JPH02282517A - 地下連続壁掘削工法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野ｊ 本発明は地下連続壁掘削工法およびその装置に関するも
のである。

「従来の技術１ 従来、地下連続壁は、地上より鉛直方向に向って所定の
深さまで溝を掘削し、この溝内には所要の鉄筋を挿入し
、次いでコンクリートを打設して一枚の平板状壁体を構
築し、この平板状壁体を順次隙間なく連設して地中に長
大な連続壁を構築するようになっている。

すなわち、第５図に示すごとく、地下空間Ｐを得る場合
は、地上Ａの互いに離れた二個所より二枚の（通常は四
方を囲むために同図奥側と手前側との合計四枚の）地中
壁Ｗ１°、Ｗ２°を構築し、その後、両地中壁Ｗ１”、
Ｗ２°間の地盤を掘削除去するようになっている。

ｒ発明が解決しようとする問題点１ しかし、上記従来の地下連続壁は、いずれも鉛直平面の
みであるため、必要とする地下空間Ｐ内を完全に閉じる
ことはできず、第５図に示す地下空間Ｐの底面は開放さ
れたままであるため、上記地盤の掘削除去に際してヒー
ビング、ボイリング等が発生することが多く、これらの
対策として地盤改良等の補助工法を用いるのが常であり
、経済性、工期の点で大きな問題点を有していた。

「目的１ そこで本発明は、上記問題点に鑑みまされたもので、地
下に連続壁による完全密封空間を得られる地下連続壁掘
削工法およびその装置を提供することを目的としたもの
である。

ｒ問題点を解決するための手段１ 上記の目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨とする本
発明の構成は前述問題点を解決するために、地上または
地下構造物内の互いに離れた２個所から地中壁を構築す
る溝状抗を夫々掘削し、この両溝状抗は所望の深さで傾
斜または湾曲せしめてその掘削先端側を接合し、次いで
、上記両溝状杭内にコンクリートを打設するようになし
た技術的手段を講じたものであり、 また、上記工法をより適確に実現するための装置として
、掘進機本体を下側本体部と上側本体部とに二分し、こ
の下側本体部と上側本体部との間には両者相互の連結角
度を変更する中折用ジヤツキを配設し、また、下側本体
部の下端には掘削カッターを、掘進機本体の適所にはこ
の掘進機本体を掘削した溝状抗の内壁面を反力受けとす
る走行装置を設けてなる技術的手段を講じたものである
１作用」 それ数本発明地下連続壁掘削工法は、夫々掘削した溝状
抗は掘削先端側を地下で接合するため、地下所定の深さ
で連結した地中壁を形成して、地盤の掘削除去に際して
ヒービング、ボイリング、等の発生を抑止する作用を呈
するものである。

また、本発明装置は中折用ジヤツキを作動させることで
、掘進機本体を直線状から屈曲状に変化させることがで
き、掘削カッターの方向を鉛直下方から所定の角度傾斜
して掘進することで、鉛直方向に対して所望の傾斜角度
またはカーブの溝状抗を掘進できる。なお、通常の掘進
は掘進機本体の自重によって鉛直下方に推進するが、略
水平掘進の場合は自重による推進力は得られないため走
行装置によって推進することで、鉛直方向以外の掘削も
可能となる作用を呈するものである。

ｒ実施例１ 次に、本発明の実施例を第１図乃至第４図に従フて説明
すれば以下の通りである。

図中、Ａが地表面で、Ｗｌ、ｗ２が本発明工法によって
構築された地中壁である。

本発明工法は、先ず、地上または地下構造物内の互いに
離れた２個所から地中壁を構築する溝状抗Ｗ１”、Ｗ２
”を夫々掘削し、この両溝状抗Ｗ１”、Ｗ２”は所望の
深さで傾斜または湾曲せしめてその掘削先端側を接合す
る。

この両溝状抗Ｗ１“、Ｗ２Ｎを傾斜または湾曲させるに
は、従来の掘削装置では多少の傾斜角を持たせることは
可能であったが、そのための制御機構等を有していない
ため、途中で進行方向を正確に変更することは不可能で
あった。

そこで、上記溝状抗Ｗ１”、Ｗ２”を掘削するには第２
図に示すごとき掘削装置を使用する。

この掘削装置は、本体１０の下端に掘削カッター３０を
配し、巻取りドラム１に巻かれた吊下ケーブル２で吊下
げられ、掘削カッター３０を回転させつつ自重で地下に
向７て掘進するようになしであるのは従来と同じである
。また、掘削中の溝状抗Ｗ１″内にはその崩壊を防ぐ泥
水が注入されこの泥水は送泥管４と排泥管５とにより順
次入れ換えられ掘削土を搬出するようになっているのも
従来と同じである。

そして、本発明においては、上記本体１０を下側本体部
１１と上側本体部１２とに二分し、この下側本体部１１
と上側本体部１２との間には両者相互の連結角度を変更
する中折用ジヤツキ２１を配設し、また、下側本体部の
下端には掘削カッター３０を、掘進機本体１０の適所に
はこの掘進機本体１０を掘削した溝状抗の内壁面Ｗ３を
反力受けとする走行装置４０を設けてなる。

すなわち、上記下側本体部１１と上側本体部１２とは夫
々別個な箱型（第二図において、上下は間口した断面長
方形筒形）になっており、接合−辺をヒンジ２２で連結
し、このヒンジ２２の連結部位と対向する側は中折用ジ
ヤツキ２１で連結（該中折用ジヤツキには通常油圧シリ
ンダが使用され、油圧シリンダの本体後端を下側本体部
１１に、ロッドの先端を上側本体部１２に枢着しである
）し、この中折用ジヤツキ２１の作動で（すなわち、ロ
ッドの進退量で）で、下側本体部１１と上側本体部１２
との両者相互の連結角度を変更するようになしているが
、このヒンジ２２を上記中折用ジヤツキ２１とは別な中
折用ジヤツキに変更してもよく、この場合は雨中折用ジ
ヤツキの進退量に差を持たせることで上記連結角度の変
更が可能となる。

また、上記掘削カッター３０はフライス式等の従来公知
なものが使用される。

さらに、上記走行装置４０としては、図示例では駆動源
によって回転する車輪４１を下側本体部１１の一側面よ
り突出させ、この車輪４１がすでに掘削された溝状抗Ｗ
１”の内壁面Ｗ３上を転勤して掘進機本体１０が自走す
るようになしであるが、内壁面Ｗ３が軟弱地盤である場
合はキャタピラ式の走行装置に代えてもよく、さらには
、図示はしていないが、下側本体部１１と上側本体部１
２とに夫々内壁面Ｗ３に向って進退可能なストッパ板を
一対宛対設し、先ず上側本体部１２のストッパ板を対向
する内壁面Ｗ３．ｗ３に圧接して該上側本体部１２をそ
の掘進位置に固定して、前述した中折用ジヤツキまたは
別個下側本体部１１と上側本体部１２とを連結して両者
の間隔を変更できるようになした推進ジヤツキを伸長し
て下側本体部１１を前進させ、次ぎに、下側本体部１１
のストッパ板を対向する内壁面Ｗ３．ｗ３に圧接し上側
本体部１２のストッパ板は戻して中折用ジヤツキまたは
推進ジヤツキを縮退して上側本体部１２を前進させる操
作を繰り返す構成となしてもよい。

上記掘削装置で、第１図の溝状抗Ｗ１“を掘削するには
、鉛直部位は本体１０の自重を利用して順次吊下ケーブ
ル２を巻戻して行なうのは従来と同じで、このときは下
側本体部１１と上側本体部１２とは一直線状に設定して
おく、そして、所定の深さまで掘削すると、中折用ジヤ
ツキ２１を作動させ本体１０を屈曲させ掘進方向を変え
、この状態で所定距離を掘進するとカーブ部Ｗ４（第１
図参照）の掘削が行なえる。しかし、このカーブ部Ｗ４
の途中まで掘削が進行すると、本体１０はその自重のみ
では掘進する推進力が充分ではなく、カーブ部Ｗ４の終
端部位まで掘進して本体１０が水平状態となった場合は
この推進力は全く無くなる。そこで、このような状態に
達し場合は走行装置４０を作動させることで水平部Ｗ５
までを掘削する。なお、この水平部Ｗ５の掘削時は中折
用ジヤツキ２１を戻して下側本体部１１と上側本体部１
２とを一直線状に戻すことは無油である。

また、この中折用ジヤツキ２１の操作は、本体１０に位
置検出器２３を設けてこの位置検出器２３よりの信号を
利用して制御すればよい。

そして、上記のごとくして溝状抗Ｗ１“、Ｗ２“を掘削
したらこの、上記両溝状抗Ｗ１“、Ｗ２”内にコンクリ
ートを打設し地中壁を得る。このコンクリートの打設は
必要に応じて鉄筋を挿入した後、順次溝状抗Ｗ１“、Ｗ
２”の底側から泥水とコンクリートを置変えて行なうの
は従来技術が利用されるものである。

また、第３図乃至第４図は、既設トンネル内より掘削す
る例で、地下より連続地中壁を掘削することは地上での
限られた空間を利用しなくてよいため地上の交通に支承
を与えず、また、既存の地下埋設物による支承を受ける
確率が低くなる利点を有する。しかし、反面では、地下
よりの掘削は地下水位以下からの掘削となるので、溝状
抗Ｗ１、Ｗ２”の内壁面Ｗ３．ｗ３のを安定化を計らな
ければならないことになる。

そこで、この地下空の掘削では掘削開始に先立ち、地下
に圧力室５１を設けてこの圧力室５１内より掘削を行な
うようになしている。この圧力室５１の構築は、先ず既
設トンネルＴの底面覆工部を撤去してガイドウオール５
２を設置するが、無油それに先立ち、既設トンネルＴの
底面付近の地盤に対し地下水圧、土圧に対しての耐圧可
能な地盤改良を行なっておく。そして、このガイドウオ
ール５２を被包する隔壁５３を設けてこの隔壁５３内を
圧力室５１となす。

そして、この圧力室５１内には予め前述掘削装置を収納
しておくが、圧力室５１内の加圧は送泥管４に連結した
図示しない送泥ポンプまたは、該圧力室５１内に圧気を
供送するポンプで行ない、掘削装置の運転は圧力室５１
の外から電源ケーブル６を介して行なう。

なお、この圧力室５１を設けた実施例では鉄筋を挿入す
ることができず、強度が要求される場合はグラスファイ
ーバ、スチールファイーバ、アラミツド、その他新素材
入りコンクリート等を使用することが望ましい。

そして、この既設トンネルＴから構築された地中壁は第
３図に示すごとく、一定距ｌｌ！ｌ１ｌｌｉれたトンネ
ルＴｌ、Ｔ２か掘削をして両者間で地中壁Ｗ１、Ｗ２を
接合し、両トンネルＴ１．Ｔ２の上部間は矢板Ｂ等の適
宜手段で連結して閉空間Ｐ１を得るか、第４図に示すご
とく、一つのトンネルＴの二ケ所から掘削を行ない断面
略円形の閉空間Ｐ２を得るようになし、大規模地下空間
を形成するために使用できる。

なお、第２図中、３は巻上げモータ、７は本体１０を巻
上げた後にレール８に案内されて該本体１０を同図奥方
向または手前方向に移動するための走行モータで、掘削
装置で一度に掘削できる巾の地中壁の施工が完了したら
、その隣りに順次地中壁を施工するためのものであり、
９は中折用ジヤツキ２１等を制御する信号ケーブル、２
４は油圧ホースを示すものである。

「発明の効果１ 本発明は上記のごときであるので、地下に連続壁による
完全密封空間を得られる地下連続壁掘削工法およびその
装置を提供することができるものである。

そして、本発明の特筆すべき効果は、地中壁によって完
全密封空間が得られるためヒービング、ボイリング等の
心配がなく、従来の所定深さまで地盤改良を行なってこ
れらを防止していた従来工法に比較しては、経済性、工
期の短縮化に顕著な優位性を有するものである。

また、本発明は第２図実施例のように多少の補助工法と
圧力室等の装置の追加により、従来提案されたことのな
い地下構造物から連続地中壁を構築することも可能で、
益々大深度地下利用が求められる部会地において有利な
工法を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって得られた連続地中壁の断面図、
第２図は掘削中の装置側正面図、第３図及び第４図は夫
々は本発明によって得られた別の実施例連続地中壁の断
面図、第５図は従来例連続地中壁の断面図を示すもので
ある。 Ｗｌ、Ｗ２〜地中壁　　　Ｗｌ”、Ｗ２″〜溝状抗　　
　１０〜本体　　　１１〜下側本体部置 １２〜下側本体部 ３０〜掘削カツター ２１〜中折用シヤツ ４０〜走行装

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）地上または地下構造物内の互いに離れた２個所か
   ら地中壁を構築する溝状抗を夫々掘削し、この両溝状抗
   は所望の深さで傾斜または湾曲せしめてその掘削先端側
   を接合し、 次いで、上記両溝状抗内にコンクリートを打設するよう
   になした地下連続壁掘削工法。
2. （２）掘進機本体を下側本体部と上側本体部とに二分し
   、この下側本体部と上側本体部との間には両者相互の連
   結角度を変更する中折用ジャッキを配設し、 また、下側本体部の下端には掘削カッターを、掘進機本
   体の適所にはこの掘進機本体を掘削した溝状抗の内壁面
   を反力受けとする走行装置を設けてなる地下連続壁掘削
   装置。