JP2000319924A - 連続壁施工掘削装置および掘削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コーナー部においても地中のカッターポストお
よび掘削具を引き上げることなく連続的にコーナー部を
掘削できる連続壁掘削装置および掘削方法を提供する。 【解決手段】エンドレスチェーン式の掘削具７を付設し
たカッターポスト２０を垂直フレーム３に昇降可能に設
け、該垂直フレーム３をベースマシン１の一方の側面に
設けた水平方向のガイドレール１１ａ、１２ａを有する
ガイドフレーム１０に水平移動可能に設け、該掘削具７
を駆動させつつ垂直フレーム３を水平移動させて溝を掘
削する連続壁施工掘削装置において、曲線溝を掘削する
ため該ガイドフレーム１０を垂直回りにベースマシン側
へ屈曲可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木建築の基礎工
事における地中連続壁の構築に使用する掘削装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】地中に連続壁を構築するための掘削装置
として、アースドリルで掘削した穴にエンドレスチェー
ン式の掘削具を挿入して溝を掘削する装置が知られてい
る（例えば、特開平７−１７３８３５号）。この掘削装
置は図７に示すように、履帯で走行するベースマシン１
の一方の側面にガイドフレーム２を設け、このガイドフ
レーム２に付設したガイド８に沿って水平移動する垂直
フレーム３を設け、さらに、垂直フレーム３にエンドレ
スチェーン式の掘削具７を付設したカッターポスト２０
を昇降可能に設けている。そして、垂直フレーム３に
は、掘削具７の駆動装置および水平移動のための駆動装
置（油圧シリンダによる駆動）を設けている。

【０００３】この装置で、掘削する場合は、まず、ベー
スマシン１をアウトリガなどで固定し、予め、アースド
リルで掘削した穴にカッターポストと掘削具７を挿入し
て垂直フレーム３に取り付け、掘削具７を駆動させなが
ら垂直フレーム３をガイドフレーム２のガイド８に沿っ
て水平方向へ移動させて溝を掘削する。垂直フレーム３
がガイドフレーム２の端（ストロークエンド）まで掘削
したら、ベースマシン１を掘削方向へ前進させて溝掘削
作業を続ける。この装置は、掘削作業時はベースマシン
１を移動させないので、装置を小型にできるとともに精
度よく直線溝を掘削することができる。

【０００４】また、図８に示すように、上記エンドレス
チェーン式の掘削具７の替わりに、一対のスクリューロ
ッド６ａと埋戻し用スクリューロッド６ｂをカッターポ
スト９の前後に設けてカッター駆動装置５を作動して昇
降フレーム３をガイドフレーム２に沿って水平方向へ移
動させて溝を掘削するものも知られている。

【０００５】なお、アースオーガを使用せずに、掘削具
７を駆動させてカッターポスト２０と掘削具７を継ぎ足
しながら、所定の深さまで掘削する方法も行われてお
り、この方法は、アースオーガなどの穴掘削機を使用し
なくてもよいので狭い現場などでは有効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】こうした従来の掘削装
置では、例えば直角に方向が変わるコーナー部では、掘
削具７を一旦抜き取り、ベースマシン１を直角方向に移
動させて、アースオーガで穴を掘削して、再びカッター
ポストとエンドレスチェーン式の掘削具を挿入して取り
付けて作業をするか、掘削具とカッターポストを継ぎ足
しながら地表から所定の深さまで掘削しており、コーナ
ー毎にこの作業を行わねばならず作業性が悪いという問
題がある。なお、図８に示すスクリューロッド６ａ、６
ｂ式の掘削具においても、同じ問題点を有している。

【０００７】そこで、本発明は、コーナー部においても
地中のカッターポストと掘削具を引き上げることなく連
続的にコーナー部を掘削できる連続壁掘削装置とその掘
削方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次の手段を採った。即ち、掘削具を付設し
たカッターポストを垂直フレームに昇降可能に設け、該
垂直フレームをベースマシンの一方の側面に設けた水平
方向のガイドを有するガイドフレームに水平移動可能に
設け、該掘削具を駆動させつつ垂直フレームを水平移動
させて溝を掘削する連続壁施工掘削装置において、曲線
溝を掘削するため該ガイドフレームを垂直回りにベース
マシン側へ屈曲可能に構成したことを特徴とする。

【０００９】本発明の連続壁施工掘削装置は、ベースマ
シンをアウトリガ等で固定して溝掘削を行うもので、ベ
ースマシンを移動させながら溝を掘削するものは対象と
していない。また、ベースマシンの上部体を旋回できる
ようにして垂直フレームを旋回させて曲線溝を掘削する
ものは除かれる。

【００１０】ベースマシンを移動させながら溝を掘削し
たり、垂直フレームを旋回させて曲線溝を掘削するもの
は、掘削反力をベースマシンで受けるので大型となり、
狭い工事現場では使用できず、また、運搬にも大型トレ
ーラを必要とするなど機動性が乏しいものとなる。

【００１１】なお、施工現場で溝を掘削するに当たって
は、最初に、予めアースオーガで穴を掘削するか、カッ
ターポストと掘削具を継ぎ足しながら地表から所定深さ
まで掘削するかは、とくに問わない。掘削具は、エンド
レスチェーン式のものが一般的であるが、一対のスクリ
ューロッドと埋戻し用のスクリューロッドをカッターポ
ストの前後に付設した方式でもよく、特に限定はされな
い。

【００１２】連続壁は、矩形状に形成される場合が多い
ので、ガイドフレームの屈曲角度は少なくとも９０度必
要である。また、屈曲する方向はベースマシン側とし、
位置はベースマシンに干渉しないように、ガイドフレー
ムの両端部とするのがよい。なお、片側のみでも実施可
能であり、両端とも屈曲したものに限定するものではな
い。

【００１３】垂直フレームをガイドフレームのガイドに
沿って水平に移動させる機構はとくに問わないが、ガイ
ドフレームにラックを付設し、垂直フレーム側に設けた
ピニオンを駆動させるのが好ましい。曲線溝の掘削は、
垂直フレームをガイドフレームの屈曲される部分に位置
させて、ガイドフレームを屈曲または伸展させることに
よって行う。

【００１４】例えば、溝が直角方向に折れ曲がるコーナ
ー部では、垂直フレームをガイドフレームの掘削方向先
頭部に位置させて、掘削具を駆動させつつガイドフレー
ムを屈曲させることにより曲線溝を掘削する。その後、
地中側のカッターポストと掘削具を切り離し、ベースマ
シンを移動させて９０度方向を変えて、前記切り離した
地中のカッターポストと掘削具を再び接続して直角方向
の直線溝を掘削する。

【００１５】本発明装置のより効果的な使用方法は、請
求項２に記載のように、掘削する曲線溝の手前で地中の
カッターポストと掘削具を切り離し、ベースマシンを次
の施工溝である直角方向の溝位置にガイドフレームを平
行に配置させた後、ガイドフレームを屈曲させて前記切
り離したカッターポストと掘削具を接続し、掘削具を駆
動させてガイドフレームの屈曲部を回動させることによ
り曲線溝を掘削することである。

【００１６】これによれば、カッターポストと掘削具を
接続する場合の芯合わせ作業が容易となり、施工効率を
上げることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明を図１〜図３に示す実
施形態例に基づいて説明する。なお、図７に示した各部
と共通する部分については、同一の符号を使用してい
る。履帯走行するベースマシン１の一方の側面にステー
シリンダ１９によって垂直に支持されたブラケット１７
が設けられ、このブラケット１７に上部水平部材１１と
下部水平部材１２と複数の垂直部材１３、１４で枠組み
されたガイドフレーム１０が取り付けられている。上部
水平部材１１および下部水平部材１２には、ガイドレー
ル１１ａおよび１２ａが付設され、されに、ラック１１
ｂおよび１２ｂが付設されている。

【００１８】また、ガイドフレーム１０は、水平方向の
両端は、ベースマシン１側へ屈曲できるように構成され
ている。以下、ガイドフレーム１０の屈曲される部分を
屈曲フレーム１０ａと称する。この屈曲フレーム１０ａ
はそれぞれブラケット１７にピン１８で連結され図示し
てないシリンダでベースマシン１側へ折り曲げ可能とな
っている。

【００１９】ガイドフレーム１０にはガイドレール１１
ａ、１２ａと係合して水平移動する垂直フレーム３が設
けられ、垂直フレーム３にはガイドフレーム１０のラッ
ク１１ｂ、１２ｂと係合するピニオン１６ａ、１６ｂお
よびその駆動装置が設けられている。

【００２０】また、垂直フレーム３には、カッターポス
ト２０とカッター駆動装置１５が垂直方向に移動可能に
設けられている。そして、カッターポスト２０にはエン
ドレスチェーン式の掘削具７が設けられている。このカ
ッターポスト２０は長手方向に複数に分割できるもの
で、継ぎ足すことによって掘削深さを変更することがで
きる。また、掘削具７も分割できるようになっており、
カッターポスト２０の長さに合わせて適宜な長さとする
ことができる。

【００２１】次ぎにこのように構成された連続壁掘削装
置の作用について説明する。まず地中連続壁を構築しよ
うとする地盤１に、エンドレスチエーン式の掘削具７を
挿入するための穴をアースドリル等によって所定の深さ
まで掘削し、その穴内に掘削具７を付設したカッターポ
スト２０を吊下げて挿入し、これを垂直フレーム３に取
り付ける。なお、ベースマシン１は、ガイドフレーム１
０のガイドレール１１ａ、１２ａが連続壁の掘削方向に
一致するように位置させて、アウトリガによって移動し
ないように固定する。

【００２２】この状態で掘削具７をカッター駆動装置１
５で駆動しながら、垂直フレーム３に設けたピニオン１
６ａ、１６ｂを駆動する。これにより、垂直フレーム３
がガイドフレーム１０のガイドレール１１ａ、１２ａに
案内されて水平方向に移動し、掘削具７は地盤を掘削し
ながら水平方向に移動して直線の溝を掘削する。

【００２３】垂直フレーム３がガイドフレーム１０の端
まできたら、掘削具７の駆動を停止し、アウトリガを解
除してベースマシン１を溝の掘削方向へ自走させる。こ
のとき、垂直フレーム３はガイドフレーム１０に沿って
移動し、掘削始めの位置へ戻される。そして、再びアウ
トリガを作動してベースマシン１を固定し、カッター駆
動装置１５を駆動しながら垂直フレーム３に設けたピニ
オン１６ａ、１６ｂを駆動して溝を掘削する。

【００２４】次に、コーナー部の掘削について、図４〜
図６に基づいて説明する。図４（ａ）は、上記説明した
掘削方法によって溝３０をコーナー部３５の端まで掘削
した状態を示している。この状態から、ベースマシン１
を移動させ、少し溝３０に沿って戻す（図４（ｂ）参
照）。そして、地中部のカッターポスト２０と掘削具７
を切り離す。

【００２５】次に、ベースマシン１を移動させ溝３０に
直交する溝４０に平行になるように９０度向きを変えて
位置させる。そして、垂直フレーム３をガイドフレーム
１０の屈曲フレーム１０ａ部へ移動させ（図４（ｃ）参
照）、屈曲フレーム１０ａを９０度折り曲げる（図５
（ａ）参照）。そして、ベースマシン１を溝３０へ向け
て移動し、前記切り離した地中部のカッターポスト２０
に芯を合わせ、ベースマシン１側のカッターポスト２０
と掘削具７と接続する（図５（ｂ）参照）。

【００２６】次いで、カッター駆動装置１５を駆動しな
がら９０度折り曲げられた屈曲フレーム１０ａをガイド
フレーム１０が直線状になるように溝４０へ向かって回
動させる（図５（ｃ）参照）。このとき、必要によって
は屈曲フレーム１０ａ上で垂直フレーム３を移動させれ
ば所望の径の曲線溝を掘削することができる。

【００２７】図６（ａ）は、曲線溝が溝４０まで掘削し
た場合の状態を示している。このとき、屈曲フレーム１
０ａは、折り曲がり量がゼロとなりガイドフレーム１０
は直線状となる。次いで、カッター駆動装置１５を駆動
しながらコーナー部３５へ向けて移動し、（図６（ｂ）
参照）溝３０まで掘削する。これによってコーナー部を
直角に仕上げることができる。そして、その後、溝４０
を掘削する（図６（ｃ）参照）。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、曲
線溝を掘削するため該ガイドフレームを垂直回りにベー
スマシン側へ屈曲できるようにしたので、例えば直角に
方向が変わるコーナー部では、カッターポストと掘削具
を抜き取り、ベースマシンを方向を変えた後に、再びカ
ッターポストと掘削具を取り付けるための穴をアースオ
ーガで掘削するか掘削具によって地表から所定深さまで
カッターポストと掘削具を継ぎ足しながら掘削するとい
った繁雑な作業がなくなり、施工時間を大幅に短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続壁施工掘削装置の一実施形態を示
す正面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】同側面図である。

【図４】本発明の連続壁施工掘削装置によって曲線溝を
掘削する工程の一部を示す図である。

【図５】本発明の連続壁施工掘削装置によって曲線溝を
掘削する工程の一部を示す図である。

【図６】本発明の連続壁施工掘削装置によって曲線溝を
掘削する工程の一部を示す図である。

【図７】エンドレスチェーン式の掘削具を備えた従来の
連続壁施工掘削装置を示す正面図である。

【図８】スクリューロッド式の掘削具を備えた従来の連
続壁施工掘削装置を示す正面図である。

【符号の説明】

１…ベースマシン ２…ガイドフレーム ３…垂直フレーム ３ａ、３ｂ…ブラケット ４…ブラケット ５…カッター駆動装置 ６ａ…スクリューロッド ６ｂ…スクリューロッド ７…掘削具 ８…ガイド １０…ガイドフレーム １０ａ…屈曲フレーム １１…上部水平部材 １１ａ…ガイドレール １１ｂ…ラック １２…下部水平部材 １２ａ…ガイドレール １２ｂ…ラック １３、１４…垂直部材 １５…カッター駆動装置 １６ａ、１６ｂ…ピニオン １７…ブラケット １８…ピン １９…ステーシリンダ ２０…カッターポスト ３０、４０…溝 ３５…コーナー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削具を付設したカッターポストを垂直フ
   レームに昇降可能に設け、該垂直フレームをベースマシ
   ンの一方の側面に設けた水平方向のガイドを有するガイ
   ドフレームに水平移動可能に設け、該掘削具を駆動させ
   つつ垂直フレームを水平移動させて溝を掘削する連続壁
   施工掘削装置において、曲線溝を掘削するため該ガイド
   フレームを垂直回りにベースマシン側へ屈曲可能に構成
   したことを特徴とする連続壁施工掘削装置。
2. 【請求項２】掘削する曲線溝の手前で地中のカッターポ
   ストと掘削具を切り離し、ベースマシンを次の施工溝へ
   配置した後ガイドフレームを屈曲させてカッターポスト
   と掘削具を接続し、ガイドフレームの屈曲部を回動させ
   ることにより曲線溝を掘削することを特徴とする請求項
   １記載の連続壁施工掘削装置による掘削方法。