JP4668820B2 - Underground continuous wall construction method and excavator - Google Patents
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Description
本発明は地中に連続溝を掘削し、補強材としてのH鋼等の芯材をセットした状態で連続溝内で固化材を固化させて連続溝を造成する地中連続壁の施工方法、及びこの施工方法に使用される掘削機に関するものである。 The present invention excavates a continuous groove in the ground, in the state of setting a core material such as H steel as a reinforcing material, solidified solidified material in the continuous groove to create a continuous groove, And an excavator used in this construction method.
地中に連続溝を掘削する連続溝掘削機として、図9に示すように自走機能を持ったベースマシン(たとえばクローラクレーンのベースマシン)1に門形の支持フレーム2を取付けるとともに、この支持フレーム2にリーダ3を介してチェーンカッター式の掘削装置4を取付け、この掘削装置4を地中に建て込んで回転させながらベースマシン1を横移動させることによって連続溝Gを掘削するものが公知である(特許文献1参照)。
As a continuous groove excavator for excavating continuous grooves in the ground, a gate-
掘削装置4は、カッターポスト5の上下両側に設けられたスプロケット6,7間に掘削刃付きのチェーン8を上下方向にエンドレス状に回転自在に架け渡して構成され、駆動側である上部スプロケット6が図示しない油圧モータによって回転駆動される。
The excavator 4 is constructed by spanning a
なお、通常、支持フレーム2とリーダ3との間に図示しない横行シリンダ(油圧シリンダ)が設けられ、ベースマシン1の自走機能と、この横行シリンダによるリーダ水平移動機能とを併用して掘削装置4を横移動させる構成がとられる。
Usually, a traversing cylinder (hydraulic cylinder) (not shown) is provided between the
こうして掘削された連続溝G内には、溝保全用の安定液を兼ねる固化材(自硬性安定液または超遅硬性固化液)が注入されるとともに、補強部材としてのH鋼やシートパネル等の上下に長い芯材がセットされ、この状態で固化材が固化して地中連続壁が造成される。なお、安定液と固化材を使い分け、連続溝を掘削しながら安定液を注入する一方、溝掘削後に固化材を投入・固化させる工法がとられる場合もある。 Into the continuous groove G excavated in this way, a solidifying material (self-hardening stabilizing liquid or super-hard hardening liquid) that also serves as a groove-maintaining stabilizing liquid is injected, and H steel or a sheet panel as a reinforcing member is used. A long core material is set up and down, and in this state, the solidified material is solidified to form an underground continuous wall. In some cases, the stabilizing liquid and the solidifying material are selectively used, and the stabilizing liquid is injected while excavating the continuous groove, while the solidifying material is charged and solidified after the groove excavation.
なお、芯材としてH鋼のような細長いものを使用する場合、通常、図10に示すように複数本の芯材9a…を平行に並べて連結材9a…で結合した組み芯材9を地上で構成し、これをクレーン等の吊り装置(図10では吊りフックと吊りロープのみを示す)10で重心吊りして連続溝G内にセットする手法がとられる。
In addition, when using an elongate thing like H steel as a core material, normally, as shown in FIG. 10, the
ところで、図示のように掘削予定線上の浅い部分に共同溝等の地中埋設物Aがあり、掘削装置4を鉛直姿勢のまま横移動させるとこの地中埋設物Aと干渉する場合がある。 By the way, as shown in the drawing, there is an underground object A such as a common groove in a shallow portion on the planned excavation line, and if the excavator 4 is laterally moved in a vertical posture, it may interfere with the underground object A.
この場合、リーダ3(またはカッターポスト5)を左右方向に傾けて掘削する公知の斜め掘削法(特許文献2参照)を利用することにより、図示のように地中埋設物Aを避けてその下方に連続溝Gを掘削することが可能である。
ところが、この場合、連続溝Gは掘削できても、組み芯材9(単体芯材の場合も同じ)については、これを吊り装置10によって溝内に鉛直に吊り下ろす従来の方法では地中埋設物Aの下方に設置することができなかった。
However, in this case, although the continuous groove G can be excavated, the assembled core material 9 (the same applies to the case of a single core material) is buried underground in the conventional method in which it is suspended vertically in the groove by the
この問題は、地中埋設物Aに限らず、地上構造物がある場合等にも同様に発生し、こうなると地中連続壁の一部に芯材がない低強度部分が発生することからこの点の解決が求められていた。 This problem occurs not only in the underground buried object A but also in the case where there is a ground structure, etc., and this causes a low strength part without a core material in a part of the underground continuous wall. The solution of the point was sought.
そこで本発明は、地中埋設物のような障害物がある場合を含めて、芯材を、従来の吊り下ろし法では無理であった位置に設置することができる地中連続壁の施工方法、及びこの施工方法に使用される掘削機を提供するものである。 Therefore, the present invention includes a case where there is an obstacle such as an underground object, and a method for constructing an underground continuous wall in which the core material can be installed at a position that is impossible with the conventional hanging method, And the excavator used for this construction method is provided.
請求項1の発明(施工方法)は、カッターポストの上下両側に設けられたスプロケット間に掘削刃付きのチェーンをエンドレス状に架け渡してなる掘削装置をベースマシンに装着して掘削機を構成し、上記掘削装置を地中に建て込み、かつ、上記チェーンを回転させながら掘削装置を横移動させることによって地中に連続溝を掘削し、この連続溝内に補強材としての上下に長い芯材を設置した状態で、連続溝内で固化材を固化させて地中に連続壁を構築する地中連続壁の施工方法において、上記連続溝の掘削後、上記芯材を上記カッターポストの一側面に沿わせて連続溝内に挿入し、かつ、所定位置まで掘削装置とともに横移動させるものである。
The invention (construction method) according to
請求項2の発明は、請求項1の方法において、掘削装置を傾斜させた状態でチェーンを回転させる斜め掘削法により地中連続溝を地中埋設物等の障害物の下方位置まで掘削した後、芯材を掘削装置とともに横移動させて上記障害物の下方に設置するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the method of the first aspect, after excavating the underground continuous groove to a position below an obstacle such as an underground object by an oblique excavation method in which the chain is rotated while the excavator is inclined. The core material is moved laterally together with the excavator and installed below the obstacle.
請求項3の発明は、請求項1または2の方法において、複数の芯材を地上で結合して組み芯材を構成し、この組み芯材を、一端側がカッターポストの一側面に沿う状態で連続溝内に挿入して横移動させるものである。
The invention of
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかの方法において、カッターポストの一側面にアダプタを着脱可能に取付ける一方、芯材にガイド部材を設け、このアダプタとガイド部材とを、前後左右に位置規制し合いながら掘削装置の横移動力を芯材に伝え得る状態で着脱可能に係合させ、芯材を所定位置まで横移動させた後、アダプタを芯材から分離させるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the method according to any one of the first to third aspects, the adapter is detachably attached to one side surface of the cutter post, while a guide member is provided on the core member, and the adapter and the guide member are It engages detachably in a state where the lateral movement force of the excavator can be transmitted to the core material while regulating the position to the left and right, and after moving the core material to a predetermined position, the adapter is separated from the core material. .
請求項5の発明は、請求項4の方法において、アダプタをカッターポスト及びガイド部材に対して上方に分離可能な状態で係合させ、芯材の横移動後にこのアダプタを引き上げてカッターポスト及び芯材から分離させるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the method of the fourth aspect, the adapter is engaged with the cutter post and the guide member in a state where the adapter is separable upward, and the adapter is lifted after the lateral movement of the core material, thereby the cutter post and the core. It is to be separated from the material.
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかの方法において、連続溝内に安定液を注入した状態で、チェーンを回転させてカッターポスト周辺に安定液の流れを作りながら芯材を横移動させるものである。
The invention of
請求項7の発明(掘削機)は、カッターポストの上下両側に設けられたスプロケット間に掘削刃付きのチェーンをエンドレス状に架け渡してなる掘削装置と、この掘削装置を支持するベースマシンとを備え、上記掘削装置を地中に建て込み、かつ、上記チェーンを回転させながら掘削装置を横移動させることによって地中に連続溝を掘削するように構成された掘削機において、上記連続溝内に補強材としての上下に長い芯材を設置する段階で上記掘削装置のカッターポストの一側面に着脱可能に取付けられるアダプタを備え、このアダプタは、上記芯材に設けられたガイド部材に対して、前後左右に位置規制し合いながら掘削装置の横移動力を芯材に伝え得る状態で着脱可能に係合されるように構成したものである。
The invention (excavator) of
請求項8の発明は、請求項7の構成において、アダプタをカッターポスト及びガイド部材に対して、相対向する端部に設けられた係合部によって上方に分離可能な状態で係合させるように構成したものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of the seventh aspect, the adapter is engaged with the cutter post and the guide member in a state in which the adapter is separable upward by engagement portions provided at opposite ends. It is composed.
本発明の施工方法及び掘削機によると、掘削機の掘削装置(とくにカッターポスト)が高剛性かつ高強度を有する点に着目し、芯材(請求項3では組み芯材)をカッターポストに沿わせた状態で、掘削装置の横移動機能を利用して掘削装置とともに横移動させるため、地中埋設物等の障害物がある場合(請求項2)を含めて、芯材を、従来の吊り下ろし法では無理であった位置に配置することができる。 According to the construction method and excavator of the present invention, paying attention to the fact that the excavator (particularly the cutter post) of the excavator has high rigidity and high strength, the core material (the core material in claim 3) is attached to the cutter post. In this state, since the horizontal movement function of the excavating device is used to move laterally together with the excavating device, the core material is suspended in the conventional manner including the case where there are obstacles such as underground objects (claim 2). It can be placed at a position that was impossible with the lowering method.
これにより、無芯材部分を無くし、高強度の地中連続壁を造成することが可能となる。 As a result, the coreless material portion can be eliminated, and a high-strength underground continuous wall can be created.
ここで、請求項4,5及び請求項7,8の発明によると、芯材を、カッターポストに取付けたアダプタと芯材側のガイド部材とによって前後左右に位置規制しながら横移動させるため、芯材を、移動抵抗が大きい安定液中であってもスムーズに移動させ、かつ、移動後にアダプタとガイド部材とを分離させることができる。
Here, according to the inventions of
この場合、請求項5,8の発明によると、アダプタを芯材から切り離すと同時にカッターポストからも分離させることができる。
In this case, according to the inventions of
また、請求項6の発明によると、チェーンを回転させてカッターポスト周辺に安定液の流れを作りながら芯材を横移動させるため、安定液による移動抵抗を軽減し、芯材及び掘削装置をよりスムーズに横移動させることができる。
Further, according to the invention of
本発明の実施形態を図1〜図9によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
この実施形態において、掘削機そのものの構成は図9に示す掘削機と同じであるため、図9に示す部分と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。 In this embodiment, since the configuration of the excavator itself is the same as that of the excavator shown in FIG. 9, the same parts as those shown in FIG.
また、実施形態では、掘削予定線上に地中埋設物Aがある場合を例にとっている。 Moreover, in embodiment, the case where the underground object A exists on an excavation planned line is taken as an example.
この施工方法においては、
(i) 地中埋設物Aの下方まで連続溝Gを掘削するとともに、この連続溝G内に安定液を兼ねる固化材(自硬性安定液または超遅硬性固化液。以下、単に固化材という)を注入した後、
(ii) 図1に示すように掘削装置4のカッターポスト5の一側面にアダプタ11を装着し、
(iii) 図2,3に示すように組み芯材9を吊り装置10で吊ってアダプタ11に沿わせ、
(iv) この状態で、図4,5に示すようにベースマシン1の自走機能により組み芯材9を掘削装置4とともに所定位置まで横移動させ、
(v) 図6に示すようにアダプタ11を組み芯材9及びカッターポスト5から分離させる
手順をとる。
In this construction method,
(i) A continuous groove G is excavated below the underground buried object A, and a solidifying material that also serves as a stabilizing liquid in the continuous groove G (self-hardening stabilizing liquid or super-hard hardening liquid; hereinafter simply referred to as a solidifying material) After injecting
(ii) As shown in FIG. 1, an
(iii) As shown in FIGS. 2 and 3, the assembled
(iv) In this state, as shown in FIGS. 4 and 5, the
(v) As shown in FIG. 6, the
アダプタ11とその取付構造、及びアダプタ11に対する組み芯材9の結合構造を図7,8によって説明する。
The
アダプタ11は上下に長い枠状に形成され、その左右一側(カッターポスト5側)の前後両側に平面視U字形のアダプタ側係合部12,12、反対側(組み芯材9側)の前後両側に凸レール状のガイドレール13,13がそれぞれ全長に亘って設けられている。
The
これに対し、カッターポスト5の左右一側面におけるチェーン8を挟んだ前後両側に、アダプタ側係合部12,12が上方から挿入・係合される凸レール状のポスト側係合部14,14が設けられ、この両係合部12,14によってアダプタ11がカッターポスト5に対して上下方向にスライド自在でかつ上方に分離可能に係合される。
On the other hand, on the left and right sides of the
図7中、8aはチェーン8に取付けられた掘削刃である。
In FIG. 7, 8 a is an excavation blade attached to the
一方、組み芯材9を構成する芯材9a…のうちアダプタ側の端部に位置する端部芯材(とくに枝符号1を付し、9a1と表示している)の前後両側に、アダプタ11のガイドレール13,13に対して上方から挿入・係合される平面視U字形のガイド部材15が溶接等によって取付けられている。
On the other hand, the
この構造に基づく施工手順を説明する。 The construction procedure based on this structure will be described.
図9(b)(c)に示す斜め掘削法によって連続溝Gを地中埋設物Aの下方まで掘削した後、図1に示すように吊り装置10によりアダプタ11をカッターポスト5近くに吊り込み、互いの係合部12,12,14,14により上方から係合させて下降させる。これにより、アダプタ11をカッターポスト5に対し、前後左右に位置規制され、かつ、上方に分離可能な状態で取付ける。
After excavating the continuous groove G below the underground object A by the oblique excavation method shown in FIGS. 9B and 9C, the
なお、アダプタ11は、この取付状態でベースマシン1に吊持させる。
The
次いで、図2〜図4に示すように、地上で組んだ組み芯材9を吊り装置10によって重心吊りし、アダプタ11に対して互いのガイド部材15とガイドレール13とにより上方から係合させて下降させる。
Next, as shown in FIGS. 2 to 4, the
これにより、組み芯材9をアダプタ11を介してカッターポスト5の左右一側面に沿わせる。
As a result, the assembled
この状態で、アダプタ11は、カッターポスト5に対するのと同様にガイド部材15(組み芯材9)に対しても上方に分離可能となる。
In this state, the
また、アダプタ11とガイド部材15は、互いの係合作用により前後左右に位置規制し合いながら掘削装置4の横移動力を組み芯材9に伝え得る状態となる。
Further, the
なお、組み芯材9は、その上端が、斜め掘削された連続溝Gの掘削面形状に合わせて地中埋設物A側で低くなるように、長さの異なる芯材9a…を組み合わせて構成される。
The assembled
この状態で、図4,5に示すようにベースマシン1の自走機能により掘削機全体を横移動させることにより、組み芯材9を掘削機と一体に横移動させ、地中埋設物Aの下方を含めた領域にセットする。このとき吊り装置10は横移動に合わせて移動させる。
In this state, as shown in FIGS. 4 and 5, the entire excavator is moved laterally by the self-propelled function of the
この場合、カッターポスト5とアダプタ11とガイド部材15は互いの係合作用によって前後左右に位置規制し合うため、組み芯材9の動揺を防止しながら掘削装置4の横移動力を組み芯材9に確実に伝えることができる。これにより、組み芯材9を安定液中でもスムーズに横移動させることができる。
In this case, the
また、このとき、図4に示すようにチェーン8を低速で回転させながら横移動させるのが望ましい。
At this time, it is desirable to move the
こうすれば、このチェーン8(図7中に示す掘削刃8aを含む)の回転によってカッターポスト周辺に固化材(この段階では安定液)の上下方向の流れと掻き分け流が作られるため、移動抵抗を軽減し、組み芯材9及び掘削装置4をよりスムーズに横移動させることができる。
By doing this, the rotation of the chain 8 (including the
なお、組み芯材9は適宜の手段によってセット位置に保持する。具体的にはたとえば、予め、掘削予定線を挟んだ両側の地盤表面にH型鋼等の芯材保持枠を設置しておき、この芯材保持枠に組み芯材9の上端を止めつける。
The
こうして組み芯材9の設置が完了すると、図6に示すようにアダプタ11を吊り装置10によって引き上げ、カッターポスト5及びガイド部材15(組み芯材9)から分離させる。
When the installation of the assembled
このように、掘削装置4、とくにカッターポスト5が高剛性かつ高強度を有する点に着目し、組み芯材9をカッターポスト5に沿わせた状態で、掘削装置4の横移動機能を利用して掘削装置4とともに所定位置まで横移動させて設置するため、この実施形態のように地中埋設物Aがある場合を含めて地盤表層部または浅い部分に障害物がある場合でも、組み芯材9をこの障害物の下方に配置することができる。
In this way, paying attention to the fact that the excavator 4, particularly the
これにより、無芯材部分を無くし、高強度の地中連続壁を造成することが可能となる。 As a result, the coreless material portion can be eliminated, and a high-strength underground continuous wall can be created.
他の実施形態
(1) 前記した横行シリンダを備えた掘削機において、組み芯材9の横移動距離が短くてよい場合は、この横行シリンダの横移動力によって組み芯材9を横移動させるようにしてもよい。
Other embodiments
(1) In the excavator provided with the above-described traverse cylinder, when the lateral movement distance of the
(2) 上記実施形態では、アダプタ11をカッターポスト5に取付けた後、組み芯材9をアダプタ11に係合させる手順をとったが、地上でアダプタ11と組み芯材9を係合させた上で両者一体に吊り上げ、アダプタ11をカッターポスト5に係合させる手順をとってもよい。
(2) In the above embodiment, after the
(3) 上記実施形態では組み芯材9を設置する場合を例示したが、本発明は一本の芯材、またはシートパネルを設置する場合にも適用することができる。
(3) Although the case where the assembled
(4) チェーン8に水かき状の突片を取付け、安定液の流れをより積極的に作るようにしてもよい。
(4) A web-like protruding piece may be attached to the
(5) 上記実施形態では、安定液を兼ねる固化材を連続溝内に投入し固化させる工法を例示したが、本発明は、連続溝を掘削しながら安定液を注入し、掘削後に固化材を投入・固化させる工法に対しても上記同様に適用することができる。 (5) In the above embodiment, the solidifying material that also serves as a stabilizing liquid is introduced into the continuous groove and solidified, but the present invention injects the stabilizing liquid while excavating the continuous groove, and the solidifying material is added after the excavation. The same can be applied to the method of charging and solidifying.
1 ベースマシン
2 支持フレーム
3 リーダ
4 掘削装置
5 掘削装置のカッターポスト
6,7 上下のスプロケット
8 チェーン
8a 掘削刃
9 組み芯材
9a 組み芯材を構成する芯材
9b 芯材同士を結合する連結材
10 吊り装置
A 地中埋設物
11 アダプタ
12 アダプタの係合部
13 同ガイドレール
14 カッターポストの係合部
15 組み芯材のガイド部材
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