JPH11236792A - 立坑掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立坑掘削機に自力で行動を走行する機能を持
たせることで現場での作業性の向上と及び運搬の効率化
を図る。 【解決手段】 ケーシングを使用して立坑掘削を行う圧
入装置Ｂと、ホイール式の下部走行体１と、この下部走
行体１に搭載されたブーム１ｅ付きの上部旋回体１ｃ
と、ブーム１ｅに装着されるグラブバケット５２とを備
え、更に、圧入装置Ｂには自身の搭載走行用の搭載走行
機構を着脱自在に備え、この圧入装置Ｂをそれ自身また
は搭載走行機構を介して下部走行体１に係留・離脱可能
とし、搭載走行機構に搭載した圧入装置Ｂを下部走行体
１の走行によって牽引可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば下水道工
事や電線埋設工事等の立坑及びマンホール等の地下構造
物を掘削する円形のケーシングを地盤中に圧入掘削して
いく立坑掘削機に係り、特に圧入装置やクラブバケット
を駆動する駆動機械で圧入装置を牽引移送できるように
した立坑掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水道工事やマンホールの立坑の掘削作
業は、掘削の前に円筒形のケーシングを立坑掘削機に備
えた圧入装置によって地中に圧入し、立坑掘削機のクラ
ブバケット等によってケーシング内の土砂を掘削・排土
するというのが一般的な工法として従来から採用されて
いる。

【０００３】図７はこの従来工法における立坑掘削機の
揺動式の圧入装置によるケーシングの圧入及びグラブバ
ケットによる掘削の状況を示す概略図である。

【０００４】立坑掘削機を構成する駆動機械５１はベー
スマシンとも呼ばれるもので、下部走行体５１ａにホイ
ール５１ｂを備えるとともにアウトリガ５１ｃを設け、
ホイール５１ｂによって自走可能としたものである。ま
た、下部走行体５１ａの上には運転席５１ｅとブーム５
１ｇを搭載した上部旋回体５１ｄを備え、このブーム５
１ｇの先端には掘削用のグラブバケット５２を吊り下げ
ている。

【０００５】一方、揺動式の圧入装置５３はチュービン
グマシンとも呼ばれるもので、地中に圧入する円形のケ
ーシング５４の周りを包囲する平面形状を持つとともに
下端にアウトリガ５３ｂを備えたフレーム５３ａを主体
として構成されている。このフレーム５３ａの中にケー
シング５４の周面を拘束する締付けバンド５３ｃを配置
し、この締付けバンド５３ｃを揺動シリンダ５３ｄ及び
圧入・引抜きシリンダ５３ｅによってフレーム５３ａに
連接し、更にこのフレーム５３ａには反力錘５３ｆを搭
載している。

【０００６】揺動式の圧入装置５３は、そのフレーム５
３ａを駆動機械５１の下部走行体５１ａと連結ピン５５
によって連結される。この連結ピン５５はフレーム５３
ａ及び下部走行体５１ａにそれぞれ形成したフランジ部
分に着脱可能としたものである。

【０００７】このような駆動機械５１及び揺動式の圧入
装置５３では、ケーシング５４を締付けバンド５３ｃで
拘束し、圧入・引抜きシリンダ５３ｅによる圧下及び揺
動シリンダ５３ｄによる反復回転運動の付加によって、
ケーシング５４を地中に圧入することができる。そし
て、圧入されたケーシング５４の中にグラブバケット５
２を投入し、掘削及び引き上げを繰り返すことで、ケー
シング５４内の土を排土して立坑を築造する。

【０００８】以上、揺動式の圧入装置付きの立坑掘削機
について説明したが、いわゆる旋回式の圧入装置付きの
立坑掘削機についても全く同様である。なお、旋回式の
圧入装置は、揺動式の圧入装置における揺動シリンダを
旋回用油圧モータと大径の歯車装置との組合わせに代え
たものである。

【０００９】立坑掘削機による現場施工において、たと
えば同一作業場内で立坑掘削位置を変更するような場合
に装置を少し移動させるときには、駆動機械５１のブー
ム５１ｇを利用した作業を行う。すなわち、揺動圧入装
置５３の先端側（図７において右端側）をブーム５１ｇ
によって吊り上げて保持し、下部走行体５１ａのホイー
ル５１ｂを駆動して移動させる。しかし、このような位
置変更等のように移動量が小さい場合には、ブーム５１
ｇによる揺動圧入装置５３の吊り下げだけで対応できる
が、長距離の移動は不可能である。

【００１０】このため、たとえば駆動機械５１と揺動圧
入装置５３とを現場に運搬したりするような長距離の移
動の場合には、トレーラ等の車両を用いた輸送に頼って
いるのが現状である。この輸送の方式としては、駆動機
械５１と揺動式の圧入装置５３とを連結したままの状態
でトレーラに搭載したり、揺動式の圧入装置５３だけを
トレーラで運搬して駆動機械５１は自走させたり、また
は特に急ぐ場合には、駆動機械５１も単独でトレーラに
搭載して輸送するというものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の駆
動機械５１と圧入装置５３との組み合わせによる立坑掘
削機では、現場内での距離が短い場合の圧入装置５３の
移動はブーム５１ｇを活用できる。しかしながら、現場
への搬入・搬出時の一般公道を利用した輸送にはトレー
ラ等の運搬車両がどうしても必要である。このため、ト
レーラによる運送費用がコストに大きく影響することは
避けられず、また狭い現場に搬入する場合にトレーラも
現場に進入する作業となるので、作業性や安全性の面で
の障害も大きい。

【００１２】本発明において解決すべき課題は、走行機
能を持つ駆動機械を利用して圧入装置を牽引して自力輸
送できる立坑掘削機を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケーシングを
使用して立坑掘削を行う圧入装置と、ホイール式の下部
走行体と、この下部走行体に搭載されたブーム付きの上
部旋回体と、前記ブームに装着されるグラブバケットと
からなる立坑掘削機であって、前記圧入装置には自身の
搭載走行用の搭載走行機構を着脱自在に備え、前記圧入
装置は、前記圧入装置自身または前記搭載走行機構を介
して前記下部走行体に係留・離脱可能としてなることを
特徴とする。

【００１４】このような構成において、前記搭載走行機
構は、前記下部走行体にカップリングを介して着脱自在
に連接したセミトレーラとしたり、前記圧入装置のフレ
ームに固定されたアタッチメントと、このアタッチメン
トに備えたホイールとから構成されたセミトレーラとす
ることができる。

【００１５】また、前記下部走行体と搭載走行機構また
は圧入装置とを、連結用のキングピンとジンバル機構に
よって連結するカップリング機構を備えたり、ボールジ
ョイントによって連結するカップリング機構を備えたも
のとしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の立坑掘削機であっ
て駆動機械によって圧入装置を牽引状態にセットしたと
きの概略側面図である。図において、立坑掘削機は駆動
機械Ａとこれによって牽引される圧入装置Ｂとの組み合
わせとしたものである。

【００１７】駆動機械Ａは、クレーン車として認可され
る仕様のもので、下部走行体１に駆動輪１ａ及びアウト
リガ１ｂを備えるとともに上部には上部旋回体１ｃを設
け、この上部旋回体１ｃに運転席１ｄと伸縮・起伏動作
をするブーム１ｅを配置したものである。そして、下部
走行体１の後端部には、圧入装置Ｂを搭載するための２
輪のセミトレーラＣを連結するためのカップリング２を
設けている。

【００１８】圧入装置Ｂは従来例で示したものと同様
に、立坑用のケーシングの周りを包囲する平面形状を持
つフレーム３に、ケーシングの外周面を拘束する締付け
バンド３ａを揺動シリンダ３ｂ及び圧入・引抜きシリン
ダ３ｃによってフレーム３に連接したものであり、フレ
ーム３の下端には４個のアウトリガ３ｄを設けている。
そして、フレーム３には電気系統及び油圧系統のための
コントローラ内蔵の機械室３ｅを設け、この機械室３ｅ
に駆動機械Ａの下部走行体１側に備えた電源及び油圧供
給源を接続し、揺動シリンダ３ｂと圧入・引抜きシリン
ダ３ｃ及びアウトリガ３ｄの動作を制御可能とする。

【００１９】セミトレーラＣは、圧入装置Ｂのフレーム
３を搭載可能なシャーシ４とこれに取り付けたホイール
４ａを備えたものであり、フレーム３をシャーシ４の上
に載せたときに位置ずれや脱落をしないようにピンやボ
ルト（図示せず）によってフレーム３とシャーシ４を固
定するものとする。そして、シャーシ４の先端を下部走
行体１のカップリング２によって連結して、圧入装置Ｂ
を駆動機械Ａによって牽引することができる。

【００２０】図２はジンバル型のカップリング２部分の
要部を示す概略縦断面図である。カップリング２は、下
部走行体１に結合したベース２ａと、このベース２ａの
中央部にピン２ｂを介して連接した支軸２ｃと、この支
軸２ｃに下端を回転自在に連接した二股状のブラケット
２ｄと、このブラケット２ｄの中央部にその軸線周りに
回転自在としたカップリングのキングピン２ｅとからな
る所謂ジンバルを備えたものである。そして、セミトレ
ーラＣのシャーシ４の先端側には、キングピン２ｅを差
し込み可能なキングピン軸受４ｂを設けておき、図示の
ようにキングピン２ｅをこのキングピン軸受４ｂの中に
はめ込む構造となっている。

【００２１】このような構成のカップリング２では、支
軸２ｃとブラケット２ｄとの間の回転及びブラケット２
ｄとキングピン２ｅとの間の回転によって、このキング
ピン２ｅに連結したセミトレーラＣのシャーシ４はジン
バル式カップリングとして、セミトレーラＣと下部走行
体１とが連結される。したがって、走行時の下部走行体
１の姿勢の変化に対しても、セミトレーラＣを倣わせて
追従させることができ、駆動機械ＡとセミトレーラＣと
の間の連結部分に過大な負荷が加わることはない。

【００２２】図３はボールジョイント方式のカップリン
グ２部分の連結構造を示す要部の概略縦断面図である。
図示のように、駆動機械Ａの下部走行体１には球面座７
ｂを形成した受けブロック７ａを固定し、この球面座７
ｂに支軸７ｃを連接したボール接手７ｄを没入させてい
る。そして、支軸７ｃをセミトレーラＣのシャーシ４に
固定すれば、ボールジョイント式のカップリング構造と
することができ、下部走行体１とセミトレーラＣの相対
的な動きに対して追従させることができる。

【００２３】なお、このようなカップリング２として
は、図２のジンバル式のものでも図３のボールジョイン
ト式のいずれでもよいことは無論である。また、図１に
示すように、セミトレーラＣの上に圧入装置Ｂを搭載し
たときには、ほぼ全体の重量がホイール４ａに加わるよ
うにしておけば、下部走行体１側の駆動輪１ａに対する
耐荷バランスが乱されることがない。

【００２４】圧入装置Ｂを設置するときは、クレーン機
能を使用して圧入装置ＢをセミトレーラＣから吊り降ろ
した後、セミトレーラＣを引き出し、再び圧入装置Ｂを
所定の場所にクレーン機能を利用して移し、アウトリガ
３ｄも併用して下部走行体１と圧入装置Ｂを連結するた
めの連結ピン孔１ｆ，３ｆ（図１参照）にピンを挿入す
れば完了する。

【００２５】ここで、セミトレーラＣは、公道の走行が
認可されるように、ブレーキ装置や車体番号及び車両番
号を付帯し、後尾に尾灯等を備えたものとする。これに
より、従来では、圧入装置Ｃをトレーラに載せて運搬す
る必要があったのに対し、駆動機械Ａとともに現場に自
走して搬入することができる。したがって、トレーラに
よる運搬費用を省くことができ、経費節減が図られる。
なお、ブーム１ｅを利用したクレーン機能によって、圧
入装置Ｂやその他の機械及び資材をハンドリングできる
ことは勿論である。

【００２６】図４は別の構成例を示す概略図である。こ
の例は、圧入装置Ｂにアタッチメント５を介して直接ホ
イール５ａをボルト等によって着脱自在としたものであ
る。そして、図２の構造と同様に圧入装置Ｂのフレーム
３に直接取り付けたキングピン２ｅをカップリング２の
キングピン軸受４ｂに連結する。なお、ホイール５ａ付
きのアタッチメント５を取り付ける圧入装置Ｂのフレー
ム３や部品はガタつき止めや移動止めを行い、走行に支
障のないように固定したものとする。

【００２７】この構成においては、駆動機械Ａによって
圧入装置Ｂを牽引してこれを現場で設置するときには、
カップリング２を連結したままま駆動機械Ａのクレーン
装置すなわちブーム１ｅに圧入装置Ｂの端部（図４にお
いて右側の端部）を少し吊り上げ、アタッチメント５と
共にホイール５ａを圧入装置Ｂから外す作業を行う。そ
して、圧入装置Ｂをクレーン装置によって吊り下げてア
ウトリガ３ｄを作動させ、圧入装置Ｂを自立させた後に
カップリング２を外し、更に下部走行体１と圧入装置Ｂ
を連結するための連結ピン孔１ｆ，３ｆにピンを挿入す
れば設置が完了する。作業場内で少し移動させるとき
は、ブーム１ｅで圧入装備Ｂの端部を少しつり上げて駆
動機械Ａを移動させて行えばよい。

【００２８】図５は更に別の構成例を示す概略図であ
り、圧入装置Ｂのフレーム３の下端側にアタッチメント
６付きのホイール６ａをボルト等によって取り外し自在
とし、図４の例と同様に取り扱う。また、本例では、カ
ップリング７は図３に示したボールジョイント式とした
ものである。

【００２９】先の２つの例では、カップリングから圧入
装置Ｂを外してケーシングの圧入作業をするようにして
いるが、図５の例では駆動機械Ａと圧入装置Ｂとを連結
した状態のままでケーシングの圧入作業ができるような
カップリングの構造を持たせる。

【００３０】すなわち、圧入装置Ｂのフレーム３の先端
側の上部には前方に突き出したノーズ３ｇを設け、掘削
装置Ｂに設けるカップリング７はこのノーズ３ｇの下側
に潜る配置として連結できるようにする。

【００３１】図６は図５に示した駆動機械Ａ及び圧入装
置Ｂを現場に設置したときの概略図である。図５に示し
たようにカップリング７によって圧入装置Ｂを連結して
おけば、駆動機械Ａの走行によって圧入装置Ｂを牽引運
搬して現場に搬入できる。そして、駆動機械Ａと圧入装
置Ｂをケーシングの圧入のために現場にセットするとき
には、ブーム１ｅを利用したクレーン機能によって、圧
入装置Ｂを図６のように設置することができる。

【００３２】すなわち、圧入装置Ｂの先端をカップリン
グ７を支点として吊り上げ、地面から浮き上がったホイ
ール６ａをアタッチメント６と共に取り外してアウトリ
ガ３ｄを張り出すと、図示のように圧入装置Ｂが地面上
に設置される。なお、図６において示す符号５４及び５
３ｆは図７の従来例で示したケーシング及び反力錘であ
る。

【００３３】このようにして立坑掘削作業中の駆動機械
Ａと圧入装置Ｂの相対的な捩じれの姿勢はカップリング
７によって打ち消すことが可能である。

【００３４】以上のように、駆動機械Ａ自身が備えるク
レーン機能で、圧入装置Ｂからのホイール６ａの取り外
しまでの作業を、他のクレーン車による助力を受けない
ままで行うことができる。また、作業後においても逆の
操作を行うことで、図５のように圧入装置Ｂを駆動機械
Ａによって牽引できる状態に戻すことができ、そのまま
現場から搬出することができる。

【００３５】更に、形式はカップリング７によって駆動
機械Ａと圧入装置Ｂとは連結されたままなので、このジ
ョイント部分の電気系統や油圧配管等を接続したり外し
たりする必要がなくなり、作業負担が軽減されるととも
に故障の原因も低減される。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明では、圧入装置に着脱自
在とした搭載走行機構を介してまたはこの搭載走行機構
に搭載した圧入装置自身を下部走行体に連結できるの
で、下部走行体の自走によって圧入装置を牽引でき、従
来のように運搬用のトレーラ等の車両が不要となり、経
費が大幅に節減される。また、現場に対する搬入・搬出
の際の混乱がなく安全作業が確保される。

【００３７】請求項２及び３の発明では、カップリング
を介してセミトレーラ式またはホイール付きのアタッチ
メントによって圧入装置を下部走行体に連結できるの
で、既存の圧入装置を大幅に設計変更することなく、牽
引対策が可能となる。

【００３８】請求項４及び５の発明では、カップリング
として自由度の高いジンバル機構やボールジョイントを
利用するので、重量の大きな圧入装置を牽引するときの
連結部の曲がりや揺動に対しても過大な負荷が加わるこ
とがなく、速やかな牽引搬送が可能となる。また、カッ
プリングをそのまま駆動機械と圧入装置の作業用の連結
機として使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の駆動機械によって圧入装置を牽引状
態にセットしたときの概略側面図である。

【図２】 ジンバル型のカップリング部分の要部を示す
概略縦断面図である。

【図３】 ボールジョイント方式のカップリング部分の
連結構造を示す要部の概略縦断面図である。

【図４】 駆動機械によって圧入装置を牽引状態にセッ
トしたときの概略側面図である。

【図５】 更に別の駆動機械によって圧入装置を牽引状
態にセットしたときの概略側面図である。

【図６】 図５に示した駆動機械及び圧入装置を現場に
設置したときの概略図である。

【図７】 従来例を示す概略図である。

【符号の説明】

Ａ 掘削装置 Ｂ 圧入装置 Ｃ セミトレーラ １ 下部走行体 １ａ 駆動輪 １ｂ アウトリガ １ｅ ブーム １ｆ 連結ピン孔 ２ カップリング ３ フレーム ３ａ 締付けバンド ３ｂ 揺動シリンダ ３ｃ 圧入・引抜きシリンダ ３ｄ アウトリガ ３ｅ 機械室 ３ｆ 連結ピン孔 ３ｇ ノーズ ４ シャーシ ４ａ ホイール ５，６ アタッチメント ５ａ，６ａ ホイール ７ カップリング ７ａ 受けブロック ７ｂ 球面座 ７ｃ 支軸 ７ｄ ボール接手 ５４ ケーシング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングを使用して立坑掘削を行う圧
   入装置と、ホイール式の下部走行体と、この下部走行体
   に搭載されたブーム付きの上部旋回体と、前記ブームに
   装着されるグラブバケットとからなる立坑掘削機であっ
   て、前記圧入装置には自身の搭載走行用の搭載走行機構
   を着脱自在に備え、前記圧入装置は、前記圧入装置自身
   または前記搭載走行機構を介して前記下部走行体に係留
   ・離脱可能としてなる立坑掘削機。
2. 【請求項２】 前記搭載走行機構は、前記下部走行体に
   カップリングを介して着脱自在に連接したセミトレーラ
   としてなる請求項１記載の立坑掘削機。
3. 【請求項３】 前記搭載走行機構は、前記圧入装置のフ
   レームに固定されたアタッチメントと、このアタッチメ
   ントに備えたホイールとから構成されたセミトレーラと
   してなる請求項１記載の立坑掘削機。
4. 【請求項４】 前記下部走行体と搭載走行機構または圧
   入装置とを、連結用のキングピンとジンバル機構によっ
   て連結するカップリングを備えてなる請求項１から３の
   いずれかに記載の立坑掘削機。
5. 【請求項５】 前記下部走行体と搭載走行機構または圧
   入装置とを、ボールジョイントによって連結するカップ
   リングを備えてなる請求項１から３のいずれかに記載の
   立坑掘削機。