(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッターポストの外周に、切削刃を有する無端チェインが張架された掘溝装置であり、カッターポストの下端部に、カッターポストの進行方向に直交する方向にカッターポストの側板から出入りし、突出時に溝壁を押圧する２個の押圧部を持つ押圧部材と、押圧部材に反力を取ってカッターポストをその進行方向に往復動させる油圧シリンダが設置されていると共に、側板には、押圧部が挿通し、カッターポストに対する押圧部材の移動量に対応した長さの長孔が形成されており、押圧部にはカッターポストの側板に沿って摺動し、側板の長孔を塞ぐ塞ぎ板が固定されている掘溝装置。
【請求項２】
カッターポストの側板に沿って摺動し、側板の長孔を塞ぐ塞ぎ板が固定されている請求項１記載の掘溝装置を用いて、押圧部材の押圧部を突出させ、押圧部が溝壁を押圧した状態で油圧シリンダを伸縮させてカッターポストを前進させる、もしくはカッターポストの鉛直度を修正する掘溝方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は地盤を溝状に掘削する、あるいは地盤改良する場合に使用され、カッターポストの外周に無端チェインが張架された掘溝装置とそれを用いた掘溝方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
カッターポストと、その外周に張架される切削爪を有する無端チェインからなる掘溝装置はベースマシンに支持された状態で使用され、地中の目標深度まで沈設した後はベースマシンに支持されたフレームに沿って水平方向に移動させられることにより地盤を溝状に掘削する、あるいは固化材との混合により地盤改良する。
【０００３】
掘溝装置はベースマシンに搭載された油圧シリンダによってフレームに沿い、ベースマシンを反力として移動させられるが、貫入深度が大きい場合や地盤が硬い場合にはカッターポストが受ける抵抗が大きくなるため、ベースマシンの油圧シリンダのみによってはカッターポストを鉛直に保ったまま移動させることが難しくなり、カッターポストの下端側が上端側より遅れ、カッターポストが傾斜する傾向が生ずる。
【０００４】
この傾向により最終的には下端側が停止する状態に至り、その状態ではもはやベースマシンの油圧シリンダを操作し、あるいは無端チェインを循環させてもカッターポストを前進させることができないため、施工不能となり、掘溝作業を継続することができない。
【０００５】
上記背景よりカッターポストが受ける抵抗による傾斜の発生を防止する掘溝装置とそれを使用した掘溝方法が提案される。
【０００６】
即ち、カッターポストの下端部に、カッターポストの進行方向に直交する方向にカッターポストの側板から出入りし、突出時に無端チェインが掘削した溝の壁、溝壁を押圧する２個の押圧部を持つ押圧部材と、押圧部材に反力を取ってカッターポストをその進行方向に往復動させる油圧シリンダを設置することにより、カッターポストが受ける抵抗に関係なく押圧部材と油圧シリンダによってカッターポストの下端部を強制的に移動させ、傾斜の発生を防止する。
【０００７】
押圧部材の押圧部は突出時に溝壁を押圧することにより溝壁から反力を受け、カッターポストの前進側の面が受ける地盤からの抵抗に抵抗し、カッターポストの下端部を安定させる。押圧部はまた、側板からの突出量が調整されることによりカッターポスト下端部の、進行方向に直交する方向の位置を調整する働きもする。
【０００８】
油圧シリンダは押圧部が溝壁を押圧した状態で伸長，もしくは収縮することによりカッターポストを前進，もしくは後退させる、あるいは鉛直度を修正する。
【０００９】
油圧シリンダが押圧部材に対して進行方向前方側に位置する場合は伸長して押圧部材を押すことにより、後方側に位置する場合には収縮して押圧部材を引っ張ることによりカッターポストの下端部を強制的に前進させる。
【００１０】
押圧部材は油圧シリンダの伸縮によってカッターポストに対して相対移動するが、側板が盲板状の場合には側板に押圧部材の相対移動に対応した長孔が形成される。この場合、カッターポストの内部に長孔から土砂が入り込む可能性がある。
【００１１】
この発明は、上記背景よりカッターポストが受ける抵抗による傾斜の発生を防止する際に、カッターポストの内部に長孔から土砂が入り込まない掘溝装置とそれを使用した掘溝方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
本発明の掘溝装置は、カッターポストの外周に、切削刃を有する無端チェインが張架された掘溝装置であり、カッターポストの下端部に、カッターポストの進行方向に直交する方向にカッターポストの側板から出入りし、突出時に溝壁を押圧する２個の押圧部を持つ押圧部材と、押圧部材に反力を取ってカッターポストをその進行方向に往復動させる油圧シリンダが設置されていると共に、側板には、押圧部が挿通し、カッターポストに対する押圧部材の移動量に対応した長さの長孔が形成されており、押圧部にはカッターポストの側板に沿って摺動し、側板の長孔を塞ぐ塞ぎ板が固定されている。
側板に、押圧部が挿通し、カッターポストに対する押圧部材の移動量に対応した長さの長孔を形成した場合、カッターポストの内部に長孔から土砂が入り込む可能性があるが、本発明のように押圧部材に、カッターポストの側板に沿って摺動し、側板の長孔を塞ぐ塞ぎ板を固定することにより土砂の入り込みを防止できる。
【００１３】
請求項２に記載したように、カッターポストの側板に沿って摺動し、側板の長孔を塞ぐ塞ぎ板が固定されている請求項１記載の掘溝装置を用いて、押圧部材の押圧部を突出させ、押圧部が溝壁を押圧した状態で油圧シリンダを伸縮させてカッターポストを前進させる、もしくはカッターポストの鉛直度を修正する掘溝方法では、押圧部材の押圧部を突出させ、押圧部によって溝壁を押圧した状態で油圧シリンダを伸縮させてカッターポストを前進させることにより行われるが、掘溝装置は油圧シリンダによってカッターポスト下端部の進行方向の位置を調整し、押圧部材によって進行方向に直交する方向の位置を調整する機能も併せ持つため、カッターポストの鉛直度を修正する目的にも使用される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の掘溝装置には、図１に示すようにカッターポスト１の外周に張架される切削爪４を有する無端チェイン３と、カッターポスト１の下端部に、その進行方向に直交する方向に出入りし、突出時に溝壁７を押圧する押圧部材５と、押圧部材５をカッターポスト１の進行方向に往復動させる油圧シリンダ６から構成される掘溝装置である。
【００１５】
掘溝装置はベースマシン８に搭載された油圧シリンダによってフレーム９に沿い、ベースマシン８を反力として水平方向に移動させられ、地盤を溝状に掘削する。あるいはカッターポスト１から吐出される，もしくは地上から投入される固化材と掘削土との混合により地盤改良する。図１〜図５中、白抜きの矢印はカッターポスト１の進行の向きを示す。
【００１６】
押圧部材５は両側の溝壁７，７を押圧することでカッターポスト１を安定させる関係から、カッターポスト１の進行方向に直交する方向の同一線上に位置する２個の押圧部51，51を持ち、押圧部51，51がカッターポスト１の両側板２，２から溝壁７，７側へ出入りする。
【００１７】
図面では押圧部材５の本体となる油圧シリンダの両側にピストンロッドを配置し、各ピストンロッドに押圧部51，51を接続することによりピストンロッドの伸縮操作によって押圧部51，51を出入りさせているが、押圧部51，51の出入りはこの他、カムその他の機構を利用した機械的操作によって、あるいは電磁石を利用した電気的操作によっても行え、図示の例には限られない。
【００１８】
押圧部51の溝壁７側の面は溝壁７に当接した状態で、あるいは貫入した状態でカッターポスト１の進行方向に滑りを生じない形状に形成される。図面ではジベル状の多数の突起を形成しているが、銛状の突起を形成することで溝壁７に貫入させる場合もある。押圧部51が溝壁７側へ突出した状態で滑りを生じない程度の圧力で溝壁７に当接すれば必ずしも突起を形成する必要はなく、平坦面のままで足りる場合もある。また押圧部51の形状は図１に示す矩形状に限られず、円形，楕円形，長円形，Ｈ形等、任意に選択される。
【００１９】
押圧部材５を往復動させる油圧シリンダ６は押圧部材５の軸部52と、カッターポスト１の進行方向の前方側，もしくは後方側のいずれかの内周面との間に架設され、それぞれに連結される。図６，図７では押圧部材５，５を上下に配置している関係から、両押圧部材５，５をケース10内に収納し、ケース10に油圧シリンダ６のピストンロッド61を連結している。
【００２０】
押圧部材５を押すことでカッターポスト１を前進させる場合には図２〜図４に示すように油圧シリンダ６が押圧部材５に対してカッターポスト１の前進側に配置され、押圧部材５を引っ張ることでカッターポスト１を前進させる場合には図５に示すように油圧シリンダ６は押圧部材５に対してカッターポスト１の進行方向の後方側に配置される。
【００２１】
押圧部材５，５は油圧シリンダ６のピストンロッド61伸縮によってカッターポスト１に対してその進行方向に相対移動するため、請求項１に記載したように、側板２，２には押圧部材５の移動を許容する長孔21が形成される。長孔21の長さはカッターポスト１が油圧シリンダ６によって一度に前進する距離、すなわち油圧シリンダ６のストロークに対応する。
【００２２】
図６に示すように押圧部材５がカッターポスト１の内部に固定された棚11の上に設置される場合には押圧部材５は直線運動するため、直線状の長孔21が形成され、図７に示すように押圧部材５が吊り材12によって振り子式に側板２，２に吊り支持される場合には円弧状の長孔21が形成される。請求項２に記載したように、側板２に長孔21，21を形成した場合、押圧部材５は押圧部51，51が長孔21,21に挿通することで側板２，２に支持されるため、必ずしも棚11や吊り材12は必要ない。
【００２３】
側板２に長孔21を形成した場合に、請求項１に記載したように、図２〜図５に示すように押圧部51には側板２に沿って摺動し、長孔21を塞ぐ塞ぎ板13が固定される。塞ぎ板13は押圧部材５の長孔21に対する位置に関係なく常に長孔21を塞ぐ大きさを持つ。図面では側板２の内側に塞ぎ板13を配置しているが、外側に配置しても効果は同じである。
【００２４】
カッターポスト１の前進は図３に示すように押圧部材５の両押圧部51，51を突出させ、溝壁７，７を押圧した状態で、油圧シリンダ６が前方側に位置する場合には図４に示すようにピストンロッド61を伸長させて溝壁７，７に固定された状態にある押圧部材５を押し、押圧部材５に反力を取りながらカッターポスト１を前方へ押し出すことにより、油圧シリンダ６が後方側に位置する場合には図５に示すようにピストンロッド61を収縮させてカッターポスト１を押圧部材５側に引き寄せることにより行われる。押圧部材５と油圧シリンダ６によるカッターポスト１下端部の前進はベースマシン８に搭載された油圧シリンダによるカッターポスト１の上端部の前進と同時に行われる。
【００２５】
押圧部材５はカッターポスト１の進行方向に直交する方向を向き、油圧シリンダ６は進行方向を向くことから、押圧部材５と油圧シリンダ６は押圧部51の側板２からの突出量の調整と、ピストンロッド61の伸縮量の調整によってカッターポスト１が鉛直に対して傾斜した場合にその状態を修正し、カッターポスト１の鉛直精度を確保する役目も持つ。
上記の通り、押圧部材５の押圧部51，51を突出させ、押圧部51，51が溝壁７，７を押圧した状態で油圧シリンダ６を伸縮させてカッターポスト１を前進させる、もしくはカッターポスト１の鉛直度を修正する。
【００２６】
図８はカッターポスト１の前進時に溝壁７から反力を取る押圧部材５とは別に、カッターポスト１の方向を転換するための押圧部材14，14をカッターポスト１に設置した例を示す。
【００２７】
この押圧部材14，14はカッターポスト１の進行方向に並列し、前方側と後方側に配置され、各押圧部材14は押圧部材５と同じく同一線上に位置する２個の押圧部15，15を持つ。
【００２８】
並列する押圧部材14，14は図９に示すように互いに反対側の側板２，２からそれぞれの押圧部15，15を突出させることによりカッターポスト１をその横断面上の中心回りに回転させる。図９はカッターポスト１を時計回りに回転させる場合を示すが、反対側の押圧部15，15を突出させればカッターポスト１は反時計回りに回転する。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項２では、カッターポストの側板からの突出時に溝壁を押圧する押圧部材と、押圧部材に反力を取ってカッターポストをその進行方向に往復動させる油圧シリンダによってカッターポストが受ける抵抗に関係なくカッターポストの下端部を強制的に移動させるため、貫入深度が大きい場合や地盤が硬い場合にもカッターポストの傾斜を防止しながら、カッターポストを前進させることができる。
【００３１】
請求項１乃至請求項２では、押圧部材はカッターポスト下端部の、進行方向に直交する方向の位置を調整し、油圧シリンダは進行方向の位置を調整する働きもするため、カッターポストが鉛直に対して傾斜した場合にそれを修正することができる。
【００３２】
請求項１乃至請求項２では押圧部材の押圧部に、カッターポストの側板に沿って摺動し、側板の長孔を塞ぐ塞ぎ板を固定しているため、側板の長孔からの、カッターポスト内への土砂の入り込みを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】掘溝装置による施工要領を示した立面図である。
【図２】油圧シリンダを押圧部材の前方側に配置した場合の掘溝装置を示した横断面図である。
【図３】図２の押圧部材の押圧部を突出させた様子を示した横断面図である。
【図４】図３の状態で油圧シリンダを伸長させた様子を示した横断面図である。
【図５】油圧シリンダを押圧部材の後方側に配置した場合の掘溝装置を示した横断面図である。
【図６】押圧部材を棚の上に設置した場合の掘溝装置を示した縦断面図である。
【図７】押圧部材を側板に吊り支持させた場合の掘溝装置を示した縦断面図である。
【図８】他の掘溝装置を示した横断面図である。
【図９】図８の押圧部材の押圧部を突出させた様子を示した横断面図である。
【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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【図８】
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【図９】
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