JP6845909B1 - 拡翼掘削機とケーソン躯体の沈設方法 - Google Patents
拡翼掘削機とケーソン躯体の沈設方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6845909B1 JP6845909B1 JP2019209990A JP2019209990A JP6845909B1 JP 6845909 B1 JP6845909 B1 JP 6845909B1 JP 2019209990 A JP2019209990 A JP 2019209990A JP 2019209990 A JP2019209990 A JP 2019209990A JP 6845909 B1 JP6845909 B1 JP 6845909B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- expansion
- excavator
- cutters
- blade expansion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
ところで、原地盤のうち、一般に上方の軟質地盤においては、上記する一連の施工によりケーソン躯体の沈設が比較的スムーズに進められるが、ある程度の深度まで沈設が進行して硬質地盤に到達した後、この硬質地盤を掘削により緩めるには時間を要する。ここで、本明細書において「軟質地盤」や「硬質地盤」とは、具体的なN値等による物性値により区別されてもよいが、例えば、バケット式掘削機の爪が差し込み難い程度の硬さの地盤を「硬質地盤」、差し込み易い程度の硬さの地盤を「軟質地盤」とすることができる。
従って、オープンケーソン工法においては、硬質地盤の施工に関し、ケーソン躯体の先端の刃口周辺の地盤を如何に早く効率的に緩められるかが、ケーソン躯体の沈設時間に大きく影響する。また、ケーソン躯体内部の硬質地盤の水中掘削に関しても、如何に早く効率的に地盤を緩められるかが、バケット式掘削機等により揚土する際の掘削時間に大きく影響する。
ベースマシンと、該ベースマシンからケリーバーにより垂下されている拡翼掘削体と、を有し、
筒状のケーソン躯体の内壁面に沿って地盤を鉛直方向に掘削し、かつ、該ケーソン躯体の刃口のテーパー面に沿って地盤を斜め方向に掘削する、拡翼掘削機であって、
前記拡翼掘削体は、
並設する複数の軸状の拡翼カッタと、
複数の前記拡翼カッタをそれぞれの回転軸を中心に回転させる回転駆動手段と、
複数の前記拡翼カッタを異なるタイミングで回動させる二つの回動駆動手段と、
複数の前記拡翼カッタを挟んで、複数の該拡翼カッタを同期して鉛直方向に進退させるスライド機構と、を有し、
前記スライド機構の鉛直方向下端に、地盤に食い込むスパイク爪が設けられていることを特徴とする。
ここで、本態様の拡翼掘削機はオープンケーソン工法に適用される掘削機であり、「筒状のケーソン躯体」には、円筒状(平面視円形、平面視楕円形等)のケーソン躯体や、角筒状(平面視正方形、平面視長方形を含む平面視多角形)のケーソン躯体が含まれる。
また、「複数の拡翼カッタを異なるタイミングで回動させる」とは、例えば二本の拡翼カッタを有する場合に、一方の拡翼カッタが地盤内において鉛直姿勢に制御され、他方の拡翼カッタが回転軸を中心に回転しながら所定の回動角度まで回動されて斜め掘削を行い、次に、他方の拡翼カッタが鉛直姿勢に戻された後、一方の拡翼カッタが回転軸を中心に回転しながら所定の回動角度まで回動されて斜め掘削を行うことを意味する。一方の拡翼カッタが鉛直姿勢で地盤内に存在し、この一方の拡翼カッタを介して地盤に反力を取りながら、他方の拡翼カッタによる斜め掘削が可能になる。
前記少なくとも二本の外側拡翼カッタを鉛直姿勢のままで、前記少なくとも一本の内側拡翼カッタを回動させて斜め掘削する第一姿勢制御と、
前記少なくとも一本の内側拡翼カッタを鉛直姿勢に戻し、前記少なくとも二本の外側拡翼カッタを同期して回動させて斜め掘削する第二姿勢制御と、が実行されることを特徴とする。
本態様によれば、二本のケリーバーにより拡翼掘削体が垂下されている、所謂ツインケリーバー方式にて拡翼掘削体を垂下することにより、拡翼掘削体の回転反力をより一層抑制することができ、拡翼掘削体の捩じれをより一層防止することができ、さらには、拡翼掘削体の鉛直姿勢を精度よく保持できることに依拠して掘削精度を向上させることができる。
本態様によれば、拡翼カッタが、軸状のシャフトの周囲に切削ビットを備えている形態、もしくは、軸状のシャフトの周囲に螺旋状のオーガーを備えている形態のいずれであっても、例えば硬質地盤の掘削性に優れた拡翼カッタとなる。いずれの形態も、拡翼カッタの先端には、硬質地盤を鉛直方向に効率的に掘削するべく、下向き用の切削ビットを装備しておくのが望ましい。また、原地盤において、硬質地盤よりも固い岩盤層が存在する場合は、先端に岩盤用切削ビットが装着された調整用拡翼カッタを用意しておくことにより、岩盤掘削も可能となり、岩盤専用の掘削機を別途用意する必要がなくなる。
筒状のケーソン躯体を硬質地盤まで沈設しつつ該ケーソン躯体の内部地盤を掘削排土した後、硬質地盤において該ケーソン躯体を沈設する、ケーソン躯体の沈設方法であって、
前記拡翼掘削機を構成する前記スパイク爪を前記硬質地盤に食い込ませ、前記スライド機構を駆動して複数の前記拡翼カッタを回転させ、前記ケーソン躯体の内壁面に沿って複数の前記拡翼カッタを鉛直方向にスライドさせて前記硬質地盤を鉛直方向に掘削する、A工程と、
一部の前記拡翼カッタを鉛直姿勢のままとし、残りの前記拡翼カッタを回転させ、前記刃口のテーパー面に当接するまで回動させて斜め掘削する、B工程と、
前記残りの拡翼カッタを鉛直姿勢に戻し、前記一部の拡翼カッタを回転させ、前記刃口のテーパー面に当接するまで回動させて斜め掘削する、C工程と、を有し、
前記A工程乃至前記C工程を一連の工程として、平面視における前記ケーソン躯体の輪郭線に沿って前記ベースマシンを移動させながら、該一連の工程を繰り返し行い、前記ケーソン躯体の前記刃口の下部の硬質地盤を掘削して緩め、該ケーソン躯体を沈設することを特徴とする。
尚、硬質地盤上の軟質地盤におけるケーソン躯体の沈設においては、ケーソン躯体の内部の軟質地盤がバケット式掘削機等により効率的に掘削することが可能であることから、ケーソン躯体の刃口周辺領域及び内部領域の軟質地盤を例えばバケット式掘削機等により掘削し、ケーソン躯体を例えば自重にて沈設させながら内部に貯水し、ケーソン躯体が硬質地盤に到達するまでこの沈設方法を繰り返せばよい。
<沈設対象のケーソン躯体と、軟質地盤内におけるケーソン躯体の沈設方法>
はじめに、図1を参照して、沈設対象のケーソン躯体の一例と、軟質地盤内におけるケーソン躯体の沈設方法の一例について説明する。ここで、図1Aは、ケーソン躯体を軟質地盤内に沈設する方法の一例を示す縦断面図であり、図1Bは、図1AのB方向矢視図であって、ケーソン躯体の一例の平面図である。
次に、図2乃至図6を参照して、実施形態に係る拡翼掘削機の一例について説明する。ここで、図2は、実施形態に係る拡翼掘削機の一例を示す側面図であり、図3は、拡翼掘削体の一例の正面図である。また、図4Aは、拡翼カッタの一例の正面図であり、図4Bは、図4AのB−B矢視図であって、拡翼カッタの一例の横断面図である。また、図5Aは、拡翼カッタの他の例の正面図であり、図5Bは、図5AのB−B矢視図であって、拡翼カッタの他の例の横断面図である。さらに、図6Aは、ケーソン躯体の内壁面に沿って、全ての拡翼カッタが鉛直姿勢となっている状態を示す縦断面図であり、図6Bは、一部の拡翼カッタが鉛直姿勢を維持し、残りの拡翼カッタが、ケーソン躯体の刃口のテーパー面に当接するまで回動している状態を示す縦断面図である。
次に、図1及び図2と、図7乃至図10を参照して、実施形態に係るケーソン躯体の沈設方法の一例について説明する。ここで、図7A乃至図10Aは順にケーソン躯体の沈設方法の工程図である。より具体的には、図7Aは、実施形態に係るケーソン躯体の沈設方法の一例を説明する工程図であって、ケーソン躯体の内壁面に沿って、ケリーバーを介して拡翼掘削体を硬質地盤まで吊り下ろしている状態を示す縦断面図であり、図7Bは、図7AのB方向矢視図であって、ケリーバーを介して硬質地盤まで吊り下ろされている拡翼掘削体を示す正面図である。また、図8Aは、図7Aに続いてケーソン躯体の沈設方法の一例を説明する工程図であって、拡翼掘削体を構成する全ての拡翼カッタを硬質地盤に対して延長方向に掘削している状態を示す縦断面図であり、図8Bは、図8AのB方向矢視図であって、全ての拡翼カッタが硬質地盤内に掘進している拡翼掘削体を示す正面図である。また、図9Aは、図8Aに続いてケーソン躯体の沈設方法の一例を説明する工程図であって、拡翼掘削体を構成する外側拡翼カッタを鉛直姿勢のまま保持し、内側拡翼カッタをケーソン躯体の刃口のテーパー面に当接するまで回動させながら斜め掘削している状態を示す縦断面図であり、図9Bは、図9AのB方向矢視図であって、外側拡翼カッタが鉛直姿勢のまま硬質地盤内に保持され、内側拡翼カッタが斜め掘削している拡翼掘削体を示す正面図である。さらに、図10Aは、図9Aに続いてケーソン躯体の沈設方法の一例を説明する工程図であって、拡翼掘削体を構成する内側拡翼カッタを鉛直姿勢に戻し、外側拡翼カッタをケーソン躯体の刃口のテーパー面に当接するまで回動させながら斜め掘削している状態を示す縦断面図であり、図10Bは、図10AのB方向矢視図であって、内側拡翼カッタが硬質地盤内で鉛直姿勢に戻され、外側拡翼カッタが斜め掘削している拡翼掘削体を示す正面図である。
20:ケリーバー
30:拡翼掘削体
40:掘削機本体
50:回転駆動手段(モータ)
60:拡翼カッタ
60A:外側拡翼カッタ
60B:内側拡翼カッタ
61:シャフト
62:オーガー
63:先端切削ビット
65:周面切削ビット
70、70B:回動駆動手段(シリンダ機構)
71:油圧シリンダ
72:ピストンロッド
73:リンク
75:回動軸
80:スライド機構
81:機構本体
82:駆動モータ
82a:駆動プーリ
83:従動プーリ
84:チェーン
85:昇降フレーム
86:スパイク爪
100:拡翼掘削機
200:ケーソン躯体
210:刃口
210:テーパー面
G:原地盤
G1:軟質地盤
G2:硬質地盤
A1:刃口周辺領域
A2:内部領域
Claims (5)
- ベースマシンと、該ベースマシンからケリーバーにより垂下されている拡翼掘削体と、を有し、
筒状のケーソン躯体の内壁面に沿って地盤を鉛直方向に掘削し、かつ、該ケーソン躯体の刃口のテーパー面に沿って地盤を斜め方向に掘削する、拡翼掘削機であって、
前記拡翼掘削体は、
並設する複数の軸状の拡翼カッタと、
複数の前記拡翼カッタをそれぞれの回転軸を中心に回転させる回転駆動手段と、
複数の前記拡翼カッタを異なるタイミングで回動させる二つの回動駆動手段と、
複数の前記拡翼カッタを挟んで、複数の該拡翼カッタを同期して鉛直方向に進退させるスライド機構と、を有し、
前記スライド機構の鉛直方向下端に、地盤に食い込むスパイク爪が設けられていることを特徴とする、拡翼掘削機。 - 前記拡翼カッタは、左右端にある二本の外側拡翼カッタと、該二本の外側拡翼カッタの内側にある少なくとも一本の内側拡翼カッタとを含み、
前記二本の外側拡翼カッタを鉛直姿勢のままで、前記少なくとも一本の内側拡翼カッタを回動させて斜め掘削する第一姿勢制御と、
前記少なくとも一本の内側拡翼カッタを鉛直姿勢に戻し、前記二本の外側拡翼カッタを同期して回動させて斜め掘削する第二姿勢制御と、が実行されることを特徴とする、請求項1に記載の拡翼掘削機。 - 二本の前記ケリーバーにより前記拡翼掘削体が垂下されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の拡翼掘削機。
- 前記拡翼カッタが、軸状のシャフトの周囲に切削ビットを備えている、もしくは、軸状のシャフトの周囲に螺旋状のオーガーを備えていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の拡翼掘削機。
- 筒状のケーソン躯体を硬質地盤まで沈設しつつ該ケーソン躯体の内部地盤を掘削排土した後、硬質地盤において該ケーソン躯体を沈設する、ケーソン躯体の沈設方法であって、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の拡翼掘削機を構成する前記スパイク爪を前記硬質地盤に食い込ませ、前記スライド機構を駆動して複数の前記拡翼カッタを回転させ、前記ケーソン躯体の内壁面に沿って複数の前記拡翼カッタを鉛直方向にスライドさせて前記硬質地盤を鉛直方向に掘削する、A工程と、
一部の前記拡翼カッタを鉛直姿勢のままとし、残りの前記拡翼カッタを回転させ、前記刃口のテーパー面に当接するまで回動させて斜め掘削する、B工程と、
前記残りの拡翼カッタを鉛直姿勢に戻し、前記一部の拡翼カッタを回転させ、前記刃口のテーパー面に当接するまで回動させて斜め掘削する、C工程と、を有し、
前記A工程乃至前記C工程を一連の工程として、平面視における前記ケーソン躯体の輪郭線に沿って前記ベースマシンを移動させながら、該一連の工程を繰り返し行い、前記ケーソン躯体の前記刃口の下部の硬質地盤を掘削して緩め、該ケーソン躯体を沈設することを特徴とする、ケーソン躯体の沈設方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019209990A JP6845909B1 (ja) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 拡翼掘削機とケーソン躯体の沈設方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019209990A JP6845909B1 (ja) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 拡翼掘削機とケーソン躯体の沈設方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6845909B1 true JP6845909B1 (ja) | 2021-03-24 |
JP2021080765A JP2021080765A (ja) | 2021-05-27 |
Family
ID=74878915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019209990A Active JP6845909B1 (ja) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 拡翼掘削機とケーソン躯体の沈設方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6845909B1 (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3240556B2 (ja) * | 1997-12-26 | 2001-12-17 | 大成建設株式会社 | 掘削溝の拡幅掘削装置と拡幅掘削方法 |
JP3418909B2 (ja) * | 1998-06-04 | 2003-06-23 | 大成建設株式会社 | 拡幅掘削方法及びその装置 |
JP3663155B2 (ja) * | 2001-08-10 | 2005-06-22 | 大成建設株式会社 | 拡幅掘削装置及び拡幅掘削方法 |
JP4185449B2 (ja) * | 2002-12-09 | 2008-11-26 | 大成建設株式会社 | 掘削撹拌装置および地盤改良方法 |
JP2007177445A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ps Mitsubishi Construction Co Ltd | ケーソン下底掘削機の支持装置 |
JP2008248684A (ja) * | 2008-06-11 | 2008-10-16 | Ohbayashi Corp | ケーソン刃口部の掘削方法 |
KR101173029B1 (ko) * | 2010-06-14 | 2012-08-13 | 배형진 | 수밀 케이슨을 이용한 수중 구조물 신설 및 보수 보강 공법 |
JP6401570B2 (ja) * | 2014-10-16 | 2018-10-10 | 株式会社不動テトラ | 地盤改良装置及び該装置を用いる地盤改良工法 |
JP6298568B1 (ja) * | 2017-09-14 | 2018-03-20 | 株式会社加藤建設 | 立て坑掘削装置および立て坑掘削方法 |
-
2019
- 2019-11-20 JP JP2019209990A patent/JP6845909B1/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021080765A (ja) | 2021-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7938198B2 (en) | Rotary digging and compression enlarging driller and boring method | |
JP6298568B1 (ja) | 立て坑掘削装置および立て坑掘削方法 | |
JP6845909B1 (ja) | 拡翼掘削機とケーソン躯体の沈設方法 | |
JP4076472B2 (ja) | 拡径掘削方法 | |
JP6845908B1 (ja) | 拡翼掘削機とケーソン躯体の沈設方法 | |
JP2011026887A (ja) | 杭引抜き用作業機 | |
JP7145087B2 (ja) | 拡翼掘削機 | |
KR20150123376A (ko) | 에스 씨 더블유 공법에 사용되는 지중연속벽 시공용 지반굴착장치의 굴착로드 연결밴드 | |
JP4000004B2 (ja) | アースオーガによる立坑の掘削工法および掘削装置 | |
JP4522227B2 (ja) | ケーソン刃口の貫入補助装置及び該貫入補助装置を使用したケーソン工法 | |
JPH10159128A (ja) | 溝掘機 | |
JP7407078B2 (ja) | 壁杭の施工方法 | |
JPS6241106Y2 (ja) | ||
JP6195376B2 (ja) | 鋼管矢板の打設用の定規、鋼管矢板の打設方法及び該鋼管矢板の打設方法に用いる旋回掘削装置 | |
JP2000160592A (ja) | 連続土留壁構築方法及びその装置 | |
JP2004324381A (ja) | 既成杭の拡径部つき建て込み工法及びそれに使用される拡大掘削ロッド | |
KR200229371Y1 (ko) | 굴착기의 2열 동시 굴착용 구동장치 | |
JP7253455B2 (ja) | 掘削装置及び掘削方法 | |
JP6596952B2 (ja) | 目荒らし装置 | |
JP2537686B2 (ja) | 掘削バケット装置 | |
JPH09273373A (ja) | アースドリル用掘削装置 | |
JP2005314871A (ja) | 地中障害物の除去装置、および地中障害物の除去方法 | |
JP2022035897A (ja) | 切断ビット | |
JP3847284B2 (ja) | 地中連続壁の造成方法およびその装置 | |
JPH05156641A (ja) | 薄膜壁体造成用掘削孔形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200923 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200929 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20201005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201124 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201223 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210216 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6845909 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |