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JP3590367B2 - Underwater drilling rig - Google Patents
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JP3590367B2 - Underwater drilling rig - Google Patents

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JP3590367B2 JP2001229976A JP2001229976A JP3590367B2 JP 3590367 B2 JP3590367 B2 JP 3590367B2 JP 2001229976 A JP2001229976 A JP 2001229976A JP 2001229976 A JP2001229976 A JP 2001229976A JP 3590367 B2 JP3590367 B2 JP 3590367B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削をする水中掘削装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
オープンケーソン工法においては、ケーソンの底部の地盤をクラムシェルバケットにより水中掘削し排土しながら、ケーソンを徐々に沈下させる。ケーソンの刃口に係る地盤は、ケーソンの内側面より外側に位置する地盤であり、クラムシェルバケットでの掘削が困難である。特に、地盤が硬質である場合には、ケーソンの刃口抵抗が増大することから、ケーソンを沈下させること自体が困難となる。このような場合には、従来から、専らケーソンの刃口に係る地盤の掘削をするために以下のような水中掘削装置が用いられている。
【0003】
すなわち、従来のこの種の水中掘削装置としては、例えばクレーンにより吊り下げられる吊下部材たるシートパイルと、このシートパイルに対して固定され、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削をする射水掘削手段たるウォータージェットとから構成されるものがある。
【0004】
かかる水中掘削装置によれば、シートパイルの下端部に固定されるウォータージェットのノズルの方向をケーソンの刃口に係る地盤へと設定することとすれば、ノズルからの射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削をすることが一応可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる水中掘削装置では、射水反力によりウォータージェットの固定されるシートパイルが水中で移動又は回転してしまう。すなわち、ノズルからの射水方向が水中掘削時において確定しないので、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削を的確に行うことは実際上相当に困難となっている。
【0006】
加えて、このような射水による水中掘削は、不可避的に濁水中での作業となり、直接目視により地盤を確認しながら作業を進めることができない。
【0007】
それゆえ、繰り返しの作業を余儀なくされており、効率的な水中掘削を行うことが殆ど不可能な状況となっている。
【0008】
そこで、本発明の課題は、濁水中においても効率的な水中掘削が実現するように、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削を的確に行うことができるような水中掘削装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
すなわち、第一発明に係る水中掘削装置は、クレーンにより吊り下げられる吊下部材と、前記吊下部材の下部に対してピンで連結され、鉛直方向に揺動自在に支持され、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削をする射水掘削手段と、前記吊下部材の上部をケーソンの壁体の内側面に添わせることにより、射水反力による該吊下部材の移動及び回転を防止する移動回転防止手段とを含むことを特徴としている。
【0010】
一方、第二発明に係る水中掘削装置は、クレーンにより吊り下げられる吊下部材と、前記吊下部材の下部に対してピンで連結され、水平方向に揺動自在に支持される揺動部材と、前記揺動部材に対してピンで連結され、鉛直方向に揺動自在に支持され、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削をする射水掘削手段と、前記吊下部材の上部をケーソンの壁体の内側面に添わせることにより、射水反力による該吊下部材の移動及び回転を防止する移動回転防止手段とを含むことを特徴としている。
【0011】
これらの発明によれば、移動回転防止手段により射水反力による吊下部材の移動及び回転を防止しながらケーソンの刃口に係る地盤の掘削をすることとしたので、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削を的確に行うことが可能となる。したがって、濁水中においても効率的な水中掘削が実現できることとなる。
【0012】
このような技術的手段において、射水反力による吊下部材の移動及び回転をより確実に防止しようとする観点からすれば、前記移動回転防止手段は、前記吊下部材の上部に設けられ、該吊下部材に対して外方向への推進力を付与する推進力付与手段を含むことが好ましく、及び/又は、前記吊下部材の上部の外側に突出して設けられる突出部と、ケーソンの壁体の内側に突出して固着され、前記突出部と嵌り合って該吊下部材の移動及び回転を係止する突出部受部材とからなる移動回転係止手段を含むことが好ましい。
【0013】
また、射水反力が比較的大きい場合において該射水反力による吊下部材の移動及び回転をより確実に防止しようとする観点からすれば、前記移動回転防止手段は、前記吊下部材の下部の内側に突出して設けられる腕部材と、前記腕部材の先端部に設けられるウエイトとからなり、該吊下部材の下部に対して外方向への力のモーメントを付与するモーメント付与手段を含むことが好ましい。
【0014】
さらに、ノズルと地盤との距離の調節を可能として、さらに効率的な水中掘削を実現しようとする観点からすれば、前記射水掘削手段は、棒状であって伸縮動作が自在であることが好ましい。
【0015】
さらにまた、地盤の形状の測定を可能として、さらに効率的な水中掘削を実現しようとする観点からすれば、前記射水掘削手段は、射水を妨げないようにノズルの先端部から外側に放射状に突出して設けられる放射状部材と、前記放射状部材が地盤に接触したことを検知する地盤接触検知手段とからなる地盤形状測定手段を含むことが好ましい。
【0016】
また、ケーソンの刃口に付着した土塊の掻き落としを可能として、さらに効率的な水中掘削を実現しようとする観点からすれば、前記射水掘削手段は、射水を妨げないようにノズルの先端部から外側に突出して設けられ、ケーソンの刃口に付着した土塊を掻き落とす土塊掻落手段を含むことが好ましい。
【0017】
さらに、水中掘削完了後コンクリートの打設前に行うべき地盤の支持力の測定をも可能として、円滑な作業の流れを実現しようとする観点からすれば、前記射水掘削手段は、ノズルの先端部から外側に突出して設けられるコーンと、前記コーンの地盤中に貫入した場合の貫入抵抗を検知する貫入抵抗検知手段とからなる地盤支持力測定手段を含むことが好ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0019】
◎実施の形態1
図1は本発明の実施の形態1に係る水中掘削装置の全体構成を示す斜視図、図2は該水中掘削装置の全体構成を示す側面図、図3は該水中掘削装置の部分構成を示す斜視図、図4は該水中掘削装置の部分構成を示す斜視図、図5は該水中掘削装置における放射状部材の構成を示す図(図5(a)は断面図、図5(b)は図5(a)におけるA方向矢視図)、図6は該水中掘削装置における土塊掻落手段の構成を示す断面図、図7は該水中掘削装置におけるコーンの構成を示す断面図である。
【0020】
なお、以下の説明は、揺動部材を有するタイプの水中掘削装置(請求項2に対応)についてのものであるが、揺動部材を有しないタイプの水中掘削装置(請求項1に対応)についても妥当性を有するものである。
また、以下の説明で、特に明示した場合を除くほか、内側方向又は内側とあるのは、ケーソンの内側方向又は内側を意味し、外側方向又は外側とあるのは、ケーソンの外側方向又は外側を意味するものとする。
【0021】
この実施の形態1において、水中掘削装置は、同図に示すように、吊下部材1と、揺動部材2と、棒状の射水掘削手段3と、移動回転防止手段4とから構成されている。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【0022】
(1)吊下部材1
吊下部材1は、図1に示すように、クレーン(図示外)により玉掛ワイヤー10を介して吊り下げられるものである。
【0023】
具体的には、この吊下部材1は、図1に示すように、上端部に吊り金具11aが固着され、長方形形状を呈する大枠11と、大枠11の縦部11bの間に取り付けられ、大枠11を上部と下部とに仕切る横材12とからなっている。
【0024】
(2)揺動部材2
揺動部材2は、吊下部材1の下部に対してピンで連結され、水平方向に揺動自在に支持されるものである。
【0025】
具体的には、この揺動部材2は、図1に示すように、大枠11の横材12及び大枠11の下側の横部11cの間に上下一対の第一ピン21a及び座金21bにより水平方向に回転自在に取り付けられ、縦部21c及び横部21bからなる長方形形状を呈する小枠21と(図3参照)、大枠11の縦部11bに固着され、内側方向へと延設された第一ブラケット22と、小枠21の縦部21cの第一ブラケット22に対応する部位に固着され、内側方向へと延設された第二ブラケット23と、基端部が第一ブラケット22の先端部に固着され、ロッドの先端部が水平方向に回転自在に第二ピン24aで第二ブラケット23の先端部に連結された第一ジャッキ24とからなっている。
【0026】
(3)射水掘削手段3
射水掘削手段3は、揺動部材2に対してピンで連結され、鉛直方向に揺動自在に支持されるものであり、射水によりケーソンCの刃口に係る地盤の掘削をする役割を果たすものである。
【0027】
具体的には、この射水掘削手段3は、図1に示すように、小枠21の上側の横部21dに固着され、内側方向へと延設された第三のブラケットと、外観形状が略棒状を呈するものであり、外側に係る部位が鉛直方向に回転自在に左右一対の第三ピン32aで小枠21の下側の横部21dに連結された第二ジャッキ32と、基端部が鉛直方向に回転自在に第四ピン33aで第三ブラケット31の先端部に連結され、ロッドの先端部が鉛直方向に回転自在に第五ピン33bで第二ジャッキ32の内側に係る部位に連結された第三ジャッキ33と(図4参照)、第二ジャッキ32のロッドの先端部に取り付けられ、第二ジャッキ32のロッドの軸方向に射水するノズル34aを含むウォータージェット34とからなっている。
【0028】
すなわち、この射水掘削手段3は、図2に示すように、射水によりケーソンCの刃口に係る地盤の掘削をする機能を直接果たすウォータージェット34が外観形状が略棒状を呈する第二ジャッキ32に取り付けられており、伸縮動作が自在であるものとして構成されている。これにより、ノズル34aと地盤との距離の調節が可能となり、さらに効率的な水中掘削の実現が可能となっている。
【0029】
ところで、この実施の形態1において、射水掘削手段3は、図5に示すように(図1及び図2には図示しない)、射水を妨げないようにノズル34aの先端部から外側に放射状に突出してソケット51aを介して設けられる放射状部材51と、放射状部材51が地盤に接触したこと(接触時における、第二ジャッキ32にかかる負荷の大きさ、第二ジャッキ32の伸縮の長さや伸縮方向、第二ジャッキ32の位置などの情報を含む)を検知する地盤接触検知手段(図示外)とからなる地盤形状測定手段を含むものとして構成されている。これにより、地盤の形状の測定が可能となり、さらに効率的な水中掘削の実現が可能となっている。
【0030】
一方、この実施の形態1において、射水掘削手段3は、図6に示すように、地盤形状測定手段に代えて、射水を妨げないようにノズル34aの先端部から外側に突出して設けられ、ケーソンCの刃口に付着した土塊を掻き落とす土塊掻落手段たるブラシ61を含むものとして構成することもできる。このブラシ61は、同図に示すように、ノズル34aに連通する軸孔61aを有している。これにより、ケーソンCの刃口に付着した土塊の掻き落としが可能となり、さらに効率的な水中掘削の実現が可能となっている。
【0031】
他方、射水掘削手段3は、図7に示すように、地盤形状測定手段や土塊掻落手段に代えて、ノズル34aの先端部から外側に突出して設けられるコーン71と、コーン71の地盤中に貫入した場合の貫入抵抗(貫入時における、第二ジャッキ32にかかる負荷の大きさ、第二ジャッキ32の伸縮の長さや伸縮方向、第二ジャッキ32の位置などの情報を含む)を検知する貫入抵抗検知手段(図示外)とからなる地盤支持力測定手段を含むものとして構成することもできる。これにより、水中掘削完了後コンクリートの打設前に行うべき地盤の支持力の測定も可能となり、円滑な作業の流れの実現が可能となっている。
【0032】
(4)移動回転防止手段4
移動回転防止手段4は、吊下部材1の上部をケーソンCの壁体の内側面に添わせることにより、射水反力による吊下部材1の移動及び回転を防止する役割を果たすものである。
【0033】
具体的には、この移動回転防止手段4は、図1に示すように、吊下部材1の上部に設けられ、吊下部材1をケーソンCに押し付けるような外側方向の推進力を吊下部材1に対して付与する推進力付与手段40からなっている。
【0034】
この推進力付与手段40は、大枠11の上側の横部11c及び横材12の間に縦方向に取り付けられる一対の縦桟41と、これらの縦桟41の間に取り付けられる一対の横桟42と、これらの横桟42の間に取り付けられる推進器たるスクリュウ43とからなっている。これにより、射水反力による吊下部材1の移動及び回転をより確実に防止することが可能となっている。
【0035】
このような水中掘削装置を用いて行う水中掘削は、移動回転防止手段4により、射水反力による吊下部材1の移動及び回転を防止しながら、射水掘削手段3により、ケーソンCの刃口に係る地盤の掘削をするというものである。
【0036】
したがって、この実施の形態1に係る水中掘削装置によれば、射水によりケーソンCの刃口に係る地盤の掘削を的確に行うことが可能となり、それゆえ、濁水中においても効率的な水中掘削の実現が可能となった。
【0037】
◎実施の形態2
図8は本発明の実施の形態2に係る水中掘削装置の全体構成を示す側面図である。なお、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【0038】
この実施の形態2に係る水中掘削装置は、同図に示すように、実施の形態1と異なり、移動回転防止手段4として、推進力付与手段40に代えて、吊下部材1の上部の外側に突出して設けられる鋼材からなる突出部81と、ケーソンCの壁体の内側に突出して固着され、突出部81と嵌り合って吊下部材1の移動及び回転を係止する鋼材からなる突出部受部材82とからなる移動回転係止手段80と、吊下部材1の下部の内側に突出して設けられる腕部材91と、腕部材91の先端部に設けられるウエイト92とからなり、吊下部材1の下部に対して外方向への力のモーメントを付与するモーメント付与手段90と、吊下部材1の下部の外側に突出して設けられる鋼材からなるスペーサ100とを有している。
【0039】
この実施の形態2における移動回転係止手段80も、射水反力による吊下部材1の移動及び回転をより確実に防止することを可能とするものであり、実施の形態1における推進力付与手段40と略同様の作用効果を奏するものである。
【0040】
なお、モーメント付与手段90は、射水反力が比較的大きい場合において採用することとすれば、特に効果的であり、それゆえ、射水反力が小さい場合には、移動回転係止手段80のみで足りる場合もあり得る。また、実施の形態1における移動回転防止手段4と、実施の形態2における移動回転防止手段4とを併用すれば、射水反力が相当に大きい場合にあっても、十分に抵抗することが可能となる。
【0041】
したがって、この実施の形態2に係る水中掘削装置によっても、実施の形態1と同様、射水によりケーソンCの刃口に係る地盤の掘削を的確に行うことが可能となり、それゆえ、濁水中においても効率的な水中掘削の実現が可能となる。
【0042】
【発明の効果】
本発明に係る水中掘削装置によれば、濁水中においても効率的な水中掘削が実現するように、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削を的確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る水中掘削装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る水中掘削装置の全体構成を示す側面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る水中掘削装置の部分構成を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係る水中掘削装置の部分構成を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る水中掘削装置における放射状部材の構成を示す図(図5(a)は断面図、図5(b)は図5(a)におけるA方向矢視図)である。
【図6】本発明の実施の形態1に係る水中掘削装置における土塊掻落手段の構成を示す断面図である。
【図7】本発明の実施の形態1に係る水中掘削装置におけるコーンの構成を示す断面図である。
【図8】本発明の実施の形態2に係る水中掘削装置の全体構成を示す側面図である。
【符号の説明】
1…吊下部材
2…揺動部材
3…射水掘削手段
4…移動回転防止手段
10…玉掛ワイヤー
11…大枠
11a…吊り金具
11b…縦部
11c…横部
12…横材
21…小枠
21a…第一ピン
21b…座金
21c…縦部
21d…横部
22…第一ブラケット
23…第二ブラケット
24…第一ジャッキ
24a…第二ピン
31…第三ブラケット
32…第二ジャッキ
32a…第三ピン
33…第三ジャッキ
33a…第四ピン
33a…第五ピン
34…ウォータージェット
34a…ノズル
40…推進力付与手段
41…縦桟
42…横桟
43…スクリュウ
51…放射状部材
51a…ソケット
61…ブラシ(土塊掻落手段)
61a…軸孔
71…コーン
80…移動回転係止手段
81…突出部
82…突出部受部材
90…モーメント付与手段
91…腕部材
92…ウエイト
100…スペーサ
C…ケーソン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an underwater excavator for excavating the ground related to a caisson blade by water spray.
[0002]
[Prior art]
In the open caisson method, the ground at the bottom of the caisson is excavated underwater with a clamshell bucket and the earth is discharged, while the caisson is gradually subsided. The ground related to the caisson blade is located outside the inner surface of the caisson, and it is difficult to excavate with a clamshell bucket. In particular, when the ground is hard, the cutting resistance of the caisson itself becomes difficult because the resistance of the caisson is increased. In such a case, the following underwater excavator has been conventionally used exclusively for excavating the ground related to the caisson blade.
[0003]
That is, as a conventional underwater excavator of this type, for example, a sheet pile serving as a suspension member suspended by a crane, and a water jet fixed to the sheet pile and excavating the ground related to a caisson blade by water jet. There is a water jet which is a drilling means.
[0004]
According to this underwater excavator, if the direction of the nozzle of the water jet fixed to the lower end of the sheet pile is set to the ground related to the caisson blade, the water jet from the nozzle causes the caisson blade to be It is temporarily possible to excavate such ground.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an underwater excavator, the sheet pile on which the water jet is fixed moves or rotates in the water due to the reaction force of the water spray. That is, since the direction of water spray from the nozzle is not determined during underwater excavation, it is practically considerably difficult to accurately excavate the ground related to the caisson blade by water spray.
[0006]
In addition, underwater excavation by such spraying is inevitably an operation in turbid water, and it is not possible to proceed with the operation while directly checking the ground by visual observation.
[0007]
Therefore, repetitive operations are required, and it is almost impossible to perform efficient underwater excavation.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide an underwater excavation device that can accurately excavate the ground related to a caisson blade by spraying water so that efficient underwater excavation is realized even in muddy water. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the underwater excavator according to the first invention is a suspension member suspended by a crane, and is connected to a lower portion of the suspension member by a pin, and is supported swingably in a vertical direction. A water jet digging means for digging the ground related to the cutting edge, and a movement for preventing the movement and rotation of the hanging member due to the water jet reaction force by attaching the upper part of the hanging member to the inner surface of the wall of the caisson. And rotation preventing means.
[0010]
On the other hand, the underwater excavator according to the second invention is a suspension member suspended by a crane, and a swing member that is connected to a lower portion of the suspension member by a pin and is swingably supported in a horizontal direction. A water jet digging means which is connected to the rocking member by a pin, is swingably supported in a vertical direction, and digs the ground pertaining to the blade of the caisson by water blasting; and It is characterized in that it includes a movement / rotation preventing means which is attached to the inner surface of the wall to prevent the suspension member from moving and rotating due to the reaction force of water spray.
[0011]
According to these inventions, the ground related to the caisson blade is excavated while the movement and rotation of the suspension member due to the water spray reaction force is prevented by the movement / rotation prevention means. Excavation of the ground can be performed accurately. Therefore, efficient underwater excavation can be realized even in muddy water.
[0012]
In such technical means, from the viewpoint of more reliably preventing the movement and rotation of the suspension member due to the reaction of water spray, the movement and rotation prevention means is provided on the upper part of the suspension member, It is preferable to include a propulsion force applying means for applying a propulsion force to the suspension member in an outward direction, and / or a projection provided to protrude outside the upper part of the suspension member, and a caisson wall body It is preferable to include a movement and rotation locking means comprising a projection receiving member fixedly protruding inward of the suspension member and fitted with the projection to lock the movement and rotation of the suspension member.
[0013]
Further, from the viewpoint of more surely preventing the movement and rotation of the suspension member due to the water reaction force when the water reaction force is relatively large, the movement / rotation prevention means is provided at the lower part of the suspension member. The arm member includes an arm member protruding inward and a weight provided at a tip end of the arm member, and includes a moment applying means for applying a moment of outward force to a lower portion of the hanging member. preferable.
[0014]
Further, from the viewpoint of enabling the adjustment of the distance between the nozzle and the ground to realize more efficient underwater excavation, it is preferable that the water-jetting excavating means is rod-shaped and can freely expand and contract.
[0015]
Still further, from the viewpoint of enabling the measurement of the shape of the ground and realizing more efficient underwater excavation, the water spray excavation means radially protrudes outward from the tip of the nozzle so as not to hinder the water spray. It is preferable to include a ground shape measuring means including a radial member provided and a ground contact detecting means for detecting that the radial member has contacted the ground.
[0016]
Further, from the viewpoint of enabling the scraping of the earth mass attached to the caisson blade, and achieving more efficient underwater excavation, the water spray digging means is provided from the tip of the nozzle so as not to hinder the water spray. It is preferable to include a lump scraping means which is provided to protrude outward and scrapes the lump attached to the blade of the caisson.
[0017]
Furthermore, from the viewpoint of realizing a smooth work flow, it is also possible to measure the bearing capacity of the ground to be performed before the concrete is poured after the underwater excavation is completed. It is preferable to include a ground support force measuring means including a cone provided to protrude outward from the ground and a penetration resistance detecting means for detecting a penetration resistance when the cone penetrates into the ground.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
◎ Embodiment 1
FIG. 1 is a perspective view showing the entire configuration of the underwater excavator according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a side view showing the entire configuration of the underwater excavator, and FIG. 3 shows a partial configuration of the underwater excavator. FIG. 4 is a perspective view showing a partial configuration of the underwater excavator, FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a radial member in the underwater excavator (FIG. 5 (a) is a sectional view, and FIG. 5 (b) is a view. FIG. 5 (a) is a cross-sectional view illustrating the configuration of the underground excavation device, and FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the cone in the underwater excavation device.
[0020]
The following description is for an underwater excavator of the type having a rocking member (corresponding to claim 2), but for an underwater excavator of a type having no rocking member (corresponding to claim 1). Is also relevant.
In the following description, unless otherwise specified, the term “inward or inside” means the inside or inside of the caisson, and the term “outside or outside” means the outside or outside of the caisson. Shall mean.
[0021]
In the first embodiment, as shown in the figure, the underwater excavator includes a suspension member 1, a swing member 2, a rod-shaped spray excavation means 3, and a movement / rotation prevention means 4. . Hereinafter, each component will be described in detail.
[0022]
(1) Suspension member 1
As shown in FIG. 1, the suspension member 1 is suspended by a crane (not shown) via a slinging wire 10.
[0023]
Specifically, as shown in FIG. 1, the hanging member 1 is attached between a large frame 11 having a rectangular shape and a vertical frame 11 b having a rectangular shape, and a hanging bracket 11 a is fixed to an upper end portion. It comprises a cross member 12 which divides 11 into an upper part and a lower part.
[0024]
(2) swing member 2
The swing member 2 is connected to a lower portion of the suspension member 1 by a pin, and is supported so as to be able to swing horizontally.
[0025]
Specifically, as shown in FIG. 1, the swinging member 2 is horizontally moved by a pair of upper and lower first pins 21 a and washers 21 b between a horizontal member 12 of the large frame 11 and a lower horizontal portion 11 c of the large frame 11. A small frame 21 (see FIG. 3) having a rectangular shape composed of a vertical portion 21c and a horizontal portion 21b, and is fixed to the vertical portion 11b of the large frame 11 and extends inward. A bracket 22, a second bracket 23 fixed to a portion of the vertical portion 21c of the small frame 21 corresponding to the first bracket 22 and extending inward, and a base end portion of the first bracket 22 The first jack 24 is connected to the distal end of the second bracket 23 by a second pin 24a so that the distal end of the rod is rotatable in the horizontal direction.
[0026]
(3) Water digging means 3
The water jet digging means 3 is connected to the rocking member 2 by a pin and is supported so as to be able to rock vertically, and plays a role of digging the ground related to the blade of the caisson C by the water jet. It is.
[0027]
Specifically, as shown in FIG. 1, the water spray digging means 3 is fixed to the upper horizontal portion 21 d of the small frame 21 and has a third bracket extending inward, and has a substantially external shape. The second jack 32 is connected to the lower side 21d of the small frame 21 by a pair of left and right third pins 32a so that the outer portion is rotatable in the vertical direction. The fourth pin 33a is rotatably connected to the distal end of the third bracket 31 in the vertical direction, and the distal end of the rod is rotatably connected to the portion inside the second jack 32 by the fifth pin 33b in the vertical direction. A third jack 33 (see FIG. 4) and a water jet 34 that is attached to the distal end of the rod of the second jack 32 and includes a nozzle 34a that sprays water in the axial direction of the rod of the second jack 32.
[0028]
That is, as shown in FIG. 2, the water jet digging means 3 is configured such that a water jet 34 which directly performs a function of digging the ground related to the blade of the caisson C by water jet is formed on a second jack 32 having an approximately rod-like appearance. It is configured to be attached and capable of freely expanding and contracting. Thus, the distance between the nozzle 34a and the ground can be adjusted, and more efficient underwater excavation can be realized.
[0029]
In the first embodiment, as shown in FIG. 5 (not shown in FIGS. 1 and 2), the water spray digging means 3 projects radially outward from the tip of the nozzle 34a so as not to hinder the water spray. That the radial member 51 is provided via the socket 51a and the radial member 51 comes into contact with the ground (the magnitude of the load applied to the second jack 32 at the time of contact, the length and direction of expansion and contraction of the second jack 32, And a ground contact detecting means (not shown) for detecting information such as the position of the second jack 32). As a result, the shape of the ground can be measured, and more efficient underwater excavation can be realized.
[0030]
On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIG. 6, the water spray digging means 3 is provided instead of the ground shape measuring means so as to protrude outward from the tip of the nozzle 34a so as not to impede the water spray. It may be configured to include a brush 61 which is a soil lump scraping means for scraping the lump of earth adhering to the blade of C. The brush 61 has a shaft hole 61a communicating with the nozzle 34a, as shown in FIG. This makes it possible to scrape off the clod attached to the cutting edge of the caisson C, thereby realizing more efficient underwater excavation.
[0031]
On the other hand, as shown in FIG. 7, instead of the ground shape measuring means and the earth mass scraping means, the water spray excavating means 3 is provided with a cone 71 protruding outward from the tip of the nozzle 34a, and penetrates into the ground of the cone 71. Penetration resistance (including information such as the magnitude of the load applied to the second jack 32 at the time of penetration, the length and direction of expansion and contraction of the second jack 32, and the position of the second jack 32). It may be configured to include a ground support force measuring unit including a detecting unit (not shown). This makes it possible to measure the bearing capacity of the ground to be performed before the concrete is poured after the underwater excavation is completed, and a smooth work flow can be realized.
[0032]
(4) Movement / rotation prevention means 4
The movement / rotation prevention means 4 serves to prevent the suspension member 1 from moving and rotating due to the reaction force of water spray by attaching the upper part of the suspension member 1 to the inner surface of the wall of the caisson C.
[0033]
Specifically, as shown in FIG. 1, the movement / rotation preventing means 4 is provided on the upper part of the suspension member 1 and applies a propulsive force in an outward direction to press the suspension member 1 against the caisson C. 1 is provided with a propulsion force applying means 40 for applying to one.
[0034]
The propulsion force applying means 40 includes a pair of vertical rails 41 vertically mounted between the horizontal portion 11c and the horizontal member 12 on the upper side of the large frame 11, and a pair of horizontal rails 42 mounted between the vertical rails 41. And a screw 43 as a propulsion device attached between the horizontal rails 42. Thereby, it is possible to more reliably prevent the movement and rotation of the suspension member 1 due to the water reaction.
[0035]
Underwater excavation performed using such an underwater excavation device is performed by the water jet excavation means 3 on the cutting edge of the caisson C while preventing the movement and rotation of the suspension member 1 due to the water jet reaction force by the movement / rotation prevention means 4. The excavation of the ground is performed.
[0036]
Therefore, according to the underwater excavator according to the first embodiment, it is possible to accurately excavate the ground related to the cutting edge of the caisson C by spraying water. Realization has become possible.
[0037]
Embodiment 2
FIG. 8 is a side view showing the entire configuration of the underwater excavator according to Embodiment 2 of the present invention. Note that components similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.
[0038]
The underwater excavator according to the second embodiment is different from the first embodiment in that, as shown in FIG. A protrusion 81 made of a steel material protruding from the wall of the caisson C is fixedly protruded inside the wall of the caisson C, and is fitted with the protrusion 81 to lock the movement and rotation of the suspension member 1. The suspension member includes a rotation and locking means 80 comprising a receiving member 82, an arm member 91 provided to protrude inside the lower part of the suspension member 1, and a weight 92 provided at the tip end of the arm member 91. 1 includes a moment applying means 90 for applying an outward force moment to the lower portion of the suspension member 1 and a spacer 100 made of steel and protruding outside the lower portion of the suspension member 1.
[0039]
The moving / rotation locking means 80 according to the second embodiment also makes it possible to more reliably prevent the movement and rotation of the suspension member 1 due to the reaction force of water spray, and the thrust applying means according to the first embodiment. It has substantially the same function and effect as 40.
[0040]
It should be noted that the moment applying means 90 is particularly effective if it is employed when the spray reaction force is relatively large. Therefore, when the spray reaction force is small, only the movement rotation locking means 80 is used. It may be enough. Further, if the movement / rotation prevention means 4 in the first embodiment and the movement / rotation prevention means 4 in the second embodiment are used in combination, it is possible to sufficiently resist even when the spray reaction force is considerably large. It becomes.
[0041]
Therefore, also in the underwater excavator according to the second embodiment, as in the first embodiment, it is possible to accurately excavate the ground related to the blade of the caisson C by spraying water, and therefore, even in muddy water. Efficient underwater drilling can be realized.
[0042]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the underwater drilling apparatus which concerns on this invention, it becomes possible to excavate the ground relevant to the caisson blade by water injection so that efficient underwater drilling may be realized also in muddy water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the entire configuration of an underwater excavator according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the entire configuration of the underwater excavator according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a partial configuration of the underwater excavator according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a partial configuration of the underwater excavator according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a configuration of a radial member in the underwater excavator according to the first embodiment of the present invention (FIG. 5 (a) is a cross-sectional view, and FIG. 5 (b) is viewed from the direction of arrow A in FIG. 5 (a)). Figure).
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a mass removal unit in the underwater excavator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a cone in the underwater excavator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view showing an overall configuration of an underwater excavator according to Embodiment 2 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hanging member 2 ... Oscillating member 3 ... Water digging means 4 ... Movement rotation prevention means 10 ... Sling wire 11 ... Large frame 11a ... Hanging metal 11b ... Vertical part 11c ... Horizontal part 12 ... Horizontal member 21 ... Small frame 21a ... First pin 21b Washer 21c Vertical portion 21d Horizontal portion 22 First bracket 23 Second bracket 24 First jack 24a Second pin 31 Third bracket 32 Second jack 32a Third pin 33 ... third jack 33a ... fourth pin 33a ... fifth pin 34 ... water jet 34a ... nozzle 40 ... propulsion force applying means 41 ... vertical bar 42 ... horizontal bar 43 ... screw 51 ... radial member 51a ... socket 61 ... brush Scraping means)
61a ... shaft hole 71 ... cone 80 ... movement rotation locking means 81 ... projecting part 82 ... projecting part receiving member 90 ... moment applying means 91 ... arm member 92 ... weight 100 ... spacer C ... caisson

Claims (4)

クレーンにより吊り下げられる吊下部材と、前記吊下部材の下部に対してピンで連結され、鉛直方向に揺動自在に支持され、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削をする射水掘削手段と、前記吊下部材の上部に設けられ、外方向への推進力を該吊下部材に付与してこれの上部をケーソンの壁体の内側面に押し付けて添わせることにより、前記射水掘削手段の射水反力による該吊下部材の移動及び回転を防止する推進力付与手段とを含むことを特徴とする、水中掘削装置。A suspension member suspended by a crane, and a water jet digging means which is connected to a lower portion of the suspension member by a pin, is swingably supported in a vertical direction, and excavates the ground related to the blade of the caisson by water jet. The water jet digging means, which is provided on the upper part of the hanging member, applies a propulsive force outward to the hanging member, and presses the upper part of the hanging member against the inner surface of the wall of the caisson to attach it. A propulsion means for preventing the suspension member from moving and rotating due to the water spray reaction force. クレーンにより吊り下げられる吊下部材と、前記吊下部材の下部に対してピンで連結され、水平方向に揺動自在に支持される揺動部材と、前記揺動部材に対してピンで連結され、鉛直方向に揺動自在に支持され、射水によりケーソンの刃口に係る地盤の掘削をする射水掘削手段と、前記吊下部材の上部に設けられ、外方向への推進力を該吊下部材に付与してこれの上部をケーソンの壁体の内側面に押し付けて添わせることにより、前記射水掘削手段の射水反力による該吊下部材の移動及び回転を防止する推進力付与手段とを含むことを特徴とする、水中掘削装置。A hanging member suspended by a crane, a swing member connected to a lower portion of the hanging member by a pin, and supported to be swingable in the horizontal direction, and a pin connected to the swing member. A water jet digging means which is swingably supported in a vertical direction, and digs the ground related to the blade of the caisson by water jet, and is provided on an upper part of the hanging member, and applies a propulsive force in an outward direction to the hanging member. Propelling force applying means for preventing the movement and rotation of the suspension member due to the reaction force of the water jet drilling means by pressing the upper part thereof against the inner surface of the wall of the caisson. An underwater drilling rig, characterized in that: 前記射水掘削手段は、棒状であって伸縮動作が自在であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の水中掘削装置。The underwater drilling device according to claim 1 or 2, wherein the water spray drilling means has a rod shape and can freely expand and contract. 前記射水掘削手段は、射水を妨げないようにノズルの先端部から外側に放射状に突出して設けられる放射状部材と、前記放射状部材が地盤に接触したことを検知する地盤接触検知手段とからなる地盤形状測定手段を含むことを特徴とする、請求項3に記載の水中掘削装置。The water digging means includes a radial member provided radially projecting outward from the tip of the nozzle so as not to impede the water, and a ground contact detecting means for detecting that the radial member has contacted the ground. The underwater drilling apparatus according to claim 3, further comprising a measuring unit.
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