JP2005076434A - リブ付連続壁施工機 - Google Patents

Abstract

【課題】 従前の掘削機を使用し、１工程方式にて地中連続壁の断面剛性を上げることにより、内部掘削時に支保工や切梁を必要とせず、または低減を、或いは壁厚の減少によるコスト削減を可能とする。
【解決手段】 無端チェーンカッター方式の掘削機の先端スプロケット９軸及び中間スプロケット１０，１０軸の複数段に掘削刃付スクリューロッド１２，１２，１２を装着し、連続壁構築と同時に水平リブの掘削構築を行うと共に施工途中に垂直リブをも構築する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、土留め、擁壁、連続壁等を地中に造成する装置に関する。

技術背景

山留壁のように片側を掘削除去するものや内部を開削するものにおいては、壁上部の土圧は底部の土圧に比べ小さく、また、連続壁の長さ方向にかかる土圧分布は連続壁の始端位置と終端位置に比し中間位置では大きなものとなる。

ところが施工機の関係から、無端チェーンカッター方式の掘削機の壁厚は一定であり、そのため必要剛性を持たせるため壁厚を厚くしたり、支保工を施したりしてこの問題を解決していたが、壁厚を厚くした場合は上部壁厚のかなりの部分は無駄であり、支保工を用いる場合はそれらが続く作業の邪魔になるといった問題があった。

これら問題の一つの解決方法として、連続壁の断面剛性を上げるため、平面的に視た連続壁の壁芯線が山部と谷部を繰り返す波線形状に掘削できるように、無端チェーンカッター方式の掘削機の上部にカッターポストの旋回部と水平方向の摺動自在に支持するフレームを設け、掘削角度を変えながら掘削できる方式の掘削機が提案されている（特許文献１参照）。

また、連続壁の深度による土圧を壁の地中側へ板状の支保工を挿入して壁体と結合させ、背面土圧に抵抗させる工法が提案されている（特許文献２参照）。
特開平９−２８７１３１ 特開２００３−３４７１

しかるに、特許文献１の方法では壁面が波線状であり、開削側を利用する場合問題があり、加えて、深度による土圧に対しての壁厚改善効果は少ない。また、特許文献２の方法の如き形状を１工程で構築する掘削機は現時点では提案されていない。

そこで本発明は、無端チェーンカッター方式の掘削機にて水平及び、または、垂直リブ付連続壁を構築できる施工機を提供することにある。

課題を解決しようとする手段

上記課題を解決する手段として本発明は、無端チェーンカッター方式の掘削機の先端スプロケット軸及び中間スプロケット軸の複数段に掘削刃付スクリューロッドを装着し、連続壁構築と同時に水平リブの掘削構築を行うと共に施工途中に垂直リブをも構築することを特徴とするリブ付連続壁施工機にある。

また、装着する掘削刃付スクリューロッドの長さ及び径を深度と共に長く大径にすることを特徴とするリブ付連続壁施工機にある。

発明の効果

本発明によれば、従前の掘削機に掘削刃付スクリューロッドを装着することで構築連続壁にリブ構造をとらせることができ、該リブを深度に従い長く厚くできるので、断面剛性を飛躍的に増大させることができる。そのため、地中連続壁構築後の内部掘削（開削）時に、切梁等の支保工を必要とせず、または低減することができ、開削面が平面であるので続く作業の邪魔になるといったことがない。また、連続壁の壁厚を小さくすることができるのでコスト削減が図れる。

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リブ付連続壁施工機の一実施形態を示すもので、本例では３段の水平リブ付連続壁の構築を設定している。このため、無端チェーンカッター方式の掘削機の中間スプロケット１０，１０軸２箇所と従動スプロケット９軸との計３箇所に掘削刃付スクリューロッド１２，１２，１２が水平に装着されている。これら３箇所のスプロケットは油圧モータ４の駆動により駆動スプロケット８が回転しビット６，６，・・・付無端チェーン７がカッターポスト５の外周を回動することによって回転力が与えられる構成になっている。故に、無端チェーン７が回動するとスプロケット９，１０，１０軸に装着されている掘削刃付スクリューロッド１２，１２，１２も回転する構造になっている。

尚，掘削刃付スクリューロッド１２，１２，１２のスクリューは正回転方向で掘削土砂をカッターポスト５方向へ運搬するスクリュー形状になっている。また、掘削刃１３，１３，・・・はスクリューの外周に取付けられており、回転力にて進行方向の地盤の掘削を行う構造になっている。

施工連続壁の壁厚、長さ及び深度に基く強度計算から設定されるリブ構造に合わせた所定径及び長さを有する掘削刃付スクリューロッド１２（本例では３本）を中間スプロケット１０，ｌＯ及び従動スプロケット９に装着した施工機を所定の発進場所にセットし、油圧モータ４を起動して駆動スプロケット８を介しチェーン７を回動させることにより掘削刃付スクリューロッド１２も回動させる。

そして、カッターポスト５をリーダ１に沿って昇降シリンダ３により降下させ、地中の所定位置まで埋入するための掘削を開始し、カッターポスト５が所定の深さ位置まできた時点で、降下埋入作業を停止する。この時、地盤の掘削は無端チェーンのビット６と先端スクリューロッド１２の掘削刃１３によって行われ、その形状は図２の始端位置Ａに示したようにビット６幅と先端スクリューロッド１２長とを合計した幅であり、先端スクリューロッド１２外径の厚さの直方体となる。尚、図２は図１の施工機にて地中に構築されるリブ付連続壁の斜視図である。

次に、図示しないが地上のプラントからセメントミルク等の地盤改良薬液を駆動用スプロケット８下部の注入薬液供給口１１を通して送り込み、下端の従動スプロケット９付近の薬液吐出口（図示せず）と掘削刃付スクリューロッド１２，１２，１２先端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２，２を到達場所に向けて前進させる。この時、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。

この結果、構築される連続壁の形状は図２に示したように、上部のリブＤ１は厚さが薄くて水平長の短い、下部のリブＤ３は厚さが厚くて水平長の長い形状になり、また中部のリブＤ２はそれらの中間形状を有することとなり、３本の水平リブＤ１，Ｄ２，Ｄ３付連続壁が進行方向に構築される。

続いて、所定距離までクローラ２，２を進めた後、一旦クローラ２，２の前進を止め、カッターポスト５をリーダｌに沿って昇降シリンダ３により深度の３分の１まで引き上げ、その後元の位置にカッターポスト５を降下させる。こうして、垂直リブＥ１，Ｅ２，Ｅ３が構築される。この時、垂直リブＥ１はその形状を図２に示したように厚さが薄くて水平長が短く、垂直リブＥ３は厚さが厚くて水平長が長い形状になり、また垂直リブＥ２はそれらの中間形状になる。

このように、カッターポスト５の前進と停止及び引上げ降下作業を繰り返し、クローラを到達場所まで進め、カッターポスト５をリーダ１に沿って昇降シリンダ３により地上に引き上げ、地盤改良薬液の注入を停止し、油圧モータ４の駆動を停止する。尚、到達位置の壁形状は先端スクリューロッド１２が地盤を掘削しながら地上に引き上げられるので、始端位置Ａと同じくビット６幅と先端スクリューロッド１２長とを合計した幅を有し、先端スクリューロッド１２外径の厚さの直方体形状となる。

こうすることにより、水平及び垂直リブ付連続壁を構築することができる。また、垂直リブは途中位置でカッターポスト５を地上まで引き上げた後、元の位置に降下させると始端位置Ａや到達位置（図示せず）と同じ形状にすることもできる。

本実施例では、開削側Ｂが垂直平面であり、非開削側Ｃに水平及び垂直リブＤ，Ｅを付けた連続壁の構築様式を説明したが、施工途中でのカッターポスト５の引上げ降下作業を省略することで垂直リブＥのない連続壁を構築することもでき、またカッターポスト５の両側に掘削刃付スクリューロッド１２を装着して、両側にリブを付けた連続壁を構築することもできる。

本発明のリブ付連続壁施工機の概略図（（１−１）は側面図、（１−２）はその正面図、（１−３）は掘削刃付スクリューロッドの拡大図）。 図１の施工機にて地中に構築されるリブ付連続壁の斜視図。

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
５ カッターポスト
６ ビット
７ チェーン
８ 駆動スプロケット
９ 従動スプロケット
１０ 中間スプロケット
１１ 薬液注入口
１２ 掘削刃付スクリューロッド
１３ 掘削刃
Ａ 始端位置
Ｂ 開削側
Ｃ 非開削側
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ 水平リブ
Ｅ，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ 垂直リブ

Claims (2)

1. 無端チェーンカッター方式の掘削機の先端スプロケット軸及び中間スプロケット軸の複数段に掘削刃付スクリューロッドを装着し、連続壁構築と同時にリブの掘削を行い、リブ付連続壁の構築を行うことを特徴とする連続壁施工機。
2. 上記掘削刃付スクリューロッドの長さ及び径を深度と共に長く大径にすることを特徴とする請求項１の連続壁施工機。

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