JPH09310374A - 掘削溝の拡幅掘削装置及び拡幅掘削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中障害物の下部地盤の掘削を行い掘削溝を
拡幅する場合において、所定の地盤改良を行ったり、掘
削機のカッターなどを機械的に拡げて掘削する方法ある
いはウォータジェットなどで拡幅する方法よりも、作業
性・経済性・信頼性・品質等の向上を図ることが可能で
あるような、掘削溝の拡幅掘削装置及び拡幅掘削方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 移動ガイドの可動により中折部を形成す
る二つの掘削装置を掘削ガイド材に取り付けて成ること
を特徴とする掘削溝の拡幅掘削装置を提供し、当該装置
の掘削ガイド材を昇降させながら、前記中折部を形成す
る掘削装置により地中障害物の下部地盤の掘削を行うこ
とを特徴とする掘削溝の拡幅掘削方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削溝の所定部分
や地中障害物の下方の地盤を掘削するための、掘削溝の
拡幅掘削装置と掘削溝の拡幅掘削方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】地中には様々な配管を通した構造物等の
地中障害物が存在しており、それら地中障害物の下部に
掘削溝を掘削する場合においては、かかる地中障害物を
避けて施工をする必要がある。従来においては、かかる
地中障害物の下部を効率良く掘削する方法がなかったの
で、地上より所定の深度までボーリングを行い薬液や固
化材を必要面積に注入したり、ウォータジェットや攪拌
装置により円柱状の掘削溝を何本も作って地盤改良を行
い、山留め止水を行っていた。かかる作業の後、地中障
害物の下部において掘削溝を拡げて所望の掘削溝を完成
させるべく、掘削機のカッターなどを機械的に拡げて掘
削する方法あるいはウォータジェットなどで拡幅する方
法が用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法においては、薬液や固化材の注入が多量
に必要であり、また円柱状掘削溝の壁の信頼性が少ない
ため、経済的にも多大な工事費を要することとなり、そ
の作業性も良好ではなかった。また、１台の掘削機で掘
削溝の下部を掘削するために掘削機のカッターなどを機
械的に拡げて掘削する方法では、装置が複雑となり作業
性や経済性が低下していた。更に、ウォータジェットな
どで拡幅する方法では、地盤条件により拡幅状態が一定
せず作業性・信頼性・品質が低下していた。本願発明は
これら従来方法の欠点を除去し、作業性・経済性・信頼
性・品質等の向上を図ることが可能であるような、掘削
溝の拡幅掘削装置及び拡幅掘削方法を提供することを目
的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願発明は以上の目的を
達成するために成されたものであって、課題を解決する
ための手段として、掘削部は、掘削爪を取り付けた回転
するベルト状履体を有する二つの掘削装置により構成さ
れ、一の掘削装置は、その一端に前記履体の回転駆動装
置及び駆動シャフトを有し、その回転駆動装置が固定ブ
ラケットとシャフトを介して掘削ガイド材に接続され、
他の一端は動力伝達シャフトを介して他の一の掘削装置
の一端に接続され、他の一の掘削装置の他の一端は移動
ガイドとシャフトを介して掘削ガイド材に接続され、移
動ガイドが掘削ガイド材上を移動することにより前記掘
削部の動力伝達シャフト部に中折部が形成され、掘削ガ
イド材は、昇降ガイドを介して掘削定規材に接続され、
掘削ガイド材が昇降ワイヤによって掘削定規材上を昇降
する機構を有することを特徴とする、掘削溝の拡幅掘削
装置を提供するものである。

【０００５】また、他の手段として、地中障害物の近傍
にあらかじめ掘削された掘削溝に、掘削定規材を設置
し、前記掘削溝の拡幅掘削装置を取り付け、前記拡幅掘
削装置の掘削爪を取り付けたベルト状履体を回転させ、
移動ガイドを下降させることにより形成される中折部が
地盤側に順次移動しつつ、地中障害物の下部地盤を掘削
し、前記中折部による掘削が完了した状態で、昇降ワイ
ヤにより前記拡幅掘削装置を上方に順次移動しつつ、地
中障害物の直下部の地盤を拡幅掘削し、地中障害物の直
下部の地盤の掘削が完了した後、昇降ワイヤにより前記
拡幅掘削装置を下方に順次移動しつつ、所定の深さまで
地中障害物の下部地盤の拡幅掘削を行うことを特徴とす
る、掘削溝の拡幅掘削方法を提供するものである。

【０００６】更に、他の手段として、前記掘削溝の拡幅
掘削方法により掘削溝の拡幅掘削を行った後、前記地中
障害物の反対側の近傍にあらかじめ掘削された掘削溝
に、掘削定規材を設置し、前記掘削溝の拡幅掘削装置を
再度取り付け、前記掘削溝の拡幅掘削方法を繰り返し行
うことを特徴とする、掘削溝の拡幅掘削方法を提供する
ものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本願発明に係る掘削溝の拡
幅掘削装置及び拡幅掘削方法の実施の形態について、各
図面に基づいて説明を行う。ここに、図１は、本願発明
に係る掘削溝の拡幅掘削装置の側面図であり、図２は、
本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置の正面図であり、
図３は、本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置の設置状
況を示す図であり、図４は、本願発明に係る掘削溝の拡
幅掘削装置による掘削開始状況を示す図であり、図５
は、本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置による掘削完
了状況を示す図であり、図６は、本願発明に係る掘削溝
の拡幅掘削装置を反対側の掘削溝に設置して掘削を行
い、その掘削が完了した状況を示す図である。

【０００８】まず、図１乃び図２に基づいて本願発明に
係る掘削溝の拡幅掘削装置の構成について説明を行う。
符号１０は本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置の掘削
部を示す。掘削部１０は、以下に説明する掘削装置１
１、同１２、回転駆動装置１５、駆動シャフト１６及び
動力伝達シャフト１７により構成される。符号１１は掘
削装置を示す。掘削装置１１は複数の掘削爪１３を取り
付けたベルト状履体１１ｂが架台１１ａに巻き付けられ
て構成されている。本実施形態では掘削装置１１は２機
用いられ、その一端では駆動シャフト１６を介して回転
駆動装置１５を挟持し、他の一端では動力伝達シャフト
１７を介して掘削装置１２を挟持する。

【０００９】符号１２は掘削装置を示す。掘削装置１２
も掘削装置１１と同様に、複数の掘削爪１３を取り付け
たベルト状履体１２ｂが架台１２ａに巻き付けられて構
成されている。本実施形態では掘削装置１２は１機用い
られ、その一端は動力伝達シャフト１７を介して２機の
掘削装置１１に挟持されており、他の一端はシャフト２
４を介して移動ガイド２３に挟持されている。符号１３
は掘削爪を示す。掘削爪１３はベルト状履体１１ｂ及び
同１２ｂの外周部に多数設けられるが、ベルト状履体１
１ｂ及び同１２ｂが正逆いずれの方向に回転した場合で
も掘削可能とするため特に方向性にはとらわれないもの
として構成する。

【００１０】符号１５は回転駆動装置を示す。回転駆動
装置１５は図示しない油圧モータ又は電動モータ及び減
速装置などにより構成される。油圧モータ又は電動モー
タは正逆いずれの方向にも回転可能なものとし、発生さ
れる回転駆動力は駆動シャフト１６を介して掘削装置１
１のベルト状履体１１ｂに伝達される。回転駆動装置１
５は掘削ガイド材２０に固定される固定ブラケット２１
にシャフト２２を介して挟持されている。符号１７は動
力伝達シャフトを示す。動力伝達シャフト１７は２機の
掘削装置１１と同１２を接続するものであり、また掘削
装置１１のベルト状履体１１ｂより受けた回転駆動力を
掘削装置１２のベルト状履体１２ｂに伝達するものであ
る。符号１８は掘削部１０の中折部を示す。中折部１８
は、移動ガイド２３が下降することによりリンク機構を
構成する掘削部１０が動力伝達シャフト１７を中心とし
て折れ曲がり形成されるものである。

【００１１】符号２０は掘削ガイド材を示す。掘削ガイ
ド材２０には固定ブラケット２１が固定され移動ガイド
２３が接続されており、それらとシャフト２２あるいは
同２４を介して掘削部１０が接続されている。掘削ガイ
ド材２０は昇降ガイド２６を介して掘削定規材３０に接
続されており、その上端に接続された昇降ワイヤ２５の
上下動により掘削定規材３０上を昇降する。符号２３は
移動ガイドを示す。移動ガイド２３は掘削ガイド材２０
に接続され、図示しない油圧ジャッキやチェーン駆動方
式などにより掘削ガイド材２０上を上下動する。移動ガ
イド２３の下降により形成される掘削部１０の中折部１
８が地盤側に順次移動して、地中障害物４０の下部地盤
に押し付けられて初期掘削を行う。符号３０は掘削定規
材を示す。掘削定規材３０は、掘削溝４１又は同４２内
に設置されるものであり、昇降ガイド２６を介して接続
される掘削ガイド材２０の昇降を案内するものである。

【００１２】本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置は、
以上説明したように、二つの掘削装置１１、同１２及び
その他の機器（回転駆動装置１５・駆動シャフト１６・
動力伝達シャフト１７）により掘削部１０を構成するも
のである。しかし、他の実施の形態として、掘削溝４１
の幅の範囲内で掘削部１０を折り畳むことが可能である
場合においては、図７に示すように、三つの掘削装置及
びその他の機器により掘削部１０を構成しても良く、あ
るいはそれ以上の数の掘削装置及びその他の機器により
掘削部１０を構成しても良い。

【００１３】次に、図３乃至図６に基づいて本願発明に
係る掘削溝の拡幅掘削方法について説明を行う。本願発
明に係る掘削溝の拡幅掘削方法は、以下に示す工程より
成ることを特徴とするものである。 （イ） 地中障害物４０の近傍にあらかじめ掘削された
掘削溝４１に、掘削定規材３０を設置し、本願発明に係
る掘削溝の拡幅掘削装置を取り付ける第１工程（図
３）。 （ロ） 前記拡幅掘削装置の回転駆動装置１５を起動す
ることにより掘削爪１３を取り付けたベルト状履体１１
ｂ及び同１２ｂを回転させ、移動ガイド２３を下降させ
ることにより形成される中折部１８が地中障害物４０の
下部地盤側に順次移動し、接触した時点より地中障害物
４０の下部地盤の掘削を開始する第２工程（図４）。 （ハ） 中折部１８により掘削が完了した状態で、昇降
ワイヤ２５により前記拡幅掘削装置を上方に順次移動し
つつ、地中障害物４０の直下部の地盤を拡幅掘削し、地
中障害物４０の直下部の地盤の掘削が完了した後、昇降
ワイヤ２５により前記拡幅掘削装置を下方に順次移動し
つつ、所定の深さまで地中障害物４０の下部地盤の拡幅
掘削を行う第３工程（図５）。 （ニ） 地中障害物４０の幅が前記拡幅掘削装置の幅
（掘削装置１１又は同１２の長さ）より広い場合におい
て、掘削溝４１の反対側の掘削溝４２に再度前記拡幅掘
削装置を設置し、上記第１工程から第３工程を繰り返し
行い拡幅掘削を完成させる第４工程（図６）。

【００１４】まず、上記（イ）に示す第１工程につい
て、拡幅掘削装置の設置状況を示す図３に基づいて説明
を行う。バケット式や回転方式などの掘削機により、安
定液を使用して、地中障害物４０の近傍に掘削溝４１を
所望の深さまで掘削する。尚、地中障害物４０の幅が拡
幅掘削装置の幅（掘削装置１１又は同１２の長さ）より
広い場合においては、掘削溝４１の反対側に同様の手順
で掘削溝４２を掘削する。その後、掘削溝４１内の地中
障害物４０の反対側側面の地盤に掘削定規材３０を設置
し、拡幅掘削装置を設置する。

【００１５】次に、上記（ロ）に示す第２工程につい
て、拡幅掘削装置による掘削開始状況を示す図４に基づ
いて説明を行う。上記第１工程による拡幅掘削装置の設
置が終了した後、その拡幅掘削装置の回転駆動装置１５
を起動して掘削爪１３を取り付けたベルト状履体１１ｂ
及び同１２ｂを回転させ、掘削可能な状態にする。その
後、移動ガイド２３を徐々に下降させ、それにより形成
される掘削部１０の中折部１８が地中障害物４０の下部
地盤側に徐々に移動し、接触した時点で掘削が開始され
る。掘削中は、移動ガイド２３を適宜上下させ、あるい
はベルト状履体１１ｂ及び同１２ｂを適宜逆回転させて
円滑な掘削が行えるようにする。尚、掘削した土砂は別
途掘削溝４１内に設置した図示しないポンプや配管によ
り安定液と共に地上に送り、地上で掘削土砂と安定液の
固液分離を図る。分離した安定液は循環方式で再度掘削
溝４１に戻し、掘削を進める。

【００１６】次に、上記（ハ）に示す第３工程につい
て、拡幅掘削装置による掘削完了状況を示す図５に基づ
いて説明を行う。上記第２工程により中折部１８による
掘削が完了した後、昇降ワイヤ２５により拡幅掘削装置
を上方に順次移動しながら、地中障害物４０の直下部の
地盤の掘削を行う。地中障害物４０の直下部の地盤の掘
削が完了したら、昇降ワイヤ２５により拡幅掘削装置を
下方に順次移動しながら、掘削溝４１の所定の深さまで
地中障害物４０の下部地盤の掘削を行い、拡幅掘削が完
了する。

【００１７】更に、上記（ニ）に示す第４工程につい
て、図６に基づいて説明を行う。上記第３工程により掘
削溝の拡幅掘削が完了した後であっても、地中障害物４
０の幅が拡幅掘削装置の幅（掘削装置１１又は同１２の
長さ）よりも広い場合には、所望の拡幅掘削溝を得るべ
く反対側からも同様の掘削を行う必要がある。このよう
な場合においては、掘削溝４１の反対側の掘削溝４２に
再度拡幅掘削装置を設置して上記第１工程から第３工程
を繰り返し行い、拡幅掘削を完成させる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明を行ったような、本願発明に係
る掘削溝の拡幅掘削装置及び拡幅掘削方法によれば、以
下の効果を奏する。 （ａ） 地盤改良を行うべく、薬液注入をしたり、多数
の円柱を掘削する場合に比べて、作業性や壁の信頼性及
び経済性が向上する。 （ｂ） 掘削溝の拡幅掘削を行うにあたり、従来行って
いた掘削機のカッターなどを機械的に拡げて掘削する方
法ではなく、本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置のよ
うに拡幅掘削専用機を構成したため、装置が単純な構造
となり、作業性・経済性に優れた掘削を行うことができ
る。 （ｃ） また、掘削溝の拡幅掘削を行うにあたり、従来
行っていたウォータジェットなどで拡幅する方法ではな
く、本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置によって機械
的に拡幅掘削を行うことができるように構成したため、
地盤条件などに影響されず拡幅形状を一定に保つことが
可能となり、作業性・信頼性・品質に優れた掘削を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置の側面図
である。

【図２】本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置の正面図
である。

【図３】本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置の設置状
況を示す図である。

【図４】本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置による掘
削開始状況を示す図である。

【図５】本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置による掘
削完了状況を示す図である。

【図６】本願発明に係る掘削溝の拡幅掘削装置を反対側
の掘削溝に設置して掘削を行い、その掘削が完了した状
況を示す図である。

【図７】掘削溝の拡幅掘削装置の他の実施の形態を示す
側面図である。

【符号の説明】

１０ 掘削部 １１ 掘削装置 １１ａ 架台 １１ｂ ベルト状履体 １２ 掘削装置 １２ａ 架台 １２ｂ ベルト状履体 １３ 掘削爪 １５ 回転駆動装置 １６ 駆動シャフト １７ 動力伝達シャフト １８ 中折部 ２０ 掘削ガイド材 ２１ 固定ブラケット ２２ シャフト ２３ 移動ガイド ２４ シャフト ２５ 昇降ワイヤ ２６ 昇降ガイド ３０ 掘削定規材 ４０ 地中障害物 ４１ 掘削溝 ４２ 掘削溝

フロントページの続き (72)発明者 荒 井 政 男 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 鈴 木 庫 雄 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 高 瀬 義 行 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 大 矢 浩 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 北 田 信 幸 東京都中央区銀座一丁目４番５号 成和機 工株式会社内 (72)発明者 高 盛 善 雄 東京都大田区南蒲田二丁目16番２号 利根 地下技術株式会社内 (72)発明者 西 村 章 東京都目黒区目黒一丁目６番17号 株式会 社利根内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削部は、掘削爪を取り付けた回転する
   ベルト状履体を有する二つの掘削装置により構成され、 一の掘削装置は、その一端に前記履体の回転駆動装置及
   び駆動シャフトを有し、その回転駆動装置が固定ブラケ
   ットとシャフトを介して掘削ガイド材に接続され、他の
   一端は動力伝達シャフトを介して他の一の掘削装置の一
   端に接続され、他の一の掘削装置の他の一端は移動ガイ
   ドとシャフトを介して掘削ガイド材に接続され、 移動ガイドが掘削ガイド材上を移動することにより前記
   掘削部の動力伝達シャフト部に中折部が形成され、 掘削ガイド材は、昇降ガイドを介して掘削定規材に接続
   され、掘削ガイド材が昇降ワイヤによって掘削定規材上
   を昇降する機構を有することを特徴とする、掘削溝の拡
   幅掘削装置。
2. 【請求項２】 地中障害物の近傍にあらかじめ掘削され
   た掘削溝に、掘削定規材を設置し、請求項１に記載の掘
   削溝の拡幅掘削装置を取り付け、 前記拡幅掘削装置の掘削爪を取り付けたベルト状履体を
   回転させ、移動ガイドを下降させることにより形成され
   る中折部が地盤側に順次移動しつつ、地中障害物の下部
   地盤を掘削し、 前記中折部による掘削が完了した状態で、昇降ワイヤに
   より前記拡幅掘削装置を上方に順次移動しつつ、地中障
   害物の直下部の地盤を拡幅掘削し、 地中障害物の直下部の地盤の掘削が完了した後、昇降ワ
   イヤにより前記拡幅掘削装置を下方に順次移動しつつ、
   所定の深さまで地中障害物の下部地盤の拡幅掘削を行う
   ことを特徴とする、掘削溝の拡幅掘削方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の掘削溝の拡幅掘削方法
   により掘削溝の拡幅掘削を行った後、 前記地中障害物の反対側の近傍にあらかじめ掘削された
   掘削溝に、掘削定規材を設置し、請求項１に記載の掘削
   溝の拡幅掘削装置を再度取り付け、 請求項２に記載の掘削溝の拡幅掘削方法を繰り返し行う
   ことを特徴とする、掘削溝の拡幅掘削方法。