JPH0637066Y2 - 連続地中壁用掘削機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、所定の曲率で地中に形成される連続地中壁
の構築に好適な連続地中壁用掘削機に関する。

《従来の技術》 連続地中壁を構築する工法の一つとして、一対の先行パ
ネルを構築後、各先行パネル間の中間地盤を掘削し、形
成された縦孔に後行パネルを構築し、打継ぐ工法があ
る。

この場合、各先行パネルの露出壁面は凹凸があるため、
そのまま後行パネルを打継ぐと良好な止水性を得られな
い。

そこで、従来よりカッティングジョイント工法と称し
て、この部分を掘削と同時にカッティングし、強度のあ
る打継面を露出した状態で後行パネルを打継ぐようにし
た工法がある。

この種の工法では通常各パネルは直方体断面に形成され
ており、一直線上に連続地中壁を構築する場合には、ハ
イドロフレーズ式掘削機を用い、この掘削機のフレーム
下部に配置された一対のカッタードラムの切削面を水平
軸を回転軸として回転しつつ対向する各先行パネルの端
部壁面に押し当てれば、切削によって強度の高い打継面
が露出する。

《考案が解決しようとする課題》 ところで、連続地中壁は単純に一直線だけでなくある曲
率をもって形成する箇所もある。この場合、前述のごと
く各先行パネルは直方体断面なので、実際には各パネル
間を近似円形状となるように多角形状に打継がなくては
ならない。

このため、打継がれる後行パネルは先行パネルとの間に
全体の曲率に応じた所定の交差角度をもって打継がれる
ことになる。

したがって、先行パネルの端部壁面をカッティングジョ
イント工法によって打継ぐ場合には、交差角度に応じて
先行パネルの端面を斜めに切削し水平断面形状が台形状
となるようにしなければならない。

しかし、水平軸を回転軸とするカッタードラムのみを備
えた掘削機を利用することにより、先行パネルの水平断
面形状を台形状にせんとして、後行掘削溝の掘削時にカ
ッタードラムを先行パネルの打ち継ぎ端面に斜めに押し
当てたとしても、切削量が厚み方向で異なるとともに、
コンクリートと土砂とが混在する境界部分では切削抵抗
も異なるので、カッタードラムが切削反力を受けて切削
抵抗が小さい方に変位し、交差角度に応じて斜めに切削
することは実際には極めて難しい。

そこで従来では、水平軸を回転軸とするカッタードラム
のみを備えた掘削機に代えて、例えば特開昭62-37416号
公報に示すように、フレームの下部に鉛直な回転軸を有
する複数の掘削用ビットと、矩形状の溝を掘削するため
フレームの側部および両端部に水平軸を回転軸とする複
数のローラカッターを備えた掘削機が開発されており、
この掘削機では掘削穴の水平断面形状に応じてローラカ
ッターをアタッチメント式に交換することで、任意の断
面に掘削できる。

しかし、この公報に記載された掘削機では、複数の掘削
用ビットおよびローラカッターを必要とするため、構造
が複雑で、高価な機械となっていた。

本考案は以上の問題点に鑑みてなされたものであって、
水平軸を回転軸とするカッタードラムを備えた通常のハ
イドロフレーズ式掘削機に簡単な構成を付加するだけ
で、後の打継部の切削時に均一にカッタードラムを押し
当ててカッティング出来るようにした連続地中壁用掘削
機を提供することを目的とするものである。

《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この考案は、掘削溝内に昇降
可能に吊下げられるフレームと、このフレームの下部に
平行に配置され水平軸を回転軸として回転しつつ地盤を
掘削する一対のメインカッタードラムと、前記フレーム
の下部両側にあって前記フレームに着脱可能に配置され
水平軸を回転軸として回転しつつ前記掘削溝の両端部孔
壁を斜めに切削する一対のロータリカッターとからなる
ことを特徴とする。

《作用》 メインカッタードラムにより矩形状の先行掘削溝が掘削
され、ロータリカッターによって先行掘削溝の両端部孔
壁は所定の曲率に応じて斜めに切削され、台形状の水平
断面に形成される。

したがって、形成される先行パネルの形状は台形状であ
り、後行掘削溝は矩形状断面でよく、後行掘削溝を掘削
するに際して先行パネルの打ち継ぎ端面とメインカッタ
ードラムの切削面とが平行に接触し、良好な切削性を得
ることになる。

《実施例》 以下、この考案の好適な一実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

第１図ないし第３図はこの考案によるハイドロフレーズ
式掘削機を示すものである。

図において、この掘削機１は、掘削溝内部に懸垂状態で
吊下されるフレーム２と、フレーム２の下端部に回転可
能に軸支され水平軸を回転軸とする地盤掘削用の一対の
ハイドロフレーズ式メインカッタードラム３と、フレー
ム２の下部中央に突出固定され、かつ前記各メインカッ
タードラム３の間に位置する排泥ノズル４と、フレーム
２の下部内側にあって、前記排泥管４に接続した揚泥ポ
ンプ５と、フレーム２の両側部および前後部の上下に配
置され、パンタグラフ式に伸縮する位置修正用の支持プ
レート６と、下部側支持プレート６の下部において、フ
レーム２の両側部に着脱可能に固定され水平軸を回転軸
として端部内壁を斜めに切削するためのロータリカッタ
ー７と、フレーム２の内部を経て上方向に配管および配
線された排泥管8,駆動および制御用の油圧および電気式
の複数のケーブル９とからなっていて、これら排泥管８
およびケーブル９は地上側に配管および配線引き回しさ
れる。

そして、前記各ケーブル９は地表部に設けた図示しない
操作板側に接続され、この操作板によりこれら各ケーブ
ル９を通じて前記各可動部の制御を行うようになってい
る。

前記各メインカッタードラム３はカッターモータ10を内
蔵し、矢印に示すごとく、メインカッタードラム３を互
いに内側に向けて回転することにより、掘削した泥土を
ノズル４側に向けて巻き上げる。揚泥ポンプ５の駆動に
よってノズル４は巻き上げられた泥土を吸い上げる。そ
して、この泥土は前記排泥管８を通じて地表側へ輸送排
出される。

前記ロータリカッター７は、フレーム２の両側部にボル
トナットを介して斜めに着脱される取付け台11と、取付
け台11の側部に一体化され、複数の軸受用ブラケット12
が間隔を置いて固設されたプレート13と、各軸受用ブラ
ケット12に回転可能に軸支された駆動軸14と、駆動軸14
の外周に取付けられたロータリカッター本体15および取
り付け台11の下部に固定され、前記駆動軸14に減速ギア
16を介して回転伝達する駆動用モータ17とからなってい
る。

この実施例ではロータリカッター15は、複数に分割され
た中空筒状に形成され、この分割されたロータリカッタ
ー15の間に前記減速ギヤ16がプレート13の背面側から突
出させられ、ロータリカッター15と減速ギヤ16との孔部
を相互に一致させた状態で、一側方から前記駆動軸14が
圧入されて、ロータリカッター15と減速ギヤ16とを連結
している。

次に以上の構成のハイドロフレーズ掘削機１を用いた掘
削手順を説明する。

まず、第４図に示すように、前記ロータリカッター７を
取り去った状態でクレーン等を用いて掘削しようとする
地盤Ｅ上に掘削機１を位置決めし、カッタードラム３を
回転させ、地盤Ｅを泥水を満たしつつ掘削すれば、削土
を巻き上げつつ地盤Ｅの掘削が行われる。この間にフレ
ームを吊下しつつ形成された先行掘削溝E1内に下降させ
る。

巻き上げられた削土および泥水は揚泥ポンプ５によって
ノズル４から吸い上げられ、排泥管８を通じてフレーム
２の上部から地表部側に排出される。

ほぼフレーム２の下部が掘削により形成された縦孔内に
入込んだ状態で、前記支持プレート６を前後左右に突出
させ、孔壁内部に当接させることによりフレーム２の左
右及び前後を先行掘削溝E1内に位置決め保持しつつクレ
ーンによって全体を徐々に下降させながら掘削及び切削
作業が行われる。

掘削作業が終了した状態で掘削機１を引き上げる。この
状態では第５図に示すように長方形の先行掘削溝E1が形
成される。

次に、フレーム２にロータリカッター７をボルトナット
を介して固定する。

このロータリカッター７の傾斜角度は、得ようとする連
続地中壁の曲率に応じた角度に設定されている。

固定完了状態で、前記と同様の手順で掘削機１を吊下し
つつ先行掘削溝E1の内部に挿入し、カッター本体15を回
転駆動すれば、カッター本体15は先行掘削溝E1の端部孔
壁に斜めに接触し、この部分を第６図の斜線で示すごと
く、斜めに切削する。

勿論この場合であっても切削量不均一により反力がフレ
ーム２の前後方向に加わるが、通常の地盤では岩盤など
を除いてコンクリート壁面に対する切削抵抗に比べたら
僅かであるので、フレーム２の前後方向に設けた支持プ
レート６を突っ張り修正しつつ切削することで、精度良
く斜めに切削できる。

なお、この切削作業中にはメインカッタードラム３の回
転は不要であるが、ロータリカッター７による切削土の
排出のために、切削の最終段階で前記と同様に回転駆動
することで切削により生じたスライム等を排土出来る。

したがって、得られた先行掘削溝E1は第７図に示すよう
に台形状の水平断面を有し、各先行掘削溝E1に挾まれた
想像線で囲う後行工区の水平断面形状は矩形状となる。

したがって、先行掘削溝E1にコンクリートを打設し、形
成された先行パネルP1の間を掘削する場合は前記ロータ
リカッター７を除去した状態の掘削機１を用いて掘削す
ると、先行パネルP1の打ち継ぎ端面がメインカッタード
ラム３の側部に均一に接触し、掘削と同時に図中斜線で
示す切削深さに応じた深さに切削されることになるので
ある。

なお、前記実施例では、メインカッタードラム３で掘削
した後にロータリカッター７を駆動して斜めに切削する
場合を示したが、これは掘削による形状精度を向上させ
ることを目的としたものである。しかし、特に精密な掘
削精度を要求されない場合には当初からロータリカッタ
ー７をフレーム２に固定してメインカッタードラムとと
もに同時回転駆動し、掘削と同時に端部孔壁の切削を行
っても良い。

また、前記実施例ではロータリカッター７をフレームに
対して着脱式にした場合を示したが、油圧駆動機構を用
いてロータリカッター７をフレーム２の側面に所要の角
度傾斜させた状態で出没可能に配置するようにしても良
いことは勿論である。

《考案の効果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この考案に
よる連続地中壁用掘削機にあっては、以下の効果があ
る。

メインカッタードラムにより矩形状の先行掘削溝が掘削
され、ロータリカッターによって先行掘削溝の両端部孔
壁は所定の曲率に応じて斜めに切削され、台形状の水平
断面に形成される。

したがって、形成される先行パネルの形状は台形状であ
り、後行掘削溝は矩形状断面でよく、後行掘削溝を掘削
するに際して先行パネルの打ち継ぎ端面はメインカッタ
ードラムに水平に接触し、良好な切削性を得ることにな
り、曲線をもった連続地中壁のカッテイングジョイント
工法を簡単に実施できる。

また、この考案の掘削機にあっては、通常のハイドロフ
レーズ式掘削機に水平軸を回転軸とする一対のロータリ
カッターを着脱または出没可能に設けるだけの構成なの
で、既存の掘削機の主要部を何等変更することなく曲面
切削に適合できる。さらに、従来の曲面に適合した掘削
機に比べて構造が簡単であり、交換なども簡単に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る連続地中壁用掘削機の正面図、
第２図は同側面図、第３図はロータリカッターの取付状
態を示す下面図，正面図，側面図、第４図ないし第７図
は同掘削機を用いた掘削手順を示す説明図である。 １……ハイドロフレーズ式掘削機 ２……フレーム ３……メインカッタードラム ７……ロータリカッター E1……先行掘削溝 P1……先行パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 稲積 明夫 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 昭62−37416（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削溝内に昇降可能に吊下げられるフレー
   ムと、このフレームの下部に平行に配置され水平軸を回
   転軸として回転しつつ地盤を掘削する一対のメインカッ
   タードラムと、前記フレームの下部両側にあって前記フ
   レームに着脱可能に配置され水平軸を回転軸として回転
   しつつ前記掘削溝の両端部孔壁を斜めに切削する一対の
   ロータリカッターとからなることを特徴とする連続地中
   壁用掘削機。