JPH094353A - 縦孔掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地上から地盤内に垂直に縦孔を掘削するにあた
って、掘削作業の省人化を更に徹底することができる、
改良された縦孔掘削装置を提供する。 【構成】本発明の縦孔掘削装置は、垂直に懸垂された状
態で回転可能な駆動軸と、該駆動軸に対し同軸に固着し
た土砂収容可能なドラム体と、土砂掘削ビットを側縁に
固着した土砂取込み開口が形成されて該ドラム体の下部
に開閉可能に設けた底蓋とを備え、土砂掘削ビットを端
縁に固着した開き戸型扉体が設けられた土砂掻込み開口
を該ドラム体の側壁に形成すると共に、該扉体を外側に
所定角度まで回動させる扉体開閉手段を設けたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地盤面から地下に向かっ
て縦孔を掘削する装置に関し、特に断面が円形の垂直縦
孔を迅速かつ確実に形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来地下の構造物に対して地上からマン
ホールなどの縦孔を掘削しようとする場合、予め地上か
ら土砂を掘削除去して適宜の広さの空間を形成し、この
空間内に筒状構造物を造成したのち土砂等で地盤との間
隙を埋め戻す方法が採用されている。しかしながらこの
ような方法では大量の土砂を掘削移動することが必要と
なるため、費用が嵩むばかりでなく工期も長くなるほ
か、環境に対する影響も大きい。そこで地上から地盤内
に例えば鋼製の筒状体などを圧入し、その筒状体の内部
の土砂を除去するなどの方法で掘削を進めると同時に更
に筒状体を圧入して、縦孔を形成したのちに筒状体の内
面にコンクリートを巻いて補強する方法が提案されてい
る。

【０００３】この方法においては、長い筒状体を圧入す
ることは大掛かりな作業となるうえ、土砂を掘削除去し
たのちに筒状体の内面に補強壁を形成するための工数が
余分にかかる。しかも補強されていない筒状体のみで縦
孔を深く掘削することは地圧により筒状体が変形を起こ
すという危険が伴う。そこであらかじめ地上で形成して
おいた補強コンクリート製の筒状体を用いる方法が提案
された。しかし、かかる補強コンクリート製の筒状体は
壁が厚くて地盤内へ圧入することが困難であるため、人
手によって筒状体の下方にある土砂の除去を行ないなが
ら筒状体を均等に沈下させるなどの、効率が低い工法が
実施されていた。

【０００４】このような事情において本発明者は、コン
クリート製などの壁厚の大きな筒状体を地盤内に沈下さ
せながらマンホールなどを形成するに際し、人手を省い
て円滑にかつ高い効率で作業を進めることができる機械
化された縦孔の形成方法として、地盤に壁面保護筒体を
沈下させると共に該壁面保護筒体内の土砂を除去して縦
孔を形成するに当たり、下方の土砂を掘削して内方に排
除できる複数のビットを下面に突設した掘削リングを地
盤面上に置き、前記掘削リングの外面と上面との位置を
規制する保護ガイドを下端部に備えた壁面保護筒体を前
記掘削リングの上に載置し、前記掘削リングとの係合手
段を備えかつ下面と側面との双方の土砂を掘削して内部
に取り込むことができるオーガーを前記壁面保護筒体内
に挿入して回転させると同時に前記掘削リングを従動さ
せることにより、前記壁面保護筒体内及び下方の土砂を
掘削除去することを特徴とする方法を提案し、特許出願
している（特願平６−６６１４３号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる新
しい縦孔の形成方法によっても、機械化ができない作業
を完全に省略することはできなかった。そこで本発明
は、地上から地盤内に垂直に縦孔を掘削するにあたっ
て、掘削作業の省人化を更に徹底することができる、改
良された縦孔掘削装置を提供することを目的とした。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するこ
とができる本発明の縦孔掘削装置は、垂直に懸垂された
状態で回転可能な駆動軸と、該駆動軸に対し同軸に固着
した土砂収容可能なドラム体と、土砂掘削ビットを側縁
に固着した土砂取込み開口が形成されて該ドラム体の下
部に開閉可能に設けた底蓋とを備え、土砂掘削ビットを
端縁に固着した開き戸型扉体が設けられた土砂掻込み開
口を該ドラム体の側壁に形成すると共に、該扉体を外側
に所定角度まで回動させる扉体開閉手段を設けたことを
特徴とするものである。

【０００７】本発明の縦孔掘削装置は、基本的には従来
のこの種の縦孔掘削装置と同様に円筒型ドラム体を備え
ており、駆動軸と共にドラム体が回転してその下方の地
盤内の土砂を掘削し、かつ内部に取り込むことができる
ものであるが、これに加えてドラム体の側壁に、土砂掻
込み開口が好ましくは複数個、回転対称位置に形成され
ている。そしてこの土砂掻込み開口は、高さが異なる位
置の複数段にそれぞれ形成されていてもよい。更にこの
土砂掻込み開口には、それぞれ外側に開くことができる
開き戸型扉体が取付けられている。

【０００８】この開き戸型扉体の端縁には土砂掘削ビッ
トが固着されており、ドラム体に取り付けられて扉体と
の間に引張力又は押圧力を作用させるように構成された
扉体開閉手段によって、扉体が外側に所定角度まで開く
ことができるようになっている。かかる扉体開閉手段と
しては地上から運転制御可能なものであれば良く、機械
的、電気的、或いは油圧、水圧、空気圧等の流体圧作動
のアクチュエータなどを用いて構成したもの等種々の開
閉機構を採用することができる。

【０００９】

【作用】本発明の縦孔掘削装置を使用して垂直の縦孔を
掘削するに当たっては、地盤の強度が充分に大きいとき
は必ずしも壁面保護筒体を使用する必要はない。しかし
精度の高い縦孔を掘削するためには、コンクリート製な
どの剛性の大きな材料で形成された壁面保護筒体を使用
することが好ましい。更にはかかる壁面保護筒体を正確
に地盤内に沈下させるためには、地上に壁面保護筒体の
据え付け位置を規制するための装置や垂直からの偏りを
規制するための姿勢制御装置などを適宜に併用すること
が好ましい。

【００１０】本発明の縦孔掘削装置を使用して縦孔を掘
削するには、先ず縦孔の掘削予定位置に壁面保護筒体を
垂直に設置し、その中に本発明の縦孔掘削装置を上方か
ら懸垂して挿入する。そして駆動軸を回転させることに
よって、ドラム体の底蓋に固着した土砂掘削ビットが壁
面保護筒体の内側に露出した地盤の掘削を開始する。そ
うすると掘削された土砂が底蓋に形成された土砂取込み
開口からドラム体の中に取り込まれるので、従来と同様
の方法により掘削装置を引き上げて壁面保護筒体の外に
移動させたうえ、底蓋を開放してドラム体の中に溜まっ
た土砂を縦孔の外に排出する。

【００１１】こうして縦孔の掘削が進むにつれて、ドラ
ム体の側壁に形成された土砂掻込み開口が壁面保護筒体
の下端よりも深い位置にまで到達する。そこで扉体開閉
手段を地上から制御することによって側壁の土砂掻込み
開口を閉じていた開き戸型扉体を外側に押し、土砂掻込
み開口を開くように作動させる。そうすると扉体の端縁
に固着した土砂掘削ビットが縦孔側壁面の土砂の掘削を
開始すると同時に、掘削された土砂をドラム体側壁の土
砂掻込み開口からドラム体内に取り込むように作用す
る。こうして縦孔の径が堀り広げられることになるが、
それと同時に壁面保護筒体の下方の土砂も底蓋の土砂掘
削ビットによって掘削されて装置内に取り込まれるか
ら、縦孔掘削装置が地盤内に進入するにつれて壁面保護
筒体は容易に圧入でき、従って縦孔の壁面にそって円滑
に沈下させることができる。

【００１２】所望の深さまで縦孔を掘削するに当たっ
て、掘削途中で土砂を搬出しようとするときには、扉体
開閉手段によって扉体を土砂掘削ビットと共に土砂掻込
み開口の中に引っ込めることにより側壁の土砂掻込み開
口を閉じ、次いで地上に引き上げることにより土砂を排
出し、その後再び掘削を再開する。そして壁面保護筒体
の長さが不足するときは、更に新たな壁面保護筒体を継
ぎ足して縦孔の掘削を継続すればよい。こうして形成さ
れた縦孔内には壁面保護筒体が残されるが、これはその
まま縦孔の内面ライニングとして利用される。

【００１３】

【実施例】本発明の縦孔掘削装置装置を、図によって説
明する。図において、１は駆動軸であり、２は駆動軸１
に対して支持腕１１を介して同軸に固着されたドラム体
である。ドラム体２の底には、その下端縁の一部に取り
付けられた蝶番を介して、円錐状の底蓋３が開閉可能に
設けられている。そして底蓋３の一部にはスリット状の
土砂取込み開口３１と複数の土砂掘削ビット３２とが設
けられていて、駆動軸１の回転によって装置の下方の土
砂を掘削して内部に取り込むことができるようになって
いる。底蓋３は、常時は図示しない係止具によってドラ
ム体２の下面を閉塞しているが、係止具を外すときはド
ラム体２の下面から底蓋３が開放され、取り込まれてい
た土砂を放出することができる。

【００１４】またドラム体２の側壁には、複数の土砂掻
込み開口２１が互いに回転対称位置をとるように形成さ
れており、ドラム体２の側方の土砂を取り込むことがで
きるようになっている。そしてこれらの土砂掻込み開口
２１は、その一方の側縁付近に設けたヒンジ２２を介し
て取り付けられた開き戸型扉体２３によって開閉でき
る。この扉体２３は外側に例えば３０°程度の所定角度
まで開くことができるように構成されていて、土砂をす
くい取る機能を備えている。また扉体２３の端縁には複
数の土砂掘削ビット２４が固着されており、扉体２３が
閉じているときには土砂掘削ビット２４も土砂掻込み開
口２１内に収容されるが、扉体２２が開いたときには土
砂掘削ビット２４がドラム体２の側方の地盤に向かって
突出するように構成されている。

【００１５】更にヒンジ２２には扉体開閉手段４の一部
を構成するコイルばね（図示せず）が組み込まれてあ
り、また同じく扉体開閉手段４の一部を構成する牽引索
４１の一端が扉体２３の一部に結合していて、回転軸１
内の空間を通って地上から操作できるようになってい
る。そしてコイルばね４０と牽引索４１とが扉体２３を
反対方向に押し又は引くことによって、扉体２３が外側
に約３０°の範囲で回動し、土砂掻込み開口２１を開閉
することができるように構成されている。

【００１６】

【発明の効果】本発明の縦孔掘削装置は、縦孔の壁面に
そって圧入された壁面保護筒体の下部の土砂を掘削して
装置内に取り込むことにより縦孔の径を拡大することが
できるので、壁面保護筒体を縦孔内に正確かつ容易に圧
入することができ、しかも掘削によって装置内に取り込
まれた土砂を縦孔から搬出するにも何らの支障もなく、
地下での作業はほぼ完全に機械化されて地上での装置の
整備や運転操作を行うに人手を要するだけとなり、省人
化できるほかに安全が増し、更に工期の短縮や工事費用
の節約も可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の縦孔掘削装置の外観を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の縦孔掘削装置の正面図である。

【図３】図２の縦孔掘削装置のＸ−Ｘにおける断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 駆動軸 １１ 支持腕 ２ ドラム体 ２１ 土砂掻込み開口 ２２ ヒンジ ２３ 扉体 ２４ 土砂掘削ビット ３ 底蓋 ３１ 土砂取込み開口 ３２ 土砂掘削ビット ４１ 作動棒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直に懸垂された状態で回転可能な駆動
   軸と、該駆動軸に対し同軸に固着した土砂収容可能なド
   ラム体と、土砂掘削ビットを側縁に固着した土砂取込み
   開口が形成されて該ドラム体の下部に開閉可能に設けた
   底蓋とを備え、土砂掘削ビットを端縁に固着した開き戸
   型扉体が設けられた土砂掻込み開口を該ドラム体の側壁
   に形成すると共に、該扉体を外側に所定角度まで回動さ
   せる扉体開閉手段を設けたことを特徴とする縦孔掘削装
   置。
2. 【請求項２】 前記土砂掻込み開口がドラム体に対して
   回転対称位置に形成されている、請求項１記載の縦孔掘
   削装置。
3. 【請求項３】 前記土砂掻込み開口がドラム体側壁の高
   さが異なる複数段位置にそれぞれ形成されている、請求
   項１又は２に記載の縦孔掘削装置。