(57)【要約】【課題】掘進装置を直線的及び曲線的な移動経路に沿って円滑に運行すること。【解決手段】走行体が走行方向に沿って間隔を隔てた位置に、支軸を介して旋回自在に設けた第１ガイド機構および第２ガイド機構と、ケーソンの内側に反力を得て走行体を自走する駆動輪とを具備し、駆動輪を前記第１または第２ガイド機構のうち少なくとも何れか一方の支軸に一体に設ける。【選択図】図４
2010144336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平下面を有するケーソンの下端部に沿って移動自在に係合した自走式の走行体と、ケーソンの下面の直下地盤を回転掘削する掘削機とを具備し、前記走行体が、ケーソンの内側全周に沿って設けた無端のガイドレールに係合して一方向に向けて周回するケーソン用の掘進装置であって、
前記走行体は走行方向に沿って間隔を隔てた位置に、支軸を介して旋回自在に設けた第１ガイド機構および第２ガイド機構と、
前記ケーソンの内側に反力を得て走行体を自走する駆動輪とを具備し、
前記駆動輪を前記第１または第２ガイド機構のうち少なくとも何れか一方の支軸に一体に設けたことを特徴とする、
掘進装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１ガイド機構および第２ガイド機構は、走行体に回転自在に設けた支軸と、該支軸の端部に回転自在に枢支した支持台と、該支持台に間隔を隔てて立設し、ガイドレールに係合可能な一対の空転式のローラとを具備し、前記一対のローラが支軸を中心に旋回自在であることを特徴とする、掘進装置。
【請求項３】
請求項１において、前記駆動輪を、走行体の走行方向の前側に位置する第１ガイド機構の支軸に一体に設けたことを特徴とする、掘進装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項において、前記走行体は、少なくともケーソンの躯体厚を掘削する掘削機と、掘削機を回転駆動する手段と、駆動輪を駆動する手段とを具備することを特徴とする、掘進装置。
【請求項５】
請求項１において、前記掘削機はケーソンの下面の下方位置に、上下に配置した複数の回転カッタ体と、前記複数の回転カッタを回転駆動する手段とを具備し、
前記回転カッタ体が、ケーソンの下面の横断方向に配置した回転軸と、回転軸に等間隔に配置し、掘削機能と排土機能を併有する複数の掘削板とにより構成し、前記複数の回転カッタの掘削板の一部を回転可能に重合させたことを特徴とする、
掘進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーソンの下端部に移動自在に設置してケーソンの下端部の直下地盤を掘進する掘進装置に関し、特に屈曲した移動経路に沿って移動可能なケーソン用の掘進装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ケーソン工法は、先鋭な刃口を強制的に地盤に圧入した状態で、ケーソンの内側地盤を掘削しながら、ケーソンの自重を利用したり強制的な載荷重をかけたりしてケーソンを沈設する工法である。
【０００３】
前記した従来のケーソン工法は、ケーソンの刃口部を地中に貫入させた状態でケーソンの内側を掘削する方法である。
従来のケーソン工法は、刃口部の直下地盤を掘削するものではないために、ケーソンの外周面と地山間に大きな摩擦抵抗を生じる。
ケーソンを地中に沈下させるためには、ケーソンと地山間の摩擦抵抗より大きな載重量や外力をケーソンに強制的に付与する必要があり、ケーソンを沈下するための設備が大掛かりとなる問題がある。
さらに従来のケーソン工法は、高い鉛直性を保ってケーソンを沈下させる必要性から、一日当たりの沈下量が非常に小さいことや、ケーソンの沈下量にバラツキを生じて傾きが生じたときは、その修正の多大の時間と多額の費用がかかる等の多くの問題が指摘されている。
【０００４】
出願人はケーソンの下端部に複数の自走式の掘進装置を配備し、これらの掘進装置を移動してケーソン下端部の直下地盤を掘削しながらケーソンを沈下させる発明を特許文献１〜４として先に提案した。
これらの掘進装置は、互いに水平方向に並列配置した一対のスクリュー体と、これら一対のスクリュー体を回転駆動する手段と、掘進装置を自走する手段とを具備している。
一対のスクリュー体は回転軸と回転軸の外周面に設けた螺旋状の羽根とにより構成され、一対の回転軸を平行に配置するとともに、互いに螺旋状の羽根の一部を重合させて、一対のスクリュー体の回転により地盤を掘削しつつ、掘削土砂をケーソンの内側へ向けて排出できる構成になっている。
【特許文献１】特開２００１−２０２９３号公報
【特許文献２】特開２００２−１２１７４４号公報
【特許文献３】特開平１１−２６９８９０号公報
【特許文献４】特開２００６−２８８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の掘進装置にあってはつぎのような問題点がある。
（１）特許文献１〜３に記載の掘削装置にあっては、ケーソンの平面形状が矩形を呈する場合に、直線的に往復移動して掘削するため、ケーソンの角部の隅々まで掘削することが技術的に難しい。
（２）出願人はケーソンの角部を含めたケーソンの全周を掘削するための掘削装置を特許文献４に提案した。
特許文献４の掘削装置は、直線的に移動しながら掘削する水平掘削機と、ケーソンの角部に鉛直に向けて配置し、ケーソンの角部だけを掘削する掘削機とを組合せて構成する装置であり、これら二種類の掘削機により、ケーソンの角部の掘削残しをなくしてケーソンの全周掘削が可能となる。
しかしながら、二種類の掘削機を配備することは掘削装置のコストが嵩む問題がある。
さらにケーソンの複数の角部のうち、一部の角部の直下に岩石が存在する場合、他の掘削機による掘削を中断しなければならず、複数の掘削機で以って均等に掘削を進めることが技術的に難しい。
【０００６】
本発明は上記したような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、つぎの何れかひとつの掘進装置を提供することにある。
（１）ケーソンの直線的および曲線的な移動経路に沿って掘進装置を運行できること。
（２）掘進装置が移動する曲率半径を小さくできること。
（３）掘進装置の移動機構の構造が簡単であり、かつ掘進装置が低コストであること。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第１発明は、水平下面を有するケーソンの下端部に沿って移動自在に係合した自走式の走行体と、ケーソンの下面の直下地盤を回転掘削する掘削機とを具備し、前記走行体が、ケーソンの内側全周に沿って設けた無端のガイドレールに係合して一方向に向けて周回するケーソン用の掘進装置であって、前記走行体は走行方向に沿って間隔を隔てた位置に、支軸を介して旋回自在に設けた第１ガイド機構および第２ガイド機構と、前記ケーソンの内側に反力を得て走行体を自走する駆動輪とを具備し、前記駆動輪を前記第１または第２ガイド機構のうち少なくとも何れか一方の支軸に一体に設けたことを特徴とする、掘進装置を提供する。
本願の第２発明は、前記第１発明において、前記第１ガイド機構および第２ガイド機構は、走行体に回転自在に設けた支軸と、該支軸の端部に回転自在に枢支した支持台と、該支持台に間隔を隔てて立設し、ガイドレールに係合可能な一対の空転式のローラとを具備し、前記一対のローラが支軸を中心に旋回自在であることを特徴とする、掘進装置を提供する。
本願の第３発明は、前記第１発明において、前記駆動輪を、走行体の走行方向の前側に位置する第１ガイド機構の支軸に一体に設けたことを特徴とする、掘進装置を提供する。
本願の第４発明は、前記第１乃至３発明の何れかひとつにおいて、前記走行体は、少なくともケーソンの躯体厚を掘削する掘削機と、掘削機を回転駆動する手段と、駆動輪を駆動する手段とを具備することを特徴とする、掘進装置を提供する。
本願の第５発明は、前記第１発明において、前記掘削機はケーソンの下面の下方位置に、上下に配置した複数の回転カッタ体と、前記複数の回転カッタを回転駆動する手段とを具備し、前記回転カッタ体が、ケーソンの下面の横断方向に配置した回転軸と、回転軸に等間隔に配置し、掘削機能と排土機能を併有する複数の掘削板とにより構成し、前記複数の回転カッタの掘削板の一部を回転可能に重合させたことを特徴とする、掘進装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明はつぎの顕著な効果のうち、少なくとも何れか一つを奏する。
（１）支軸を介して第１ガイド機構および第２ガイド機構旋を走行体に旋回自在に設けることと、駆動輪を第１または第２ガイド機構のうち少なくとも何れか一方の支軸に設けたことにより、直線的および曲線的な移動経路に沿って、掘進装置を円滑に運行することができる。
（２）掘進装置がケーソンに対して周回可能であるため、一種類の掘進装置で以ってケーソンの下端部の直下地盤を連続して掘削することができる。
そのため、直線的に移動する水平掘削機と、ケーソンの角部だけを専門に掘削する掘削機とを組合せた従来の掘進装置と比べて、掘削設備を大幅に簡略化することができる。
（３）走行体に対して第１ガイド機構および第２ガイド機構旋を回自在に設けることで、各ガイド機構とガイドレールの噛み込みを防止できる。
したがって、掘進装置の移動経路の曲率半径を小さくすることができる。
（４）掘進装置の移動経路の曲率半径が小さくなることに伴い、掘削機を運行する曲率半径も小さくできるから、直角に形成してあるケーソンの角部の直下を掘削するうえで有利である。
（５）掘削機を構成する回転カッタ体の掘削板が回転軸に対して直交しているため、掘削板の回転力がロスすることなく地盤に伝わるため、地盤が締め固められた硬質地盤や岩盤質であっても効率的に掘削できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を参照しながら本発明に係るケーソン用の掘進装置の一例について説明する。
【００１０】
［構成］
【００１１】
（１）発明の概要
図１に複数のケーソン用の掘進装置１０1〜１０4を設置したケーソン２０の平面図を示し、図２，３に一部を省略したケーソン２０の下端部２１の縦断面図を示す。
図１に示すように、ケーソン１０はその下端部２１に、ケーソン１０の下端部２１の直下に、移動可能に配置した複数のケーソン用の掘進装置１０1〜１０4を備えている。
本発明は、ケーソン１０の下端部２１に形成した移動経路が直線的なだけでなく、小さな曲率で屈曲していても、移動経路に沿って掘進装置１０1〜１０4を一方向に向けて自走できるように構成したものである。
複数の掘進装置１０1〜１０4は、一方向（図１では時計回り方向Ｒ）に向けて周回移動が可能であり、さらに各掘進装置１０1〜１０4の移動と停止、および移動速度を個別に制御可能である。
【００１２】
各掘進装置１０1〜１０4は同一の構造で、かつ同一の作用をするため、以下の説明においては、便宜的に掘進装置の符号を１０として説明する。
【００１３】
（２）ケーソン
ケーソン２０はコンクリート製の函体で、例えば矩形、多角形、円形、楕円形等の水平断面形状をなし、その躯体厚や全体寸法はケーソン２０の使途に応じて適宜選択する。
【００１４】
本発明が前提とするケーソン２０は、下端部２１に水平な平面として形成した下面２２を有する。
下端部２１の下面２２を水平面に形成したのは、ケーソン２０の重量を直下地盤に支持させて、掘進装置１０に作用するケーソン２０の重量負担を軽減するためである。
【００１５】
図２，３に示すように、ケーソン２０の下端部２１の内側には掘進装置１０の自走反力を得るための反力受け具２３と、掘進装置１０を係合して誘導する一対のガイドレール２４，２４とを配備している。
本例の下端部２１の構造について説明すると、ケーソン２０の下端部２１に、下面２２に沿って断面Ｈ形の鋼材２５が設置されていて、下端部２１の内側である鋼材２５の内側に連続した凹部空間２６を形成している。
凹部空間２６に面した鋼材２５の上下のフランジ２５ａ，２５ｂには、一対の無端形状のガイドレール２４，２４をそれぞれ固定している。
【００１６】
縦板２５ｃの内側表面の中央には掘進装置１０の自走反力を得るための反力受け具２３が固定されている。
反力受け具２３は下端部２１の内側の全周に亘り連続して形成し、掘進装置１０が旋回移動できるように構成されている。
反力受け具２３はガイドレール２４，２４と平行に設けることが肝要である。
【００１７】
反力受け具２３は、掘進装置１０の自走方式に応じて適宜選択する。
本例では、反力受け具２３を無端形状のチェーンで構成する場合について示すが、その他に直線状のラック（直線歯車）やレール等を使用することもできる。
【００１８】
（３）掘進装置の全体構成
図２，３に基づいて、ケーソン用の掘進装置１０の全体の構成について説明する。
掘進装置１０は、ケーソン２０の下端部２１の直下地盤を回転掘削する機能と、掘削土をケーソン２０の内側へ排出する排土機能を併有した自走式の装置であり、ケーソン２０の下端部２１に走行自在に設置されている。
【００１９】
掘進装置１０は、ケーソン２０の下端部２１に走行自在に配設された走行体３０を具備し、この走行体３０に、少なくともケーソン２０の躯体厚ｔを掘削する掘削機４０と、走行体３０をケーソン２０の下端部２１に沿って移動する走行手段と、掘削機４０を回転駆動する手段とを搭載して構成する。
【００２０】
走行体３０はケーソン２０の下端部２１の内側に設けた一対のガイドレール２４，２４に係合して走行自在に配設されている。
【００２１】
図３に示すように掘削機４０は上段と下段の回転カッタ体４１，４２より構成し、ケーソン２０の下面２２の下方位置であって、ケーソン躯体の横断方向に向けて配置される。
これら複数の回転カッタ体４１，４２は互いに水平に向けて、かつ、高さ方向間隔を隔てて並列配置した状態で走行体３０に支持されている。
【００２２】
上下段の回転カッタ体４１，４２は走行体３０に対して進出および後退可能に支持されていて、一対の回転カッタ体４１，４２の支持位置を同時にスライド調整して回転カッタ体４１，４２による最外端の掘削位置を微調整することが可能になっている。
【００２３】
（４）走行体
走行体３０は走行手段と掘削機４０を回転駆動する手段を搭載し、かつ掘削機４０を回転自在に枢支していて、鋼板や形鋼等を組み合わせて製作する。
走行体３０は以降に説明するガイド機構と走行手段を介してガイドレール２４，２４に係合しながら走行体３０を移動できるようになっている。
【００２４】
図４に拡大して示すように、走行体３０をガイドレール２４，２４に走行自在に係合させるため、走行体３０は走行方向に沿って間隔を隔てて設けた第１ガイド機構Ｇ1と、第２ガイド機構Ｇ2を具備する。
走行体３０の進行方向Ｒに対して前方側を第１ガイド機構Ｇ1、走行体３０の進行方向に対して後方側を第２ガイド機構Ｇ2と呼んで区別する。
なお、図５に第１ガイド機構Ｇ1の詳細を示し、図６に第２ガイド機構Ｇ2の詳細示す。
【００２５】
これら２つのガイド機構Ｇ1，Ｇ2は共に共通した構造を有し、走行体３０を構成する一対の水平基板３１，３１に回転自在に設けた支軸３２と、支軸３２の上下端部に枢支した支持台３３，３３と、各支持台３３，３３に間隔を隔てて立設した一対の空転式のローラ３４，３４とにより構成されている。
【００２６】
第１及び第２ガイド機構Ｇ1，Ｇ2を構成する支持台３３，３３に枢支された空転式のローラ３８がガイドレール２４，２４の水平面に当接することで、走行体３０はガイドレール２４，２４に支持されている（図５）。
【００２７】
本発明に係る掘進装置１０の特徴のひとつは、ガイドレール２４，２４の両側面に配設する一対のローラ３４，３４を水平基板３１，３１に設けるにあたり、支軸３２と支持台３３を介して旋回自在に設けたことである。
【００２８】
一対のローラ３４，３４を水平基板３１に対して旋回不能に設けた場合を想定すると、走行体３０が屈曲した移動経路を通過する際に、第１ガイド機構Ｇ1のローラ３４，３４と、第２ガイド機構Ｇ2のローラ３４，３４がガイドレール２４の曲がりに追従できずに、ローラ３４，３４がガイドレール２４に食い込んで走行体３０の進行が阻止されてしまう問題が起きる。
【００２９】
本発明は上記した問題を回避して、移動経路が屈曲していても走行体３０を円滑に移動させるために、水平基板３１に対して一対のローラ３４，３４を旋回自在に設けたものである。
【００３０】
図７を参照して一対のローラ３４，３４を旋回自在に構成した理由について説明する。
同図はガイドレール２４に係合した一対のローラ３４，３４のモデル図を示したもので、一対のローラ３４，３４はその中間に位置する支軸３２を中心に旋回可能である。
ガイドレール２４が直線的である場合は、ガイドレール２４の軸線Ｃ1と、一対のローラ３４，３４間を結ぶ交差線Ｃ2の交差角θが直角（９０度）であり、一対のガイドレール３４，３４はガイドレール２４に対して点接触、又は線接触する。
【００３１】
ここで、ガイドレール２４が図面上に矢印で示すように時計回り方向Ａ、又は反時計回り方向Ｂに変位していても、一対のガイドレール３４，３４は支軸３２を中心に旋回してガイドレール２４の変位に追従する。
その結果、ガイドレール２４が実際には曲がっていても、直線的である場合と同様に、ガイドレール２４の軸線Ｃ1に対して一対のローラ３４，３４間を結ぶ交差線Ｃ2の交差角θは直角（９０度）を維持する。
【００３２】
このように、一対のローラ３４，３４を、支軸３２を中心に旋回可能に設けることで、ガイドレール２４が直線的であっても屈曲していても、ガイドレール２４の軸線Ｃ1に対する一対のローラ３４，３４間を結ぶ交差線Ｃ2の関係を維持して移動することが可能となる。
【００３３】
（５）走行手段
つぎに掘進装置１０の走行手段について説明する。
図３に示すように、走行体３０は駆動源３５と駆動輪３６を装備していて、駆動源３５の回転を駆動輪３６へ伝達できるように構成されている。
駆動源３５としては、例えば電動機、熱機関、液圧モータ等の何れかひとつを使用することができる。
【００３４】
駆動源３５の回転を駆動輪３６へ伝達するには、公知の歯車伝達機構、ベルト伝達機構、チェーン伝達機構等の何れかひとつ、またはこれら複数の伝達機構の組合せを採用できる。
駆動輪３６は、走行体３０で回転可能に支持したスプロケット、または歯車、または摩擦車等からなり、ケーソン２０の内側に設置した反力受け具２３と協働して、走行体３０がケーソン２０の下端部２１に沿って移動する。
図８，９は、二点差線で示した複数の歯車を経由して駆動源３５の回転を駆動輪３６へ伝達する歯車伝達機構Ｅを採用した場合を例示する。
【００３５】
本発明に係る掘進装置１０の特徴のひとつは、駆動輪３６を設けるにあたり、第１または第２ガイド機構Ｇ1，Ｇ2のうち少なくとも何れか一方の支軸３２に駆動輪３６を設けたことである。
本例では図４，５に示すように第１ガイド機構Ｇ1の支軸３２に駆動輪３６を設けて進行方向の前部で掘進装置１０を牽引する場合について示す。
また駆動輪３６は第２ガイド機構Ｇ2の支軸３２に設けて、進行方向の後部から掘進装置１０を前方へ向けて後押するようにして自走してもよい。
【００３６】
支軸３２の同軸上には駆動輪３５と歯車３７を一体に設けてある。前記の歯車伝達機構Ｅの回転を受けて歯車３７とともに駆動輪３５が回転することで、反力受け具２３から走行反力が得られるように構成されている。
【００３７】
駆動輪３６を支軸３２に設けた理由は、図９に示すように掘進装置１０の移動経路が屈曲している場合に、駆動輪３６が反力受け具２３から反力を得て掘進装置１０の走行を継続させるためである。
すなわち、駆動輪３６の回転中心を支軸３２と一致させることで、掘進装置１０の移動経路が直線的であっても屈曲していても、駆動輪３６と反力受け具２３の間隔を一定に維持して掘進装置１０を自走させることが可能となる。
【００３８】
以上説明したように、本発明に係る掘進装置１０の特徴は、ガイドレール２４，２４の両側面に配設する一対のローラ３４，３４を旋回自在に設けるとともに、第１または第２ガイド機構Ｇ1，Ｇ2のうち少なくとも何れか一方の支軸３２に駆動輪３６を設けたことである。
その結果、掘進装置１０が移動する移動経路の曲率半径が小さくとも、掘進装置１０を円滑に移動させることが可能となる。
掘進装置１０の移動経路の曲率半径が小さくなることに伴い、掘削機４０を運行する曲率半径も小さくできるから、直角に形成してあるケーソン２０の角部の直下を掘削するうえで有利である。
【００３９】
（６）掘削機
つぎに本例で示した掘削機４０について説明する。
図３に示すように、掘削機４０を構成する上下一対の回転カッタ体４１，４２は、ケーソン２０の下面２２の下方位置であって、ケーソン躯体の横断方向に向けて並設される。
高さ方向に間隔を隔てて縦列に配置された上段および下段の回転カッタ体４１，４２は走行体３０に支持される。
本例では掘削機４０を２本の回転カッタ体４１，４２で構成する場合について説明するが、３本以上であってもよい。
【００４０】
上段の回転カッタ体４１および下段の回転カッタ体４２の構造は、基本的に共通していて、共に回転軸４３と、回転軸４３に等間隔に配置した複数の掘削板５０とにより構成する。
従来のスクリュー体はらせん状の羽根が回転軸に対して斜めに傾斜していた。
これに対して本発明では、掘削板５０の回転力を地盤の掘削力として１００％伝達して力の伝達ロスを解消するため、複数の掘削板５０を回転軸４３に対して直交するように配置したものである。
【００４１】
各回転カッタ体４１，４２の回転軸４３のうち、掘削板５０の組み付けられていない軸の部位（図３の右半）は、それぞれ走行体３０を貫通して軸支されている。
回転軸４３の残りの部位（図３の左半）には、複数の掘削板５０が交換可能に組付けられている。
【００４２】
上下一対の回転カッタ体４１，４２は相対向して平行に配置されていて、上段の回転カッタ体４１の各掘削板５０と下段の回転カッタ体４２の各掘削板５０とが互いに干渉しないように重合している。
換言すれば、回転軸４３，４３を接近して配置することで、上段の回転カッタ体４１の掘削板５０と掘削板５０の間の空間内に、下段の回転カッタ体４２の掘削板５０を入り込ませて重合させる。
掘削残しを配慮すれば上下の掘削板５０，５０間の隙間はできるだけ小さいことが望ましいが、製造公差の関係から数ｍｍ程度の隙間で十分である。
【００４３】
また各掘削板５０の外周端が相対向する回転軸４３またはスペーサ５３と干渉しないように、掘削板５０の寸法とスペーサ５３の径寸法が関係付けられている。
【００４４】
走行体３０に搭載した駆動源４５は、トルク伝達手段を介して駆動源４５の回転力を上下一対の回転カッタ体４１，４２の回転軸４３，４３へ伝達できるように構成されている。
駆動源４５のトルク伝達手段としては、公知の歯車伝達機構Ｄ、ベルト伝達機構、チェーン伝達機構等の何れかひとつ、またはこれらの複数の組合せを使用できる。
【００４５】
また、本例では上段および下段の回転カッタ体４１，４２の回転方向は同一にする。これは後述するように、上段および下段の回転カッタ体４１，４２の間で岩石の噛み込みを防止するためである。
【００４６】
図１０，１１を基に回転カッタ体４１，４２の構造について詳しく説明する。
図１０は上段の回転カッタ体４１の分解図であり、図１１は上下一対の回転カッタ体４１，４２を並設した掘削機４０の部分断面図を示す。
【００４７】
上段および下段の回転カッタ体４１，４２は共に共通の構造を呈する。
図５に基づいて上段の回転カッタ体４１について説明する。
【００４８】
複数の掘削板５０，５０，・・・はその中央穴５１を回転軸４３に嵌合させて回転軸４３と一体に回転するように組み付けられている。
最外端に位置する端末の掘削板５０ａが回転軸４３から抜け出ないように、固定板４６と固定ボルト４７を用いて最外端の掘削板５０ａが回転軸４３に固定されている。
【００４９】
複数の掘削板５０，５０，・・・を回転軸４３に組付ける場合、掘削板５０の板厚とほぼ等しいか、掘削板５０の板厚より僅かに大きい軸長を有する筒状のスペーサ５３を間に介在して、隣り合う掘削板５０と５０の間の間隔を一定に保つ。
隣り合う掘削板５０と５０の間の間隔を一定に設定する他の手段として、端末の掘削板５０ａのようにスペーサを掘削板本体と一体に形成してもよい。
【００５０】
また回転軸４３の回転をすべての掘削板５０，５０，・・・へ伝達する手段として、本例では公知のキー４４とキー溝４５の組合せを採用して、任意の掘削板５０を着脱して交換可能に構成してある。
【００５１】
図１０に示すように、掘削板５０は回転軸４３を嵌合可能な中央穴５１と、その周縁部に放射状に形成した複数の歯５２を有する。
ここで重要なことは、すべての歯５２の片面が、板材を斜めに切除して尖鋭な片刃に形成してあることと、複数の掘削板５０を回転軸４３に配列するにあたり、すべての掘削板５０の歯５２の傾斜方向を排土方向に向けて一致させることである。
これは片刃に形成した複数の歯５２によって、掘削した土砂をケーソンの内側へ向けて排出するためである。
回転カッタ体５０は地盤の掘削機能だけでなく、土砂の排出機能も併有する。
【００５２】
［作動］
つぎに既述した掘進装置による掘削作用および排土作用について説明する。
【００５３】
（１）掘進装置のセット
図１に示すように、ケーソン２０の下端部２１に複数のケーソン用の掘進装置１０1〜１０4を配置する。
各掘削機１０1〜１０4を一斉に稼働して掘削を開始すると共に、下端部２１に沿って一方向に向けて移動を開始する。
複数の掘削機１０1〜１０4は以降に説明するように一斉に移動してケーソン２０の下端部２１の直下地盤を均等に掘削する。
【００５４】
（２）掘進装置の移動
図３において、走行体３０に搭載した駆動源３５を作動すると、トルク伝達手段を介して駆動源３６の回転が駆動輪３５へ伝達される。
ケーソン２０の内側の反力受け具２３と噛合する駆動輪３５が回転することで、掘進装置１０はケーソン２０の下端部２１のガイドレール２４，２４に沿って移動する。
【００５５】
図８は掘進装置１０がガイドレール２４，２４に沿って直線的に移動するときのモデル図を示す。
この場合、走行体３０の第１ガイド機構Ｇ1の支軸３２に設けた駆動輪３６が、反力受け具２３から移動の反力を得る。
このとき、走行体３０の第１及び第２ガイド機構Ｇ2，Ｇ1を構成する一対のローラ３４，３４がガイドレール２４に係合することで、掘進装置１０はガイドレール２４，２４に沿って矢印Ｒ方向へ向けて直進する。
【００５６】
図９はガイドレール２４に沿った掘進装置１０が曲線的に移動するときのモデル図を示す。
掘進装置１０は第１ガイド機構Ｇ1の支軸３２に設けた駆動輪３６の回転によって進行方向前側で牽引される。
このとき、第１及び第２ガイド機構Ｇ2，Ｇ1を構成する一対のローラ３４，３４は、支軸３２を中心に旋回することで屈曲したガイドレール２４の曲がりに追従する。
したがって、掘進装置１０はガイドレール２４の直線的な箇所から継続して屈曲した範囲に亘り円滑に移動することができる。
【００５７】
（３）掘削作用
図３において、走行体３０に搭載した駆動源４５を作動すると、トルク伝達手段を介して駆動源４５の回転力が掘削機４０を構成する上下一対の回転カッタ体４１，４２の回転軸４３，４３へ伝達され、上下一対の回転カッタ体４１，４２が同一方向に回転する。
走行体３０を移動させながら上下一対の回転カッタ体４１，４２を回転すると、図１２に示すように周縁部に複数の歯５２を有する掘削板５０の回転により、走行体３０の移動に伴って地盤の掘削が進行する。
【００５８】
回転カッタ体４１，４２の多数の掘削板５０がケーソン２０の下端部２１の直下地盤を掘削する。
回転カッタ体４１，４２が、ケーソン２０の外側の地盤を掘削することで、ケーソン２０の沈下時におけるケーソン２０の外周面と地山間の摩擦が低減される。
【００５９】
複数の掘削板５０が回転軸４３に対して直交しているため、掘削板５０の回転力がロスすることなく地盤に伝わるため、地盤が締め固められた硬質地盤や岩盤質であっても効率的に掘削できる。
また本発明では、上段および下段の回転カッタ体４１，４２の回転方向が同一（図１２では反時計回り方向）であるため、上下の掘削板５０の重合部に岩片等の硬質塊体が挟まっても、硬質塊体を排除する方向に回転する下段の回転カッタ体４２の掘削板５０によって強制的に取り除かれる。
したがって、掘削中に上下の掘削板５０の重合部で硬質塊体の噛み込み事故が未然に防止される。
また、ケーソン２０の大半の重量は掘り残したケーソン２０の直下地盤で支えられるので、掘進装置１０に大きな重量は作用しない。
【００６０】
（４）排土作用
図１２に示すように、上下一対の回転カッタ体４１，４２に組付けたすべての掘削板５０の歯５２の傾斜方向は、排土方向に向けて一致している。
したがって、各掘削板５０で掘削した土砂は、歯５２の傾斜によってケーソン２０の内側へ向けて排出される。
また上下の掘削板５０，５０間の隙間が小さく設定されているため、掘削地盤が粘土質の地盤であっても、隣り合う掘削板５０と掘削板５０間に土砂が付着して残ることがない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】複数の掘進装置を設置したケーソンの平面図
【図２】本発明に係る掘進装置をケーソンへ取付けた状態を示す斜視図
【図３】掘進装置をケーソンの下端部に係合させた状態におけるケーソンの断面図
【図４】図３のＩＶ−ＩＶの断面図
【図５】図４のＶ−Ｖの断面図
【図６】図４のＶＩ−ＶＩの断面図
【図７】一対のローラを旋回自在に構成した理由の説明図
【図８】掘進装置がガイドレールに沿って直線的に移動するときのモデル図
【図９】掘進装置がガイドレールに沿って曲線的に移動するときのモデル図
【図１０】回転カッタ体の分解斜視図
【図１１】一部を破断した掘削機の側面図
【図１２】掘削機による掘削作用と排土作用を説明するための一対の回転カッタ体のモデル図
【符号の説明】
【００６２】
１０（１０1〜１０4）・・・掘進装置
２０・・・・・ケーソン
２１・・・・・ケーソンの下端部
２２・・・・・下面
２３・・・・・反力受け具
２４・・・・・ガイドレール
３０・・・・・走行体
３３・・・・・支持台
３４・・・・・ローラ
３５・・・・・駆動源
３６・・・・・駆動輪
４０・・・・・掘削機
４１・・・・・上段の回転カッタ体
４２・・・・・下段の回転カッタ体
４３・・・・・回転軸
５０・・・・・掘削板
５１・・・・・中央穴
５２・・・・・掘削板の歯
５３・・・・・スペーサ
Ｇ1・・・・・第１ガイド機構
Ｇ2・・・・・第２ガイド機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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