(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に配置した一対のスプロケット間にチェーンを張設し、該チェーンに複数の掘削刃を取り付けた一対の掘削具をケリーバの先端に同一平面上で左右に並べて配置し、前記一対の掘削具の前記両チェーンを互いに逆方向に回転して掘削する地中掘削装置において、
前記掘削具の下側で前記両チェーンの間の前記掘削刃に向かって流体を吐出する吐出孔と、前記吐出孔内にエアを噴射するエア噴射口とを設けたノズル部材を配置したことを特徴とする地中掘削装置。
【請求項２】
前記流体はセメントミルクであることを特徴とする請求項１に記載の地中掘削装置。
【請求項３】
前記ノズル部材は上下方向に複数設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地中掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の掘削刃を取り付けたチェーンを回転させながら地中に挿入して掘削する地中掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、土木基礎工事等に用いられるものであって、地中に挿入して掘削刃により連続壁用溝等を掘削する地中掘削装置が知られている。地中を掘削する際には、溝壁の安定のためにベントナイト系の泥水を注入しながら掘削したり、セメントミルクを注入しながら土とセメントミルクを撹拌しながら掘削する。
【０００３】
このような地中掘削装置では、特に粘土層の掘削時にセメントミルクや泥水等が掘削土と泥状に混ざり、掘削刃の周囲に粘着土が付着する。そのため、掘削刃の周囲に付着する粘土層の土や掘削刃の間に噛み込んだ玉石やレキ等を除去するための装置を設けている。
【０００４】
例えば、実公平６−３７０８２号公報にあるように、ドラムの全長をカバーできる撒水管を設け、撒水管に高圧噴流水の噴射ノズルを一定間隔で取り付けている。そして、噴射ノズルから高圧水をドラムに噴射して、付着しようとする粘着土を流して除去するようにしている。
【０００５】
また、特開平７−３４４８５号公報にあるように、多数の鋼線をドラムの外周に近接させて配置し、鋼線により粘着土を掻き取るようにしたものも知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−３３３７７０号公報にあるように、エンドレスチェーンに複数の掘削刃を取り付けた掘削具を一対、左右に並べた地中掘削装置では、図６に矢印ａ，ｂで示すように、一対のチェーン１００，１０２を互いに逆方向に回転させて掘削する際、掘削した土砂が一対のチェーン１００，１０２の間に集まってしまう。
【０００７】
掘削しているときに、十分な量のセメントミルクが供給されないと、撹拌が不十分となり、掘削土が一対のチェーンの間に詰まってソイルセメントの流動性が悪くなり撹拌能力が低下する。また、詰まった掘削土がチェーンに取り付けた掘削刃に付着して、刃が立たない状態になってスリップする現象が生じ掘削能力を低下させるという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、撹拌能力の低下や掘削能力の低下を防止した地中掘削具装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
上下に配置した一対のスプロケット間にチェーンを張設し、該チェーンに複数の掘削刃を取り付けた一対の掘削具をケリーバの先端に同一平面上で左右に並べて配置し、前記一対の掘削具の前記両チェーンを互いに逆方向に回転して掘削する地中掘削装置において、
前記掘削具の下側で前記両チェーンの間の前記掘削刃に向かって流体を吐出する吐出孔と、前記吐出孔内にエアを噴射するエア噴射口とを設けたノズル部材を配置したことを特徴とする地中掘削装置がそれである。
【００１０】
更に、前記流体はセメントミルクであってもよい。前記ノズル部材は上下方向に複数設けた構成としてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は自走式の建設機械本体で、リーダ２がステー４及びキャッチングホーク６によって起倒自在に支持されている。リーダ２の前面にはその長手方向に沿って長尺状の２本のガイドレール８が敷設されている。
【００１２】
建設機械本体１には、主ウインチ１２が搭載されており、主ウインチ１２から引き出された主ワイヤ１４は、リーダ２に沿って引き出され、リーダ２の中間に回転可能に支持されたシーブ１６を介して、リーダ２の上端に回転可能に支承されたシーブ１８に掛け渡されている。更に、主ワイヤ１４は、吊りシーブ２０とリーダ２の上端に設けられたシーブ２２との間に掛け渡された後、その一端はリーダ２の上端に止結されている。吊りシーブ２０は、ケリーバ２６の先端に接続されている。
【００１３】
ガイドレール８には、一対の振止め台２８，３０が摺動可能に支持されている。振止め台２８，３０はケリーバ２６を摺動可能に支持し、ケリーバ２６が下降するに従って、ガイドレール８に沿って下降するように構成されている。ケリーバ２６の下端には、地中掘削装置３２が取り付けられている。
【００１４】
地中掘削装置３２は、図２に示すように、一対の掘削具３４，３６を備えている。両掘削具３４，３６は同じ構成であるので一方の掘削具３４について詳細に説明する。掘削具３４は、図３に示すように、上下に所定間隔で配置された一対のスプロケット３８，４０を備え、両スプロケット３８，４０の間にはチェーン４２が張設されている。チェーン４２のリンクには、掘削ビットが植設された複数の掘削刃４４が取り付けられている。掘削刃４４は、スプロケット３８，４０の径方向に突出されている。
【００１５】
他方の掘削具３６も同様に、図示しない一対のスプロケットの間にチェーン４６が張設されており、チェーン４６に掘削刃４８が取り付けられている。両掘削具３４，３６は、図２に示すように、左右に同一平面上で並べて配置されている。即ち、両掘削具３４，３６の４つのスプロケット３８，４０が、同一平面上でケリーバ２６の長手方向中心を間にしてその左右に並べて配置されており、ケリーバ２６の長手方向中心を間にして、両チェーン４２，４６が所定間隔を開けて対向して配置されている。
【００１６】
本実施形態では、両掘削具３４，３６の下側のスプロケット４０には、ドラム５０，５２が一体的に取り付けられており、このドラム５０，５２の外周には、径方向に突出した掘削刃５４，５６が複数、２列に配置されて取り付けられている。
【００１７】
両掘削具３４，３６は、図示しない油圧モータにより、両チェーン４２，４６が、図２に矢印ａ，ｂで示すように、互いに逆方向に回転される。その回転方向は、ケリーバ２６の長手方向中心近傍の内側で掘削刃４４，４８が下から上に移動し、実際に掘削を行う外側では掘削刃４４，４８が上から下に移動するように構成されている。
【００１８】
２列に配置された掘削刃５４，５６の間には、図２、図４に示すように、スクレーパ５８，６０が、ケリーバ２６の長手方向中心上に配置されている。スクレーパ５８，６０には、掘削刃５４，５６に向かって開口した複数の噴射口６２，６４が形成されている。この噴射口６２，６４には、供給流路６６が接続されている。
【００１９】
噴射口６２，６４は吐出されるセメントミルクが２列に配置された掘削刃５４，５６の側面にそれぞれ吹き付けられるように構成されている。また、噴射口６２，６４は両ドラム５０，５２の外周に向かってもそれぞれ開口形成されており、噴射口６２，６４から吐出されるセメントミルクがドラム５０，５２の外周に吹き付けられるように構成されている。
【００２０】
スクレーパ５８，６０の上端には、図２、図５に示すように、ノズル部材６８〜７１が取り付けられている。ノズル部材６８〜７１には、吐出孔７２〜７５が形成されており、吐出孔７２〜７５は、それぞれ両チェーン４２，４６の各掘削刃４４，４８に向かって開口されている。また、吐出孔７２〜７５は、それぞれ供給流路６６に接続されている。
【００２１】
そして、ノズル部材６８〜７１は、掘削具３４，３６の下側に設けられており、図２に示すように、ケリーバ２６の長手方向中心近傍に回転してきた掘削刃４４，４８にセメントミルク等を吐出孔７２〜７５から吐出できるように構成されている。
【００２２】
また、ノズル部材６８〜７１は、図２に示すように、ケリーバ２６の長手方向中心に沿って、他のノズル部材８０〜８３（一部のみ図示する）が設けられている。供給流路６６には供給管７９が接続されて、外部からセメントミルクが供給されるように構成されている。
【００２３】
更に、図５に示すように、吐出孔７２〜７５内には、パイプ８４〜８７が同軸上で挿入されており、パイプ８４〜８７の先端のエア噴射口８８〜９１は、各掘削刃４４，４８に向かって開口されている。このパイプ８４〜８７には、エア供給管９２が接続されている。他のノズル部材８０〜８３についても同様である。
【００２４】
次に、前述した本実施形態の地中掘削装置３２の作動について説明する。
まず、地中掘削装置３２の各チェーン４２，４６、ドラム５０，５２を回転駆動しながら、主ウインチ１２を駆動して主ワイヤ１４を繰り出す。これにより、ケリーバ２６、地中掘削装置３２は自重で下降して掘削が開始される。その際、ケリーバ２６は振止め台２８，３０により、ケリーバ２６の振れが防止される。
【００２５】
チェーン４２，４６、ドラム５０，５２の回転により、各掘削刃４４，４８，５４，５６により掘削が行われる。また、供給管７９にセメントミルクが供給され、供給流路６６を介して各噴射口６２，６４からセメントミルクが吐出される。掘削する土質が粘着土である場合には、ドラム５０，５２の外周や掘削刃５４，５６の周囲に付着する。
【００２６】
２列の掘削刃５４，５６の間に入り込んだ粘着土は、ドラム５０，５２の回転と共に、スクレーパ５８，６０により掻き落とされる。また、噴射口６２，６４から吐出されるセメントミルクにより掘削刃４４の側面に付着した粘着土が洗い落とされる。また、各ドラム５０，５２の外周に付着した粘着土が洗い落とされる。
【００２７】
また、各掘削刃４４，４８，５４，５６は、図２に矢印ａ，ｂで示すように、地中掘削装置の３２の下側で、外側から内側に回転するので、掘削された土は、ケリーバ２６の長手方向中心に集まる。この土砂に向かって、セメントミルクが吐出孔７２〜７５から吐出され、土砂とセメントミルクとが撹拌される。
【００２８】
吐出孔７２〜７５から十分な量のセメントミルクが供給されるので、流動性の高い「しゃびしゃび」のソイルセメントとなる。よって、土砂が両チェーン４２，４６の間に詰まることがなく撹拌性能が向上し、また、掘削刃４４，４８に付着することを防止できるので掘削効率を向上させることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、同時に、エア噴射口８８〜９１から圧縮空気を噴射することにより、上方へのソイルセメントの流動効果を高めて、更に撹拌能力を向上させる。尚、他のノズル部材８０〜８３についても同様である。
【００３０】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の地中掘削装置は、土砂が両チェーンの間に詰まることがなく撹拌性能が向上し、また、掘削刃に付着することを防止できるので掘削効率を向上させることができるという効果を奏する。両チェーンの間にエア噴射口から圧縮空気を噴射するので、上方への流体としてのソイルセメント等の流動効果を高めて、更に撹拌能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての地中掘削装置を取り付けた建設機械の側面図である。
【図２】本実施形態の地中掘削装置の正面図である。
【図３】本実施形態の地中掘削装置の一方の掘削具の一部を断面で示す拡大正面図である。
【図４】図２のＡＡ拡大断面図である。
【図５】図２のＢＢ拡大断面図である。
【図６】従来の地中掘削装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１…建設機械本体    ２…リーダ
２６…ケリーバ      ３２…地中掘削装置
３４，３６…掘削具  ３８，４０…スプロケット
４２，４６…チェーン
４４，４８，５４，５６…掘削刃
５８，６０…スクレーパ
６２，６４…噴射口  ６６…供給流路
６８〜７１，８０〜８３…ノズル部材
７２〜７５…吐出孔  ８８〜９１…エア噴射口
９２…エア供給管
【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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