JPH0670358B2 - 揺動型掘削機 - Google Patents
揺動型掘削機Info
- Publication number
- JPH0670358B2 JPH0670358B2 JP1285538A JP28553889A JPH0670358B2 JP H0670358 B2 JPH0670358 B2 JP H0670358B2 JP 1285538 A JP1285538 A JP 1285538A JP 28553889 A JP28553889 A JP 28553889A JP H0670358 B2 JPH0670358 B2 JP H0670358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mast
- cylinder
- rocking
- excavator
- drilling unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は揺動型掘削機に係り、特に軟弱地盤のトンネル
掘削の前面部（切羽）に水平ボーリング孔をアーチ状に
多数掘削する場合や、定位置でアンカー孔などを掘削す
る場合等に使用される揺動型掘削機に関する。
掘削の前面部（切羽）に水平ボーリング孔をアーチ状に
多数掘削する場合や、定位置でアンカー孔などを掘削す
る場合等に使用される揺動型掘削機に関する。
一般に、軟弱地盤にトンネルを掘削する場合切羽の安定
性確保、及び地表面沈下の抑制等を図る為に、先受け工
法でトンネルの切羽周囲前面に渡って掘進方向に略水平
上向きの杭を連続的に構築する。即ち、この先受け工法
は掘削機の削孔ユニットでトンネルの切羽周面をアーチ
状に全域に渡って略水平の孔を所定深さで多数掘孔し、
掘削した孔にモルタル等の薬液を注入して水平杭を構築
する。これにより軟弱地盤の強度を確保してから開削し
て所定量掘進する。以下これ等の工程を順次繰り返して
トンネルを形成する。
性確保、及び地表面沈下の抑制等を図る為に、先受け工
法でトンネルの切羽周囲前面に渡って掘進方向に略水平
上向きの杭を連続的に構築する。即ち、この先受け工法
は掘削機の削孔ユニットでトンネルの切羽周面をアーチ
状に全域に渡って略水平の孔を所定深さで多数掘孔し、
掘削した孔にモルタル等の薬液を注入して水平杭を構築
する。これにより軟弱地盤の強度を確保してから開削し
て所定量掘進する。以下これ等の工程を順次繰り返して
トンネルを形成する。
このように、削孔ユニットをトンネルの切羽周囲面に渡
って移動する為には削孔ユニットを掘削機のベースを中
心に揺動し、更に、削孔ユニットを昇降可能に構成する
必要がある。削孔ユニットの揺動には通常、噴付機で見
られるような歯車機構を使って回動することが容易に考
えられる。
って移動する為には削孔ユニットを掘削機のベースを中
心に揺動し、更に、削孔ユニットを昇降可能に構成する
必要がある。削孔ユニットの揺動には通常、噴付機で見
られるような歯車機構を使って回動することが容易に考
えられる。
しかしながら、掘削機として歯車機構を使用した場合過
大なトルクと推力を必要とするので強度的に問題がある
と共に、歯車のバックラッシュにより掘削ユニットにガ
タが生じて掘削ユニットの位置決めが出来ないという問
題が考えられる。また、位置決め精度が要求されない場
合でも掘削時に発生する掘削ユニットの振動等や負荷の
ために掘削機の寿命が短くなるという問題が考えられ
る。
大なトルクと推力を必要とするので強度的に問題がある
と共に、歯車のバックラッシュにより掘削ユニットにガ
タが生じて掘削ユニットの位置決めが出来ないという問
題が考えられる。また、位置決め精度が要求されない場
合でも掘削時に発生する掘削ユニットの振動等や負荷の
ために掘削機の寿命が短くなるという問題が考えられ
る。
従って、歯車機構による揺動構造には地盤への吹付けユ
ニット等の強度を必要としないものに使用することが出
来るが、掘削機として使用することは現実的不可能であ
る。
ニット等の強度を必要としないものに使用することが出
来るが、掘削機として使用することは現実的不可能であ
る。
また、アーチ状に揺動する場合、約180°近くの揺動範
囲が要求されるが一般に油圧シリンダを付けただけでは
90°以内の回動しかできない。そこで、約180°近く揺
動する為にシリンダを反対側に組換える方法がある。こ
の方法は作業性や省力化に問題がある。
囲が要求されるが一般に油圧シリンダを付けただけでは
90°以内の回動しかできない。そこで、約180°近く揺
動する為にシリンダを反対側に組換える方法がある。こ
の方法は作業性や省力化に問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、削孔
ユニットが搭載可能な機構的に安定した作業性のよい揺
動型掘削機を提供することを目的とする。
ユニットが搭載可能な機構的に安定した作業性のよい揺
動型掘削機を提供することを目的とする。
本発明は、前記目的を達成する為に、架台に搭載された
削孔ユニットと、上方で架台を軸支し、下方でベースに
軸支されたマストと、前記ベースに軸支された前記マス
トの回転中心に対し、偏心した位置に一端が軸支される
と共に他端が前記ベースに軸支された揺動用シリンダを
前記マストに対し対象に備え、該対象をなす揺動用シリ
ンダの一方を伸長させると共に他方を縮小して前記マス
トを揺動可能としたことを特徴とする。
削孔ユニットと、上方で架台を軸支し、下方でベースに
軸支されたマストと、前記ベースに軸支された前記マス
トの回転中心に対し、偏心した位置に一端が軸支される
と共に他端が前記ベースに軸支された揺動用シリンダを
前記マストに対し対象に備え、該対象をなす揺動用シリ
ンダの一方を伸長させると共に他方を縮小して前記マス
トを揺動可能としたことを特徴とする。
本発明によれば、ベースにマストを軸支してマストの回
転中心から偏心した位置にマストに対して対象に一対の
シリンダを軸支すると共に一対のシリンダを掘削機のベ
ースに軸支し、更に、マストの上端分に架台を支持して
架台に削孔ユニットを設けた。
転中心から偏心した位置にマストに対して対象に一対の
シリンダを軸支すると共に一対のシリンダを掘削機のベ
ースに軸支し、更に、マストの上端分に架台を支持して
架台に削孔ユニットを設けた。
従って、一対のシリンダの一方を伸長して他方を縮小す
るとマストが広範囲に渡って揺動して削孔ユニットが円
弧線上に沿って移動する。また、マストを昇降するシリ
ンダを作動すると削孔ユニットをアーチ状に移動するこ
とや、更に例えばトンネルの切羽面全域にセットするこ
とが出来る。その他、アンカ孔等を定位置で多数削孔す
ることができる。
るとマストが広範囲に渡って揺動して削孔ユニットが円
弧線上に沿って移動する。また、マストを昇降するシリ
ンダを作動すると削孔ユニットをアーチ状に移動するこ
とや、更に例えばトンネルの切羽面全域にセットするこ
とが出来る。その他、アンカ孔等を定位置で多数削孔す
ることができる。
以下添付図面に従って本発明に係る揺動型掘削機の好ま
しい実施例を詳説する。
しい実施例を詳説する。
第１図に示すように揺動型掘削機のベース10には軸受け
12が固定されている。軸受け12にはシャフト14が回動自
在に支持され、シャフト14の左端部にはプレート16が固
着されている。プレート16は第１図、第２図に示すよう
に下方向に張出され、この張出し部にはシャフト14の回
転中心と偏心した位置に対象にシリンダ18、20のロッド
部18A、20Aがピン19、20を介して軸支されている。ま
た、シリンダ18、20のシリンダ部18B、20Bはピン26、28
を介してベース10に揺動自在に支持されている。ピン1
9、20はシャフト14の中心位置から偏心した位置に設け
られているので、シリンダ18、20が作動すると、プレー
ト16はシャフト14を中心にクランク機械的に回動する。
12が固定されている。軸受け12にはシャフト14が回動自
在に支持され、シャフト14の左端部にはプレート16が固
着されている。プレート16は第１図、第２図に示すよう
に下方向に張出され、この張出し部にはシャフト14の回
転中心と偏心した位置に対象にシリンダ18、20のロッド
部18A、20Aがピン19、20を介して軸支されている。ま
た、シリンダ18、20のシリンダ部18B、20Bはピン26、28
を介してベース10に揺動自在に支持されている。ピン1
9、20はシャフト14の中心位置から偏心した位置に設け
られているので、シリンダ18、20が作動すると、プレー
ト16はシャフト14を中心にクランク機械的に回動する。
第１図に示すシャフト14の右端部には揺動体であるマス
ト30の固定部32が固定され、固定部32には昇降部34が摺
動自在に設けられている。シリンダ36はマスト30内に設
けられ、このシリンダ部は固定部32に軸支され、ロッド
部36Bは昇降部34に軸支されている。従って、シリンダ1
8、20が作動すると、マスト30はシャフト14を中心にし
て第２図上で矢印Ａ−Ｂ方向に揺動し、また、シリンダ
36が作動すると昇降部34は昇降する。即ち、シリンダ18
を伸長させると同時にシリンダ20を縮小させるとマスト
30は第２図上で矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回動
し、またシリンダ18を縮小させてシリンダ20を伸長させ
るとマスト30は、矢印Ｂ方向（時計回り方向）に回動す
る。
ト30の固定部32が固定され、固定部32には昇降部34が摺
動自在に設けられている。シリンダ36はマスト30内に設
けられ、このシリンダ部は固定部32に軸支され、ロッド
部36Bは昇降部34に軸支されている。従って、シリンダ1
8、20が作動すると、マスト30はシャフト14を中心にし
て第２図上で矢印Ａ−Ｂ方向に揺動し、また、シリンダ
36が作動すると昇降部34は昇降する。即ち、シリンダ18
を伸長させると同時にシリンダ20を縮小させるとマスト
30は第２図上で矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回動
し、またシリンダ18を縮小させてシリンダ20を伸長させ
るとマスト30は、矢印Ｂ方向（時計回り方向）に回動す
る。
昇降部34には架台40がピン41を介して軸支されている。
この架台40にはシリンダ42のロッド部42Bが設けられ、
シリンダ部42Aは昇降部34に設けられている。
この架台40にはシリンダ42のロッド部42Bが設けられ、
シリンダ部42Aは昇降部34に設けられている。
架台40には後述する削孔ユニット48のガイドシェル44が
摺動自在に支持されている。ガイドシェル44にはシリン
ダ46のロッド部46Bが設けられ、そのシリンダ部46Aは架
台40に設けられている。
摺動自在に支持されている。ガイドシェル44にはシリン
ダ46のロッド部46Bが設けられ、そのシリンダ部46Aは架
台40に設けられている。
従って、削孔ユニット48はシリンダ18、20が作動すると
シャフト14、マスト30を介して円弧線上に沿って移動
し、また、削孔ユニット48はシリンダ36が作動すると昇
降部34と共に昇降する。尚、第１図に示すように、削孔
ユニット48はガイドシェル44の他に回転駆動用スイベル
ヘッド50、削孔ビット52、フィードモータ54、油圧ホー
ス53、ホースガイド55及び必要に応じてパッカ56等を備
えている。尚、本実施例の場合能率を上げるために２連
にしてるがこれに限らない。
シャフト14、マスト30を介して円弧線上に沿って移動
し、また、削孔ユニット48はシリンダ36が作動すると昇
降部34と共に昇降する。尚、第１図に示すように、削孔
ユニット48はガイドシェル44の他に回転駆動用スイベル
ヘッド50、削孔ビット52、フィードモータ54、油圧ホー
ス53、ホースガイド55及び必要に応じてパッカ56等を備
えている。尚、本実施例の場合能率を上げるために２連
にしてるがこれに限らない。
前記の如く構成された揺動型掘削機の作用について説明
する。
する。
先ず、第１図に示すように掘削機をトンネル58（Ｒ≒4.
5m）内の吹付板60の盛土62上を切羽部まで移動する。次
に、マスト30のシリンダ36を作動してマスト30を伸縮し
て削孔ユニット48を昇降し、またシリンダ42を作動して
削孔ユニット48を第１図上で矢印Ｃ−Ｄ方向に回動して
方向を決める。更にシリンダ46を作動して削孔ユニット
48を架台40に沿って摺動して削孔ビット52を切羽64の所
定の位置に位置合わせする。
5m）内の吹付板60の盛土62上を切羽部まで移動する。次
に、マスト30のシリンダ36を作動してマスト30を伸縮し
て削孔ユニット48を昇降し、またシリンダ42を作動して
削孔ユニット48を第１図上で矢印Ｃ−Ｄ方向に回動して
方向を決める。更にシリンダ46を作動して削孔ユニット
48を架台40に沿って摺動して削孔ビット52を切羽64の所
定の位置に位置合わせする。
位置合わせ完了後、スイベルヘッド50及びフィードモー
タ54を作動して削孔ビット52を回転すると共に掘進させ
て孔66を削孔する。孔66の削孔は、先ず拡縮ビット52を
縮径してパイロット掘進すると共にパッカ56を挿入して
口元を押さえる。パイロット掘削が所定深度（１例とし
て約3m位）まで到達すると、ビット52を拡翼して拡径す
ると共にセメントミルクや水ガラス等の薬液を注入しつ
つ撹拌しながら引戻してソイルセメント杭を形成しつつ
パッカ部の所で縮径する。この状態でビットを抜いて掘
削工程が終了する。この場合、第１図に示すようにパッ
カ56が掘削孔66に挿入されているので注入された薬液は
掘削孔66から流出しない。
タ54を作動して削孔ビット52を回転すると共に掘進させ
て孔66を削孔する。孔66の削孔は、先ず拡縮ビット52を
縮径してパイロット掘進すると共にパッカ56を挿入して
口元を押さえる。パイロット掘削が所定深度（１例とし
て約3m位）まで到達すると、ビット52を拡翼して拡径す
ると共にセメントミルクや水ガラス等の薬液を注入しつ
つ撹拌しながら引戻してソイルセメント杭を形成しつつ
パッカ部の所で縮径する。この状態でビットを抜いて掘
削工程が終了する。この場合、第１図に示すようにパッ
カ56が掘削孔66に挿入されているので注入された薬液は
掘削孔66から流出しない。
掘削完了後次の削孔位置に移動する。移動はマスト30の
揺動と昇降とによって行われる。揺動は前記したように
シリンダ18、20を相対的に伸縮作動し、昇降は、シリン
ダ36を作動させて、マスト30を移動して掘削位置を変更
する。以下これらを順次繰り返して所定の位置に削孔
し、先受用略水平杭を形成する。
揺動と昇降とによって行われる。揺動は前記したように
シリンダ18、20を相対的に伸縮作動し、昇降は、シリン
ダ36を作動させて、マスト30を移動して掘削位置を変更
する。以下これらを順次繰り返して所定の位置に削孔
し、先受用略水平杭を形成する。
ここで、マスト30の揺動と昇降について説明する。揺動
はシリンダ18、20の一方を伸長し、他方を縮小すること
によってプレート16をシャフト14を中心にクランク機構
的に回動させてマスト30を第２図上で左右に揺動させる
とができる。揺動用シリンダ18、20の一方でも本願の機
構では揺動可能であるが、揺動範囲が広いため削孔ユニ
ットが重く、リフトが長い場合は、過大なモーメントを
受けるため、能力的に無理がかかり、一対が効果的であ
る。更に、シリンダ36を作動してマスト30を伸長する
と、削孔ユニット48で第３図に示すようにアーチ状に渡
って略水平の孔66、66…を掘削することが出来る。アー
ス状の先受杭が形成されたら、所定量（約90cm）開削し
セグメントで補強して切羽にモルタルを吹付けて再度先
受杭を形成して崩壊を防ぎながら前進しトンネルを形成
する。尚、ビット52は、拡孔式の例にしたがこれに限ら
ず拡孔式でなくともよい。又、スクリューオーガビット
で掘進時正転し、注入引き戻し時に逆転すれば口元が掘
削土で閉塞されるので注入液が流出せずパッカ等も不要
になる。
はシリンダ18、20の一方を伸長し、他方を縮小すること
によってプレート16をシャフト14を中心にクランク機構
的に回動させてマスト30を第２図上で左右に揺動させる
とができる。揺動用シリンダ18、20の一方でも本願の機
構では揺動可能であるが、揺動範囲が広いため削孔ユニ
ットが重く、リフトが長い場合は、過大なモーメントを
受けるため、能力的に無理がかかり、一対が効果的であ
る。更に、シリンダ36を作動してマスト30を伸長する
と、削孔ユニット48で第３図に示すようにアーチ状に渡
って略水平の孔66、66…を掘削することが出来る。アー
ス状の先受杭が形成されたら、所定量（約90cm）開削し
セグメントで補強して切羽にモルタルを吹付けて再度先
受杭を形成して崩壊を防ぎながら前進しトンネルを形成
する。尚、ビット52は、拡孔式の例にしたがこれに限ら
ず拡孔式でなくともよい。又、スクリューオーガビット
で掘進時正転し、注入引き戻し時に逆転すれば口元が掘
削土で閉塞されるので注入液が流出せずパッカ等も不要
になる。
このように、本発明に係る揺動型掘削機によれば揺動方
向によってシリンダを組み換えることもせずにシリンダ
18、20を対象に設けシリンダの相反伸縮によって第２図
に示すように、マスト30をベース10を中心にして約155
°〜180°の水平に近いの範囲で揺動することが出来る
ので、削孔ユニットをアーチ状に移動することができ
る。また、油圧で固定されるので掘削ユニットに遊びガ
タがなく掘削の反力を受けることができる。
向によってシリンダを組み換えることもせずにシリンダ
18、20を対象に設けシリンダの相反伸縮によって第２図
に示すように、マスト30をベース10を中心にして約155
°〜180°の水平に近いの範囲で揺動することが出来る
ので、削孔ユニットをアーチ状に移動することができ
る。また、油圧で固定されるので掘削ユニットに遊びガ
タがなく掘削の反力を受けることができる。
以上説明したように、本発明に係る揺動型掘削機によれ
ば、揺動用シリンダをマストの回転中心に対して偏心し
た位置とベースとに軸支してシリンダの作動でマストを
広範囲に渡って揺動することが可能であるので削孔ユニ
ットにガタが発生しない。従って、削孔ユニットを所定
の位置にセットすることが出来、更に、掘削時の削孔ユ
ニットのガタによる振動が発生しないので、マストに削
孔ユニットを搭載することが出来る。
ば、揺動用シリンダをマストの回転中心に対して偏心し
た位置とベースとに軸支してシリンダの作動でマストを
広範囲に渡って揺動することが可能であるので削孔ユニ
ットにガタが発生しない。従って、削孔ユニットを所定
の位置にセットすることが出来、更に、掘削時の削孔ユ
ニットのガタによる振動が発生しないので、マストに削
孔ユニットを搭載することが出来る。
第１図は本発明に係る揺動型掘削機の正面図、第２図は
第１図のII−II矢視図、第３図は本発明に係る揺動型掘
削機でアーチ状に渡って複数の掘削孔を削孔した状態を
示す説明図である。 10…ベース、12…軸受け、14…シャフト、16…プレー
ト、18、20…揺動用シリンダ、30…マスト、36…昇降用
シリンダ、40…架台、48…削孔ユニット。
第１図のII−II矢視図、第３図は本発明に係る揺動型掘
削機でアーチ状に渡って複数の掘削孔を削孔した状態を
示す説明図である。 10…ベース、12…軸受け、14…シャフト、16…プレー
ト、18、20…揺動用シリンダ、30…マスト、36…昇降用
シリンダ、40…架台、48…削孔ユニット。
Claims (2)
- 【請求項１】架台に搭載された削孔ユニットと、上方で
架台を軸支し、下方でベースに軸支されたマストと、前
記ベースに軸支された前記マストの回転中心に対し、偏
心した位置に一端が軸支されると共に他端が前記ベース
に軸支された揺動用シリンダを前記マストに対し対象に
備え、該対象をなす揺動用シリンダの一方を伸長させる
と共に他方を縮小して前記マストを揺動可能としたこと
を特徴とする揺動型掘削機。 - 【請求項２】前記マストは、伸縮構造で構成され、伸縮
構造に設けられたシリンダの作動でマストが伸縮するこ
とを特徴とする請求項（１）の揺動型掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285538A JPH0670358B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 揺動型掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1285538A JPH0670358B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 揺動型掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03147995A JPH03147995A (ja) | 1991-06-24 |
| JPH0670358B2 true JPH0670358B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=17692834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1285538A Expired - Lifetime JPH0670358B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 揺動型掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670358B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2640881B2 (ja) * | 1991-07-26 | 1997-08-13 | 株式会社フジタ | 掘削機 |
| JPH07158389A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-20 | Kajima Corp | 崩壊性地山トンネルの切羽自立工法 |
| JP5545622B2 (ja) * | 2009-11-17 | 2014-07-09 | 株式会社不動テトラ | 地盤改良工法及び地盤改良構造体 |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP1285538A patent/JPH0670358B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03147995A (ja) | 1991-06-24 |
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