JP7049176B2

JP7049176B2 - Excavation method

Info

Publication number: JP7049176B2
Application number: JP2018090610A
Authority: JP
Inventors: 利男坂梨; 善彦杜若; 良至亀井
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2022-04-06
Anticipated expiration: 2038-05-09
Also published as: JP2019196623A

Description

本発明は、掘削機を用いて水底地盤を掘削する方法に関する。 The present invention relates to a method of excavating underwater ground using an excavator .

特許文献１は、いわゆるオープンケーソン工法で用いられ得る水中掘削機を開示している。この水中掘削機は、ケーソン躯体内に配置されるフロートと、このフロートの下部に設けられた掘削機とを有している。このフロートにはグリッパーが設けられており、このグリッパーでケーソン躯体の内面を押圧することにより、フロートをケーソン躯体内の任意の位置に固定することができる。 Patent Document 1 discloses an underwater excavator that can be used in a so-called open caisson method. This underwater excavator has a float placed inside the caisson skeleton and an excavator provided at the bottom of the float. The float is provided with a gripper, and the float can be fixed at an arbitrary position in the caisson skeleton by pressing the inner surface of the caisson skeleton with the gripper.

特開平６－８１３４９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-81349

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、掘削機による地盤掘削の反力をケーソン躯体から取ろうとすると、グリッパーを有するフロートからなる反力受け装置のサイズが大型化してしまう。このため、当該反力受け装置の組立作業やケーソン躯体内への設置作業に手間を要し、また、これら作業のコストの増大を招いていた。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, when the reaction force of the ground excavation by the excavator is to be taken from the caisson skeleton, the size of the reaction force receiving device made of a float having a gripper becomes large. For this reason, it takes time and effort to assemble the reaction force receiving device and to install it in the caisson skeleton, and the cost of these operations is increased.

本発明は、このような実状に鑑み、簡易な構成で水底地盤を掘削することを目的とする。 In view of such an actual situation, an object of the present invention is to excavate a submarine ground with a simple structure.

そのため本発明に係る掘削方法は、上下方向に延びて地中に沈設される上面開口の筒状のケーソン躯体内に水が導入された状態で掘削機を用いてケーソン躯体より下方の水底地盤を掘削する方法である。前述の掘削機は、ケーソン躯体内の水面より上方に位置して回転駆動源を有する本体部と、本体部から下方に延びる回転掘削装置と、地上に位置する揚重装置と、を備える。本体部は、揚重装置によって吊り下げられて昇降可能である。回転掘削装置は、上下方向に連結された複数の筒状のロッド部材からなるロッド部と、ロッド部の下端に連結される地盤掘削部と、を有する。ロッド部及び地盤掘削部は、回転駆動源からの回転駆動力により上下方向を回転軸として回転し、地盤掘削部は水底地盤を回転掘削する。地盤掘削部は、螺旋羽根を有するオーガー部を含んで構成されるか、又は、下端に切削ヘッドを備えるロッドを含んで構成される。 Therefore, the excavation method according to the present invention uses an excavator to excavate the bottom ground below the caisson skeleton in a state where water is introduced into the tubular caisson skeleton having an upper surface opening that extends in the vertical direction and is sunk in the ground. It is a method of excavation. The above-mentioned excavator includes a main body portion having a rotary drive source located above the water surface in the caisson body, a rotary excavator extending downward from the main body portion, and a lifting device located on the ground . The main body is suspended by a lifting device and can be raised and lowered. The rotary excavator has a rod portion made of a plurality of tubular rod members connected in the vertical direction, and a ground excavation portion connected to the lower end of the rod portion. The rod portion and the ground excavation portion rotate about the vertical direction as a rotation axis by the rotational driving force from the rotational drive source, and the ground excavation portion rotates and excavates the submarine ground. The ground excavation section is configured to include an auger section having spiral blades or a rod having a cutting head at the lower end.

本発明に係る掘削方法は、地盤掘削部が水底地盤に到達するまで、ケーソン躯体内の水面より上方でのロッド部材の継ぎ足しと下降とを繰り返すことで、回転掘削装置を組み立てる第１の工程と、組み立てられた回転掘削装置に本体部を連結する第２の工程と、掘削機を用いて水底地盤を掘削する第３の工程と、を含み、第１の工程におけるロッド部材の継ぎ足し作業を、ケーソン躯体内の水面より上方に設置された足場上で行うか、又は、ケーソン躯体内の水面上に浮かぶ台船上で行う。 The excavation method according to the present invention is a first step of assembling a rotary excavator by repeatedly adding and descending a rod member above the water surface in the caisson body until the ground excavation portion reaches the bottom ground. A second step of connecting the main body to the assembled rotary excavator and a third step of excavating the underwater ground using an excavator are included, and the rod member replenishment work in the first step is included. Is performed on a scaffold installed above the water surface in the caisson skeleton, or on a pontoon floating on the water surface in the caisson skeleton.

本発明によれば、回転駆動源を有する本体部が、水面より上方に位置する。また、地上に位置する揚重装置によって本体部が吊り下げられて昇降可能である。それゆえ、回転掘削装置の回転のための反力をこの地上の揚重装置から得ることができるので、前述のグリッパーを有するフロートのような大型の反力受け装置を設ける必要がなく、ゆえに、簡易な構成で水底地盤を掘削することができる。 According to the present invention, the main body portion having the rotation drive source is located above the water surface. In addition, the main body is suspended by a lifting device located on the ground and can be raised and lowered . Therefore, since the reaction force for the rotation of the rotary excavator can be obtained from this ground lifting device, it is not necessary to provide a large reaction force receiving device such as the float having the gripper described above, and therefore. Underwater ground can be excavated with a simple structure.

本発明の第１実施形態におけるケーソン躯体の沈設方法、及び、掘削機の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the method of laying the caisson skeleton in 1st Embodiment of this invention, and the schematic structure of the excavator. 同上実施形態におけるケーソン躯体の沈設方法を示す図である。It is a figure which shows the method of laying the caisson skeleton in the said embodiment. 同上実施形態におけるケーソン躯体の沈設方法を示す図である。It is a figure which shows the method of laying the caisson skeleton in the said embodiment. 同上実施形態におけるケーソン躯体の沈設方法を示す図である。It is a figure which shows the method of laying the caisson skeleton in the said embodiment. 同上実施形態におけるケーソン躯体の沈設方法を示す図である。It is a figure which shows the method of laying the caisson skeleton in the said embodiment. 同上実施形態におけるケーソン躯体の沈設方法を示す図である。It is a figure which shows the method of laying the caisson skeleton in the said embodiment. 同上実施形態におけるケーソン躯体の沈設方法を示す図である。It is a figure which shows the method of laying the caisson skeleton in the said embodiment. 同上実施形態における掘削機による削孔の形成パターンの第１例及び第２例を示す平面図である。It is a top view which shows 1st example and 2nd example of the formation pattern of the drilling by the excavator in the said embodiment. 同上実施形態におけるロッド部材継ぎ足し作業用の足場の斜視図である。It is a perspective view of the scaffold for the rod member addition work in the said embodiment. 同上実施形態におけるロッド部材支持装置の斜視図である。It is a perspective view of the rod member support device in the said embodiment. 同上実施形態におけるロッド部材の継ぎ足し方法を示す図である。It is a figure which shows the method of adding the rod member in the said embodiment. 同上実施形態におけるロッド部材継ぎ足し作業用の台船の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the pontoon for the rod member addition work in the said embodiment. 本発明の第２実施形態における掘削機による削孔の形成パターン示す平面図である。It is a top view which shows the formation pattern of the drilling by the excavator in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態におけるロッド部材支持装置の斜視図である。It is a perspective view of the rod member support device in 3rd Embodiment of this invention.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１～図７は、本発明の第１実施形態におけるケーソン躯体１の沈設方法を示す図である。このケーソン躯体１の沈設方法は、ケーソン躯体１より下方の地盤（水底地盤）２を掘削する方法を含む。ここで、図１～図７はケーソン躯体１の縦断面図に対応するものである。 1 to 7 are views showing a method of submerging the caisson skeleton 1 in the first embodiment of the present invention. The method of submerging the caisson skeleton 1 includes a method of excavating the ground (underwater ground) 2 below the caisson skeleton 1. Here, FIGS. 1 to 7 correspond to a vertical cross-sectional view of the caisson skeleton 1.

本実施形態では、本発明に係る掘削方法を立坑の構築に適用した例を説明するが、本発明に係る掘削方法の適用例はこれに限らない。 In the present embodiment, an example in which the excavation method according to the present invention is applied to the construction of a shaft will be described, but the application example of the excavation method according to the present invention is not limited to this.

立坑は、上下両端が開口して上下方向に延びる円筒状のケーソン躯体１により構成される。ケーソン躯体１は例えばコンクリート製である。本実施形態における立坑の構築では、地盤２を水中掘削してケーソン躯体１を徐々に沈下させていく工法（いわゆるオープンケーソン工法）が用いられる。ここにおいて、立坑（ケーソン躯体１）内に水Ｗが導入されて、立坑（ケーソン躯体１）内に水Ｗが貯留された状態で、地盤２の掘削（水中掘削）が行われる。尚、本実施形態では、地上の圧入装置（図示せず）によってケーソン躯体１を下方に押圧することで、ケーソン躯体１を地中に圧入沈下させる。この圧入装置としては、例えば特開平１０－１７６４７７号公報に開示の圧入装置を用いることができるが、圧入装置の構成はこれに限らない。 The shaft is composed of a cylindrical caisson skeleton 1 having both upper and lower ends open and extending in the vertical direction. The caisson skeleton 1 is made of concrete, for example. In the construction of the shaft in the present embodiment, a construction method (so-called open caisson construction method) in which the ground 2 is excavated underwater and the caisson skeleton 1 is gradually subsided is used. Here, the water W is introduced into the shaft (caisson skeleton 1), and the ground 2 is excavated (underwater excavation) with the water W stored in the shaft (caisson skeleton 1). In the present embodiment, the caisson skeleton 1 is press-fitted and subsided in the ground by pressing the caisson skeleton 1 downward by a press-fitting device (not shown) on the ground. As the press-fitting device, for example, the press-fitting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-176477 can be used, but the configuration of the press-fitting device is not limited to this.

本実施形態では、図１～図７に示す地盤（水底地盤）２が硬質地盤であり、この地盤２よりも上方の地盤が軟質地盤である。つまり、本実施形態では、前述の軟質地盤側から、硬質地盤である地盤２が露出するまで（すなわち、図１に示す状態に至るまで）、ケーソン躯体１内にて、前述の軟質地盤の水中掘削が行われる。この工程を「軟質地盤掘削工程」と称する。前述の軟質地盤の水中掘削では、開閉自在なクラムシェルバケットなどのグラブバケット３１（図６及び図７参照）を有する掘削装置３０（図６及び図７参照）が用いられ得る。 In the present embodiment, the ground (underwater ground) 2 shown in FIGS. 1 to 7 is a hard ground, and the ground above the ground 2 is a soft ground. That is, in the present embodiment, from the above-mentioned soft ground side until the ground 2 which is the hard ground is exposed (that is, until the state shown in FIG. 1), the above-mentioned soft ground is submerged in the caisson skeleton 1. Excavation is done. This process is referred to as a "soft ground excavation process". In the above-mentioned underwater excavation of soft ground, an excavator 30 (see FIGS. 6 and 7) having a grab bucket 31 (see FIGS. 6 and 7) such as a clamshell bucket that can be opened and closed may be used.

本実施形態におけるケーソン躯体１の沈設方法では、まず、図１及び図２に示すように、地盤２のうち、平面視でケーソン躯体１の内周面１ａに隣接する領域を、掘削機１０を用いて、鉛直方向に掘削する（削孔する）。これにより、地盤２のうち、ケーソン躯体１の刃口部１ｂの近傍に位置する領域がほぐされる（緩められる）。ここで、図２には、地盤２のうち、掘削機１０による１回の削孔でほぐされた領域（弛緩領域）２ａが示されている。 In the method of submerging the caisson skeleton 1 in the present embodiment, first, as shown in FIGS. 1 and 2, the excavator 10 is first used in the area of the ground 2 adjacent to the inner peripheral surface 1a of the caisson skeleton 1 in a plan view. Use to excavate (drill) in the vertical direction. As a result, a region of the ground 2 located in the vicinity of the blade edge portion 1b of the caisson skeleton 1 is loosened (relaxed). Here, FIG. 2 shows a region (relaxation region) 2a of the ground 2 that has been loosened by a single drilling by the excavator 10.

本実施形態では、掘削機１０によって、図３に示すように、複数の弛緩領域２ａが形成される。これら弛緩領域２ａは、平面視で、ケーソン躯体１の周方向に沿って並んでいる。図８（Ａ）及び（Ｂ）は、これら弛緩領域２ａを形成するための、掘削機１０による削孔３の形成パターンの第１例及び第２例を、それぞれ示している。 In this embodiment, the excavator 10 forms a plurality of relaxation regions 2a as shown in FIG. These relaxation regions 2a are aligned along the circumferential direction of the caisson skeleton 1 in a plan view. 8 (A) and 8 (B) show the first example and the second example of the formation pattern of the drilling hole 3 by the excavator 10 for forming these relaxation regions 2a, respectively.

図８（Ａ）に示す第１例では、掘削機１０によって、１２個の削孔３が形成される。ここにおいて、削孔３の個数は１２個に限らず、任意である。図８（Ａ）に示す第１例では、平面視で、複数の削孔３の各々が、ケーソン躯体１の内周面１ａに隣接している。図８（Ａ）に示す第１例では、平面視で、複数の削孔３が、ケーソン躯体１の周方向に沿って並んでいる。すなわち、図８（Ａ）に示す第１例では、地盤２のうち、平面視でケーソン躯体１の周方向に沿って並ぶ複数箇所にて、掘削機１０を用いて掘削が行われている。図８（Ａ）に示す第１例では、複数の削孔３が、ケーソン躯体１の周方向に互いに間隔を空けて地盤２に形成されている。図８（Ａ）に示す第１例において、弛緩領域２ａの範囲（体積）は、削孔３の範囲（体積）以上であり得る。 In the first example shown in FIG. 8A, the excavator 10 forms twelve drilling holes 3. Here, the number of drilling 3 is not limited to 12, and is arbitrary. In the first example shown in FIG. 8A, each of the plurality of drilling holes 3 is adjacent to the inner peripheral surface 1a of the caisson skeleton 1 in a plan view. In the first example shown in FIG. 8A, a plurality of drilling holes 3 are arranged along the circumferential direction of the caisson skeleton 1 in a plan view. That is, in the first example shown in FIG. 8A, excavation is performed using the excavator 10 at a plurality of locations of the ground 2 arranged along the circumferential direction of the caisson skeleton 1 in a plan view. In the first example shown in FIG. 8A, a plurality of drilling holes 3 are formed in the ground 2 at intervals in the circumferential direction of the caisson skeleton 1. In the first example shown in FIG. 8A, the range (volume) of the relaxation region 2a may be equal to or larger than the range (volume) of the drilling 3.

図８（Ｂ）に示す第２例では、平面視で、複数の削孔３の各々が、ケーソン躯体１の内周面１ａに隣接している。図８（Ｂ）に示す第２例では、複数の削孔３が、ケーソン躯体１の周方向に互いに若干オーバーラップするように地盤２に形成されている。図８（Ｂ）に示す第２例においても、地盤２のうち、平面視でケーソン躯体１の周方向に沿って並ぶ複数箇所にて、掘削機１０を用いて掘削が行われている。図８（Ｂ）に示す第２例において、弛緩領域２ａの範囲（体積）は、削孔３の範囲（体積）以上であり得る。 In the second example shown in FIG. 8B, each of the plurality of drilling holes 3 is adjacent to the inner peripheral surface 1a of the caisson skeleton 1 in a plan view. In the second example shown in FIG. 8B, a plurality of drilling holes 3 are formed in the ground 2 so as to slightly overlap each other in the circumferential direction of the caisson skeleton 1. Also in the second example shown in FIG. 8B, excavation is performed using the excavator 10 at a plurality of locations of the ground 2 arranged along the circumferential direction of the caisson skeleton 1 in a plan view. In the second example shown in FIG. 8B, the range (volume) of the relaxation region 2a may be equal to or larger than the range (volume) of the drilling 3.

図８（Ａ）に示す第１例では地盤２の強度が高いためにケーソン躯体１の圧入沈下（図４及び図５参照）が難しい場合には、図８（Ｂ）に示す第２例を採用することが好ましい。
ここで、図１～図３及び図８に示す、弛緩領域２ａが形成される工程を「弛緩領域形成工程」と称する。 In the first example shown in FIG. 8 (A), when the caisson skeleton 1 is difficult to press-in and settle (see FIGS. 4 and 5) due to the high strength of the ground 2, the second example shown in FIG. 8 (B) is shown. It is preferable to adopt it.
Here, the step of forming the relaxation region 2a shown in FIGS. 1 to 3 and 8 is referred to as a “relaxation region forming step”.

次に、図４に示すように、ケーソン躯体１を圧入沈下させる。このケーソン躯体１の圧入沈下には、前述の地上の圧入装置（図示せず）が用いられ得る。この後、ケーソン躯体１の上端に連なるように新たな円筒状のロットを築造すること、及び、ケーソン躯体１を圧入沈下させること、を繰り返すことで、所定深さまでケーソン躯体１を圧入沈下させる（図５参照）。ここにおいて、ケーソン躯体１は、施工現場で構築される複数のロットを含んで構成されてもよく、又は、施工現場から離れた工場などで製造されたロット（いわゆるプレキャスト材からなるロット）を含んで構成されてもよい。 Next, as shown in FIG. 4, the caisson skeleton 1 is press-fitted and subsided. The above-mentioned ground-based press-fitting device (not shown) can be used for the press-fitting and subsidence of the caisson skeleton 1. After that, a new cylindrical lot is constructed so as to be continuous with the upper end of the caisson skeleton 1, and the caisson skeleton 1 is press-fitted and subsided to a predetermined depth. See FIG. 5). Here, the caisson skeleton 1 may be configured to include a plurality of lots constructed at the construction site, or may include lots manufactured at a factory or the like away from the construction site (so-called lots made of precast material). It may be composed of.

次に、図６及び図７に示すように、グラブバケット３１を有する掘削装置３０を用いて、地盤２のうち、平面視でケーソン躯体１内に位置する領域を掘削する。この工程を「バケット掘削工程」と称する。掘削装置３０は、例えば、地上に配置された移動式クレーン３２と、移動式クレーン３２のブーム３３の先端部から吊り下げられたグラブバケット３１とを備える。グラブバケット３１は、開閉動作可能な一対のシェル３１ａを備える。
このようにしてケーソン躯体１の沈設が行われる。 Next, as shown in FIGS. 6 and 7, an excavator 30 having a grab bucket 31 is used to excavate a region of the ground 2 located in the caisson skeleton 1 in a plan view. This process is referred to as a "bucket excavation process". The excavator 30 includes, for example, a mobile crane 32 arranged on the ground and a grab bucket 31 suspended from the tip of a boom 33 of the mobile crane 32. The grab bucket 31 includes a pair of shells 31a that can be opened and closed.
In this way, the caisson skeleton 1 is laid down.

図１に戻って、掘削機１０の概略構成について説明する。掘削機１０は、地盤２を鉛直方向に掘削する掘削機である。掘削機１０は、ケーソン躯体１内の水面ＷＳより上方に位置する本体部１１と、本体部１１から下方に延びる回転掘削装置１２と、地上に位置する揚重装置２０とを備える。 Returning to FIG. 1, the schematic configuration of the excavator 10 will be described. The excavator 10 is an excavator that excavates the ground 2 in the vertical direction. The excavator 10 includes a main body 11 located above the water surface WS in the caisson skeleton 1, a rotary excavator 12 extending downward from the main body 11, and a lifting device 20 located on the ground.

本体部１１は、回転駆動源として機能するモータ（例えば油圧モータ又は電動モータ）及び減速機（共に図示せず）を有する。 The main body 11 has a motor (for example, a hydraulic motor or an electric motor) and a speed reducer (both not shown) that function as a rotation drive source.

回転掘削装置１２は、ロッド部１３と、ロッド部１３の下端に連結される地盤掘削部１４とを有する。ロッド部１３は、上下方向に連結された複数の円筒状のロッド部材１３ａ（図９～図１１参照）からなる。各ロッド部材１３ａ及びロッド部１３は上下方向に延在している。 The rotary excavator 12 has a rod portion 13 and a ground excavation portion 14 connected to the lower end of the rod portion 13. The rod portion 13 is composed of a plurality of cylindrical rod members 13a (see FIGS. 9 to 11) connected in the vertical direction. Each rod member 13a and the rod portion 13 extend in the vertical direction.

本実施形態では、地盤掘削部１４は、オーガー部１５を含む。オーガー部１５は、上下方向に延びる軸部１５ａと、軸部１５ａの外周に設けられた螺旋羽根１５ｂとを有する。また、オーガー部１５は、軸部１５ａの下端に切削ヘッド（図示せず）を有し得る。 In the present embodiment, the ground excavation section 14 includes an auger section 15. The auger portion 15 has a shaft portion 15a extending in the vertical direction and a spiral blade 15b provided on the outer periphery of the shaft portion 15a. Further, the auger portion 15 may have a cutting head (not shown) at the lower end of the shaft portion 15a.

ロッド部１３の上端は、本体部１１の減速機を介して、本体部１１のモータの出力軸に連結されている。ロッド部１３の下端は、オーガー部１５の軸部１５ａの上端に連結されている。ゆえに、ロッド部１３と地盤掘削部１４とを有する回転掘削装置１２は、本体部１１から下方に延びている。また、ロッド部１３と地盤掘削部１４とを有する回転掘削装置１２は、本体部１１のモータからの回転駆動力により上下方向を回転軸として回転し、かつ、地盤２を回転掘削する。 The upper end of the rod portion 13 is connected to the output shaft of the motor of the main body portion 11 via the reducer of the main body portion 11. The lower end of the rod portion 13 is connected to the upper end of the shaft portion 15a of the auger portion 15. Therefore, the rotary excavator 12 having the rod portion 13 and the ground excavation portion 14 extends downward from the main body portion 11. Further, the rotary excavation device 12 having the rod portion 13 and the ground excavation portion 14 rotates about the vertical direction as a rotation axis by the rotational driving force from the motor of the main body portion 11, and the ground 2 is rotationally excavated.

本実施形態において、揚重装置２０は、ベースマシン２１と、ベースマシン２１に枢支軸（図示せず）を介して枢支されて上下方向に揺動可能なブームアーム２２を有する。 In the present embodiment, the lifting device 20 has a base machine 21 and a boom arm 22 that is pivotally supported by the base machine 21 via a pivot shaft (not shown) and can swing in the vertical direction.

ベースマシン２１は例えば汎用の油圧ショベルのベースマシンである。ベースマシン２１は、その下部に装備された走行手段である履帯２３と、ベースマシン本体２４と、ベースマシン本体２４を履帯２３に対してその上方にて水平旋回させる旋回装置（図示せず）とを備える。すなわち、ベースマシン２１は、その下部に履帯２３を装備した全旋回式ベースマシンである。尚、本実施形態では、ベースマシン２１の走行手段として履帯２３を用いているが、走行手段は履帯２３に限らず、例えば、走行手段として車輪を用いてもよい。 The base machine 21 is, for example, a base machine for a general-purpose hydraulic excavator. The base machine 21 includes a crawler belt 23, which is a traveling means equipped under the crawler belt 23, a base machine main body 24, and a turning device (not shown) for horizontally turning the base machine main body 24 above the crawler belt 23. To prepare for. That is, the base machine 21 is a fully swivel base machine equipped with a track 23 at the bottom thereof. In the present embodiment, the crawler belt 23 is used as the traveling means of the base machine 21, but the traveling means is not limited to the crawler belt 23, and for example, wheels may be used as the traveling means.

ブームアーム２２は、ジャッキ２７～２９の少なくとも１つを伸縮させることによって、ベースマシン本体２４に対して上下方向に揺動することができると共に、屈伸することができる。 By expanding and contracting at least one of the jacks 27 to 29, the boom arm 22 can swing in the vertical direction with respect to the base machine main body 24 and can bend and extend.

ブームアーム２２の先端部には、本体部１１が吊り下げられている。ここで、本体部１１については、回転掘削装置１２の回転のための反力を揚重装置２０から十分に得られるように、ブームアーム２２の先端部に取り付けられている。本体部１１は、ブームアーム２２の上下方向の揺動によって昇降可能である。また、掘削機１０は、本体部１１及び回転掘削装置１２の自重で地盤（水底地盤）２を下方に押圧しつつ回転掘削し得る。 A main body 11 is suspended from the tip of the boom arm 22. Here, the main body 11 is attached to the tip of the boom arm 22 so that the reaction force for the rotation of the rotary excavator 12 can be sufficiently obtained from the lifting device 20. The main body 11 can be raised and lowered by swinging the boom arm 22 in the vertical direction. Further, the excavator 10 can perform rotary excavation while pressing the ground (underwater ground) 2 downward by the weight of the main body 11 and the rotary excavator 12.

ロッド部１３には、少なくとも１つの傾斜計（図示せず）が設けられている。ロッド部１３に設けられる傾斜計が１つのみである場合には、当該傾斜計は、ロッド部１３の下半分の領域に設けられる。ロッド部１３に設けられる傾斜計が複数である場合には、これら複数の傾斜計のうち少なくとも１つがロッド部１３の下半分の領域に設けられる。図１は、ロッド部１３に２つの傾斜計（図示せず）が設けられた例を示しており、図１に示す位置Ｐ１，Ｐ２には、それぞれ、１つの傾斜計が設けられている。ここにおいて、位置Ｐ１，Ｐ２のうち、下側に位置する位置Ｐ２に設けられた傾斜計は、ロッド部１３の下半分の領域に位置している。 The rod portion 13 is provided with at least one inclinometer (not shown). If the rod portion 13 has only one inclinometer, the inclinometer is provided in the lower half region of the rod portion 13. When there are a plurality of inclinometers provided on the rod portion 13, at least one of these plurality of inclinometers is provided in the region of the lower half of the rod portion 13. FIG. 1 shows an example in which two inclinometers (not shown) are provided on the rod portion 13, and one inclinometer is provided at each of the positions P1 and P2 shown in FIG. Here, of the positions P1 and P2, the inclinometer provided at the position P2 located on the lower side is located in the region of the lower half of the rod portion 13.

前述の傾斜計は、例えば、ロッド部１３内に収納されている。このような傾斜計は、特許第２９５１９４５号公報、及び、特許第３２３４７７４号公報に開示されており、周知技術であるので、その説明を省略する。傾斜計によって計測されたデータ（例えば、傾斜計の設置位置における、ロッド部１３の鉛直方向に対する傾斜度合いなどの計測データ）は、例えば、ロッド部１３内に収納された送信機（図示せず）から、地上の受信機（図示せず）に伝達されて、それに基づいて、地上のディスプレイにて当該計測結果が表示され得る。掘削機１０の作動時にこの計測結果を作業者が監視することで、作業者は、ロッド部１３の傾斜状況、及び、ロッド部１３の撓み状況を容易に把握することができる。 The inclinometer described above is housed in the rod portion 13, for example. Since such an inclinometer is disclosed in Japanese Patent No. 2951945 and Japanese Patent No. 3234774 and is a well-known technique, the description thereof will be omitted. The data measured by the inclinometer (for example, measurement data such as the degree of inclination of the rod portion 13 in the vertical direction at the installation position of the inclinometer) is, for example, a transmitter housed in the rod portion 13 (not shown). The measurement result can be transmitted to a receiver on the ground (not shown), and the measurement result can be displayed on the display on the ground based on the transmission. By monitoring this measurement result when the excavator 10 is operating, the operator can easily grasp the inclination state of the rod portion 13 and the bending state of the rod portion 13.

次に、ロッド部材１３ａ同士を連結する方法（ロッド部材１３ａを継ぎ足す方法）について、図９～図１１を用いて説明する。図９は、本実施形態におけるロッド部材継ぎ足し作業用の足場４０の斜視図である。図１０は、本実施形態におけるロッド部材支持装置４６の斜視図である。図１１は、本実施形態におけるロッド部材１３ａの継ぎ足し方法を示す図である。以下では、図９に示すロッド部材継ぎ足し作業時の作業者Ｍの向きを基準として前後左右（図９及び図１０参照）を規定して説明する。 Next, a method of connecting the rod members 13a to each other (a method of adding the rod members 13a) will be described with reference to FIGS. 9 to 11. FIG. 9 is a perspective view of the scaffold 40 for the rod member replenishment work in the present embodiment. FIG. 10 is a perspective view of the rod member support device 46 in this embodiment. FIG. 11 is a diagram showing a method of adding the rod member 13a in the present embodiment. In the following, the front-back and left-right (see FIGS. 9 and 10) will be defined and described with reference to the direction of the worker M at the time of the rod member addition work shown in FIG.

本実施形態において、ロッド部材１３ａの継ぎ足し作業には、足場４０が用いられる。足場４０は、作業者Ｍが当該作業を行うための足場本体４１と、足場本体４１を片持ち支持する支持部４２とを備える。支持部４２は、ケーソン躯体１の径方向外方の地上に形成されて地面に固定された基礎部４３と、基礎部４３から立設された一対の柱部４４とを含む。足場本体４１は平面視で矩形状であり、その長辺方向において、一端部４１ａが一対の柱部４４の上部に固定されて、中間部４１ｂがケーソン躯体１の上方を通過するように水平に延び、他端部４１ｃがケーソン躯体１の径方向内方の水面ＷＳの直上に位置している。つまり、足場本体４１は、ケーソン躯体１の径方向外方から内方に向かって延びており、その一端部４１ａが支持部４２によって片持ち支持されている。足場本体４１は、水面ＷＳの上方に設置されている。 In the present embodiment, the scaffolding 40 is used for the replenishment work of the rod member 13a. The scaffolding 40 includes a scaffolding body 41 for the worker M to perform the work, and a support portion 42 for cantilevering and supporting the scaffolding body 41. The support portion 42 includes a foundation portion 43 formed on the ground outside the radial direction of the caisson skeleton 1 and fixed to the ground, and a pair of pillar portions 44 erected from the foundation portion 43. The scaffold body 41 has a rectangular shape in a plan view, and one end portion 41a is fixed to the upper part of a pair of pillar portions 44 in the long side direction thereof, and the intermediate portion 41b is horizontally passed above the caisson skeleton 1. The other end 41c is located just above the water surface WS in the radial direction of the caisson skeleton 1. That is, the scaffolding body 41 extends inward from the radial outside of the caisson skeleton 1, and one end portion 41a thereof is cantilevered and supported by the support portion 42. The scaffolding body 41 is installed above the water surface WS.

足場本体４１の他端部４１ｃには、ロッド部材支持装置４６が着脱可能に取り付けられている。ロッド部材支持装置４６は、前後方向に延びる左右一対の梁部材４７と、各梁部材４７上に設けられてロッド部材１３ａの回転を抑制する回転抑制部４８とを備える。梁部材４７は、その後端部が、図示しない挟締金具（例えば、ブルマン（登録商標））を介して、足場本体４１の他端部４１ｃに着脱可能に取り付けられている。左右一対の梁部材４７の相互間には間隙があり、この間隙にロッド部材１３ａが入り得る。この間隙は、ロッド部材１３ａの外径より若干大きい程度である。 A rod member support device 46 is detachably attached to the other end 41c of the scaffolding body 41. The rod member support device 46 includes a pair of left and right beam members 47 extending in the front-rear direction, and a rotation suppressing portion 48 provided on each beam member 47 to suppress the rotation of the rod member 13a. The rear end of the beam member 47 is detachably attached to the other end 41c of the scaffolding body 41 via a fastening metal fitting (for example, Bullman (registered trademark)) (not shown). There is a gap between the pair of left and right beam members 47, and the rod member 13a can enter the gap. This gap is slightly larger than the outer diameter of the rod member 13a.

梁部材４７はＨ形鋼で形成されている。回転抑制部４８は、左右方向に延びる前後一対の角形鋼材４８ａからなり、梁部材４７の上フランジに固定されている。各ロッド部材１３ａの上端部の外周面には、径方向外方に張り出すように一対の板部材１３ｂが予め固定されており、この板部材１３ｂが、一対の角形鋼材４８ａ同士の間に位置した状態で、梁部材４７の上フランジに載置され得る。この載置状態では、ロッド部材１３ａの回転が、一対の板部材１３ｂを介して、回転抑制部４８によって抑制される。 The beam member 47 is made of H-shaped steel. The rotation restraining portion 48 is composed of a pair of front and rear square steel materials 48a extending in the left-right direction, and is fixed to the upper flange of the beam member 47. A pair of plate members 13b are fixed in advance on the outer peripheral surface of the upper end portion of each rod member 13a so as to project outward in the radial direction, and the plate members 13b are located between the pair of square steel members 48a. In this state, it can be placed on the upper flange of the beam member 47. In this mounted state, the rotation of the rod member 13a is suppressed by the rotation suppressing portion 48 via the pair of plate members 13b.

ロッド部材１３ａの継ぎ足し作業では、まず、図１１（Ａ）に示すように、足場本体４１の他端部４１ｃに着脱可能に取り付けられたロッド部材支持装置４６上に、前回継ぎ足したロッド部材１３ａの一対の板部材１３ｂを引っ掛ける。これにより、前回継ぎ足したロッド部材１３ａが一対の板部材１３ｂを介してロッド部材支持装置４６によって支持される。このときに、板部材１３ｂは、一対の角形鋼材４８ａ同士の間に位置した状態で、梁部材４７の上フランジに載置されている。 In the work of adding the rod member 13a, first, as shown in FIG. 11A, the rod member 13a added last time is placed on the rod member support device 46 detachably attached to the other end 41c of the scaffolding body 41. A pair of plate members 13b are hooked. As a result, the rod member 13a added last time is supported by the rod member support device 46 via the pair of plate members 13b. At this time, the plate member 13b is placed on the upper flange of the beam member 47 in a state of being located between the pair of square steel members 48a.

次に、図１１（Ｂ）に示すように、今回継ぎ足す新たなロッド部材１３ａの下端部を、前回継ぎ足したロッド部材１３ａの上端部に連結する。そして、これら連結されたロッド部材１３ａ，１３ａを、図示しないクレーンなどの揚重装置によって吊り下げ支持する。 Next, as shown in FIG. 11B, the lower end portion of the new rod member 13a to be added this time is connected to the upper end portion of the rod member 13a added last time. Then, these connected rod members 13a and 13a are suspended and supported by a lifting device such as a crane (not shown).

次に、図１１（Ｃ）に示すように、前述の挟締金具を緩めて、ロッド部材支持装置４６を足場本体４１の他端部４１ｃに対して移動させることで、梁部材４７に載置されていた板部材１３ｂを、ロッド部材支持装置４６から離す。この後、前述の連結されたロッド部材１３ａ，１３ａを吊り下げ支持しながら下降させる。
以上を繰り返すことで、ロッド部材１３ａが順次継ぎ足される。 Next, as shown in FIG. 11C, the rod member support device 46 is placed on the beam member 47 by loosening the above-mentioned fastening metal fitting and moving the rod member support device 46 with respect to the other end 41c of the scaffold body 41. The plate member 13b that has been removed is separated from the rod member support device 46. After that, the above-mentioned connected rod members 13a and 13a are suspended and supported while being lowered.
By repeating the above, the rod member 13a is sequentially added.

前述のケーソン躯体１の沈設方法（ケーソン躯体１より下方の地盤（水底地盤）２を掘削する方法）は、以下の第１～第３の工程を含み得る。
［第１の工程］
地盤掘削部１４が水底地盤に到達するまで、水面ＷＳより上方でのロッド部材１３ａの継ぎ足しと、継ぎ足されたロッド部材１３ａの下降とを繰り返すことで、回転掘削装置１２を組み立てる工程（回転掘削装置形成工程）。
［第２の工程］
組み立てられた回転掘削装置１２に本体部１１を連結する工程（本体部連結工程）。
［第３の工程］
掘削機１０を用いて地盤（水底地盤）２を掘削する工程（前述の弛緩領域形成工程）。 The above-mentioned method of submerging the caisson skeleton 1 (method of excavating the ground (underwater ground) 2 below the caisson skeleton 1) may include the following first to third steps.
[First step]
The process of assembling the rotary excavator 12 (rotary excavator) by repeating the addition of the rod member 13a above the water surface WS and the descent of the added rod member 13a until the ground excavation portion 14 reaches the bottom ground. Formation process).
[Second step]
A step of connecting the main body 11 to the assembled rotary excavator 12 (main body connecting step).
[Third step]
A step of excavating the ground (underwater ground) 2 using the excavator 10 (the above-mentioned relaxation region forming step).

ここで、前述の第２の工程は、揚重装置２０のブームアーム２２の先端部に本体部１１を取り付けること（本体部吊り下げ工程）を含み得る。 Here, the above-mentioned second step may include attaching the main body portion 11 to the tip end portion of the boom arm 22 of the lifting device 20 (main body portion hanging step).

本実施形態によれば、掘削機１０は、地盤（水底地盤）２を掘削する掘削機である。掘削機１０は、水面ＷＳより上方に位置して回転駆動源（モータ）を有する本体部１１と、本体部１１から下方に延びる回転掘削装置１２と、地上に位置する揚重装置２０とを備える。本体部１１は、揚重装置２０によって吊り下げられて昇降可能である。回転掘削装置１２は、上下方向に連結された複数の筒状のロッド部材１３ａからなるロッド部１３と、ロッド部１３の下端に連結される地盤掘削部１４とを有する。ロッド部１３及び地盤掘削部１４は、本体部１１の回転駆動源（モータ）からの回転駆動力により上下方向を回転軸として回転し、地盤掘削部１４は地盤（水底地盤）２を回転掘削する。これにより、回転掘削装置１２の回転のための反力を地上の揚重装置２０から得ることができるので、ケーソン躯体１から反力を取ることなく、簡易な構成で、地盤（水底地盤）２を掘削することができる。 According to the present embodiment, the excavator 10 is an excavator that excavates the ground (underwater ground) 2. The excavator 10 includes a main body 11 having a rotary drive source (motor) located above the water surface WS, a rotary excavator 12 extending downward from the main body 11, and a lifting device 20 located on the ground. .. The main body 11 is suspended by the lifting device 20 and can be raised and lowered. The rotary excavator 12 has a rod portion 13 composed of a plurality of tubular rod members 13a connected in the vertical direction, and a ground excavation portion 14 connected to the lower end of the rod portion 13. The rod portion 13 and the ground excavation portion 14 rotate about the vertical direction as a rotation axis by the rotational driving force from the rotational drive source (motor) of the main body portion 11, and the ground excavation portion 14 rotates and excavates the ground (underwater ground) 2. .. As a result, the reaction force for the rotation of the rotary excavator 12 can be obtained from the lifting device 20 on the ground, so that the ground (underwater ground) 2 can be simply configured without taking the reaction force from the caisson skeleton 1. Can be excavated.

また本実施形態によれば、揚重装置２０は、下部に走行手段（例えば履帯２３）を装備した全旋回式ベースマシン（ベースマシン２１）と、ベースマシン２１に基端部が枢支されて上下方向に揺動可能なブームアーム２２とを有する。本体部１１は、ブームアーム２２の先端部にて吊り下げられる。これにより、掘削機１０を構成する揚重装置２０として、汎用の油圧ショベルのベースマシンを用いることができる。 Further, according to the present embodiment, the lifting device 20 has a fully swivel base machine (base machine 21) equipped with traveling means (for example, tracks 23) at the lower portion, and a base end portion is pivotally supported by the base machine 21. It has a boom arm 22 that can swing in the vertical direction. The main body 11 is suspended at the tip of the boom arm 22. As a result, a general-purpose hydraulic excavator base machine can be used as the lifting device 20 constituting the excavator 10.

また本実施形態によれば、掘削機１０は、ロッド部１３に設けられた少なくとも１つの傾斜計を更に備える。該傾斜計は、ロッド部１３の下半分の領域に設けられている。これにより、ロッド部１３の上半分の領域よりも傾斜や撓みが大きくなる傾向があるロッド部１３の下半分の領域を監視することができる。 Further, according to the present embodiment, the excavator 10 further includes at least one inclinometer provided on the rod portion 13. The inclinometer is provided in the area of the lower half of the rod portion 13. This makes it possible to monitor the region of the lower half of the rod portion 13, which tends to have a larger inclination or bending than the region of the upper half of the rod portion 13.

また本実施形態によれば、地盤掘削部１４は、螺旋羽根１５ｂを有するオーガー部１５を含む。これにより、いわゆるアンギラス杭打機やＲＸ杭打機で用いられるアースオーガーをオーガー部１５として用いることができる。 Further, according to the present embodiment, the ground excavation portion 14 includes an auger portion 15 having a spiral blade 15b. Thereby, the earth auger used in the so-called Anguirus pile driver and the RX pile driver can be used as the auger unit 15.

また本実施形態によれば、上下方向に延びて地中に沈設される筒状のケーソン躯体１内に水Ｗが導入された状態で、掘削機１０を用いて、ケーソン躯体１より下方の地盤（水底地盤）２を掘削する方法は、地盤掘削部１４が地盤（水底地盤）２に到達するまで、水面ＷＳより上方でのロッド部材１３ａの継ぎ足しと、継ぎ足されたロッド部材１３ａの下降とを繰り返すことで（図９～図１１参照）、回転掘削装置１２を組み立てる第１の工程と、組み立てられた回転掘削装置１２に本体部１１を連結する第２の工程（図１参照）と、掘削機１０を用いて地盤（水底地盤）２を掘削する第３の工程（図１～図３及び図８参照）とを含む。これにより、例えばロッド部１３が数十メートルの長さとなっても、複数のロッド部材１３ａを簡易に連結して（継ぎ足して）ロッド部１３を形成することができる。 Further, according to the present embodiment, the ground below the caisson skeleton 1 is used with the excavator 10 in a state where the water W is introduced into the tubular caisson skeleton 1 extending in the vertical direction and sunk in the ground. The method of excavating the (underwater ground) 2 is to add the rod member 13a above the water surface WS and lower the added rod member 13a until the ground excavation portion 14 reaches the ground (underwater ground) 2. By repeating (see FIGS. 9 to 11), a first step of assembling the rotary excavator 12 and a second step of connecting the main body 11 to the assembled rotary excavator 12 (see FIG. 1) and excavation. It includes a third step (see FIGS. 1 to 3 and 8) of excavating the ground (underwater ground) 2 using the machine 10. Thereby, for example, even if the rod portion 13 has a length of several tens of meters, the rod portion 13 can be formed by simply connecting (adding) a plurality of rod members 13a.

また本実施形態によれば、前述の第３の工程では、地盤（水底地盤）２のうち、平面視でケーソン躯体１の内周面１ａに隣接する領域を、掘削機１０を用いて掘削する（図１～図３及び図８参照）。これにより、地盤（水底地盤）２のうち、ケーソン躯体１の刃口部１ｂの近傍に位置する領域をほぐすことができる（すなわち、当該地盤を緩めることができる）。 Further, according to the present embodiment, in the above-mentioned third step, an excavator 10 is used to excavate a region of the ground (underwater ground) 2 adjacent to the inner peripheral surface 1a of the caisson skeleton 1 in a plan view. (See FIGS. 1 to 3 and 8). As a result, it is possible to loosen the region of the ground (underwater ground) 2 located in the vicinity of the blade edge portion 1b of the caisson skeleton 1 (that is, the ground can be loosened).

また本実施形態によれば、前述の第３の工程では、地盤（水底地盤）２のうち、平面視でケーソン躯体１の周方向に沿って並ぶ複数箇所にて、掘削機１０を用いて掘削する（図１～図３及び図８参照）。これにより、地盤（水底地盤）２のうち、ケーソン躯体１の刃口部１ｂの近傍に位置する領域を広範囲にわたって（例えば全周にわたって）ほぐすことができる。 Further, according to the present embodiment, in the above-mentioned third step, excavation is performed using the excavator 10 at a plurality of locations of the ground (underwater ground) 2 arranged along the circumferential direction of the caisson skeleton 1 in a plan view. (See FIGS. 1 to 3 and 8). As a result, the region of the ground (underwater ground) 2 located in the vicinity of the cutting edge portion 1b of the caisson skeleton 1 can be loosened over a wide range (for example, over the entire circumference).

また本実施形態によれば、ケーソン躯体１内に水Ｗが導入された状態で、掘削機１０を用いて、ケーソン躯体１より下方の地盤（水底地盤）２を掘削する方法では、前述の第１の工程に先立って、開閉自在なグラブバケット３１を有する掘削装置３０を用いて水底地盤（軟質地盤）を掘削する（前述の「軟質地盤掘削工程」参照）。これにより、軟質地盤にてケーソン躯体１を圧入沈下させるときには、グラブバケット３１を有する掘削装置３０によって効率良く当該地盤を掘削することができる。 Further, according to the present embodiment, in the method of excavating the ground (underwater ground) 2 below the caisson skeleton 1 by using the excavator 10 in the state where the water W is introduced into the caisson skeleton 1, the above-mentioned first method is used. Prior to step 1, the underwater ground (soft ground) is excavated using an excavator 30 having a grab bucket 31 that can be opened and closed (see the above-mentioned “soft ground excavation step”). As a result, when the caisson skeleton 1 is press-fitted and subsided in soft ground, the ground can be efficiently excavated by the excavator 30 having the grab bucket 31.

また本実施形態によれば、前述の第３の工程の後にケーソン躯体１を圧入沈下させる（図４及び図５参照）。これにより、地盤（水底地盤）２のうち、ケーソン躯体１の刃口部１ｂの近傍に位置する領域の強度を低下させた上でケーソン躯体１を圧入沈下させることができるので、地盤（水底地盤）２が硬質地盤であってもケーソン躯体１を効率良く圧入沈下させることができる。 Further, according to the present embodiment, the caisson skeleton 1 is press-fitted and subsided after the above-mentioned third step (see FIGS. 4 and 5). As a result, the caisson skeleton 1 can be press-fitted and subsided after reducing the strength of the region of the ground (underwater ground) 2 located in the vicinity of the cutting edge portion 1b of the caisson skeleton 1. ) 2 Even if the ground is hard, the caisson skeleton 1 can be efficiently press-fitted and subsided.

また本実施形態によれば、前述の第１の工程におけるロッド部材１３ａの継ぎ足し作業を、水面ＷＳより上方に設置された足場４０（足場本体４１）上で行う（図９～図１１参照）。これにより、簡易な構成で、ロッド部材１３ａの継ぎ足し作業を行うことができる。尚、本実施形態では、ロッド部材１３ａの継ぎ足し作業を、足場４０（足場本体４１）上で行っているが、これに代えて、ロッド部材１３ａの継ぎ足し作業を、水面ＷＳ上に浮かぶ台船５０上で行ってもよい（図１２参照）。ここで、図１２は、ロッド部材継ぎ足し作業用の台船５０の概略構成を示す図である。この場合にも、前述のロッド部材支持装置４６を用いることができる。すなわち、ロッド部材支持装置４６が台船５０に着脱可能に取り付けられ得る。 Further, according to the present embodiment, the replenishment work of the rod member 13a in the above-mentioned first step is performed on the scaffold 40 (scaffold main body 41) installed above the water surface WS (see FIGS. 9 to 11). As a result, the rod member 13a can be replenished with a simple configuration. In the present embodiment, the rod member 13a is replenished on the scaffolding 40 (scaffolding body 41), but instead of this, the rod member 13a is replenished on the water surface WS. May be done above (see Figure 12). Here, FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of a pontoon 50 for rod member replenishment work. Also in this case, the rod member support device 46 described above can be used. That is, the rod member support device 46 can be detachably attached to the pontoon 50.

図１３は、本発明の第２実施形態における掘削機１０による削孔３の形成パターン示す平面図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。 FIG. 13 is a plan view showing a pattern of forming a hole 3 by the excavator 10 in the second embodiment of the present invention.
The points different from the above-mentioned first embodiment will be described.

前述の弛緩領域形成工程、すなわち、掘削機１０を用いて地盤（水底地盤）２を掘削する工程において、複数の削孔４が、平面視でケーソン躯体１の中央部に形成される。また、本実施形態では、平面視で複数の削孔３に囲まれるように、複数の削孔４が地盤（水底地盤）２に形成される。尚、本実施形態では、地盤２に４個の削孔４を形成しているが、削孔４の個数はこれに限らず、任意である。 In the above-mentioned relaxation region forming step, that is, in the step of excavating the ground (underwater ground) 2 using the excavator 10, a plurality of drilling holes 4 are formed in the central portion of the caisson skeleton 1 in a plan view. Further, in the present embodiment, a plurality of drilling holes 4 are formed in the ground (underwater ground) 2 so as to be surrounded by the plurality of drilling holes 3 in a plan view. In the present embodiment, four holes 4 are formed in the ground 2, but the number of holes 4 is not limited to this and is arbitrary.

ここで、図１３は、前述の図８（Ａ）に示した、掘削機１０による削孔３の形成パターンの第１例において複数の削孔４を追加したものであるが、前述の図８（Ｂ）に示した、掘削機１０による削孔３の形成パターンの第２例においても複数の削孔４を追加可能であることは言うまでもない。 Here, FIG. 13 shows the above-mentioned FIG. 8 in which a plurality of holes 4 are added in the first example of the formation pattern of the holes 3 by the excavator 10 shown in FIG. 8 (A). Needless to say, it is possible to add a plurality of holes 4 in the second example of the pattern of forming the holes 3 by the excavator 10 shown in (B).

特に本実施形態によれば、前述の弛緩領域形成工程において、掘削機１０を用いて、地盤（水底地盤）２に複数の削孔４が形成され得るので、地盤（水底地盤）２を広範囲にわたってほぐすことができ、ひいては、当該地盤の土砂をグラブバケット３１によって掴みやすくすることができる。ゆえに、前述のバケット掘削工程での掘削の作業性を向上させることができる。ここにおいて、隣り合う削孔４同士の間隔が、グラブバケット３１の最大開口幅（図６及び図７に示すグラブバケット３１の開口状態におけるグラブバケット３１の開口幅）よりも狭いことが好ましい。 In particular, according to the present embodiment, in the above-mentioned relaxation region forming step, a plurality of drilling holes 4 can be formed in the ground (underwater ground) 2 by using the excavator 10, so that the ground (underwater ground) 2 can be formed over a wide range. It can be loosened, and by extension, the earth and sand of the ground can be easily grasped by the grab bucket 31. Therefore, the workability of excavation in the bucket excavation process described above can be improved. Here, it is preferable that the distance between the adjacent drilled holes 4 is narrower than the maximum opening width of the grab bucket 31 (the opening width of the grab bucket 31 in the open state of the grab bucket 31 shown in FIGS. 6 and 7).

図１４は、本発明の第３実施形態におけるロッド部材支持装置４６の斜視図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。 FIG. 14 is a perspective view of the rod member support device 46 according to the third embodiment of the present invention.
The points different from the above-mentioned first embodiment will be described.

前述の第１実施形態では、各梁部材４７上に設けられる回転抑制部４８が、前後一対の角形鋼材４８ａからなっていたが、本実施形態では、これら前後一対の角形鋼材４８ａのうち、前側の角形鋼材４８ａが、板状鋼材４８ｂに置き換わっている。 In the above-mentioned first embodiment, the rotation suppressing portion 48 provided on each beam member 47 is composed of a pair of front and rear square steel materials 48a, but in the present embodiment, the front side of the pair of front and rear square steel materials 48a. The square steel material 48a is replaced with the plate-shaped steel material 48b.

板状鋼材４８ｂは、板部材１３ｂと略同等の高さである。隣接する板状鋼材４８ｂと板部材１３ｂとは、図示しない挟締金具（例えば、ブルマン（登録商標））により、互いに着脱可能に固定され得る。これにより、ロッド部材継ぎ足し作業時におけるロッド部材１３ａの回転を大幅に抑制することができる。 The plate-shaped steel material 48b has a height substantially equal to that of the plate member 13b. The adjacent plate-shaped steel material 48b and the plate member 13b can be detachably fixed to each other by a fastening metal fitting (for example, Bullman (registered trademark)) (not shown). As a result, the rotation of the rod member 13a during the rod member replenishment work can be significantly suppressed.

前述の第１～第３実施形態では、ケーソン躯体１の圧入沈下の後にバケット掘削工程を実施しているが、この他、ケーソン躯体１の圧入沈下と並行してバケット掘削工程を実施してもよい。 In the above-mentioned first to third embodiments, the bucket excavation step is carried out after the press-fitting and subsidence of the caisson skeleton 1, but in addition to this, the bucket excavation step may be carried out in parallel with the press-fitting and subsidence of the caisson skeleton 1. good.

前述の第１～第３実施形態では、掘削機１０の揚重装置２０がベースマシン２１とブームアーム２２と含んで構成されているが、揚重装置２０の構成はこれに限らない。例えば、揚重装置２０は、移動式クレーン（例えば、ラフテレーンクレーン（rough terrain crane））であってもよい。揚重装置２０がラフテレーンクレーンである場合には、そのブームの先端部にて本体部１１が吊り下げられ得る。この場合においても、本体部１１については、回転掘削装置１２の回転のための反力を揚重装置２０から十分に得られるように、当該ブームの先端部に取り付けられ得る。 In the above-mentioned first to third embodiments, the lifting device 20 of the excavator 10 is configured to include the base machine 21 and the boom arm 22, but the configuration of the lifting device 20 is not limited to this. For example, the lifting device 20 may be a mobile crane (eg, a rough terrain crane). When the lifting device 20 is a rough terrain crane, the main body 11 can be suspended at the tip of the boom. Even in this case, the main body 11 can be attached to the tip of the boom so that the reaction force for the rotation of the rotary excavator 12 can be sufficiently obtained from the lifting device 20.

前述の第１～第３実施形態では、回転掘削装置１２を構成する地盤掘削部１４がオーガー部１５を含んで構成されているが、地盤掘削部１４の構成はこれに限らず、例えば、下端に切削ヘッドを備えるロッドを含んで構成されてもよい。 In the first to third embodiments described above, the ground excavation section 14 constituting the rotary excavation device 12 is configured to include the auger section 15, but the configuration of the ground excavation section 14 is not limited to this, for example, the lower end. May include a rod with a cutting head.

前述の第１～第３実施形態では、ケーソン躯体１の断面形状が円形であるが、ケーソン躯体１の断面形状は円形に限らず、例えば、楕円形、又は、矩形であってもよい。 In the above-mentioned first to third embodiments, the cross-sectional shape of the caisson skeleton 1 is circular, but the cross-sectional shape of the caisson skeleton 1 is not limited to a circle, and may be, for example, an ellipse or a rectangle.

前述の第１～第３実施形態では、本発明に係る掘削方法を立坑の構築に適用した例を説明したが、本発明に係る掘削方法の適用例はこれに限らない。例えば、立坑以外の地下構造物の構築や、構造物の基礎の構築に、本発明に係る掘削方法を適用してもよい。 In the above-mentioned first to third embodiments, an example in which the excavation method according to the present invention is applied to the construction of a shaft has been described, but the application example of the excavation method according to the present invention is not limited to this. For example, the excavation method according to the present invention may be applied to the construction of an underground structure other than a shaft or the construction of a foundation of a structure.

図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
尚、出願当初の請求項は以下の通りであった。
［請求項１］
水底地盤を掘削する掘削機であって、
水面より上方に位置して回転駆動源を有する本体部と、
前記本体部から下方に延びる回転掘削装置と、
を備え、
前記回転掘削装置は、上下方向に連結された複数の筒状のロッド部材からなるロッド部と、前記ロッド部の下端に連結される地盤掘削部と、を有し、
前記ロッド部及び前記地盤掘削部は、前記回転駆動源からの回転駆動力により上下方向を回転軸として回転し、
前記地盤掘削部は水底地盤を回転掘削する、掘削機。
［請求項２］
地上に位置する揚重装置を更に備え、
前記本体部は、前記揚重装置によって吊り下げられて昇降可能である、請求項１に記載の掘削機。
［請求項３］
前記揚重装置は、
下部に走行手段を装備した全旋回式ベースマシンと、
このベースマシンに基端部が枢支されて上下方向に揺動可能なブームアームと、
を有し、
前記本体部は、前記ブームアームの先端部にて吊り下げられる、請求項２に記載の掘削機。
［請求項４］
前記揚重装置はラフテレーンクレーンである、請求項２に記載の掘削機。
［請求項５］
前記ロッド部に設けられた少なくとも１つの傾斜計を更に備え、
前記傾斜計が前記ロッド部の下半分の領域に設けられている、請求項１～請求項４のいずれか１つに記載の掘削機。
［請求項６］
前記地盤掘削部は、螺旋羽根を有するオーガー部を含む、請求項１～請求項５のいずれか１つに記載の掘削機。
［請求項７］
上下方向に延びて地中に沈設される筒状のケーソン躯体内に水が導入された状態で、請求項１～請求項６のいずれか１つに記載の掘削機を用いて、前記ケーソン躯体より下方の水底地盤を掘削する方法であって、
前記地盤掘削部が水底地盤に到達するまで、水面より上方での前記ロッド部材の継ぎ足しと、継ぎ足された前記ロッド部材の下降とを繰り返すことで、前記回転掘削装置を組み立てる第１の工程と、
組み立てられた前記回転掘削装置に前記本体部を連結する第２の工程と、
前記掘削機を用いて水底地盤を掘削する第３の工程と、
を含む、掘削方法。
［請求項８］
前記第３の工程では、水底地盤のうち、平面視で前記ケーソン躯体の内周面に隣接する領域を、前記掘削機を用いて掘削する、請求項７に記載の掘削方法。
［請求項９］
前記第３の工程では、水底地盤のうち、平面視で前記ケーソン躯体の周方向に沿って並ぶ複数箇所にて、前記掘削機を用いて掘削する、請求項７又は請求項８に記載の掘削方法。
［請求項１０］
前記第１の工程に先立って、開閉自在なグラブバケットを有する掘削装置を用いて水底地盤を掘削する、請求項７～請求項９のいずれか１つに記載の掘削方法。
［請求項１１］
前記第３の工程の後に前記ケーソン躯体を圧入沈下させる、請求項７～請求項１０のいずれか１つに記載の掘削方法。
［請求項１２］
前記第１の工程における前記ロッド部材の継ぎ足し作業を、水面より上方に設置された足場上で行うか、又は、水面上に浮かぶ台船上で行う、請求項７～請求項１１のいずれか１つに記載の掘削方法。 The illustrated embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention includes various improvements and modifications made by those skilled in the art within the scope of the claims, in addition to those directly shown by the described embodiments. Needless to say, it is an inclusion.
The claims at the time of filing were as follows.
[Claim 1]
An excavator that excavates the underwater ground
The main body, which is located above the water surface and has a rotational drive source,
A rotary excavator extending downward from the main body,
Equipped with
The rotary excavator has a rod portion composed of a plurality of tubular rod members connected in the vertical direction, and a ground excavation portion connected to the lower end of the rod portion.
The rod portion and the ground excavation portion rotate with the vertical direction as a rotation axis by the rotational driving force from the rotational driving source.
The ground excavation section is an excavator that rotates and excavates the bottom ground.
[Claim 2]
Further equipped with a lifting device located on the ground,
The excavator according to claim 1, wherein the main body portion is suspended by the lifting device and can be raised and lowered.
[Claim 3]
The lifting device is
A fully swivel base machine equipped with a traveling means at the bottom,
A boom arm whose base end is pivotally supported by this base machine and can swing up and down,
Have,
The excavator according to claim 2, wherein the main body is suspended at the tip of the boom arm.
[Claim 4]
The excavator according to claim 2, wherein the lifting device is a rough terrain crane.
[Claim 5]
Further equipped with at least one inclinometer provided on the rod portion,
The excavator according to any one of claims 1 to 4, wherein the inclinometer is provided in the area of the lower half of the rod portion.
[Claim 6]
The excavator according to any one of claims 1 to 5, wherein the ground excavation portion includes an auger portion having spiral blades.
[Claim 7]
The caisson skeleton is made by using the excavator according to any one of claims 1 to 6 in a state where water is introduced into a tubular caisson skeleton that extends in the vertical direction and is sunk in the ground. It is a method of excavating the lower submarine ground.
The first step of assembling the rotary excavator by repeating the addition of the rod member above the water surface and the descent of the added rod member until the ground excavation portion reaches the bottom ground.
A second step of connecting the main body to the assembled rotary excavator, and
The third step of excavating the underwater ground using the excavator, and
Excavation methods, including.
[Claim 8]
The excavation method according to claim 7, wherein in the third step, a region of the bottom ground adjacent to the inner peripheral surface of the caisson skeleton in a plan view is excavated using the excavator.
[Claim 9]
The excavation according to claim 7 or 8, wherein in the third step, excavation is performed using the excavator at a plurality of locations of the bottom ground that are lined up along the circumferential direction of the caisson skeleton in a plan view. Method.
[Claim 10]
The excavation method according to any one of claims 7 to 9, wherein the underwater ground is excavated by using an excavator having an openable and closable grab bucket prior to the first step.
[Claim 11]
The excavation method according to any one of claims 7 to 10, wherein the caisson skeleton is press-fitted and settled after the third step.
[Claim 12]
One of claims 7 to 11, wherein the rod member replenishment work in the first step is performed on a scaffold installed above the water surface or on a pontoon floating on the water surface. The excavation method described in.

１…ケーソン躯体、１ａ…内周面、１ｂ…刃口部、２…地盤（水底地盤）、２ａ…弛緩領域、３，４…削孔、１０…掘削機、１１…本体部、１２…回転掘削装置、１３…ロッド部、１３ａ…ロッド部材、１３ｂ…板部材、１４…地盤掘削部、１５…オーガー部、１５ａ…軸部、１５ｂ…螺旋羽根、２０…揚重装置、２１…ベースマシン、２２…ブームアーム、２３…履帯、２４…ベースマシン本体、２７～２９…ジャッキ、３０…掘削装置、３１…グラブバケット、３１ａ…シェル、３２…移動式クレーン、３３…ブーム、４０…足場、４１…足場本体、４１ａ…一端部、４１ｂ…中間部、４１ｃ…他端部、４２…支持部、４３…基礎部、４４…柱部、４６…ロッド部材支持装置、４７…梁部材、４８…回転抑制部、４８ａ…角形鋼材、４８ｂ…板状鋼材、５０…台船、Ｍ…作業者、Ｐ１，Ｐ２…位置、Ｗ…水、ＷＳ…水面 1 ... Caisson skeleton, 1a ... Inner peripheral surface, 1b ... Blade edge, 2 ... Ground (water bottom ground), 2a ... Relaxation area, 3, 4 ... Drilling, 10 ... Excavator, 11 ... Main body, 12 ... Rotation Excavator, 13 ... Rod part, 13a ... Rod member, 13b ... Plate member, 14 ... Ground excavation part, 15 ... Auger part, 15a ... Shaft part, 15b ... Spiral blade, 20 ... Lifting device, 21 ... Base machine, 22 ... Boom arm, 23 ... Shoe band, 24 ... Base machine body, 27-29 ... Jack, 30 ... Excavator, 31 ... Grab bucket, 31a ... Shell, 32 ... Mobile crane, 33 ... Boom, 40 ... Scaffold, 41 ... Scaffold body, 41a ... One end, 41b ... Intermediate, 41c ... The other end, 42 ... Support, 43 ... Foundation, 44 ... Pillar, 46 ... Rod member support device, 47 ... Beam member, 48 ... Rotation Suppressor, 48a ... Square steel, 48b ... Plate steel, 50 ... Crane, M ... Worker, P1, P2 ... Position, W ... Water, WS ... Water surface

Claims

It is a method of excavating the bottom ground below the caisson skeleton using an excavator with water introduced into the tubular caisson skeleton with an upper surface opening that extends in the vertical direction and is sunk in the ground. ,
The excavator
The main body, which is located above the water surface in the caisson and has a rotation drive source,
A rotary excavator extending downward from the main body,
A lifting device located on the ground and
Equipped with
The main body is suspended by the lifting device and can be raised and lowered.
The rotary excavator has a rod portion composed of a plurality of tubular rod members connected in the vertical direction, and a ground excavation portion connected to the lower end of the rod portion.
The rod portion and the ground excavation portion rotate with the vertical direction as a rotation axis by the rotational driving force from the rotational driving source.
The ground excavation section rotary excavates the bottom ground and excavates it.
The ground excavation portion is configured to include an auger portion having spiral blades or a rod having a cutting head at the lower end.
The method is
The rotary excavator is assembled by repeating the addition of the rod member above the water surface in the caisson skeleton and the descent of the added rod member until the ground excavation portion reaches the bottom ground. Step 1 and
A second step of connecting the main body to the assembled rotary excavator, and
The third step of excavating the underwater ground using the excavator, and
Including
An excavation method in which the addition work of the rod member in the first step is performed on a scaffold installed above the water surface in the caisson skeleton, or on a pontoon floating on the water surface in the caisson skeleton. ..

A rod member support device for supporting the rod member to be added is attached to the scaffold or the pontoon.
The excavation method according to claim 1, wherein the rod member support device includes a rotation suppressing unit that suppresses rotation of the rod member.

The excavation method according to claim 1 or 2 , wherein in the third step, a region of the bottom ground adjacent to the inner peripheral surface of the caisson skeleton in a plan view is excavated using the excavator.

In the third step, any one of claims 1 to 3 is to excavate using the excavator at a plurality of locations of the bottom ground that are lined up along the circumferential direction of the caisson skeleton in a plan view. The excavation method described in one .

The excavation method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the underwater ground is excavated using an excavator having an openable and closable grab bucket prior to the first step.

The excavation method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the caisson skeleton is press-fitted and settled after the third step.

The lifting device is
A fully swivel base machine equipped with a traveling means at the bottom,
A boom arm whose base end is pivotally supported by this base machine and can swing up and down,
Have,
The excavation method according to any one of claims 1 to 6 , wherein the main body portion is suspended from the tip end portion of the boom arm.

The excavation method according to any one of claims 1 to 6, wherein the lifting device is a rough terrain crane.

The excavator further comprises at least one inclinometer provided on the rod portion.
The excavation method according to any one of claims 1 to 8 , wherein the inclinometer is provided in the area of the lower half of the rod portion.

The main body has a motor and a speed reducer that function as the rotation drive source.
The excavation method according to any one of claims 1 to 9, wherein the upper end of the rod portion is connected to the output shaft of the motor of the main body portion via the speed reducer of the main body portion.

The excavation method according to any one of claims 1 to 10, wherein the excavator rotates and excavates the bottom ground while pressing the bottom ground downward by the weight of the main body and the rotary excavator.