JPH0133637B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は山岳地帯等で鉄塔及び橋脚を構築する
際、基礎掘削を能率よく容易に施工できるように
することを目的とする竪孔掘削装置に関するもの
である。

この種の鉄塔の基礎孔は深く掘削されるととも
に、鉄塔に働く曲げモーメントによる引抜き力に
対処するため、底部が広くされた拡底部に形成さ
れる。ところで、通常、このような鉄塔は山岳地
帯に設置されることが多く、したがつて基礎孔は
人力又は小型のシヨベルでしか掘削できず、工事
日数の長期化およびコスト高につながつていた。
このような欠点を解消するものとして、特開昭57
−54697号公報に開示された竪孔掘削機がある。
この竪孔掘削機は、旋回台に、竪孔掘削用のバケ
ツトおよびブレーカが取付けられたもので、この
バケツトおよびブレーカを使用して竪孔を掘削し
ながら、順次旋回台を降下させて深く掘下げら
れ、最後に底部が拡張掘削されて拡底部が形成さ
れる。

上記従来の竪孔掘削機を使用する竪孔掘削法に
よると、拡底部を形成する際にも、ただバケツ
ト、ブレーカ等を使用して、孔の底部を拡げるだ
けであるため、その上部が崩れ掘削作業がはかど
らないという問題があつた。また、従来の竪孔掘
削機によると、バケツトおよびブレーカは１個の
ケーシングに取付けられるとともに、その揺動機
構はこのケーシングを単に揺動させる１段式であ
るため、拡底部の掘削を効率よく行なうことがで
きないという問題もあつた。

そこで、本発明は上記問題を解消し得る竪孔掘
削工法及び掘削装置を提案するものである。

すなわち、本発明工法は、表土上にステージ用
基礎及び脚を施工し、該脚上に梁を組み、吊下げ
式のバツクホーとブレーカを有し、かつ梁上に設
置された昇降装置により昇降せしめられる旋回装
置により竪孔を掘削し、竪孔底部において孔側壁
から斜め下方に複数本の支保工材を打ち込み、該
支保工材の基部を孔側壁に取り付けたリング部材
に固定し、その後支保工材の下方に拡底部を掘削
形成するようにしたものであり、本発明装置は、
取外し可能なバツクホー及びブレーカが周方向に
設けられた旋回装置と、下部に該旋回装置を旋回
可能に支持する旋回部支持装置と、該旋回部支持
装置に継ぎ足し可能に取り付けたガイドパイプを
介して旋回部支持装置および旋回装置を昇降可能
に支持するガイドパイプ昇降装置と、前記ガイド
パイプの中を通つてフツクを昇降させるブームク
レーンとを具備し、前記バツクホーを、旋回装置
に軸を介して取付けられたブーム本体と、該ブー
ム本体を揺動させるブームジヤツキと、前記ブー
ム本体に軸を介して取り付けられたアーム外筒
と、該アーム外筒をブーム本体に対して揺動させ
るアームジヤツキと、前記アーム外筒に内嵌され
たアーム内筒と、該アーム内筒をアーム外筒に対
して出退させる突出しジヤツキと、前記アーム内
筒に軸を介して取り付けられたバケツトと、該バ
ケツトをアーム内筒に対して揺動させるバケツト
ジヤツキとから構成し、前記ブレーカを、旋回装
置に軸を介して取り付けられたブーム本体と、該
ブーム本体を旋回装置に対して揺動させるブーム
ジヤツキと、前記ブーム本体に軸を介して取り付
けられたアーム本体と、該アーム本体をブーム本
体に対して揺動させるアームジヤツキと、前記ア
ーム本体に出退可能に取り付けられたブレーカ取
付け本体と、該ブレーカ取付け本体をアーム本体
に対して出退させる突出しジヤツキとから構成
し、掘削反力を竪孔側壁で受けるためのグリツパ
ー装置を前記旋回部支持装置の外周に適当間隔あ
けてかつ連結金具を介して取外し可能に設け、掘
削孔側壁の崩壊を防止するための固定側フードと
可動側フードを有する伸縮可能なフード部をその
固定側フードを前記旋回部支持装置に固定して設
け、さらに前記ブレーカに着脱自在な、支保工材
の挿入のための穿孔および打込用ドリフターを具
備したものであり、これにより竪孔拡底部の形成
を効率よく行なうことができる。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。説明は施工順序を追つて行なうことにする。
まず第１図に示すように、草木等の伐採を行なつ
て斜面１を整地する。次に第２図に示すように人
力又は小型パワーシヨベルで基礎掘削に必要な面
積を斜面から切り出す。残土は棚２で止め、平地
３を有効に作る。この平地３に第３図に示すよう
にステージ用基礎４及び脚６を施工する。又孔を
掘り、その表土を土留するための土留壁５をコン
クリートで施工する。

次に第５図に示すように、脚６の上に梁７，８
を縦横に組み、その上にブームクレーン９を据え
付ける。ブームクレーン９は小型で、分解組立が
容易な構造のものを用い、排土作業、機械組立、
資材運搬を行なえるようになつている。このブー
ムクレーン９の据付けはパワーシヨベル又はトラ
ツククレーンなど他のクレーンの助けをかりて行
なう。１０はブームクレーン９のフツクである。

次に第６図に示すように、ブームクレーン９を
用いて掘削機１１を梁７，８の中心部で組立て、
前記孔の中に設置する。掘削機１１は外側に伸縮
可能なフード部１２を有し、その内部に旋回部支
持装置１３に支持された旋回装置１４と該旋回装
置１４に吊下げ式のブレーカ１５及びバツクホー
１６と運転室１７を周方向に振り分けて有し、さ
らに土留壁５を押すためのグリツパー１８を有し
ている。表土は粘土、シルト質が多いため、バツ
クホー１６の作動により表土を掘削する。バツク
ホー１６は油圧モータにより駆動される旋回装置
１４に取り付けられているため、フード部１２内
部全域を掘削することができる。掘削機１１には
継ぎ足し可能なガイドパイプ１９が取り付けら
れ、掘削機１１は梁７，８上に据え付けられたガ
イドパイプ昇降装置２０によりガイドパイプ１９
を介して昇降せしめられる。又ガイドパイプ昇降
装置２０は掘削かき寄せ用のバツクホー１６及び
砕岩用のブレーカ１５の掘削反力をステージ用基
礎４に伝える役目もする。又掘削機１１の揺動は
グリツパー１８を土留壁５に突張ることにより防
止され、掘削機１１の安定と掘削施工性の向上が
はかられている。ガイドパイプ１９の上端にはガ
イドホツパー２１が取り付けられ、掘削土砂はブ
ームクレーン９のフツク１０に取り外し可能に吊
り下げられた電動又は油圧式のグラブバケツト２
２（第７図、第８図）によりガイドパイプ１９か
らガイドホツパー２１を通して地上に排出され
る。

第４図は掘削機１１を平坦地に設置する場合の
実施例を示し、この場合脚を複数本連結して立設
し、隣接地の斜面に設けられた脚６′との間に梁
（図示せず）が組立てられ、その上にブームクレ
ーン（図示せず）を据え付け、平坦地上面から掘
削を開始する。

第６図は掘削開始の機械の姿を示し、掘削が進
行すると、フード部１２は刃先ジヤツキ２３（第
７図）の作動により掘削孔側壁の崩壊防止のため
に伸びる。

さらに、第７図、第８図に示すように、刃先ジ
ヤツキ２３を繰り出しつつ掘削を行ない、ライナ
ープレート２４の継ぎ足しが可能になると、ガイ
ドパイプ昇降装置２０を作動してガイドパイプ１
９を押し下げつつ刃先ジヤツキ２３を縮めて、旋
回部支持装置１３に固定されたフード部１２の固
定側フード１２_bの上端とすでに取り付けたライ
ナープレート２４の下端の間に〓間を作り、そこ
に新しいライナープレートセグメントを挿入組立
てる。このように掘削、排土、ライナープレート
セグメントの組立を順々に行なうことにより竪孔
を掘削していくことが可能である。この方法での
特徴は、掘削排土する土砂がガイドパイプ１９の
中をグラブバケツト２２により運ばれるので、ラ
イナープレート組立作業者と土砂の排出とが隔離
されることになり、従つて排出土砂のこぼれによ
る事故がない利点を有する。

さらに掘削が進み深くなるにつれ、土砂から岩
盤へと変つてくる。岩盤掘削にはバツクホー１６
では掘削不可能であるため、ブレーカ１５を作動
させ岩盤を破砕する。しかし、それでも硬い岩盤
に対しては、第９図に示すように、ドリフター
（さく岩機）２５をブレーカ１５に取り付け、岩
盤に多数の穴をあけて人工的なクラツク２６を入
れる。このようにしてからブレーカ１５で打撃す
れば、硬い岩盤でも容易に破砕することができ
る。破砕した岩はバツクホー１６でかき寄せ、グ
ラブバケツト２２により地上に排出する。そして
運転者は運転室１７の中ですべての操作が行なえ
るため労力の軽減、石粉による災害、騒音、振動
から解放される。このように能率よく掘削した孔
は円筒形に施工されたままでもよいが、第１１図
のように拡底部２７が施工される。本発明の掘削
装置では、該拡底部２７を容易に施工することが
できる。

さらに、岩盤が非常に硬い場合は、第１０図に
示すようにドリフター２５によつてあけた穴に発
破材２８を挿入し、破砕を行なう。この時掘削機
１１は連結金具３７（第１８図ｂ）でグリツパー
１８を切離し、フード部１２を残したままガイド
パイプ昇降装置２０によつて掘削機本体を上昇さ
せ、発破材２８の破裂による機械損傷を防ぐ。

掘削予定深さまで到達すると、第１１図のよう
にドリフター２５により掘削穴周囲に100mm〜200
mmピツチで穿孔し丸棒の支保工材２９を斜め下方
向に向つてドリフター２５で打込み、さらにＨ型
鋼材のリング部材３０を第１２図のように掘削孔
側壁に取り付け、このリング部材３０に前記支保
工材２９を固定する。そして、フード部１２の可
動側フード１２_aの先端に接続した刃先取付フー
ド１２ｃを穴の中で分解して取り外し、ガイドパ
イプ１９の中を通して地上に持ち出す。

次に第１２図に示すように、ガイドパイプ昇降
装置２０によりガイドパイプ１９を押し下げ、掘
削機１１全体を下げ、バツクホー１６による突出
し掘削を行ない、フード部１２より大きい径の拡
底部２７の掘削が施工される。掘削が完了する
と、バツクホー１６、ブレーカ１５を旋回装置１
４から取り外し、ガイドパイプ１９の中を通して
ブームクレーン９のフツク１０により地上に取出
し、さらにフード部１２の可動側フード１２_a、
刃先ジヤツキ２３を分解して地上に取り出す。

次に第１３図に示すように、ガイドパイプ昇降
装置２０によりさらにガイドパイプ１９を押し下
げ、グリツパー１８、フード部１２の固定側フー
ド１２_bを分解して取り出してライナープレート
２４を装着するとともに、盤木３１の上に旋回装
置１４、旋回部支持装置１３を乗せ、その後ガイ
ドパイプ１９をフランジ部・締付ボルトを外して
取り外し、第１４図のようにガイドパイプ昇降装
置２０により上昇させて取り出す。次にガイドパ
イプ昇降装置２０も分解して取外し、最後にブー
ムクレーン９のフツク１０により旋回部支持装置
１３、旋回装置１４を孔の底から地上に取り出
す。

次に第１５図に示すように、ブームクレーン９
のフツク１０により穴の中に鉄筋３２を組込み、
組立作業が行なわれる。そして第１６図に示すよ
うに、構造物脚材３３が位置決め固定される。次
に注入パイプ３４からシユート３５を通して下部
へモルタル３６を注入するモルタル注入作業に入
る。そしてライナープレート２４を順次取外しま
たは取外さないまま、シユート３５を短かくして
ゆき、モルタル３６を上部まで打設する。次に梁
７，８、ブームクレーン９をすべて撤去し、ステ
ージ用基礎４の囲りを整地して完成したのが第１
７図である。

第１８図は掘削装置の全体図を示し、構造の細
部について説明を加えると、グリツパー１８を含
めてフード部１２の固定側フード１２_bと旋回部
支持装置１３とは連結金具３７によつて結合、切
離しが可能である。第１０図及び第１３図は連結
金具３７を切離した図である。又運転者は地上架
台から梯子３８を下りてステージ３９に立ち、そ
こから運転室１７の天井部に設けられた出入口４
０から出入りする。

第１９図はガイドパイプ昇降装置を示し、これ
は梁７，８上に設けられて掘削孔の中心上方に位
置する。４１は梁８に固定されたトラニオン４２
に支持された油圧シリンダであり、その上部に油
圧シリンダロツク装置４３を有しており、該油圧
シリンダロツク装置４３はシリンダピストンロツ
ドをクランプする装置を内蔵し、油圧シリンダ４
１に油圧を作用させることによりロツドは自由に
なり、油圧がなくなるとロツドは固定されるよう
になつている。さらに油圧シリンダ４１の上端部
はバネ４４により油圧シリンダ支柱４５に連結さ
れ、該上端部はガイドパイプ１９から遠ざかる側
に付勢されている。油圧シリンダ４１に上昇方向
の油を供給すると、ロツドはそれに連結された連
結アーム４６に設けられたピン４７がガイドパイ
プ１９の結合孔４８に押し込まれていることから
ガイドパイプ１９は上動する。逆に下降方向の油
を供給するとガイドパイプ１９は下動する。いず
れの動作においても、油圧シリンダ４１のストロ
ークが限界になれば、連結アーム４６のピン４７
をガイドパイプ１９の別の結合孔４８に挿し変え
れば、再び昇降動作を行なわせることができる。
４９はガイドパイプガイドローラで、ガイドパイ
プ１９が傾くのを防止している。

第２０図はバツクホー１６を示す。第１８図に
示すように、旋回部支持装置１３はフード部１２
の固定側フード１２_bと連結金具３７により一体
になつており、この固定側フード１２_bの３ケ所
にグリツパー１８が内蔵されており、旋回部支持
装置１３は掘削孔にしつかりと固定されている。
これに対して、旋回装置１４は旋回台軸受５０、
旋回用モータ５１、歯車５２により旋回が可能で
ある。バツクホー１６の構造は次の通りである。
旋回装置１４に軸５３を介して取り付けられたブ
ーム本体５４と旋回装置１４との間にブームジヤ
ツキ５５が介装され、ブーム本体５４に軸５６を
介して取り付けられたアーム外筒５７とブーム本
体５４との間にアームジヤツキ５８が介装され、
アーム外筒５７に内嵌されたアーム内筒５９とア
ーム外筒５７の間に突出しジヤツキ６０が介装さ
れ、アーム内筒５９に軸６１を介して取り付けら
れたバケツト６２とアーム内筒５９との間にバケ
ツトジヤツキ６３が介装され、これらでバツクホ
ー１６が構成されている。Ａ〜Ｃは共に突出しジ
ヤツキ６０の引込限の時のバケツト６２の位置を
示し、Ｂはさらにブームジヤツキ５５及びアーム
ジヤツキ５８の引込限Ｃはブームジヤツキ５５及
びアームジヤツキ５８の押出限を示す。A′〜
C′は共に突出しジヤツキ６０の押出限の時のバケ
ツト６２の位置を示し、B′はさらにブームジヤ
ツキ５５及びアームジヤツキ５８の引込限、C′は
ブームジヤツキ５５及びアームジヤツキ５８の押
出限を示す。又ＣとC″はバケツトジヤツキ６３
の作動範囲の上下限の姿勢を示す。掘削はブーム
ジヤツキ５５、アームジヤツキ５８、突出しジヤ
ツキ６０、バケツトジヤツキ６３の組合せ動作に
より行なうが、これは従来にない吊下げ方式であ
るため、真下の掘削、中心側での掘削、フード部
１２付近での掘削及び刃先取付フード１２_cを外
しての拡底部２７の掘削が行なえる特徴を有し、
また突出しジヤツキ６０の作用によりさらに奥行
の広い範囲の掘削作業ができる。ただし、このバ
ツクホー１６はガイドパイプ１９の中を通して地
上に吊上げ可能な大きさに作らなければならない
制限をもつている。

第２１図はブレーカ１５を示し、バツクホー１
６と同様に旋回装置１４によつて旋回可能に支持
されている。ブレーカ１５の構造は次の通りであ
る。旋回装置１４に軸６４を介して取り付けられ
たブーム本体６５と旋回装置１４との間にブーム
ジヤツキ６６が介装され、ブーム本体６５に軸６
７を介して取り付けられたアーム本体６８とブー
ム本体６５との間にアームジヤツキ６９が介装さ
れ、アーム本体６８のスライド部７０に案内され
て下方に突出し可能なブレーカ取付本体７１とア
ーム本体６８との間に突出しジヤツキ７２が介装
され、これらでブレーカ１５が構成されている。
Ｅ〜Ｈは共に突出しジヤツキ７２の引込限の破砕
棒の位置を示し、Ｆはさらにブームジヤツキ６６
の押出限及びアームジヤツキ６９の引込限、Ｇは
ブームジヤツキ６６及びアームジヤツキ６９の引
込限、Ｈはブームジヤツキ６６の引込限及びアー
ムジヤツキ６９の押出限を示す。E′〜H′は共に
突出しジヤツキ７２の押出限の時の破砕棒の位置
を示し、F′はさらにブームジヤツキ６６の押出限
及びアームジヤツキ６９に引込限、G′はブーム
ジヤツキ６６及びアームジヤツキ６９の引込限、
H′はブームジヤツキ６６の引込限及びアームジ
ヤツキ６９の押出限を示す。ブレーカ１５はブー
ムジヤツキ６６とアームジヤツキ６９の組合せ動
作により真下の砕岩、中心側での砕岩、フード部
１２付近での砕岩及び刃先取付フード１２_bを外
しての拡底部２７の砕岩を行なえる特徴を有し、
また突出しジヤツキ７２の作用よりさらに奥行の
広い範囲の砕岩作業ができる。またブレーカ１５
は打撃力があるので打撃反力の吸収が必要にな
り、突出しジヤツキ７２はブレーカ取付本体７
１、スライド部７０を介して突出し作用と反力吸
収作用のために設けられたものである。このブレ
ーカ１５もガイドパイプ１９の中を通して地上に
吊上げ可能な大きさに作らなければならない制限
をもつている。またこのブレーカ１５にはドリフ
ター２５の取付けが可能である。すなわち、ブレ
ーカ取付本体７１にドリフター取付金具７３を取
付け、ドリフター２５を図示のように取付ける。
せん孔角度はドリフター取付ボルト７４を締め変
えることにより任意の角度に設定出来る。

以上本発明の掘削工法によれば、竪孔の拡底部
掘削時に支保工材を打込むため、拡底部上壁が崩
れるのを防止でき、掘削作業がはかどる。また、
本発明の掘削装置によれば、バツクホー及びブレ
ーカを旋回装置に取り付けるとともに、これらを
複数段階に折曲揺動できるように構成したので、
狭い竪孔内で奥行の広い範囲の掘削、砕岩作業を
行なうことができ、しかもブレーカに着脱自在
な、支保工材の挿入のための穿孔および打込用ド
リフターを具備したので、拡底作業を容易に行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図〜第１
７図は施工順序を示す説明図、第１８図ａ〜ｃは
装置の全体構成図および要部断面図、第１９図は
ガイドパイプ昇降装置の拡大側面図、第２０図
ａ，ｂはバツクホーの拡大側面図および正面図、
第２１図ａ，ｂはブレーカの拡大側面図および正
面図である。 ４……ステージ用基礎、５……土留壁、６……
脚、７，８……梁、９……ブームクレーン、１０
……フツク、１１……掘削機、１２……フード
部、１２_a……可動側フード、１２_b……固定側フ
ード、１３……旋回部支持装置、１４……旋回装
置、１５……ブレーカ、１６……バツクホー、１
７……運転室、１８……グリツパー、１９……ガ
イドパイプ、２０……ガイドパイプ昇降装置、２
３……刃先ジヤツキ、２４……ライナープレー
ト、２５……ドリフター、２７……拡底部、２９
……支保工材、３０……リング部材、３７……連
結金具、５４……ブーム本体、５５……ブームジ
ヤツキ、５７……アーム外筒、５８……アームジ
ヤツキ、５９……アーム内筒、６０……突出しジ
ヤツキ、６２……バケツト、６３……バケツトジ
ヤツキ、６５……ブーム本体、６６……ブームジ
ヤツキ、６８……アーム本体、６９……アームジ
ヤツキ、７０……スライド部、７１……ブレーカ
取付本体、７２……突出しジヤツキ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表土上にステージ用基礎及び脚を施工し、該
   脚上に梁を組み、吊下げ式のバツクホーとブレー
   カを有し、かつ梁上に設置された昇降装置より昇
   降せしめられる旋回装置により竪孔を掘削し、竪
   孔底部において孔側壁から斜め下方に複数本の支
   保工材を打ち込み、該支保工材の基部を孔側壁に
   取り付けたリング部材に固定し、その後支保工材
   の下方に拡底部を掘削形成することを特徴とする
   竪孔掘削工法。 ２ 取外し可能なバツクホー１６及びブレーカ１
   ５が周方向に設けられた旋回装置１４と、下部に
   該旋回装置１４を旋回可能に支持する旋回部支持
   装置１３と、該旋回部支持装置１３に継ぎ足し可
   能に取り付けたガイドパイプ１９を介して旋回部
   支持装置１３および旋回装置１４を昇降可能に支
   持するガイドパイプ昇降装置２０と、前記ガイド
   パイプ１９の中を通してフツク１０を昇降させる
   ブームクレーン９とを具備し、前記バツクホー１
   ６を、旋回装置１４に軸５３を介して取り付けら
   れたブーム本体５４と、該ブーム本体５４を揺動
   させるブームジヤツキ５５と、前記ブーム本体５
   ４に軸５６を介して取り付けられたアーム外筒５
   ７と、該アーム外筒５７をブーム本体５４に対し
   て揺動させるアームジヤツキ５８と、前記アーム
   外筒５７に内嵌されたアーム内筒５９と、該アー
   ム内筒５９をアーム外筒５７に対して出退させる
   突出しジヤツキ６０と、前記アーム内筒５９に軸
   ６１を介して取り付けられたバケツト６２と、該
   バケツト６２をアーム内筒５９に対して揺動させ
   るバケツトジヤツキ６３とから構成し、前記ブレ
   ーカ１５を、旋回装置１４に軸６４を介して取り
   付けられたブーム本体６５と、該ブーム本体６５
   を旋回装置１４に対して揺動させるブームジヤツ
   キ６６と、前記ブーム本体６５に軸６７を介して
   取り付けられたアーム本体６８と、該アーム本体
   ６８をブーム本体６５に対して揺動させるアーム
   ジヤツキ６９と、前記アーム本体６８に出退可能
   に取り付けられたブレーカ取付本体７１と、該ブ
   レーカ取付本体７１をアーム本体６８に対して出
   退させる突出ジヤツキ７２とから構成し、掘削反
   力を竪孔側壁で受けるためのグリツパー装置１８
   を前記旋回部支持装置１３の外周に適当間隔あけ
   てかつ連結金具３７を介して取外し可能に設け、
   掘削孔側壁の崩壊を防止するための固定側フード
   １２ｂと可動側フード１２ａを有する伸縮可能な
   フード部１２をその固定側フード１２ｂを前記旋
   回部支持装置１３に固定して設け、さらに前記ブ
   レーカ１５に着脱自在な、支保工材の挿入のため
   の穿孔および打込用ドリフター２５を具備したこ
   とを特徴とする掘削装置。