(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン１の作業室天井スラブ３に走行レール５を取り付け、この走行レール５に、走行体７と、この走行体７に取り付けられた旋回体９と、この旋回体９に起伏自在に取り付けられたブーム１１と、このブーム１１の先端部に揺動自在に連接されたアーム１４とを備えた掘削機６を懸架し、前記ブーム１１またはアーム１４の先端側に高圧水を供給する給水設備２８を設置し、前記ブーム１１またはアーム１４の先端部に、少なくとも掘削バケット１８と、油圧ブレーカ４６と、削孔装置５０とを選択的に取り付けるための取り付け手段を設け、前記掘削機６と、ケーソン１の作業室２内の周囲の少なくとも一方に、掘削機６の作業状態を撮影するためのテレビカメラ３７を配置し、前記ケーソン１の作業室２の外部には、前記テレビカメラ３７により撮影された情報に基づいて、掘削機６の可動部を遠隔操作する制御装置を設置したケーソン内掘削装置において、
前記給水設備２８は作業室天井スラブ下面の走行レール５と平行なガイドレール２９に沿って移動可能な給水ホース３２に接続され、かつブームまたはアーム先端側に導かれる高圧水ホース３４を巻き取るホースリール３５を含み、ホースリール３５は旋回体９に設置されることを特徴とするケーソン内掘削装置。
【請求項２】
前記ブーム１１またはアーム１４の先端部に、前記掘削バケット１８、油圧ブレーカ４６あるいは削孔装置５０を反転させる反転装置３８を設け、反転装置３８は反転駆動源３９を備えることを特徴とする請求項１記載のケーソン内掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーソンにおける作業室の底部の地山の掘削において、土砂から岩まで広い土質に対応可能なケーソン内掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケーソンの作業室内で、岩や転石に削孔し，または岩や転石を破砕する従来技術では、作業員が作業室内に入り、レッグドリルやハンドブレーカにより削孔，破砕作業を行ってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のごとく作業員が作業室内に入り、岩や転石にレッグドリルで削孔したり、ハンドブレーカで破砕する従来技術では、ケーソンが深く沈下するにつれ、作業時間を短くせざるを得ないという課題があり、また機械の振動により人体に悪影響を与えるなどの課題もあった。
【０００４】
本発明は、前記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、１台の掘削機により、土砂や岩，転石などを掘削，破砕または削孔作業を遠隔操作で自動的に安全に、しかも能率よく行い得るケーソン内掘削装置を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の他の目的は、１台の掘削機で、土砂や岩，転石などを掘削，破砕または削孔作業をより一層的確に行い得るケーソン内掘削装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明ではケーソン１の作業室天井スラブ３に走行レール５を取り付け、この走行レール５に、走行体７と、この走行体７に取り付けられた旋回体９と、この旋回体９に起伏自在に取り付けられたブーム１１と、このブーム１１の先端部に揺動自在に連接されたアーム１４とを備えた掘削機６を懸架し、前記ブーム１１またはアーム１４の先端側に高圧水を供給する給水設備２８を設置し、前記ブーム１１またはアーム１４の先端部に、少なくとも掘削バケット１８と、油圧ブレーカ４６と、削孔装置５０とを選択的に取り付けるための取り付け手段を設け、前記掘削機６と、ケーソン１の作業室２内の周囲の少なくとも一方に、掘削機６の作業状態を撮影するためのテレビカメラ３７を配置し、前記ケーソン１の作業室２の外部には、前記テレビカメラ３７により撮影された情報に基づいて、掘削機６の可動部を遠隔操作する制御装置を設置したケーソン内掘削装置において、前記給水設備２８は作業室天井スラブ下面の走行レール５と平行なガイドレール２９に沿って移動可能な給水ホース３２に接続され、かつブームまたはアーム先端側に導かれる高圧水ホース３４を巻き取るホースリール３５を含み、ホースリール３５は旋回体９に設置される。
【０００７】
また、前記目的を達成するため、本発明では、前記ブーム１１またはアーム１４の先端部に、前記掘削バケット１８、油圧ブレーカ４６あるいは削孔装置５０を反転させる反転装置３８を設け、反転装置３８は反転駆動源３９を備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本発明の第１実施例を示す側面図である。
【００１０】
この図１に示す第１実施例のケーソン内掘削装置４は、走行レール５と、掘削機６と、掘削バケット１８と、油圧ユニット２７と、給水設備２８と、テレビカメラ３７と、掘削機６の可動部の制御装置（図示せず）とを備えて構成されている。なお、この図１において、１はケーソン、２はケーソン内の作業室、３は作業室天井スラブ、Ｇは作業室の底部の地山を示す。
【００１１】
前記走行レール５は、作業室天井スラブ３の下面に、互いに所定の間隔をおいて取り付けられた２条で一対のレールにより構成されている。
【００１２】
前記掘削機６は、前記走行レール５に懸架された走行体７と、これに取り付けられた旋回体９と、ブーム１１およびブームシリンダ１３と、アーム１４およびアームシリンダ１７と、バケットシリンダ２０およびリンク２３ならびに連接棒２４とを有して構成されている。
【００１３】
前記走行体７は、前記走行レール５に走行輪８を介して走行自在に取り付けられ、走行駆動装置（図示せず）により駆動されるようになっている。
【００１４】
前記旋回体９は、前記走行体７の下部に旋回ベアリング１０を介して旋回自在に取り付けられ、回転駆動源を含む旋回駆動装置（図示せず）により駆動されるようになっている。
【００１５】
前記ブーム１１は、前記旋回体９にピン１２を介して起伏自在に取り付けられている。また、このブーム１１はブームシリンダ１３により起伏操作される。
【００１６】
前記アーム１４には、バケットシリンダ用のブラケット１５が設けられている。また、このアーム１４はピン１６を介して前記ブーム１１の先端部に揺動自在に連接されている。さらに、このアーム１４はアームシリンダ１７により揺動操作される。
【００１７】
前記掘削バケット１８は、連接ピン１９を介して前記アーム１４の先端部にヒンジ結合されている。そして、この掘削バケット１８はバケットシリンダ２０およびリンク２３ならびに連接棒２４により、作業室２の底部の地山Ｇの掘削，その掘削土砂の運搬，積み込むために操作されるようになっている。前記バケットシリンダ２０は、アーム１４に設けられたブラケット１５にピン２２を介して取り付けられている。前記リンク２３は、バケットシリンダ２０に嵌挿されたピストンロッド２１とアーム１４間に設けられていて、アーム１４にはピン２５を介して取り付けられている。前記連接棒２４は、前記ピストンロッド２１と掘削バケット１８間に設けられており、掘削バケット１８にはピン２６を介して結合されている。
【００１８】
しかして、前記掘削バケット１８とバケットシリンダ２０とリンク２３とは、連接ピン１９およびピン２２，２５によりアーム１４に着脱自在に取り付けられていて、これらの部材は掘削バケット１８のほかに、油圧ブレーカや削孔装置などのアタッチメントを選択的に取り付けるための取り付け手段を構成している。
【００１９】
前記油圧ユニット２７は、旋回体９の後端部に取り付けられていて、油圧シリンダや油圧モータなどの油圧機器に圧油を供給すべく設けられている。
【００２０】
前記給水設備２８は、給水ホース用のガイドレール２９と、ホースハンガ３０と、給水パイプ３１と、給水ホース３２と、給水ポンプ３３と、高圧水ホース３４と、ホースガイド（図１中では省略）と、ホースリール３５とを有している。前記ガイドレール２９は、作業室天井スラブ３の下面に、走行レール５と平行に取り付けられている。前記ホースハンガ３０は、ガイドレール２９に沿って移動自在に、しかも回動自在に装着されている。前記給水パイプ３１は、水道などの給水源に接続され、作業室天井スラブ３を貫通して作業室２内に導入されている。また、給水パイプ３１は給水ホース３２を通じて給水ポンプ３３に接続されている。前記給水ポンプ３３は、旋回体９に設置され、水道水などの給水を高圧水として高圧水ホース３４に送給する。前記高圧水ホース３４は、掘削機６のブーム１１またはアーム１４の先端側に高圧水を送り込み、必要機器に給水する。前記ホースリール３５は、給水ポンプ３３と同様、旋回体９に設置され、高圧水ホース３４が弛まないように巻き取っている。
【００２１】
なお、この給水設備２８では給水ポンプ３３の上流側に水タンクを設置し、この水タンクから給水ポンプ３３に水を送り込むようにしてもよい。また、地上に給水ポンプを設置し、この給水ポンプから高圧水ホース３４に直接高圧水を供給するようにしてもよい。
【００２２】
前記テレビカメラ３７は、この実施例では旋回体９に配置されているが、ケーソン１の作業室２に配置してもよく、掘削機６側と作業室２の周囲の両方に配置してもよい。このテレビカメラ３７は、掘削機６の作業状態を撮影し、その情報（画像）を制御装置に送り込む。
【００２３】
前記制御装置は、ケーソン１の作業室２の外部、例えば地上に設営された操縦室に設置される。そして、この制御装置はテレビカメラ３７から掘削機６の作業に関する情報を取り込み、その情報に基づいて走行体７の走行駆動装置や旋回体９の旋回駆動装置、ブームシリンダ１３、アームシリンダ１７、バケットシリンダ２０などを制御し、掘削機６の可動部を遠隔操作し得るように構成されている。
【００２４】
次に、前記第１実施例にかかるケーソン内掘削装置４の動作を説明する。
【００２５】
まず、通常の方法により掘削機６を走行体７を介して走行レール５に沿って作業位置、つまり作業室２内の地山Ｇの掘削位置に移動させ、ブームシリンダ１３，アームシリンダ１７およびバケットシリンダ２０を制御し、ブーム１１，アーム１４を作動させ、掘削バケット１８により作業室２内の底部の地山Ｇを掘削する。掘削後、旋回体９を旋回させ、掘削土砂を例えば所定の位置に集積する。その後、掘削バケット１８により掬い取り、走行体７により掘削機６を移動させ、掘削土砂を運搬し、作業室２内の所定位置に設置されている土砂バケット（図示せず）に積み込む。土砂バケットが掘削土砂で満杯になったら、その土砂バケットを地上に引き上げ、掘削土砂を排出し、空の土砂バケットを再び作業室２内に戻す。
【００２６】
その間、テレビカメラ３７により掘削機６の作業状態を撮影し、その情報を作業室２の外部に設置された制御装置に送り込む。そこで、制御装置ではテレビカメラ３７から送り込まれた情報に基づいて掘削機６の可動部を遠隔操作する。これにより、作業室２内に作業員が入って掘削作業を行う場合に、ケーソン１を深く沈下させることに伴い、作業時間を短くせざる得ない課題を解決し、掘削機６を遠隔操作することにより、継続的に運転することによって掘削作業を能率よく行うことができるし、作業員を機械の振動による苦渋作業から解放することもできる。
【００２７】
そして、作業室２内での掘削機６の作業中、必要により給水設備２８の給水ポンプ３３および高圧水ホース３４を通じて高圧水を供給し、作業中の埃を抑える。これにより、埃が立ち込めることによるテレビカメラ３７の汚染を防ぎ、撮影機能を良好に保ち、掘削機６を遠隔操作により、安全に運転することができる。
【００２８】
掘削機６のアタッチメントを掘削バケット１８から、例えば油圧ブレーカや削孔装置に代える場合は、アーム１４に差し込んで設けられた連接ピン１９およびピン２２，２５を引き抜くことにより、掘削バケット１８とその付属部材を簡単に取り外すことができるし、その後、前記油圧ブレーカや削孔装置を選択的に取り付けることによって、１台の掘削機６を地山Ｇの掘削作業のほかに、岩や転石などの破砕または削孔作業など、多目的に使用することができる。
【００２９】
次に、図２は本発明の第２実施例を示す側面図である。
【００３０】
この図２に示す第２実施例では、掘削機６のアーム１４の先端部と、掘削バケット操作用の連接棒２４の先端部とにピン４０，４１を介して反転装置３８が取り付けられている。この反転装置３８は、反転装置駆動源としての油圧モータ３９を備えている。
【００３１】
前記反転装置３８には、ピン４２，４３を介して掘削バケット１８が着脱可能に取り付けられている。なお、この掘削バケット１８のピン４２，４３を、反転装置３８を介在せずに、アーム１４の先端部と、連接棒２４の先端部とに直接取り付け得る形状としてもよい。
【００３２】
この第２実施例におけるケーソン内掘削装置４によれば、反転装置３８を取り付け、これに掘削バケット１８を取り付けているので、反転機能を通じて掘削バケット１８から土砂バケット（図示せず）に掘削土砂を的確に積み込むことができる。
【００３３】
この第２実施例の他の構成，作用については、前記第１実施例と同様である。
【００３４】
ついで、図３は本発明の第３実施例を示す側面図である。
【００３５】
この図３に示す第３実施例では、掘削機６のアーム１４の先端部と、連接棒２４の先端部にわたって油圧ブレーカ４６が取り付けられている。この油圧ブレーカ４６の取り付け端部には、ブラケット４５が設けられており、前記油圧ブレーカ４６はブラケット４５を介して、前記アーム１４の先端部と連接棒２４の先端部とにピン４２，４３により着脱自在に取り付けられている。
【００３６】
また、前記油圧ブレーカ４６は作動源としての油圧ユニット２７に接続されている。
【００３７】
この第３実施例のケーソン内掘削装置４では、掘削バケットに代えて、油圧ブレーカ４６を取り付けているほかは、構成および作用とも前記第１実施例と同様である。
【００３８】
続いて、図４は本発明の第４実施例を示す側面図である。
【００３９】
この図４に示す第４実施例では、アーム１４の先端部と連接棒２４の先端部間に、ピン４２，４３を介してガイドシェル用のブラケット４８が着脱自在に取り付けられている。
【００４０】
前記ブラケット４８には、さく岩機用のガイドシェル４９が装着されている。
【００４１】
前記ガイドシェル４９には、削孔装置５０であるさく岩機が取り付けられている。このさく岩機は、さく岩機本体５１と、これに連結されたロッド５２と、このロッド５２の先端部に設けられたビット５３と、前記さく岩機本体５１の上端部に設けられたスイベルジョイント５４とを有している。そして、このさく岩機では高圧水をスイベルジョイント５４→さく岩機本体５１→ロッド５２を通ってビット５３から噴出させ得るように構成されている。
【００４２】
また、掘削機６のブーム１１と、アーム１４に設けられたブラケット４８と、さく岩機のガイドシェル４９とに、ホースガイド３６が付設されている。さらに、この実施例では前記給水設備２８のホースリール３５から繰り出された高圧水ホース３４を、前記ホースガイド３６の中に挿通し、前記さく岩機本体５１に設けられたスイベルジョイント５４に接続している。
【００４３】
しかして、この第４実施例では削孔装置５０であるさく岩機のビット５３に回転を与え、このビット５３により岩や転石などに削孔する。このとき、給水設備２８の給水ポンプ３３から高圧水を送給し、その高圧水を高圧水ホース３４→スイベルジョイント５４→さく岩機本体５１→ロッド５２を通じてビット５３に送り、ビット５３から高圧水を噴出させ、削孔時の繰り粉を排出させる。
【００４４】
したがって、削孔中の繰り粉を岩や転石などの穴から速やかに排出させ、作業能率を高めることができる。
【００４５】
この第４実施例の他の構成，作用については、前記第１実施例と同様である。
【００４６】
また、前記第３，第４実施例において、油圧ブレーカ４６、削孔装置５０を第２実施例に示す反転装置３８に取り付けるようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では掘削機６のブーム１１またはアーム１４の先端部に、少なくとも掘削バケット１８と，油圧ブレーカ４６と，削孔装置５０とを選択的に取り付け得るように構成しているので、１台の掘削機６を掘削バケット１８による作業室２内の底部の地山Ｇの掘削，掘削土砂の運搬，土砂バケットへの積み込み作業、油圧ブレーカ４６による岩，転石の破砕作業、削孔装置５０による削孔作業などの多目的に使用し得る効果がある。
【００４８】
また、本発明では掘削機６と、作業室２の周囲の少なくとも一方に、掘削機６の作業状態を撮影するためのテレビカメラ３７を配置し、作業室２の外部には制御装置を設置し、前記テレビカメラ３７により掘削機６の作業状態を撮影して制御装置に送り込み、制御装置ではテレビカメラ３７から送り込まれた情報に基づいて掘削機６の可動部を遠隔操作するようにしているので、作業室２内での前記掘削，掘削土砂の運搬および積み込み作業、岩や転石などの破砕作業、同じく岩や転石などへの削孔作業などを自動的にかつ安全に行い得る効果があり、したがって作業員を苦渋作業から解放し得る効果もあり、ケーソン１を深く沈下させた場合にも、前述の作業を継続的に行うことができるので、作業能率の向上を図り得る効果もある。
【００４９】
さらに、本発明では掘削機６のブーム１１やアーム１４の先端側に高圧水を供給し得る給水設備２８を配備しているので、作業室２内の底部の地山Ｇの掘削時や岩，転石などの破砕時には必要に応じて散水して埃を抑え、テレビカメラ３７の機能を長時間にわたって良好に発揮させ得る効果があり、削孔時にはその穴に高圧水を噴出させ、繰り粉を速やかに排出させ、作業能率を高め得る効果がある。
【００５０】
そして、本発明では掘削機６のブーム１１またはアーム１４の先端部に反転装置３８を取り付け、この反転装置３８に前記掘削バケット１８や油圧ブレーカ４６，削孔装置５０などのアタッチメントを選択的に取り付け得るように構成しているので、前述の作業をより一層的確に行い得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す側面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す側面図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す側面図である。
【図４】本発明の第４実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
１    ケーソン
２    作業室
３    作業室天井スラブ
４    ケーソン内掘削装置
５    走行レール
６    掘削機
７    走行体
９    旋回体
１１  ブーム
１４  アーム
１８  掘削バケット
２７  油圧ユニット
２８  給水設備
３７  テレビカメラ
３８  反転装置
４６  油圧ブレーカ
５０  削孔装置
【図１】
0003794511.tif 000002
【図２】
0003794511.tif 000003
【図３】
0003794511.tif 000004
【図４】
0003794511.tif 000005