專利名稱：沉箱的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沉箱的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
沉箱a如圖6所表示的那樣，是周圍設(shè)置混凝土制壁面b的無底容器。
而且，在用壁面b保護(hù)周圍的狀態(tài)下挖掘其底面的地基c時(shí)，沉箱a由于自重而沉降。
隨著其沉降量的增加，在沉箱a上部接續(xù)混凝土的追加壁面d，之后繼續(xù)挖掘底部c促使沉箱沉降。
這樣地反復(fù)地進(jìn)行沉降和接續(xù)操作后，將混凝土制的容器沉降到地下的深處，構(gòu)筑例如大樓的地下部分或者橋梁的橋墩基礎(chǔ)等。
專利文獻(xiàn)1特開平6-108473號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2001-164578專利文獻(xiàn)3特開2004-44242發(fā)明內(nèi)容上述以往的沉箱結(jié)構(gòu)存在以下的問題。
(1)沉箱a是一邊為數(shù)10米的巨大混凝土制容器，壁面b的厚度也有數(shù)10厘米，所以均等地沉降是困難的。
(2)置于沉箱a內(nèi)部的鏟式挖掘機(jī)e的施工方法是，挖掘沉箱壁面b的正下方，減少沉箱壁面b下方的阻力，從而使沉箱沉降。因此，需要通過操作挖掘機(jī)e的操作員的經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整挖掘量，進(jìn)而調(diào)整沉降量。
(3)當(dāng)過度挖掘壁面b的正下方，或者壁面b外側(cè)的摩擦過大時(shí)，可能產(chǎn)生不均等的沉降，從而使沉箱以不均衡的姿勢(shì)沉降。
(4)在對(duì)沉降不足的壁面b正下方進(jìn)行過度挖掘時(shí)，會(huì)出現(xiàn)因急劇沉降而引起沉箱a傾斜的危險(xiǎn)狀態(tài)，或者出現(xiàn)使隨后的沉降變得困難的狀態(tài)。
(5)由于上述理由，在上述專利文獻(xiàn)中提出了沉箱姿勢(shì)控制方法和防止過度沉降的裝置等多個(gè)方案。
為了解決上述以往裝置所存在的問題，本發(fā)明的沉箱結(jié)構(gòu)是用壁面將四周圍住的中空多角形筒體沉箱，其特征在于，包括在其壁面正下方的位置上設(shè)置的具有螺旋狀刀刃且沿著壁面的底面往復(fù)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀；設(shè)在多角形角部的水平旋轉(zhuǎn)刀，水平旋轉(zhuǎn)刀由設(shè)在垂直旋轉(zhuǎn)軸下端朝向水平方向的水平葉片構(gòu)成；由檢測(cè)繩索、在單位時(shí)間只送出一定量繩索的送出線輥和測(cè)定繩索張拉度的測(cè)定器構(gòu)成的沉降量控制部，所述控制部配置在沉箱的多個(gè)部位，從各個(gè)控制部發(fā)出的信號(hào)輸入到特定相關(guān)范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)刀驅(qū)動(dòng)源上，當(dāng)某個(gè)控制部的檢測(cè)繩索拉緊時(shí)，停止相關(guān)范圍的旋轉(zhuǎn)刀的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到繩索松緩時(shí)，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相關(guān)范圍的旋轉(zhuǎn)刀。
本發(fā)明的沉箱結(jié)構(gòu)，由于是以上的結(jié)構(gòu)所以可以得到以下的效果。
(1)不是憑操作人員的感覺，而是通過挖掘裝置的往復(fù)移動(dòng)自動(dòng)地挖掘周圍壁面正下方的地基。
(2)因此，不是依賴操作人員的感覺，而是通過調(diào)整在壁面正下方往復(fù)移動(dòng)的挖掘機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和移動(dòng)速度來自動(dòng)進(jìn)行挖掘量的管理。
(3)對(duì)沉箱壁面正下方進(jìn)行挖掘的挖掘量，可根據(jù)沉箱的沉降量自動(dòng)調(diào)整，所以可以不依賴于操作員的感覺而安全地沉降。
(4)當(dāng)?shù)鼗彳洠赡馨l(fā)生沉箱過度沉降時(shí)，停止設(shè)置在各個(gè)部位的水平挖掘刀的旋轉(zhuǎn)，使其起到阻力體的作用，阻止過度的沉降。


圖1是本發(fā)明沉箱結(jié)構(gòu)實(shí)施例的說明圖。
圖2是往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀的說明圖。
圖3是水平旋轉(zhuǎn)刀的側(cè)面圖。
圖4是檢測(cè)繩索的檢測(cè)狀態(tài)的說明圖。
圖5是控制系統(tǒng)的說明圖。
圖6是現(xiàn)有沉箱挖掘狀態(tài)的說明圖。
符號(hào)的說明1沉箱2壁面3往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀4水平旋轉(zhuǎn)刀5控制部51檢測(cè)繩索53a檢測(cè)用輥具體實(shí)施方式
下面將參照

本發(fā)明的沉箱結(jié)構(gòu)實(shí)施例。
實(shí)施例(1)整體結(jié)構(gòu)本發(fā)明的沉箱主體，一般是混凝土制的，所述主體是用壁面2將四周圍起的中空多角形筒體。
在沉箱1之壁面2的正下方設(shè)有往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3，在壁面2交叉的角部設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)刀4。
此外，還設(shè)有檢測(cè)沉箱1的沉降量并發(fā)出與檢測(cè)量對(duì)應(yīng)的信號(hào)的控制部5。
通過來自控制部5的信號(hào)，使得往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3和水平旋轉(zhuǎn)刀4旋轉(zhuǎn)，或者停止旋轉(zhuǎn)。
(2)往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀(圖2)往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3設(shè)置在數(shù)10厘米厚的某個(gè)壁面2的底部。
該往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3是由多根螺旋狀的螺旋刀刃31構(gòu)成的。
該往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3的旋轉(zhuǎn)軸32是水平地從沉箱1的內(nèi)部朝向外側(cè)方向，也就是橫斷沉箱1中壁面2的方向設(shè)置的。
而且，往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3一邊旋轉(zhuǎn)，一邊沿著沉箱1的壁面2的底面往復(fù)移動(dòng)。
為此，設(shè)置在沉箱1的壁面2底面的齒條33只要采用與往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3一側(cè)的小齒輪34齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)就可以。
這樣通過使往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3的水平旋轉(zhuǎn)軸32旋轉(zhuǎn)，并沿著往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3的底面的往復(fù)移動(dòng)便可以連續(xù)挖掘壁面2正下方的土砂。
進(jìn)而，由于往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3的刀刃設(shè)置成螺旋狀的，所以挖掘出的土砂從壁面2的正下方被排出到沉箱1的內(nèi)部。
如上所述以往的沉箱1，采用的是通過配置在沉箱1內(nèi)部的鏟式挖掘機(jī)從沉箱1的內(nèi)部挖掘壁面2正下方的施工方法?？墒前凑毡景l(fā)明的結(jié)構(gòu)，使用的是設(shè)置在壁面2正下方往復(fù)移動(dòng)的挖掘機(jī)，進(jìn)行連續(xù)挖掘，所以可以在一定的時(shí)間內(nèi)正確地挖掘出計(jì)劃的土量。
(3)水平旋轉(zhuǎn)刀(圖3)水平旋轉(zhuǎn)刀4是設(shè)置在壁面2交叉的角部的挖掘用刀。
該水平旋轉(zhuǎn)刀4是由垂直軸41和在其下端水平方向上沿放射方向配置的多個(gè)水平葉片42構(gòu)成的。
通過向該垂直軸傳遞電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，可使水平葉片42旋轉(zhuǎn)并挖掘其下部的土砂。
由于在水平旋轉(zhuǎn)刀4的水平葉片42上有一定的水平投影面積，所以通過停止垂直軸，可使水平葉片42成為相對(duì)沉箱1沉降的阻力。
因此，當(dāng)沉箱1出現(xiàn)預(yù)想中的急劇下降時(shí)，通過停止垂直軸的旋轉(zhuǎn)，可以讓葉片42變成阻止件。
所說的水平葉片42的“水平”是相對(duì)于“垂直而言”的，當(dāng)所有葉片完全是水平面時(shí)就不能進(jìn)行挖掘了，所以實(shí)際上總有一部分或者整體多少有一些傾斜。
(4)沉降量的控制部5用于檢測(cè)沉箱1沉降量的控制部5是由檢測(cè)繩索51，送出線輥52和張拉檢測(cè)器53構(gòu)成的。
該控制器5設(shè)置在沉箱1的多個(gè)部位。
各控制部5可以確定應(yīng)當(dāng)動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)刀3、4，來自控制部5的信號(hào)輸入到相關(guān)范圍的旋轉(zhuǎn)刀3、4的驅(qū)動(dòng)電源。
在這樣的各控制部5上，通過該信號(hào)可以對(duì)相關(guān)的特定范圍的旋轉(zhuǎn)刀3、4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或者使其停止。
(5)檢測(cè)繩索51檢測(cè)繩索51的一端固定在沉箱1上。
而另一端纏繞在后述的送出線輥52上。
檢測(cè)繩索51的中間段經(jīng)過高于沉箱1地上高度位置的第1滑輪54和較低位置的第2滑輪55，而其另一端纏繞在送出線輥52上。
該第1滑輪54、第2滑輪55由于是設(shè)置在與沉箱1的沉降無關(guān)的地基上，所以不受沉箱1的沉降影響。
(6)送出線輥52送出線輥52是通過伺服電機(jī)56的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
因此，送出線輥52可以根據(jù)伺服電機(jī)56的轉(zhuǎn)速，在設(shè)定的單位時(shí)間內(nèi)只送出一定量的檢測(cè)繩索51。
該送出線輥52由于也是設(shè)置在與沉箱1的沉降無關(guān)的地基上，所以不受沉箱1的沉降影響。
(7)張拉檢測(cè)器張拉檢測(cè)器53是測(cè)定檢測(cè)繩索51張拉程度的裝置。
為了測(cè)定張拉的程度，在檢測(cè)繩索51的第一滑輪54和第二滑輪55之間通過以一定的壓力對(duì)檢測(cè)用輥53a施壓。該下壓狀態(tài)作為初期的設(shè)定值。
該張拉檢測(cè)器53可以配置在沉箱1的角部等多個(gè)位置。
這樣一來，就可以在沉箱1的多個(gè)部位檢測(cè)其周邊的沉降狀態(tài)。
另外，上述張拉檢測(cè)器53并不限于上述結(jié)構(gòu)，也可以采用將檢測(cè)繩索51纏繞在滑輪上通過對(duì)施加在該滑輪上的重量進(jìn)行直接測(cè)定的方法等公知方法。
(8)繩索的送出和沉降量按初期設(shè)定量(例如每分鐘80毫米)從送出線輥52向沉箱1側(cè)送出檢測(cè)繩索51。
當(dāng)用模式圖表示時(shí)，此時(shí)的狀態(tài)是圖4中央的圖。
也就是說，在檢測(cè)用的輥53a上施加一定的重量，該檢測(cè)用的輥53a將在檢測(cè)繩索51上施壓。
這樣當(dāng)檢繩索51的送出量和沉箱1的沉降量相等時(shí)，在檢測(cè)繩索51上會(huì)施加一定的壓力。
如果沉箱1的沉降量比檢測(cè)繩索的送出量大時(shí)，檢測(cè)繩索51將拉緊。
于是，檢測(cè)繩索將從初期設(shè)定狀態(tài)接近直線狀態(tài)，與壓緊的壓力相反地將加壓狀態(tài)的檢測(cè)輥53從初期狀態(tài)擠向圖中的左側(cè)。(圖4中的左圖)因此，當(dāng)檢測(cè)輥53a檢測(cè)出從初期設(shè)定狀態(tài)變成壓回狀態(tài)時(shí)，可以判斷沉箱1的沉降量比從設(shè)定的送出線輥52的特定送出量大，這樣就可以知道沉箱1處于過分沉降的狀態(tài)。
相反地，當(dāng)沉降量比檢測(cè)繩索51的送出線輥52送出量小時(shí)，檢測(cè)繩索51松緩。
于是檢測(cè)輥53a在圖中被壓向右側(cè)，可以判斷沉箱1的沉降量處于不足的狀態(tài)。(圖4中的右圖)(9)沉箱1的沉降下面將說明在實(shí)際中沉箱1的沉降基本的沉降工程與以往的沉箱1是相同的。
即，把中央部分開放，由壁面2包圍其四周的混凝土制容器(沉箱1)設(shè)置在預(yù)先挖掘出的溝內(nèi)。
而且，沉箱1內(nèi)部的地基是通過設(shè)置在內(nèi)部的鏟式挖掘機(jī)等挖掘的，這種挖掘與通常的地表面的挖掘相同。
用泵吸出地下水。
可以根據(jù)情況，使用水中挖掘機(jī)，通過地上的遙控操作進(jìn)行水中挖掘。
或者在區(qū)間制作地床并從地床下面供給壓縮空氣從而在氣壓下進(jìn)行挖掘。
壁面2正下方的地基是通過安裝在壁面2底部的往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)驅(qū)動(dòng)挖掘的，往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3不能達(dá)到的角部，通過水平旋轉(zhuǎn)刀4挖掘，挖掘的土砂排出到沉箱1的內(nèi)部。
壁面2正下方的地基被挖掘后，沉箱1通過自重慢慢地開始沉降。
沉箱1沉降時(shí)，地上部分的高度變得不足，這時(shí)與以往相同地在地上部分組裝配有鋼筋的型箱并向其中澆注混凝土以延長地上部分。
由于延長了沉箱1的上部而增加了沉箱1的自重，所以其自重成為沉降重量。
此外，沉降重量不足時(shí)，可以利用公知的技術(shù)，在壁面2和土之間流灌堿水等潤滑材料，或者加裝追加負(fù)載，或者去掉錨樁上的反作用力以促進(jìn)沉降。
(10)沉箱1沉降量的調(diào)整下面將說明沉降量調(diào)整結(jié)構(gòu)。
該調(diào)整基本上是根據(jù)把從沉降量控制部5發(fā)出的信號(hào)輸入到驅(qū)動(dòng)往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3和水平旋轉(zhuǎn)刀4的電機(jī)來進(jìn)行的。
如上所述，如圖5所示，控制部5設(shè)置在多個(gè)部位，各控制部5決定應(yīng)當(dāng)動(dòng)作的往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3的水平旋轉(zhuǎn)刀4。
因此，某個(gè)控制部5檢測(cè)出的信號(hào)只是輸入到指定范圍內(nèi)的往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3和水平旋轉(zhuǎn)刀4的驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，使其繼續(xù)挖掘，或者停止。
(11)過度沉降時(shí)的情況當(dāng)某個(gè)檢測(cè)繩索51的拉緊程度比初期設(shè)定量大時(shí)，則可能因?yàn)樵谠摍z測(cè)繩索51附近部分地基松軟，而導(dǎo)致沉箱11的沉降比預(yù)定量大。
因此，當(dāng)通過張拉檢測(cè)器53檢測(cè)出檢測(cè)繩索51的拉緊程度處于較大狀態(tài)時(shí)(圖4中的左圖)，必需停止對(duì)該繩索附近的沉箱1進(jìn)行的挖掘。
因此向控制部5指定范圍的往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3和水平旋轉(zhuǎn)刀4的電機(jī)發(fā)出信號(hào)，停止驅(qū)動(dòng)，中斷挖掘。
特別是通過停止水平旋轉(zhuǎn)刀4的旋轉(zhuǎn)，可使平面尺寸大的水平旋轉(zhuǎn)刀4成為大的阻力阻止急劇的沉降。
但是，指定范圍以外的旋轉(zhuǎn)刀3、4的驅(qū)動(dòng)不受影響。
(12)沉降不足時(shí)的情況當(dāng)某個(gè)檢測(cè)繩索51的拉緊程度較小時(shí)，在該檢測(cè)繩索51的附近沉箱1比預(yù)定量的沉降量要少。
因此，當(dāng)通過張拉檢測(cè)器53檢測(cè)到檢測(cè)繩索51處于松緩程度時(shí)(圖4的右圖)，必需在該繩索附近繼續(xù)進(jìn)行沉箱1的挖掘。
因此對(duì)控制部5指定范圍的往復(fù)旋轉(zhuǎn)刀3和水平旋轉(zhuǎn)刀4的驅(qū)動(dòng)不能停止，而是要繼續(xù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
(13)適度沉降時(shí)的情況當(dāng)繩索的張拉程度在初期設(shè)定的范圍內(nèi)時(shí)，表示沉箱1的沉降量與繩索的送出量幾乎相等。(圖4中的中央圖)此時(shí)，通過控制部5的信號(hào)，使各個(gè)驅(qū)動(dòng)源繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，繼續(xù)挖掘。
(14)沉降的停滯在壁面2正下方存在巖石等情況時(shí)，可能發(fā)生在一定時(shí)間內(nèi)沉降不能進(jìn)行的情況。
此時(shí)，如果繼續(xù)地長時(shí)間的挖掘，就會(huì)使得旋轉(zhuǎn)刀3、4產(chǎn)生磨耗、破損。
此時(shí)，檢測(cè)繩索51在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生拉緊。這樣，當(dāng)判斷出在一定時(shí)間內(nèi)沉箱1不發(fā)生沉降時(shí)，可以通過蜂鳴器、光警報(bào)器等通知周圍。
為了挖掘由沉箱1的壁面2圍起的內(nèi)部底面，可以配備與旋轉(zhuǎn)刀3、4不同的鏟式挖掘機(jī)來挖掘壁面2的正下方，通過該挖掘機(jī)可以將其附近的壁面2正下方的巖石等障礙物挖掘除去。
(15)沉箱1的均勻沉降如上所述，在多個(gè)控制部5的附近，反復(fù)地進(jìn)行挖掘和停止挖掘的操作，不斷調(diào)整沉箱1的沉降。
因此，在構(gòu)筑深的基礎(chǔ)時(shí)，即使沉箱1向地下較深處沉降，也可以處于保持正確姿勢(shì)的狀態(tài)，直到最后可進(jìn)行均勻的沉降。
權(quán)利要求
1.一種沉箱結(jié)構(gòu)，所述沉箱是用壁面將四周圍住的中空多角形筒體沉箱，其特征是在其壁面正下方的位置上設(shè)置具有螺旋狀刀刃且沿著壁面的底面往復(fù)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀，在多角形的角部設(shè)置水平旋轉(zhuǎn)刀，水平旋轉(zhuǎn)刀是由在垂直旋轉(zhuǎn)軸下端對(duì)著水平方向設(shè)置的水平葉片構(gòu)成的，由檢測(cè)繩索、在單位時(shí)間內(nèi)只送出一定量繩索的送出線輥和測(cè)定繩索張拉度的測(cè)定器構(gòu)成了沉降量控制部，該控制部配置在沉箱的多個(gè)部位，從各個(gè)控制部發(fā)出的信號(hào)輸入到特定相關(guān)范圍的旋轉(zhuǎn)刀驅(qū)動(dòng)源上，當(dāng)某個(gè)控制部的檢測(cè)繩索比初期狀態(tài)有大于特定量的拉緊時(shí)，停止相關(guān)范圍的旋轉(zhuǎn)刀的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到繩索未拉緊時(shí)，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相關(guān)范圍的旋轉(zhuǎn)刀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉箱結(jié)構(gòu)，其中沿壁面的底面往復(fù)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀的結(jié)構(gòu)是，其旋轉(zhuǎn)軸水平地設(shè)置在沉箱壁面的橫斷方向上，通過旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)以及旋轉(zhuǎn)軸沿底面的往復(fù)移動(dòng)挖掘底面以下的土砂，并排出到沉箱內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉箱結(jié)構(gòu)，其中在多角形的角部設(shè)置的水平旋轉(zhuǎn)刀的結(jié)構(gòu)是，在垂直旋轉(zhuǎn)軸的下端設(shè)置由對(duì)著水平方向的水平葉片構(gòu)成的水平旋轉(zhuǎn)刀，通過垂直軸的旋轉(zhuǎn)挖掘葉片下面的土砂，通過垂直軸的停止，葉片構(gòu)成對(duì)沉箱沉降的阻力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉箱結(jié)構(gòu)，其中測(cè)定繩索拉緊度的沉降量控制部在沉降量比檢測(cè)繩索的送出線輥的送出量大時(shí)，檢測(cè)繩索的拉緊狀態(tài)，在沉降量比檢測(cè)繩索的送出線輥的送出量小時(shí)，檢測(cè)繩索的松緩狀態(tài)。
全文摘要
一種沉箱的結(jié)構(gòu)，是在其壁面2正下方的位置上設(shè)置具有螺旋狀刀刃且沿著壁面的底面往復(fù)移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)刀。在多角形的角部設(shè)置水平旋轉(zhuǎn)刀4，其是由在垂直旋轉(zhuǎn)軸下端朝著水平方向設(shè)置的水平葉片構(gòu)成的。由檢測(cè)繩索51、在單位時(shí)間內(nèi)只送出一定量繩索的送出線輥和測(cè)定繩索張拉度的測(cè)定器53構(gòu)成了沉降量控制部5。當(dāng)某個(gè)控制部5的檢測(cè)繩索51拉緊時(shí)，停止相關(guān)范圍的旋轉(zhuǎn)刀的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到繩索51松緩時(shí)，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)相關(guān)范圍的旋轉(zhuǎn)刀。這樣可以不憑操作員的感覺，而是自動(dòng)地進(jìn)行挖掘量的管理，從而可以安全地使得沉箱在壁面的正下方下降。
文檔編號(hào)E02F5/00GK1776119SQ20051010353
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
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