JP2020063609A - Excavation device, and burying construction method of structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、掘進装置及びこれを用いて構造物を地盤に埋設する構造物埋設工法に関する。 The present invention relates to an excavation device and a structure burying method for burying a structure in the ground using the excavation device.
従来、チェーンカッター式の掘削装置を用いて地盤に形成した掘削孔に杭材を埋設する構造物埋設工法が知られている(特許文献1,2)。
特許文献1に記載の発明にあっては、地中に埋設された既設杭に案内部材を沿わして掘削装置を地中に案内することで既設杭に隣接する掘削孔を掘削し、次いで、掘削装置を地中から引き上げ、更に、その掘削孔に杭を埋設することによって、地中に複数の杭を連続的に埋設する。
特許文献2に記載の発明にあっては、既に地中に埋設された既設の杭材に隣接する位置に掘削孔を掘削するようにチェーンカッター方式掘削装置を配置し、次いで、チェーンカッター方式掘削装置の下端部を支点にして、そのチェーンカッター方式掘削装置の上端側を既設の杭材から離間させることでチェーンカッター方式掘削装置を傾斜させ、更に、既設の杭材とチェーンカッター方式掘削装置との間から新たな杭材を既設の杭材に沿って地中に埋設することで、その新たに埋設された杭材によってチェーンカッター方式掘削装置の下端部を押し出して、次の掘削孔を掘削する。
BACKGROUND ART Conventionally, a structure burying method is known in which a pile material is buried in a digging hole formed in the ground by using a chain cutter type digging device (
In the invention described in
In the invention described in Patent Document 2, the chain cutter type excavating device is arranged so as to excavate the excavation hole at a position adjacent to the existing pile material already buried in the ground, and then the chain cutter type excavating device. The lower end of the device is used as a fulcrum, and the upper end of the chain cutter excavator is separated from the existing pile material to tilt the chain cutter excavator, and the existing pile material and chain cutter excavator are used. By burying new pile material in the ground along the existing pile material, the lower end of the chain cutter type excavator is pushed out by the newly embedded pile material and the next drilling hole is drilled. To do.
しかしながら、特許文献1に記載の発明にあっては、埋設する杭材毎に掘削孔を形成するため、その掘削孔を掘削する度に掘削装置を地中から引き抜いて、次の掘削位置に掘削装置を移動させなければならず、その杭材の埋設作業は煩雑なものとなってしまい、その埋設作業に時間を要してしまうことがあるという問題があった。
特許文献2に記載の発明にあっては、既設の杭材とチェーンカッター方式掘削装置との間に新たな杭材を挿入することで、掘削装置の下端部を押し出すから、杭材に所定の形状、剛性等が必要である、掘削装置だけでは前進掘削できない、杭材を挿入する力を要する等の諸条件が課せられる。
すなわち、埋設構造物を構成する要素を地中に埋入しようとする時に、埋設空間は十分に開けておらず、当該要素によって押し広げなければならない。したがって、当該要素に所定の形状、剛性等の押し広げるための制約条件が課せられ、埋設構造物の構成について自由度が低下する。
掘削装置自身では地盤に設けられた孔を横方向に広げるための前進掘削をすることはできず、既設の杭材とチェーンカッター方式掘削装置との間に杭材を押し込むことにより、横方向へ推進力を得る必要がある。
また、既設の杭材とチェーンカッター方式掘削装置との間に杭材を押し込むには、相当の力を要するから重機が必要となるが、さらにチェーンカッター方式掘削装置の姿勢制御と杭圧入の両方を手際よく行うために特許文献2に記載されるような特殊な杭圧入機など、適用する重機が限定される。
However, in the invention described in
In the invention described in Patent Document 2, by inserting a new pile material between the existing pile material and the chain cutter type excavation device, the lower end portion of the excavation device is pushed out. Various conditions are required such as shape, rigidity, etc., forward excavation cannot be performed only by an excavator, and a force for inserting pile material is required.
That is, when attempting to bury the element that constitutes the buried structure in the ground, the burying space is not sufficiently opened and must be expanded by the element. Therefore, a constraint condition for expanding the element such as a predetermined shape and rigidity is imposed, and the degree of freedom in the configuration of the embedded structure is reduced.
The excavator itself cannot perform forward excavation to expand the hole provided in the ground in the lateral direction, and by pushing the pile material between the existing pile material and the chain cutter type excavator, You need to get the momentum.
In addition, pushing the pile material between the existing pile material and the chain cutter type excavator requires a considerable amount of force, so a heavy machine is required. In order to perform the work effectively, the heavy equipment to be applied is limited, such as a special pile press-fitting machine as described in Patent Document 2.
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、掘進装置により地中の構造物若しくは孔の側面を押圧して横方向の反力を得て、硬質地盤の孔であってもこれを強い掘削能力で横方向に掘削し延長しつつ、当該孔に構造物を連続的に埋設することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, in which the side surface of the structure or the hole in the ground is pressed by the excavating device to obtain a lateral reaction force, which is a hole in the hard ground. However, it is an object to continuously bury the structure in the hole while excavating and extending it with a strong excavating capacity in the lateral direction.
以上の課題を解決するための請求項1記載の発明は、地盤を削るカッターを外周部に有したチェーンカッターを周回駆動するチェーンカッター式の掘削部と、
前記掘削部に連結された推進駆動部とを備え、
前記推進駆動部は前記外周部に隣接して配置され、当該外周部に対する逆端部を当該外周部から離れる方向に沿って、当該外周部から離れるように押し出す動作及び当該外周部に近づくように引き込む動作が駆動可能に構成された掘進装置である。
The invention according to
A propulsion drive unit connected to the excavation unit,
The propulsion drive unit is disposed adjacent to the outer peripheral portion, and an operation of pushing the opposite end portion to the outer peripheral portion away from the outer peripheral portion along a direction away from the outer peripheral portion and approaching the outer peripheral portion. The excavation device is configured so that the retracting operation can be driven.
請求項2記載の発明は、前記推進駆動部は、2つのスプロケット間の前記チェーンカッターの架設区間に隣接して設けられている請求項1に記載の掘進装置である。
The invention according to claim 2 is the excavating device according to
請求項3記載の発明は、前記推進駆動部は、前記架設区間の前記チェーンカッターの架設方向に沿って複数が並んで設けられている請求項2に記載の掘進装置である。
The invention according to
請求項4記載の発明は、
複数の前記推進駆動部は、前記チェーンカッターに対向する端部が共通の筐体ケースに固定され、
前記筐体ケースは前記架設方向に長尺に形成されて、複数の前記推進駆動部を前記架設方向に所定間隔を隔てて保持し、その幅が前記チェーンカッターの掘削幅内に収まっている請求項3に記載の掘進装置である。
The invention according to claim 4 is
The plurality of propulsion drive units, the end portion facing the chain cutter is fixed to a common housing case,
The casing case is formed to be long in the erection direction, holds the plurality of propulsion drive units at predetermined intervals in the erection direction, and the width thereof is within the excavation width of the chain cutter.
請求項5記載の発明は、前記掘削部と前記筐体ケースとがガイドを介して連結され、前記掘削部と前記筐体ケースとの前記架設方向の相対位置が変更可能にされた請求項4に記載の掘進装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, the excavation unit and the casing case are connected via a guide, and the relative position of the excavation unit and the casing case in the installation direction is changeable. The excavation device described in 1.
請求項6記載の発明は、前記掘削部側と反対方向に向けて前記筐体ケースの両側部からカバープレートが延設されている請求項4に記載の掘進装置である。 The invention according to claim 6 is the excavation device according to claim 4, wherein cover plates are extended from both sides of the casing case in a direction opposite to the side of the excavation portion.
請求項7記載の発明は、前記掘削部は前記チェーンカッターを複数本並列に有し、当該複数本のチェーンカッターの間に通された部材を介して前記推進駆動部と連結された請求項1から請求項6のうちいずれか一に記載の掘進装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, the excavation section has a plurality of the chain cutters arranged in parallel, and the excavation section is connected to the propulsion drive section via a member that is inserted between the plurality of chain cutters. To The excavation device according to claim 6.
請求項8記載の発明は、請求項1から請求項7のうちいずれか一に記載の掘進装置を用い、地盤に設けられた孔を前記掘進装置により横方向に延長しつつ、当該孔に構造物を連続的に埋設する構造物埋設工法であって、
前記掘削部により前記孔の延長側内壁部を掘削しつつ、前記推進駆動部の前記逆端部を押し出していき前記推進駆動部により前記延長側内壁部に対する反対側内壁部を直接又は物を介して押圧することで、前記掘削部を前記孔の延長側に移動させる掘進工程と、
前記推進駆動部の前記逆端部を引き込んで、前記掘進工程において前記推進駆動部が押圧していた反対側内壁部又は物と前記逆端部との間に空間を設ける空間開け工程と、
前記空間に前記構造物の構成要素を埋設して前記物とする埋設工程とを、
前記掘進工程、前記空間開け工程、前記埋設工程の順で複数回繰り返すことにより、前記孔を横方向に延長しつつ、当該孔に前記構造物を連続的に埋設する構造物埋設工法である。
The invention according to claim 8 uses the excavation device according to any one of
While excavating the inner wall portion on the extension side of the hole by the excavation portion, the opposite end portion of the propulsion drive portion is pushed out, and the inner wall portion on the opposite side to the inner wall portion on the extension side is directly or through an object by the propulsion drive portion. By pushing by pressing, the excavation step of moving the excavation portion to the extension side of the hole,
A space opening step of drawing in the opposite end portion of the propulsion drive portion, and providing a space between the opposite end portion and the opposite inner wall portion or object that the propulsion drive portion is pressing in the excavation step;
An embedding step of embedding the structural element of the structure in the space to obtain the object,
It is a structure burying method for continuously burying the structure in the hole while extending the hole in the lateral direction by repeating the excavation step, the space opening step, and the burying step in sequence.
請求項9記載の発明は、前記構造物を複数の杭材による連続壁とし、前記構成要素を杭材とする請求項8に記載の構造物埋設工法である。 The invention according to claim 9 is the method for burying a structure according to claim 8, wherein the structure is a continuous wall composed of a plurality of pile members and the constituent elements are pile members.
請求項10記載の発明は、前記杭材を把持して昇降するチャック部に前記掘進装置を連結可能にされた杭圧入機を用い、
前記杭圧入機は、既設の前記杭材の上端を把持するクランプを備え、前記チャック部は、前記クランプに対して前後動可能とされており、
前記掘進工程において、前記チャック部に前記掘進装置を連結して前記杭圧入機により前記掘削部の上下方向の位置を保持する請求項9に記載の構造物埋設工法である。
The invention according to
The pile press-fitting machine includes a clamp that holds the upper end of the existing pile material, and the chuck portion is movable back and forth with respect to the clamp.
The structure burying method according to claim 9, wherein, in the excavation step, the excavation device is connected to the chuck portion and the vertical position of the excavation portion is held by the pile press-fitting machine.
請求項11記載の発明は、前記構造物をコンクリート壁とし、前記構成要素をコンクリートとする請求項8に記載の構造物埋設工法である。
The invention according to
請求項12記載の発明は、前記埋設工程において前記空間にコンクリートを埋設し、
前記掘進工程において前記推進駆動部により前記コンクリートを押圧して前記掘削部を前記孔の延長側に移動させるとともに、前記コンクリートを脱水圧密する請求項11に記載の構造物埋設工法である。
In the invention according to claim 12, concrete is buried in the space in the burying step,
The method for burying a structure according to
本発明によれば、掘削装置は掘削部に連結された推進駆動部の押し出し動作により自ら掘削部を前進させる機能を有するので、掘進装置により地中の構造物若しくは孔の側面を押圧して横方向の反力を得て、硬質地盤の孔であってもこれを強い掘削能力で横方向に掘削し延長しつつ、当該孔に構造物を連続的に埋設する構造物埋設工法を実施できる。したがって、孔から掘進装置を一旦引き抜くことなく、埋設構造物の構成の自由度を向上しつつ、同工法を効率よく円滑に続行していくことができる。 According to the present invention, the excavating device has a function of advancing the excavating part by pushing out the propulsion driving part connected to the excavating part. By obtaining a reaction force in the direction, it is possible to carry out the structure burying method of continuously burying the structure in the hole while excavating the hole even in the hard ground in the lateral direction with a strong digging capacity and extending the hole. Therefore, the construction method can be efficiently and smoothly continued while the degree of freedom in the configuration of the buried structure is improved without once pulling out the excavation device from the hole.
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
〔掘進装置の概要〕
まず、本実施形態の掘進装置につき図1から図3を参照して説明する。図1は、本実施形態の掘進装置1の右側面が示される構造物埋設工法の実施状況図である。図2は、本実施形態の掘進装置1の正面図である。なお、掘削面側を正面とする。図3は、図1の実施状況に対応する掘進装置及び杭の上面図である。
[Outline of excavation equipment]
First, the excavation device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is an implementation status diagram of a structure burying method in which the right side surface of the
本実施形態の掘進装置1は、チェーンカッター式の掘削部10と、推進駆動部としてのジャッキ20とを備える。
掘削部10は、上下方向に延在するフレームポスト11と、フレームポスト11の上端部に配されて、駆動モータ13の駆動により回転する駆動スプロケット12と、フレームポスト11の下端部に配される従動スプロケット14と、駆動スプロケット12と従動スプロケット14に掛け渡されてフレームポスト11の外周に沿って配されるエンドレスチェーン15a及びその外周部に配されたカッタービット15bとで構成されているチェーンカッター15とを備えて構成されている。
The
The
図示するように、掘削部10は2本のチェーンカッター15L,15Rを並列に有する。
左の駆動スプロケット12L、従動スプロケット14L、チェーンカッター15Lがフレームポスト11の左面側に配置され、駆動スプロケット12Lに接続する駆動モータ13Lの筐体部はフレームポスト11の右面側に突出するように配置されている。
右の駆動スプロケット12R、従動スプロケット14R、チェーンカッター15Rがフレームポスト11の右面側に配置され、駆動スプロケット12Rに接続する駆動モータ13Rの筐体部はフレームポスト11の左面側に突出するように配置されている。
左右の従動スプロケット14L,14Rはフレームポスト11の下端部の左右対称の同じ位置に配置され、左右のチェーンカッター15L,15Rの下端が同じ高さに揃えられている。
左のチェーンカッター15Lが右のチェーンカッター15Rより長くされており、左の駆動スプロケット12L及び駆動モータ13Lが右の駆動スプロケット12R及び駆動モータ13Rより上方に配置されている。
As shown in the figure, the
The
The
The left and right driven
The
図3に示すように左右のチェーンカッター15L,15Rの後方側にガイド21が配置される。ガイド21は、2本のチェーンカッター15L,15Rの間に通された部材を介して連結されている。2本のチェーンカッター15L,15Rの間に通す部材は、フレームポスト11の一部でもよいし、ガイド21の一部でもよいし、他の部品でもよい。チェーンカッターが複数本であれば、隣り合う2本のチェーンカッターの間に部材を通す構造を構成できるので、チェーンカッターの本数は2本に限られない。例えば、並列する3本のチェーンカッターの2箇所の各間に部材をそれぞれ通して設けてもよい。
As shown in FIG. 3, guides 21 are arranged on the rear side of the left and
さらにガイド21の後方側に筐体ケース22が配置され、掘削部10と筐体ケース22とがガイド21を介して連結されている。したがって、ガイド21により、掘削部10と筐体ケース22との架設方向の相対位置が変更可能にされている。なお、2つのスプロケット(12Lと14L又は12Rと14R)の間のチェーンカッター15L,15Rの架設区間においては、エンドレスチェーン15aは直線状に配置され、この方向を架設方向と呼ぶ(以下同じ)。
Further, a
図3に示すようにジャッキ20はチェーンカッター15L,15Rの外周部に隣接して配置され、ジャッキ20の伸縮方向が当該外周部から離れる方向に沿って配置されている。
ここで、チェーンカッター15L,15Rの外周部とは、エンドレスチェーン15aの外周部を指す。エンドレスチェーン15aの外周部は、駆動スプロケット12と従動スプロケット14にループ状に巻き掛けられたエンドレスチェーン15aの当該ループの外側となる部分である。「チェーンカッター15L,15Rの外周部に隣接して」とは、エンドレスチェーン15aのループの外側、かつ、エンドレスチェーン15aのループの法線方向に存在するようにすることをいう。そのとき、「当該外周部から離れる方向」は、エンドレスチェーン15aのループの接線方向に交差する方向(法線方向を含む)である。
また、ジャッキ20は、2つのスプロケット(12Lと14L又は12Rと14R)間のチェーンカッター15L,15Rの架設区間に隣接して設けられている。すなわち、スプロケット(12,14)に掛けられた区間ではなくて、これに対して十分に長く、直線区間であるチェーンカッター15L,15Rの架設区間に隣接して設けられている。なお、架設区間(直線区間)は2区間あるが、ジャッキ20は、そのうち1区間側のみに隣接して設けられ、反対の1区間では掘削を行う。
さらに、ジャッキ20は、チェーンカッター15L,15Rの架設方向に沿って複数が並んで設けられている(図では6つが設けられている。)。複数のジャッキ20は、チェーンに対向する端部が共通の筐体ケース22に固定されている。なお、本実施形態ではジャッキ20を複数適用するが、適用するジャッキ20を単一としてもよい。その場合、適宜に掘進時の抵抗を考慮してジャッキ20を設置する上下方向の位置を選択するとよい。掘進時の抵抗は、深度が深いほど大きいため、単一の場合のジャッキ20を上下方向の真ん中又は真ん中よりもやや下に設置することが好ましい。
図1に示すように筐体ケース22は架設方向に長尺に形成されて、複数のジャッキ20を架設方向に所定間隔を隔てて保持し、図3に示すようにその幅がチェーンカッター15L,15Rの掘削幅内に収まっている。
なお、図では複数のジャッキ20を等間隔に記載しているが、深度が深いほど掘進時の抵抗が大きいため、地盤条件によっては複数のジャッキ20を上下方向の下位置ほど密に配置してもよい。
As shown in FIG. 3, the
Here, the outer peripheral portions of the
Further, the
Further, a plurality of
As shown in FIG. 1, the
Although the plurality of
以上のようにして掘削部10にジャッキ20が連結されている。
ジャッキ20の伸縮方向は、架設方向に対して略垂直が好ましいが、掘削や機械的制約等の都合に合わせて傾斜角を設けてもよい。
The
The extension and contraction direction of the
掘削部10側と反対方向に向けて筐体ケース22の両側部からカバープレート23L,23Rが延設されている。カバープレート23L,23Rの上下方向の長さは、図1に示すように地盤Gに設けられた掘削孔Hの上端開口から底面に至る程度に長くされる。カバープレート23L,23Rの後方への延設長さは、図5に示すようにジャッキ20のチェーンカッター15L,15Rに対する反対側の端部の伸長時位置以上に後方に達するようにすることが好ましい。コンクリート杭Pと筐体ケース22との間を閉塞するためである。
推進駆動部としては、ジャッキ及びその類の機械装置を適用することができる。本実施形態では油圧シリンダ式のもの示すが、推進駆動部はチェーンカッター15L,15Rの外周部に隣接して配置され、当該外周部に対する逆端部E(図3参照)を当該外周部から離れる方向に沿って、当該外周部から離れるように押し出す動作及び当該外周部に近づくように引き込む動作が駆動可能に構成されればよい。したがって、推進駆動部は、油圧シリンダ式のほか、空気圧作動式(エアージャッキ、図11、図12参照)、送りねじ式、それらの直動機構とリンク機構との組合せ(図13、図14参照)、それらの直動機構とくさび機構との組合せ(図15、図16参照)等、様々な機械装置を応用できる。
図11及び図12に示す掘進装置1Bは、エアージャッキ41を推進駆動部とするものでありその他は掘進装置1と同様の構成である。図13及び図14に示す掘進装置1Cは、直動機構51とリンク機構52との組合せ機構を推進駆動部とするものでありその他は掘進装置1と同様の構成である。図15及び図16に示す掘進装置1Dは、直動機構61とくさび機構62との組合せ機構を推進駆動部とするものでありその他は掘進装置1と同様の構成である。くさび機構62は、2つのくさびの斜面を相補的に合わせたものである。なお、図示した機械構成は一例に過ぎず適宜に変更してよい。
As the propulsion drive unit, a jack and similar mechanical devices can be applied. Although the hydraulic cylinder type is shown in the present embodiment, the propulsion drive unit is arranged adjacent to the outer peripheral portions of the
The
〔構造物埋設工法の一例〕
次に、以上の掘進装置1を用いた構造物埋設工法につき、図1、図3、図4〜図7を参照して説明する。
以下の例は、地盤Gに設けられた孔Hを掘進装置1により横方向(図1で右方向)に延長しつつ、当該孔Hに構造物を連続的に埋設する構造物埋設工法であり、その構造物を複数のコンクリート杭Pによる連続壁とするものである。
[Example of construction method for burying structures]
Next, a structure burying method using the above-described
The following example is a structure burying method for continuously burying a structure in the hole H while extending the hole H provided in the ground G in the lateral direction (rightward in FIG. 1) by the
孔Hに掘進装置1を設置する。孔Hは掘削部10により掘削して設けた孔であってもよいし、他の手段により設けられた孔であってもよい。孔Hが存在しない状態から工事を始める場合は、掘削部10により地盤Gを掘削して孔Hを設けることで事足りる。
孔Hに掘進装置1を設置したら、孔Hを横方向に延長するための掘進工程を始める。
掘進工程においては、チェーンカッター15L,15Rを始動し、掘削部10により孔Hの延長側内壁部Hfを掘削しつつ、ジャッキ20を伸ばしていき(逆端部Eを押し出していき)ジャッキ20により延長側内壁部Hfに対する反対側内壁部を直接又は物(P)を介して押圧することで、掘削部10を孔Hの延長側に移動させる。すべてのジャッキ20を一斉に等レートで伸ばすことで、掘削部10の角度を変えずに前進させることができる。掘削部10を延長側内壁部Hfへ押し込む量をジャッキ20の伸長により微調整可能である。また、ジャッキ20の伸長レートに上下方向に傾斜を付けることで、掘削部10の角度を変更可能であるので、地盤状況等に応じて掘削部10の姿勢や押込み量を変えて、掘削を遂行していくことができる。また、ガイド21に沿って掘削部10の上下方向位置を変更できるので、地盤状況等に応じて深い位置から掘削したり浅い位置から掘削したり等の変更が可能である。
本掘進工程の進行により、図1、図3に示す状況から図4、図5に示す状況へと移行する。
The
When the
In the excavation process, the
With the progress of the main excavation process, the situation shown in FIGS. 1 and 3 shifts to the situation shown in FIGS. 4 and 5.
図4、図5に示す状況となったら、空間開け工程を実施する。
空間開け工程においては、図6に示すようにジャッキ20を縮めて(逆端部Eを引き込んで)、上記掘進工程においてジャッキ20が押圧していた反対側内壁部又は物(P)とジャッキ20の逆端部Eとの間に空間Rを設ける。なお、図では、先頭のコンクリート杭Pを上記掘進工程においてジャッキ20が押圧していたので、この杭Pとの間に空間Rを設ける。1本目のコンクリート杭Pを挿入する前の掘進工程においては、反対側内壁部を押圧することになるとともに、その次の空間開け工程において反対側内壁部との間に空間Rを設けることとなる。なお、カバープレート23L,23Rを孔H内に配置できるほど孔Hが拡大されていない間は、カバープレート23L,23Rを地中に押し込むことで対応する。又はカバープレート23L,23Rを筐体ケース22から外しておき、カバープレート23L,23Rは、配置できる隙間が孔H内に生じてから筐体ケース22に取り付けて孔H内に配置する。
When the situation shown in FIGS. 4 and 5 is reached, the space opening step is carried out.
In the space opening step, as shown in FIG. 6, the
次に埋設工程を実施する。
図6及び図7に示すように埋設工程においては、空間Rに構造物の構成要素であるコンクリート杭Pを挿入する。このコンクリート杭Pは、次の掘進工程でジャッキ20により押される物となる。
Next, the burying process is performed.
As shown in FIGS. 6 and 7, in the burying step, the concrete pile P, which is a component of the structure, is inserted into the space R. The concrete pile P will be pushed by the
以上の掘進工程、空間開け工程、埋設工程の順でこれらを複数回繰り返すことにより、孔Hを横方向に延長しつつ、当該孔Hに構造物を連続的に埋設する。 By repeating the above-described excavation process, space opening process, and burying process a plurality of times, the structure is continuously buried in the hole H while extending the hole H in the lateral direction.
以上の各工程に亘って、カバープレート23L,23Rがコンクリート杭Pと筐体ケース22との間を閉塞しているため、孔H内への土砂等の崩落が防がれる。
Since the
〔構造物埋設工法の他の例〕
上記の構造物埋設工法においては、空間開け工程において開けた空間Rにコンクリート杭Pを挿入した。すなわち、完成時の構造物において空間Rに配置されている部品を挿入したことになるが、空間Rに挿入する構造物の構成要素は、完成時の構造物において空間Rに配置されている構成の一部や半製品でもよく、ジャッキ20による押圧に耐える抵抗物となればよい。
例えば、構造をコンクリート壁とし、空間Rに挿入する構成要素をコンクリートとすることができる。
この場合、図8及び図9に示すように各ジャッキ20の先端を連結しコンクリート壁CWの下端から上端まで延在する長尺の押圧仕切り板24を掘進装置1に適用する。埋設工程においては、コンクリートCを生コンクリートの状態でミキサー車から空間(R)に流し込んで埋設する。このとき、押圧仕切り板24が孔Hの延長側を閉め切っているので押圧仕切り板24によりコンクリートCの前面(延長側)を成形することができる。また、押圧仕切り板24によりジャッキ20のシリンダ側にコンクリートCが流出することを防ぐ。
カバープレート23L,23R及び押圧仕切り板24の縦方向の長さは、コンクリート壁CWの下端から上端に至る長さ以上とすることが好ましい。これにより、コンクリートCの両側面及び前面の3面を成形することができる。コンクリートCの後面については、既に固化進行したコンクリートCの前面により成形される。コンクリート壁CWの地上部の後面(延長側に対する反対側の端面)及び側面に関しては、適宜に型板を当てて(地上部の型枠を延設して)コンクリートCを成形する(コンクリート壁CWの地上部が無い場合は不要)。
コンクリートCを埋設した後の掘進工程においてジャッキ20により当該コンクリートCを押圧して掘削部10を孔Hの延長側に移動させるとともに、コンクリートCを脱水圧密する。すなわち、空間(R)に埋設したコンクリートCを上記抵抗物として機能させるとともに、当該コンクリートCが押圧を受けることで当該コンクリートCを脱水圧密して強化するという、一挙両得の効果を得ることができる。
コンクリートCの軟らかさによっては適宜に、コンクリートCの上面に蓋をして閉じ込めることで、掘削部10を孔Hの延長側に移動させるとともにコンクリートを脱水圧密する押圧力を高めるとよい。
以上のような成形、圧密脱水強化とともに、掘進工程時間を含めた時間経過によりコンクリートCの固化を進行させ、押圧仕切り板24をコンクリートCから離してもコンクリートCが崩れない程度となった後、空間開け工程を実施し、コンクリートCと押圧仕切り板24との間に空間(R)を設け、次の埋設工程を実施する。掘進工程終了時に空間開け工程を開始できるように生コンクリートの配合や供給タイミングを調整することで、余計な待ち時間を排除できる。
コンクリート壁CWの地上部が有る場合は、掘進装置1の前進に伴って地上部の型枠を延設し、コンクリートCが十分な強度となったら地上部の型枠を外して完成させる。
[Other examples of construction method for burying structures]
In the above-mentioned structure burying method, the concrete pile P was inserted into the space R opened in the space opening step. That is, although the components arranged in the space R are inserted in the completed structure, the components of the structure to be inserted in the space R are arranged in the space R in the completed structure. May be a part or a semi-finished product, as long as it is a resistor that can withstand the pressing force of the
For example, the structure can be a concrete wall and the components inserted in the space R can be concrete.
In this case, as shown in FIGS. 8 and 9, a long pressing
The vertical lengths of the
In the excavation process after burying the concrete C, the concrete C is pressed by the
Depending on the softness of the concrete C, the upper surface of the concrete C may be appropriately covered and confined to move the
After the above-described forming and consolidation / dehydration strengthening, the solidification of the concrete C is progressed with the passage of time including the excavation process time, and the concrete C does not collapse even if the
If the concrete wall CW has an above-ground portion, the above-ground formwork is extended as the
〔杭圧入機の併用〕
以上説明した掘進装置1に加え杭圧入機を使用した構造物埋設工法につき説明する。
図10に示すように掘進装置1を支持するために杭圧入機3を用いる。
杭圧入機3は、サドル30と、サドル30の下部に設けられ既設杭Pの上端を把持するクランプ31と、サドル30に対して前後動するスライドベース32と、スライドベース32上に旋回可能に設けられたマスト33と、マスト33に対して昇降可能に設けられたチャック部(チャックフレーム34、杭把持チャック35)と、杭把持チャック35に連結されて前方に突出し掘進装置1を把持する掘削部把持チャック36とを備える。
掘削部把持チャック36によりガイド21の掘削部10側の部材を把持する。図10に示すように掘削部10をジャッキ20の筐体ケース22より長尺に構成し、掘削部10の筐体ケース22より上方に配置される部分において掘削部把持チャック36によりガイド21の掘削部10側の部材を把持する。
[Combination of pile press-fitting machine]
A structure burying method using a pile press-fitting machine in addition to the
As shown in FIG. 10, the pile press-fitting
The pile press-fitting
The excavation
以上のように杭圧入機3が掘削部把持チャック36で掘削部10を把持して支持していることにより、掘削部10の上下方向の位置を保持することができる。上記掘進工程において掘削部10による地盤掘削時の掘削抵抗等により掘削部10が上下動してしまうことを防ぐことができる。また、意図的に掘削部10の上下位置を変更したい場合には、マスト33に対してチャックフレーム34を昇降することで、杭把持チャック35はもちろん掘削部把持チャック36も上下に移動するので、これにより掘削部10の上下位置を変更することも可能である。
As described above, since the pile press-fitting
上記掘進工程において、ジャッキ20を伸ばして掘削部10を前進移動させる際には、スライドベース32が前方に移動することで、掘削部10の前進移動に対して掘削部把持チャック36を追従させることができる。また、ジャッキ20の伸長動作に合せてスライドベース32を前方に動力移動させることで、掘削部10の前進力を補助することができる。杭圧入機を併用すれは、ジャッキ20を単一としても、掘削部10の姿勢制御(角度調整)が可能である。また、杭圧入機を併用せずにジャッキ20を単一としても、上述したようにジャッキ20の上下方向の設置位置を選択することで掘削部10を一定の姿勢に保つことができる。
In the excavation step, when the
チャックフレーム34は、杭を上下に挿通させる貫通構造であり、杭把持チャック35は挿通された杭に対して進退するシリンダによって把持する機構である。また、掘削部把持チャック36は、チャックフレーム34に挿通された杭に干渉しない位置に配置されている。
したがって、上記埋設工程において、空間Rにコンクリート杭Pを挿入する際には、コンクリート杭Pを先にチャックフレーム34に挿通させることによって、その下方の空間Rに送り込むことができる。機械を撤去、移動することなく、円滑に工程を実行することができる。
The
Therefore, in the burying step, when the concrete pile P is inserted into the space R, the concrete pile P can be sent into the space R below by inserting the concrete pile P into the
なお、掘削部10の上下方向の位置を保持するために、チャック部(チャックフレーム34、杭把持チャック35)に掘進装置1を連結する部位は、上記のようにガイド21の掘削部10側の部材とする場合に限定されない。ガイド21をロック可能にすれば、筐体ケース22に当該チャック部を連結してもよいし、他の部位で連結してよい。
また、杭把持チャック35を介さずチャックフレーム34に掘進装置1を連結してもよい。
上記空間開け工程、上記埋設工程においては、掘削部把持チャック36による把持を解放し、杭圧入機3と掘進装置1との連結を解いてもよい。
In addition, in order to maintain the vertical position of the
Further, the
In the space opening step and the burying step, the grip by the excavation
また、埋設工程においてコンクリート杭Pの上端部が杭把持チャック35から抜けきる前に杭把持チャック35によりコンクリート杭Pを把持し、ジャッキ20を伸ばすことによりコンクリート杭Pの空間Rに挿入された部位を強固に固定し、クランプ31の把持を解放して、クランプ31をマスト33、サドル30とともに上昇させ、サドル30とともに1杭ピッチ分前方に移動させ、マスト33、サドル30とともに下降させてクランプ31により既設のコンクリート杭Pの上端を把持することによって、杭圧入機3の前進移動が可能である。したがって、掘進装置1の前進に追従して杭圧入機3も前進することができ、掘削による孔の延長とコンクリート杭Pの埋設を連続的に円滑に実行していくことができる。
Also, in the burying step, the concrete pile P is gripped by the
以上説明した実施形態によれば、掘進装置1は掘削部10に連結されたジャッキ20の伸縮により自ら掘削部10を前進させる機能を有するので、掘進装置1により地中の構造物(P)若しくは孔Hの側面を押圧して横方向の反力を得て、硬質地盤の孔であってもこれを強い掘削能力で横方向に掘削し延長しつつ、当該孔に構造物(P,P・・・)を連続的に埋設する構造物埋設工法を実施できる。したがって、孔Hから掘進装置1を一旦引き抜くことなく、埋設構造物(P)の構成の自由度を向上しつつ、同工法を効率よく円滑に続行していくことができる。
すなわち、掘削孔の先行掘削と杭材の埋入を連続的に行うことができ効率的である。地盤を反力にしてジャッキ20を水平に伸長させているので、反力を得るために既設杭を予め掘削孔に埋設する必要がなく、掘削孔に杭材が埋設されていない状態から施工することができる。
上述した掘進装置1と杭圧入機3とを併用する工法によれば、従来のオーガ装置と杭圧入機を併用した工法と比較して、次の優位点がある。
オーガ装置による杭の内幅相当の中堀りでは掘削できない部分もチェーンカッター式の掘削部10により掘削できるため、杭幅に対して十分な掘削が可能となり、杭材の埋設が容易である。
従来のオーガ装置と杭圧入機を併用した工法では、杭材の中空部にオーガを吊り込み、引抜く作業が杭材一本毎に必要となるが、本掘進装置1によれば一度土中に設置すれば、地上に引き上げることなく連続して掘削前進するので杭材一本相当の掘進あたりでも作業工程が少なく効率的であり、杭材の埋設本数が多いほど工期の短縮効果が甚大である。
また、上述した掘進装置1と杭圧入機3とを併用する工法によれば、推進駆動部のない従来のチェーンカッター式の掘削装置のみを使用の場合と比較して、次のような優位点がある。
本掘進装置1の位置を前後・上下に移動させる際に、杭圧入機3がこれを支持し補助するので、動作が安定し、また作業が安全である。
本掘削装置1による地盤の掘削から掘削孔への杭材の埋設作業まで、杭圧入機3は1台で対応できる。
なお、上記の埋設構造物を杭材の連続によって構成する実施形態において、掘削孔に埋設する杭をコンクリート杭としたが、鋼管杭など他の種類の杭を適用してもよい。
According to the embodiment described above, since the
That is, the preceding excavation of the excavation hole and the embedding of the pile material can be continuously performed, which is efficient. Since the ground is used as a reaction force to extend the
According to the construction method in which the
Since the chain cutter
In the conventional construction method using both the auger device and the pile press-fitting machine, it is necessary to suspend the auger in the hollow portion of the pile material and pull it out for each pile material. If you install it on the ground, you can excavate continuously without pulling it up to the ground, so the work process is small and efficient even when excavating one pile material, and the greater the number of buried pile materials, the greater the effect of shortening the construction period. is there.
Further, according to the method of using the
When the position of the
From the excavation of the ground by the
In addition, in the embodiment in which the above-mentioned buried structure is formed by a continuous pile material, the pile buried in the excavation hole is a concrete pile, but other types of piles such as a steel pipe pile may be applied.
1 掘進装置
3 杭圧入機
10 掘削部
11 フレームポスト
12L 駆動スプロケット
12R 駆動スプロケット
13L 駆動モータ
13R 駆動モータ
14L 従動スプロケット
14R 従動スプロケット
15L チェーンカッター
15R チェーンカッター
15a エンドレスチェーン
15b カッタービット
20 ジャッキ
21 ガイド
22 筐体ケース
23L カバープレート
23R カバープレート
G 地盤
H 掘削孔
Hf 延長側内壁部
P コンクリート杭
R 空間
1
Claims (12)
前記掘削部に連結された推進駆動部とを備え、
前記推進駆動部は前記外周部に隣接して配置され、当該外周部に対する逆端部を当該外周部から離れる方向に沿って、当該外周部から離れるように押し出す動作及び当該外周部に近づくように引き込む動作が駆動可能に構成された掘進装置。 A chain cutter type excavating unit that orbits a chain cutter that has a cutter for cutting the ground on the outer periphery,
A propulsion drive unit connected to the excavation unit,
The propulsion drive unit is disposed adjacent to the outer peripheral portion, and an operation of pushing the opposite end portion to the outer peripheral portion away from the outer peripheral portion along a direction away from the outer peripheral portion and approaching the outer peripheral portion. An excavation device configured to be able to drive a retracting operation.
前記筐体ケースは前記架設方向に長尺に形成されて、複数の前記推進駆動部を前記架設方向に所定間隔を隔てて保持し、その幅が前記チェーンカッターの掘削幅内に収まっている請求項3に記載の掘進装置。 The plurality of propulsion drive units, the end portion facing the chain cutter is fixed to a common housing case,
The casing case is formed to be long in the erection direction, holds the plurality of propulsion drive units at predetermined intervals in the erection direction, and the width thereof is within the excavation width of the chain cutter. The excavation device according to Item 3.
前記掘削部により前記孔の延長側内壁部を掘削しつつ、前記推進駆動部の前記逆端部を押し出していき前記推進駆動部により前記延長側内壁部に対する反対側内壁部を直接又は物を介して押圧することで、前記掘削部を前記孔の延長側に移動させる掘進工程と、
前記推進駆動部の前記逆端部を引き込んで、前記掘進工程において前記推進駆動部が押圧していた反対側内壁部又は物と前記逆端部との間に空間を設ける空間開け工程と、
前記空間に前記構造物の構成要素を埋設して前記物とする埋設工程とを、
前記掘進工程、前記空間開け工程、前記埋設工程の順で複数回繰り返すことにより、前記孔を横方向に延長しつつ、当該孔に前記構造物を連続的に埋設する構造物埋設工法。 Using the excavation device according to any one of claims 1 to 7, a structure in which a hole provided in the ground is laterally extended by the excavation device and a structure is continuously embedded in the hole. It is a method of burying things,
While excavating the inner wall portion on the extension side of the hole by the excavation portion, the opposite end portion of the propulsion drive portion is pushed out, and the inner wall portion on the opposite side to the inner wall portion on the extension side is directly or through an object by the propulsion drive portion. By pushing by pressing, the excavation step of moving the excavation portion to the extension side of the hole,
A space opening step of drawing in the opposite end portion of the propulsion drive portion, and providing a space between the opposite end portion and the opposite inner wall portion or object that the propulsion drive portion is pressing in the excavation step;
An embedding step of embedding the structural element of the structure in the space to obtain the object,
A structure burying method for continuously burying the structure in the hole while extending the hole in the lateral direction by repeating the excavation step, the space opening step, and the burying step in sequence.
前記杭圧入機は、既設の前記杭材の上端を把持するクランプを備え、前記チャック部は、前記クランプに対して前後動可能とされており、
前記掘進工程において、前記チャック部に前記掘進装置を連結して前記杭圧入機により前記掘削部の上下方向の位置を保持する請求項9に記載の構造物埋設工法。 Using a pile press-fitting machine capable of connecting the excavation device to a chuck portion that grips and raises and lowers the pile material,
The pile press-fitting machine includes a clamp that holds the upper end of the existing pile material, and the chuck portion is movable back and forth with respect to the clamp.
The structure burying method according to claim 9, wherein, in the excavation step, the excavation device is connected to the chuck portion and the vertical position of the excavation portion is held by the pile press-fitting machine.
前記掘進工程において前記推進駆動部により前記コンクリートを押圧して前記掘削部を前記孔の延長側に移動させるとともに、前記コンクリートを脱水圧密する請求項11に記載の構造物埋設工法。
Burying concrete in the space in the burying step,
The method for burying a structure according to claim 11, wherein in the excavation step, the concrete is pressed by the propulsion drive unit to move the excavated portion to the extension side of the hole, and the concrete is dehydrated and consolidated.
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