(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削しつつ地中に連続壁を造成する地中連続壁掘削機において、地中に挿入される掘削機本体の下端に、カッタホルダを掘進方向と直角な水平方向へ直線移動させる案内となるガイドレールを設け、このガイドレールに前記カッタホルダをスライドして移動自在に取り付け、このカッタホルダの下部に一対のカッタドラムをその軸方向である水平方向に互いに独立して移動自在に設け、これらカッタドラムの先端が前記掘削機本体の外側面より外方に突出し得るようにしたことを特徴とする地中連続壁掘削機。
【請求項２】
一対のカッタドラム全体を水平方向に移動させるために、前記カッタホルダを両ロッドタイプのシリンダ部に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の地中連続壁掘削機。
【請求項３】
前記カッタホルダに一対のガイド筒を垂設し、このガイド筒にそれぞれ摺動する摺動筒を嵌合させるとともに、各摺動筒を独立して移動させるドラムシリンダを設け、前記各ガイド筒にカッタドラムを前記摺動筒とともに移動可能なように嵌合させたことを特徴とする請求項２記載の地中連続壁掘削機。
【請求項４】
前記カッタホルダおよび各カッタドラムの軸方向水平移動量を検出する検出手段を有している請求項１乃至３のいずれかに記載の地中連続壁掘削機。
【請求項５】
前記カッタドラムの軸方向前後端面の双方にカッタビットが配設されている請求項１乃至３のいずれかに記載の地中連続壁掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地中に連続壁を造成する地中連続壁掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中に連続壁を造成する手段として、地中に挿入される掘削機本体の下端にカッタヘッドを回転駆動自在に設け、このカッタヘッドにより地盤を掘削し、掘削土砂とベントナイト等の安定液とを混練して地中壁を造成して行く掘削機が用いられている。
【０００３】
従来の上記掘削機は、そのカッタヘッドが位置固定に設けられ、このカッタヘッドにより所定幅の溝穴を掘削しつつ連続壁を造成するものであった。すなわち地中に挿入される掘削機本体の下端に突出されるホルダの左右にカッタヘッドが水平方向の軸を中心に回転自在に支持され、これらカッタヘッドを回転駆動することによりその周面のカッタビットにより地盤を掘進するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記従来の掘削機では、カッタヘッドが掘削機本体の幅に相当する位置に位置固定に設けられているので一定幅の溝穴しか掘削することができず、そのため掘削する溝穴が種々の掘削幅や形状を有する連続壁を造成するにはその都度それぞれに対応し得る掘削機を使用するか、あるいはカッタヘッドを交換して使用しなければならないという問題があった。
【０００５】
また連続壁の底部に基礎となる拡大部を形成する場合には別途拡大掘りを行うための専用機を別途用意しなければならず、そのため作業能率が低下するばかりでなく工費が嵩むという問題があった。
【０００６】
本発明は上記従来の技術が有する問題点を解消し、種々の掘削幅の溝穴の掘削に対応し得ることはもとより、連続壁の底部に所望の形状の拡大掘りができ、一つの掘削機により効率よく対応することができるようにした地中連続壁掘削機を提供することを課題としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、地盤を掘削しつつ地中に連続壁を造成する地中連続壁掘削機において、地中に挿入される掘削機本体の下端に、カッタホルダを掘進方向と直角な水平方向へ直線移動させる案内となるガイドレールを設け、このガイドレールに前記カッタホルダをスライドして移動自在に取り付け、このカッタホルダの下部に一対のカッタドラムをその軸方向である水平方向に互いに独立して移動自在に設け、これらカッタドラムの先端が前記掘削機本体の外側面より外方に突出し得るようにしたことにある。
【０００８】
こうしたことにより掘削底部の掘削幅を若干拡大掘りする場合にはカッタドラムを単独に水平移動させてその先端を掘削機本体の外側面より突出させて掘削し、掘削底部の掘削幅をさらに拡大する掘削時にはカッタホルダを水平方向に移動させることによりカッタドラムの突出量が増大し、さらなる拡大掘りができる。またこれらの水平移動を複合させるとともに掘削機本体の上下方向移動を複合させることにより任意所望の掘削幅および形状の拡大掘りができる。
【０００９】
前記カッタホルダおよび各カッタドラムの左右方向水移動量を検出する検出手段を設ければ、カッタドラムの突出位置を客観的に把握することができ、より正確な掘削幅および形状の拡大掘りが可能となる。またカッタドラムの前後端面の双方にカッタビットを配設することにより掘削機本体の掘進時における掘削効率を高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１１】
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明による地中連続壁掘削機の要部の正面および側面を示すもので、従来と同様に図示しない作業機械にワイヤにより吊持される掘削機本体１の下方部の四側面には地中に掘孔された掘削孔２の内壁面に圧接して振れを止めるための縦長形状の複数のグリッパ３，３…が油圧駆動により進退自在に設けられており、掘削機本体１の下端には左右一対のカッタドラム４，４を有している。
【００１２】
また掘削機本体１内には排泥ポンプ５が設置されており、該本体１の下端に開口する吸込口６から掘削泥水やベントナイト等の余剰の安定液を吸入し、排泥管７を通じて回収し、安定液は循環使用するようになっている。
【００１３】
前記カッタドラム４，４およびその支持構造は、図２に拡大断面図として示すように、掘削機本体１の下端近くに水平方向に設けられたガイドレール８にカッタホルダ９が水平方向スライド自在に取付けられ、このカッタホルダ９は掘削機本体１にロッド１０の両端が固定された両ロッド型のホルダシリンダ１１のシリンダ部１２に固定され、このホルダシリンダ１１のシリンダ部１２の右または左に圧油を供給することによりシリンダ部１２と共にカッタホルダ１２が左または右へ移動するようになっている。
【００１４】
前記カッタホルダ９の下方に垂下する支持部１３の左右側面にはガイド筒１４，１４が水平方向に固設され、このガイド筒１４，１４の内部に摺動筒１５，１５がシール１６，１６を介して液密に摺動自在に嵌挿されており、この摺動筒１５，１５内の支持板１７，１７と前記カッタホルダ９の支持部１３との間にはドラムシリンダ１８，１８が連結されていて、これらシリンダ１８，１８の伸縮作動により摺動筒１５，１５が水平方向に進退後動するように構成されている。
【００１５】
前記ガイド筒１４，１４の外周部には前記のカッタドラム４，４が嵌合され、これらカッタドラム４，４の後端部内周の軸受部４ａおよび前記ガイド筒１４，１４の先端部外周の軸受部１４ａによりカッタドラム４，４がガイド筒１４，１４に対しその軸線を中心として回転自在に支持されている。
【００１６】
また前記摺動筒１５，１５の先端にはカッタドラム駆動用の油圧または電動のモータＭ，Ｍが取付けられ、このモータＭ，Ｍにより回転する回転子１９，１９がカッタドラム４，４に固着されており、このモータＭ，Ｍの駆動により左右のカッタドラム４，４を独立して回転させるようになっている。
【００１７】
前記カッタドラム４，４は、その先端面４ｂと外周面４ｃと後端面４ｄとのそれぞれにカッタビット２０，２１，２２が突設されており、外周面４ｃのカッタビット２１は図１（Ｂ）にみられるよに螺旋方向に配設されている。
【００１８】
そしてこれらカッタドラム４，４は、前記カッタホルダ９が中立位置におかれかつドラムシリンダ１８，１８が短縮しているときカッタドラム４，４の先端面４ｂのカッタビット２０，２０…の先端が掘削機本体１の外側面よりやや突出した位置におかれる寸法とされている。
【００１９】
前記カッタホルダ９およびカッタドラム４，４には、これらカッタホルダ９およびカッタドラム４，４の移動量を検出する検出手段２３，２４，２４が設けられている。この検出手段２３，２４，２４としてはポテンショメータを使用することができ、その検出データを地上に送信してカッタドラム４，４の左右への突出状況および突出量を数量的に把握して掘削孔２の底部の拡大掘り量および形状を確認することができるようになされている。
【００２０】
次に上記実施形態の作用を図４、図５を参照して説明する。
【００２１】
地盤への掘孔に際しては、掘削機本体１を吊持しカッタドラム４，４の駆動用モータＭ，Ｍを駆動してカッタドラム４，４に回転を与え、拡大掘り用開始点ａまで通常掘削を行う（図４（Ａ）示）。このとき排土は従来と同様に掘孔内を満たしている安定液を循環させて行われる。
【００２２】
次いで右側を拡大掘りする場合は、拡大掘りする側のカッタドラム４（図において右側のカッタドラム）のドラムシリンダ１８を徐々に伸長させながら掘削機本体１を降下させて行き、右側の拡大掘りを開始する（図４（Ｂ）示）。この間、ドラムシリンダ１８の伸長量は検出手段２４（ポテンショメータ）により常に検出して掘削機本体１の下降速度の調整を行う。
【００２３】
ドラムシリンダ１８が伸びきったときはホルダシリンダ１１のシリンダ部１２の左側に圧油を供給してカッタホルダ９を右方へ移動させ、掘削作業を所定の深度まで継続することにより右側の拡大掘りが終了する（図４（Ｃ）示）。
【００２４】
上記のようにして所定深度にまで到達したらドラムシリンダ１８を短縮作動してカッタドラム４を引込めるとともに、ホルダシリンダ１１を逆方向へ作動してカッタホルダ９を中立位置へ戻す（図４（Ｄ）示）。
【００２５】
上記の状態として掘削機本体１を引上げ、前述の拡大掘り開始点ａまで戻し（図５（Ａ）示）、今度は左側のカッタドラム４のドラムシリンダ１８を徐々に伸長させながら掘削機本体１を降下させて行き、左側の拡大掘りを開始する（図５（Ｂ）示）。
【００２６】
ドラムシリンダ１８が伸びきったときホルダシリンダ１１を前記とは逆の方向に作動してカッタホルダ９を左方へ移動させ、所定の深度まで掘削を継続することにより左側の拡大掘りが終了する（図５（Ｃ）示）。
【００２７】
その後カッタドラム４を引込めるとともにカッタホルダ９を中立位置へ戻して掘削機本体１を引上げる。
【００２８】
なお上記カッタドラム４，４の突出動作と掘削機本体１の上下動作との関係は上記作業手順に限られることはない。また図４、図５では拡大掘り部分の垂直断面形状が略台形の上すぼまり状とする場合について示したが、拡大掘り開始点ａにおいてカッタドラム４を前進突出させて掘削し、その後降下させて垂直断面が矩形状の拡大掘りを行うなど、設計に応じた形状や大きさの拡大掘りを行うことができる。
【００２９】
削孔時における溝幅（連続壁の厚み）に対応するには、掘削開始段階でカッタドラム４，４の左右方向への突出量を定めて溝幅に合わせたのち掘削すればよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、種々の幅および形状の地中連続壁を掘削することができるとともに底部に拡大部を形成することができ、従来のようにカッタドラムを交換したり専用機を別途用意する必要がなく、これにより作業効率を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による地中連続壁掘削機の要部の外観を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。
【図２】同、要部の一部を断面とした拡大側面図。
【図３】同、図２において右側のカッタドラムを右方へ突出させた状態を示す図２相当図。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は作用の一例を示す説明図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は作用の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１  掘削機本体
２  掘削孔
３  グリッパ
４  カッタドラム
５  排泥ポンプ
８  ガイドレール
９  カッタホルダ
１１  ホルダシリンダ
１２  シリンダ部
１４  ガイド筒
１５  摺動筒
１８  ドラムシリンダ
２０，２１，２２  カッタビット
２３，２４  検出手段（ポテンショメータ）
【図１】
0004063980.tif 000002
【図２】
0004063980.tif 000003
【図３】
0004063980.tif 000004
【図４】
0004063980.tif 000005
【図５】
0004063980.tif 000006