JP7281327B2 - 掘削機、掘削機の設置方法、及び地盤掘削方法 - Google Patents
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Description
このようにして、地盤2の掘削が行われる。
本実施形態では、ケーソン躯体1の内径が例えば12m程度である。しかしながら、ケーソン躯体1については、掘削機10を設置できる程度の内径であればよく、ゆえに、ケーソン躯体1の内径は12m程度に限定されない。
カッタヘッド30には、カッタヘッド30による地盤2の回転掘削により発生した掘削土を取り入れるための開口部31が形成されている。
第1管部36は、アーム13のロッド13bの下端部13cに固定されている。第1管部36は、その下端部がカッタヘッド30の開口部31に連通し、上端部が第2管部37の下端部に連通している。
第4管部38は、その上端部からブーム部26に沿って下方かつ後方に延び、更に、ベース部25に沿って後方に延びて、ポンプ装置27の吸込部に連通している。ここで、ポンプ装置27の駆動源は、電動モータ又は油圧モータである。
ここで、本実施形態では、平面視で、吊り部51の位置が、掘削機10の重心に略一致している。換言すれば、吊り部51の直下に掘削機10の重心が位置している。
架台本体21には、掘削機10の各油圧機器(油圧ジャッキや油圧モータなど)に油圧を供給するための油圧ユニット(図示せず)が設けられている。
また、架台本体21には制御ユニット18と姿勢測定部55とが設けられている。姿勢測定部55は例えばジャイロセンサを含んで構成されており、架台11の姿勢(詳しくは、架台本体21の姿勢)を測定することができる。
(イ)アーム13に並設された油圧ジャッキ28
(ウ)傾動装置15(油圧ジャッキ33)
(エ)カッタヘッド30の駆動用モータ
この掘削工程では、掘削孔3の形成に並行して、掘削土を排土装置16によって本体部12の後側から排出する。これにより、平面視でケーソン躯体1の中央部に掘削土が溜まり得る。
以上のようにして、ケーソン躯体1の刃口部1bの下方が掘削されて、複数の掘削孔3が形成され得る。
図10及び図11は、本実施形態におけるケーソン躯体1の下方の地盤2を掘削する方法を示す図である。
前述の第1実施形態と異なる点について説明する。
尚、地盤2に掘削孔4を形成するときには、掘削機10の代わりに、別の削孔装置を用いてもよい。
0.5×L2<L1<L2
このようにして、地盤2の掘削が行われる。
前述の第1及び第2実施形態では掘削機10をケーソン躯体1の刃口部1bの下方の地盤の掘削に用いているが、この他、いわゆる透かし掘りに用いてもよい。
尚、出願当初の請求項は以下の通りであった。
[請求項1]
上下方向に延びて地中に沈設される筒状のケーソン躯体の刃口部の下方の地盤を掘削する掘削機であって、
平面視で前記ケーソン躯体内に位置する地盤に載置される架台と、
前記架台に支持されて前記架台に対して水平旋回可能な本体部と、
前記本体部の一側に上部が枢支されて該上部から下方に延び、かつ、伸縮可能であるアームと、
前記アームの下端部に設けられて地盤を掘削する地盤掘削部と、
前記アームの上部の枢支軸を中心として前記アームを傾動させる傾動装置と、
を備える、掘削機。
[請求項2]
前記地盤掘削部による地盤掘削により発生した掘削土を吸引して前記本体部の他側から排出するポンプ装置を更に備える、請求項1に記載の掘削機。
[請求項3]
前記架台の姿勢を測定する姿勢測定部と、前記姿勢測定部からの姿勢測定信号に基づいて前記架台が所定の姿勢となるように姿勢制御する姿勢制御部と、を更に備える、請求項1又は請求項2に記載の掘削機。
[請求項4]
前記架台は、各々の下端部が地盤面に接触可能な複数本の脚部と、前記脚部によって支持される架台本体と、を含んで構成され、
前記本体部は、前記架台本体に支持されて前記架台本体に対して水平旋回可能であり、
前記脚部が伸縮可能であり、
前記姿勢測定部は、前記架台本体の姿勢を測定し、
前記姿勢制御部は、前記姿勢測定部からの姿勢測定信号に基づいて前記架台本体の水平姿勢を保持するように前記脚部の伸縮動作を制御する、請求項3に記載の掘削機。
[請求項5]
前記ケーソン躯体内に水が貯留されており、
前記掘削機は、前記ケーソン躯体の刃口部の下方の地盤の水中掘削を行う、請求項1~請求項4のいずれか1つに記載の掘削機。
[請求項6]
一端部が前記架台に連結されて前記架台から水平方向外方に延びる延長部と、前記延長部の他端部に設けられたシュー部材と、を更に備え、
前記シュー部材が前記ケーソン躯体の内周面に接触可能である、請求項1~請求項5のいずれか1つに記載の掘削機。
[請求項7]
前記掘削機は、揚重装置によって吊り下げられて昇降可能である、請求項1~請求項6のいずれか1つに記載の掘削機。
[請求項8]
請求項6に記載の掘削機を、平面視で前記ケーソン躯体内に位置する地盤上に設置する方法であって、
前記掘削機を揚重装置によって吊り下げて、前記シュー部材を前記ケーソン躯体の内周面に接触させつつ前記掘削機を下降させることを含む、掘削機の設置方法。
[請求項9]
上下方向に延びて地中に沈設される筒状のケーソン躯体の刃口部の下方の地盤を掘削する掘削機を用いて前記ケーソン躯体の刃口部の下方の地盤を掘削する方法であって、
前記掘削機は、
平面視で前記ケーソン躯体内に位置する地盤に載置される架台と、
前記架台に支持されて前記架台に対して水平旋回可能な本体部と、
前記本体部の一側に上部が枢支されて該上部から下方に延び、かつ、伸縮可能であるアームと、
前記アームの下端部に設けられて地盤を掘削する地盤掘削部と、
前記アームの上部の枢支軸を中心として前記アームを傾動させる傾動装置と、
前記地盤掘削部による地盤掘削により発生した掘削土を吸引して前記本体部の他側から排出するポンプ装置と、
を備え、
前記方法は、
前記本体部、前記アーム、及び前記傾動装置を作動させて、前記地盤掘削部を前記ケーソン躯体の刃口部の下方位置まで移動させ、前記ケーソン躯体の刃口部の下方の地盤を前記地盤掘削部によって掘削する掘削工程と、
前記ポンプ装置によって前記本体部の他側から排出された掘削土を、開閉自在なグラブバケットを有する掘削装置を用いて、前記ケーソン躯体内から前記ケーソン躯体外に排土する排土工程と、
を含む、地盤掘削方法。
[請求項10]
前記架台は、各々の下端部が地盤面に接触可能な複数本の脚部と、前記脚部によって支持される架台本体と、を含んで構成され、
前記本体部は、前記架台本体に支持されて前記架台本体に対して水平旋回可能であり、
前記脚部が伸縮可能であり、
前記方法は、前記掘削工程に先立って、前記架台本体の姿勢を測定し、この測定結果に基づいて、前記架台本体の水平姿勢を保持するように前記脚部の伸縮量を調整する姿勢調整工程を更に含む、請求項9に記載の地盤掘削方法。
[請求項11]
前記姿勢調整工程に先立って、前記ケーソン躯体内に水が導入される、請求項10に記載の地盤掘削方法。
[請求項12]
前記掘削工程に先立って、前記ケーソン躯体内に水が導入される、請求項9~請求項11のいずれか1つに記載の地盤掘削方法。
Claims (8)
- 上下方向に延びて地中に沈設され、かつ、内部に水が貯留されている筒状のケーソン躯体の刃口部の下方の地盤を水中掘削する掘削機であって、
平面視で前記ケーソン躯体内に位置する地盤に載置される架台と、
前記架台に支持されて前記架台に対して水平旋回可能な本体部と、
前記本体部の一側に上部が枢支されて該上部から下方に延び、かつ、伸縮可能であるアームと、
前記アームの下端部に設けられて地盤を水中掘削する地盤掘削部と、
前記アームの上部の枢支軸を中心として前記アームを傾動させる傾動装置と、
前記本体部に設けられるポンプ装置であって、前記地盤掘削部による地盤掘削により発生した掘削土を吸引して前記本体部の他側から前記ケーソン躯体内の水中に排出するポンプ装置と、
を備え、
前記架台は、各々の下端部が地盤面に接触可能な複数本の脚部と、前記脚部によって支持される架台本体と、を含んで構成され、
前記本体部は、前記架台本体に支持されて前記架台本体に対して水平旋回可能であり、
前記脚部の下端部には、該下端部を地盤面に食い込ませるための複数の突起が設けられている、掘削機。 - 前記架台の姿勢を測定する姿勢測定部と、前記姿勢測定部からの姿勢測定信号に基づいて前記架台が所定の姿勢となるように姿勢制御する姿勢制御部と、を更に備え、
前記脚部は伸縮可能であり、
前記姿勢測定部は、前記架台本体の姿勢を測定し、
前記姿勢制御部は、前記姿勢測定部からの姿勢測定信号に基づいて前記架台本体の水平姿勢を保持するように前記脚部の伸縮動作を制御する、請求項1に記載の掘削機。 - 前記架台本体は平面視で三角形状をなし、該三角形状における3つの角部にそれぞれ前記脚部の上部が固定されている、請求項1又は請求項2に記載の掘削機。
- 前記掘削機は、地上に設けられた揚重装置によって吊り下げられて前記ケーソン躯体内の水中を昇降可能である、請求項1~請求項3のいずれか1つに記載に掘削機。
- 請求項1~請求項3のいずれか1つに記載の掘削機を、平面視で前記ケーソン躯体内に位置する地盤上に設置する方法であって、
前記掘削機は、一端部が前記架台に連結されて前記架台から水平方向外方に延びる延長部と、前記延長部の他端部に設けられたシュー部材と、を更に備え、
前記方法は、
地上に設けられた揚重装置によって前記掘削機を吊り下げて、前記ケーソン躯体内の水中にて前記シュー部材を前記ケーソン躯体の内周面に接触させつつ前記掘削機を下降させることを含む、掘削機の設置方法。 - 上下方向に延びて地中に沈設され、かつ、内部に水が貯留されている筒状のケーソン躯体の刃口部の下方の地盤を水中掘削する掘削機を用いて前記ケーソン躯体の刃口部の下方の地盤を水中掘削する方法であって、
前記掘削機は、
平面視で前記ケーソン躯体内に位置する地盤に載置される架台と、
前記架台に支持されて前記架台に対して水平旋回可能な本体部と、
前記本体部の一側に上部が枢支されて該上部から下方に延び、かつ、伸縮可能であるアームと、
前記アームの下端部に設けられて地盤を水中掘削する地盤掘削部と、
前記アームの上部の枢支軸を中心として前記アームを傾動させる傾動装置と、
前記本体部に設けられるポンプ装置であって、前記地盤掘削部による地盤掘削により発生した掘削土を吸引して前記本体部の他側から前記ケーソン躯体内の水中に排出するポンプ装置と、
を備え、
前記方法は、
前記本体部、前記アーム、及び前記傾動装置を作動させて、前記地盤掘削部を前記ケーソン躯体の刃口部の下方位置まで移動させ、前記ケーソン躯体の刃口部の下方の地盤を前記地盤掘削部によって水中掘削する掘削工程と、
前記ポンプ装置によって前記本体部の他側から前記ケーソン躯体内の水中に排出されて地盤面に溜まった掘削土を、開閉自在なグラブバケットを有する掘削装置を用いて、前記ケーソン躯体内から前記ケーソン躯体外に排土する排土工程と、
を含み、
前記架台は、各々の下端部が地盤面に接触可能な複数本の脚部と、前記脚部によって支持される架台本体と、を含んで構成され、
前記本体部は、前記架台本体に支持されて前記架台本体に対して水平旋回可能であり、
前記脚部が伸縮可能であり、
前記脚部の下端部には、該下端部を地盤面に食い込ませるための複数の突起が設けられており、
前記方法は、前記掘削工程に先立って、前記架台本体の姿勢を測定し、この測定結果に基づいて、前記架台本体の水平姿勢を保持するように前記脚部の伸縮量を調整する姿勢調整工程を更に含む、
地盤掘削方法。 - 前記掘削土は平面視で前記ケーソン躯体の中央部に溜められる、請求項6に記載の地盤掘削方法。
- 前記架台本体は平面視で三角形状をなし、該三角形状における3つの角部にそれぞれ前記脚部の上部が固定されている、請求項6又は請求項7に記載の地盤掘削方法。
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