(57)【要約】【課題】立坑掘削機に掛かる大きな反力を有効に保持することのできる機構を提供する。【解決手段】円形立坑を掘削するための円形ケーシング１を揺動または旋回させる立坑掘削装置１０と、立坑掘削装置１０に動力を供給し、走行可能な台車２０とを連結するための第１の連結装置３０を備えた反力保持機構において、台車２０における立坑掘削装置１０とは反対側に、第２の連結装置５０を介して、その上に車両８０のタイヤまたはクローラが乗り上げ可能な反力ステージ４０を連結する。第２の連結装置５０により連結される反力ステージ４０は、立坑掘削装置１０に対して台車２０よりもさらに離れた位置にあるため、反力ステージ４０上にダンプトラック等の車両８０を載せることで、車両８０の荷重が効果的に反力に対向できる回転トルクを発生させ、反力を有効に保持することができる。【選択図】          図１
2004278100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形立坑を掘削するための円形ケーシングを揺動または旋回させる立坑掘削装置と、前記立坑掘削装置に動力を供給し、走行可能な台車とを連結するための第１の連結装置を備えた反力保持機構において、
前記台車における前記立坑掘削装置とは反対側に、第２の連結装置を介して、その上に車両のタイヤまたはクローラが乗り上げ可能な反力ステージを連結したことを特徴とする円形立坑構築における反力保持機構。
【請求項２】
前記反力ステージは、間隔調整可能な２枚の平行な乗り上げ板からなることを特徴とする請求項１記載の円形立坑構築における反力保持機構。
【請求項３】
前記反力機構の乗り上げ板の底面に、摩擦板を貼り付けたことを特徴とする請求項２記載の円形立坑構築における反力保持機構。
【請求項４】
前記第２の連結装置は、前記反力ステージの幅方向の両側と、前記台車の両側とを連結する一対のターンバックルである請求項１から３のいずれかの項に記載の円形立坑構築における反力保持機構。
【請求項５】
前記第１の連結装置とは反対側の立坑掘削装置の位置に、第３の連結装置により第２の反力ステージを連結したことを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の円形立坑構築における反力保持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円形ケーシングを揺動または旋回圧入して立坑又は場所打ち杭等を構築する立坑掘削機で機械幅を伸縮自在として運搬の便を図った円形立坑構築における反力保持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円形ケーシングを利用して行う立坑掘削機としては、本出願人は先に、機動性に優れ、しかも少人数で短時間のうちに工事が完成する立坑掘削装置を特公平４−４７７３３号公報（特許文献１）において開示した。この装置は台車にブームを旋回可能に取り付け、その先端からワイヤで掘削バケットを吊支し、台車先端に円形ケーシングを揺動圧入するための揺動圧入式の立坑掘削機を連結したものである。
【０００３】
近年かかる円形掘削装置の有用性が認識され、特に下水道敷設工事の立坑用として直径が１．５メートルから２メートルのものが広く用いられるようになったが、更に地下構造物築造用として大径のものが要求されるようになってきた。しかし公道を運搬できる装置の最大寸法は運搬車両の最大幅を越えることができないために、それ以上の機械は分解して運搬し、現場で組み立てるか、又は運搬時だけ機械の幅を縮小する方法しかない。その解決方法の一例として本出願人は、特開平６−２４８２号公報（特許文献２）において、掘削装置の幅員を自在に伸縮できる立坑掘削機を開示した。運搬時は装置の幅員を運搬車両の寸法範囲内に縮幅して運搬し、現地で本来の幅に拡幅して作業させるものである。
【０００４】
一方幅員を拡縮できる立坑掘削機は、立坑掘削機と台車が一体構造の装置では問題がないが、特開平１１−１４１２５８号公報（特許文献３）で開示されたような立坑掘削機の連結装置は台車の履帯又は車輪間の狭い場所に設けられるので、拡幅して増大したケーシングの回転トルクに耐えるだけの反力を台車に伝えることが難しくなり、連結装置の補助手段が必要になってきた。
【０００５】
この問題を解決するため、本出願人はさらに、特開２００１−２０６５４号公報（特許文献４）において、走行可能な台車と、幅員を伸縮可能にした円形ケーシングを揺動圧入させる立坑掘削装置の連結装置に２本の斜軸による支持を加えた機械幅の変わる立坑掘削機の連結装置を開示した。
これにより、幅員を伸縮自在にした立坑掘削機を台車に連結するときに、拡幅によって大きくなった反力トルクを斜軸で受けて連結装置の補助をさせることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特公平４−４７７３３号公報
【特許文献２】
特開平６−２４８２号公報
【特許文献３】
特開平１１−１４１２５８号公報
【特許文献４】
特開２００１−２０６５４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１〜４においては、立坑掘削機と台車を連結することで、立坑掘削時に立坑掘削機に掛かる反力を台車の重量と台車が接している地面における摩擦係数との積である摩擦力で受けるようにしている。
【０００８】
しかし、掘削する立坑の口径がますます大きくなっているため、台車の重量と地面の摩擦のみでは、立坑掘削機に掛かる回転の反力が取りにくくなっている。台車にアウトリガーを出して地面に杭を打って固定すれば大きな反力を止めることができるが、道路面での工事の場合は、道路面に杭を打つことができない。
【０００９】
そこで本発明は、立坑掘削機に掛かる大きな反力を有効に保持することのできる円形立坑構築における反力保持機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の構成は、円形立坑を掘削するための円形ケーシングを旋回させる立坑掘削装置と、前記立坑掘削装置に動力を供給し、走行可能な台車とを連結するための第１の連結装置を備えた反力保持機構において、前記台車における前記立坑掘削装置とは反対側に、第２の連結装置を介して、その上に車両のタイヤまたはクローラが乗り上げ可能な反力ステージを連結したことを特徴とする。
【００１１】
この第１の構成においては、第１の連結装置により立坑掘削装置に台車が連結され、さらに第２の連結装置により反力ステージが連結されることになる。反力ステージは、立坑掘削装置に対して台車よりもさらに離れた位置にあるため、反力ステージ上に車両、例えばダンプトラックや作業車を載せることで、車両の荷重（自重と積荷の和）が効果的に反力に対向できる回転トルクを発生させ、反力を有効に保持することができる。
【００１２】
本発明の第２の構成は、反力ステージは、間隔調整可能な２枚の平行な乗り上げ板からなることを特徴とする。これにより、反力ステージの重量を軽くして運搬や取り付け作業が楽にでき、また車両の幅に応じて自由に間隔を調整することができる。
【００１３】
本発明の第３の構成は、前記反力機構の乗り上げ板の底面に、摩擦板を貼り付けたことを特徴とするものである。反力保持のための対抗トルクは、立坑掘削装置の中心から反力ステージの重心までの距離と、反力ステージ上に掛かる荷重と、反力ステージと地面との摩擦係数との積により決まる。そこで、摩擦係数の高い部材である摩擦板を貼ることで摩擦抵抗を上げることにより、対抗トルクを大きくすることができる。ここで、摩擦板とは、ゴム板やエンボス加工をした鉄板など、地面に対して摩擦抵抗を大きくする機能を有する板をいう。
【００１４】
本発明の第４の構成は、前記第２の連結装置は、前記反力ステージの幅方向の両側と、前記台車の両側とを連結する一対のターンバックルとしたものである。ターンバックルにより、台車と反力ステージをしっかり締め付けることで、反力保持時の台車と反力ステージ間の揺れや振動を無くし、反力ステージと地面との摩擦が動摩擦にならないようにする。
【００１５】
本発明の第５の構成は、前記第１の連結装置とは反対側の立坑掘削装置の位置に、第３の連結装置により第２の反力ステージを連結したものである。第２の反力ステージを連結することで、保持できる反力の大きさが増すことになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る反力保持機構の正面図、図２はその平面図、図３は反力ステージの構成を示すもので、（ａ）は幅を狭めたときの平面図、（ｂ）は幅を広げたときの平面図、（ｃ）は正面図である。
【００１７】
これらの図において、本実施の形態に係る反力保持機構は、円形立坑を掘削するための円形ケーシング１を揺動または旋回させながら下方に推進させる立坑掘削装置１０と、立坑掘削装置１０に動力を供給し、走行可能な台車２０と、立坑掘削装置１０と台車２０とを連結するターンバックル３１，３２からなる第１の連結装置３０と、その上に車両のタイヤまたはクローラが乗り上げ可能な反力ステージ４０と、台車２０の後方において台車２０と反力ステージ４０とを連結するターンバックル５１，５２からなる第２の連結装置５０とを備えている。
【００１８】
本実施の形態においては、さらに、第２の反力ステージ６０を立坑掘削装置１０の台車２０とは反対側に設置し、第３の連結装置７０により立坑掘削装置１０と連結している。
【００１９】
台車２０は、立坑掘削装置１０に動力を供給し、また掘削した円形ケーシング１内部の土砂を排出するためのグラブバケット２１、クレーン２２を有している。
【００２０】
反力ステージ４０は、図３に示すように鉄板製の２枚の平行な乗り上げ板４１，４２からなり、ガイド機構４３により図３（ａ），（ｂ）に示すように間隔の調整ができるようになっている。乗り上げ板４１，４２の前方には、ターンバックルの端部を固定するための取り付け座４４が設けられている。各乗り上げ板４１，４２の底面には、摩擦板が貼り付けられている。なお、第２の反力ステージ６０も同じ構成である。
【００２１】
反力ステージ４０や第２の反力ステージ６０には、立坑掘削時にグラブバケット２１等で排出される土砂を搭載するためにダンプトラック８０等が待機しているため、そのダンプトラック８０等の車両を反力ステージ４０，第２の反力ステージ６０上に載せる。図１の例では、ダンプトラック８０の後輪のみを反力ステージ４０，６０に載せ、前輪は地盤に位置するようにしているが、前輪、後輪共に反力ステージ４０，６０上に乗るようにしてもよい。
【００２２】
第１および第２の連結装置３０，５０は、ターンバックル３１，３２，５１，５２を用いることにより、立坑掘削装置１０と台車２０および台車２０と反力ステージ４０との間でガタが生じないように緊締する。
【００２３】
次に、本実施の形態による反力保持の作用について説明する。
まず、反力ステージ４０のみで、第２の反力ステージ６０が無い場合について説明する。
【００２４】
立坑掘削装置１０の中心から台車２０の重心までの距離をＬ１、台車２０の重量をＷ１、台車２０と地面との摩擦係数をμ１とし、台車２０の重心の位置から反力ステージ４０の重心までの距離をＬ２、反力ステージ４０に掛かる荷重をＷ２、反力ステージ４０と地面との摩擦係数をμ２とすると、反力に耐えるトルクＴ１は次の式で表せる。
Ｔ１＝μ１Ｗ１Ｌ１＋μ２Ｗ２（Ｌ１＋Ｌ２）        （１式）
【００２５】
この式の右辺第１項が、従来の台車のみによる反力に耐える力であり、本発明においては第２項が加算されることになる。摩擦係数μ２は反力ステージ４０の裏面に摩擦板を貼り付けることで大きくし、荷重Ｗ２は、反力ステージ４０上にダンプトラック８０を載せることで大きくすることができる。ダンプトラック８０の荷台に土砂を積んでおけば、さらに荷重Ｗ２は大きくなる。
【００２６】
このようにして、立坑掘削時に生じる反力を、台車２０と反力ステージ４０に掛かる荷重で効果的に保持することができる。
【００２７】
さらに、第２の反力ステージ６０を第３の連結装置７０で連結し、第２の反力ステージ６０上にダンプトラック８０等を載せることで、
Ｔ２＝μ３Ｗ３Ｌ３                              （２式）
但し、μ３は圧力ステージ６０と地面との摩擦係数、Ｗ３は第２の反力ステージ６０に掛かる荷重、Ｌ３は立坑掘削装置１０の中心から第２の反力ステージ６０の重心までの距離で表されるトルクが（１式）に加算されることになる。
【００２８】
これらの円形立坑掘削工事は、車道の１車線を通行止めにして施工されることが多いが、立坑掘削装置１０、台車２０、反力ステージ４０、あるいは第２の反力ステージ６０が一直線上に並ぶように配置されるため、他の車線に与える影響を最小限に抑えて工事を行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、第２の連結装置により連結される反力ステージは、立坑掘削装置に対して台車よりもさらに離れた位置にあるため、反力ステージ上に車両、例えばダンプトラックや作業車を載せることで、車両の荷重が効果的に反力に対向できる回転トルクを発生させ、反力を有効に保持することができる。
【００３０】
反力ステージを、間隔調整可能な２枚の平行な乗り上げ板で構成することにより、反力ステージの重量を軽くして運搬や取り付け作業が楽にでき、また車両の幅に応じて自由に間隔を調整することができる。
【００３１】
反力機構の乗り上げ板の底面に、摩擦板を貼り付けることにより、地面との摩擦係数が大きくなり、反力に対抗することのできるトルクを増大させることができる。
【００３２】
第２の連結装置を、反力ステージの幅方向の両側と、前記台車の両側とを連結する一対のターンバックルとすることにより、台車と反力ステージをしっかり締め付けることで、反力保持時の台車と反力ステージ間の揺れや振動を無くし、反力ステージと地面との摩擦が動摩擦にならないようにすることができる。
【００３３】
第１の連結装置とは反対側の立坑掘削装置の位置に、第３の連結装置により第２の反力ステージを連結することにより、保持できる反力の大きさを更に増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る反力保持機構の正面図である。
【図２】本実施の形態に係る反力保持機構の平面図である。
【図３】本実施の形態に係る反力ステージの構成を示すもので、（ａ）は幅を狭めたときの平面図、（ｂ）は幅を広げたときの平面図、（ｃ）は正面図である。
【符号の説明】
１  円形ケーシング
１０  立坑掘削装置
２０  台車
２１  グラブバケット
２２  クレーン
３０  第１の連結装置
３１，３２  ターンバックル
４０  反力ステージ
４１，４２  乗り上げ板
４３  ガイド機構
４４  取り付け座
５０  第２の連結装置
５１，５２  ターンバックル
６０  第２の反力ステージ
７０  第３の連結装置
８０  ダンプトラック
【図１】
2004278100.tif 000003
【図２】
2004278100.tif 000004
【図３】
2004278100.tif 000005