JPS6354114B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、基礎施工用竪孔あるいはその他の
用途の竪孔を掘削する場合に用いる竪孔の掘削装
置および掘削方法に関するものである。

従来、竪孔掘削装置としては、第１図に示すよ
うに、地上に設置された昇降用ウインチ８から繰
出されたワイヤロープ９を、竪孔１の上部に架設
された支持フレーム１０に取付けられている滑車
１１に巻掛け、前記ワイヤロープ９の垂下端部に
吊りロープ１２を介して連結された保持フレーム
１３の周囲に、グリツパ突張り用シリンダ１４を
固定し、かつそのシリンダ１４のピストン杆に、
孔壁に押付けられるグリツパ１５を固定し、さら
に保持フレーム１３の中央部に、旋回用駆動装置
１６により旋回される旋回部材１７を取付け、そ
の旋回部材１７には、竪孔中心線上においてカツ
ターブーム５の上端部を横軸により枢着し、前記
旋回部材１７とカツターブーム５とを揺動用シリ
ンダ１８により連結した構造のものが知られてい
る。

そしてこの竪孔掘削装置を使用して竪孔を掘削
する場合は、グリツパ突張り用シリンダ１４を短
縮させて昇降用ウインチ８により竪孔掘削装置を
吊下支持し、かつ回転カツタ７を回転させた状態
で、前記ウインチ８のワイヤロープ９を弛めるこ
とにより、竪孔掘削装置の自重を推力として利用
して回転カツタ７を孔底地盤に切込ませ、次にグ
リツパ突張り用シリンダ１４を伸長してグリツパ
１５を孔壁に押付けて、保持フレーム１３を孔壁
に対し固定し、前記旋回部材１７の旋回およびカ
ツターブーム５の揺動により孔底地盤を掘削して
いる。

また第２図に示すように、ブーム伸縮用シリン
ダ１９を備えている伸縮式カツタブーム２０を使
用し、その他は第１図の場合と同様に構成し、グ
リツパ１５を孔壁に押付けて保持フレーム１３を
孔壁に対し固定した状態で、前記伸縮式カツタブ
ーム２０を伸長させて、回転カツタ７を孔底地盤
に切込ませるように構成したものも知られてい
る。

さらに第３図に示すように、下部保持フレーム
１３Ａの中央下部に、旋回用駆動装置１６により
回転される旋回部材１７を取付け、その下部保持
フレーム１３Ａの中央上部には柱状部材２１の下
端部を固定し、その柱状部材２１に昇降自在に嵌
設された上部保持フレーム１３Ｂと柱状部材２１
の上端に固定された取付部材とを切込用シリンダ
２２により連結し、各保持フレーム１３Ａ，１３
Ｂにグリツパ突張り用シリンダ１４Ａ，１４Ｂを
固定し、前記旋回部材１７には、竪孔中心線上に
おいてカツターブーム５の上端部を横軸により枢
着し、その旋回部材１７とカツターブーム５とを
揺動用シリンダ１８により連結したものも知られ
ている。

そしてこの竪孔掘削装置により竪孔を掘削する
場合は、上部グリツパ１５Ｂを孔壁に押付けて、
上部保持フレーム１３Ｂを孔壁に対し固定し、か
つ下部グリツパ１５Ａを弛めた状態で、切込用シ
リンダ２２を短縮させて切込みを行なわせ、次に
カツターブーム５の揺動および旋回部材１７の旋
回により孔底地盤を全面にわたつて掘削したの
ち、下部グリツパ１５Ａを孔壁に押付けて下部保
持フレーム１３Ａを孔壁に対し固定すると共に、
上部グリツパ１５Ｂを弛緩した状態で、切込用シ
リンダ２２を伸長させて上部保持フレーム１３Ｂ
を下降移動させ、以下同様の動作を順次繰返して
行なわせている。

しかるに、第１図および第２図に示す竪孔掘削
装置の場合は、地上に昇降用ウインチ８を強固に
固定すると共に、竪孔の上部に支持フレーム１０
を架設する必要があるので、それらの設置作業が
煩雑であり、かつ竪孔掘削装置および支持フレー
ム１０に、竪孔の中心を通る大きな開口部がない
ので、掘削されたズリの搬出を行ないにくく、し
かも地上の昇降用ウインチを運転して竪孔内の竪
孔掘削装置を所定ストロークずつ下降して行かね
ばならないので、ウインチの運転操作も煩雑であ
る。さらに第１図に示す竪孔掘削装置の場合は、
回転カツタ７を竪孔中心から偏位した位置に配置
し、かつグリツパ１５を弛めた状態で、切込みを
行なうと、保持フレーム１３が傾くことがある。

さらに第３図に示す竪孔掘削装置の場合は、構
造が複雑であり、かつ竪孔掘削装置に竪孔の中心
を通る大きな開口部がないので、掘削されたズリ
の搬出を行ないにくいという問題がある。

この発明は前述の問題を有利に解決した竪孔の
掘削装置および掘削方法を提供することを目的と
するものである。

次にこの発明を図示の例によつて詳細に説明す
る。

第４図ないし第９図はこの発明の実施例に係る
竪孔掘削装置を示すものであつて、竪孔１内に配
置された環状の保持フレーム２の周囲に対向する
３つのグリツパ１５が、保持フレーム周囲方向に
等角度間隔で配置され、各グリツパ１５にはリン
ク２３およびグリツパ突張り用シリンダ２４の一
端部が横軸により枢着され、さらに前記リンク２
３およびシリンダ２４の他端部は、前記保持フレ
ーム２の上部および下部に対し横軸により枢着さ
れ、前記グリツパ１５とリンク２３とグリツパ突
張り用シリンダ２４とにより突張り固定装置３が
構成されている。

前記保持フレーム２の下部に環状の旋回フレー
ム４が旋回ベアリング２５を介して旋回自在に取
付けられ、かつ旋回フレーム４の上部には大径環
状従動歯車２６が一体に設けられ、さらに保持フ
レーム２に固定された旋回用駆動装置１６により
回転される駆動歯車２７は前記大径環状従動歯車
２６に噛み合わされ、前記旋回用駆動装置１６を
運転することにより旋回フレーム４が旋回され
る。

カツタ回転用駆動装置（図示を省略した）を内
蔵しかつその駆動装置により回転されるドラム型
の回転カツタ７を下端部に取付けたカツターブー
ム５の上端部は、前記旋回フレーム４の下部に対
し横軸２８により枢着され、さらに旋回フレーム
４の外周側部分とカツターブーム５の中間部とは
揺動用シリンダ１８を介して連結され、カツター
ブーム５は竪孔半径方向に揺動される。

旋回フレーム４の下部に上下方向に延長する３
本のシフタ用シリンダ６が旋回フレーム周囲方向
に間隔をおいて配置され、各シワタ用シリンダ６
の上部は旋回フレーム４に固定され、かつシフタ
用シリンダ６の下端部には、下面に滑り止め用突
起を備えている座盤２９が取付けられ、さらに竪
型の筒体３０は、環状の保持フレーム２および旋
回フレーム４内にわたつて挿通されて保持フレー
ム２に固定されている。

保持フレーム２の上部には、支柱３１の下端部
および運転者用足場３２が固定され、その支柱３
１の中間部に操作盤３３が固定され、また支柱３
１の上端部には安全用天板３４が固定されてい
る。

なお前記各シリンダ６，１８，２４としては例
えば液圧シリンダを使用する。また第４図におい
て、３５は孔壁崩落防止用セグメントリングであ
る。

前記実施例の竪孔掘削装置を使用して竪孔を掘
削する場合は、シフタ用シリンダ６を伸長して座
盤２９を孔底地盤に着座させることにより、竪孔
掘削装置全体を孔底地盤により支持し、かつ回転
カツタ７を竪孔１の孔底の中心部に配置すると共
に、突張り固定装置３を弛緩させ、次に回転カツ
タ７を回転させてシフタ用シリンダ６を切込量Ｄ
に相当する長さだけ短縮させることにより、回転
カツタ７を孔底地盤に切込ませる。

次にグリツパ突張り用シリンダ２４を伸長して
グリツパ１５を孔壁に押付けることにより、保持
フレーム２を孔壁に対し固定したのち、シフタ用
シリンダ６を短縮させ、次いでカツターブーム５
を孔壁側に所定角度だけ揺動させる動作と旋回フ
レーム４を360゜旋回させる動作とを交互に行なわ
せることにより、孔底の中心から孔壁までの全断
面を掘削する。

第８図および第９図は孔底地盤の掘削順序を示
すものであつて、Ａの位置が掘削開始位置であ
り、この位置からカツターブーム５を孔壁側に揺
動して回転カツタ７をＢの位置まで竪孔半径方向
に移動させることにより、竪孔半径方向切込みを
行なわせ、次いで旋回フレーム４を１回転させて
回転カツタ７を円形線B′に沿つて旋回させるこ
とにより、旋回切込みを行なわせ、続いてＣ，
C′，Ｄ，D′，Ｅ，E′の順序で孔壁に向かう竪孔半
径方向切込みおよび１回転の旋回切込みを交互に
行なわせて、孔底地盤を全面にわたつて連続して
掘削する。また掘削されたズリをバケツトまたは
リフト等により筒体３０内を通つて搬出する。

ズリを搬出したのち、回転カツタ７を竪孔中心
位置に戻し、次いでシフタ用シリンダ６を伸長し
て座盤２９を孔底地盤に着座させたのち、グリツ
パ突張り用シリンダ２４を短縮させて突張り固定
装置３を弛緩し、以下同様の動作を順次反復して
行なわせて竪孔を掘削していく。

前述の各動作は、操作盤３３を操作することに
より行なわせることができるが、地上において遠
隔操作により行なわせるようにしてもよい。

この発明を実施する場合、突張り固定装置３と
しては図示以外の任意構造のものを採用してもよ
い。また前記筒体３０を省略してもよい。

この発明によれば、竪孔１内に配置された環状
の保持フレーム２の周囲に、孔壁に押付けられる
突張り固定装置３が取付けられ、前記保持フレー
ム２に取付けられた環状の旋回フレーム４には、
カツターブーム５の上端部が竪孔半径方向に揺動
自在に取付けられると共に、シフタ用シリンダ６
の上部が固定されているので、シフタ用シリンダ
６を伸長して孔底地盤により竪孔掘削装置を支持
すると共に、突張り固定装置３を弛緩し、かつ回
転カツタ７を回転させた状態で、シフタ用シリン
ダ６を短縮していくことにより、竪孔掘削装置の
自重を利用して回転カツタ７による下向きの切込
みを徐々に行なうことができ、さらに下向きの切
込みを行なつたのちは、突張り固定装置３を孔壁
に押付けて保持フレーム２を孔壁に対し固定し、
次いでシフタ用シリンダ６を短縮した状態で、カ
ツターブーム５の竪孔半径方向揺動と旋回フレー
ム４の旋回とを適宜組合わせて行なわせることに
より、孔底地盤を全面にわたつて容易に掘削する
ことができ、しかもカツターブーム５の上端部
は、竪孔中心に配置されないで竪孔中心から孔壁
側に離れた位置において旋回フレーム４に取付け
られ、かつ保持フレーム２および旋回フレーム４
は環状であつて、中央部に大きな開口部を備えて
いるので、掘削されたズリを保持フレーム２およ
び旋回フレーム４内を通つて容易に搬出すること
ができる。また地上に昇降用ウインチを強固に固
定したり竪孔１の上部に支持フレームを架設する
等の煩雑な作業を行なう必要がなく、かつ第３図
に示す従来の竪孔掘削装置に比べて、構成が簡単
であると共に低コストで製作することができる。
さらにまた、回転カツタ７を竪孔１の中心部で孔
底地盤に下向きに切込ませたのち、カツターブー
ム５の孔壁方向揺動による竪孔半径方向切込みと
旋回フレーム４の１回転による旋回切込みとを交
互に行なわせることにより、回転カツタ７に連続
した切込動作を行なわせて、孔底地盤を全面にわ
たつて連続して高能率で掘削することができる効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来の竪孔掘削装置を示
す側面図である。第４図ないし第８図はこの発明
の一実施例を示すものであつて、第４図は竪孔掘
削装置により竪孔を掘削している状態を示す縦断
側面図、第５図は第４図の−線断面図、第６
図は第４図の−線断面図、第７図は第４図の
一部を拡大して示す縦断側面図、第８図は切込順
序を示す側面図、第９図は切込順序を示す平面図
である。 図において、１は竪孔、２は保持フレーム、３
は固定装置、４は旋回フレーム、５はカツターブ
ーム、６はシフタ用シリンダ、７は回転カツタ、
１５はグリツパ、１６は旋回用駆動装置、１８は
揺動用シリンダ、２３はリンク、２４はグリツパ
突張り用シリンダ、２９は座盤、３２は運転者用
足場、３３は操作盤である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 竪孔１内に配置された環状の保持フレーム２
   の周囲に、竪孔１の孔壁に押付けられる突張り固
   定装置３が取付けられ、前記保持フレーム２に取
   付けられた環状の旋回フレーム４には、カツター
   ブーム５の上端部が竪孔半径方向に揺動自在に取
   付けられると共に、複数のシフタ用シリンダ６の
   上部が固定されていることを特徴とする竪孔の掘
   削装置。 ２ 環状の保持フレーム２に取付けられた環状の
   旋回フレーム４に固定されている複数のシフタ用
   シリンダ６を伸長して孔底地盤により竪孔掘削装
   置を支持し、前記旋回フレーム４に対し上端部が
   揺動自在に取付けられているカツターブーム５の
   下部の回転カツタ７を孔底地盤上の竪孔中心に配
   置し、次にシフタ用シリンダ６を短縮して回転カ
   ツタ７を孔底地盤に下向きに切込ませたのち、前
   記保持フレーム２の周囲に取付けられている突張
   り固定装置３を孔壁に押付けて、前記保持フレー
   ム２を孔壁に対し固定し、次にカツターブーム５
   の孔壁に向かう揺動による竪孔半径方向切込みと
   旋回フレーム４の１回転による旋回切込みとを交
   互に行なわせることを特徴とする竪孔の掘削方
   法。