JP3794511B2 - ケーソン内掘削装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーソンにおける作業室の底部の地山の掘削において、土砂から岩まで広い土質に対応可能なケーソン内掘削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ケーソンの作業室内で、岩や転石に削孔し,または岩や転石を破砕する従来技術では、作業員が作業室内に入り、レッグドリルやハンドブレーカにより削孔,破砕作業を行ってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のごとく作業員が作業室内に入り、岩や転石にレッグドリルで削孔したり、ハンドブレーカで破砕する従来技術では、ケーソンが深く沈下するにつれ、作業時間を短くせざるを得ないという課題があり、また機械の振動により人体に悪影響を与えるなどの課題もあった。
【0004】
本発明は、前記従来技術の課題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、1台の掘削機により、土砂や岩,転石などを掘削,破砕または削孔作業を遠隔操作で自動的に安全に、しかも能率よく行い得るケーソン内掘削装置を提供することにある。
【0005】
また、本発明の他の目的は、1台の掘削機で、土砂や岩,転石などを掘削,破砕または削孔作業をより一層的確に行い得るケーソン内掘削装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明ではケーソン1の作業室天井スラブ3に走行レール5を取り付け、この走行レール5に、走行体7と、この走行体7に取り付けられた旋回体9と、この旋回体9に起伏自在に取り付けられたブーム11と、このブーム11の先端部に揺動自在に連接されたアーム14とを備えた掘削機6を懸架し、前記ブーム11またはアーム14の先端側に高圧水を供給する給水設備28を設置し、前記ブーム11またはアーム14の先端部に、少なくとも掘削バケット18と、油圧ブレーカ46と、削孔装置50とを選択的に取り付けるための取り付け手段を設け、前記掘削機6と、ケーソン1の作業室2内の周囲の少なくとも一方に、掘削機6の作業状態を撮影するためのテレビカメラ37を配置し、前記ケーソン1の作業室2の外部には、前記テレビカメラ37により撮影された情報に基づいて、掘削機6の可動部を遠隔操作する制御装置を設置したケーソン内掘削装置において、前記給水設備28は作業室天井スラブ下面の走行レール5と平行なガイドレール29に沿って移動可能な給水ホース32に接続され、かつブームまたはアーム先端側に導かれる高圧水ホース34を巻き取るホースリール35を含み、ホースリール35は旋回体9に設置される。
【0007】
また、前記目的を達成するため、本発明では、前記ブーム11またはアーム14の先端部に、前記掘削バケット18、油圧ブレーカ46あるいは削孔装置50を反転させる反転装置38を設け、反転装置38は反転駆動源39を備える。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0009】
図1は本発明の第1実施例を示す側面図である。
【0010】
この図1に示す第1実施例のケーソン内掘削装置4は、走行レール5と、掘削機6と、掘削バケット18と、油圧ユニット27と、給水設備28と、テレビカメラ37と、掘削機6の可動部の制御装置(図示せず)とを備えて構成されている。なお、この図1において、1はケーソン、2はケーソン内の作業室、3は作業室天井スラブ、Gは作業室の底部の地山を示す。
【0011】
前記走行レール5は、作業室天井スラブ3の下面に、互いに所定の間隔をおいて取り付けられた2条で一対のレールにより構成されている。
【0012】
前記掘削機6は、前記走行レール5に懸架された走行体7と、これに取り付けられた旋回体9と、ブーム11およびブームシリンダ13と、アーム14およびアームシリンダ17と、バケットシリンダ20およびリンク23ならびに連接棒24とを有して構成されている。
【0013】
前記走行体7は、前記走行レール5に走行輪8を介して走行自在に取り付けられ、走行駆動装置(図示せず)により駆動されるようになっている。
【0014】
前記旋回体9は、前記走行体7の下部に旋回ベアリング10を介して旋回自在に取り付けられ、回転駆動源を含む旋回駆動装置(図示せず)により駆動されるようになっている。
【0015】
前記ブーム11は、前記旋回体9にピン12を介して起伏自在に取り付けられている。また、このブーム11はブームシリンダ13により起伏操作される。
【0016】
前記アーム14には、バケットシリンダ用のブラケット15が設けられている。また、このアーム14はピン16を介して前記ブーム11の先端部に揺動自在に連接されている。さらに、このアーム14はアームシリンダ17により揺動操作される。
【0017】
前記掘削バケット18は、連接ピン19を介して前記アーム14の先端部にヒンジ結合されている。そして、この掘削バケット18はバケットシリンダ20およびリンク23ならびに連接棒24により、作業室2の底部の地山Gの掘削,その掘削土砂の運搬,積み込むために操作されるようになっている。前記バケットシリンダ20は、アーム14に設けられたブラケット15にピン22を介して取り付けられている。前記リンク23は、バケットシリンダ20に嵌挿されたピストンロッド21とアーム14間に設けられていて、アーム14にはピン25を介して取り付けられている。前記連接棒24は、前記ピストンロッド21と掘削バケット18間に設けられており、掘削バケット18にはピン26を介して結合されている。
【0018】
しかして、前記掘削バケット18とバケットシリンダ20とリンク23とは、連接ピン19およびピン22,25によりアーム14に着脱自在に取り付けられていて、これらの部材は掘削バケット18のほかに、油圧ブレーカや削孔装置などのアタッチメントを選択的に取り付けるための取り付け手段を構成している。
【0019】
前記油圧ユニット27は、旋回体9の後端部に取り付けられていて、油圧シリンダや油圧モータなどの油圧機器に圧油を供給すべく設けられている。
【0020】
前記給水設備28は、給水ホース用のガイドレール29と、ホースハンガ30と、給水パイプ31と、給水ホース32と、給水ポンプ33と、高圧水ホース34と、ホースガイド(図1中では省略)と、ホースリール35とを有している。前記ガイドレール29は、作業室天井スラブ3の下面に、走行レール5と平行に取り付けられている。前記ホースハンガ30は、ガイドレール29に沿って移動自在に、しかも回動自在に装着されている。前記給水パイプ31は、水道などの給水源に接続され、作業室天井スラブ3を貫通して作業室2内に導入されている。また、給水パイプ31は給水ホース32を通じて給水ポンプ33に接続されている。前記給水ポンプ33は、旋回体9に設置され、水道水などの給水を高圧水として高圧水ホース34に送給する。前記高圧水ホース34は、掘削機6のブーム11またはアーム14の先端側に高圧水を送り込み、必要機器に給水する。前記ホースリール35は、給水ポンプ33と同様、旋回体9に設置され、高圧水ホース34が弛まないように巻き取っている。
【0021】
なお、この給水設備28では給水ポンプ33の上流側に水タンクを設置し、この水タンクから給水ポンプ33に水を送り込むようにしてもよい。また、地上に給水ポンプを設置し、この給水ポンプから高圧水ホース34に直接高圧水を供給するようにしてもよい。
【0022】
前記テレビカメラ37は、この実施例では旋回体9に配置されているが、ケーソン1の作業室2に配置してもよく、掘削機6側と作業室2の周囲の両方に配置してもよい。このテレビカメラ37は、掘削機6の作業状態を撮影し、その情報(画像)を制御装置に送り込む。
【0023】
前記制御装置は、ケーソン1の作業室2の外部、例えば地上に設営された操縦室に設置される。そして、この制御装置はテレビカメラ37から掘削機6の作業に関する情報を取り込み、その情報に基づいて走行体7の走行駆動装置や旋回体9の旋回駆動装置、ブームシリンダ13、アームシリンダ17、バケットシリンダ20などを制御し、掘削機6の可動部を遠隔操作し得るように構成されている。
【0024】
次に、前記第1実施例にかかるケーソン内掘削装置4の動作を説明する。
【0025】
まず、通常の方法により掘削機6を走行体7を介して走行レール5に沿って作業位置、つまり作業室2内の地山Gの掘削位置に移動させ、ブームシリンダ13,アームシリンダ17およびバケットシリンダ20を制御し、ブーム11,アーム14を作動させ、掘削バケット18により作業室2内の底部の地山Gを掘削する。掘削後、旋回体9を旋回させ、掘削土砂を例えば所定の位置に集積する。その後、掘削バケット18により掬い取り、走行体7により掘削機6を移動させ、掘削土砂を運搬し、作業室2内の所定位置に設置されている土砂バケット(図示せず)に積み込む。土砂バケットが掘削土砂で満杯になったら、その土砂バケットを地上に引き上げ、掘削土砂を排出し、空の土砂バケットを再び作業室2内に戻す。
【0026】
その間、テレビカメラ37により掘削機6の作業状態を撮影し、その情報を作業室2の外部に設置された制御装置に送り込む。そこで、制御装置ではテレビカメラ37から送り込まれた情報に基づいて掘削機6の可動部を遠隔操作する。これにより、作業室2内に作業員が入って掘削作業を行う場合に、ケーソン1を深く沈下させることに伴い、作業時間を短くせざる得ない課題を解決し、掘削機6を遠隔操作することにより、継続的に運転することによって掘削作業を能率よく行うことができるし、作業員を機械の振動による苦渋作業から解放することもできる。
【0027】
そして、作業室2内での掘削機6の作業中、必要により給水設備28の給水ポンプ33および高圧水ホース34を通じて高圧水を供給し、作業中の埃を抑える。これにより、埃が立ち込めることによるテレビカメラ37の汚染を防ぎ、撮影機能を良好に保ち、掘削機6を遠隔操作により、安全に運転することができる。
【0028】
掘削機6のアタッチメントを掘削バケット18から、例えば油圧ブレーカや削孔装置に代える場合は、アーム14に差し込んで設けられた連接ピン19およびピン22,25を引き抜くことにより、掘削バケット18とその付属部材を簡単に取り外すことができるし、その後、前記油圧ブレーカや削孔装置を選択的に取り付けることによって、1台の掘削機6を地山Gの掘削作業のほかに、岩や転石などの破砕または削孔作業など、多目的に使用することができる。
【0029】
次に、図2は本発明の第2実施例を示す側面図である。
【0030】
この図2に示す第2実施例では、掘削機6のアーム14の先端部と、掘削バケット操作用の連接棒24の先端部とにピン40,41を介して反転装置38が取り付けられている。この反転装置38は、反転装置駆動源としての油圧モータ39を備えている。
【0031】
前記反転装置38には、ピン42,43を介して掘削バケット18が着脱可能に取り付けられている。なお、この掘削バケット18のピン42,43を、反転装置38を介在せずに、アーム14の先端部と、連接棒24の先端部とに直接取り付け得る形状としてもよい。
【0032】
この第2実施例におけるケーソン内掘削装置4によれば、反転装置38を取り付け、これに掘削バケット18を取り付けているので、反転機能を通じて掘削バケット18から土砂バケット(図示せず)に掘削土砂を的確に積み込むことができる。
【0033】
この第2実施例の他の構成,作用については、前記第1実施例と同様である。
【0034】
ついで、図3は本発明の第3実施例を示す側面図である。
【0035】
この図3に示す第3実施例では、掘削機6のアーム14の先端部と、連接棒24の先端部にわたって油圧ブレーカ46が取り付けられている。この油圧ブレーカ46の取り付け端部には、ブラケット45が設けられており、前記油圧ブレーカ46はブラケット45を介して、前記アーム14の先端部と連接棒24の先端部とにピン42,43により着脱自在に取り付けられている。
【0036】
また、前記油圧ブレーカ46は作動源としての油圧ユニット27に接続されている。
【0037】
この第3実施例のケーソン内掘削装置4では、掘削バケットに代えて、油圧ブレーカ46を取り付けているほかは、構成および作用とも前記第1実施例と同様である。
【0038】
続いて、図4は本発明の第4実施例を示す側面図である。
【0039】
この図4に示す第4実施例では、アーム14の先端部と連接棒24の先端部間に、ピン42,43を介してガイドシェル用のブラケット48が着脱自在に取り付けられている。
【0040】
前記ブラケット48には、さく岩機用のガイドシェル49が装着されている。
【0041】
前記ガイドシェル49には、削孔装置50であるさく岩機が取り付けられている。このさく岩機は、さく岩機本体51と、これに連結されたロッド52と、このロッド52の先端部に設けられたビット53と、前記さく岩機本体51の上端部に設けられたスイベルジョイント54とを有している。そして、このさく岩機では高圧水をスイベルジョイント54→さく岩機本体51→ロッド52を通ってビット53から噴出させ得るように構成されている。
【0042】
また、掘削機6のブーム11と、アーム14に設けられたブラケット48と、さく岩機のガイドシェル49とに、ホースガイド36が付設されている。さらに、この実施例では前記給水設備28のホースリール35から繰り出された高圧水ホース34を、前記ホースガイド36の中に挿通し、前記さく岩機本体51に設けられたスイベルジョイント54に接続している。
【0043】
しかして、この第4実施例では削孔装置50であるさく岩機のビット53に回転を与え、このビット53により岩や転石などに削孔する。このとき、給水設備28の給水ポンプ33から高圧水を送給し、その高圧水を高圧水ホース34→スイベルジョイント54→さく岩機本体51→ロッド52を通じてビット53に送り、ビット53から高圧水を噴出させ、削孔時の繰り粉を排出させる。
【0044】
したがって、削孔中の繰り粉を岩や転石などの穴から速やかに排出させ、作業能率を高めることができる。
【0045】
この第4実施例の他の構成,作用については、前記第1実施例と同様である。
【0046】
また、前記第3,第4実施例において、油圧ブレーカ46、削孔装置50を第2実施例に示す反転装置38に取り付けるようにしてもよい。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では掘削機6のブーム11またはアーム14の先端部に、少なくとも掘削バケット18と,油圧ブレーカ46と,削孔装置50とを選択的に取り付け得るように構成しているので、1台の掘削機6を掘削バケット18による作業室2内の底部の地山Gの掘削,掘削土砂の運搬,土砂バケットへの積み込み作業、油圧ブレーカ46による岩,転石の破砕作業、削孔装置50による削孔作業などの多目的に使用し得る効果がある。
【0048】
また、本発明では掘削機6と、作業室2の周囲の少なくとも一方に、掘削機6の作業状態を撮影するためのテレビカメラ37を配置し、作業室2の外部には制御装置を設置し、前記テレビカメラ37により掘削機6の作業状態を撮影して制御装置に送り込み、制御装置ではテレビカメラ37から送り込まれた情報に基づいて掘削機6の可動部を遠隔操作するようにしているので、作業室2内での前記掘削,掘削土砂の運搬および積み込み作業、岩や転石などの破砕作業、同じく岩や転石などへの削孔作業などを自動的にかつ安全に行い得る効果があり、したがって作業員を苦渋作業から解放し得る効果もあり、ケーソン1を深く沈下させた場合にも、前述の作業を継続的に行うことができるので、作業能率の向上を図り得る効果もある。
【0049】
さらに、本発明では掘削機6のブーム11やアーム14の先端側に高圧水を供給し得る給水設備28を配備しているので、作業室2内の底部の地山Gの掘削時や岩,転石などの破砕時には必要に応じて散水して埃を抑え、テレビカメラ37の機能を長時間にわたって良好に発揮させ得る効果があり、削孔時にはその穴に高圧水を噴出させ、繰り粉を速やかに排出させ、作業能率を高め得る効果がある。
【0050】
そして、本発明では掘削機6のブーム11またはアーム14の先端部に反転装置38を取り付け、この反転装置38に前記掘削バケット18や油圧ブレーカ46,削孔装置50などのアタッチメントを選択的に取り付け得るように構成しているので、前述の作業をより一層的確に行い得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す側面図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す側面図である。
【図3】本発明の第3実施例を示す側面図である。
【図4】本発明の第4実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 ケーソン
2 作業室
3 作業室天井スラブ
4 ケーソン内掘削装置
5 走行レール
6 掘削機
7 走行体
9 旋回体
11 ブーム
14 アーム
18 掘削バケット
27 油圧ユニット
28 給水設備
37 テレビカメラ
38 反転装置
46 油圧ブレーカ
50 削孔装置
Claims (2)
- ケーソン1の作業室天井スラブ3に走行レール5を取り付け、この走行レール5に、走行体7と、この走行体7に取り付けられた旋回体9と、この旋回体9に起伏自在に取り付けられたブーム11と、このブーム11の先端部に揺動自在に連接されたアーム14とを備えた掘削機6を懸架し、前記ブーム11またはアーム14の先端側に高圧水を供給する給水設備28を設置し、前記ブーム11またはアーム14の先端部に、少なくとも掘削バケット18と、油圧ブレーカ46と、削孔装置50とを選択的に取り付けるための取り付け手段を設け、前記掘削機6と、ケーソン1の作業室2内の周囲の少なくとも一方に、掘削機6の作業状態を撮影するためのテレビカメラ37を配置し、前記ケーソン1の作業室2の外部には、前記テレビカメラ37により撮影された情報に基づいて、掘削機6の可動部を遠隔操作する制御装置を設置したケーソン内掘削装置において、
前記給水設備28は作業室天井スラブ下面の走行レール5と平行なガイドレール29に沿って移動可能な給水ホース32に接続され、かつブームまたはアーム先端側に導かれる高圧水ホース34を巻き取るホースリール35を含み、ホースリール35は旋回体9に設置されることを特徴とするケーソン内掘削装置。 - 前記ブーム11またはアーム14の先端部に、前記掘削バケット18、油圧ブレーカ46あるいは削孔装置50を反転させる反転装置38を設け、反転装置38は反転駆動源39を備えることを特徴とする請求項1記載のケーソン内掘削装置。
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- 1996-07-05 JP JP19552896A patent/JP3794511B2/ja not_active Expired - Fee Related
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