JP3043502B2 - 薄膜壁体造成用掘削孔形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中に土留め壁や止水
壁あるいは上下水道等地中構造物の外周壁等の地中壁体
を造成するために地中に掘削孔を形成するための方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、地中に土留め壁や止水壁あるいは
上下水道等地中構造物の外周壁等の地中壁体を造成する
ために地中を掘削するには、一般に円柱状の杭を連続的
に形成した柱列壁造成用掘削方法が用いられている。

【０００３】この従来の掘削方法によれば、所謂アース
オーガーによって地中に円形の孔を互いに隣接して掘削
し、これに円柱状の場所打ち杭を連続して形成するもの
である。

【０００４】このように従来の掘削方法では、地中に円
形の掘削孔を横方向に連続して形成するようになってい
るため、当然にこれに打ちこまれる地中壁体は円柱状杭
が連続するものとなって肉厚になると共に、円形の掘削
孔を形成するために所謂多軸タイプのアースオーガーが
用いられるため、装置が大型化して掘削作業に広い作業
現場を必要とする難点があった。

【０００５】市街化密集地域におけるビル地下部分の工
事等では、狭隘な用地内での施工が容易で土留め壁等の
地中壁体の幅（肉厚）を出来るだけ薄くして土地をより
有効に利用することが要望されているが、従来の柱列壁
造成用掘削方法では、地中壁体の幅を薄くすることに限
界があり、また装置も大型化して現場用地の面積も多く
必要とする難点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
柱列壁造成用掘削方法では、これによって形成される地
中壁体の薄幅化に限界がある。従って、本発明は上記の
方法を用いないで、従来方法に比べて格段に地中壁体の
薄幅化を可能とし、且つ安全容易に作業を行うようにし
た薄膜壁体造成用掘削孔形成方法を提案することを目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、実施例に示す参照符号を付して示せば、請
求項１にあっては、縦長長方形のパネル２，３を前後に
間隔を設けて対設させてなる薄幅枠本体１と、該薄幅枠
本体１の前後二重パネル２，３間に並行に懸架してなる
一対のエンドレスチェーンソー４ａ，４ｂと、薄幅枠本
体１の先端部に設けられた掘削ロータ９ａ，９ｂと、薄
幅枠本体１の上端部に設けられ且つ一対の連結部１５
ａ，１５ｂを有する連結ブラケット１５とからなる正面
形状が縦長長方形に形成され前後幅が薄幅の掘削機体３
４を用い、この掘削機体３４を予め地上に横倒してお
き、且つリーダー１３に沿って昇降する昇降装置１４を
地上近くに下降させておき、この状態で地上において掘
削機体３４の連結ブラケット１５を昇降装置１４に前記
一対の連結部１５ａ，１５ｂのうち一つの連結部１５ａ
によって掘削機体３４を回動自在に連結し、この状態で
昇降装置１４を上昇することによって掘削機体３４を起
立せしめつつリーダー１３に沿って直立せしめ、しかる
のちこの直立した掘削機体３４を昇降装置１４によって
沈下せしめて掘削作業を行い、掘削機体３４の沈下途上
または最沈下した位置で掘削機体３４の連結ブラケット
１５を昇降装置１４に前記一対の連結部１５ａｐ１５ｂ
の他方の連結部１５ｂによって掘削機体３４を回動不能
に連結し、この状態で掘削作業を継続するようにしてな
る薄膜壁体造成用掘削孔形成方法からなるものである。

【０００８】また請求項２にあっては、前記一対のエン
ドレスチェーンソー４ａ，４ｂと一対の掘削ロータ９
ａ，９ｂとを互いに独立して正逆回転駆動させることに
よって掘削機体３４の地中への沈下途中における垂直性
を維持し、もって地中に掘削機体３４の外径に相当する
薄膜壁体造成用の掘削孔Ｐを形成するようした請求項１
に記載の薄膜壁体造成用掘削孔形成方法からなるもので
ある。

【０００９】更に請求項３にあっては、前記掘削機体１
の沈下時または引上げ時にセメントミルクまたは泥水を
掘削孔Ｐに注入するようにした請求項１または２に記載
の薄膜壁体造成用掘削孔形成方法からなるものである。

【００１０】

【作用】請求項１にあっては、掘削機体３４を地上に横
倒した状態で昇降装置１４に連結ブラケット１５によっ
て回動自在に連結することができるので、この状態で掘
削機体３４を起立せしめリーダー１３に沿って高所に直
立状態に設置することができ、且つ当初の掘削孔形成途
上で掘削機体３４を昇降装置１４に回動不能に連結する
ことができ、その後は掘削機体３４は昇降装置１４に堅
固に支持された状態で掘削作業を継続することができ
る。

【００１１】そしてエンドレスチェーンソー４ａ，４ｂ
と掘削ロータ９ａ，９ｂとを回転駆動させて地中を掘削
することによって、エンドレスチェーンソー４ａ，４ｂ
を支持する掘削機体３４は徐々に地中に沈下して掘削機
体３４の外径に略相当する内径と形状の掘削孔Ｐが形成
される。

【００１２】また請求項２にあっては、その掘削途上で
掘削機体３４の掘進方向が左右にずれ気味になってその
垂直性を維持することができなくなれば、互いに並行し
て設けたエンドレスチェーンソー４ａ，４ｂの回転方向
をそれぞれ時計方向あるいは反時計方向にそれぞさ独立
して変更調節することによって、掘削機体３４の掘進方
向の垂直性を維持することができる。

【００１３】また請求項３にあっては、請求項１の発明
によって掘削孔Ｐが形成される途上でセメントミルクま
たは泥水を掘削孔Ｐに導入することによって掘削孔Ｐの
崩壊を防止すると共に、場所打ち杭の形成作業を迅速に
行うことができる。掘進途上で同時にセメントミルクま
たは泥水を導入することによって一種の潤滑作用を発揮
して掘削作業の迅速化に貢献することができる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例の使用状態の全体を
示すもので、クレーン車１２によってリーダー１３が直
立状態に支持され、これに昇降装置１４が取り付けられ
ている。そして該昇降装置１４に掘削機体３４がその連
結用ブラケット１５によって連結されており、昇降装置
１４によって掘削機体３４がリーダー１３に沿って直立
状態に支持され、これにより掘削作業を行うことになる
が、その詳細は後述する。

【００１５】図２及び図３に示すように、掘削機体３４
の薄幅枠本体１は縦長長方形の前部側のパネル２と同後
部側のパネル３とからなり、両パネル２，３間にＨ型鋼
やボルト等からなる間隔保持具１６を介装して両パネル
２，３間に所要の間隔を設けて両者を一体的に固着して
なり、従って掘削機体３４は正面形状が縦長長方形を呈
し前後幅が薄く形成されている。薄幅枠本体１の両パネ
ル２，３間に、図２に示すようにその上部側に一対の駆
動スプロケット５ａ，５ｂが左右に並行して取り付けら
れ、その下部側に同じく一対の従動スプロケット６ａ，
６ｂが左右に並行して取り付けられ、両スプロケット５
ａ，６ａ，５ｂ，６ｂにわたって伝動チェーン４ａ，４
ｂが懸架され、伝動チェーン４ａ，４ｂに掘削刃７が適
当間隔に取り付けられて請求の範囲に記載のエンドレス
チェーンソー４ａ，４ｂを形成する。各駆動スプロケッ
ト５ａ，５ｂは図３に示すように、それぞれに駆動モー
ター１７ａ，１７ｂが設けられ、各駆動スプロケット５
ａ，５ｂはそれぞれの駆動モーター１７ａ，１７ｂによ
って独立して正逆回転するようになっている。

【００１６】両パネル２，３は、それぞれ上部側パネル
２ａ，３ａと下部側パネル２ｂ，３ｂとに分断されてお
り、且つ図３に示すように両者の対向部分ａは互いに重
合しており、従って両上下部パネル２ａ，３ａと２ｂ，
３ｂとは上下にのみ移動自在となっている。そして両上
下部パネル２ａ，３ａと２ｂ，３ｂは一対の緩衝連結装
置１０ａ，１０ｂによって連結されている。緩衝連結装
置１０ａ，１０ｂはシリンダ本体１８ａ，ピストン１８
ｂ、ロッド１８ｃおよびピストン１８ｂを押圧するばね
１８ｄとからなり、常時はロッド１８ｃは伸長状態にあ
る。

【００１７】また前後両パネル２，３間には一対のセメ
ントミルクまたは泥水用導入管１１がその上部から下端
部にかけて設けられ、図３に示すようにその上部側開口
部１１ａは導入用可撓管１９に連結されると共に、下端
部開口部は各前後一対の掘削ロータ９ａ，９ｂ間から下
方に連通している。

【００１８】薄幅枠本体１の上端部にはその中心部を支
点として薄幅枠本体１を水平回転させて薄幅枠本体１の
水平角を設定するための角度決め用モーター２０が設け
られると共に、その上部に連結用ブラケット１５が取り
付けられ、該ブラケット１５にはピン孔等からなる一対
の連結部１５ａ，１５ｂが形成されている。また薄幅枠
本体１の上端部側縁にはチャック装置２１が設けられ、
薄幅枠本体１の下端部側縁には係合装置２２が設けられ
ており、その役割については後述する。

【００１９】なお、図３に示すように薄幅枠本体１の後
部中央部縦方向全長にわたって突条部３２が突設され、
図１に示すように該突条部３２はクレーン車１２または
リーダー１３に設けた二つ割り可能な支持アーム３３に
支持させて薄幅枠本体１の昇降時の揺れを防止するよう
になっている。

【００２０】図４は、薄幅枠本体１の下部側の従動スプ
ロケット６ａ，６ｂとこれに懸架される伝動チェーン４
ａ，４ｂ及び掘削ロータ９ａ，９ｂの横断平面図であ
り、従動スプロケット６ａ，６ｂには角軸状の支持軸８
ａ，８ｂが前後に一体に突設され、一方掘削ロータ９
ａ，９ｂにはその中心部に角孔状の筒状部２３ａ，２３
ｂとその外周側のメタル軸受２４ａ，２４ｂが一体に突
設され、該筒状部２３ａ，２３ｂを支持軸８ａ，８ｂに
嵌合することによって、従動スプロケット６ａ，６ｂと
掘削ロータ９ａ，９ｂとは前記メタル軸受２４ａ，２４
ｂと薄幅枠本体側のメタル軸受２５ａ，２５ｂとを介し
て薄幅枠本体１に支持されると共に、、両者にわたって
抜け止めピン２６ａ，２６ｂを差し込むことによって掘
削ロータ９ａ，９ｂは従動スプロケット６ａ，６ｂと一
体に回転する。掘削ロータ９ａ，９ｂが磨耗した場合や
厚みの相違するものと交換する場合には抜け止めピン２
６ａ，２６ｂを抜くことによって掘削ロータ９ａ，９ｂ
を容易に取り替えることができる。

【００２１】また前述のように掘削機体３４に左右に一
対のエンドレスチェーンソー４ａ，４ｂと掘削ロータ９
ａ，９ｂとを設けたのは、単に掘削幅を大きく取ること
のみを目的としたのではなく、掘削機体３４の沈下時の
垂直性を維持するためである。即ち、掘削機体３４を沈
下方向に真っ直ぐに掘進させる場合には右側の駆動スプ
ロケット５ｂおよび掘削ロータ９ｂが時計方向に、左側
のそれが反時計方向に回転するようにすればよい。また
掘削機体３４がその掘進途上で左寄りにずれ気味となっ
た場合には左右両側とも時計方向に回転させばよく、更
に掘削機体３４がその沈下途上で右寄り気味にずれ気味
となった場合には左右両側とも反時計方向に回転させる
ことによって垂直状態に集成しながら掘進を行うことが
可能であり、更には垂直状態のみならず、現場の作業条
件に応じて所要の傾斜方向に掘進させることも可能であ
る。

【００２２】本発明は以上の構成からなり、これを使用
するには図１に示すように、昇降装置１４における薄幅
枠本体１の連結用ブラケット１５をリーダー１３に取り
付けられている昇降装置１４に連結し、伝動チェーン４
ａ，４ｂと掘削ロータ９ａ，９ｂとを回転しながら昇降
装置１４を下降させることによって掘削機体３４の主に
先端部分の掘削刃７と掘削ロータ９ａ，９ｂとによって
土壌を掘削し、掘削孔Ｐを形成しつつ掘削機体３４は沈
下してゆき、掘削機体３４の略全長が沈下した後に掘削
機体３４を昇降装置１４によって上方に引抜くことによ
って、地中に掘削機体３４の外径と外形とに相当する掘
削孔Ｐが形成される。そして掘削機体３４の沈下途上に
おいて掘削機体３４先端部の掘削刃７と掘削ロータ９
ａ，９ｂが岩石等の硬質物に衝接したときには、緩衝連
結装置１０ａ，１０ｂの弾発力に抗して、リーダー１３
に吊持されている上部側パネル２ａ，３ａに対して下部
側パネル２ｂ，３ｂは上動し、掘削刃７と掘削ロータ９
ａ，９ｂとは硬質物から逃げて急激の掘削作用を阻止
し、これによってこれら掘削具の損傷を未然に防ぐこと
になる。

【００２３】次に掘削機体３４の引抜き途上でセメント
ミルクまたは泥水用導入管１１からセメントミルクまた
は泥水を掘削機体３４の先端部分に導入することによっ
て掘削孔Ｐの崩壊を防止すると共に、その後の薄膜壁体
の形成を迅速に行うことができる。なお、掘削機体３４
が沈下する途上でセメントミルクまたは泥水を導入する
ことによって、掘削機体３４の先端部分での掘削作業に
おける潤滑作用をも発揮することになり、より一層円滑
に掘削作業を行うことができる。

【００２４】ついで図５に示すように、複数枚の鋼矢板
Ｓ（その断面構造については図９を参照）を吊り上げ具
２８を介してリーダー１３上端のシーブ２９（図１）か
ら延びるワイヤー３０によって吊り上げ、図６に示すよ
うに鋼矢板Ｓを掘削機体３４の側面に沿わせ、鋼矢板Ｓ
の下端部の係合部３１（図８に鎖線で示す）を薄幅枠本
体１の下端部に設けた係合装置２２（図２）に係合し、
鋼矢板Ｓの上端部を薄幅枠本体１の上端部に設けたチャ
ック装置２１（図２）にチャックさせて該鋼矢板Ｓを掘
削機体３４の側面に一体的に係止させ、この状態で図７
に示すように掘削作業を行って掘削機体３４を地中に沈
下させることによって鋼矢板Ｓは先に形成した掘削孔Ｐ
に同時に打ち込まれることになり、掘削作業と鋼矢板Ｓ
の打設作業とを同時に行うことができる。

【００２５】図８は掘削孔Ｐに多数の鋼矢板Ｓが互いに
隣接して連結された状態を示し、その内部空間と周囲に
セメントミルクが一体に硬化することによって強固にし
て薄膜の連続壁体Ｔが地中に形成されることになる。

【００２６】ところで、掘削機体３４は縦長に形成され
ているため、これを昇降装置１４に連結する場合にクレ
ーン車１２のシーブ２９から延びるワイヤー３０によっ
て吊り上げ、リーダー１３に沿って直立状態に持ってい
くのは極めて困難である。また例え掘削機体３４をリー
ダー１３に沿って直立状態に保持しても、これを昇降装
置１４に連結するためには作業者はリーダー１３上を登
り、高所で連結作業を行わなければならず、当然に極め
て危険である。

【００２７】本発明はこの点に注目して、地上で容易に
上記両者の連結作業を行うようにしたことを特徴とする
ものである。

【００２８】昇降装置１４の一例を図９によって説明す
ると、装置本体３５がリーダー１３に沿って係合部３６
に保持されて昇降自在となっており、この装置本体３５
に油圧モーター等によって作動する駆動スプロケット３
７とその上下のガイドローラ３８，３９が設けられ、リ
ーダー１３に沿ってその全長に設けられその両端部がリ
ーダー１３に固定されているラックチェーン４０を駆動
スプロケット３７と上下のガイドローラ３８，３９との
間を通って駆動スプロケット３７に噛み合わせ、該スプ
ロケット３７を駆動することによって昇降装置１４が昇
降するようになっている。この装置本体の下部側に被連
結ブラケット４１が一体に設けられており、これに上下
一対の被取付孔等被連結部４１ａ，４１ｂが設けられて
いる。

【００２９】一方掘削機体３４の連結ブラケット１５
は、図１０にも示すように前記被連結ブラケット４１に
嵌合するようになっており、該ブラケット４１の前記被
連結部４１ａ，４１ｂに対応する上下一対の取付孔等の
連結部１５ａ，１５ｂが設けられている。

【００３０】その使用方法は図１１に示すように、掘削
機体３４を地上に横倒させておき、一方昇降装置１４も
地上近くに下降させておき、この状態で掘削機体３４の
上端部分を適当な手段で若干量持ち上げ、図１０に示す
ように、その連結ブラケット１５を昇降装置１４の被連
結ブラケット４１に嵌合して前者の連結部１５ａ，１５
ｂのうち上部側の連結部１５ａと後者の被連結部４１
ａ，４１ｂのうちの上部側の連結部４１ａとを合わせて
両者間にわたって嵌挿する通しボルトおよびナットある
いは結合ピン４２によって被連結ブラケット４１に連結
ブラケット１５を回動自在に連結する。この状態は図９
の鎖線および図１１のＡに示すとおりである。

【００３１】この状態から昇降装置１４を上昇させるこ
とによって掘削機体３４は図１１のＢからＣに示すよう
に起立しはじめ、昇降装置１４の上昇端では図１に示す
ように掘削機体３４はリーダー１３に沿って直立状態と
なる。

【００３２】なおこのように掘削機体３４を起立させる
際には、図１１に示すようにリーダー１３のシーブ２９
から延びるワイヤー３０によって掘削機体３４の下端部
付近を宙吊り状態に保持することが好ましい。

【００３３】しかして図１に示すように掘削機体３４が
リーダー１３に沿って直立した状態から前述のように昇
降装置１４の下降と掘削機体３４の駆動によって掘削作
業を行うことになるが、掘削機体３４の略全長が地中に
沈下すると掘削機体３４の上端部付近は地上近傍に位置
することになるから、この時点で図９に示すように被連
結ブラケット４１の下方側の被連結部４１ｂと連結ブラ
ケット１５の下方側の連結部１５ｂとを同様に通しボル
トおよびナットあるいは結合ピン４２によって連結する
ことによって昇降装置１４と掘削機体３４とは当然に回
動不能に且つ堅固に連結されることになり、この状態で
昇降装置１４を上昇させて掘削機体３４を引き抜き、再
び掘削作業を行う際には、より安定して掘削作業を継続
することができる。

【００３４】なお、当初に掘削機体３４をリーダー１３
に沿って直立した時に、図３に示す薄幅枠本体１後部側
に突設した突条部３２をリーダー１３側の支持アーム３
３に支持させて掘削機体３４を昇降させれば、より一層
安定することは勿論である。

【００３５】以上のように掘削孔Ｐを形成するために掘
削機体３４をリーダー１３に昇降可能に取り付けるにあ
たって、作業者がリーダー１３の高所に登り掘削機体３
４をリーダー１３に装着する必要がないから切削作業を
安全にかつ能率的に行うことができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の請求項１にあっては、掘削機体
を地上に横倒した状態でリーダーを昇降する昇降装置に
連結し、その状態で掘削機体をリーダーに沿って直立状
態に支持することができるので、従来のように作業者が
リーダーに登って高所で掘削機体とその昇降装置あるい
はオーガー駆動装置とを連結する必要がなく、それだけ
安全に掘削作業を行うことができると共に、地上で両者
の連結作業を行うことによって作業能率を格段に向上す
ることができる。

【００３７】また請求項１によれば、掘削機体は正面形
状が縦長長方形に形成され前後幅が薄幅に形成されてい
るため、前後幅の薄い且つ横幅の広い掘削孔を形成する
ことができ、従って該掘削孔によって薄膜の地下連続壁
体を形成することができ、高価な用地の有効利用を計る
ことができる。

【００３８】また請求項２にあっては、その掘削途上で
掘削機体の掘進方向が左右にずれ気味になってその垂直
性を維持することができなくなれば、互いに並行して設
けたエンドレスチェーンソーの回転方向をそれぞれ時計
方向あるいは反時計方向にそれぞれ独立して変更するこ
とによって、容易にそのずれを修正することができ、垂
直度の高い掘削孔を形成することができる。

【００３９】また請求項３にあっては、請求項１の発明
によって掘削孔が形成される途上でセメントミルクまた
は泥水を掘削孔に導入することによって掘削孔の崩壊を
防止すると共に、場所打ち杭の形成作業を迅速に行うこ
とができる。掘進途上で同時にセメントミルクまたは泥
水を導入することによって一種の潤滑作用を発揮して掘
削作業の迅速化に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の使用状態を示す全体図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の半断面正面図である。

【図３】同側面図である。

【図４】同要部の横断平面図である。

【図５】同使用状態の使用順序の第１を示す。

【図６】同使用状態の使用順序の第２を示す。

【図７】同使用状態の使用順序の第３を示す。

【図８】同地下壁体の形成状態を示す平面図である。

【図９】同他の要部の側面図である。

【図１０】同図９のＡーＡ線断面図である。

【図１１】同使用状態を示す全体図である。

【符号の説明】

１ 薄幅枠本体 ２ パネル ２ａ 上部側パネル ２ｂ 下部側パネル ３ パネル ３ａ 上部側パネル ３ｂ 下部側パネル ４ａ エンドレスチェーンソー ４ｂ エンドレスチェーンソー ５ａ 駆動スプロケット ５ｂ 駆動スプロケット ６ａ 従動スプロケット ６ｂ 従動スプロケット ７ 掘削刃 ８ａ 支持軸 ８ｂ 支持軸 ９ａ 掘削ロータ ９ｂ 掘削ロータ １０ａ 緩衝連結装置 １０ｂ 緩衝連結装置 １１ セメントミルクまたは泥水用導入管 １３ リーダー １４ 昇降装置 １５ 連結ブラケット １５ａ 連結部 １５ｂ 連結部 ３４ 掘削機体

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02F 5/06 E02F 5/02 E21B 15/00 - 15/04 E21B 19/00 - 19/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦長長方形のパネルを前後に間隔を設け
   て対設させてなる薄幅枠本体と、該薄幅枠本体の前後二
   重パネル間に並行に懸架してなる一対のエンドレスチェ
   ーンソーと、薄幅枠本体の先端部に設けられた掘削ロー
   タと、薄幅枠本体の上端部に設けられ且つ一対の連結部
   を有する連結ブラケットとからなる正面形状が縦長長方
   形に形成され前後幅が薄幅の掘削機体を用い、この掘削
   機体を予め地上に横倒しておき、且つリーダーに沿って
   昇降する昇降装置を地上近くに下降させておき、この状
   態で地上において掘削機体の連結ブラケットを昇降装置
   に前記一対の連結部のうち一つの連結部によって掘削機
   体を回動自在に連結し、この状態で昇降装置を上昇する
   ことによって掘削機体を起立せしめつつリーダーに沿っ
   て直立せしめ、しかるのちこの直立した掘削機体を昇降
   装置によって沈下せしめて掘削作業を行い、掘削機体の
   沈下途上または最沈下した位置で掘削機体の連結ブラケ
   ットを昇降装置に前記一対の連結部の他方の連結部によ
   って掘削機体を回動不能に連結し、この状態で掘削作業
   を継続するようにしてなる薄膜壁体造成用掘削孔形成方
   法。
2. 【請求項２】 前記一対のエンドレスチェーンソーと一
   対の掘削ロータとを互いに独立して正逆回転駆動させる
   ことによって掘削機体の地中への沈下途中における垂直
   性を維持し、もって地中に掘削機体の外径に相当する薄
   膜壁体造成用の掘削孔を形成するようした請求項１に記
   載の薄膜壁体造成用掘削孔形成方法。
3. 【請求項３】 前記掘削機体の沈下時または引上げ時に
   セメントミルクまたは泥水を掘削孔に注入するようにし
   た請求項１または２に記載の薄膜壁体造成用掘削孔形成
   方法。