JPH0461928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は遮水壁用掘削装置に係り、特に地中に
溝孔を連続的に掘削し、この掘削孔に充填材を充
填して遮水壁を構築する遮水壁用掘削装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、遮水壁用掘削装置として地中連続壁用掘
削機なるものがあつた。この地中連続壁用掘削機
は掘進方向の回転軸の先端に取付けられたドリル
ビツトを複数個互いに並列にオーバラツプして配
列し、一度の掘削工程で一定の長さの遮水壁用掘
削孔を掘削するものである。ここで、この従来の
地中連続壁用掘削機にあつては、複数配設された
ドリルビツトを通常一対の駆動源で回転させるた
めに歯車伝達機構が設けられ、この歯車伝達機構
は少なくともドリルビツトの数だけ必要となり、
この歯車機構のケーシングの厚さと長さ分だけド
リルビツトで掘削する必要があつた。

しかしながら、遮水壁は本来地中内に構築され
て地下水等を遮断するためのものであり、強度を
それほど必要とせず、遮水壁の厚みもそれほど厚
くする必要はない。すなわち従来における地中連
続用掘削機においては不必要に掘削孔の厚みがあ
り、その不要な分だけ掘削労力と充填材を浪費す
るという問題がある。

又遮水壁は、要求された長さに構築する必要が
あるが、従来の掘削機においては一度の掘削工程
で得られる掘削孔の長さが短いことにより、長い
遮水壁を構築する場合、掘削工程を数多くとらな
ければならないという問題がある。

このような問題を解決すべく本件出願人は特開
昭53−142005号公報で遮水壁用掘削装置を開示し
ている。この遮水壁用掘削装置は鉛直方向に伸長
したケーシングを有していて、ケーシングの略中
央部に水平方向に配置された回転軸を支承してい
る。回転軸にはデイスクカツタが設けられ、デイ
スクカツタの外周に切刃が設けられている。

また、ケーシングの下端部にパイロツトビツト
を回転自在に設けると共に動力伝達機構をケーシ
ングに内蔵し、動力伝達機構はデイスクカツタ及
びパイロツトビツトに回転力を伝達する。

従つて、遮水壁用掘削装置は先ずパイロツトビ
ツトで円筒上のパイロツト孔が形成され、次いで
デイスクカツタでパイロツト孔を連通する矩形状
の掘削溝が形成される。

これにより、遮水壁用掘削装置で一回掘削する
と、十分な長さと良好な厚さを備え、全体に略矩
形状の掘削孔を掘削することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、特開昭53−142005号公報で開示
された遮水壁用掘削装置では、デイスクカツタの
下方にパイロツトビツトが設けられているので、
デイスクカツタに先行してパイロツトビツトでパ
イロツト孔が掘削される。従つて、地中の岩の掘
削でパイロツトビツトの掘削抵抗が大になりパイ
ロツトビツトが損傷したり、反動トルクが大きく
なつて遮水壁用掘削装置の本体が捩じれるという
問題がある。

また、パイロツトビツトで掘削されたパイロツ
ト孔の底部はデイスクカツタで掘削された矩形状
の溝の底部より下方に位置しているので、パイロ
ツト孔底部内の掘削土砂をリバース管を介して地
上に排出することができないという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、パイロツトビツトの損傷を防止すると共に、
装置本体の捩れを防止して、さらに、パイロツト
孔内の掘削土砂の地上への排出を十分に行うこと
ができる遮水壁用掘削装置を提供することを目的
としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る遮水壁用掘削装置は、前記目的を
達成するために、地中に溝孔を連続的に掘削する
遮水壁用掘削装置において、外周に切刃を有し水
平な回転軸に取り付けられたデイスクカツタと、
デイスクカツタの側面に垂直方向に伸びデイスク
カツタの回転軸を支承するケーシングと、ケーシ
ングの先端に設けられデイスクカツタの下端切削
刃より上方に位置するサイドビツトと、ケーシン
グ後端に配設された回転駆動源と、を有する掘削
装置を並設して隣接するデイスクカツタ間にリバ
ース管を配設すると共に該リバース管の先端にセ
ンタービツトを設け、前記隣接するデイスクカツ
タ及び隣接するサイドビツトを互いに逆方向に回
転すると共に、デイスクカツタ、サイドビツトで
掘削された土砂をリバース管を介して地上に排出
することを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、回転駆動源の回転はデイスク
カツタ、サイドビツトに伝達される。この場合、
隣接するデイスクカツタは逆方向に回転され、隣
接するデイスクカツタの側面に配設されているサ
イドビツトも逆方向に回転されることにより、そ
れぞれの回転トルクが相殺される。次に、遮水壁
用掘削装置を下降させると、まずデイスクカツタ
の切刃が掘削を始め、次いで、サイドビツトが掘
削を開始する。これにより、十分な長さと、遮水
壁として良好な厚さとを有する全体に矩形の孔が
掘削される。

従つて、デイスクカツタやサイドビツトで掘削
された土砂は掘削孔の底部に残留せずに、リバー
ス管を介して地上に排出することができ、さら
に、地中の岩等はデイスクカツタで掘削されるの
で、サイドビツトの負担が少なくなる。

〔実施例〕

以下添付図面に従つて本発明に係る遮水壁用掘
削装置の好ましい実施例を詳説する。

第１図には本発明に係る遮水壁用掘削装置の施
工法が示されており、地表にはクローラクレーン
１００が配設され、クローラクレーン１００には
ロープ１０２を介して、掘削孔１０３内の遮水壁
用掘削装置１０４が取付けられている。又、クロ
ーラクレーン１００にはケーブルリール１０６及
びガイドローラ１０８が配設されている。ガイド
ローラ１０８には掘削装置１０４に電力を供給す
るケーブル１１０の一端が巻き付けられ、他端は
掘削装置１０４に取付けられている。更に、サク
シヨンポンプ１１２、マツドスクリーン１１４、
貯水タンク１１６、サイドポンプ１１８、コンテ
ナ１２０が地上に配置されている。ポンプ１１２
と掘削装置１０４とは、第１のリバースホース１
２２で連結され、ポンプ１１２とマツドスクリー
ン１１４とは、第２のリバースホース１２４で連
結されている。又、サイドポンプ１１８には、一
端が掘削孔に開孔している供給ホース１２６の他
端が取付けられている。これにより掘削された土
砂は、掘削孔１０３内の水と共に第１のリバース
ホース１２２を経て地表に送られる。この水と土
砂は、第２のリバースホース１２４を経てマツド
スクリーン１１４通過することにより、水と土砂
とに分離される。分離された土砂はコンテナ１２
０に乗せられ、分離された水はタンク１１６を経
てサンドポンプ１１８により、供給ホース１２６
から掘削孔１０３に供給される。

第２図及び第３図には、本発明に係る遮水壁用
掘削装置１０４が全体的に示されている。

掘削装置１０４は、一対のデイスクカツタ１
Ａ，１Ｂを有し、その外周に複数の切削刃４が配
設されている。右のデイスクカツタ１Ａには右の
ケーシング２Ａが左のデイスクカツタ１Ｂには左
のケーシング２Ｂが配設されている。ケーシング
２Ａ，２Ｂは、それぞれ掘削装置の掘進方向に伸
び、その掘進方向における中央よりやや下方位置
において中心軸５，５でデイスクカツタ１Ａ，１
Ｂを回転自在に軸支している。更に詳しくはケー
シング２Ａは前方のケーシング２Aaと後方のケ
ーシング２Abとを有し、ケーシング２Ｂは前方
のケーシング２Baと後方のケーシング２Bbとを
有している。ケーシング２Aa，２Abは右のデイ
スクカツタ１Ａの側面を両側より軸支し、ケーシ
ング２Ba，２Bbは左のデイスクカツタ１Ｂの側
面を両側より軸支する。デイスクカツタ１Ａ，１
Ｂは第２図に示すようにケーシング２Ａ，２Ｂの
両側に露出されている。又ケーシング２Aa，２
Ab，２Bbの掘進方向の先端にはそれぞれサイド
ビツト３Aa，３Ab，３Ba，３Bbがデイスクカ
ツタ１Ａ，１Ｂの切刃４より上部に配設されてい
る。サイドビツト３Aa，３Ab，３Ba，３Bbは、
それぞれ逆方向に回転するように支承されてい
る。サイドビツト３Aa，３Ab，３Ba，３Bbの
最外径は、ケーシング２Aa，２Ab，２Ba，２
Bbの外周よりも少なくとも大径にされている。
これにより、ケーシング２Aa，２Ab，２Ba，
２Bbは掘削孔に干渉しない。又ケーシング２Ａ，
２Ｂの上端部には回転駆動源１５，１５が配設さ
れ、ケーシング２Ａ，２Ｂ内に内蔵されている第
５図に示す動力伝達機構を駆動する。この動力伝
達機構によつてデイスクカツタ１及びサイドビツ
ト３Aa，３Ab，３Ba，３Bbがそれぞれ逆方向
に回転される。

ところで、デイスクカツタ１Ａ，１Ｂを支承す
るケーシング２Ａ，２Ｂは、連結支持部材として
の連結フレーム６により連結固定されている。こ
の連結フレーム６は櫓状に構成され、掘進方向と
反対側においてロープ１０２を介してクレーン１
００に連結されている。又連結フレーム６の中央
部にはリバース管１１Ａが取付けられ、その下部
にはセンターケーシング１１Ｂが取付けられてい
る。センターケーシング１１Ｂの先端には、内側
センタービツト８Ａと外側センタービツト８Ｂが
各々回転可能に設けられ、各々回転トルクを相殺
している。センタービツト８Ａ，８Ｂはデイスク
カツタ１Ａ，１Ｂの間に位置して、デイスクカツ
タ１Ａ，１Ｂが切り残した部分を掘削するように
なつている。リバース管１１Ａにはリバースホー
ス１２２が取付けられ掘削屑を地上に排出できる
ようになつている。

また、第２図において符号１０Ａ，１０Ｂは、
回転駆動源である水中電動モータ１５，１５に電
気を供給するケーブルを示し、符号１０はケーブ
ル１１０とケーブル１０Ａ，１０Ｂを連結するコ
ンセントボツクスを示している。又、記号Ａ，Ｂ
はデイスクカツタ１Ａ，１Ｂのそれぞれの回転方
向を、Ｃ，Ｄはサイドビツト３Aa，３Bbのそれ
ぞれの回転方向を、Ｅ，Ｆはセンタービツト８
Ａ，８Ｂの回転方向を示す。ここでデイスクカツ
タ１Ａ，１Ｂ、サイドビツト３Aa，３Ab，３
Bb，３Bb及びセンタービツト８Ａ，８Ｂは互い
に逆方向に回転することにより、発生するトルク
を相殺し、安定した掘削作業をなし得るようにな
つている。

以上の構成の遮水壁用掘削装置による掘削孔１
０３は、第４図に示すような全体として薄く長い
形状となる。中央部にはセンタービツト８による
円形の掘削孔１４が形成され、その両側にサイド
ビツト３Ａ，３Ｂによる略円形の掘削孔１３，１
３が形成される。

次に、第５図にはサイドケーシング２Ａ，２Ｂ
及びセンターケーシング１１Ｂ内に内蔵されてい
る動力伝達機構が詳しく示されている。先ず、ケ
ーブル１０Ａにより電力が導かれる右側の水中電
動モータ１５が、ケーシング２Ａの上端に配設さ
れ、モータ１５の出力回転軸１６は遊星歯車機構
１７を介して伝達軸１８に連結され、伝達軸１８
は歯車１９Ａ，１９Ｂを介して右側のカウンタロ
ツド９Ａに噛合わされている。このカウンタロツ
ド９Ａは右側のケーシング２Ａ外に伸ばされ、端
部にはかさ車２１Ａが嵌装され、かさ歯車２１Ａ
はリバース管１１Ａのかさ歯車２１Ｂに噛合わさ
れている。これにより、内側センタービツト８Ａ
は時計方向に回転される。

又、伝達軸１８は、歯車２４Ａ，２４Ｂを介し
て伝達軸２５と、遊び歯車２６を介して伝達軸２
７とに連結されている。これによつてモータ１５
の回転力はカウンタロツド９Ａに伝達され、伝達
軸２５，２７に伝達される。伝達軸２５の回転力
はサイドビツト３Aaを時計方向に回転される。
又、伝達軸２７の回転力はサイドビツト３Abと
反時計方向に回転させる。更に、伝達軸１８は歯
車２８，２９を介して伝達管３０に連結されてい
る。伝達管３０の端部にはかさ歯車３２が嵌装さ
れ、かさ歯車３２の回転力はかさ歯車３４を介し
てデイスクカツタ１Ａに伝達される。

更に、左側のモータ１５の回転は、前記したと
同様に、左のケーシング２Ｂ内の動伝達機構に伝
達される。又、左側のカウンタロツド９Ｂは、歯
車２２Ａ，２２Ｂを介して外側センタービツト８
Ｂに連結されている。これにより、外側センター
ビツト８Ｂは反時計方向に回転される。

前記の如く構成された本発明に係る遮水壁用掘
削装置の作用を説明する。

モータ１５，１５に電力が供給されると、動力
伝達機構を介してデイスクカツタが回転されると
ともにサイドビツト３Aa，３Ab，３Ba，３Bb
及びセンタービツト８Ａ，８Ｂもそれぞれ逆方向
に回転される。次に、遮水壁用掘削装置１０４を
自重で掘進方向に押し進めると、デイスクカツタ
１Ａ，１Ｂが掘削を開始し、その後、サイドビツ
ト３Aa，３Ab，３Ba，３Bb及びセンタービツ
ト８Ａ，８Ｂが掘削を開始する。これにより、第
４図に示すように途中に略円形の掘削孔１３，１
４を有する薄く長い掘削孔１０３が掘削される。
ここで掘削孔１０３の幅はデイスクカツタ１Ａ，
１Ｂの幅と同一となる。更に、掘進方向に岩等が
ある場合、デイスクカツタ１Ａ，１Ｂの切刃４
は、垂直に回転していることにより、それが掘進
方向に位置した時にのみ岩等に当たり、それ以外
の位置では当たらない。また、掘削された土砂
は、第１図に示すようにリバース管１１Ａを経て
地上に送られる。

尚、以上の実施例においては、一対のデイスク
カツタ１Ａ，１Ｂを設けたが、デイスクカツタの
組合わせ数は、一対に限定する必要はなく、デイ
スクカツタを３つ以上並列に組合わせてもよく、
これにより更に長い掘削孔を得ることができる。
多数のデイスクカツタを組合わせる場合には、相
隣接するデイスクカツタの間にセンタービツト８
Ａ，８Ｂを設けて切り残し部を掘削するようにす
ればよい。

又、本実施例では、サイドビツト３Aa，３
Ab，３Ba，３Bbをデイスクカツタ１Ａ，１Ｂ
の両側に配置したが、片側のみに配設してもよ
い。この時、掘削孔１０３Ａは第６図のようにな
る。従つて、掘削孔１０３Ａの直線状の長辺１０
３Ｂと図示しない隣接面とを対向して掘削するこ
とにより、隣接面に近接した無駄のない位置に掘
削孔を得ることができる。

更に、本実施例では、回転駆動源１５に水中電
動モータを使用したが、オイルモータを使用して
もよい。

このように、本実施例によれば、デイスクカツ
タ１Ａ，１Ｂ、サイドビツト３Aa，３Ab，３
Ba，３Bb及びセンタービツト８Ａ，８Ｂがそれ
ぞれ互いに逆転するように回転される。これによ
り、それぞれの回転トルクが相殺され、遮水壁掘
削装置１０４を下降することにより薄壁の溝が掘
削される。又、掘削孔を掘削するのは主にデイス
クカツタ１Ａ，１Ｂであり、サイドビツト３Ａ，
３Ｂの負担は小さくて済み従来におけるように不
必要に厚い掘削孔を掘削する必要もなくなり、長
い掘削孔１０３を一度の掘削で得ることができ
る。

さらに、デイスクカツタ１Ａ，１Ｂ及びサイド
ビツト３Aa，３Ab，３Ba，３Bbで掘削された
土砂は掘削孔の底部に残留せずに、リバース管１
１Ａを介して地上に排出することができる。従つ
て、デイスクカツタ１Ａ，１Ｂ及びサイドビツト
３Aa，３Ab，３Ba，３Bbの掘削効率の向上を
図ることができる。

さらに、地中の岩等は予めデイスクカツタ１
Ａ，１Ｂで掘削されるので、サイドビツト３Aa，
３Ab，３Ba，３Bbと岩等との掘削抵抗を軽減
してサイドビツト３Aa，３Ab，３Ba，３Bbの
破損を防止することができ、さらに、装置本体の
捩れを防止することができる。

また、リバース管１１Ａの下端部にセンタービ
ツト８Ａ，８Ｂが設けられているので、デイスク
カツタ１Ａ，１Ｂ間の切残し部を掘削することが
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る遮水壁掘削装
置によれば、遮水壁として好適な薄くかつ所定方
向に長く連続した掘削孔を少ない掘削回数で容易
に掘削することができるという優れた効果があ
る。

また、デイスクカツタやサイドビツトで掘削さ
れた土砂は掘削孔の底部に残留せずに、リバース
管を介して地上に排出することができるので、掘
削効率の向上を図ることができる。

さらに、他中の岩等は予めデイスクカツタで掘
削されるので、サイドビツトと岩との掘削抵抗が
軽減される。従つて、サイドビツトの破損を防止
すると共に反動トルクが軽減できるのでラジアル
ロードに依る装置本体ケースの回動を阻止するこ
とができる。これにより、ロープで吊られた水壁
用掘削装置で精度よく掘削が可能となる。

また、リバース管の下端部にセンタービツトが
設けられているので、一対のデイスクカツタ間の
切残し部を掘削することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る遮水壁用掘削装置の施工
図、第２図は本発明に係る遮水壁用掘削装置の実
施例の全体を示す正面図、第３図は同側面図、第
４図は同実施例による遮水壁用掘削孔を示す平面
図、第５図は同実施例における動力伝達機構を示
すスケルトン簡略図、第６図は他の実施例による
遮水壁用掘削孔を示す平面図である。 １Ａ，１Ｂ……デイスクカツタ、２Ａ，２Ｂ，
２Aa，２Ab，２Ba，２Bb……ケーシング、３
Aa，３Ab，３Ba，３Bb……サイドビツト、４
……切刃、５……中心軸、８Ａ……内側センター
ビツト、８Ｂ……外側センタービツト、１１Ａ…
…リバース管、１５……水中電動モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地中に溝孔を連続的に堀削する遮水壁用掘削
   装置において、 外周に切刃を有し水平な回転軸に取り付けられ
   たデイスクカツタと、 デイスクカツタの側面に垂直方向に伸びデイス
   クカツタの回転軸を支承するケーシングと、 ケーシングの先端に設けられデイスクカツタの
   下端切削刃より上方に位置するサイドビツトと、 ケーシング後端に配設された回転駆動源と、 を有する掘削装置を並設して隣接するデイスクカ
   ツタ間にリバース管を配設すると共に該リバース
   管の先端にセンタービツトを設け、 前記隣接するデイスクカツタ及び隣接するサイ
   ドビツトを互いに逆方向に回転すると共に、デイ
   スクカツタ、サイドビツトで掘削された土砂をリ
   バース管を介して地上に排出することを特徴とす
   る遮水壁用掘削装置。 ２ 前記サイドビツトは、デイスクカツタの両側
   に設けられることを特徴とする請求項の範囲第１
   項の遮水壁用掘削装置。 ３ 前記サイドビツトは、デイスクカツタの片側
   に設けられることを特徴とする請求項の範囲第１
   項の遮水壁用掘削装置。