JPH06346452A - 掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地中止水壁の施工などに際し、掘削体やこれ
を支持する部材に無理な曲げ荷重を作用させることな
く、掘削体を広範囲にわたって傾倒させることを可能に
する。 【構成】 ベースマシン１０にリーダ１６を傾倒中心軸
ＲＣを中心に傾倒可能に設置し、このリーダ１６に溝掘
削体２２の上部を昇降可能に連結し、これよりも下方の
位置で溝掘削体２２をリーダ１６を介さずに溝掘削体保
持部材を介してベースマシン１０側に昇降可能に保持す
る。ここで、上記リーダ１６に対して溝掘削体２２をピ
ン３９回りに回動可能に連結し、かつ、上記溝掘削体保
持部材に対して突出軸５０回りに回動可能に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中止水壁施工等に際
し、斜面等に対して良好な溝や穴を掘削するための掘削
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中止水壁施工等を目的として、
掘削軸の貫入により地盤に穴を掘削したり、溝掘削体を
用いて地盤に直線状の溝を連続的に掘削したりする技術
の開発が進められている。ここで上記溝掘削体は、上記
掘削軸と同様に、地盤上を走行する走行機の上部旋回体
に昇降可能に支持された状態で用いられる。

【０００３】図１８は、このような溝掘削を行うための
装置の一例を示したものである。図示のベースマシン
（走行機）１０は、クローラ１２等をもつ下部走行体を
備え、これに上部旋回体１４が旋回可能に設置されてい
る。上部旋回体１４には上下に延びる円筒状のリーダ
（昇降支持部材）１６が支持され、このリーダ１６は上
部旋回体１４から延びるステー１８によって後方から支
持されている。

【０００４】上記リーダ１６には、これに沿って左右一
対のレール２０が固定され、これらのレール２０に沿っ
て溝掘削体２２が昇降可能に支持されている。この溝掘
削体２２は、上下に延びる掘削フレーム２４を備え、こ
の掘削フレーム２４の上下にそれぞれスプロケット２
６，２８が回転可能に装着されており、両スプロケット
２６，２８の間には、表面に掘削刃３２をもつ無端状の
掘削チェーン３０が掛けわたされている。上記リーダ１
６の内側には、リーダ１６に対して昇降する昇降駆動軸
３４が収容される一方、上記溝掘削体２２の背部にはロ
ッド３６の下端が固定されており、このロッド３６の上
端と上記昇降駆動軸３４の上端とが連結部材３５を介し
て連結され、上記昇降駆動軸３４の昇降によって溝掘削
体２２全体が昇降駆動されるようになっている。

【０００５】このような装置によれば、上記溝掘削体２
２の例えば上側のスプロケット２６を図略のモータで回
すことにより掘削チェーン３０を駆動しながら、上記溝
掘削体２２の上部を残してそれ以外の部分を地盤内に貫
入し、クローラ１２を作動させてベースマシン１０を直
線走行させることにより、溝掘削体２２の移動軌跡に沿
って直線状の溝を連続的に掘削することができる。

【０００６】ここで、上記溝掘削体２２は、その支持安
定性の面から上下複数の個所をベースマシン１０側に支
持することが望ましい。

【０００７】この場合、溝掘削体２２の上下部の双方を
リーダ１６にスライド可能に連結しても良いが、装置の
レイアウトの関係等により、溝掘削体２２の下部をリー
ダ１６に支持できない場合がある。また、溝掘削体２２
の上部のみを例えば図１９に示す点Ｐ１でリーダ１６に
スライド可能に連結し、下部をベースマシン１０の下部
走行体側、例えば同図点Ｐ２で相対昇降可能に直接保持
するようにすれば、走行時等における溝掘削体２２の支
持安定性が増す。さらに、例えばコーナー部の溝掘削に
おいて溝掘削体２２をベースマシン１０に対してその走
行方向にスライド駆動させたい場合、ベースマシン１０
にスライド装置を装着してこのスライド装置に上記溝掘
削体２２の下部を保持させれば、溝掘削体２２に直接ス
ライド駆動力を与えることが可能になるとともに、上記
スライド装置とリーダ１６とを切り離すことにより、ベ
ースマシン１０の下部走行体に対して上部旋回体を不都
合なく自由に旋回させることができる。

【０００８】従って従来は、上記溝掘削体２２の上部を
リーダ１６で支持し、下部をベースマシン１０側に直接
保持する掘削装置も種々開発されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１９に示すように、
上記掘削装置により前上がりもしくは前下がりの斜面Ｇ
上に溝を掘削する場合、掘削溝の質の安定性を確保する
には、同図に示すようにベースマシン１０に対し溝掘削
体２２をベースマシン走行方向に傾倒させて、この溝掘
削体２２を常に略鉛直状態に保つことが望ましい。その
手段として、リーダ１６を傾倒可能にベースマシン１０
で支持し、図１８に示すステー１８の伸縮等によってリ
ーダ１６を傾倒させることにより、このリーダ１６とと
もに溝掘削体２２を傾けてこの溝掘削体２２を垂直状態
に保持することが考えられる。

【００１０】しかしながら、前述のように溝掘削体２２
の上部のみをリーダ１６に連結して下部をベースマシン
１０に直接連結する構造の場合、図１９に示すように、
リーダ１６の傾倒中心軸ＲＣと、リーダ１６とベースマ
シン１０との連結点Ｐ２とは一般に上下方向に位置がず
れているため、同図のように、ベースマシン１０の上下
方向軸（すなわち斜面Ｇの法線軸）と、リーダ１６の中
心軸（すなわち上記傾倒中心軸ＲＣと連結点Ｐ１とを結
んだ軸）Ｌ１の傾きと、溝掘削体２２の中心軸（すなわ
ち両連結点Ｐ１，Ｐ２を結んだ軸）Ｌ２の傾きには差異
が生じ、しかもこの差異は斜面Ｇの傾斜がきつくなるほ
ど大きくなる。一方、上記溝掘削体２２は連結点Ｐ１，
Ｐ２ではリーダ１６やベースマシン１０に対して昇降方
向にしか移動できず、他の方向に関しては拘束された状
態にあるので、上記各軸の傾きの相違に起因して、上記
連結点Ｐ１，Ｐ２で溝掘削体２２及びこれと連結される
部材に曲げ応力が作用し、溝掘削体２２等の強度的負担
が増大するとともに、リーダ１６の傾倒角度が極めて微
小な範囲に制限されてしまう不都合がある。

【００１１】この不都合は、掘削軸を地中に貫入する通
常の掘削機においても、この掘削軸を斜面の傾き等に応
じて傾倒させる場合に同様に発生する。

【００１２】本発明は、このような事情に鑑み、溝掘削
体や掘削軸等の掘削体を安定して支持しながら、これに
無理な力を作用させることなく溝掘削体をより大きな範
囲で傾倒させることができる掘削装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、地中に貫入さ
れる掘削体と、上下方向に延び、上記掘削体を昇降可能
に支持する昇降支持部材と、この昇降支持部材を支持す
る掘削装置本体と、この掘削装置本体に設けられ、上記
掘削体が上記昇降支持部材に支持されている部位よりも
下方の部位で掘削体を相対昇降可能に保持する掘削体保
持部材とを備えた掘削装置において、上記昇降支持部材
を掘削装置本体に対して傾倒可能に構成するとともに、
上記掘削体の所定部位を上記昇降支持部材にこの昇降支
持部材に沿って昇降可能でかつ上記掘削体保持部材の傾
倒中心軸と平行な軸回りに回動可能に連結し、上記掘削
体保持部材を、上記掘削体を上記傾倒中心軸と平行な軸
回りに相対回動可能に保持するように構成したものであ
る（請求項１）。

【００１４】具体的には、上記掘削体と昇降支持部材と
の間に、上記掘削体に上記傾倒中心軸と平行な軸回りに
相対回動可能に連結され、かつ上記昇降支持部材に昇降
可能に連結される回動連結部材を介設したものや（請求
項２）、上記掘削体保持部材を、上記掘削装置本体から
掘削体に向かって突出する突出軸と、この突出軸よりも
大径で同突出軸の端部に設けられた係止部材とで構成す
る一方、上記掘削体に、上下方向に延び、かつ上記係止
部材を左右から包む横断面形状をもつ一対の被係止部材
を設け、係止部材において少なくとも上記被係止部材の
内側面と対向する部位の輪郭を円弧状に設定したもの
（請求項３）が好適である。

【００１５】さらに、この請求項３記載の装置におい
て、上記係止部材を上記突出軸を中心に回転可能に構成
するとともに、この係止部材の形状をその回転により上
記被係止部材から上記突出軸の軸方向に挿脱可能な状態
と挿脱不能な状態とに切換えられる形状に設定し（請求
項４）、さらには、上記係止部材及び突出軸をこの突出
軸の軸方向に駆動する軸方向駆動手段と、上記係止部材
及び突出軸をこの突出軸を中心として回転駆動する回転
駆動手段とを備えることにより、後述のようなより優れ
た効果が得られる（請求項５）。

【００１６】また本発明は、上記掘削体として、表面に
掘削刃をもつ無端状体を上下の回転体の間に掛けわたし
てなる溝掘削体を備え、上記掘削装置本体として、上記
昇降支持部材及び溝掘削体保持部材を支持しながら走行
する走行機を備え、上記溝掘削体を地中内に貫入した状
態でこの溝掘削体及び走行機を作動させることにより直
線状の溝を連続的に掘削するように構成するとともに、
上記溝掘削体保持部材と溝掘削体とを係脱可能に構成
し、溝掘削体保持部材を上記走行機に対して走行機の走
行方向と平行な方向にスライド可能に装着するととも
に、上記昇降支持部材を溝掘削体と一体に旋回可能とな
るように走行機に取付けた装置等に特に有効である（請
求項６，７）。

【００１７】

【作用】請求項１記載の装置において、掘削装置本体に
対して上記昇降支持部材を傾倒させれば、この昇降支持
部材に連結されている掘削体も掘削装置本体に対して傾
倒する。ここで、上記掘削体は昇降支持部材と掘削装置
本体側の掘削体保持部材との双方に保持されているた
め、昇降支持部材の傾倒度合と掘削体の傾倒度合には一
般に差異が生じるが、上記掘削体は昇降支持部材に上記
傾倒中心軸と平行な軸回りに回動可能に連結され、か
つ、上記掘削体保持部材によって上記傾倒中心軸と平行
な軸回りに相対回動可能に保持されているので、各々の
回動によって昇降支持部材に対する掘削体の傾倒が許容
される。従って、上記傾倒度合に差異が生じても掘削体
及びこれを支持する昇降支持部材や掘削体保持部材には
無理な曲げ荷重が作用しない。

【００１８】具体的に、請求項２記載の掘削装置では、
掘削体が回動連結部材と一体に昇降支持部材に対して昇
降するとともに、この回動連結部材及び昇降支持部材に
対する掘削体の回動が許容される。

【００１９】また請求項３記載の掘削装置では、係止部
材と被係止部材とが係合された状態のままで上記被係止
部材に沿って掘削体が係止部材に対して昇降可能であ
る。しかも、上記係止部材において被係止部材の内側面
と対向する部位が円弧状となっているので、両者が対向
したままの状態（すなわち相互係合されたままの状態）
で係止部材に対して被係止部材及び掘削体全体が相対回
動できる。

【００２０】ここで、請求項４記載の装置では、係止部
材を上記突出軸を中心に回転させるだけで、係止部材と
被係止部材とを係脱する（すなわち掘削体保持部材に対
して掘削体を着脱する）ことができる。具体的に、請求
項５記載の装置によれば、係止部材を被係止部材に対し
て挿脱可能な位相に回転させた状態で軸方向駆動手段を
作動させて上記係止部材を被係止部材内に挿入し、その
後回転駆動手段を作動させて係止部材を被係止部材に対
して挿脱不能な位相に回転させることにより、係止部材
と被係止部材とを係合することができる。また、これと
逆の動作を行うことにより、係止部材を被係止部材から
抜き出すことができる。

【００２１】さらに、請求項６，７記載の装置によれ
ば、溝掘削体装置を作動させながら走行機を走行させる
ことによって直線状の溝を形成することができる。さら
に、上記掘削体保持部材と掘削体とを連結したまま両者
を走行機の走行方向にスライドさせ、次いで掘削体保持
部材と掘削体とを切り離して昇降支持部材と掘削体とを
一体に旋回させることにより、小さな曲率半径をもつコ
ーナー溝を掘削することができる。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図１７に基づいて
説明する。なお、これらの図面において、前記図１８，
１９に示した要素と同等の要素には同一の参照符を付
し、その説明を行うこととする。

【００２３】図２，３において、１０はベースマシン
（走行機）である。このベースマシン１０は、クローラ
１２が設けられた下部走行体１３と、この下部走行体１
３上に旋回可能に配置された上部旋回体１４とを備え、
この上部旋回体１４によって上下に延びる円筒状のリー
ダ（昇降支持部材）１６が昇降可能に支持されている。

【００２４】このリーダ１６には、これに沿って左右一
対のロッド状レール２０が固定され、これらのレール２
０に沿ってスライド可能（すなわち昇降可能）に溝掘削
体２２が支持されている。この溝掘削体２２は、前記図
１８にも示したように、上下に延びる掘削フレーム２４
を備え、その上下端にスプロケット２６，２８がそれぞ
れ回転可能に装着されており、上側のスプロケット２６
にはモータ２５が連結されている。両スプロケット２
６，２８の間には、表面に掘削刃３２をもつ無端状の掘
削チェーン３０が掛けわたされており、この掘削チェー
ン３０もその長手方向に多数に分割可能となっている。

【００２５】上記リーダ１６の内側には、リーダ１６に
対して昇降する昇降駆動軸３４が収容される一方、上記
溝掘削体２２の背部にはロッド３６の下端が固定されて
いる。そして、このロッド３６の上端と上記昇降駆動軸
３４の上端とが連結部材３５を介して水平方向に連結さ
れており、上記昇降駆動軸３４の昇降によって溝掘削体
２２全体が昇降駆動されるようになっている。

【００２６】図４，５に示すように、上記溝掘削体２２
の上部は回動連結部材３７を介してリーダ１６に連結さ
れている。詳しくは、上記ロッド状のレール２０にこの
レール２０に沿ってスライド可能に（すなわち昇降可能
に）回動連結部材３７の背部が連結されるとともに、こ
の回動連結部材３７に溝掘削体２２の掘削フレーム２４
上端が前後方向のピン３９を介してこのピン３９回りに
回動可能に連結されている。すなわち、溝掘削体２２の
上部は、リーダ１６に対して昇降可能でかつピン３９回
りに回動可能に連結された状態となっている。

【００２７】これに対し、リーダ１６の下方では、溝掘
削体２２がベースマシン１０の下部走行体１３側に直接
（すなわちリーダ１６を介さずに）、昇降可能に保持さ
れている。

【００２８】具体的に、図２，３に示すように、クロー
ラ１２を支持するクローラフレームの側部には、クロー
ラ走行方向（図３では左右方向）に延びるレール支持材
４４が固定され、このレール支持材４４に、同レール支
持材４４に沿って上下一対のレール４５が固定されてお
り、このレール４５に沿ってスライド可能にスライダ４
６が装着されている。図６〜８に示すように、このスラ
イダ４６は上下左右前後に壁をもつ箱状をなし、各上下
壁の内側縁に沿って嵌合板４８が固定され、この嵌合板
４８が上記レール４５に上下両外側から外嵌されること
により、スライダ４６がスライド可能となっている。こ
のスライダ４６には、前後方向に出没可能に支持箱４９
が支持され、この支持箱４９はスライダ４６内のシリン
ダ（軸方向駆動手段）４７を介してスライダ４６の背壁
４６ａに連結されており、このシリンダ４７の伸縮によ
って支持箱４９が前後方向にスライド駆動されるように
なっている。そして、この支持箱４９の前部に、上記溝
掘削体２２を保持する溝掘削体保持部材が取付けられて
いる。

【００２９】この溝掘削体保持部材は、前後方向（後述
のリーダ傾倒中心軸ＲＣと平行な方向）に延びる突出軸
５０と、係止プレート（係止部材）５２とで構成されて
いる。突出軸５０は、支持箱４９に固定された軸受５１
によって自軸回りに回転可能に支持されており、この突
出軸５０の前端にこれと一体に回転するように上記係止
プレート５２が固定されている。この係止プレート５２
は、円の一部を直線状に切欠いた形状、すなわち周方向
の一部にのみ円弧状輪郭５２ａを有する形状をなしてい
る。

【００３０】これに対し、溝掘削体２２の掘削フレーム
２４の背面には、上下に延びる左右一対の被係止レール
（被係止部材）５４が固定されている。これらの被係止
レール５４の横断面形状は、図９に示すように上記係止
プレート５２を左右から包む形状とされている。より具
体的に、両被係止レール５４は、上記掘削フレーム２４
背面から後方（図９では上方）に向かって突出する後延
部５４ａと、この後延部５４ａの後端から内側に延びる
内延部５４ｂとを有している。

【００３１】図１０に示すように、後延部５４ａの内側
面同士の離間寸法Ｄａは、係止プレート５２の最大直径
（すなわち円弧状輪郭５２ａ同士の離間寸法）よりも小
さい寸法に設定されており、上記内延部５４ｂの内側面
同士の離間寸法Ｄｂは、上記係止プレート５２の最小直
径（すなわち直線状切欠部同士の離間寸法）よりも大き
く、かつ上記最大直径よりも小さい寸法に設定されてい
る。

【００３２】すなわち、係止プレート５２が図９，１０
の実線に示された回転位相にある場合、すなわち円弧状
輪郭５２ａが上下にある場合は、この係止プレート５２
を内延部５４ｂ同士の間を通して被係止レール５４に対
し挿脱でき、係止プレート５２が同図二点鎖線に示され
た回転位相にある場合、すなわち円弧状輪郭５２ａが左
右にある場合は、この係止プレート５２を上記内延部５
４ｂ同士の間を通じて被係止レール５４に対し挿脱でき
ないようになっている。

【００３３】図６，７に示すように、上記突出軸５０の
後端には、これよりも大径の回転板５６が固定され、こ
の回転板５６の周縁部がシリンダ（回転駆動手段）５８
を介して上記支持箱４９の底壁に連結されている。そし
て、このシリンダ５８の伸縮により、上記係止プレート
５２が図９，１０の実線位置と二点鎖線位置との間で回
転駆動されるようになっている。

【００３４】次に、上記リーダ１６の支持構造を説明す
る。上部旋回体１４の上部には、図１１〜図１５にも示
すようなスライド支持フレーム６４が固定されている。
このスライド支持フレーム６４は、下部にブラケット６
８を有し、このブラケット６８が上部旋回体１４の本体
に固定されている。同フレーム６４の上部は上部旋回体
１４の半径方向に延びる形状を有し、その長手方向に沿
ってスライド可能にスライドフレーム６６を支持してい
る。詳しくは、上記スライド支持フレーム６４内に図１
５（ａ）（ｂ）に示すような略Ｈ字状断面をもつ案内空
間６８が形成され、上記スライドフレーム６６の下部に
も同様の略Ｈ字状断面をもつ被案内部７２が形成されて
おり、この被案内部７２が上記案内空間６８内に嵌入さ
れている。

【００３５】なお、図１２，１３及び図１５（ｂ）にお
いて７０は、上記スライド支持フレーム６４の後部を上
方から覆うカバーである。

【００３６】図１３に示すように、上記案内空間６８の
中央には油圧シリンダ７３が挿入されており、そのロッ
ド７３ａの端部がピン７５を介して上記スライドフレー
ム６６に連結されるとともに、ヘッド側端部がピン７７
を介して上部旋回体１４の本体に連結されている。すな
わち、この油圧シリンダ７３の伸縮により、スライドフ
レーム６６が上部旋回体１４の旋回半径方向にスライド
駆動されるようになっている。

【００３７】上記スライドフレーム６６の前部（図１１
〜１３では左部）にはブラケット７４が突設されてい
る。一方、図１１（ａ）に示すように、前記リーダ１６
の中間部には円筒状のリーダ保持部材７８が外嵌され、
その外周面背部にブラケット７９が突設されており、こ
のブラケット７９が水平方向のピン７６を介して上記ブ
ラケット７４に連結されている。

【００３８】詳しくは、図１１（ｂ）に示すように、上
記ブラケット７４の上端に設けられた貫通孔７５と、ブ
ラケット７９の加担に設けられた貫通孔７７との双方に
上記ピン７６が挿通され、Ｅリング等でその抜け止めが
なされている。しかも、上記貫通孔７７は上記ピン７６
の直径よりも十分大きな上下寸法をもつ長孔とされ、こ
の貫通孔７７の内面とピン７６との間に上下方向の隙間
が確保されており、これによってリーダ１６全体がある
傾倒中心軸（例えば図１に示す軸ＲＣ）を中心として傾
倒可能となっている。

【００３９】上記スライドフレーム６６の後部上面には
柱８０が立設され、その上部に左右方向に延びる梁８２
が固定されており、この梁８２の左右両端部にステー取
付部８４が突設されている。これに対し、上記リーダ１
６の上部にはリーダ補助保持部材（補助旋回保持部材）
８６が外嵌され、このリーダ補助保持部材８６と上記ス
テー取付部８４とがステー８８によって連結されてお
り、このステー８８の伸縮によってリーダ１６の上記傾
倒が行われるようになっている。

【００４０】図１１（ａ）に示すように、上記リーダ保
持部材７８から突出するブラケット７９上には取付板９
０が固定され、この取付板９０上に垂直方向のピン９２
を中心として回動可能に、左右一対の油圧シリンダ９４
のヘッド側端部が取付けられている。

【００４１】一方、図１６に示すように、上記リーダ１
６の外周面には左右一対のブラケット９６が突設されて
おり、各ブラケット９６にそれぞれ垂直方向のピン９８
を中心として回動可能に上記各油圧シリンダ９４のロッ
ド９５の端部が連結されている。従って、上記油圧シリ
ンダ９４の一方が伸長し、他方が収縮することにより、
リーダ１６がその中心軸回りに旋回駆動されるようにな
っている。

【００４２】次に、この装置による溝の連続掘削手順の
一例を説明する。

【００４３】１）地中への溝掘削体２２の貫入 まず、図２二点鎖線に示すように、リーダ１６から上方
に昇降駆動軸３４を伸長させて回動連結部材３７を最上
位置まで引上げ、この回動連結部材３７にピン３９を介
して掘削フレーム２４の上端を連結し、かつこれよりも
下方の位置で掘削フレーム２４と係止プレート５２とを
連結する。

【００４４】その手順としては、図６に示すシリンダ４
７を収縮することにより、図９二点鎖線に示すように、
支持箱４９、突出軸５０、及び係止プレート５２を一体
に後方に没入させ、かつ係止プレート５２を図１０実線
で示す縦長の回転位置（すなわち両円弧状輪郭５２ａが
上下に並ぶ位置）に回転させた状態から、上記シリンダ
４７を延ばして上記支持箱４９、突出軸５０、及び係止
プレート５２を図９実線位置まで一体に前方へ突出させ
ることにより、上記係止プレート５２を左右被係止レー
ル５４の間に挿入する。

【００４５】その後、図７に示すシリンダ５８を作動さ
せて回転板５６、突出軸５０、及び係止プレート５２を
一体に突出軸５０を中心として９０度回転させる。これ
により、係止プレート５２は図１０二点鎖線で示す横長
の回転位置（すなわち円弧状輪郭５２ａが左右に並ぶ位
置）に達し、両被係止レール５４から前後方向に抜けな
くなる。

【００４６】すなわち、係止プレート５２と被係止レー
ル５４とが係合され、この係合状態のまま係止プレート
５２に対して被係止レール５４が昇降可能となる。しか
も、係止プレート５２の両円弧状輪郭５２ａが被係止レ
ール５４の後延部５４ａの内側面に対向しているため、
係止プレート５２に対して突出軸５０を中心に被係止プ
レート５４ひいては溝掘削体２２全体が回動可能となっ
ている。

【００４７】この状態で、モータ２５の作動で掘削チェ
ーン３０を駆動しながら、前記図２の昇降駆動軸３４を
リーダ１６内に没入させることにより、回動連結部材３
７及び溝掘削体２２を一体にレール２０に沿って下降さ
せ、溝掘削体２２を適当な深さまで地中に貫入する。

【００４８】２）溝３８の直線部掘削作業 上記のように溝掘削体２２を貫入した状態で、掘削チェ
ーン３０を駆動したままベースマシン１０を走行させれ
ば、図１７（ａ）に示すように、走行方向に平行な直線
状の溝３８を連続的に形成することができる。このよう
な走行を行ううち、クローラ１２の前端が溝コーナー部
の掘削予定領域にほぼ到達した時点で、下部走行体１３
の走行を停止させる。

【００４９】次に、スライダ４６、このスライダ４６に
支持されている係止プレート５２等の溝掘削体保持部
材、及びこの溝掘削体保持部材に保持されている溝掘削
体２２をクローラ１２側のレール４５に沿って強制的に
スライド駆動させる。このスライド駆動に追従して、図
１７（ｂ）に示すように上部旋回体１４を同図時計回り
方向に旋回させるとともに、この旋回中、上記スライダ
４６及びリーダ１６がレール４５に沿って円滑にスライ
ドするように油圧シリンダ７３を伸長させて上記リーダ
１６を支持しているスライダフレーム６４を旋回半径方
向外側に漸次移動させる（すなわち溝掘削体２２の旋回
半径を漸次増大させる。）。

【００５０】また、溝掘削体２２の向きを常に一定に保
つように、上記上部旋回体１４の旋回方向とは逆向きに
これと等角速度でリーダ１６を旋回させる。具体的に
は、図１１の上側に示す油圧シリンダ９４を伸長させる
と同時に、同図下側に示す油圧シリンダ９４を収縮さ
せ、これによりリーダ１６を同図反時計回り方向に旋回
させる。

【００５１】このような動作により、リーダ１６を上部
旋回体１４と下部走行体１３の双方で支持しかつ溝掘削
体２２をリーダ１６に支持しながら、溝掘削体２２を下
部走行体１３の走行方向に沿って引き続きスライド移動
させることができ、下部走行体１３を停止させた後も溝
３８の連続直線掘削動作を続けることができる。

【００５２】３）溝３８のコーナー部掘削作業 上記掘削作業により、溝掘削体２２がコーナー部掘削予
定領域に到達した時点で、上記スライド駆動及び上部旋
回体１４の旋回を停止させる。次いで、上図７に示すシ
リンダ５８を作動させて係止プレート５２を図９実線に
示す回転位置に戻し、さらにシリンダ４７を収縮させて
上記係止プレート５２を突出軸５０及び支持箱４９とと
もに後退させることにより、係止プレート５２を両被係
止レール５４から抜き取る。これにより、溝掘削体２２
は係止プレート５２から解放され、これに対して相対移
動可能となる。この状態から、今度はリーダ１６を上記
と逆の方向に旋回させることにより、図１７（ｃ）に示
すように小さな曲率半径（すなわちリーダ１６を中心と
する溝掘削体２２の旋回半径）をもつコーナー溝３８を
掘削することができる。

【００５３】なお、このコーナー溝３８の掘削の前もし
くは後に、上部旋回体１４を静止させたまま下部走行体
１３のみを９０度旋回させてその走行方向を変更させて
おくことが望ましい。これを行うには、例えば上記上部
旋回体１４から下方にジャッキを伸ばして下部走行体１
３を地面から浮かすとともに上部旋回体１４を地盤側に
固定し、この状態で上記上部旋回体１４に対し下部走行
体１３を旋回させた後、上記ジャッキを縮めて下部走行
体１３を着地させればよい。この下部走行体１３の旋回
の際、下部走行体１３側に支持されたスライダ４６と、
上部旋回体１４側に支持されたリーダ１６とは切り離さ
れて相互フリーの状態にあるため、上部旋回体１４に対
する下部走行体１３の旋回は不都合なく行うことができ
る。

【００５４】４）斜面上での溝掘削 上記溝掘削装置により斜面上に溝を掘削する場合、例え
ば図１に示すように前下がりの斜面Ｇ上に溝を掘削する
場合には、溝掘削体２２を後方に傾倒させてなるべく鉛
直状態を維持することが望ましい。このためには、図
２，３に示す両ステー８８をそれぞれ適宜伸長、収縮さ
せることにより、リーダ１６を後方に傾倒させれば良
い。このリーダ１６には溝掘削体２２の掘削フレーム２
４上部が回動連結部材３７を介して連結されているた
め、このリーダ１６とともに溝掘削体２２も後方に傾倒
することとなる。ただし、この時、リーダ１６の傾倒中
心軸ＲＣと、溝掘削体２２と被係止プレート５２との係
合点は上下に大きくずれているため、図１に示すよう
に、リーダ１６の中心軸Ｌ１と溝掘削体２２の中心軸Ｌ
２の傾きとの間には差異が生じる。

【００５５】ここで従来は、上記溝掘削体２２がリーダ
１６及びベースマシン１０に対して昇降できるだけで他
の動きが規制されているため、上記中心軸Ｌ１，Ｌ２の
傾きの差異の分だけ溝掘削体２２やこれに連結されるリ
ーダ１６等の部材に曲げ荷重が作用し、従って溝掘削体
２２を大きく傾倒させることは困難であるが、この実施
例の装置では、上記昇降可能であるだけでなく、これに
加え、溝掘削体２２がリーダ１６に対し回動連結部材３
７とともにピン３９を中心として回動可能とされ、か
つ、ベースマシン１０に対し突出軸５０をほぼ中心とし
て回動可能とされているため、上記中心軸Ｌ１，Ｌ２の
傾きに差異があっても、無理な曲げ荷重は作用しない。
従って、上記リーダ１６及び溝掘削体２２をより広範囲
にわたって傾倒させることができる。

【００５６】また、この装置では、上記係止プレート５
２の回転によって、この係止プレート５２を被係止レー
ル５４に対して挿脱可能な状態と挿脱不能な状態とに切
換えられるように係止プレート５２の形状を設定してい
るので、この係止プレート５２とベースマシン１０との
連結、切離しを容易に行うことができる。

【００５７】さらに、この装置では、ベースマシン１０
に対してその走行方向に上記係止プレート５２及び溝掘
削体２２をスライド可能とし、かつリーダ１６を中心と
して上記回動連結部材３７及び溝掘削体２２を一体に旋
回可能に構成しているので、図１７（ｂ）（ｃ）に示し
たような極めて小さい曲率半径をもつコーナー溝掘削を
実現することができる。この掘削において、上記溝掘削
体２２の下部をリーダ１６側でなくベースマシン１０側
で直接保持しているので、この溝掘削体２２に直接、ベ
ースマシン走行方向のスライド駆動力を与えることが可
能となる。

【００５８】ただし、本発明はこのようにコーナー溝の
掘削を可能とした溝掘削装置に限られるものではなく、
従来から知られる一般的な掘削装置、例えば下端にオー
ガをもつ掘削軸等を回転させながら地中に貫入する掘削
機であっても、レイアウトの関係等で、この掘削軸がリ
ーダを介さずに掘削装置本体側に直接昇降可能に保持さ
れ、かつリーダとともに掘削軸が傾倒される装置であれ
ば、これに本発明を好適に適用することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明は、上記昇降支持部
材を傾倒可能に掘削装置本体に取付けるとともに、上記
掘削体の所定部位を上記昇降支持部材にこの昇降支持部
材に沿って昇降可能でかつ上記掘削体保持部材の傾倒中
心軸と平行な軸回りに回動可能に連結し、上記掘削体保
持部材を、上記掘削体を上記傾倒中心軸と平行な軸回り
に相対回動可能に保持するように構成したものであるた
め、上記各回動によって、昇降支持部材の傾倒角度と掘
削体の傾倒角度との差異を吸収することができ、これに
より、上記掘削体等に無理な曲げ荷重を作用させること
なく、この掘削体を従来よりも広い範囲にわたって傾倒
させることができる効果がある。

【００６０】ここで、請求項２，３記載の装置によれ
ば、上記掘削体と昇降支持部材との間に回動連結部材を
介設したり、上記掘削体保持部材を突出軸と係止部材と
で構成して掘削体に上記係止部材を左右から包む横断面
形状をもつ一対の被係止部材を設けたりするだけの簡単
な構造で、上記回動を可能にすることができる効果があ
る。

【００６１】さらに、請求項４記載の装置では、請求項
３記載の装置において、係止部材の形状をその回転によ
り上記被係止部材から上記突出軸の軸方向に挿脱可能な
状態と挿脱不能な状態とに切換えられる形状に設定した
ものであるので、この係止部材の回転だけで、掘削体と
掘削体保持部材とを連結状態と切離し可能状態とに容易
に切換えることができる効果がある。

【００６２】ここで、請求項５記載の装置によれば、上
記係止部材を回転駆動手段及び軸方向駆動手段で適宜回
転方向及び軸方向に回転駆動することにより、掘削体を
掘削体保持部材に容易に連結し、また掘削体保持部材か
ら容易に切り離すことができる効果がある。

【００６３】さらに、請求項６，７記載の装置では、上
記掘削体を、表面に掘削刃をもつ無端状体を上下の回転
体の間に掛けわたしてなる溝掘削体とし、上記掘削装置
本体を走行機とするとともに、上記掘削体保持部材と掘
削体とを係脱可能に構成し、掘削体保持部材を上記走行
機に対して走行機の走行方向と平行な方向にスライド可
能に装着し、上記昇降支持部材を掘削体と一体に旋回可
能となるように走行機に取付けたものであるので、上記
走行機の走行によって直線溝を連続掘削するとともに、
上記走行機に対する掘削体保持部材及び溝掘削体のスラ
イドや、昇降支持部材の旋回等を適宜行うことによって
曲率半径の小さいコーナー溝を連続掘削することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例において溝掘削装置のリーダ
及び溝掘削体を傾倒させた状態を示す概略正面図であ
る。

【図２】上記溝掘削装置の全体側面図である。

【図３】上記溝掘削装置の全体正面図である。

【図４】上記溝掘削装置におけるリーダと溝掘削体上部
との連結構造を示す正面図である。

【図５】上記連結構造を示す側面図である。

【図６】上記溝掘削装置における溝掘削体保持部材のス
ライド構造を示す一部断面平面図である。

【図７】上記構造を示す正面図である。

【図８】上記構造を示す一部断面側面図である。

【図９】上記構造の要部を示す断面平面図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１１】（ａ）は上記溝掘削装置におけるリーダ中間
部の支持構造の側面図、（ｂ）は同構造の要部を示す斜
視図である。

【図１２】上記溝掘削装置の上部旋回体に設けられるス
ライド支持フレーム及びスライドフレームの平面図であ
る。

【図１３】図１２のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１４】上記スライド支持フレーム及びスライドフレ
ームの背面図である。

【図１５】（ａ）は図１３のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は
図１３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１６】上記掘削装置に設けられるリーダの旋回駆動
装置を示す一部断面平面図である。

【図１７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は上記溝掘削装置による
溝の連続掘削要領を示す平面図である。

【図１８】従来の溝の連続溝掘削装置の一例を示す全体
正面図である。

【図１９】従来の溝掘削装置においてリーダ及び溝掘削
体を傾けた状態を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１０ ベースマシン（走行機） １３ 下部走行体 １４ 上部旋回体 １６ リーダ（昇降支持部材） ２２ 溝掘削体 ２６，２８ スプロケット（回転体） ３０ 掘削チェーン（無端状体） ３２ カッタ（掘削刃） ３７ 回動連結部材 ３８ 溝 ３９ ピン（溝掘削体の回動中心軸） ４６ スライダ ４７ シリンダ（軸方向駆動手段） ５０ 突出軸 ５２ 係止プレート（係止部材） ５４ 被係止レール（被係止部材） ５８ シリンダ（回転駆動手段） ＲＣ 傾倒中心軸

フロントページの続き (72)発明者 西嶋 義治 兵庫県明石市大久保町八木740番地 株式 会社神戸製鋼所大久保建設機械工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に貫入される掘削体と、上下方向に
   延び、上記掘削体を昇降可能に支持する昇降支持部材
   と、この昇降支持部材を支持する掘削装置本体と、この
   掘削装置本体に設けられ、上記掘削体が上記昇降支持部
   材に支持されている部位よりも下方の部位で掘削体を相
   対昇降可能に保持する掘削体保持部材とを備えた掘削装
   置において、上記昇降支持部材を掘削装置本体に対して
   傾倒可能に構成するとともに、上記掘削体の所定部位を
   上記昇降支持部材にこの昇降支持部材に沿って昇降可能
   でかつ上記掘削体保持部材の傾倒中心軸と平行な軸回り
   に回動可能に連結し、上記掘削体保持部材を、上記掘削
   体を上記傾倒中心軸と平行な軸回りに相対回動可能に保
   持するように構成したことを特徴とする掘削装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の掘削装置において、上記
   掘削体と昇降支持部材との間に、上記掘削体に上記傾倒
   中心軸と平行な軸回りに相対回動可能に連結され、かつ
   上記昇降支持部材に昇降可能に連結される回動連結部材
   を介設したことを特徴とする掘削装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の掘削装置におい
   て、上記掘削体保持部材を、上記掘削装置本体から掘削
   体に向かって突出する突出軸と、この突出軸よりも大径
   で同突出軸の端部に設けられた係止部材とで構成する一
   方、上記掘削体に、上下方向に延び、かつ上記係止部材
   を左右から包む横断面形状をもつ一対の被係止部材を設
   け、係止部材において少なくとも上記被係止部材の内側
   面と対向する部位の輪郭を円弧状に設定したことを特徴
   とする掘削装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の掘削装置において、上記
   係止部材を上記突出軸を中心に回転可能に構成するとと
   もに、この係止部材の形状をその回転により上記被係止
   部材から上記突出軸の軸方向に挿脱可能な状態と挿脱不
   能な状態とに切換えられる形状に設定したことを特徴と
   する掘削装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の掘削装置において、上記
   係止部材及び突出軸をこの突出軸の軸方向に駆動する軸
   方向駆動手段と、上記係止部材及び突出軸をこの突出軸
   を中心として回転駆動する回転駆動手段とを備えたこと
   を特徴とする掘削装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれかに記載の掘削装
   置において、上記掘削体として、表面に掘削刃をもつ無
   端状体を上下の回転体の間に掛けわたしてなる溝掘削体
   を備え、上記掘削装置本体として、上記昇降支持部材及
   び溝掘削体保持部材を支持しながら走行する走行機を備
   え、上記溝掘削体を地中内に貫入した状態でこの溝掘削
   体及び走行機を作動させることにより直線状の溝を連続
   的に掘削するように構成するとともに、上記溝掘削体保
   持部材と溝掘削体とを係脱可能に構成し、溝掘削体保持
   部材を上記走行機に対して走行機の走行方向と平行な方
   向にスライド可能に装着するとともに、上記昇降支持部
   材を溝掘削体と一体に旋回可能となるように走行機に取
   付けたことを特徴とする掘削装置。
7. 【請求項７】 請求項４または５記載の掘削装置におい
   て、上記掘削体として、表面に掘削刃をもつ無端状体を
   上下の回転体の間に掛けわたしてなる溝掘削体を備え、
   上記掘削装置本体として、上記昇降支持部材及び溝掘削
   体保持部材を支持しながら走行する走行機を備え、上記
   溝掘削体を地中内に貫入した状態でこの溝掘削体及び走
   行機を作動させることにより直線状の溝を連続的に掘削
   するように構成するとともに、溝掘削体保持部材を上記
   走行機に対して走行機の走行方向と平行な方向にスライ
   ド可能に装着するとともに、上記昇降支持部材を溝掘削
   体と一体に旋回可能となるように走行機に取付けたこと
   を特徴とする掘削装置。