JPH06235219A - 多軸掘削方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】掘削孔の断面が略小判形の長孔状になるように
穿設し、応力材の配置に対する自由度を向上させ、且
つ、攪拌性能と止水性能を向上した多軸掘削方法及びそ
の装置を提供する。 【構成】ビット２４、２６、２８と壁面カッター３２Ａ
とを回転駆動させ、地盤を掘削して略小判形の長孔を穿
設し、第１の掘削孔３８を形成する。次に、第１の掘削
孔３８の長手方向延長線上の地盤に、第１の掘削孔と同
様に略小判形の長孔を穿設し、第２の掘削孔４８を形成
すると共に、第１及び第２の掘削孔３８、４８の間に掘
残部５０を形成する。次いで、第１及び第２の掘削孔の
隣接する各端部の半円弧状孔部をガイド孔として、両側
に位置した掘削軸１２、１６を半円弧状孔部に挿入しな
がら前記掘残部５０を中央の掘削軸１４で掘削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多軸掘削方法及びその装
置に係り、特に各掘削軸の先端からセメントミルク等の
流体を噴出しつつ回転と送りを与えて掘削土を攪拌混練
して地中連続壁を造成する多軸掘削方法及びその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】原位置攪拌式連続壁を造成する場合、セ
メントミルク等の流体と掘削土砂とを攪拌する攪拌翼が
取り付けられた掘削軸を１本づつオーバーラップさせて
行っていたが、このような掘削方法では次孔を掘削する
場合、孔曲がりが生じ能率が悪いという欠点があった。

【０００３】そこで、このような不具合を解消するため
に、連続壁掘削装置は多軸化になり、一度に複数の孔を
同時に開けるようにしている。多軸掘削装置による連続
（柱列）壁の掘削方法として、例えば特公昭６２−５４
９２９号公報に開示されたもがある。この掘削方法は、
先ず、各掘削軸にて地盤に数珠繋ぎ状の掘削孔を穿設し
て一次掘削孔を形成する。次に、前記一次掘削孔の長手
方向延長線上の地盤に、前記各掘削軸にて数珠繋ぎ状の
掘削孔を穿設して二次掘削孔を形成すると共に、一次及
び二次掘削孔の間に掘残部を形成する。次いで、一次及
び二次掘削孔の隣接する各端部の丸孔をガイド孔とし
て、多軸掘削装置の両側の掘削軸を前記丸孔にそれぞれ
挿入しながら前記掘残部を内側の掘削軸で掘削する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６２−５４９２９号公報に開示された掘削方法のよう
に、掘削孔を数珠繋ぎ状に穿設すると、土留壁としてＨ
鋼等の応力材を掘削孔に挿入配置する場合、Ｈ鋼はその
サイズの関係で掘削孔の各円形孔部に挿入しなければな
らないので、配置間隔が一定となる。従って、前記掘削
方法では、Ｈ鋼を適正な位置に挿入配置できない場合が
ある。また、円孔に入れる為、応力材であるＨ鋼が小型
になるという欠点がある。

【０００５】そこで、特公平１−３５１２７号公報、及
び実公平２−４５２９７号公報等に開示されたサイドカ
ッターを有する多軸掘削装置を用い、掘削孔を略小判形
に穿設し、応力材の配置に対する自由度を持たせたもの
がある。しかしながら、前記特公平１−３５１２７号公
報に開示された多軸掘削装置のサイドカッターは、掘削
軸間に配設されたチェーン・スプロケット伝達機構を介
してパワースイベル装置に接続されているので、サイド
カッターを回転させるための動力伝達機構が大がかりな
ものとなり、多軸掘削装置が大重量になるという欠点が
ある。

【０００６】また、実公平２−４５２９７号公報等に開
示された多軸掘削装置のサイドカッターは、掘削軸の回
転駆動力を利用して回転するように配置されているが、
その動力伝達機構が複雑である。更に、前記サイドカッ
ターは掘削軸と平行な縦軸ビットタイプなので、掘削孔
を確実に小判形に穿設できず、また攪拌性能も悪い。本
発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、壁厚が
一定で応力材の配置に対する自由度を向上させることが
でき、且つ簡単な構造で小判形の長孔を確実に穿設でき
る多軸掘削方法及びその装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明の第１発明は、前記
目的を達成する為に、上下動可能に支持された回転駆動
装置に垂設され、先端にビットとその軸方向に攪拌混練
翼とを備えて各ビット並びに攪拌混練翼の回転軌跡の一
部が互いにオーバーラップするように連結具で連結され
た３本以上の掘削軸と、前記ビットの近傍で掘削軸間に
それぞれ配置された一対の壁面カッターとを有し、前記
ビットと壁面カッターとを前記回転駆動装置から回転さ
せて地盤に略小判形の長孔を穿設する多軸掘削装置を用
い、先ず、前記多軸掘削装置により前記ビット先端部か
らセメントミルク等の流体を噴出しつつ地盤に略小判形
の長孔を穿設して第１の掘削孔を形成し、次に、前記第
１の掘削孔の長手方向延長線上の地盤に、前記多軸掘削
装置により略小判形の長孔を前記第１の掘削孔と同様に
穿設して第２の掘削孔を形成すると共に、第１及び第２
の掘削孔の間に掘残部を形成し、次いで、前記第１及び
第２の掘削孔の隣接する各端部の半円弧状孔部をガイド
孔として、前記多軸掘削装置の両側に位置した掘削軸を
半円弧状孔部に挿入しながら前記掘残部を内側の掘削軸
で掘削することを特徴とする。

【０００８】本発明の第２発明は、前記目的を達成する
為に、回転駆動装置に垂設され、先端にビットとその軸
方向に攪拌混練翼とを備えて各ビット並びに攪拌混練翼
の回転軌跡の一部が互いにオーバーラップするように連
結具で連結された３本以上の掘削軸と、前記ビットの近
傍で掘削軸間にそれぞれ配置された一対の壁面カッター
とを有し、前記ビットと壁面カッターとで地盤に略小判
形の長孔を穿設する多軸掘削装置であって、前記壁面カ
ッターは、前記連結具のケーシング内に回転自在に設け
られると共に掘削軸間で掘削軸に直交する方向に配設さ
れた回転軸の両端部にそれぞれ固定されたことを特徴と
する。

【０００９】本発明の第３発明は、前記目的を達成する
為に、前記回転軸は、該回転軸の周面に設けられた第１
のヘリカルギヤが、前記掘削軸の周面に設けられた第２
のヘリカルギヤに噛合されることにより掘削軸の回転駆
動力を利用して回転駆動されることを特徴としている。
本発明の第４発明は、前記回転軸は、該回転軸の周面に
設けられた第１のヘリカルギヤが、前記連結具のケーシ
ング内に回転自在に配置された第２のヘリカルギヤを介
して、前記掘削軸の周面に設けられた第３のヘリカルギ
ヤに噛合されることにより掘削軸の回転駆動力を利用し
て回転駆動されることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明によれば、回転駆動装置からの駆動力に
よりビットと壁面カッターとを回転駆動させて、先ず、
略小判形の長孔を地盤に穿設し、第１の掘削孔を形成す
る。次に、前記第１の掘削孔の長手方向延長線上の地盤
に、略小判形の長孔を穿設し、第２の掘削孔を形成する
と共に、第１及び第２の掘削孔の間に掘残部を形成す
る。次いで、前記第１及び第２の掘削孔の隣接する各端
部の半円弧状孔部をガイド孔として、３本以上の掘削軸
の両側に位置した掘削軸を半円弧状孔部に挿入しながら
前記掘残部を内側の掘削軸で掘削する。

【００１１】このような掘削方法で造成された連続壁
は、連続壁の対向する壁面が略平行になるので、数珠繋
ぎ状の連続（柱列）壁と比較して、応力材の配置に対す
る自由度が向上する。更に、壁面カッターにより攪拌効
果が向上し、壁体の品質が良化する。また、本発明によ
れば、前記連結具のケーシング内に回転自在に設けられ
ると共に掘削軸間で掘削軸に直交する方向に配設された
回転軸の両端部に、前記壁面カッターをそれぞれ固定し
たことにある。

【００１２】前記壁面カッターの回転軸は、この回転軸
に設けた第１のヘリカルギヤを、掘削軸に設けた第２の
ヘリカルギヤに噛合させるだけで、掘削軸からの回転駆
動力が伝達される。このヘリカルギヤを用いるとによっ
て、簡単な構造で壁面カッターを回転駆動することが可
能となる。また、壁面カッターの回転軸に設けた第１の
ヘリカルギヤを、連結具のケーシング内に配置した第２
のヘリカルギヤを介して、掘削軸に設けた第３のヘリカ
ルギヤに噛合させるようにすれば、第１、及び第３のヘ
リカルギヤを小型化できるので、連結具のサイズをコン
パクトにできる。

【００１３】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る多軸掘削
方法及びその装置の好ましい実施例について詳説する。
図１は本発明に係る多軸掘削装置１０の第１実施例が示
され、この多軸掘削装置１０は、３本の掘削軸１２、１
４、１６を有している。これらの掘削軸１２、１４、１
６は、図示しない多軸掘削装置本体の回転駆動装置１８
（図５参照）に回転力伝達可能に垂設されると共に、連
結バンド２０及び連結装置２２によって各々の軸心が略
直線上に並ぶように固定されている。

【００１４】前記掘削軸１２、１４、１６の先端部に
は、それぞれビット２４、２６、２８が設けられ、これ
らのビット２４、２６、２８は各ビットの回転軌跡の一
部が互いにオーバーラップするように互い違いに配置さ
れる。前記ビット２４、２６、２８の近傍には、後述す
る壁面カッター３０Ａ、３２Ａが配置される。また、掘
削軸１２、１４、１６には、掘削土砂とセメントミルク
とを攪拌する為のオーガ３４、３４…が各々の軸方向に
所定の間隔で固着されている。

【００１５】前記壁面カッター３０Ａ、３２Ａは図１乃
至図３に示すように、前記連結装置２２のケーシング３
６内に配設された回転軸４０、４２の端部に固定され
る。また、前記回転軸４０、４２のもう一方側の端部に
は、前記壁面カッター３０Ａ、３２Ａと同様の壁面カッ
ター３０Ｂ、３２Ｂが固着されている。これらの壁面カ
ッター３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂは、前記ビット
２４、２６、２８で穿孔された数珠繋ぎ状の掘削孔のラ
ップ部である小径部、所謂、耳部を掘削することができ
る。これにより、地盤には図４に示すように略小判形の
長孔３８を穿設することができる。

【００１６】前記回転軸４０、４２は図２、図３に示す
ように、掘削軸１２、１４、１６間で掘削軸１２、１
４、１６に直交する方向に配設される。回転軸４０の中
央部には、ヘリカルギヤ４４が設けられ、このヘリカル
ギヤ４４は前記掘削軸１２に設けられたヘリカルギヤ４
６に噛合されることにより、図３中時計回り方向に回転
する掘削軸１２の回転駆動力を利用して図２中時計方向
回りに回転駆動される。前記回転軸４２の中央部にも前
記回転軸４０と同様に、図示しないヘリカルギヤが設け
られ、このヘリカルギヤは掘削軸１６に設けられた図示
しないヘリカルギヤに噛合されることにより、図３中反
時計回り方向に回転する掘削軸１６の回転駆動力を利用
して図２中反時計方向回りに回転駆動される。

【００１７】このようにして回転方向を相反させて駆動
することによって連結装置２２のケーシング３６に発生
する反動トルクを相殺させケーシング３６にねじれが起
こらないようにしている。次に、前記の如く構成された
多軸掘削装置１０の作用について説明する。先ず、地盤
の所定の位置に前記多軸掘削装置１０を移動させ、回転
駆動装置１８からの回転力でビット２４、２６、２８と
壁面カッター３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂとを回転
駆動させると共にビット２４、２８の先端部からセメン
トミルク等の流体を噴出させ、その地盤を掘削して略小
判形の長孔を穿設し、流動性のあるソイルセメント状の
第１の掘削孔３８を形成する。

【００１８】次に、図５に示すように、前記第１の掘削
孔３８の長手方向延長線上の地盤に、第１の掘削孔３８
と同様に略小判形の長孔を穿設し、第２の掘削孔４８を
図６に示すように形成すると共に、第１及び第２の掘削
孔３８、４８の間に掘残部５０を形成する。次いで、前
記第１及び第２の掘削孔３８、４８の隣接する各端部の
半円弧状孔部３８Ａ、４８Ａをガイド孔として、図７に
示すように多軸掘削装置１０の両側に位置した掘削軸１
２、１６を半円弧状孔部３８Ａ、４８Ａに挿入しながら
前記掘残部５０を中央の掘削軸１４で掘削する。

【００１９】このような掘削方法で造成された連続壁５
２は図８に示すように、連続壁の対向する壁面５２Ａ、
５２Ｂが略平行になるので、従来の数珠繋ぎ状の連続
（柱列）壁と比較して、応力材の配置間隔を自由に設定
することができる。従って、応力材の配置に対する自由
度が向上する。また、前記壁面カッター３０Ａ、３０
Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの回転軸４０、４２は、回転軸４
０、４２側のヘリカルギヤ４４を、掘削軸１２、１６側
のヘリカルギヤ４６に噛合させるだけで、掘削軸１２、
１６からの回転駆動力が伝達されるので、簡単な構造で
壁面カッター３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂを回転駆
動することができると共に、小判形の長孔を確実に掘削
することができる。

【００２０】図９は、本発明の第２実施例に係る多軸掘
削装置の要部断面図であり、図２、図３で示した第１実
施例と同一、若しくは類似の部材については同一の符号
を付して説明する。図９に示した多軸掘削装置は、壁面
カッター３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの回転軸６
０、６２に設けたヘリカルギヤ６４、６６を、ヘリカル
ギヤ６８、７０を介して掘削軸１２Ａ、１６Ａのヘリカ
ルギヤ７２、７４に噛合させて連結装置２２Ａをコンパ
クト化したものである。前記ヘリカルギヤ６８、７０
は、連結装置２２Ａのケーシング３６Ａ内に回転自在に
配置された軸７６、７８の周面に設けられている。

【００２１】このように構成された第２実施例によれ
ば、ヘリカルギヤ６４、６６とヘリカルギヤ７２、７４
との間に、アイドルギヤとしての前記ヘリカルギヤ６
８、７０を介在させることにより、図２、図３で示した
ヘリカルギヤ４４とヘリカルギヤ４６とを噛合させるタ
イプの第１実施例と比較して、ヘリカルギヤ６４、６６
とヘリカルギヤ７２、７４を小型化できる。従って、連
結装置２２Ａを小型化できるので、土砂の移動を良くし
掘削抵抗を軽減することができる。

【００２２】また、第２実施例の多軸掘削装置も、先に
説明した第１実施例に係る多軸掘削装置１０と同様な掘
削手順で長孔を掘削すれば、図８に示した連続壁５２を
造成することができる。図１０は、本発明の第３実施例
に係る多軸掘削装置の要部断面図であり、図２、図３で
示した第１実施例と同一、若しくは類似の部材について
は同一の符号を付して説明する。

【００２３】図１０に示す多軸掘削装置は、先端に掘削
ビットを有する５軸の掘削軸８０、８２、８４、８６、
８８間に壁面カッター９０Ａ、９０Ｂ、９２Ａ、９２
Ｂ、９４Ａ、９４Ｂ、９６Ａ、９６Ｂを備えたものであ
る。前記壁面カッター９０Ａ、９０Ｂ、９２Ａ、９２Ｂ
の各回転軸９８、１００は、各々に設けられたヘリカル
ギヤ１０２、１０４が、アイドルギヤとしてのヘリカル
ギヤ１０６、１０８を介して掘削軸８２のヘリカルギヤ
１１０に噛合されることにより、掘削軸８２からの回転
力が伝達される。

【００２４】また、サイドカッター９４Ａ、９４Ｂ、９
６Ａ、９６Ｂの各回転軸１１２、１１４は、各々に設け
られたヘリカルギヤ１１６、１１８が、アイドルギヤと
してのヘリカルギヤ１２０、１２２を介して掘削軸８６
のヘリカルギヤ１２４に噛合されることにより、掘削軸
８６からの回転力が伝達される。このように構成された
第３実施例も、先に説明した第１、及び第２実施例に係
る多軸掘削装置と同様な掘削手順で長孔を穿設すれば、
図８に示すような連続壁５２を造成することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る多軸
掘削方法及びその装置によれば、ビットと壁面カッター
とを回転駆動し、先ず、略小判形の長孔を地盤に穿設し
て第１の掘削孔を形成し、次に、第１の掘削孔の長手方
向延長線上の地盤に、略小判形の長孔を穿設して第２の
掘削孔を形成すると共に、第１及び第２の掘削孔の間に
掘残部を形成し、次いで、前記第１及び第２の掘削孔の
隣接する各端部の半円弧状孔部をガイド孔として、両側
に位置した掘削軸を半円弧状孔部に挿入しながら掘残部
を内側の掘削軸で掘削するようにし、連続壁の対向する
壁面を略平行にしたので、数珠繋ぎ状の連続壁と比較し
て、土留壁として内部に挿入するＨ鋼等の応力材の配置
に対する自由度を向上させることができる。更に壁面カ
ッタによって、土砂の攪拌混合が向上するので壁体の品
質が良化する。

【００２６】また、前記壁面カッターの回転軸は、この
回転軸に設けた第１のヘリカルギヤを、掘削軸に設けた
第２のヘリカルギヤに噛合させるだけで、掘削軸からの
回転力が伝達されるので、簡単な構造で壁面カッターを
回転駆動することができると共に、小判形の長孔を確実
に穿設することができる。更に、壁面カッターの回転軸
に設けた第１のヘリカルギヤを、連結具のケーシング内
に配置した第２のヘリカルギヤを介して、掘削軸に設け
た第３のヘリカルギヤに噛合させるようにすれば、第
１、及び第３のヘリカルギヤを小型化できる。従って、
連結具のサイズがコンパクトになるので、抵抗が軽減さ
れ多軸掘削装置を軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多軸掘削装置の第１実施例を示す
正面図

【図２】本発明の第１実施例に適用された多軸掘削装置
の要部側面図

【図３】図２における一部断面を含む平面図

【図４】第１の掘削孔の断面図

【図５】第２の掘削孔の掘削状態を示す説明図

【図６】第１、及び第２の掘削孔の断面図

【図７】第１、及び第２の掘削孔を連結する掘削状態を
示す説明図

【図８】第１、及び第２の掘削孔が連結された掘削孔の
断面図

【図９】本発明の第２実施例に係る多軸掘削装置の壁面
カッターの駆動力伝達機構を示す一部断面を含む平面図

【図１０】本発明の第３実施例に係る多軸掘削装置の壁
面カッターの駆動力伝達機構を示す断面図

【符号の説明】

１０…多軸掘削装置 １２、１４、１６…掘削軸 １８…回転駆動装置 ２２…連結装置 ２４、２６、２８…ビット ３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ…壁面カッター ４０、４２…回転軸 ４４、４６…ヘリカルギヤ ５２…連続壁

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年３月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 多軸掘削方法及びその装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多軸掘削方法及びその装
置に係り、特に各掘削軸の先端からセメントミルク等の
流体を噴出しつつ回転と送りを与えて掘削土を攪拌混練
して地中連続壁を造成する多軸掘削方法及びその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】原位置攪拌式連続壁を造成する場合、セ
メントミルク等の流体と掘削土砂とを攪拌する攪拌翼が
取り付けられた掘削軸を１本づつオーバーラップさせて
行っていたが、このような掘削方法では次孔を掘削する
場合、孔曲がりが生じ能率が悪いという欠点があった。

【０００３】そこで、このような不具合を解消するため
に、連続壁掘削装置は多軸化になり、一度に複数の孔を
同時に開けるようにしている。多軸掘削装置による連続
（柱列）壁の掘削方法として、例えば特公昭６２−５４
９２９号公報に開示されたもがある。この掘削方法は、
先ず、各掘削軸にて地盤に数珠繋ぎ状の掘削孔を穿設し
て一次掘削孔を形成する。次に、前記一次掘削孔の長手
方向延長線上の地盤に、前記各掘削軸にて数珠繋ぎ状の
掘削孔を穿設して二次掘削孔を形成すると共に、一次及
び二次掘削孔の間に掘残部を形成する。次いで、一次及
び二次掘削孔の隣接する各端部の丸孔をガイド孔とし
て、多軸掘削装置の両側の掘削軸を前記丸孔にそれぞれ
挿入しながら前記掘残部を内側の掘削軸で掘削する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６２−５４９２９号公報に開示された掘削方法のよう
に、掘削孔を数珠繋ぎ状に穿設すると、土留壁としてＨ
鋼等の応力材を掘削孔に挿入配置する場合、Ｈ鋼はその
サイズの関係で掘削孔の各円形孔部に挿入しなければな
らないので、配置間隔が一定となる。従って、前記掘削
方法では、Ｈ鋼を適正な位置に挿入配置できない場合が
ある。また、円孔に入れる為、応力材であるＨ鋼が小型
になるという欠点がある。

【０００５】そこで、特公平１−３５１２７号公報、及
び実公平２−４５２９７号公報等に開示されたサイドカ
ッターを有する多軸掘削装置を用い、掘削孔を略小判形
に穿設し、応力材の配置に対する自由度を持たせたもの
がある。しかしながら、前記特公平１−３５１２７号公
報に開示された多軸掘削装置のサイドカッターは、掘削
軸間に配設されたチェーン・スプロケット伝達機構を介
してパワースイベル装置に接続されているので、サイド
カッターを回転させるための動力伝達機構が大がかりな
ものとなり、多軸掘削装置が大重量になるという欠点が
ある。

【０００６】また、実公平２−４５２９７号公報等に開
示された多軸掘削装置のサイドカッターは、掘削軸の回
転駆動力を利用して回転するように配置されているが、
その動力伝達機構が複雑である。更に、前記サイドカッ
ターは掘削軸と平行な縦軸ビットタイプなので、掘削孔
を確実に小判形に穿設できず、また攪拌性能も悪い。本
発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、壁厚が
一定で応力材の配置に対する自由度を向上させることが
でき、且つ簡単な構造で小判形の長孔を確実に穿設でき
る多軸掘削方法及びその装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明の第１発明は、前記
目的を達成する為に、上下動可能に支持された回転駆動
装置に垂設され、先端にビットとその軸方向に攪拌混練
翼とを備えて各ビット並びに攪拌混練翼の回転軌跡の一
部が互いにオーバーラップするように連結具で連結され
た３本以上の掘削軸と、前記ビットの近傍で掘削軸間に
それぞれ配置された一対の壁面カッターとを有し、前記
回転駆動装置によって前記掘削軸を回転させると共に該
掘削軸の中央軸の両相隣軸を相反する方向に回転させ、
該中央軸に対して対称位置にある前記壁面カッターを前
記両相隣軸の回転力によって相反する方向に回転させて
地盤に略小判形の長孔を穿設する多軸掘削装置を用い、
先ず、前記多軸掘削装置により前記ビット先端部からセ
メントミルク等の流体を噴出しつつ地盤に略小判形の長
孔を穿設して第１の掘削孔を形成し、次に、前記第１の
掘削孔の長手方向延長線上の地盤に、前記多軸掘削装置
により略小判形の長孔を前記第１の掘削孔と同様に穿設
して第２の掘削孔を形成すると共に、第１及び第２の掘
削孔の間に掘残部を形成し、次いで、前記第１及び第２
の掘削孔の隣接する各端部の半円弧状孔部をガイド孔と
して、前記多軸掘削装置の両側に位置した掘削軸を半円
弧状孔部に挿入しながら前記掘残部を内側の掘削軸で掘
削することを特徴とする。

【０００８】本発明の第２発明は、前記目的を達成する
為に、上下動可能に支持された回転駆動装置に垂設さ
れ、先端にビットとその軸方向に攪拌混練翼とを備えて
各ビット並びに攪拌混練翼の回転軌跡の一部が互いにオ
ーバーラップするように連結具で連結された３本以上の
掘削軸と、前記ビットの近傍で掘削軸間にそれぞれ配置
された一対の壁面カッターとを有し、前記回転駆動装置
によって前記掘削軸を回転させると共に該掘削軸の中央
軸の両相隣軸を相反する方向に回転させ、且つ、前記壁
面カッターを回転させて地盤に略小判形の長孔を穿設す
る多軸掘削装置であって、前記壁面カッターの壁面カッ
ター回転軸は、前記連結具のケーシング内に回転自在に
設けられると共に掘削軸間で掘削軸に直交する方向に配
設され、前記両相隣軸の相反する方向の回転力によって
それぞれ相反する方向に回転されることを特徴とする。

【０００９】本発明の第３発明は、前記目的を達成する
為に、前記壁面カッター回転軸は、該壁面カッター回転
軸の周面に設けられた第１のヘリカルギヤが、前記両相
隣軸の周面に設けられた第２のヘリカルギヤに噛合され
ることにより両相隣軸の回転駆動力を利用して回転駆動
されることを特徴としている。本発明の第４発明は、前
記壁面カッター回転軸は、該壁面カッター回転軸の周面
に設けられた第１のヘリカルギヤが、前記連結具のケー
シング内に回転自在に配置された第２のヘリカルギヤを
介して、前記両相隣軸の周面に設けられた第３のヘリカ
ルギヤに噛合されることにより両相隣軸の回転駆動力を
利用して回転駆動されることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明によれば、回転駆動装置によって掘削軸
を回転駆動させると共に、該回転駆動装置の中央軸の両
相隣軸からの駆動力により壁面カッターを相反する方向
に回転駆動させて、先ず、略小判形の長孔を地盤に穿設
し、第１の掘削孔を形成する。次に、前記第１の掘削孔
の長手方向延長線上の地盤に、略小判形の長孔を穿設
し、第２の掘削孔を形成すると共に、第１及び第２の掘
削孔の間に掘残部を形成する。次いで、前記第１及び第
２の掘削孔の隣接する各端部の半円弧状孔部をガイド孔
として、３本以上の掘削軸の両側に位置した掘削軸を半
円弧状孔部に挿入しながら前記掘残部を内側の掘削軸で
掘削する。

【００１１】このような掘削方法で造成された連続壁
は、連続壁の対向する壁面が略平行になるので、数珠繋
ぎ状の連続（柱列）壁と比較して、応力材の配置に対す
る自由度が向上する。更に、壁面カッターにより攪拌効
果が向上し、壁体の品質が良化する。また、本発明の壁
面カッターは、掘削軸の中央軸の両相隣軸の回転力で相
反する方向に回転する壁面カッター回転軸によってそれ
ぞれ相反する方向に回転駆動される。これにより、壁面
カッターの回転で連結具のケーシングに生じる反動トル
クが相殺されるので、ケーシングにねじれが起こらな
い。

【００１２】前記壁面カッターの壁面カッター回転軸
は、この壁面カッター回転軸に設けた第１のヘリカルギ
ヤを、前記両相隣軸に設けた第２のヘリカルギヤに噛合
させるだけで、両相隣軸からの回転駆動力が伝達され
る。このヘリカルギヤを用いるとによって、簡単な構造
で壁面カッターを回転駆動することが可能となる。ま
た、壁面カッターの壁面カッター回転軸に設けた第１の
ヘリカルギヤを、連結具のケーシング内に配置した第２
のヘリカルギヤを介して、両相隣軸に設けた第３のヘリ
カルギヤに噛合させるようにすれば、第１、及び第３の
ヘリカルギヤを小型化できるので、連結具のサイズをコ
ンパクトにできる。

【００１３】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る多軸掘削
方法及びその装置の好ましい実施例について詳説する。
図１は本発明に係る多軸掘削装置１０の第１実施例が示
され、この多軸掘削装置１０は、３本の掘削軸１２、１
４、１６を有している。これらの掘削軸１２、１４、１
６は、図示しない多軸掘削装置本体の回転駆動装置１８
（図５参照）に回転力伝達可能に垂設されると共に、連
結バンド２０及び連結装置２２によって各々の軸心が略
直線上に並ぶように固定されている。

【００１４】前記掘削軸１２、１４、１６の先端部に
は、それぞれビット２４、２６、２８が設けられ、これ
らのビット２４、２６、２８は各ビットの回転軌跡の一
部が互いにオーバーラップするように互い違いに配置さ
れる。前記ビット２４、２６、２８の近傍には、後述す
る壁面カッター３０Ａ、３２Ａが配置される。また、掘
削軸１２、１４、１６には、掘削土砂とセメントミルク
とを攪拌する為のオーガ３４、３４…が各々の軸方向に
所定の間隔で固着されている。

【００１５】前記壁面カッター３０Ａ、３２Ａは図１乃
至図３に示すように、前記連結装置２２のケーシング３
６内に配設された回転軸４０、４２の端部に固定され
る。また、前記回転軸４０、４２のもう一方側の端部に
は、前記壁面カッター３０Ａ、３２Ａと同様の壁面カッ
ター３０Ｂ、３２Ｂが固着されている。これらの壁面カ
ッター３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂは、前記ビット
２４、２６、２８で穿孔された数珠繋ぎ状の掘削孔のラ
ップ部である小径部、所謂、耳部を掘削することができ
る。これにより、地盤には図４に示すように略小判形の
長孔３８を穿設することができる。

【００１６】前記回転軸４０、４２は図２、図３に示す
ように、掘削軸１２、１４、１６間で掘削軸１２、１
４、１６に直交する方向に配設される。回転軸４０の中
央部には、ヘリカルギヤ４４が設けられ、このヘリカル
ギヤ４４は前記掘削軸１２に設けられたヘリカルギヤ４
６に噛合されることにより、図３中時計回り方向に回転
する掘削軸１２の回転駆動力を利用して図２中時計方向
回りに回転駆動される。前記回転軸４２の中央部にも前
記回転軸４０と同様に、図示しないヘリカルギヤが設け
られ、このヘリカルギヤは掘削軸１６に設けられた図示
しないヘリカルギヤに噛合されることにより、図３中反
時計回り方向に回転する掘削軸１６の回転駆動力を利用
して図２中反時計方向回りに回転駆動される。従って、
回転軸４０、４２は相反する方向に回転され、これによ
り壁面カッター３０Ａ、３０Ｂと壁面カッター３２Ａ、
３２Ｂとは掘削軸１２、１４、１６の中央軸１４の両相
隣軸１２、１４によって相反する方向に回転駆動され
る。

【００１７】このようにして回転方向を相反させて駆動
することによって連結装置２２のケーシング３６に発生
する反動トルクを相殺させケーシング３６にねじれが起
こらないようにしている。次に、前記の如く構成された
多軸掘削装置１０の作用について説明する。先ず、地盤
の所定の位置に前記多軸掘削装置１０を移動させ、回転
駆動装置１８からの回転力でビット２４、２６、２８と
壁面カッター３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂとを回転
駆動させると共にビット２４、２８の先端部からセメン
トミルク等の流体を噴出させ、その地盤を掘削して略小
判形の長孔を穿設し、流動性のあるソイルセメント状の
第１の掘削孔３８を形成する。

【００１８】次に、図５に示すように、前記第１の掘削
孔３８の長手方向延長線上の地盤に、第１の掘削孔３８
と同様に略小判形の長孔を穿設し、第２の掘削孔４８を
図６に示すように形成すると共に、第１及び第２の掘削
孔３８、４８の間に掘残部５０を形成する。次いで、前
記第１及び第２の掘削孔３８、４８の隣接する各端部の
半円弧状孔部３８Ａ、４８Ａをガイド孔として、図７に
示すように多軸掘削装置１０の両側に位置した掘削軸１
２、１６を半円弧状孔部３８Ａ、４８Ａに挿入しながら
前記掘残部５０を中央の掘削軸１４で掘削する。

【００１９】このような掘削方法で造成された連続壁５
２は図８に示すように、連続壁の対向する壁面５２Ａ、
５２Ｂが略平行になるので、従来の数珠繋ぎ状の連続
（柱列）壁と比較して、応力材の配置間隔を自由に設定
することができる。従って、応力材の配置に対する自由
度が向上する。また、前記壁面カッター３０Ａ、３０
Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの回転軸４０、４２は、回転軸４
０、４２側のヘリカルギヤ４４を、掘削軸１２、１６側
のヘリカルギヤ４６に噛合させるだけで、掘削軸１２、
１６からの回転駆動力が伝達されるので、簡単な構造で
壁面カッター３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂを回転駆
動することができると共に、小判形の長孔を確実に掘削
することができる。

【００２０】図９は、本発明の第２実施例に係る多軸掘
削装置の要部断面図であり、図２、図３で示した第１実
施例と同一、若しくは類似の部材については同一の符号
を付して説明する。図９に示した多軸掘削装置は、壁面
カッター３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの回転軸６
０、６２に設けたヘリカルギヤ６４、６６を、ヘリカル
ギヤ６８、７０を介して掘削軸１２Ａ、１６Ａのヘリカ
ルギヤ７２、７４に噛合させて連結装置２２Ａをコンパ
クト化したものである。前記ヘリカルギヤ６８、７０
は、連結装置２２Ａのケーシング３６Ａ内に回転自在に
配置された軸７６、７８の周面に設けられている。

【００２１】このように構成された第２実施例によれ
ば、ヘリカルギヤ６４、６６とヘリカルギヤ７２、７４
との間に、アイドルギヤとしての前記ヘリカルギヤ６
８、７０を介在させることにより、図２、図３で示した
ヘリカルギヤ４４とヘリカルギヤ４６とを噛合させるタ
イプの第１実施例と比較して、ヘリカルギヤ６４、６６
とヘリカルギヤ７２、７４を小型化できる。従って、連
結装置２２Ａを小型化できるので、土砂の移動を良くし
掘削抵抗を軽減することができる。

【００２２】また、第２実施例の多軸掘削装置も、先に
説明した第１実施例に係る多軸掘削装置１０と同様な掘
削手順で長孔を掘削すれば、図８に示した連続壁５２を
造成することができる。図１０は、本発明の第３実施例
に係る多軸掘削装置の要部断面図であり、図２、図３で
示した第１実施例と同一、若しくは類似の部材について
は同一の符号を付して説明する。

【００２３】図１０に示す多軸掘削装置は、先端に掘削
ビットを有する５軸の掘削軸８０、８２、８４、８６、
８８間に壁面カッター９０Ａ、９０Ｂ、９２Ａ、９２
Ｂ、９４Ａ、９４Ｂ、９６Ａ、９６Ｂを備えたものであ
る。前記壁面カッター９０Ａ、９０Ｂ、９２Ａ、９２Ｂ
の各回転軸９８、１００は、各々に設けられたヘリカル
ギヤ１０２、１０４が、アイドルギヤとしてのヘリカル
ギヤ１０６、１０８を介して掘削軸８２のヘリカルギヤ
１１０に噛合されることにより、掘削軸８２からの回転
力が伝達される。

【００２４】また、壁面カッター９４Ａ、９４Ｂ、９６
Ａ、９６Ｂの各回転軸１１２、１１４は、各々に設けら
れたヘリカルギヤ１１６、１１８が、アイドルギヤとし
てのヘリカルギヤ１２０、１２２を介して掘削軸８６の
ヘリカルギヤ１２４に噛合されることにより、掘削軸８
６からの回転力が伝達される。更に、掘削軸の中央軸８
４に対して対称位置にある前記回転軸９８と回転軸１１
４、及び回転軸１００と回転軸１１２は、それぞれ相反
する方向に回転駆動される。

【００２５】このように構成された第３実施例も、先に
説明した第１、及び第２実施例に係る多軸掘削装置と同
様な掘削手順で長孔を穿設すれば、図８に示すような連
続壁５２を造成することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る多軸
掘削方法及びその装置によれば、ビットと壁面カッター
とを回転駆動し、先ず、略小判形の長孔を地盤に穿設し
て第１の掘削孔を形成し、次に、第１の掘削孔の長手方
向延長線上の地盤に、略小判形の長孔を穿設して第２の
掘削孔を形成すると共に、第１及び第２の掘削孔の間に
掘残部を形成し、次いで、前記第１及び第２の掘削孔の
隣接する各端部の半円弧状孔部をガイド孔として、両側
に位置した掘削軸を半円弧状孔部に挿入しながら掘残部
を内側の掘削軸で掘削するようにし、連続壁の対向する
壁面を略平行にしたので、数珠繋ぎ状の連続壁と比較し
て、土留壁として内部に挿入するＨ鋼等の応力材の配置
に対する自由度を向上させることができる。更に壁面カ
ッタによって、土砂の攪拌混合が向上するので壁体の品
質が良化する。

【００２７】また、前記壁面カッターの壁面カッター回
転軸は、この壁面カッター回転軸に設けた第１のヘリカ
ルギヤを、両相隣軸に設けた第２のヘリカルギヤに噛合
させるだけで、両相隣軸からの回転力が伝達されるの
で、簡単な構造で壁面カッターを回転駆動することがで
きると共に、小判形の長孔を確実に穿設することができ
る。

【００２８】更に、壁面カッターの壁面カッター回転軸
に設けた第１のヘリカルギヤを、連結具のケーシング内
に配置した第２のヘリカルギヤを介して、両相隣軸に設
けた第３のヘリカルギヤに噛合させるようにすれば、第
１、及び第３のヘリカルギヤを小型化できる。従って、
連結具のサイズがコンパクトになるので、抵抗が軽減さ
れ多軸掘削装置を軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多軸掘削装置の第１実施例を示す
正面図

【図２】本発明の第１実施例に適用された多軸掘削装置
の要部側面図

【図３】図２における一部断面を含む平面図

【図４】第１の掘削孔の断面図

【図５】第２の掘削孔の掘削状態を示す説明図

【図６】第１、及び第２の掘削孔の断面図

【図７】第１、及び第２の掘削孔を連結する掘削状態を
示す説明図

【図８】第１、及び第２の掘削孔が連結された掘削孔の
断面図

【図９】本発明の第２実施例に係る多軸掘削装置の壁面
カッターの駆動力伝達機構を示す一部断面を含む平面図

【図１０】本発明の第３実施例に係る多軸掘削装置の壁
面カッターの駆動力伝達機構を示す断面図

【符号の説明】 １０…多軸掘削装置 １２、１４、１６…掘削軸 １８…回転駆動装置 ２２…連結装置 ２４、２６、２８…ビット ３０Ａ、３０Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ…壁面カッター ４０、４２…回転軸 ４４、４６…ヘリカルギヤ ５２…連続壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下動可能に支持された回転駆動装置に垂
   設され、先端にビットとその軸方向に攪拌混練翼とを備
   えて各ビット並びに攪拌混練翼の回転軌跡の一部が互い
   にオーバーラップするように連結具で連結された３本以
   上の掘削軸と、前記ビットの近傍で掘削軸間にそれぞれ
   配置された一対の壁面カッターとを有し、前記ビットと
   壁面カッターとを前記回転駆動装置から回転させて地盤
   に略小判形の長孔を穿設する多軸掘削装置を用い、 先ず、前記多軸掘削装置により前記ビット先端部からセ
   メントミルク等の流体を噴出しつつ地盤に略小判形の長
   孔を穿設して第１の掘削孔を形成し、 次に、前記第１の掘削孔の長手方向延長線上の地盤に、
   前記多軸掘削装置により略小判形の長孔を前記第１の掘
   削孔と同様に穿設して第２の掘削孔を形成すると共に、
   第１及び第２の掘削孔の間に掘残部を形成し、 次いで、前記第１及び第２の掘削孔の隣接する各端部の
   半円弧状孔部をガイド孔として、前記多軸掘削装置の両
   側に位置した掘削軸を半円弧状孔部に挿入しながら前記
   掘残部を内側の掘削軸で掘削することを特徴とする多軸
   掘削方法。
2. 【請求項２】上下動可能に支持された回転駆動装置に垂
   設され、先端にビットとその軸方向に攪拌混練翼とを備
   えて各ビット並びに攪拌混練翼の回転軌跡の一部が互い
   にオーバーラップするように連結具で連結された３本以
   上の掘削軸と、前記ビットの近傍で掘削軸間にそれぞれ
   配置された一対の壁面カッターとを有し、前記ビットと
   壁面カッターとで地盤に略小判形の長孔を穿設する多軸
   掘削装置であって、 前記壁面カッターは、前記連結具のケーシング内に回転
   自在に設けられると共に掘削軸間で掘削軸に直交する方
   向に配設された回転軸の両端部にそれぞれ固定されたこ
   とを特徴とする多軸掘削装置。
3. 【請求項３】前記回転軸は、該回転軸の周面に設けられ
   た第１のヘリカルギヤが、前記掘削軸の周面に設けられ
   た第２のヘリカルギヤに噛合されることにより掘削軸の
   回転駆動力を利用して回転駆動されることを特徴とする
   請求項２記載の多軸掘削装置。
4. 【請求項４】前記回転軸は、該回転軸の周面に設けられ
   た第１のヘリカルギヤが、前記連結具のケーシング内に
   回転自在に配置された第２のヘリカルギヤを介して、前
   記掘削軸の周面に設けられた第３のヘリカルギヤに噛合
   されることにより掘削軸の回転駆動力を利用して回転駆
   動されることを特徴とする請求項２記載の多軸掘削装
   置。