(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削刃を備えたエンドレスチェーンがカッターポストの上下両端部間に掛け渡されて成るチェーン式カッターと、このチェーン式カッターを地上側で支持するリーダと、このリーダが取付けられたメインフレームと、このメインフレームを支持する走行台車とを具備し、上記メインフレームおよびリーダには、互いの上下方向面が面接触する状態で係合してリーダ荷重を支持するとともにリーダを水平方向に移動案内するガイド部材が設けられ、リーダが、リーダ移動手段により上記ガイド部材にガイドされて移動して水平方向に連続した溝を掘削しうるように構成された地中連続溝の掘削装置において、上記リーダ側のガイド部材がリーダに対して溝掘削方向と直交する水平な軸体であるリーダ支持軸のまわりに回転可能に取付けられてなることを特徴とする地中連続溝の掘削装置。
【請求項２】
請求項１記載の地中連続溝の掘削装置において、メインフレームおよびリーダ双方のガイド部材が上下両側に設けられ、このうち下側のガイド部材によってリーダの垂直荷重を支持するように構成され、リーダ支持軸がこの下側のリーダ側ガイド部材とリーダとの間に設けられたことを特徴とする地中連続溝の掘削装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地中に止水用、基礎用等の地中連続壁を造成するための連続溝を掘削する地中連続溝の掘削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の地中連続溝の掘削装置を図４〜図８に示している。
【０００３】
この掘削装置は、走行台車（通常はクローラクレーンのベースマシン）１と、この走行台車に垂直に取付けられた枠組構造のメインフレーム２と、このメインフレーム２の前面に取付けられたリーダ３とを具備し、このリーダ３によってチェーン式カッター４が地上側で支持されている。
【０００４】
チェーン式カッター４は、上下に長い箱形フレームであるカッターポスト５の上端部に設けられた駆動輪（スプロケット）６と、下端部に設けられた図示しない誘導輪（プーリ）との間にエンドレスチェーン７が掛け渡され、このチェーン７の外周に設けられた多数の掘削刃（図示しない）によって溝Ｇを掘削するように構成されている。
【０００５】
なお、カッター４は駆動部フレーム８を介してリーダ３に取付けられ、図示しないウィンチまたは昇降シリンダにより、リーダ３に沿って昇降しうるようになっている。
【０００６】
図４〜図６中、９，９はカッター駆動用の油圧モータ、１０はカッター上端部を覆う防護カバーである。
【０００７】
メインフレーム２には、前面の上下両側に厚板状または四角筒状のガイドレール１１，１２が水平に取付けられている。
【０００８】
一方、リーダ３には、背面の上部に逆Ｕ字形の上部ガイドフレーム１３、下部にＵ字形の下部ガイドフレーム１４がそれぞれ取付枠１５，１６を介して水平に取付けられ、上部ガイドフレーム１３が上部ガイドレール１１に上方から、下部ガイドフレーム１４が下部ガイドレール１２に下方からそれぞれ面接触状態でスライド自在に係合している。
【０００９】
こうして、上部ガイドレール１１と上部ガイドフレーム１３によってリーダ垂直荷重が支持されるとともに、上下のガイドレール１１，１２とガイドフレーム１３，１４によってリーダ３が水平に横移動案内される。
【００１０】
また、メインフレーム２の上端部とリーダ３の高さ方向中間部との間、およびメインフレーム２の下端部とリーダ下端部との間にリーダ移動手段としての横行シリンダ（油圧シリンダ）１７，１８が水平に取付けられ、この横行シリンダ１７，１８により、リーダ３が水平方向に押されて、図６の溝掘削線Ａ上で水平方向に連続する溝Ｇが掘削される。
【００１１】
なお、横行シリンダ１７，１８が最大伸長状態となると、同シリンダ１７，１８が縮小されると同時に走行台車１が掘削方向に移動し、この動作を繰り返すことによって溝Ｇの連続掘削が行われる（たとえば特開平７−１７３８３５号公報参照）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の掘削装置によると、次のような欠点があった。
【００１３】
とくに掘削深度が深くなると、カッター４を地山（未掘削地盤）に効率良く作用させるために、図８に示すようにリーダ３（カッター４）を鉛直線Ｌに対し傾斜させて掘削作業を行う場合がある。
【００１４】
このリーダ３の傾斜は、上下の横行シリンダ１７，１８の伸長量に差を持たせることによって随意に得ることができる。
【００１５】
また、このような掘削手法とは無関係に、接地面の傾きによって走行台車１が傾き、メインフレーム２が傾斜すると上記傾斜掘削時と同じ状態となる。
【００１６】
この場合、従来の掘削装置によると、上下のガイドフレーム１３，１４がリーダ３に固定され、メインフレーム２に対してリーダ３とともに傾くため、このガイドフレーム１３，１４とガイドレール１１，１２が線接触状態となる。
【００１７】
こうなると、リーダ荷重を支える上部ガイドレール１１と上部ガイドフレーム１３の接触部分に大荷重が作用するため、同部分の摩耗が激しくなる。
【００１８】
また、接触部分の摩擦抵抗が大きくなるため、この摩擦抵抗によって横行シリンダ１７，１８のシリンダ推力が殺がれ、カッター４を地山に押し付ける力が弱くなって掘削効率が低下する。
【００１９】
そこで本発明は、リーダ荷重を支持するメインフレーム側およびリーダ側のガイド部材を、メインフレームに対するリーダの傾きに関係なく常に面接触状態に保つことができる地中連続溝の掘削装置を提供するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、掘削刃を備えたエンドレスチェーンがカッターポストの上下両端部間に掛け渡されて成るチェーン式カッターと、このチェーン式カッターを地上側で支持するリーダと、このリーダが取付けられたメインフレームと、このメインフレームを支持する走行台車とを具備し、上記メインフレームおよびリーダには、互いの上下方向面が面接触する状態で係合してリーダ荷重を支持するとともにリーダを水平方向に移動案内するガイド部材が設けられ、リーダが、リーダ移動手段により上記ガイド部材にガイドされて移動して水平方向に連続した溝を掘削しうるように構成された地中連続溝の掘削装置において、上記リーダ側のガイド部材がリーダに対して溝掘削方向と直交する水平な軸体であるリーダ支持軸のまわりに回転可能に取付けられてなるものである。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、メインフレームおよびリーダ双方のガイド部材が上下両側に設けられ、このうち下側のガイド部材によってリーダの垂直荷重を支持するように構成され、リーダ支持軸がこの下側のリーダ側ガイド部材とリーダとの間に設けられたものである。
【００２２】
上記構成によると、リーダがメインフレームに対して傾いても、リーダ荷重を支持するリーダ側ガイド部材がリーダに対し水平なリーダ支持軸まわりに回転してメインフレーム側ガイド部材との面接触状態が保たれる。
【００２３】
また、請求項２の構成によると、下部ガイド部材によってリーダ荷重がメインフレームの下部で支えられるため、同フレーム上部で支持する場合と比較してメインフレームの荷重負担が少なくてすむ。従って、メインフレームの構造の簡素化、軽量化が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図３によって説明する。
【００２５】
以下の実施形態において、図４〜図８に示す従来の掘削装置と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００２６】
メインフレーム２の前面側上端部に上部ガイドレール１９が下向きに、下端部に下部ガイドレール２０が上向きにそれぞれ水平姿勢でフレーム全幅に亘って取付けられている。
【００２７】
一方、リーダ３の背面側において、高さ方向の中間部にＵ字形の上部ガイドフレーム２１、下部に逆Ｕ字形の下部ガイドフレーム２２がそれぞれ取付枠２３，２４を介して水平に取付けられ、上部ガイドフレーム２１が上部ガイドレール１９に下方から、下部ガイドフレーム２２が下部ガイドレール２０に上方からそれぞれスライド自在に係合している。
【００２８】
この構成により、リーダ３が上下のガイドレール１９，２０とガイドフレーム２１，２２によって溝掘方向に移動案内され、リーダ荷重が上部ガイドレール１９と上部ガイドフレーム２１とによって支持される。
【００２９】
ここで、リーダ荷重を支持する下部ガイドフレーム２２は、取付枠２４に対して溝掘削方向と直交する水平な軸体であるリーダ支持軸２５のまわりに回転自在に取付けられている。
【００３０】
リーダ支持軸２５は、リーダ中心線Ｘ上でリーダ３および取付枠２４に固定され、下部ガイドフレーム２２に固定されたボス２６に回転自在に支承されている。
【００３１】
こうすれば、リーダ３を鉛直線に対して傾斜させた状態で掘削作業を行う場合、あるいは接地地盤の関係でリーダ３が傾いた場合に、図３に示すようにリーダ荷重を支持する部分である下部ガイドフレーム２２がリーダ３に対しリーダ支持軸２５まわりに相対回転して水平姿勢に保たれ、下部ガイドレール２０に対して互いの上下方向面が面接触する状態に保たれる。
【００３２】
従って、上記接触部分が線接触となる従来装置と比較して接触部分の面圧（作用する荷重）が低くなるため、同部分の摩耗が少なくなる。
【００３３】
また、接触部分の摩擦抵抗が小さくなることによって横行シリンダ（ここでは図示しない）のシリンダ推力がリーダ３の横移動に効率良く伝わるため、カッターを地山に押し付ける力が強くなり、それだけ掘削効率を上げることができる。
【００３４】
なお、上下のガイドフレーム２１，２２は、背面側の垂直壁が着脱式の垂直板２７，２８によって形成されている。
【００３５】
この垂直板２７，２８は、上部ガイドフレーム２１側にあっては同フレーム全幅に亘って、下部ガイドフレーム２２側にあっては図２，３に示すようにリーダ支持軸２５が位置する中央部を除く部分にそれぞれ複数本のボルト２９…によって着脱可能に取付けられている。
【００３６】
こうすれば、この装置の組立時においてリーダ３をメインフレーム２に組み込む際に、垂直板２７，２８を外したＬ字形状態のガイドフレーム２１，２２をガイドレール１９，２０に正面から押し付けた状態で垂直板２７，２８を取付けることにより、リーダ３をメインフレーム２に正面側から簡単に組み込むことができる。
【００３７】
他の実施形態
（１）上記実施形態ではリーダ支持軸２５をリーダ中心線Ｘ上に設けたが、このリーダ支持軸２５をリーダ中心線Ｘから外れた位置に設けてもよい。
【００３８】
（２）上記実施形態では下部ガイドレール２０と下部ガイドフレーム２２とによってリーダ荷重を支持する構成をとったが、従来と同様に、上部ガイドレール１９と上部ガイドフレーム２１とによってリーダ荷重を支持する構成をとってもよい。
【００３９】
ただし、上記実施形態によると、リーダ荷重がメインフレーム２の下部で支えられるため、同フレーム上部で支持する場合と比較してメインフレーム２の荷重負担が少なくてすむ。
【００４０】
（３）上記実施形態ではリーダ支持軸２５をリーダ３に固定したが、このリーダ支持軸２５を、リーダ荷重を支持するガイドフレームに固定し、同軸２５に対してリーダ３を回転自在に取付けてもよい。
【００４１】
（４）上記実施形態では、上下のガイドフレーム２１，２２の背面側垂直壁を着脱可能な垂直板２７，２８によって形成したが、この背面側垂直壁を他の部分と一体に形成してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
上記のように本発明によるときは、リーダ荷重を支持するリーダ側のガイド部材をリーダに対して溝掘削方向と直交する水平な軸体であるリーダ支持軸のまわりに回転可能に取付けたから、掘削時にリーダがメインフレームに対して傾いても、上記リーダ側ガイド部材がリーダに対し水平軸まわりに回転してメインフレーム側ガイド部材との面接触状態が保たれる。
【００４３】
従って、上記接触部分が線接触となる従来装置と比較して接触部分に作用する荷重が小さくなるため、同部分の摩耗が少なくなる。
【００４４】
また、接触部分の摩擦抵抗が小さくなることによって横行シリンダのシリンダ推力がリーダの横移動に効率良く伝わるため、カッターを地山に押し付ける力が強くなり、それだけ掘削効率を向上させることができる。
【００４５】
また、請求項２の発明によると、リーダ荷重を下部ガイド部材によってメインフレームの下部で支えるため、同フレーム上部で支持する場合と比較してメインフレームの荷重負担が少なくてすむ。従って、メインフレームの構造の簡素化、軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる掘削装置におけるリーダ取付部分の一部断面側面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】従来の掘削装置の全体概略側面図である。
【図５】同正面図である。
【図６】同平面図である。
【図７】図４の一部拡大図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【符号の説明】
１  走行台車
２  メインフレーム
３  リーダ
４  チェーン式カッター
５  エンドレスチェーン
７  カッターポスト
１７，１８  リーダ移動手段としての横行シリンダ
１９  上部ガイドレール（メインフレーム側ガイド部材）
２０  下部ガイドレール（リーダ荷重を支持するメインフレーム側ガイド部材）
２１  上部ガイドフレーム（リーダ側ガイド部材）
２２  下部ガイドフレーム（リーダ荷重を支持するリーダ側ガイド部材）
２５  リーダ支持軸
【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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