JPH0826547B2 - 溝孔掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溝孔掘削機に係り、特に地中連続壁に適した
矩形断面状溝孔を形成する溝孔掘削機に関する。

〔従来の技術〕

一般に地下構築物や高層ビルの剛体基礎等は強度と止
水性を目的とした地中連続壁で形成され、この地中連続
壁の構築には連続壁を掘削する溝孔掘削機が使用されて
いる。地中連続壁は、先ず、溝孔掘削機で地中に溝孔を
掘り、続いて所定の間隔をおいて新たな溝孔を掘削し、
次いで両溝孔間を掘削して鉄筋篭を挿入しコンクリート
を打設し、エレメントを形成する。更に、所定の間隔を
おいて、新たなエレメントを形成し、両エレメント間を
掘削し、コンクリートを打設して、両エレメント間を連
結する。これらの作業を順次繰り返して複数のエレメン
トを連結することにより地中連続壁を構築する。

しかしながら、従来の多軸ビット式掘削機やクラムシ
ェルバケット掘削機では掘削孔の長手方向の両端が円弧
状に形成されるため掘削孔の両端部に仕切具（例えば円
柱状のロッキングパイプ）を挿入してからコンクリート
を打設し、その後ロッキングパイプを引抜いて両エレメ
ント間を掘削するようにしているので、ロッキングパイ
プの挿入、引抜き作業が不可欠となり、作業効率が悪い
という問題がある。

また実開昭57−60939号公報、特開昭56−111718号公
報でロッキングパイプ等の仕切具を使用せずに、コンク
リート打設を行うことが出来る多軸ビット式溝孔掘削機
が開示された。この溝孔掘削機は、ローラカッタを連続
掘削孔の長手方向長さに亘って配置して溝孔を全体に矩
形状に掘削することを特徴とし、この溝孔掘削機を用い
た掘削工法は、各連続溝を所定の間隔をおいて掘削し、
溝孔に鉄筋篭を挿入した後コンクリートを打設してコン
クリート壁を構築する。各コンクリート壁構築後、これ
らのコンクリート壁間に溝孔を掘削する。このようにし
て掘削された連続溝にコンクリートを打設して両側のコ
ンクリート壁を新たなコンクリート壁で連結してエレメ
ント壁を形成する。以下上述した方法を順次繰り返して
全体として連続した地中壁を形成する。従って、ロッキ
ングパイプ等の仕切具を不要とすることが出来るので作
業性の向上とコスト低減とを図ることが出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、実開昭57−60939号公報、特開昭56−1
11718号公報で開示された溝孔掘削機では垂直回転式多
軸ビットを備え、且つローラカッタを連続掘削溝の長手
方向長さに亘って配置しただけなので両側の多軸ビット
で両コンクリート壁の側面をオーバラップしてカッティ
ング（コンクリート掛切）することが出来ず各コンクリ
ート壁間に土砂が残る。クラムシェルバケット式掘削機
においても構造上コンクリート掛切りすることは不可能
である。従って、コンクリート打設後のコンクリート壁
とコンクリート壁との間の結合性が悪く、地中連続壁の
強度及び止水性が低下するという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、従
来の連壁用掘削機を改良した溝孔掘削機でロッキングパ
イプ等の仕切具が不要な矩形状の溝孔を掘削すると共に
コンクリート壁の側面をカッティングすることにより強
度及び止水性の向上した地中連続壁を構築することが出
来る溝孔掘削機を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為の溝孔掘削機であっ
て（１）吊下可能な掘削機本体の下部の長手方向に複数
の垂直回転軸を並列配置し、垂直回転軸に各々ビットを
その掘削孔が一部重複するように設け、掘削機本体の幅
方向の両側面に水平回転軸を有するローラカッタを、前
記各々のビットの掘削孔の長手方向長さに亘って掘削孔
と一部重複するように配置し、前記各々ビット及びロー
ラカッタを掘削機本体用原動機で駆動する掘削機に於い
て、動力伝達機構を有するケーシングと、ケーシング下
部の両側に所定間隔をおいて同軸上に配置された水平回
転軸をもつ一対のドラムカッタと、該一対のドラムカッ
タ間にドラムカッタの軸心に対して下方に偏心配置され
てその下端部が前記一対のドラムカッタの下端部より下
方に位置して一対のドラムカッタ間のコンクリート壁面
を一対のドラムカッタに先行して掘削するリングカッタ
と、前記一対のドラムカッタ及びリングカッタを駆動す
るユニット用原動機と、前記ケーシングの側部に設けら
れて前記一対のドラムカッタ及びリングカッタで掘削さ
れた掘削面に当接するアジャスタブルガイドと、から成
り、前記ユニット用原動機からの回転力は前記一対のド
ラムカッタとリングカッタ間の隙間を介して一対のドラ
ムカッタとリングカッタとに伝達されるカッタユニット
装置を前記本体長手方向の両側面に着脱自在に取り付
け、前記ドラムカッタ及びリングカッタを前記垂直回転
軸のビット両側部の外側に位置させて前記各々のビット
及びローラカッタの掘削孔の長手方向の両側壁を前記カ
ッタユニット装置で掘削することを特徴とする溝孔掘削
機及び（２）吊下可能な掘削機本体下部に開閉自在に設
けられた一対のクラムシェルバケットを掘削機本体用原
動機で駆動して溝孔を掘削する掘削機に於いて、動力伝
達機構を有するケーシングと、ケーシング下部の両側に
所定間隔をおいて同軸上に配置された水平回転軸をもつ
一対のドラムカッタと、該一対のドラムカッタ間にドラ
ムカッタの軸心に対して下方に偏心配置されてその下端
部が前記一対のドラムカッタの下端部より下方に位置し
て一対のドラムカッタ間のコンクリート壁面を一対のド
ラムカッタに先行して掘削するリングカッタと、前記一
対のドラムカッタ及びリングカッタを駆動するユニット
用原動機と、前記ケーシングの側部に設けられて前記一
対のドラムカッタ及びリングカッタで掘削された掘削面
に当接するアジャスタブルガイドと、から成り、前記ユ
ニット用原動機からの回転力は前記一対のドラムカッタ
とリングカッタ間の隙間を介して一対のドラムカッタと
リングカッタとに伝達されるカッタユニット装置を前記
本体長手方向の両側面に着脱自在に取り付け、前記ドラ
ムカッタ及びリングカッタを前記クラムシェルバケット
の両側部の外側に位置させて前記クラムシェルバケット
の溝孔の長手方向の両側壁を前記カッタユニット装置で
掘削することを特徴とする溝孔掘削機を要旨とする。

〔作用〕

本発明によれば、本体長手方向の両側面にビットの垂
直回転軸と直交する方向に水平回転軸を有するドラムカ
ッタをビットで掘削された掘削孔の幅方向に亘って掘削
すると共に掘削孔の長手方向の両端部から外側に張り出
して掘削出来るように配置した。従って、矩形状の溝孔
を掘削することが出来ると共に溝孔の両側に構築されて
いるコンクリート壁の側面を、ドラムカッタでオーバラ
ップして平坦にカッティングすることが出来るので、コ
ンクリート壁とコンクリート壁との連結部の結着性を向
上することが出来る。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る溝孔掘削機の好ま
しい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る実施例の溝孔掘削機の正面図で
あり、第２図はその右側面図である。第１図に於いて掘
削機本体10はロープ11、11を介してランニングブロック
12で地上からロープ13で懸架されており、更にこの掘削
機本体10には原動機14、14…が搭載されている。掘削機
本体10の下方には第１図並びに第２図に示すような横長
のギアケース16が取付けられており、このギアケース16
には第１図に示すように縦軸18、20、22、24、26が回転
可能に取付けられている。縦軸18、22、26の先端には中
央部が突出したビット28、30、32が取付けられ、縦軸1
8、22、26の間に配置されている縦軸20、24の先端には
中央部が凹んだビット34、36が取付けられている。

また、縦軸18、20、22、24、26は原動機14、14…で図
示しない伝達機構を介して回転するようになっている。
ビット28、32は互いに逆方向に回転してビット28、32が
受ける反動トルクを相殺するようになっている。又、ビ
ット34、36はビット28、32と同様に互いに逆方向に回転
してビット34、36が受ける反動トルクを相殺するように
なっている。

第２図に示すようにギアケース16の両側面には、ロー
ラカッタ38、40が取付けられ、このローラカッタ38、40
には縦軸18、20、22、24、26と直交する方向の回転軸が
設けられている。ローラカッタ38は第１図に示すように
右端部38C、中央部38B、38B、左端部38Cの４つの部分か
ら構成されており、又ローラカッタ40もローラカッタ38
と同様に４つの部分から構成されている。この４つの部
分は同一の回転軸に取付けられている。第１図上でロー
ラカッタ38の右端部38Aは、ビット32の右端部と略同一
面迄延在して構成され、ローラカッタ38の左端部38Cは
ビット28の左端部と略同一面迄延在されて構成されてい
る。

このように構成されているローラカッタ38は縦軸26に
その回転が伝達可能なように連結され、また、ローラカ
ッタ40は縦軸18にその回転力が伝達可能なように連結さ
れている。

第１図上で掘削機本体10の左右の側面には、原動機1
4、ケーシング60、ドラムカッタ62、リングカッタ64か
ら成るカッタユニット装置65が着脱自在に設けられてい
る。また、50はアジャスタブルガイドであり、溝長方向
の偏位を制御することができる。ケーシング60の先端部
には、ドラムカッタ62、62が所定の間隔をおいて回転自
在に支持され、更に、ドラムカッタ62、62の間にはリン
グカッタ64が回転自在に支持されている。リングカッタ
64とドラムカッタ62、62との全周面には、カッタビット
63、63…が配設されている（第３図）。

また、第３図は、ドラムカッタ62とリングカッタ64と
の動力伝達機構例について示している。

この動力伝達機構は、ケーシング60内に、モータ14の
出力軸66に固着されているベベルギア68を有している。
ベベルギア68には、ベベルギア70が噛み合っている。ベ
ベルギア70はシャフト72の端部に固着され、シャフト72
の中央部にはギア74が固着されている。ギア74はギア7
6、78、80、82を介してギア84に噛み合い、ギア84はシ
ャフト86の中央部に固着され、その両端部にはギア88、
88が固着されている。ギア88にはギア90が噛み合い、ギ
ア90はシャフト92に固着されている。シャフト92はケー
シング60に回転自在に支持されている。このシャフト92
はドラムカッタ62の軸線上に配置され、その端部がフラ
ンジ92Aを介してドラムカッタ62に固定されている。従
って、モータ14が駆動すると、ベベルギア66、ベベルギ
ア70、ギア74、76、78、80、82、84、88、88、90、90、
シャフト92、92を介して、ドラムカッタ62、62が回転す
る。

また、ギア90はギア94に噛み合い、ギア94はギア98に
噛み合っている。このギア98はシャフト100の端部に固
着され、シャフト100はケーシング60に回転自在に支持
されている。シャフト100の中央部には、リングカッタ6
4が固着されている。従って、ドラムカッタ62、62の回
転と同時に、ギア94、98、シャフト100を介してリング
カッタ64が同方向に回転する。

また、原動機についてもケーシング60の上部に搭載し
たが、これに限らずドラムカッタ62内に内蔵してもよ
い。これによって動力伝達ラインが油圧や電線ですむの
で、ドラムカッタを保持するケーシングを薄くでき堀残
し部が少なくなる。これにより、堀残し部が自然崩壊す
るのでリングカッタが不要になる。

このように構成された本発明に係る溝孔掘削機は、第
１図に示すようにビット28及びビット34をその掘削孔が
一部重複するように配置し、同様にビット34とビット3
0、ビット30とビット36及びビット36とビット32とはそ
の掘削孔が、各々一部重複するように配置されている。
又ビット28、30、32、34、36とローラカッタ38、40とは
第２図に示すようにその掘削孔が重複するように配置さ
れている。更に、第１図に示すように、ドラムカッタ6
2、62、62、62とリングカッタ64、64とは、ビット28、3
2及びローラカッタ38、40とその掘削孔が一部重複して
それらの外側部より外側を掘削する位置に設けられてい
る。

前記の如く構成された本発明に係る溝孔掘削機の作用
について説明する。

掘削機本体10を、図示しない地上の櫓にロープ13を介
して懸架し、モータ14、14…を駆動すると共に掘削機本
体10を下降すると第４図に示すようにビット34、36で円
形の掘削孔104、108が掘削され、続いてビット28、30、
32で欠円形の掘削孔102、106、110が掘削される。掘削
孔102、104、106、108、110は隣接する掘削孔と一部重
複し、連続孔を形成する。次いで掘削孔102、104、10
6、108、110の掘削と同時にローラカッタ38によって長
方形の掘削孔112、114、116、118が掘削され、又ローラ
カッタ40によって長方形の掘削孔120、122、124、126が
掘削される。

更に、ドラムカッタ62、62、62、62とリングカッタ6
4、64とで矩形状の掘削孔128、128、128、128、130、13
0が掘削される。この矩形状の掘削孔128、128、128、12
8、130、130はビット28、32による掘削孔102、110の端
部より外側まで伸びているので、全体として矩形形状の
溝孔136が掘削される。

次に、本発明に係る溝孔掘削機を使用して地中連続壁
を構築する例について説明する。

第５図に示すように、先ず溝孔掘削機で溝孔138を掘
削し、掘削した溝孔138にコンクリートを打設してエレ
メント壁138Aを構築する。次に、所定の間隔を置いて溝
孔140を掘削し、掘削した溝孔140にコンクリートを打設
してエレメント壁140Aを構築する。次いで、エレメント
壁138Aと140Aとの間に、それぞれのエレメント壁面138
A、140Aの側面をオーバラップ（第５図上でＺ区域）し
てカッティング（コンクリート掛切）して溝孔142を掘
削する。このように、エメレント壁138A、140Aの側面13
8B、140Bをドラムカッタ62とリングカッタ64とでオーバ
ラップして平坦にカッティングすることが出来る。従っ
て、溝孔142にコンクリートを打設してエレメント壁138
A、140Aを連結して連続壁143を構築した時、各エレメン
トの連結部にはコンクリート掛け切りによて土砂が残ら
ないので地中連続壁の結合強度及び止水性が向上する。

前記実施例は、複数の垂直軸に設けられたビットを回
転して連続孔を掘削する溝孔掘削機について説明した
が、これに限らず第６図に示すように、クラムシェルを
有する溝孔掘削機の両側面に原動機14、ケーシング60、
ドラムカッタ62とリングカッタ64とからなるカッタユニ
ット装置65を前記実施例と同様に設けてもよい。

以下第６図に基づいて他の実施例について詳説する。
尚、前記実施例と同一部材に付いては同一符号を付し説
明を省略する。溝孔掘削機の本体150は図示しない櫓に
ロープ152を介して懸架されている。懸架されている本
体150の先端部にはピン154、154を介してクラムシェル
型のバケット156、156が回動自在に支持されている。バ
ケット156にはピン158を介してシリンダ160が設けら
れ、シリンダ160はピン162を介して本体150に支持され
ている。

このように構成されているクラムシェル型溝孔掘削機
で連続孔を掘削する場合、先ずシリンダ160、160を作動
してバケット156、156を開閉させながら地盤を掘削し、
次いでドラムカッタ62、62、62、62とリングカッタ64、
64を回転してバケット156、156で掘削した掘削孔の両端
部より外側まで掘削する。従って全体として矩形状の孔
が掘削される。また、ドラムカッタ62とリングカッタ64
等で両側に構築されたエレメント壁の側面を平坦に掘削
することが出来るので、前記実施例と同様の効果を得る
ことが出来る。

このように本発明に係る溝孔掘削機は従来の溝孔掘削
機の両側面にカッタユニット装置65、65を取付けるだけ
で矩形断面の溝孔を形成できると共に、ロッキングパイ
プや仕切板を使うことなくコンクリートの掛切りが可能
になり、コンクリート壁の連結部の結着性を向上するこ
とが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る溝孔掘削機によれ
ば、連続掘削孔の両側に構築されているコンリート壁の
側面をドラムカッタとリングカッタとで平坦にカッティ
ングすることが出来るので、コンクリート壁とコンクリ
ート壁との連結部の結着性が向上して地中連続壁の強度
及び止水性が向上する。

また、本発明に係る溝孔掘削機によれば、カッタユニ
ット装置が着脱自在に設けられていて、このカッタユニ
ット装置は独立した原動機を備えているので、カッタユ
ニット装置用の原動機と溝孔掘削機本体用の原動機との
出力を個別に設定することができる。従って、コンクリ
ートを掘削するために必要な大きな駆動力を得ることが
できる。

更に、カッタユニット装置を溝孔掘削機本体から着脱
することができるので、コンクリートの掛切りが不要の
場合にはカッタユニット装置で地盤を掘削しないように
カッタユニット装置を取り外すことができる。従って、
ドラムカッタの外周に粘土質の掘削土が付着して、溝孔
掘削機本体の掘削に悪影響を与えないようにすることが
できる。

また、カッタユニット装置のユニット用原動機からの
回転力は一対のドラムカッタとリングカッタ間の隙間を
介して一対のドラムカッタとリングカッタとに伝達され
るので、一対のドラムカッタ間にドラムカッタ支持フレ
ームを配設することができる。従って、ドラムカッタの
外側に支持フレームを配設する必要がないので、ドラム
カッタでコンクリートを掘削する際に支持フレームがコ
ンクリートに当接してコンクリートの掘削の障害になる
ことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る溝孔掘削機の正面図、第２図はそ
の右側面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線一部断面図、第
４図及び第５図は本発明に係る溝孔掘削機で掘削された
溝孔を示す説明図、第６図は本発明に係る溝孔掘削機の
他の実施例を示す正面図である。 10……多軸ビット式掘削機本体、14……原動機、16……
ギアケース、18、20、22、24、26……縦軸、28、30、3
2、34、36……ビット、38、40……ローラカッタ、60…
…ケーシング、65……カッタユニット装置、62……ドラ
ムカッタ、64……リングカッタ、150……クラムシェル
掘削本体、156……クラムシェルバケット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三善 行規 東京都港区元赤坂１丁目６番４号 ケミカ ルグラウト株式会社内 (72)発明者 坊 直樹 神奈川県横浜市港北区すみれケ丘38―22 (72)発明者 ▲高▼盛 善雄 神奈川県大和市下鶴間1512―３ (56)参考文献 特開 昭63−110320（ＪＰ，Ａ) 実願昭60−138075号（実開昭62−50240 号）の願書に添付した明細書及び図面の内 容を撮影したマイクロフィルム（ＪＰ, Ｕ) 実願昭46−5047号（実開昭47−4703号) の願書に添付した明細書及び図面の内容を 撮影したマイクロフィルム（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吊下可能な掘削機本体の下部の長手方向に
   複数の垂直回転軸を並列配置し、垂直回転軸に各々ビッ
   トをその掘削孔が一部重複するように設け、掘削機本体
   の幅方向の両側面に水平回転軸を有するローラカッタ
   を、前記各々のビットの掘削孔の長手方向長さに亘って
   掘削孔と一部重複するように配置し、前記各々ビット及
   びローラカッタを掘削機本体用原動機で駆動する掘削機
   に於いて、 動力伝達機構を有するケーシングと、ケーシング下部の
   両側に所定間隔をおいて同軸上に配置された水平回転軸
   をもつ一対のドラムカッタと、該一対のドラムカッタ間
   にドラムカッタの軸心に対して下方に偏心配置されてそ
   の下端部が前記一対のドラムカッタの下端部より下方に
   位置して一対のドラムカッタ間のコンクリート壁面を一
   対のドラムカッタに先行して掘削するリングカッタと、
   前記一対のドラムカッタ及びリングカッタを駆動するユ
   ニット用原動機と、前記ケーシングの側部に設けられて
   前記一対のドラムカッタ及びリングカッタで掘削された
   掘削面に当接するアジャスタブルガイドと、から成り、
   前記ユニット用原動機からの回転力は前記一対のドラム
   カッタとリングカッタ間の隙間を介して一対のドラムカ
   ッタとリングカッタとに伝達されるカッタユニット装置
   を前記本体長手方向の両側面に着脱自在に取り付け、前
   記ドラムカッタ及びリングカッタを前記垂直回転軸のビ
   ット両側部の外側に位置させて前記各々のビット及びロ
   ーラカッタの掘削孔の長手方向の両側壁を前記カッタユ
   ニット装置で掘削することを特徴とする溝孔掘削機。
2. 【請求項２】吊下可能な掘削機本体下部に開閉自在に設
   けられた一対のクラムシェルバケットを掘削機本体用原
   動機で駆動して溝孔を掘削する掘削機に於いて、 動力伝達機構を有するケーシングと、ケーシング下部の
   両側に所定間隔をおいて同軸上に配置された水平回転軸
   をもつ一対のドラムカッタと、該一対のドラムカッタ間
   にドラムカッタの軸心に対して下方に偏心配置されてそ
   の下端部が前記一対のドラムカッタの下端部より下方に
   位置して一対のドラムカッタ間のコンクリート壁面を一
   対のドラムカッタに先行して掘削するリングカッタと、
   前記一対のドラムカッタ及びリングカッタを駆動するユ
   ニット用原動機と、前記ケーシングの側部に設けられて
   前記一対のドラムカッタ及びリングカッタで掘削された
   掘削面に当接するアジャスタブルガイドと、から成り、
   前記ユニット用原動機からの回転力は前記一対のドラム
   カッタとリングカッタ間の隙間を介して一対のドラムカ
   ッタとリングカッタとに伝達されるカッタユニット装置
   を前記本体長手方向の両側面に着脱自在に取り付け、前
   記ドラムカッタ及びリングカッタを前記クラムシェルバ
   ケットの両側部の外側に位置させて前記クラムシェルバ
   ケットの溝孔の長手方向の両側壁を前記カッタユニット
   装置で掘削することを特徴とする溝孔掘削機。