JP2942779B1 - 地中壁の施工法 - Google Patents

地中壁の施工法

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Abstract

【要約】 【課題】 施工に使用する削孔機は掘削ケーシング等の
径が従来と同じようなものでも、大口径の鋼管矢板を建
て込んで、大断面の地中壁を施工でき、工費も低廉で、
しかも、鋼管矢板相互の継手の接続部分の止水性が優れ
たものが得られる。 【解決手段】 先行工程として、先端よりセメントミル
ク等の硬化液を吐出しながら回転する単基のオーガース
クリューを備えた削孔機を用いて柱状体14を1本ずつ、
各端部を重合させずに間隔を存して造成し、後行工程と
して、拡径した削孔機を用いて、前記先行工程での柱列
する柱状体14のうち、1本おき、または複数本おきの柱
状体の施工時の削孔部分をガイドとして掘削し、この拡
径した削孔機での掘削部分に継手15a,15b付きの鋼管
矢板15を建て込み、その際、鋼管矢板15相互の継手15
a,15bの接続は前記ガイドとした柱状体14相互の間に
位置する柱状体14内で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、削孔機で地盤を削
孔した部分に継手付きの鋼管(矢板)を連続して建込む
地中壁工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】地中壁工法の一つとして、掘削土とセメ
ントミルク等目的に応じた硬化液とを原位置で混合・攪
拌して柱状体を地中で造成する柱列式の連続地中壁工法
がある。
【0003】この工法を図1〜図4について説明する
と、図1に示すように、重機1にリーダマスト2を立設
し、そのトップシーブ3から吊下される削孔機(オー
ガ)4を使用するもので、図15にも示すように、削孔機
4はモータ、減速機等による駆動装置7と、この駆動装
置7に連結するものとして、先端に掘削刃5bを植設し
た掘削ヘッド5aを有するオーガスクリュー5と、その
外側の掘削ケーシング6とからなる。この掘削ケーシン
グ6は先端に掘削刃6bを植設した掘削ヘッド6aを有
する。また、これらオーガスクリュー5と掘削ケーシン
グ6とは相互に逆方向に回転するように駆動装置7で駆
動される。
【0004】また、掘削ヘッド5aは図16に示すよう
に、先端からセメントミルク等目的に応じた硬化液8と
エアー9とを注出できるようにしたもので、これら硬化
液8とエアー9は圧送ポンプとコンプレッサーからスイ
ベル(図示せず)を介してオーガスクリュー5の軸に入
り、この軸内を通り掘削ヘッド5aに送られる。
【0005】さらに、削孔機4はロックオーガと称せら
れて、旧地下構造物、転等の地下障害物を現地盤より直
接掘削撤去できるように、外周に高トルクのケーシング
を配し、内側に回転方向の異なるスパイラルスクリュー
を設け、同時に掘進するが、オーガスクリュー5の掘削
ヘッド5aの掘削刃5bと掘削ケーシング6の掘削ヘッ
ド6aの掘削刃6bとはともにタングステンカーバイト
製のチップ(超硬チップ)によるもので、掘削対象に適
したピッチ、角度、長さで配置され、最も効率の良い穿
孔ができるように工夫されている。
【0006】施工手順としては、作業に先立ち、打設の
位置を明確にしておく。予め、打設の位置を確認し、図
13に示すように、泥土処理用の布掘り10を形成し、この
布掘り10に定規受け台11を掛け渡し、間隔を存する定規
受け台11上にピッチマーキング12aを設けた定規12を設
置する。
【0007】図1、図14に示すように重機1の傾斜計に
よりリーダーマストを垂直にセットして、削孔機4の定
規12に対するクリアランスαを確保し、リーダーマスト
を垂直にセットし、削孔に際し、削孔開始の直前に硬化
液8およびエアー9を吐出する。
【0008】駆動装置7を起動し、掘削ケーシング6・
オーガスクリュー5を回転させ、削孔を開始する。削孔
にあたり、予め削孔対象物(玉石・岩盤・コンクリート
等)に応じた掘削刃5b,6bの形状を選択・装備し、
削孔速度の調節・硬化液の攪拌状態を確認しながら掘り
進む。
【0009】図3に示すように決められた深度まで削孔
し、掘削ケーシング6等に付けられてマーキング13をレ
ベルで確認し、所定深度到達とする。
【0010】図4に示すように、所定深度到達到達後、
削孔機4を引き上げる。この時、削孔した孔壁内に負荷
がかからないようにプラントからの硬化液8の圧送量と
オーガスクリュー5を逆回転させた時に押し戻し量に合
わせ、ゆっくりと引き上げる。
【0011】このようにして先端よりセメントミルク等
の硬化液8を吐出しながら回転する単基のオーガースク
リュー5を備えた削孔機4を用い、この削孔機4による
硬化液8の吐出と回転とで掘削土と硬化液8とを攪拌混
合した壁体造成材料を打設してなる柱状体14を1本ずつ
施工するが、図19に示すようにこの柱状体14は止水性を
確保するため、各端部を重合させて順次打設していく。
【0012】さらに、かかるで掘削土と硬化液8とを攪
拌混合した壁体造成材料(ソイルセメント)による地中
壁を山留め壁として利用するのに強度を高めるには、鋼
管矢板15を建て込むこともあり、その場合には鋼管矢板
15同士の継手15a,15bの接続は前記柱状体14相互が重
合する部分に収めると、この継手部分の止水性も確保で
きる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】このように掘削土と硬
化液8とを攪拌混合した壁体造成材料を打設してなる柱
状体14を柱列させて地中壁体を構成する場合に、柱状体
14の端部を重ねて、その中に納まるように鋼管矢板15を
配列するものでは、大断面の鋼管矢板15を使用しようと
する場合には柱状体14の径はそれ以上に大きな径のもの
となり、施工する削孔機4も大型のものとなる。
【0014】しかし、現実には削孔機4は重機1との関
係もあって掘削ケーシング6等の径が限定されてしま
い、その結果、大断面の鋼管矢板15を使用は不可能なこ
とが多い。
【0015】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、大口径の鋼管矢板を建て込んで、大断面の地中壁を
施工でき、しかも、施工に使用する削孔機は掘削ケーシ
ング等の径が従来と同じようなものでよく、削孔機全体
を大型の特注のものとしなくても施工が可能で、工費も
安価ですみ、さらに、鋼管矢板相互の継手の接続部分の
止水性も優れたものが得られる地中壁の施工法を提供す
ることにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、削孔機で地盤を削孔した箇所に継手付きの鋼
管を連続させて建込む場合において、先行工程として、
先端よりセメントミルク等の硬化液を吐出しながら回転
する単基のオーガースクリューを備えた削孔機を用い、
この削孔機による硬化液の吐出と回転とで掘削土と硬化
液とを攪拌混合した壁体造成材料を打設してなる柱状体
を1本ずつ、各端部を重合させずに間隔を存して造成
し、後行工程として、拡径した削孔機を用いて、前記先
行工程での柱列する柱状体のうち、1本おき、または複
数本おきの柱状体の施工時の削孔部分をガイドとして掘
削し、この拡径した削孔機での掘削部分に継手付きの鋼
管を建て込み、その際、鋼管相互の継手の接続は前記ガ
イドとした柱状体相互の間に位置する柱状体内で行うこ
と、および、拡径した削孔機は、先行掘削に使用した削
孔機の掘削ケーシングのヘッド部分に拡径用の掘削刃を
張り出して設け、この張り出す掘削刃の回転で拡径部分
を掘削することを要旨とするものである。
【0017】請求項1記載の本発明によれば、先行工程
として施工する柱列する柱状体は各端部が重合させずに
間隔を存して造成するもので、端部を重合させる従来の
ものと比べて間が開く分、材料が少ないものですむ。ま
た、その径も施工しようとする壁径に比べて小さいもの
でよく、従来からある通常径の削孔機で施工できる。さ
らに、後行工程では先行工程での柱状体の施工時の削孔
部分をガイドとして掘削するのでセンターがずれること
がなく、精度のよいものとすることができ、しかも、こ
の後行工程では拡径した削孔機を用いての施工なので、
削孔機そのものを大型のものを使用せずに拡径部分の改
良ですむ。
【0018】また、鋼管相互の継手の接続は先行工程で
施工した柱状体内で行うので、掘削土と硬化液とを攪拌
混合した壁体造成材料でシールされ、止水性が確保でき
るので、別途薬液等の注入は不要となる。
【0019】請求孔2記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、拡径した削孔機は、先行掘削に使用した削孔
機の掘削ケーシングのヘッド部分に拡径用の掘削刃を張
り出して設けたものであるとすることで、掘削ケーシン
グのヘッド部分を除き、先行掘削に使用した削孔機の他
の部分をそのまま使用することができるので、手数がか
からず、また、経済的である。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。本発明は先行工程と後行工程
とに分かれるが、図1〜図4は本発明の先行工程での各
工程を示し、図5〜図10は後行工程での各工程を示す。
【0021】先行工程は前記従来例と同じであり、図13
に示すような泥土処理用の布掘り10に定規受け台11を掛
け渡し、その上にピッチマーキング12aを設けた定規12
を設置する。
【0022】重機1で削孔機4を垂直にセットし、駆動
装置7を起動し、掘削ケーシング6・オーガスクリュー
5を回転させ、決められた深度まで削孔し、所定深度到
達後、削孔機4を引き上げる。このようにして先端より
セメントミルク等の硬化液8を吐出しながら回転する単
基のオーガースクリュー5を備えた削孔機4を用い、こ
の削孔機4による硬化液8の吐出と回転とで掘削土と硬
化液8とを攪拌混合した壁体造成材料を打設してなる柱
状体14を1本ずつ施工するが、本発明の場合はこの柱状
体14は図11に示すように各端部が重合させずに間隔を存
して造成していく。
【0023】後行工程として、図5に示すように柱状体
14を構成する硬化液8が硬化する前に、拡径した削孔機
を用いて掘削するが、図18に示すようにこの掘削は、前
記先行工程での柱列する柱状体14のうち、1本おき、ま
たは複数本おきの柱状体の施工時の削孔部分をガイドと
して掘削する。
【0024】前記拡径した削孔機は前記削孔機4と全く
別のタイプのものでもよいが、1例として図17に示すよ
うに先行掘削に使用した削孔機4の掘削ケーシング6の
掘削ヘッド6a部分のみを拡径用の掘削ヘッド16に交換
したもので、この掘削ヘッド16は水平フレーム18を左右
に突設し、ここに掘削刃17を植設することでこれら掘削
刃17を張り出して設けた。掘削ケーシング6が回転する
ことで張り出して設けた掘削刃17もともに回転し、地盤
を掘削する。掘削土砂は地上に排出しなくともよい。
【0025】かかる拡径用の掘削ヘッド16に交換した拡
径した削孔機4での掘削は、拡径用の掘削ヘッド16が掘
削ヘッド6a部分と同一径であることから、先行工程で
の柱列する柱状体14の施工時の削孔部分に容易に挿入さ
れ、それがガイドとなるのでセンターがずれることがな
い。なお、後行工程での拡径した削孔機での掘削は削孔
機4のオーガースクリュー5の掘削ヘッド5aの先端か
らエアーと水のみを注出して行ってもよいが、水の代わ
りに硬化液8を注出して拡径掘削部分を掘削土と硬化液
8とを攪拌混合した壁体造成材料を打設してしてもよ
い。
【0026】図6に示すように所定深度到達後、掘削ケ
ーシング6等に付けられてマーキング13をレベルで確認
し、削孔完了とする。
【0027】図7に示すように、所定深度到達後、拡径
した削孔機4を引き上げる。
【0028】図8に示すように長さ方向に袋溝や端部膨
出突条を形成してなる継手15a,15b付きの鋼管矢板15
または鋼管杭をクレーンのフックにて吊り込み、図9に
示すように鋼管矢板15を打設位置に合わせ、垂直精度を
異なる二方向より確認し、鋼管矢板15の自重で挿入位置
まで建て込む。図10に示すように鋼管矢板15の天端にス
タッフ20を取り付け、バイブロハンマー19にて鋼管矢板
15を所定深度まで打ち込む。
【0029】このようにして前記継手15a,15b付きの
鋼管矢板15または鋼管杭は前記先行工程での柱列する柱
状体14のうち、1本おき、または複数本おきの柱状体14
を中心にして建て込むが、図12に示すようにその際、隣
接する鋼管矢板15相互の継手15a,15bの接続は前記ガ
イドとした柱状体14相互の間に位置する柱状体14内で行
う。
【0030】かかる継手15a,15bの接続部は拡径した
削孔機4での拡大削孔されない範囲になることもある
が、先行工程での柱状体14の硬化液8が濃い状態でその
まま残るため、シール性が高く、止水性に優れたものと
なる。
【0031】なお、前記実施形態では削孔機4は掘削ケ
ーシング6付きのものとしたが、オーガスクリュー5の
みの削孔機でもよい。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように本発明の地中壁の施工
法は、施工に使用する削孔機は掘削ケーシング等の径が
従来と同じようなものでも、大口径の鋼管矢板を建て込
んで、大断面の地中壁を施工でき、工費も低廉で、しか
も、鋼管矢板相互の継手の接続部分の止水性が優れたも
のが得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の地中壁の施工法のうち先行工程の第1
工程および従来例の第1工程を示す側面図である。
【図2】本発明の地中壁の施工法のうち先行工程の第2
工程および従来例の第2工程を示す側面図である。
【図3】本発明の地中壁の施工法のうち先行工程の第3
工程および従来例の第3工程を示す側面図である。
【図4】本発明の地中壁の施工法のうち先行工程の第4
工程および従来例の第4工程を示す側面図である。
【図5】本発明の地中壁の施工法のうち後行工程の第1
工程を示す側面図である。
【図6】本発明の地中壁の施工法のうち後行工程の第2
工程を示す側面図である。
【図7】本発明の地中壁の施工法のうち後行工程の第3
工程を示す側面図である。
【図8】本発明の地中壁の施工法のうち後行工程の第4
工程を示す側面図である。
【図9】本発明の地中壁の施工法のうち後行工程の第5
工程を示す側面図である。
【図10】本発明の地中壁の施工法のうち後行工程の第
6工程を示す側面図である。
【図11】本発明の地中壁の施工法のうち先行工程を示
す平面図である。
【図12】本発明の地中壁の施工法のうち後行工程を示
す平面図である。
【図13】削孔用ガイドの斜視図である。
【図14】本発明の地中壁の施工法の先行工程での掘削
開始状態の側面図である。
【図15】本発明の地中壁の施工法で使用する削孔機の
1部切り欠いた側面図である。
【図16】オーガースクリューの掘削ヘッドの側面図で
ある。
【図17】掘削ケーシングの掘削ヘッドの交換を示す説
明図である。
【図18】本発明の地中壁の施工法での後行工程の掘削
状態を示す側面図である。
【図19】従来例の平面図である。
【符号の説明】
1…重機 2…リーダーマスト 3…トップシーブ 4…削孔機 5…オーガスクリュー 5a…掘削ヘッド 5b,6b…掘削刃 6…掘削ケーシング 6a…掘削ヘッド 7…駆動装置 8…硬化液 9…エアー 10…布掘り 11…定規受け台 12…定規 12a…ピッチマーキ
ング 13…マーキング 14…柱状体 15…鋼管矢板 15a,15b…継手 16…掘削ヘッド 17…掘削刃 18…水平フレーム 19…バイブロハンマ
ー 20…スタッフ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 削孔機で地盤を削孔した箇所に継手付き
    の鋼管を連続させて建込む場合において、先行工程とし
    て、先端よりセメントミルク等の硬化液を吐出しながら
    回転する単基のオーガースクリューを備えた削孔機を用
    い、この削孔機による硬化液の吐出と回転とで掘削土と
    硬化液とを攪拌混合した壁体造成材料を打設してなる柱
    状体を1本ずつ、各端部を重合させずに間隔を存して造
    成し、後行工程として、拡径した削孔機を用いて、前記
    先行工程での柱列する柱状体のうち、1本おき、または
    複数本おきの柱状体の施工時の削孔部分をガイドとして
    掘削し、この拡径した削孔機での掘削部分に継手付きの
    鋼管を建て込み、その際、鋼管相互の継手の接続は前記
    ガイドとした柱状体相互の間に位置する柱状体内で行う
    ことを特徴とした地中壁の施工法。
  2. 【請求項2】 拡径した削孔機は、先行掘削に使用した
    削孔機の掘削ケーシングのヘッド部分に拡径用の掘削刃
    を張り出して設け、この張り出す掘削刃の回転で拡径部
    分を掘削する請求項1記載の地中壁の施工法。
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