advance crushing device, 15...Drilling device, 18...Drilling cutter, 21...Injection nozzle. Agent Patent Attorney Nobuo Ogawa −

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 岩盤に溝を形成しようとする部分に、高圧噴射水を下方
から上方に順次噴射させながら、その溝を形成しようと
する部分の岩盤を破砕させる先行破砕に追従して、その
同一軌跡上を掘削装置によって掘削する岩盤に溝を形成
する方法。
High-pressure jet water is sequentially injected from below to above into the area where a groove is to be formed in the rock, following the previous crushing that fractures the rock in the area where the groove is to be formed, and excavation is carried out on the same trajectory. A method of forming grooves in rock that is excavated by equipment.
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