(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線と直交する断面が楕円形または小判形をした筒状のケーシング本体の下端周縁に沿って、当該ケーシングに対して移動可能な掘削刃を設けたことを特徴とする立坑掘削ケーシング。
【請求項２】
前記掘削刃として前記ケーシング本体の下端周縁に沿って互いに逆方向へ移動可能な複数の鋸状掘削刃を設け、前記ケーシング本体内に、往復運動する作動桿を有するシリンダと、前記作動桿の往復運動によって前記鋸状掘削刃を往復移動させるリンク機構とを設けた請求項１記載の立坑掘削ケーシング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水管敷設工事の推進工法などにおいて、地中に立坑を構築する場合に使用される立坑掘削ケーシングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水管敷設工事の推進工法などにおいて地上から地中に向かって立坑を構築する場合、一般に円筒形の立坑掘削ケーシングが使用され、掘削機械に装備された圧入装置で立坑掘削ケーシングをクランプし、その軸線周りの往復回転運動または一方向への回転運動を与えながら立坑掘削ケーシングを地中に圧入した後、当該ケーシング内の土砂をグラブバケットなどで掘削して地上側へ排土するという工法が採用されている。そして、予定深さに達するまで円筒形の立坑掘削ケーシングの圧入と、ケーシング内の掘削および土砂排出とを繰り返すことによって立坑が構築されている。
【０００３】
このような工法で使用される立坑掘削ケーシングは、複数個のものを軸方向に順次連結しながら所定の深さまで圧入されていくが、最初に圧入される立坑掘削ケーシングの下端部には地盤を切削、破砕していくための鋸刃状掘削刃などが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
下水管敷設工事の推進工法などで用いられる推進機においては、大きな管径に対応するものほど推進方向のサイズが大きくなるという傾向がある。しかし、従来の立坑掘削ケーシングは円筒形であるため、推進方向のサイズが大きな推進機を設置するためには大径の立坑を構築する必要があり、この場合、推進方向と直角方向のスペースが必要以上にとられてしまう。
【０００５】
このため、道路幅の狭い場所などに立坑を構築するような場合、片側通行止めの道路規制だけでは不十分で全面通行止めにする必要があり、交通の障害となっていることがある。また、大径の立坑を構築する際には大量の掘削土砂が発生するので、これらの排出処理にも多大な手間がかかっている。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、十分な作業空間を確保することができ、推進工法における埋設管径の大型化にも対応可能な立坑を構築することができる立坑掘削ケーシングを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の立坑掘削ケーシングは、軸線と直交する断面が楕円形または小判形をした筒状のケーシング本体を備えたことを特徴とする。このような構成とすれば、掘削機械に装備された圧入装置で当該立坑掘削ケーシングをクランプして地中へ圧入することによって、平面形状が楕円形または小判形をした立坑を構築することができるので、立坑内に十分な作業空間を確保することができ、推進工法における埋設管径の大型化にも対応可能となる。
【０００８】
本発明の立坑掘削ケーシングは、従来の円筒形の立坑掘削ケーシングと異なり、当該ケーシング自体を旋回させながら地中へ圧入することは不可能であるが、前記ケーシング本体の下端周縁に沿って、当該ケーシングに対して移動可能な掘削刃を設ければ、この掘削刃のみを往復移動あるいは一方向移動させることによって、ケーシング本体を旋回させることなく地盤を掘削することが可能となる。
【０００９】
ここで、前記掘削刃として前記ケーシング本体の下端周縁に沿って互いに逆方向へ移動可能な複数の鋸状掘削刃を設け、前記ケーシング本体内に、往復運動する作動桿を有するシリンダと、前記作動桿の往復運動によって前記鋸状掘削刃を往復移動させるリンク機構とを設けることが望ましい。このような構成とすれば、シリンダの作動桿の往復運動によって複数の鋸状切削刃を互いに逆方向へ往復移動させながら地盤を掘削することができる。また、簡素かつ強力な機構で掘削刃をケーシングに沿って往復移動ができるとともに、シリンダを用いることで駆動部分のケーシング本体内でのスペースを小さくすることができる。
【００１０】
また、前記ケーシング本体の下端周縁に沿って複数の鋸状掘削刃を設けることにより、掘削刃が部分的に摩耗、損傷したようなとき、該当する部分を含む鋸状掘削刃のみの交換で対応できるようになるので、補修作業を簡略化することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態である立坑掘削ケーシングを示す平面図、図２は前記立坑掘削ケーシングを示す側面図、図３は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図４はリンク機構を示す説明図である。
【００１２】
図１，図２に示すように、本実施形態の立坑掘削ケーシング１は、軸線と直交する断面が小判形をした筒状のケーシング本体２と、ケーシング本体２の下端周縁に沿ってスライド可能に配置された複数の鋸状掘削刃３，５と、ケーシング本体２の内周面に垂直に配置された２本の油圧シリンダ６，７と、油圧シリンダ６，７の作動桿６ａ，７ａの往復運動によって鋸状掘削刃３，５を互いに逆方向へ往復移動させるリンク機構８，９などを備えている。油圧シリンダ６，７はそれぞれシリンダカバー１１によって覆われている。
【００１３】
ケーシング本体２の下端周縁に沿った方向の鋸状掘削刃３，５の合計長さは、前記下端周縁の長さより短く設定されているため、鋸状掘削刃３，５は前記下端周縁に沿って互いに逆方向にスライド移動可能であり、鋸状掘削刃３，５の両端部がリンク機構８，９の下方に位置するように配置されている。
【００１４】
鋸状掘削刃３，５はそれぞれ、ケーシング本体２の下端周縁の２つの円弧部分にそれぞれ位置する本体部３ａ，５ａと、前記下端周縁の２つの直線部分に位置するとともにリンク機構８，９のリンク部材８ａ，９ａとスライド支軸３ｃ，５ｃを介して連結された連結部３ｂ，５ｂとで構成され、本体部３ａ，５ａと連結部３ｂ，５ｂとはそれぞれチェーン１０によって接合されている。スライド支軸３ｃ，５ｃは、それぞれケーシング本体２の下端周縁に設けられた長孔３ｄ，５ｄ内を水平方向にスライド可能である。
【００１５】
鋸状掘削刃３，５の本体部３ａ，５ａおよび連結部３ｂ，５ｂには、複数の支軸１２が設けられ、これらの支軸１２は、ケーシング本体２の下端周縁に形成された長孔１３内にスライド可能に係止されているため、鋸状掘削刃３，５はそれぞれケーシング本体２の下端周縁に沿って正確にスライド移動する。
【００１６】
鋸状掘削刃３，５、油圧シリンダ６，７およびリンク機構８，９の構造、機能は互いに同一であり、油圧シリンダ６，７の作動桿６ａ，７ａはそれぞれ交互に伸展、収縮するようになっているため、図４（ａ）に示すように、油圧シリンダ６の作動桿６ａが収縮するとリンク機構８の２つのリンク部材８ａが閉脚して、鋸状掘削刃３，５を引き寄せるので、図１において鋸状掘削刃３は時計方向、鋸状掘削刃５は反時計方向へ移動する。また、図４（ｂ）に示すように、油圧シリンダ６の作動桿６ａが伸展するとリンク機構８の２つのリンク部材８ａが開脚して、鋸状掘削刃３，５を引き離すので、図１において、鋸状掘削刃３は反時計方向、鋸状掘削刃５は時計方向へ移動する。
【００１７】
このように、油圧シリンダ６，７の作動桿６ａ，７ａをそれぞれ交互に伸展、収縮させることによって、ケーシング本体２の下端周縁に沿って、２つの鋸状掘削刃３，５を互いに反対方向へ往復移動させることができるので、これらの鋸状掘削刃３，５によって地盤を掘削していくことができる。
【００１８】
次に図５を参照して、立坑掘削ケーシング１を用いた立坑構築工事について説明する。図５に示すように、掘削装置１５に装備された圧入装置１６で立坑掘削ケーシング１をクランプし、油圧シリンダ６，７を作動させ、それぞれの作動桿６ａ，７ａを交互に伸展、収縮させることによって２つの鋸状掘削刃３，５を互いに反対方向へ往復移動させながら立坑掘削ケーシング１を地中に圧入する。立坑掘削ケーシング１が所定深さまで圧入されたら、当該ケーシング１内の土砂をグラブバケット１７で掘削して地上側へ排土する。この後、予定の深さに達するまでケーシング本体２の圧入と、立坑掘削ケーシング１による掘削および土砂排出作業とを繰り返すことによって立坑を構築する。
【００１９】
このような工程を経ることにより、図６，７に示すように、平面形状が小判形をした立坑１８を構築することができ、構築された立坑１８内では十分な作業空間を確保することができる。したがって、下水管敷設工事の推進工法における発進立坑として立坑１８を使用する場合、推進方向のサイズが長い推進機１９などの機械類を立坑１８内に無理なく配置することが可能で、十分な作業スペースを確保することができる。
【００２０】
また、掘削刃３，５はそれぞれ本体部３ａ，５ａおよび連結部３ｂ，５ｂで形成されているため、掘削刃３，５が部分的に摩耗、損傷したような場合、該当する部分を含む本体部３ａ，５ａまたは連結部３ｂ，５ｂのいずれかのみの交換で対応できるようになるので、補修作業を簡略化することができる。
【００２１】
なお、立坑１８の構築が完了した後、掘削刃３，５、リンク機構８，９および油圧シリンダ６，７などはケーシング本体２から取り外して地上に回収し、再使用することができるため、資材の有効活用を図ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明により、以下に示す効果を奏する。
【００２３】
（１）軸線と直交する断面が楕円形または小判形をした筒状のケーシング本体を備えたことにより、当該立坑掘削用ケーシングを地中へ圧入し、ケーシング内の土砂を排出すれば平面形状が楕円形または小判形をした立坑を構築することができるので、立坑内に十分な作業空間を確保することができ、推進工法における埋設管径の大型化にも対応可能となる。
【００２４】
（２）ケーシング本体の下端周縁に沿って、当該ケーシングに対して移動可能な掘削刃を設ければ、この掘削刃のみを往復移動あるいは一方向移動させることによって、ケーシング本体を旋回させることなく、地盤を掘削することが可能となる。
【００２５】
（３）ケーシング本体の下端周縁に沿って互いに逆方向へ移動可能な複数の鋸状掘削刃を設け、ケーシング本体内に、往復運動する作動桿を有するシリンダと、作動桿の往復運動で鋸状掘削刃を往復移動させるリンク機構とを設ければ、簡素かつ強力な機構で掘削刃をケーシングに沿って往復移動ができるとともに、シリンダを用いることで駆動部分のケーシング本体内でのスペースを小さくすることができる。また、掘削刃の部分的交換が可能となるので、補修作業を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態である立坑掘削ケーシングを示す平面図である。
【図２】  図１の立坑掘削ケーシングを示す側面図である。
【図３】  図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】  図１に示す立坑掘削ケーシングを構成するリンク機構を示す説明図である。
【図５】  図１に示す立坑掘削ケーシングを用いた立坑構築工事を示す説明図である。
【図６】  図１に示す立坑掘削ケーシングを用いて構築された立坑を示す平面図である。
【図７】  図６におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１  立坑掘削ケーシング
２  ケーシング本体
３，５  鋸状掘削刃
３ａ，５ａ  本体部
３ｂ，５ｂ  連結部
３ｃ，５ｃ  スライド支軸
３ｄ，５ｄ，１３  長孔
６，７  油圧シリンダ
６ａ，７ａ  作動桿
８，９  リンク機構
８ａ，９ａ  リンク部材
１０  チェーン
１１  シリンダカバー
１２  支軸
１５  掘削装置
１６  圧入装置
１７  グラブバケット
１８  立坑
１９  推進機
２０  埋設管
【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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