JPH05263426A - 地下連続壁造成用掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】掘削すべき竪孔の長さに限定されず、一単位の
分割長さを自在に掘削可能とする。 【構成】本体フレーム２の下端部に固定レール３、３を
水平方向に固設し、固定レールの対向面側に案内溝を設
けたうえ、各案内溝に添って一組の車輪５、５に懸架し
た掘削ローラ懸架板７ａ、７ｂを介して固定レールの長
手方向に並設した一対の掘削ローラ８ａ、８ｂを左右に
一組ずつ配設するとともに、車輪を固定レールごとに上
下から挟んで各固定レールにスライド可能に添設した延
長レール４ａ、４ｂを支持板１０ａ、１０ｂで固定する
一方、支持板を介して延長レールを左右各方向に伸縮す
るシリンダー１２ａ、１２ｂと、掘削ローラ懸架板を介
して掘削ローラを延長レールに沿って左右各方向に移動
するシリンダー１１ａ、１１ｂとを配することにより、
延長レールに沿って左右一対の掘削ローラを回転駆動し
つつ往復移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下駐車場等の断面方
形の竪孔構造物を構築するに当たり、地下周壁を造成す
るための竪孔を所定長さに分割して掘削する地下連続壁
造成用掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、地下駐車場をはじめとし、深層
プールを造成して蓄熱槽、収納庫に利用する断面方形の
竪孔構造物を構築することが行われている。この竪孔構
造物を構築するには、土壌中にコンクリート周壁を造成
するための竪孔を掘削する必要がある。

【０００３】従来の竪孔掘削機は、回転式の掘削ローラ
を掘削すべき竪孔の長さ方向に並列し、この並列した左
右二組の掘削ローラをその中央位置にて掘削土が掻き上
げられるような対向方向に回転するとともに、掻き上げ
られた掘削土を吸引パイプを用いて地上に排出する構成
とされている。このような掘削機によって地下周壁を造
成するには、地下周壁の一辺の全長を分割して掘削し、
掘削の終った竪孔から順次鉄筋を建て込んでコンクリー
トを流し込み、このコンクリートが硬化する間、別位置
の竪孔を掘削して順次連続壁を形成する方法が採られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の掘削機では、掘削ローラが固定式であるため、一度
に掘削できる竪孔の長さが決まっており、周壁の一辺の
長さが所定の掘削長さで等分できない場合には竪孔の端
部に所定の掘削長さより短い余剰分が生じるが、既に打
設したコンクリート壁を避けて掘削するには周壁の規定
長さを超過して掘削せざるをえないという不都合が生
じ、その結果、従来の掘削機では、造成できる周壁の一
辺の長さが規制され、土地の有効利用ができないという
問題点が生じていた。

【０００５】本発明は、以上のような事情に鑑みてなさ
れたもので、地下周壁のための竪孔を掘削するのに、掘
削すべき竪孔の長さに限定されず、一単位の分割長さを
自在にとって掘削できるように構成し、かつ狭隘な敷地
内での掘削作業を可能とすることによって土地を有効に
利用しうる地下連続壁造成用掘削機を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の地下連続壁造成
用掘削機を実施例に対応した図１に基づいて説明する
と、掘削すべき竪孔に対して昇降可能に設置された本体
フレーム２の下端部に固定レール３、３を前後に間隔を
開けて水平方向に固設し、これら固定レールの対向面側
に長手方向に沿って案内溝３Ａ、３Ａを設けたうえ、各
案内溝に添って間隔を開けて配設された一組の車輪５、
５に対して前後に配して懸架した掘削ローラ懸架板７
ａ、７ｂを介して前記固定レール３、３の長手方向に並
設した一対の掘削ローラ８ａ、８ｂを回転駆動手段を介
して左右に一組ずつ配設するとともに、前記車輪５，５
を前記固定ローラ３、３ごとに上下から挟んで各固定ロ
ーラ３、３にスライド可能に添設した延長レール４ａ、
４ｂを左右の各外端部にて一括して支持板１０ａ、１０
ｂで固定する一方、前記支持板１０ａ、１０ｂを介して
前記延長レール４ａ、４ｂを左右各方向に伸縮するシリ
ンダー１１ａ、１１ｂと、前記掘削ローラ懸架板７ａ、
７ｂを介して前記左右一組ごとの掘削ローラ８ａ、８ｂ
を前記延長レール４ａ、４ｂに沿って左右各方向に移動
するシリンダー１２ａ、１２ｂとを配設することによ
り、前記左右へ張り出した延長レール４ａ、４ｂに沿っ
て前記左右一対の掘削ローラ８ａ、８ｂを回転駆動しつ
つ往復移動するようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成により、シリンダー１１ａ、１１ｂを
左右の負荷バランスを考慮して双方とも同じストローク
で押出動作することにより、左右一対の延長レール４
ａ、４ｂを固定レール３、３から伸長して所定長さだけ
張出したところで固定することによって左右一組ごとの
掘削ローラ８ａ、８ｂの最大移動長さを決め、次いで左
右のシリンダ１２ａ、１２ｂを左右とも同じストローク
で往復水平移動することにより、左右一組ごとの掘削ロ
ーラ８ａ、８ｂを左右の延長レール４ａ、４ｂの伸長に
より張り出した範囲内で掘削長さを左右に拡縮すること
ができる結果、一単位の掘削長さを自由に調整して掘削
することができる。

【０００８】また、掘削中は本体フレーム２の下降移動
により竪孔の深さ方向に掘削しながら、掘削ローラ８
ａ、８ｂの掘削位置を掘削長さ方向に往復移動しつつ各
掘削ローラ８ａ、８ｂを夫々回転駆動するから、土壌の
状態に柔軟に対応した掘削効果を得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１０】図１は、本発明の地下連続壁造成用掘削機
の実施例を示す図であり、図１(a)は正面図、図１(b)
は図１(a) のＡ−Ａ線側面図、図１(c) は図１(a) のＢ
−Ｂ線横断面図、図１(d) は図１(a) の延長レールの支
持板の正面図、図２は矢符Ｄ付近の拡大図、図３は矢符
Ｅ付近の拡大図、図４〜図６は図１に示す地下連続壁造
成用掘削機の使用例を示す図で、図４(a) は側面図、図
４(b) は正面図、図５は見下図、図６は竪孔掘削の方法
を示す掘削地面の状況図である。図１において、本体フ
レーム２は矩形の四隅に支柱２ａ〜２ｄを配して上下方
向に長い構造体とし、適所を梁部材２ｅ及び筋交い２ｆ
等で補強したうえ、左右の前側支柱２ａと２ｂ、及び後
側支柱２ｃと２ｄの中間に補助支柱２ｈ、２ｉを夫々配
設し、左右の前側支柱２ａと２ｂ、及び後側支柱２ｃと
２ｄ間の下方部に支持梁２ｇ、２ｇを夫々横架したう
え、補助支柱２ｈ、２ｉを挟んで支持梁２ｇ、２ｇに対
して上側中間支持梁部材２ｊを架設すると共に、補助支
柱２ｈ、２ｉの下端部間で下側中間梁部材２ｋを付設し
てある。固定レール３、３は上側中間支持梁部材２ｊの
直下に前側支柱２ａと２ｂ間、及び後側支柱２ｃと２ｄ
間に渡って固設したもので、これら固定レール３、３に
は、図３に示すように、夫々軸方向に沿って断面対称に
二段の凹溝３ａ、３ｂからなる案内溝３Ａ、３Ａを連続
形成してある。

【００１１】固定レール３、３間には、両端に大輪５ｂ
とその両側に突出小輪５ａ、５ｃを形成して車軸５ｄで
連結してなる車輪５を上側中間支持梁２ｊを挟んで左右
に一対ごと夫々間隔をとって架設し、左右夫々一対の車
軸５ｄの両側に夫々所定の間隔をとり、左右方向には一
対の車輪５、５ごとの車軸５ｄに固定レール３、３の略
半分の長さに亙る掘削ローラ懸架板７ａ、７ｂを摺動可
能に懸架してある。

【００１２】車輪５は、案内溝３Ａの内側凹溝３ｂに対
して外側突出小輪５ａを遊嵌したうえ、大輪５ｂと内側
突出小輪５ｃを上下側から外嵌する延長レール４ａ、４
ａを固定レール３、３の対向面側に夫々添設し、この延
長レール４ａ、４ａを固定レール３、３の中央位置で二
分割して左右の延長レール４ａ、４ｂの各外端部を延長
レール支持板１０ａ、１０ｂにより一括して夫々ボルト
止め（ボルト孔４ｃ）してある。従って、延長レール４
ａ、４ｂを固定レール３、３の案内溝３Ａ、３Ａに沿っ
てスライドすることができ、延長レール４ａ、４ｂが左
右外方に張り出したときでも、固定レール３、３から独
立した上下の延長レール４ａ、４ａ間に車輪５の大輪５
ｂと内側突出小輪５ｃとが挟持されてローラ懸架板７
ａ、７ｂの左右張り出し方向への移動を可能とする。

【００１３】また、掘削ローラ懸架板７ａ、７ｂの下端
には夫々左右に２組ずつ配設された掘削ローラ８ａ、８
ｂ（８ａ−１、８ｂ−１、８ｂ−２、８ａ−２）が取り
付けられ、各掘削ローラ８ａ、８ｂの外周にはチップ植
付け板９ａを重合して所望の竪孔掘削幅に相当する幅に
形成してあり、チップ植付け板９ａの外周にはチップ９
ｂが交換可能に取り付けられている。そして、図１(b)
に示すように、チップ植付け板９ａを重合した中間位置
の間隙に掘削ローラ８ａ、８ｂの回転ギヤ１１を固着
し、各回転ギヤ１１にローラ懸架板７ａ、７ａ間に収容
された油圧モータ（不図示）の回転ギヤ１２を連結し、
左右の各掘削ローラにおいて、８ａ−１と８ｂ−１を反
時計周りに回転するとと同時に、８ｂ−２と８ａ−２ｂ
とを時計方向に回転することにより、左右夫々の掘削ロ
ーラ８ａ−１と８ｂ−１、８ｂ−２と８ａ−２が夫々の
対向位置で土壌を互いに上方に掻き上げるように作動す
るようにしてある。

【００１４】さらに、上記のような構成において、上側
中間支持梁部材２ｊには左右両方向に一対の油圧シリン
ダー１１ａ、１１ｂが固定され、各油圧シリンダー１１
ａ、１１ｂの各外端部は延長レール支持板１０ａ、１０
ｂにピン接合してある。また、下側中間支持梁部材２ｋ
には、間隔を開けて一対の油圧シリンダー１２ａ、１２
ｂが固定され、夫々の端部は掘削ローラ懸架板７ａ、７
ｂの該端縁に突出係止片１７ａ、１７ｂにピン接合して
ある。

【００１５】以上のような構成により、油圧シリンダー
１１ａ、１１ｂを左右の負荷バランスを考慮して双方と
も同じストロークで押出動作することにより左右の延長
レール４ａ、４ｂを固定レール３、３から伸長し、左右
の先行掘削ローラ８ａと８ｄとによる両端幅が所定の竪
孔の掘削長さに相当するだけ張出したところで掘削ロー
ラ懸架板７ａ、７ｂと本体フレーム２間に取り付けた左
右のターンバックル１４、１４を夫々固定することによ
って左右方向に先行する車輪５、５の最大移動長さを決
め、次いで左右の油圧シリンダ１２ａ、１２ｂを左右と
も同じストロークで往復駆動することにより、左右一対
の掘削ローラ８ａ−１、８ｂ−１及び８ｂ−２、８ａ−
２を左右の延長レール４ａ、４ｂの伸長により張り出し
た範囲内で掘削長さを左右に拡大することができる。従
って、掘削中は掘削ローラ８ａ、８ｂの掘削位置を常に
移動しつつ回転するから、土壌の状態に柔軟に対応して
極めて効率のよい掘削効果を得ることができる。

【００１６】なお、左右夫々の掘削ローラ８ａ−１と８
ｂ−１間及び８ｂ−２と８ａ−２間の近傍には、油圧シ
リンダー１１ａと１１ａ間、及び１２ａと１２ｂ間を通
って上方から垂下した吸引パイプ１５、１５が吸込み口
を掘削ローラ８ａ−１、８ｂ−１及び８ｂ−２、８ａ−
２の移動に追従するよう伸縮自在に配設してあり、吸引
ポンプ１５ａにより掘削ローラ８ａ−１と８ｂ−１、及
び８ｂ−２と８ａ−２によって掻き上げられた土壌を左
右夫々の吸引パイプ１５、１５で吸い上げ、上方に配設
した排出パイプ１５ｂで集合して外方に排出する。

【００１７】上記構成の地下連続壁造成用掘削機を掘削
現場にて使用するには、図４〜５に示すように、掘削す
べき竪孔ｇから一定間隔を保って地盤上に２条のガイド
レール３１、３１を敷設し、このガイドレール３１、３
１上にターンテーブル３３下面に付設した車輪３２、３
２を載架する一方、ターンテーブル３３上に掘削すべき
竪孔ｇ位置に向けて支持フレーム３４を横設する。ま
た、支持フレーム３４上には支柱フレーム３５を立設
し、さらに支柱フレーム３５の頂端に片持フレーム３６
を横架し、支持フレーム３４上に設置したウインチ３７
からの牽引ロープ２１を片持フレーム３６上の前後の滑
車３８ａ、３８ｂを介して掘削すべき竪孔ｇ位置上に吊
下げ、牽引ロープ２１の先端を本体フレーム２上端に固
着して吊設するとともに、本体フレーム２の両側部に沿
って固設されたガイドレール２２、２２（図１では不図
示）を上記支持フレーム３４の先端部に設けた振れ止め
２３により摺動可能に保持する。なお、図４の３９はウ
インチ３７及び本実施例の掘削機を操作する運転室であ
る。このような構成により、ウインチ３７の牽引により
本体フレーム２はガイドレール２２に案内され、左右の
バランスを保って下降しながら掘削ローラ８ａ、８ｂの
左右拡縮方向への掘削を行い、所定の長さ及び深さの竪
孔を掘削することができる。

【００１８】上記のような本実施例装置により、図５に
示すように、レール３１に沿って竪孔ｇ１を掘削した
後、ターンテーブル３３を回転して反対側の竪孔ｇ２を
掘削し、竪孔ｇ３、ｇ４に対してはレール３１を竪孔ｇ
３、ｇ４に沿って付設し直して上記と同様の掘削を行
う。

【００１９】本発明によれば、図６に示すように、所定
長さＬ１或はＬ２の竪孔をＮＯ１〜ＮＯ１０の順に分割
して掘削する際、左右の先行掘削ローラ８ａと８ｄによ
る掘削幅を自由に調整することができるから、長さＬ１
或はＬ２を予め等分割に区切り、これに対応して左右の
先行掘削ローラ８ａ−１、８ａ−２の掘削幅に見合った
長さに延長レール４ａ、４ｂを左右に伸長して固定する
ことにより、先行したコンクリート壁との連結部ｊに添
って長さ方向に掘削して長さＬ１或はＬ２からはみ出す
ことなく、正確な長さの竪孔を掘削することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の地下連続
壁造成用掘削機によれば、左右一対の掘削ローラの掘削
長さを左右一対の延長レールの張り出しにより調整され
た許容範囲内で左右に拡縮変化させることができ、従来
の固定型のものと比較して掘削面積を拡大することがで
き、しかも、掘削中、左右一対の掘削ローラは本体フレ
ーム２の下降移動により竪孔を深さ方向に掘削しなが
ら、延長レールの範囲内で掘削ローラによる掘削位置を
移動しつつ各掘削ローラが夫々回転するから、土壌の状
態に柔軟に対応した極めて効率のよい掘削効果を得るこ
とができる。

【００２１】従って、本発明の地下連続壁造成用掘削機
により所定幅の竪孔を掘削するとき、延長レールの伸縮
により、掘削長さを調整して、設計寸法通りの竪孔を掘
削することができる。

【００２２】また、本発明の地下連続壁造成用掘削機を
掘削現場の中央に配置したままでその周囲の竪孔を掘削
することができるから、狭隘な場所でも掘削作業を完遂
することができる。

【００２３】また、従来のものと比較して、本体フレー
ムが小型化できるため、運搬、作業性、及び重機類の小
型化に有益となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の地下連続壁造成用掘削機の実
施例を示す図であり、図１(a)は正面図、図１(b) は図
１(a) のＡ−Ａ線側面図、図１(c) は図１(a) のＢ−Ｂ
線横断面図、図１(d) は図１(a) の延長レールの支持板
の正面図である。

【図２】図２は矢符Ｄ付近の拡大図である。

【図３】図３は矢符Ｅ付近の拡大図である。

【図４】図４は図１の地下連続壁造成用掘削機の使用例
を示す図で、図４(a) は側面図、図４(b) は正面図であ
る。

【図５】図５は図４の見下図である。

【図６】図６は竪孔掘削の方法を示す掘削地面の状況図
である。

【符合の説明】

２…本体フレーム、３…固定レール、３Ａ…案内溝、４
ａ、４ｂ…延長レール、５…車輪、７ａ、７ｂ…掘削ロ
ーラ懸架板、８ａ、８ｂ…掘削ローラ、１０ａ、１０ｂ
…延長レールの支持板、１５…吸引パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削すべき竪孔に対して昇降可能に設置さ
   れた本体フレーム(2) の下端部に固定レール(3,3) を前
   後に間隔を開けて水平方向に固設し、これら固定レール
   (3,3) の対向面側に長手方向に沿って案内溝(3A,3A) を
   設けたうえ、各案内溝(3A,3A) に添って間隔を開けて配
   設された一組の車輪(5,5) に対して前後に配して懸架し
   た掘削ローラ懸架板(7a,7a) を介して前記固定レール
   (3,3) の長手方向に並設した一対の掘削ローラ(8a,8b)
   を回転駆動手段を介して左右に一組ずつ配設するととも
   に、前記車輪(5,5) を前記固定ローラ(3,3) ごとに上下
   から挟んで各固定ローラ(3,3) にスライド可能に添設し
   た延長レール(4a,4b) を左右の各外端部にて一括して支
   持板(10a,10b) で固定する一方、前記支持板(10a,10b)
   を介して前記延長レール(4a,4b) を左右各方向に伸縮す
   るシリンダー(11a,11b) と、前記掘削ローラ懸架板(7a,
   7b) を介して前記左右一組ごとの掘削ローラ(8a,8b) を
   前記延長レール(4a,4b) に沿って左右各方向に移動する
   シリンダー(12a,12b) とを配設することにより、前記左
   右へ張り出した延長レール(4a,4b) に沿って前記左右一
   対の掘削ローラ(8a,8b) を回転駆動しつつ往復移動する
   ようにしたことを特徴とする地下連続壁造成用掘削機。