JP4386993B2 - Multi-axis underground continuous wall construction machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中にソイルセメント柱列を造成して連続壁を構築するための多軸式地中連続壁施工機に関する。
【0002】
【従来の技術】
地盤の土留め等のために地中にソイルセメント柱列を造成して連続壁を構築する施工が従来から行なわれている。
【0003】
上記のソイルセメント地中連続壁の構築に用いられる施工機は、従来ベースマシンのリーダマストにそって上下動するアースオーガに複数本の掘削軸を装着して施工する形態が一般に採られている。
【0004】
最近では、機械の小型化および低重心化を図るため、例えば特開平7−113233号公報あるいは特開平10−219734号公報に示されるような施工装置が提案されている。
【0005】
上記いずれの公報に記載のものも、リーダマストの下方位置に多軸掘削機を吊持し、この掘削機に複数本の掘削軸が並列に支持されて回転駆動されるようになされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかして上記公報に記載の従来技術においては、機械の小型化および低重心化を達成することはできるが、多軸掘削機の各掘削軸を回転駆動する原動機部(電動または油圧モータ)が多軸掘削機内に横一列に並列されているため、施工断面積に対し地中に進入して行く多軸掘削機の断面積が大きくなり、そのため高粘性のソイル泥中では多軸掘削機の貫入および引抜き抵抗が大きく、施工速度の著しい低下を招き、工費が嵩むという問題があった。
【0007】
本発明は上記従来の技術が有する問題点に着目し、これを改善することを課題としてなされたもので、多軸掘削機本体の断面積が小さくなるようにし、高粘性のソイル泥中であっても貫入・引抜き抵抗を減少して施工能率の向上を図ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、リーダマスト等に昇降自在に支持され、掘削の進行とともにソイル泥中に嵌入していくソイル泥中埋設式の多軸掘削機本体と、前記掘削機本体に並列支持され、下端にオーガヘッドを有する複数本の掘削軸と、前記多軸掘削機本体に設けられ、前記各掘削軸を回転駆動する水中モータを有する多軸駆動部の原動機部と、を備え、前記原動機部のうち、中央に配置される掘削軸を駆動する原動機部を前記多軸掘削本体の上方部に配置し、外側に配置される掘削軸を駆動する原動機部を前記多軸掘削機本体の下方部に配置し、高さ方向に高低差を持つように前記各原動機を配置するとともに、隣合う前記オーガヘッド同士がそれぞれの前記掘削軸の軸方向で重複する深度範囲を掘削するように、各オーガヘッドを配置してなることを特徴とする。
【0009】
上記において、前記多軸掘削機本体の中央上方部に配置された原動機により駆動される掘削軸は複数本の長い掘削軸からなり、これら掘削軸は隣り合う同士で多軸掘削機本体下部のソイル泥を撹拌・搬送するスクリュー羽根を逆巻きに設けた垂直スクリューコンベアを構成し、また、前記外側に配置された掘削軸にはスクリュー羽根が断続的に配設されていることがソイル泥の循環および撹拌を良好にするうえで好ましい形態である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【0011】
図1(A),(B)は本発明による多軸式地中連続壁施工機の一実施形態の外観の正面図および側面図を示すもので、クローラ型の自走式ベースマシン1にリーダマスト2が該ベースマシン1の前部の支持部3とステー4とで垂直方向に立設され、このリーダマスト2の前面側のガイドレール5に多軸掘削機本体6の昇降をガイドするケリーバ7がその上方部および下方部に設けられたガイド8,9を係合することにより昇降自在に取付けられ、このケリーバ7は前記リーダマスト2の上端のトップシーブ10を経由するワイヤロープ11を介してベースマシン1上のウインチ(図示省略)により巻上げ巻下げが自在とされている。なお多軸掘削機本体6の支持はケリーバ7によるものに限られるものではなく、他の手段であってもよい。
【0012】
前記ケリーバ7の下端には前記多軸掘削機本体6が支持されている。この多軸掘削機本体6のケーシング12は、図1(A),(B)および図2からも分るように側面視においては前記ケリーバ7より厚みが薄い編平縦長矩形状を有し、正面視においてその上半部12aが上端に至るにつれて前記ケリーバ7の幅と同等乃至はこれより狭い幅となる裾広がり形状を有するとともに、下半部12bは垂直な壁面で構成されていて全体として正面視略縦長台形状をなしている。
【0013】
図1および図2に示す実施形態では4本の掘削軸131,132,133,134を備える場合であり、中央側に位置する2本の掘削軸132,133の原動機部142,143(この実施形態では水中モータ使用)は前記ケーシング12の上半部12aの内部上方位置に並設され、両外側の掘削軸131,134 の原動機部141,144 は前記ケーシング12の下半部12b内において前記中央側の2本の掘削軸132,133の外側部に近接した位置に配設されている。
【0014】
そして前記ケーシング12の上方に位置する原動機部142,143は隔壁15により区画され、同じく下方に位置する原動機部141,144 は掘削軸132,133 に対し隔壁16により区画されており、これら隔壁15,16間のケーシング12の側面は開放されていて開口部17,17とされている。
【0015】
前記各原動機部141〜144は水中モータ18と減速機19とで構成されており、この減速機19の下部にモルタル等の薬液を掘削軸内を通じて掘削地盤中に供給するための液体供給用回転継手であるスイベル装置201〜204がそれぞれ設けられ、これらスイベル装置201〜204を介して各掘削軸131〜134が接続されている。
【0016】
また各掘削軸131〜134 の下端にはオーガヘッド211,212,213,214 を備えており、これらオーガヘッドの直上位置は各掘削軸131〜134が相互に振れないようにするため連結軸受22により拘束されている。
【0017】
前記掘削軸131〜134 のうち中央側に位置する2本の長い掘削軸132,133 はスクリュー羽根232,233が互いに逆巻きとされた垂直スクリューコンベアとされ、両側に位置する短かい掘削軸131、134にはこれと隣り合う隣り同士の掘削軸132,133のスクリュー羽根232,233とは逆巻きのスクリュー羽根231、234 が断続的に設けられている。
【0018】
また前記中央側に位置する掘削軸132,133の下端のオーガヘッド212, 213 は互いに逆方向のスクリュー羽根242,243を有するとともに上下に段差を有して掘削範囲が一部ラップするようになっており、両側に位置する掘削軸131、134の下端のオーガヘッド211,214 はこれと隣り合う掘削軸132,133 のオーガヘッド211、214のスクリュー羽根242,244とはそれぞれ逆巻きのスクリュー羽根241,244を有するとともに隣り合うオーガヘッド212,213とは上下に段差を有していて隣り合う同士のオーガヘッドによる掘削範囲が一部ラップするようになっている。図3(A)〜(D)に図2のA−A,B−B,C−C,D−Dの各断面形態を略示している。
【0019】
図1において符号25は、前記スイベル装置201、204を通じて薬液を供給するためのホースおよび電源ケーブル等を収納したダクト、26,27はそのリールを示し、図6(B),(C)において28はオーガヘッドの掘削・撹拌外径を示す。
【0020】
次に上記実施形態の作用を説明する。
【0021】
地中に連続壁を造成するには、その造成箇所にベースマシン1を移動させ、各掘削軸131〜134 の配列方向を連続壁造成方向としてセットする。
【0022】
ついで原動機部141〜144を駆動して各掘削軸131〜134を回転させながらワイヤロープ11を巻出すとともに、ダクト25,スイベル装置201〜204を通じてモルタル、セメントミルク等の薬液(またはエア)をオーガヘッド211〜214の先端から選択的に掘削土中に吐出させつつ多軸掘削機本体6を徐々に下降させて掘削を行なう。
【0023】
掘削が進むにつれて掘削軸131〜134およびオーガヘッド211〜214の各スクリュー羽根により多軸掘削機本体6の下部のソイル泥は撹拌されつつ上方へ搬送される。これにより掘削時の貫入抵抗が軽減され、施工速度に影響を与えない。
【0024】
所定の深度に到達したならば各掘削軸131〜134を逆方向に回転させながらワイヤーロープ11を巻き上げて引抜き工程に入る。この引抜き工程では、上方部にあるソイル泥が撹拌されつつ下方へ搬送され、これにより引抜き抵抗が軽減されて施工速度に影響を与えない。
【0025】
このように掘削軸131〜134の貫入時および引抜き時ともソイル泥は撹拌されつつ上下に循環するので、土砂との泥練が良好に行われ、質のよい連続壁を造成することができる。
【0026】
上記のようにして1回の掘削作業が終了したらベースマシン1を所定距離移動させ、既掘の部分の端部に一部がラップするようにして次の掘削を前記と同様にして行ない、以下順次上記工程を繰返えすことにより地中連続壁を造成することができる。
【0027】
図4は本発明の他の実施形態を示し、(A)は掘削軸が3本の場合、(B)は5本の場合を示している。
【0028】
図4(A)の3本の場合は、中央に位置する1本の掘削軸135の原動機部145が多軸掘削機本体6のケーシング12の上半部12a中央に位置し、左右の掘削軸136,137の原動機部146,147がケーシング12の下半部12bの左右位置で前記中央の掘削軸136 に近接して配設されている。他の構成は図2と同様であることからこれと対応する部分にはこれと関連符号を付すに留める。
【0029】
図4(B)の5本の場合は、中央側に位置する3本の掘削軸138,139,1310の原動機部148,149,1410のケーシング12の上半部12a内に並設され、両側の掘削軸138,1310 に近接して配設されている。他の構成は図2と同様であることからこれと対応する部分にはこれと関連符号を付すに留める。
【0030】
図5、図6は4本の掘削軸1313、1314、1315、1316、が水平断面において矩形配置とされる場合の実施形態を示している。
【0031】
この実施形態においては、対隅位置にある2本の掘削軸1313、1314を回転駆動する原動機部1413、1414が多軸掘削機本体6の上方位置に配設され、他方の対隅位置にある2本の掘削軸1315、1316の原動機部1415、1416は多軸掘削機本体6の下方位置に配設されており、投影面において図6(B),(C)に示すように各原動機部1413〜1416が各掘削軸1313〜1316のスクリュー羽根と一部ラップするようになっている。
【0032】
したがって多軸掘削機本体6のケーシング12の形態も、上半部12aは側面視において上部の原動機部1413、1414を内蔵するに足る厚さとされ、下半部12bのみが下部の原動機部1415、1416と他の掘削軸1313、1314を挿入し得る形態とされている。他の構成は図2と同様であるからこれと対応する部分にはこれと関連符号を付すに留める。
【0033】
この実施形態においても、4本の掘削軸1313〜1316の外郭仮想範囲に対し多軸掘削機本体6の断面積が小さくなっている。このように掘削軸を横一列配置以外の場合であっても本発明を実施することができ、所期の目的を達成することができる。
【0034】
いずれの実施形態においても、各掘削軸を回動する原動機部が多軸掘削機本体6の高さ方向に高低差を持って配設され、隣合うオーガヘッドが上下に重なっていることにより施工断面積に対し多軸掘削機本体6の断面積が小さく、そのため多軸掘削機本体の貫入・引抜き時の抵抗が小さくなって施工性能が高められる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、多軸掘削機本体の断面積を小さくでき、これにより多軸掘削機本体の地中への貫入および引抜き時の抵抗が小さくなって施工性能の低下を防ぐことができる。
【0036】
また請求項2の発明によれば、施工機下部のソイル泥は撹拌されつつ上方へ搬送されて循環するので、良好なソイルセメントとすることができ、造成される連続壁の性能を著しく高めることができる。
【0037】
さらに請求項3の発明によれば、ソイル泥の撹拌性能をより重視した構成とすることができ、混練性の悪い粘性土の土質であっても良好なソイルセメントとすることができる。
【0038】
上記のいずれの形態においても、複数の原動機部のうちのいくつかが多軸掘削機本体の下方位置に配置されるので機械の低重心性を図ることができるとともに小型化を図ることができる効果も併有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多軸式地中連続壁施工機の一実施形態を示し、(A)は正面図、(B)は側面図。
【図2】図1の要部の拡大正面図。
【図3】(A)は図2のA−A断面図、(B)は同B−B断面図、(C)は同C−C断面図、(D)は同D−D断面図。
【図4】本発明の変形例を示し、(A)は掘削軸が3本の場合、(B)は5本の場合を示す図2担当図。
【図5】本発明の他の変形例を示し、(A)は正面図、(B)は側面図。
【図6】(A)は図4(A)のA−A断面図、(B)は同B−B断面図、(C)は同C−C断面図、(D)は同D−D断面図。
【符号の説明】
1 ベースマシン
2 リーダマスト
6 多軸掘削機本体
7 ケリーバ
131 〜1316 掘削軸
141 〜1416 原動機部
17 開口部
201 〜2016 スイベル装置
211 〜2116 オーガヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-axial underground continuous wall construction machine for constructing a soil wall by forming a soil cement column in the ground.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, construction of a continuous wall by building a soil cement column in the ground for earth retaining etc. has been performed.
[0003]
The construction machine used for the construction of the soil cement underground continuous wall is generally constructed by attaching a plurality of excavating shafts to an earth auger that moves up and down along the leader mast of the base machine. .
[0004]
Recently, in order to reduce the size and the center of gravity of a machine, for example, a construction apparatus as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-113233 or Japanese Patent Laid-Open No. 10-219734 has been proposed.
[0005]
In any of the above-mentioned publications, a multi-axis excavator is suspended below the leader mast, and a plurality of excavation shafts are supported in parallel by the excavator and are driven to rotate.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in the prior art described in the above publication, it is possible to reduce the size of the machine and lower the center of gravity, but there are many prime movers (electric or hydraulic motors) that rotationally drive each excavation shaft of the multi-axis excavator. Since the shaft excavator is arranged side by side in a horizontal row, the cross-sectional area of the multi-axis excavator that enters the ground with respect to the construction cross- sectional area becomes larger, so that the multi-axis excavator penetrates in the highly viscous soil mud. In addition, there is a problem that the drawing resistance is large, the construction speed is significantly reduced, and the construction cost is increased.
[0007]
The present invention has been made with a focus on the above-mentioned problems of the prior art, and has been made to improve the problem. The cross-sectional area of the main shaft of the multi-axis excavator is reduced so that it can be used in highly viscous soil mud. Even so, the intrusion / drawing resistance is reduced to improve the construction efficiency.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-mentioned problem, the present invention is supported by a leader mast or the like so as to be movable up and down, and is embedded in the soil mud as the excavation proceeds, and the excavator body A plurality of excavating shafts supported in parallel and having an auger head at the lower end, and a prime mover portion of a multi-axis drive unit provided in the multi-axis excavator main body and having an underwater motor that rotationally drives each of the excavating shafts. A prime mover part for driving a drilling shaft arranged in the center of the prime mover part is arranged in an upper part of the multiaxial drilling main body, and a prime mover part for driving a drilling shaft arranged on the outside is provided in the multiaxial drilling Arranged at the lower part of the machine main body, the prime movers are arranged so as to have a height difference in the height direction, and the adjacent auger heads excavate a depth range where the auger heads overlap in the axial direction of the respective excavation axes. as such, each auger And characterized by being arranged head.
[0009]
In the above, the excavation shaft driven by the prime mover arranged in the upper center part of the multi-axis excavator body is composed of a plurality of long excavation shafts, and these excavation shafts are adjacent to each other at the bottom of the multi-axis excavator main body. configure the vertical screw conveyor which is provided on the counter-wound screw vane for stirring and transporting the mud, also, the circulation of it is soil mud said the screw blade in the deployed excavating shaft outward is intermittently arranged and This is a preferable form for improving the stirring.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
[0011]
1A and 1B show a front view and a side view of an outer appearance of an embodiment of a multi-axis underground continuous wall construction machine according to the present invention, and a crawler-type self-propelled
[0012]
The multi-axis excavator
[0013]
1 and
[0014]
The
[0015]
Each
[0016]
Also the lower end of the excavating shaft 131-134 has a
[0017]
The excavating shaft 131-134 two long
[0018]
The
[0019]
In FIG. 1,
[0020]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
[0021]
To construct a continuous wall in the ground moves the
[0022]
Then with unwinding the
[0023]
As the excavation progresses, the soil mud in the lower part of the multi-axis excavator
[0024]
Once it reached a predetermined depth while rotating the respective drilling axes 131-134 in the opposite direction into the drawing process hoisting
[0025]
Since the both excavation axis 131-134 penetration time and pulling the soil mud circulates vertically while being stirred, Doroneri the sediment is favorably performed, to be construct a good continuous wall quality it can.
[0026]
When one excavation operation is completed as described above, the
[0027]
4A and 4B show another embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a case where there are three excavation shafts, and FIG. 4B shows a case where there are five excavation shafts.
[0028]
4 3 If present in the (A), located in the
[0029]
4B, in the
[0030]
5 and 6 show an embodiment in which four
[0031]
In this embodiment,
[0032]
Therefore, also in the form of the
[0033]
Also in this embodiment, the cross-sectional area of the
[0034]
In any of the embodiments, the prime mover portion that rotates each excavation shaft is disposed with a height difference in the height direction of the multi-axis excavator
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of
[0036]
Further , according to the invention of
[0037]
Furthermore , according to the invention of
[0038]
In any of the above forms, since some of the plurality of prime mover parts are arranged at the lower position of the multi-axis excavator main body, the low center of gravity of the machine can be achieved and the size can be reduced. Also have.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a multi-axis underground continuous wall construction machine according to the present invention, where (A) is a front view and (B) is a side view.
FIG. 2 is an enlarged front view of the main part of FIG.
3A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB, FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line CC, and FIG.
4 shows a modification of the present invention, in which FIG. 2A shows a case in which there are three excavation shafts, and FIG.
5A and 5B show another modified example of the present invention, in which FIG. 5A is a front view, and FIG. 5B is a side view.
6A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4A, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line BB, FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line CC, and FIG. Sectional drawing.
[Explanation of symbols]
1
Claims (3)
前記掘削機本体に並列支持され、下端にオーガヘッドを有する複数本の掘削軸と、
前記多軸掘削機本体に設けられ、前記各掘削軸を回転駆動する水中モータを有する多軸駆動部の原動機部と、を備え、
前記原動機部のうち、中央に配置される掘削軸を駆動する原動機部を前記多軸掘削本体の上方部に配置し、外側に配置される掘削軸を駆動する原動機部を前記多軸掘削機本体の下方部に配置し、高さ方向に高低差を持つように前記各原動機を配置するとともに、隣合う前記オーガヘッド同士がそれぞれの前記掘削軸の軸方向で重複する深度範囲を掘削するように、各オーガヘッドを配置してなることを特徴とする多軸式地中連続壁施工機A soil mud buried type multi-axis excavator body that is supported by a leader mast and the like so as to freely move up and down, and is inserted into the soil mud as the excavation progresses,
A plurality of excavating shafts supported in parallel to the excavator body and having an auger head at the lower end;
A motor unit of a multi-axis drive unit provided in the main body of the multi-axis excavator and having a submerged motor that rotationally drives each of the excavation shafts;
Among the prime movers, a prime mover for driving a drilling shaft disposed in the center is disposed above the multiaxial drilling main body, and a prime mover for driving a drilling shaft disposed outside is disposed in the multiaxial excavator main body. The prime movers are arranged so as to have a height difference in the height direction, and adjacent auger heads excavate a depth range overlapping in the axial direction of the excavation shafts. , the multi-axle underground continuous wall construction machine, characterized by comprising placing each auger head
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