JPS5943639B2 - 竪孔掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は山岳地帯等で鉄塔等を構築する際、基礎掘削を
能率良く容易に行なえるようにすることを目的とする竪
孔掘削機に関するものである。

従来の工法は人力作業の占める割合が多く、この分野で
の機械化は遅れていた。

その理由として、■ 山岳奥地であるため機械足場が悪
く、掘削施工に合った重機を投入するためには小型化、
軽量化、組立分解を容易にしなければならない等難かし
い面があること。

■ これらの機械を陸送では無理な場合があり、空輸す
る場合が多い。

■ 作業日数が限られてしまう。

■機械損料に見合う安い機械装置の開発が必要である。

等が挙げられ、問題点が多い。

従って従来は表土の掘削（粘土、シルト）は小型のショ
ベルを用いて行すい、ショベルのアームが届かなくなる
と孔の中に人間が入って人力掘削をしたり、又岩盤が出
れば小型のコンクリートブレーカを用いて人力掘削を行
なっているのが現状である。

近年送電コストの低下、省エネルギー等の目的によシ水
力発電の超高圧送電が考えられ、山岳に多数の鉄塔基礎
を施工する必要性が高まっておシ、本発明は鉄塔等の基
礎を能率よく掘削できる掘削機を提供せんとするもので
ある。

以下本発明を実施例を示す図面に基づいて説明する。

先ず施工順序について第１図〜第２０図に基づき説明す
る。

先ず第１図に示すように草木等の伐採を行なって斜面１
を整地する。

次に第２図に示すように人力又は小型パワーショベルで
基礎掘削に必要な面積を斜面から切り出す。

残土は棚２で止め、平地３を有効に作る。

この平地３に第３図に示すようにステージ用の基礎４を
施工する。

次にこの基礎４上に第４図及び第５図に示すようにブー
ムクレーン５を備えたステージ６を据え付ける。

ブームクレーン５は小型で分解組立が容易な構造のもの
を用い、排土作業、機械の組立、資材の運搬を行なえる
ようになっている。

このブームクレーン５の据え付けはパワーショベルヲ用
いたり或いは他のクレーンの助けを借りて行なう。

次に第６図及び第７図に示すようにブームクレーン５を
用いて掘削機７を前記ステージ６の中心部で組み立てる
。

その後この掘削機７によって第８図及び第９図に示すよ
うに掘削を開始する。

表土は粘土、シルト質が多いため、掘削掻き寄せパケッ
ト８の作動により表土を掘削する。

掘削掻き寄せパケット８は油圧モータ〔後述する〕によ
り駆動される旋回台９に取シ付けられているため、掘削
機７のスキンプレート１０内部を掘削することができる
。

掘削土砂は前記ブームクレーン５に取り外し可能に吊り
下げられた電動又は油圧式のグラブバケット１１により
掘削機７の外に排出される。

前記ステージ６上にガイドパイプ立置決め装置を取付は
可能となる迄掘削し、掘シ下がったときにブームクレー
ン５を用いて掘削予定孔の位置に対して掘削機中心が容
易に出せる目的のためにステージ６上に第１０図に示す
ようにガイドパイプ位置決め装置１２を固定する。

掘削が進むにつれて第１１図に示すように掘削機７が地
中に降下していく、ここで掘削深さに応じて掘削機７に
ガイドパイプ１３を足していくが、掘削孔の曲がりを早
期に見いだすため、又掘削孔〜の降下力不足、掘削機の
自由落下を防止するために後述するガイドパイプ固定装
置及びガイドパイプ上下動装置を備えたガイドパイプ位
置決め装置１２を前記ステージ６に設けておく。

又掘削孔の壁面が崩れるのを防止するためにライナープ
レート１４を掘削孔の内部で組み立ててゆき、ライナー
プレート１４と掘削孔との間の隙間に掘削土砂を用いて
グラウト注入１７て隙間をつめる。

この場合水で土砂を練りモノ−ポンプ等を用い圧送する
か、或いはセメントモルタルを注入させてもよい。

尚第１２図に示すように掘削時において必要に応じてグ
レー力１５を用いて掘削孔の内面を打撃する。

このとき掘削掻き寄せパケット８は第１２図に示すよう
に折り返しておく。

掘削が進んで孔が深くすると、基礎支持用岩盤が出てく
る。

このようになると前記掘削掻き寄せパケット８では作業
ができず、前記ブレーカ１５と前記掘削掻き寄せパケッ
ト８部に着脱自在に設けられるドリフタ１６〔第１３図
参照〕の併用による砕岩作業を行なう。

そこで第１３図に示すように先ずドリフタ１６により孔
底及び側壁等に多数の孔１７を穿孔する。

そしてブレーカ１５を用い、孔１７と１７の中、間部を
打撃すれば岩盤に多数のクラックを入れたのと同じ状態
となるため、岩盤は容易に砕岩される。

上記のようにドリフタ１６による穿孔、ブレーカ１５に
よる砕宕で能率が上がらないときは前記ドリフタ１６に
よって明けられた孔１７に第１４図に示すようにダイナ
マイト等の発破材１８を充填して岩盤にクラックを入れ
たり、発破により岩盤を吹き飛ばしたシする。

このときガイドパ、イブ位置決め装置１２のガイドパイ
プ固定装置及びガイドパイプ上下動装置により掘削機７
をスキンプレート１０と分離して引き上げ、発破時の掘
削機７の破損を防止している。

目的とする掘削径で掘削深さ迄到達すると、第１５図に
示すように掘削機７を再び下降させて掘削孔１９の底を
拡底する。

これで竪孔状掘削孔１９の掘削作業は完了し、前記ガイ
ドパイプ上下動装置により掘削機７を上限迄引き上げた
後、掘削機７を第１６図に示すようにブームクレーン５
で吊シ下げた状態でガイドパイプ１３、ガイドパイプ位
置決め装置１２を分解する。

その後スキンプレート１０が掘削孔１９内に残るように
して掘削機７を前記ブームクレーン５により吊上げた後
掘削機７を地上の木台上におく。

その後第１７図に示すようにスキンプレート１０を分解
してこれをブームクレーン５によシ地上に引き上げる。

この場合掘削孔１９の底部には岩盤があるため、スキン
プレー ト１０を分解しても孔壁の崩破は生じない。

しかしどうしても崩破が生じル場合はスキンプレート１
０を支保材の一部として用い、埋め込んでおくこともあ
る。

次に第１８図に示すようにブームクレーン５を用いて掘
削孔１９の底部に鉄筋を下し、掘削孔１９内に鉄筋２０
を組み立てていく。

その後第１９図に示すように鉄筋２０の固定、該鉄筋２
０に対する鉄塔部材２１の固定が完了すれば掘削孔１９
内にモルタル２２を注入打設する。

モルタル２２の量が増えるに従い、ライナープレート１
４を分解し地上に回収する。

そして最終的に第２０図に示すようにモルタル２２を充
分に打設し、表土を元の状態にして鉄塔基礎が完成され
るのである。

次に第２１図〜第２４図に基づき要部の詳細について説
明する。

先ず全体構成を示す第２１図〜第２３図について説明す
ると、２３は前記旋回台９を鉛直軸芯の周りで旋回可能
に駆動する油圧モータ、２４は旋回台９を回転可能に受
ける軸受、２５は前記掘削掻き寄せパケット８及びブレ
ーカ１５を内蔵するヤーシング、２６はこれらを運転す
るために掘削機７に取シ付けられた運転操作室である。

この運転操作室２６は防音室とし、地上から換気用空気
が入り、室内には粉塵が入らない構造となっている。

ところで掘削羽目であるスキンプレート１０は端面にフ
ランジを有しておシ、分解組立てが容易にできるように
なっていて、必要に応じて円筒形スキンプレートを長く
したり短かくしたりすることができるものである。

掘削時においては掘削機７の本体側とスキンプレート１
０とは、掘削機７に設けた図外のシリンダ装置によって
上下位置決めピン２７をスキンプレート１０の上下２つ
の孔２８ａ 、２８ｂの向上側の孔２８ａに挿入して一
体とされる。

前記ケーシング２５は旋回台９に油圧シリンダ装置２９
により水平方向に移動可能に設けられたブラケット３０
に水平軸３１を以って枢支され、揺動用の油圧シリンダ
装置３２により水平軸３１の回りで揺動されるようにな
っている。

３３は前記掘削掻き寄せパケット８を突出させるために
前記ケーシング２５に設けた突出用の油圧シリンダ装置
である。

これら油圧シリンダ装置２９，３２，３３の、駆動によ
り前記掘削掻き寄せパケット８は第２３図Ａ−Ｅ等で示
すような動作を行ない土砂を掘削して掻き寄せることが
できる。

この掘削掻き寄せ運転は前日油圧モータ２３によって旋
回台９を鉛直軸芯の周りで回転させることによりスキン
プレート１０の羽口の全周にて行なうことができる。

このようにして掘削掻き寄せられた土砂は前記ガイドパ
イプ１３内を下降してきたグラブバケット１１により排
出される。

掘削が進むにつれてガイドパイプ１３はガイドパイプ位
置決め装置１２のガイドパイプ上下動装置により下方に
押し下げられて全ての掘削装置が下降する。

この操作が何回か繰り返されガイドパイプ１３を継ぎ足
し乍ら目的とする掘削深さ迄掘削する。

しかし下部になれば岩盤が露出するため、掘削掻き寄せ
パケット８を油圧・・イロータ３４によって９０度内側
に旋回させると共に前記ケーシング２５にプレカサポー
トを以って取り付けられているブレ・−力１５を図外の
油圧シリンダ装置によってケーシング２５より下方に突
出させる。

このとき前記掘削掻き寄せパケット８を前述のように９
０度旋回させることによりブレーカ１５は掘削掻き寄せ
パケット８に干渉されずに下方に突出することができる
。

これは運転者の操作ミスを防止することにもなる。

このようにブレーカ１５が突出して岩盤を破砕し、掘削
を進めて目的とする掘削深さに到達したならば拡底作業
に入る。

このときはスキンプレート１０を分解しても岩盤によっ
て地山の崩壊はないものと考えられるため、作業性を考
えてスキンプレート１０をフランジ部で以って適宜分解
して地上に引き上げ、拡底作業を行ない易くする。

この拡底作業は前記掘削掻き寄せパケット８又はブレー
カ１５を斜めに向けて全周に亘って行なうのであり、そ
の前に前記上下位置決めピン２７をスキンプレー）１０
の上側の孔２８ａから抜くと共にガイドパイプ上下動装
置により掘削機７を僅か下降させ、上下位置決メピン２
７をスキンプレート１０の下側の孔２８ｂに挿入ｔ７て
おくものである。

ところで前記第１４図で述べた発破時において前記上下
位置決めピン２７をスキンプレート１０の孔２８ａから
引き抜くと掘削機構とスキンプレート１０とは分離され
るため、ガイドパイプ１３をガイドパイプ上下動装置に
より引き上げて発破時の掘削機構の破損を防止すること
ができる。

又第２１図、第２２図において３５は油圧ユニット、３
６は前記ブームクレーン５の旋回台で、この旋回台３６
は鉛直軸芯３７０周りで旋回でき、この旋回台３６上に
ウィンチ３８やケーブルリール３９が取り付けられてい
ると共にブーム４０が傾動可能に設けられている。

又４１は前記基礎４上に据え付けられるステージ６の脚
で、ステージ６の高さを調節するジヤツキ４２を備え、
このジヤツキ４２により高さ調節されたステージ６は脚
４１に設けたボルト４３にステージ６の上下両面よりナ
ツト４４．４４を螺合させることにより位置固定される
。

４５はステージ６上の手摺である。尚第２１図２点鎖線
で示すように基礎４が同一高さとならずに上下に段がつ
いている場合は低い方の基礎４に木持される脚４１を２
点鎖線で示すように長くすれば良い。

更に４６及び４７は前記グラブバケット１１によシ持上
げられた土砂を排出するホッパー及びコンベアである。

次に第２４図に基づきガイドパイプ位置決め装置１２に
ついて詳細に述べる。

このガイドパイプ位置決め装置１２は前記ステージ６上
に取り付けられる位置決め用取付具４８と、ガイドパイ
プ固定装置４９及びガイドパイプ上下動装置５０とから
構成されている。

このガイドパイプ固定装置４９及びガイドパイプ上下動
装置５０はガイドパイプ１３の継ぎ足し用としては勿論
のこと、前記発破時における掘削機構の引き上げ用とし
て使用するもので、ガイドパイプ固定装置４９は図面に
示すように円筒状ガイドパイプ１３の外側のリブに上下
に複数段形成した切込み部５１・・・に嵌入するクラン
プ金具５２・・・、５３・・・を前記切込み部５１・・
・に対応するように且つ上下２段に夫々複数個づつ有し
ており、各クランプ金具５２．５３には油圧シリンダ装
置５４，５５が設けられている。

掘削機構を引き上げるときは先ず上側の油圧シリンダ装
置５４によってクランプ金具５２でガイドパイプ１３の
クランプを行なう。

次にガイドパイプ上下動装置５０の油圧シリンダ装置５
６によって、下段のクランプ金具５３及び油圧シリンダ
装置５５を取り付けである昇降台５７を下限迄下降させ
、その後下側の油圧シリンダ装置５５によってクランプ
金具５３でガイドパイプ１３のクランプを行なう。

その後前記上側の油圧シリンダ装置５４を戻しクランプ
金具５２をガイドパイプ１３から外す。

斯かる状態でガイドパイプ上下動装置５０の油圧シリン
ダ装置５６を上昇して上限で停止させ、その後前記上側
の油圧シリンダ装置５４によってクランプ金具５２でガ
イドパイプ１３のクランプを行ない、その後下側の油圧
シリンダ装置５５を戻してクランプ金具５３をガイドパ
イプ１３から外す。

この動作を順次繰り返すことによりガイドパイプ１３は
確実に上昇する。

以上の説明は発破時における掘削機構引き上げ時の動作
説明であるが、掘削が進むにつれてガイドパイプ１３を
順次継ぎ足していくときは前記引き上げ時とは逆の動作
を行なえば良い。

このとき掘削機７全体が押し下げられることになる。

又これは、掘削機７だけの自重では下がらなくなったと
きや、スキンプレート１０の外面に土工や摩擦力が作用
したとき、油圧力でこれらに打ち勝ち乍ら押し下げるこ
とが可能になる。

このときの押し下げ反力を考えて前記ブームクレーン５
及びステージ６の自重、ステージ６の基礎４への固定力
が設定されておシ、押し下げ反力によってステージ６は
浮き上がるようなことはない。

ところで前記ステージ６の据え付けの方向として第２５
図及び第２６図に示すように、以上述べた実施例の据え
付けの方向に対して９０度向きを変えた状態で設置する
こともできる。

本発明竪孔掘削機は以上述べたように実施し得るもので
あり１周囲を囲むスキンプレート内において掘削掻き寄
せパケット及び打撃用ブレーカを内蔵した装置を鉛直軸
芯の周シで旋回可能な旋回台の下側にシリンダ装置によ
って水平軸芯の周シで揺動可能に設け、前記パケット及
びブレーカを突出させるシリンダ装置を設け、前記旋回
台を旋回可能に設けた掘削機構側とスキンプレート側と
を連結切り離し可能に構成し、前記掘削機構に上方に延
びるガイドパイプを継ぎ足し可能に設け、更に竪孔掘削
位置にステージを据え付けると共にこのステージには前
記ガイドパイプを上下動させ且つ位置決めするガイドパ
イプ上下動位置決め装置を設け、又該ステージにはブー
ムクレーンを設け、このブームクレーンに対し取シ外し
可能な土砂排出用グラブバケットを設けてなることを特
徴とするため、前記パケットによって土砂の掘削を行な
えると共に岩盤の砕岩を前記ブレーカによって行なうこ
とができる。

しかもこれらパケット、ブレーカは鉛直軸芯の周りで旋
回可能で且つ夫々が揺動可能であるため、広範囲に亘っ
て能率良く容易に掘削できる。

又本発明によれば前述のように掘削機構側とスキンプレ
ート側とは切り離し可能に構成されておシ、シかも掘削
機構に設けた上方に延びるガイドパイプとステージに設
けたガイドパイプ上下動位置決め装置によシ、発破時に
おける掘削機構の上昇並びに掘削作業完了時における掘
削孔内からの掘削機構の除去を容易に行なうことができ
る。

更に整孔掘削位置上３０°〜４００の急斜面では作業者
が立って作業を行なうことは困難であるが１本発明では
ステージが設けられているため１作業者が安心して作業
に従事することができ、又資材を仮置することもできる
等作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図〜第２０図
は基礎掘削の施工順序を示す説明図、第２１図は全体の
拡大縦断正面図、第２２図は同平面図、第２３図は掘削
機構要部の拡大縦断正面図、第２４図はガイドパイプ位
置決め装置の一部切欠正面図、第２５図はステージの据
え付は方の変形例を示す縦断正面図、第２６図は同平面
図である。 ５・・・ブームクレーン、６・・・ステージ、７・・・
掘削機、８・・・掘削掻き寄せパケット、９・・・旋回
台、１０・・・スキンプレート、１１００．グラブバケ
ット、１２・・・ガイドパイプ位置決め装置、１３・・
・ガイドパイプ、１４・・・ライナープレート、１５・
・・ブレーカ、１６・・・ドリフタ、１７・・・孔、１
９・・・掘削孔、２３・・・油圧モータ、２５・・・ケ
ーシング、２７・・・上下位置決めピン、２８１，２８
ｂ・・・孔、２９・・・油圧シリンダ装置、３０・・・
ブラケット、３１・・・水平軸、３２ 、３３・・・油
圧シリンダ装置、３４・・・油圧・・イロータ、３６・
・・旋回台、４０・・・ブーム、４８・・・位置決め用
取付具、４９・・・ガイドパイプ固定装置、５０・・・
ガイドパイプ上下動装置、５１・・・切込み部、５２．
５３・・・クランプ金具、５４〜５６・・・油圧シリン
ダ装置、５７・・・昇降台。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 周囲を囲むスキンプレート内において掘削掻き寄せ
   パケット及び打撃用ブレーカを内蔵したケーシングを鉛
   直軸芯の周シで旋回可能な旋回台の下側にシリンダ装置
   によって水平軸芯の周シで揺動可能に設け、前記パケッ
   ト及びブレーカを突出させるシリンダ装置を設け、前記
   旋回台を旋回可能に設けた掘削機構側とスキンプレート
   側とを連結切シ離し可能に構成し、前記掘削機構に上方
   に延びるガイドバイブを継ぎ足し可能に設け、更に竪孔
   掘削位置にステージを据え付けると共にこのステージに
   は前記ガイドパイプを上下動させ且つ位置決めするガイ
   ドパイプ上下動位置決め装置を設け、又該ステージには
   ブームクレーンを設け、このブームクレーンに対し取り
   外し可能な土砂排出用グラブバケットを設けてなること
   を特徴とする竪孔掘削機。