(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソンの内周で周方向に沿って平行して配設された複数のレールと、
フレームの所定の複数個所に取り付けられて前記レールを選択的に挟持する第１の挟持手段と、
前記フレームに支持されて前記レールの配設方向へ揺動可能なトラバースリンクと、
前記トラバースリンクに取り付けられて前記レールを選択的に挟持する第２の挟持手段と、
前記フレームに取り付けられて前記トラバースリンクを駆動するトラバースアクチュエータと、
前記第１及び第２挟持手段をそれぞれ駆動するクランプアクチュエータと、
基端を前記フレームで揺動自由に支持する一方、他端でカッタを揺動自由に支持する第１のリンクと、
前記第１のリンクからケーソンの軸方向へ所定の距離だけ離れた位置で基端を前記フレームで揺動自由に支持する一方、他端でカッタを揺動自由に支持する第２のリンクと、
前記カッタをケーソンの内周下端へ向けて駆動するカッティングアクチュエータとを備え、
前記カッタ側の第１リンクと第２リンクの揺動支点の軸間距離を、所定値に設定したことを特徴とするケーソン用水中掘削機。
【請求項２】
前記第１及び第２のリンクはほぼ等長に形成されるとともに、第１リンクと第２リンクのフレーム側の揺動支点の軸間距離は、カッタ側の第１リンクと第２リンクの揺動支点の軸間距離より小さい所定の値に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のケ−ソン用水中掘削機。
【請求項３】
前記第１及び第２の挟持手段は、前記レールの上面と係合可能な上側クランプと、前記レールの下面と接離可能な下側クランプとからそれぞれ構成され、前記クランプアクチュエータがこの下側クランプを駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のケ−ソン用水中掘削機。
【請求項４】
前記下側クランプは、前記レールの配設方向へ回動可能に軸支されるとともに回動位置に応じて前記レールと選択的に当接可能に形成される一方、この下側クランプを回動方向へ駆動するアクチュエータを備えたことを特徴とする請求項３に記載のケ−ソン用水中掘削機。
【請求項５】
前記第１及び第２の挟持手段は、前記レールの配設方向へ回動可能なイコライザを介して前記フレーム及びトラバースリンクにそれぞれ取り付けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかひとつに記載のケーソン用水中掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地中に埋設されて構造物の基礎を形成するケ−ソン下端部で掘削を行う水中掘削機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋脚、立坑あるいは地下構造物等の大型構造物の基礎としては図８に示すようなケーソン５０が用いられる。ケーソン５０は主に鉄筋コンクリート製の円筒あるいは角筒などの筒状に形成され、予め地上で構築されたものを掘削しながら埋設し、ケーソン５０を地中へ埋設させながら新しいケーソン５０を順次積み重ねて基礎とする。
【０００３】
この掘削作業はケーソン５０の底部、すなわち、下端部内周で行われ、下端部内周を掘削されたケーソン５０は自重で地中に沈下し、このケーソン５０の沈下を進めながら順次新しいケーソン５０を上方へ積み重ね、最下端部のケーソン５０が所定の深度あるいは岩盤に到達すると、底面をコンクリート等で封止して構造物の基礎とする。
【０００４】
このケーソン５０の底部における掘削に際してケーソン５０の土中への掘削、沈下が進行し深度が増大すると、地下水がケーソン５０の内部に充満して最下端部のケーソン５０では水中掘削となる。このため、ケーソン５０に天蓋を設けて気密性を確保するとともに内部を加圧して地下水の侵入を阻止するものもあるが、ケーソン５０の内部での作業環境を確保するのが難しいため、近年では掘削機を水中に埋没させて掘削を行うものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものでは掘削の省力化及び自動化を推進するためには装置が大掛かりとなって、装置の製造コスト及び運用コストが増大し、また作業効率の向上が難しい場合があるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、装置の構成を簡易にしながらもケーソン用水中掘削の自動化及び作業の効率化を推進可能な掘削機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ケーソンの内周で周方向に沿って平行して配設された複数のレールと、フレームの所定の複数個所に取り付けられて前記レールを選択的に挟持する第１の挟持手段と、前記フレームに支持されて前記レールの配設方向へ揺動可能なトラバースリンクと、前記トラバースリンクに取り付けられて前記レールを選択的に挟持する第２の挟持手段と、前記フレームに取り付けられて前記トラバースリンクを駆動するトラバースアクチュエータと、前記第１及び第２挟持手段をそれぞれ駆動するクランプアクチュエータと、基端を前記フレームで揺動自由に支持する一方、他端でカッタを揺動自由に支持する第１のリンクと、前記第１のリンクからケーソンの軸方向へ所定の距離だけ離れた位置で基端を前記フレームで揺動自由に支持する一方、他端でカッタを揺動自由に支持する第２のリンクと、前記カッタをケーソンの内周下端へ向けて駆動するカッティングアクチュエータとを備え、前記カッタ側の第１リンクと第２リンクの揺動支点の軸間距離を、所定値に設定する。
【０００８】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記第１及び第２のリンクはほぼ等長に形成されるとともに、第１リンクと第２リンクのフレーム側の揺動支点の軸間距離は、カッタ側の第１リンクと第２リンクの揺動支点の軸間距離より小さい所定の値に設定される。
【０００９】
また、第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記第１及び第２の挟持手段は、前記レールの上面と係合可能な上側クランプと、前記レールの下面と接離可能な下側クランプとからそれぞれ構成され、前記クランプアクチュエータがこの下側クランプを駆動する。
【００１０】
また、第４の発明は、前記第３の発明において、前記下側クランプは、前記レールの配設方向へ回動可能に軸支されるとともに回動位置に応じて前記レールと選択的に当接可能に形成される一方、この下側クランプを回動方向へ駆動するアクチュエータを備える。
【００１１】
また、第５の発明は、前記第１ないし第４の発明のいずれかひとつにおいて、前記第１及び第２の挟持手段は、前記レールの配設方向へ回動可能なイコライザを介して前記フレーム及びトラバースリンクにそれぞれ取り付けられる。
【００１２】
【作用】
したがって、第１の発明は、フレームは第１及び第２挟持手段ならびにトラバースリンクを介して複数のレールに支持され、カッティングアクチュエータを駆動すると第１及び第２リンクを介して支持されたカッタがケーソン内周の下端部へ向けて変位し、ケーソン下端の掘削を行うことができる。掘削位置を変更するにはクランプアクチュエータを駆動して第２挟持手段を緩めた後、トラバースアクチュエータを駆動してトラバースリンクをレールの配設方向へ回動させると第２挟持手段はレールに摺接しながら変位する。トラバースアクチュエータを停止させてからクランプアクチュエータの駆動によって第２挟持手段でレールを挟持する一方、同じく第１挟持手段を緩め、今度はトラバースアクチュエータを上記と逆方向へ駆動すると、第１挟持手段はレールに摺接しながらフレームとともに第２挟持手段へ向けて変位し、フレームに支持されたカッタを所定の掘削位置へ移動させることができ、この後、第１挟持手段でレールを挟持すればフレームは第１及び第２の挟持手段によって複数個所で複数のレールに支持され、カッタによる切削反力を安定して支持することができる。
【００１３】
また、第２の発明は、第１及び第２リンクをほぼ等長に形成するとともに、第１リンクと第２リンクのフレーム側の揺動支点の軸間距離をカッタ側の揺動支点の軸間距離より小さくしたため、カッティングアクチュエータに駆動されたカッタはケーソンの下端へ向けて変位しながら、カッタの軸を傾斜させることができ、ケーソン内周とカッタとの干渉を回避しながらケーソン下方の所定の掘削位置へカッタを変位させるとともに、所定の角度で傾斜させることで効率良く掘削を行うことができる。
【００１４】
また、第３の発明は、第１及び第２挟持手段をレールの上面と係合可能な上側クランプと、レールの下面と接離可能な下側クランプ及びこの下側クランプを駆動するクランプアクチュエータで構成したため、フレームをレールに沿って移動させる際には下側クランプをレールから離れる方向へクランプアクチュエータを駆動し、上側クランプはレールと摺接して変位することができる一方、掘削時には下側クランプがレールを押圧するようクランプアクチュエータを駆動すれば上側クランプ及び下側クランプでレールを挟持してフレームを確実に支持することができる。
【００１５】
また、第４の発明は、下側クランプをレールの当接位置へ回動させてクランプアクチュエータを駆動すればレールを挟持できる一方、下側クランプがレールと係合しない位置へ回動させればフレームを容易にレールから取り外すことができ、下側クランプの回動をアクチュエータにより行うことで水中での設置、撤去作業を遠隔操作で行うことができる。
【００１６】
また、第５の発明は、第１及び第２の挟持手段はレールの配設方向へ回動可能なイコライザを介してフレーム及びトラバースリンクにそれぞれ取り付けられたため、ケーソンの内径に応じて変化するレールの曲率に対応してイコライザが回動し、レールの曲率にかかわらずフレームをレールへ支持させることができる。
【００１７】
【実施例】
図１〜図８に本発明の実施例を示す。
【００１８】
図１〜図３において、円筒状のケーソン５０の下端５０Ａから所定の位置の内周には、ケーソン５０の軸方向（図１、図２の上下方向、以下同様）に所定の間隔をおいてレール６０、６０がケーソン５０の内周に沿って平行して配設される。
【００１９】
水中掘削機はカッターヘッド２１を備えたカッタ２で構成され、このカッタ２は平行して配設されたレール６０、６０上をケーソン５０の内周に沿って移動可能なフレーム１で後述するように揺動自在に支持される。
【００２０】
フレーム１はレール６０、６０の間に張り渡されるように構成され、図１において、フレーム１の上端及び下端にはレール６０の湾曲に沿う方向へ腕部１Ａ、１Ｂがそれぞれ突出する。この腕部１Ａ、１Ａは図１においてフレーム１の左側へ向けて、同じく腕部１Ｂ、１Ｂはフレーム１の右側へ向けてそれぞれフレーム１の上端及び下端から突設される。
【００２１】
腕部１Ｂ、１Ｂの端部にはレール６０を挟持するために一対となった上側クランプ８及び下側クランプ９を両端部にそれぞれ設けたイコライザ１１Ｃ、１１Ｄがレール６０の配設方向、すなわち、水平方向（ケーソン５０の軸と直交する平面内、以下同様）へ回動可能に支持される。
【００２２】
一方、腕部１Ａ、１Ａの端部には、フレーム１をレール６０に沿って駆動するためのトラバースリンク６、６が水平方向で回動自由に基端側を軸支され、このトラバースリンク６、６の自由端側にはレール６０を挟持すべく一対となった上側クランプ８及び下側クランプ９を両端部にそれぞれ設けたイコライザ１１Ａ、１１Ｂが水平方向へ回動可能に支持される。
【００２３】
ここで、イコライザ１１Ｃ、１１Ｄを介してフレーム１に取り付けられた上側クランプ８及び下側クランプ９が第１挟持手段を構成する一方、イコライザ１１Ａ、１１Ｂを介してトラバースリンク６に取り付けられた上側クランプ８及び下側クランプ９が第２挟持手段を構成する。
【００２４】
そして、トラバースリンク６、６は連結パイプ１２を介して結合され、フレーム１の上下にそれぞれ配設されたトラバースリンク６、６は同期的に回動可能となる。なお、連結パイプ１２は上方のレール６０との干渉を避けるため、連結パイプ１２の上端は上方の腕部１Ａで支持されたトラバースリンク６の基端と結合する一方、連結パイプ１２の下端は下方の腕部１Ａで支持されたトラバースリンク６の自由端と結合する。
【００２５】
連結パイプ１２の途中にはフレーム１でほぼ水平方向に支持されたトラバースジャッキ７、７のロッドが所定の間隔で連結され、トラバースジャッキ７、７の伸縮に応じて連結パイプ１２は回動し、トラバースリンク６、６はレール６０の配設方向、すなわち、水平方向へ同期的に回動する。
【００２６】
ここで、図４、図５に示すように、上側クランプ８はイコライザ１１Ａ〜１１Ｄの下面に固設されるとともに、ケーソン５０の内周、すなわち、レール６０へ向けてイコライザ１１Ａ〜１１Ｄからそれぞれ突出し、上側クランプ８はレール６０の上面及び頭部と係合可能な断面形状を備え、フレーム１は上側クランプを介してレール６０に支持されるとともに、ケーソン５０の半径方向への変位を規制される。
【００２７】
そして、上側クランプ８と一対となった下側クランプ９は上側クランプ８の下面に配設され、上側クランプ８を貫通した軸１９で水平方向へ回動自由かつ上下方向（ケーソン５０の軸方向）へ変位可能に支持される。
【００２８】
各軸１９にはイコライザ１１Ａ〜１１Ｄの上面に配設されるとともに油圧によって駆動されるクランプジャッキ１０がそれぞれ設けられ、クランプジャッキ１０の駆動に応じて軸１９が伸縮することで上側クランプ８に対して下側クランプ９は上下方向へ変位し、下側クランプ９はレール６０の下面と接離する。
【００２９】
下側クランプ９は図５、図７にも示すように、二等辺三角形の板状部材で形成されてほぼ中央部を軸１９で回動自由に支持され、レール６０を挟持可能な短辺９Ａを備える一方、この短辺９Ａと隣合う長辺９Ｂ、９Ｂのうちの一方には下側クランプ９を駆動するリンク１４と連結するブラケット９１が突設される。
【００３０】
そして、リンク１４は図３、図７に示すように、イコライザ１１Ａ〜１１Ｄにそれぞれ２つずつ設けられた下側クランプ９、９を同一方向に回転するようそれぞれを連結し、さらにリンク１４の一端が油圧よって駆動されるジャッキ１３に連結され、ジャッキ１３の伸縮に応じて下側クランプ９、９は同期的に回動する。
【００３１】
図５、図７（Ａ）に示すように短辺９Ａがケーソン５０の内周と対峙するようジャッキ１３を最伸長位置まで駆動した位置が挟持位置となる一方、クランプ９を反時計回りへ約１００度回動させて図５の２点鎖線で示す長辺９Ｂ′がケーソン５０の内周と対峙するようジャッキ１３を最収縮位置まで駆動した位置が水中掘削機の脱着位置となる（図７（Ｂ）参照）。この挟持位置では下側クランプ９が軸１９の収縮に応じてレール６０の下面と当接可能となり、上側クランプ８と下側クランプ９でレール６０を挟持する一方、脱着位置では長辺９Ｂがレール６０に当接せずに上側クランプ８のみがレール６０と係合する状態となる。
【００３２】
次に、こうしてケーソン５０の内周に平行して配設されたレール６０、６０で支持されたフレーム１には第１のリンクとしてのメインリンク３、３及び第２のリンクとしてのサブリンク４、４を介してカッタ２がケーソン５０の軸方向かつ、ケーソン５０の中心に面した所定の位置に支持される。
【００３３】
カッタ２は油圧により駆動されるモータ２０と端部に形成したカッターヘッド２１及びカッターヘッド２１の基端から形成された排土スクリュー２２から構成され、カッターヘッド２１を下方へ向けて配設される。
【００３４】
メインリンク３、３はケーソン５０の内側に向けてフレーム１の下部から軸３１を介して基端を揺動自由に支持される一方、他端はカッタ２の上下方向のほぼ途中に設けた軸３２を介して揺動自由に支持される。そしてカッタ２は平行して配設されたメインリンク３、３の間に支持される。
【００３５】
サブリンク４、４はメインリンク３とほぼ等長に形成されるとともにケーソン５０の内側に面したフレーム１のほぼ中央部に配設された軸４１を介して基端を揺動自由に支持される一方、他端はカッタ２の上端部に設けた軸３２を介して揺動自由に支持され、カッタ２は平行して配設されたサブリンク４、４の間で支持される。なお、これらメインリンク３及びサブリンク４を揺動自由に支持する軸３１、３２及び軸４１、４２は水平方向で平行に配設される。
【００３６】
ほぼ等長に形成されたメインリンク３とサブリンク４の揺動支点の軸間距離は、フレーム１側の軸間距離、すなわち、軸３１と軸４１の距離をＬ１とし、カッタ２側の軸間距離、すなわち、軸３２と軸は４２の距離をＬ２とすると、Ｌ２＞Ｌ１の関係に設定され、メインリンク３及びサブリンク４の各揺動支点を結ぶ線は、１組の辺がほぼ等長で、他の１組の辺が不等長の四辺形となる。
【００３７】
メインリンク３、３の途中には基端をフレーム１の上部で揺動自由に支持されたカッティングジャッキ５、５が連結され、カッティングジャッキ５の最収縮位置ではカッタ２の軸とフレーム１が平行となる一方、カッティングジャッキ５の最伸長位置では図６に示すように、カッタ２の軸は所定の角度で傾斜してカッターヘッド２１をケーソン５０の下端５０Ａより所定の下方へ送り込む。
【００３８】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００３９】
水中掘削機をケーソン５０の内周へ設置するには、まず、イコライザ１１Ａ〜１１Ｄにそれぞれ配設されたジャッキ１３を最収縮位置まで駆動して図７（Ｂ）に示すように、下側クランプ９を脱着位置へ回動させる。
【００４０】
この脱着位置では下側クランプ９が約１００度回動することによって長辺９Ｂがレール６０と対峙し、フレーム１をクレーン等で吊り下げて、図４に示すように各イコライザ１１Ａ〜１１Ｄの上側クランプ８をレール６０、６０の上面及び頭部にそれぞれ係合させる。
【００４１】
ケーソン５０の内径は基礎の種類に応じて変化するが、フレーム１を支持する上側クランプ８及び下側クランプ９を回動可能なイコライザ１１Ａ〜１１Ｄの両端部に設けたため、ケーソン５０の内径に応じてイコライザ１１Ａ〜１１Ｄを回動させることにより上側クランプ８をレール６０の上面へ確実に係合させることができ、このイコライザ１１Ａ〜１１Ｄの回動及びトラバースリンク６の回動位置の変化に応じて幅広い内径のケーソン５０に対応することができるのである。
【００４２】
上側クランプ８がレール６０、６０の上面に係合した状態では、フレーム１はケーソン５０の周方向及び上方への変位が可能であり、これらを規制して掘削反力を支持するため上側クランプ８と下側クランプ９でレール６０を挟持し、フレーム１をレール６０、６０へ固定する。
【００４３】
図４に示すように、まず、クランプジャッキ１０を駆動して軸１９を伸長させてから、ジャッキ１３を伸長駆動して下側クランプ９を挟持位置へ回動させる。この位置で、下側クランプ９の短辺９Ａはケーソン５０の内周と対峙しており、次にクランプジャッキ１０の駆動によって軸１９を収縮させる。軸１９の収縮に伴って下側クランプ９は図中上方へ変位し、下側クランプ９の上面がレール６０の下面に押圧されてレール６０は上側クランプ８と下側クランプ９で挟持され、フレーム１は４カ所のイコライザ１１Ａ〜１１Ｄを備えるため、各イコライザ１１Ａ〜１１Ｄに２つずつ配設した一対の上側クランプ８及び下側クランプ９によってフレーム１は合計８カ所で支持される。
【００４４】
フレーム１及びカッタ２の自重は２本のレール６０、６０の合計８カ所で分散支持されるため、レール６０の一部に荷重が集中するのを抑制して、掘削反力を安定して支持することができるのである。
【００４５】
次に、掘削について詳述する。
【００４６】
ケーソン５０へ設置された水中掘削機は図２に示すように、カッタ２の軸とケーソン５０の軸がほぼ平行となる位置から掘削が開始される。
【００４７】
このカッティングジャッキ５の最収縮位置では、図２に示すように、カッターヘッド２１はケーソン５０の下端５０Ａより上方の所定の位置に支持され、この位置からカッティングジャッキ５を伸長駆動すると、図６に示すように、ほぼ等長なメインリンク３及びサブリンク４は図中下方へ向けて回動する。
【００４８】
ここで、メインリンク３とサブリンク４の回動支点の軸間距離は、上記したようにカッタ２側の距離Ｌ２をフレーム１側の距離Ｌ１より大きく設定したため、メインリンク３及びサブリンク４の下方への回動に応じてカッタ２は下方へ変位しながらカッタ２の軸をケーソン５０の下端５０Ａへ向けて傾斜させ、カッターヘッド２１が通過する軌跡は、図６の２１Ａ〜２１Ｄに示すようにケーソン５０の内周との干渉を回避しながら下端５０Ａの所定の下方へ所定の曲線を描きながら変位することができるのである。
【００４９】
カッティングジャッキ５の伸長駆動に伴ってモータ２０を回転させることにより、カッターヘッド２１はケーソン５０の下端５０Ａへ向けて前進しながら掘削を行うことができ、掘削された土は排土スクリュー２２によってケーソン５０の内部へ掻き出され、図示しない搬出手段によって地上へ排出される。
【００５０】
こうして、１点での掘削が終了すると、モータ２０を停止する一方、カッティングジャッキ５を収縮駆動してカッタ２がフレーム１と平行になる初期状態に戻した後に、フレーム１をレール６０に沿う周方向へ移動して次の掘削地点へ変位させる。
【００５１】
次に、フレーム１の移動について説明する。
【００５２】
まず、トラバースリンク６に設けられたイコライザ１１Ａ、１１Ｂのクランプジャッキ１０を伸長駆動して下側クランプ９をレール６０の下面から離す。
【００５３】
この状態で、イコライザ１１Ａ、１１Ｂは上側クランプ８によってのみ荷重を支持するとともに、ケーソン５０の内側への変位を規制するだけとなる一方、イコライザ１１Ｃ、１１Ｄは下側クランプ９によってレール６０を挟持してフレーム１を支持する。
【００５４】
ここで、トラバースジャッキ７を伸長駆動してイコライザ１１Ａ、１１Ｂをレール６０に沿って変位させる。例えば、図３に示すように、トラバースジャッキ７を伸長駆動させるとトラバースリンク６は図中時計回りへ回動し、これに伴ってイコライザ１１Ａ、１１Ｂは上側クランプ８をレール６０に摺接させながら、図中左方へ変位する。このとき、フレーム１の上下に配設されたトラバースリンク６は連結パイプ１２によって結合されているため、イコライザ１１Ａ、１１Ｂは完全に同期して変位することができる。
【００５５】
上側クランプ８がレール６０と係合可能な範囲内でトラバースジャッキ７を所定の位置まで伸長駆動した後、イコライザ１１Ａ、１１Ｂのクランプジャッキ１０を収縮駆動して下側クランプ９でレール６０の下面を挟持し、トラバースリンク６を介してフレーム１を支持するイコライザ１１Ａ、１１Ｂをレール６０、６０に固定する。
【００５６】
次いで、フレーム１の腕部１Ｂ、１Ｂに取り付けられたイコライザ１１Ｃ、１１Ｄのクランプジャッキ１０を伸長駆動して下側クランプ９をレール６０から離した後に、今度はトラバースジャッキ７を収縮駆動する。
【００５７】
イコライザ１１Ｃ、１１Ｄは下側クランプ９の開放によってレール６０に沿う周方向へ上側クランプ８でレール６０と摺接しながら変位し、イコライザ１１Ａ、１１Ｂは下側クランプ９によってレール６０に固定されているため、図３において、イコライザ１１Ｃ、１１Ｄはイコライザ１１Ａ、１１Ｂへ向けてレール６０上を変位してフレーム１を次の掘削位置まで移動させることができる。
【００５８】
所定の位置へ移動した後には再びイコライザ１１Ｃ、１１Ｄのクランプジャッキ１０を収縮駆動させて下側クランプ９でレール６０を挟持し、新たな掘削作業を上記したように行うことができる。
【００５９】
こうして、カッティングジャッキ５を駆動して掘削した後、トラバースリンク６に支持されたイコライザ１１Ａ、１１Ｂとフレーム１に支持されたイコライザ１１Ｃ、１１Ｄの下側クランプ９を交互に緩めてトラバースシリンダ７を駆動することによりフレーム１をレール６０に沿って変位することができ、掘削、移動を繰り返しながらケーソン５０の下端５０Ａ側の地面を全周にわたって掘削することができ、ケーソン５０は掘削量に応じて土中へ沈下するのである。
【００６０】
所定の深度まで掘削が終了した後に水中掘削機をケーソン５０の内周から撤去すればケーソン５０の埋設を完了する。水中掘削機を撤去するには、まず、イコライザ１１Ａ〜１１Ｄの各クランプジャッキ１０を駆動して軸１９を伸長駆動し、レール６０を挟持していた下側クランプ９を緩める。
【００６１】
次いで、上記設置時と同様にしてイコライザ１１Ａ〜１１Ｄにそれぞれ配設されたジャッキ１３を最収縮位置へ駆動して図７（Ｂ）に示すように、下側クランプ９を所定の脱着位置へ回動させ、この後、図示しないクレーンなどでフレーム１を吊り上げることにより容易に撤去することができる。
【００６２】
こうして、カッタ２をほぼ等長のメインリンク３、サブリンク４で揺動自由に支持するとともに、これらメインリンク３とサブリンク４のフレーム１側の揺動支点間の距離をカッタ２側の揺動支点間の距離より小さく設定したため、装置全体がケーソン５０の内側へ突出する高さを低減しながらケーソン５０の下端５０Ａの所定の掘削位置へカッタ２を所定の傾斜を備えて変位させることができ、ケーソン５０の内周に揚土作業等の他の作業スペースを容易に確保しながらケーソン５０への干渉を避けて確実に掘削を行うことが可能となって作業の効率化を推進して工期の短縮をはかることができ、ケーソン５０の内周に平行して配設したレール６０、６０をフレーム１の４カ所に配設したイコライザ１１Ａ〜１１Ｄへそれぞれ２つずつ設けた上側クランプ８及び下側クランプ９で挟持するようにしたため、レール６０への荷重の集中を抑制してカッタ２の掘削反力を確実に支持するとともに、回動可能なイコライザ１１Ａ〜１１Ｄによって幅広い内径のケーソン５０に対応することが可能となって装置の汎用性を拡大することができ、トラバースリンク６を介して支持されたイコライザ１１Ａ、１１Ｂとフレーム１に支持されたイコライザ１１Ｃ、１１Ｄの下側クランプ９を交互に緩めながらトラバースジャッキ７を伸縮駆動することで水中掘削機をレール６０に沿って移動させることができ、容易かつ迅速に所定の掘削位置へ移動することが可能となるのである。
【００６３】
そして、上記のように掘削、移動はすべて油圧供給によって制御可能なトラバースジャッキ７、クランプジャッキ１０及びジャッキ１３並びにカッティングジャッキ５及びモータ２０によって行うことができるため、地上からの遠隔操作によって一連の作業を行うことが可能となり、ケーソン５０の掘削位置での手動による作業を低減することができ省力化、自動化を推進して効率良く掘削作業を行うことができ、装置の構成を簡易にすることが可能となって製造コストの増大を抑制することができるのである。
【００６４】
なお、ケーソン５０が図６に示すケーソン５０′のように肉厚が薄い場合にはカッターヘッド２１が図中２１Ｃの位置で停止するようカッティングジャッキ５を制御すればよく、メインリンク３及びサブリンク４の揺動によりケーソン５０の肉厚の変化にも対応することができるのである。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように第１の発明によれば、ケーソンの内周で周方向に沿って平行して配設された複数のレールと、フレームの所定の複数個所に取り付けられて前記レールを選択的に挟持する第１の挟持手段と、前記フレームに支持されて前記レールの配設方向へ揺動可能なトラバースリンクと、前記トラバースリンクに取り付けられて前記レールを選択的に挟持する第２の挟持手段と、前記フレームに取り付けられて前記トラバースリンクを駆動するトラバースアクチュエータと、前記第１及び第２挟持手段をそれぞれ駆動するクランプアクチュエータと、基端を前記フレームで揺動自由に支持される一方、他端でカッタを揺動自由に支持する第１のリンクと、前記第１のリンクからケーソンの軸方向へ所定の距離だけ離れた位置で基端を前記フレームで揺動自由に支持される一方、他端でカッタを揺動自由に支持する第２のリンクと、前記カッタをケーソンの内周下端へ向けて駆動するカッティングアクチュエータとを備え、クランプアクチュエータの選択的な駆動によって第１及び第２挟持手段で交互にレールを挟持しながらトラバースリンクをトラバースアクチュエータで駆動することによってフレームに取り付けられたカッタを所定の掘削位置へ変位させるとともに掘削位置ではカッティングアクチュエータの駆動によって第１及び第２リンクを介して支持されたカッタがケーソン内周の下端部へ向けて変位するためケーソン下端の掘削を確実に行うことができ、掘削及び移動を繰り返すことによってケーソン下方を全周にわたって掘削することができ、掘削、移動はカッティングアクチュエータ、トラバースアクチュエータ及びクランプアクチュエータの駆動によって地上などから遠隔操作で行うことが可能となり、水中での掘削作業を容易にして省力化、自動化を推進することができる。
【００６６】
また、第２の発明は、前記第１及び第２のリンクはほぼ等長に形成されるとともに、第１リンクと第２リンクのフレーム側の揺動支点の軸間距離は、カッタ側の第１リンクと第２リンクの揺動支点の軸間距離より小さい所定の値に設定され、ケーソン内周へ突出する装置の全高を抑制しながら、ケーソン下端へ向けたカッタの変位に応じてカッタの軸をケーソン下端へ向けて傾斜させることができ、カッタはケーソンと干渉することなく確実に掘削を行うことができ、ケーソン内周へ突出する装置の全高を抑制できるため、掘削した土砂の地上への搬出作業などの作業空間を容易に確保することができ、作業効率を向上させることができるとともに装置の小型化を推進して製造コストの低減をはかることができる。
【００６７】
また、第３の発明は、第１及び第２挟持手段をレールの上面と係合可能な上側クランプと、レールの下面と接離可能な下側クランプ及びこの下側クランプを駆動するクランプアクチュエータで構成したため、第１または第２挟持手段がレールに沿って移動する際にはフレームの荷重は上側クランプがレールに摺接することで支持され、掘削時にはレールの上面及び下面を上側クランプ及び下側クランプそれぞれ挟持することで掘削反力を確実に支持し、フレームは複数のレールの複数の位置で支持されるため、レールの一部へ荷重を集中させることがなく安定して支持することができる。
【００６８】
また、第４の発明は、前記下側クランプは、前記レールの配設方向へ回動可能に軸支されるとともに回動位置に応じて前記レールと選択的に当接可能に形成される一方、この下側クランプを回動方向へ駆動するアクチュエータを備え、下側クランプをアクチュエータにより回動させることで、レールとの係合、解除を遠隔操作によって行うことができ、水中掘削機の設置、撤去作業の省力化を推進することできる。
【００６９】
また、第５の発明は、第１及び第２の挟持手段はレールの配設方向へ回動可能なイコライザを介してフレーム及びトラバースリンクにそれぞれ取り付けられたため、ケーソンの内径に応じてイコライザが回動するため、幅広い内径のケーソンの掘削作業を行うことが可能となって、装置の汎用性を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す掘削機の正面図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】同じく底面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】掘削の動作状況を示す説明図である。
【図７】レールへの脱着状態を示す下側クランプの動作説明図で、（Ａ）は挟持状態を示し、（Ｂ）は開放状態を示す。
【図８】ケーソンを示す断面図である。
【符号の説明】
１  フレーム
２  カッタ
３  メインリンク
４  サブリンク
５  カッテイングジャッキ
６  トラバースリンク
７  トラバースジャッキ
８  上側クランプ
９  下側クランプ
１０  クランプジャッキ
１１Ａ〜１１Ｄ  イコライザ
１３  ジャッキ
５０  ケーソン
【図１】
0003592757.tif 000002
【図２】
0003592757.tif 000003
【図３】
0003592757.tif 000004
【図４】
0003592757.tif 000005
【図５】
0003592757.tif 000006
【図６】
0003592757.tif 000007
【図７】
0003592757.tif 000008
【図８】
0003592757.tif 000009