(57)【要約】【課題】バケットの掘削箇所から地上側までの往復移動時間を省略して、掘削作業の効率を向上させることが出来る様な掘削工法の提供。【解決手段】開放状態のバケット（１０）（例えば、クラムシェルバケット：掘削する機能を有するバケット全般に本発明は適用可能である）の刃先（２７）を掘削するべき土壌中に食い込ませる工程と、バケット（１０）を閉鎖して土壌をバケット（１０）内に収容する工程と、バケット（１０）内に収容された土壌を破砕或いは細断する工程と、該破砕或いは細断された土壌を排出ライン（揚泥管）（１２）を介して地上側へ排出する工程、とを含んでいる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放状態のバケットの刃先を掘削するべき土壌中に食い込ませる工程と、バケットを閉鎖して土壌をバケット内に収容する工程と、バケット内に収容された土壌を破砕或いは細断する工程と、該破砕或いは裁断された土壌を排出ラインを介して地上側へ排出する工程、とを含むことを特徴とする掘削工法。
【請求項２】
バケット内に収容された土壌を破砕或いは細断する前記工程は、高圧流体のジェット噴流をバケット内に噴射することで行なわれる請求項１の掘削工法。
【請求項３】
バケット内に収容された土壌を破砕或いは細断する前記工程と、該破砕或いは裁断された土壌を排出ラインを介して地上側へ排出する前記工程では、バケットは閉じており、バケット内部の土壌が地上側へ排出された後にバケットを開き、バケットが開いた状態で地上側へバケットを若干量だけ引き上げてから、掘削するべき土壌へバケットを移動させる請求項１、２のいずれかの掘削工法。
【請求項４】
バケットを掘削孔の軸線方向から水平方向まで回動自在に構成し、所定深度まで掘削した後にバケットを水平方向位置まで回動しつつ、掘削孔側方の領域を掘削し、掘削された土壌をバケット内に収容する請求項１〜３の何れか１項の掘削工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バケットを用いた掘削工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばクラムシェルバケットの様なバケットを用いた従来の工法では、掘削量が多いため、掘削工程における効率は非常に良好である。
しかし、掘削した後、バケットを地上側まで引き上げてバケット内部に収容された掘削土砂を排出する必要があるため、掘削作業がバッチ処理とならざるを得ず、その分だけ、効率が悪くなっている。
【０００３】
換言すれば、バケットによる掘削工法では、バケットを掘削位置と地上側の排出個所との間を往復或いは上下動させる必要があり、係るバケットの上下移動は時間が掛かり、非効率である。
特に、深度が大きい箇所で掘削している場合には、バケットの上下に要する時間が長くなり、非効率となる。従来のバケット掘削では、深度３０ｍ程度になると、掘削効率が低下してしまうことが知られている。
【０００４】
その他の従来技術としては、例えば特願２００２−１６３１０７号で開示されている技術が存在する。この技術は、バケット掘削時にバケット先端と掘削地盤との間に負圧が発生することを防止して、バケット引き上げに対する抵抗力の発生を防止している。
この技術は大変有用ではあるが、上述した様な問題、すなわちバケットの上下動による時間のロスという問題を解決するものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、バケットの掘削箇所から地上側までの往復移動時間を省略して、掘削作業の効率を向上させることが出来る様な掘削工法の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の掘削工法は、開放状態のバケット（１０）（例えば、クラムシェルバケット：掘削する機能を有するバケット全般に本発明は適用可能である）の刃先（２７）を掘削するべき土壌中に食い込ませる工程と、バケット（１０）を閉鎖して土壌をバケット（１０）内に収容する工程と、バケット（１０）内に収容された土壌を破砕或いは細断する工程と、該破砕或いは細断された土壌を排出ライン（揚泥管）（１２）を介して地上側へ排出する工程、とを含むことを特徴としている（請求項１）。
【０００７】
係る構成を具備する本発明によれば、バケットは掘削のみに専念しており、掘削した土壌は、別個機構により地上側に排出される。すなわち、本発明の掘削工法によれば、従来技術では必須且つ最も時間を費やしていた「バケットを地上側まで移動する」という工程を省略することが出来る。
従って、バケットを用いた掘削作業の作業効率をさらに向上することが出来る。
【０００８】
バケットで掘削され、バケット内に収容された土壌が砂ならば、サクションポンプ等でそのまま地上側に吸い上げられるが、固い粘性土では地上側に排出されない可能性がある。しかし、本発明では掘削土砂がバケット内で破砕、細断されるので、確実に地上側に排出される。
【０００９】
なお、掘削土壌が砂であっても、所謂「水締め」状態になると、容易には吸いあがらない。常時、沸騰しているかのような、浮遊、流動化状態とすれば、地上側まで吸い上がる。バケット内にジェット噴流、特に高圧エアジェット噴流を噴射すれば、エアーリフトによりバケット内が流動化状態となり易く、地上側への排出が容易となる。
【００１０】
上記本発明の機能は、ダム堤内（ダム堤体の上流のダム湖：ダム貯水池）の例えば深度が１００ｍ程度ある堆積物の除去にも有効である。バケット内の堆積物を確実に除去出来るので、浚渫に有効だからである。
【００１１】
本発明において、バケット（１０）内に収容された土壌を破砕或いは細断する前記工程は、高圧流体（Ｗｐ、Ａｐ）（液体、気体、粉流体を含む）のジェット噴流（２４Ｊ、２５Ｊ）をバケット（１０）内に噴射することで行うのが好ましい（請求項２）。
但し、高圧流体のジェット噴流による破砕、細断以外にも、小型のオーガ、ビットにより、バケット内の土壌を破砕することも可能である。
【００１２】
ここで、バケット内で噴射されるジェット噴流は、交差噴流ではないのが好ましい。衝突して交差噴流を形成すると、衝突後には水ジェットのエネルギが無くなるので、バケット内の土壌を破砕、細断できなくなる。ジェット噴流のエネルギを有効利用して、バケット内の土壌を万遍なく破砕、細断する為には、ジェット噴流同士を衝突させないことが好ましい。
【００１３】
既存の技術では、重力の作用により、バケットより下方の土壌を粉砕することが出来るが、上方に存在する土壌を破砕、細断することは困難である。しかし、高圧ジェット噴流を利用すれば、上方に存在する土壌を破砕することが出来る。
【００１４】
本発明において、バケット（１０）内に収容された土壌を破砕或いは細断する前記工程と、該破砕或いは裁断された土壌を排出ライン（揚泥管）（１２）を介して地上側へ排出する前記工程ではバケット（１０）は閉じており、バケット（１０）内部の土壌が地上側へ排出された後にバケット（１０）を開き、バケット（１０）が開いた状態で地上側へバケット（１０）を若干量（δ）だけ引き上げてから、掘削するべき土壌へバケット（１０）を移動させる（押し込む、或いは自由落下させる）（請求項３）。
【００１５】
ここで、バケットが開いた状態で地上側へバケットを若干量（δ）だけ引き上げる工程は、バケット及びその上方の部材全体を当該若干量（δ）だけ引き上げても良いし、或いは、バケットの開閉を行うシリンダーにより、バケットのみを若干量（δ）引き上げても良い。
【００１６】
本発明において、バケット（１０）を掘削孔（Ｈｅ）の軸線方向から水平方向まで回動自在に構成し、所定深度まで掘削した後にバケット（１０）を水平方向位置まで回動しつつ、掘削孔（Ｈｅ）側方の領域を掘削し、掘削された土壌をバケット（１０）内に収容するのが好ましい（請求項４）。
【００１７】
ここで、掘削孔側方の領域を掘削するのは、バケット先端の刃先による掘削のみならず、バケット底板に設けたノズルから高圧流体噴流（例えば高圧水ジェット噴流）を掘削するべき土壌に向けて噴出することにより行われるのが好ましい。
【００１８】
上述した掘削孔側方の領域を掘削は、いわゆる「すかし掘り」に他ならず、上述した構成では、従来のバケットを用いた工法では不可能であった「すかし掘り」が可能となるのである。
【００１９】
本発明の実施に際して、バケットの刃先をより深く食い込ませるために、バケット先端の刃先近傍からジェット噴流を噴出して、土壌を掘削することが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に図１〜図９を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。
【００２１】
図１〜図４は、本発明の第１実施形態で用いられクラムシェルバケット装置を示している。
図１において、全体を符号１Ａで示すクラムシェルバケット装置は、懸垂紐状体のワイヤＲｗで上下動自在に懸垂された第１構造体２と、第１構造体２に推進ジャッキ５で移動自由に装着された第２構造体６と、第２構造体６に複数のシリンダー８で開閉自由に係設されたバケット２０と、バケット２０内の掘削土壌を地上に排出する排出ラインの内管１２とで主要部が構成されている。
【００２２】
第１構造体２は、ワイヤＲｗで直接に懸垂された第１部材２ａと、第１部材２ａに固設された第２部材２ｂと、第１部材２ａのワイヤＲｗ側の外面に固着されて地上に通じる３重管１０Ａとで構成されている。
【００２３】
第１部材２ａは、外径部に掘削孔径に内接させるための拡径及び縮径自在なアジャスタブルガイド３ｂ及び３ａが設けられている。
第２部材２ｂには、拡径及び縮径自在なアジャスタブルガイド３ｃと、第２構造体６とバケット２０をクラムシェルバケット装置１Ａの軸線に沿って移動自由に係設する推進ジャッキ５とが設けられている。
【００２４】
第２構造体６は、外径部に掘削孔に内接させるための拡径及び縮径自在なアジャスタブルガイド６ｂ及び６ａが設けら、また推進ジャッキ５の一端が装着され、さらにバケット２０に連結する複動ピストンを備えたシリンダー８のー端がピン８ａによって回動自在に装着されている。
【００２５】
前記第１構造体２に装着された３重管１０Ａに連通する３重管１０Ｂが、第１構造体２と第２構造体６の内部を貫通して先端部にバケット２０の開閉枢軸であるスイベル付きピン２１を枢着させている。
【００２６】
図２も参照して、３重管１０Ｂは外管１０の内部に排出ラインである内管１２が配置されていて、内管１２のバケット２０側はバケット２０の内部に向って開放され、内管１２のワイヤＲｗ側は地上外部に連通されている。内管１２にはバケット２０の内部の掘削泥を地上に揚泥する図示しない揚泥ポンプが接続されている。揚泥ポンプの型式はサクションポンプあるいはエアーリフトのいずれでもよい。
【００２７】
外管１０の外径部で、図１において推進ジャッキ５の左側即ちジャッキ伸長側の領域は、第２構造体６が推進ジャッキ５によって軸線に沿って移動自在とするよう滑り面１０ａが形成されている。
【００２８】
外管１０と内管１２との間に地上の２種類の高圧源に通じる高圧水Ｗｐ用の高圧流体管１４と、高圧エアＡｐ用の高圧エア管１６が交互に配置され、地下側はバケット２０の各バケット２０Ａ、２０Ｂに連通されている。
【００２９】
図３は、３重管の構成が異なるもので、外管１０と内管１２との間に高圧流体管１４Ａと高圧エア管１６Ａとが配置され、高圧流体管１４Ａと高圧エア管１６Ａとの間が例えば掘削深さ、その他のセンサを配置する位置計測用空間１５にする形態で構成されている。
【００３０】
図４は、３重管の構成が異なる別の形態で、外管１０と内管１２との間に、本例では等間隔な適宜な配置の高圧流体管１４が配置され、高圧流体管１４相互間の空間を高圧エアＡｐの通過空間１６Ｂにする形態で構成されている。
【００３１】
バケット２０は、スイベル機構を除いては、外観形状がほぼ通常のバケットと同様に構成され、スイベル付きピン２１を回動中心にして、ピン８ｂで回動自在に装着されたシリンダー８の伸縮によって開閉するよう構成されている。
【００３２】
バケット２０の底板２３の内側にバケット２０内方に向けた本例では２列のノズル２４、２５が側板２２、２２間の紙面に垂直なバケット幅方向に列状に装着されている。ここで、バケット内で噴射されるジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊは、高圧流体Ｗｐのジェット噴流と高圧エアＡｐのジェット噴流とが組み合わされるように構成されている。
それらのノズル２４、２５のジェット噴流が干渉しあわないよう、ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊが衝突点Ｎｃを持たないように配置されている。
【００３３】
ノズル２４、２５のそれぞれは、噴射方向が固定されても、あるいはスプリンクラーのように回転する機能を有して構成されてもよい。
また、底板２０の端部に設けられた先端刃先２７近傍に、先端ノズル２８が刃先２７の方向に向ってジェット噴射するように装着されている。
【００３４】
先端刃先２７と、ノズル２４、２５とは、高圧流体管１４および高圧エア管１６に通じる高圧流体通路１４ａ、高圧エア通路１６ａによって連通されている。
【００３５】
上記の機能構成において、バケット内のノズル２４、２５によって掘削土壌を細分化し、攪拌して地上の外部に排出する機能と、
刃先２７の荷重  ＞  地盤抵抗＋先端ノズル２８のジェット反力
となるような重量構成と、推進ジャッキ５の推進力容量とシンダ８の推進力容量を有するよう構成されている。
【００３６】
次に、図５〜図９を参照して、図１〜図４で説明したクラムシェルバケット装置１Ａを用いて、本発明の実施形態にかかる掘削工法を実施する手順について説明する。
【００３７】
先ず、ステップ１の図５で示す様に、シリンダー８を短縮してバケット２０を開放状態にして、推進ジャッキ５を掘削すべき所定のストロークＬｓだけ伸長し、バケット２０を掘削するべき土壌（例えば、泥）中まで降下して刃先２７を土壌に食い込ませ（刃先を掘削するべき土壌中に食い込ませる工程）、掘削してバケット２０中に掘削土壌を収容せしめる（土壌をバケット内に収容する工程）。
【００３８】
掘削に際しては、シリンダー８を伸張しながら左右のバケット２０Ａ、２０Ｂを閉じつつ掘削土壌をバケット２０内に掻き込む。掘削時には先端ノズル２８から高圧ジェット噴流２８Ｊが噴射されて掘削効果をたかめる。
【００３９】
この掘削土壌Ｇを、バケット２０内に掻き込みながら高圧ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊで破砕或いは細断する（バケット内に収容された土壌を破砕或いは細断する工程）と共に攪拌しながら排出ライン１２を介して揚泥ポンプのサクションポンプによって揚泥排出する（破砕或いは細断された土壌を排出ラインを介して地上側へ排出する工程）。
また、シリンダー８の伸張、バケット２０の閉口にしたがって推進ジャッキ５を短縮して掘削を進めると共に掘削に要する刃先２７の荷重を増加させる。
【００４０】
なお、符号Ｎｃは高圧ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊの仮想上の衝突点を示しているが、前記のようにノズル２４、２５の配置が衝突点を生じないようになされているので高圧ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊのジェット力の減衰はない。
【００４１】
ステップ２の図６は、バケット２０が完全に閉口し、かつ推進ジャッキ５が短縮されて第１構造体２がほぼストロークＬｓだけ下降した状態を示している。
バケット２０はシリンダー８の伸長によって完全に閉口し、掘削土壌Ｇは全てがバケット２０内に収容され、先端ノズル２８からのジェット噴流２８Ｊは停止されている。しかし掘削土壌Ｇを破砕或いは細断するジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊは、前ステップ１につづいて掘削土壌Ｇを破砕或いは細断と攪拌を継続している。
【００４２】
細断された土壌Ｇｓは、前ステップ１につづいてサクションポンプにより地上に揚泥、排出される。そして閉口したバケット２０内で破砕、細断された土壌Ｇｓの排出が完了する。
【００４３】
ステップ３の図７は、細断された土壌Ｇｓの排出が完了したバケット２０がシリンダー８の短縮によって完全に開口した状態を示している。即ち、前ステップ２によって掘削土壌Ｇが全て地上側へ上昇移動されたならば、シリンダー８を短縮させてバケット２０を再び開口させ、次ぎの掘削の準備に入る状態を示している。
この状態にあっても、高圧ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊ及び２８Ｊは前ステップに継続して噴射されているが、噴射を停止状態にしてもよい。
【００４４】
この状態では、第１構造体２と第２構造体６の深さ位置はステップ２の完了時の位置と同じである。
そして次に、明確には図示されていないが、バケット２０を開いた状態で、クラムシェルバケット装置１Ａの全体を地上側へ若干量δだけ引き上げる。
【００４５】
ステップ４の図８は、掘削を前進させるためにバケット２０を新たに地山に押し込んだ状態を示している。バケット２０の地山への押し込みは、推進ジャッキ５の所定のストロークＬｓだけの伸長によって行う。地山へのバケット２０の押し込み際して、刃先２７をより深く食い込ませるために先端ノズル２８からのジェット噴流２８Ｊを利用してもよい。
【００４６】
なお、地山へのバケット２０の押し込みはシクラムシェルバケット装置１Ａの落下によってもよい。この際に、クラムシェルバケット装置１Ａの全体が自由落下するのであれば、落下の際の衝撃によりバケットの刃先２７が十分に土壌中に食い込むので、推進ジャッキ５の伸長は不要となる。
【００４７】
ステップ５の図９は、新たにステップ１の図５と同様にして掘削と揚泥をしている状態を示している。即ち、シリンダー８を伸長してバケット２０を閉口しながら掘削土壌Ｇをバケット２０内に収容させ、その掘削土壌Ｇをジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊによって破砕或いは細断すると共に攪拌しながら排出ライン１２を介してサクションポンプによって揚泥する。
【００４８】
以下、ステップ１の図５〜ステップ５の図９で示す工程を繰り返すことにより、クラムシェルバケット装置１Ａによる掘削が行われる。
ここで、図６〜図９で示されているように、第１実施形態を従来の工法に比較すると、「バケットを地上側まで移動する」という従来技術では必須且つ最も時間を費やしていた工程が、図１〜図９の第１実施形態では省略されている。
【００４９】
ここであらためて、図１、図２、図５〜図９を参照して第１の実施形態の作用を説明する。
ワイヤＲｗで懸垂されたクラムシェルバケット装置１Ａを掘削すべき地山Ｇｏの上方から懸垂して、開口したバケット２０の刃先２７を地山Ｇｏの表面に接地させる。このとき推進ジャッキ５は掘削すべき所定のストロークＬｓだけ伸長させておく。
【００５０】
次いで、シリンダー８を伸長させると共に、推進ジャッキ５を短縮させて閉口しながらバケット２０Ａ、２０Ｂのそれぞれの先端刃先２７によって掘削する。
掘削に伴ってバケット２０Ａ、２０Ｂは閉口し、掘削土壌Ｇはバケット２０内に収容される。
【００５１】
掘削、閉口の段階で先端ノズル２８からのジェット噴流２８Ｊが掘削を支援し、内向ノズル２４、２５からのジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊがバケット２０内に収容された掘削土壌Ｇを破砕、細断して流動搬送可能な土壌Ｇｓの状態にする。
流動搬送可能な状態に細断された土壌Ｇｓは、サクションポンプによって排出ラインの内管１２を介して地上に排出される。
掘削、閉口が進展してバケット２０が完全に閉口し、かつ掘削土壌Ｇが地上に排出されてバケット２０が空になった状態で掘削最初の第１のサイクルが終了する。このときの掘削推進量は、ほぼ前記所定のストロークＬｓである。
【００５２】
次いで、バケット２０を開口し推進ジャッキ５を伸長させて、最初の地山表面からストロークＬｓだけ下がった位置に刃先２７を配置させる。
シリンダー８の伸長、ジャッキ５の短縮、ジェット噴流２８Ｊによって掘削が進行すると共に、内向ノズル２４、２５からのジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊによる掘削土壌Ｇの破砕、細断と細断された土壌Ｇｓのサクションポンプによる地上への排出により第１のサイクルと同様にして掘削の第２のサイクルが終了する。
【００５３】
このようにして、サイクルごとに所定のストロークＬｓづつ掘削が進行する。
掘削サイクルの進展にともなって掘削孔Ｈｅが深くなり、掘削反力に抗して鉛直度の保持を要する段階では、アジャスタブルガイド３ａ、３ｂ、３ｃ、６ｂ等が掘削孔Ｈｅに内接して鉛直度の保全をする。
【００５４】
図１０、図１１は、本発明の第２実施形態を示している。
ステップ３の図７に関連して説明したとおり、第１実施形態では、バケット２０により掘削してバケット２０を開口した後に、クラムシェルバケット装置１Ａ全体を若干量δだけ引き上げて（図示せず）、刃先２７を地山に押し込むようにしている。
【００５５】
これに対して、本第２実施形態では、バケット２０により掘削した後、若干量δだけ引き上げるに際して、クラムシェルバケット装置１Ａ全体を引き上げるのではなく、シリンダー８を用いて、バケット２０のみを上昇させている。
【００５６】
すなわち、第１実施形態では、図７で示す様にバケットを開いた際には、シリンダー８はそれ以上の短縮はできない。これに対して第２実施形態では、図１０で示す様に、バケット２０を開口した状態で、シリンダー８は符号δで示す距離だけ短縮する余地を有している。
【００５７】
そして、図１１で示す様に、シリンダー８を符号δだけ短縮すれば、クラムシェルバケット装置１Ａは符号δで示す距離（上記「若干量」）だけ上昇するのである。
【００５８】
このような構成によって、刃先２７の若干の上昇に制御時間のかかるクラムシェルバケット装置１Ａ全体を上昇させるより、シリンダー８の短縮の方が容易であり、推進ジャッキ５のストロークＬｓの選択と掘削抵抗の大小によっては有効な手段となりえる。
【００５９】
その他の構成及び作用効果については、図１０、図１１の第２実施形態は、図１〜図９の第１実施形態と同様である。
【００６０】
次に、図１２〜図１８を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
この第３実施形態は、いわゆる「すかし掘り」を可能ならしめる実施形態である。
図１２、図１３は、第３実施形態で使用されるクラムシェルバケット装置を示し、とくに図１２はいわゆる「すかし掘り」を可能とするバケットの回動機能を含めて示している。前記第１の実施形態で使用されるクラムシェルバケット装置１Ａの各装置、部材と同じ形態の装置、部材は同じ名称と符号によって説明する。
【００６１】
図１２及び図１３において、全体を符号１Ｂで示すクラムシェルバケット装置は、ワイヤＲｗで懸垂された第１構造体２Ｂと、第１構造体２Ｂに推進ジャッキ５で移動自由に装着された第２構造体４６と、第２構造体４６に複数のシリンダー８で開閉自由に係設されたバケット５０と、バケット５０内の掘削土壌を地上に排出する排出ラインの内管１２とで主要部が構成されている。
【００６２】
第１構造体２Ｂは、ワイヤＲｗで直接に懸垂された第１部材２Ｂａと、第１部材２Ｂａに固設された第２部材２Ｂｂと、第１部材２ＢａのワイヤＲｗ側の外面に固着されて地上に通じる３重管１０Ａとで構成されている。
第１部材２Ｂａは外径部に掘削孔に内接させるための拡径及び縮径自在なアジャスタブルガイド３ａ、３ｂが設けられている。
【００６３】
第２部材２Ｂｂには、拡径及び縮径自在なアジャスタブルガイド３ｃと、第２構造体４６とバケット５０をクラムシェルバケット装置１Ｂの軸線に沿って移動自由に係設する推進ジャッキ５が設けられている。
【００６４】
第２構造体４６は、肉厚筒状の第３部材４６ａと第３部材４６ａ内に嵌着されただるま状の第４部材４７とで構成されている。
第３部材４６ａは、外径部に掘削孔に内接させるための拡径及び縮径自在なアジャスタブルガイド４６ｂ及び４６ｃが設けられ、推進ジャッキ５の一端が装着され、内部に次記する第４部部材４７の滑り面４７ｓと密接する凹弧状滑り面４６ｓを有している。
ここで、符号４５は、オイルモータを示している。
【００６５】
第４部材４７は、バケット５０側が直柱状の直部４７ａと、底面が滑り面４７ｓを有する円弧状の弧状部４７ｂとで形成され、弧状部４７ｂに取付けられたピン４８によって軸線に対して直角位置まで回動自在に嵌着されている。また、直部４７ａの端部にバケット５０に連結する複動ピストンを備えたシリンダー８のー端がピン８ａによって回動自在に装着されている。
【００６６】
第４部材４７の内部に後記する３重管１０Ｂが、滑り面４７ｓを介し、第３部材４６ａ、第１構造体２Ｂを経由して地上に連結するよう構成されている。
【００６７】
前記第１構造体２Ｂに装着された３重管１０Ａに連通する３重管１０Ｂが、第１構造体２Ｂと第２構造体４６の内部を貫通して先端部にバケット５０の開閉枢軸であるスイベル付きピン２１を枢着させている。
第４部材４７内部の３重管１０Ｂは、回動時にも連通可能に軸線に対して傾斜した（図１２においては直角に）分岐が設けられている。
【００６８】
第１実施形態で使用した図２も参照して、３重管１０Ｂ及び１０Ａは外管１０の内部に排出ラインである内管１２が配置されていて、内管１２のバケット５０側はバケット５０の内部に向って開放され、内管１２のワイヤＲｗ側は地上外部に連通されている。内管１２にはバケット５０の内部の掘削泥を地上に揚泥する図示しない揚泥ポンプが接続されている。揚泥ポンプの型式はサクションポンプあるいはエアーリフトのいずれでもよい。
【００６９】
外管１０の外径部で、図１２及び図１３において推進ジャッキ５の左側即ちジャッキ伸長側の領域は、第２構造体４６が推進ジャッキ５によって軸線に沿って移動自在となるよう滑り面１０ａが形成されている。
【００７０】
外管１０と内管１２との間に、地上の高圧源に通じる高圧水Ｗｐ用の高圧流体管１４と、高圧エアＡｐ用の高圧エア管１６が交互に配置され、地下側はバケット５０の各バケット５０Ａ、５０Ｂに連通されている。
【００７１】
本実施形態においても、第１実施形態で説明した３重管の構成が異なる図２及び図３の適用が可能である。
【００７２】
バケット５０は、スイベル機構を除いては、外観形状がほぼ通常のバケットと同様に構成され、スイベル付きピン２１を回動中心にして、ピン８ｂで装着されたシリンダー８、８の伸縮によって開閉するよう構成されている。
【００７３】
バケット５０の底板２３の内側にバケット５０内方に向けた本例では２列のノズル２４、２５が、図１３に示すように、側板２２、２２間のバケット幅方向に列状に装着されている。バケット５０内で噴射されるジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊは、高圧流体Ｗｐジェット噴流と高圧エアＡｐ噴流とが組み合わされるように構成されている。
それらのノズル２４、２５のジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊの噴射方向が干渉しないよう、ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊが衝突点を持たないようにノズル方向が配置されている。
【００７４】
ノズル２４、２５のそれぞれは、噴射方向が固定されていても、あるいはスプリンクラーのように回転する機能を有して構成されてもよい。
また、底板２０の端部に設けられた先端刃先２７近傍に、先端ノズル２８が刃先２７の方向に向って噴射するように装着されている。
【００７５】
バケット５０の片方の、図１２においては上方の、バケット５０Ａの底板２３の外部に、適宜の間隔をおいた３列のノズル３２が配列され、閉口時に軸線に直角方向にジェット噴流が向くように配置されている。
先端刃先２７と、ノズル２４、２５と、バケット５０Ａにおいてはノズル３２も含めたノズルは高圧流体管１４および高圧エア管１６に通じる高圧流体通路１４ａ、高圧エア通路１６ａによって連通されている。
【００７６】
次に、図１４〜図１８を参照して、第３実施形態によるすかし掘りの作業手順について説明する。
先ず、ステップ１の図１４で示す様に、図１２、図１３で説明したクラムシェルバケット装置１Ｂにより、所定の深度まで掘削孔Ｈｅを掘削する。
ここで、図１４で示す掘削については、図１〜図９の第１実施形態、及び図１０、図１１の第２実施形態と同様に行われる。
【００７７】
そして、クラムシェルバケット装置１Ｂを鉛直状態にし、シリンダー８を伸長してバケット５０を閉口にし、推進ジャッキ５をストロークゼロに短縮して、バケット５０をすかし掘りする状態におく。
【００７８】
次にステップ２の図１５で示す様に、バケット５０を回動して（図１５では時計方向へ回動）、図１４で掘削された掘削孔Ｈｅの側方の領域を掘削する。この掘削を仮に第１次すかし掘りとする。
この際に、（図１２、図１３で説明した）バケット５０Ａの底板２３外方に設けた複数のノズル３２からのジェット噴流３２Ｊにより、掘削孔Ｈｅ側方の領域の土壌が掘削されて、バケット５０内に落下して収容される。
【００７９】
バケット５０の回動移動は、バケット５０の回動と、第４部材４７の回動によって行われる。
掘削された土壌Ｇはバケット５０内に収容されると共に、ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊによって破砕、細断と攪拌をされながらサクションポンプによって地上に排出される。
【００８０】
ステップ３を示す図１６は、掘削孔Ｈｅのすかし掘りが最終の段階に至った状態を示している。このときの第４部材４７は、ほぼ９０度回動して水平になっている。ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊによる破砕、細断、攪拌とサクションポンプによる地上への排出は前ステップ２につづいて継続されている。このステップ２による掘削孔Ｈｅのすかし掘りが終了した段階で第１次のすかし掘りが終了する。
【００８１】
ステップ４を示す図１７は、つぎの掘削と、すかし掘りを行うための準備〜掘削開始の状態である。第４部材４７を第３部材４６ａ内に戻し、バケット５０を鉛直な開口にして、刃先２７を土壌底部Ｇｂに接地させ、掘削すべきストロークＬｓを推進ジャッキ５の伸長によって与えて下方に食い込ませる。バケット５０を下方に食い込ませるには、図１０で示すように、シリンダー８の伸長によってもよい。
【００８２】
次いで、掘削孔Ｈｅの掘削を推進する。この掘削による掘削土壌Ｇは、ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊによる破砕、細断、攪拌とサクションポンプによって地上へ排出される。
【００８３】
ステップ５を示す図１８は、第２次のすかし掘りをはじめた状態を示している。
バケット５０を回動して図１４〜図１６に示したステップ１〜３の第１次のすかし掘りで掘削された掘削孔Ｈｆの下部を、ストロークＬｓの相当分だけ掘削する。この掘削の終了が第２次すかし掘りの終了である。
【００８４】
そして、ストロークＬｓの下線部Ｌ１まで第１構造体２Ｂを降下させ、ここを基準にしてあらためて推進ジャッキ５によりあらたなストロークＬｓを設定する。そして、第２構造体４６と開口したバケット５０を、図１７のような配置にして次ぎの第２次すかし掘りに入るようにする。
このようにして、ストロークＬｓ刻みのすかし掘りを繰り返すことで「すかし掘り」の深さを増すことができる。
【００８５】
この様に、図１２〜図１８で示す第３実施形態によれば、従来のバケット工法では不可能であったすかし掘りが、揚泥のためのバケット上下動を省略して極めて簡単に行われる。
【００８６】
ここであらためて、図１２、図１３、図１４〜図１８を参照して第３の実施形態の作用を説明する。
ワイヤＲｗで懸垂された第１構造体２Ｂを掘削すべき地山Ｇｏの上方から懸垂して、シリンダー８の伸縮によるバケット５０Ａ、５０Ｂの開閉により掘削孔Ｈｅを掘削する（ステップ１）。１回の掘削深さは、地質に応じて適宜にきめた推進ジャッキ５のストロークで決定される。掘削時の水平方向反力は、アジャスタブルガイド３ａ、３ｂ、３ｃ、４６ａ、４６ｂ等によって掘削孔Ｈｅに伝達され、クラムシェルバケット装置１Ｂの鉛直方向姿勢が保持される。
【００８７】
鉛直掘削によりバケット５０内に収容された土壌は、ノズル２４、２５からのジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊにより掘削土壌Ｇを破砕、細断して流動搬送可能な土壌Ｇｓの状態にし、かつ攪拌してサクションポンプにより地上に排出される。掘削孔Ｈｅが所定の深さに達した段階で、それまでに掘削した掘削孔Ｈｅの側部を以下のようにしてすかし掘りする。
【００８８】
先ず、クラムシェルバケット装置１Ｂを鉛直状態にし、シリンダー８を伸長してバケット５０を閉口にし、推進ジャッキ５をストロークゼロに短縮する。
【００８９】
次にバケット５０をバケット５０Ａ側に回動しながら開閉口を繰り返して上記で掘削された掘削孔Ｈｅの側方の領域を掘削する（ステップ２）。この際に、刃先２７の掘削に加えて、バケット５０Ａの底板２３外方に設けた複数のノズル３２からのジェット噴流３２Ｊにより、掘削孔Ｈｅ側方の領域の土壌が掘削されて、バケット５０内に落下して収容される。
【００９０】
バケット５０の回動移動は、主として第４部材４７の旋回によって行われる。掘削された土壌Ｇはバケット５０内に収容されると共に、ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊによって破砕、細断と攪拌をされながらサクションポンプによって地上に排出される。
第４部材４７の回動がほぼ９０度の水平状態になった段階で第１次すかし掘りが終了する（ステップ３）。
【００９１】
次ぎに、第２次すかし掘りを行うための準備〜掘削開始をする。第４部材４７を第３部材４６ａ内に戻し、バケット５０を鉛直な開口にして、刃先２７を土壌底部Ｇｂに接地させ、掘削すべきストロークＬｓを推進ジャッキ５の伸長によって与えて土壌底部Ｇｂの下方に食い込ませる（ステップ４）。
【００９２】
次いで、掘削孔Ｈｅの掘削を推進する。この掘削による掘削土壌Ｇは、ジェット噴流２４Ｊ、２５Ｊによって破砕、細断、攪拌されサクションポンプによって地上に排出される。そして第４部材４７を回動させながら掘削孔Ｈｅのすかし掘りをはじめる（ステップ５）。
【００９３】
次いで、バケット５０を回動して図１５、図１６に示したステップ２、３と同様に掘削し、直前にすかし掘りされた掘削孔Ｈｆの下部を、ストロークＬｓの相当分だけ掘削する。この掘削の終了が第２次すかし掘りの終了である。
【００９４】
このようなすかし掘りをする際には、すかし掘りの反対側に大きな掘削反力が生じ、その反力をアジャスタブルガイド３ａ、３ｂ、３ｃ、６ｂ等が掘削孔Ｈｅに内接して支え、鉛直度の保全をする。
【００９５】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えばバケット内の掘削土壌の高圧流体のジェット噴流による破砕、細断以外にも、小型のオーガ、ビットにより、バケット内の土壌を破砕することも可能である。
【００９６】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（ａ）  掘削してバケット内に収容された土壌を破砕或いは細断する工程と、破砕或いは細断された土壌を排出ラインを介して地上側へ排出する工程とで構成されているので、掘削、排出が一連の連続作業となり、従来の掘削、バケットの地上への上昇、地上での排出、空バケットの地下への降下等のバッチ排出にかかる工程が省略できて工事の効率があがる。
（ｂ）  掘削、排出が一連の連続作業となるので、無人化が容易になる。
（ｃ）  バケット内に収容され土壌を高圧のジェット噴流で破砕或いは細断させれば、攪拌もされて排出ラインを介する地上への排出が容易である。
（ｄ）  バケット内部の土壌が地上側へ排出された後にバケットを開き、バケットが開いた状態で地上側へバケットを若干引き上げてから、掘削すべき土壌へバケットを移動させるようにすれば、装置全体の重量がバケット刃先にかかって土壌へのバケットの食い込みをよくできる。
（ｅ）  バケットを掘削孔の軸線方向から水平方向まで回動自在に構成して、所定深度まで掘削した後にバケットを水平方向まで回動しつつ、掘削孔側方の領域を掘削すれば、いあわゆる「すかし掘り」ができる。
（ｆ）  「すかし掘り」で掘削された土壌をバケット内に収容すれば、高圧のジェット噴流で土壌を破砕或いは細断させ、攪拌もされて排出ラインを介する地上への排出が連続でできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の掘削工法の第１実施形態に使用するクラムシェルバケット装置の構成図。
【図２】図１の揚泥管、高圧流体ライン及び高圧エアラインを示すＡ−Ａ断面図。
【図３】揚泥管、高圧流体ライン及び高圧エアラインの別の配置構成を示すＡ−Ａ断面図。
【図４】揚泥管、高圧流体ライン及び高圧エアラインのさらに別の配置構成を示すＡ−Ａ断面図。
【図５】図１のクラムシェルバケット装置のバケットによる掘削及び揚泥開始の状態を示す図。
【図６】掘削、揚泥の状態を示す図。
【図７】揚泥後、バケットを開いて少し引き上げる前の状態を示す図。
【図８】次ぎの掘削のためにバケットを地山に押し込む状態を示す図。
【図９】掘削及び揚泥の状態を示す図。
【図１０】第２の実施形態によるバケット引き上げの状態を示す図。
【図１１】同上のバケット引き上げ後の状態を示す図。
【図１２】本発明の掘削工法の第３実施形態に使用するクラムシェルバケット装置の構成図。
【図１３】図１２のＸ矢視図。
【図１４】図１２によるクラムシェルバケット装置が鉛直方向下方に所定深さまで掘削を完了した状態を示す図。
【図１５】バケットが回動しながらすかし掘りと揚泥をしている状態を示す図。
【図１６】バケットが９０度回動をして掘削孔側方にすかし掘りすると共にと揚泥をしている状態を示す図。
【図１７】すかし掘り完了後にバケットが鉛直方向下方に向いて下方の土壌に食い込ませた状態を示す図。
【図１８】再びバケットを回動させて掘削孔側方にすかし掘りさせる状態を示す図。
【符号の説明】
Ａｐ・・・高圧エア
Ｇ・・・・掘削土
Ｇｓ・・・細断された掘削土
Ｈｅ・・・掘削孔
Ｒｗ・・・ワイヤ（懸垂紐状体）
Ｗｐ・・・高圧流体
１Ａ、１Ｂ・・・クラムシェルバケット装置
２・・・・第１構造体
２ａ・・・第１部材
２ｂ・・・第２部材
３ａ、３ｂ・・アジャスタブルガイド
５・・・・推進ジャッキ
６、４６・・第２構造体
６ａ、４６ａ・・第３部材
６ｂ、６ｃ・・アジャスタブルガイド
８・・・・シリンダー
８ａ、８ｂ・・ピン
１０・・・外管
１０Ａ、１０Ｂ・・３重管
１０ａ・・外管すべり面
１２・・・内管（排出ライン、揚泥管）
１４・・・高圧流体管
１４ａ・・高圧流体通路
１６・・・高圧エア管
１６ａ・・高圧エア通路
２０、５０・・・バケット
２０Ａ、２０Ｂ、５０Ａ、５０Ｂ・・バケット
２１・・・スイブル付きピン
２２・・・側板
２３・・・底板
２４、２５・・・内向ノズル
２４Ｊ、２５Ｊ・・ジェット噴流
２７・・・先端刃先
２８・・・先端ノズル
４７・・・第４部材
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004183337.tif 000017
【図１６】
2004183337.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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