(57)【要約】【課題】掘削坑内において汎用の掘削機を用いて掘削を行うことのできる掘削機支持装置及び掘削工法を提供する。【解決手段】掘削機支持装置１においては、立坑Ｓ内においてクローラードリルＥ１を支持するための支持台Ｂに、その下方の地盤Ｇに対して開口する開口部２０が設けられているため、この開口部２０を介して支持台Ｂの下方の地盤Ｇを支持台Ｂ上のクローラードリルＥ１により掘削することができる。さらに、支持台Ｂは立坑Ｓ内において回転自在であるため、クローラードリルＥ１により所定の領域を掘削した後、支持台Ｂを所定量回転させて他の領域を掘削することによって、支持台Ｂの下方の地盤Ｇ全体を掘削することができる。したがって、掘削機支持装置１によれば、立坑Ｓ内における汎用の掘削機を用いた掘削が可能になり、施工の効率化を図ることができる。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削坑内において掘削機を支持するための支持台を備え、
前記支持台は、掘削坑内において回転自在であると共に、前記支持台の下方の地盤に対して開口する開口部を有していることを特徴とする掘削機支持装置。
【請求項２】
前記支持台を回転自在に支持するベース部を備えることを特徴とする請求項１に記載の掘削機支持装置。
【請求項３】
前記ベース部に設けられ、前記掘削坑内に前記ベース部を固定する固定手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の掘削機支持装置。
【請求項４】
前記支持台の下方に設けられ、前記掘削坑内に形成された先進導坑の開口部分を閉塞する閉塞手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の掘削機支持装置。
【請求項５】
掘削坑内において回転自在な支持台により掘削機を支持し、
前記支持台に設けられ、前記支持台の下方の地盤に対して開口する開口部を介して、前記掘削機により前記支持台の下方の地盤を掘削し、
前記支持台を所定量回転させた後、前記開口部を介して前記掘削機により前記支持台の下方の地盤を掘削することを特徴とする掘削工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削坑内において掘削機を支持するための掘削機支持装置及びその装置を用いた掘削工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電所やプラント等における立坑の掘削工法には、全断面爆破掘下り工法、全断面爆破掘上り工法、機械掘削工法、導坑先進拡大掘削工法等がある。このうち、全断面爆破掘下り工法や導坑先進拡大掘削工法においては、掘削ずりを積み込むためのバケットや掘削機等を円形２段デッキ型スカフォードの下段デッキに搭載し、これにより掘削を行うのが一般的である。
【０００３】
また、上述のスカフォードを用いた掘削と異なる技術として、例えば特開平７−９７８９２号公報に記載のように、立坑内において昇降自在に構成された掘削装置を用いて掘削を行う技術が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、円形２段デッキ型のスカフォードを使用する場合には、汎用の掘削機の下段デッキへの搭載が極めて困難であるため、専用の掘削機を使用せざるを得ず、施工の効率化が妨げられていた。また、特開平７−９７８９２号公報に記載の掘削装置を使用する場合にも、その装置自体が専用機であるため、同様の課題が生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、掘削坑内において汎用の掘削機を用いて掘削を行うことのできる掘削機支持装置及び掘削工法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る掘削機支持装置は、掘削坑内において掘削機を支持するための支持台を備え、支持台は、掘削坑内において回転自在であると共に、支持台の下方の地盤に対して開口する開口部を有していることを特徴とする。
【０００７】
この掘削機支持装置においては、掘削坑内において掘削機を支持するための支持台に、その下方の地盤に対して開口する開口部が設けられているため、この開口部を介して支持台の下方の地盤を支持台上の掘削機により掘削することができる。さらに、支持台は掘削坑内において回転自在であるため、掘削機により所定の領域を掘削した後、支持台を所定量回転させて他の領域を掘削することによって、支持台の下方の地盤全体を掘削することができる。したがって、本発明に係る掘削機支持装置によれば、掘削坑内における汎用の掘削機を用いた掘削が可能になり、施工の効率化を図ることができる。なお、掘削機とは、バックホウ等のショベル系掘削機に限らず、クローラードリル等の削岩機等、掘削において使用される機械全般を意味する。
【０００８】
本発明に係る掘削機支持装置は、支持台を回転自在に支持するベース部を備えることが好ましい。ベース部にワイヤロープ等を取り付けることによって掘削坑内においてベース部を支持すれば、掘削坑内の所望の位置に支持台を移動・配置させることが可能になる。
【０００９】
本発明に係る掘削機支持装置は、ベース部に設けられ、掘削坑内にベース部を固定する固定手段を備えることが好ましい。これにより、支持台が掘削坑内において安定した状態で保持されるため、支持台上の掘削機により効率良く且つ安全に掘削を行うことができる。
【００１０】
本発明に係る掘削機支持装置は、支持台の下方に設けられ、掘削坑内に形成された先進導坑の開口部分を閉塞する閉塞手段を備えることが好ましい。導坑先進拡大掘削工法により掘削を行う場合に、先進導坑の開口部分を閉塞手段により閉塞することができるため、先進導坑内への作業員等の落下を防止して安全性を確保することが可能になる。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明は掘削工法にも係り、本発明に係る掘削工法は、掘削坑内において回転自在な支持台により掘削機を支持し、支持台に設けられ、支持台の下方の地盤に対して開口する開口部を介して、掘削機により支持台の下方の地盤を掘削し、支持台を所定量回転させた後、開口部を介して掘削機により支持台の下方の地盤を掘削することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る掘削機支持装置及び掘削工法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１に示す掘削機支持装置１は、立坑（掘削坑）内に水平に配置され、立坑の底部を掘削する掘削機を支持するための装置であり、立坑内に吊り下げるためのワイヤロープが取り付けられるベース部Ａを有している。このベース部Ａは、図２に示すように、Ｈ型鋼材により互いに直交するよう形成されたアーム部２，３を有し、このアーム部２，３間にはＨ型鋼材がリング状に掛け渡されて、アーム部２，３間の連結が補強されている。
【００１４】
アーム部２，３における内側部分の上面には、内側ガイドローラ６が４つ設けられ、アーム部２，３における外側部分の上面には外側ガイドローラ７が４つ設けられている。さらに、アーム部２，３の両端部それぞれには、その上面から所定量離間した状態で浮き防止ローラ８が設けられている。以上のローラ６〜８は、アーム２とアーム３との交差部を中心とする周方向において回転自在となるよう配置されている。
【００１５】
また、アーム部２，３の両端部それぞれの側方には、各端部から２ｍの範囲内で伸縮自在な固定ジャッキ（固定手段）１０が取り付けられている。各固定ジャッキ１０は、アーム部２，３の両端部それぞれに設けられたジャッキハンドル１１を回転させることによって伸縮駆動される。立坑内においては、各固定ジャッキ１０を伸張させ周囲の地山に圧接させることによって、ベース部Ａを立坑内に固定することができる。
【００１６】
図１に示すように、ベース部Ａ上には円板状の支持台Ｂが載置され、この支持台Ｂは、その中心に設けられた支軸１２を介してベース部Ａにより回転自在に支持されている。支持台Ｂは、その本体となるフレーム部１３を有し、このフレーム部１３は、ベース部Ａに設けられた各ガイドローラ６，７によって支軸１２を中心として回転自在に支持・案内されると共に、ベース部Ａに設けられた浮き防止ローラ８によって周縁部における浮き上がりを防止されている。
【００１７】
さらに、フレーム部１３上には、掘削機が載置される円形状の縞鋼板製作業床１４が取り付けられ、この作業床１４の周囲には、掘削作業時における作業員の安全を確保するための手すり１５が設置されている。また、作業床１４にはロックピン挿入孔が設けられており、このロックピン挿入孔に回転ロックピン１６を挿入してベース部Ａのアーム２又はアーム３に掛け止めることによって、ベース部Ａに対する支持台Ｂの回転を規制することができる。
【００１８】
上述のフレーム部１３は、図３に示すように、Ｈ型鋼材により円形状に形成された外周部１７を有し、この外周部１７内には、補強や各種装置の設置等のためにＨ型鋼材が張り巡らされている。また、フレーム部１３には駆動装置１９が搭載され、この駆動装置１９は、チェーンを介してベース部Ａに接続されている。駆動装置１９には、作業床１４に設けられたハンドル取付部を介して手動用ハンドル或いは電動式ポータブルモータが接続され、これによりベース部Ａに対して支持台Ｂが回転駆動される。
【００１９】
以上のように構成された支持台Ｂは、図４に示すように、支軸１２を中心として９０度分だけフレーム部１３及び作業床１４を切り欠いた扇形状の開口部２０を有している。この開口部２０は、掘削機支持装置１を立坑内に配置した際に支持台Ｂの下方の地盤に対する開口部となるため、支持台Ｂ上の掘削機によって、開口部２０を通して支持台Ｂの下方の地盤を掘削することができる。なお、開口部２０は、掘削機の種類等に応じて他の形状・大きさとしてもよく、さらに、複数設けてもよい。また、開口部２０としては、切り欠いて形成するものに限らず、支持台Ｂの上下の空間を貫通する貫通孔であってもよい。
【００２０】
図１に示すように、ベース部Ａの下方には、断面円形の落下防止装置（閉塞手段）２１がワイヤロープと４台のレバーブロックとにより取り付けられている。この落下防止装置２１は、導坑先進拡大掘削工法により立坑を掘削する際に、先進導坑に挿入してその開口部分を閉塞し、先進導坑内への作業員等の落下を防止するためのものである。落下防止装置２１は、軽量化のために発泡スチロールにより形成され、防炎シートで覆われている。なお、発破後に掘削ずりを先進導坑内へ落とし込む場合などには、レバーブロックを操作することによって落下防止装置２１を上昇させ、先進導坑の開口部分を開放すればよい。
【００２１】
次に、掘削機支持装置１を用いた立坑の掘削工法について説明する。以下の掘削工法の説明は、先進導坑拡大掘削工法におけるものであるが、本発明に係る掘削工法は、全断面爆破掘下り工法等、他の掘削に対しても適用可能である。
【００２２】
図５に示すように、立坑Ｓの開口部分の４ヵ所（９０度毎）にサドル２２をアンカーボルトで固定し、掘削位置の深さに合わせて適宜組み合わせた加工ロープ（ワイヤロープ）２３を各サドル２２に取り付ける。続いて、タワークレーンにより掘削機支持装置１を立坑Ｓ内に吊り下げ、ベース部Ａに予め取り付けていたターンバックル付加工ロープ２４と加工ロープ２３とを接続する。そして、コンクリートが吹付けられた立坑Ｓの内壁面に各固定ジャッキ１０を圧接させた後、タワークレーンの玉掛ワイヤを外す。なお、掘削機支持装置１の水平度は、ターンバックル付加工ロープ２４により微調整可能である。
【００２３】
続いて、落下防止装置２１を先進導坑Ｄに挿入してその開口部分を閉塞する。また、タワークレーンによりクローラードリルＥ１を吊り下ろして支持台Ｂ上に載置する。そして、支持台Ｂ下方の地盤Ｇにおける所定の領域を、支持台Ｂの開口部２０を介してクローラードリルＥ１により削岩・掘削する。この所定の領域の掘削が終了した後、回転ロックピン１６を外して支持台Ｂをベース部Ａに対して９０度回転させ、再び回転ロックピン１６を差し込んでベース部Ａに対する支持台Ｂの回転をロックする。このようにして支持台Ｂを９０度毎に順次回転させながら、支持台Ｂ下方の地盤Ｇにおける他の領域も、開口部２０を介してクローラードリルＥ１により削岩・掘削していく。これにより、１サイクルの掘削完了後には、掘削機支持装置１の下方の地盤Ｇ全体を掘削することができる。
【００２４】
その後、タワークレーンにより掘削支持装置１を若干吊り上げて加工ロープ２３をたるませ、掘削の進行度に応じた長さの加工ロープ２３を追加し、次サイクルの掘削を開始する。加工ロープ２３は、１ｍと２ｍとの２種類の組み合わせで１０ｍ分用意しておき、掘削の進行度に合わせて適宜組み合わせて使用する。そして、掘削が１０ｍ進行した際には、別途用意してある１０ｍの加工ロープ２３と付け替える。
【００２５】
図６に示すように、１０ｍの加工ロープ２３（同図において最上段の加工ロープ２３）の中間部にはフラットエンド金具２３ａが取り付けられており、この１０ｍの加工ロープ２３の中間部に、保持用金具２３ｂを用いて掘削機支持装置１を吊り下げることができる。これにより、発破時の退避のために掘削機支持装置１を立坑外に搬出することが不要となり、施工時間の短縮化を図ることができる。
【００２６】
また、図７に示すように、掘削機としては上述のクローラードリルＥ１に限らず、バックホウＥ２を使用することもできる。この場合には、レバーブロックを操作することによって落下防止装置２１を上昇させて先進導坑Ｄの開口部分を開放し、バックホウＥ２により掘削ずりを先進導坑Ｄ内へ落とし込むことができる。
【００２７】
以上説明したように、掘削機支持装置１及びそれを用いた掘削工法によれば、支持台Ｂに設けられた開口部２０を介して支持台Ｂの下方の地盤Ｇ全体を掘削することができるため、立坑Ｓ内においてクローラードリルＥ１やバックホウＥ２等の汎用の掘削機を使用することが可能になる。したがって、設備コストの低減や掘削機の運転効率の向上を実現することができ、ひいては施工の効率化を達成することができる。
【００２８】
また、ベース部Ａに加工ロープ２３を取り付けることによって立坑Ｓ内においてベース部Ａを支持するため、立坑Ｓ内の所望の位置に支持台Ｂを配置させることが可能になる。そして、固定ジャッキ１０の使用により支持台Ｂが立坑Ｓ内において安定した状態で保持されるため、支持台Ｂ上の掘削機により効率良く且つ安全に掘削を行うことができる。
【００２９】
さらに、導坑先進拡大掘削工法により掘削を行う場合に、先進導坑Ｄの開口部分を落下防止装置２１により閉塞することができるため、先進導坑Ｄ内への作業員等の落下を防止して安全性を確保することが可能になる。
【００３０】
なお、掘削機支持装置１においては、コンクリート吹付け時やロックボルト打設時の安全性を向上させるため、支持台Ｂの開口部２０に被せる構造で、補強した縞鋼板をタワークレーンで吊り込んで設置するものとした。
【００３１】
また、立坑上部のスペースに余裕があれば、ウインチを設置して掘削機支持装置１を昇降自在とすることも可能である。さらに、掘削機支持装置１は、立坑の水平断面に合わせて形状を設定することができるため、様々な立坑に対する幅広い対応が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る掘削機支持装置及び掘削工法によれば、掘削坑内における汎用の掘削機を用いた掘削が可能になり、施工の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る掘削機支持装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す掘削機支持装置のベース部を示す平面図である。
【図３】図１に示す掘削機支持装置のフレーム部を示す平面図である。
【図４】図１に示す掘削機支持装置を示す平面図である。
【図５】図１に示す掘削機支持装置によるクローラードリルの支持状態を示す模式図である。
【図６】図１に示す掘削機支持装置の退避状態を示す模式図である。
【図７】図１に示す掘削機支持装置によるバックホウの支持状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１…掘削機支持装置、１０…固定ジャッキ（固定手段）、１３…フレーム部、１４…作業床、２０…開口部、２１…落下防止装置（閉塞手段）、Ａ…ベース部、Ｂ…支持台、Ｄ…先進導坑、Ｅ１…クローラードリル、Ｅ２…バックホウ、Ｇ…地盤、Ｓ…立坑（掘削坑）。
【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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