【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は切削刃を有する無端チェーンを循環させながら、カッターポストを横行させることにより地中連続壁を構築する地中連続壁の構築方法、及びそれに使用される構築装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば特公平7-113214号，特開平9-177123号，特開平10−168873号等のようにカッターポストの外周に張架された切削刃付きの無端チェーンによりソイルセメントからなる地中連続壁を構築する方法では、カッターポストの下端部等から地中に固化材液を供給しつつ、ベースマシンに対してカッターポストを横行させながら、無端チェーンをカッターポストの回りを循環させることにより切削刃が掘削した掘削土と固化材液を攪拌・混合することが行われる。
【０００３】
カッターポストは地中への挿入と引き抜きのためにベースマシンのマストに沿って昇降自在に支持され、無端チェーンはカッターポストの上部と下部にそれぞれ接続された駆動ローラとアイドラーとの間に掛け渡されることによりカッターポストの回りに循環自在に張架される。
【０００４】
地中に挿入されたカッターポストはベースマシンとの間に架設された油圧シリンダを伸長させることによりベースマシンに対して平行移動（横行）し、移動後には油圧シリンダを収縮させながら、ベースマシンをクローラによって前進させることにより地盤に対する位置を変えることなく、横行可能な元の状態に復帰する。
【０００５】
セメントミルク等の固化材液の地中への供給は例えば図７に示すようにカッターポストの内部に配置されたパイプ状の通路を通じ、カッターポストの下端部に形成された吐出口から固化材液を吐出させることにより行われ、吐出位置を通過する無端チェーンの切削刃が掘削土を攪拌・混合することによりソイルセメントが構築される。
【０００６】
カッターポストの横行による地中連続壁の構築方法によれば、粘性土の地盤に対しては30ｍ程度までカッターポストを挿入可能であるが、砂質層を含む地盤に対して挿入可能な深度は一般的には20ｍ程度であり、砂礫層が存在する地盤や砂層が多く存在する地盤において35ｍを超える深度まで挿入した場合にはカッターポストが横行時に受ける砂や礫による抵抗が大きくなる。このため、カッターポストの横行時に下端側が遅れ気味になり、傾斜し易くなる他、無端チェーンが循環しにくくなる等の障害が発生する傾向が強まる。
【０００７】
図８に示す特許第 2920097号では無端チェーンの循環等を利用して土砂を地上に排出するため、カッターポストの横行側の面が受ける砂や礫による抵抗を低減でき、上記障害を抑制する上で有効な方法とも考えられる。
【０００８】
しかしながら、この方法では図９，図10に示すようにカッターポストの進行方向前方側に存在する掘削土が後方側へ回り込まないよう、カッターポストの厚さ方向両側に仕切り板Ａを取り付け、孔壁と仕切り板Ａとによってカッターポストの前方側に閉じた排土空間Ｂを形成し、この排土空間Ｂを通じ、上向きに移動する切削刃と上向きに放出される掘削液及び圧縮空気により土砂を地上に排出することから、仕切り板Ａが受ける孔壁との接触による抵抗が大きくなるため、掘削深度が大きい場合にはカッターポストの傾斜を防止する上では有効な方法とは言えない。
【０００９】
この発明は上記背景より、砂礫層が存在する地盤や砂層が多く存在する地盤において掘削深度が大きい場合にもカッターポストの傾斜を防止し得る方法と装置を提案するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明ではカッターポストの側面に、その内部に連通する吸込み口を形成し、カッターポストの周辺に存在する砂や礫を吸込み口から強制的にカッターポストの内部に吸引し、そのまま地上まで吸い上げる、または押し上げることにより、砂や礫の排除のための作業によってカッターポストの横行が阻害されることがないようにしながら、カッターポストの横行側の面が受ける抵抗を低減し、カッターポストの傾斜を防止する。
【００１１】
吸込み口は１個、もしくは高さ方向に距離を隔てて複数個形成され、吸込み口からの砂や礫の吸引は具体的には請求項２に記載のように地上からカッターポストの内部に吸引力を与えることにより、または請求項３に記載のようにカッターポストの内部において流体を上向きに噴出し、カッターポストの内部に吸引力を発生させることにより行われる。
【００１２】
いずれの場合も、カッターポストの内部に作用する上向きの吸引力によってカッターポストの内部が負圧になり、無端チェーンが掘削した掘削土の砂や礫が吸込み口からカッターポストの内部に吸い込まれるため、砂や礫の排除がカッターポストの横行へ与える影響は生じない。
【００１３】
カッターポストの内部に吸い込まれた砂や礫は請求項２の場合は地上での吸引力によってそのまま地上まで吸い上げられることにより排出され、請求項３の場合はカッターポスト内で上向きに噴出される流体に押し上げられることにより排出される。
【００１４】
請求項３では上向きに噴出される流体が上昇流を起こすことでカッターポスト内に吸引力が発生し、カッターポスト内に砂や礫が吸い込まれると共に、吸い込まれた砂や礫が押し上げられることから、請求項３の方法は請求項２の方法の地上での吸引力による吸い込みと排出を容易にし、請求項２の方法を補う役目を果たすため、請求項２の方法と併用されることもある。
【００１５】
カッターポストに形成された吸込み口から、地上からの吸引力、またはカッターポスト内部で発生する吸引力を利用して砂や礫をカッターポスト内に取り込み、地上に排出することで、吸込み口がカッターポストの横行と無端チェーンの循環を阻害することがなく、カッターポストの厚さ方向両側の面に仕切り板を突設する特許第 2920097号のようにカッターポストの横行時と無端チェーンの循環時にカッターポスト自身が抵抗となることがないため、カッターポスト自身に起因するカッターポストの横行時の傾斜は回避される。
【００１６】
またカッターポストの傾斜の原因になる砂や礫を吸い上げや押し上げによって排出することでその地中での存在量が削減され、カッターポストの横行側の面が受ける砂や礫による抵抗が低減されるため、砂や礫に起因するカッターポストの傾斜も回避される。
【００１７】
この結果、砂礫層が存在する地盤や砂層が多く存在する地盤において35ｍを超える深度まで挿入した場合にもカッターポストを鉛直状態に維持したまま、横行させることが可能になる。
【００１８】
吸込み口が形成される側面はカッターポストの厚さ方向両側の側面と幅方向（横行方向）両側の側面のいずれかを問わないが、カッターポストの製作上は無端チェーンとの干渉がない厚さ方向両側の側面に形成される方がよい。また切削刃によって掘削された土砂はカッターポストの横行に伴い、相対的にカッターポストの厚さ方向両側の側面側へ移動するため、吸い込みの効率上も厚さ方向両側の側面に形成される方が合理的である。
【００１９】
吸込み口は請求項７に記載のように厚さ方向両側、または幅方向両側の少なくともいずれか片側に形成される。また比重の大きい砂や礫は無端チェーンが掘削した掘削溝の孔底付近に存在する傾向があるため、請求項８に記載のように吸込み口をカッターポストの下端部寄りに配置すれば、砂や礫の吸い込みと排出の効率が上がる。
【００２０】
吸込み口がカッターポストの高さ方向に距離を隔てて複数個形成される場合には、砂礫層の層厚が大きい場合にも地中の砂や礫を万遍なく、効果的に排出することができる利点がある。
【００２１】
請求項２の方法で使用される構築装置は請求項４に記載のように側面に１個、もしくは高さ方向に距離を隔てた複数個の吸込み口が形成されたカッターポストと、カッターポストの内部に形成され、各吸込み口を地上に連通させる排出路と、排出路に連通し、排出路に吸引力を与える吸引パイプから構成される。
【００２２】
地上での吸引力はサクションポンプから、それに接続される吸引パイプを通じて排出路内に与えられ、吸引パイプは吸引力によって吸込み口から排出路内に吸い込まれた比重の大きい砂や礫を含む土砂を吸引し、地上に排出する。
【００２３】
請求項３の方法で使用される構築装置は請求項５に記載のように側面に１個、もしくは高さ方向に距離を隔てた複数個の吸込み口が形成されたカッターポストと、カッターポストの内部に形成され、各吸込み口を地上に連通させる排出路と、排出路に連通し、上向きに流体を噴出する噴出口を有する噴出パイプから構成される。
【００２４】
噴出口から噴出される流体は上記の通り、上向きに噴出され、カッターポストの内部に上昇流を起こすことで、カッターポストの内部を負圧にし、吸込み口から排出路内に比重の大きい砂や礫を吸い込み、吸い込まれた砂や礫を地上まで押し上げる働きをする。
【００２５】
請求項６に記載のように請求項５において排出路に、排出路に吸引力を与える吸引パイプが連通し、請求項５の構築装置を請求項４の構築装置と併用すれば、地上から与えられる吸引力による砂や礫の吸い込みと排出が噴出口から噴出される流体によって補われるため、砂や礫の吸い込みと排出が確実に行われることになる。
【００２６】
排出路内に取り込まれた砂や礫にそれ以外の粘性土等の土が含まれる場合、砂や礫以外の土はソイルセメントの構築のために、排出路や吸引パイプからの排出の際、必要により地上で砂や礫が除去された後に地中に戻されるため、この地上まで排出された土砂からの砂や礫の分離を容易にする上では、流体には圧縮された空気を使用することが適当である。
【００２７】
噴出口から噴出される流体は上昇流によりカッターポストの内部を負圧にすることから、砂や礫を吸い込む上では噴出口はカッターポスト内の任意の位置に配置され、必ずしも吸込み口の下や、直上に位置する必要はないが、カッターポスト内に吸い込んだ後には比重の大きい砂や礫を地上まで押し上げる働きをすることから、上昇流が地上まで到達するよう、請求項９に記載のように噴出口はカッターポストの最も下端部寄りに位置する吸込み口の上等、カッターポストの高さ方向の中間部に位置することが好ましい。
【００２８】
また前記のように比重の大きい砂や礫は掘削溝の孔底付近に存在する傾向があるため、噴出口がカッターポストの最も下端部寄りに位置する吸込み口の上に位置することで、砂や礫を効率よく吸い込み、排出することができる。
【００２９】
吸込み口が複数個形成されている場合には、各吸込み口の上に噴出口を配置すれば、全吸込み口において流体の噴出による吸引力と砂や礫の押し上げ効果を分散させて作用させることが可能になる。
【００３０】
吸込み口が複数個ある場合に、請求項10に記載のように各吸込み口が独立して開閉可能とされれば、砂や礫が存在する必要深度の吸込み口のみを開放し、他の吸込み口を閉鎖しておくことにより砂礫層や砂層の存在深度に対応した砂や礫の吸い込みが可能になる。
【００３１】
また砂礫層や砂層が施工対象地盤の中間に存在する場合には、施工開始時の、カッターポストの降下時に砂礫層が存在する深度を通過する吸込み口を順次開放し、他の吸込み口を閉鎖しておくことにより施工開始の時点で全深度に亘って効率的に砂や礫の排出を行うことができる。
【００３２】
請求項10ではまた、複数個の内のいずれかの吸込み口のみを開放し、他の吸込み口を閉鎖しておくことで、吸引力が分散せず、全吸込み口が開放している場合より吸引力がその特定の吸込み口において集中的に、大きく働くため、砂や礫を効果的に吸い込むことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は図１，図３に示すように切削刃１を有する無端チェーン２をカッターポスト３の周囲で循環させながら、カッターポスト３の内部に吸引力を与え、カッターポスト３の側面に形成された吸込み口４から、無端チェーン２が掘削した掘削土の砂や礫をカッターポスト３の内部に吸引して地上まで吸い上げ、吸い上げた砂や礫を地上に排出しつつ、地中に固化材液５を供給し、カッターポスト３を横行させることにより地盤改良された地中連続壁６を構築する方法である。図１，図３中、白抜きの矢印が土砂の動きを示す。
【００３４】
この方法に使用される構築装置７は図３に示すように吸引力を地上から与える場合は吸込み口４が形成されたカッターポスト３と、カッターポスト３の内部に形成され、各吸込み口４を地上に連通させる排出路９と、排出路９に連通し、排出路９に吸引力を与える吸引パイプ10から構成される（請求項４）。吸引パイプ10は地上のサクションポンプ８に接続され、吸引パイプ10の先端に接続された吸引口11において排出路９が連通する。
【００３５】
吸引力をカッターポスト３の内部で発生させる場合には吸込み口４が形成されたカッターポスト３と、カッターポスト３の内部に形成され、各吸込み口４を地上に連通させる排出路９と、排出路９に連通し、上向きに流体を噴出する噴出口13を有する噴出パイプ12から構成される（請求項５）。噴出パイプ12の上端は地上に設置されたコンプレッサー14に接続され、噴出パイプ12は噴出口13において排出路９に連通する。
【００３６】
カッターポスト３は図５，図６に示すようにベースマシン15のマスト16に沿って昇降自在に支持され、無端チェーン２はカッターポスト３の上部と下部にそれぞれ接続された駆動ローラ17とアイドラー18との間に掛け渡されることによりカッターポスト３の回りに循環自在に張架され、駆動ローラ17の回転により循環する。
【００３７】
図１，図３ではアイドラー18をその矢印で示す向きに回転させ、無端チェーン２をハッチングを入れた地山側で降下させているが、アイドラー18を反対向きに回転させ、無端チェーン２を地山側で上昇させることもある。
【００３８】
カッターポスト３は無端チェーン２が循環し、切削刃１が地盤を掘削しながら降下することにより地中に挿入され、カッターポスト３とベースマシン15との間に架設された油圧シリンダ19の伸長によりベースマシン15に対し、図５に矢印で示す向きに横行する。横行後には油圧シリンダ19を収縮させながら、ベースマシン15をクローラ20によって前進させることにより地盤に対する位置を変えることなく、横行開始前の状態に復帰する。
【００３９】
セメントミルク等の固化材液５の地中への供給は例えば図７に示すようにカッターポスト３の内部に配置されたパイプ状の通路21を通じ、カッターポスト３の下端部に形成された吐出口22から固化材液５を吐出させることにより行われ、吐出位置を通過する無端チェーン２の切削刃１が掘削土と固化材液５を攪拌・混合することによりソイルセメントが構築される。
【００４０】
カッターポスト３の厚さ方向両側、または幅方向両側の側面の少なくともいずれか片側にはカッターポスト３の内部に連通する１個、もしくは高さ方向に距離を隔てた複数個の吸込み口４が形成され、吸込み口４は図２に示すようにカッターポスト３の内部に形成された排出路９に連通する。
【００４１】
図１，図２ではカッターポスト３の厚さ方向両側の側面に、高さ方向に距離を隔てて複数個の吸込み口４を形成した場合を示しているが、無端チェーン２の循環の障害にならない範囲でカッターポスト３の幅方向両側の側面の少なくともいずれか片側に形成する場合もあり、カッターポスト３の下端部寄りの１箇所にのみ形成する場合もある。
【００４２】
排出路９は図２，図３に示すようにカッターポスト３の地上に位置する部分やその付近に形成された排出口23まで、またはその下まで形成される。サクションポンプ８に接続された吸引パイプ10は排出口23からカッターポスト３の内部に入り込み、吸引パイプ10の先端に接続された吸引口11が排出口23付近やその下に位置する。排出路９は吸引口11に接続される等により吸引パイプ10に連通する。
【００４３】
図３はサクションポンプ８によるカッターポスト３内への吸引力の発生と、コンプレッサー14によるカッターポスト３内への上昇流の発生を併用する場合の請求項６の構築装置７を示す。この場合、カッターポスト３の内部には吸引パイプ10の他、地上のコンプレッサー14に接続され、上向きに空気等の流体を送り込む噴出口13を有する噴出パイプ12が配置される。噴出口13は吸引パイプ10の吸引口11より下に位置する。
【００４４】
噴出口13は噴出パイプ12の下端部、または下端部と中間部に上方を向いて形成、もしくは接続され、噴出口13において排出路９に連通する。噴出パイプ12に１個の噴出口13を形成等する場合、噴出口13はカッターポスト３の最も下端部寄りに位置する吸込み口４の上に配置され、複数の噴出口13を形成等する場合には各吸込み口４の上に配置される。
【００４５】
カッターポスト３による掘削深度が浅い場合等、コンプレッサー14による上昇流の発生のみによって砂や礫の吸い込みと排出が行える場合には噴出パイプ12は吸引パイプ10と併用されることなく、単独でカッターポスト３内に配置される場合もある。その場合、排出路９は排出口23まで形成され、砂や礫は排出口23からカッターポスト３の外に排出される。
【００４６】
またサクションポンプ８による吸引力のみによって砂や礫の吸い込みと排出が行える場合には吸引パイプ10は噴出パイプ12と併用されることなく、単独でカッターポスト３内に配置される場合もある。
【００４７】
図１，図３では駆動ローラ17付きのユニット3aとアイドラー18付きのユニット3eを除き、３本のユニット3b，3c，3dを連結してカッターポスト３を構成した場合を示しているが、掘削深度が浅い場合には３本のユニット3b，3c，3dの内、下側の１本のユニット3d、または２本のユニット3c，3dは外される。
【００４８】
吸引パイプ10と噴出パイプ12を併用する場合、カッターポスト３内には吸引パイプ10からの吸引力と、噴出口13からの流体の噴出による吸引力及び上昇流が発生し、各吸込み口４から無端チェーン２の切削刃１が掘削した掘削土の内の砂や礫が排出路９内に吸い込まれ、砂や礫は吸引力と上昇流によって上昇し、吸引口11から吸引パイプ10内に取り込まれ、サクションポンプ８に運ばれる。吸引パイプ10のみを単独で使用する場合も、砂や礫はサクションポンプ８に運ばれる。
【００４９】
砂や礫に粘性土等の土が含まれる場合、砂や礫以外の土はサクションポンプ８から更に濾過タンク24まで運ばれ、濾過タンク24内で砂や礫が濾過された後、再度掘削溝内に戻される。例えば図３に濾過タンク24から連続した矢印で示すように再度掘削溝内に掘削面側から戻される。この場合、無端チェーン２は図７に矢印で示す向きに循環している。
【００５０】
吸込み口４が複数個ある場合、砂礫層や砂層の存在深度に対応した砂や礫の吸い込みを可能とするために、またはいずれかの吸込み口４での吸引力を大きくするために、図４に示すように吸込み口４には各吸込み口４を独立して開閉可能とする扉25が配置される。
【００５１】
扉25はカッターポスト３の内周面に取り付けられた油圧シリンダ等の開閉装置26によって昇降等、往復動する。
【００５２】
吸込み口４からの土砂の吸い込みは砂礫層や砂層が存在する深度において行えばよく、砂礫層や砂層が存在しない深度ではその必要がない。一方、地盤状態は予め土質柱状図により判明していることから、扉25の開閉は上記吸い込みの目的に応じ、この土質柱状図に基づいて操作される。
【００５３】
扉25の開閉は例えば全吸込み口４の扉25を一斉に開放する他、全吸込み口４の内のいずれか１個、または複数個の吸込み口４の扉25のみを開放すると同時に、他の吸込み口４の扉25を閉鎖しておく等、砂礫層や砂層の存在深度に対応して砂や礫を吸い込むか、特定の吸込み口４において集中的に砂や礫を吸い込むか等の使用目的に応じて任意に操作される。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１〜５ではカッターポストの側面に、その内部に連通する吸込み口を形成し、カッターポストの周辺に存在する砂や礫を吸込み口から強制的にカッターポストの内部に吸引し、そのまま地上まで吸い上げる、または押し上げることで、地上に排出するため、吸込み口がカッターポストの横行と無端チェーンの循環を阻害することがなく、カッターポスト自身に起因するカッターポストの横行時の傾斜を回避できる。
【００５５】
またカッターポストの傾斜の原因になる砂や礫を吸い上げや押し上げによって排出することでその地中での存在量を削減するため、カッターポストの横行側の面が受ける砂や礫による抵抗が低減され、砂や礫に起因するカッターポストの傾斜も回避できる。この結果、砂礫層が存在する地盤や砂層が多く存在する地盤において35ｍを超える深度まで挿入した場合にもカッターポストを鉛直状態に維持したまま、横行させることが可能になる。
【００５６】
請求項６では排出路に吸引力を与える吸引パイプと、上向きに流体を噴出する噴出口を有する噴出パイプを併用し、地上から与えられる吸引力による砂や礫の吸い込みと排出を噴出口からの流体によって補うため、砂や礫の吸い込みと排出を確実に行うことができる。
【００５７】
請求項７ではカッターポストの厚さ方向両側の少なくとも片側に吸込み口を形成するため、切削刃によって掘削され、カッターポストの横行に伴い、相対的にカッターポストの厚さ方向両側の側面側へ移動する土砂を効率的に吸い込むことができる。
【００５８】
請求項８では吸込み口をカッターポストの下端部寄りに位置させるため、無端チェーンが掘削した掘削溝の孔底付近に存在する比重の大きい砂や礫を効果的に吸い込み、排出することができる。
【００５９】
請求項９では流体を上向きに噴射する請求項５において上昇流が地上まで到達するよう、噴出口をカッターポストの最も下端部寄りに位置する吸込み口の上に位置させるため、カッターポスト内に吸い込んだ比重の大きい砂や礫を地上まで押し上げることができる。
【００６０】
また比重の大きい砂や礫は掘削溝の孔底付近に存在する傾向があるため、噴出口がカッターポストの最も下端部寄りに位置する吸込み口の上に位置することで、砂や礫を効率よく吸い込み、排出することができる。
【００６１】
請求項10では複数個の吸込み口を独立して開閉可能とするため、砂礫層や砂層の存在深度に対応して砂や礫を吸い込むことができる。
【００６２】
また施工開始時の、カッターポストの降下時に砂礫層が存在する深度を通過する吸込み口を順次開放し、他の吸込み口を閉鎖しておくことにより全深度に亘って効率的に砂や礫の排出を行うことができる。
【００６３】
加えて請求項10では複数個の内のいずれかの吸込み口のみを開放し、他の吸込み口を閉鎖しておくことで、吸引力が分散せず、全吸込み口が開放している場合より吸引力がその特定の吸込み口において集中的に働くため、砂や礫を効果的に吸い込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カッターポストへの吸込み口の形成例を示した立面図である。
【図２】カッターポスト内に噴出パイプを配置した場合の図１の横断面図である。
【図３】吸引パイプと噴出パイプを併用した場合のカッターポストの内部を示した立面図である。
【図４】図３の破線円部分の拡大図である。
【図５】地中連続壁の構築の様子を示した立面図である。
【図６】図５のカッターポスト部分の拡大図である。
【図７】図６のカッターポストの下端部分の拡大図である。
【図８】従来の掘削土の排出例を示した立面図である。
【図９】図８のカッターポストの下端部分の拡大図である。
【図１０】図９の横断面図である。
【符号の説明】
１……切削刃、２……無端チェーン、３……カッターポスト、3a，3b，3c，3d，3e……ユニット、４……吸込み口、５……固化材液、６……地中連続壁、７……構築装置、８……サクションポンプ、９……排出路、10……吸引パイプ、11……吸引口、12……噴出パイプ、13……噴出口、14……コンプレッサー、15……ベースマシン、16……マスト、17……駆動ローラ、18……アイドラー、19……油圧シリンダ、20……クローラ、21……通路、22……吐出口、23……排出口、24……濾過タンク、25……扉、26……開閉装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an underground continuous wall construction method for constructing an underground continuous wall by traversing a cutter post while circulating an endless chain having a cutting blade, and a construction apparatus used therefor.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
For example, an underground continuous wall made of soil cement is formed by an endless chain with a cutting blade stretched around the outer periphery of the cutter post, such as JP-B-7131214, JP-A-9-177123, and JP-A-10-168873. In the construction method, the cutting blade is circulated through the endless chain around the cutter post while supplying the solidified material liquid into the ground from the lower end of the cutter post and the like, while traversing the cutter post with respect to the base machine. The excavated excavated soil and the solidified material liquid are stirred and mixed.
[0003]
The cutter post is supported up and down along the mast of the base machine for insertion and extraction into the ground, and the endless chain is stretched between the drive roller and idler connected to the upper and lower parts of the cutter post, respectively. Is stretched around the cutter post.
[0004]
The cutter post inserted into the ground moves parallel to the base machine by extending the hydraulic cylinder installed between it and the base machine. By advancing with a crawler, it returns to the original state which can traverse, without changing the position with respect to the ground.
[0005]
For example, as shown in FIG. 7, the solidified material liquid such as cement milk is supplied into the ground from a discharge port formed at the lower end of the cutter post through a pipe-shaped passage disposed inside the cutter post. The soil cement is constructed by agitating and mixing the excavated soil by the cutting blade of the endless chain passing through the discharge position.
[0006]
According to the construction method of the underground continuous wall by traversing the cutter post, the cutter post can be inserted up to about 30m for the clay soil ground, but the depth that can be inserted for the ground including sandy layer is Generally, it is about 20m, and if it is inserted to a depth exceeding 35m in the ground where there are many gravel layers or sand layers, the resistance due to sand and gravel that the cutter post receives when traversing increases. For this reason, when the cutter post is traversed, the lower end side tends to be delayed, and it becomes easy to incline, and the tendency to cause troubles such as difficulty in circulating the endless chain is increased.
[0007]
In Patent No. 2920097 shown in FIG. 8, since the earth and sand are discharged to the ground using the circulation of an endless chain, the resistance due to sand and gravel received on the surface on the traverse side of the cutter post can be reduced, and the above-mentioned obstacles can be suppressed. It can be considered an effective method.
[0008]
However, in this method, as shown in FIGS. 9 and 10, partition plates A are attached to both sides of the cutter post in the thickness direction so that the excavated soil existing on the front side of the cutter post in the moving direction does not wrap around the rear side. And a partition plate A form a closed soil discharge space B on the front side of the cutter post, and through this soil discharge space B, the earth and sand are grounded by the cutting blade moving upward, the drilling fluid released upward and the compressed air. Therefore, when the excavation depth is large, it is not an effective method for preventing the inclination of the cutter post.
[0009]
The present invention proposes a method and an apparatus capable of preventing the inclination of the cutter post even when the excavation depth is large in the ground where the gravel layer exists or the ground where there are many sand layers.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, on the side of the cutter post, a suction port communicating with the inside of the cutter post is formed, and sand and gravel existing around the cutter post are forcibly sucked into the cutter post from the suction port, and sucked up to the ground as they are. Or, by pushing up, it prevents the traversing of the cutter post from being disturbed by the work to remove sand and gravel, while reducing the resistance received by the traverse side of the cutter post and preventing the tilt of the cutter post To do.
[0011]
One suction port or a plurality of suction ports are formed at a distance in the height direction. Specifically, sand and gravel from the suction port is sucked into the cutter post from the ground as described in claim 2. It is performed by applying a force or by ejecting fluid upward in the cutter post and generating a suction force in the cutter post as described in claim 3.
[0012]
In either case, the upward suction force acting on the inside of the cutter post creates a negative pressure inside the cutter post, and sand and gravel from the excavated soil excavated by the endless chain is sucked into the cutter post from the suction port. In addition, the removal of sand and gravel does not affect the traversing of the cutter post.
[0013]
In the case of claim 2, the sand and gravel sucked into the cutter post are discharged by being sucked up to the ground as they are by the suction force on the ground, and in the case of claim 3, the fluid is ejected upward in the cutter post. It is discharged by being pushed up.
[0014]
In claim 3, since the upwardly ejected fluid causes an upward flow, suction force is generated in the cutter post, and sand and gravel are sucked into the cutter post and the sucked sand and gravel are pushed up. The method of claim 3 may be used in combination with the method of claim 2 to facilitate the suction and discharge of the method of claim 2 by suction on the ground and to supplement the method of claim 2. .
[0015]
From the suction port formed in the cutter post, sand or gravel is taken into the cutter post using the suction force from the ground or the suction force generated inside the cutter post, and discharged to the ground, so that the suction port becomes the cutter A partition plate is provided on both sides of the cutter post in the thickness direction without obstructing the circulation of the post and the endless chain. As in Patent No. 2920097, the cutter is traversed and the endless chain is circulated. Since the post itself does not become a resistance, the inclination of the cutter post when traversing due to the cutter post itself is avoided.
[0016]
In addition, the sand and gravel that causes the inclination of the cutter post is discharged by sucking up and pushing up, so the abundance in the ground is reduced, and the resistance due to the sand and gravel on the lateral surface of the cutter post is reduced. Therefore, the inclination of the cutter post due to sand and gravel is also avoided.
[0017]
As a result, it is possible to traverse while maintaining the cutter post in a vertical state even when it is inserted to a depth exceeding 35 m in the ground where the gravel layer is present or the ground where there are many sand layers.
[0018]
The side surface on which the suction port is formed may be either the side surface on both sides in the thickness direction of the cutter post or the side surface on both sides in the width direction (transverse direction), but it has a thickness that does not interfere with the endless chain when manufacturing the cutter post. It is better to be formed on the side surfaces on both sides in the direction. In addition, since the earth and sand excavated by the cutting blade move relatively to the side surfaces on both sides in the thickness direction of the cutter post as the cutter post traverses, it is formed on both sides in the thickness direction from the viewpoint of suction efficiency. Is reasonable.
[0019]
The suction port is formed on at least one side of both sides in the thickness direction or both sides in the width direction as described in claim 7. In addition, since sand and gravel with large specific gravity tend to exist near the bottom of the excavation groove excavated by the endless chain, if the suction port is arranged near the lower end of the cutter post as described in claim 8, sand Increases the efficiency of sucking and discharging gravel.
[0020]
When multiple suction ports are formed at a distance in the height direction of the cutter post, the sand and gravel in the ground can be effectively discharged evenly even when the gravel layer is thick. There is an advantage that can be.
[0021]
The construction apparatus used in the method of claim 2 is a cutter post having one suction hole formed on a side surface or a plurality of suction ports spaced in the height direction as described in claim 4, and a cutter post It is formed of a discharge path that is formed inside and communicates each suction port with the ground, and a suction pipe that communicates with the discharge path and applies a suction force to the discharge path.
[0022]
The suction force on the ground is given from the suction pump to the discharge passage through the suction pipe connected to the suction pump, and the suction pipe removes sand and gravel containing gravel sand and gravel sucked into the discharge passage from the suction port by the suction force. Aspirate and discharge to ground.
[0023]
The construction apparatus used in the method of claim 3 is a cutter post in which one side or a plurality of suction ports spaced in the height direction are formed on a side surface as in claim 5, and a cutter post It is formed of a discharge passage that is formed inside and communicates with each suction port to the ground, and an ejection pipe that communicates with the discharge passage and ejects fluid upward.
[0024]
As described above, the fluid ejected from the ejection port is ejected upward, causing an upward flow inside the cutter post, creating a negative pressure inside the cutter post, and sand having a high specific gravity from the suction port to the discharge path. It works to suck in gravel and push the sucked sand and gravel up to the ground.
[0025]
If the suction pipe which gives suction force to the discharge path is connected to the discharge path in claim 5 as in claim 6 and the construction device of claim 5 is used in combination with the construction device of claim 4, it is given from the ground. Since the suction and discharge of sand and gravel due to the suction force that is generated is supplemented by the fluid ejected from the jet outlet, the suction and discharge of sand and gravel is reliably performed.
[0026]
When the sand and gravel taken into the discharge channel contains other clay soil such as clay soil, the soil other than sand and gravel is discharged from the discharge channel and the suction pipe for the construction of soil cement. Since sand and gravel are removed on the ground if necessary, they are returned to the ground, so compressed air is used as the fluid to facilitate separation of sand and gravel from the earth and sand discharged to the ground. Is appropriate.
[0027]
Since the fluid ejected from the jet outlet creates a negative pressure inside the cutter post due to the upward flow, the jet outlet is placed at an arbitrary position within the cutter post when sucking sand and gravel, It is not necessary to be located directly above, but after sucking into the cutter post, it works to push sand and gravel with large specific gravity to the ground, so that the upward flow reaches the ground. In addition, it is preferable that the spout is located at an intermediate portion in the height direction of the cutter post, such as above the suction port located closest to the lower end of the cutter post.
[0028]
In addition, as described above, sand and gravel with large specific gravity tend to be present near the bottom of the excavation groove, so that the jet outlet is located above the suction port located closest to the lower end of the cutter post, Efficiently sucks and discharges gravel.
[0029]
If multiple suction ports are formed, disposing the spouts above each suction port causes the suction force generated by the ejection of fluid and the effect of pushing up sand and gravel to act in a distributed manner at all the suction ports. Is possible.
[0030]
When there are a plurality of suction ports, if each suction port can be opened and closed independently as described in claim 10, only the suction ports of the necessary depth where sand or gravel exists are opened, and other suction ports are opened. By closing the mouth, sand and gravel can be sucked according to the gravel layer and the depth of the sand layer.
[0031]
In addition, when a gravel layer or sand layer exists in the middle of the construction target ground, the suction ports that pass through the depth at which the gravel layer exists when the cutter post descends are opened sequentially at the start of construction, and the other suction ports are closed. By doing so, sand and gravel can be discharged efficiently over the entire depth at the start of construction.
[0032]
In claim 10, moreover, by opening only one of the plurality of suction ports and closing the other suction ports, the suction force is not dispersed, and all the suction ports are open. Since the suction force works intensively and greatly at the specific suction port, sand and gravel can be sucked in effectively.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 3, the endless chain 2 having the cutting blade 1 is circulated around the cutter post 3 while applying a suction force to the inside of the cutter post 3. From the suction port 4 formed on the side of the pipe, the sand and gravel of the excavated soil excavated by the endless chain 2 is sucked into the cutter post 3 and sucked up to the ground, and the sucked sand and gravel are discharged to the ground. This is a method for constructing the underground continuous wall 6 whose ground has been improved by supplying the solidifying material liquid 5 and traversing the cutter post 3. 1 and 3, white arrows indicate the movement of earth and sand.
[0034]
As shown in FIG. 3, the construction device 7 used in this method is formed in the cutter post 3 in which the suction port 4 is formed when the suction force is applied from the ground, and inside the cutter post 3. The discharge path 9 communicates with the ground, and the suction pipe 10 communicates with the discharge path 9 and applies a suction force to the discharge path 9 (claim 4). The suction pipe 10 is connected to a suction pump 8 on the ground, and the discharge path 9 communicates with the suction port 11 connected to the tip of the suction pipe 10.
[0035]
When the suction force is generated inside the cutter post 3, the cutter post 3 formed with the suction port 4, the discharge passage 9 formed inside the cutter post 3, and each suction port 4 communicating with the ground, and the discharge It is comprised from the ejection pipe 12 which has the spout 13 which is connected to the path | route 9 and ejects a fluid upwards (Claim 5). The upper end of the ejection pipe 12 is connected to a compressor 14 installed on the ground, and the ejection pipe 12 communicates with the discharge path 9 at the ejection port 13.
[0036]
5 and 6, the cutter post 3 is supported so as to move up and down along the mast 16 of the base machine 15, and the endless chain 2 includes a driving roller 17 and an idler 18 connected to the upper and lower portions of the cutter post 3, respectively. Is stretched around the cutter post 3 and is circulated by the rotation of the driving roller 17.
[0037]
1 and 3, the idler 18 is rotated in the direction indicated by the arrow, and the endless chain 2 is lowered on the natural ground side with hatching, but the idler 18 is rotated in the opposite direction and the endless chain 2 is rotated on the natural ground side. It may be raised by.
[0038]
The cutter post 3 is inserted into the ground when the endless chain 2 circulates and the cutting blade 1 descends while excavating the ground, and by extension of the hydraulic cylinder 19 installed between the cutter post 3 and the base machine 15 It traverses the base machine 15 in the direction indicated by the arrow in FIG. After traversing, the base cylinder 15 is advanced by the crawler 20 while the hydraulic cylinder 19 is contracted to return to the state before traversing without changing the position with respect to the ground.
[0039]
The supply of the solidified material liquid 5 such as cement milk into the ground is, for example, a discharge port formed at the lower end of the cutter post 3 through a pipe-shaped passage 21 disposed inside the cutter post 3 as shown in FIG. The soil cement 5 is constructed by discharging the solidifying material liquid 5 from 22 and the cutting blade 1 of the endless chain 2 passing through the discharging position agitates and mixes the excavated soil and the solidifying material liquid 5.
[0040]
At least one side of both sides in the thickness direction or both sides in the width direction of the cutter post 3 is formed with one suction port 4 communicating with the inside of the cutter post 3 or a plurality of suction ports 4 spaced in the height direction. The suction port 4 communicates with a discharge passage 9 formed inside the cutter post 3 as shown in FIG.
[0041]
1 and 2 show a case where a plurality of suction ports 4 are formed at a distance in the height direction on the side surfaces on both sides in the thickness direction of the cutter post 3. In some cases, it may be formed on at least one of the side surfaces on both sides in the width direction of the cutter post 3 and may be formed only at one location near the lower end of the cutter post 3.
[0042]
As shown in FIGS. 2 and 3, the discharge path 9 is formed up to or below a portion located on the ground of the cutter post 3 and the discharge port 23 formed in the vicinity thereof. The suction pipe 10 connected to the suction pump 8 enters the inside of the cutter post 3 from the discharge port 23, and the suction port 11 connected to the tip of the suction pipe 10 is located near or below the discharge port 23. The discharge passage 9 communicates with the suction pipe 10 by being connected to the suction port 11 or the like.
[0043]
FIG. 3 shows the construction device 7 according to claim 6 in the case where the generation of the suction force into the cutter post 3 by the suction pump 8 and the generation of the upward flow into the cutter post 3 by the compressor 14 are used in combination. In this case, in addition to the suction pipe 10, a jet pipe 12 having a jet port 13 that is connected to a ground compressor 14 and feeds fluid such as air upward is disposed inside the cutter post 3. The spout 13 is located below the suction port 11 of the suction pipe 10.
[0044]
The ejection port 13 is formed or connected to the lower end portion of the ejection pipe 12 or the lower end portion and the intermediate portion so as to face upward, and communicates with the discharge path 9 at the ejection port 13. When forming one jet 13 in the jet pipe 12, the jet 13 is arranged on the suction port 4 located closest to the lower end of the cutter post 3 to form a plurality of jets 13. Is disposed on each suction port 4.
[0045]
When sand and gravel can be sucked and discharged only by the upward flow generated by the compressor 14 such as when the excavation depth by the cutter post 3 is shallow, the jet pipe 12 is not used together with the suction pipe 10 and is used alone. 3 may be disposed within the range. In that case, the discharge path 9 is formed up to the discharge port 23, and sand and gravel are discharged out of the cutter post 3 from the discharge port 23.
[0046]
In addition, when the sand and gravel can be sucked and discharged only by the suction force of the suction pump 8, the suction pipe 10 may be arranged in the cutter post 3 alone without being used together with the jet pipe 12.
[0047]
FIGS. 1 and 3 show a case where the cutter post 3 is configured by connecting three units 3b, 3c, and 3d except for the unit 3a with the driving roller 17 and the unit 3e with the idler 18. When the depth is shallow, out of the three units 3b, 3c and 3d, the lower one unit 3d or the two units 3c and 3d are removed.
[0048]
When the suction pipe 10 and the ejection pipe 12 are used together, the suction force from the suction pipe 10 and the suction force and the upward flow due to the ejection of the fluid from the ejection port 13 are generated in the cutter post 3. The sand and gravel in the excavated soil excavated by the cutting blade 1 of the endless chain 2 are sucked into the discharge passage 9, and the sand and gravel rise by the suction force and the upward flow and are taken into the suction pipe 10 from the suction port 11. Then, it is carried to the suction pump 8. Even when only the suction pipe 10 is used, sand and gravel are carried to the suction pump 8.
[0049]
When the sand or gravel contains soil such as viscous soil, the soil other than sand or gravel is transported from the suction pump 8 to the filtration tank 24, and after the sand and gravel are filtered in the filtration tank 24, the excavation groove is again formed. Returned in. For example, as shown by the continuous arrow from the filtration tank 24 in FIG. In this case, the endless chain 2 circulates in the direction indicated by the arrow in FIG.
[0050]
When there are a plurality of suction ports 4, in order to enable the suction of sand or gravel corresponding to the gravel layer or the existing depth of the sand layer, or to increase the suction force at any of the suction ports 4, FIG. As shown in FIG. 3, the suction port 4 is provided with a door 25 that allows each suction port 4 to be opened and closed independently.
[0051]
The door 25 reciprocates, such as moving up and down, by an opening and closing device 26 such as a hydraulic cylinder attached to the inner peripheral surface of the cutter post 3.
[0052]
The suction of earth and sand from the suction port 4 may be performed at a depth where the gravel layer or the sand layer exists, and it is not necessary at a depth where the gravel layer or the sand layer does not exist. On the other hand, since the ground condition is previously known from the soil column diagram, the opening and closing of the door 25 is operated based on the soil column diagram according to the purpose of the suction.
[0053]
For example, the doors 25 can be opened and closed simultaneously by opening the doors 25 of all the suction ports 4 at the same time, or by opening only one of the suction ports 4 or only the doors 25 of the plurality of suction ports 4. Purpose of use such as closing the door 25 of the inlet 4 to suck sand and gravel according to the gravel layer and the depth of the sand layer, or to suck sand and gravel intensively at a specific inlet 4 It is arbitrarily operated according to.
[0054]
【The invention's effect】
In Claims 1 to 5, a suction port communicating with the inside of the cutter post is formed on the side surface of the cutter post, and sand and gravel existing around the cutter post are forcibly sucked into the cutter post from the suction port, Since the suction port is discharged to the ground by sucking up or pushing up, the suction port does not hinder the traverse of the cutter post and the circulation of the endless chain, and the inclination of the cutter post when traversing due to the cutter post itself can be avoided.
[0055]
In addition, the sand and gravel that causes the tilt of the cutter post is sucked up and pushed up to reduce the abundance in the ground, so the resistance of the sand and gravel on the lateral surface of the cutter post is reduced. In addition, the inclination of the cutter post due to sand and gravel can be avoided. As a result, it is possible to traverse while maintaining the cutter post in a vertical state even when it is inserted to a depth exceeding 35 m in the ground where the gravel layer is present or the ground where there are many sand layers.
[0056]
In claim 6, a suction pipe that applies suction to the discharge path and a jet pipe having a jet outlet that jets fluid upward are used in combination, and the suction and discharge of sand and gravel by the suction force that is applied from the ground is discharged from the jet outlet. Since it is supplemented by fluid, sand and gravel can be sucked and discharged reliably.
[0057]
In claim 7, in order to form a suction port on at least one side of the cutter post in the thickness direction, the cutting post is excavated by the cutting blade, and relatively moves toward the side of the cutter post in the thickness direction as the cutter post traverses. Sediment can be efficiently sucked.
[0058]
According to the eighth aspect, since the suction port is positioned near the lower end portion of the cutter post, sand and gravel having a large specific gravity existing near the bottom of the excavation groove excavated by the endless chain can be sucked and discharged effectively.
[0059]
In claim 9, the fluid is jetted upward. In claim 5, the jet outlet is positioned above the suction port located closest to the lower end of the cutter post so that the upward flow reaches the ground. It can push sand and gravel with high specific gravity to the ground.
[0060]
Also, since sand and gravel with large specific gravity tend to exist near the bottom of the excavation groove, the sand and gravel can be made efficient by placing the jet outlet on the suction port located closest to the lower end of the cutter post. Can be inhaled and discharged well.
[0061]
According to the tenth aspect, since the plurality of suction ports can be opened and closed independently, sand and gravel can be sucked in accordance with the gravel layer and the existing depth of the sand layer.
[0062]
At the start of construction, when the cutter post descends, the suction ports that pass through the depth at which the gravel layer is present are opened sequentially, and the other suction ports are closed so that sand and gravel can be efficiently removed over the entire depth. It can be discharged.
[0063]
In addition, in claim 10, by opening only one of the plurality of suction ports and closing the other suction ports, the suction force is not dispersed, and all the suction ports are open. Since the suction force is concentrated at the specific suction port, sand and gravel can be sucked in effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an elevation view showing an example of forming a suction port in a cutter post.
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 when an ejection pipe is disposed in the cutter post.
FIG. 3 is an elevational view showing the inside of a cutter post when a suction pipe and a jet pipe are used in combination.
4 is an enlarged view of a broken-line circle portion in FIG. 3;
FIG. 5 is an elevation view showing the construction of the underground continuous wall.
6 is an enlarged view of a cutter post portion of FIG. 5;
7 is an enlarged view of a lower end portion of the cutter post in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is an elevation view showing an example of conventional excavation soil discharge.
FIG. 9 is an enlarged view of a lower end portion of the cutter post in FIG.
10 is a cross-sectional view of FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Cutting blade, 2 ... Endless chain, 3 ... Cutter post, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e ... Unit, 4 ... Suction port, 5 ... Solidified liquid, 6 ... Underground continuous Wall, 7 ... Construction device, 8 ... Suction pump, 9 ... Discharge path, 10 ... Suction pipe, 11 ... Suction port, 12 ... Jet pipe, 13 ... Jet port, 14 ... Compressor, 15 ... base machine, 16 ... mast, 17 ... drive roller, 18 ... idler, 19 ... hydraulic cylinder, 20 ... crawler, 21 ... passage, 22 ... discharge port, 23 ... discharge port, 24 ... filter tank, 25 ... door, 26 ... opening / closing device.
