JPS606437B2 - 竪孔掘削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は山岳地帯等で鉄塔等を構築する際、基礎掘削を
能率良く容易に行なえるようにすることを目的とする竪
孔掘削装置に関するものである。

従来の工法は人力作業の占める割合が多く、この分野で
の機械化は遅れていた。その理由として、■ 山岳奥地
であるため機械足場が悪く、掘削施工に合った重機を投
入するためには小型化、軽量化、組立分解を容易にしな
ければならない等驚かしい面があること。

■ これらの機材を陸送では無理な場合があり、空輸す
る場合が多い。■ 作業日数が限られてしまう。

■ 機械損料に見合う安い機械装置の開発が必要である
。

等があげられ、問題点が多い。

従って従来は表士の掘削（粘土、シルト）は小型のショ
ベルを用いて行ない、ショベルのアームが届かなくなる
と孔の中に人間が入って人力掘削をしたり、又岩盤が出
れば小型のコンクリートプレーカを用いて人力掘削を行
なっているのが現状である。

近年送電コストの低下、省エネルギー等の目的により水
力発電の超高圧送電が考えられ、山岳に多数の鉄塔基礎
を施工する必要性が高まっており、本発明は鉄塔等の基
礎を能率良く掘削できる掘削装置を提供せんとするもの
である。以下本発明を実施の一例を示す図面に基づいて
説明する。先ず施工順序について第亀図〜第２０図に基
づき説明する。先ず第１図に示すように草木等の伐採を
行なって斜面１を整地する。次に第２図に示すように人
力又は小型パワーショベルで基礎掘削に必要な面積を斜
面から切り出す。務土は棚２で止め「平地３を有効に作
る。この平地３に第３図に示すように門型クレーンの基
礎４を施工する。次にこの基礎４上に第４図及び第５図
に示すように門型クレーン５を据え付ける。門型クレー
ン５は小型で分解組立が容易な構造のものを用い、グラ
ブバケット６用ホイスト？及び作業用ホイスト８を持っ
ている。この門型クレーン５の据え付けはパワーショベ
ルを用いたり或いは他のクレーンの助けを借りて行なう
。次にに第６図及び第７図に示すように門型クレーン５
にガイドパイプ位置決め装置９を取り付ける。この場合
前記作業用ホィスト８を用いて、掘削予定孔の位置に掘
削機の中心が容易に出せる目的のために掘削機取付用と
してガイドパイプ位置決め装置９を門型クレーン５の脚
材１Ｑ‘こ位置決め固定する。次に第８図及び第９図に
示すように作業用ホィスト８を用いて掘削機１１を前記
ガイドパイプ位置決め装置９の中で組み立てる。その後
この掘削機亀１によって第１０図に示すように掘削を開
始する。表土は粘土、シルト質が多いため、掘削掻き寄
せバケット１２の作動により表士を掘削する。掘削掻き
寄せバケット１２は油圧モータ〔後述する〕により駆動
される旋回台翼４に取り付けられているため、掘削機１
亀のスキンプレート１５内部を掘削することができる。
掘削土砂はグラブバケット６により掘削機１１の外に運
ばれ、ホツパー１６及びコンベア１７を介して排出され
る。掘削が進むにつれて第１１図に示すように掘削機１
１が地中に降下していく。ここで掘削深さ‘こ応じて掘
削機１１にガイドパイプ１９を足していくが、掘削孔の
曲がりを早期に見いだすため、又掘削孔への降下力不足
、掘削機の自由落下を防止するためにガイドパイプ固定
装置２０及びガイドパイプ上下動装置２１を前記門型ク
レーン５内に設けておく。又掘削孔の壁面が崩れるのを
防止するためにラィナ−プレート２２を掘削孔の内部で
組み立ててゆき、ライナープレート２２と掘削孔との間
の隙間に掘削士砂を用いてグラウト注入して隙間をつめ
る。この場合水で土砂を練りモノーポンプ等を用し、圧
送するか「或いはセメントモルタルを注入させても良い
。尚第亀１図に示すように掘削時において必要に応じて
プレー力軍覇を用いて掘削孔の内面を打撃する。このと
き掘削掻き寄せバケット亀２は第】１図に示すように折
り返しておく。掘削が進んで孔が深くなると、基礎支持
用岩盤が出てくる。このようになると前記掘削掻き寄せ
バケット竃２では作業ができず、前記プレー力１８と前
記掘削掻き寄せバケット亀２部に着脱自在に設けられる
ドリフ夕２３の併用による砕岩作業を行なう。そこで第
軍２図に示すように先ずドリフタ２３により孔底及び側
壁等に多数の孔２４を穿孔する。そしてプレー力１８を
用い、孔２４と２４の中間部を打撃すれば岩盤に多数の
クラックを入れたのと同じ状態となるため、岩盤は容易
に砕者される。上記のようにドリフタ２３による穿孔、
プレー力１８による砕岩で能率が上がらないときは前記
ドリフタ２３によって明けられた孔２亀１こ第亀３図に
示すようにダイナマイト等の発破材２５を充填して岩盤
にクラックを入れたり、発破により岩盤を吹き飛ばした
りする。このときガイドパイプ固定装置２８及びガイド
パイプ上下動装置２１により掘削機１亀をスキンプレー
ト亀５と分離して引き上げ、発破時の掘削機１竃の破損
を防止している。目的とする掘削径で掘削深さ迄到達す
ると、第１４図に示すように掘削機１１を再び下降させ
て掘削孔２６の底を拡底する。これで竪孔状掘削孔２６
の掘削作業は完了し「ガイドパイプ上下動装置２川こよ
り掘削機１１を上限迄引き上げた後、掘削機１１を第１
５図に示すようにチェンブロック１３で吊り下げた状態
でガイドパイプ１９、ガイドパイプ固定装置２０、ガイ
ドパイプ上下動装置２１を分解する。その後第１６図に
示すようにスキンプレート貴５が掘削孔２６内に残るよ
うにして掘削機亀１を前記チェンブロック１３により吊
り上げた後掘削機亀１を横移動させ「地上の木台上にお
く。その後第１７図に示すようにスキンプレート１５を
分解してこれを作業用ホィスト８により地上に引き上げ
る。この場合掘削孔２６の底部には岩盤があるめ、スキ
ンプレート１５を分解しても孔墜の擬破は生じない。し
かしどうしても賭破が生じる場合はスキンプレート１５
を支保材の一部として用い、埋め込んでおくこともある
。次に第１８図に示すように作業用ホィスト８を用いて
掘削孔２６の底部に鉄筋を下し、掘削孔２６内に鉄遼筋
２７を組み立てていく。その後第１９図に示すように鉄
筋２７の固定、該鉄筋２７にし、対する鉄塔部材２８の
固定が完了すれば掘削孔２６内にモルタル２９を注入打
談する。モルタル２９の量が増えるに従い、、ライナー
プレート２２を分解し地上に回収する。そして最終的に
第２０図に示すようにモルタル２９を充分に打設し、表
土を元の状態にして鉄塔基礎が完成されるのである。次
に第２１図〜第３３図に基づき要部の詳細について説明
する。

先ず全体構成を示す第２１図〜第２３図について説明す
ると、３０は前記旋回台１４を鉛直軸芯の周りで旋回可
能に駆動する油圧モータ、３１‘ま旋回台１４を回転可
能に受ける軸受、３２は前記掘削掻き寄せバケット１２
及びプレー力１８を内蔵する装置、３３はこれらを運転
するために掘削機１１に取り付けられた運転操作室であ
る。この運転操作室３３は防音室とし、地上から換気用
空気が入り、室内には粉塵が入らない構造となっている
。ところで門型クレーン５上のグラブバケット用ホイス
ト７にはグラブバケット６を昇降させるウインチ３４を
備え、前記ガイドパイプ１９内でグラブバケット６を昇
降させ得るようになっても、る。次に第２４図〜第２６
図に基づき前記掘削機１１について説明すると共に第２
７図〜第３１図に基づき前記掘削掻き寄せバケット１２
及びプレー力１８を内蔵する装置３２について説明する
。

掘削羽口であるスキンプレート１５は端面にフランジを
有しており、分解組立てが容易にできるようになってい
て、必要に応じて円筒形スキンプレートを長くしたり短
かくしたりすることができるものである。掘削時におい
ては掘削機１１の本体側とスキンプレート１５とは、掘
削機１１に設けた油圧シリンダ装置３５によって上下位
置決めピン３６をスキンプレート１５の上下２つの孔３
７ａ，３７ｂの内上側の孔３７ａに挿入して一体とされ
る。前記内蔵装置３２は旋回台１４に油圧シリンダ装置
３８によりに水平方向に移動可能に設けられたブラケツ
ト３９に水平軸４０を以つて枢支され、揺動用の油圧シ
リンダ装置４１により水平軸４０の回りで揺動されるよ
うになっている。４２は前記掘削掻き寄せバケット１２
を突出させるために前記内蔵装置３２に設けた突出用の
油圧シリンダ装置である。

これらの油圧シリンダ装置３８，４１，４２の駆動によ
り前記掘削掻き寄せバケット１２は第２４図Ａ〜Ｅ等で
示すような動作を行ない土砂を掘削して掻き寄せること
ができる。この掘削掻き寄せ運転は前記油圧モータ３０
によって旋回台１４を鉛直軸芯の周りで回転させること
によりスキンプレート１５の羽口の全周にて行なうこと
ができる。このようにして掘削掻き寄せられた土砂は前
記ガイドパイプ１９内を下降してきたグラブバケット６
により排出される。掘削が進むにつれてガイドパイプ１
９はガイドパイプ上下動装置２１により下方に押し下げ
られて全ての掘削装置が下降する。この操作が何回か繰
り返されガイドパイプ１９を継ぎ足し乍ら目的とする掘
削深さ迄掘削する。しかし下部になれば岩盤が露出する
ため、掘削掻き寄せバケット１２を油圧ハイロータ４３
によって９０度内側に旋回させると共に前記内蔵装置３
２にプレーカサポ−ト４４を以つて取り付けられている
プレー力１８を油圧シリンダ装置４５により第３１図Ｆ
→Ｇ迄突出させる。このとき前記掘削掻き寄せバケット
１２を前述のように９０度旋回させることによりプレー
力１８は掘削掻き寄せバケット１２に干渉されずに下方
に突出することができる。これは運転者の操作ミスを防
止することにもなる。このようにプレー力１８が突出し
て岩盤を破砕し、掘削を進めて目的とする掘削深さに到
達したならば舷底作業に入る。このときはスキンプレー
ト１５を分解しても岩盤によって地山の崩壊はないもの
と考えられるため、作業性を考えてスキンプレート１５
をフランジ部で以つて適宜分解して地上に引き上げ、拡
底作業を行ない易くする。この砿底作業は前記掘削掻き
寄せバケット１２又はプレー力１８を斜めに向けて全周
に亘つて行なうのであり、その前に前記上下位置決めピ
ン３６をスキンプレート１５の上側の孔３７ａから抜く
と共にガイドパイプ上下動装置２１により掘削機１１を
僅か下降させ、上下位置決めピン３６をスキンプレート
】５の下側の孔３７ｂに挿入しておくものである。とこ
ろで前記第１３図で述べた発破時において前記上下位置
決めピン３６をスキンプレート１５の孔３７ａから引き
抜くと掘削機構とスキンプレート１５とは分離されるた
め、ガイドパイプ】９をガイドパイプ上下動装置２１‘
こより引き上げて発破時の掘削機構の破損を防止するこ
とができ。＆６は油圧ユニットである。次に第３２図及
び第３３図に基づきガイドパイプ位置決め装橿９につい
て詳細に述べる。

このガイドパイプ位贋決め装置９は前記門型クレーン５
の隣材亀Ｑを利用して取り付けるれる位置決め用取付具
４蟹と、前記ガイドパイプ固定装置２０及びガイドパイ
プ上下動装置２１とから機成されている。前記位置決め
用取付臭年７は門型クレーン５の胸村亀０を基準にして
組み立てられ高さ調整ねじ亀８により高さ調整される。
この位置決め用取付具４７には位置決め用バー亀費が掘
削機亀翼の外型寸法よりも１０〜２物駁程大き目になる
ように取り付けられる。斯かる状態で前記第８図及び第
９図で述べたように掘削機軍曹を組み立てる。そして前
記第１１図で述べたように掘削が進むにつれてガイドパ
イプ１９を順次足していく。このとき前記ガイドパイプ
固定装置２８及びガイドパイプ上下動装置２亀を用いる
。ところでこのガイドパイプ固定装置２８及びガイドパ
イプ上下動装置２１はガイドパイプ量９の継ぎ足し用と
しては勿論のこと、前記発破時における掘削機構の引き
上げ用として使用するものでｔガイドパイプ固定装置２
川ま図面に示すように円筒状ガイドパイプ１９の外側の
リブに上下に複数段形成した功込み部５０・・・・・・
に鉄入するクランプ金具蚤亀……，５２…・・・を前記
切込み部５８……に対応するように且つ上下２段に夫々
複数個づつ有しており「各クランプ金具５１，５２には
油圧シリンダ装置５３，５４が設けられている。掘削機
構を引き上げるときは先ず上側の油圧シリンダ装置５３
によってクランプ金具５１でガイドパイプ１９のクラン
プを行なう。次にガイドパイプ上下動装置２軍の油圧シ
リンダ装置５５によって「下段のクランプ金具５２及び
油圧シリンダ装置５４を取り付けてある昇降台５６を下
限迄下降させ、その後下側の油圧シリンダ装置５４によ
ってクランプ金具６２でガイドパイプ１９のクランプを
行なう。その後前記上側の油圧シリンダ装置５３を戻し
クランプ金具５１をガイドパイプ１９から外す。斯る状
態でガイドパイプ上下動装置２１の油圧シリンダ装置５
５を上昇して上限で停止させ、その後前記上側の油圧シ
リンダ装圏５３によってクランプ金具５１でガイドパイ
プ１９のクランプを行ない、その後下欄の油圧シリンダ
装置５４を戻してクランプ金具６傘をガイドパイプ亀９
から外す。この動作を額次繰り返すことによりガイドパ
イプ量９は確実に上昇する。以上の説明は発破時におけ
る掘削機構引き上げ時の動作説明であるが「掘削が進む
につれてガイドパイプ竃９を豚次継ぎ足していくときは
前記引き上げ時とは逆の動作を行なえば良い。

このとき掘削綴喜１全体が押し下げられることになる。
又これは「掘削機１亀だけの自重では下がらなくなった
ときや「スキンプレート貴５の外面に土庄や摩擦力が作
用したとき、油圧力でこれらに打ち勝ち乍ら押し下げる
ことが可能になる。このときの押し下げ反力を考えて門
型クレーン５の自重、門型クレーン客の基礎４の固定力
が設定されており、押し下げ反力によって門型クレーン
５は浮き上がるようなことはない。本発明竪孔掘削装置
は以上述べたように実施し得るものであり、周囲を囲む
スキンプレート内において掘削掻き寄せバケット及び打
撃用プレー力を内蔵した内蔵装置を鉛直軸芯の周りで旋
回可能な旋回台の下側にシリンダ装置によって水平軸芯
の周りで揺動可能に設け「前記バケット及びプレー力を
突出させるシリンダ装置を設け、前記内蔵装置は穿孔用
ドリフタを着脱可能に構成し〜前記旋回台を旋回可能に
設けた掘削機構側とスキンプレート側とを連結切り離し
可能に構成し「更に前記掘削機構の上端に継ぎ足し可能
に設けられるガイドパイプの上端外側をクランプすると
共にガイドパイプを上下動させる手段を掘削予定孔の位
置の地上に設けて前記ガイドパイプの上下動により掘削
機構を上下動させ得るように構成したことを特徴とする
ため「前記バケットによって土砂の掘削を行なえると共
に岩盤の砕岩を前記ドリフタ及びプレー力によって行な
える。

しかもこれらバケット、ドリフタ、プレー力は鉛直軸芯
の周りで旋回可能であるため、広範囲に亘つて能率良く
容易に掘削できる。又本発明によれば前述のように掘削
機構側とスキンプレート側とは切り離し可能に構成され
ているため、、発破時における掘削機構の上昇並びに掘
削作業完了時における掘削孔内からの掘削機構の除去を
容易に行なうことができる。更に本発明は前記ガイドパ
イプによって掘削機構の上下動が行なわれるため、例え
ばワイヤ等で掘削機構を吊り下げてウィンチの動作で掘
削機構を上下動させる場合に比べて、掘削機構の上下動
を安定良く行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施の一例を示すもので、第１図〜第２
０図は基礎掘削の施工順序を示す説明図、第２１図は全
体の拡大縦断正面図、第２２図は同拡大縦断側面図、第
２３図は同拡大平面図、第２４図は掘削機構要部の拡大
縦断正面図、第２５図は同拡大縦断側面図、第２６図は
同拡大平面図、第２７図は掘削掻き寄せバケット及びプ
レー力内蔵装置の正面図、第２８図は同側面図、第２９
図は同平面図、第３０図は第２８図の×−×矢視図、第
３１図は第２９図のＹ−Ｙ矢視図、第３２図はガイドパ
イプ位置決め装置の一部切欠正面図、第３３図は同平面
図である。 ５……門型クレーン、６……グラブバケット、７，８・
・・・・・ホィスト、９…・・・ガイドパイプ位置決め
装置、１１・・・・・・掘削機、１２・・・・・・掘削
掻き寄せバケット、１３……チェンブロツク、１４……
旋回台、１５……スキンプレート、１８…・・・プレー
力、１９……ガイドパイプ、２０……ガイドパイプ固定
装置、２１・…・・ガイドパイプ上下動装涜、２２……
ライナープレート、２３……ドリフタ、２４・・・・・
・孔「 ２６・・・・・・掘削孔、３０・・…・油圧モ
ータ、３２・…・・内蔵装置、３５・・・・・・油圧シ
リンダ装置、３６・・・・・・上下位置決めピン〜 ３
７ａ，３７ｂ・・・・・・孔、３８…・・・油圧シリン
ダ装置、４０…・・・水平藤、４１，４２…・・・・・
・油圧シリンダ装置、４３……油圧ハイロータ、４５…
…油圧シリンダ装置、４７・・・・・・位置決め用取付
具、５０・・・・・・切込み部、５１，５２…・・・ク
ランプ金具、５３〜５５・・・・・・油圧シリンダ装置
、５６・・…・昇降台。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第付図 第ｊ８図 第１９図 第２０図 第２１図 第２図 第２３図 第２４図 第２５図 第２６図 第２７図 第２８図 第数図 第３０図 第３１図 第３２図 第雛図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 周囲を囲むスキンプレート内において掘削掻き寄せ
   バケツト及び打撃用ブレーカを内蔵した装置を鉛直軸芯
   の周りで旋回可能な旋回台の下側にシリンダ装置によっ
   て水平軸芯の周りで揺動可能に設け、前記バケツト及び
   ブレーカを突出させるシリンダ装置を設け、前記内蔵装
   置は穿孔用ドリフタを着脱可能に構成し、前記旋回台を
   旋回可能に設けた掘削機構側とスキンプレート側とを連
   結切り離し可能に構成し、更に前記掘削機構の上端に継
   ぎ足し可能に設けられるガイドパイプの上端外側をクラ
   ンプすると共にガイドパイプを上下動させる手段を掘削
   予定孔の位置の地上に設けて前記ガイドパイプの上下動
   により掘削機構を上下動させ得るように構成した竪孔掘
   削装置。