JP3510197B2 - 掘削混練機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道の配管工
事，建築物の基礎工事等において、造成地の掘削によっ
て生じた土とセメント系懸濁液を原位置で混練してソイ
ルセメント柱とソイルセメント壁（土留壁）を形成する
掘削混練機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ソイルセメント柱は、ソイルセメント壁
を支持する柱であって、その上下方向長さはソイルセメ
ント壁の上下方向長さより長く、これを地中に形成する
柱形成用掘削混練機は周知であり、柱形成用掘削混練機
によれば、横断面円形のソイルセメント柱を形成するこ
とができる。なお、ソイルセメント柱には、ソイルセメ
ントが未固化状態のときに、応力負担材としてのＨ鋼が
埋め込まれて補強されることがある。

【０００３】また、ソイルセメント壁を形成する壁形成
用掘削混練機は、例えば、特許第２９４２７２３号公報
に示されている。かかる壁形成用掘削混練機において
は、上端部を駆動スプロケットにより支持されまた下端
部を従動スプロケットにより支持されて駆動スプロケッ
トを駆動する駆動装置によって移送される無端掘削ロー
ラーチェーンを主柱に沿って下降させることにより、無
端掘削ローラーチェーンに取付けた掘削刃によって造成
地が掘削されるものであり、造成地の掘削によって生じ
た土と当該掘削混練機の供給管を通して供給されるセメ
ント系懸濁液が掘削刃等によって混練されることによっ
て、無端掘削ローラーチェーンの下方移送側に取付けた
掘削刃から上方移送側に取付けた掘削刃までの長さ（横
方向の長さ）を壁幅としかつ掘削刃の幅を壁厚とする横
断面矩形のソイルセメント壁が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、上記した
柱形成用掘削混練機にて複数のソイルセメント柱を所定
の間隔で繰り返し形成した後に、上記した壁形成用掘削
混練機にて各ソイルセメント柱間にソイルセメント壁を
繰り返し形成することにより、横方向に長い土留壁（ソ
イルセメント壁がソイルセメント柱によって支持される
土留壁）を形成することができるものの、各ソイルセメ
ント柱と各ソイルセメント壁を個別に形成する必要があ
るばかりか、柱形成用掘削混練機と壁形成用掘削混練機
の別個に構成された二つの掘削混練機を用いる必要であ
り、作業コストが高くて作業性に改善の余地があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処するためになされたものであり、その主たる目的
は複数のソイルセメント柱とソイルセメント壁からなる
横方向に長い土留壁を作業効率よく形成するための掘削
混練機を提供することにある。本発明に係る掘削混練機
は、造成地の掘削によって生じた土とセメント系懸濁液
を原位置で混練してソイルセメント柱とソイルセメント
壁を形成する掘削混練機であって、搬送可能で地上に略
垂直に設置される主柱と、この主柱に上下動可能に組付
けられて昇降装置によって上下動され横断面円形のソイ
ルセメント柱を形成する円柱形成機材と、この円柱形成
機材に対して並列的に配置されて前記主柱に上下動可能
に組付けられ横断面矩形のソイルセメント壁を前記ソイ
ルセメント柱と一端部が重なるようにして形成する壁形
成機材と、この壁形成機材と前記円柱形成機材の干渉を
防止する干渉防止機構を備えている。この場合におい
て、前記円柱形成機材に対して前記壁形成機材が前記ソ
イルセメント壁の壁厚方向に所定量偏位して配置されて
いることが望ましい。

【０００６】また、上記した掘削混練機において、前記
円柱形成機材を、前記主柱に上端部にて上下動可能かつ
回転可能に組付けられて前記昇降装置によって上下動さ
れるとともに回転駆動装置によって回転駆動される支持
管と、この支持管の下端部に一体的に設けられて前記支
持管と一体的に回転する掘削刃と、この掘削刃に近接し
て前記支持管に設けられて前記支持管を通して圧送され
るセメント系懸濁液を前記掘削刃に向けて供給する吐出
口を備える構成として実施することも可能である。

【０００７】また、上記した掘削混練機において、前記
壁形成機材を、前記主柱に上下動可能に組付けられて引
き上げ装置によって上方へ引き上げ可能な可動支柱と、
この可動支柱の下端に回転自在に組付けた従動スプロケ
ットと、前記可動支柱の上部に回転自在に組付けられて
スプロケット駆動装置によって回転駆動される駆動スプ
ロケットと、掘削刃を有し前記駆動スプロケットおよび
従動スプロケットに巻装されて移送される無端掘削チェ
ーンと、前記従動スプロケットに近接して下方に向けて
開口する吐出口を有して前記可動支柱に沿って配設され
上端に設けた供給口からセメント系懸濁液が圧送される
供給管とを備える構成として実施することも可能であ
る。この場合において、前記従動スプロケットの上方に
て前記無端掘削チェーンの横方向間隔を調整する間隔調
整機構と、前記可動支柱の上下方向長さを調整する長さ
調整機構を設けることが望ましく、前記長さ調整機構が
上下方向のダンパー機能を有していることが望ましい。

【０００８】また、上記した掘削混練機において、前記
壁形成機材を、前記主柱に上下動可能に組付けられて引
き上げ装置によって上方へ引き上げ可能な可動支柱と、
この可動支柱の下端に回転自在に組付けた従動スプロケ
ットと、前記可動支柱の上部に回転自在に組付けられて
スプロケット駆動装置によって回転駆動される駆動スプ
ロケットと、この駆動スプロケットと前記従動スプロケ
ットに巻装されて前記従動スプロケットを回転させるチ
ェーンと、前記従動スプロケットに同軸的かつ一体的に
組付けられて外周に掘削刃を有する掘削ロータと、前記
従動スプロケットに近接して下方に向けて開口する吐出
口を有して前記可動支柱に沿って配設され上端に設けた
供給口からセメント系懸濁液が圧送される供給管とを備
える構成として実施することも可能である。

【０００９】

【発明の作用効果】本発明に係る掘削混練機において
は、造成地の所望の位置（初期位置）に主柱を略垂直に
設置した状態で、昇降装置によって円柱形成機材を下動
させるとともに、壁形成機材を少なくとも自重で下動さ
せ、各機材を各所定量まで下動させた後に元の位置に両
機材を戻す操作を行うと、円柱形成機材によって横断面
円形のソイルセメント柱が形成されるとともに（同時
に）、壁形成機材によって横断面矩形のソイルセメント
壁がソイルセメント柱と一端部が重なるようにして形成
される。この際に、壁形成機材と円柱形成機材の干渉が
干渉防止機構によって防止される。

【００１０】また、上記操作後に主柱を初期位置から所
定量横方向に搬送して、円柱形成機材の一部が先に形成
したソイルセメント壁の端部と重なる状態で上記操作を
繰り返すことにより、横断面円形のソイルセメント柱と
横断面矩形のソイルセメント壁に連続して横断面円形の
ソイルセメント柱と横断面矩形のソイルセメント壁を順
次同時に形成することができる。したがって、本発明に
係る掘削混練機によれば、横方向に長い土留壁を作業効
率よく形成することができる。

【００１１】また、本発明に係る掘削混練機において、
円柱形成機材に対して壁形成機材がソイルセメント壁の
壁厚方向に所定量偏位して配置されている場合には、横
断面円形のソイルセメント柱に対して横断面矩形のソイ
ルセメント壁を壁厚方向にて一側に偏位させて形成する
ことができる。このため、横方向に長い土留壁を造成地
の境界に近接して施工することができる。

【００１２】また、本発明に係る掘削混練機において、
円柱形成機材を、主柱に上端部にて上下動可能かつ回転
可能に組付けられて昇降装置によって上下動されるとと
もに回転駆動装置によって回転駆動される支持管と、こ
の支持管の下端部に一体的に設けられて支持管と一体的
に回転する掘削刃と、この掘削刃に近接して支持管に設
けられて支持管を通して圧送されるセメント系懸濁液を
掘削刃に向けて供給する供給口を備える構成とした場合
には、支持管をセメント系懸濁液の供給管としても使用
することができて、当該円柱形成機材をシンプルかつ安
価に構成することができる。

【００１３】また、本発明に係る掘削混練機において、
壁形成機材を、主柱に上下動可能に組付けられて引き上
げ装置によって上方へ引き上げ可能な可動支柱と、この
可動支柱の下端に回転自在に組付けた従動スプロケット
と、可動支柱の上部に回転自在に組付けられてスプロケ
ット駆動装置によって回転駆動される駆動スプロケット
と、掘削刃を有し駆動スプロケットおよび従動スプロケ
ットに巻装されて移送される無端掘削チェーンと、従動
スプロケットに近接して下方に向けて開口する吐出口を
有して可動支柱に沿って配設され上端に設けた供給口か
らセメント系懸濁液が圧送される供給管とを備える構成
とした上で、従動スプロケットの上方にて無端掘削チェ
ーンの横方向間隔を調整する間隔調整機構と、可動支柱
の上下方向長さを調整する長さ調整機構を設けて実施す
ることも可能である。

【００１４】かかる構成の掘削混練機によれば、間隔調
整機構により無端掘削チェーンを横方向に張り出させる
ことにより、円柱形成機材の移動領域の一部に、壁形成
機材の移動領域の一部を重ねることができて、ソイルセ
メント壁をソイルセメント柱と一端部が重なるようにし
て同時に形成することができる。また、無端掘削チェー
ンの横方向の張りを戻すことにより、円柱形成機材の移
動領域と、壁形成機材の移動領域が重ならないようにす
ること（円柱形成機材と壁形成機材が干渉しないように
すること）ができて、ソイルセメント壁とソイルセメン
ト柱をそれぞれ単独で形成することが可能となる。した
がって、横方向に長い土留壁のスタート部（始端部）ま
たはエンド部（終端部）にソイルセメント柱のみを単独
で形成して、当該部位（スタート部またはエンド部）の
支持強度を高めることができる。また、上記した長さ調
整機構が上下方向のダンパー機能を有している場合に
は、掘削時に掘削刃に作用する衝撃を緩衝することがで
きて、掘削刃の損傷を防止することができる。

【００１５】また、本発明に係る掘削混練機において、
壁形成機材を、主柱に上下動可能に組付けられて引き上
げ装置によって上方へ引き上げ可能な可動支柱と、この
可動支柱の下端に回転自在に組付けた従動スプロケット
と、可動支柱の上部に回転自在に組付けられてスプロケ
ット駆動装置によって回転駆動される駆動スプロケット
と、この駆動スプロケットと従動スプロケットに巻装さ
れて従動スプロケットを回転させるチェーンと、従動ス
プロケットに同軸的かつ一体的に組付けられて外周に掘
削刃を有する掘削ロータと、従動スプロケットに近接し
て下方に向けて開口する吐出口を有して可動支柱に沿っ
て配設され上端に設けた供給口からセメント系懸濁液が
圧送される供給管とを備える構成とした場合には、掘削
刃による掘削混練が可動支柱の下部において行われるた
め、ソイルセメントの地上での飛散を少なくすることが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は無限軌道付きの重機Ａに
組付けた本発明による掘削混練機１００を示していて、
この掘削混練機１００は重機Ａに倒した状態或いは起立
した状態にて搬送できるように組付けられている。また
掘削混練機１００は、重機ＡのフレームＡ１に組付けた
主柱１０と、これに移動可能に組付けた円柱形成機材２
０および壁形成機材３０と、円柱形成機材２０と壁形成
機材３０間に設けた干渉防止機構４０（図１２および図
１３参照）等によって構成されている。

【００１７】主柱１０は、重機ＡのフレームＡ１先端に
ブラケットアセンブリＡ２（詳細省略）を介して起伏可
能かつ図２の左右方向にて傾動可能にまた図３の長手方
向軸線Ｓ回りに回動可能に組付けられていて、下端に取
付けたアウトリガＢにて地面Ｇに対して略垂直に設置さ
れるようになっている。なお、主柱１０のフレームＡ１
に対する起伏は油圧シリンダＣ１によってなされ、主柱
１０のフレームＡ１に対する左右方向の傾動は油圧シリ
ンダＣ２によってなされ、主柱１０のフレームＡ１に対
する長手方向軸線Ｓ回りの回動は油圧シリンダＣ３によ
ってなされるように構成されていて、各油圧シリンダＣ
１，Ｃ２，Ｃ３の作動は重機Ａの操作室にて制御可能と
なっている。

【００１８】また、主柱１０には、図１〜図３，図１０
および図１２にて示したように、円柱形成機材２０を主
柱１０に沿って上下方向へ移動させるための左右一対の
ガイドレール１１とガイドホルダ１２が組付けられると
ともに、壁形成機材３０を主柱１０に沿って上下方向へ
移動させるための左右一対のガイドレール１３とガイド
ホルダ１４が組付けられている。

【００１９】左右一対のガイドレール１１は、主柱１０
の前方一側（図２の右方）に固着されていて、図１〜図
３にて示したように、主柱１０の上部から下端に至るま
で延在している。ガイドホルダ１２は、図１〜図３にて
示したように、左右一対のガイドレール１１の下部に上
下方向へ所定量移動可能に組付けられていて、円柱形成
機材２０の支持管２１を上下動可能に支持している（図
５および図７参照）。

【００２０】一方、左右一対のガイドレール１３は、主
柱１０の前方他側（図２の左方）に固着されていて、図
２および図４にて示したように、主柱１０の中間部から
下端に至るまで延在している。ガイドホルダ１４は、左
右一対のガイドレール１３の下部に移動不能に組付けら
れていて、壁形成機材３０の可動支柱３１を上下動可能
に支持している。

【００２１】円柱形成機材２０は、横断面円形のソイル
セメント柱Ｐ（図１６および図１７参照）を形成するも
のであり、図５および図６に示したように、支持管２１
と掘削刃２２と二対の攪拌アーム２３を備えている。支
持管２１は、主柱１０に上端部にて支持ブラケット２４
（支持管２１に対して回転可能かつ軸方向移動不能に組
付けられている）を介して上下動可能かつ回転可能に組
付けられていて、主柱１０に組付けた昇降装置５０（図
１および図３参照）によって上下動されるとともに、支
持ブラケット２４に組付けた回転駆動装置６０（重機Ａ
の操作室にて制御可能）によって回転駆動されるように
なっている。また、支持管２１には、その上端にセメン
ト系懸濁液を送り込むための接続具２１ａが回転可能に
組付けられ、その下端部に支持管２１内を通して圧送さ
れるセメント系懸濁液を掘削刃２２に向けて供給する吐
出口２１ｂが設けられている。

【００２２】昇降装置５０は、重機Ａの操作室にて制御
可能であり、両端を支持ブラケット２４に固着した連結
プレート５１（図５参照）に連結して主柱１０に設けた
従動スプロケット５２，５３，５４と駆動スプロケット
５５に巻装したチェーン５６と、駆動スプロケット５５
を正逆回転駆動する駆動モータ５７によって構成されて
いて、駆動モータ５７によって駆動スプロケット５５を
正回転駆動（図１の時計方向に駆動）することにより円
柱形成機材２０を上動することができ、また駆動モータ
５７によって駆動スプロケット５５を逆回転駆動するこ
とにより円柱形成機材２０を下動させることができるよ
うになっている。

【００２３】掘削刃２２は、支持管２１の下端部に一体
的に設けられていて、支持管２１と一体的に回転するよ
うになっている。二対の攪拌アーム２３は、掘削刃２２
より上方にて支持管２１に一体的に設けられていて、支
持管２１と一体的に回転するようになっている。なお、
掘削刃２２と二対の攪拌アーム２３が設けられている支
持管２１の下部は、支持管２１の上部に対してトルク伝
達可能かつ脱着交換可能（図５に示したピン２５を抜く
ことにより交換可能）とされている。

【００２４】壁形成機材３０は、横断面矩形のソイルセ
メント壁Ｗ（図１６および図１７参照）をソイルセメン
ト柱Ｐと一端部が重なるようにして形成するものであ
り、図８〜図１０に示したように、円柱形成機材２０に
対してソイルセメント壁Ｗの壁厚方向（図１０の下方）
に所定量偏位して配置されていて、可動支柱３１と従動
スプロケット３２と駆動スプロケット３３と無端掘削チ
ェーン３４と供給管３５を備えており、可動支柱３１に
は間隔調整機構７０と長さ調整機構８０が設けられてい
る。可動支柱３１は、上部背面に設けたガイドアーム３
６にて主柱１０の左右一対のガイドレール１３に上下動
可能に組付けられていて、引き上げ装置９０（図１参
照）によって上方へ引き上げ可能とされている。また、
可動支柱３１の上部には、図８および図９に示したよう
に、無端掘削チェーン３４の上部を覆うカバー３７が横
方向に傾動可能（開閉可能）に組付けられている。

【００２５】引き上げ装置９０は、重機Ａの操作室にて
制御可能であり、主柱１０と可動支柱３１に設けた各滑
車９１，９２，９３に巻き付けた引き上げ用のワイヤ９
４（図４参照）と、これを巻き取り巻き戻すウインチ９
５により構成されていて、ウインチ９５にてワイヤ９４
を巻き取ることにより可動支柱３１を上方へ引き上げる
ことができ、またウインチ９５にてワイヤ９４を巻き戻
すことにより可動支柱３１を自重にて下動させることが
できるようになっている。

【００２６】従動スプロケット３２は、可動支柱３１の
下端に回転自在に組付けられている。駆動スプロケット
３３は、可動支柱３１の上部に回転自在に組付けられて
いて、スプロケット駆動装置３８（重機Ａの操作室にて
制御可能）によって回転駆動されるようになっている。
スプロケット駆動装置３８は、減速機付きのモータであ
り、図８および図９に示したように、可動支柱３１の上
部に駆動スプロケット３３に対して同軸的に組付けられ
ていて、駆動スプロケット３３を回転駆動するようにな
っており、駆動スプロケット３３を図８の図示反時計方
向へ回転することにより無端掘削チェーン３４を図８の
矢印方向に移送するようになっている。なお、駆動スプ
ロケット３３を図８の図示時計方向へ回転することによ
り、無端掘削チェーン３４を図８の矢印方向とは逆方向
に移送するようにして実施することも可能である。この
場合には、無端掘削チェーン３４の外周に組付けられる
各掘削刃３４ａの向きを逆にして実施する。

【００２７】無端掘削チェーン３４は、地盤を掘り起こ
し土を運び出して穴をあける掘削手段であり、かつ掘り
起こした土の一部とセメント系懸濁液をソイルセメント
とすべく撹拌混練するものであって、駆動スプロケット
３３と従動スプロケット３２に巻装されて移送されるよ
うになっており、外周側には多数の掘削刃３４ａが所定
の間隔にて組付けられている。

【００２８】供給管３５は、図８および図９にて示した
ように、可動支柱３１に沿って配設されていて、下方
（掘削部位）に向けて開口する吐出口３５ａを有してお
り、上端に設けた供給口３５ｂからセメント系懸濁液が
圧送されるようになっている。吐出口３５ａは、無端掘
削チェーン３４の下方移送側に所定量変位して配置され
ている。

【００２９】間隔調整機構７０は、図８〜図１１にて示
したように、従動スプロケット３２の上方にて無端掘削
チェーン３４の横方向間隔（ソイルセメント壁Ｗの幅）
を調整するものであり、重機Ａの操作室にて制御可能な
油圧シリンダ７１と、この油圧シリンダ７１の伸長作動
によって横方向に押動されて無端掘削チェーン３４の一
部を背部から横方向に押動するシュー７２を備えてい
る。

【００３０】この間隔調整機構７０にて、無端掘削チェ
ーン３４の一部を背部から横方向に押動して張り出させ
たときには、図１１に示したように、円柱形成機材２０
における掘削刃２２の移動領域内（横断面円形のソイル
セメント柱が形成される部位）に無端掘削チェーン３４
の一部が侵入するように、また無端掘削チェーン３４の
横方向の張りを戻したときには、図１０に示したよう
に、円柱形成機材２０における掘削刃２２の移動領域か
ら無端掘削チェーン３４が退避するようになっている。
なお、無端掘削チェーン３４の横方向間隔は、例えば、
間隔調整機構７０の反対側、すなわち図８の左側にて、
可動支柱３１と無端掘削チェーン３４間に所定厚のシュ
ーブロック(図示省略)を介在させて、無端掘削チェーン
３４の一部を横方向に張り出させることによっても調整
可能である。

【００３１】長さ調整機構８０は、従動スプロケット３
２を支持している可動支柱３１の下方部位を駆動スプロ
ケット３３等を支持している可動支柱３１の上方部位に
対して所定の取付荷重にて下方に向けて付勢する圧縮コ
イルスプリング８１を備えていて、可動支柱３１の上下
方向長さを間隔調整機構７０の動作に連動して自動的に
調整する機能と、無端掘削チェーン３４の張力を自動的
に調整する機能と、無端掘削チェーン３４の下端から上
方に向けて過大な荷重が作用したときに可動支柱３１に
おける下方部位の上動を許容して掘削刃３４ａへの衝撃
を緩衝するダンパー機能を有している。

【００３２】干渉防止機構４０は、図１２〜図１５にて
示したように、円柱形成機材２０と壁形成機材３０の干
渉を防止するものであり、壁形成機材３０に対する円柱
形成機材２０の上動を図１２にて示したように規制する
ストッパロッド４１と、壁形成機材３０に対する円柱形
成機材２０の下動を図１３にて示したように規制するス
トッパ片４２を備えるとともに、ストッパロッド４１お
よびストッパ片４２を図１２〜図１４にて示した突出状
態または図１５にて示した退避状態とさせる油圧シリン
ダ４３（重機Ａの操作室にて作動を制御可能で、間隔調
整機構７０の油圧シリンダ７１と同時に作動する）を備
えている。

【００３３】ストッパロッド４１およびストッパ片４２
は、壁形成機材３０側に組付けられていて、油圧シリン
ダ４３によって図１２〜図１４にて示したように突出さ
れた状態では、図１２に示した状態となったとき、スト
ッパロッド４１の上端に設けた円形プレート４１ａの下
面が円柱形成機材２０の支持ブラケット２４に設けた突
片２４ａ（図１５から明らかなようにストッパロッド４
１が進退可能な切欠を有している）の上面に当接し、図
１３に示した状態となったとき、ストッパ片４２の上面
が円柱形成機材２０の支持ブラケット２４に設けた突片
２４ｂの下面に当接するようになっており、また油圧シ
リンダ４３によって図１５にて示したように退避された
状態では、上記した各当接（ストッパ機能）が得られな
いようになっている。

【００３４】上記のように構成した本実施形態の掘削混
練機１００においては、円柱形成機材２０と壁形成機材
３０を予め持ち上げた状態の主柱１０を、複数のソイル
セメント柱Ｐとソイルセメント壁Ｗからなる横方向に長
い土留壁を施す造成地の所望の位置に重機Ａにて搬送し
て、各油圧シリンダＣ１，Ｃ２，Ｃ３と各アウトリガＢ
を作動させることにより略垂直に設置する。次いで、壁
形成機材３０のカバー３７を開くとともに、干渉防止機
構４０の油圧シリンダ４３と間隔調整機構７０の油圧シ
リンダ７１を伸長作動させて、円柱形成機材２０におけ
る掘削刃２２の移動領域内（横断面円形のソイルセメン
ト柱Ｐが形成される部位）に無端掘削チェーン３４の一
部が侵入するようにセットするとともに、干渉防止機構
４０がストッパ機能を発揮する状態にセットする。

【００３５】かかる状態にて、回転駆動装置６０により
円柱形成機材２０の支持管２１を回転駆動して掘削刃２
２と二対の攪拌アーム２３を回転駆動させるとともに、
昇降装置５０によって支持管２１を下動させ、また、ス
プロケット駆動装置３８によって壁形成機材３０の駆動
スプロケット３３を回転駆動して無端掘削チェーン３４
を移送させるとともに、引き上げ装置９０のウインチ９
５にてワイヤ９４を巻き戻して可動支柱３１を自重にて
下降させる。

【００３６】また、円柱形成機材２０の掘削刃２２によ
る掘削が開始するのに併せて支持管２１を通してセメン
ト系懸濁液を圧送すると、掘削刃２２によって地盤の掘
削が行われるとともに、掘削によって生じた土とセメン
ト系懸濁液が掘削刃２２と攪拌アーム２３によって撹拌
混練されて未固化のソイルセメント柱Ｐが作られる。ま
た、壁形成機材３０における無端掘削チェーン３４の移
送による掘削刃３４ａの掘削が開始するのに併せて供給
管３５にセメント系懸濁液を圧送すると、掘削刃３４ａ
によって地盤の掘削が行われるとともに、掘削によって
生じた土とセメント系懸濁液が掘削刃３４ａおよび無端
掘削チェーン３４によって撹拌混練されて未固化のソイ
ルセメント壁Ｗが作られる。

【００３７】この掘削混練行程は、円柱形成機材２０に
よって図１６に示した長さ（深さ）Ｌａのソイルセメン
ト柱Ｐが形成されるとともに、壁形成機材３０によって
図１６に示した長さ（深さ）Ｌｂのソイルセメント壁Ｗ
が形成されるまで行われる。また、この掘削混練行程後
には、昇降装置５０によって支持管２１を上動させると
ともに、引き上げ装置９０のウインチ９５にてワイヤ９
４を巻き取ることにより壁形成機材３０の可動支柱３１
を引き上げて、円柱形成機材２０と壁形成機材３０を地
上に戻す行程が行われる。このときにセメント系懸濁液
を適宜圧送供給して補充することも可能である。

【００３８】また、円柱形成機材２０と壁形成機材３０
が地上に上昇した時点で回転駆動装置６０による支持管
２１の回転駆動を停止するとともに、スプロケット駆動
装置３８による駆動スプロケット３３の回転駆動を停止
させて無端掘削チェーン３４の移送を停止させると、地
中に円柱形成機材２０によって横断面円形のソイルセメ
ント柱Ｐが形成されるとともに（同時に）、壁形成機材
３０によって横断面矩形のソイルセメント壁Ｗがソイル
セメント柱Ｐと一部が重なるようにして形成される。

【００３９】上記のようにしてソイルセメント柱Ｐとソ
イルセメント壁Ｗが形成される際には、壁形成機材３０
と円柱形成機材２０の干渉が干渉防止機構４０によって
防止される。具体的には、円柱形成機材２０の下動（ま
たは上動）に対して壁形成機材３０の下動（または上
動）が所定量先行する（または遅れる）場合には、図１
２のようになって円柱形成機材２０と壁形成機材３０の
干渉を干渉防止機構４０が防止し、また円柱形成機材２
０の下動（または上動）に対して壁形成機材３０の下動
（または上動）が所定量遅れる（または先行する）場合
には、図１３のようになって円柱形成機材２０と壁形成
機材３０の干渉を干渉防止機構４０が防止する。なお、
図１３の状態では、円柱形成機材２０を下動させる昇降
装置５０の駆動力が壁形成機材３０にも作用して、壁形
成機材３０は強制的に下動される。

【００４０】また、上記操作後に主柱１０を初期位置か
ら所定量横方向に搬送して、円柱形成機材２０の一部が
先に形成したソイルセメント壁Ｗの端部と重なる状態で
上記操作を繰り返すことにより、横断面円形のソイルセ
メント柱Ｐと横断面矩形のソイルセメント壁Ｗに連続し
て横断面円形のソイルセメント柱Ｐと横断面矩形のソイ
ルセメント壁Ｗを同時に形成することができる。したが
って、本発明による掘削混練機１００によれば、図１６
および図１７に示したような横方向に長い土留壁を作業
効率よく形成することができる。

【００４１】また、上述したようにして形成されたソイ
ルセメント柱Ｐにソイルセメントの未固化状態にて応力
負担材としてのＨ形鋼Ｍを図１７に示したように埋設す
れば、所望の強度分布を有する土留壁を効率的かつ経済
的に構築することができる。なお、図１６および図１７
に示したように形成した横方向に長い土留壁では、エン
ド部（図示左方）が横断面矩形のソイルセメント壁Ｗと
なるため、かかる場合には、干渉防止機構４０の油圧シ
リンダ４３と間隔調整機構７０の油圧シリンダ７１を収
縮作動させるとともに、壁形成機材３０のカバー３７を
閉じて、円柱形成機材２０における掘削刃２２の移動領
域から無端掘削チェーン３４が退避するようにセットす
るとともに、干渉防止機構４０がストッパ機能を発揮し
ない状態にセットし、円柱形成機材２０のみを上述した
ように操作して、横方向に長い土留壁のエンド部に横断
面円形のソイルセメント柱Ｐを形成するのが望ましい。
また、ソイルセメントの固化後に土留壁の一側を所望量
掘り下げれば、図１８にて示したように土留壁の一側面
が露呈する。

【００４２】ところで、本発明による掘削混練機１００
においては、円柱形成機材２０に対して壁形成機材３０
がソイルセメント壁Ｗの壁厚方向に所定量偏位して配置
されているため、横断面円形のソイルセメント柱Ｐに対
して横断面矩形のソイルセメント壁Ｗを壁厚方向にて一
側（図１７の上側、すなわち隣接地側）に偏位させて形
成することができる。このため、横方向に長い土留壁を
造成地の境界に近接（隣接地に近接）して施工すること
ができる。

【００４３】また、本発明による掘削混練機１００にお
いては、円柱形成機材２０を、主柱１０に上端部にて上
下動可能かつ回転可能に組付けられて昇降装置５０によ
って上下動されるとともに回転駆動装置６０によって回
転駆動される支持管２１と、この支持管２１の下端部に
一体的に設けられて支持管２１と一体的に回転する掘削
刃２２と、この掘削刃２２に近接して支持管２１に設け
られて支持管２１を通して圧送されるセメント系懸濁液
を掘削刃２２に向けて供給する吐出口２１ｂを備える構
成としたため、支持管２１をセメント系懸濁液の供給管
としても使用することができて、当該円柱形成機材２０
をシンプルかつ安価に構成することができる。

【００４４】また、本発明による掘削混練機１００にお
いては、壁形成機材３０を、主柱１０に上下動可能に組
付けられて引き上げ装置９０によって上方へ引き上げ可
能な可動支柱３１と、この可動支柱３１の下端に回転自
在に組付けた従動スプロケット３２と、可動支柱３１の
上部に回転自在に組付けられてスプロケット駆動装置３
８によって回転駆動される駆動スプロケット３３と、掘
削刃３４ａを有し駆動スプロケット３３および従動スプ
ロケット３２に巻装されて移送される無端掘削チェーン
３４と、従動スプロケット３２に近接して下方に向けて
開口する吐出口３５ａを有して可動支柱３１に沿って配
設され上端に設けた供給口３５ｂからセメント系懸濁液
が圧送される供給管３５とを備える構成とした上で、従
動スプロケット３２の上方にて無端掘削チェーン３４の
横方向間隔を調整する間隔調整機構７０と、可動支柱３
１の上下方向長さを調整する長さ調整機構８０を設けて
実施した。

【００４５】このため、間隔調整機構７０により無端掘
削チェーン３４を横方向に張り出させることにより、円
柱形成機材２０の移動領域の一部に、壁形成機材３０の
移動領域の一部を重ねることができて、ソイルセメント
壁Ｗをソイルセメント柱Ｐと一端部が重なるようにして
同時に形成することができる。また、無端掘削チェーン
３４の横方向の張りを戻すことにより、円柱形成機材２
０の移動領域と、壁形成機材３０の移動領域が重ならな
いようにすることができて、ソイルセメント壁Ｗとソイ
ルセメント柱Ｐをそれぞれ単独で形成することが可能と
なる。

【００４６】したがって、上述したように横方向に長い
土留壁のエンド部にソイルセメント柱Ｐのみを単独で形
成して、当該エンド部の支持強度を高めることができる
（なお、横方向に長い土留壁のスタート部にソイルセメ
ント柱Ｐのみを単独で形成し、その後にソイルセメント
壁Ｗとソイルセメント柱Ｐを同時に繰り返し形成して、
当該土留壁のスタート部の支持強度を高めることも可能
がある）。また、上記した長さ調整機構８０が上下方向
のダンパー機能を有しているため、掘削時に掘削刃３４
ａに作用する衝撃を緩衝することができて、掘削刃３４
ａの損傷を防止することができる。

【００４７】上記実施形態においては、図８および図９
に示した壁形成機材３０を採用して実施したが、上記壁
形成機材３０に代えて図１９および図２０に示した壁形
成機材３０Ａを採用して実施することも可能である。図
１９および図２０に示した壁形成機材３０Ａは、主柱１
０に上下動可能に組付けられて引き上げ装置９０によっ
て上方へ引き上げ可能な可動支柱３１と、この可動支柱
３１の下端に回転自在に組付けた従動スプロケット３２
と、可動支柱３１の上部に回転自在に組付けられてスプ
ロケット駆動装置３８によって回転駆動される駆動スプ
ロケット３３と、この駆動スプロケット３３と従動スプ
ロケット３２に巻装されて従動スプロケット３２を回転
させるチェーン３４と、従動スプロケット３２に同軸的
かつ一体的に組付けられて外周に掘削刃３９ａを有する
掘削ロータ３９と、従動スプロケット３２に近接して下
方に向けて開口する吐出口３５ａを有して可動支柱３１
に沿って配設され上端に設けた供給口３５ｂからセメン
ト系懸濁液が圧送される供給管３５とを備えている。

【００４８】この壁形成機材３０Ａを採用した掘削混練
機においては、掘削刃３９ａによる掘削混練が可動支柱
３１の下部において行われるため、ソイルセメントの地
上での飛散を少なくすることができる。なお、壁形成機
材３０Ａにおいては、掘削ロータ３９の外周に組付けら
れる掘削刃３９ａの径方向取付位置を変えることにより
ソイルセメント壁Ｗの壁幅を変えることができ、また掘
削刃３９ａの軸方向取付位置を変えることによりソイル
セメント壁Ｗの壁厚を変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による掘削混練機の一実施形態を示す
側面図である。

【図２】 図１に示した掘削混練機を使用してソイルセ
メント柱とソイルセメント壁を同時に形成しているとき
の正面図である。

【図３】 図２に示した状態の右側面図（壁形成機材は
図示省略されている）である。

【図４】 図２に示した状態の左側面図（円柱形成機材
は図示省略されている）である。

【図５】 図１および図２に示した円柱形成機材の拡大
側面図である。

【図６】 図５に示した円柱形成機材の平面図である。

【図７】 図５の７−７線に沿った断面図である。

【図８】 図１および図２に示した壁形成機材の拡大正
面図である。

【図９】 図８に示した壁形成機材の右側面図である。

【図１０】 図１および図２に示した主柱と円柱形成機
材と壁形成機材の関係を示す拡大断面図である。

【図１１】 図１０に示した油圧シリンダが伸長動作し
た状態の断面図である。

【図１２】 円柱形成機材が干渉防止機構によって壁形
成機材に対して上動を規制されている状態を示す正面図
である。

【図１３】 円柱形成機材が干渉防止機構によって壁形
成機材に対して下動を規制されている状態を示す正面図
である。

【図１４】 円柱形成機材、壁形成機材、干渉防止機構
の関係（ストッパ機能が得られる状態）を示した拡大平
面図である。

【図１５】 円柱形成機材、壁形成機材、干渉防止機構
の関係（ストッパ機能が得られない状態）を示した拡大
平面図である。

【図１６】 本発明による掘削混練機によって横方向に
長い土留壁を形成する途中の行程説明図である。

【図１７】 図１６に示した土留壁の平面図である。

【図１８】 本発明による掘削混練機によって形成され
た土留壁の一側を所望量掘り下げた状態の断面図であ
る。

【図１９】 壁形成機材の変形例を示す正面図である。

【図２０】 図１９に示した壁形成機材の右側面図であ
る。

【符号の説明】

１００…掘削混練機、１０…主柱、２０…円柱形成機
材、２１…支持管、２１ｂ…吐出口、２２…掘削刃、３
０…壁形成機材、３１…可動支柱、３２…従動スプロケ
ット、３３…駆動スプロケット、３４ａ…掘削刃、３４
…無端掘削チェーン、３５…供給管、３５ａ…吐出口、
３５ｂ…供給口、３８…スプロケット駆動装置、４０…
干渉防止機構、５０…昇降装置、６０…回転駆動装置、
７０…間隔調整機構、８０…長さ調整機構、９０…引き
上げ装置、３０Ａ…壁形成機材、３９…掘削ロータ、３
９ａ…掘削刃、Ｐ…ソイルセメント柱、Ｗ…ソイルセメ
ント壁。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 造成地の掘削によって生じた土とセメン
   ト系懸濁液を原位置で混練してソイルセメント柱とソイ
   ルセメント壁を形成する掘削混練機であって、搬送可能
   で地上に略垂直に設置される主柱と、この主柱に上下動
   可能に組付けられて昇降装置によって上下動され横断面
   円形のソイルセメント柱を形成する円柱形成機材と、こ
   の円柱形成機材に対して並列的に配置されて前記主柱に
   上下動可能に組付けられ横断面矩形のソイルセメント壁
   を前記ソイルセメント柱と一端部が重なるようにして形
   成する壁形成機材と、この壁形成機材と前記円柱形成機
   材の干渉を防止する干渉防止機構を備えた掘削混練機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の掘削混練機において、
   前記円柱形成機材に対して前記壁形成機材が前記ソイル
   セメント壁の壁厚方向に所定量偏位して配置されている
   ことを特徴とする掘削混練機。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の掘削混練機において、
   前記円柱形成機材を、前記主柱に上端部にて上下動可能
   かつ回転可能に組付けられて前記昇降装置によって上下
   動されるとともに回転駆動装置によって回転駆動される
   支持管と、この支持管の下端部に一体的に設けられて前
   記支持管と一体的に回転する掘削刃と、この掘削刃に近
   接して前記支持管に設けられて前記支持管を通して圧送
   されるセメント系懸濁液を前記掘削刃に向けて供給する
   吐出口を備える構成としたことを特徴とする掘削混練
   機。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の掘削混練機において、
   前記壁形成機材を、前記主柱に上下動可能に組付けられ
   て引き上げ装置によって上方へ引き上げ可能な可動支柱
   と、この可動支柱の下端に回転自在に組付けた従動スプ
   ロケットと、前記可動支柱の上部に回転自在に組付けら
   れてスプロケット駆動装置によって回転駆動される駆動
   スプロケットと、掘削刃を有し前記駆動スプロケットお
   よび従動スプロケットに巻装されて移送される無端掘削
   チェーンと、前記従動スプロケットに近接して下方に向
   けて開口する吐出口を有して前記可動支柱に沿って配設
   され上端に設けた供給口からセメント系懸濁液が圧送さ
   れる供給管とを備える構成としたことを特徴とする掘削
   混練機。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の掘削混練機において、
   前記従動スプロケットの上方にて前記無端掘削チェーン
   の横方向間隔を調整する間隔調整機構と、前記可動支柱
   の上下方向長さを調整する長さ調整機構を設けたことを
   特徴とする掘削混練機。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の掘削混練機において、
   前記長さ調整機構が上下方向のダンパー機能を有してい
   ることを特徴とする掘削混練機。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の掘削混練機において、
   前記壁形成機材を、前記主柱に上下動可能に組付けられ
   て引き上げ装置によって上方へ引き上げ可能な可動支柱
   と、この可動支柱の下端に回転自在に組付けた従動スプ
   ロケットと、前記可動支柱の上部に回転自在に組付けら
   れてスプロケット駆動装置によって回転駆動される駆動
   スプロケットと、この駆動スプロケットと前記従動スプ
   ロケットに巻装されて前記従動スプロケットを回転させ
   るチェーンと、前記従動スプロケットに同軸的かつ一体
   的に組付けられて外周に掘削刃を有する掘削ロータと、
   前記従動スプロケットに近接して下方に向けて開口する
   吐出口を有して前記可動支柱に沿って配設され上端に設
   けた供給口からセメント系懸濁液が圧送される供給管と
   を備える構成としたことを特徴とする掘削混練機。