JPH0712450Y2 - 土留め壁用の堅穴掘削用又は土留め壁等壁構築用の簡易掘削機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、家屋の基礎工事に先立って施工される土留め
工事の外、ケーブル、配水管等地下埋設物の集合枡（ピ
ット）、溜枡、或いは地盤改良用の壁等を造成する場合
に行われる境界より10mm〜700mmの部位に形成等される
土留用の竪穴掘削用又は土留め壁等各種の壁構築用の簡
易掘削機に関するものである。

「従来の技術及びその問題点」 家屋又は地下構造物の築造用の基礎工事又は地下掘削工
事に先立つ、土留め工事又は地下留め工事等の土留め
壁、その他壁（以下、原則として、土留め壁で説明す
る。）構築方法としては、境界より20〜30mmの間隔をお
いてＨ鋼、矢板等の土留め鋼材を打ち込んで仮土留めを
行い、その後略20〜30mmの間隔をおいてコンクリートで
基礎工事をする。そうして、この基礎工事が終了後前記
の土留め鋼材を引き抜いて土留め工事が終了する方法が
一般的であった。

尚、近時その改良として例えば次のような装置がある。
即ち、三軸のオーガスクリューを回転させ、この軸の先
端の掘削ビットを回転して、三つの円柱状を掘削してい
くとともに、この土砂の一部を排出する。そして、前記
掘削土砂の一部にセメントミルクを圧送していき、しか
もこの圧送と同時に軸に設けた撹拌羽根を介して掘削土
砂とセメントミルクとを混練させることにより三つっの
円柱状を呈する土留め壁の壁片が構築される。その後こ
の土留め壁用の壁片に土留め鋼材を挿入埋設する三軸オ
ーガー土留用の掘削兼撹拌機が実用に供されている。

尚、その他の技術文献として、特公昭49−5402号のロー
タリカッタ式掘削機、特公昭56−46015号の竪穴掘削機
があり、これらの要旨は、本体フレームの下端に一対設
けたロータリーカッタで、矩形の溝を掘削し掘削土砂、
泥水を排土管を介して地上に吸引排除する機構である。
以上の技術による土留め方法では、他の土地（構造物）
との境界より略40〜60mmの土地が未活用となる。したが
って、境界が長い区域、例えば、奥行がある工事現場等
の場合における建造物では、床面積の減少に結び付くも
のである。殊に中高層建造物というように、フロアー数
が多くなる建造物では、当然フロアー面積の未活用部分
が大きくなり問題となる。

そこで、本出願人は、前述の各種技術及び問題点を解消
するために特許第1599399号の連続式土留め壁を構築す
る接続式壁工法、特許第1683870号の境界線又は隣接す
る建物いっぱいに間欠方式で壁を構築する連続式土留め
工法、その他実用新案登録第1927968号の掘削排土機械
を兼ねる接続壁用の壁片の構造を提案し、境界ぎりぎり
に土留め壁を構築できる工法及び各種装置を取得し、前
述の問題点の解消を図っている。

そして、現実に前記工法等により境界ぎりぎりに、例え
ば、土留め壁用の竪穴の掘削とか壁片を構築しており、
業界及び関係者の方に大変な好評を博している。但し、
これらの発明、考案は、機構が比較的大型化することか
ら、狭隘な土地における連続土留め壁、その他小型の集
合枡、溜枡等の壁、或いは地盤改良用の壁等の構築にお
いて難渋することから、その改良が強く要望されている
ところである。

尚、前述その他壁の中には、集合枡、溜枡等の壁、地盤
改良用の壁、或いは杭用の壁も含まれる。そして、前記
集合枡、溜枡等の壁、杭用の壁では、大型の掘削作業機
械、或いは前記の三軸のオーガースクリュー機械等でな
すことから、簡易かつスピーデイな工事は、到底期待で
きない処である。

一方、先行技術として、実開昭62−72359号の掘削機が
あり、重機のアームの先端に、ブラケットを介して連続
掘削機を架承した構成が開示されている。しかしなが
ら、この考案では、ブラケットが連続掘削機のほほ中央
にあるので、当該ブラケットを支点として連続掘削機が
揺動しても、その揺動エリアが極めて少なく、地中深く
への掘削が不可能であること、また重機から遠方の掘削
が困難視されること、更には片持ち式でなく、かつブラ
ケットを介して両側面を支持する構成であるので、当然
境界いっぱいには掘削孔が形成されない。

「問題点を解決するための手段」 上記に鑑み本考案は、狭隘な土地における土留め壁、或
いは集合枡、溜枡等の壁、或いは杭用の壁等の各種壁
が、簡易かつスピーディに構築できること、及び正確か
つ施工性がよく構築できること。また本考案の簡易掘削
機は、地盤改良用の壁の構築、地盤改良用機械としても
利用できる利点を介して、利用分野の拡充を図ること。
等を達成する為に、下記のような構成とした。

即ち、本考案の土留め壁用の竪穴掘削用又は土留め壁等
構築用の簡易掘削機は、 重機に枢支されたブームに揺動自在に枢着された支持頭
部と、 この支持頭部に旋回装置を介して回転自在に繞設された
支持副頭部と、 この支持副頭部を支点に、かつ前記重機に設けた伸縮装
置を介して、この支持副頭部に揺動自在に架承したバケ
ット装置駆動用のモータを内蔵する駆動装置と、 この駆動装置に一方側面部が片持ち式に吊設され、しか
もこの駆動装置と共に、前記支持頭部を支点として揺動
し、かつ前記支持頭部に支持副頭部及び当該駆動装置を
介して旋回自在に吊設される回転方式の掘削用バケット
を多数備えた土留め壁用の竪穴掘削用又は土留め壁等壁
構築用のバケット装置と、 で構成される。

「作用」 次に本考案の作用を各図を基に説明する。

先ず、重機１を移動して、この重機１のブーム２に支持
頭部４等を介して吊設したバケット装置20を境界線29又
は建造物（建物）より僅かな間隔を置いて、いわゆる土
留め壁を造成しようとする線上に沿って移動し、バケッ
ト装置20を土留め始端所定位置に設置し、そのバケット
24を土留め始端所定位置の線上に設置する。そして、重
機１の本体用駆動装置（図示せず）を作動させると、こ
の本体用駆動装置より圧油が供給され、支持副頭部４に
設けられた駆動装置17が作動し、バケット装置20のバケ
ット24が何れか一方例えば時計方向（第５図の矢印）へ
と周回移行していき、下端部を周回移行していく複数個
のバケット24で土砂を掘削していき、この掘削土砂は上
方へと向って周回移行するこれらのバケット24で搬送さ
れ、その上端側より排土される。このようにして、所定
の地中部位の掘削が済むと、重機１のブーム２がシリン
ダー３の作用により下方（地面方向に向って）へ搖動
し、支持頭部４及び支持副頭部６が共に下方へ移行して
いく。これによりバケット装置20が更に地中に侵入して
いくと、同時にその下端部のバケット24で土砂を掘削し
ていき、以下前述と同様に掘削と排土が行われる。その
後、掘削が進むと重機１のブーム２が、シリンダー３の
作用で順次下方へ向って搖動していき、バケット装置20
の下端部に位置する複数個のバケット24が常時、また確
実に土砂を掘削できるような位置関係となるように設定
されており、いわゆるバケット24の掘削に伴ってこのバ
ケット装置20が、地中に侵入していくように重機１のブ
ーム２の搖動が制御されている。

以上のようにして、バケット装置20及びバケット24が地
中に掘進していく過程において、このバケット装置20を
前記の始端所定位置に位置させ、かつ垂下状態に保持す
るために、重機１が前記所定の位置より順次後方に向っ
て後退移行する（但し重機１の機種によっては、前記後
退が必要でなく、ブーム２等の収縮、拡張でなすことも
できる。）この重機１の後退移行等に伴って、そのブー
ム２は、前述の如く下方へのスムーズな搖動が可能とな
るものである。

このような操作及び手順で、竪穴が掘削されたならば、
今度はバケット装置20をそのままいわゆる地中に挿入し
たままで、バケット24を周回移行させ、前進側のバケッ
ト24で掘削と排土を繰り返すとともに、重機１の前進移
行を介して前進側の土留め側の地中に向かって前進移行
していき（第５図前進側の矢印参照）、すでに掘削済の
竪穴に連続した、同型状の竪穴を掘削する。尚、この掘
削に伴って竪穴に、水とセメント等の硬化材料Ａを、シ
ュート30を介して竪穴内に圧送していき、竪穴に前記硬
化材料Ａを充填し壁片素地を造成していく。そして、こ
の場合竪穴内への硬化材料Ａの確実な圧送と、掘削途中
の竪穴内への硬化材料Ａの流入を防止するために、バケ
ット装置20の後退側（前進方向と反対側）には遮蔽板31
が装着されている。

以上のような操作を繰り返していき、バケット装置20に
よる掘削、排土並びに硬化材料Ａの圧送と重機１の前進
移行を介して土留め線上に連続した壁を造成していく。
この過程において、連続竪穴に圧送、充填された硬化材
料Ａが今だ生乾きの状態の時に、Ｈ鋼等鋼材の補強材32
を適宜間隔で挿設していくとともに、一区画の連続土留
め壁の終端に達したならば、バケット装置20を竪穴より
引き上げ、脱抜した後に、最後の硬化材料Ａの圧送と補
強材32の挿設をすると、ここに略直線状等となった一区
画の連続土留め壁が造成される。

前記の操作及び手順で、一区画の連続土留め壁が造成さ
れたならば、重機１を移動し、そのバケット装置20を次
の連続土留め壁の始端所定位置に設置し、そのバケット
24を土留め始端所定位置の線上に設置する。その後は前
述の一区画の連続土留め壁の造成と同様な操作をなすこ
とにより、ここに前述と同様に次の一区画の連続土留め
壁が造成され、しかも前述の一区画の連続土留め壁と連
続、又は僅かな間隔をおいて連続した次の一区画の連続
土留め壁が造成されることになる。

以上詳述した一区画の連続土留め壁及び次の一区画の連
続土留め壁、更にはその次の一区画の連続土留め壁とい
うように次々と所定の連続の土留め壁を造成していくこ
とにより、境界29又は建造物より僅かな間隔を置いて所
定の連続した土留め壁体が構築され、ここに土留め作業
が終了するものである。

尚、以上は一区画の連続土留め壁を造成し、その後次の
一区画又はその次等の連続土留め壁を連続的に造成する
方法について詳述したが、一区画に適宜間隔（具体的に
はバケット装置20で掘削、排土される竪穴と同間隔いわ
ゆる未造成区域）を置いてバケット装置20を介して多数
個の壁片用の竪穴を掘削し、この竪穴に硬化材料Ａを圧
送、充填して壁片素地を造成するとともに、補強材32を
挿設する。このような操作及び手順で、一区画に多数個
の壁片が造成されたならば、続いて次の一区画も同様な
操作をもって、この一区画に多数個の壁片を造成する。
以上のような操作をもって土留め線上に多数個の壁片を
適宜間隔で点在させる。

その後は、前述の壁片素地の硬化を待って（通常は一日
程度）、前記未造成区域にバケット装置20を位置させ、
この区域に前述と同様に竪穴を掘削し、ついで硬化材料
Ａの圧入、充填並びに補強材32の挿設等して、ここに壁
片素地を造成する。このような操作及び手順で、多数個
の未造成圧域で繰り返し、前述と同様に未造成圧域で壁
片を造成していくことにより、究極的には、土留め線上
に連続の土留め壁が造成される。したがって、境界29又
は建造物より僅かな間隔を置いて所定の連続した土留め
壁体が横築され、ここに土留め作業が終了するものであ
る。

尚、境界29又は建造物より僅かな間隔を置いて正確、か
つ直線状に掘削又は連続土留め壁を造成しようとする場
合は、第６図のように重機１の前進移行等に付随するよ
うに、地上に敷設又は立設されたガイドレール又はガイ
ド板33に沿ってバケット装置20を前進、後退移行するよ
うに構成すればよい。

更には、前述の方法では、それぞれ重機１が前進移行で
掘削、排土及び硬化材料Ａの圧送、充填並びに補強材32
の挿設等により、連続土留め壁体を造成する施工方法に
ついて詳述したが、これとは逆に、重機１の後退移行を
介して、同様な操作をもって、連続土留め壁体を造成す
る施工方法も勿論可能である。前述のバケット装置20に
よる竪穴の掘削、及び掘削竪穴内へのシュート30による
硬化材料Ａの圧送、充填を介して、軟弱地盤の改良工事
等の土木分野でも、本考案の簡易掘削機の利用価値は、
有益である。更にまた、本考案の簡易掘削機は、小型化
されていることから、集合枡等の壁、杭用の壁等の工事
では、バケット装置20を鉛直方向に掘進させ、ここに垂
直壁用の竪穴を掘削し、この竪穴内に、シュート30を介
して、硬化材料Ａの圧送、充填をした後、補強材32を挿
設し、前記集合枡等の壁の一部を構築する。そして、前
記構築作業を繰り返して、前記集合枡等の壁の構築作業
が終了する。これによって、集合枡、又は地盤改良用の
壁が構築される。

「実施例」 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

１はキャタピラーを装着してなる重機で、この重機１に
はその一方向（通常前進側）に向かうブーム２が枢着さ
れており、シリンダー３のピストンロッド3aの伸縮を介
してこのブーム２がその枢着部2aを支点として搖動する
構成となっている。即ちこのブーム２は、後述するよう
にバケット装置の地中への掘進に伴って順次下方（地上
面）に向って搖動し、逆にバケット装置の掘削竪穴より
の脱抜又は壁片の造成に伴って順次上方に向って搖動す
る構造である。図中1aは重機１のキャタピラである。

４は前記ブーム２の先端枢着部2bに枢着された頭截円筒
状の支持頭部で、この支持頭部４は、該支持頭部４の先
端部と前記ブーム２との間に設けたシリンダー５のピス
トンロッド5aの伸縮を介して前記枢着部2aを支点として
揺動する構成となっており、具体的にはブーム２が重機
１の前進、後退方向の中心線上にあるブーム２に対して
支持頭部４がその先端に位置する、いわゆる重機１の中
心線上に支持頭部４が位置する関係となっている時は、
或はブーム２が重機１の前進、後退方向の中心よりやや
振れているいわゆる傾斜状態、具体的には第３図、第６
図のような状態にブーム２がなっていて、重機１の中心
線上より外れいわゆる重機１と並設されるように支持頭
部４が位置する関係となっている時は、ブーム２の搖動
運動にかかわりなく常に第１図、第２図、第３図又は第
６図等の如く垂下状態を維持できる構成となっている。

即ち、前記ブーム２の下方に向かっての搖動に対してシ
リンダー５のピストンロッド5aが縮小し支持頭部４を垂
下状態に維持し、逆にブーム２の上方に向かっての搖動
に対してシリンダー５のピストンロッド5aが伸張し支持
頭部４を垂下状態に維持し得るような構造となってい
る。いわゆるブーム２の上下方向の搖動運動に対して、
前記支持頭部４は、このブーム２の搖動とは無関係に常
時垂下状態を維持できる構造となっている。またこれに
よって、前述の如くバケット装置20の垂下状態が確保さ
れるものである。更にブーム２が重機１の前進、後退方
向の中心よりやや振れているいわゆる傾斜状態、具体的
には第３図、第６図のような状態にブーム２がなってい
て、重機１の中心線上より外れいわゆる重機１と並設さ
れるように支持頭部４が位置する関係となっている時
は、第８図のようにシリンダー５のピストンロッド５の
伸張、縮小で、支持頭部４が土留め線上で前進、後退方
向へ揺動する構成となっており、後述するバケット装置
が、各種の地形、境界線29等に即応できる利点があっ
て、多用途に適応できるものであ。

６は前記支持頭部４に捲装するように設けられた一部に
切欠部７を有する環状の支持副頭部であって、この支持
副頭部６は前記支持頭部４より離脱することなく、後述
する旋回装置９を介してこの支持頭部４の円筒状外周面
に沿って旋回移行する構成となっている。この旋回装置
９は、この一例では支持副頭部６の先端外周面に設けた
ウオーム歯車10と前記支持頭部４より突設したウオーム
ギア11との咬合によるいわゆるウオーム機構となってお
り、重機１より圧油を介して油圧モータ12を駆動し、そ
の回転をウオームギア11に伝達した後、この回転をウオ
ーム歯車10に伝え、最終的には支持副頭部６が支持頭部
４の外周面を旋回する構成となっており、究極的にはバ
ケット装置20を所定角度自由に旋回させることができ
る。そして、油圧モータ12の停止等を介してバケット装
置20を所定位置に旋回停止させるもので、原則として支
持副頭部６に切欠部７を設け、この切欠部７がブーム２
に衝突しない範囲内であり略300°前後の旋回が可能と
なるものである（第４図参照）。この旋回により境界29
又は建造物等に起因する土留め線の形状とか土留め隅部
等の各様の連続土留め壁に対応することができる。

図中８は前記支持副頭部６の下端部よりその放射方向に
向かって延設したブラケットで、このブラケット８には
後述する駆動装置17に設けたブラケット13と係合する構
成となっており、ピン14を介して枢着されている。した
がって、支持副頭部６と駆動装置17との間に差渡した伸
縮装置であり、例えば、シリンダ−15のピストンロッド
15aの伸張、縮小により駆動装置17がピン14を支点とし
て揺動する構成となっている。これにより、支持頭部４
に対して駆動装置17及びバケット装置20の前記垂下状態
を微調整できる構成となっている。

その効果は、境界29又は建造物等に起因する土留め線の
形状とか、土留め隅部等の各様の連続土留め壁に対応す
ることができること、並びに第３図、第４図の使用例の
場合にも最適である。

17は支持副頭部６にブラケット８、13並びにピン14を介
して揺動自在に横架された油圧モータ等の駆動装置で、
この駆動装置17の出力軸18は、後述するバケット装置20
の側板間に臨む延設部を有しており、この延設部を介し
てバケット装置20は、原則として駆動装置17、ひいては
支持副頭部６に対して（重機１のブーム２に対して）片
持ち式かつ一方側面部の側板21を利用して垂下状態に吊
設されている。又前記の延設部には、バケット装置20の
上端部に軸架した駆動側歯車19が止着されている。

尚、バケット装置20の好ましい一例を図示の例を参考に
説明すると、二枚の縦長状の側板21、21aを狭い間隔を
もって対設し、この二枚の側板21、21a間の上下に前記
の駆動側歯車19と従動側歯車22を軸支し、この駆動側歯
車19と従動側歯車22との間にチェーン23を張装し、この
チェーン23に適宜間隔で多数個設けた鋤状のバケット24
とで構成されており、前記駆動側歯車19を介してチェー
ン23が上下方向に適宜速度周回移行するとともに、この
バケット24の移行を介して地中を掘削する。その後この
掘削土砂を上方へ搬送しその後排土する構造である。又
前記従動側歯車22等はガイド部材でも可能であるし、チ
ェーン23はその他の捲装部材でもよいものであり、バケ
ット装置20を始めとしてその他の構成も、前記の機構と
同効を奏するものであれば他の機構でも勿論可能であ
る。

尚、バケット装置20の側板21、21aを図示の如く、二分
割して上下側板21、21aとなし、この上下側板21、21aに
差渡した調整ネジ25、25aを介して上下側板21、21a間の
隙間を調整可能とすることがよい。前述のような構成と
すれば、駆動側歯車19と従動側歯車22との間隔が微調整
でき、もってチェーン23の弛緩、張装の調整が簡易にで
きる利点がある。又ブーム２及びピストン５のピストン
ロッド5aの先端部に設けた止めピン（図示せず）の着脱
を介して前記の簡易掘削機に替え、通常のバケット（図
示せず）等の機具を取付け、取外すこともできる。

「考案の効果」 （１）先ず、本考案は、以上詳述したように、重機に搖
動自在に設けたブームに常時、垂下状態に吊設される支
持頭部及び支持副頭部を介して、かつ前記支持頭部及び
支持副頭部に対して片もと式にかつ一方側面部の側板を
利用してバケット装置を垂下状態に吊架するとともに、
支持頭部にバケット装置を旋回自在にする構成である。

したがって、境界ぎりぎりに連続した土留め壁を簡単に
構築できるし、この場合重機の移動とブームの搖動等の
操作を介し、確実かつ簡易に、所定地中に連続土留め壁
を構築できるし、また土留めしようとする変形の連続土
留め壁とか、隅部の土留め壁用の壁の造成にも迅速に対
応できる効果がある。またバケット装置の長手方向の全
長を利用して、地中に掘削孔を構築できる効果がある。

（２）次に、本考案は、ブームの搖動にかかわらず支持
頭部が常時垂下状態に維持される構成である。

よって、バケット装置及びバケット等に無理がかから
ず、その上下方向へのスムーズな移行と掘進が期待で
き、土留め壁等の構築が、迅速かつ容易になし得るもの
であるし、バケットの周回移行の確実性が期待できる。

（３）続いて、本考案では、重機に、旋回可能にバケッ
ト装置を装着し、バケット装置の鉛直方向の掘進を介し
て、壁を構築する構成である。

したがって、地盤改良用の壁又は地盤改良用機械とし
て、その応用分野の拡充が図れるし、また集合枡の壁の
如く、小寸法の壁でも、正確かつ施工性よく構築できる
等の実用上の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すものであり、第１図は正
面図、第２図は要部の一部欠截の拡大正面図、第３図は
土留め壁の造成状態を拡大して示す平面視した説明図、
第４図は旋回装置とバケット装置との関係を拡大して示
す説明図、第５図は土留め壁の造成状態を拡大して示す
側面視した説明図、第６図は土留め壁の造成状態のその
他の一例を拡大して示す平面視した説明図、第７図はバ
ケット装置を地中に掘進した状態を示す側面図、第８図
はバケット装置を後方に向かって傾斜した状態を示す側
面図である。 1:重機、2:ブーム ３、5:シリンダ−、4:支持頭部 6:支持副頭部、7:切欠部 ８、13:ブラケット、9:旋回装置 10:ウオーム歯車、11:ウオームギア 12:油圧モータ、14:ピン 15:シリンダー、17:駆動装置 18:出力軸、19:駆動側歯車 20:バケット装置、21、21a:側板 22:従動側歯車、23:チェーン 24:バケット、29:境界 30:シュート、31:遮蔽板 32:補強材、A:硬化材料

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】重機に枢支されたブームに搖動自在に枢着
   された支持頭部と、 この支持頭部に旋回装置を介して回転自在に繞設された
   支持副頭部と、 この支持副頭部を支点に、かつ前記重機に設けた伸縮装
   置を介して、この支持副頭部に揺動自在に架承したバケ
   ット装置駆動用のモータを内蔵する駆動装置と、 この駆動装置に一方側面部が片持ち式に吊設され、しか
   もこの駆動装置と共に、前記支持頭部を支点として揺動
   し、かつ前記支持頭部に支持副頭部及び当該駆動装置を
   介して旋回自在に吊設される回転方式の掘削用バケット
   を多数備えた土留め壁用の竪穴掘削用又は土留め壁等壁
   構築用のバケット装置と、 で構成される土留め壁用の竪穴掘削用又は土留め壁等壁
   構築用の簡易掘削機。
2. 【請求項２】前記駆動装置の出力軸に、バケット装置ま
   で延設された延設部を設け、この延設部にバケット装置
   が吊設されている実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   土留め壁用の竪穴掘削用又は土留め壁等壁構築用の簡易
   掘削機。
3. 【請求項３】バケット装置が狭い間隔で対設した側板
   と、この側板間に設けた駆動側歯車及び従動側歯車を介
   して張装されているチェーンと、このチェーンに適宜間
   隔に設けられ、かつ前記側板の長手方向に移行可能な多
   数個のバケットと、で構成されている実用新案登録請求
   の範囲第１項又は第２項記載の土留め壁用の竪穴掘削用
   又は土留め壁等壁構築用の簡易掘削機。