JPS6027357B2 - 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。

従釆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
ければならない等簸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。

従って従来は表士の掘削（粘土、シルト）は小型のショ
ベルを用いて行ない、ショベルのアームが届かくなると
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プ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り水
力発電の超高圧送電が考えられ、山缶に多数の鉄塔基礎
を施工する必要性が高まっており、本発明は鉄塔等の基
礎を能率良く掘削できる掘削機を提供せんとするもので
ある。以下本発明を実施の一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。残士は棚２で止め、平地３を有効に作る。この平
地３に第３図に示すように門型クレーンの基礎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
に門型クレーン５を据え付ける。門型クレーン５は小型
で分解組立が容異な礎造のものを用い、グラブバケット
用ホィスト７及び作業用ホィスト８を持っている。この
門型クレーン５の据え付けはパワーショベルを用いたり
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図に示すように門型クレーン５にガイドパイプ
位置決め装置９を取り付ける。この場合前記作業用ホィ
スト８を用いて、掘削予孔の位置に掘削機の中心が容易
に出せる目的のために掘削機取付用としてガイドパイプ
位置決め装置９を門型クレーン５の脚村１川こ位置決め
固定する。次に第８図及び第９図に示すように作業用ホ
ィスト８を用いて掘削機１，１を前記ガイドパイプ位置
決め装置９の中で組み立てる。その後この掘削機１１に
よって第１０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、掘削掻き寄せバケット１２の
作動により表土を掘削する。掘削掻き寄せバケット１２
は油圧モータ１３により、駆動される旋回台１４に取け
られているため、掘削機のスキンプレート１５内部を掘
削するこができる。掘削土砂はグラブバケット６により
掘削機１１の外に運ばれ、ホッパ−１６及びコンベア１
７を介して排出される。１８は掘削機１１内に設けたプ
レー力である。

掘削が進むにつれて第１１図に示すように掘削機１１が
地中に降下していく。ここで掘削深さに応じて掘削機１
１にガイドパイプ１９を足していくが、掘削孔の曲がり
を早期に見し、出すため、又掘削孔への降下力不足、掘
削機の自由落下を防止するためにガイドパイプ固定装置
２０及びガイドパイプ上下動装置２１を前記門型クレー
ン５内に設けておく。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２‐２を掘削孔の内部で組
み立ててゆき、ライナープレー」ト２２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して隙間をつめ
る。この場合水で土砂を練りモノーポンプ等を用し、圧
送するか、或いはセメントモルタルを注入させしても良
い。掘削が進んで孔が深くなると、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バケット１
２では作業ができず、プレー力１８とドリフタ２３の併
用による砕岩作業を行なう。そこで第１２図に示すよう
に先ずドリフタ２３により孔底及び側壁等に多数の孔２
４を穿孔する。そしてプレー力１８を用い、孔２４と２
４の中間部を打撃すれば岩盤に多数のクラツクを入れた
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２３による穿孔、プレー力１８によ
る砕岩で能率が上がらないときには前記ドリフタ２３に
よって明けられた孔２４に第１３図に示すようにダイナ
マイト等の発破材２５を充填して岩盤にクラツクを入れ
たり、発破により岩盤を吹き飛ばしたりする。このとき
ガイドパイプ固定装置２０及びガイドパイプ上下動装置
２１により掘削機１１をスキンプレート１５と分離して
引き上げ、発破時の掘削機１１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１４図に
示すように掘削機１１を再び下降させて掘削孔２６の底
を舷臆する。これで竪孔状掘削孔２６の掘削作業は完了
し、第１５図に示すようにガイドパイプ１９、ガイドパ
イプ固定装置２０、ガイドパイプ上下動装置２１、掘削
掻き寄せバケット１２、ブレーカー８、ドリフタ２３等
を分解し、これらを作業用ホィスト８により地上に引き
上げる。又第１６図に示すようにスキンプレート１５が
掘削孔２６内に残るようにして掘削機１１の本体部も作
業用ホィスト８により地上に引き上げる。その後第１７
図に示すようにスキンプレート１５を分解してこれを作
業用ホィスト８により地上に引き上げる。この場合掘削
孔２６の底部には岩盤があるため、スキンプレート１５
を分解しても孔壁の崩壊は生じない。しかしどうしても
崩壊が生じる場合はスキンプレート１５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
に示すように作業用ホィスト８を用いて掘削孔２６の底
部に鉄筋を下し、掘削孔２６内に鉄筋２７を組み立てて
いく。その後第１９図に示すように鉄筋２千二１７の固
定、該鉄筋２７に対する鉄塔部材２８の固定が完了すれ
ば掘削孔２「６内に′モルタル２９を注入打設する。モ
ルタル２９の量が増えるに従い、ライナープレート２２
を分解し地上に回収する。そして最終的に第２一０図に
示すようにモルタル２９を充分に打設し、表±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２３図に基づき前記掘削機１１について詳細に述べ
る。掘削機１１のスキンプレート１６は端面にフランジ
を有しており、分解組立てが容易にできるようになって
いる。図面に示す実施例では周方向に４分割可能となっ
ている。このスキンプレート１５の内部に前記掘削掻き
寄せバケット２、プレー力１８、ドリフタ２３等を有し
、これらを揺動及び上下動させるシリンダ装置を具えて
いる。掘削機構上下動用シリンダ装置３０が上限、掘削
掻き寄せバケット上下動用油圧シリンダ装置３１が上限
にあれば掘削掻き寄せバケット１２は第２１図のＡ位置
にある。この位置で掘削を行なうには油圧シリンダ装置
３１を作動させて掘削掻き寄せバケット１２を第２１図
Ｂ位置迄下降させれば良い。掘削掻き寄せバケット揺動
用及び突き出し用の各油圧シリンダ装置３２，３３の作
動により土砂を掘削し、掘削機１１の中心部に土砂を掻
き寄せることができるびこのとき掘削掻き寄せバケット
１２は第２１図Ａ→Ａ′，Ｂ→Ｂ′，Ｃ→Ｃ′等適宜操
作する。第２１図・におけるＢ″，Ｃ″の位置は掘削掻
き寄せバケット１２の先端がスキンプレート１５の外周
より外方に突出しており、これは掘削孔２６の底部で拡
底を行なうときの状態を示す。尚このときは′スキンプ
レート１５を分解しても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１５を適宜分
解し、拡底作業を行ない易いよ′うにする。前記掘削掻
き寄せ作業はスキンプレー・ト１５の先端周囲で行なう
ために前記油圧モー夕１３及び旋回軸受３４等の機構に
より旋回台１４が鉛直軸芯の周りで旋回し得るようにな
っている。又前記ブレ−カー８及びドリフタ２３は揺動
用油圧シリンダ装置３５，３６及び上下動用油圧シリン
ダ装置３７により揺動並びに上下動ができるようになっ
ていると共に旋回用油圧モ−夕３８により第２１図ａ←
→ａ′の範囲で鉛直軸芯の周りで旋回できるようになっ
ている。又第２１図ａ″のように横向きにすることもで
きるため、岸盤破砕面がどの方向にあってもブレーカー
８のチゼル（ビット）を当てることができる。前記ブレ
ーカー８には突き出し用の油圧シリンダ装置３９が両側
に設けられており、第２１図ａ，ｂ，ｃやを，ｂ′，ｃ
′又はａ′′ｂ″のようにプレー力１８に送りをかける
ことができる。一方ドリフタ２３はプレー力１８の横に
ブラケツトを介して取り付けられ、ブレ−力１８の砕岩
作業を助けることができる。ところで前記第１３図で述
べた発破時において第２１図に示すスキンプレート１５
側と掘削機構上下動用油圧シリンダ装置３０との連結ピ
ン４０を引き抜くと掘削機構とスキンプレート１５とは
分離されるため、ガイドパイプ１９をガイドパイプ上下
動装置２１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。５１は油圧ユニットである。

次に第２４図〜第２７図に基づきガイドパイプ位置決め
装置９について詳細に述べる。

このガイドパイプ位置決め装置９は前記門型クレーン５
の脚材１０を利用して取り付けられる位置決め用取付具
４１と、前記ガイドパイプ固定装置２０及びガイドパイ
プ上下動装置２１とから構成されている。前記位置決め
用取付具４１は門型クレーン５の脚材１０を基準にして
組み立てられ高さ調整ねじ４２により高さ調整される。
この位置決め用取付具４１には位置決め用バー４３が掘
削機１１の外型寸法よりも１０〜２仇肋程度大き目‘こ
なるように取り付けるれる。斯かる状態で前記第８図及
び第９図で述べたように掘削機１１を組み立てる。そし
て前記第１１図で述べたように掘削が進むにつれてガイ
ドパイプ１９を順次足していく。このとき前記ガイドパ
イプ固定装置２０及びガイドパイプ上下動装置２１を用
いる。ところでこのガイドパイプ固定装置２０及びガイ
ドパイプ上下動装置２１はガイドパイプ１９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２川ま第２６図、第２７図に示すようにガイドパイプ
１９のコーナー４箇所において上下に複数段形成した切
込み部４４・・・・に鉄入するクランプ金具４′５・・
・，４６・・・を前記４つのコーナー部の切込み部４４
・・・に対応するように且つ上下２段に有しており、各
クランプ金具４’５，４６には油圧シリング装置；４７
，４８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４７によってクランプ金具
４５でガイドパイプ１９のクランプを行なう。次にガイ
ドパイプ上下動装置２１の油圧シリンダ装置４９によっ
て、下段のクランプ金具４６及び油圧シリンダ装置４８
を取り付けてある昇降台５０を下限迄下降させ、その後
下側の油圧シリソダ装置４８によってクラソプ金具４６
でガイドパイプ１９のクランプを行なう。その後前記上
側の油圧シリンダ菱暦４７を戻しクランプ金具４５をガ
イドパイプ１９から外す。斯かる状態でガイドパイプ上
下動装置２１の油圧シリンダ装置４９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４７によ
ってクランプ金具４５でガイドパイプ１９のクランプを
行ない、その後下側の油圧シリング装置４８を戻してク
ランブ金具４６をガイドパイプ１９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１９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１９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１１全体が押し下げられることになる。
又これは、掘削機１１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１５の外面に土庄や摩擦力が作
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門
型クレーン５の自重、門型クレーン５の基礎４の固定力
が設定されており、押し下げ反力によって門型クレーン
５は浮き上がるようなことはない。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、周囲を囲むス
キンプレート内において掘削掻き寄せバケットと穿孔用
ドリフタと打撃用プレー力等から成る掘削機構を設け、
これらバケット、ドリフタ、プレー力を鉛直軸芯の周り
で旋回させる手段を設け、更に前記バケットの揺動用及
び突き出し用のシリンダ装置並びに前記ドリフタ、プレ
ーカを夫々揺動させるシリンダ装置を設け、且つ前記ス
キンプレートを分解組立自在に構成したことを特徴とす
るため、前記バ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ドリフタ及びプレー力によって行
なえ、しかもこれらバケット、ドリフタ、プレー力は鉛
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、広範囲に亘つて能率良く容易に掘削できる。

また、前記バケットは突き出し用のシリンダ装置によっ
て出退させられるので、竪孔内での拡底作業を行なうこ
とができ、更に竪孔内での作業を安全にするためのスキ
ンプレートも分解組立自在にされているので、拡底作業
も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施の一例を示すもので、第１図〜第２
０図は基礎掘削の施工順序を示す説明図、第２１図は掘
削機の拡大縦断正面図、第２２図は同拡大縦断側面図、
第２３図は同平面図、第２４図はガイドパイプ位置決め
装置の正面図、第２５図は同平面図、第２６図はガイド
パイプの正面図、第２７図は同平面図である。 ３・・・…平地、４…・・・基礎、５・・・…門型クレ
ーン、６……グラブバケット、７，８……ホイスト、９
・・・・・・ガイドパイプ位置決め装置、１０・・・・
・・脚材、１１・・・・・・掘削機、１２・・・・・・
掘削掻き寄せバケット、１３・・・・・・油圧モータ、
１４・・・・・・旋回台、１５……スキンプレート、１
８……プレー力、１９・・…・ガイドパイプ、２０・…
・・ガイドパイプ固定装置、２１・・・ガイドパイプ上
下動装置、２２・・・・・・ライナープレート、２３・
・・・・・ドリフタ、２４…・・・孔、２５・・・…発
破材、２６・・・・・・掘削孔、２７・・・・・・鉄筋
、２９・・・・・・モルタル、３０〜３３，３５〜３７
・・・・・・油圧シリンダ装置、３８・・・・・・油圧
モータ、３９・・・・・・油圧シリンダ装置、４１・・
・・・・位置決め用取付具、４４・・・・・・切込み部
、４５，４６・・・・・・クランプ金具、４７〜４９・
・・・・・油圧シリンダ装置、５０・・・・・・昇降台
。 第／図 第２図 第う図 第４図 第ク図 第る図 第７図 繁り図 第？図 第砂図 簾〃図 第 ＪＺ図 第 ′３図 繁 ′４図 第６図 第仏図 第′７図 第の図 繁ナチ図 第 ＺＯ 図 第 ２２ 図 鯖Ｚ′ 図 第 ２５図 努 Ｚ３図 第２７図 図 馬 蛾 図 母 鶏

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
   バケツトと穿孔用ドリフタと打撃用ブレーカ等から成る
   掘削機構を設け、これらバケツト、ドリフタ、ブレーカ
   を鉛直軸芯の周りで旋回させる手段を設け、更に前記バ
   ケツトの揺動用及び突き出し用のシリンダ装置並びに前
   記ドリフタ、ブレーカを夫々揺動させるシリンダ装置を
   設け、且つ前記スキンプレートを分解組立自在に構成し
   たことを特徴とする竪孔掘削機。