JP3056669B2 - 連続土留壁の構築工法と装置 - Google Patents

連続土留壁の構築工法と装置

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JP3056669B2
JP3056669B2 JP7139356A JP13935695A JP3056669B2 JP 3056669 B2 JP3056669 B2 JP 3056669B2 JP 7139356 A JP7139356 A JP 7139356A JP 13935695 A JP13935695 A JP 13935695A JP 3056669 B2 JP3056669 B2 JP 3056669B2
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  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、地中に連続土留壁を
構築する工法と装置に関する。
【0002】
【従来の技術】地中にソイルセメントの連続土留壁を構
築する従来の工法には、図7に示すように、作業機1で
垂直に支持したリーダマスト2に、回転駆動機3と、こ
の駆動機3によって回転駆動される並列多軸の回転ロッ
ド4を昇降動するよう取付け、各回転ロッド4の先端に
適当な掘削ベッド5と攪拌翼6を設けた地中掘削機が多
用されている。
【0003】連続土留壁を構築するには、地中掘削機の
回転ロッド4を回転させながら下降させ、地中を所定深
度まで平面長円形に掘削攪拌し、この掘削攪拌をラップ
するよう順次繰返すことにより、延長させると共に、上
記掘削攪拌に並行して固化材の充填を行ない、回転ロッ
ドの抜取り後における掘削攪拌部分の硬化で連続土留壁
を形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、多軸地中掘削
機を用いた従来の工法は、掘削深度が長くなるとロッド
に曲がりが発生しやすいと共に、リーダマストが高く要
求され、作業機の転倒の不安が増し、安全性に問題が生
じる。
【0005】また、回転ロッドの掘削ベッドと攪拌翼
は、掘削性能が低く、地層が硬質の場合、強力な先行掘
等の必要があった。
【0006】更に、並列多軸の回転ロッドによる掘削は
平面長円形になり、隣接する掘削攪拌との接続部分との
重ね掘りが十分に行ない難いため、止水性の高い連続土
留壁を構築するのが困難である。
【0007】そこで、この発明の課題は、掘削深度が長
くなっても安全に掘削攪拌でき、止水性に優れた連続土
留壁を能率よく構築できる工法と装置を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、工法の発明は、作業機のリーダに上下動する
よう装着した非回転ケリーバと、このケリーバの下端部
に装着した一対のエンドレス掘削攪拌機構とを用い、
対のエンドレス掘削攪拌機構を回動させつつ自重で下降
させて地中に掘削攪拌溝を掘削し、この掘削攪拌溝が連
続するように掘削を繰り返すことによって順次延長さ
せ、前記掘削攪拌時に供給した固化材による掘削攪拌溝
の硬化によって連続土留壁を構築する構成を採用したも
のである。
【0009】同じく装置の発明は、作業機のリーダに、
このリーダに沿って上下動する非回転ケリーバを装着
し、このケリーバの下端部に一対のエンドレス掘削攪拌
機構を設け、前記非回転ケリーバは大径管と小径管の組
み合わせからなる伸縮自在となり、大径管と小径管が個
々に吊下げ保持されて上下動するようになっている構成
を採用したものである。
【0010】
【作用】作業機のリーダに装着したケリーバの下端掘削
攪拌機構を回動させ、該機構を自重で下降させて地中を
掘削させると、エンドレスの掘削攪拌機構が掘削攪拌を
行なって掘削攪拌溝を形成し、この掘削攪拌に並行して
セメント系ミルク等の固化材を掘削攪拌機構から噴射し
て掘削攪拌土と混練する。
【0011】掘削攪拌が所定深度に達すると、ケリーバ
を介して掘削攪拌機構を地上に引き上げ、作業機の移動
により、上記掘削攪拌を繰り返すことにより順次延長さ
せれば、固化材の混練された掘削攪拌土が硬化し、ソイ
ルセメントの連続土留壁を構築することができる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面の図1乃
至図6に基づいて説明する。
【0013】図1に示す第1実施例の連続土留壁の構築
装置は、走行と旋回が自在となり、リーダマスト11を
垂直に支持したクローラ式の作業機12と、前記リーダ
マスト11の前面に取付けられ、ガイド13に沿う上下
動が自在となるスライダー14と、同じガイド13に沿
って上下可能となり、リーダマスト11に対する任意の
位置での堅固な固定が可能となるガイド部材15と、上
端をスライダー14に取り付け、下部がガイド部材15
で上下動可能に保持されたケリーバ16と、このケリー
バ16の下端に固定した掘削攪拌機構17とで構成さ
れ、ケリーバ16は作業機12のウインチにワイヤを介
して吊下げ保持されている。
【0014】上記掘削攪拌機構17は、ケリーバ16の
下端部両側に吊下げ状に設けた一対のフレーム18、1
8と各フレーム18、18の上下端のスプロケット間に
巻架したエンドレスのチエン19、19と該チエン1
9、19の外周に設けた多数の掘削攪拌刃20と、一対
のチエン19、19を回動させる油圧モータ(図示省
略)とで構成され、チエン19、19を油圧モータで別
個もしくは同調して互に逆方向に回動させ、掘削攪拌刃
20で掘削と、掘削した土の攪拌とを行なうようになっ
ている。
【0015】前記ケリーバ16は、上下に長い大径管2
1と、この大径管21内に納まる小径管22との組み合
わせによって伸縮自在に形成され、大径管21は上端が
スライダー14に固定され、下部がガイド部材15で保
持されていると共に、小径管22の下端に掘削攪拌機構
17が固定されている。なお、ケリーバ16は二段伸縮
に限ることはなく、三段以上の伸縮構造としてもよい。
【0016】上記大径管21の上端スライダー14と小
径管22の上端は、リーダ11の上端に設けたトップシ
ーブ23で誘導されるワイヤ24、25で別個に吊り下
げ保持され、作業機12にはワイヤ24、25を個々に
巻取るウインチ26、27を設け、大径管21と小径管
22を同時に及び別個に上下動させるようになってい
る。この大径管21と小径管22の吊り下げは一本のワ
イヤで行なうと共に、1台のウインチで上下動させる構
造を採用してもよい。
【0017】第1実施例の土留壁構築装置は上記のよう
な構成であり、次に、図3と図5の工程図を主体に用い
て連続土留壁の構築工法を説明する。
【0018】先ず、図3に示す工程図において、作業機
12で垂直に支持したリーダマスト11にケリーバ16
を装着して引上位置に吊持し、収縮させたケリーバ16
の下端に掘削攪拌機構17を固定し、これを地上に位置
させた図3(A)の状態で、掘削攪拌機構17を回転さ
せながら地中へ自重によって下降させると、図3(B)
の如く回転する掘削攪拌機構17が断面長方形の掘削攪
拌溝X1 を掘削して行くと共に、上部に掘上げられた掘
削土が掘削攪拌刃20によって攪拌される。
【0019】上記掘削攪拌時に掘削と並行し、固化材と
してベントナイトを配合したセメント系ミルクを適当に
噴射し、掘削土にこれを攪拌混練する。掘削攪拌土に対
する供給は、フレーム18の適所に噴射ノズルを設け、
地上から固化材を供給するホースを該ノズルに接続する
か、別途噴射管を地上から掘削土中に挿入して供給して
もよい。この噴射ノズルや噴射管を利用し、従来から他
の工法でも実施されているように、後述する掘削攪拌機
構17の引き上げ時に、固化材の注入を行うことが可能
であり、溢れだす固化材が少なく経済的な施工ができ
る。
【0020】図3(C)の如く、掘削攪拌溝X1 が所定
深度に達すると、掘削攪拌機構17を逆回転させ、掘削
土を下方に送るようにしながらケリーバ16を引き上
げ、図3(D)のように掘削攪拌溝X1 内から掘削攪拌
機構17を上昇させて地上に取り出す。
【0021】図4(A)、(B)は掘削途中の状態を示
し、図4(A)はケリーバ16の収縮状態であり、大径
管21と小径管22は同時に下降する。
【0022】図4(B)は、掘削深さが深くなった場合
であり、スライダー14が下降限位置に達して大径管2
1の下降が停止すると、小径管22を伸長下降させ、掘
削を続ける。
【0023】上記のように、掘削攪拌溝X1 内から掘削
攪拌機16を取り出すと、図3(D)のように、セメン
ト系ミルクが混合攪拌された掘削攪拌溝X1 が地中に形
成される。
【0024】次に、作業機を移動させ、先の掘削攪拌溝
1 の隣接位置に図3(E)乃至図3(G)に示すよう
に、新たな掘削攪拌溝X2 を連続するように形成し、こ
れが終ると更に図3(H)の如く、次の掘削攪拌溝X3
を連続するよう形成し、これを繰返して行くことによ
り、必要な長さとする。
【0025】上記のように、各掘削攪拌溝X1 〜X3
連続するよう掘削すれば、セメント系ミルクの攪拌混練
された部分が硬化凝固し、図6のように、ソイルセメン
トの連続土留壁Yを構築することができる。
【0026】この連続土留壁Yは、各掘削攪拌溝X1
3 のジョイント部分においてセメント系ミルクの混練
土砂が混合することになるので、確実に一体化し、全長
が連続することになり、止水性の高いものとなる。
【0027】なお、連続土留壁Yには、図6に示すよう
に、硬化前に応力材となるH鋼28を適当な間隔で挿入
し、全体の強度向上を図るようにする。
【0028】次に、図5に示す工程図は、図5(A)乃
至(E)までは、先に説明した図3(A)乃至(D)ま
でと同じであるが、図5(F)に示すように、一本の掘
削攪拌溝Xを形成すると、一本分離れた位置に次の掘削
攪拌溝X1 を形成し、この後両攪拌溝X、X1 間を掘削
攪拌して連続させるようにしたものであり、このような
工程を採用すると、掘削攪拌機構17に作用する掘削時
の抵抗は両側で等しくなく、これによって掘削攪拌機構
17を垂直に下降させることができ、掘削攪拌溝の掘削
が円滑に支障なく行なえるという利点がある。
【0029】次に、図2に示す第2実施例は、長尺の非
伸縮式ケリーバを使用した例であり、先の第1実施例と
同一部分は同一符号を付して説明に代える。
【0030】この第2実施例においては、リーダマスト
11のガイド13の上部にケリーバ16が上下に貫通す
るキャッチ機構31をワイヤ32で上下動するよう吊持
し、ワイヤ32による上下操作とキャッチ機構31によ
るケリーバ16の固定位置の変更で、掘削攪拌機構17
を昇降動させることにより、図3又は図5で示したと同
様の工程を行ない、連続土留壁を構築するものである。
【0031】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、ケリ
ーバの下端に設けた掘削攪拌機構を回転させながら地中
に進入させて掘削攪拌溝を連続するように掘削し、固化
材により掘削撹拌溝を硬化させるようにしたので、長さ
方向に連続した連続土留壁を能率よく構築することがで
き、地中に止水性の高い連続土留壁を構築できる。
【0032】また、リーダに沿って下降する非回転ケリ
バーの下端に一対のエンドレス掘削攪拌機構を装着した
ので、リーダをガイドに非回転ケリーバを介して掘削攪
拌機構を下降させることで、回転ケリーバと違って振れ
がすくないため、掘削攪拌溝の曲がりを小さくすること
ができ、かつ、一対のエンドレス掘削攪拌機構によって
も左右のカッタでバランスして掘削することができるの
で、掘削攪拌溝の曲がりを小さくでき、掘削攪拌溝の曲
がりが小さいと、接続部分の重ね掘りが十分に行えるこ
とになり、鉛直性の高い連続土留壁が構築でき、しか
も、作業の安全性が向上すると共に、深度の深い掘削攪
拌も支障なく行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の構築装置を示す第1の実施
例の側面図,(B)は同上の正面図
【図2】(A)は同第2実施例を示す側面図、(B)は
同上の掘削状態を示す側面図
【図3】(A)乃至(H)は掘削攪拌の順序を示す第1
の例の工程図
【図4】(A)と(B)は掘削状態の途中を示す拡大正
面図
【図5】(A)乃至(H)は第2の例の工程図
【図6】完成した地中連続土留壁の平面図
【図7】(A)は従来の構築装置を示す側面図、(B)
は同上要部の正面図
【符号の説明】
11 リーダマスト 12 作業機 13 ガイド 14 スライダー 15 ガイド部材 16 ケリーバ 17 掘削攪拌機構 18 フレーム 19 チエン 20 掘削撹拌刃 21 大径管 22 小径管 24、25 ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−209208(JP,A) 特開 平8−177078(JP,A) 特公 平4−63165(JP,B2) 特公 平5−67734(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 5/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作業機のリーダに上下動するよう装着し
    非回転ケリーバと、このケリーバの下端部に装着した
    一対のエンドレス掘削攪拌機構とを用い、一対のエンド
    レス掘削攪拌機構を回動させつつ自重で下降させて地中
    に掘削攪拌溝を掘削し、この掘削攪拌溝が連続するよう
    に掘削を繰り返すことによって順次延長させ、前記掘削
    攪拌時に供給した固化材による掘削攪拌溝の硬化によっ
    て連続土留壁を構築することを特徴とする連続土留壁の
    構築工法。
  2. 【請求項2】 作業機のリーダに、このリーダに沿って
    上下動する非回転ケリーバを装着し、このケリーバの下
    端部に一対のエンドレス掘削攪拌機構を設け、前記非回
    ケリーバは大径管と小径管の組み合わせからなる伸縮
    自在となり、大径管と小径管が個々に吊下げ保持されて
    上下動するようになっている連続土留壁の構築装置。
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