JP3284047B2 - 地中連続壁の施工方法 - Google Patents

地中連続壁の施工方法

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JP3284047B2
JP3284047B2 JP13236296A JP13236296A JP3284047B2 JP 3284047 B2 JP3284047 B2 JP 3284047B2 JP 13236296 A JP13236296 A JP 13236296A JP 13236296 A JP13236296 A JP 13236296A JP 3284047 B2 JP3284047 B2 JP 3284047B2
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實 青井
文男 木下
恵樹 芦田
雄治 中島
辰夫 河本
博明 近藤
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/18—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ
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    • E02D5/18—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ
    • E02D5/187—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ the bulkheads or walls being made continuously, e.g. excavating and constructing bulkheads or walls in the same process, without joints

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は地中に止水用、補強
用等の各種連続壁を造成する地中連続壁の施工方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、地中連続壁を造成するための工法
として、走行台車（たとえばクローラ式クレーンのベー
スマシン）にチェーン式カッターを垂直に取付け、この
カッターを回転させながら走行台車を横移動させること
により、一定幅の連続溝を掘削し、この連続溝内にセメ
ント、コンクリート等の壁材を注入して固化させ、ある
いは鋼製、コンクリート製のパネルを挿入することによ
り、連続壁を造成する方法が公知である（特開平５−２
８００４３号、特開平５−２８００４４号両公報参
照）。
【０００３】カッターは、上下に長い箱形フレームであ
るカッターポストの上下両端部間にエンドレスチェーン
を掛け渡し、このチェーンの外周側に設けた多数の掘削
刃によって連続溝Ｇを掘削するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この工法に
よると、垂直な連続壁しか造成できないため、止水壁と
しては上下方向の止水機能は発揮できず、もっぱら水平
方向の止水壁としての用途しかなかった。
【０００５】このため、上下方向の止水機能を必要とす
る場合は、地盤を掘り下げて水平止水壁を造成した後、
埋め戻すか、鉛直壁を深い不透水層まで造成する等、き
わめて能率が悪くてコストの高い工法をとらざるを得な
かった。
【０００６】そこで本発明は、上下方向の止水機能を備
えた止水壁を容易に造成することができる地中連続壁の
施工方法および同装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、掘削
刃を備えたエンドレスチェーンがカッターポストの上下
両端部間に掛け渡されてなるチェーン式カッターを走行
台車に傾斜して取付け、このカッターを地中に斜めに建
て込んだ状態で、同カッターを回転させながら上記走行
台車によって横移動させることにより、傾斜した連続溝
を、地中に間隔を置いて造成された二つの鉛直壁に跨っ
て掘削し、この連続溝内に固化材を入れて固化させるこ
とにより、上記両鉛直壁間への下方からの水の侵入を防
ぐ傾斜した止水底壁を連続して造成するものである。
【０００８】請求項２の発明は、掘削刃を備えたエンド
レスチェーンがカッターポストの上下両端部間に掛け渡
されてなるチェーン式カッターを走行台車に傾斜して取
付け、このカッターを地中に斜めに建て込んだ状態で、
同カッターを回転させながら上記走行台車によって横移
動させることにより、傾斜した連続溝を、ジグザグ状に
連続して掘削し、この連続溝内に固化材を入れて固化さ
せることにより、ジグザグ状に連続する傾斜した止水壁
を連続して造成するものである。
【０００９】請求項３の発明は、掘削刃を備えたエンド
レスチェーンがカッターポストの上下両端部間に掛け渡
されてなるチェーン式カッターを走行台車に傾斜して取
付け、このカッターを地中に斜めに建て込んだ状態で、
同カッターを回転させながら上記走行台車を円移動させ
ることによって円錐状の連続溝を掘削し、この掘削され
た連続溝内に固化材を入れて固化させることにより、円
錐状の止水壁を連続して造成するものである。
【００１０】請求項４の発明は、請求項３の方法におい
て、カッターの地中建て込み部分の中間点を定点として
走行台車を円移動させることによって地中の上側に逆円
錐状、下側に円錐状の各連続溝を、互いの頂点が接する
状態で掘削するものである。
【００１１】上記方法によると、地中に傾斜した止水壁
を連続して造成することができる。
【００１２】この場合、請求項１の発明によると、たと
えば地下水位が高い場所で地中に下水配管と電気配管の
共同溝を設置するために掘削する溝内に地下水が侵入す
ることを防止するための止水底壁を造成することができ
る。
【００１３】一方、請求項２の発明によると、連続壁
を、たとえば広範囲に亘って地盤の液状化防止区域を造
成する場合の止水壁として造成することができる。
【００１４】請求項３の発明によると、地下貯蔵庫の止
水用の屋根や床を少ない工数で能率良く造成することが
できる。
【００１５】この場合、請求項４の発明によると、上側
に円錐状、下側に逆円錐状の連続壁が、互いの頂点が接
する状態で造成され、下側の連続壁を根切り掘削の止水
用底壁、または地下貯蔵庫の地中屋根として使用するこ
とができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。
【００１７】図１に地中連続壁の元となる連続溝を掘削
するための掘削機（連続壁の施工装置）の全体構成を示
している。
【００１８】この掘削機は、基本的には、自走可能な走
行台車（たとえばクローラクレーンのベースマシン）１
にチェーン式カッター２が取付けられて成り、油圧ショ
ベル等の適宜の手段によって掘削した穴内にこのカッタ
ー２を建て込んだ状態で、同カッター２を回転させなが
ら横移動させることにより、所定長さの連続溝Ｇを掘削
する。
【００１９】カッター２は、図２に示すように、縦長の
箱形フレームであるカッターポスト３の上端部に設けら
れた駆動輪（スプロケット）４と、下端部に設けられた
誘導輪（プーリ）５との間にエンドレスチェーン６が掛
け渡され、このチェーン６の外周側に設けられた多数の
掘削刃７…によって溝Ｇを掘削するように構成されてい
る。
【００２０】このカッター２は走行台車１に対し、次の
ように取付けられている。
【００２１】図１に示すように、走行台車１にメインフ
レーム８が取付けられている。
【００２２】このメインフレーム８は、下端部が水平軸
９によって、また上端部が油圧シリンダからなる伸縮自
在なバックステー１０によってそれぞれ走行台車１に支
持され、バックステー１０の伸縮作用により水平軸９を
中心として起伏自在、すなわち、水平面に対する傾斜角
度θが調整自在となっている。
【００２３】このメインフレーム８の前面にリーダ１
１、カッター２（カッターポスト３）の上端にスライド
フレーム１２がそれぞれ取付けられ、このスライドフレ
ーム１２がリーダ１１に昇降自在に取付けられている。
【００２４】１３はリーダ１１とスライドフレーム１２
との間に設けられた昇降用油圧シリンダで、同シリンダ
１３の伸縮作用によってスライドフレーム１２（カッタ
ー２）が昇降して掘削深度の調整が行なわれる。
【００２５】こうして、走行台車１にカッター２が傾斜
して、かつ、この傾斜角度θが調整自在な状態で取付け
られて掘削機が構成されている。
【００２６】次に、この掘削機を用いて連続溝を掘削
し、これを元に各種地中連続壁を造成する工法について
説明する。
【００２７】Ａ．共同溝施工時の止水（図３参照） ガス管や電線、水道管、下水管等の配線、配管類を納め
るコンクリート製等の共同溝２０を地中に設置する場
合、地下水位が高い場所では設置用の溝の掘削時に下方
からの浸水のおそれがあるため、共同溝２０の下方に止
水底壁を造成する必要がある。
【００２８】この場合、従来は、共同溝の両側に鉛直壁
を不透水層まで造成するという時間と費用のかかる方法
をとっていた。
【００２９】これに対し、本発明の施工方法によるとき
は、共同溝２０の両側に鉛直壁２１，２１を造成した
後、この両側鉛直壁２１，２１間に跨って傾斜した連続
溝を掘削し、固化液を注入、固化させることにより、短
時間で簡単に低コストで斜め止水底壁２２を造成するこ
とができる。
【００３０】Ｂ．地盤の液状化防止（図４参照） 地盤の液状化は、地下水の湧出を止めることで防止する
ことができる。そこで、図４示すように、液状化性地盤
において、地中に傾斜した連続溝をジグザグ状に連続し
て掘削し、これに固化液を注入、固化させることによ
り、ジグザグ状の連続止水壁２３を構築し、この連続止
水壁２３の上方に地下水から遮断された液状化防止地盤
を広範囲に形成する。
【００３１】Ｃ．上下方向止水工法の他の例 図３，４に示す上下方向の止水工法においては、傾斜し
た止水壁２２，２３を直線状に造成するため、周囲を止
水壁で囲みたい場合は、この止水壁２２，２３の幅方向
の両側に鉛直壁を造成する必要がある。すなわち、止水
壁を連続して造成できないという難点がある。
【００３２】そこで、次の工法をとることができる。
【００３３】（I）地中に圧縮空気等の貯蔵庫を構築す
る場合に、図５，６に示すように、カッター２の地表面
との接点を定点として、掘削機を地表面で円移動させる
ことによって円錐状の連続溝Ｇを掘削し、これに固化液
を注入・固化させて円錐状の止水屋根３２を造成する。
【００３４】図６に示すように、この止水屋根３２の周
りに円筒状の側壁３３を不透水層３４まで造成し、これ
らの間の土砂を取り除くとともに、止水屋根３２と側壁
３３とを結合することにより、地中貯蔵庫を構築する。
【００３５】（II）根切り掘削時の止水底壁を造成する
場合に、カッターの地中建て込み部分の中間点を定点と
して掘削機を地上で円移動させることにより、図７に示
すように地中の上側に逆円錐状、下側に円錐状の各連続
溝Ｇ，Ｇを、互いの頂点が接する状態で掘削し、これに
固化液を注入・固化させて上側に逆円錐状の連続壁３
５、下側に円錐状の連続壁３６を造成する。
【００３６】そして、この後、またはこれに先立って円
筒状の側壁３７を不透水層３８まで造成する。
【００３７】この後、図８に示すように、下側の円錐状
連続壁３６を止水底壁として、側壁３７で囲まれた区域
の根切り掘削を行う。
【００３８】なお、この工法は、図８の二点鎖線で示す
ように、側壁３７を下側円錐状壁３６よりも下方まで造
成し、円錐状壁３６を止水屋根として地中深くに地中貯
蔵庫を構築する工法としても使用することができる。
【００３９】（III）カッターの地中建て込み部分の下
端を定点として掘削機を円移動させることにより、図９
に示すように逆円錐状の連続溝Ｇを掘削し、これに固化
液を注入・固化させることにより、円形の根切り掘削区
域または液状化防止区域の止水底壁３９を連続して能率
良く造成することができる。
【００４０】ところで、上記実施形態では、掘削した連
続溝内に固化液（セメントスラリー）を注入し、原位置
土と撹拌混合させてソイルセメントの連続壁を造成する
ようにしたが、掘削した溝内にコンクリートを注入・固
化させてコンクリート連続壁を造成してもよい。
【００４１】一方、施工装置（掘削機）において、上記
実施形態ではバックステー１０を油圧シリンダによって
構成し、これを伸縮させて傾斜角度を調整するようにし
たが、このバックステー１０を単なる内筒と外筒とによ
って伸縮自在に構成し、クレーン等の他の吊り上げ機会
の助けを借りて傾斜角度調整を行なうようにしてもよ
い。
【００４２】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、掘削
刃を備えたチェーン式カッターを走行台車に傾斜して取
付け、このカッターを地中に斜めに建て込んだ状態で、
同カッターを回転させながら走行台車によって横移動さ
せることにより傾斜した連続溝を掘削し、この掘削され
た連続溝内に固化材を入れて固化させることにより、地
中に傾斜した止水壁を連続して造成することができる。
【００４３】この場合、請求項１の発明によると、たと
えば地下水位が高い場所で地中に下水配管と電気配管の
共同溝を設置するために掘削する溝内に地下水が侵入す
ることを防止するための止水底壁を造成することができ
る。
【００４４】一方、請求項２の発明によると、連続壁
を、たとえば広範囲に亘って地盤の液状化防止区域を造
成する場合の止水壁として造成することができる。
【００４５】請求項３の発明によると、地下貯蔵庫の止
水用の屋根や床を少ない工数で能率良く造成することが
できる。
【００４６】この場合、請求項４の発明によると、上側
に円錐状、下側に逆円錐状の連続壁が、互いの頂点が接
する状態で造成され、下側の連続壁を根切り掘削の止水
用底壁、または地下貯蔵庫の地中屋根として使用するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる施工装置としての掘
削機の全体構成を示す側面図である。
【図２】同掘削機におけるチェーン式カッターの正面図
である。
【図３】同掘削機を用いた連続壁施工方法の第１のバリ
エーションとして共同溝施工時の下方止水壁を造成した
状態の断面図である。
【図４】第２のバリエーションとして液状化防止地盤を
形成した状態の断面図である。
【図５】第３のバリエーションとして地中に円錐状の止
水屋根を造成する方法において地中に円錐状の連続溝を
掘削した状態の断面図である。
【図６】同方法において円錐状の止水屋根と円筒状の側
壁を造成した状態の断面図である。
【図７】第４のバリエーションとして地中に円錐状の止
水底壁を造成する方法において地中の上側に逆円錐状の
連続壁、下側に円錐状の連続壁を造成した状態の断面図
である。
【図８】同方法において、円錐状の連続壁を止水底壁と
して根切り掘削した状態の断面図である。
【図９】第５のバリエーションとして地中に根切り掘削
区域または液状化防止区域の止水底壁を造成した状態の
断面図である。
【符号の説明】
１ 走行台車 ２ チェーン式カッター ３ カッターポスト ６ エンドレスチェーン ４ チェーンの駆動輪 ５ チェーンの遊動輪 ７ 掘削刃 ９ カッターの起伏支点となる水平軸 １０ 油圧シリンダからなるバックステー Ｇ 傾斜した連続溝 ２２ 止水底壁 ２３ ジグザグ状連続止水壁 ３２，３６，３９ 円錐状の止水壁
フロントページの続き (72)発明者 青井 實 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 株式会社神戸製鋼所 東京本社内 (72)発明者 木下 文男 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 株式会社神戸製鋼所 東京本社内 (72)発明者 芦田 恵樹 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 株式会社神戸製鋼所 東京本社内 (72)発明者 中島 雄治 兵庫県明石市大久保町八木740番地 株 式会社神戸製鋼所 大久保建設機械工場 内 (72)発明者 河本 辰夫 兵庫県明石市大久保町八木740番地 株 式会社神戸製鋼所 大久保建設機械工場 内 (72)発明者 近藤 博明 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所 高砂製作所内 審査官 深田 高義 (56)参考文献 特開 平４−179731（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−280044（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30100（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−311638（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−60037（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 5/18 101 E02D 5/20 101 E02F 5/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 掘削刃を備えたエンドレスチェーンがカ
    ッターポストの上下両端部間に掛け渡されてなるチェー
    ン式カッターを走行台車に傾斜して取付け、このカッタ
    ーを地中に斜めに建て込んだ状態で、同カッターを回転
    させながら上記走行台車によって横移動させることによ
    り、傾斜した連続溝を、地中に間隔を置いて造成された
    二つの鉛直壁に跨って掘削し、この連続溝内に固化材を
    入れて固化させることにより、上記両鉛直壁間への下方
    からの水の侵入を防ぐ傾斜した止水底壁を連続して造成
    することを特徴とする地中連続壁の施工方法。
  2. 【請求項２】 掘削刃を備えたエンドレスチェーンがカ
    ッターポストの上下両端部間に掛け渡されてなるチェー
    ン式カッターを走行台車に傾斜して取付け、このカッタ
    ーを地中に斜めに建て込んだ状態で、同カッターを回転
    させながら上記走行台車によって横移動させることによ
    り、傾斜した連続溝を、ジグザグ状に連続して掘削し、
    この連続溝内に固化材を入れて固化させることにより、
    ジグザグ状に連続する傾斜した止水壁を連続して造成す
    ることを特徴とする地中連続壁の施工方法。
  3. 【請求項３】 掘削刃を備えたエンドレスチェーンがカ
    ッターポストの上下両端部間に掛け渡されてなるチェー
    ン式カッターを走行台車に傾斜して取付け、このカッタ
    ーを地中に斜めに建て込んだ状態で、同カッターを回転
    させながら上記走行台車を円移動させることによって円
    錐状の連続溝を掘削し、この掘削された連続溝内に固化
    材を入れて固化させることにより、円錐状の止水壁を連
    続して造成することを特徴とする地中連続壁の施工方
    法。
  4. 【請求項４】 カッターの地中建て込み部分の中間点を
    定点として走行台車を円移動させることによって地中の
    上側に逆円錐状、下側に円錐状の各連続溝を、互いの頂
    点が接する状態で掘削することを特徴とする請求項３記
    載の地中連続壁の施工方法。
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