(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一重シェルの円形ケーシングを用いた移動式立坑掘削機であって、掘削刃を持つ最下段の円形ケーシングの外壁に滑材噴出口を設け、同最下段の円形ケーシングの内面に保護カバを取り付けるとともにその保護カバの中に一端は前記滑材噴出口に接続され他端に軸継手を持つ滑材供給管を配管し、他の各段のケーシングの内面に保護カバを取り付けるとともにその保護カバの中にケーシングと同長で両端に管継手を持つ滑材供給管を配管し、地上では可撓性ホースを最上段のケーシングの滑材供給管と滑材ポンプに接続して、前記滑材噴出口に滑材を供給するようにした揺動式立坑掘削機の滑材供給装置。
【請求項２】
二重シェルの円形ケーシングを用いた移動式立坑掘削機であって、掘削刃を持つ最下段のケーシングの外壁に滑材噴出口を設け、同最下段の円形ケーシングには二重シェル内に滑材供給管を配管し、一端は滑材噴出口に接続し他端はケーシングのテーパ接続部のテーパ面に接続し、その他の各段のケーシングには二重シェル内に滑材供給管を配管し両端をそれぞれ上下のテーパ接続部のテーパ面に接続し、地上では可撓性ホースを最上段のケーシングの滑材供給管と滑材ポンプに接続して、前記滑材噴出口に滑材を供給するようにした揺動式立坑掘削機の滑材供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水道工事、地下構造物建設工事、井戸掘削工事、場所打杭工事等の立坑構築の掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円形ケーシングを用いる立坑掘削機の一例として特開６１−８３７１で開示したものを図５に示す。Ａは動力装置、移動装置、ブームを備えたベースマシンを示し、Ｂはこのベースマシンに接続した揺動圧入機で円形ケーシング１を揺動させながら地中に圧入する。Ｃはベースマシンのブームから懸吊された油圧式グラブバケットで円形ケーシング内の土砂を掘削除去するために使用される。円形ケーシング１は立坑深さに応じて溶接接続叉はボルト接続で継ぎ足して使用している。
【０００３】
揺動圧入機Ｂで円形ケーシング１を揺動、圧入する時にかかる抵抗は、ケーシング先端の掘削刃の掘削抵抗とケーシング外周の摩擦抵抗とに分けられる。掘削刃の抵抗は圧入力と土質によって決まり、ほぼ一定の値を持つが、ケーシング外周の摩擦抵抗は掘削深度と土質によって決まり、掘削が進むに連れて増してゆく。一般に砂質土の場合がケーシングを締め付けて目標の掘削深さに達する前に動かなくなることが多い。対策としてベントナイト等の滑材を摩擦面に塗布すると効果がある。応急的措置として地上からケーシングと地山の摩擦面に滑材を流し込むことが行われるが全面にゆき渡らせることが難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとするる課題】
円形ケーシングの揺動、圧入の抵抗を減少させるために滑材を第１段ケーシングの先端に近い部分から噴出させて摩擦面全体にゆき渡らせることと、滑材供給管を人がケーシング継手の接続部に入ることなしに接続する方法を開発し、ケーシングを何本接続しても容易に滑材が地山の壁面に供給できるようにしたい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１段の円形ケーシングの下部に滑材噴出口を数カ所設け、これに地上から滑材供給管を接続する。一重シェルのケーシングの場合はケーシングの内面に配管を行うが、グラブバケットの衝突による破損と、ケーシングの旋回運動と圧入力で起こる土砂の抵抗による供給管の曲損や摩耗を防ぐために適当な配管の保護カバを設ける。場合によってはケーシング内面の土砂離れを促進するために排土環を設ける。滑材供給管のケーシング毎の接続はねじ継手で行い、接続ケーシングの上端からねじ締めできるように滑材供給管自身を廻すことによって接続可能な構造とする。
【０００６】
二重シェルケーシングの場合は滑材供給管はシェル内部に収める。従って一重シェルのケーシングの場合のような配管の保護カバは不要になる。管の接続はケーシングのテーパー嵌合部を滑材供給管の継手密着面として利用することとする。これにより外面的には全く普通の二重シェルケーシングと同様な取扱いができる。
【０００７】
【発明実施の形態】
地上から滑材をこの滑材供給管に送給する事によりケーシング外壁に滑材が容易にゆきわたり、円形ケーシングの掘削進行と供に上方から順に摩擦面を滑材で満たしてゆくことになる。このためにケーシングの揺動圧入の抵抗を大幅に減じ同じ能力の立坑掘削機で深い立坑が掘削可能となる。
【０００８】
一重シェルケーシングの場合、配管の接続はケーシングを接続した後、継手部分に人が入らなくても上部から滑材供給管を回転させると継手どうしがねじ込まれるので、数１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を持つ滑材を漏洩させずに接続可能である。二重シェルケーシングの場合はテーパ部の精度が充分高く接触面も広いので、ケーシングを接続すればそのまま数１０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力に耐える接続ができる。
【０００９】
揺動式立坑掘削機はケーシングの円周の１０分の１から２０分の１の比較的小刻みな往復円運動を行って掘削を行うために該滑材供給管の最上部に長さに余裕のある可撓性ホースを滑材ポンプに接続すれば全周旋回式立坑掘削機のように滑材供給のためのスイベルジョイント等を取り付けなくても容易にケーシングに滑材を供給し得るのが特長である。
【００１０】
【実施例】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は２本接続の一重シェルケーシングの縦断面図を、図２に滑材供給管縦断面の詳細を、図３にその横断面図を示す。掘削刃２を持つ第１段ケーシング１−１はその下部側面に滑材噴出口３が数カ所開口しており、該滑材噴出口３から滑材供給管４−１がケーシング内壁に沿って配管され、滑材供給管４−１の上端にはねじ継手６−１が接続されている。
【００１１】
立坑の掘削深が浅いときは第１段ケーシング１−１だけで掘削を行うため、ベントピース７をねじ継手６−１に接続し、地上の滑材ポンプ（図示せず）からホース８で滑材を滑材噴出口３に供給する。掘削深が深くなると第１段ケーシング１−１の上に第２段ケーシング１−２を乗せて仮合わせした後、第１段ケーシング１−１のねじ継手６−１に第２段ケーシング１−２の下部ねじ継手５−２をねじ継手６−２を利用した特殊スパナ（図示せず）で滑材供給管４−２を回転させて螺合させる。その後、第１段ケーシング１−１と第２段ケーシング１−２は溶接９で接合する。
【００１２】
滑材供給管４−１、４−２をグラブバケットとの衝突による破損と、ケーシングの揺動、圧入による土砂の抵抗から保護するために保護カバ１０−１、１０−２を取り付ける。又ケーシング内壁の土砂離れを良くするための排土環１３を滑材噴出口３の下付近の壁内に設けると、滑材供給管保護の作用が一層良くなる。又滑材供給管の接続はねじ継手であるから管の長さ方向と横方向に多少の余裕が必要になる。これを滑材供給管４−２のストッパ１１−２、１２−２及び保護カバ１０−２と滑材供給管４−２の間に間隙をつけて対処する。
【００１３】
ケーシング１−１の掘削を始めて滑材噴出口３が地中にある程度嵌入したら、地上の滑材ポンプ（図示せず）からホース８を経て滑材を滑材供給管４−１に供給して地山の壁面に滑材を塗布しながら掘削を進める。ケーシング１−１の立て込みが完了したらケーシング１−２をその上に乗せて滑材供給管４−２を第１段ケーシング１−１の滑材供給管４−１に接続し、ホース８を滑材供給管４−１のねじ継手６−１から滑材供給管４−２のねじ継手６−２につなぎ替える。滑材ポンプには流量分配弁（図示せず）を設けて各滑材噴出口の不同噴出を防ぎ、地山壁面にまんべんなく滑材を塗布した方がよい。上記にはケーシングを２段まで接続する方法を説明したが、第３段、第４段を接続する場合も同様な方法で行いうる。この様にしてケーシングと地山間に順次滑材注入を行う。
【００１４】
図４は二重シェルの円形ケーシングに滑材供給管を装着した場合の断面図である。第１段ケーシング１−１は外側シェル１４−１と内側シェル１５−１がいわゆる太鼓張りになっている。第２段ケーシング１−２も同様に二重シェルで太鼓張りにしてある。この上下ケーシングは数個のロックボルト１７−１でテーパ締めされ、ケーシング接合もテーパで間隙なく結合されている。これで揺動と圧入力をケーシングからケーシングに伝達すると共に水密性も保持している。この密着したテーパ面１６−１を利用して滑材供給管を接続する。上下の滑材供給管４−１、４−２は相対するテーパ部に滑材供給管の内径より広目の窪み１８ー１を掘り、管の接続を容易にする。頂部ケーシング１９は常に最上部に接続するケーシングで、第１ケーシング１−１と第２ケーシング１−２の接続部と同様な構造を備えている。その上部にはベンドピース７を経てホース８が接続され滑材の供給の中継ケーシングとして使用される。二重シェルケーシングは配管がシェル間におさまっているので、一重シェルケーシングに必要であった保護カバや排土環が不要になり、滑材供給管の接続は完全に自動的に行われる。以上は第１段と第２段のケーシングの場合を示したが、第３段以上の場合も同様である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明により以下の効果を奏する事が出来る。
（１）立坑掘削機の揺動抵抗を減じるために効果的な滑材注入を地山の壁面全体にゆき渡らせることが出来る。
（２）ケーシングを接続する場合に滑材供給管があっても従来通りの接続方法で行うことが出来、接続完了後別途に配管する手間が不要である。
（３）ケーシングも滑材供給管も反復使用できる。
（４）一重シェルのケーシング内でグラブバケットが滑材供給管に接触しても土砂等で抵抗を受けても滑材供給管が破損したり摩耗したりする事がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一重シェルケーシングの縦断面図である。
【図２】  一重ケーシングの滑材供給管の詳細な縦断面図である。
【図３】  一重ケーシングの滑材供給管の詳細な横断面図である。
【図４】  二重ケーシングの縦断面図である。
【図５】  立坑掘削作業の説明図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
２  掘削刃
３  滑材噴出口
４  滑材供給管
５  ねじ継手
６  ねじ継手
７  ベントピース
８  ホース
９  溶接
１０  保護カバ
１１  ストッパ
１２  ストッパ
１３  排土環
１４  外側シェル
１５  内側シェル
１６  テーパ
１７  ロックボルト
１８  窪み
１９  頂部ケーシング
Ａ  ベースマシン
Ｂ  揺動圧入機
Ｃ  グラブバケット
【図１】
0003909929.tif 000002
【図２】
0003909929.tif 000003
【図３】
0003909929.tif 000004
【図４】
0003909929.tif 000005
【図５】
0003909929.tif 000006