JPH08284579A - Vertical shaft excavation method and vertical shaft excavator - Google Patents

Vertical shaft excavation method and vertical shaft excavator

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JPH08284579A
JPH08284579A JP8953295A JP8953295A JPH08284579A JP H08284579 A JPH08284579 A JP H08284579A JP 8953295 A JP8953295 A JP 8953295A JP 8953295 A JP8953295 A JP 8953295A JP H08284579 A JPH08284579 A JP H08284579A
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cutter
diameter
excavating
vertical shaft
caisson
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Yoshiji Matsumoto
嘉司 松本
Muneo Yoshimura
宗男 吉村
Hideki Hagiwara
英樹 萩原
Tetsuji Sonoda
徹士 園田
Takeshi Tanaka
猛 田中
Kiyoshi Tsuchiya
清 土屋
Yasuaki Ishikawa
泰昭 石川
Shuichi Ajiro
秀一 網代
Yasuhiro Yoshioka
保弘 吉岡
Michio Iijima
理夫 飯島
Norio Furumura
紀夫 古村
Shigeki Kitagawa
滋樹 北川
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Kajima Corp
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Shimizu Construction Co Ltd
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Shimizu Corp
Hazama Ando Corp
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Kajima Corp
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Hazama Gumi Ltd
Shimizu Construction Co Ltd
Maeda Corp
Shimizu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 立坑掘削方法及び立坑掘削機において、拡径
カッターを用いて深さ方向に連続的に掘削することによ
り、立坑構築物の刃口抵抗を制御しつつ能率良く施工で
きるようにする。 【構成】 まず主カッター9Aでケーソン2の内面より
内周側の地山を掘削し、次いで拡径カッター9Bを少し
拡げてケーソン刃口2aの下側を拡径掘削し、次いで圧
入装置4でケーソン2を圧入できるか試してみる。この
とき、圧入できない場合は拡径カッター9Bを更に拡げ
て拡径掘削を引き続き行い、圧入できた場合は、その後
の拡径カッター9Bによる掘削においては、拡径カッタ
ー9Bをケーソン2の自重沈下時の拡径位置付近まで一
度にまたは数回に分けて拡げて拡径掘削し、その後掘削
用カッター9を上方の位置に戻すとともに拡径カッター
9Bを全縮にし、圧入装置4でケーソン2を圧入する。
(57) [Summary] [Purpose] In a vertical shaft excavating method and vertical shaft excavating machine, by continuously excavating in the depth direction using a diameter expansion cutter, it is possible to efficiently perform construction while controlling the blade edge resistance of the vertical shaft structure. To do so. [Structure] First, the main cutter 9A excavates the ground on the inner peripheral side of the inner surface of the caisson 2, then the diameter-expansion cutter 9B is slightly expanded to expand the bottom of the caisson blade 2a, and then the press-fitting device 4 is used. Try to press fit Caisson 2. At this time, if the press-fitting is not possible, the diameter-expanding cutter 9B is further expanded to continue the diameter-expanding excavation. Expanding to the vicinity of the diameter expansion position at once or in several times for diameter expansion excavation, then returning the excavation cutter 9 to the upper position and fully reducing the diameter expansion cutter 9B, and press fitting the caisson 2 with the press fitting device 4. To do.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は立坑掘削方法及び立坑掘
削機に係わり、特に、掘削用カッターで立坑構築物の内
側などを掘削して立坑構築物を降下させる立坑掘削方法
及び立坑掘削機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical shaft excavating method and a vertical shaft excavating machine, and more particularly to a vertical shaft excavating method and a vertical shaft excavating machine for lowering a vertical shaft structure by excavating the inside of the vertical shaft structure with an excavating cutter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の立坑掘削方法としては、立坑構築
物(ケーソン)の内面より内周側及び立坑構築物の刃口
下側を掘削用カッターで掘削して立坑構築物を降下させ
て行く方法が、例えば、「建設の機械化」1972年6
月号第63〜71頁に記載されている。この従来技術で
は、主カッターと拡径カッターとを有する掘削用カッタ
ーを用い、主カッターで立坑構築物の内面より内周側を
掘削し、拡径カッターで立坑構築物の刃口下側を掘削す
ることにより立坑構築物の刃口抵抗を減らし、立坑構築
物を自重沈下させることが提案されている。
2. Description of the Related Art As a conventional shaft excavation method, a method of excavating an inner peripheral side of a shaft construction (caisson) and a lower side of a shaft of the shaft construction with an excavating cutter to lower the shaft construction, For example, "Mechanization of Construction," 1972, 6
It is described on pages 63 to 71 of the monthly issue. In this conventional technology, using a cutter for excavation having a main cutter and a diameter expansion cutter, the main cutter is used to excavate the inner peripheral side from the inner surface of the shaft construction, and the diameter expansion cutter is used to excavate the underside of the shaft of the shaft construction. It has been proposed to reduce the blade edge resistance of the vertical shaft structure and allow the vertical shaft structure to sink by gravity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。上記従来技術におけ
る拡径カッターは、回転中心からカッター刃先までの距
離が回転方向内周側から外周側に行くにしたがって大き
くなるようなカッター形状をしていたため、拡径カッタ
ーを拡径したまま深さ方向に掘削する場合、立坑構築物
が自重沈下したときに拡径カッター外周部が立坑構築物
の刃口と地山との間に挾まれ、カッターを破損するおそ
れがあった。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. The diameter-enlarging cutter in the above-mentioned conventional technology has a cutter shape in which the distance from the center of rotation to the cutter blade edge increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the rotational direction, so the diameter-enlarging cutter can be deepened with the diameter expanded. When excavating in the vertical direction, when the vertical shaft construction subsided by its own weight, the outer peripheral portion of the diameter-enlarging cutter was caught between the cutting edge of the vertical shaft structure and the natural ground, possibly damaging the cutter.

【0004】したがって、上記従来技術の拡径カッター
による掘削方法は、掘削用カッターの深さ方向位置を固
定し、この状態で拡径カッターを拡径しながら拡径カッ
ターの形状に対応した環状の溝を掘削し、次いでその環
状の溝の下側を掘削する場合は、拡径カッターを一旦縮
径し、掘削用カッターを回転させ下方に所定のストロー
ク掘削し、掘削用カッターを異なる深さに固定した後、
再び拡径カッターを拡径しながら拡径カッターの形状に
対応した環状の溝を掘削し、以上の工程を繰り返して順
次下側を拡径掘削するという間欠掘り方式を採用せざる
をえなかった。このため、拡径カッターによる掘削作業
に多くの工程を要し、非能率的であった。また、上記従
来技術は間欠掘りであったため、立坑構築物の刃口抵抗
が変動し、その刃口抵抗を適切に制御できなかった。
Therefore, in the excavation method using the diameter expansion cutter of the above-mentioned prior art, the position of the excavation cutter in the depth direction is fixed, and in this state, the diameter expansion cutter is expanded and an annular shape corresponding to the shape of the diameter expansion cutter is formed. When excavating a groove and then excavating the lower side of the annular groove, the diameter expansion cutter is first reduced in diameter, the excavation cutter is rotated and a predetermined stroke is excavated downward, and the excavation cutter is adjusted to different depths. After fixing
It was necessary to adopt the intermittent digging method in which the diameter expansion cutter was expanded again and the annular groove corresponding to the shape of the diameter expansion cutter was excavated, and the above steps were repeated to successively expand the diameter of the lower side. . Therefore, the excavation work with the diameter-expanding cutter requires many steps and is inefficient. Moreover, since the above-mentioned conventional technique is intermittent digging, the blade edge resistance of the vertical shaft structure fluctuates, and the blade edge resistance cannot be appropriately controlled.

【0005】また、上記従来技術では、掘削用カッター
と立坑構築物の刃口との位置関係を知るための手段がな
かったため、掘削用カッターと刃口との干渉を把握する
ことができなかった。
Further, in the above-mentioned prior art, since there is no means for knowing the positional relationship between the excavating cutter and the blade of the shaft construction, it is impossible to grasp the interference between the excavating cutter and the blade.

【0006】本発明の第1の目的は、拡径カッターを用
いて深さ方向に連続的に掘削することにより、立坑構築
物の刃口抵抗を制御しつつ能率良く施工できる立坑掘削
方法及び立坑掘削機を提供することである。
A first object of the present invention is to provide a vertical shaft excavating method and a vertical shaft excavating method capable of efficiently constructing a vertical shaft by controlling the blade edge resistance of the vertical shaft structure by continuously excavating in the depth direction using a diameter expanding cutter. Is to provide a machine.

【0007】本発明の第2の目的は、立坑構築物の刃口
が沈下しても拡径カッターが地山と刃口との間に挾まれ
ることのない立坑掘削機を提供することである。
A second object of the present invention is to provide a shaft excavator in which the diameter-enlarging cutter is not caught between the ground and the blade even if the blade of the shaft construction sinks. .

【0008】本発明の第3の目的は、掘削用カッターと
立坑構築物の刃口との位置関係を適切に把握でき、安全
に能率良く施工できる立坑掘削機を提供することであ
る。
A third object of the present invention is to provide a vertical shaft excavator capable of appropriately grasping the positional relationship between the excavation cutter and the blade of the vertical shaft structure and safely and efficiently constructing the shaft.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明は次の構成を採用する。すなわち、主
カッター及び拡径カッターを有する掘削用カッターを用
いて立坑構築物の内面より内周側及び立坑構築物の刃口
下側を掘削することにより立坑構築物の刃口抵抗を減ら
し立坑構築物を降下させる立坑掘削方法において、
(a)前記拡径カッターを前記立坑構築物の刃口下側を
掘削できるように少なくとも部分的に拡径する工程と;
(b)前記拡径カッターを拡径した状態で前記掘削用カ
ッターを回転させ下方に向かって所定のストローク掘削
する工程とを有する方法とする。
In order to achieve the above first object, the present invention adopts the following constitution. That is, by using an excavating cutter having a main cutter and a diameter-enlargement cutter, the inner circumference side of the shaft construction and the lower side of the shaft mouth of the shaft structure are excavated to reduce the blade resistance of the shaft structure and lower the shaft structure. In the shaft excavation method,
(A) at least partially increasing the diameter of the diameter-enlarging cutter so that the underside of the blade of the shaft construction can be excavated;
(B) a step of rotating the excavating cutter in a state where the diameter enlarging cutter is expanded to excavate a predetermined stroke downward.

【0010】また、上記第1の目的を達成するために、
本発明は次の構成を採用する。すなわち、主カッター及
び拡径カッターを有する掘削用カッターを用いて立坑構
築物の内面より内周側及び立坑構築物の刃口下側を掘削
することにより立坑構築物の刃口抵抗を減らし立坑構築
物を自重沈下させる立坑掘削方法において、(a)前記
拡径カッターを主カッターより内周側に縮径した状態で
前記掘削用カッターを回転させ、前記主カッターにて下
方に向かって所定のストローク掘削する第1工程と;
(b)前記掘削用カッターを掘削前の位置付近まで引き
上げる第2工程と;(c)前記拡径カッターを部分的に
拡径する第3工程と;(d)前記拡径カッターを拡径し
た状態で前記掘削用カッターを回転させ下方に向かって
所定のストローク掘削する第4工程と;(e)前記立坑
構築物が自重沈下するまで前記第2〜第4工程を繰り返
して行う第5工程とを有する方法とする。
Further, in order to achieve the first object,
The present invention employs the following configurations. That is, by using an excavating cutter having a main cutter and a diameter-expanding cutter, the inner circumference side of the shaft construction and the lower side of the shaft edge of the shaft structure are excavated to reduce the blade resistance of the shaft structure and sink the shaft structure by weight. In the vertical shaft excavating method, (a) the excavating cutter is rotated in a state in which the diameter-enlarging cutter is reduced in diameter toward the inner peripheral side of the main cutter, and the main cutter excavates a predetermined stroke downward Process;
(B) a second step of pulling up the excavating cutter to near the position before excavation; (c) a third step of partially expanding the diameter expanding cutter; (d) expanding the diameter expanding cutter A fourth step of rotating the excavating cutter in a state to excavate a predetermined stroke downward; and (e) a fifth step of repeating the second to fourth steps until the vertical shaft construction sinks by its own weight. The method to have.

【0011】この場合、好ましくは、前記第1〜第5工
程を前記立坑構築物を自重沈下させるのに必要な拡径カ
ッターの拡径位置を決める初期工程として実施し、その
後は、前記拡径カッターを前記拡径位置付近まで一度に
または数回に分けて拡径し、上記第4工程を実施する。
In this case, preferably, the first to fifth steps are carried out as an initial step of determining a diameter expansion position of the diameter expansion cutter necessary for causing the vertical shaft structure to sink by gravity, and thereafter, the diameter expansion cutter. Is expanded to near the expanded position at once or several times, and the fourth step is performed.

【0012】更に、上記第1の目的を達成するために、
本発明は次の構成を採用する。すなわち、主カッター及
び拡径カッターを有する掘削用カッターを用いて立坑構
築物の内面より内周側及び立坑構築物の刃口下側を掘削
することにより立坑構築物の刃口抵抗を減らし立坑構築
物を圧入装置により圧入する立坑掘削方法において、
(a)前記拡径カッターを主カッターより内周側に縮径
した状態で前記掘削用カッターを回転させ、前記主カッ
ターにて下方に向かって所定のストローク掘削する第1
工程と;(b)前記掘削用カッターを掘削前の位置まで
引き上げる第2工程と;(c)前記圧入装置で前記立坑
構築物下端の刃口に圧入力をかける第3工程と;(d)
前記第3工程で前記立坑構築物下端の刃口を圧入できな
い場合は、前記拡径カッターを部分的に拡径する第4工
程と;(e)前記拡径カッターを拡径した状態で前記掘
削用カッターを回転させ下方に向かって所定のストロー
ク掘削する第5工程と;(f)前記圧入装置で前記立坑
構築物を圧入できるまで前記第2〜第5工程を繰り返し
て行う第6工程とを有する方法とする。
Further, in order to achieve the above first object,
The present invention employs the following configurations. That is, by using an excavating cutter having a main cutter and a diameter-enlarging cutter, the blade resistance of the shaft construction is reduced by excavating the inner circumference side of the shaft construction and the lower side of the shaft edge of the shaft construction by a device for press-fitting the shaft construction. In the shaft excavation method in which
(A) The excavating cutter is rotated in a state where the diameter-enlarging cutter is reduced in diameter toward the inner peripheral side of the main cutter, and the main cutter excavates a predetermined stroke downward
And (b) a second step of pulling up the excavation cutter to a position before excavation; (c) a third step of applying a pressure input to the blade opening at the lower end of the vertical shaft construction by the press-fitting device; (d)
When the blade opening at the lower end of the vertical shaft construction cannot be press-fitted in the third step, a fourth step of partially expanding the diameter expanding cutter; and (e) the excavating tool with the diameter expanding cutter expanded. A method including a fifth step of excavating a predetermined stroke downward by rotating a cutter; and (f) a sixth step of repeating the second to fifth steps until the vertical shaft structure can be press-fitted by the press-fitting device. And

【0013】この場合、好ましくは、前記第1〜第6工
程を前記立坑構築物を圧入装置で圧入するのに必要な拡
径カッターの拡径位置を決める初期工程として実施し、
その後は、前記拡径カッターを前記拡径位置付近まで一
度にまたは数回に分けて拡径し、上記第5工程及び第3
工程を実施する。
In this case, preferably, the first to sixth steps are carried out as an initial step for determining the diameter expansion position of the diameter expansion cutter necessary for press-fitting the shaft construction with a press-fitting device.
After that, the diameter expansion cutter is expanded to the vicinity of the diameter expansion position at once or several times, and the fifth step and the third step are performed.
Carry out the process.

【0014】また、好ましくは、前記第6工程において
前記第2工程を実施するとき、前記掘削用カッターを引
き上げる前後で前記拡径カッターを前記立坑構築物の内
面より内周側に縮径する。
Further, preferably, when the second step is carried out in the sixth step, the diameter expansion cutter is reduced in diameter from the inner surface of the shaft construction before and after the excavation cutter is pulled up.

【0015】また、上記第1及び第2の目的を達成する
ために、本発明は次の構成を採用する。すなわち、立坑
構築物の内面より内周側を掘削する主カッターと、前記
主カッターに回転可能に設置され立坑構築物の刃口下側
を掘削する拡径カッターとを有する掘削用カッターを備
えた立坑掘削機において、前記拡径カッターの回転中心
は前記立坑構築物の内面より内周側に位置し、前記拡径
カッターのカッター形状は、前記拡径カッターの回転中
心からカッター刃先までの距離が回転方向全周にわたっ
てほぼ等しいか回転方向内周側から外周側に行くにした
がって小さくなるような形状である構成とする。
In order to achieve the above first and second objects, the present invention adopts the following configuration. That is, a vertical shaft excavator provided with a main cutter for excavating the inner peripheral side from the inner surface of the vertical shaft structure, and a drilling cutter having a diameter-enlarging cutter rotatably installed on the main cutter for excavating the lower side of the vertical shaft edge of the vertical shaft structure. In the machine, the center of rotation of the diametrical expansion cutter is located on the inner circumference side from the inner surface of the shaft construction, and the cutter shape of the diametrical expansion cutter is such that the distance from the center of rotation of the diametrical expansion cutter to the cutting edge is the entire rotation direction. The shape is such that it is substantially equal over the circumference or becomes smaller from the inner circumference side to the outer circumference side in the rotational direction.

【0016】上記立坑掘削機において、上記第3の目的
を達成するため、前記拡径カッターの拡径位置を検出す
るためのセンサを備える。
In order to achieve the third object, the vertical shaft excavator is provided with a sensor for detecting the expanded position of the expanded cutter.

【0017】また、上記立坑掘削機において、上記第3
の目的を達成するため、前記立坑構築物の刃口に対する
前記掘削用カッターの上下方向の位置を検出するための
センサを備えてもよい。
In the shaft excavator, the third
In order to achieve the above object, a sensor for detecting the vertical position of the excavating cutter with respect to the blade of the shaft construction may be provided.

【0018】更に、上記立坑掘削機において、上記第3
の目的を達成するため、前記拡径カッターの拡径位置を
検出するためのセンサと、前記立坑構築物の刃口に対す
る前記拡径カッターの上下方向の位置を検出するための
センサとを備えてもよい。
Furthermore, in the shaft excavator, the third
In order to achieve the purpose of, a sensor for detecting the expanded diameter position of the expanded diameter cutter, and a sensor for detecting the vertical position of the expanded diameter cutter with respect to the blade of the shaft construction Good.

【0019】また、上記立坑掘削機において、上記第3
の目的を達成するため、前記拡径カッターの拡径位置を
検出するためのセンサと、前記立坑構築物の刃口に対す
る前記拡径カッターの上下方向の位置を検出するための
センサと、前記センサからの情報に基づき前記掘削用カ
ッターと前記立坑構築物の刃口との位置関係を表示する
手段とを備えてもよい。
In the shaft excavator, the third
In order to achieve the purpose of, a sensor for detecting the diameter expansion position of the diameter expansion cutter, a sensor for detecting the vertical position of the diameter expansion cutter with respect to the shaft of the shaft construction, and from the sensor Means for displaying the positional relationship between the excavating cutter and the blade of the shaft construction may be provided based on the above information.

【0020】[0020]

【作用】以上のように構成した本発明の立坑掘削方法に
おいては、拡径カッターを少なくとも部分的に拡径した
状態で掘削用カッターを回転させ下方に向かって所定の
ストローク掘削することにより、深さ方向に連続的に掘
削されるため、従来のような間欠掘り方式に比べて能率
良く施工することができる。また、間欠掘り方式のよう
な拡径カッターの形状に対応した環状の溝を形成するこ
とのない掘削が可能となるので、立坑構築物の刃口抵抗
の変動が少なくなり、その刃口抵抗を適切に制御するこ
とができる。
In the vertical shaft excavating method of the present invention configured as described above, the excavating cutter is rotated in a state where the diameter enlarging cutter is at least partially enlarged in diameter to excavate a predetermined stroke downward, and Since it is continuously excavated in the depth direction, it can be constructed more efficiently than the conventional intermittent excavation method. Also, since it is possible to excavate without forming an annular groove corresponding to the shape of the diameter expansion cutter like the intermittent digging method, the fluctuation of the blade opening resistance of the vertical shaft construction is reduced, and the blade opening resistance is appropriate. Can be controlled.

【0021】また、本発明の立坑掘削方法においては、
拡径カッターを縮径した状態で掘削用カッターを回転さ
せ主カッターにより下方に向かって所定のストローク掘
削し、続いて拡径カッターを徐々に拡径して下方に向か
って所定のストローク掘削し、これらの工程を立坑構築
物が自重沈下するまで繰り返すことにより、前述したよ
うに立坑構築物の刃口抵抗を適切に制御しつつ能率良く
施工することができる。また、立坑構築物が自重沈下す
るまでは拡径カッターを徐々に拡径するので、立坑構築
物の刃口抵抗は徐々に減り、立坑構築物の自重沈下スピ
ードを小さくできる。
Further, in the shaft excavating method of the present invention,
Rotate the excavating cutter with the diameter-expanding cutter in a reduced diameter, and perform a predetermined stroke downward by the main cutter, then gradually expand the diameter-expanding cutter and perform a predetermined stroke downward, By repeating these steps until the vertical shaft construction sinks under its own weight, it is possible to perform the construction efficiently while appropriately controlling the blade edge resistance of the vertical shaft structure as described above. Further, since the diameter-expanding cutter is gradually expanded until the vertical shaft construction sinks due to its own weight, the blade edge resistance of the vertical shaft construction gradually decreases, and the vertical gravity settlement speed of the vertical shaft construction can be reduced.

【0022】また、立坑構築物が一旦自重沈下した後
は、拡径カッターを立坑構築物の自重沈下時の拡径位置
付近まで一度にまたは数回に分けて拡径して掘削するこ
とにより、より能率良く施工することができる。この場
合、立坑構築物が下方に移動するにしたがい、立坑構築
物の沈下抵抗は増大する傾向にあるので、上記拡径位置
付近まで拡径して掘削しても立坑構築物が自重沈下しな
いことがある。この場合は、拡径カッターをさらに拡げ
て掘削し、立坑構築物を自重沈下させる。拡径カッター
を拡径位置付近まで一度に拡径して掘削するか数回に分
けて拡径して掘削するかはカッター回転駆動装置のトル
ク能力に応じて決める。
Further, once the vertical shaft construction has been submerged by its own weight, it is possible to improve efficiency by expanding the diameter expansion cutter to the vicinity of the expanded diameter position at the time of vertical gravity of the vertical shaft construction by excavating by expanding the diameter at once or several times. Can be installed well. In this case, as the vertical shaft structure moves downward, the sinking resistance of the vertical shaft structure tends to increase. Therefore, even if the vertical shaft structure is expanded to the vicinity of the diameter expansion position, the vertical shaft structure may not sink by its own weight. In this case, the diameter expansion cutter is further expanded and excavated, and the vertical shaft structure is submerged by its own weight. Whether the diameter-expanding cutter is expanded to the vicinity of the diameter-expanding position by one-time or excavated by several times is determined according to the torque capability of the cutter rotation drive device.

【0023】更に、本発明の立坑掘削方法においては、
拡径カッターを縮径した状態で掘削用カッターを回転さ
せ主カッターにて下方に向かって所定のストローク掘削
し、続いて圧入装置で立坑構築物の刃口に圧力をかけ、
立坑構築物を圧入できない場合に拡径カッターを徐々に
拡径して所定のストローク掘削し、これらの工程を圧入
装置で立坑構築物を圧入できるまで繰り返すことによ
り、前述したように刃口抵抗を制御しつつ能率良く施工
することができるとともに、立坑構築物の沈下時期及び
沈下スピードを制御でき、立坑構築物の不意の自重沈下
を防止することができる。また、万が一立坑構築物の不
意の自重沈下が起きても、刃口抵抗を徐々に減少させて
いるので沈下スピードを小さくできる。
Further, in the shaft excavating method of the present invention,
Rotate the excavating cutter with the diameter-expanding cutter in the reduced diameter to excavate a predetermined stroke downward with the main cutter, then apply pressure to the blade of the vertical shaft with the press-fitting device,
When the shaft construction cannot be press-fitted, the diameter expansion cutter is gradually expanded to perform a predetermined stroke excavation, and these steps are repeated until the shaft construction can be press-fitted by the press-fitting device to control the blade edge resistance as described above. In addition to being able to construct efficiently, it is possible to control the subsidence timing and subsidence speed of the vertical shaft structure, and to prevent an unexpected self-weight subsidence of the vertical shaft structure. In addition, even if the vertical shaft structure unexpectedly sinks due to its own weight, the blade edge resistance is gradually reduced, so the sinking speed can be reduced.

【0024】また、圧入装置で一旦立坑構築物を圧入で
きた後は、拡径カッターを立坑構築物の圧入時の拡径位
置付近まで一度にまたは数回に分けて掘削することによ
り、より能率良く施工することができる。この場合、立
坑構築物が下方に移動するにしたがい、立坑構築物の沈
下抵抗は増大する傾向にあるので、上記立坑構築物付近
まで拡径して掘削しても圧入装置で立坑構築物を圧入で
きないことがある。この場合は、拡径カッターをさらに
拡げて掘削し、圧入装置で立坑構築物を圧入する。この
場合も、拡径カッターを拡径位置付近まで一度に拡径し
て掘削するか数回に分けて拡径して掘削するかはカッタ
ー回転駆動装置のトルク能力に応じて決める。
Further, once the vertical shaft construction can be press-fitted by the press-fitting device, the diameter-expanding cutter is excavated to the vicinity of the radial expansion position at the time of press-fitting the vertical shaft construction at one time or in several times to make the construction more efficient. can do. In this case, as the vertical shaft structure moves downward, the sinking resistance of the vertical shaft structure tends to increase.Therefore, it may not be possible to press fit the vertical shaft structure with the press fitting device even if the diameter is increased to near the vertical shaft structure. . In this case, the diameter expansion cutter is further expanded and excavated, and the vertical shaft structure is press-fitted by the press-fitting device. Also in this case, it is determined according to the torque capability of the cutter rotation drive device whether the diameter-expanding cutter is to be expanded and excavated to the vicinity of the expanded position at a time or to be expanded and excavated several times.

【0025】また、圧入装置で立坑構築物を圧入できる
まで拡径掘削と圧入を繰り返して行うときの掘削用カッ
ターの引上げでは、掘削用カッターを引き上げる前後で
拡径カッターを立坑構築物の内面より内周側に縮径する
ことにより、圧入装置で立坑構築物を圧入できたとき刃
口が拡径カッターに当たるのが防止できる。
Further, when the excavation cutter is pulled up when the diameter expansion excavation and the pressure insertion are repeated until the shaft construction can be press-fitted by the press-fitting device, the diameter expansion cutter is pulled from the inner surface of the shaft construction before and after the excavation cutter is pulled up. By reducing the diameter to the side, it is possible to prevent the blade opening from hitting the diameter-enlarging cutter when the shaft construction can be press-fitted by the press-fitting device.

【0026】また、本発明の立坑掘削機においては、拡
径カッターのカッター形状を、拡径カッターの回転中心
からカッター刃先までの距離が回転方向全周にわたって
ほぼ等しいか回転方向内周側から外周側に行くにしたが
って小さくなるような形状としたことにより、拡径カッ
ターにより深さ方向に連続的に掘削している時に、立坑
構築物が自重沈下しても、拡径カッター外周部が立坑構
築物の刃口と地山との間に挾まれることなく拡径カッタ
ーが主カッター側に逃げるので、拡径カッターの破損を
防止することができる。これにより、深さ方向に連続的
に掘削する工程を含む上記本発明の立坑掘削方法を実施
することができる。
Further, in the shaft excavator of the present invention, the cutter shape of the diameter expanding cutter is such that the distance from the center of rotation of the diameter expanding cutter to the cutting edge of the diameter expanding cutter is substantially equal over the entire circumference in the rotating direction or from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the rotating direction. By making the shape so that it becomes smaller as it goes to the side, even when the vertical shaft construction sinks by its own weight while continuously excavating in the depth direction with the diameter expansion cutter, the outer peripheral part of the diameter expansion cutter is Since the diametrical expansion cutter escapes to the main cutter side without being pinched between the blade opening and the ground, damage to the diametrical expansion cutter can be prevented. As a result, the shaft excavation method of the present invention including the step of continuously excavating in the depth direction can be implemented.

【0027】また、本発明の立坑掘削機においては、掘
削用カッターと立坑構築物の刃口との位置関係を表示す
る手段を設けることにより、運転手は掘削用カッターと
立坑構築物の刃口下端との位置関係を適格に把握して掘
削用カッターを下方に動かすことができ、能率よくかつ
安全に掘削することができる。
Further, in the shaft excavator of the present invention, by providing means for displaying the positional relationship between the excavating cutter and the blade of the shaft construction, the driver can detect the excavation cutter and the lower end of the blade of the shaft construction. It is possible to move the excavating cutter downward by appropriately grasping the positional relationship of the excavation, and it is possible to excavate efficiently and safely.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。本発明の第1の実施例を図1〜図26により説明す
る。図1において、本実施例は路下施工による立坑掘削
に関するものであり、立坑上部で立坑構築物である矩形
型のケーソン2が直打ちされる。ケーソン2は下端に刃
口2aを有し、自重沈下するかまたは圧入手段(後述す
る圧入装置4)により下方へ圧入される。しかし、地盤
が硬くなったり圧入深度が深くなると圧入抵抗(ケーソ
ン2に働く浮力と地盤の刃口2a先端部の圧入抵抗(刃
口抵抗)とケーソン2壁の摩擦抵抗または粘着抵抗の
和)が増加して圧入が困難となる。そこで、本実施例の
立坑掘削機では、掘削用カッター9を含むカッター装置
10を設置し、このカッター装置10を回転させること
によりケーソン2の内面より内周側およびケーソン刃口
2a下側を掘削することで圧入抵抗を減少させる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the present embodiment relates to excavation of a vertical shaft by road construction, and a rectangular caisson 2 which is a vertical shaft structure is directly hit at the upper part of the vertical shaft. The caisson 2 has a blade opening 2a at the lower end, and is settled by its own weight or pressed downward by a press-fitting means (press-fitting device 4 described later). However, if the ground becomes hard or the press-fitting depth becomes deep, the press-fitting resistance (the sum of the buoyancy acting on the caisson 2 and the press-fitting resistance (blade resistance) at the tip 2a of the ground and the caisson 2 wall friction resistance or adhesive resistance) It increases and press-fitting becomes difficult. Therefore, in the vertical shaft excavator of the present embodiment, a cutter device 10 including a cutter 9 for excavation is installed, and the cutter device 10 is rotated to excavate the inner peripheral side from the inner surface of the caisson 2 and the caisson blade 2a lower side. To reduce the press-fitting resistance.

【0029】カッター装置10はフック11aを含むウ
インチ11により吊り下げられ、自重を利用して掘削用
カッター9を地山に押し付け掘削を行う。ウインチ11
としてはウインチ駆動油圧を検出する油圧センサーが装
着されている油圧ウインチを使用し、油圧センサーによ
る検出値からカッター装置10の吊り下げ力を検出す
る。カッター装置10の吊り下げ力を検出することで掘
削用カッター9が地山へ押し付ける力を把握し、最適の
荷重で掘削用カッター9を地山に押し付ける効率のよい
掘削が可能となる。また、カッター装置10を吊り下げ
ることで地山に掘削用カッター9を押し付ける力はカッ
ター自重のみとなるため、掘削用カッター9のトルクは
小さくて済む利点がある。なお、カッター装置10の吊
り下げ力の測定はウインチ11のワイヤー部に直接ロー
ドセルを装着し、ワイヤー張力を検出することにより行
ってもよい。また、カッター装置10を吊り下げる手段
はジャッキでも良く、この場合はジャッキ油圧を検出し
て吊り下げ力を測定すればよい。ただし、ジャッキを用
いるとカッター装置10を吊り下げるための櫓16が大
きくかつ高くなるため、本実施例のような路下施工では
ウインチの方がよい。また、カッター装置10をクレー
ンで直接吊り下げてもよい。
The cutter device 10 is suspended by a winch 11 including a hook 11a, and the excavation cutter 9 is pressed against the ground by its own weight to excavate. Winch 11
As for the hydraulic winch, a hydraulic winch equipped with a hydraulic sensor for detecting the winch drive hydraulic pressure is used, and the suspending force of the cutter device 10 is detected from the detection value of the hydraulic sensor. By detecting the suspending force of the cutter device 10, the force of the excavating cutter 9 to press against the natural ground is grasped, and the excavating cutter 9 can be efficiently excavated by pressing the excavating cutter 9 against the natural ground with an optimum load. Further, since the force for pressing the excavating cutter 9 against the natural ground by suspending the cutter device 10 is only the cutter's own weight, there is an advantage that the torque of the excavating cutter 9 can be small. The hanging force of the cutter device 10 may be measured by directly attaching a load cell to the wire portion of the winch 11 and detecting the wire tension. The means for suspending the cutter device 10 may be a jack. In this case, the jack hydraulic pressure may be detected to measure the suspending force. However, since a turret 16 for suspending the cutter device 10 becomes large and high when a jack is used, a winch is preferable for under the road construction as in this embodiment. Alternatively, the cutter device 10 may be directly suspended by a crane.

【0030】カッター装置10は、掘削用カッター9を
含むカッター部と、カッターシャフト7、中継パイプ3
2、ドリルパイプ6、ケリーバパイプ5を含み、カッタ
ー部にカッター掘削トルクを伝えるカッター駆動軸部と
で構成されている。
The cutter device 10 includes a cutter portion including a cutter 9 for excavation, a cutter shaft 7, and a relay pipe 3.
2, a drill pipe 6, and a kelly bar pipe 5, and is configured by a cutter drive shaft portion that transmits a cutter excavation torque to the cutter portion.

【0031】カッター駆動軸部は、駆動用カッター9,
10が下部へ行くにつれてケリーバパイプ5とドリルパ
イプ6または中継パイプ32の間でドリルパイプ6をつ
ないでゆく。
The cutter drive shaft portion includes the drive cutter 9,
The drill pipe 6 is connected between the kelly bar pipe 5 and the drill pipe 6 or the relay pipe 32 as 10 goes to the lower part.

【0032】カッターシャフト7部分には、図2に示す
ように、円形のカッターガイド8が装着されており、掘
削用カッター9がケーソン2に対して大きくずれないよ
うにしてある。また、カッターシャフト7部分は2重管
構造となっており、管と管の隙間を配管、ケーブル類が
通過している。
As shown in FIG. 2, a circular cutter guide 8 is mounted on the cutter shaft 7 so that the excavating cutter 9 is not largely displaced from the caisson 2. Further, the cutter shaft 7 portion has a double pipe structure, and pipes and cables pass through the gap between the pipes.

【0033】ケリーバパイプ5は角形形状をしており、
後述するカッター回転駆動装置17からのカッター回転
力を掘削用カッター9に伝達する役目をはたしている。
本実施例では、路下施工であるため櫓16の高さを極力
低く抑える必要があることから掘削用カッター9の上下
ストロークは小さく抑えてあり、その代わりケーリバパ
イプ5を分割構造とし、必要に応じてケリーバパイプ5
をつなぐことによりケーソン刃口2aに対してより深く
掘削できるようにしてある。
The kelly bar pipe 5 has a rectangular shape,
It has a role of transmitting a cutter rotation force from a cutter rotation drive device 17 described later to the excavating cutter 9.
In this embodiment, since the construction is under the road, it is necessary to keep the height of the turret 16 as low as possible. Therefore, the vertical stroke of the excavating cutter 9 is kept small. Instead, the carver pipe 5 has a split structure, and if necessary, Te Keriba Pipe 5
The caisson blade 2a can be excavated deeper by connecting the above.

【0034】図3〜図5にカッター部の詳細を示す。掘
削用カッター9は、図3に示すように、4翼の主カッタ
ー9Aとその内の2翼に設けた拡径カッター9Bとから
なる。主カッター9Aの外径はケーソン2の内角寸法よ
り少し小さく作ってあるので、主カッター9Aの掘削範
囲は一点鎖線Aの内側となり、ケーソン2の内面より内
周側の土砂を掘削することができる。
3 to 5 show the details of the cutter section. As shown in FIG. 3, the excavating cutter 9 includes a 4-blade main cutter 9A and a diameter-expanding cutter 9B provided on two of the main cutters 9A. Since the outer diameter of the main cutter 9A is made slightly smaller than the inner corner size of the caisson 2, the excavation range of the main cutter 9A is inside the alternate long and short dash line A, and the earth and sand inside the caisson 2 can be excavated. .

【0035】拡径カッター9Bは、図4に示すように、
主カッター9A上にピン33を中心として回転可能に設
置されており、拡径ジャッキ15を伸ばすことにより拡
径カッター9Bは外径方向に開く。拡径カッター9Bを
全開にしたときの掘削範囲は、図3に示す一点鎖線Aの
外側と一点鎖線Bの内側の間となり、ケーソン刃口2a
下側を拡径掘削することができる。また、拡径ジャッキ
15を縮めることにより拡径カッター9Bは、図4の2
点鎖線で示すように主カッター9Aの掘削範囲に引き込
まれる。また、拡径カッター9Bのカッター形状は、拡
径掘削後に拡径カッター9Bを主カッター9A内に引き
込む際、拡径カッター9Bが地山の未掘削部に接触し主
カッター9Aの掘削範囲に引き込むことができなくなる
ことを防ぐために、拡径カッター回転中心であるピン3
3からカッター刃先までの距離が回転方向全周にわたっ
てほぼ等しくなるように配置されている。
The diametrical expansion cutter 9B is, as shown in FIG.
It is installed rotatably around the pin 33 on the main cutter 9A, and by expanding the diameter expansion jack 15, the diameter expansion cutter 9B opens in the outer diameter direction. When the diameter-enlarging cutter 9B is fully opened, the excavation range is between the outside of the one-dot chain line A and the inside of the one-dot chain line B shown in FIG.
The lower side can be expanded and excavated. Further, by expanding the expansion jack 15, the expansion cutter 9B can be moved to
It is drawn into the excavation range of the main cutter 9A as shown by the dotted line. Further, the cutter shape of the diameter expanding cutter 9B is such that when the diameter expanding cutter 9B is pulled into the main cutter 9A after the diameter expanding excavation, the diameter expanding cutter 9B comes into contact with an unexcavated portion of the natural ground and pulls into the excavation range of the main cutter 9A. Pin 3 which is the center of rotation of the diameter expansion cutter
It is arranged so that the distance from 3 to the cutter blade edge is substantially equal over the entire circumference in the rotation direction.

【0036】また、ケーソン2の形状は矩形であるた
め、主カッター9A、拡径カッター9Bによる掘削を行
っても、図3に示すように、ケーソン2外角部付近の下
側に掘り残しを生ずる。したがって、ケーソン2外角部
にはウォータジェットノズル34が装着されており、ケ
ーソン2外角部付近の下側の洗掘削をおこなえるように
してある。また、図示はしないが、ケーソン2内角部に
も同じようなウォータジェットノズルを装着しても良
い。ウォータジェットノズル34は、主カッター9A及
び拡径カッター9Bで掘削してもケーソン2が圧入でき
ない場合使用する。
Further, since the shape of the caisson 2 is rectangular, even if excavation is carried out by the main cutter 9A and the diameter-expanding cutter 9B, as shown in FIG. . Therefore, the water jet nozzle 34 is attached to the outer corner portion of the caisson 2 so that washing and excavation of the lower side near the outer corner portion of the caisson 2 can be performed. Although not shown, a similar water jet nozzle may be attached to the inner corner of the caisson 2. The water jet nozzle 34 is used when the caisson 2 cannot be press-fitted by excavating with the main cutter 9A and the diameter-expanding cutter 9B.

【0037】掘削用カッター9の中心部には、ケーソン
2内に送り込まれた水と掘削土砂とが混ぜ合わされた泥
水を吸い上げる排泥口31が設置されており、この排泥
口31より吸い上げられた泥水はカッターシャフト7、
中継パイプ32、ドリルパイプ6、ケリーバパイプ5内
部を通過させて坑外へ設置した泥水処理装置タンク(図
示せず)に排出される。その泥水は排土土砂を処理し、
再びケーソン2内へ循環利用される。
At the center of the excavating cutter 9, there is installed a mud discharge port 31 for sucking up the muddy water in which the water sent into the caisson 2 and the excavated earth and sand are mixed. The muddy water is the cutter shaft 7,
It is passed through the relay pipe 32, the drill pipe 6, and the kelly bar pipe 5 and discharged to a muddy water treatment device tank (not shown) installed outside the mine. The muddy water treats the discharged soil,
It is recycled into the caisson 2 again.

【0038】それぞれ拡径ジャッキ15にはジャッキス
トロークを検出するストローク計が内蔵されており、こ
のジャッキストロークを検出することにより拡径カッタ
ー9Bの拡径位置を算出することができる。ここで、拡
径ジャッキ15としてストローク内臓ジャッキを使用す
ることにより、土砂、泥水中でもストローク計が破損す
ることがない。
Each of the diameter-expanding jacks 15 has a built-in stroke gauge for detecting a jack stroke, and the diameter-expanding position of the diameter-expanding cutter 9B can be calculated by detecting the jack stroke. Here, by using the stroke built-in jack as the diameter-expanding jack 15, the stroke gauge is not damaged even in earth and sand or muddy water.

【0039】また、拡径ジャッキ15を駆動するための
油圧ホースケーブル(押し引き合計4本)44とジャッ
キストローク検出用の信号線(2本)は、図5及び図6
に示すように、2重管となっているカッターシャフト7
部を通り、更に中継パイプ32、ドリルパイプ6に沿っ
てクランプされ、カッター駆動用のカッター回転駆動装
置17直前のドリルパイプ6端まで延長し、油圧ホース
ケーブル44先端には後述するクイックッカップラー3
9が接続されている。これにより、油圧用ロータリージ
ョイント、信号線用スリップリングの装着は不要となり
安価に機械が製作できる。
The hydraulic hose cables (push / pull total 4) 44 for driving the expanded diameter jack 15 and the signal lines (2) for detecting the jack stroke are shown in FIGS.
As shown in, the cutter shaft 7 is a double pipe.
Passing through the section, and further clamped along the relay pipe 32 and the drill pipe 6, extending to the end of the drill pipe 6 immediately before the cutter rotation driving device 17 for driving the cutter, and at the end of the hydraulic hose cable 44, a quick coupler 3 described later.
9 is connected. This eliminates the need for mounting the hydraulic rotary joint and the signal line slip ring, and allows the machine to be manufactured at low cost.

【0040】カッター駆動軸部の最上部のケリーバパイ
プ5部分には掘削用カッター9を回転駆動させるカッタ
ー回転駆動装置17が装着されている。このカッター回
転駆動装置17は図7及び図8に示すように、固定テー
ブル36と、固定テーブル36に取り付けられた油圧モ
ータ18と、斜線部で示されたロータリテーブル37と
で構成されている。ロータリテーブル37の中心には四
角の穴37aが開いており、断面が四角形状のケリーバ
パイプ5がその穴37aを通る。後述する油圧ポンプで
油圧モータ18に加圧油を送ることにより油圧モータ1
8を回転させると、ロータリテーブル37が回転し、こ
の回転によりケリーバパイプ5、ドリルパイプ6、中継
パイプ32、カッターシャフト7を介して掘削用カッタ
ー9を回転させる。
A cutter rotation drive device 17 for rotating the excavating cutter 9 is mounted on the uppermost kerry bar pipe 5 of the cutter drive shaft. As shown in FIGS. 7 and 8, the cutter rotation driving device 17 is composed of a fixed table 36, a hydraulic motor 18 attached to the fixed table 36, and a rotary table 37 shown by hatched portions. A square hole 37a is opened at the center of the rotary table 37, and the kelly bar pipe 5 having a square cross section passes through the hole 37a. By sending pressurized oil to the hydraulic motor 18 with a hydraulic pump described later, the hydraulic motor 1
When the rotary table 8 is rotated, the rotary table 37 is rotated, and this rotation causes the excavating cutter 9 to rotate via the kelly bar pipe 5, the drill pipe 6, the relay pipe 32, and the cutter shaft 7.

【0041】ケリーバパイプ5の上端部には、図6に示
すように、スイベルジョイント13が装着され、スイベ
ルジョイント13の非回転部分にはケリーバパイプ5の
回転がフック11aに伝達しないように吊り下げブラケ
ット38が装着されている。また、スイベルジョイント
13上端部の非回転部分にはサクションパイプ12が装
着され、カッターシャフト7、中継シャフト32、ドリ
ルパイプ6、ケリーバパイプ5を通過してきた泥水がサ
クションパイプ12より図示しない排泥タンクに排出さ
れる。
As shown in FIG. 6, a swivel joint 13 is mounted on the upper end of the kelly bar pipe 5, and the swivel joint 13 is hung so as to prevent the rotation of the kerry bar pipe 5 from being transmitted to the hook 11a. The bracket 38 is attached. Further, the suction pipe 12 is attached to the non-rotating portion of the upper end of the swivel joint 13, and the muddy water that has passed through the cutter shaft 7, the relay shaft 32, the drill pipe 6, and the kelly bar pipe 5 is discharged from the suction pipe 12 by a suction tank (not shown). Is discharged to.

【0042】スイベルジョイント13に取り付けられた
吊り下げブラケット38は、図9に示すように、端部に
ガイドローラ20が取り付けられ、このガイドローラ2
0は櫓16部分のガイド部分を上下にストロークする。
このガイドは、フック11aがスイベルジョイント13
の摺動抵抗分の回転力を受けて回転するのを防ぐために
装着されている。また、このガイド部分にはストローク
計19が装着されており、このストローク計19はケー
ソン2に対する掘削用カッター9のストロークを検出し
ている。このとき、ガイドローラ20があるため、スト
ローク計19はワイヤがねじれること無く正確にストロ
ークを検出できる。
As shown in FIG. 9, the suspension bracket 38 attached to the swivel joint 13 has a guide roller 20 attached to the end thereof.
0 strokes the guide part of the turret 16 part up and down.
In this guide, the hook 11a has a swivel joint 13
It is attached to prevent rotation due to the rotational force of the sliding resistance. A stroke meter 19 is attached to this guide portion, and this stroke meter 19 detects the stroke of the excavating cutter 9 with respect to the caisson 2. At this time, since there is the guide roller 20, the stroke meter 19 can accurately detect the stroke without twisting the wire.

【0043】ケーソン2の上には圧入装置用のベース3
5が装着され、この圧入装置用ベース35の上にはアン
カー3に反力をとりジャッキを伸ばすことでケーソン2
を地山に圧入する圧入装置4が装着されている。
On the caisson 2 is a base 3 for a press-fitting device.
5 is attached to the caisson 2 by pushing reaction force to the anchor 3 and extending the jack on the press-fitting device base 35.
A press-fitting device 4 for press-fitting into the ground is mounted.

【0044】図10に拡径カッター9Bを作動させるた
めの油圧回路図を示す。図中、A回路部分は地上に設置
され、B回路部分はカッター部に設置されている。
FIG. 10 shows a hydraulic circuit diagram for operating the diameter expanding cutter 9B. In the figure, the A circuit part is installed on the ground, and the B circuit part is installed on the cutter part.

【0045】拡径カッター9Bを使用する場合は、カッ
ター回転駆動装置17の直前まで延長してきた油圧ホー
スケーブル44に地上にある駆動パワーユニット29か
らの油圧ホースケーブル45をチェックバルブ付のクイ
ックッカップラー39を介して接続し、またストローク
検出ケーブルに後述するA−D変換器40からのケーブ
ルをつなぐことで、ストロークを検出しながら拡径カッ
ター9Bを外周側に開く。このとき、地山の抵抗で所定
の位置まで開かない場合は、同位置で油圧ホースケーブ
ル44,45をはずし掘削用カッター9を回転させた
後、再度油圧ホースケーブル44,45をつなぎ拡径カ
ッター9Bを外周側へ開き、この動作を繰り返して所定
の位置まで拡径カッター9Bを外周側に開く。
When the expanding cutter 9B is used, the hydraulic hose cable 44 extending from just before the cutter rotation drive device 17 to the hydraulic hose cable 45 from the drive power unit 29 on the ground is connected to the quick coupler 39 with a check valve. By connecting the cable from the AD converter 40 described later to the stroke detection cable, the diameter expansion cutter 9B is opened to the outer peripheral side while detecting the stroke. At this time, when the hydraulic hose cables 44 and 45 are removed at the same position and the excavating cutter 9 is rotated at the same position due to the resistance of the natural ground, the hydraulic hose cables 44 and 45 are connected again and the diameter expansion cutter is used. 9B is opened to the outer peripheral side, and this operation is repeated to open the diameter expansion cutter 9B to the predetermined position on the outer peripheral side.

【0046】B回路部分において、ケーソン2が沈下す
ることにより拡径カッター9Bを急激に押し下げてゆく
場合は拡径ジャッキ15は急激に縮められることになる
ため、ジャッキボトム側油圧が上がり短時間の内にリリ
ーフバルブ22Aより加圧油が噴出し、一部はチェック
バルブ21を通過してジャッキロッド側に供給され、余
りはチェックバルブ23を通過して切羽泥水内に噴出す
る。
In the B circuit portion, when the diameter expansion cutter 9B is pushed down abruptly due to the caisson 2 sinking, the diameter expansion jack 15 is abruptly contracted, so that the hydraulic pressure on the jack bottom side rises and the jack bottom side hydraulic pressure rises for a short time. Pressurized oil is jetted out from the relief valve 22A, part of which is supplied to the jack rod side through the check valve 21, and the remainder is jetted into the cutting mud through the check valve 23.

【0047】また、この油圧回路では拡径カッター9B
が予想できない力で引き出された場合に備えてアキュム
レータ24が装備されている。拡径カッター9Bが引き
出される場合は拡径ジャッキ15は伸びることになり、
ジャッキロッド側の油圧が上がりリリーフバルブ22B
より加圧油が噴出し、それと共にチェックバルブ21を
通過してジャッキボトム側に供給されるが面積差がある
ためボトム側がバーキュウム状態となる。そこでその不
足分をアキュムレータ24より供給する。
Further, in this hydraulic circuit, the diameter expansion cutter 9B is used.
Is equipped with an accumulator 24 in case it is pulled out with an unexpected force. When the diametrical expansion cutter 9B is pulled out, the diametrical expansion jack 15 is extended,
The hydraulic pressure on the jack rod side rises and the relief valve 22B
More pressurized oil is jetted out, and along with it is supplied to the jack bottom side through the check valve 21, but there is a difference in area, so the bottom side is in a vacuum state. Therefore, the shortage is supplied from the accumulator 24.

【0048】ここにおいて、本実施例では地山の状況か
らケーソン刃口2aの下側を掘削することは希であり、
拡径カッター9Bの使用が頻繁でないと判断しているた
め、油を切羽泥水中に放出することとしたが、切羽泥水
中に油を噴出させることを止めるためには、チェックバ
ルブ23の出口側に密封タンク(リリーフバルブ付きの
タンクがよい)を装着すればよい。また、チェックバル
ブ23はリリーフバルブでもよい。
Here, in this embodiment, it is rare to excavate the lower side of the caisson blade 2a from the condition of the ground,
Since it is determined that the diameter-enlarging cutter 9B is not used frequently, it is decided to release the oil into the face mud. However, in order to stop the jetting of the oil into the face mud, the outlet side of the check valve 23 is used. A sealed tank (preferably a tank with a relief valve) should be attached to the. The check valve 23 may be a relief valve.

【0049】A回路部分において、拡径カッター9Bの
作動は電磁切換弁25を操作することにより制御され
る。オイルタンク100内の油は駆動パワーユニット2
9の油圧ポンプにより開閉バルブ101及びフィルタ2
7を介して吸い上げられ、チェックバルブ28を介して
電磁切換弁25に供給される。電磁切換弁25が閉じら
れている状態では、油圧ポンプからの油は電磁切換弁2
5内の流路を介してオイルタンク101に戻される。な
お、チェックバルブ28とフィルタ27の間にはリリー
フバルブ26が配置されている。電磁切換弁25を開く
と、その切換方向に応じて油圧ポンプからの油が拡径ジ
ャッキ15のボトム側またはロッド側に供給され、拡径
カッター9Bが開閉動作する。
In the A circuit portion, the operation of the diameter expansion cutter 9B is controlled by operating the electromagnetic switching valve 25. The oil in the oil tank 100 is the drive power unit 2
Open / close valve 101 and filter 2 by the hydraulic pump 9
It is sucked up via 7 and supplied to the electromagnetic switching valve 25 via the check valve 28. When the electromagnetic switching valve 25 is closed, the oil from the hydraulic pump is transferred to the electromagnetic switching valve 2
It is returned to the oil tank 101 via the flow path in 5. A relief valve 26 is arranged between the check valve 28 and the filter 27. When the electromagnetic switching valve 25 is opened, oil from the hydraulic pump is supplied to the bottom side or rod side of the diameter expansion jack 15 according to the switching direction, and the diameter expansion cutter 9B opens and closes.

【0050】上述したように掘削用カッター9を用いて
掘削を行うとき、運転手は常に主カッター9A及び拡径
カッター9Bとケーソン刃口2aの位置を把握しておく
必要があり、特に拡径カッター9Bを用いて拡径掘削を
行う場合は、拡径カッター9Bとケーソン刃口2aが干
渉する可能性がある。また、拡径掘削しない場合でも、
「どれほど深さを主カッター9Aで掘削を行うか、ケー
ソン2の圧入に際して拡径カッター9Bの退避位置はよ
いか」等、ケーソン刃口2aと掘削用カッター9の位置
を常時把握していないと能率のよい掘削はできない。そ
こで、本実施例では、上記の位置関係をCRTに写しだ
し、運転手はそれを見ながら施工を行う。
When excavating with the excavating cutter 9 as described above, the driver must always know the positions of the main cutter 9A, the diameter-enlarging cutter 9B and the caisson blade 2a, especially the diameter-enlarging. When the diameter expansion excavation is performed using the cutter 9B, the diameter expansion cutter 9B and the caisson blade 2a may interfere with each other. Also, even if you do not expand the diameter,
It is necessary to always know the positions of the caisson blade 2a and the excavating cutter 9 such as "how much depth is to be excavated by the main cutter 9A, and the retracting position of the diameter-enlarging cutter 9B is good when press-fitting the caisson 2". Efficient excavation is not possible. Therefore, in the present embodiment, the above positional relationship is copied onto the CRT, and the driver performs the construction while looking at it.

【0051】図11にCRT表示システムの一例を示
す。図11において、各ストローク計15,19から送
られてきた拡径ジャッキストローク及びカッター上下ス
トロークのアナログ電気信号はA−D変換器40でデジ
タル信号に変換され、パソコン41内に取り込まれる。
また、ケーソン2の構築個数、ドリルパイプ6の本数
は、継ぎ足す都度パソコン41に手入力する。パソコン
41はこれらの情報を演算し、必要な部分の各距離をC
RT42に表示するとともに、CRT42上に掘削用カ
ッター9の図を表示して作動にしたがって各部を動かす
ようにする。
FIG. 11 shows an example of the CRT display system. In FIG. 11, the analog electric signals of the diameter expansion jack stroke and the cutter up / down stroke sent from the stroke gauges 15 and 19 are converted into digital signals by the A / D converter 40 and taken into the personal computer 41.
Further, the number of caisson 2 to be built and the number of drill pipes 6 are manually input to the personal computer 41 each time they are added. The personal computer 41 calculates these pieces of information, and calculates each distance of the necessary part by C
The excavation cutter 9 is displayed on the CRT 42 while being displayed on the RT 42, and each part is moved according to the operation.

【0052】図12にCRT42に写しだした画面の一
例を示す。CRT42はケーソン2の下方部分及びカッ
ター装置10のカッター部を映し出す。また、例えば地
表面からケーソン刃口2a下端までの距離A、ケーソン
刃口2a下端から地山までの最大距離B、掘削用カッタ
ー9の最外径部からケーソン刃口2a下端までの距離
C、ケーソン刃口2a下端から掘削用カッター9の下端
までの距離D、掘削用カッター9の最外径部からケーソ
ン刃口2aの外面までの距離E、掘削用カッター9の最
外径部からケーソン刃口2aの内面までの距離Fを数値
で表示する。
FIG. 12 shows an example of a screen projected on the CRT 42. The CRT 42 projects the lower part of the caisson 2 and the cutter portion of the cutter device 10. Further, for example, the distance A from the ground surface to the lower end of the caisson blade 2a, the maximum distance B from the lower end of the caisson blade 2a to the ground, the distance C from the outermost diameter portion of the excavating cutter 9 to the lower end of the caisson blade 2a, Distance D from the lower end of the caisson blade mouth 2a to the lower end of the excavating cutter 9, distance E from the outermost diameter portion of the excavating cutter 9 to the outer surface of the caisson blade mouth 2a, caisson blade from the outermost diameter portion of the excavating cutter 9 The distance F to the inner surface of the mouth 2a is displayed numerically.

【0053】本実施例ではCRT42の画面上にケーソ
ン2の下方部分及びカッター装置10のカッター部の図
を表示したが、数値表示のみでもよい。また、上記のよ
うな掘削用カッター9及びケーソン2の位置情報を、C
RT42の画面表示と併せて、圧入装置4によりケーソ
ン2を圧入する場合に掘削用カッター9の退避位置が不
適であるときの警報や、拡径カッター9Bを広げる場合
にケーソン2と干渉するときの警報またはインターロッ
クに利用してもよい。
In the present embodiment, the drawing of the lower part of the caisson 2 and the cutter portion of the cutter device 10 is displayed on the screen of the CRT 42, but it is also possible to display numerical values only. In addition, the positional information of the excavating cutter 9 and the caisson 2 as described above is set to C
In addition to the screen display of the RT 42, a warning when the retracting position of the excavating cutter 9 is inappropriate when the caisson 2 is press-fitted by the press-fitting device 4, or when the caisson 2 interferes when the expanding cutter 9B is widened It may be used for alarms or interlocks.

【0054】次に、以上のように構成した立坑掘削機を
用いた掘削方法を図13〜図25を用いて説明する。
Next, an excavation method using the vertical shaft excavator constructed as described above will be described with reference to FIGS. 13 to 25.

【0055】(1)地山が柔らかい場合(圧入装置あ
り) 地山が柔らかいためケーソン2が自重で下がっていく場
合は、まず、地山の膨らみを考えて掘削用カッター9を
上方の位置に退避(図13参照)しておき、ケーソン2
が自重沈下しなくなった時点で圧入装置4により更にケ
ーソン2を押し込む(図14参照)。そして、圧入装置
4でも圧入できなくなった時点で主カッター9Aを回転
させ、ケーソン2の内面より内周側に詰まった地山を掘
削すると共に、カッター中心部の排泥口31より泥水と
して坑外へ掘削土砂を排土する(図15参照)。この
時、掘削は余り深くまでせずケーソン2が自重沈下しな
い程度で止め(図16参照)、地山の膨らみを考えて掘
削用カッター9を上方の位置に退避しておき(図17参
照)、圧入装置4で更にケーソン2を押し込む(図18
参照)。以上の工程を繰り返し、ケーソン2を敷設して
ゆく。この方法により掘削を行うとケーソン2が自重沈
下してくることがないので安全性が高まる。
(1) When the ground is soft (press-fitting device
If the caisson 2 is going down by its own weight because the ground is soft, first consider the bulge of the ground and retract the excavation cutter 9 to the upper position (see FIG. 13).
When the weight does not subside by itself, the caisson 2 is further pushed by the press-fitting device 4 (see FIG. 14). When the press-fitting device 4 cannot press-fit, the main cutter 9A is rotated to excavate the ground that is clogged on the inner peripheral side of the inner surface of the caisson 2, and the muddy water is discharged from the drainage port 31 at the center of the cutter as the muddy water. The excavated sediment is discharged (see Fig. 15). At this time, the excavation is not performed too deeply and is stopped until the caisson 2 does not sink to its own weight (see FIG. 16), and the excavation cutter 9 is retracted to the upper position in consideration of the bulge of the natural ground (see FIG. 17). , Further press the caisson 2 with the press-fitting device 4 (Fig. 18
reference). The above process is repeated to lay the caisson 2. If excavation is performed by this method, the caisson 2 will not sink due to its own weight, thus improving safety.

【0056】(2)地山が硬い場合(圧入装置あり) 地山が砂層、砂礫層などで硬い場合は、ケーソン2が自
重で沈むことはない。更に、ケーソン2の内面より内周
側を主カッター9Aで掘削後、圧入装置4で押し込んで
もケーソン2を圧入できない場合がある。このような場
合は、まず主カッター9Aでケーソン2下部の内面より
内周側の地山を掘削し(図19参照)、続いて掘削用カ
ッター9を前位置に引き戻し、拡径ジャッキ15を伸ば
すことにより拡径カッター9Bを少し拡げて拡径掘削を
行う(図20参照)。この掘削が終了したら(図21参
照)、掘削用カッター9を上方の位置に戻し(図22参
照)、拡径カッター9Bを全縮にし、ケーソン2沈下時
に拡径カッター9Bとケーソン刃口2aが接触しないよ
うにしてから、圧入装置4でケーソン2を圧入できるか
試してみる。なお、拡径カッター9Bを全縮にしてから
掘削用カッター9を上方の位置に戻してもよい。このと
き、ケーソン2を圧入できない場合は、拡径ジャッキ1
5を伸ばすことにより拡径カッター9Bを更に拡げて拡
径掘削し(図23参照)、掘削終了時点(図24参照)
で、掘削用カッター9を上方の位置に戻すとともに拡径
カッター9Bを全縮にし、圧入装置4でケーソン2を圧
入できるか試してみる。圧入装置4でケーソン2を圧入
できるまで上記の操作を繰り返す。このように、拡径カ
ッター9Bを拡径した状態で深さ方向に連続的に掘削す
るので、従来のような間欠掘り方式に比べて能率良く掘
削することができるとともに、環状の溝を形成すること
がないためケーソン2の刃口抵抗の変動が少なくなり、
刃口抵抗を適切に制御することができる。また、拡径カ
ッター9Bを徐々に開くこと及び拡径カッター9Bを拡
径した状態で深さ方向に連続的に掘削することは、ケー
ソン2の刃口抵抗を徐々に減少させることになり、この
ように刃口抵抗を徐々に減少させ、かつ圧入装置4でケ
ーソン2を圧入することにより、ケーソン2の沈下時期
及び沈下スピードを制御することができ、ケーソン2の
不意の自重沈下を防止することができる。また、万が一
ケーソン2が沈下しても、ケーソン2の刃口抵抗が徐々
に減少するため、その沈下スピードも小さくてすむ。
(2) When the ground is hard (there is a press-fitting device) When the ground is hard due to the sand layer, gravel layer, etc., the caisson 2 does not sink under its own weight. Furthermore, even if the inner side of the caisson 2 is excavated by the main cutter 9A and then pushed by the press-fitting device 4, the caisson 2 may not be press-fitted. In such a case, first, the main cutter 9A excavates the ground on the inner peripheral side from the inner surface of the lower part of the caisson 2 (see FIG. 19), then pulls back the excavation cutter 9 to the front position, and extends the diameter expansion jack 15. As a result, the diameter expansion cutter 9B is slightly expanded to perform diameter expansion excavation (see FIG. 20). When this excavation is completed (see FIG. 21), the excavating cutter 9 is returned to the upper position (see FIG. 22), the diameter-enlarging cutter 9B is fully contracted, and when the caisson 2 sinks, the diameter-enlarging cutter 9B and the caisson blade 2a are After making sure that the caisson 2 does not come in contact with the caisson 2, try pressing the caisson 2 with the press-fitting device 4. In addition, you may return the excavation cutter 9 to an upper position, after making the diameter expansion cutter 9B fully contracted. At this time, if the caisson 2 cannot be press-fitted, the diameter expansion jack 1
5 is expanded to further expand the diameter expansion cutter 9B for diameter expansion excavation (see FIG. 23), and at the end of excavation (see FIG. 24)
Then, the excavation cutter 9 is returned to the upper position, the diameter expansion cutter 9B is fully contracted, and it is tried whether the caisson 2 can be press-fitted by the press-fitting device 4. The above operation is repeated until the caisson 2 can be press-fitted by the press-fitting device 4. As described above, since the diameter-enlarging cutter 9B is continuously excavated in the depth direction in the diameter-enlarged state, it is possible to excavate more efficiently than in the conventional intermittent excavation method and to form an annular groove. Because there is no such thing, the fluctuation of the blade edge resistance of the caisson 2 is reduced
Blade edge resistance can be controlled appropriately. Further, gradually opening the diameter-enlarging cutter 9B and continuously excavating the diameter-enlarging cutter 9B with the diameter-enlarging cutter 9B in the depth direction gradually reduces the blade opening resistance of the caisson 2. By gradually decreasing the blade edge resistance and press-fitting the caisson 2 with the press-fitting device 4, it is possible to control the subsidence timing and subsidence speed of the caisson 2 and prevent the causson 2 from accidentally sinking due to its own weight. You can In addition, even if the caisson 2 sinks, the blade edge resistance of the caisson 2 gradually decreases, so that the sinking speed can be small.

【0057】上記の作業を初期工程として実施し、圧入
装置4でケーソン2を圧入するのに必要な拡径カッター
9Bの拡径位置が決定した場合、その後の掘削において
は、まず掘削用カッター9のトルクが十分あるときは、
拡径カッター9Bをケーソン2の圧入に必要な拡径位置
付近まで一度に拡げて拡径掘削し、掘削後掘削用カッタ
ー9を上方の位置に戻すとともに拡径カッター9Bを全
縮にし、圧入装置4でケーソン2を圧入するという工程
を繰り返す。一方、掘削用カッター9のトルクが小さく
拡径カッター9Bを拡径して一度に掘削できないとき
は、拡径カッター9Bを全縮にした状態で、最初に主カ
ッター9Aでケーソン2下部の内面より内周側の地山を
掘削し、掘削後掘削用カッター9を前位置に引き戻し、
続いて拡径カッター9Bをケーソン2の圧入に必要な拡
径位置付近まで一度に拡げて拡径掘削し、掘削後掘削用
カッター9を上方の位置に戻すとともに拡径カッター9
Bを全縮にし、圧入装置4でケーソン2を圧入するとい
う工程を繰り返す。これらの場合、ケーソン2が下方に
移動するにしたがい、ケーソン2の沈下抵抗は増大する
傾向にあるので、上記拡径位置付近まで拡径して掘削し
ても圧入装置4でケーソン2を圧入できないことがあ
る、この場合は、拡径カッター9Bをさらに拡げて掘削
し、圧入装置4でケーソン2を圧入する。このように、
拡径カッター9Bを拡径した状態で深さ方向に連続的に
掘削するだけでなく、拡径カッター9Bをケーソン2の
圧入に必要な拡径位置付近まで一度または数回に分けて
拡げて拡径掘削するので、更に能率良く掘削することが
できる。また、拡径カッター9Bを拡径させた状態で深
さ方向に連続的に掘削することにより、初期工程と同様
にケーソン2の刃口抵抗を適切に制御することができ
る。また、上記このように初期工程で決めた圧入に必要
な拡径位置付近まで拡径カッター9Bを拡径した状態で
掘削し、圧入装置4でケーソン2を圧入することによ
り、初期工程と同様にケーソン2の沈下時期及び沈下ス
ピードを制御し、ケーソン2の不意の自重沈下を防止す
ることができるとともに、万が一ケーソン2が沈下して
もその沈下スピードが小さくてすむ。
When the above-mentioned work is carried out as an initial step and the diameter expansion position of the diameter expansion cutter 9B necessary for press-fitting the caisson 2 by the press-fitting device 4 is determined, in the subsequent excavation, first, the excavation cutter 9B is used. When there is enough torque,
The diameter expansion cutter 9B is expanded to the vicinity of the diameter expansion position required for the press-fitting of the caisson 2 at a time for diameter expansion excavation, and after excavation, the excavation cutter 9 is returned to the upper position and the diameter expansion cutter 9B is fully contracted, and the press fitting device is installed. Repeat the process of press-fitting caisson 2 at 4. On the other hand, when the torque of the excavating cutter 9 is small and the diameter enlarging cutter 9B cannot be energized at a time by enlarging the diameter enlarging cutter 9B, the diameter enlarging cutter 9B is fully contracted, and the main cutter 9A is first used to cut the caisson 2 from the inner surface. After excavating the ground on the inner peripheral side, pulling back the excavating cutter 9 to the front position after excavation,
Subsequently, the diameter-enlarging cutter 9B is expanded to the vicinity of the diameter-enlarging position required for press-fitting the caisson 2 at a time for diameter-enlarging excavation, and after excavation, the excavation cutter 9 is returned to the upper position and the diameter-enlarging cutter 9 is also used.
The process of fully contracting B and press-fitting the caisson 2 with the press-fitting device 4 is repeated. In these cases, as the caisson 2 moves downward, the sinking resistance of the caisson 2 tends to increase. Therefore, the caisson 2 cannot be press-fitted by the press-fitting device 4 even if the caisson 2 is expanded to the vicinity of the expanded diameter position and excavated. Sometimes, in this case, the diameter expansion cutter 9B is further expanded and excavated, and the caisson 2 is press-fitted by the press-fitting device 4. in this way,
In addition to continuously excavating the diameter-expanding cutter 9B in the depth direction with the diameter-expanding cutter 9B expanded, the diameter-expansion cutter 9B is expanded to the vicinity of the diameter-expansion position required for press-fitting the caisson 2 once or several times. Since the diameter is excavated, it is possible to excavate more efficiently. Further, by continuously excavating in the depth direction with the diameter-enlarging cutter 9B in the diameter-enlarged state, the blade opening resistance of the caisson 2 can be appropriately controlled as in the initial step. Further, as described above, by excavating with the diameter-enlarging cutter 9B expanded to the vicinity of the diameter-enlarging position required for press-fitting determined in the initial step, and pressing the caisson 2 with the press-fitting device 4, the same as in the initial step. By controlling the subsidence time and the subsidence speed of the caisson 2, it is possible to prevent the submergence of the caisson 2 due to its own weight, and even if the caisson 2 subsides, the subsidence speed can be small.

【0058】拡径カッター9Bを全開(図25参照)に
して掘削したにもかかわらず、圧入装置4でケーソン2
を圧入できない場合は、掘削用カッター9を上方の位置
に退避しておき、ケーソン刃口2aの外角部よりウォー
タジェット34を噴出してケーソン刃口2aの下部を洗
掘し、その後ケーソン2を圧入する。
Although the diameter expanding cutter 9B was fully opened (see FIG. 25) for excavation, the caisson 2 was pressed by the press-fitting device 4.
When it is impossible to press-fit, the excavation cutter 9 is retracted to the upper position, the water jet 34 is jetted from the outer corner of the caisson blade 2a to scour the lower part of the caisson blade 2a, and then the caisson 2 is removed. Press fit.

【0059】上記(1)及び(2)の掘削において、ケ
ーソン2は、その自重と圧入装置4力の和と、圧入抵抗
(地盤の圧入抵抗とケーソン2壁の摩擦抵抗または粘着
抵抗)と、浮力との和の力のバランスにより圧入できる
かどうかが決まる。掘削時にはケーソン2が極力自重沈
下しないようにするが、掘り過ぎた場合はケーソン2が
自重沈下することもあり、それを考えて対応する必要が
ある。
In the excavation of the above (1) and (2), the caisson 2 has its own weight and the force of the press-fitting device 4, the press-fitting resistance (the press-fitting resistance of the ground and the frictional resistance or the adhesion resistance of the caisson 2 wall), Whether or not it can be press-fitted is determined by the balance of buoyancy and sum power. At the time of excavation, the caisson 2 should be prevented from sinking by its own weight as much as possible. However, if the caisson 2 is excessively excavated, the caisson 2 may sink by its own weight, and it is necessary to consider it.

【0060】ケーソン2の自重沈下に対する対応策の一
例を図26に示す。図26において、主カッター9Aに
よる掘削中にケーソン2が自重沈下したとき、ケーソン
2の下がるスピードが主カッター9Aの掘削スピードよ
り大きいと掘削用カッター9は地山に押し付けられ、や
がて掘削用カッター9を吊り下げているウインチ11の
ワイヤー張力が0となりワイヤーがたるむことになる。
ワイヤーがたるむことにより、最悪の場合でも掘削用カ
ッター9にケーソン2の自重がかかることが防止され
る。また、ワイヤーがたるみカッター駆動軸部が相対的
に押し上げられる場合に備えて、ウィンチ11を吊って
いる櫓16は排泥管と干渉する上部位置が切り欠いてあ
る。
FIG. 26 shows an example of countermeasures against the gravity weight settlement of the caisson 2. In FIG. 26, when the caisson 2 sinks under its own weight during excavation by the main cutter 9A, if the descending speed of the caisson 2 is higher than the excavating speed of the main cutter 9A, the excavating cutter 9 is pressed against the natural ground, and eventually the excavating cutter 9A. The wire tension of the winch 11 that suspends the wire becomes 0, and the wire sags.
The slack of the wire prevents the caisson 2 from being subjected to its own weight on the excavating cutter 9 even in the worst case. In addition, the slack 16 suspending the winch 11 is notched at the upper position where it interferes with the sludge discharge pipe in case the wire slack cutter drive shaft is relatively pushed up.

【0061】また、上記(2)の地山が硬い場合の掘削
において、拡径カッター9Bによる掘削中にケーソン2
の自重沈下が起きたときは、ワイヤーのたわみ他に、拡
径カッター9Bがケーソン刃口2aと地山の間に挟まれ
ないように拡径カッター9Bが主カッター9A内に逃げ
る構造となっている。すなわち、前述したように、ケー
ソン刃口2aにより拡径カッター9Bが押されると、拡
径ジャッキ15の伸び側のリリーフバルブ22Aより油
を噴出させて拡径ジャッキ15を縮め、拡径カッター9
Bを主カッター9A内に収納する事でケーソン刃口2a
と地山の間に拡径カッター9Bが挟まれるのを防止す
る。
Further, in the excavation in the case where the ground is hard in (2) above, the caisson 2 is excavated during excavation by the diameter expansion cutter 9B.
When the self-weight subsidence occurs, the diametrical expansion cutter 9B escapes into the main cutter 9A so that the diametrical expansion cutter 9B is not pinched between the caisson blade 2a and the ground in addition to the bending of the wire. There is. That is, as described above, when the diameter expansion cutter 9B is pushed by the caisson blade opening 2a, oil is jetted from the relief valve 22A on the extension side of the diameter expansion jack 15 to contract the diameter expansion jack 15 and the diameter expansion cutter 9B.
By storing B in the main cutter 9A, the caisson blade 2a
The expansion cutter 9B is prevented from being caught between the ground and the ground.

【0062】また、上記(1)及び(2)の掘削におい
て、運転者はケーソン2の下方を掘削しながらケーソン
2を沈下推進させて行くが、このとき掘削用カッター9
とケーソン刃口2aとの位置関係が分からないと不便で
あり、特に上記(2)の掘削では、拡径カッター9Bを
ケーソン2の圧入に必要な拡径位置付近まで一度にまた
は数回に分けて拡げるため、掘削用カッター9とケーソ
ン刃口2aとの位置関係が分からないと拡径カッター9
Bの拡径量を決定することができない。そこで本実施例
では、前述したようにCRT42にカッター部を映し出
し、かつ必要な部分の各距離A〜Fを表示し、運転者は
このCRT画面を見ながら掘削を行う。これにより、運
転者は主カッター9A及び拡径カッター9Bとケーソン
刃口2aとの位置を把握し、安全にかつ能率良く掘削す
ることができる。
In the excavation of (1) and (2), the driver excavates the lower part of the caisson 2 to propel the caisson 2 by sinking. At this time, the excavating cutter 9 is used.
It is inconvenient if the positional relationship between the caisson blade 2a and the caisson blade 2a is not known. Especially, in the excavation of (2) above, the diameter-enlarging cutter 9B is divided into the area near the diameter-enlarging position required for press-fitting the caisson 2 at once or several times. In order to expand the diameter, the diameter expanding cutter 9 must be used unless the positional relationship between the excavating cutter 9 and the caisson blade 2a is known.
The diameter expansion amount of B cannot be determined. Therefore, in the present embodiment, as described above, the cutter portion is displayed on the CRT 42, the respective distances A to F of the necessary portions are displayed, and the driver excavates while viewing the CRT screen. This allows the driver to grasp the positions of the main cutter 9A and the diameter-expanding cutter 9B and the caisson blade 2a, and to excavate safely and efficiently.

【0063】以上のように本実施例の立坑掘削方法によ
れば、拡径カッター9Bを拡径した状態で深さ方向に連
続的に掘削するので、従来のような間欠掘り方式に比べ
て能率良く掘削することができる。
As described above, according to the vertical shaft excavating method of the present embodiment, since the diameter expanding cutter 9B is expanded continuously in the depth direction, it is more efficient than the conventional intermittent excavation method. You can drill well.

【0064】また、拡径カッター9Bを拡径した状態で
環状の溝を形成することなく深さ方向に連続的に掘削す
るので、ケーソン2の刃口抵抗の変動が少なくなり、刃
口抵抗を適切に制御することができる。また、初期工程
では拡径カッター9Bを徐々に拡径して深さ方向に連続
的に掘削することにより、その後の工程では初期工程で
決めた圧入に必要な拡径位置付近まで拡径カッター9B
を拡径して深さ方向に連続的に掘削することにより、ケ
ーソン2の刃口抵抗を適切な値に減少させ、この状態で
圧入装置4によりケーソン2を圧入することにより、ケ
ーソン2の沈下時期及び沈下スピードを制御し、ケーソ
ン2の不意の自重沈下を防止することができる。また、
万が一ケーソン2が沈下しても、その沈下スピードが小
さくてすむ。
Further, since the diameter expanding cutter 9B is continuously expanded in the depth direction without forming the annular groove in the expanded diameter state, the fluctuation of the blade opening resistance of the caisson 2 is reduced and the blade opening resistance is reduced. It can be controlled appropriately. Further, in the initial step, the diameter-enlarging cutter 9B is gradually expanded and continuously excavated in the depth direction, so that in the subsequent steps, the diameter-enlarging cutter 9B is expanded to the vicinity of the diameter-increasing position required for press-fitting determined in the initial step.
The diameter of the caisson 2 is continuously excavated to reduce the blade edge resistance of the caisson 2 to an appropriate value. In this state, the caisson 2 is press-fitted by the press-fitting device 4, so that the caisson 2 sinks. By controlling the timing and the settlement speed, it is possible to prevent the caisson 2 from unexpectedly sinking due to its own weight. Also,
Even if Caisson 2 sinks, the sinking speed is small.

【0065】また、初期工程でケーソン2を圧入するの
に必要な拡径カッター9Bの拡径位置を決定した後の掘
削においては、掘削用カッター9のトルクが十分あると
きは、拡径カッター9Bをケーソン2の圧入に必要な拡
径位置付近まで一度に拡げて拡径掘削し、掘削用カッタ
ー9のトルクが小さく拡径カッター9Bを拡径して一度
に掘削できないときは、最初に主カッター9Aでケーソ
ン2下部の内面より内周側の地山を掘削した後、拡径カ
ッター9Bをケーソン2の圧入に必要な拡径位置付近ま
で一度に拡げて拡径掘削するので、更に能率良く掘削す
ることができる。
Further, in the excavation after determining the diameter expansion position of the diameter expansion cutter 9B necessary for press-fitting the caisson 2 in the initial step, when the torque of the excavation cutter 9 is sufficient, the diameter expansion cutter 9B is used. When the diameter of the excavation cutter 9 is small and the diameter of the diameter-enlarging cutter 9B cannot be excavated at a time, the main cutter first After excavating the ground on the inner peripheral side from the inner surface of the lower part of the caisson 2 with 9A, the diameter expansion cutter 9B is expanded at a time to the vicinity of the diameter expansion position required for press-fitting of the caisson 2, and the diameter expansion is excavated. can do.

【0066】また、本実施例の立坑掘削機によれば、拡
径カッター9Bのカッター形状は、拡径カッター9Bの
回転中心であるピン33からカッター刃先までの距離が
回転方向全周にわたってほぼ等しいので、拡径カッター
9Bにより深さ方向に連続的に掘削しているときに、万
が一ケーソン2が自重沈下しても、拡径カッター9Bの
外周部がケーソン刃口2aと地山との間に挾まれること
なく、拡径カッター9Bが主カッター9A側に逃げ、拡
径カッター9Bの破損が防止される。これにより、上述
した深さ方向を連続的に掘削する工程を含む立坑掘削方
法を実施することが可能となる。
Further, according to the shaft excavator of this embodiment, the diameter of the diameter expanding cutter 9B has a cutter shape in which the distance from the pin 33, which is the center of rotation of the diameter expanding cutter 9B, to the cutting edge of the cutter is substantially equal over the entire circumference in the rotation direction. Therefore, even if the caisson 2 sinks under its own weight while continuously excavating in the depth direction by the diameter-enlarging cutter 9B, the outer peripheral portion of the diameter-enlarging cutter 9B is located between the caisson blade 2a and the ground. The expansion cutter 9B escapes to the main cutter 9A side without being caught, and damage to the expansion cutter 9B is prevented. Thereby, it becomes possible to implement the shaft excavation method including the step of continuously excavating in the depth direction.

【0067】また、ストローク計15,19により固定
カッタ9及び拡径カッター9Bとケーソン刃口2aの位
置関係を検出し、それをパソコン41のCRT42に表
示させるので、運転手は掘削用カッター9とケーソン刃
口2aの下端との位置関係を適格に把握し、CRT画面
を見ながら掘削用カッター9を下方に動かすことがで
き、能率よくかつ安全に掘削することができる。
The stroke gauges 15 and 19 detect the positional relationship between the fixed cutter 9 and the diameter-enlarging cutter 9B and the caisson blade 2a, and display the detected positional relationship on the CRT 42 of the personal computer 41. By properly grasping the positional relationship with the lower end of the caisson blade 2a, the excavating cutter 9 can be moved downward while watching the CRT screen, and excavation can be performed efficiently and safely.

【0068】なお、本実施例では、拡径カッター9Bの
拡径位置をストローク計15により検出し、ケーソン刃
口2aに対する掘削用カッター9の上下方向の位置をス
トローク計19により検出し、それらの検出値に基づき
固定カッタ9及び拡径カッター9Bとケーソン刃口2a
の位置関係をCRT42に表示させるものとしたが、こ
れに限らず、拡径カッター9Bの拡径位置、及びケーソ
ン刃口2aに対する掘削用カッター9の上下方向の位置
のいずれか一方を検出するようにしてもよい。
In the present embodiment, the expanded diameter position of the expanded diameter cutter 9B is detected by the stroke meter 15, the vertical position of the excavating cutter 9 with respect to the caisson blade 2a is detected by the stroke meter 19, and these positions are detected. Based on the detected values, the fixed cutter 9, the diameter expansion cutter 9B and the caisson blade 2a
Although the positional relationship of No. 1 is displayed on the CRT 42, the present invention is not limited to this, and any one of the expanded position of the expanded cutter 9B and the vertical position of the excavating cutter 9 with respect to the caisson blade 2a may be detected. You may

【0069】図27に本実施例の変形例を示す。この変
形実施例は、拡径カッターの形状を、ピン33からカッ
ター刃先までの距離が回転方向内周側から外周側に行く
にしたがって小さくなるような形状としたものである。
FIG. 27 shows a modification of this embodiment. In this modified embodiment, the diameter-enlarging cutter is shaped such that the distance from the pin 33 to the cutter blade edge decreases from the inner peripheral side to the outer peripheral side in the rotational direction.

【0070】前述のごとく拡径カッター9Bの形状をピ
ン33からカッター刃先までの距離が回転方向全周にわ
たってほぼ等しいような形状とした場合、主カッター9
Aの剛性および主カッター9Aをつりさげている部材の
剛性が小さくかつ地山が硬いときは、主カッター9Aお
よび主カッター9Aをつりさげている部材のたわみによ
り拡径カッター9Bの引き込み時、拡径カッター9Bが
未掘削部の地山にくい込んでしまい、主カッター9A内
にスムーズに引き込めなくなる可能性がある。この変形
実施例によれば、拡径カッター9Cを拡径ジャッキ15
により縮める場合、またはケーソン刃口2aの自重沈下
によって拡径カッター9Cが主カッター9A内に引き込
まれる場合、拡径カッター9Cの回転半径Rが外周側へ
行くほど小さくなっているため、未掘削部の地山に触れ
ること無しに主カッター9A内に確実に引き込むことが
できる。
As described above, when the shape of the expanding cutter 9B is such that the distance from the pin 33 to the cutting edge of the cutter is substantially equal over the entire circumference in the rotation direction, the main cutter 9
When the rigidity of A and the member that suspends the main cutter 9A is low and the ground is hard, the deflection of the main cutter 9A and the member that suspends the main cutter 9A causes the expansion cutter 9B to expand when retracted. There is a possibility that the diameter cutter 9B may be caught in the unexcavated ground and may not be smoothly drawn into the main cutter 9A. According to this modified embodiment, the expansion cutter 9C is attached to the expansion jack 15
When the expansion cutter 9C is pulled into the main cutter 9A due to the weight of the caisson blade 2a sinking, the radius of gyration R of the expansion cutter 9C becomes smaller toward the outer peripheral side. It can be reliably pulled into the main cutter 9A without touching the ground.

【0071】図28及び図29に本実施例の他の変形例
を示す。この変形実施例は、カッターガイドをケーソン
2側(固定側)に取り付けたものである。この場合は、
掘削用カッター9を含むカッター部の回収(上方へ引き
上げる)時、カッターガイド8Aを図28の2点鎖線の
ように上側に開き、掘削用カッター9との干渉を防止す
る。また、この場合も、カッターシャフト7部分が摺動
部分になるため、図29に示すようにカッターシャフト
7部分を2重管構造とする。
28 and 29 show another modification of this embodiment. In this modified embodiment, the cutter guide is attached to the caisson 2 side (fixed side). in this case,
When the cutter portion including the excavating cutter 9 is collected (pulled up), the cutter guide 8A is opened upward as indicated by the chain double-dashed line in FIG. 28 to prevent interference with the excavating cutter 9. Also in this case, since the cutter shaft 7 portion becomes a sliding portion, the cutter shaft 7 portion has a double pipe structure as shown in FIG.

【0072】次に、本発明の第2の実施例を図30によ
り説明する。本実施例は圧入装置を使用せず、ケーソン
2を自重沈下により下げていくものである。図中、図1
に示す部材と同等の部材には同じ符号を付し、その説明
を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the caisson 2 is lowered by its own weight sinking without using a press-fitting device. In the figure,
The same members as the members shown in are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0073】図30において、本実施例の立坑掘削機
は、第1の実施例の図1に示すものにおいて圧入装置
4、アンカー3及び圧入装置用ベース35が無い構成で
あり、他は図1に示すものと同じである。
In FIG. 30, the vertical shaft excavator of the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 except that the press-fitting device 4, the anchor 3 and the press-fitting device base 35 are not provided. Is the same as that shown in.

【0074】以上のような立坑掘削機を用いた掘削方法
を図13〜図25を用いて説明する。なお、図13〜図
25は前述したように圧入装置を用いてケーソン2を圧
入するときの推進工程を示すものであるが、本実施例で
は圧入装置を装備していないので、以下の説明ではケー
ソン2の下方部分及びカッター部を示している図中下部
分のみを参照することにする。
An excavation method using the above vertical shaft excavator will be described with reference to FIGS. 13 to 25. 13 to 25 show the propulsion process when the caisson 2 is press-fitted by using the press-fitting device as described above, but since the press-fitting device is not provided in this embodiment, the following description will be given. Only the lower part of the caisson 2 and the lower part in the figure showing the cutter part will be referred to.

【0075】(1)地山が柔らかい場合(圧入装置な
し) 地山が柔らかいためケーソン2が自重で下がっていく場
合は、まず、地山の膨らみを考えて掘削用カッター9を
上方の位置に退避(図13下部分参照)しておき、ケー
ソン2が自重沈下しなくなった時点で主カッター9Aを
回転させ、ケーソン2の内面より内周側に詰まった地山
を掘削すると共に、主カッター9A中心部の排泥口31
より泥水として坑外へ掘削土砂を排出する(図15及び
図16下部分参照)。ケーソン2の内面より内周側の土
砂を主カッター9Aにて掘削排土するにつれてケーソン
2の刃口抵抗が減少するため、再び自重沈下が起こりケ
ーソン2が下がる(図18下部分参照)。この場合、前
述したように、ケーソン2の下がるスピードが主カッタ
ー9Aの掘削スピードより大きいと掘削用カッター9は
地山に押し付けられ、掘削用カッター9を吊り下げてい
るウインチ11のワイヤーがたるむので、掘削用カッタ
ー9にケーソン2の自重がかかることが防止される。そ
の後は、ウインチ11で掘削用カッター9を地山と接触
しないところまで引き上げ、ケーソン2の自重沈下が停
止したところで再度主カッター9Aの掘削を行い、この
工程を繰り返しケーソン2を敷設してゆく。
(1) When the ground is soft (such as a press fitting device)
If the caisson 2 is lowered due to its own weight due to the soft ground, first the excavation cutter 9 is retracted to the upper position (see the lower part of FIG. 13) in consideration of the bulge of the ground, and the caisson 2 The main cutter 9A is rotated at the time when the weight of the main cutter 9A does not settle down to excavate the ground that is blocked from the inner surface of the caisson 2 on the inner peripheral side, and the drainage port 31 at the center of the main cutter 9A
The excavated earth and sand is discharged to the outside of the mine as more muddy water (see the lower part of FIGS. 15 and 16). As the earth and sand on the inner circumference side of the caisson 2 are excavated and discharged by the main cutter 9A, the blade edge resistance of the caisson 2 decreases, so that gravity weight sinking again occurs and the caisson 2 lowers (see the lower part of FIG. 18). In this case, as described above, if the lowering speed of the caisson 2 is faster than the excavating speed of the main cutter 9A, the excavating cutter 9 is pressed against the ground, and the wire of the winch 11 that suspends the excavating cutter 9 sags. It is possible to prevent the excavation cutter 9 from being subjected to the weight of the caisson 2. After that, the excavation cutter 9 is pulled up by the winch 11 to a position where it does not come into contact with the natural ground, and when the gravity settling of the caisson 2 is stopped, the main cutter 9A is excavated again, and this process is repeated to lay the caisson 2.

【0076】(2)地山が硬い場合(圧入装置なし) 地山が砂層、砂礫層などで硬い場合は、自重でケーソン
2が沈むことはない。更に、ケーソン2の内面より内周
側を主カッター9Aで掘削してもケーソン2が自重沈下
しない場合がある。このような場合は、まず主カッター
9Aでケーソン2下部の内面より内周側の地山を掘削し
(図19下部分参照)、続いて掘削用カッター9を前位
置に引き戻し、拡径ジャッキ15を伸ばすことにより拡
径カッター9Bを少し拡げてケーソン刃口2a下部を拡
径掘削し(図20及び図21下部分参照)、自重沈下し
ない場合は更に拡径カッター9Bを広げ掘削し(図22
〜図24下部分参照)、自重沈下するまで上記の操作を
繰り返す。このように、拡径カッター9Bを拡径した状
態で深さ方向に連続的に掘削するので、従来のような間
欠掘り方式に比べて能率良く掘削することができるとと
もに、環状の溝を形成することがないためケーソン2の
刃口抵抗の変動が少なくなり、刃口抵抗を適切に制御す
ることができる。また、ケーソン2の自重沈下のスピー
ドが非常に大きくなると、拡径ジャッキ15の縮みスピ
ードが大きくなり追従できずに拡径ジャッキ15が破損
する可能性があるが、上記のように拡径カッター9Bを
徐々に開くこと及び拡径カッター9Bを拡径した状態で
深さ方向に連続的に掘削することことにより、ケーソン
2の刃口抵抗が徐々に減り、ケーソン2の自重沈下スピ
ードは余り大きくならない。
(2) When the ground is hard (no press-fitting device) When the ground is hard due to the sand layer, gravel layer, etc., the caisson 2 will not sink due to its own weight. Further, even if the main cutter 9A excavates the inner peripheral side of the inner surface of the caisson 2, the caisson 2 may not sink due to its own weight. In such a case, first, the main cutter 9A excavates the ground on the inner peripheral side from the inner surface of the lower part of the caisson 2 (see the lower part of FIG. 19), and then pulls back the excavation cutter 9 to the front position to expand the diameter expansion jack 15 By expanding the diametrical expansion cutter 9B a little to expand the caisson blade 2a lower part (see the lower part of FIG. 20 and FIG. 21), and further expand the diametrical expansion cutter 9B when the weight does not sink (FIG. 22).
(See the lower part of FIG. 24), the above operation is repeated until the weight is sunk. As described above, since the diameter-enlarging cutter 9B is continuously excavated in the depth direction in the diameter-enlarged state, it is possible to excavate more efficiently than in the conventional intermittent excavation method and to form an annular groove. Since the blade resistance of the caisson 2 is reduced, the blade resistance can be appropriately controlled. Also, if the speed of the caisson 2 due to its own weight settling becomes extremely high, the expansion jack 15 will contract at a high speed, and the expansion jack 15 may be damaged without being able to follow, but as described above, the expansion cutter 9B The blade resistance of the caisson 2 is gradually reduced by gradually excavating the caisson 2 and by continuously excavating in the depth direction with the diameter expansion cutter 9B expanded, and the caulson 2's own weight sinking speed does not become too large. .

【0077】上記の作業を初期工程として実施し、ケー
ソン2を自重沈下させるのに必要な拡径カッター9Bの
拡径位置が決定した場合、その後の掘削においては、掘
削用カッター9のトルクが十分あるときは、拡径カッタ
ー9Bをケーソン2の自重沈下に必要な拡径位置付近ま
で一度に拡げて拡径掘削する。一方、掘削用カッター9
のトルクが小さく拡径カッター9Bを拡径して一度に掘
削できないときは、まず拡径カッター9Bを全縮した状
態で主カッター9Aでケーソン2下部の内面より内周側
の地山を掘削し、掘削後掘削用カッター9を前位置に引
き戻し、続いて拡径カッター9Bをケーソン2の自重沈
下に必要な拡径位置付近まで一度に拡げて拡径掘削す
る。これらの場合、ケーソン2が下方に移動するにした
がい、ケーソン2の沈下抵抗は増大する傾向にあるの
で、上記拡径位置付近まで拡径して掘削してもケーソン
2が自重沈下しないことがある。この場合は、拡径カッ
ター9Bをさらに拡げて掘削し、ケーソン2を自重沈下
させる。このように、拡径カッター9Bを拡径した状態
で深さ方向に連続的に掘削するだけでなく、拡径カッタ
ー9Bをケーソン2の自重沈下に必要な拡径位置付近ま
で一度にまたは数回に分けて拡げて拡径掘削するので、
更に能率良く掘削することができる。また、拡径カッタ
ー9Bを拡径させた状態で深さ方向に連続的に掘削する
ことにより、初期工程と同様にケーソン2の刃口抵抗を
適切に制御することができる。また、上記このように初
期工程で決めた自重沈下に必要な拡径位置付近まで拡径
カッター9Bを拡径した状態で掘削し、ケーソン2を自
重沈下させることにより、ケーソン2が自重沈下するま
で刃口抵抗が減少し、ケーソン2の自重沈下スピードは
余り大きくならない。
When the above-mentioned work is carried out as an initial step and the diameter-expanding position of the diameter-expanding cutter 9B necessary for causing the caisson 2 to sink by gravity is determined, in the subsequent excavation, the torque of the excavating cutter 9 is sufficient. In some cases, the diameter-expanding cutter 9B is expanded at a time to the vicinity of the diameter-expanding position required for the weight of the caisson 2 to sink, and the diameter-expanding excavation is performed. On the other hand, excavator cutter 9
When the diameter of the diameter-enlarging cutter 9B cannot be excavated at a time due to the small torque, first, with the diameter-enlarging cutter 9B fully contracted, excavate the ground on the inner peripheral side from the inner surface of the lower part of the caisson 2 with the main cutter 9A. After the excavation, the excavation cutter 9 is pulled back to the front position, and then the diameter expansion cutter 9B is expanded at a time to the vicinity of the diameter expansion position required for the gravity weight subsidence of the caisson 2 for diameter expansion drilling. In these cases, as the caisson 2 moves downward, the sinking resistance of the caisson 2 tends to increase. Therefore, even if the caisson 2 is expanded to the vicinity of the expanded position and excavated, the caisson 2 may not sink due to its own weight. . In this case, the diameter expansion cutter 9B is further expanded and excavated to sink the caisson 2 by its own weight. In this way, not only is the diameter-expanding cutter 9B continuously expanded in the depth direction while the diameter-expanding cutter 9B is expanded, but the diameter-expansion cutter 9B is moved to the vicinity of the diameter-expansion position required for the weight sinking of the caisson 2 at once or several times. Since it is divided into two parts and expanded for diameter expansion,
It is possible to excavate more efficiently. Further, by continuously excavating in the depth direction with the diameter-enlarging cutter 9B in the diameter-enlarged state, the blade opening resistance of the caisson 2 can be appropriately controlled as in the initial step. In addition, until the caisson 2 sinks by its own weight, the caisson 2 sinks by its own weight by excavating the causson 2 by the diameter expanding cutter 9B to the vicinity of the diameter expanding position required for its own weight settlement determined in the initial process. The blade edge resistance is reduced and the caulson 2's own weight sinking speed does not increase very much.

【0078】拡径カッター9Bを全開(図25下部分参
照)にして掘削したにもかかわらず、ケーソン2が沈下
しない場合は掘削用カッター9を安全な箇所に退避さ
せ、ケーソン刃口2a外角部よりウォータジェット34
を噴出してケーソン刃口2aの下部を洗掘し、ケーソン
2を自重沈下させる。
If the caisson 2 does not sink even after excavation with the diameter-enlarging cutter 9B fully opened (see the lower part of FIG. 25), the excavation cutter 9 is retracted to a safe place, and the caisson blade 2a has an outer corner portion. More Water Jet 34
Is sprayed to scour the lower part of the caisson blade 2a, and the caisson 2 is sunk by its own weight.

【0079】また、上記(1)及び(2)の掘削におい
て、運転者はケーソン2の下方を掘削しながらケーソン
2を沈下推進させて行くが、この場合、運転者は掘削用
カッター9とケーソン刃口2aとの位置関係を表示した
CRT画面を見ながら掘削を行う。これにより、運転者
は主カッター9A及び拡径カッター9Bとケーソン刃口
2aとの位置を把握し、安全にかつ能率良く掘削するこ
とができる。
In the excavation of (1) and (2) above, the driver pushes the caisson 2 by sinking while excavating below the caisson 2. In this case, the driver excavates the excavation cutter 9 and the caisson. Excavation is performed while looking at the CRT screen displaying the positional relationship with the blade 2a. This allows the driver to grasp the positions of the main cutter 9A and the diameter-expanding cutter 9B and the caisson blade 2a, and to excavate safely and efficiently.

【0080】以上のような本実施例の立坑掘削方法によ
れば、拡径カッター9Bを拡径した状態で深さ方向に連
続的に掘削するので、従来のような間欠掘り方式に比べ
て能率良く掘削することができる。
According to the vertical shaft excavating method of the present embodiment as described above, since the diameter expanding cutter 9B is expanded continuously in the depth direction, it is more efficient than the conventional intermittent excavation method. You can drill well.

【0081】また、拡径カッター9Bを拡径した状態で
環状の溝を形成することなく深さ方向に連続的に掘削す
るので、ケーソン2の刃口抵抗の変動が少なくなり、刃
口抵抗を適切に制御することができる。また、初期工程
では拡径カッター9Bを徐々に拡径して深さ方向に連続
的に掘削することにより、その後の工程では初期工程で
決めた自重沈下に必要な拡径位置付近まで拡径カッター
9Bを拡径して深さ方向に連続的に掘削することによ
り、ケーソン2が自重沈下できるまで刃口抵抗を減少さ
せるので、ケーソン2の自重沈下スピードは余り大きく
ならず、拡径ジャッキ15の縮みスピードも大きくなる
ことはなく、拡径ジャッキ15が破損することはない。
Further, since the diameter expanding cutter 9B is continuously expanded in the depth direction without forming an annular groove with the diameter expanded cutter 9B, the fluctuation of the blade opening resistance of the caisson 2 is reduced and the blade opening resistance is reduced. It can be controlled appropriately. Further, in the initial step, the diameter expansion cutter 9B is gradually expanded in diameter and continuously excavated in the depth direction, so that in the subsequent steps, the diameter expansion cutter is expanded to the vicinity of the diameter expansion position required for gravity weight settlement determined in the initial step. By expanding the diameter of 9B and continuously excavating it in the depth direction, the blade edge resistance is reduced until the caisson 2 can sink by its own weight. Therefore, the weight sinking speed of the caisson 2 does not increase so much and the diameter of the expanding jack 15 increases. The contraction speed does not increase, and the diameter expansion jack 15 is not damaged.

【0082】また、初期工程でケーソン2を自重沈下さ
せるのに必要な拡径カッター9Bの拡径位置を決定した
後の掘削においては、掘削用カッター9のトルクが十分
あるときは、拡径カッター9Bをケーソン2の自重沈下
に必要な拡径位置付近まで一度に拡げて拡径掘削し、掘
削用カッター9のトルクが小さく拡径カッター9Bを拡
径して一度に掘削できないときは、主カッター9Aでケ
ーソン2下部の内面より内周側の地山を掘削した後、拡
径カッター9Bをケーソン2の自重沈下に必要な拡径位
置付近まで一度に拡げて拡径掘削するので、更に能率良
く掘削することができる。
Further, in the excavation after determining the diameter expansion position of the diameter expansion cutter 9B necessary for causing the caisson 2 to sink by gravity in the initial step, when the torque of the excavation cutter 9 is sufficient, the diameter expansion cutter is used. 9B is expanded at a time to the vicinity of the diameter expansion position required for the gravity settling of the caisson 2, and the diameter of the excavation cutter 9 is small so that the diameter of the expansion cutter 9B cannot be excavated at a time. After excavating the ground on the inner peripheral side from the inner surface of the lower part of the caisson 2 with 9A, the diameter expansion cutter 9B is expanded at a time to the vicinity of the diameter expansion position necessary for the weight reduction of the caisson 2, and the diameter expansion drilling is performed more efficiently. Can be drilled.

【0083】次に、本発明の第3の実施例を図31によ
り説明する。本実施例はカッター回転駆動装置を地上設
置としたものである。図中、図1に示す部材と同等の部
材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the cutter rotation drive device is installed on the ground. In the figure, the same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0084】図31において、地上設置のやぐら51に
はカッター回転駆動装置17Aが設置され、このカッタ
ー回転駆動装置17Aはケーソン刃口2aの下降にした
がって下降することはない。したがって、本実施例で
は、掘削用カッター9と刃口2aとの位置関係を把握す
るために、ストローク計(図示省略)によりX寸法を測
定し、ケーソン2と垂設している掘削用カッター9の構
成部分の一部との相対位置を検出する。なお、X寸法の
代わりにZ寸法を測定してもよい。
In FIG. 31, a cutter rotation driving device 17A is installed on the ground-based yagura 51, and the cutter rotation driving device 17A does not descend as the caisson blade 2a descends. Therefore, in this embodiment, in order to grasp the positional relationship between the excavating cutter 9 and the blade opening 2a, the X dimension is measured by a stroke gauge (not shown), and the caisson 2 and the excavating cutter 9 installed vertically. The relative position with a part of the constituent part of is detected. The Z dimension may be measured instead of the X dimension.

【0085】次に、本発明の第4の実施例を図32によ
り説明する。本実施例はカッター回転駆動装置をケーソ
ン上面とケーソン刃口の間に設置したものである。図
中、図1に示す部材と同等の部材には同じ符号を付し、
その説明を省略する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a cutter rotation driving device is installed between the upper surface of the caisson and the caisson blade. In the figure, the same members as those shown in FIG.
The description is omitted.

【0086】図32において、ケーソン2上面とケーソ
ン刃口2aの間の段差部分Pにはカッター回転駆動装置
17Bが設置され、このカッター回転駆動装置17Bは
ケーソン刃口2aと共に掘削にしたがって下降する。本
実施例では、カッター回転駆動装置17Bとケーソン刃
口2aの間にケーソン2が組まれることがないこと、及
びドリルパイプ6を継ぎ足す必要がないことからカッタ
ー回転駆動装置17Bとケーソン刃口2aの相対位置が
変わらないため、ケーソン2の構築個数及びドリルパイ
プ6の本数を手入力をすることは不必要である。本実施
例では、ストローク計(図示省略)によりy寸法を測定
することにより、掘削用カッター9とケーソン刃口2a
との位置関係を把握する。
In FIG. 32, a cutter rotation driving device 17B is installed at a step P between the upper surface of the caisson 2 and the caisson blade 2a, and the cutter rotation driving device 17B descends along with the caisson blade 2a according to excavation. In this embodiment, since the caisson 2 is not assembled between the cutter rotation driving device 17B and the caisson blade 2a, and it is not necessary to add the drill pipe 6, the cutter rotation driving device 17B and the caisson blade 2a. It is not necessary to manually input the number of caisson 2 to be constructed and the number of drill pipes 6 since the relative position of is not changed. In the present embodiment, the y dimension is measured by a stroke gauge (not shown), so that the excavating cutter 9 and the caisson blade 2a are measured.
Grasp the positional relationship with.

【0087】次に、本発明の第5の実施例を図33によ
り説明する。本実施例はケーソン刃口と地表面までの間
に圧入装置を設置したものである。図中、図1に示す部
材と同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略す
る。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a press-fitting device is installed between the caisson blade and the ground surface. In the figure, the same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0088】図33において、ケーソン刃口2aと地表
面との間には圧入装置71が設置され、圧入装置71と
地表面の間で予め分割したケーソン2Aを組み立ててゆ
く。また、ケーソン刃口2aの上部には隔壁80が設置
され、この隔壁80の上にやぐら16を建ている。本実
施例では、圧入装置71とケーソン刃口2aの間にケー
ソン2が組まれることがないこと、及びドリルパイプ6
を継ぎ足す必要がないことから、ケーソン2の構築個数
及びドリルパイプ6の本数を手入力をすることは不必要
であり、ストローク計(図示省略)によりw寸法を測定
することにより、掘削用カッター9とケーソン刃口2a
との位置関係を把握する。
In FIG. 33, a press-fitting device 71 is installed between the caisson blade 2a and the ground surface, and the caisson 2A previously divided between the press-fitting device 71 and the ground surface is assembled. A partition wall 80 is installed above the caisson blade 2a, and the tower 16 is built on this partition wall 80. In the present embodiment, the caisson 2 is not assembled between the press-fitting device 71 and the caisson blade 2a, and the drill pipe 6
It is not necessary to manually input the number of caisson 2 to be built and the number of drill pipes 6 because it is not necessary to reconnect, and by measuring the w dimension with a stroke gauge (not shown), the excavating cutter 9 and caisson blade 2a
Grasp the positional relationship with.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明によれば、拡径カッターを少なく
とも部分的に拡径した状態で掘削用カッターを回転させ
下方に向かって連続的に掘削するようにしたので、立坑
構築物の刃口抵抗を適切に制御しつつ能率良く施工でき
る。また、たとえ立坑構築物の刃口が沈下しても、その
沈下距離が小さくてかつ沈下スピードも小さくてすむ。
さらに、立坑構築物を圧入装置により圧入する場合は、
刃口の沈下を制御することができる。
According to the present invention, the excavating cutter is rotated in a state where the diameter expanding cutter is at least partially expanded so as to continuously excavate downward. Can be installed efficiently while properly controlling. Even if the blade of the shaft construction sinks, the sinking distance is small and the sinking speed is small.
Furthermore, when press fitting the shaft construction with the press fitting device,
The sinking of the blade can be controlled.

【0090】また、立坑構築物の刃口が沈下しても拡径
カッターが地山と刃口との間に挾まれて、拡径カッター
が破損することがない。
Even if the blade opening of the shaft construction sinks, the diameter expanding cutter will not be caught between the ground and the blade opening, and the diameter expanding cutter will not be damaged.

【0091】また、掘削用カッターと立坑構築物の刃口
との位置関係を適切に把握でき、安全に能率良く施工で
きる。
Further, the positional relationship between the excavation cutter and the blade of the shaft construction can be properly grasped, and the construction can be carried out safely and efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例による立坑掘削機を含む
工事縦断面全体図である。
FIG. 1 is an overall vertical sectional view of a construction including a shaft excavator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】図1のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】図1に示すカッター装置のカッター部の縦断面
図である。
FIG. 4 is a vertical sectional view of a cutter portion of the cutter device shown in FIG.

【図5】図4のV−V線断面図である。5 is a sectional view taken along line VV of FIG.

【図6】図1の立坑上部を示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the upper part of the vertical shaft of FIG. 1.

【図7】図6のVII−VII線断面図である。7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.

【図8】図7の側面図である。FIG. 8 is a side view of FIG. 7;

【図9】図6のIX−IX線断面図である。9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.

【図10】図1に示す拡径カッターを作動させるための
油圧回路図である。
FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram for operating the diameter expansion cutter shown in FIG.

【図11】図1に示す掘削用カッターとケーソン刃口と
の位置関係を表示させるシステム構成図である。
11 is a system configuration diagram for displaying a positional relationship between the excavating cutter and the caisson blade shown in FIG. 1. FIG.

【図12】図11に示すCRT画面の表示の一例を示す
図である。
12 is a diagram showing an example of a display of the CRT screen shown in FIG.

【図13】図1に示す拡径カッターを使用しない場合の
推進工程説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is not used.

【図14】図1に示す拡径カッターを使用しない場合の
推進工程説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is not used.

【図15】図1に示す拡径カッターを使用しない場合の
推進工程説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is not used.

【図16】図1に示す拡径カッターを使用しない場合の
推進工程説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is not used.

【図17】図1に示す拡径カッターを使用しない場合の
推進工程説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is not used.

【図18】図1に示す拡径カッターを使用しない場合の
推進工程説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is not used.

【図19】図1に示す拡径カッターを使用する場合の推
進工程説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is used.

【図20】図1に示す拡径カッターを使用する場合の推
進工程説明図である。
20 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter-expanding cutter shown in FIG. 1 is used.

【図21】図1に示す拡径カッターを使用する場合の推
進工程説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is used.

【図22】図1に示す拡径カッターを使用する場合の推
進工程説明図である。
22 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter expansion cutter shown in FIG. 1 is used.

【図23】図1に示す拡径カッターを使用する場合の推
進工程説明図である。
23 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter-expanding cutter shown in FIG. 1 is used.

【図24】図1に示す拡径カッターを使用する場合の推
進工程説明図である。
FIG. 24 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter-expanding cutter shown in FIG. 1 is used.

【図25】図1に示す拡径カッターを使用する場合の推
進工程説明図である。
FIG. 25 is an explanatory diagram of a propulsion process when the diameter-expanding cutter shown in FIG. 1 is used.

【図26】図1に示すケーソンの自重沈下に対する対応
策の一例を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing an example of countermeasures against the gravity weight settlement of the caisson shown in FIG. 1.

【図27】本発明の第1の実施例の変形による立坑掘削
機の掘削用カッターを示す図である。
FIG. 27 is a view showing an excavating cutter of a vertical shaft excavator according to a modification of the first embodiment of the present invention.

【図28】本発明の第1の実施例の他の変形による立坑
掘削機のカッターガイドを示す図である。
FIG. 28 is a view showing a cutter guide of a shaft excavator according to another modification of the first embodiment of the present invention.

【図29】図28のXXIX−XXIX線断面図であ
る。
29 is a sectional view taken along line XXIX-XXIX in FIG. 28.

【図30】本発明の第2の実施例による立坑掘削機を含
む工事縦断面全体図である。
FIG. 30 is an overall vertical sectional view of a construction including a shaft excavator according to a second embodiment of the present invention.

【図31】本発明の第3の実施例による立坑掘削機を含
む工事縦断面全体図である。
FIG. 31 is an overall vertical sectional view of a construction including a shaft excavator according to a third embodiment of the present invention.

【図32】本発明の第4の実施例による立坑掘削機を含
む工事縦断面全体図である。
FIG. 32 is an overall construction vertical cross-sectional view including a vertical shaft excavator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図33】本発明の第5の実施例による立坑掘削機を含
む工事縦断面全体図である。
FIG. 33 is an overall construction vertical cross-sectional view including a vertical shaft excavator according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ケーソン(立坑構築物) 2a 刃口 4 圧入装置 9 掘削用カッター 9A 主カッター 9B 拡径カッター 15 拡径ジャッキ(ストローク計) 19 ストローク計 41 パソコン 42 CRT 2 Caisson (vertical structure) 2a Blade 4 Press-fitting device 9 Excavation cutter 9A Main cutter 9B Expanding cutter 15 Expanding jack (stroke meter) 19 Stroke meter 41 PC 42 CRT

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000005522 日立建機株式会社 東京都千代田区大手町2丁目6番2号 (71)出願人 000201478 前田建設工業株式会社 東京都千代田区富士見2丁目10番26号 (72)発明者 松本 嘉司 東京都練馬区大泉学園町5丁目29番25号 (72)発明者 吉村 宗男 東京都港区元赤坂一丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 萩原 英樹 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 園田 徹士 東京都港区北青山二丁目5番8号 株式会 社間組内 (72)発明者 田中 猛 東京都港区北青山二丁目5番8号 株式会 社間組内 (72)発明者 土屋 清 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 石川 泰昭 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 網代 秀一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 吉岡 保弘 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 飯島 理夫 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 日 立建機株式会社内 (72)発明者 古村 紀夫 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 日 立建機株式会社内 (72)発明者 北川 滋樹 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (71) Applicant 000005522 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 2-6 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo (71) Applicant 000201478 Maeda Construction Co., Ltd. 2-10 Fujimi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 26 (72) Inventor Koji Matsumoto 5-29-25 Oizumi Gakuencho, Nerima-ku, Tokyo (72) Inventor Muneo Yoshimura 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. (72 ) Inventor Hideki Hagiwara 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuji Sonoda 2-5-8 Kita-Aoyama, Minato-ku, Tokyo In-house company (72) Inventor Tanaka Takeshi Tokyo Minato-ku, Kita-Aoyama 2-5-8 Stock company Intra-company group (72) Inventor Kiyoshi Tsuchiya 650 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura factory (72) Inventor Yasushi Ishikawa Akira 650 Jinrachicho, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Tsuchiura Plant, Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor, Shuichi Amihiro 650 Kintatecho, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture, Tsuchiura Plant, Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Yasuhiro Yoshioka Ibaraki 650 Kazunachi-cho, Tsuchiura City, Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Inside the Tsuchiura Plant (72) Inventor Rio Iijima 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Hiritchi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Norio Furumura Tokyo 2-6 Otemachi 2-6 Otemachi, Chiyoda-ku, Nitto Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Shigeki Kitagawa 2--10, Fujimi, Chiyoda-ku, Tokyo Maeda Construction Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主カッター及び拡径カッターを有する掘
削用カッターを用いて立坑構築物の内面より内周側及び
立坑構築物の刃口下側を掘削することにより立坑構築物
の刃口抵抗を減らし立坑構築物を降下させる立坑掘削方
法において、 (a)前記拡径カッターを前記立坑構築物の刃口下側を
掘削できるように少なくとも部分的に拡径する工程と; (b)前記拡径カッターを拡径した状態で前記掘削用カ
ッターを回転させ下方に向かって所定のストローク掘削
する工程とを有することを特徴とする立坑掘削方法。
1. A vertical shaft structure that reduces the cutting edge resistance of the vertical shaft structure by excavating the inner peripheral side from the inner surface of the vertical shaft structure and the lower side of the vertical shaft edge of the vertical shaft structure using an excavating cutter having a main cutter and a diameter expansion cutter. (A) at least partially expanding the diameter-enlarging cutter so that it can excavate under the blade mouth of the shaft construction; and (b) expanding the diameter-enlarging cutter. Rotating the excavating cutter in a state to excavate a predetermined stroke downward, and a vertical shaft excavating method.
【請求項2】 主カッター及び拡径カッターを有する掘
削用カッターを用いて立坑構築物の内面より内周側及び
立坑構築物の刃口下側を掘削することにより立坑構築物
の刃口抵抗を減らし立坑構築物を自重沈下させる立坑掘
削方法において、 (a)前記拡径カッターを主カッターより内周側に縮径
した状態で前記掘削用カッターを回転させ、前記主カッ
ターにて下方に向かって所定のストローク掘削する第1
工程と; (b)前記掘削用カッターを掘削前の位置付近まで引き
上げる第2工程と; (c)前記拡径カッターを部分的に拡径する第3工程
と; (d)前記拡径カッターを拡径した状態で前記掘削用カ
ッターを回転させ下方に向かって所定のストローク掘削
する第4工程と; (e)前記立坑構築物が自重沈下するまで前記第2〜第
4工程を繰り返して行う第5工程とを有することを特徴
とする立坑掘削方法。
2. A vertical shaft structure that reduces the cutting edge resistance of the vertical shaft structure by excavating the inner peripheral side from the inner surface of the vertical shaft structure and the lower side of the vertical shaft edge of the vertical shaft structure by using an excavating cutter having a main cutter and a diameter expansion cutter. (A) rotating the excavating cutter in a state in which the diameter-enlarging cutter is reduced in diameter toward the inner circumference side of the main cutter, and performing a predetermined stroke excavation downward by the main cutter. First to do
A step; (b) a second step of pulling up the excavating cutter to the vicinity of the position before excavation; (c) a third step of partially expanding the diameter expanding cutter; (d) a diameter expanding cutter. A fourth step of rotating the excavating cutter in a diameter-expanded state to excavate a predetermined stroke downward; (e) a fifth step of repeating the second to fourth steps until the vertical shaft structure sinks by its own weight A shaft excavating method, comprising:
【請求項3】 請求項2記載の立坑掘削方法において、
前記第1〜第5工程を前記立坑構築物を自重沈下させる
のに必要な拡径カッターの拡径位置を決める初期工程と
して実施し、その後は、前記拡径カッターを前記拡径位
置付近まで一度にまたは数回に分けて拡径し、上記第4
工程を実施することを特徴とする立坑掘削方法。
3. The shaft excavating method according to claim 2,
The first to fifth steps are carried out as an initial step of determining the diameter expansion position of the diameter expansion cutter necessary for causing the vertical shaft construction to sink by gravity, and thereafter, the diameter expansion cutter is moved to the vicinity of the diameter expansion position at a time. Alternatively, the diameter is expanded in several times and the
A shaft excavating method characterized by carrying out a process.
【請求項4】 主カッター及び拡径カッターを有する掘
削用カッターを用いて立坑構築物の内面より内周側及び
立坑構築物の刃口下側を掘削することにより立坑構築物
の刃口抵抗を減らし立坑構築物を圧入装置により圧入す
る立坑掘削方法において、 (a)前記拡径カッターを主カッターより内周側に縮径
した状態で前記掘削用カッターを回転させ、前記主カッ
ターにて下方に向かって所定のストローク掘削する第1
工程と; (b)前記掘削用カッターを掘削前の位置付近まで引き
上げる第2工程と; (c)前記圧入装置で前記立坑構築物下端の刃口に圧入
力をかける第3工程と; (d)前記第3工程で前記立坑構築物下端の刃口を圧入
できない場合は、前記拡径カッターを部分的に拡径する
第4工程と; (e)前記拡径カッターを拡径した状態で前記掘削用カ
ッターを回転させ下方に向かって所定のストローク掘削
する第5工程と; (f)前記圧入装置で前記立坑構築物を圧入できるまで
前記第2〜第5工程を繰り返して行う第6工程とを有す
ることを特徴とする立坑掘削方法。
4. A vertical shaft structure for reducing the blade edge resistance of the vertical shaft structure by excavating the inner peripheral side of the vertical shaft structure and the lower side of the vertical shaft edge of the vertical shaft structure using an excavating cutter having a main cutter and a diameter expansion cutter. In a vertical shaft excavating method of press-fitting by using a press-fitting device, (a) the excavating cutter is rotated in a state where the diameter-enlarging cutter is reduced in diameter toward the inner peripheral side of the main cutter, and the main cutter cuts a predetermined amount downward Stroke drilling first
And (b) a second step of pulling up the excavating cutter to a position before excavation; (c) a third step of applying a pressure input to the blade opening at the lower end of the vertical shaft structure by the press-fitting device; (d) When the blade opening at the lower end of the vertical shaft construction cannot be press-fitted in the third step, a fourth step of partially expanding the diameter expanding cutter; and (e) the excavation tool with the diameter expanding cutter expanded. Having a fifth step of excavating a predetermined stroke downward by rotating the cutter; and (f) a sixth step of repeating the second to fifth steps until the vertical shaft structure can be press-fitted by the press-fitting device. A shaft excavation method characterized by.
【請求項5】 請求項4記載の立坑掘削方法において、
前記第1〜第6工程を前記立坑構築物を圧入装置で圧入
するのに必要な拡径カッターの拡径位置を決める初期工
程として実施し、その後は、前記拡径カッターを前記拡
径位置付近まで一度にまたは数回に分けて拡径し、上記
第5工程及び第3工程を実施することを特徴とする立坑
掘削方法。
5. The shaft excavating method according to claim 4,
The first to sixth steps are carried out as an initial step of determining a diameter expansion position of the diameter expansion cutter necessary for press-fitting the shaft construction with a press-fitting device, and thereafter, the diameter expansion cutter is moved to the vicinity of the diameter expansion position. A shaft excavating method, characterized in that the diameter is expanded at one time or several times and the fifth step and the third step are carried out.
【請求項6】 請求項4記載の立坑掘削方法において、
前記第6工程において前記第2工程を実施するとき、前
記掘削用カッターを引き上げる前後で前記拡径カッター
を前記立坑構築物の内面より内周側に縮径することを特
徴とする立坑掘削方法。
6. The shaft excavating method according to claim 4,
When performing the second step in the sixth step, the vertical shaft excavating method is characterized in that before and after pulling up the excavating cutter, the diameter expansion cutter is reduced in diameter from the inner surface of the vertical shaft structure to the inner peripheral side.
【請求項7】 立坑構築物の内面より内周側を掘削する
主カッターと、前記主カッターに回転可能に設置され立
坑構築物の刃口下側を掘削する拡径カッターとを有する
掘削用カッターを備えた立坑掘削機において、 前記拡径カッターの回転中心は前記立坑構築物の内面よ
り内周側に位置し、前記拡径カッターのカッター形状
は、前記拡径カッターの回転中心からカッター刃先まで
の距離が回転方向全周にわたってほぼ等しいか回転方向
内周側から外周側に行くにしたがって小さくなるような
形状であることを特徴とする立坑掘削機。
7. An excavation cutter having a main cutter for excavating an inner peripheral side of an inner surface of a vertical shaft structure and a diameter-expanding cutter rotatably installed on the main cutter for excavating a lower side of a shaft hole of a vertical shaft structure. In the vertical shaft excavator, the center of rotation of the diameter expansion cutter is located on the inner peripheral side from the inner surface of the vertical shaft construction, and the cutter shape of the diameter expansion cutter has a distance from the rotation center of the diameter expansion cutter to the cutter blade edge. A shaft excavator having a shape that is substantially equal over the entire circumference in the rotation direction or becomes smaller from the inner circumference side to the outer circumference side in the rotation direction.
【請求項8】 請求項7記載の立坑掘削機において、前
記拡径カッターの拡径位置を検出するためのセンサを備
えることを特徴とする立坑掘削機。
8. The shaft excavator according to claim 7, further comprising a sensor for detecting a diameter expansion position of the diameter expansion cutter.
【請求項9】 請求項7記載の立坑掘削機において、前
記立坑構築物の刃口に対する前記掘削用カッターの上下
方向の位置を検出するためのセンサを備えることを特徴
とする立坑掘削機。
9. The shaft excavator according to claim 7, further comprising a sensor for detecting a vertical position of the cutter for excavation with respect to a blade opening of the shaft construction.
【請求項10】 請求項7記載の立坑掘削機において、
前記拡径カッターの拡径位置を検出するためのセンサ
と、前記立坑構築物の刃口に対する前記掘削用カッター
の上下方向の位置を検出するためのセンサとを備えるこ
とを特徴とする立坑掘削機。
10. The shaft excavator according to claim 7,
A shaft excavator, comprising: a sensor for detecting a diameter expansion position of the diameter expansion cutter; and a sensor for detecting a vertical position of the excavation cutter with respect to a blade opening of the shaft construction.
【請求項11】 請求項7記載の立坑掘削機において、
前記拡径カッターの拡径位置を検出するためのセンサ
と、前記立坑構築物の刃口に対する前記掘削用カッター
の上下方向の位置を検出するためのセンサと、前記セン
サからの情報に基づき前記掘削用カッターと前記立坑構
築物の刃口との位置関係を表示する手段とを備えること
を特徴とする立坑掘削機。
11. The shaft excavator according to claim 7,
A sensor for detecting a diameter expansion position of the diameter expansion cutter, a sensor for detecting the vertical position of the excavation cutter with respect to the blade opening of the shaft construction, and the excavation based on information from the sensor A shaft excavator, comprising: a cutter and a means for displaying a positional relationship between the blade of the shaft construction.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013110148A1 (en) * 2012-01-23 2013-08-01 Teixeira Wilson Roberto Device for enlarging caisson bases
CN113446007A (en) * 2021-08-04 2021-09-28 中铁工程装备集团有限公司 Propulsion system for open caisson excavation and open caisson excavation method
CN113482054A (en) * 2021-07-13 2021-10-08 上海隧道工程有限公司 Active press-in type vertical shaft construction system and method suitable for soft soil area
CN115822609A (en) * 2023-02-09 2023-03-21 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 Diameter-variable construction control method for vertical shaft

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