JP2004124656A

JP2004124656A - 地中断面曲線形状連続壁溝掘削機

Info

Publication number: JP2004124656A
Application number: JP2002320505A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Hirakawa; 平川　悦雄; Hiroo Imamura; 今村　洋雄
Original assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】本発明は、従来工法ではできないか、或いは高コストを要するような、地中断面が設定した曲線形状の例えばＬ字形、円弧形、逆Ｔ字形、等々の連続壁溝を容易に構築するための装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、上記目的を達成するために、連続壁溝掘削機において、掘削方向に対し直角断面が設定した曲線形状のカッターポストフレームにその外周を周回可能にチェーンの軌道を拘束する支持具を装備し、そのカッターポストに沿って掘削ビット付きチェーンを周回させることで、開削することなく掘削方向に対し直角断面が設定した曲線形状の連続溝壁を構築する装置である。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
土留め、擁壁、基礎杭、地盤改良、等地中に掘削方向に対し直角断面が設定曲線形状の壁溝を連続的に造成する掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中連続壁を構築するには、多軸オーガードリル等で掘削して、所望の深さに到達すると共に、固化剤液を原位置土に注入混合攪拌するソイルセメントミキシング工法等が取られてきた。
【０００３】
このような工法は、掘削から次の掘削への繋ぎ目において地下水の漏れや強度の問題があり、一部を重ねて掘削する等、工程が複雑で工期が長くなるという問題点があり、また平断面形状がほぼ矩形状である壁杭を構築するには掘削断面形状が円形であるため無駄な部分を余儀なくされていた。
【０００４】
これらの問題点を解決する方法として、エンドレスチェーン式カッター工法機が開発され連続壁造成の主力工法機（文献例：特開２００１−１５９１５０）となった。この他、多軸機にサイドカッター等を取り付けて矩形掘削する方法（文献例：特開平６−２３５２１９）が種々考案されているけれども汎用化されているものは少ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンドレスチェーン式カッター工法機は矩形断面形状の連続壁造成に向いているものの、地中断面が曲線形状の連続溝を構築することはできない。例えば直線の組み合わせであるＬ字形や逆Ｔ字形擁壁（底床部と縦壁部とがＬ形又は逆Ｔ形に連続したコンクリート壁）場合、この工法で構築するには水平の底床部と垂直の縦壁部とに分ける２工程方式を取ることも考えられるが、実際には開削を行いＬ字形又は逆Ｔ字形のパネルを設置する方法（特許第３３０６３７２号）が取られている。
【０００６】
開削してＬ字形や逆Ｔ字形パネルを設置した場合、地山の安定している地盤を開削して埋め戻すため、埋め戻された部分が開削する以前に比して地盤が弱くなり、背後側の地盤もそれにより大きな範囲で乱されるといった事態を招く。また、Ｌ形や逆Ｔ字形擁壁を構築する間、地山から開削除去した土砂の大半を一時保管しておく必要があり、その保管に大きなスペースを要する。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した従来工法ではできないか、或いは高コストを要するような、地中断面が曲線形状の例えばＬ字形、円弧形、逆Ｔ字形、等々の連続壁溝を容易に構築するための掘削機の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、上記目的を達成するために、連続壁溝掘削機において、掘削方向に対し直角断面が設定した曲線形状であるカッターポストフレームにその外周を周回可能にチェーンの軌道を拘束する支持具を装備し、そのカッターポストフレームに沿って掘削ビット付きチェーンを周回させることで、開削することなく掘削方向に対し直角断面が設定した曲線形状の連続壁溝を構築する装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。図１は、本発明を実施するに用いる地中断面曲線形状溝掘削機の一実施形態を示すもので、本例では掘削方向に対し直角断面がＬ字形の壁溝を掘削するように設定されている。このため、カッターポストフレーム５は掘削方向に対し直角断面が設定のＬ字形に形成されており、その外周をチェーン７が周回できるようチェーン７の軌道を拘束する支持具１１が装備され、そのカッターポストフレーム５に沿って掘削ビット６付きチェーン７が周回するように構成されている。尚、図１−１は側面図であり、図１−２はその正面図である。
【００１０】
前記カッターポストフレーム５は一体ものの構造でもよいが、基準単位長（例えば５０ｃｍ）継足し形式のものの途中に、基準角度（例えば３０度、４５度、６０度）の円弧形継手や二股継手を挿入し、設定掘削断面形状になるようカッターポストフレーム５を組上げたものを用いることにより汎用性を確保することができる。
【００１１】
図２は、カッターポストフレーム５を上述の組上げ構成にするための基準単位長フレームブロック５ａ（図２−１）およびフレーム継手５ｂ（図２−２）の斜視図であり、上端の駆動用スプロケット８部及び下端の従属スプロケット９部とこれらを組合せることにより、設定掘削形状に組上げることができる。尚、これらは接続用ボルト穴１２にパッキン等を介しボルトを差込み、ナットを嵌め、締付けることにより接続固定されるようになっている。また、基準単位長フレームブロック５ａは図１のａ部等に、フレーム継手５ｂはｂ部に対応する。
【００１２】
前記カッターポストフレーム５上端の駆動用スプロケット８は同軸に取付けられている油圧モーター４にて回転駆動し、カッターポストフレーム５の下端には従動スプロケット９が軸支されており、これらスプロケット８、９間には外側面に掘削ビット６を固定したチェーン７が巻装されていてカッターポストフレーム５の外周に沿って無端回動自在とされている。
【００１３】
また、前記カッターポストフレーム５内にはセメントミルク等の地盤改良薬液を上端の駆動用スプロケット８下部の注入薬液供給口１０から下端の従動スプロケット９付近に設けられた薬液吐出口（図示せず）に連通する薬液管路となる注入管１３が設けられており、随時薬液を地中に吐出し得るようになっている。
【００１４】
図３は図１のＡ矢視及びＢ矢視からのカッタービット６付きチェーン７を有するカッターポストフレーム５の断面図であり、一般的エンドレスチェーン式カッター工法機に用いられているものと同様にカッターポストフレーム５にはチェーン７の軌道を拘束する支持具１１が取付けられており、それにカッタービット６付きチェーン７が挟み込まれている。そして、カッターポストフレーム５内に薬液注入管１３が挿通されている。
【００１５】
図４には図２−２の二股継手５ｃを使用してカッターポストフレーム５を組上げ逆Ｔ字形連続壁溝掘削を行う場合の一例を示した。図４のｃ部が二股継手５ｃである。この方式の場合Ｌ字形と逆Ｌ字形の２つのカッターポストフレーム５を背合わせに貼り付けた形を例示したが、チェーン７軌道を掘削方向に対し直角に採る場合（図示せず）は、１つのカッターポストフレーム５でチェーン７が１本でよく、立ち上がり壁溝厚さを例示の１／２にすることもできる。
【００１６】
その他、フレームブロック５ａおよびフレーム継手５ｂ、５ｃとして図２の斜視図に示した前記チェーン７の軌道を拘束する支持具１１、即ちチェーン支持ガイド１１は連続しておらずともよく、要所要所についておればよい。但し水平に近い部分及び内曲部分では夫々弛みや引張りを考慮して近接させる必要がある。
【００１７】
尚、掘削断面の曲線形状としてＬ字形と逆Ｔ字形とを挙げたが、この他円弧形が汎用例として想定される。また、カッターポストフレーム５の形状を合わせることにより、既設埋設物を回避すべき任意の形状等にも適用できる。
【００１８】
次に上記実施形態の作用を説明する。
【００１９】
設定掘削形状に組上げられ掘削ビット６付きチェーン７が装着されたＬ字形カッターポストフレーム５を予め掘削された発進坑内に、リーダ１に沿って昇降シリンダ３にて設定深度まで降下させ、油圧モーター４を起動し、駆動スプロケット８を介しチェーン７を回動させる。
【００２０】
次に、図示しないが、地上の余剰液リサイクルプラント（例：特開２００１−２７１３３８記載の装置）からセメントミルク等の地盤改良薬液を上端の駆動用スプロケット下部の注入薬液供給口１０を通して送り込み、下端の従動スプロケット９付近に設けられた薬液吐出口（図示せず）から吐出させつつ、クローラ２を到達坑に向けて前進させる。このとき発生する余剰混合土はプラントに回収し、余剰混合土中の地盤改良薬液等は回収使用される。
【００２１】
そして、Ｌ字形カッターポストが到達坑に達した段階で、薬液の供給を止め、カッターポストをリーダに沿って引き揚げ地上に回収する。こうして、予め掘削された到達坑まで掘削を行うことにより、所望の掘削方向に対する掘削断面がＬ字形のソイルセメント連続壁溝が造成される。
【００２２】
尚、掘削断面の曲線形状が逆Ｔ字形、円弧形及びその他の形状のものも同様の方法にて造成される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の装置によれば、地山の開削を行うことなく、掘削断面が設定した曲線形状の連続壁溝の構築が可能となり、施工場所の形状や設計条件に合わせた施工が行えると共に、コストの軽減と工期の短縮化が達成できる。
また埋め戻し部分がないので、その部分が開削工法のように弱くなったり、乱されるといったことがなく、開削土砂を一時保管しておくような必要もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｌ字形連続壁溝掘削機の概略図（図１−１は側面図、図１−２はその正面図）。
【図２】フレームブロック（図２−１）およびフレーム継手（図２−２）の斜視図。
【図３】掘削ビット付きカッターポスト断面図
【図４】逆Ｔ字形連続壁溝掘削機の側面概略図。
【符号の説明】
１　リーダ
２　クローラ
３　昇降シリンダ
４　油圧モーター
５　カッターポストフレーム
５ａ　フレームブロック
５ｂ　フレーム継手
５ｃ　二股フレーム継手
６　ビット
７　チェーン
８　駆動用スプロケット
９　従動用スプロケット
１１　チェーン軌道拘束支持具、又はチェーン支持ガイド
１３　薬液注入管

Claims

連続壁溝掘削機において、掘削方向に対する直角断面が設定した曲線形状であるカッターポストフレームにその外周を周回可能にチェーンの軌道を拘束する支持具を装備し、そのカッターポストに沿って掘削ビット付きチェーンを周回させることにより、掘削方向に対し直角断面が設定した曲線形状の連続壁溝を造成させることを特徴とする曲線形状連続壁溝掘削機。
上記曲線形状がＬ字形、逆Ｔ字形、円弧形であることを特徴とする請求項１の曲線形状連続壁溝掘削機。
上記カッターポストフレームが上端の駆動スプロケット部と下端の従属スプロケットとに、継足し可能な単位長ブロックとそのブロックに接合可能な基準角度を有する途中継手とからなり、これらの組合せにより設定掘削断面形状に組上げる構成であることを特徴とする請求項１および又は請求項２の曲線状溝掘削機。