Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF EXCAVATING FOR ENLARGING BOTTOM PART AND HORIZONTAL MULTI-SPINDLE EXCAVATOR USED THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/066359
Kind Code:
A1
Abstract:
[PROBLEMS] To provide a multi-spindle excavator of a simple structure capable of functioning to attain enlargement of diameter. [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] A side cutter (31) is provided onto the side surface of an excavating drum (2) of this horizontal multi-spindle excavator. The excavating drum (2) is capable of rotating around its vertical axis by a hydraulic motor or the like. A groove is excavated by the horizontal multi-spindle excavator, and a cylindrical enlarged part is formed at the bottom part of the groove by rotating the excavating drum around its vertical axis while rotationally driving the drum at the bottom part for excavation. When the excavating drum is pulled upward while performing excavation at a position where the drum is rotated by 90°relative to the groove, the groove having a cross-shape section can be excavated.

Inventors:
TOKUNAGA SUSUMU (JP)
NISHIMURA AKIRA (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/001294
Publication Date:
May 28, 2009
Filing Date:
November 22, 2007
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
TOA TONE BORING CO LTD (JP)
TOKUNAGA SUSUMU (JP)
NISHIMURA AKIRA (JP)
International Classes:
E02F5/02; E02D5/18
Foreign References:
JPH0396516A1991-04-22
JPH02109838U1990-09-03
JP2000178966A2000-06-27
JP3761889B22006-03-29
JP2006045779A2006-02-16
JP2007120075A2007-05-17
Attorney, Agent or Firm:
ISHII, Yoshikazu (6-3 Nihonbashi-kakigaracho 1-chome, Chuo-k, Tokyo 14, JP)
Download PDF:
Claims:
鉛直軸の周りに回転可能であり、掘削ドラム側面にサイドカッタを設けた掘削ドラムを有する水平多軸掘削機で地盤を掘削して溝を形成し、掘削ドラムを駆動しながら鉛直軸の周りに回転させて任意部分を拡大する掘削方法。
請求項1において、溝底部において掘削ドラムを鉛直軸の周りに180度回転して溝底部に円筒形の拡大部を形成する掘削方法。
請求項1または2において、掘削済みの溝に対して水平多軸掘削機を90度回転し、上方向に引き上げながら掘削することによって十字状の溝穴を形成する掘削方法。
請求項1において、溝底部において掘削ドラムを鉛直軸の周りに回転させて掘削しながら水平多軸掘削機を地上に引き上げ、掘削した溝に連接して更に溝の掘削をおこなって溝の適宜の位置に円筒部を形成する掘削方法。
水平多軸掘削機であって、掘削ドラム側面にサイドカッタが設けてあると共に掘削ドラムが鉛直軸の周りに回転可能である水平多軸掘削機。
Description:
底部を拡大する掘削方法及びそ に使用する水平多軸掘削機

 この発明は、水平多軸掘削機を使用して 部を拡大した溝を掘削する方法及びそれに 用する水平多軸掘削機に関する。

 壁式の地下連続壁工法は、地盤を溝状に 削し、掘削溝に鉄筋籠等の補強材を設置し コンクリートを打設して壁体を構築する。 下連続壁工法で構築した壁体を組み合わせ 箱状または十字断面の基礎とする壁杭工法 知られており、この壁杭工法において、特 文献1等に開示されているように壁の底部や 中間部の断面を拡大して支持力や耐引抜力を 増大させることがおこなわれている。

 壁杭において断面を拡大するためには、特 文献3(特開2006-45779)に開示されるように、径 方向に開閉自在なバケットを使用して拡径す ることが提案されている。
 地下連続壁を構築するための溝掘り用の掘 機である水平多軸掘削機は、掘削機本体10 複数の掘削ドラム2が並列に配置され、ドラ 2の表面には、掘削歯3が回転軸方向及び周 向に掘削歯3同士が重ならないように適宜の 隔に配列して設置してある。掘削ドラム2は 互いに逆回転して掘削した土砂を掘削本体の 中心側にかき集め、掘削機本体の下部に設け た吸い込み口から掘削泥水と共にパイプを通 して地上に排出する。

 掘削ドラムの駆動は、一例を挙げると、ド ム内に油圧モータを配置し、ドラムの回転 を駆動したり、駆動源である油圧モータを ラムの外部に設置し、シャフトとベベルギ やギア列によって回転力をドラムに伝達す 方式も採用されている。

2000-178966号公報

特許3761889号公報

特開2006-045779号公報

特開2007-120075号公報

 このような構造の水平多軸掘削機に拡径掘 機能を付加することは機構が複雑になるだ であり、コストがかかり、また、故障の原 となる可能性が高く、掘削機の補修に取ら る時間が多くなって稼働率を低くし、ひい は施工コストを高くするものである。
 本発明は、単純な構造によって水平多軸掘 機に拡径機能を具備させることを目的とす ものである。

 水平多軸掘削機のドラムの駆動軸の両端に ドラムが取り付けてあり、掘削ドラムの側 にサイドカッタを設けると共に、掘削ドラ を垂直軸の周りに回転できるようにするこ で、掘削溝の断面を拡大できるようにした のである。
 本発明の水平多軸掘削機を使用して地盤に を掘削し、掘削した溝の底部において掘削 ラムによる掘削を継続しながら掘削ドラム 鉛直軸の周りに回転させることにより溝底 に拡大部を形成することができるのである 掘削ドラムの鉛直軸周りの回転は、任意の さにおいてできるので、拡大部を掘削溝の 意の深さに形成することができる。
 掘削ドラムを180度回転させると、円筒状の 大部が形成され、掘削ドラム2を90度回転さ た位置から上方に向かって溝を掘削すると 最初に掘削した溝に対して直角に交差する が形成されるので十字断面の掘削溝が得ら る。
 上方に掘削する際に、掘削ドラムを鉛直軸 周りに回転しながら水平多軸掘削機を引上 ることによって円筒状の掘削穴が形成され ので、地下連続壁の長さ方向の任意の位置 柱状体を設けることができる。

本発明の水平多軸掘削機の実施例正面 。 水平多軸掘削機の本発明の実施例の断 図。 底部に拡大部を形成する工程図。 十字断面溝を形成する場合の工程図。 溝の中間部に円筒柱を形成する場合の 程図。

符号の説明

1  掘削機
2  ドラム
20 主ドラム
21 副ドラム
3  掘削歯
31 サイドカッタ
60 スタビライザー
61 リバースパイプ

 水平多軸掘削機は、図1に示すように、掘削 機1の下部に掘削ドラム2が平行に配置してあ 、掘削ドラム2の表面には、掘削歯3が軸方 及び周方向に掘削歯3同士が重ならないよう 適宜の間隔に配列して設置してあると共に 掘削ドラム2の外側面の中央部にサイドカッ タ31が設けてある。
 掘削ドラム2は互いに逆回転して掘削した土 砂を掘削機1の中心側にかき集め、掘削機1の 部に設けた吸い込み口より掘削泥水と共に バースパイプ61を通して地上に排出する。
 リバースパイプ61の途中にはスタビライザ 60が設けてあり、スタビライザーは、リバー スパイプ61を回転可能に保持している。リバ スパイプ61を地上、またはスタビライザー60 に設けた回転駆動手段によって回転させるこ とによって、掘削ドラム2を鉛直軸の周りに 転させると共に、スタビライザーを両側に り出して溝壁に押し当て、回転の反力をと と共に回転中心がぶれるのを防止する。

 水平多軸掘削機1を鉛直軸の周りに回転さ せる機構は、地上に回転駆動装置を設置して リバースパイプ61を回転駆動したり、スタビ イザー60に回転駆動装置を設けておこなう

 水平多軸掘削機1は、図2に示すように、内 に油圧モータが内蔵されており、ドライブ ャフトの両端のフランジに主ドラム20が取り 付けられ、主ドラムの内面側には凹部22が形 されている。この主ドラム20の内側には凹 22にならった凸部23を有する副ドラム21が設 てあり、両者はドライブシャフトに連結さ ており、同期して回転する。
 副ドラム21は、特許文献4(特開2007-120075号公 )に開示された構造とすることによって回転 軸に対して僅かな角度(1~5度)の揺動が可能で り、副ドラム21の掘削歯3は下部において、 いにほぼ接する位置まで接近するので掘り しがなくなる。

 この水平多軸掘削機を使用して、地盤に地 連続壁や壁体を利用した杭等の基礎やアン ー体を構築するための溝の底部を拡大する 順を以下に説明する。
 図3において、(1)に示すように、水平多軸掘 削機によって地盤を掘削して所定の深さの溝 を形成する。(2)に示すように、この状態でス タビライザー60を溝の両端部に押し当てて固 し、掘削ドラム2を回転させながら掘削ドラ ム2を鉛直軸の周りに回転させる。
 掘削ドラム2の掘削歯3及びサイドカッタ31が 掘削溝の壁部分を掘削しながら鉛直軸の周り に回転して溝底部を掘削するので、掘削ドラ ム2が鉛直軸の周りに180度回転すると(3)に示 ように、溝の底部に掘削ドラム2の直径に等 い高さの円筒形の空間が形成され、溝底部 円筒形の拡大部が形成される。
 この円筒形の拡大部は、壁杭の場合は支持 の増大に寄与するし、地下連続壁の場合に 、拡大部がアンカー体として作用して耐引 力を増大させる。

 図4(1)、(2)に示すように溝を掘削して溝底 部に円筒形の拡大部を形成した後、溝を掘削 していたときの位置から鉛直軸の周りに水平 多軸掘削機を90度回転し、掘削した溝に対し 直角に位置させ、溝底部から地上に向かっ 上方に掘削を開始して溝を形成すると、図4 (3)に示すように、最初に掘削した溝に対して 直角方向にもう一つの溝が形成され、断面十 字形の溝が形成される。

 このように、従来、掘削機を一旦地上に 上げてから形成した溝の直角方向に掘削機 設置しなおし、掘削して十字断面の溝を地 に形成していたが、本発明の水平多軸掘削 を使用することにより、溝を掘削し、溝底 において掘削方向を90度回転し、水平多軸 削機の掘削特性を利用して引き上げながら 削して十字断面の溝を形成するので、工期 短縮及びコストの低減を図ることができる

 図5は、本発明の掘削方法を地下連続壁工 法に適用した場合であり、本発明の水平多軸 掘削機で溝を形成し、適宜の間隔で掘削ドラ ムを鉛直軸の周りに回転させながら上方に引 上げて掘削し、溝壁の底部から地上までの円 筒柱を形成することも可能である。したがっ て、地下連続壁の途中に適宜の間隔で柱体が 形成され、地下連続壁を補強することになる 。

 本発明は、鉛直軸の周りに回転可能であり 掘削ドラム側面にサイドカッタを設けた掘 ドラムを有する水平多軸掘削機で地盤を掘 して溝を形成し、溝底部において掘削ドラ を駆動して掘削しながら鉛直軸の周りに回 させて溝底部を拡大することにより、溝底 に拡大部を簡単に形成することができるの ある。
 また、溝底部で水平多軸掘削機を90度鉛直 の周りに回転して上方に引き上げながら掘 することにより、十字断面の溝を容易に形 することができるので、種々の構築物の施 時間を短縮することが可能である。