JP2004044083A - Undermining continuous wall construction method and excavation apparatus used therefor - Google Patents

Undermining continuous wall construction method and excavation apparatus used therefor Download PDF

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JP2004044083A
JP2004044083A JP2002195372A JP2002195372A JP2004044083A JP 2004044083 A JP2004044083 A JP 2004044083A JP 2002195372 A JP2002195372 A JP 2002195372A JP 2002195372 A JP2002195372 A JP 2002195372A JP 2004044083 A JP2004044083 A JP 2004044083A
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excavation
cutter
digging
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excavating
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Application number
JP2002195372A
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Inventor
Akimichi Yamada
山 田 昭 道
Takaharu Nagao
長 尾 隆 治
Masaaki Hasegawa
長谷川 雅 章
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TONE GEO TECH CO Ltd
Chemical Grouting Co Ltd
Original Assignee
TONE GEO TECH CO Ltd
Chemical Grouting Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an undermining method and its excavation apparatus capable of undermining a relatively long distance (e.g. 1 m or longer) without use of an exclusive undermining machine and unnecessitating so called "making a detour". <P>SOLUTION: The excavation method includes a process of attaching an undermining member (an undermining cutter A30 (1) for the first stage widening work ) to the excavation machine (e.g. bucket 20), an excavation process of excavating a part of an underground obstacle ( e.g. a part of a zone (G3) under an underground embedded pipe 3) by the excavation machine (20) to which the undermining member (cutter A30(1)) is fitted, and an excavation member extension process of fitting another undermining member (e.g. the second stage widening cutter A30(2)) to the front end of the undercutting member (cutter A30(1)) to extend an undermining member (A30). The excavation process and the excavation member extension process are repeated until the whole zone (G3) under the obstacle (3) is excavated. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中連続壁を築造する際に行われる透し掘り連壁工法に関する。
【0002】
【従来の技術】
幹線道路の下に地中構造物を建設する場合、連続壁を築造する位置に水道管、ガス管、ケーブルその他のライフラインが障害物となることは珍しくない。
【0003】
これに対して、地中障害物を一時的に撤去して地中壁築造後に復元する所謂「切り廻し」の方法もあるが、地中埋設管等の重要なライフラインには適用しにくいことや、コスト的にも問題が大きい欠点がある。
【0004】
地中障害物をさけて、かつ地中連続壁を築造する方法としては、図18に示すような一般的な掘削装置7の施工後に、新たな透し掘り専用機に入れ替えて、透し掘りをする技術も提案されている。
【0005】
しかし、拡径ビットの長さが長過ぎると、掘削の際の反力で、掘削装置7が掘削反力で振られてしまい、掘削孔内壁面と衝突したり、或いは、当該反力により拡径ビット等が破損してしまうので、従来の拡径ビットなどを使ったものでは、幅員が1m程度の地中障害物を避けるのが限界である。
【0006】
幅員の大きい地中障害物のある場所において、地中連続壁を築造する「透し掘り」の1連の工程が、図18、図19で示されている。
【0007】
図18は、地中障害物3に隣接したエレメント(地盤G)を公知の掘削装置7によってガイド溝5を掘削する状態を示している。地中連続壁掘削装置を構成する地上に配置された掘削動力を有する動力車V1と、掘削装置7とで、鉛直方向にガイド溝5を掘削する。
【0008】
図19は、「透し掘り」の初期掘削状態を示している。動力車V1と掘削装置7に換えて透し掘り動力車V2と専用機8とを配置し、図におけるガイド溝5の左方に反力材11と排泥管13を建て込み、排泥装置15を地上に配置して、透し掘り専用機8で鉛直下方に延ばした回転カッタ8aを上方に旋回させて地中障害物3の下方にある地盤G3を掘削する。
【0009】
(図19で示す以降の工程については図示されていないが、)中間掘削〜所定の深さの底部まで掘削し、障害物の地下を連通する連続溝を形成する。
【0010】
ついで、動力車に替えて懸垂動力車を配置し、連続溝H内に分割した鉄筋籠を建込む。
【0011】
ついで、懸垂動力車に替えてコンクリートアジテータ車を配置し、鉄筋籠に挿入した導管からコンクリートを打設して、障害物の直下を含む連続壁の施工を完成させる。
【0012】
しかし、上記の「透し掘り」における動力車と、一般の掘削装置とでガイド溝を掘削し、まだ一般的でない透し掘り専用車と透し掘り専用機を配置するには、配置替えを含む施工工数と時間がかかり、非常にコストが掛かるという欠点がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、透し掘り専用機を使用すること無く比較的長い距離(例えば1m以上)を透し掘りすることが出来て、所謂「切り廻し」も行う必要が無い様な透し掘り連壁工法及びそれに用いられる掘削装置の提供を目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の透し掘り連壁工法は、掘削用機械(例えば、バケット(20))に透し掘り用掘削部材(第1段階拡幅用の透し掘り用カッタA30(1))を取り付ける工程と、該透し掘り用掘削部材(透し掘り用カッタA30(1))を取り付けた掘削用機械(20)により地中障害物(例えば、地中埋設管3)下方の領域(G3)の一部を掘削する掘削工程と、(例えば、透し掘り用掘削部材:透し掘り用カッタA30(1))先端に別の透し掘り用掘削部材(例えば第2段階拡幅用のカッタA30(2)を取り付けて、あるいはカッタA30(1)を別のカッタに交換して、)透し掘り用掘削部材(A30)の長さを延長させる掘削部材延長工程とを有しており、地中障害物(3)下方の領域(G3)の全域が掘削されるまで(例えば、第3段階拡幅用の透し掘り用カッタ(A30(3))が装着されて、第3段階の拡幅掘削が完了するまで)前記掘削工程と掘削部材延長工程とを繰り返すことを特徴としている(請求項1)。
上記において、透し掘り用掘削部材のカッタ(A30)は、各カッタ(例えばA30(1)、A30(2)あるいはA30(3))の総称である。
【0015】
また、本発明の透し掘り連壁工法で用いられる掘削装置は、掘削用機械(例えばバケット20)に取り付け可能に構成され、且つ、地中障害物(例えば地中埋設管3)の下側から掘削する透し掘り用掘削部材(透し掘り用カッタA30)を設け、該透し掘り用掘削部材は、(例えば、透し掘り用カッタA30)は複数段接続可能であり、あるいは交換可能である)その長さを延伸可能に構成されていることを特徴としている(請求項4)。
【0016】
係る構成を具備する本発明によれば、前記透し掘り用掘削部材(透し掘り用カッタ)は複数段接続可能であり、1段ずつ継ぎ足しては透し掘りを行う領域を増加するので、単一のカッタ等を用いた場合のように、掘削の際の反力により掘削用のカッタが破損してしまったり、掘削用機械(20)が振られて掘削孔内壁面と衝突してしまうことが防止される。
また、地中障害物の長さ(築造される連壁の長手方向における地中障害物長さ)に対応して、透し掘り用掘削部材(透し掘り用カッタ)の接続する段数を適宜調節することにより、透し掘りを行う長さを調節することが出来る。あるいは、透かし堀り用部材(カッタ)を交換することによっても、その長さを延長させることが可能である。
【0017】
また、前記透し掘り用掘削部材(透し掘り用カッタ)をバケットのような掘削用機械に取り付けるだけでよく、透し掘り専用掘削機械を使用する必要が無く、バケットの様な小出力の掘削機械により、透し掘り専用機の様な大出力機と同等の地中壁延長方向の長い距離(透し掘り長さ)が掘れる。
【0018】
本発明の透し掘り連壁工法において、前記掘削工程は、前記掘削用機械(例えばバケット20)を上昇させる際、及び/又は下降させる際に行われるのが好ましい(請求項2)。
換言すれば、前記掘削工程は、前記掘削用機械(例えばバケット20)の上昇時であっても、下降時であっても、或いはその両方においても、行うことが出来る。
【0019】
そして、本発明の透し掘り連壁工法で用いられる掘削装置は、前記透し掘り用掘削部材(A30)は、上方及び/又は下方に掘削用のブレード(例えば30a、30b)を備えているのが好ましい(請求項5)。
【0020】
さらに本発明の透し掘り連壁工法において、前記掘削工程の際に、掘削された溝最下方部に溜まった土砂(Gs)を前記透し掘り用掘削部材(A30)を取り外した掘削用機械(例えばバケット20)により除去する工程を有することが好ましい(請求項3)。
【0021】
本発明の実施に際して、前記前記透し掘り用掘削部材(透し掘り用カッタA30)は、取付用ブラケット(24)により掘削用機械(例えばバケット20)に取り付けられるのが好ましい(請求項6)。
【0022】
ここで、当該取付用ブラケットの半径方向寸法については、以下の様な基準により定められるのが好ましい。すなわち、
透し掘り用カッタ(A30)を(バケットのような)掘削機械に取り付けるためのブラケットの半径方向外方縁部24aは、掘削機械の掘削部分の半径方向外方縁部22aよりも、半径方向内方に位置している必要がある。
当該ブラケットの半径方向外方縁部が掘削機械の掘削部分の半径方向外方縁部よりも半径方向外方に位置している場合には、掘削部分が掘削するべき土壌に接触する以前にブラケットが当該土壌に接触してしまうので、通常の掘削作業が出来なくなってしまう。
【0023】
一方、取付用ブラケットの円周方向寸法については、次のように定められる。すなわち、
透し掘り時において透し掘り用カッタ(A30)を片持ち梁とするモーメントが作用し、この曲げモーメントをブラケットによって支持する。この場合、ブラケットの円周方向寸法が小さいと、ボルト穴間の寸法(L)も小になり、ボルト及びボルト穴間の応力が大になってボルトの折損やクラックが発生する。
係るクラック発生を防止する程度まで、ボルト数及びボルト穴間の寸法(L)が確保できる程度まで、ブラケットの円周方向寸法が必要である。
ここで、ブラケットの円周方向寸法は、掘削用機械(例えばバケット)の円周方向寸法(LB)を越えることは出来ない。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面の図1〜図17を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図示の実施形態において、掘削用機械としては、バケットが用いられている。
【0025】
図1〜図8において、本発明の透し掘り連壁工法を施工する際の工程図を示している。
【0026】
図1は、地中障害物3のある地盤Gに本工法を施工するための準備工程を示すもので、地中障害物3に隣接する地盤にガイド溝5(図2参照)を掘削する掘削ガイド51を設置した状態を示している。本実施例では、埋設管である障害物3までの深さHは3021mm、障害物3の高さは900mmで、築造すべき連続壁の深さは38mである。
【0027】
図2において、掘削ガイド50をガイドとして掘削装置17のバケット20によって所定の深さまでガイド溝5を掘削する。図2中のガイド溝5上部に位置する掘削装置17が掘削初期を示し、ガイド溝5下部に位置する掘削装置17が掘削完了時の状態を示している。
【0028】
図3以降が透し掘りである。その準備として障害物3の直上部に防護用山留
52を設置する。また、ガイド溝5から引上げた掘削装置17のバケット20に詳細を後記する拡幅596mm用の第1段階カッタA30(1)を取り付ける(掘削用機械に透し掘り用掘削部材を取り付ける工程)。そして掘削装置17をガイド溝5に挿入して、障害物3の下方1000mmから下方に向ってバケット20を開閉させて第1段階カッタA30(1)により第1段階拡幅部B1の拡幅掘削をする(地中障害物下方の領域の一部を掘削する工程)。
【0029】
拡幅掘削によりガイド溝5の底部に掘削土砂Gsが溜まり、拡幅掘削が進行しない状況になったときに第1段階カッタA30(1)を外したバケット20により底さらいをする(溝最下方部に溜まった土砂を透し掘り用部材を取り外した掘削用機械により除去する工程)。このようにして、所定の深さまで、本例では38mの深さまで拡幅を行って、第1段階の拡幅掘削を完了する。
【0030】
ついで、ガイド溝5から掘削装置17を地上に引上げて、図4に示す第2段階拡幅掘削用の第2段階カッタA30(2)を取り付ける。第2段階カッタA30(2)は、本例ではガイド溝5からの拡幅を1096mmにするために、第1段階カッタA30(1)に拡幅用の別のカッタ40を付け加える(透し掘り用掘削部材の長さを延長させる掘削部材延長工程)。この場合に、第1段階カッタA30(1)を外して拡幅1096mmの一体カッタを取り付けて掘削部材の延長をしてもよい。
【0031】
そして、図4のように、第1段階拡幅部B1に第2段階拡幅部B2を加えて所定の深さまで拡幅を行って第2段階掘削を完了する。図4中の第1段階拡幅部B1は、第2段階拡幅掘削の要領を明示するための説明用のもので、第2段階掘削を開始する際には中空状態になっている。従って、第2段階カッタA30(2)にかかる掘削抵抗は、第2段階拡幅部B2のみの抵抗であって後記するブラケット24へのモーメントは第1段階拡幅掘削より著しく過大になることはない。
【0032】
この第2段階拡幅掘削の完了までの過程で、ガイド溝5の底部に掘削土砂Gsが溜まり、拡幅掘削が進行しない状況になった段階で第2段階カッタA30(2)を外したバケット20により底さらいをする(溝最下方部に溜まった土砂を透し掘り用部材を取り外した掘削用機械により除去する工程)。
【0033】
ついで、ガイド溝5から掘削装置17を地上に引上げて、図5に示す第3段階拡幅掘削用の第3段階カッタA30(3)を取り付ける。第3段階カッタA30(3)は、本例ではガイド溝5からの拡幅を1696mmにするために、第2段階カッタA30(2)に拡幅用の別のカッタ50を付け加える(透し掘り用掘削部材の長さを延長させる掘削部材延長工程)。
【0034】
そして、図5のように、第2段階拡幅部B2に第3段階拡幅部B3を加えて所定の深さまで拡幅を行って第3段階掘削を完了する。この第3段階拡掘削においても、第2段階拡幅部B2までが中空状態になっているので、第3段階カッタA30(3)にかかる掘削抵抗は、第3段階拡幅部B3のみの抵抗であってブラケット24へのモーメントは第1段階拡幅掘削あるいは第2段階拡幅掘削より著しく過大になることはない。
【0035】
この拡幅掘削完了までの過程で、ガイド溝5の底部に掘削土砂Gsが溜まり、拡幅掘削が進行しない状況になった段階で第1段階、第2段階掘削と同様に底さらいをする(溝最下方部に溜まった土砂を、透し掘り用部材を取り外した掘削用機械により除去する工程)。図6は、第3段階掘削が完了した状態を示している。
【0036】
図7は、バケット20に取り付けた透し掘り用カッタA30(3)を外して底さらいをし、所定の深さまで完成させる状態を示している。
【0037】
図8は、透し掘の深さが、正確に所定深さになっていることを、深さ確認装置例えば、超音波による深さ測定装置Ms及びSsによって確認している状態を示している。符号Ssは超音波発信装置を、符号Msは反射波受信装置を示している。
【0038】
地中障害物(図1〜図8の例では地中埋設管3)の寸法がより長いのであれば、透し掘り用の第3段階カッタA30(3)を、さらに追加して(4段以上接続して)、当該地中障害物下方の領域G3を透し掘りすることが出来る。
【0039】
上記のようにして、地中障害物3の下方領域G3を透し掘削によって掘削した後は、図1及び図2に示す通常の掘削工程を繰り返す。
【0040】
上記の透し掘り用掘削装置によれば、従来の重厚、高価な専用の透し掘り用掘削機を使用しなくて済む。そして、専用の透し掘り用掘削機を使用する場合の労力に比較して、バケットに透し掘り用の第1、第2、第3段階カッタA30(1)、A30(2)、A30(3))を取り付けるほうが遥かに簡単である。
【0041】
従って、単独の透し掘り用カッタではなく、複数段接続可能にしているので、地中障害物の長さ、すなわち透かし掘りするべき領域の大きさに対応して、接続段数を適宜調節することが出来る。
【0042】
これによって、バケットに取り付ける単一のカッタでは、1m以上の透し掘りは土壌の反力によるカッタの破損となって掘削不可能であったものが、図示の実施形態では、複数回に分けて掘削することにより、幅員1m以上の長距離にわたる透し掘りが可能となる。
【0043】
図9は、図3〜図5で示す本発明の工程で用いられた透し掘り用カッタの詳細を示している。図9(a)は、掘削装置17の掘削部であるバケット20に継ぎ足し接続可能なカッタを取り付けた側面図であり、図9(b)はカッタ先端部のB矢視図である。
【0044】
図9(a)に示すように、従来構造の2分割扇状バケットの拡幅掘削をする一方のバケット20の半径方向外方に、かつ、バケット20が開の状態で透し掘り用カッタA30が拡翼する位置に、ブラケット24によって透し掘り用カッタA30が着脱自在に取り付けられている。なお、バケット20への透し掘り用カッタA30の取り付け位置は、図3〜図5で示す透し掘り用カッタA30の取り付け位置とは勝手違い(紙面の裏面方向視)で表示している。
【0045】
透し掘り用カッタA30は、図においては、第1カッタ30と第2カッタ40とで構成されていて、第1段階カッタA30(1)は第1カッタ30を示し、第2段階カッタA30(2)は第1カッタ30に第2カッタ40を接続延長させた状態を示している。
【0046】
そして、第1段階カッタA30(1)がガイド溝5の第1段階拡幅掘削をし、第2段階カッタA30(2)がガイド溝5の第2段階拡幅掘削をするよう構成されている。また、図9では明示されていないが、第3段階カッタA30(3)がガイド溝5の第3段階拡幅掘削をするよう構成されている。
【0047】
第1カッタ30は、紙面に平行な台形状の2枚の側板30cで箱状に形成されて、側板30cのバケット20側が、複数のブラケット24とボルト24Bによってバケット20の側部20aの底部近傍に螺着されている。
【0048】
ブラケット24は、円周方向両端のボルト24B間のスパンLが、バケット20の円周方向寸法LB内で可能な限り長いことが好ましい。また、ブラケット24の半径方向外径部24aは、ブレード22bの半径方向外縁部22aの半径方向距離Rより短くして、透し掘り用カッタA30がない場合のバケット20のみの掘削に支障がないように構成されている。
【0049】
第1カッタ30の2枚の側板30cのそれぞれにおける上部と下部に、超硬合金で肉盛りカバーされた鋸歯状のブレード30bが設けられ、2枚の側板30cの前後部が、紙面に垂直な前板30d及び後部補強板30eによって固定され、その前板30dの上下に超硬合金で肉盛りカバーされた鋸歯状のブレード30aが設けられている(図9(b)のブレード40aと同様)。
【0050】
上記のように、ブレード30b、30aが上下に設けられて、バケット20の上昇、下降の何れの方向でも拡幅掘削が可能に構成されている。
【0051】
第1カッタ30の先端部に、透し掘り用の第2段階カッタA30(2)を構成するための第2カッタ40が、次記する後板40eでボルトによって着脱自在に取り付けられている。
【0052】
図9(b)に示すように、第2カッタ40は、2枚の側板40cのそれぞれの上部と下部に超硬合金で肉盛りカバーされた鋸歯状のブレード40aが設けられ、また、2枚の側板40cの前、後部が、紙面に垂直な前板40dと後板40eによって固定され、その前板40dの上下に超硬合金で肉盛りカバーされた鋸歯状のブレード40aが設けられている。
【0053】
上記のように、ブレード40a、40bが上下に設けられて、バケット20の上昇、下降の何れの方向でも拡幅掘削が可能に構成されている。
【0054】
図9中に明示しない第3段階カッタA30(3)を構成するための第3カッタ50は、第2カッタ40とほぼ同様の構成である。
【0055】
図10〜図17では、上記透し掘り用カッタA30を取り付けたバケット20の開閉状態が示されている。本発明の透し掘り連壁工法を施工する際の前出図1〜図8の工程図を参照して説明する。
【0056】
図10及び図11は、ガイド溝5を掘削する図2の工程で使用する透し掘り用カッタA30のない掘削装置17のバケット20の開閉状態を示している。
【0057】
図12及び図13は、ガイド溝5を第1段階拡幅掘削する図3の工程で使用する透し掘り第1段階カッタA30(1)を取り付けた掘削装置17のバケット20の開閉状態を示している。第1段階カッタA30(1)のバケット20への取り付けは、図3とは勝手違いで示している。以降のカッタA30の取り付け図も同様である。
【0058】
図14及び図15は、ガイド溝5を第2段階拡幅掘削する図4の工程で使用する透し掘り用の第2段階カッタA30(2)を取り付けた掘削装置17のバケット20の開閉状態を示している。図4における第2段階カッタA30(2)は、第1段階カッタA30(1)に延長用のカッタ40を接続して一体にした状態を示したものである。
【0059】
図16及び図17は、ガイド溝5を第3段階拡幅掘削する図5の工程で使用する透し掘り用の第3段階カッタA30(3)を取り付けた掘削装置17のバケット20の開閉状態を示している。図5における第3段階カッタA30(3)は、第2段階カッタA30(2)に延長用のカッタ50を接続した状態を示したものである。
【0060】
前記のように、ガイド溝5の拡幅掘削では掘削土砂Gsが掘削を阻害する堆積時には、カッタA30を外して底さらいをしている。従って、カッタA30の着脱が容易であることが肝要である。
【0061】
以上の図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、掘削機器としてはバケット20が図示されているが、その他の掘削機器を用いることも可能である。
また、図示の実施形態では、透し掘り用カッタA30の長さは3段階に変化するが、2段階に変化させても、或いは、4段階以上の多段階に亘って変化させても良い。
【0062】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
(1) 透し掘り専用機を使用すること無く、例えば1m以上の長距離の透し掘りが可能となる。
(2) 地中障害物を迂回するように地中壁を築造する、所謂「切り廻し」を行う必要が無い。
(3) 透し掘り用カッタの長さが変化する段数を適宜調節することにより、地中障害物の長さ、或いは透し掘りを行うべき距離に対して、自在に対応できる。
(4) 透し掘りを行って地中連続壁を築造する際のコストを著しく低減させる事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の透し堀連壁工法の準備段階を示す施工図。
【図2】ガイド溝の掘削を示す図。
【図3】ガイド溝の第1段階拡幅掘削を示す図。
【図4】ガイド溝の第2段階拡幅掘削を示す図。
【図5】ガイド溝の第3段階拡幅掘削を示す図。
【図6】第3段階拡幅掘削が完了した状態を示す図。
【図7】底さらいの状態を示す図。
【図8】拡幅穴が所定の深さまで行わたれかを超音波測定で確認する状態を示す図。
【図9】拡幅掘削用カッターの側(a)及び正面(b)図。
【図10】掘削用機械のバケットが開の状態にある図。
【図11】掘削用機械のバケットが閉の状態にある図。
【図12】第1段階カッタが取り付けられたバケットが開の状態にある図。
【図13】第1段階カッタが取り付けられたバケットが閉の状態にある図。
【図14】第2段階カッタが取り付けられたバケットが開の状態にある図。
【図15】第2段階カッタが取り付けられたバケットが閉の状態にある図。
【図16】第3段階カッタが取り付けられたバケットが開の状態にある図。
【図17】第3段階カッタが取り付けられたバケットが閉の状態にある図。
【図18】従来の透し掘り連壁工法におけるガイド溝掘削を示す図。
【図19】同上の透し掘りの初期掘削を示す図。
【符号の説明】
A30・・透し掘り用カッタ
A30(1)・・第1段階カッタ
A30(2)・・第2段階カッタ
A30(3)・・第3段階カッタ
B1・・第1段階拡幅部
B2・・第2段階拡幅部
B3・・第3段階拡幅部
G・・・地盤
G3・・障害物下方の領域
Gs・・掘削土砂
3・・・地中障害物
5・・・ガイド溝
17・・掘削装置
20・・バケット(掘削用機械)
24・・ブラケット
30、40、50・・第1、第2、第3カッタ
30a、30b、40a、40b・・ブレード
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a seepage digging wall construction method performed when constructing an underground continuous wall.
[0002]
[Prior art]
When constructing underground structures under arterial roads, it is not uncommon for water pipes, gas pipes, cables and other lifelines to be obstacles at the location where the continuous wall will be built.
[0003]
On the other hand, there is a so-called "cut-around" method that temporarily removes underground obstacles and restores them after construction of the underground wall, but it is difficult to apply to important lifelines such as underground pipes. Further, there is a disadvantage that the problem is large in terms of cost.
[0004]
As a method of avoiding underground obstacles and constructing an underground continuous wall, after construction of a general excavator 7 as shown in FIG. A technique for performing the following has been proposed.
[0005]
However, if the length of the diameter-enlarging bit is too long, the excavator 7 is swung by the excavation reaction force due to the reaction force during excavation, and collides with the inner wall surface of the excavation hole or expands due to the reaction force. Since a diameter bit or the like is damaged, it is a limit to avoid an underground obstacle having a width of about 1 m in a conventional one using a diameter-expanding bit or the like.
[0006]
FIGS. 18 and 19 show a series of “through-hole digging” steps for constructing an underground continuous wall at a place with a large underground obstacle.
[0007]
FIG. 18 shows a state in which an element (ground G) adjacent to the underground obstacle 3 is excavated in the guide groove 5 by a known excavator 7. The guide groove 5 is excavated in the vertical direction by the power vehicle V1 having the excavation power and disposed on the ground, which constitutes the underground diaphragm excavator, and the excavator 7.
[0008]
FIG. 19 shows an initial excavation state of “through-hole digging”. In place of the power vehicle V1 and the excavator 7, the see-through power vehicle V2 and the special-purpose machine 8 are arranged, and the reaction force material 11 and the exhaust pipe 13 are built to the left of the guide groove 5 in the figure. 15 is arranged on the ground, and the rotary cutter 8a extended vertically downward is rotated upward by the see-through digging machine 8 to excavate the ground G3 below the underground obstacle 3.
[0009]
From the middle excavation to the bottom of a predetermined depth (not shown in the subsequent steps shown in FIG. 19), a continuous groove communicating with the basement of the obstacle is formed.
[0010]
Next, a suspended power vehicle is disposed in place of the power vehicle, and a divided steel cage is built in the continuous groove H.
[0011]
Next, a concrete agitator wheel is arranged in place of the suspension motor vehicle, and concrete is poured from the conduit inserted into the reinforcing bar to complete the construction of the continuous wall including immediately below the obstacle.
[0012]
However, in order to excavate the guide groove with the power vehicle in the above “through-hole digging” and a general digging device, and to arrange a not-so-commonly-used through-hole exclusive vehicle and a through-hole exclusive machine, the rearrangement is required. There is a drawback that it takes a lot of man-hours and time including the construction, and is very costly.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the related art, and it is possible to dig through a relatively long distance (for example, 1 m or more) without using a special digging machine, so-called, It is an object of the present invention to provide a see-through wall connecting method that does not require “cutting” and a drilling device used for the method.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The through-hole connecting method according to the present invention includes a step of attaching a through-hole excavating member (a first-stage widening through-hole cutter A30 (1)) to an excavating machine (for example, a bucket (20)). An excavating machine (20) equipped with the through-hole digging member (through-hole cutter A30 (1)) uses an excavating machine (20) to set one area (G3) below an underground obstacle (for example, an underground pipe 3). A digging step of digging a portion, and a digging member for digging (for example, a digging member for digging through: A30 (1) for digging through), and a tipping digging member for another digging (for example, a cutter A30 (2 ) Or exchanging the cutter A30 (1) with another cutter to extend the length of the through-hole digging member (A30). Until the entire area (G3) below the object (3) is excavated (for example, The digging step and the digging member extension step are repeated until the through-throwing cutter (A30 (3)) for floor widening is mounted and the third-stage widening digging is completed (claim). 1).
In the above description, the cutter (A30) of the through-hole digging member is a generic term for each cutter (for example, A30 (1), A30 (2) or A30 (3)).
[0015]
The excavator used in the see-through excavation connecting wall method of the present invention is configured to be attachable to an excavating machine (for example, a bucket 20), and is located below an underground obstacle (for example, an underground pipe 3). A through-hole digging member (through-hole cutter A30) is provided, and the through-hole digging member (for example, through-hole cutter A30) can be connected in a plurality of stages or can be replaced. This is characterized in that the length is configured to be stretchable (claim 4).
[0016]
According to the present invention having such a configuration, the through-hole digging member (through-hole cutter) can be connected to a plurality of stages, and the area for through-hole digging is increased by adding one step at a time. As in the case of using a single cutter or the like, the excavating cutter is damaged by the reaction force during excavation, or the excavating machine (20) is shaken and collides with the inner wall surface of the excavation hole. Is prevented.
Also, in accordance with the length of the underground obstacle (the length of the underground obstacle in the longitudinal direction of the continuous wall to be built), the number of steps to be connected by the through-hole digging member (through-hole cutter) is appropriately determined. By adjusting, it is possible to adjust the length of the digging. Alternatively, the length can be extended by exchanging a watermarking member (cutter).
[0017]
Further, it is only necessary to attach the through-hole excavating member (through-hole cutter) to an excavating machine such as a bucket, and it is not necessary to use a dedicated through-hole excavating machine, and a small output such as a bucket can be obtained. The excavator can excavate a long distance (through-hole length) in the direction of extension of the underground wall equivalent to a large-output machine such as a dedicated through-hole machine.
[0018]
In the see-through excavation connecting wall method according to the present invention, it is preferable that the excavation step is performed when the excavating machine (for example, the bucket 20) is raised and / or lowered (claim 2).
In other words, the excavating step can be performed when the excavating machine (for example, the bucket 20) is raised, lowered, or both.
[0019]
In the excavator used in the through-hole connecting method of the present invention, the through-hole excavating member (A30) includes a blade for excavation (for example, 30a, 30b) above and / or below. Is preferable (claim 5).
[0020]
Further, in the see-through wall connecting method according to the present invention, at the time of the above-mentioned excavation step, the earth and sand (Gs) accumulated in the lowermost portion of the excavated trench is removed by removing the above-mentioned through-hole excavating member (A30). It is preferable to have a step of removing by (for example, the bucket 20) (claim 3).
[0021]
In practicing the present invention, it is preferable that the through-hole digging member (through-hole cutter A30) is attached to a digging machine (for example, the bucket 20) by an attachment bracket (24). .
[0022]
Here, the radial dimension of the mounting bracket is preferably determined according to the following criteria. That is,
The radial outer edge 24a of the bracket for attaching the through cutter (A30) to an excavating machine (such as a bucket) is more radial than the radial outer edge 22a of the excavating portion of the excavating machine. Must be located inside.
If the radially outer edge of the bracket is located more radially outward than the radially outer edge of the excavating portion of the excavating machine, the bracket may be moved before the excavating portion contacts the soil to be excavated. Would come into contact with the soil, making it impossible to perform normal excavation work.
[0023]
On the other hand, the circumferential dimension of the mounting bracket is determined as follows. That is,
At the time of digging, a moment acting as a cantilever using the digging cutter (A30) acts, and this bending moment is supported by the bracket. In this case, if the circumferential dimension of the bracket is small, the dimension (L) between the bolt holes also becomes small, the stress between the bolt and the bolt hole becomes large, and breakage or cracking of the bolt occurs.
The circumferential dimension of the bracket is required to the extent that such cracks are prevented and the number of bolts and the dimension (L) between the bolt holes can be secured.
Here, the circumferential dimension of the bracket cannot exceed the circumferential dimension (LB) of the excavating machine (eg, bucket).
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the illustrated embodiment, a bucket is used as the excavating machine.
[0025]
1 to 8 show process diagrams when the see-through excavation connecting wall method of the present invention is executed.
[0026]
FIG. 1 shows a preparation process for applying this method to the ground G having the underground obstacle 3, and excavation for excavating the guide groove 5 (see FIG. 2) in the ground adjacent to the underground obstacle 3. The state where the guide 51 was installed is shown. In this embodiment, the depth H to the obstacle 3, which is a buried pipe, is 3021 mm, the height of the obstacle 3 is 900 mm, and the depth of the continuous wall to be built is 38 m.
[0027]
In FIG. 2, the guide groove 5 is excavated to a predetermined depth by the bucket 20 of the excavator 17 using the excavation guide 50 as a guide. The excavator 17 located at the upper part of the guide groove 5 in FIG. 2 shows an initial state of excavation, and the excavator 17 located at the lower part of the guide groove 5 shows a state at the time of excavation completion.
[0028]
FIG. 3 and subsequent drawings show through. As a preparation, a protection ridge 52 is installed immediately above the obstacle 3. Further, a first-stage cutter A30 (1) for widening 596 mm, which will be described in detail later, is attached to the bucket 20 of the excavator 17 pulled up from the guide groove 5 (a step of attaching a through-hole excavating member to an excavating machine). Then, the excavator 17 is inserted into the guide groove 5, the bucket 20 is opened and closed downward from 1000 mm below the obstacle 3, and the first-stage cutter A30 (1) performs wide-width excavation of the first-stage widening portion B1. (Step of excavating a part of the area below the underground obstacle).
[0029]
Excavated sediment Gs accumulates at the bottom of the guide groove 5 by the widening excavation, and when the widening excavation does not proceed, the bottom is scraped by the bucket 20 from which the first-stage cutter A30 (1) has been removed (at the lowermost part of the groove). Removing the accumulated earth and sand by a drilling machine from which the digging member has been removed). In this way, the widening is performed to a predetermined depth, in this example, to a depth of 38 m, and the widening excavation of the first stage is completed.
[0030]
Next, the excavator 17 is pulled up from the guide groove 5 to the ground, and the second-stage cutter A30 (2) for the second-stage widening excavation shown in FIG. 4 is attached. The second-stage cutter A30 (2) adds another widening cutter 40 to the first-stage cutter A30 (1) in order to increase the width from the guide groove 5 to 1096 mm in this example (see-through excavation). Excavating member extension step of extending the length of the member). In this case, the first-stage cutter A30 (1) may be detached, and an integrated cutter having an expanded width of 1096 mm may be attached to extend the excavated member.
[0031]
Then, as shown in FIG. 4, the second-stage excavation is completed by adding the second-stage widened portion B2 to the first-stage widened portion B1 and widening to a predetermined depth. The first-stage widening portion B1 in FIG. 4 is for explanation to clearly show the point of the second-stage widening excavation, and is in a hollow state when the second-stage widening excavation is started. Therefore, the excavation resistance applied to the second-stage cutter A30 (2) is a resistance of only the second-stage widened portion B2, and the moment to the bracket 24 described later does not become much larger than that of the first-stage widened excavation.
[0032]
In the process up to the completion of the second-stage widening excavation, the excavated earth Gs accumulates at the bottom of the guide groove 5 and the bucket 20 from which the second-stage cutter A30 (2) is removed at a stage where the widening excavation does not progress. The bottom is scraped (a step of removing soil and dirt accumulated in the lowermost part of the groove with a drilling machine from which a digging member is removed).
[0033]
Next, the excavator 17 is pulled up from the guide groove 5 to the ground, and a third-stage cutter A30 (3) for the third-stage widening excavation shown in FIG. 5 is attached. The third stage cutter A30 (3) adds another widening cutter 50 to the second stage cutter A30 (2) in order to increase the width from the guide groove 5 to 1696 mm in this example (through-hole excavation). Excavating member extension step of extending the length of the member).
[0034]
Then, as shown in FIG. 5, the third-stage widening portion B3 is added to the second-stage widening portion B2 to perform widening to a predetermined depth, thereby completing the third-stage excavation. Also in the third stage widening excavation, the excavation resistance applied to the third stage cutter A30 (3) is a resistance of only the third stage widening portion B3 since the second stage widening portion B2 is hollow. Thus, the moment on the bracket 24 is not significantly greater than in the first stage widening excavation or the second stage widening excavation.
[0035]
In the process up to the completion of the widening excavation, the excavated soil Gs accumulates at the bottom of the guide groove 5, and when the widening excavation does not proceed, the bottom is scraped in the same manner as the first and second stage excavations (groove end). Removing the sediment accumulated in the lower portion by a drilling machine from which the member for see-through digging has been removed). FIG. 6 shows a state where the third stage excavation is completed.
[0036]
FIG. 7 shows a state in which the through-cut cutter A30 (3) attached to the bucket 20 is removed, the bottom is scraped, and the bucket is completed to a predetermined depth.
[0037]
FIG. 8 shows a state in which the depth of the through-hole is accurately confirmed to be a predetermined depth by a depth confirmation device, for example, the depth measurement devices Ms and Ss using ultrasonic waves. . The symbol Ss indicates an ultrasonic wave transmitting device, and the symbol Ms indicates a reflected wave receiving device.
[0038]
If the size of the underground obstacle (the underground pipe 3 in the example of FIGS. 1 to 8) is longer, a third-stage cutter A30 (3) for see-through digging is further added (4 steps). Through the above connection), it is possible to dig through the area G3 below the underground obstacle.
[0039]
As described above, after the excavation is performed through the lower region G3 of the underground obstacle 3 through the excavation, the normal excavation process illustrated in FIGS. 1 and 2 is repeated.
[0040]
According to the above-described through-hole excavator, it is not necessary to use a conventional heavy and expensive dedicated through-hole excavator. The first, second, and third-stage cutters A30 (1), A30 (2), and A30 ( 3)) is much easier to install.
[0041]
Therefore, since a plurality of stages can be connected instead of a single through-hole cutter, the number of connection stages should be appropriately adjusted in accordance with the length of the underground obstacle, that is, the size of the region to be dug. Can be done.
[0042]
Thus, in the case of a single cutter attached to a bucket, through-hole digging of 1 m or more was not possible due to breakage of the cutter due to the reaction force of the soil, but in the illustrated embodiment, the cutter was divided into a plurality of times. Excavation makes it possible to perform see-through excavation over a long distance of 1 m or more in width.
[0043]
FIG. 9 shows details of the through-hole cutter used in the process of the present invention shown in FIGS. 3 to 5. FIG. 9A is a side view of a bucket 20 which is an excavating unit of the excavator 17 and a cutter that can be added and connected thereto is attached. FIG.
[0044]
As shown in FIG. 9 (a), the see-through digging cutter A30 expands radially outward of one of the buckets 20 for widening and excavating the two-segment fan-shaped bucket of the conventional structure and with the bucket 20 open. A see-through digging cutter A30 is detachably attached to the wing position by a bracket 24. Note that the mounting position of the through-cut cutter A30 to the bucket 20 is shown as being different from the mounting position of the through-hole cutter A30 shown in FIGS.
[0045]
The see-through digging cutter A30 is composed of a first cutter 30 and a second cutter 40 in the drawing. The first-stage cutter A30 (1) indicates the first cutter 30, and the second-stage cutter A30 ( 2) shows a state where the second cutter 40 is connected to the first cutter 30 and extended.
[0046]
The first-stage cutter A30 (1) performs the first-stage widening excavation of the guide groove 5, and the second-stage cutter A30 (2) performs the second-stage widening excavation of the guide groove 5. Although not explicitly shown in FIG. 9, the third-stage cutter A 30 (3) is configured to perform the third-stage widening excavation of the guide groove 5.
[0047]
The first cutter 30 is formed in a box shape by two trapezoidal side plates 30c parallel to the paper surface, and the bucket 20 side of the side plate 30c is near the bottom of the side portion 20a of the bucket 20 by a plurality of brackets 24 and bolts 24B. It is screwed on.
[0048]
In the bracket 24, it is preferable that the span L between the bolts 24 </ b> B at both ends in the circumferential direction is as long as possible within the circumferential dimension LB of the bucket 20. Further, the radial outer diameter portion 24a of the bracket 24 is shorter than the radial distance R of the radial outer edge portion 22a of the blade 22b, so that there is no hindrance in excavating only the bucket 20 when there is no through-hole cutter A30. It is configured as follows.
[0049]
Saw-tooth blades 30b are provided on the upper and lower portions of each of the two side plates 30c of the first cutter 30. The blades 30b are overlaid with hard metal, and the front and rear portions of the two side plates 30c are perpendicular to the plane of the paper. A serrated blade 30a fixed by a front plate 30d and a rear reinforcing plate 30e, and overlaid with a cemented carbide is provided above and below the front plate 30d (similar to the blade 40a in FIG. 9B). .
[0050]
As described above, the blades 30b and 30a are provided up and down so that widening excavation can be performed in any of the upward and downward directions of the bucket 20.
[0051]
A second cutter 40 for forming a second-stage cutter A30 (2) for see-through digging is detachably attached to a tip end of the first cutter 30 by bolts using a rear plate 40e described below.
[0052]
As shown in FIG. 9 (b), the second cutter 40 is provided with a saw-tooth blade 40a which is overlaid with a cemented carbide on the upper and lower portions of each of two side plates 40c. The front and rear portions of the side plate 40c are fixed by a front plate 40d and a rear plate 40e perpendicular to the paper surface, and a saw-tooth blade 40a which is overlaid with hard metal is provided above and below the front plate 40d. .
[0053]
As described above, the blades 40a and 40b are provided up and down so that widening excavation can be performed in any of the upward and downward directions of the bucket 20.
[0054]
The third cutter 50 for configuring the third-stage cutter A30 (3), which is not explicitly shown in FIG. 9, has substantially the same configuration as the second cutter 40.
[0055]
FIGS. 10 to 17 show the open / closed state of the bucket 20 to which the through-hole cutter A30 is attached. A description will be given with reference to the process diagrams of FIGS. 1 to 8 when the see-through excavation connecting wall method of the present invention is executed.
[0056]
FIGS. 10 and 11 show the open / closed state of the bucket 20 of the excavator 17 without the through-hole cutter A30 used in the step of FIG.
[0057]
FIGS. 12 and 13 show the open / close state of the bucket 20 of the excavator 17 to which the through-hole first-stage cutter A30 (1) used in the step of FIG. I have. The attachment of the first stage cutter A30 (1) to the bucket 20 is shown in a different manner from FIG. The same applies to the subsequent mounting views of the cutter A30.
[0058]
FIGS. 14 and 15 show the open / close state of the bucket 20 of the excavator 17 to which the second-stage cutter A30 (2) for through-hole digging used in the step of FIG. Is shown. The second stage cutter A30 (2) in FIG. 4 shows a state where the extension cutter 40 is connected to the first stage cutter A30 (1) to be integrated.
[0059]
FIGS. 16 and 17 show the open / close state of the bucket 20 of the excavator 17 to which the third-stage cutter A30 (3) for see-through digging used in the step of FIG. Is shown. The third stage cutter A30 (3) in FIG. 5 shows a state where the extension cutter 50 is connected to the second stage cutter A30 (2).
[0060]
As described above, in the widening excavation of the guide groove 5, when the excavated earth Gs impedes excavation, the cutter A30 is removed and the bottom is scraped. Therefore, it is important that the cutter A30 be easily attached and detached.
[0061]
The above illustrated embodiment is merely an example, and does not limit the technical scope of the present invention.
For example, the bucket 20 is illustrated as the excavating equipment, but other excavating equipment can be used.
Further, in the illustrated embodiment, the length of the through-hole cutter A30 changes in three stages, but may be changed in two stages or may be changed in four or more stages.
[0062]
【The invention's effect】
The functions and effects of the present invention are listed below.
(1) Through-hole digging over a long distance of, for example, 1 m or more can be performed without using a dedicated machine for through-hole digging.
(2) There is no need to perform so-called “turning” of constructing an underground wall so as to bypass an underground obstacle.
(3) By appropriately adjusting the number of steps at which the length of the see-through cutter changes, it is possible to freely respond to the length of the underground obstacle or the distance at which the see-through is to be performed.
(4) The cost of constructing an underground continuous wall by performing through-hole digging can be significantly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a construction diagram showing a preparation stage of a see-through moat continuous wall construction method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing excavation of a guide groove.
FIG. 3 is a diagram showing first-stage widening excavation of a guide groove.
FIG. 4 is a diagram showing a second-step widening excavation of a guide groove.
FIG. 5 is a view showing a third-step widening excavation of a guide groove.
FIG. 6 is a diagram showing a state where the third-stage widening excavation is completed.
FIG. 7 is a view showing a state of bottom scooping.
FIG. 8 is a diagram showing a state in which it is confirmed by ultrasonic measurement whether or not the widening hole has been formed to a predetermined depth.
FIG. 9 is a side view (a) and a front view (b) of a cutter for widening excavation.
FIG. 10 is a view showing a state where a bucket of the excavating machine is in an open state.
FIG. 11 is a view showing a state in which a bucket of the excavating machine is in a closed state.
FIG. 12 is a view showing a state in which a bucket to which a first-stage cutter is attached is open.
FIG. 13 is a view showing a state in which the bucket to which the first stage cutter is attached is in a closed state.
FIG. 14 is a view showing a state in which the bucket to which the second stage cutter is attached is open.
FIG. 15 is a view showing a state in which the bucket to which the second stage cutter is attached is in a closed state.
FIG. 16 is a view showing a state in which a bucket to which a third-stage cutter is attached is open.
FIG. 17 is a view showing a state in which the bucket to which the third stage cutter is attached is in a closed state.
FIG. 18 is a view showing excavation of a guide groove in a conventional through-hole connecting method.
FIG. 19 is a diagram showing an initial excavation of see-through digging of the above.
[Explanation of symbols]
A30 ··· Through cutter A30 (1) ··· First stage cutter A30 (2) ··· Second stage cutter A30 (3) ··· Third stage cutter B1 ··· First stage widening section B2 ··· 2 step widening section B3 3rd step widening section G ... ground G3 ... area Gs below obstacles ... excavated earth and sand 3 ... underground obstacle 5 ... guide groove 17 ... excavating device 20 ..Buckets (machines for excavation)
24 Brackets 30, 40, 50 First, second, third cutters 30a, 30b, 40a, 40b Blades

Claims (6)

掘削用機械に透し掘り用掘削部材を取り付ける工程と、該透し掘り用掘削部材を取り付けた掘削用機械により地中障害物下方の領域の一部を掘削する掘削工程と、透し掘り用掘削部材の長さを延長させる掘削部材延長工程とを有しており、地中障害物下方の領域の全域が掘削されるまで前記掘削工程と掘削部材延長工程とを繰り返すことを特徴とする透し掘り連壁工法。Attaching a through-hole digging member to the digging machine, excavating a part of the area below the underground obstacle by the digging machine with the through-hole digging member attached thereto, A digging member extension step for extending the length of the digging member, wherein the digging step and the digging member extension step are repeated until the entire area below the underground obstacle is excavated. Digging continuous wall method. 前記掘削工程は、前記掘削用機械を上昇させる際、及び/又は下降させる際に行われる請求項1の透し掘り連壁工法。The through-hole excavation method according to claim 1, wherein the excavation step is performed when the excavating machine is raised and / or lowered. 前記掘削工程の際に、掘削された溝最下方部に溜まった土砂を前記透し掘り用掘削部材を取り外した掘削用機械により除去する工程を有している請求項1又は2の何れかの透し掘り連壁工法。3. The method according to claim 1, further comprising, during the excavation step, removing the earth and sand accumulated in the lowermost portion of the excavated groove by the excavating machine from which the through-hole excavating member is removed. Through-wall construction method. 請求項1〜請求項3のいずれか1項の透し掘り連壁工法で用いられる掘削装置において、掘削用機械に取り付け可能に構成され、且つ、地中障害物の下側から掘削する透し掘り用掘削部材を設け、該透し掘り用掘削部材はその長さを延伸可能に構成されていることを特徴とする掘削装置。4. A drilling device used in the see-through wall connecting method according to any one of claims 1 to 3, wherein the drilling device is configured to be attachable to a drilling machine, and is drilled from underneath an underground obstacle. An excavator, comprising: a digging member for digging; and the digging member for see-through digging is configured to be able to extend its length. 前記透し掘り用掘削部材は、上方及び/又は下方に掘削用のブレードを備えている請求項4の掘削装置。The excavator according to claim 4, wherein the through-hole excavating member includes an excavating blade above and / or below. 前記前記透し掘り用掘削部材は、取付用ブラケットにより掘削用機械に取り付けられる請求項4、5の何れかの掘削装置。The excavator according to any one of claims 4 and 5, wherein the through-hole excavating member is attached to an excavating machine by a mounting bracket.
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