JPH0625416B2 - Excavator just below the cason wall - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は海洋、湖沼及び河川内に建設される鉄道、橋
梁、水門若しくは人口島その他の構造物の基礎をケーソ
ン工法で築造する工事において、円筒状ケーソン壁直下
の地山を掘削するための掘削装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a construction for constructing a foundation of a railway, a bridge, a sluice gate, a man-made island or other structures constructed in the ocean, lakes and rivers by a caisson method, The present invention relates to an excavating device for excavating the ground directly under a cylindrical caisson wall.

［従来の技術］ ケーソン工法において、ケーソン壁直下の地山を掘削す
る掘削装置として従来から種々のものが提案されてい
る。[Prior Art] In the caisson method, various excavation devices have been proposed as excavation devices for excavating the ground directly under the caisson wall.

例えば実開昭６０−１７２８９６号公報に記載されたも
のは、ケーソン内面に沿って昇降し得る昇降枠を設ける
と共に、その昇降枠をケーソン内面の任意の高さにロッ
ク可能とし、昇降枠に沿って移動し得る支持体を設け、
その支持体に掘削機を支持したものであり、掘削機とし
てバックホウショベルを用いている。しかしながら、バ
ックホウ掘削のため掘削能力が小さく、かつ不陸がで
き、また掘削レベルの変化に対して掘削機のテレスコピ
ックブームによって対応していて限界があり、大型のケ
ーソン掘削には不向きなものである。For example, the one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-172896 is provided with an elevating frame that can be moved up and down along the inner surface of the caisson, and the elevating frame can be locked at any height on the inner surface of the caisson. Provided with a support that can be moved by
An excavator is supported on the support, and a backhoe shovel is used as the excavator. However, because of the backhoe excavation, the excavation capacity is small and it can be unplanned, and the telescopic boom of the excavator can cope with changes in the excavation level, and there is a limit, making it unsuitable for large caisson excavation. .

また、特開昭５７−８９０２５号公報に記載されたもの
は、ケーソンの下部内壁に、内周方向に向けてレールを
延設し、そのレールに上下方向を向いたガイドを係合
し、そのガイドに掘削機械を係合して、掘削機械をレー
ルおよびガイドに沿って移動自在に設置したものであ
る。しかしながら、このものは刃口掘削専用のものであ
り、ケーソン中央部の掘削に際してこの掘削機は昇降ガ
イドの範囲のみでしか退避することができず、ケーソン
中央部の掘削機との衝突等に対する問題が残る。Further, in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-89025, a rail is provided on the lower inner wall of the caisson so as to extend in the inner circumferential direction, and a guide oriented in the vertical direction is engaged with the rail. The excavator is engaged with the guide, and the excavator is movably installed along the rail and the guide. However, this is only for excavating the blade, and when excavating the central part of the caisson, this excavator can only be retracted within the range of the elevating guide, and there is a problem with collision with the excavator in the central part of the caisson. Remains.

また、特開昭６０−４０４２９号公報に記載されたもの
は、ケーソンを３つ以上のブロックに分け、ケーソン内
壁に掘削機支持用突出部を設け、その突出部を用いて掘
削機を固定し、ブームカッタを振り子のように振りなが
ら円弧掘削するものである。しかしながら、ブロック毎
に掘削機を移設せねばならず、またケーソン内壁に掘削
機支持用突出部を形成せねばならず、さらに掘削が円弧
掘削となるめ不同沈下の原因となる。Further, in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-40429, the caisson is divided into three or more blocks, an excavator supporting protrusion is provided on the caisson inner wall, and the excavator is fixed by using the protrusion. , It excavates an arc while swinging the boom cutter like a pendulum. However, an excavator must be relocated for each block, and an excavator-supporting protrusion must be formed on the inner wall of the caisson, which causes unequal settlement because the excavation is an arc excavation.

また、前記のいずれのものの場合にも、 の搬出はグラブバケットによっており、バケット搬出は
不連続搬出であって、搬出能力に限界があり、大型ケー
ソンの掘削には十分対処できない。Also, in the case of any of the above, The grab bucket is used for unloading, and the bucket unloading is discontinuous, and the unloading capacity is limited, so excavation of large caissons cannot be adequately addressed.

［発明が解決しようとる課題］ 本発明は、従来のケーソン掘削機の前記種々の問題点を
解決すべきなされたもので、その目的とするところは、
掘削を刃口部、ケーソン内部に区分してレベル掘削し、
また、掘削に伴う掘削レベルの変化に対して大巾に対応
でき、１５ｍ以上の大型のケーソン掘削に最適に実施し
得るケーソン掘削装置を提供するにある。また、掘削 を多量に能率よく搬出することができるようにすること
も本発明の目的の１つである。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made to solve the above-mentioned various problems of conventional caisson excavators, and an object thereof is to:
Level excavation is performed by dividing the excavation into the blade mouth and inside the caisson.
Another object of the present invention is to provide a caisson excavating device which can cope with a change in excavation level due to excavation and can be optimally implemented for caisson excavation of a large size of 15 m or more. Also drilling It is also one of the objects of the present invention to be able to efficiently carry out a large amount of wastewater.

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために本発明によれば、円筒状ケー
ソンの上部に設けられた橋型クレーンと、該橋型クレー
ンから吊設されたケーソン内壁面に固定自在なリング状
の固定桁と、該固定桁に昇降自在に設けられた吊部材
と、該吊部材に吊設されたリング状のレールと、該リン
グ状のレールに旋回自在に吊設された十字状の旋回桁
と、該十字状の旋回桁の一方の桁に半径方向に移動自在
に吊設された刃口掘削機と、他方の桁に半径方向に移動
自在に吊設されたバックドーザおよびフロントドーザ
と、前記旋回桁の中央部に設けられた を吸込むサクションマウスおよび該サクションマウスに
接続され を水面上に浮設したポンツーンに上げる揚泥管とからな
るケーソン壁直下の掘削装置が提供される。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in order to achieve the above object, a bridge type crane provided on an upper part of a cylindrical caisson and a caisson inner wall surface suspended from the bridge type crane are fixed. A flexible ring-shaped fixed girder, a hanging member provided on the fixed girder so as to be able to move up and down, a ring-shaped rail hung on the hanging member, and a rotatably hung on the ring-shaped rail. A cross-shaped swiveling girder, a blade excavator suspended in one of the cross-shaped swiveling girders so as to be movable in the radial direction, and a back dozer suspended in the other girder so as to be movable in the radial direction. And the front dozer and the central part of the swivel girder Suction mouse and connected to the suction mouse There is provided an excavation device directly below the caisson wall, which comprises a pumping mud pipe that raises a pontoon floating above the water surface.

［作用］ 橋型クレーンから吊設した固定桁をケーソン開口内の所
定位置に吊し下し固定する。まず、開口部の掘削すなわ
ち口切り掘削を行う。これにはバックドーザおよびフロ
ントドーザにより半径方向の帯状掘削を行い、旋回桁を
旋回させて反復して帯状掘削し、全周掘削を行う。その
後、吊部材を伸長し、旋回桁およびそれに設けた掘削機
を下降させた後、再び同様にして掘削を行う。[Operation] A fixed girder suspended from a bridge crane is hung and fixed at a predetermined position within the caisson opening. First, the opening is excavated, that is, excavation is performed. For this purpose, the belt dozer and the front dozer are used to perform radial strip excavation, and the orbiting girder is swiveled to repeatedly perform strip excavation to perform full circumference excavation. After that, the suspension member is extended, the turning girder and the excavator provided therein are lowered, and then excavation is performed again in the same manner.

次いで、ケーソン直下すなわち刃口下の掘削を行う。こ
れには刃口掘削機を刃口側に移動し、旋回桁を旋回し、
全周掘削を行う。その後、吊部材を収縮して旋回桁を引
上げ、同様に掘削を行い、ケーソン直下面の所まで掘削
して刃口下の掘削を終る。Next, excavation directly below the caisson, that is, below the blade edge, is performed. To do this, move the blade excavator to the blade edge, turn the swing girder,
Drill all around. After that, the suspension member is contracted, the turning girder is pulled up, the same excavation is performed, the excavation is performed to the position directly below the caisson, and the excavation under the blade end is completed.

はバックドーザで掻き寄せ、フロントドーザでサクショ
ンマウス側へ掻き出し、揚泥管を介してポンツーンに揚
げ処理する。 Is raked by the back dozer, raked out to the suction mouse side by the front dozer, and fried in a pontoon through the mud pipe.

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施例は、海峡部に架ける橋梁の基礎を施工する例
で、第１図に示すように、海底を掘削し均した面に円筒
状のケーソン１を設置し、ケーソン外周を鋼管矢板２を
連続した壁状に施工ののち、その鋼管矢板２に囲まれた
ケーソン内部の海底地盤を所定深さまで掘り下げて基礎
載荷面とし、その面からコンクリートを打ち上げ基礎躯
体を築造する工事において、ケーソン直下を掘削する装
置について述べる。This embodiment is an example of constructing a foundation of a bridge over the straits. As shown in FIG. 1, a cylindrical caisson 1 is installed on the surface where the seabed is excavated and a steel pipe sheet pile 2 is installed on the outer periphery of the caisson. After constructing a continuous wall, the seabed ground inside the caisson surrounded by the steel pipe sheet piles 2 is dug down to a predetermined depth to form a foundation loading surface, and concrete is launched from that surface to build the foundation frame. A device for excavating will be described.

図において、ケーソン１の上部には、橋型クレーン１０
が旋回自在に設けられている。その橋型クレーン１０の
ガータ１１上には固定桁吊装置１２、１２が設けられ、
この固定桁吊装置１２には吊ロッド１３を介して固定桁
１４が昇降自在に吊設されている。In the figure, a bridge crane 10 is provided above the caisson 1.
Is provided so that it can rotate. Fixed girder suspension devices 12, 12 are provided on the garter 11 of the bridge crane 10.
A fixed girder 14 is suspended from the fixed girder suspension device 12 via a suspension rod 13 so as to be lifted and lowered.

固定桁１４は第２図右半部にも示すように、３重の同心
円状のリング桁１４ａ、１４ｂおよび１４ｃによりフレ
ーム状に組立てられ、外側リング桁１４ａの外側には複
数個（図示の例では円周等配に４個）の固定ジャッキ１
５が設けられている。この固定桁１４の固定ジャッキ１
５の部分には、リング桁１４ａ、１４ｂに支持されて吊
ビームグリッパ１６が立設され、それら吊ビームグリッ
パ１６には吊部材である吊ビーム１７が昇降自在に収め
られている。As shown in the right half of FIG. 2, the fixed girder 14 is assembled into a frame shape by triple concentric ring girders 14a, 14b and 14c, and a plurality of fixed girders are provided on the outer side of the outer ring girder 14a. Then 4 fixed jacks 1 on the circumference.
5 are provided. Fixed jack 1 of this fixed girder 14
A suspension beam gripper 16 is erected on the portion 5 supported by the ring girders 14a and 14b, and a suspension beam 17 as a suspension member is housed in the suspension beam gripper 16 so as to be vertically movable.

それら吊ビーム１７の下端には、リング状のレール１８
ａ、１８ｂが吊設されている。第２図左半部にも示すよ
うに、そのレール１８ａはリング桁１４ａ、１４ｂの略
中間下方に設けられ、レール１８ｂはリング桁１４ｃの
下方に設けられ、両レール１４ａ、１４ｃはフレーム状
に組立てられている。At the lower ends of the hanging beams 17, a ring-shaped rail 18 is provided.
a and 18b are suspended. As shown in the left half of FIG. 2, the rail 18a is provided substantially below the ring girders 14a and 14b, the rail 18b is provided below the ring girder 14c, and both rails 14a and 14c are formed in a frame shape. It is assembled.

それらレール１８ａ、１８ｂには旋回桁１９が旋回自在
に吊設されている。その旋回桁１９は第３図に示すよう
に、十字状に組合された走行桁２０、２１からなり、そ
れぞれの桁にはレール１８ａに当接する車輪２２ａを備
えた旋回装置２２が設けられている。そして、走行桁２
０には、走行台車２３を介して２台の刃口掘削機２４、
２４が移動自在に対向して吊設され、走行桁２１には、
走行台車２８、２９を介してバックドーザ３０、フロン
トドーザ３１がそれぞれ移動自在に対向して吊設されて
いる。なお、走行台車２３は走行桁２０の任意の位置に
係止できるようになっている。A swiveling girder 19 is suspended on the rails 18a and 18b so as to swivel freely. As shown in FIG. 3, the turning girder 19 is composed of traveling girders 20 and 21 combined in a cross shape, and each turning girder is provided with a turning device 22 having wheels 22a that abut against the rail 18a. . And the running girder 2
0 to the two blade edge excavators 24 via the traveling carriage 23,
24 are movably opposed to each other and are suspended.
A back dozer 30 and a front dozer 31 are movably opposed to and suspended from each other via traveling vehicles 28 and 29. The traveling carriage 23 can be locked at any position of the traveling girder 20.

刃口掘削機２４の水平アーム２５は走行台車２３から伸
縮自在に吊設され、そのアーム２５には旋回装置２６を
介してカッタ２７が設けられている。A horizontal arm 25 of the blade excavator 24 is suspended from a traveling carriage 23 so as to be extendable and contractible, and a cutter 27 is provided on the arm 25 via a turning device 26.

他方、旋回桁１９の軸線上には、ギャザリング装置３を
備えたサクションマウス４が設けられ、そのサクション
マウス４はサクションマウス伸縮装置５を介して揚泥管
６に接続されている。そして、揚泥管６の上端付近に
は、海面Ｗ上に浮設された沈砂池用ポンツーン７が設け
られている。On the other hand, a suction mouth 4 provided with a gathering device 3 is provided on the axis of the swivel girder 19, and the suction mouth 4 is connected to a lift mud pipe 6 via a suction mouth expansion device 5. A pontoon 7 for a sedimentation basin floated above the sea surface W is provided near the upper end of the lifting mud pipe 6.

掘削に際し、橋型クレー１０から吊ロッド１３により旋
回桁１９を吊設した固定桁１４をケーソン開口内所定位
置に吊り下し、固定ジャッキ１５を張り出して固定桁１
４をケーソン内壁面に固定する。この際、吊ビームグリ
ップ１６により吊ビーム１７を上昇して旋回桁１９を２
点鎖線の位置に上げておき、また、刃口掘削機２４、バ
ックドーザ３０、フロントトーザ３１を旋回桁１９の中
心側に移動し、刃口掘削機２４のアーム２５を２点鎖線
に示すように収縮しておく。At the time of excavation, a fixed girder 14 having a swing girder 19 suspended from a bridge-type clay 10 by a suspension rod 13 is suspended at a predetermined position in a caisson opening, and a fixed jack 15 is extended to fix the fixed girder 1.
Fix 4 to the caisson inner wall. At this time, the suspension beam 17 is lifted by the suspension beam grip 16 to move the turning girder 19 into
The blade excavator 24, the back dozer 30, and the front tozer 31 are moved to the center side of the swivel girder 19 while being raised to the position indicated by the dashed-dotted line, and the arm 25 of the blade excavator 24 is shown by the two-dot chain line. So that it contracts.

まず、ケーソン開口部の掘削すなわち口切り掘削を行
う。口切り掘削は、走行台車２８を移動させてバックド
ーザ３０およびフロントドーザ３１により半径方向の帯
状の掘削を行った後、旋回桁１９を所定の角度旋回して
固定し、前述の方法で帯状掘削を行う。これを反復して
帯状掘削をラップさせることにより全周掘削を終了す
る。その後、吊ビーム１７を伸長し、旋回桁１９および
それに設けた掘削機２４、３０、３１を下降させた後、
再び同様にして掘削を行う。First, excavation of the caisson opening, that is, excavation is performed. In the excavation excavation, the traveling carriage 28 is moved to perform radial strip-shaped excavation by the back dozer 30 and the front dozer 31, and then the turning girder 19 is swung by a predetermined angle to be fixed, and the strip excavation is performed by the method described above. To do. This is repeated to wrap the strip-shaped excavation to complete the entire circumference excavation. Then, after extending the suspension beam 17 and lowering the turning girder 19 and the excavators 24, 30, 31 provided therein,
Drill again in the same way.

はバックドーザ３０で掻き寄せ、フロントドーザ３１で
サクションマウス４の方に掻き出して海水とともに揚泥
管６を介して沈砂池用ポンツーン７に揚げ、ポンツーン
７で分離し図示しないクラムシェル等で土搬船に移す。 Is raked up by the back dozer 30, raked out toward the suction mouth 4 by the front dozer 31 and fried along with seawater through the sludge pipe 6 to the sand ponder pontoon 7, separated by the pontoon 7 and transported by a clamshell or the like not shown. Transfer to a ship.

次いで、ケーソン直下すなわち刃口下の掘削を行う。刃
口下の掘削は、口切り掘削終了時の掘削機２４の位置
（１点鎖線で示す）から走行台車２３を刃口側に移動
し、アーム２５を伸長しながら旋回桁１９を旋回して掘
削する。そして、鋼管矢板２の所まで掘削したら、走行
台車２３を原位置に戻してアーム２５を収縮し、吊ビー
ム１７を上昇させて旋回桁１９を所定高さだけ引上げ、
前述と同様の掘削を行い、ケーソン１の直下面の所まで
掘削して刃口下の掘削を終る。この間、 は口切り掘削と同様にバックドーザ３０で掻き寄せ、フ
ロントドーザ３１でサクションマウス４側へ掻き出し、
揚泥管６を介して沈砂池用ポンツーン７に揚げる。な
お、この刃口下の掘削に際し、前述とは逆に掘削機２４
をケーソン壁直下から降下させて所定深度Ｄまで掘削し
てもよい。Next, excavation directly below the caisson, that is, below the blade edge, is performed. For the excavation under the blade mouth, the traveling carriage 23 is moved to the blade mouth side from the position of the excavator 24 at the end of the excavation excavation (shown by the one-dot chain line), the arm 25 is extended, and the orbiting beam 19 is turned to excavate. To do. When the steel pipe sheet pile 2 is excavated, the traveling carriage 23 is returned to the original position, the arm 25 is contracted, the suspension beam 17 is raised, and the swing girder 19 is pulled up by a predetermined height.
The same excavation as that described above is performed, and the excavation under the blade end is completed by excavating to the position directly below the caisson 1. During this time, Like the excavation and excavation, the back dozer 30 scrapes it, and the front dozer 31 scrapes it to the suction mouse 4 side.
It is fried on a pontoon 7 for a sand basin via a lifting mud pipe 6. Incidentally, when excavating under the blade mouth, contrary to the above, the excavator 24
May be dropped from just below the caisson wall to excavate to a predetermined depth D.

［発明の効果］ 本発明は、掘削を刃口部、ケーソン内部に区分し、各々
を刃口掘削機、バックドーザ、フロントドーザのシステ
マティックな作動によりレベル掘削し、また掘削に伴う
掘削レベルの変化に対しては、掘削機を設けた旋回桁を
吊設した吊部材の伸縮により対処するものであり、１５
ｍ以上の大型のケーソンの掘削に最適に実施できるもの
である。[Advantages of the Invention] The present invention divides excavation into a blade mouth portion and a caisson, level excavates each by systematic operation of a blade mouth excavator, a back dozer, and a front dozer, and changes in excavation level accompanying excavation. To cope with this, the expansion and contraction of the suspension member that suspends the turning girder provided with the excavator is dealt with.
It is suitable for excavation of large caisson of m or more.

また、本発明は、掘削 の搬出をサクションマウスおよびそれに接続された揚泥
管によって行っているので、 の搬出は連続搬出となり、多量の を能率よく搬出することができ、特に水中掘削に実施し
て好適である。In addition, the present invention is Is carried out by the suction mouse and the sludge pipe connected to it, Will be carried out continuously and a large amount of Can be carried out efficiently, and is particularly suitable for underwater excavation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は右半
図に第１図のＡ矢視図、左半部に第１図のＢ矢視図を示
す図面、第３図は第１図のＣ矢視図である。 １……ケーソン、２……鋼管矢板、４……サクションマ
ウス、６……揚泥管、１０……橋型クレーン、１３……
吊ロッド、１４……固定桁、１５……固定ジャッキ、１
６……ビームグリッパ、１７……吊ビーム、１８ａ，１
８ｂ……レール、１９……旋回桁、２０、２８、２９…
…走行台車、２４……刃口掘削機、２５……水平アー
ム、２７……カッタ、３０……バックドーザ、３１……
フロントドーザFIG. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a right half view showing a view taken in the direction of arrow A in FIG. 1, a left half view showing a view taken in the direction of arrow B in FIG. The figure is a view taken in the direction of arrow C in FIG. 1 ... Caisson, 2 ... Steel pipe sheet pile, 4 ... Suction mouse, 6 ... Lifting pipe, 10 ... Bridge crane, 13 ...
Suspension rod, 14 ... Fixed girder, 15 ... Fixed jack, 1
6 ... Beam gripper, 17 ... Suspended beam, 18a, 1
8b ... rail, 19 ... turning girder, 20, 28, 29 ...
… Trucking vehicle, 24 …… Blade excavator, 25 …… Horizontal arm, 27 …… Cutter, 30 …… Back dozer, 31 ……
Front dozer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】円筒状ケーソンの上部に設けられた橋型ク
レーンと、該橋型クレーンから吊設されたケーソン内壁
面に固定自在なリング状の固定桁と、該固定桁に昇降自
在に設けられた吊部材と、該吊部材に吊設されたリング
状のレールと、該リング状のレールに旋回自在に吊設さ
れた十字状の旋回桁と、該十字状の旋回桁の一方の桁に
半径方向に移動自在に吊設された刃口掘削機と、他方の
桁に半径方向に移動自在に吊設されたバックドーザおよ
びフロントドーザと、前記旋回桁の中央部に設けられた を吸込むサクションマウスおよび該サクションマウスに
接続された を水面上に浮設したポンツーンに上げる揚泥管となるこ
とを特徴とするケーソン壁直下の掘削装置。1. A bridge-type crane provided above a cylindrical caisson, a ring-shaped fixed girder that can be fixed to an inner wall surface of a caisson suspended from the bridge-type crane, and a vertically movable member provided on the fixed girder. Suspended member, a ring-shaped rail suspended from the suspension member, a cross-shaped swing girder rotatably suspended on the ring-shaped rail, and one of the cross-shaped swing girders. A blade excavator suspended movably in the radial direction, a back dozer and a front dozer suspended movably in the radial direction on the other girder, and a central part of the swivel girder Suction mouse and connected to the suction mouse An excavator just below the caisson wall, which serves as a pumping mud pipe that raises a pontoon floating above the water surface.