JP2010144336A - Excavating apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly operate an excavating apparatus along a linear and curved moving path. <P>SOLUTION: A traveling body includes a first guide mechanism and a second guide mechanism provided in positions spaced along a travel direction, turnably through pivots, and driving wheels obtaining a reaction force inside a caisson to carry out self-propelling of the traveling body. The driving wheels are integrally provided at least at one of the pivots of the first and second guide mechanisms. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はケーソンの下端部に移動自在に設置してケーソンの下端部の直下地盤を掘進する掘進装置に関し、特に屈曲した移動経路に沿って移動可能なケーソン用の掘進装置に関するものである。   The present invention relates to a digging device that is movably installed at a lower end portion of a caisson and digs a direct base plate at the lower end portion of the caisson, and more particularly to a caisson digging device that is movable along a bent movement path.

ケーソン工法は、先鋭な刃口を強制的に地盤に圧入した状態で、ケーソンの内側地盤を掘削しながら、ケーソンの自重を利用したり強制的な載荷重をかけたりしてケーソンを沈設する工法である。   The caisson method uses a caisson's own weight or a forcible loading load while excavating the ground inside the caisson with a sharp blade edge forced into the ground. It is.

前記した従来のケーソン工法は、ケーソンの刃口部を地中に貫入させた状態でケーソンの内側を掘削する方法である。
従来のケーソン工法は、刃口部の直下地盤を掘削するものではないために、ケーソンの外周面と地山間に大きな摩擦抵抗を生じる。
ケーソンを地中に沈下させるためには、ケーソンと地山間の摩擦抵抗より大きな載重量や外力をケーソンに強制的に付与する必要があり、ケーソンを沈下するための設備が大掛かりとなる問題がある。
さらに従来のケーソン工法は、高い鉛直性を保ってケーソンを沈下させる必要性から、一日当たりの沈下量が非常に小さいことや、ケーソンの沈下量にバラツキを生じて傾きが生じたときは、その修正の多大の時間と多額の費用がかかる等の多くの問題が指摘されている。 The conventional caisson method described above is a method of excavating the inside of the caisson with the caisson blade portion penetrating into the ground.
Since the conventional caisson method does not excavate the direct base plate at the blade edge, a large frictional resistance is generated between the outer peripheral surface of the caisson and the natural ground.
In order to sink the caisson into the ground, it is necessary to forcibly apply a load and external force larger than the frictional resistance between the caisson and the ground, and there is a problem that the equipment for sinking the caisson becomes large. .
Furthermore, the conventional caisson method requires the caisson to sink while maintaining high verticality.Therefore, the amount of subsidence per day is very small, or when the caisson sinks vary and tilts, Many problems have been pointed out, such as a great deal of time and cost for correction.

出願人はケーソンの下端部に複数の自走式の掘進装置を配備し、これらの掘進装置を移動してケーソン下端部の直下地盤を掘削しながらケーソンを沈下させる発明を特許文献１〜４として先に提案した。
これらの掘進装置は、互いに水平方向に並列配置した一対のスクリュー体と、これら一対のスクリュー体を回転駆動する手段と、掘進装置を自走する手段とを具備している。
一対のスクリュー体は回転軸と回転軸の外周面に設けた螺旋状の羽根とにより構成され、一対の回転軸を平行に配置するとともに、互いに螺旋状の羽根の一部を重合させて、一対のスクリュー体の回転により地盤を掘削しつつ、掘削土砂をケーソンの内側へ向けて排出できる構成になっている。
特開２００１−２０２９３号公報 特開２００２−１２１７４４号公報 特開平１１−２６９８９０号公報 特開２００６−２８８３０号公報 Applicants deploy a plurality of self-propelled excavating devices at the lower end of the caisson, and move the excavating devices to sink the caisson while excavating the direct baseboard at the lower end of the caisson as Patent Documents 1 to 4 Proposed earlier.
These excavation apparatuses include a pair of screw bodies arranged in parallel in the horizontal direction, means for rotationally driving the pair of screw bodies, and means for self-running the excavation apparatus.
The pair of screw bodies is composed of a rotating shaft and spiral blades provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the pair of rotating shafts are arranged in parallel, and a part of the spiral blades is superposed on each other to form a pair. The excavated soil can be discharged toward the inside of the caisson while excavating the ground by rotating the screw body.
JP 2001-20293 A JP 2002-121744 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-269890 JP 2006-28830 A

従来の掘進装置にあってはつぎのような問題点がある。
（１）特許文献１〜３に記載の掘削装置にあっては、ケーソンの平面形状が矩形を呈する場合に、直線的に往復移動して掘削するため、ケーソンの角部の隅々まで掘削することが技術的に難しい。
（２）出願人はケーソンの角部を含めたケーソンの全周を掘削するための掘削装置を特許文献４に提案した。
特許文献４の掘削装置は、直線的に移動しながら掘削する水平掘削機と、ケーソンの角部に鉛直に向けて配置し、ケーソンの角部だけを掘削する掘削機とを組合せて構成する装置であり、これら二種類の掘削機により、ケーソンの角部の掘削残しをなくしてケーソンの全周掘削が可能となる。
しかしながら、二種類の掘削機を配備することは掘削装置のコストが嵩む問題がある。
さらにケーソンの複数の角部のうち、一部の角部の直下に岩石が存在する場合、他の掘削機による掘削を中断しなければならず、複数の掘削機で以って均等に掘削を進めることが技術的に難しい。 The conventional excavation device has the following problems.
(1) In the excavation apparatus described in Patent Literatures 1 to 3, when the caisson has a rectangular plan shape, the excavation is performed by reciprocating linearly to excavate every corner of the caisson. It is technically difficult.
(2) The applicant proposed in Patent Document 4 a drilling device for drilling the entire circumference of the caisson including the corners of the caisson.
The excavator of patent document 4 is an apparatus configured by combining a horizontal excavator that excavates while moving linearly, and an excavator that is arranged vertically at the corner of the caisson and excavates only the corner of the caisson. With these two types of excavators, it is possible to excavate the caisson all around without leaving the excavation residue at the corner of the caisson.
However, deploying two types of excavators has the problem of increasing the cost of the excavator.
In addition, if there are rocks directly under some of the corners of the caisson, the excavation with other excavators must be interrupted, and excavation with multiple excavators can be performed equally. It is technically difficult to proceed.

本発明は上記したような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、つぎの何れかひとつの掘進装置を提供することにある。
（１）ケーソンの直線的および曲線的な移動経路に沿って掘進装置を運行できること。
（２）掘進装置が移動する曲率半径を小さくできること。
（３）掘進装置の移動機構の構造が簡単であり、かつ掘進装置が低コストであること。 The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and an object thereof is to provide any one of the following excavation apparatuses.
(1) The excavator can be operated along the caisson's linear and curved movement paths.
(2) The radius of curvature at which the excavator moves can be reduced.
(3) The structure of the moving mechanism of the excavation apparatus is simple and the excavation apparatus is low-cost.

本願の第１発明は、水平下面を有するケーソンの下端部に沿って移動自在に係合した自走式の走行体と、ケーソンの下面の直下地盤を回転掘削する掘削機とを具備し、前記走行体が、ケーソンの内側全周に沿って設けた無端のガイドレールに係合して一方向に向けて周回するケーソン用の掘進装置であって、前記走行体は走行方向に沿って間隔を隔てた位置に、支軸を介して旋回自在に設けた第１ガイド機構および第２ガイド機構と、前記ケーソンの内側に反力を得て走行体を自走する駆動輪とを具備し、前記駆動輪を前記第１または第２ガイド機構のうち少なくとも何れか一方の支軸に一体に設けたことを特徴とする、掘進装置を提供する。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記第１ガイド機構および第２ガイド機構は、走行体に回転自在に設けた支軸と、該支軸の端部に回転自在に枢支した支持台と、該支持台に間隔を隔てて立設し、ガイドレールに係合可能な一対の空転式のローラとを具備し、前記一対のローラが支軸を中心に旋回自在であることを特徴とする、掘進装置を提供する。
本願の第３発明は、前記第１発明において、前記駆動輪を、走行体の走行方向の前側に位置する第１ガイド機構の支軸に一体に設けたことを特徴とする、掘進装置を提供する。
本願の第４発明は、前記第１乃至３発明の何れかひとつにおいて、前記走行体は、少なくともケーソンの躯体厚を掘削する掘削機と、掘削機を回転駆動する手段と、駆動輪を駆動する手段とを具備することを特徴とする、掘進装置を提供する。
本願の第５発明は、前記第１発明において、前記掘削機はケーソンの下面の下方位置に、上下に配置した複数の回転カッタ体と、前記複数の回転カッタを回転駆動する手段とを具備し、前記回転カッタ体が、ケーソンの下面の横断方向に配置した回転軸と、回転軸に等間隔に配置し、掘削機能と排土機能を併有する複数の掘削板とにより構成し、前記複数の回転カッタの掘削板の一部を回転可能に重合させたことを特徴とする、掘進装置を提供する。 A first invention of the present application comprises a self-propelled traveling body that is movably engaged along a lower end portion of a caisson having a horizontal lower surface, and an excavator that rotates and excavates a direct base plate on the lower surface of the caisson, A traveling body is a caisson digging device in which a traveling body engages with an endless guide rail provided along the entire inner circumference of a caisson and circulates in one direction, and the traveling body is spaced along the traveling direction. A first guide mechanism and a second guide mechanism that are pivotally provided at a separated position via a support shaft; and a drive wheel that self-runs the traveling body by obtaining a reaction force inside the caisson; Provided is a digging apparatus in which a drive wheel is integrally provided on at least one of the first and second guide mechanisms.
According to a second invention of the present application, in the first invention, the first guide mechanism and the second guide mechanism are rotatably supported on a support shaft that is rotatably provided on the traveling body and on an end portion of the support shaft. A support base and a pair of idling rollers that are erected on the support base at an interval and engageable with the guide rail, and the pair of rollers are rotatable about a support shaft. A drilling device is provided.
A third invention of the present application provides the excavation apparatus according to the first invention, wherein the driving wheel is integrally provided on a support shaft of a first guide mechanism located on the front side in the traveling direction of the traveling body. To do.
According to a fourth invention of the present application, in any one of the first to third inventions, the traveling body drives an excavator that excavates at least a caisson casing thickness, means for rotationally driving the excavator, and driving wheels. The excavation apparatus is provided.
According to a fifth invention of the present application, in the first invention, the excavator includes a plurality of rotary cutter bodies arranged vertically at a position below the lower surface of the caisson, and a means for rotationally driving the plurality of rotary cutters. The rotating cutter body is constituted by a rotating shaft disposed in a transverse direction of the lower surface of the caisson, and a plurality of excavating plates disposed at equal intervals on the rotating shaft and having both a excavating function and a soil discharging function. There is provided an excavation apparatus characterized in that a part of a excavation plate of a rotary cutter is superposed for rotation.

本発明はつぎの顕著な効果のうち、少なくとも何れか一つを奏する。
（１）支軸を介して第１ガイド機構および第２ガイド機構旋を走行体に旋回自在に設けることと、駆動輪を第１または第２ガイド機構のうち少なくとも何れか一方の支軸に設けたことにより、直線的および曲線的な移動経路に沿って、掘進装置を円滑に運行することができる。
（２）掘進装置がケーソンに対して周回可能であるため、一種類の掘進装置で以ってケーソンの下端部の直下地盤を連続して掘削することができる。
そのため、直線的に移動する水平掘削機と、ケーソンの角部だけを専門に掘削する掘削機とを組合せた従来の掘進装置と比べて、掘削設備を大幅に簡略化することができる。
（３）走行体に対して第１ガイド機構および第２ガイド機構旋を回自在に設けることで、各ガイド機構とガイドレールの噛み込みを防止できる。
したがって、掘進装置の移動経路の曲率半径を小さくすることができる。
（４）掘進装置の移動経路の曲率半径が小さくなることに伴い、掘削機を運行する曲率半径も小さくできるから、直角に形成してあるケーソンの角部の直下を掘削するうえで有利である。
（５）掘削機を構成する回転カッタ体の掘削板が回転軸に対して直交しているため、掘削板の回転力がロスすることなく地盤に伝わるため、地盤が締め固められた硬質地盤や岩盤質であっても効率的に掘削できる。 The present invention has at least one of the following remarkable effects.
(1) The first guide mechanism and the second guide mechanism are pivotally provided on the traveling body via the support shaft, and the drive wheels are provided on at least one of the first and second guide mechanisms. Thus, the excavation apparatus can be smoothly operated along the linear and curved movement paths.
(2) Since the excavation device can circulate with respect to the caisson, the straight base plate at the lower end of the caisson can be excavated continuously with one kind of excavation device.
Therefore, the excavation equipment can be greatly simplified as compared with a conventional excavation device that combines a horizontal excavator that moves linearly and an excavator that excavates only the corners of the caisson.
(3) By providing the first guide mechanism and the second guide mechanism pivotably with respect to the traveling body, it is possible to prevent the guide mechanisms and the guide rail from being caught.
Therefore, the radius of curvature of the moving path of the excavation apparatus can be reduced.
(4) As the radius of curvature of the moving path of the excavator decreases, the radius of curvature for operating the excavator can also be reduced, which is advantageous when excavating directly below the corner of the caisson formed at a right angle. .
(5) Since the excavation plate of the rotary cutter body constituting the excavator is orthogonal to the rotation axis, the rotational force of the excavation plate is transmitted to the ground without loss, so that the hard ground with which the ground is compacted Even if it is rocky, it can be excavated efficiently.

以下に図面を参照しながら本発明に係るケーソン用の掘進装置の一例について説明する。   An example of a caisson excavation device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

［構成］ [Constitution]

（１）発明の概要
図１に複数のケーソン用の掘進装置１０₁〜１０₄を設置したケーソン２０の平面図を示し、図２，３に一部を省略したケーソン２０の下端部２１の縦断面図を示す。
図１に示すように、ケーソン１０はその下端部２１に、ケーソン１０の下端部２１の直下に、移動可能に配置した複数のケーソン用の掘進装置１０₁〜１０₄を備えている。
本発明は、ケーソン１０の下端部２１に形成した移動経路が直線的なだけでなく、小さな曲率で屈曲していても、移動経路に沿って掘進装置１０₁〜１０₄を一方向に向けて自走できるように構成したものである。
複数の掘進装置１０₁〜１０₄は、一方向（図１では時計回り方向Ｒ）に向けて周回移動が可能であり、さらに各掘進装置１０₁〜１０₄の移動と停止、および移動速度を個別に制御可能である。 (1) Summary of the Invention FIG. 1 shows a plan view of a caisson 20 in which a plurality of caisson digging devices 10 ₁ to 10 ₄ are installed, and FIGS. A plane view is shown.
As shown in FIG. 1, the caisson 10 includes a plurality of caisson digging devices 10 ₁ to 10 ₄ that are movably disposed immediately below the lower end 21 of the caisson 10.
In the present invention, the excavation devices 10 ₁ to 10 ₄ are directed in one direction along the movement path even if the movement path formed at the lower end 21 of the caisson 10 is not only linear but bent with a small curvature. It is configured to be able to run on its own.
The plurality of digging devices 10 ₁ to 10 ₄ can move around in one direction (clockwise direction R in FIG. 1), and the digging devices 10 ₁ to 10 ₄ can move, stop, and move at different speeds. It can be controlled individually.

各掘進装置１０₁〜１０₄は同一の構造で、かつ同一の作用をするため、以下の説明においては、便宜的に掘進装置の符号を１０として説明する。 Since each of the excavation devices 10 ₁ to 10 ₄ has the same structure and the same function, in the following description, the excavation device is denoted by 10 for convenience.

（２）ケーソン
ケーソン２０はコンクリート製の函体で、例えば矩形、多角形、円形、楕円形等の水平断面形状をなし、その躯体厚や全体寸法はケーソン２０の使途に応じて適宜選択する。 (2) Caisson The caisson 20 is a concrete box having a horizontal cross-sectional shape such as a rectangle, a polygon, a circle, and an ellipse. The thickness and overall dimensions of the case are appropriately selected according to the use of the caisson 20.

本発明が前提とするケーソン２０は、下端部２１に水平な平面として形成した下面２２を有する。
下端部２１の下面２２を水平面に形成したのは、ケーソン２０の重量を直下地盤に支持させて、掘進装置１０に作用するケーソン２０の重量負担を軽減するためである。 The caisson 20 on which the present invention is premised has a lower surface 22 formed as a horizontal plane at the lower end 21.
The reason why the lower surface 22 of the lower end 21 is formed in a horizontal plane is to support the weight of the caisson 20 on the direct base board and reduce the weight burden of the caisson 20 acting on the excavation apparatus 10.

図２，３に示すように、ケーソン２０の下端部２１の内側には掘進装置１０の自走反力を得るための反力受け具２３と、掘進装置１０を係合して誘導する一対のガイドレール２４，２４とを配備している。
本例の下端部２１の構造について説明すると、ケーソン２０の下端部２１に、下面２２に沿って断面Ｈ形の鋼材２５が設置されていて、下端部２１の内側である鋼材２５の内側に連続した凹部空間２６を形成している。
凹部空間２６に面した鋼材２５の上下のフランジ２５ａ，２５ｂには、一対の無端形状のガイドレール２４，２４をそれぞれ固定している。 As shown in FIGS. 2 and 3, a reaction force receiving tool 23 for obtaining a self-propelled reaction force of the digging apparatus 10 and a pair of guides that engage and guide the digging apparatus 10 inside the lower end portion 21 of the caisson 20. Guide rails 24 and 24 are provided.
The structure of the lower end portion 21 of this example will be described. A steel material 25 having an H-shaped cross section is installed along the lower surface 22 at the lower end portion 21 of the caisson 20, and is continuous inside the steel material 25 that is inside the lower end portion 21. The recessed space 26 is formed.
A pair of endless guide rails 24 and 24 are fixed to the upper and lower flanges 25a and 25b of the steel material 25 facing the recess space 26, respectively.

縦板２５ｃの内側表面の中央には掘進装置１０の自走反力を得るための反力受け具２３が固定されている。
反力受け具２３は下端部２１の内側の全周に亘り連続して形成し、掘進装置１０が旋回移動できるように構成されている。
反力受け具２３はガイドレール２４，２４と平行に設けることが肝要である。 A reaction force receiver 23 for obtaining a self-propelled reaction force of the excavation device 10 is fixed to the center of the inner surface of the vertical plate 25c.
The reaction force receiver 23 is formed continuously over the entire inner circumference of the lower end 21 and is configured so that the excavating device 10 can turn.
It is important that the reaction force receiver 23 is provided in parallel with the guide rails 24, 24.

反力受け具２３は、掘進装置１０の自走方式に応じて適宜選択する。
本例では、反力受け具２３を無端形状のチェーンで構成する場合について示すが、その他に直線状のラック（直線歯車）やレール等を使用することもできる。 The reaction force receiver 23 is appropriately selected according to the self-propelling method of the excavation device 10.
In this example, a case where the reaction force receiver 23 is configured by an endless chain is shown, but a linear rack (linear gear), a rail, or the like can also be used.

（３）掘進装置の全体構成
図２，３に基づいて、ケーソン用の掘進装置１０の全体の構成について説明する。
掘進装置１０は、ケーソン２０の下端部２１の直下地盤を回転掘削する機能と、掘削土をケーソン２０の内側へ排出する排土機能を併有した自走式の装置であり、ケーソン２０の下端部２１に走行自在に設置されている。 (3) Overall configuration of excavation apparatus The overall configuration of the caisson excavation apparatus 10 will be described with reference to FIGS.
The excavation device 10 is a self-propelled device that has both a function of rotating and excavating the direct base plate of the lower end portion 21 of the caisson 20 and a soil discharging function of discharging excavated soil into the caisson 20. It is installed in the part 21 so that it can run freely.

掘進装置１０は、ケーソン２０の下端部２１に走行自在に配設された走行体３０を具備し、この走行体３０に、少なくともケーソン２０の躯体厚ｔを掘削する掘削機４０と、走行体３０をケーソン２０の下端部２１に沿って移動する走行手段と、掘削機４０を回転駆動する手段とを搭載して構成する。   The excavation apparatus 10 includes a traveling body 30 that is movably disposed at the lower end portion 21 of the caisson 20, and an excavator 40 that excavates at least the casing thickness t of the caisson 20 and the traveling body 30. Is constructed by mounting traveling means for moving along the lower end 21 of the caisson 20 and means for rotationally driving the excavator 40.

走行体３０はケーソン２０の下端部２１の内側に設けた一対のガイドレール２４，２４に係合して走行自在に配設されている。   The traveling body 30 is disposed so as to be able to travel by engaging with a pair of guide rails 24, 24 provided inside the lower end portion 21 of the caisson 20.

図３に示すように掘削機４０は上段と下段の回転カッタ体４１，４２より構成し、ケーソン２０の下面２２の下方位置であって、ケーソン躯体の横断方向に向けて配置される。
これら複数の回転カッタ体４１，４２は互いに水平に向けて、かつ、高さ方向間隔を隔てて並列配置した状態で走行体３０に支持されている。 As shown in FIG. 3, the excavator 40 includes upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42, and is disposed below the lower surface 22 of the caisson 20 and in the transverse direction of the caisson housing.
The plurality of rotary cutter bodies 41 and 42 are supported by the traveling body 30 in a state where they are arranged in parallel with each other in the horizontal direction and at intervals in the height direction.

上下段の回転カッタ体４１，４２は走行体３０に対して進出および後退可能に支持されていて、一対の回転カッタ体４１，４２の支持位置を同時にスライド調整して回転カッタ体４１，４２による最外端の掘削位置を微調整することが可能になっている。   The upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 are supported so as to be able to advance and retreat with respect to the traveling body 30, and the support positions of the pair of rotary cutter bodies 41 and 42 are simultaneously slid and adjusted by the rotary cutter bodies 41 and 42. The excavation position at the outermost end can be finely adjusted.

（４）走行体
走行体３０は走行手段と掘削機４０を回転駆動する手段を搭載し、かつ掘削機４０を回転自在に枢支していて、鋼板や形鋼等を組み合わせて製作する。
走行体３０は以降に説明するガイド機構と走行手段を介してガイドレール２４，２４に係合しながら走行体３０を移動できるようになっている。 (4) Traveling body The traveling body 30 is mounted with traveling means and means for rotationally driving the excavator 40, and rotatably supports the excavator 40, and is manufactured by combining steel plates, section steels, and the like.
The traveling body 30 can move the traveling body 30 while engaging with the guide rails 24 and 24 via a guide mechanism and traveling means described below.

図４に拡大して示すように、走行体３０をガイドレール２４，２４に走行自在に係合させるため、走行体３０は走行方向に沿って間隔を隔てて設けた第１ガイド機構Ｇ₁と、第２ガイド機構Ｇ₂を具備する。
走行体３０の進行方向Ｒに対して前方側を第１ガイド機構Ｇ₁、走行体３０の進行方向に対して後方側を第２ガイド機構Ｇ₂と呼んで区別する。
なお、図５に第１ガイド機構Ｇ₁の詳細を示し、図６に第２ガイド機構Ｇ₂の詳細示す。 As shown in an enlarged view in FIG. 4, in order to engage the traveling body 30 with the guide rails 24, 24, the traveling body 30 is provided with a first guide mechanism G ₁ provided at intervals along the traveling direction. The second guide mechanism G ₂ is provided.
The front side with respect to the traveling direction R of the traveling body 30 is referred to as a first guide mechanism G ₁ , and the rear side with respect to the traveling direction of the traveling body 30 is referred to as a second guide mechanism G ₂ .
Note that illustrates a first guide mechanism G ₁ in detail in FIG. 5 shows details in FIG. 6 of the second guide mechanism G _2.

これら２つのガイド機構Ｇ₁，Ｇ₂は共に共通した構造を有し、走行体３０を構成する一対の水平基板３１，３１に回転自在に設けた支軸３２と、支軸３２の上下端部に枢支した支持台３３，３３と、各支持台３３，３３に間隔を隔てて立設した一対の空転式のローラ３４，３４とにより構成されている。 Both of these two guide mechanisms G ₁ and G ₂ have a common structure, and a support shaft 32 provided rotatably on a pair of horizontal substrates 31, 31 constituting the traveling body 30, and upper and lower ends of the support shaft 32. The support bases 33 and 33 pivotally supported on the support bases 33 and a pair of idling rollers 34 and 34 erected on the support bases 33 and 33 at intervals.

第１及び第２ガイド機構Ｇ₁，Ｇ₂を構成する支持台３３，３３に枢支された空転式のローラ３８がガイドレール２４，２４の水平面に当接することで、走行体３０はガイドレール２４，２４に支持されている（図５）。 The idler roller 38 pivotally supported by the support bases 33 and 33 constituting the first and second guide mechanisms G ₁ and G ₂ abuts against the horizontal surfaces of the guide rails 24 and 24, so that the traveling body 30 is guided rails. 24, 24 (FIG. 5).

本発明に係る掘進装置１０の特徴のひとつは、ガイドレール２４，２４の両側面に配設する一対のローラ３４，３４を水平基板３１，３１に設けるにあたり、支軸３２と支持台３３を介して旋回自在に設けたことである。   One of the features of the excavation apparatus 10 according to the present invention is that when the pair of rollers 34, 34 disposed on both side surfaces of the guide rails 24, 24 are provided on the horizontal substrates 31, 31 via the support shaft 32 and the support base 33. It can be turned freely.

一対のローラ３４，３４を水平基板３１に対して旋回不能に設けた場合を想定すると、走行体３０が屈曲した移動経路を通過する際に、第１ガイド機構Ｇ₁のローラ３４，３４と、第２ガイド機構Ｇ₂のローラ３４，３４がガイドレール２４の曲がりに追従できずに、ローラ３４，３４がガイドレール２４に食い込んで走行体３０の進行が阻止されてしまう問題が起きる。 Assuming a case of providing a non turning the pair of rollers 34, 34 relative to the horizontal substrate 31, when the running body 30 passes through the travel path is bent, the first guide mechanism G ₁ of rollers 34, 34, There arises a problem that the rollers 34 and 34 of the second guide mechanism G ₂ cannot follow the bending of the guide rail 24 and the rollers 34 and 34 bite into the guide rail 24 to prevent the traveling body 30 from proceeding.

本発明は上記した問題を回避して、移動経路が屈曲していても走行体３０を円滑に移動させるために、水平基板３１に対して一対のローラ３４，３４を旋回自在に設けたものである。   In the present invention, in order to avoid the above-described problem and to smoothly move the traveling body 30 even when the moving path is bent, a pair of rollers 34 and 34 are provided so as to be rotatable with respect to the horizontal substrate 31. is there.

図７を参照して一対のローラ３４，３４を旋回自在に構成した理由について説明する。
同図はガイドレール２４に係合した一対のローラ３４，３４のモデル図を示したもので、一対のローラ３４，３４はその中間に位置する支軸３２を中心に旋回可能である。
ガイドレール２４が直線的である場合は、ガイドレール２４の軸線Ｃ₁と、一対のローラ３４，３４間を結ぶ交差線Ｃ₂の交差角θが直角（９０度）であり、一対のガイドレール３４，３４はガイドレール２４に対して点接触、又は線接触する。 With reference to FIG. 7, the reason why the pair of rollers 34, 34 is configured to be rotatable will be described.
This figure shows a model diagram of a pair of rollers 34, 34 engaged with the guide rail 24, and the pair of rollers 34, 34 can turn around a support shaft 32 located in the middle thereof.
When the guide rail 24 is straight, the crossing angle θ between the axis C ₁ of the guide rail 24 and the crossing line C ₂ connecting the pair of rollers 34 and 34 is a right angle (90 degrees), and the pair of guide rails 34 and 34 are in point contact or line contact with the guide rail 24.

ここで、ガイドレール２４が図面上に矢印で示すように時計回り方向Ａ、又は反時計回り方向Ｂに変位していても、一対のガイドレール３４，３４は支軸３２を中心に旋回してガイドレール２４の変位に追従する。
その結果、ガイドレール２４が実際には曲がっていても、直線的である場合と同様に、ガイドレール２４の軸線Ｃ₁に対して一対のローラ３４，３４間を結ぶ交差線Ｃ₂の交差角θは直角（９０度）を維持する。 Here, even if the guide rail 24 is displaced in the clockwise direction A or the counterclockwise direction B as indicated by an arrow in the drawing, the pair of guide rails 34 and 34 are turned around the support shaft 32. The displacement of the guide rail 24 is followed.
As a result, even if the guide rail 24 is actually bent, the crossing angle of the cross line C ₂ connecting the pair of rollers 34 and 34 with respect to the axis C ₁ of the guide rail 24 is the same as when the guide rail 24 is straight. θ maintains a right angle (90 degrees).

このように、一対のローラ３４，３４を、支軸３２を中心に旋回可能に設けることで、ガイドレール２４が直線的であっても屈曲していても、ガイドレール２４の軸線Ｃ₁に対する一対のローラ３４，３４間を結ぶ交差線Ｃ₂の関係を維持して移動することが可能となる。 Thus, by providing the pair of rollers 34, 34 so as to be pivotable about the support shaft 32, a pair of the guide rail 24 with respect to the axis C ₁ regardless of whether the guide rail 24 is linear or bent. It is possible to move while maintaining the relationship of the intersection line C ₂ connecting the rollers 34 and 34.

（５）走行手段
つぎに掘進装置１０の走行手段について説明する。
図３に示すように、走行体３０は駆動源３５と駆動輪３６を装備していて、駆動源３５の回転を駆動輪３６へ伝達できるように構成されている。
駆動源３５としては、例えば電動機、熱機関、液圧モータ等の何れかひとつを使用することができる。 (5) Traveling means Next, the traveling means of the excavation apparatus 10 will be described.
As shown in FIG. 3, the traveling body 30 is equipped with a drive source 35 and drive wheels 36, and is configured to transmit the rotation of the drive source 35 to the drive wheels 36.
As the drive source 35, for example, any one of an electric motor, a heat engine, a hydraulic motor, and the like can be used.

駆動源３５の回転を駆動輪３６へ伝達するには、公知の歯車伝達機構、ベルト伝達機構、チェーン伝達機構等の何れかひとつ、またはこれら複数の伝達機構の組合せを採用できる。
駆動輪３６は、走行体３０で回転可能に支持したスプロケット、または歯車、または摩擦車等からなり、ケーソン２０の内側に設置した反力受け具２３と協働して、走行体３０がケーソン２０の下端部２１に沿って移動する。
図８，９は、二点差線で示した複数の歯車を経由して駆動源３５の回転を駆動輪３６へ伝達する歯車伝達機構Ｅを採用した場合を例示する。 In order to transmit the rotation of the drive source 35 to the drive wheel 36, any one of a known gear transmission mechanism, belt transmission mechanism, chain transmission mechanism, etc., or a combination of a plurality of these transmission mechanisms can be employed.
The drive wheel 36 is formed of a sprocket, a gear, a friction wheel, or the like that is rotatably supported by the traveling body 30, and the traveling body 30 cooperates with the reaction force receiver 23 installed inside the caisson 20 so that the traveling body 30 is connected to the caisson 20. It moves along the lower end portion 21.
8 and 9 exemplify a case where a gear transmission mechanism E that transmits the rotation of the drive source 35 to the drive wheels 36 via a plurality of gears indicated by two-dot chain lines is illustrated.

本発明に係る掘進装置１０の特徴のひとつは、駆動輪３６を設けるにあたり、第１または第２ガイド機構Ｇ₁，Ｇ₂のうち少なくとも何れか一方の支軸３２に駆動輪３６を設けたことである。
本例では図４，５に示すように第１ガイド機構Ｇ₁の支軸３２に駆動輪３６を設けて進行方向の前部で掘進装置１０を牽引する場合について示す。
また駆動輪３６は第２ガイド機構Ｇ₂の支軸３２に設けて、進行方向の後部から掘進装置１０を前方へ向けて後押するようにして自走してもよい。 One of the features of the excavation device 10 according to the present invention is that when the driving wheel 36 is provided, the driving wheel 36 is provided on at least one of the support shafts 32 of the first or second guide mechanisms G ₁ and G _2. It is.
In the present example shows the case for pulling the first guide mechanism G ₁ of the support shaft 32 to the drive wheels 36 excavation device 10 at the front traveling direction of the provided as shown in FIGS.
The drive wheel 36 is provided on the second guide mechanism G ₂ of the support shaft 32, may be self-propelled in the rear Osuru so the excavation device 10 from the rear in the traveling direction toward the front.

支軸３２の同軸上には駆動輪３５と歯車３７を一体に設けてある。前記の歯車伝達機構Ｅの回転を受けて歯車３７とともに駆動輪３５が回転することで、反力受け具２３から走行反力が得られるように構成されている。   A drive wheel 35 and a gear 37 are integrally provided on the same axis as the support shaft 32. The driving wheel 35 is rotated together with the gear 37 in response to the rotation of the gear transmission mechanism E, so that a traveling reaction force can be obtained from the reaction force receiver 23.

駆動輪３６を支軸３２に設けた理由は、図９に示すように掘進装置１０の移動経路が屈曲している場合に、駆動輪３６が反力受け具２３から反力を得て掘進装置１０の走行を継続させるためである。
すなわち、駆動輪３６の回転中心を支軸３２と一致させることで、掘進装置１０の移動経路が直線的であっても屈曲していても、駆動輪３６と反力受け具２３の間隔を一定に維持して掘進装置１０を自走させることが可能となる。 The reason why the driving wheel 36 is provided on the support shaft 32 is that the driving wheel 36 obtains a reaction force from the reaction force receiving member 23 when the moving path of the digging device 10 is bent as shown in FIG. This is to continue the 10 travels.
That is, by aligning the rotation center of the drive wheel 36 with the support shaft 32, the distance between the drive wheel 36 and the reaction force receiver 23 is constant regardless of whether the moving path of the excavation apparatus 10 is linear or bent. It becomes possible to make the excavation apparatus 10 self-propelled while maintaining the above.

以上説明したように、本発明に係る掘進装置１０の特徴は、ガイドレール２４，２４の両側面に配設する一対のローラ３４，３４を旋回自在に設けるとともに、第１または第２ガイド機構Ｇ₁，Ｇ₂のうち少なくとも何れか一方の支軸３２に駆動輪３６を設けたことである。
その結果、掘進装置１０が移動する移動経路の曲率半径が小さくとも、掘進装置１０を円滑に移動させることが可能となる。
掘進装置１０の移動経路の曲率半径が小さくなることに伴い、掘削機４０を運行する曲率半径も小さくできるから、直角に形成してあるケーソン２０の角部の直下を掘削するうえで有利である。 As described above, the digging apparatus 10 according to the present invention is characterized in that the pair of rollers 34, 34 disposed on both side surfaces of the guide rails 24, 24 are provided so as to be rotatable, and the first or second guide mechanism G is provided. _1, is that providing the driving wheels 36 on at least one of the support shaft 32 of the G _2.
As a result, the excavation apparatus 10 can be smoothly moved even if the radius of curvature of the moving path along which the excavation apparatus 10 moves is small.
As the radius of curvature of the moving path of the excavating device 10 decreases, the radius of curvature for operating the excavator 40 can also be reduced, which is advantageous for excavating directly below the corner of the caisson 20 formed at a right angle. .

（６）掘削機
つぎに本例で示した掘削機４０について説明する。
図３に示すように、掘削機４０を構成する上下一対の回転カッタ体４１，４２は、ケーソン２０の下面２２の下方位置であって、ケーソン躯体の横断方向に向けて並設される。
高さ方向に間隔を隔てて縦列に配置された上段および下段の回転カッタ体４１，４２は走行体３０に支持される。
本例では掘削機４０を２本の回転カッタ体４１，４２で構成する場合について説明するが、３本以上であってもよい。 (6) Excavator Next, the excavator 40 shown in this example will be described.
As shown in FIG. 3, the pair of upper and lower rotary cutter bodies 41, 42 constituting the excavator 40 are arranged below the lower surface 22 of the caisson 20 and in parallel in the transverse direction of the caisson housing.
The upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 arranged in a row at intervals in the height direction are supported by the traveling body 30.
In this example, the case where the excavator 40 is configured by two rotating cutter bodies 41 and 42 will be described, but three or more excavators 40 may be used.

上段の回転カッタ体４１および下段の回転カッタ体４２の構造は、基本的に共通していて、共に回転軸４３と、回転軸４３に等間隔に配置した複数の掘削板５０とにより構成する。
従来のスクリュー体はらせん状の羽根が回転軸に対して斜めに傾斜していた。
これに対して本発明では、掘削板５０の回転力を地盤の掘削力として１００％伝達して力の伝達ロスを解消するため、複数の掘削板５０を回転軸４３に対して直交するように配置したものである。 The structures of the upper rotary cutter body 41 and the lower rotary cutter body 42 are basically the same, and both are constituted by a rotary shaft 43 and a plurality of excavation plates 50 arranged on the rotary shaft 43 at equal intervals.
In the conventional screw body, the spiral blades are inclined obliquely with respect to the rotation axis.
On the other hand, in the present invention, the rotational force of the excavation plate 50 is transmitted 100% as the excavation force of the ground to eliminate the force transmission loss, so that the plural excavation plates 50 are orthogonal to the rotation shaft 43. It is arranged.

各回転カッタ体４１，４２の回転軸４３のうち、掘削板５０の組み付けられていない軸の部位（図３の右半）は、それぞれ走行体３０を貫通して軸支されている。
回転軸４３の残りの部位（図３の左半）には、複数の掘削板５０が交換可能に組付けられている。 Of the rotary shafts 43 of the rotary cutter bodies 41 and 42, the shaft portion (the right half in FIG. 3) where the excavation plate 50 is not assembled is pivotally supported through the traveling body 30.
A plurality of excavation plates 50 are attached to the remaining portion of the rotating shaft 43 (left half of FIG. 3) in a replaceable manner.

上下一対の回転カッタ体４１，４２は相対向して平行に配置されていて、上段の回転カッタ体４１の各掘削板５０と下段の回転カッタ体４２の各掘削板５０とが互いに干渉しないように重合している。
換言すれば、回転軸４３，４３を接近して配置することで、上段の回転カッタ体４１の掘削板５０と掘削板５０の間の空間内に、下段の回転カッタ体４２の掘削板５０を入り込ませて重合させる。
掘削残しを配慮すれば上下の掘削板５０，５０間の隙間はできるだけ小さいことが望ましいが、製造公差の関係から数ｍｍ程度の隙間で十分である。 The pair of upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 are arranged in parallel with each other so that the excavation plates 50 of the upper rotary cutter body 41 and the excavation plates 50 of the lower rotary cutter body 42 do not interfere with each other. Is polymerized.
In other words, by arranging the rotary shafts 43 and 43 close to each other, the excavation plate 50 of the lower rotary cutter body 42 is placed in the space between the excavation plate 50 of the upper rotary cutter body 41 and the excavation plate 50. Let it penetrate and polymerize.
If the excavation residue is taken into consideration, it is desirable that the gap between the upper and lower excavation plates 50 is as small as possible, but a gap of about several mm is sufficient because of manufacturing tolerances.

また各掘削板５０の外周端が相対向する回転軸４３またはスペーサ５３と干渉しないように、掘削板５０の寸法とスペーサ５３の径寸法が関係付けられている。   Further, the dimensions of the excavation plates 50 and the diameters of the spacers 53 are related so that the outer peripheral ends of the excavation plates 50 do not interfere with the rotating shaft 43 or the spacer 53 facing each other.

走行体３０に搭載した駆動源４５は、トルク伝達手段を介して駆動源４５の回転力を上下一対の回転カッタ体４１，４２の回転軸４３，４３へ伝達できるように構成されている。
駆動源４５のトルク伝達手段としては、公知の歯車伝達機構Ｄ、ベルト伝達機構、チェーン伝達機構等の何れかひとつ、またはこれらの複数の組合せを使用できる。 The drive source 45 mounted on the traveling body 30 is configured to be able to transmit the rotational force of the drive source 45 to the rotation shafts 43 and 43 of the pair of upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 via torque transmission means.
As the torque transmission means of the drive source 45, any one of a known gear transmission mechanism D, belt transmission mechanism, chain transmission mechanism, etc., or a combination thereof can be used.

また、本例では上段および下段の回転カッタ体４１，４２の回転方向は同一にする。これは後述するように、上段および下段の回転カッタ体４１，４２の間で岩石の噛み込みを防止するためである。   In this example, the rotation directions of the upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 are the same. As described later, this is to prevent rocks from being caught between the upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42.

図１０，１１を基に回転カッタ体４１，４２の構造について詳しく説明する。
図１０は上段の回転カッタ体４１の分解図であり、図１１は上下一対の回転カッタ体４１，４２を並設した掘削機４０の部分断面図を示す。 The structure of the rotary cutter bodies 41 and 42 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 10 is an exploded view of the upper rotary cutter body 41, and FIG. 11 is a partial sectional view of the excavator 40 in which a pair of upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 are arranged side by side.

上段および下段の回転カッタ体４１，４２は共に共通の構造を呈する。
図５に基づいて上段の回転カッタ体４１について説明する。 Both the upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 have a common structure.
The upper rotary cutter body 41 will be described with reference to FIG.

複数の掘削板５０，５０，・・・はその中央穴５１を回転軸４３に嵌合させて回転軸４３と一体に回転するように組み付けられている。
最外端に位置する端末の掘削板５０ａが回転軸４３から抜け出ないように、固定板４６と固定ボルト４７を用いて最外端の掘削板５０ａが回転軸４３に固定されている。 The plurality of excavation plates 50, 50,... Are assembled so that the central hole 51 is fitted to the rotation shaft 43 and rotates together with the rotation shaft 43.
The outermost excavation plate 50 a is fixed to the rotary shaft 43 by using a fixing plate 46 and a fixing bolt 47 so that the terminal excavation plate 50 a located at the outermost end does not come out of the rotary shaft 43.

複数の掘削板５０，５０，・・・を回転軸４３に組付ける場合、掘削板５０の板厚とほぼ等しいか、掘削板５０の板厚より僅かに大きい軸長を有する筒状のスペーサ５３を間に介在して、隣り合う掘削板５０と５０の間の間隔を一定に保つ。
隣り合う掘削板５０と５０の間の間隔を一定に設定する他の手段として、端末の掘削板５０ａのようにスペーサを掘削板本体と一体に形成してもよい。 When assembling a plurality of excavation plates 50, 50,... To the rotary shaft 43, a cylindrical spacer 53 having an axial length that is substantially equal to the thickness of the excavation plate 50 or slightly larger than the thickness of the excavation plate 50. Between the adjacent excavation plates 50 and 50 to keep constant.
As another means for setting the interval between the adjacent excavation plates 50 and 50 constant, a spacer may be formed integrally with the excavation plate main body like the excavation plate 50a of the terminal.

また回転軸４３の回転をすべての掘削板５０，５０，・・・へ伝達する手段として、本例では公知のキー４４とキー溝４５の組合せを採用して、任意の掘削板５０を着脱して交換可能に構成してある。   Further, as means for transmitting the rotation of the rotary shaft 43 to all the excavation plates 50, 50,..., In this example, a known combination of the key 44 and the key groove 45 is adopted, and an arbitrary excavation plate 50 is attached and detached. It is configured to be replaceable.

図１０に示すように、掘削板５０は回転軸４３を嵌合可能な中央穴５１と、その周縁部に放射状に形成した複数の歯５２を有する。
ここで重要なことは、すべての歯５２の片面が、板材を斜めに切除して尖鋭な片刃に形成してあることと、複数の掘削板５０を回転軸４３に配列するにあたり、すべての掘削板５０の歯５２の傾斜方向を排土方向に向けて一致させることである。
これは片刃に形成した複数の歯５２によって、掘削した土砂をケーソンの内側へ向けて排出するためである。
回転カッタ体５０は地盤の掘削機能だけでなく、土砂の排出機能も併有する。
As shown in FIG. 10, the excavation plate 50 has a central hole 51 into which the rotary shaft 43 can be fitted, and a plurality of teeth 52 formed radially on the peripheral edge thereof.
What is important here is that one side of all the teeth 52 is formed by cutting the plate material diagonally to form a sharp single blade, and all the excavating plates 50 are arranged when the plural excavating plates 50 are arranged on the rotary shaft 43. The inclination direction of the teeth 52 of the plate 50 is made to coincide with the earth discharging direction.
This is for discharging the excavated earth and sand toward the inside of the caisson by the plurality of teeth 52 formed on the single blade.
The rotary cutter body 50 has not only a ground excavating function but also a soil discharging function.

［作動］
つぎに既述した掘進装置による掘削作用および排土作用について説明する。 [Operation]
Next, the excavation action and the soil removal action by the excavation apparatus described above will be described.

（１）掘進装置のセット
図１に示すように、ケーソン２０の下端部２１に複数のケーソン用の掘進装置１０₁〜１０₄を配置する。
各掘削機１０₁〜１０₄を一斉に稼働して掘削を開始すると共に、下端部２１に沿って一方向に向けて移動を開始する。
複数の掘削機１０₁〜１０₄は以降に説明するように一斉に移動してケーソン２０の下端部２１の直下地盤を均等に掘削する。 (1) Set of excavation device As shown in FIG. 1, a plurality of caisson excavation devices 10 ₁ to 10 ₄ are arranged at the lower end portion 21 of the caisson 20.
The excavators 10 ₁ to 10 ₄ are simultaneously operated to start excavation and start to move in one direction along the lower end 21.
As will be described later, the plurality of excavators 10 ₁ to 10 ₄ move all at once to evenly excavate the direct base plate at the lower end 21 of the caisson 20.

（２）掘進装置の移動
図３において、走行体３０に搭載した駆動源３５を作動すると、トルク伝達手段を介して駆動源３６の回転が駆動輪３５へ伝達される。
ケーソン２０の内側の反力受け具２３と噛合する駆動輪３５が回転することで、掘進装置１０はケーソン２０の下端部２１のガイドレール２４，２４に沿って移動する。 (2) Movement of the excavation device In FIG. 3, when the drive source 35 mounted on the traveling body 30 is operated, the rotation of the drive source 36 is transmitted to the drive wheels 35 via the torque transmission means.
The driving wheel 35 that meshes with the reaction force receiver 23 inside the caisson 20 rotates, so that the excavating device 10 moves along the guide rails 24 and 24 of the lower end portion 21 of the caisson 20.

図８は掘進装置１０がガイドレール２４，２４に沿って直線的に移動するときのモデル図を示す。
この場合、走行体３０の第１ガイド機構Ｇ₁の支軸３２に設けた駆動輪３６が、反力受け具２３から移動の反力を得る。
このとき、走行体３０の第１及び第２ガイド機構Ｇ₂，Ｇ₁を構成する一対のローラ３４，３４がガイドレール２４に係合することで、掘進装置１０はガイドレール２４，２４に沿って矢印Ｒ方向へ向けて直進する。 FIG. 8 shows a model diagram when the excavation apparatus 10 moves linearly along the guide rails 24, 24.
In this case, the drive wheel 36 provided in the first guide mechanism G ₁ of the support shaft 32 of the running body 30 to obtain a reaction force transferred from the reaction force receiving member 23.
At this time, the pair of rollers 34 and 34 constituting the first and second guide mechanisms G ₂ and G ₁ of the traveling body 30 are engaged with the guide rail 24, so that the digging apparatus 10 follows the guide rails 24 and 24. And go straight in the direction of arrow R.

図９はガイドレール２４に沿った掘進装置１０が曲線的に移動するときのモデル図を示す。
掘進装置１０は第１ガイド機構Ｇ₁の支軸３２に設けた駆動輪３６の回転によって進行方向前側で牽引される。
このとき、第１及び第２ガイド機構Ｇ₂，Ｇ₁を構成する一対のローラ３４，３４は、支軸３２を中心に旋回することで屈曲したガイドレール２４の曲がりに追従する。
したがって、掘進装置１０はガイドレール２４の直線的な箇所から継続して屈曲した範囲に亘り円滑に移動することができる。 FIG. 9 shows a model diagram when the excavation apparatus 10 moves along the guide rail 24 in a curved manner.
Boring apparatus 10 is towed by the traveling direction front side by the rotation of the drive wheel 36 provided in the first guide mechanism G ₁ of the support shaft 32.
At this time, the pair of rollers 34 and 34 constituting the first and second guide mechanisms G ₂ and G ₁ follow the bending of the guide rail 24 bent by turning around the support shaft 32.
Therefore, the excavation apparatus 10 can smoothly move over a range where the guide rail 24 is continuously bent from a linear portion.

（３）掘削作用
図３において、走行体３０に搭載した駆動源４５を作動すると、トルク伝達手段を介して駆動源４５の回転力が掘削機４０を構成する上下一対の回転カッタ体４１，４２の回転軸４３，４３へ伝達され、上下一対の回転カッタ体４１，４２が同一方向に回転する。
走行体３０を移動させながら上下一対の回転カッタ体４１，４２を回転すると、図１２に示すように周縁部に複数の歯５２を有する掘削板５０の回転により、走行体３０の移動に伴って地盤の掘削が進行する。 (3) Excavation Action In FIG. 3, when the drive source 45 mounted on the traveling body 30 is operated, the rotational force of the drive source 45 via the torque transmission means causes a pair of upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 constituting the excavator 40. The pair of upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 rotate in the same direction.
When the pair of upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 are rotated while moving the traveling body 30, as the traveling body 30 moves due to the rotation of the excavation plate 50 having a plurality of teeth 52 at the periphery as shown in FIG. 12. Ground excavation proceeds.

回転カッタ体４１，４２の多数の掘削板５０がケーソン２０の下端部２１の直下地盤を掘削する。
回転カッタ体４１，４２が、ケーソン２０の外側の地盤を掘削することで、ケーソン２０の沈下時におけるケーソン２０の外周面と地山間の摩擦が低減される。 A large number of excavation plates 50 of the rotary cutter bodies 41, 42 excavate the direct base plate at the lower end 21 of the caisson 20.
Since the rotary cutter bodies 41 and 42 excavate the ground outside the caisson 20, friction between the outer peripheral surface of the caisson 20 and the ground is reduced when the caisson 20 sinks.

複数の掘削板５０が回転軸４３に対して直交しているため、掘削板５０の回転力がロスすることなく地盤に伝わるため、地盤が締め固められた硬質地盤や岩盤質であっても効率的に掘削できる。
また本発明では、上段および下段の回転カッタ体４１，４２の回転方向が同一（図１２では反時計回り方向）であるため、上下の掘削板５０の重合部に岩片等の硬質塊体が挟まっても、硬質塊体を排除する方向に回転する下段の回転カッタ体４２の掘削板５０によって強制的に取り除かれる。
したがって、掘削中に上下の掘削板５０の重合部で硬質塊体の噛み込み事故が未然に防止される。
また、ケーソン２０の大半の重量は掘り残したケーソン２０の直下地盤で支えられるので、掘進装置１０に大きな重量は作用しない。 Since the plurality of excavation plates 50 are orthogonal to the rotation axis 43, the rotational force of the excavation plates 50 is transmitted to the ground without loss, so that even if the ground is compacted, the efficiency is high. Can be excavated.
In the present invention, since the rotation directions of the upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 are the same (counterclockwise direction in FIG. 12), a hard mass such as rock fragments is sandwiched between the overlapping portions of the upper and lower excavation plates 50. However, it is forcibly removed by the excavation plate 50 of the lower rotary cutter body 42 that rotates in the direction to exclude the hard mass.
Therefore, a hard mass biting accident is prevented in advance at the overlapping portion of the upper and lower excavation plates 50 during excavation.
In addition, since most of the weight of the caisson 20 is supported by the direct base board of the caisson 20 that has been dug, a large weight does not act on the excavation device 10.

（４）排土作用
図１２に示すように、上下一対の回転カッタ体４１，４２に組付けたすべての掘削板５０の歯５２の傾斜方向は、排土方向に向けて一致している。
したがって、各掘削板５０で掘削した土砂は、歯５２の傾斜によってケーソン２０の内側へ向けて排出される。
また上下の掘削板５０，５０間の隙間が小さく設定されているため、掘削地盤が粘土質の地盤であっても、隣り合う掘削板５０と掘削板５０間に土砂が付着して残ることがない。
(4) Earth removal action As shown in FIG. 12, the inclination directions of the teeth 52 of all the excavation plates 50 assembled to the pair of upper and lower rotary cutter bodies 41 and 42 coincide with the earth removal direction.
Therefore, the earth and sand excavated by each excavation plate 50 is discharged toward the inside of the caisson 20 by the inclination of the teeth 52.
In addition, since the gap between the upper and lower excavation plates 50 and 50 is set to be small, even if the excavation ground is a clay-based ground, earth and sand may remain between the adjacent excavation plates 50 and 50. Absent.

複数の掘進装置を設置したケーソンの平面図Plan view of caisson with multiple digging devices installed 本発明に係る掘進装置をケーソンへ取付けた状態を示す斜視図The perspective view which shows the state which attached the excavation apparatus which concerns on this invention to the caisson 掘進装置をケーソンの下端部に係合させた状態におけるケーソンの断面図Cross-sectional view of the caisson with the excavator engaged with the lower end of the caisson 図３のＩＶ−ＩＶの断面図Sectional view of IV-IV in FIG. 図４のＶ−Ｖの断面図Sectional view of VV in FIG. 図４のＶＩ−ＶＩの断面図Sectional view of VI-VI in FIG. 一対のローラを旋回自在に構成した理由の説明図Explanatory drawing of the reason why a pair of rollers is configured to be pivotable 掘進装置がガイドレールに沿って直線的に移動するときのモデル図Model diagram when the excavator moves linearly along the guide rail 掘進装置がガイドレールに沿って曲線的に移動するときのモデル図Model diagram when the excavator moves in a curve along the guide rail 回転カッタ体の分解斜視図Exploded perspective view of rotating cutter body 一部を破断した掘削機の側面図Side view of excavator partially broken 掘削機による掘削作用と排土作用を説明するための一対の回転カッタ体のモデル図Model diagram of a pair of rotating cutter bodies for explaining excavation action and soil removal action by excavator

符号の説明Explanation of symbols

１０（１０₁〜１０₄）・・・掘進装置
２０・・・・・ケーソン
２１・・・・・ケーソンの下端部
２２・・・・・下面
２３・・・・・反力受け具
２４・・・・・ガイドレール
３０・・・・・走行体
３３・・・・・支持台
３４・・・・・ローラ
３５・・・・・駆動源
３６・・・・・駆動輪
４０・・・・・掘削機
４１・・・・・上段の回転カッタ体
４２・・・・・下段の回転カッタ体
４３・・・・・回転軸
５０・・・・・掘削板
５１・・・・・中央穴
５２・・・・・掘削板の歯
５３・・・・・スペーサ
Ｇ₁・・・・・第１ガイド機構
Ｇ₂・・・・・第２ガイド機構 10 (10 ₁ to 10 ₄ ) ... digging device 20 caisson 21 lower end 22 of caisson lower surface 23 reaction force receiving device 24 ... Guide rail 30 ... Running body 33 ... Support base 34 ... Roller 35 ... Drive source 36 ... Driving wheel 40 ... Excavator 41... Upper rotary cutter body 42... Lower rotary cutter body 43... Rotary shaft 50... Excavation plate 51. .... Drilling plate teeth 53 ... Spacer G ₁ ... First guide mechanism G ₂ ... Second guide mechanism

Claims (5)

水平下面を有するケーソンの下端部に沿って移動自在に係合した自走式の走行体と、ケーソンの下面の直下地盤を回転掘削する掘削機とを具備し、前記走行体が、ケーソンの内側全周に沿って設けた無端のガイドレールに係合して一方向に向けて周回するケーソン用の掘進装置であって、
前記走行体は走行方向に沿って間隔を隔てた位置に、支軸を介して旋回自在に設けた第１ガイド機構および第２ガイド機構と、
前記ケーソンの内側に反力を得て走行体を自走する駆動輪とを具備し、
前記駆動輪を前記第１または第２ガイド機構のうち少なくとも何れか一方の支軸に一体に設けたことを特徴とする、
掘進装置。 A self-propelled traveling body that is movably engaged along a lower end portion of a caisson having a horizontal lower surface, and an excavator that rotates and excavates a direct base plate on the lower surface of the caisson, and the traveling body is located inside the caisson. A caisson digging device that engages an endless guide rail provided along the entire circumference and circulates in one direction,
A first guide mechanism and a second guide mechanism, wherein the traveling body is provided at a position spaced along the traveling direction so as to be turnable via a support shaft;
A driving wheel that self-runs the traveling body by obtaining a reaction force inside the caisson,
The drive wheel is provided integrally with at least one of the first and second guide mechanisms.
Digging equipment. 請求項１において、前記第１ガイド機構および第２ガイド機構は、走行体に回転自在に設けた支軸と、該支軸の端部に回転自在に枢支した支持台と、該支持台に間隔を隔てて立設し、ガイドレールに係合可能な一対の空転式のローラとを具備し、前記一対のローラが支軸を中心に旋回自在であることを特徴とする、掘進装置。   The first guide mechanism and the second guide mechanism according to claim 1, wherein the first guide mechanism and the second guide mechanism include a support shaft rotatably provided on the traveling body, a support base rotatably supported on an end portion of the support shaft, and a support base. An excavation apparatus comprising a pair of idling rollers that are erected at an interval and engageable with a guide rail, and the pair of rollers are rotatable about a support shaft. 請求項１において、前記駆動輪を、走行体の走行方向の前側に位置する第１ガイド機構の支軸に一体に設けたことを特徴とする、掘進装置。   The digging apparatus according to claim 1, wherein the driving wheel is integrally provided on a support shaft of a first guide mechanism located on a front side in a traveling direction of the traveling body. 請求項１乃至請求項３の何れか１項において、前記走行体は、少なくともケーソンの躯体厚を掘削する掘削機と、掘削機を回転駆動する手段と、駆動輪を駆動する手段とを具備することを特徴とする、掘進装置。   4. The traveling body according to claim 1, wherein the traveling body includes an excavator that excavates at least the thickness of the caisson casing, a means that rotationally drives the excavator, and a means that drives the drive wheels. An excavation device characterized by that. 請求項１において、前記掘削機はケーソンの下面の下方位置に、上下に配置した複数の回転カッタ体と、前記複数の回転カッタを回転駆動する手段とを具備し、
前記回転カッタ体が、ケーソンの下面の横断方向に配置した回転軸と、回転軸に等間隔に配置し、掘削機能と排土機能を併有する複数の掘削板とにより構成し、前記複数の回転カッタの掘削板の一部を回転可能に重合させたことを特徴とする、
掘進装置。 In Claim 1, the excavator comprises a plurality of rotary cutter bodies arranged vertically at a position below the lower surface of the caisson, and means for rotationally driving the plurality of rotary cutters,
The rotating cutter body includes a rotating shaft arranged in a transverse direction of the lower surface of the caisson, and a plurality of excavating plates arranged at equal intervals on the rotating shaft and having both an excavating function and a soil discharging function, and the plurality of rotating A part of the excavation plate of the cutter is polymerized so as to be rotatable,
Digging equipment.

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