JPH1096386A - 立穴掘削工法 - Google Patents

立穴掘削工法

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JPH1096386A
JPH1096386A JP26912496A JP26912496A JPH1096386A JP H1096386 A JPH1096386 A JP H1096386A JP 26912496 A JP26912496 A JP 26912496A JP 26912496 A JP26912496 A JP 26912496A JP H1096386 A JPH1096386 A JP H1096386A
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Akihiro Kimura
明弘 木村
Koichi Fujita
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非真円立穴の掘削施工を機械化し、立穴内作
業の無人化を図る。 【解決手段】 立穴を掘削すべき掘削範囲にわたって、
移動用レール7を平行に敷設し、前記移動用レール7上
を走行自在に門型架台8を配設し、第1,第2の掘削刃
2,3を自転自在に設けてある掘削装置1を前記門型架
台8に昇降自在に支持し、前記掘削装置1の自転自在な
掘削刃2,3で所定単位深さの立穴5を掘削し、その円
形旋回掘削部4が一部重なるように前記門型架台8を前
記移動用レール7に沿って間欠移動させて掘削し、前記
掘削動作による所定掘削範囲の所定単位深さの掘削動作
を1サイクル掘削動作とし、前記掘削装置1を降下さ
せ、かつ複数サイクルの前記掘削動作を繰返して掘削深
度を深めることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、立穴掘削工法に係
り、例えば、山岳橋梁等の基礎杭、または市街地等の横
穴洞道の立穴人孔において、特に、非真円立穴(以下自
由断面立穴という)を構築するための立穴掘削工法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、比較的小型の自由断面立穴(例え
ば、横断面が小判形の立穴)では、人力による掘削が行
なわれており、機械化施工例がなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】自由断面立穴におい
て、人力による掘削工法では、狭い立穴内での作業は困
難で、安全性にも問題があった。
【0004】前記のことから、比較的小型の立穴掘削に
対する機械化の要求はあったが、従来の技術では、特に
自由断面の立穴では、非真円の周壁面を機械的手段を用
いて円滑に掘削するように立穴掘削機を構成することが
難しく、その機械施工化は困難であった。
【0005】本発明は、前記の問題点を解決して、自由
断面の立穴の円滑な機械化を図り、安全性を向上できる
機械施工による立穴掘削工法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明の請求項1に係る立穴掘削工法は、立穴を掘
削すべき掘削範囲にわたって、移動用レールを平行に敷
設し、前記移動用レール上を走行自在に架台を配設し、
掘削刃を自転自在に設けてある掘削装置を前記架台に昇
降自在に支持し、前記掘削装置の自転自在な掘削刃で所
定単位深さの立穴を掘削し、その円形旋回掘削部が一部
重なるように前記架台を前記移動用レールに沿って間欠
移動させつつ掘削し、前記掘削動作による所定掘削範囲
で所定単位深さの掘削動作を1サイクル掘削動作とし、
前記掘削装置を降下させて複数サイクルの前記掘削動作
を繰返しつつ掘削深度を深めることを特徴とする。ま
た、請求項2に係る立穴掘削工法は、立穴を掘削すべき
掘削範囲にわたって、移動用レールを平行に敷設し、前
記移動用レール上を走行自在に移動枠を配設し、前記移
動枠に設けた横行装置に、掘削刃を自転自在に設けてあ
る掘削装置を昇降自在に支持し、前記掘削装置の自転自
在な掘削刃で所定単位深さの立穴を掘削し、その円形旋
回掘削部が一部重なるように前記横行装置により前記掘
削装置を移動用レールと直角方向に間欠移動させつつ掘
削し、次に前記移動枠を前記移動用レールに沿って間欠
移動させて、この位置で円形旋回掘削部が前回の円形旋
回掘削部と一部重なるようにして前記横方向の掘削を行
ない、前記掘削動作による所定掘削範囲で所定単位深さ
の掘削動作を1サイクル掘削動作とし、前記掘削装置を
降下させて複数サイクルの前記掘削動作を繰返しつつ掘
削深度を深めることを特徴とす。
【0007】本発明によると、立穴掘削に際しての掘削
装置の掘削刃の自転と、掘削装置自体の架台を介しての
移動用レールに沿う移動と、前記掘削装置の掘削刃自体
の自転とにより、地盤に自由断面の立穴を円滑かつ連続
的に掘削することができ、さらに前記掘削装置自体を移
動枠の横行装置を介して移動用レールに沿う方向及び、
移動用レールと直角方向に移動させつつ掘削すること
で、より広幅の自由断面の立穴を円滑かつ連続的に掘削
できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の第1の実施の形態を
図1〜図8を参照して説明する。図1は、本発明による
非真円(自由断面)の立穴を掘削する原理を平面的に示
す図である。同図において、円形で示す掘削装置1は、
第1と第2の自転自在な第1と第2の掘削刃2,3を有
しており、かつ、昇降自在に設けられている。この第
1,第2掘削刃2,3を回転軸Oを中心に360°自転
させて円形旋回掘削部4を掘削しつつ、この円形旋回掘
削部4が一部重合するように掘削装置1をX軸方向に間
欠移動させて掘削することにより、図1に平面で示すよ
うに両端が円弧状の長溝状の所定深さの立穴5を掘削
し、この掘削動作を1サイクル掘削動作として、この掘
削動作が終了したならば、掘削装置1を所定量降下させ
て前記1サイクルの掘削動作を繰返して掘削深度を深
め、以て横断面が非真円形で、所期深度の立穴を掘削完
了するものである。
【0009】図2〜図8によって、発明の第1実施形態
を実施するための構造を説明する。図2には、地上6に
おいて、自由断面の立穴5を掘削すべき位置に当該立穴
の長手方向に沿って平行に設けられた移動用レール7
と、この移動用レール7上を走行自在に設けられた門型
架台8と、門型架台8の上部に設置された電動チェーン
ブロック10から繰出される索条11で吊下げ支持され
ており、この門型架台8と同じ高さから立穴5の掘削深
度に応じて図示のように掘削終了時の完成立穴5の底部
5aまで降下できる掘削機本体1aと掘削装置1とから
なる掘削設備12と、ブーム13の先端に排土用グラブ
バケット14が吊下げられている排土用クレーン15と
を具備している。
【0010】門型架台8は、図3〜図5に示すように、
前記左右の四隅部に立設される4本の立枠16と、この
4本の立枠16を四角形の四隅位置に固定するように複
数の横枠17が図示のように設けられ、前記4本の立枠
16と複数段の横枠17とで、正面略門型架台8が構成
されている。
【0011】また、4本の各立枠16の下端には走行車
輪18が設けられる。門型架台8の下端部には架台走行
用駆動モータ20が配設されており、その駆動歯車21
と走行車輪18の車軸に設けた歯車22との間に駆動チ
ェーン23が架設してある。したがって、駆動モータ2
0を駆動することにより走行車輪18を介して門型架台
8を移動用レール7に沿って走行させることができる。
また、4本の各立枠16の下端において、移動用レール
7と平行配置の横枠17には一対のアウトリガ19が設
けられている。
【0012】門型架台8は、その枠組み中央部に掘削機
本体1aと掘削装置1とからなる掘削設備12を昇降自
在に上昇位置させるべく、収納スペース24が形成され
るように枠組み構成されており、かつ前記掘削設備12
を図6に示す位置まで引上げ位置させるべき前記電動チ
ェーンブロック10が架台上部に設けられている。
【0013】各図に示すように、電動チェーンブロック
10は、電動モータ25及び電動モータ25により回転
駆動される索条11の巻取りドラム(図示せず)とから
なる電動チェーンブロック本体26と、巻取りドラムに
巻取られ、先端にフック27が設けてある前記索条11
とからなり、前記電動チェーンブロック本体26は、そ
の保持用フック28を門型架台8の最上端において、係
止ピン29に係合することにより、門型架台8の上部に
設けられている。
【0014】また、門型架台8における前記掘削設備1
2の収納スペース24は、上下方向に連通するように設
けるだけでなく移動用レール7に沿う走行方向にも連通
するように設けてある。つまり、門型架台8の走行方向
前後部において、その走行方向中央位置から左右両側に
所定間隔離れた位置に内側垂直フレーム30が設けてあ
り、電動チェーンブロック10は、図3に示すように門
型架台8の走行前後方向からみて、その中心から両側に
対称的に設けられている。したがって、前記電動チェー
ンブロック本体26を吊下げる保持用フック28を係合
する係止ピン29は、前記内側垂直フレーム30の上端
部に設けられている。
【0015】また、門型架台8の平面から見て四角形の
横枠17の最上段の横枠17には図示形状のフェンス3
1が設けられ、さらにこの最上段の四角形に組まれた横
枠17の内側には、図7に示すように平面から見て門型
架台8の移動用レール7に沿う走行方向両側に足場用ネ
ット39が張設されている。したがって、作業者は、前
記フェンス31の足場用ネット39上に立って、門型架
台8内に引上げられて配置される掘削設備12のメンテ
ナンスや、修理点検や、電動チェーンブロック10の操
作など、必要な作業を行なうことができる。
【0016】掘削設備12は、前記のように上側に配設
される掘削機本体1aと下側に配設される掘削装置1と
からなり、この掘削設備12は、前述のように電動チェ
ーンブロック10により索条11が上限まで引上げられ
たときは、門型架台8の収納スペース24内に納まり、
一方、図2に示すように所定深さの立穴5の底部5aま
で掘削したときが掘削設備12の下限の降下位置であ
る。
【0017】図6,図7に示すように、掘削設備12に
おいて、掘削機本体1aは、鉛直方向に配置されて、排
土用グラブバケット14が通過可能な排土用ガイド筒3
2と、その上端に連設された上部拡開ガイド部32aと
排土用ガイド筒32の上下位置に所定間隔をあけて外嵌
固定された上部支持体33及び、下部支持体34とから
構成されている。上部支持体33と下部支持体34の外
周部には、それぞれ周方向に一定間隔毎に押圧体35を
半径方向外方に出退自在な複数(たとえば、4本)の上
下グリッパ装置36,36aが配設されている。
【0018】前記排土用ガイド筒32の下端部には、旋
回装置(図示せず)により鉛直軸心回り回転自在な旋回
台37が設けられ、この旋回台37の対象位置(必ずし
も対象位置でなくてもよい)に第1掘削刃(バックホ
ウ)2と第2掘削刃(削岩機)3とが設けられて、旋回
台37と第1,第2掘削刃2,3とで掘削装置1が構成
されている。第1と第2の掘削刃2,3で土砂を下方に
寄せ集めるように構成され、寄せ集められた土砂は、上
部拡開ガイド部32aと排土用ガイド筒32内を通過し
て下降された排土用グラブバケット14に把持されて持
上げられるように構成されている。
【0019】次に、本発明の第1実施形態に係る立穴掘
削工法における掘削作業を説明する。地上の所定場所に
おいて、非真円の立穴5を掘削しようとする地盤6上へ
平行に移動用レール7を配設する。移動用レール7上
に、門型架台8を配設し、かつ門型架台8に電動チェー
ンブロック10により昇降自在に掘削設備12を配設し
た後、この掘削設備12を図6の位置に引上げ、かつ門
型架台8を移動用レール7の一端側(移動始端側)に移
動させておく。次に電動チェーンブロック10により門
型架台8から索条11を介して掘削設備12を立穴5を
掘削すべき位置に吊り下し、上部と下部のグリッパ装置
36,36aにより立穴5の内壁面を押圧して、掘削機
本体1aを立穴5の内側に位置固定し、旋回台37を回
転させつつ第1掘削刃(バックホウ)2と第2掘削刃
(削岩機)3を駆動して地盤6を所定の深さだけ掘削
し、掘削した土砂を排土用ガイド筒32の下方に寄せ集
める。そして、門型架台8の上方から、排土用クレーン
15のブーム13の先端に索条11で吊り下げてある排
土用グラブバケット14を立穴5内底に排土用ガイド筒
32を通して着底させ、掘削土砂を把持して吊り上げる
ことにより、掘削土砂を順次排出する。
【0020】上記掘削作業により、所定単位深さの立穴
5の掘削が終了すると、電動チェーンブロック10によ
り索条11を介して掘削機本体1aを立穴5から引上
げ、架台走行用電動モータ20により門型架台8を移動
用レール7に沿って移動させて、次の立穴掘削位置に停
止させ、さらに、その他の排土用クレーン15などの支
援設備を必要に応じて移動させる。このときの掘削装置
1の移動量は、図1に示すように旋回台37による第1
掘削刃(バックホウ)2と、第2掘削刃(削岩機)3の
旋回掘削により掘削された前回の円形旋回掘削部4と、
次回の円形旋回掘削部4とが例えば図1に示すように所
定量だけ重なり合った状態で掘削される量だけ移動させ
るとよい。
【0021】前述のようにして、掘削装置1は、複数の
前記円形旋回掘削部4の重なり合った状態での所定回数
の掘削による所定単位深さまでの立穴掘削を1サイクル
として、前記の掘削動作を繰返して掘削深度を深め、以
て横断面が非真円形で、所期深度の立穴5を掘削するも
のである。
【0022】本発明の第1実施形態によると、掘削位置
を変更するための掘削設備12の移設作業を短時間で、
かつ連続的に行なうことができるので、非真円の立穴5
の掘削作業を能率良く行なうことができる。
【0023】本発明の第1実施形態では、門型架台8に
昇降自在に支持される掘削設備12は、当該門型架台8
に対し同じ位置を昇降自在に支持されており、旋回台3
7も門型架台8に対し固定位置で旋回するだけであるか
ら、前記掘削設備12により掘削される非真円の立穴5
は、その門型架台8の移動用レール7に沿う移動方向に
対しては最大限この移動用レール7の長さ寸法まで長尺
に掘削することができる。しかし、この立穴5の幅方向
に掘削できる掘削寸法は、前記第1掘削刃(バックホ
ウ)2と第2掘削刃(削岩機)3との旋回軌跡の直径寸
法であり、これ以上の広幅の非真円の立穴5を掘削でき
ない。
【0024】そこで図9〜図12に示す本発明の第2実
施形態では、掘削設備12を門型架台8と一体に移動用
レール7に沿って移動させると共に、移動用レール7の
長手方向と直角の方向にも移動できるように門型架台8
に対して横行自在に支持することで、より広幅の非真円
の立穴5を掘削することができる。
【0025】図9には、本発明の第2の実施形態に係る
広幅の非真円の立穴を掘削する原理を平面的に示す図が
示されている。同図に示されるように、掘削装置1の自
転自在な掘削刃を回転軸Oを中心に360°自転させて
掘削しつつ掘削装置1を図のY軸方向に往復移動させて
所定幅を掘削し、さらに、X軸方向に移動させることに
より、図に平面で示すように、両端が円弧状で、広幅で
あり、かつ長溝状の所定単位深さの立穴5を掘削し、前
記の掘削動作を1サイクル掘削動作として、この掘削動
作が終了したならば、前記1サイクルの掘削動作を繰返
して掘削深度を深め、以て横断面が非真円形で、所期深
度の立穴5を掘削するものである。
【0026】図10〜図12によって本発明の第2実施
形態を更に説明すると、移動用レール7上に走行車輪3
8を有する移動枠40が配設されている。移動枠40に
は、移動枠走行用駆動モータ41が配設されており、そ
の駆動歯車42と走行車輪38の車軸に設けた歯車との
間に駆動チェーン43が架設されている。したがって、
駆動モータ41を駆動することにより、走行車輪38を
介して移動枠40を移動用レール7に沿って移動させる
ことができる。移動枠40は矩形の枠体であり、移動用
レール7と直角に位置する前記枠体上には、この移動枠
7の移動方向と直角の方向に横行用レール44が設けら
れており、この横行用レール44上に発明の第1実施形
態と同一構造の門型架台8及び掘削設備12が支持され
ている。つまり、門型架台8の下部の走行車輪18が駆
動歯車21により回転し、横行用レール44上を走行支
持されている。
【0027】次に、本発明の第2実施形態に係る立穴掘
削工法における掘削作業を説明する。地上の所定場所に
配設された移動用レール7上の一端(移動始端)に移動
枠40に支持された門型架台8を位置させ、かつこの門
型架台8を移動枠40上の横行用レール44の一端に位
置させる。つぎに、門型架台8を横行用レール44の一
端側から他端側に向けて移動させ、この門型架台8に支
持された掘削設備12における第1掘削刃(バックホ
ウ)2と第2掘削刃(削岩機)3を駆動して、円形旋回
掘削部4の範囲を所定深さ掘削し、この円形旋回掘削部
4が一部重なるように掘削設備12を横行用レール44
に沿って掘削すべき立穴5の幅方向に間欠移動させて立
穴5を掘削する。
【0028】所定幅の立穴5の第1段の幅方向の掘削作
業が終了すると掘削設備12を上昇させ、かつ、門型架
台8を横行用レール44の一端(始端)に移動させ、さ
らに、移動枠40を移動用レール7に沿って所定量移動
させこの移動位置において、門型架台8を再び横行用レ
ール44に沿って間欠移動させることにより、掘削設備
12により所定幅の立穴5の第2段の幅方向掘削を行な
う。前記の門型架台8とこれに支持された掘削設備12
の掘削すべき立穴5の幅方向と長手方向とに移動しなが
らの掘削作業の繰返しにより、図9に示される広幅の非
真円形の立穴5の掘削を円滑かつ迅速に行なうことがで
きる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の立穴掘削
工法によれば、立穴掘削位置間に亘って平行に敷設され
た移動用レール上を走行自在な架台が移動し、この架台
に支持された掘削設備における自転自在な掘削刃を有す
る掘削装置により、円形旋回掘削部の一部が重なり合う
ようにして掘削動作を繰返し作業して、その際の掘削設
備の迅速かつ円滑な移動作業により、非真円の立穴の掘
削深度を深めつつ所期深さの非真円の立穴を機械掘削作
業で掘削でき、無人化作業により、安全かつ迅速に掘削
施工を行なうことができる。また、前記掘削設備の移動
用レールに沿う方向の移動掘削に加え、移動用レールの
長手方向と直角方向の移動掘削を結合することにより、
より広幅な非真円の立穴を前記と同様迅速かつ円滑に掘
削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の原理を平面的に示す説
明図である。
【図2】発明の第1実施形態における立穴掘削状態を示
す一部
【図3】図2の門型架台の正面拡大図である。
【図4】図3の門型架台の側面図である。
【図5】図3の平面図である。
【図6】門型架台の電動チェーンブロックにより門型架
台の高さ位置に掘削設備を引上げた状態の正面拡大図で
ある。
【図7】掘削設備の拡大正面図である。
【図8】図3の平面図である。
【図9】本発明の第2実施形態の原理を平面的に示す説
明図である。
【図10】発明の第2実施形態の平面説明図である。
【図11】発明の第2実施形態における門型架台の支持
形態を示す一部省略側面説明図である。
【図12】発明の第2実施形態における門型架台の支持
形態を示す正面説明図である。
【符号の説明】
1 掘削装置 1a 掘削機本体 2 第1掘削刃 3 第2掘削刃 4 円形旋回掘削部 5 立穴 5a 底部 6 地上 7 移動用レール 8 門型架台 10 電動チェーンブロック 11 索条 12 掘削設備 13 ブーム 14 排土用グラブバケット 15 排土用クレーン 16 立枠 17 横枠 18 走行車輪 20 架台走行用駆動モータ 21 駆動歯車 22 歯車 23 駆動チェーン 24 収納スペース 25 電動モータ 26 電動チェーンブロック本体 27 フック 28 保持用フック 29 係止ピン 30 内側垂直フレーム 31 フェンス 32 排土用ガイド筒 33 上部支持体 34 下部支持体 35 押圧体 36,36a 上下グリッパ装置 37 旋回台 38 走行車輪 39 足場用ネット 40 移動枠 41 移動枠走行用駆動モータ 42 駆動歯車 43 駆動チェーン 44 横行用レール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 立穴を掘削すべき掘削範囲にわたって、
    移動用レールを平行に敷設し、前記移動用レール上を走
    行自在に架台を配設し、掘削刃を自転自在に設けてある
    掘削装置を前記架台に昇降自在に支持し、前記掘削装置
    の自転自在な掘削刃で所定単位深さの立穴を掘削し、そ
    の円形旋回掘削部が一部重なるように前記架台を前記移
    動用レールに沿って間欠移動させつつ掘削し、前記掘削
    動作による所定掘削範囲で所定単位深さの掘削動作を1
    サイクル掘削動作とし、前記掘削装置を降下させて複数
    サイクルの前記掘削動作を繰返しつつ掘削深度を深める
    ことを特徴とする立穴掘削工法。
  2. 【請求項2】 立穴を掘削すべき掘削範囲にわたって、
    移動用レールを平行に敷設し、前記移動用レール上を走
    行自在に移動枠を配設し、前記移動枠に設けた横行装置
    に、掘削刃を自転自在に設けてある掘削装置を昇降自在
    に支持し、前記掘削装置の自転自在な掘削刃で所定単位
    深さの立穴を掘削し、その円形旋回掘削部が一部重なる
    ように前記横行装置により前記掘削装置を移動用レール
    と直角方向に間欠移動させつつ掘削し、次に前記移動枠
    を前記移動用レールに沿って間欠移動させて、この位置
    で円形旋回掘削部が前回の円形旋回掘削部と一部重なる
    ようにして前記横方向の掘削を行ない、前記掘削動作に
    よる所定掘削範囲で所定単位深さの掘削動作を1サイク
    ル掘削動作とし、前記掘削装置を降下させて複数サイク
    ルの前記掘削動作を繰返しつつ掘削深度を深めることを
    特徴とする立穴掘削工法。
JP8269124A 1996-09-20 1996-09-20 立穴掘削工法 Expired - Fee Related JP3046249B2 (ja)

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JP2013019252A (ja) * 2011-07-14 2013-01-31 Sanwa Kiko Kk 破砕装置
CN106869777A (zh) * 2017-01-24 2017-06-20 王远 一种便于园林工程安装路标指示牌用的土壤打孔设备

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