JPH07259126A - 展開式掘削機 - Google Patents

展開式掘削機

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Publication number
JPH07259126A
JPH07259126A JP33405591A JP33405591A JPH07259126A JP H07259126 A JPH07259126 A JP H07259126A JP 33405591 A JP33405591 A JP 33405591A JP 33405591 A JP33405591 A JP 33405591A JP H07259126 A JPH07259126 A JP H07259126A
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JP
Japan
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groove
underground wall
excavator
pilot hole
deployable
Prior art date
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Pending
Application number
JP33405591A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Tsunoda
康治 角田
Yoshiyuki Takahashi
義幸 高橋
Masao Hayashi
正夫 林
Akifumi Kuno
了史 久野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Construction Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Construction Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】地下空洞や連続した地中壁の構築に要する地盤
の掘削動作を効率及び精度良く確実に実行する。 【構成】長尺管状の本体2に、展開アーム10を本体か
ら展開するように設け、展開アームには、回転式カッタ
21を展開アームに沿って複数個設け、また、回転式カ
ッタに泥水を供給するように送泥噴射管11、送泥管1
8、送泥ポンプ33を設け、展開アームの下方には、掘
削土を泥水と共に吸入し得る泥水回収装置25を設けて
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地中に円筒形の空洞を
形成し、その形成された空洞内にコンクリート等を打設
して新たな人工地盤、貯蔵空洞、地下貯蔵設備(圧縮空
気貯蔵設備(CAES)等)、地下鉄の駅、地下街、ゴ
ミ焼却炉、下水処理場等に利用し得る地下空洞や地下深
部まで連続した地中壁等を構築することに用いる展開式
掘削機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、こうした地下空洞を形成する場合
は、掘削管を介して掘削土砂を外部に吸い揚げ排出す
る、エアリフト方式、リバース方式等により、地中にパ
イロット穴を掘削した後に、高圧水を水平方向に回転さ
せながら噴出して地盤を円筒形状に掘削し、地中に円筒
形の空洞を形成していた。また、連続した地中壁を形成
する場合は、地表から所望の地中壁の形状に沿って所定
の深さまで連続して掘削することにより、地中壁を構築
していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、地下空洞を形
成する場合、これでは、高圧水の届く距離が短く、パイ
ロット穴を1回掘削しても直径4m程度の小さい空洞し
か得られないので、大規模な地下空洞を形成するために
は、地盤中に該小さい空洞を多数掘削する必要があり掘
削する効率が悪かった。また、高圧水を介して間接的に
地盤を掘削するので、所望する構造物の形状に対応して
精度良く確実に掘削することができなかった。
【0004】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、地下
空洞や連続した地中壁等の構造物を地盤中に掘削する掘
削動作を効率及び精度良く確実に実行し得る展開式掘削
機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、長尺管
状の本体(2)を有し、前記本体に、展開アーム(1
0)を該本体から張り出す方向に展開駆動自在に設け、
該展開アームに、第1の回転式カッタ(21)を前記展
開アームに沿って複数設け、泥水供給手段(11、1
8、33)を前記回転式カッタに泥水を供給し得る形で
設け、また、前記展開アームの下方に、掘削土を泥水と
共に吸入し得る泥水回収手段(25)を設けて構成され
る。
【0006】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「作用」の欄についても同様である。
【0007】
【作用】上記した構成により、本発明は、展開アーム
(10)を本体(2)側に引き込んだ状態で、パイロッ
ト穴等の内径の小さな穴に導入し、該パイロット穴内部
の任意の位置において該展開アームを本体から張り出す
ように展開し、回転式カッタ(21、21A)を駆動さ
せて板状の溝を掘削するように作用する。また、回転式
カッタ(21、21A)により、地盤を確実に掘削する
ように作用する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は、本発明による展開式掘削機の一実施例を示
した図、図2は、図1に示した展開式掘削機の使用例を
示した図であり、(a)は、図1に示した展開式掘削機
を導入するためのパイロット穴を掘削する一実施例を示
した破断側面図である。(b)は、図1に示した展開式
掘削機をパイロット穴に導入した一実施例を示した破断
側面図である。(c)は、図1に示した展開式掘削機を
展開して1つの板状の構築溝の掘削を開始した一実施例
を示した破断側面図である。(d)は、図1に示した展
開式掘削機を展開して1つの板状の構築溝の掘削を終了
した一実施例を示した破断側面図である。図3は、本発
明による展開式掘削機により貯蔵空洞を構築する一実施
例を示した側方断面図、図4は、図3に示した貯蔵空洞
の断面IV−IVについて、該展開式掘削機により貯蔵空洞
を構築する一実施例を示した断面図であり、 (a)図3に示した第1拡幅領域を形成した時点の断面
図である。 (b)補強用のキールを形成するために十字にキール構
築溝を掘削した時点の断面図である。 (c)(b)で掘削したキール構築溝にコンクリートを
打設した時点の断面図である。 (d)図3に示した第2拡幅領域を形成した時点の断面
図である。 (e)(c)で構築したキールに対して90度回転させ
た位置に十字のキール構築溝を掘削した時点の断面図で
ある。 (f)(e)で掘削したキール構築溝にコンクリートを
打設した時点の断面図である。 (g)図3に示した第3拡幅領域を形成した時点の断面
図である。 (h)(c)及び(f)で構築したキール間に、更に3
組のキール構築溝を掘削した時点の断面図である。 (i)(h)で掘削したキール構築溝にコンクリートを
打設した時点の断面図である。 (j)図3に示した第4拡幅領域を形成した時点の断面
図である。 (k)(j)で形成した第4拡幅領域にコンクリートを
打設し、貯蔵空洞を構築した時点の断面図である。 図5は、本発明による展開式掘削機により連続地中壁を
構築する一実施例を示した側方断面の模式図であり、
(a)は、図1に示した展開式掘削機を導入するための
パイロット穴を掘削する一実施例を示した模式図であ
る。(b)は、図1に示した展開式掘削機を展開して溝
の掘削を開始した一実施例を示した模式図である。
(c)は、(b)の作業を繰返して形成された第1地中
壁構築溝にコンクリートを打設する一実施例を示した模
式図である。(d)は、(c)で構築された第1地中壁
の上方に、図1に示した展開式掘削機を展開して溝の掘
削を開始した一実施例を示した模式図である。(e)
は、連続地中壁が完成したところを示した模式図であ
る。図6は、本発明による別の展開式掘削機の例を示し
た図、図7は、本発明による更に別の展開式掘削機の例
を示した図、図8は、図7に示した展開式掘削機のVIII
−VIII断面の断面図、図9は、図8に示した展開式掘削
機のIX−IX断面の断面図、図10は、本発明による更に
別の展開式掘削機により連続地中壁を構築する別の実施
例を示した側方断面の模式図であり、(a)は、図7に
示した展開式掘削機を導入するためのパイロット穴を掘
削する一実施例を示した模式図である。(b)は、これ
から構築する連続地中壁の最上層に、図7に示した展開
式掘削機を展開して溝の掘削を開始した一実施例を示し
た模式図である。(c)は、(b)の作業が完了した
後、基準地中壁構築溝にコンクリートを打設する一実施
例を示した模式図である。(d)は、基準地中壁構築
後、再び図7に示した展開式掘削機によりパイロット穴
を形成した後、該掘削機を展開して次の溝の掘削を開始
した一実施例を示した模式図である。図11は、本発明
による更に別の展開式掘削機の例を示した図、図12
は、図11に示した展開式掘削機のXII−XII断面の断面
図、図13は、本発明による更に別の展開式掘削機に適
用する回転式切削機の例を示した側面図である。
【0009】本発明による展開式掘削機1は、図1に示
すように、矢印A、B方向に伸延する形で形成された長
尺管状の本体2を有しており、本体2は、連結フランジ
4、4で連結分割自在に設けられている。本体2には、
本体2の外径よりも大きく同心円状に円筒形の反力受け
5が設けられており、反力受け5には、2本の展開用油
圧ジャッキ6、6が該展開用油圧ジャッキ6、6の一端
を枢着する形で並列に設けられている。展開用油圧ジャ
ッキ6、6は、本体2に沿う(矢印A、B方向)形で突
出後退駆動自在に設けられており、また、展開用油圧ジ
ャッキ6、6の他端には、スライドリング7が該展開用
油圧ジャッキ6、6の他端と枢着する形で本体2に沿っ
て(矢印A、B方向)移動自在に設けられている。スラ
イドリング7には、棒状の展開ロッド9、9が前記展開
用油圧ジャッキ6、6の設けられた位置と対応する位置
にそれぞれ該展開ロッド9、9の一端を枢着する形で設
けられており、展開ロッド9、9の他端には、それぞれ
長さ20m程度の細長い箱型の展開アーム10、10が
該展開アーム10、10の略中央部を展開ロッド9、9
に枢着する形で設けられている。また、本体2には、展
開用ブラケット8が設けられており、展開用ブラケット
8には、前記展開アーム10、10が該展開アーム1
0、10の一端を枢着する形で矢印P、Q方向に揺動自
在に設けられている。即ち、展開用油圧ジャッキ6、6
を突出後退駆動させてスライドリング7を矢印A、B方
向に移動させることにより、展開アーム10、10が展
開ロッド9、9に押されたり引っ張ったりされて矢印
P、Q方向に展開引き込みする。
【0010】また、展開アーム10には、回転式切削機
20が展開アーム10に沿う形で収納自在に複数設けら
れており、回転式切削機20は、矢印R、S方向に揺動
駆動自在である。即ち、回転式切削機20は、揺動アー
ム24を有しており、揺動アーム24は、展開アーム1
0に矢印R、S方向に揺動自在に枢着されている。ま
た、揺動アーム24の一端には、ドラムカッター21が
回転駆動自在に設けられており、揺動アーム24の他端
には、揺動用油圧油圧ジャッキ23が突出後退駆動自在
に枢着されている。更に、展開アーム10には、図2の
(b)に示す送泥ポンプ32に接続された送泥噴射管1
1が設けられており、該送泥噴射管11には、該送泥ポ
ンプ32から供給される泥水を各回転式切削機20に潤
滑、冷却等のために供給する形で設けられている。ま
た、展開用ブラケット8の下方(矢印B方向)には、泥
水回収装置25が設けられており、泥水回収装置25に
は、漏斗状の掘削土受け26が開口部26aを上方(矢
印A方向)に向けパイロット穴42の内径に該開口部2
6aの外径を略合わせる形で設けられている。また、泥
水回収装置25には、掘削土吸入口27が掘削土と共に
泥水を吸入する形で設けられている。更に、泥水回収装
置25の下方(矢印B方向)には、下部スタビライザー
3がパイロット穴42の内径に該下部スタビライザー3
の外径を略合わせる形で設けられており、下部スタビラ
イザー3には、複数のローラー3aが該下部スタビライ
ザー3の周囲に回転自在に設けられている。更に、本体
2の内部には、展開用油圧ジャッキ6及び揺動用油圧ジ
ャッキ23に対して図示しない油圧源からの油圧を供給
する油圧配管17と、送泥噴射管11に接続され、回転
式切削機20に対して泥水を供給する送泥管18と、泥
水回収装置25が吸入回収した掘削土及び泥水を排出す
る排水管19が設けられている。また、泥水は、図2の
(c)に示すように、送泥ポンプ33から送泥管18を
介して供給され、回転式切削機20に供給された後、排
水管19を介して掘削土と共にサクションポンプ32で
吸入される。掘削土を含む泥水は、脱水フルイ34で泥
水及び掘削土に分離されて、該泥水を再び送泥ポンプ3
3で回転式切削機20に供給する。泥水は、このような
一連のサイクルで使用される。
【0011】本発明は、以上のような構成を有するの
で、展開式掘削機1を使用して掘削する際は、まず、展
開式掘削機1を導入する立坑であるパイロット穴42を
築造する。即ち、図2の(a)に示すように、ドリル3
5をクローラクレーン30で吊り下げ、ドリル35の軸
部35aを回転駆動自在なロータリーテーブル31に嵌
入させる形で固定する。そして、泥水を供給しながらロ
ータリーテーブル31を回転駆動させてドリル35を回
転させ地盤40を鉛直下方向(矢印B方向)に掘削し、
掘削土は泥水と共にサクションポンプ32で吸入し、掘
削土を含む泥水は、脱水フルイ34で泥水と掘削土に分
離し、該分離した泥水を再び送泥ポンプ33で供給する
といったリバース工法によりパイロット穴42を掘削す
る。そして、パイロット穴42の内周には、防護壁36
を設けて地盤40が崩落することを防止する。このよう
にして、所望の深さまでパイロット穴42を掘削し、貯
蔵空洞とすべき範囲には防護壁36を設けず、パイロッ
ト穴42に泥水を満たして地盤40を泥水で加圧するこ
とにより、地盤40の崩落を防止する。ドリル35によ
り所定深さまでパイロット穴42を穿削した、ドリル3
5をパイロット穴42から抜取り、次に、図2の(b)
に示すように、展開式掘削機1を展開アーム10、10
を本体2に沿う形に引き込んだ状態でクローラクレーン
30により吊り下げて、パイロット穴42に導入し、本
体2を回転駆動自在なロータリーテーブル31に嵌入さ
せる形で固定する。このとき、本体2が振れずに鉛直下
方向(矢印B方向)に掘進し得るように、防護壁36
に、環状のスタビライザー37、37を本体2が摺動し
得るように挾む形で複数設ける。また、展開アーム1
0、10の先端部10a、10aに設けられた回転式切
削機20、20が、これから構築する貯蔵空洞50の最
上部X1に位置するように位置決めする。
【0012】次に、本掘削機1を用いて地中に板状の溝
59を垂直方向に掘削構築する場合について述べると、
図2の(c)に示すように、展開式掘削機1の回転式切
削機20を回転駆動させて地盤40を掘削しながら、展
開用油圧ジャッキ6、スライドリング7等を介して展開
アーム10、10を矢印Q方向に完全に展開させること
により、展開アーム10、10の幅と略同一の幅の溝5
9を形成しつつ掘進することができる。(溝59の図2
の(c)紙面垂直方向の断面は、例えば、図4の(b)
中第1キール構築溝55A、55Aのような形状にな
る。)更に、図2の(d)に示すように、展開アーム1
0、10を前記矢印Q方向に完全に展開させた状態で鉛
直下方向(矢印B方向)に最初に掘削したパイロット穴
42の最大深さまで掘進することにより、これから構築
する貯蔵空洞50の最下部X3に相当する深さまで溝5
9を形成することができる。以上のようにして、展開式
掘削機1の1回の掘削により1つの板状の溝59、59
を形成することができる。
【0013】そこで、本発明による展開式掘削機1を用
いると以下のような手順で貯蔵空洞50が構築される。
まず、図3に示すように、パイロット穴42を掘削した
ら、図2の(b)に示したように、展開アーム10、1
0を本体2に沿う形に引き込んだ状態で展開式掘削機1
を該パイロット穴42に導入し、図3に示す所望の貯蔵
空洞50の略中心である中央部X2を中心として、複数
回に分けて地盤40を拡幅掘削していく。まず、図3に
示す貯蔵空洞50と略相似な形状に第1拡幅領域45を
形成する。即ち、図2の(b)に示す展開アーム10、
10の先端部10a、10aに設けられた回転式切削機
20、20を、図3に示すパイロット穴42中の第1拡
幅領域45の始点深さL1に位置決め(以下、展開アー
ム10、10の先端部10a、10aに設けられた回転
式切削機20、20を所定の位置に位置決めすることを
「位置決めする」という。)する。そして、展開式掘削
機1の回転式切削機20を回転駆動させると共に、ドラ
ムカッター21に送泥噴射管11から泥水を供給しつつ
地盤40を掘削しながら、展開アーム10、10を第1
拡幅領域45の幅相当に矢印Q方向に少し展開させて、
第1拡幅領域45の終点深さM1まで鉛直下方向(矢印
B方向)に掘削する。すると、パイロット穴42には、
図4の(a)に示すように、溝45a、45aが上下方
向に形成される。なお、該掘削で生じた掘削土は、展開
アーム10、10の下方に設けられた泥水回収装置25
により泥水と共にパイロット穴42外に排出する。次
に、展開アーム10、10を引き込んだ状態で、図2の
(d)に示すクローラクレーン30で展開式掘削機1を
鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚げ、前述同様に図3
に示す第1拡幅領域45の始点深さL1に位置決めした
後、図2の(d)に示すロータリーテーブル31を回転
させて展開アーム10、10を前記形成した溝45a、
45aに隣接する位置に位置決めする。該位置決め後、
再び、回転式切削機20を回転駆動させて地盤40を掘
削しながら、展開アーム10、10を第1拡幅領域45
の幅相当に矢印Q方向に少し展開させて、第1拡幅領域
45の終点深さM1まで鉛直下方向(矢印B方向)に掘
削して、溝45a、45aに連続する形で新たな溝45
a、45aを掘削する。以上の作業を繰り返すことによ
り、図4の(a)に示すような円形断面を有する第1拡
幅領域45を形成する。(以上のように、パイロット穴
42の内壁を略均等の厚さで略ラグビーボール形状に掘
削することを「拡幅切削する」という。)
【0014】次に、図2の(d)に示すクローラクレー
ン30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に
吊り揚げ、最上部X1に位置決めした後、図4の(b)
に示すように溝を形成し得るような位置に、図2の
(d)に示すロータリーテーブル31を回転させて展開
アーム10、10を位置決めする。そして、図2の
(d)に示したように、展開アーム10、10を矢印Q
方向に完全に展開させた状態で鉛直下方向(矢印B方
向)に、これから構築する貯蔵空洞50の最上部X1か
ら最下部X3まで掘削し、図4の(b)に示す1組の第
1キール構築溝55A、55Aを形成する。次に、展開
アーム10、10を引き込んだ状態で、図2の(d)に
示すクローラクレーン30で展開式掘削機1を鉛直上方
向(矢印A方向)に吊り揚げ、最上部X1に位置決めし
た後、ロータリーテーブル31を90度回転させて展開
アーム10、10を前記形成した第1キール構築溝55
A、55Aに直交する位置に位置決めする。該位置決め
後、再び、回転式切削機20を回転駆動させると共に、
ドラムカッター21に送泥噴射管11から泥水を供給し
つつ地盤40を掘削しながら、展開アーム10、10を
矢印Q方向に完全に展開させて、貯蔵空洞50の最上部
X1から最下部X3まで掘削し、図4の(b)に示す1
組の第2キール構築溝55B、55Bを形成する。する
と、図4の(b)に示すように、十字状に2組の第1キ
ール構築溝55A、55A及び第2キール構築溝55
B、55Bが形成される。次に、展開式掘削機1をパイ
ロット穴42から抜き出すと共に、パイロット穴42に
ゴム風船状のメンブレン型枠70を挿入し、図4の
(c)に示すように、メンブレン型枠70をパイロット
穴42及び第1拡幅領域45を閉塞する形で膨らませ
て、前記形成した第1キール構築溝55A、55A及び
第2キール構築溝55B、55Bにコンクリート(本明
細書においては、モルタルも含む。)を打設し、第1拡
幅領域45周りの地盤の補強をする第1キール51、5
1、51、51を水平な放射方向に建造する。これによ
り、第1拡幅領域45周りの地盤40は、送泥ポンプ3
2から供給される泥水で加圧されると共に、第1キール
51、51、51、51により崩落を防止される。
【0015】次に、第1及び第2キール構築溝55A、
55B内のコンクリートが凝固した後、メンブレン型枠
70を取外し、再度、展開式掘削機1をパイロット穴4
2に導入し、図4の(d)に示すように、第1拡幅領域
45を拡幅掘削したのと同様にして、前記第1キール5
1、51、51、51と共に地盤40を拡幅掘削して、
図3に示すように、第1拡幅領域45と略相似な形状に
第2拡幅領域46を形成する。即ち、展開アーム10、
10の先端部10a、10aに設けられた回転式切削機
20、20を、第2拡幅領域46の始点深さL2に位置
決めする。そして、回転式切削機20を回転駆動させる
と共に、ドラムカッター21に送泥噴射管11から泥水
を供給しつつ地盤40を掘削しながら、展開アーム1
0、10を第2拡幅領域46の幅相当に矢印Q方向に少
し展開させて、第2拡幅領域46の終点深さM2まで鉛
直下方向(矢印B方向)に掘削する。すると、パイロッ
ト穴42及び第1拡幅領域45には、図4の(d)に示
すように、溝46a、46aが上下方向に形成される。
なお、該掘削で生じた掘削土は、展開アーム10、10
の下方に設けられた泥水回収装置25により泥水と共に
パイロット穴42外に排出する。次に、展開アーム1
0、10を引き込んだ状態で、図2の(d)に示すクロ
ーラクレーン30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印
A方向)に吊り揚げ、図3に示す第2拡幅領域46の始
点深さL2に位置決めした後、図2の(d)に示すロー
タリーテーブル31を回転させて展開アーム10、10
を前記形成した溝46a、46aに隣接する位置に位置
決めする。該位置決め後、再び、回転式切削機20を回
転駆動させて地盤40を掘削しながら、展開アーム1
0、10を第2拡幅領域46の幅相当に矢印Q方向に少
し展開させて、第2拡幅領域46の終点深さM2まで鉛
直下方向(矢印B方向)に掘削して、溝46a、46a
に連続する形で新たな溝46a、46aを掘削する。以
上の作業を繰り返すことにより、図4の(d)に示すよ
うな円形断面を有する第2拡幅領域46を形成する。
【0016】次に、図2の(d)に示すクローラクレー
ン30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に
吊り揚げ、最上部X1に位置決めした後、図4の(e)
に示すように、第1キール51、51、51、51の中
間45度方向に溝を形成し得るような位置に、図2の
(d)に示すロータリーテーブル31を回転させて展開
アーム10、10を位置決めする。そして、展開アーム
10、10を矢印Q方向に完全に展開させた状態で鉛直
下方向(矢印B方向)に、貯蔵空洞50の最上部X1か
ら最下部X3まで掘削し、図4の(e)に示す1組の第
3キール構築溝56A、56Aを形成する。次に、展開
アーム10、10を引き込んだ状態で、図2の(d)に
示すクローラクレーン30で展開式掘削機1を鉛直上方
向(矢印A方向)に吊り揚げ、最上部X1に位置決めし
た後、ロータリーテーブル31を90度回転させて展開
アーム10、10を前記形成した第3キール構築溝56
A、56Aに直交する位置に位置決めする。該位置決め
後、再び、回転式切削機20を回転駆動させると共に、
ドラムカッター21に送泥噴射管11から泥水を供給し
つつ地盤40を掘削しながら、展開アーム10、10を
矢印Q方向に完全に展開させて、貯蔵空洞50の最上部
X1から最下部X3まで掘削し、図4の(e)に示す1
組の第4キール構築溝56B、56Bを形成する。する
と、図4の(e)に示すように、第1キール51、5
1、51、51の中間45度方向に2組の第3キール構
築溝56A、56A及び第4キール構築溝56B、56
Bが形成される。次に、展開式掘削機1をパイロット穴
42から抜き出すと共に、パイロット穴42にゴム風船
状のメンブレン型枠70を挿入し、図4の(f)に示す
ように、再びゴム風船状のメンブレン型枠70をパイロ
ット穴42及び第2拡幅領域46を閉塞する形で膨らま
せて、前記形成した第3キール構築溝56A、56A及
び第4キール構築溝56B、56B内にコンクリートを
打設し、第2拡幅領域46周りの地盤を補強する第2キ
ール52、52、52、52を水平な放射方向に建造す
る。これにより、第2拡幅領域46周りの地盤40は、
送泥ポンプ32から供給される泥水で加圧されると共
に、第1キール51、51、51、51及び第2キール
52、52、52、52により崩落を防止される。
【0017】次に、第3及び第4キール構築溝56A、
56B内のコンクリートが凝固した後、メンブレン型枠
70を取外し、再度、展開式掘削機1をパイロット穴4
2に導入し、図4の(g)に示すように、第2拡幅領域
46を拡幅掘削したのと同様にして、前記第1キール5
1、51、51、51及び第2キール52、52、5
2、52と共に地盤40を拡幅掘削して、図3に示すよ
うに、第2拡幅領域46と略相似な形状に第3拡幅領域
47を形成する。即ち、展開アーム10、10の先端部
10a、10aに設けられた回転式切削機20、20
を、第3拡幅領域47の始点深さL3に位置決めする。
そして、回転式切削機20を回転駆動させると共に、ド
ラムカッター21に送泥噴射管11から泥水を供給しつ
つ地盤40を掘削しながら、展開アーム10、10を第
3拡幅領域47の幅相当に矢印Q方向に少し展開させ
て、第3拡幅領域47の終点深さM3まで鉛直下方向
(矢印B方向)に掘削する。すると、パイロット穴42
及び第2拡幅領域46には、図4の(g)に示すよう
に、溝47a、47aが上下方向に形成される。なお、
該掘削で生じた掘削土は、展開アーム10、10の下方
に設けられた泥水回収装置25により泥水と共にパイロ
ット穴42外に排出する。次に、展開アーム10、10
を引き込んだ状態で、図2の(d)に示すクローラクレ
ーン30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)
に吊り揚げ、図3に示す第3拡幅領域47の始点深さL
3に位置決めした後、図2の(d)に示すロータリーテ
ーブル31を回転させて展開アーム10、10を前記形
成した溝47a、47aに隣接する位置に位置決めす
る。該位置決め後、再び、回転式切削機20を回転駆動
させて地盤40を掘削しながら、展開アーム10、10
を第3拡幅領域47の幅相当に矢印Q方向に少し展開さ
せて、第3拡幅領域47の終点深さM3まで鉛直下方向
(矢印B方向)に掘削して、溝47a、47aに連続す
る形で新たな溝47a、47aを掘削する。以上の作業
を繰り返すことにより、図4の(g)に示すような円形
断面を有する第3拡幅領域47を形成する。
【0018】次に、図2の(d)に示すクローラクレー
ン30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に
吊り揚げ、最上部X1に位置決めした後、図4の(h)
に示すように、第1キール51、51、51、51及び
第2キール52、52、52、52の中間に22.5度
間隔で溝を形成し得るような位置に、図2の(d)に示
すロータリーテーブル31を回転させて展開アーム1
0、10を位置決めする。そして、展開アーム10、1
0を矢印Q方向に完全に展開させた状態で鉛直下方向
(矢印B方向)に、これから構築する貯蔵空洞50の最
上部X1から最下部X3まで掘削し、図4の(h)に示
す1組の第5キール構築溝57A、57Aを形成する。
次に、展開アーム10、10を引き込んだ状態で、図2
の(d)に示すクローラクレーン30で展開式掘削機1
を鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚げ、最上部X1に
位置決めした後、ロータリーテーブル31を45度回転
させて展開アーム10、10を前記形成した第5キール
構築溝57A、57Aに45度方向に交わる位置に位置
決めする。該位置決め後、再び、回転式切削機20を回
転駆動させると共に、ドラムカッター21に送泥噴射管
11から泥水を供給しつつ地盤40を掘削しながら、展
開アーム10、10を矢印Q方向に完全に展開させて、
貯蔵空洞50の最上部X1から最下部X3まで掘削し、
図4の(h)に示す1組の第6キール構築溝57B、5
7Bを形成する。同様にして、45度間隔で位置決めし
つつ、第7キール構築溝57C、57C及び第8キール
構築溝57D、57Dを形成する。すると、図4の
(h)に示すように、第1キール51、51、51、5
1及び第2キール52、52、52、52の中間22.
5度方向に4組の第5キール構築溝57A、57A、第
6キール構築溝57B、57B、第7キール構築溝57
C、57C及び第8キール構築溝57D、57Dが形成
される。次に、展開式掘削機1をパイロット穴42から
抜き出すと共に、パイロット穴42にゴム風船状のメン
ブレン型枠70を挿入し、図4の(i)に示すように、
再びゴム風船状のメンブレン型枠70をパイロット穴4
2及び第3拡幅領域47を閉塞する形で設置し、前記形
成した第5キール構築溝57A、57A、第6キール構
築溝57B、57B、第7キール構築溝57C、57C
及び第8キール構築溝57D、57Dにコンクリートを
打設して、第3拡幅領域47周りの補強をする第3キー
ル53、53、53、53、53、53、53、53を
水平な放射方向に建造する。これにより、第3拡幅領域
47周りの地盤40は、送泥ポンプ32から供給される
泥水で加圧されると共に、第1キール51、51、5
1、51、第2キール52、52、52、52及び第3
キール53、53、53、53、53、53、53、5
3により崩落を防止される。
【0019】次に、第5〜第8キール構築溝57A、5
7B、57C、57D内のコンクリートが凝固した後、
メンブレン型枠70を取外し、再度、展開式掘削機1を
パイロット穴42に導入し、図4の(j)に示すよう
に、第3拡幅領域47を拡幅掘削したのと同様にして、
前記第1キール51、51、51、51及び第2キール
52、52、52、52及び第3キール53、53、5
3、53、53、53、53、53と共に地盤40を拡
幅掘削して、図3に示すように、第3拡幅領域47と相
似状に第4拡幅領域48を形成する。即ち、展開アーム
10、10の先端部10a、10aに設けられた回転式
切削機20、20を、第4拡幅領域48の始点深さL4
に位置決めする。そして、回転式切削機20を回転駆動
させると共に、ドラムカッター21に送泥噴射管11か
ら泥水を供給しつつ地盤40を掘削しながら、展開アー
ム10、10を第4拡幅領域48の幅相当に矢印Q方向
に展開させて、第4拡幅領域48の終点深さM4まで鉛
直下方向(矢印B方向)に掘削して溝48a、48aを
上下方向に形成する。該掘削で生じた掘削土は、展開ア
ーム10、10の下方に設けられた泥水回収装置25に
より泥水と共にパイロット穴42外に排出する。次に、
展開アーム10、10を引き込んだ状態で、図2の
(d)に示すクローラクレーン30で展開式掘削機1を
鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚げ、図3に示す第4
拡幅領域48の始点深さL4に位置決めした後、図2の
(d)に示すロータリーテーブル31を回転させて展開
アーム10、10を前記形成した溝48a、48aに隣
接する位置に位置決めする。該位置決め後、再び、回転
式切削機20を回転駆動させて地盤40を掘削しなが
ら、展開アーム10、10を第4拡幅領域48の幅相当
に矢印Q方向に少し展開させて、第4拡幅領域48の終
点深さM4まで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して、
溝48a、48aに連続する形で新たな溝48a、48
aを掘削する。以上の作業を繰り返すことにより、図4
の(j)に示すような円形断面を有する第4拡幅領域4
8を形成する。
【0020】次に、展開式掘削機1をパイロット穴42
から抜き出すと共に、図4の(k)に示すように、骨組
み付きメンブレン型枠71を挿入し、貯蔵空洞50の掘
削面50aとの間に貯蔵空洞50の内壁54の厚さtに
対応する略均一な間隙80を形成する。即ち、骨組み付
きメンブレン型枠71は、シャフト73を有しており、
シャフト73には、傘の骨組みのような展開式骨組み7
2が貯蔵空洞50の形状のように該シャフト73に対し
て張り出し自在に設けられている。展開式骨組み72の
表面には、ゴム風船状の型膜74が張られている。そこ
で、骨組み付きメンブレン型枠71の型膜74と共に展
開式骨組み72を畳んだ状態でパイロット穴42に挿入
した後、型膜74が、貯蔵空洞50の掘削面50aとの
間に貯蔵空洞50の内壁54の厚さtに対応する略均一
な間隙80を形成するように、掘削面50aを加圧して
いる泥水を排出しつつ展開式骨組み72を展開する。所
定形状に展開した後は、骨組み付きメンブレン型枠71
の中に砂等を詰めて打設するコンクリートの反力を取る
形で、貯蔵空洞50の内壁54の型枠形成する。該型枠
形成後、コンクリートを打設し、打設したコンクリート
が凝固した後、骨組み付きメンブレン型枠71の中の砂
を抜取り、展開式骨組み72を畳んでパイロット穴42
から取り出す。このようにして、第4拡幅領域48にコ
ンクリートを覆工した後に、必要に応じ裏込めグラウト
を施して貯蔵空洞50の内壁54を完成させる。
【0021】以上のように、パイロット穴42を一回掘
削するだけで、大断面を有する大規模な貯蔵空洞50は
構築されるので、パイロット穴を複数回に亙って掘削す
る必要がなくなり、手間が掛らず空洞形成に要する時間
を短縮することができる。また、キール51、52、5
3の構築幅D2を貯蔵空洞50の内壁54の外径D1よ
りも大きい幅で形成したので、貯蔵空洞50の構築後に
おいてもキール51、52、53が地盤40と貯蔵空洞
50の掘削面50a部分に残留して、地盤40を補強す
る形となり、構築後の貯蔵空洞50を強度的にも信頼性
の高いものとすることができる。なお、前述の実施例に
おいては、展開アーム10、10は矢印P、Q方向に扇
状に本体2から展開するように設けたが、本体2から張
り出すならばどのように展開しても良く、例えば、本体
2に対して垂直に張り出すように展開しても良い。
【0022】また、本発明による展開式掘削機1を用い
ると以下のような手順で連続地中壁60は構築される。
まず、図5の(a)に示すように、これから構築する連
続地中壁60の形状(図5に示す本実施例においては、
円筒形状。)に沿う形で鉛直方向(矢印B方向)にパイ
ロット穴42を所定間隔Lで地表40aから構築深さH
まで複数個掘削する。即ち、前述したように、パイロッ
ト穴42は、図2の(a)に示すドリル35をクローラ
クレーン30で吊り下げ、泥水を供給しながらロータリ
ーテーブル31を回転駆動させてドリル35を回転さ
せ、図5の(a)に示すように、地盤40を鉛直下方向
(矢印B方向)に構築深さHまで掘削することにより形
成する。このとき、掘削土は泥水と共に図2の(a)に
示すサクションポンプ32で吸入すると共に、掘削した
パイロット穴42の周囲の地盤40を泥水で加圧し、該
地盤40が崩落することを防止する。但し、前述した貯
蔵空洞50の構築方法とは異なり、防護壁36は設けず
に、泥水加圧のみにより地盤40が崩落することを防止
する。このようにして、必要数の構築深さHのパイロッ
ト穴42を掘削し終えたら、図5の(b)に示すよう
に、これから構築する連続地中壁60を、構築深さHか
ら始点深さH1までの間の水平方向の最下層、始点深さ
H1から始点深さH2までの間の水平方向の第2番目の
層等から、始点深さHXから地表までの間の水平方向の
最上層に至るまで複数の水平方向の層として鉛直方向に
分割して、連続地中壁60を構成する円筒形状の地中壁
(構築深さHの円筒形状の連続地中壁60を輪切りにし
て、該連続地中壁60の一部を成す高さΔHの円筒形状
の地中壁、但し、最下層は高さΔH−αで、最上層は高
さΔH+αである。)を各層毎に最下層から積層する形
で構築する。そして、これら地中壁を構築するために、
各層毎にコンクリートを打設するための略円筒形状の溝
を形成する。そこで、まず、最下層に形成される第1地
中壁61を構築するための円筒形状の溝を形成するため
に、図2の(b)に示すように展開アーム10、10を
本体2に沿う形に引き込んだ状態で展開式掘削機1をそ
れらパイロット穴42に導入する。そして、図5の
(b)に示すように、該掘削機1により円周方向に複数
回(パイロット穴42の数に対応する。)に分けて同一
深さの板状の溝65A、65B、65C、65D、65
Eを連結させる形で掘削し、同一深さの円筒形状の1つ
の溝65を水平な周方向に形成する。なお、展開式掘削
機1による溝65の掘削動作は、全てのパイロット穴4
2の掘削完了を待つことなく、パイロット穴42の掘削
動作と並行して同時並行的に行われても良い。
【0023】以下、溝の掘削動作を詳細に説明すると、
図2の(b)に示す展開アーム10、10の先端部10
a、10aに設けられた回転式切削機20、20を、図
5の(b)に示す複数個のパイロット穴42のうちの1
つのパイロット穴42(図中中央)中のこれから形成す
る単位第1地中壁構築溝65Aの始点深さH1に位置決
めする。そして、図2の(c)に示すように、展開式掘
削機1の回転式切削機20を回転駆動させると共に、ド
ラムカッター21に送泥噴射管11から泥水を供給しつ
つ地盤40を掘削しながら、展開アーム10、10を図
5の(b)に示す単位第1地中壁構築溝65Aの幅W1
相当に矢印Q方向に展開させて、単位第1地中壁構築溝
65Aの終点深さである連続地中壁60の構築深さHま
で鉛直下方向(矢印B方向)に掘削し、1つの単位第1
地中壁構築溝65Aを形成する。なお、該掘削で生じた
掘削土は、展開アーム10、10の下方に設けられた泥
水回収装置25により泥水と共にパイロット穴42外に
排出する。次に、展開アーム10、10を引き込んだ状
態で、図2の(d)に示すクローラクレーン30で展開
式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚げ、単
位第1地中壁構築溝65Aを形成したパイロット穴42
から取り出す。ここで、溝形成による地盤40の崩落を
防止するために、1つおきのパイロット穴42毎に溝を
形成していく。即ち、該単位第1地中壁構築溝65Aを
形成したパイロット穴42の1つおいた新たなパイロッ
ト穴42(図5の(b)中左方)に、展開アーム10、
10を引き込んだ状態で展開式掘削機1を導入する。そ
して、前述同様に図5の(b)に示すこれから形成する
単位第1地中壁構築溝65Bの始点深さH1に位置決め
した後、再び、回転式切削機20を回転駆動させて地盤
40を掘削しながら、展開アーム10、10を単位第1
地中壁構築溝65Bの幅W1相当に矢印Q方向に展開さ
せて、連続地中壁60の構築深さHまで鉛直下方向(矢
印B方向)に掘削して単位第1地中壁構築溝65Bを形
成する。
【0024】このようにして、1つおきのパイロット穴
42毎に、該パイロット穴42の始点深さH1から構築
深さHまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して溝を形
成したら、次に、1つおきに飛ばした溝を形成していな
いパイロット穴42について、該パイロット穴42の始
点深さH1から構築深さHまで鉛直下方向(矢印B方
向)に掘削して溝を形成する。例えば、図5の(b)に
示すように、単位第1地中壁構築溝65Bを掘削した
後、時計周りに1つおきのパイロット穴42毎に、前記
溝を形成して単位第1地中壁構築溝65Cまで形成し終
えたら、次に、単位第1地中壁構築溝65Aと単位第1
地中壁構築溝65Cとの間に位置するパイロット穴42
について、該パイロット穴42の始点深さH1から構築
深さHまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して単位第
1地中壁構築溝65Dを形成する。すると、単位第1地
中壁構築溝65Aと単位第1地中壁構築溝65Cとは、
第1地中壁構築溝65Dを介して水平な周方向に連通す
る。更に、単位第1地中壁構築溝65Aと単位第1地中
壁構築溝65Bとの間に位置するパイロット穴42につ
いて、該パイロット穴42の始点深さH1から構築深さ
Hまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して第1地中壁
構築溝65Eを形成する。すると、単位第1地中壁構築
溝65Aと単位第1地中壁構築溝65Bとは、単位第1
地中壁構築溝65Eを介して水平な周方向に連通する。
以降同様に、時計周りに1つおきに飛ばしたパイロット
穴42について、該パイロット穴42の始点深さH1か
ら構築深さHまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して
溝を形成して、既に形成された溝を連通させる。このよ
うにして、図5の(b)に示すような円筒形状の第1地
中壁構築溝65を形成する。
【0025】次に、図5の(c)に示すように、円筒形
状の第1地中壁構築溝65内にコンクリートを構築深さ
Hから始点深さH1より若干深い(図中矢印B方向)位
置まで打設し、連続地中壁60の最下層の地中壁を形成
する高さΔH−αの第1地中壁61を構築する。即ち、
第1地中壁構築溝65内のコンクリートは、次に第1地
中壁61に上方に形成する連続地中壁60の第2番目の
層に当る第2地中壁構築溝66部分の地盤40を完全に
掘削し得るように展開式掘削機1が降下し得る空間とし
て、高さαの移動空間69を第1地中壁61の上方(図
中矢印A方向)に形成する形で打設する。次に、第1地
中壁構築溝65内のコンクリートが凝固した後、再度、
展開式掘削機1をパイロット穴42に導入し、図5の
(d)に示すように、第1地中壁構築溝65を形成した
のと同様にして、第1地中壁61の上方(図中矢印A方
向)に、第1地中壁構築溝65と略同等な円筒形状に第
2地中壁構築溝66を形成する。即ち、展開アーム1
0、10の先端部10a、10aに設けられた回転式切
削機20、20を、図5の(d)に示す複数個のパイロ
ット穴42のうちの1つのパイロット穴42(図中中
央)中のこれから形成する単位第2地中壁構築溝66A
の始点深さH2に位置決めする。そして、回転式切削機
20を回転駆動させると共に、ドラムカッター21に送
泥噴射管11から泥水を供給しつつ地盤40を掘削しな
がら、展開アーム10、10を単位第2地中壁構築溝6
6Aの幅W1相当に矢印Q方向に展開させて、第1地中
壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢印B
方向)に掘削し、1つの単位第2地中壁構築溝66Aを
形成する。なお、該掘削で生じた掘削土は、展開アーム
10、10の下方に設けられた泥水回収装置25により
泥水と共にパイロット穴42外に排出する。次に、展開
アーム10、10を引き込んだ状態で、図2の(d)に
示すクローラクレーン30で展開式掘削機1を鉛直上方
向(矢印A方向)に吊り揚げ、図5の(d)に示す単位
第2地中壁構築溝66Aを形成したパイロット穴42か
ら取り出す。そして、該単位第2地中壁構築溝66Aを
形成したパイロット穴42の1つおいた新たなパイロッ
ト穴42(図5中左方)に、展開アーム10、10を引
き込んだ状態で展開式掘削機1を導入する。そして、前
述同様にこれから形成する単位第2地中壁構築溝66B
の始点深さH2に位置決めした後、再び、回転式切削機
20を回転駆動させて地盤40を掘削しながら、展開ア
ーム10、10を単位第2地中壁構築溝66Bの幅W1
相当に矢印Q方向に展開させて、第1地中壁構築溝65
へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削
して単位第2地中壁構築溝66Bを形成する。
【0026】このようにして、1つおきのパイロット穴
42毎に、該パイロット穴42の始点深さH2から第1
地中壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢
印B方向)に掘削して溝を形成したら、次に、1つおき
に飛ばした、溝を形成していないパイロット穴42につ
いて、該パイロット穴42の始点深さH2から第1地中
壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢印B
方向)に掘削して溝を形成する。例えば、図5の(d)
に示すように、単位第2地中壁構築溝66Bを掘削した
後、時計周りに1つおきのパイロット穴42毎に、前記
溝を形成して単位第2地中壁構築溝66Cまで形成し終
えたら、次に、単位第2地中壁構築溝66Aと単位第2
地中壁構築溝66Cとの間に位置するパイロット穴42
について、該パイロット穴42の始点深さH2から第1
地中壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢
印B方向)に掘削して単位第2地中壁構築溝66Dを形
成する。すると、単位第2地中壁構築溝66Aと単位第
2地中壁構築溝66Cとは、単位第2地中壁構築溝66
Dを介して連通する。更に、単位第2地中壁構築溝66
Aと単位第2地中壁構築溝66Bとの間に位置するパイ
ロット穴42について、該パイロット穴42の始点深さ
H2から第1地中壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛
直下方向(矢印B方向)に掘削して単位第2地中壁構築
溝66Eを形成する。すると、単位第2地中壁構築溝6
6Aと単位第1地中壁構築溝66Bとは、単位第2地中
壁構築溝66Eを介して連通する。以降同様に、時計周
りに1つおきに飛ばしたパイロット穴42について、該
パイロット穴42の始点深さH2から第1地中壁構築溝
65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢印B方向)に
掘削して円周方向に溝を形成して、第1地中壁構築溝6
5と連通させると共に、既に形成された円周方向に位置
する溝を連通させる。このようにして、円筒形状の第2
地中壁構築溝66を形成する。次に、第1地中壁61と
同様にして、第2地中壁構築溝66内にコンクリートを
第1地中壁61のコンクリート打設面から始点深さH2
より若干深い(図中矢印B方向)位置まで打設し、次に
第2地中壁構築溝66の上方に形成する地中壁構築溝部
分の地盤40を完全に掘削し得るように展開式掘削機1
が降下し得る空間を形成する形で、連続地中壁60の第
2番目の層に当る地中壁を形成する高さΔHの第2地中
壁62を構築する。
【0027】以上のような作業を繰返して、これから構
築する連続地中壁60を構成する水平方向の各層につい
て、始点深さHXから地表までの最上層に至るまで鉛直
上方向に積層する形で地中壁を構築することにより、図
5の(e)に示すように、鉛直方向(矢印A、B方向)
の継目の無い連続地中壁60が構築される。そこで、こ
れから構築する連続地中壁を水平方向の複数の高さΔH
の層に小分割して、各層毎に、高さΔHで幅W1の単一
の板状の溝を水平な周方向に連通するように掘削して1
つの高さΔHの円筒形状の溝を形成し、地中壁を構築す
ることにより、同一の掘削地盤が泥水に晒される時間は
最大でも高さΔHの円筒形状の溝が形成される間のみと
することができる。従って、地表40aから鉛直方向に
連続地中壁の構築深さHまで幅W1の単一の板状の溝を
一気に掘削して高さHの板状の溝を形成し、更にそれ等
の溝を周方向に連通させて深さHの円筒形状の溝を一気
に掘削して地中壁を構築する従来の方法よりも、円筒形
状の溝1個当りの掘削に要する時間が大幅に低減され
る。従って、掘削した溝の周囲の同一個所の地盤が泥水
に晒される時間を大幅に短縮することができるので、該
掘削した溝周囲の地盤の崩落が極力防止される。また、
各パイロット穴42を基準として水平な周方向に連通す
るように、隣接する板状の溝65A、65B、65C、
65D、65E等を掘削することにより、各板状の溝は
水平な周方向に確実に連通し1つの円筒形状の溝65等
を形成する。また、該円筒形状の溝に構築した地中壁の
直上に同一のパイロット穴42を基準に該地中壁と連続
する形で新たな円筒形状の溝を形成し、該新たな円筒形
状の溝に地中壁を構築することにより、各地中壁同志は
確実に連続する。従って、鉛直方向の継目が無く、か
つ、各地中壁が上下に連続した連続地中壁を構築するこ
とができるので、最終的に構築される連続地中壁はシー
ル性及び強度的な信頼性を向上することができる。な
お、前述の実施例においては、展開アーム10、10は
矢印P、Q方向に扇状に本体2から展開するように設け
たが、本体2から張り出すならばどのように展開しても
良く、例えば、本体2に対して垂直に張り出すように展
開しても良い。また、前述の実施例においては、回転式
切削機20を展開アーム10、10の下方(図1中矢印
B方向)に設け、展開アーム10、10が鉛直方向下方
(図1中矢印B方向)に矢印P、Q方向に扇状に展開し
て該鉛直方向下方に掘削するように設けたが、本体2か
ら張り出して掘削すならば回転式切削機20どのように
設けても良く、例えば、図6に示すように回転式切削機
20を展開アーム10、10の上方(図6中矢印A方
向)に設け、展開アーム10、10が鉛直方向上方(図
6中矢印A方向)に矢印P、Q方向に扇状に展開して該
鉛直方向上方に掘削するように設けても良い。但し、こ
の場合掘削を開始する始点は前述の展開式掘削機1の場
合とは異なり、例えば、前述の実施例において、最下層
を掘削する場合は、始点深さH1ではなく前述の実施例
における掘削終了位置に対応する構築深さHに位置決め
し、次の第2番目の層を掘削する場合は、始点深さH2
ではなく前述の実施例における掘削終了位置に対応する
第1地中壁61上方の移動空間69に位置決めして、掘
り上げる形で掘削を開始することになる。更に、前述の
実施例においては、連続地中壁60の構築深さHの最下
層から鉛直上方向に掘り上げる形で地中壁を積層して構
築したが、水平方向の複数の層に分割して地中壁を構築
すれば良く、例えば、地表側の最上層から鉛直下方向に
掘り下げる形で地中壁を積層して構築しても良い。更
に、前述の実施例においては、連続地中壁60を構築し
ただけであるが、該構築した連続地中壁60で囲まれた
地盤40を当該構築した連続地中壁60で補強する形で
掘削し、貯蔵空間等を構築し得ることは言及するまでも
ない。更に、前述の実施例においては、連続地中壁60
を地表40aまで構築したが、所望する貯蔵空間等の形
状に応じて、地表40aまで連続地中壁60を構築せず
に地盤中の途中まで構築してもよいことは言及するまで
もない。
【0028】また、本発明による別の連続地中壁構築方
法に用いられる更に別の展開式掘削機1Bは以下のよう
に構成される。即ち、更に別の展開式掘削機1Bは、図
7に示すように、本体2には、展開アーム10、10が
鉛直上方向(矢印A方向)に向かって矢印P、Q方向に
展開するように設けられており、展開アーム10、10
の上側には、回転式拡幅切削機20Aが展開アーム10
に沿う形で複数設けられている。回転式拡幅切削機20
Aは、図8に示すように、展開アーム10の幅W2以上
に突出する形で矢印R、S方向に揺動駆動自在である。
即ち、回転式拡幅切削機20Aは、展開アーム10の長
手方向に対して略垂直な方向である矢印C、D方向に突
出後退駆動自在な揺動用油圧ジャッキ23を有してお
り、揺動用油圧ジャッキ23の一端は、図9に示すよう
に、展開アーム10に枢着されている。また、揺動用油
圧ジャッキ23の他端には、図8に示すように、展開ア
ーム10の長手方向に平行な揺動伝達バー24Aが該揺
動用油圧ジャッキ23の突出後退方向(矢印C、D方
向)とは垂直に枢着されており、揺動伝達バー24Aの
両端には、展開アーム10の長手方向に対して垂直な方
向である矢印E、F方向に突出後退駆動自在なロッド2
2aを有する拡幅用油圧ジャッキ22、22が該拡幅用
油圧ジャッキ22、22の側面を介して垂直に枢着され
ている。各拡幅用油圧ジャッキ22の一端は、図9に示
すように、展開アーム10に揺動軸CT1を形成する形
で矢印T、U方向に旋回自在に枢着されており、各拡幅
用油圧ジャッキ22のロッド22aの先端には、ツイン
ドラムカッター21Aがそれぞれ回転駆動自在に設けら
れている。従って、回転式拡幅切削機20Aは、揺動用
油圧ジャッキ23を矢印C、D方向に突出後退させるこ
とにより、1組の拡幅用油圧ジャッキ22、22及びツ
インドラムカッター21A、21Aが揺動軸CT1を中
心として矢印R、S方向に揺動し、ツインドラムカッタ
ー21A、21Aを展開アーム10の幅W2以上、側方
に突出させて掘削することができる。更に、拡幅用油圧
ジャッキ22を矢印E、F方向に突出後退させることに
より、更にツインドラムカッター21Aを展開アーム1
0の幅W2以上、側方に突出させて掘削することができ
る。
【0029】また、図7に示すように、展開用ブラケッ
ト8の下方(矢印B方向)には、泥水回収装置25が設
けられており、泥水回収装置25には、掘削土と共に泥
水を吸入する掘削土吸入口27が下方(矢印B方向)に
開口部を向ける形で設けられている。また、泥水回収装
置25の下方(矢印B方向)には、回転式拡幅切削機1
2が本体2の下方(矢印B方向)に突き出る形で複数設
けられており、回転式拡幅切削機12は、揺動軸CT2
を中心として矢印T、U方向に揺動駆動自在である。即
ち、回転式拡幅切削機12は、揺動アーム14を有して
おり、揺動アーム14の一端には、揺動軸CT2を形成
する揺動用歯車16が対向して揺動する別の揺動アーム
14の揺動用歯車16と噛み合う形で設けられている。
揺動アーム14の他端には、ツインドラムカッター13
が回転駆動自在に設けられており、対向して揺動する1
組の揺動アーム14、14の間には、それら揺動アーム
14、14に揺動用油圧ジャッキ15が水平方向(矢印
A、B方向とは垂直な方向)である矢印G、H方向に突
出後退駆動自在に枢着されている。従って、回転式拡幅
切削機12は、揺動用油圧ジャッキ15を矢印G、H方
向に突出後退させることにより、揺動アーム14、14
及びツインドラムカッター13、13が揺動軸CT2を
中心として矢印T、U方向に揺動し、展開アーム10、
10及び揺動アーム14、14を本体2に沿う形に引き
込んだ状態の展開式掘削機1Bの最小幅C0(図10の
(a)に示す。)以上に拡幅径C1まで突出させて掘削
することができる。以降、展開式掘削機1Bの最小幅C
0の状態とは、図9に示すように、展開アーム10に設
けた各回転式拡幅切削機20Aの拡幅用油圧ジャッキ2
2、22を矢印F方向に後退させ、かつ、揺動用油圧ジ
ャッキ23を矢印D方向に後退させてツインドラムカッ
ター21A、21Aを展開アーム10側に格納した状態
で、該展開アーム10、10を本体2に沿う形で引き込
み、また、図7に示すように、本体2の下方に設けた各
回転式拡幅切削機12、12を揺動用油圧ジャッキ15
を矢印G方向に後退させてツインドラムカッター13、
13と共に揺動アーム14、14を本体2に沿う形に引
き込んだ、図10の(a)に示すような展開式掘削機1
Bの状態を示す。また、展開式掘削機1Bの最小幅C0
は、展開式掘削機1Bをその幅が最小となるように展開
アーム10、揺動アーム14等を格納させた図10の
(a)の状態において、最も幅の大きい部分の幅を示
す。
【0030】そこで、本発明による別の連続地中壁構築
方法に展開式掘削機1Bを用いると以下のような手順で
連続地中壁60は構築される。基本的には、前述した様
に、これから構築する連続地中壁60を地表から構築深
さHの間で複数の水平方向の層として鉛直方向に分割し
て、連続地中壁60を構成する円筒形状の地中壁を各層
毎に最上層から積層する形で構築する。特徴的なのは、
最初に、これから構築する連続地中壁60の形状の基準
となる地中壁(地中壁に鉛直方向の測量基準位置となる
精度の高い基準パイロット穴を設けたものである。)を
最上層に構築することである。まず、図10の(a)に
示すように、これから構築する連続地中壁60の形状の
鉛直方向(矢印B方向)に沿う形で、展開式掘削機1B
の最小幅C0以上の拡幅径C1を形成する拡径パイロッ
ト穴42Aを、所定間隔Lで地表40aから所定深さ
H’まで複数個掘削する。即ち、展開式掘削機1Bの最
小幅C0の状態にした該展開式掘削機1Bを図2の
(b)に示すクローラクレーン30で吊り下げ、泥水を
供給しながら、図7に示す該展開式掘削機1Bの各回転
式拡幅切削機12、12のツインドラムカッター13、
13を回転駆動させ、揺動用油圧ジャッキ15を矢印
G、H方向に突出後退駆動させて揺動アーム14、14
と共にツインドラムカッター13、13を矢印T、U方
向に拡幅径C1まで揺動させて、更に展開式掘削機1B
の本体2を固定しているロータリーテーブル31を回転
駆動させて、図10の(a)に示すように、該本体2を
鉛直軸回りに矢印V、W方向に回転させることにより、
拡幅径C1の拡径パイロット穴42Aを掘削する。そし
て、拡径パイロット穴42Aを地盤40を地表から鉛直
下方向(矢印B方向)に地表40aから所定深さH’ま
で形成する(または、拡径パイロット穴42Aは、図2
の(a)に示すように、ドリル35をクローラクレーン
30で吊り下げ、泥水を供給しながらロータリーテーブ
ル31を回転駆動させてドリル35を回転させて掘削し
ても良い。)。このとき、掘削土は泥水と共に図2の
(b)に示すサクションポンプ32で吸入すると共に、
掘削した拡径パイロット穴42Aの周囲の地盤40を泥
水で加圧し、該地盤40が崩落することを防止する。
【0031】このようにして、必要数の所定深さH’の
拡径パイロット穴42Aを掘削し終えたら、図10の
(b)に示すように、これから構築する連続地中壁60
の形状の基準となる地中壁64を構築するために、最上
層にコンクリートを打設するための略円筒形状の溝を形
成する。そこで、まず、最上層に形成する地中壁64を
構築するための略円筒形状の溝を形成するために、展開
式掘削機1Bの最小幅C0の状態にした該展開式掘削機
1Bをそれら拡径パイロット穴42Aに導入する。そし
て、図10の(b)に示すように、該掘削機1Bにより
円周方向に複数回(拡径パイロット穴42Aの数に対応
する。)に分けて同一深さの板状の溝44Aを連結させ
る形で掘削し、同一深さの円筒形状の1つの溝44を水
平な周方向に形成する。なお、展開式掘削機1Bによる
溝44の掘削動作は、全ての拡径パイロット穴42Aの
掘削完了を待つことなく、拡径パイロット穴42Aの掘
削動作と並行して同時並行的に行われても良い。
【0032】以下、溝の掘削動作を詳細に説明すると、
図10の(b)に示すように、展開アーム10、10の
回転式切削機20A、20Aを複数個の拡径パイロット
穴42Aのうちの1つの拡径パイロット穴42A(図中
中央)中の所定深さH’の底部に位置決めした後、図9
に示すように、展開アーム10に設けた各回転式拡幅切
削機20Aのツインドラムカッター21A、21Aを回
転駆動させ、回転式拡幅切削機20Aの拡幅用油圧ジャ
ッキ22、22を矢印E方向に突出させると共に、揺動
用油圧ジャッキ23を矢印C、D方向に突出させて拡幅
用油圧ジャッキ22、22及びツインドラムカッター2
1A、21Aを矢印R、S方向に展開アーム10の幅W
2以上に突出するように揺動させて、また、ツインドラ
ムカッター21Aに送泥噴射管11から泥水を供給しつ
つ地盤40を掘削しながら、図10の(b)に示すよう
に、展開アーム10、10を単位拡幅溝44Aの幅W1
相当に矢印P方向に展開させて、単位拡幅溝44Aの終
点深さである地表まで鉛直上方向(矢印A方向)に掘削
し、1つの単位拡幅溝44Aを形成する。なお、該掘削
で生じた掘削土は、展開アーム10、10の下方に設け
られた泥水回収装置25により泥水と共に拡径パイロッ
ト穴42A外に排出する。次に、展開式掘削機1Bの最
小幅C0の状態にした該展開式掘削機1Bを、図2の
(d)に示すクローラクレーン30で鉛直上方向(矢印
A方向)に吊り揚げ、溝形成による地盤40の崩落を防
止するために、単位拡幅溝44Aを形成した拡径パイロ
ット穴42Aの1つおいた新たな拡径パイロット穴42
Aに、展開アーム10、10を引き込んだ状態で展開式
掘削機1Bを導入する。そして、前述同様に拡径パイロ
ット穴42Aの所定深さH’の底部に位置決めした後、
再び、回転式切削機20Aを回転駆動かつ揺動駆動させ
て地盤40を掘削しながら、展開アーム10、10を単
位拡幅溝44Aの幅W1相当に矢印P方向に展開させ
て、単位拡幅溝44Aの終点深さである地表まで鉛直上
方向(矢印A方向)に掘削し1つの単位拡幅溝44Aを
形成する。このようにして、1つおきの拡径パイロット
穴42A毎に、単位拡幅溝44Aを形成したら、次に、
1つおきに飛ばした、溝を形成していないパイロット穴
42Aについても、同様に、単位拡幅溝44Aを形成し
て、既に形成された単位拡幅溝44Aを水平な周方向に
連通させて円筒形状の拡幅溝44を形成する。
【0033】次に、図10の(c)に示すように、円筒
形状の拡幅溝44内の拡径パイロット穴42Aを掘削し
た略同一位置に、基準パイロット穴41を鉛直方向の基
準位置となるように内径C2(C1>C2>C0)の鋼
管等を高精度で位置決めする形で所定間隔Lで複数個設
け、該位置決めした状態でコンクリートを打設し、これ
から構築する連続地中壁60の最上層であり、かつ基準
となる地中壁64を構築する。次に、コンクリートが凝
固した後、再度、展開式掘削機1Bを基準パイロット穴
41に最小幅状態で導入し、図10の(d)に示すよう
に、該基準パイロット穴41を位置決めの基準として用
いて地中壁64の下方に拡径パイロット穴42Aを所定
深さまで鉛直下方向にカッタ13により掘削する。その
後、展開アーム10、10の回転式切削機20A、20
Aを該拡径パイロット穴42Aの掘削終了点において、
回転駆動させると共に、展開アーム10の幅W2以上の
拡幅径C1相当に図9矢印R、S方向に揺動駆動させて
ツインドラムカッター21Aに送泥噴射管11から泥水
を供給しつつ地盤40を掘削しながら、展開アーム1
0、10を単位拡幅溝44Aの幅W1相当に矢印P方向
に展開させて、地中壁64の底部64aまで鉛直上方向
(矢印A方向)に掘削し1つの単位拡幅溝44Aを形成
する。なお、該掘削で生じた掘削土は、展開アーム1
0、10の下方に設けられた泥水回収装置25により泥
水と共に拡径パイロット穴42A外に排出する。以降同
様に、1つおきの拡径パイロット穴42A毎に、単位拡
幅溝44Aを形成したら、次に、1つおきに飛ばした溝
を形成していないパイロット穴42Aについて、単位拡
幅溝44Aを形成して、既に形成された単位拡幅溝44
Aを水平な周方向に連通させて円筒形状の拡幅溝44を
形成する。このように、拡幅溝44を既に形成された高
精度の基準パイロット穴41を基準に構築することによ
り、拡幅溝44を高精度に掘削することが可能となる。
そして、拡幅溝44を形成し終えたら、展開式掘削機1
Bの最小幅C0よりも大きな径を有する内径C2の、基
準パイロット穴41を通過し得る鋼管を基準パイロット
穴41から該形成した拡幅溝44に搬入し、該搬入した
鋼管を基準パイロット穴41を基準に、該基準パイロッ
ト穴41と連通する形で位置決めして基準パイロット穴
41を延長し、その状態でコンクリートを打設し、これ
から構築する連続地中壁60の2番目の地中壁64を地
中壁64のコンクリート打設面と鉛直下方向(矢印B方
向)に接続させる形で構築する。このとき、基準パイロ
ット穴41と連通する鋼管は、2番目の地中壁64の下
に構築する3番目の地中壁64を構築する際の基準パイ
ロット穴41として使用することが可能となる。また、
各地中壁64の基準パイロット穴41を形成する鋼管
は、順次、径を縮小させた形で搬入して使用する。(但
し、展開式掘削機1Bの最小幅C0以上)
【0034】以上の作業を繰り返すことにより、これか
ら構築する連続地中壁60を構成する水平方向の各層に
ついて、地表から連続地中壁60の構築深さまで地中壁
64を鉛直下方向に積層させて連続地中壁60を構築す
る。従って、前述の効果に加えて、展開アーム10、1
0を本体2に沿う形に引き込んだ状態の展開式掘削機1
Bの最小幅C0以上に揺動し得る回転式拡幅切削機12
を該掘削機1Bの下方に設けたことにより、当該掘削機
1Bの最小幅C0以上の径を有する拡径パイロット穴4
2Aを掘削することができるので、順次径を縮小させた
鋼管等の鞘管を搬入することができる。また、従来の展
開式掘削機1Bの最小幅C0程度のパイロット穴42に
該掘削機1Bを導入して、それ以上の幅の拡幅溝を形成
することもできる。また、鉛直方向の測量基準位置とな
る精度の高い基準パイロット穴41を設ける形で各地中
壁64を構築し、各基準パイロット穴41を基準として
水平な周方向に連通するように、その下方に板状の溝4
4Aを掘削することにより、各板状の溝は基準パイロッ
ト穴41にガイドされる形で水平な周方向に確実に連通
し1つの円筒形状の溝44を形成する。また、該円筒形
状の溝にコンクリートを打設することにより構築した地
中壁64の直下に、当該地中壁64に形成された基準パ
イロット穴41を基準に該地中壁64と連続する形で新
たな円筒形状の溝を形成し、該新たな円筒形状の溝に地
中壁64を構築することにより、各地中壁64同志は基
準パイロット穴41を基準に正確かつ確実に連続する。
従って、鉛直方向の継目が無く、かつ、各地中壁が上下
に連続した連続地中壁を構築することができるので、最
終的に構築される連続地中壁はシール性及び強度的な信
頼性を向上することができる。なお、上述の実施例にお
いては、これから構築する連続地中壁60を構成する水
平方向の各層について、順次拡径パイロット穴42Aを
掘削し、また、順次径を縮小させた鋼管等の鞘管を基準
パイロット穴41を基準として連結することにより、新
たな基準パイロット穴41とし、地表から連続地中壁6
0の構築深さまで地中壁を鉛直下方向に積層させて連続
地中壁60を構築したが、連続地中壁60の最上層に、
最初に、基準パイロット穴41を設けた後、該基準パイ
ロット穴41を基準として連続地中壁60の構築深さに
対応したパイロット穴42を連続的に掘削し、前述の本
発明による連続地中壁構築方法と同様に連続地中壁60
を構築しても良いことは言及するまでもない。
【0035】また、上述の実施例では、展開式掘削機1
Bの本体2と共に回転式拡幅切削機12をロータリーテ
ーブル31で鉛直軸回りに回転(図10の(a)中矢印
V、W方向に回転)させることにより、拡径パイロット
穴42Aを掘削したが、回転式拡幅切削機12を鉛直軸
回りに回転させることができればロータリーテーブル3
1を用いなくても良い。更に、上述の実施例では、泥水
回収装置25を展開用ブラケット8の下方(矢印B方
向)に本体2に対して固定的に設けたが、掘り上げる形
で掘削する展開式掘削機1Bにおいては、掘削した底部
に堆積した掘削土を効率良く吸入するために、泥水回収
装置25を本体2に対して移動し得るように設けること
も当然可能である。そこで、本発明による別の連続地中
壁構築方法に用いられる更に別の展開式掘削機1Cは以
下のように構成される。即ち、更に別の展開式掘削機1
Cは、図11に示すように、展開用ブラケット8の下方
(矢印B方向)には、ターンテーブル28が図示しない
駆動装置により鉛直軸CT3回りに矢印V、W方向に回
転駆動自在に設けられており、ターンテーブル28に
は、回転式拡幅切削機12が複数設けられている。即
ち、ターンテーブル28が矢印V、W方向に回転駆動す
ることにより、該ターンテーブル28と共に回転式拡幅
切削機12が矢印V、W方向に回転する。また、本体2
には、掘削土と共に泥水を外部に排出する排水管19が
本体2を貫通する形で設けられており、排水管19は、
本体2に対して本体2の軸心方向、即ち、矢印A、B方
向に相対的に移動駆動自在に設けられている。排水管1
9の一端には、泥水回収装置25が設けられており、泥
水回収装置25には、掘削土と共に泥水を吸入する掘削
土吸入口27が設けられている。また、泥水回収装置2
5は、単位拡幅溝44Aの底部44Aa等の地盤40に
設置される。従って、展開式掘削機1Cの本体2が掘進
に伴い鉛直上方向に上昇した場合、排水管19は移動せ
ず、泥水回収装置25は底部の地盤40に固定された状
態を維持できる。従って、前述の効果に加えて、回転式
拡幅切削機12のみを鉛直軸CT3回りに回転させるこ
とにより、本発明による掘削機1Cの最小幅C0以上の
径を有する拡径パイロット穴42Aを掘削することがで
きる。また、泥水回収装置25を単位拡幅溝44Aの底
部44Aa等の地盤40に設置したことにより、掘り上
げる形で掘削することにより底部44Aaに堆積した掘
削土を確実に吸入することができる。更に、掘削機1C
の最小幅C0程度の径のパイロット穴に該掘削機1Cを
導入後、図12に示すように、ターンテーブル28を旋
回させて回転式拡幅切削機12を展開アーム10、10
に設けられた回転式拡幅掘削機20Aと同方向に揺動駆
動する位置に設定した状態で、展開アーム10に設けら
れた各回転式拡幅切削機20Aと共に、各回転式拡幅切
削機12を回転駆動かつ揺動駆動させ、展開アーム10
を展開させながら掘削することにより、展開アーム10
幅以上の拡幅溝を1回の掘削で形成することができる。
【0036】また、上述の実施例では、展開式掘削機
1、1A、1B、1Cにおいて、展開アーム10の片面
のみに回転式切削機20、回転式拡幅切削機20A等の
切削機を設けたが、例えば、図13に示すように、展開
アーム10の両面に回転式拡幅切削機20Aを設けるこ
とにより、該展開式掘削機をパイロット穴42、拡径パ
イロット穴42A等のパイロット穴に導入後、上方から
でも下方からでも溝を掘削することができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、長尺管
状の本体2を有し、前記本体2に、展開アーム10を該
本体2から張り出す方向に展開駆動自在に設け、該展開
アーム10に、ドラムカッタ21、ツインドラムカッタ
21A等の回転式カッタを前記展開アーム10に沿って
複数設け、送泥噴射管11、送泥管18、送泥ポンプ3
3等の泥水供給手段を前記回転式カッタに泥水を供給し
得る形で設け、また、前記展開アーム10の下方に、掘
削土を泥水と共に吸入し得る泥水回収装置25等の泥水
回収手段を設けて構成したので、
【0038】展開アーム10を本体2側に引き込んだ状
態でパイロット穴等の内径の小さな穴に本掘削機を導入
し、該パイロット穴の内部の任意の位置において該展開
アーム10を本体2から張り出すように展開し、回転式
カッタを駆動させて掘削することにより、該掘削機の導
入に用いたパイロット穴の内径よりも大きな幅の板状の
溝を該パイロット穴中の任意の位置に掘削することがで
きるので、それら板状の溝を組合せることにより地下空
洞や連続した地中壁等の構造物を地盤中に掘削すること
ができる。従って、地盤中に構築すべき地下空洞や連続
した地中壁等の構造物を、従来のように該構造物の形状
に対応する形で地表から当該構造物の構築深さまでの全
ての地盤を掘削する必要は無いので、地盤の掘削動作を
効率良く実行することができる。また、回転式カッタで
機械的に地盤を掘削することにより、確実に地盤を掘削
することができるので、所望の形状の構造物を確実に形
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による展開式掘削機の一実施例
を示した図である。
【図2】図2は、図1に示した展開式掘削機の使用例を
示した図であり、(a)は、図1に示した展開式掘削機
を導入するためのパイロット穴を掘削する一実施例を示
した破断側面図である。(b)は、図1に示した展開式
掘削機をパイロット穴に導入した一実施例を示した破断
側面図である。(c)は、図1に示した展開式掘削機を
展開して1つの板状の構築溝の掘削を開始した一実施例
を示した破断側面図である。(d)は、図1に示した展
開式掘削機を展開して1つの板状の構築溝の掘削を終了
した一実施例を示した破断側面図である。
【図3】図3は、本発明による展開式掘削機により貯蔵
空洞を構築する一実施例を示した側方断面図である。
【図4】図4は、図3に示した貯蔵空洞の断面IV−IVに
ついて、該展開式掘削機により貯蔵空洞を構築する一実
施例を示した断面図であり、 (a)図3に示した第1拡幅領域を形成した時点の断面
図である。 (b)補強用のキールを形成するために十字にキール構
築溝を掘削した時点の断面図である。 (c)(b)で掘削したキール構築溝にコンクリートを
打設した時点の断面図である。 (d)図3に示した第2拡幅領域を形成した時点の断面
図である。 (e)(c)で構築したキールに対して90度回転させ
た位置に十字のキール構築溝を掘削した時点の断面図で
ある。 (f)(e)で掘削したキール構築溝にコンクリートを
打設した時点の断面図である。 (g)図3に示した第3拡幅領域を形成した時点の断面
図である。 (h)(c)及び(f)で構築したキール間に、更に3
組のキール構築溝を掘削した時点の断面図である。 (i)(h)で掘削したキール構築溝にコンクリートを
打設した時点の断面図である。 (j)図3に示した第4拡幅領域を形成した時点の断面
図である。 (k)(j)で形成した第4拡幅領域にコンクリートを
打設し、貯蔵空洞を構築した時点の断面図である。
【図5】図5は、本発明による展開式掘削機により連続
地中壁を構築する一実施例を示した側方断面の模式図で
あり、(a)は、図1に示した展開式掘削機を導入する
ためのパイロット穴を掘削する一実施例を示した模式図
である。(b)は、図1に示した展開式掘削機を展開し
て溝の掘削を開始した一実施例を示した模式図である。
(c)は、(b)の作業を繰返して形成された第1地中
壁構築溝にコンクリートを打設する一実施例を示した模
式図である。(d)は、(c)で構築された第1地中壁
の上方に、図1に示した展開式掘削機を展開して溝の掘
削を開始した一実施例を示した模式図である。(e)
は、連続地中壁が完成したところを示した模式図であ
る。
【図6】図6は、本発明による別の展開式掘削機の例を
示した図である。
【図7】図7は、本発明による更に別の展開式掘削機の
例を示した図である。
【図8】図8は、図7に示した展開式掘削機のVIII−VI
II断面の断面図である。
【図9】図9は、図8に示した展開式掘削機のIX−IX断
面の断面図である。
【図10】図10は、本発明による更に別の展開式掘削
機により連続地中壁を構築する別の実施例を示した側方
断面の模式図であり、(a)は、図7に示した展開式掘
削機を導入するためのパイロット穴を掘削する一実施例
を示した模式図である。(b)は、これから構築する連
続地中壁の最上層に、図7に示した展開式掘削機を展開
して溝の掘削を開始した一実施例を示した模式図であ
る。(c)は、(b)の作業が完了した後、基準地中壁
構築溝にコンクリートを打設する一実施例を示した模式
図である。(d)は、基準地中壁構築後、再び図7に示
した展開式掘削機によりパイロット穴を形成した後、該
掘削機を展開して次の溝の掘削を開始した一実施例を示
した模式図である。
【図11】図11は、本発明による更に別の展開式掘削
機の例を示した図である。
【図12】図12は、図11に示した展開式掘削機のXI
I−XII断面の断面図である。
【図13】図13は、本発明による更に別の展開式掘削
機に適用する回転式切削機の例を示した側面図である。
【符号の説明】
2……本体 10……展開アーム 11……泥水供給手段(送泥噴射管) 18……泥水供給手段(送泥管) 21……回転式カッタ(ドラムカッタ) 21A……回転式カッタ(ツインドラムカッタ) 25……泥水回収手段(泥水回収装置) 33……泥水供給手段(送泥ポンプ)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月4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】 展開式掘削機
【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、地中に円筒形の空洞を
形成し、その形成された空洞内にコンクリート等を打設
して新たな人工地盤、貯蔵空洞、地下貯蔵設備(圧縮空
気貯蔵設備(CAES)等)、地下鉄の駅、地下街、ゴ
ミ焼却炉、下水処理場等に利用し得る地下空洞や地下深
部まで連続した地中壁等を構築することに用いる展開式
掘削機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、こうした地下空洞を形成する場合
は、掘削管を介して掘削土砂を外部に吸い揚げ排出す
る、エアリフト方式、リバース方式等により、地中にパ
イロット穴を掘削した後に、高圧水を水平方向に回転さ
せながら噴出して地盤を円筒形状に掘削し、地中に円筒
形の空洞を形成していた。また、連続した地中壁を形成
する場合は、地表から所望の地中壁の形状に沿って所定
の深さまで連続して掘削することにより、地中壁を構築
していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、地下空洞を形
成する場合、これでは、高圧水の届く距離が短く、パイ
ロット穴を1回掘削しても直径4m程度の小さい空洞し
か得られないので、大規模な地下空洞を形成するために
は、地盤中に該小さい空洞を多数掘削する必要があり掘
削する効率が悪かった。また、高圧水を介して間接的に
地盤を掘削するので、所望する構造物の形状に対応して
精度良く確実に掘削することができなかった。
【0004】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、地下
空洞や連続した地中壁等の構造物を地盤中に掘削する掘
削動作を効率及び精度良く確実に実行し得る展開式掘削
機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、長尺管
状の本体(2)を有し、前記本体に、展開アーム(1
0)を該本体から張り出す方向に展開駆動自在に設け、
該展開アームに、第1の回転式カッタ(21)を前記展
開アームに沿って複数設け、泥水供給手段(11、1
8、33)を前記回転式カッタに泥水を供給し得る形で
設け、また、前記展開アームの下方に、掘削土を泥水と
共に吸入し得る泥水回収手段(25)を設けて構成され
る。
【0006】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「作用」の欄についても同様である。
【0007】
【作用】上記した構成により、本発明は、展開アーム
(10)を本体(2)側に引き込んだ状態で、パイロッ
ト穴等の内径の小さな穴に導入し、該パイロット穴内部
の任意の位置において該展開アームを本体から張り出す
ように展開し、回転式カッタ(21、21A)を駆動さ
せて板状の溝を掘削するように作用する。また、回転式
カッタ(21、21A)により、地盤を確実に掘削する
ように作用する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は、本発明による展開式掘削機の一実施例を
図、図2は、図1に示した展開式掘削機の使用例を示
す図であり、図1に示した展開式掘削機を導入するため
のパイロット穴を掘削する一実施例を示す破断側面図、
図3は、図2に続く図であり、図1に示した展開式掘削
機をパイロット穴に導入した一実施例を示す破断側面
図、図4は、図3に続く図であり、図1に示した展開式
掘削機を展開して1つの板状の構築溝の掘削を開始した
一実施例を示す破断側面図、図5は、図4に続く図であ
り、図1に示した展開式掘削機を展開して1つの板状の
構築溝の掘削を終了した一実施例を示す破断側面図、図
6は、本発明による展開式掘削機により貯蔵空洞を構築
する一実施例を示す側方断面図、図7は、図6に示した
貯蔵空洞の断面IV−IVについて、該展開式掘削機に
より貯蔵空洞を構築する一実施例を示す断面図であり、
(a)は、図6に示した第1拡幅領域を形成した時点の
断面図である。(b)は、補強用のキールを形成するた
めに十字にキール構築溝を掘削した時点の断面図であ
る。(c)は、(b)で掘削したキール構築溝にコンク
リートを打設した時点の断面図である。図8は、図7に
続く図であり、図6に示した貯蔵空洞の断面IV−IV
について、該展開式掘削機により貯蔵空洞を構築する一
実施例を示す断面図であり、(a)は、図6に示した第
2拡幅領域を形成した時点の断面図である。(b)は、
図7(c)で構築したキールに対して90度回転させた
位置に十字のキール構築溝を掘削した時点の断面図であ
る。(c)(b)で掘削したキール構築溝にコンクリー
トを打設した時点の断面図である。図9は、図8に続く
図であり、図6に示した貯蔵空洞の断面IV−IVにつ
いて、該展開式掘削機により貯蔵空洞を構築する一実施
例を示す断面図であり、(a)は、図6に示した第3拡
幅領域を形成した時点の断面図である。(b)は、図7
(c)及び図8(c)で構築したキール間に、更に3組
のキール構築溝を掘削した時点の断面図である。(c)
は、(b)で掘削したキール構築溝にコンクリートを打
設した時点の断面図である。図10は、図9に続く図で
あり、図6に示した貯蔵空洞の断面IV−IVについ
て、該展開式掘削機により貯蔵空洞を構築する一実施例
を示す断面図であり、(a)は、図6に示した第4拡幅
領域を形成した時点の断面図である。(b)は、(a)
で形成した第4拡幅領域にコンクリートを打設し、貯蔵
空洞を構築した時点の断面図である。図11は、本発明
による展開式掘削機により連続地中壁を構築する一実施
例を示す側方断面の模式図であり、(a)は、図1に示
した展開式掘削機を導入するためのパイロット穴を掘削
する一実施例を示す模式図である。(b)は、図1に示
した展開式掘削機を展開して溝の掘削を開始した一実施
例を示す模式図である。図12は、図11に続く図であ
り、本発明による展開式掘削機により連続地中壁を構築
する一実施例を示す側方断面の模式図であり、(a)
は、図11(b)の作業を繰返して形成された第1地中
壁構築溝にコンクリートを打設する一実施例を示す模式
図である。(b)は、(a)で構築された第1地中壁の
上方に、図1に示した展開式掘削機を展開して溝の掘削
を開始した一実施例を示す模式図である。図13は、図
12に続く図であり、本発明による展開式掘削機により
連続地中壁を構築する一実施例を示す側方断面の模式図
であり、連続地中壁が完成したところを示す模式図、図
14は、本発明による別の展開式掘削機の例を示す図、
図15は、本発明による更に別の展開式掘削機の例を示
す図、図16は、図15に示した展開式掘削機のVII
I−VIII断面の断面図、図17は、図16に示した
展開式掘削機のIX−IX断面の断面図、図18は、本
発明による更に別の展開式掘削機により連続地中壁を構
築する別の実施例を示す側方断面の模式図であり、
(a)は、図15に示した展開式掘削機を導入するため
のパイロット穴を掘削する一実施例を示す模式図であ
る。(b)は、これから構築する連続地中壁の最上層
に、図15に示した展開式掘削機を展開して溝の掘削を
開始した一実施例を示す模式図である。図19は、図1
8に続く図であり、本発明による更に別の展開式掘削機
により連続地中壁を構築する別の実施例を示す側方断面
の模式図であり、(a)は、図18(b)の作業が完了
した後、基準地中壁構築溝にコンクリートを打設する一
実施例を示す模式図である。(b)は、基準地中壁構築
後、再び図15に示した展開式掘削機によりパイロット
穴を形成した後、該掘削機を展開して次の溝の掘削を開
始した一実施例を示す模式図である。図20は、本発明
による更に別の展開式掘削機の例を示す図、図21は、
図20に示した展開式掘削機のXII−XII断面の断
面図、図22は、本発明による更に別の展開式掘削機に
適用する回転式切削機の例を示す側面図である。
【0009】本発明による展開式掘削機1は、図1に示
すように、矢印A、B方向に伸延する形で形成された長
尺管状の本体2を有しており、本体2は、連結フランジ
4、4で連結分割自在に設けられている。本体2には、
本体2の外径よりも大きく同心円状に円筒形の反力受け
5が設けられており、反力受け5には、2本の展開用油
圧ジャッキ6、6が該展開用油圧ジャッキ6、6の一端
を枢着する形で並列に設けられている。展開用油圧ジャ
ッキ6、6は、本体2に沿う(矢印A、B方向)形で突
出後退駆動自在に設けられており、また、展開用油圧ジ
ャッキ6、6の他端には、スライドリング7が該展開用
油圧ジャッキ6、6の他端と枢着する形で本体2に沿っ
て(矢印A、B方向)移動自在に設けられている。スラ
イドリング7には、棒状の展開ロッド9、9が前記展開
用油圧ジャッキ6、6の設けられた位置と対応する位置
にそれぞれ該展開ロッド9、9の一端を枢着する形で設
けられており、展開ロッド9、9の他端には、それぞれ
長さ20m程度の細長い箱型の展開アーム10、10が
該展開アーム10、10の略中央部を展開ロッド9、9
に枢着する形で設けられている。また、本体2には、展
開用ブラケット8が設けられており、展開用ブラケット
8には、前記展開アーム10、10が該展開アーム1
0、10の一端を枢着する形で矢印P、Q方向に揺動自
在に設けられている。即ち、展開用油圧ジャッキ6、6
を突出後退駆動させてスライドリング7を矢印A、B方
向に移動させることにより、展開アーム10、10が展
開ロッド9、9に押されたり引っ張ったりされて矢印
P、Q方向に展開引き込みする。
【0010】また、展開アーム10には、回転式切削機
20が展開アーム10に沿う形で収納自在に複数設けら
れており、回転式切削機20は、矢印R、S方向に揺動
駆動自在である。即ち、回転式切削機20は、揺動アー
ム24を有しており、揺動アーム24は、展開アーム1
0に矢印R、S方向に揺動自在に枢着されている。ま
た、揺動アーム24の一端には、ドラムカッター21が
回転駆動自在に設けられており、揺動アーム24の他端
には、揺動用油圧油圧ジャッキ23が突出後退駆動自在
に枢着されている。更に、展開アーム10には、図3
示す送泥ポンプ33に接続された送泥噴射管11が設け
られており、該送泥噴射管11には、該送泥ポンプ33
から供給される泥水を各回転式切削機20に潤滑、冷却
等のために供給する形で設けられている。また、展開用
ブラケット8の下方(矢印B方向)には、泥水回収装置
25が設けられており、泥水回収装置25には、漏斗状
の掘削土受け26が開口部26aを上方(矢印A方向)
に向けパイロット穴42の内径に該開口部26aの外径
を略合わせる形で設けられている。また、泥水回収装置
25には、掘削土吸入口27が掘削土と共に泥水を吸入
する形で設けられている。更に、泥水回収装置25の下
方(矢印B方向)には、下部スタビライザー3がパイロ
ット穴42の内径に該下部スタビライザー3の外径を略
合わせる形で設けられており、下部スタビライザー3に
は、複数のローラー3aが該下部スタビライザー3の周
囲に回転自在に設けられている。更に、本体2の内部に
は、展開用油圧ジャッキ6及び揺動用油圧ジャッキ23
に対して図示しない油圧源からの油圧を供給する油圧配
管17と、送泥噴射管11に接続され、回転式切削機2
0に対して泥水を供給する送泥管18と、泥水回収装置
25が吸入回収した掘削土及び泥水を排出する排水管1
9が設けられている。また、泥水は、図4に示すよう
に、送泥ポンプ33から送泥管18を介して供給され、
回転式切削機20に供給された後、排水管19を介して
掘削土と共にサクションポンプ32で吸入される。掘削
土を含む泥水は、脱水フルイ34で泥水及び掘削土に分
離されて、該泥水を再び送泥ポンプ33で回転式切削機
20に供給する。泥水は、このような一連のサイクルで
使用される。
【0011】本発明は、以上のような構成を有するの
で、展開式掘削機1を使用して掘削する際は、まず、展
開式掘削機1を導入する立坑であるパイロット穴42を
築造する。即ち、図2に示すように、ドリル35をクロ
ーラクレーン30で吊り下げ、ドリル35の軸部35a
を回転駆動自在なロータリーテーブル31に嵌入させる
形で固定する。そして、泥水を供給しながらロータリー
テーブル31を回転駆動させてドリル35を回転させ地
盤40を鉛直下方向(矢印B方向)に掘削し、掘削土は
泥水と共にサクションポンプ32で吸入し、掘削土を含
む泥水は、脱水フルイ34で泥水と掘削土に分離し、該
分離した泥水を再び送泥ポンプ33で供給するといった
リバース工法によりパイロット穴42を掘削する。そし
て、パイロット穴42の内周には、防護壁36を設けて
地盤40が崩落することを防止する。このようにして、
所望の深さまでパイロット穴42を掘削し、貯蔵空洞と
すべき範囲には防護壁36を設けず、パイロット穴42
に泥水を満たして地盤40を泥水で加圧することによ
り、地盤40の崩落を防止する。ドリル35により所定
深さまでパイロット穴42を穿削した、ドリル35をパ
イロット穴42から抜取り、次に、図3に示すように、
展開式掘削機1を展開アーム10、10を本体2に沿う
形に引き込んだ状態でクローラクレーン30により吊り
下げて、パイロット穴42に導入し、本体2を回転駆動
自在なロータリーテーブル31に嵌入させる形で固定す
る。このとき、本体2が振れずに鉛直下方向(矢印B方
向)に掘進し得るように、防護壁36に、環状のスタビ
ライザー37、37を本体2が摺動し得るように挾む形
で複数設ける。また、展開アーム10、10の先端部1
0a、10aに設けられた回転式切削機20、20が、
これから構築する貯蔵空洞50の最上部X1に位置する
ように位置決めする。
【0012】次に、本掘削機1を用いて地中に板状の溝
59を垂直方向に掘削構築する場合について述べると、
図4に示すように、展開式掘削機1の回転式切削機20
を回転駆動させて地盤40を掘削しながら、展開用油圧
ジャッキ6、スライドリング7等を介して展開アーム1
0、10を矢印Q方向に完全に展開させることにより、
展開アーム10、10の幅と略同一の幅の溝59を形成
しつつ掘進することができる。(溝59の図4紙面垂直
方向の断面は、例えば、図7(b)中第1キール構築溝
55A、55Aのような形状になる。)更に、図5に示
すように、展開アーム10、10を前記矢印Q方向に完
全に展開させた状態で鉛直下方向(矢印B方向)に最初
に掘削したパイロット穴42の最大深さまで掘進するこ
とにより、これから構築する貯蔵空洞50の最下部X3
に相当する深さまで溝59を形成することができる。以
上のようにして、展開式掘削機1の1回の掘削により1
つの板状の溝59、59を形成することができる。
【0013】そこで、本発明による展開式掘削機1を用
いると以下のような手順で貯蔵空洞50が構築される。
まず、図6に示すように、パイロット穴42を掘削した
ら、図3に示したように、展開アーム10、10を本体
2に沿う形に引き込んだ状態で展開式掘削機1を該パイ
ロット穴42に導入し、図6に示す所望の貯蔵空洞50
の略中心である中央部X2を中心として、複数回に分け
て地盤40を拡幅掘削していく。まず、図6に示す貯蔵
空洞50と略相似な形状に第1拡幅領域45を形成す
る。即ち、図3に示す展開アーム10、10の先端部1
0a、10aに設けられた回転式切削機20、20を、
図6に示すパイロット穴42中の第1拡幅領域45の始
点深さL1に位置決め(以下、展開アーム10、10の
先端部10a、10aに設けられた回転式切削機20、
20を所定の位置に位置決めすることを「位置決めす
る」という。)する。そして、展開式掘削機1の回転式
切削機20を回転駆動させると共に、ドラムカッター2
1に送泥噴射管11から泥水を供給しつつ地盤40を掘
削しながら、展開アーム10、10を第1拡幅領域45
の幅相当に矢印Q方向に少し展開させて、第1拡幅領域
45の終点深さM1まで鉛直下方向(矢印B方向)に掘
削する。すると、パイロット穴42には、図7(a)
示すように、溝45a、45aが上下方向に形成され
る。なお、該掘削で生じた掘削土は、展開アーム10、
10の下方に設けられた泥水回収装置25により泥水と
共にパイロット穴42外に排出する。次に、展開アーム
10、10を引き込んだ状態で、図5に示すクローラク
レーン30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方
向)に吊り揚げ、前述同様に図6に示す第1拡幅領域4
5の始点深さL1に位置決めした後、図5に示すロータ
リーテーブル31を回転させて展開アーム10、10を
前記形成した溝45a、45aに隣接する位置に位置決
めする。該位置決め後、再び、回転式切削機20を回転
駆動させて地盤40を掘削しながら、展開アーム10、
10を第1拡幅領域45の幅相当に矢印Q方向に少し展
開させて、第1拡幅領域45の終点深さM1まで鉛直下
方向(矢印B方向)に掘削して、溝45a、45aに連
続する形で新たな溝45a、45aを掘削する。以上の
作業を繰り返すことにより、図7(a)に示すような円
形断面を有する第1拡幅領域45を形成する。(以上の
ように、パイロツト穴42の内壁を略均等の厚さで略ラ
グビーボール形状に掘削することを「拡幅切削する」と
いう。)
【0014】次に、図5に示すクローラクレーン30で
展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚
げ、最上部X1に位置決めした後、図7(b)に示すよ
うに溝を形成し得るような位置に、図5に示すロータリ
ーテーブル31を回転させて展開アーム10、10を位
置決めする。そして、図5に示したように、展開アーム
10、10を矢印Q方向に完全に展開させた状態で鉛直
下方向(矢印B方向)に、これから構築する貯蔵空洞5
0の最上部X1から最下部X3まで掘削し、図7(b)
に示す1組の第1キール構築溝55A、55Aを形成す
る。次に、展開アーム10、10を引き込んだ状態で、
図5に示すクローラクレーン30で展開式掘削機1を鉛
直上方向(矢印A方向)に吊り揚げ、最上部X1に位置
決めした後、ロータリーテーブル31を90度回転させ
て展開アーム10、10を前記形成した第1キール構築
溝55A、55Aに直交する位置に位置決めする。該位
置決め後、再び、回転式切削機20を回転駆動させると
共に、ドラムカッター21に送泥噴射管11から泥水を
供給しつつ地盤40を掘削しながら、展開アーム10、
10を矢印Q方向に完全に展開させて、貯蔵空洞50の
最上部X1から最下部X3まで掘削し、図7(b)に示
す1組の第2キール構築溝55B、55Bを形成する。
すると、図7(b)に示すように、十字状に2組の第1
キール構築溝55A、55A及び第2キール構築溝55
B、55Bが形成される。次に、展開式掘削機1をパイ
ロット穴42から抜き出すと共に、パイロット穴42に
ゴム風船状のメンブレン型枠70を挿入し、図7(c)
に示すように、メンブレン型枠70をパイロット穴42
及び第1拡幅領域45を閉塞する形で膨らませて、前記
形成した第1キール構築溝55A、55A及び第2キー
ル構築溝55B、55Bにコンクリート(本明細書にお
いては、モルタルも含む。)を打設し、第1拡幅領域4
5周りの地盤の補強をする第1キール51、51、5
1、51を水平な放射方向に建造する。これにより、第
1拡幅領域45周りの地盤40は、送泥ポンプ33から
供給される泥水で加圧されると共に、第1キール51、
51、51、51により崩落を防止される。
【0015】次に、第1及び第2キール構築溝55A、
55B内のコンクリートが凝固した後、メンブレン型枠
70を取外し、再度、展開式掘削機1をパイロット穴4
2に導入し、図8(a)に示すように、第1拡幅領域4
5を拡幅掘削したのと同様にして、前記第1キール5
1、51、51、51と共に地盤40を拡幅掘削して、
図6に示すように、第1拡幅領域45と略相似な形状に
第2拡幅領域46を形成する。即ち、展開アーム10、
10の先端部10a、10aに設けられた回転式切削機
20、20を、第2拡幅領域46の始点深さL2に位置
決めする。そして、回転式切削機20を回転駆動させる
と共に、ドラムカッター21に送泥噴射管11から泥水
を供給しつつ地盤40を掘削しながら、展開アーム1
0、10を第2拡幅領域46の幅相当に矢印Q方向に少
し展開させて、第2拡幅領域46の終点深さM2まで鉛
直下方向(矢印B方向)に掘削する。すると、パイロッ
ト穴42及び第1拡幅領域45には、図8(a)に示す
ように、溝46a、46aが上下方向に形成される。な
お、該掘削で生じた掘削土は、展開アーム10、10の
下方に設けられた泥水回収装置25により泥水と共にパ
イロット穴42外に排出する。次に、展開アーム10、
10を引き込んだ状態で、図5に示すクローラクレーン
30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に吊
り揚げ、図6に示す第2拡幅領域46の始点深さL2に
位置決めした後、図5に示すロータリーテーブル31を
回転させて展開アーム10、10を前記形成した溝46
a、46aに隣接する位置に位置決めする。該位置決め
後、再び、回転式切削機20を回転駆動させて地盤40
を掘削しながら、展開アーム10、10を第2拡幅領域
46の幅相当に矢印Q方向に少し展開させて、第2拡幅
領域46の終点深さM2まで鉛直下方向(矢印B方向)
に掘削して、溝46a、46aに連続する形で新たな溝
46a、46aを掘削する。以上の作業を繰り返すこと
により、図8(a)に示すような円形断面を有する第2
拡幅領域46を形成する。
【0016】次に、図5に示すクローラクレーン30で
展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚
げ、最上部X1に位置決めした後、図8(b)に示すよ
うに、第1キール51、51、51、51の中間45度
方向に溝を形成し得るような位置に、図5に示すロータ
リーテーブル31を回転させて展開アーム10、10を
位置決めする。そして、展開アーム10、10を矢印Q
方向に完全に展開させた状態で鉛直下方向(矢印B方
向)に、貯蔵空洞50の最上部X1から最下部X3まで
掘削し、図8(b)に示す1組の第3キール構築溝56
A、56Aを形成する。次に、展開アーム10、10を
引き込んだ状態で、図5に示すクローラクレーン30で
展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚
げ、最上部X1に位置決めした後、ロータリーテーブル
31を90度回転させて展開アーム10、10を前記形
成した第3キール構築溝56A、56Aに直交する位置
に位置決めする。該位置決め後、再び、回転式切削機2
0を回転駆動させると共に、ドラムカッター21に送泥
噴射管11から泥水を供給しつつ地盤40を掘削しなが
ら、展開アーム10、10を矢印Q方向に完全に展開さ
せて、貯蔵空洞50の最上部X1から最下部X3まで掘
削し、図8(b)に示す1組の第4キール構築溝56
B、56Bを形成する。すると、図8(b)に示すよう
に、第1キール51、51、51、51の中間45度方
向に2組の第3キール構築溝56A、56A及び第4キ
ール構築溝56B、56Bが形成される。次に、展開式
掘削機1をパイロット穴42から抜き出すと共に、パイ
ロット穴42にゴム風船状のメンブレン型枠70を挿入
し、図8(c)に示すように、再びゴム風船状のメンブ
レン型枠70をパイロット穴42及び第2拡幅領域46
を閉塞する形で膨らませて、前記形成した第3キール構
築溝56A、56A及び第4キール構築溝56B、56
B内にコンクリートを打設し、第2拡幅領域46周りの
地盤を補強する第2キール52、52、52、52を水
平な放射方向に建造する。これにより、第2拡幅領域4
6周りの地盤40は、送泥ポンプ33から供給される泥
水で加圧されると共に、第1キール51、51、51、
51及び第2キール52、52、52、52により崩落
を防止される。
【0017】次に、第3及び第4キール構築溝56A、
56B内のコンクリートが凝固した後、メンブレン型枠
70を取外し、再度、展開式掘削機1をパイロット穴4
2に導入し、図9(a)に示すように、第2拡幅領域4
6を拡幅掘削したのと同様にして、前記第1キール5
1、51、51、51及び第2キール52、52、5
2、52と共に地盤40を拡幅掘削して、図6に示すよ
うに、第2拡幅領域46と略相似な形状に第3拡幅領域
47を形成する。即ち、展開アーム10、10の先端部
10a、10aに設けられた回転式切削機20、20
を、第3拡幅領域47の始点深さL3に位置決めする。
そして、回転式切削機20を回転駆動させると共に、ド
ラムカッター21に送泥噴射管11から泥水を供給しつ
つ地盤40を掘削しながら、展開アーム10、10を第
3拡幅領域47の幅相当に矢印Q方向に少し展開させ
て、第3拡幅領域47の終点深さM3まで鉛直下方向
(矢印B方向)に掘削する。すると、パイロット穴42
及び第2拡幅領域46には、図9(a)に示すように、
溝47a、47aが上下方向に形成される。なお、該掘
削で生じた掘削土は、展開アーム10、10の下方に設
けられた泥水回収装置25により泥水と共にパイロット
穴42外に排出する。次に、展開アーム10、10を引
き込んだ状態で、図5に示すクローラクレーン30で展
開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚げ、
図6に示す第3拡幅領域47の始点深さL3に位置決め
した後、図5に示すロータリーテーブル31を回転させ
て展開アーム10、10を前記形成した溝47a、47
aに隣接する位置に位置決めする。該位置決め後、再
び、回転式切削機20を回転駆動させて地盤40を掘削
しながら、展開アーム10、10を第3拡幅領域47の
幅相当に矢印Q方向に少し展開させて、第3拡幅領域4
7の終点深さM3まで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削
して、溝47a、47aに連続する形で新たな溝47
a、47aを掘削する。以上の作業を繰り返すことによ
り、図9(a)に示すような円形断面を有する第3拡幅
領域47を形成する。
【0018】次に、図5に示すクローラクレーン30で
展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に吊り揚
げ、最上部X1に位置決めした後、図9(b)に示すよ
うに、第1キール51、51、51、51及び第2キー
ル52、52、52、52の中間に22.5度間隔で溝
を形成し得るような位置に、図5に示すロータリーテー
ブル31を回転させて展開アーム10、10を位置決め
する。そして、展開アーム10、10を矢印Q方向に完
全に展開させた状態で鉛直下方向(矢印B方向)に、こ
れから構築する貯蔵空洞50の最上部X1から最下部X
3まで掘削し、図9(b)に示す1組の第5キール構築
溝57A、57Aを形成する。次に、展開アーム10、
10を引き込んだ状態で、図5に示すクローラクレーン
30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印A方向)に吊
り揚げ、最上部X1に位置決めした後、ロータリーテー
ブル31を45度回転させて展開アーム10、10を前
記形成した第5キール構築溝57A、57Aに45度方
向に交わる位置に位置決めする。該位置決め後、再び、
回転式切削機20を回転駆動させると共に、ドラムカッ
ター21に送泥噴射管11から泥水を供給しつつ地盤4
0を掘削しながら、展開アーム10、10を矢印Q方向
に完全に展開させて、貯蔵空洞50の最上部X1から最
下部X3まで掘削し、図9(b)に示す1組の第6キー
ル構築溝57B、57Bを形成する。同様にして、45
度間隔で位置決めしつつ、第7キール構築溝57C、5
7C及び第8キール構築溝57D、57Dを形成する。
すると、図9(b)に示すように、第1キール51、5
1、51、51及び第2キール52、52、52、52
の中間22.5度方向に4組の第5キール構築溝57
A、57A、第6キール構築溝57B、57B、第7キ
ール構築溝57C、57C及び第8キール構築溝57
D、57Dが形成される。次に、展開式掘削機1をパイ
ロット穴42から抜き出すと共に、パイロット穴42に
ゴム風船状のメンブレン型枠70を挿入し、図9(c)
に示すように、再びゴム風船状のメンブレン型枠70を
パイロット穴42及び第3拡幅領域47を閉塞する形で
設置し、前記形成した第5キール構築溝57A、57
A、第6キール構築溝57B、57B、第7キール構築
溝57C、57C及び第8キール構築溝57D、57D
にコンクリートを打設して、第3拡幅領域47周りの補
強をする第3キール53、53、53、53、53、5
3、53、53を水平な放射方向に建造する。これによ
り、第3拡幅領域47周りの地盤40は、送泥ポンプ
から供給される泥水で加圧されると共に、第1キール
51、51、51、51、第2キール52、52、5
2、52及び第3キール53、53、53、53、5
3、53、53、53により崩落を防止される。
【0019】次に、第5〜第8キール構築溝57A、5
7B、57C、57D内のコンクリートが凝固した後、
メンブレン型枠70を取外し、再度、展開式掘削機1を
パイロット穴42に導入し、図10(a)に示すよう
に、第3拡幅領域47を拡幅掘削したのと同様にして、
前記第1キール51、51、51、51及び第2キール
52、52、52、52及び第3キール53、53、5
3、53、53、53、53、53と共に地盤40を拡
幅掘削して、図6に示すように、第3拡幅領域47と相
似状に第4拡幅領域48を形成する。即ち、展開アーム
10、10の先端部10a、10aに設けられた回転式
切削機20、20を、第4拡幅領域48の始点深さL4
に位置決めする。そして、回転式切削機20を回転駆動
させると共に、ドラムカッター21に送泥噴射管11か
ら泥水を供給しつつ地盤40を掘削しながら、展開アー
ム10、10を第4拡幅領域48の幅相当に矢印Q方向
に展開させて、第4拡幅領域48の終点深さM4まで鉛
直下方向(矢印B方向)に掘削して溝48a、48aを
上下方向に形成する。該掘削で生じた掘削土は、展開ア
ーム10、10の下方に設けられた泥水回収装置25に
より泥水と共にパイロット穴42外に排出する。次に、
展開アーム10、10を引き込んだ状態で、図5に示す
クローラクレーン30で展開式掘削機1を鉛直上方向
(矢印A方向)に吊り揚げ、図6に示す第4拡幅領域4
8の始点深さL4に位置決めした後、図5に示すロータ
リーテーブル31を回転させて展開アーム10、10を
前記形成した溝48a、48aに隣接する位置に位置決
めする。該位置決め後、再び、回転式切削機20を回転
駆動させて地盤40を掘削しながら、展開アーム10、
10を第4拡幅領域48の幅相当に矢印Q方向に少し展
開させて、第4拡幅領域48の終点深さM4まで鉛直下
方向(矢印B方向)に掘削して、溝48a、48aに連
続する形で新たな溝48a、48aを掘削する。以上の
作業を繰り返すことにより、図10(a)に示すような
円形断面を有する第4拡幅領域48を形成する。
【0020】次に、展開式掘削機1をパイロット穴42
から抜き出すと共に、図10(b)に示すように、骨組
み付きメンブレン型枠71を挿入し、貯蔵空洞50の掘
削面50aとの間に貯蔵空洞50の内壁54の厚さtに
対応する略均一な間隙80を形成する。即ち、骨組み付
きメンブレン型枠71は、シャフト73を有しており、
シャフト73には、傘の骨組みのような展開式骨組み7
2が貯蔵空洞50の形状のように該シャフト73に対し
て張り出し自在に設けられている。展開式骨組み72の
表面には、ゴム風船状の型膜74が張られている。そこ
で、骨組み付きメンブレン型枠71の型膜74と共に展
開式骨組み72を畳んだ状態でパイロット穴42に挿入
した後、型膜74が、貯蔵空洞50の掘削面50aとの
間に貯蔵空洞50の内壁54の厚さtに対応する略均一
な間隙80を形成するように、掘削面50aを加圧して
いる泥水を排出しつつ展開式骨組み72を展開する。所
定形状に展開した後は、骨組み付きメンブレン型枠71
の中に砂等を詰めて打設するコンクリートの反力を取る
形で、貯蔵空洞50の内壁54の型枠形成する。該型枠
形成後、コンクリートを打設し、打設したコンクリート
が凝固した後、骨組み付きメンブレン型枠71の中の砂
を抜取り、展開式骨組み72を畳んでパイロット穴42
から取り出す。このようにして、第4拡幅領域48にコ
ンクリートを覆工した後に、必要に応じ裏込めグラウト
を施して貯蔵空洞50の内壁54を完成させる。
【0021】以上のように、パイロット穴42を一回掘
削するだけで、大断面を有する大規模な貯蔵空洞50は
構築されるので、パイロット穴を複数回に亙って掘削す
る必要がなくなり、手間が掛らず空洞形成に要する時間
を短縮することができる。また、キール51、52、5
3の構築幅D2を貯蔵空洞50の内壁54の外径D1よ
りも大きい幅で形成したので、貯蔵空洞50の構築後に
おいてもキール51、52、53が地盤40と貯蔵空洞
50の掘削面50a部分に残留して、地盤40を補強す
る形となり、構築後の貯蔵空洞50を強度的にも信頼性
の高いものとすることができる。なお、前述の実施例に
おいては、展開アーム10、10は矢印P、Q方向に扇
状に本体2から展開するように設けたが、本体2から張
り出すならばどのように展開しても良く、例えば、本体
2に対して垂直に張り出すように展開しても良い。
【0022】また、本発明による展開式掘削機1を用い
ると以下のような手順で連続地中壁60は構築される。
まず、図11(a)に示すように、これから構築する連
続地中壁60の形状(図11乃至図13に示す本実施例
においては、円筒形状。)に沿う形で鉛直方向(矢印B
方向)にパイロット穴42を所定間隔Lで地表40aか
ら構築深さHまで複数個掘削する。即ち、前述したよう
に、パイロット穴42は、図2に示すドリル35をクロ
ーラクレーン30で吊り下げ、泥水を供給しながらロー
タリーテーブル31を回転駆動させてドリル35を回転
させ、図11(a)に示すように、地盤40を鉛直下方
向(矢印B方向)に構築深さHまで掘削することにより
形成する。このとき、掘削土は泥水と共に図2に示すサ
クションポンプ32で吸入すると共に、掘削したパイロ
ット穴42の周囲の地盤40を泥水で加圧し、該地盤4
0が崩落することを防止する。但し、前述した貯蔵空洞
50の構築方法とは異なり、防護壁36は設けずに、泥
水加圧のみにより地盤40が崩落することを防止する。
このようにして、必要数の構築深さHのパイロット穴4
2を掘削し終えたら、図11(b)に示すように、これ
から構築する連続地中壁60を、構築深さHから始点深
さH1までの間の水平方向の最下層、始点深さH1から
始点深さH2までの間の水平方向の第2番目の層等か
ら、始点深さHXから地表までの間の水平方向の最上層
に至るまで複数の水平方向の層として鉛直方向に分割し
て、連続地中壁60を構成する円筒形状の地中壁(構築
深さHの円筒形状の連続地中壁60を輪切りにして、該
連続地中壁60の一部を成す高さΔHの円筒形状の地中
壁、但し、最下層は高さΔH−αで、最上層は高さΔH
+αである。)を各層毎に最下層から積層する形で構築
する。そして、これら地中壁を構築するために、各層毎
にコンクリートを打設するための略円筒形状の溝を形成
する。そこで、まず、最下層に形成される第1地中壁6
1を構築するための円筒形状の溝を形成するために、
に示すように展開アーム10、10を本体2に沿う形
に引き込んだ状態で展開式掘削機1をそれらパイロット
穴42に導入する。そして、図11(b)に示すよう
に、該掘削機1により円周方向に複数回(パイロット穴
42の数に対応する。)に分けて同一深さの板状の溝6
5A、65B、65C、65D、65Eを連結させる形
で掘削し、同一深さの円筒形状の1つの溝65を水平な
周方向に形成する。なお、展開式掘削機1による溝65
の掘削動作は、全てのパイロット穴42の掘削完了を待
つことなく、パイロット穴42の掘削動作と並行して同
時並行的に行われても良い。
【0023】以下、溝の掘削動作を詳細に説明すると、
図3に示す展開アーム10、10の先端部10a、10
aに設けられた回転式切削機20、20を、図11
(b)に示す複数個のパイロット穴42のうちの1つの
パイロット穴42(図中中央)中のこれから形成する単
位第1地中壁構築溝65Aの始点深さH1に位置決めす
る。そして、図4に示すように、展開式掘削機1の回転
式切削機20を回転駆動させると共に、ドラムカッター
21に送泥噴射管11から泥水を供給しつつ地盤40を
掘削しながら、展開アーム10、10を図11(b)
示す単位第1地中壁構築溝65Aの幅W1相当に矢印Q
方向に展開させて、単位第1地中壁構築溝65Aの終点
深さである連続地中壁60の構築深さHまで鉛直下方向
(矢印B方向)に掘削し、1つの単位第1地中壁構築溝
65Aを形成する。なお、該掘削で生じた掘削土は、展
開アーム10、10の下方に設けられた泥水回収装置2
5により泥水と共にパイロット穴42外に排出する。次
に、展開アーム10、10を引き込んだ状態で、図5
示すクローラクレーン30で展開式掘削機1を鉛直上方
向(矢印A方向)に吊り揚げ、単位第1地中壁構築溝6
5Aを形成したパイロット穴42から取り出す。ここ
で、溝形成による地盤40の崩落を防止するために、1
つおきのパイロット穴42毎に溝を形成していく。即
ち、該単位第1地中壁構築溝65Aを形成したパイロッ
ト穴42の1つおいた新たなパイロット穴42(図11
(b)中左方)に、展開アーム10、10を引き込んだ
状態で展開式掘削機1を導入する。そして、前述同様に
図11(b)に示すこれから形成する単位第1地中壁構
築溝65Bの始点深さH1に位置決めした後、再び、回
転式切削機20を回転駆動させて地盤40を掘削しなが
ら、展開アーム10、10を単位第1地中壁構築溝65
Bの幅W1相当に矢印Q方向に展開させて、連続地中壁
60の構築深さHまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削
して単位第1地中壁構築溝65Bを形成する。
【0024】このようにして、1つおきのパイロット穴
42毎に、該パイロット穴42の始点深さH1から構築
深さHまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して溝を形
成したら、次に、1つおきに飛ばした溝を形成していな
いパイロット穴42について、該パイロット穴42の始
点深さH1から構築深さHまで鉛直下方向(矢印B方
向)に掘削して溝を形成する。例えば、図11(b)
示すように、単位第1地中壁構築溝65Bを掘削した
後、時計周りに1つおきのパイロット穴42毎に、前記
溝を形成して単位第1地中壁構築溝65Cまで形成し終
えたら、次に、単位第1地中壁構築溝65Aと単位第1
地中壁構築溝65Cとの間に位置するパイロット穴42
について、該パイロット穴42の始点深さH1から構築
深さHまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して単位第
1地中壁構築溝65Dを形成する。すると、単位第1地
中壁構築溝65Aと単位第1地中壁構築溝65Cとは、
第1地中壁構築溝65Dを介して水平な周方向に連通す
る。更に、単位第1地中壁構築溝65Aと単位第1地中
壁構築溝65Bとの間に位置するパイロット穴42につ
いて、該パイロット穴42の始点深さH1から構築深さ
Hまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して第1地中壁
構築溝65Eを形成する。すると、単位第1地中壁構築
溝65Aと単位第1地中壁構築溝65Bとは、単位第1
地中壁構築溝65Eを介して水平な周方向に連通する。
以降同様に、時計周りに1つおきに飛ばしたパイロット
穴42について、該パイロット穴42の始点深さH1か
ら構築深さHまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して
溝を形成して、既に形成された溝を練通させる。このよ
うにして、図11(b)に示すような円筒形状の第1地
中壁構築溝65を形成する。
【0025】次に、図12(a)に示すように、円筒形
状の第1地中壁構築溝65内にコンクリートを構築深さ
Hから始点深さH1より若干深い(図中矢印B方向)位
置まで打設し、連続地中壁60の最下層の地中壁を形成
する高さΔH−αの第1地中壁61を構築する。即ち、
第1地中壁構築溝65内のコンクリートは、次に第1地
中壁61に上方に形成する連続地中壁60の第2番目の
層に当る第2地中壁構築溝66部分の地盤40を完全に
掘削し得るように展開式掘削機1が降下し得る空間とし
て、高さαの移動空間69を第1地中壁61の上方(図
中矢印A方向)に形成する形で打設する。次に、第1地
中壁構築溝65内のコンクリートが凝固した後、再度、
展開式掘削機1をパイロット穴42に導入し、図12
(b)に示すように、第1地中壁構築溝65を形成した
のと同様にして、第1地中壁61の上方(図中矢印A方
向)に、第1地中壁構築溝65と略同等な円筒形状に第
2地中壁構築溝66を形成する。即ち、展開アーム1
0、10の先端部10a、10aに設けられた回転式切
削機20、20を、図12(b)に示す複数個のパイロ
ット穴42のうちの1つのパイロット穴42(図中中
央)中のこれから形成する単位第2地中壁構築溝66A
の始点深さH2に位置決めする。そして、回転式切削機
20を回転駆動させると共に、ドラムカッター21に送
泥噴射管11から泥水を供給しつつ地盤40を掘削しな
がら、展開アーム10、10を単位第2地中壁構築溝6
6Aの幅W1相当に矢印Q方向に展開させて、第1地中
壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢印B
方向)に掘削し、1つの単位第2地中壁構築溝66Aを
形成する。なお、該掘削で生じた掘削土は、展開アーム
10、10の下方に設けられた泥水回収装置25により
泥水と共にパイロット穴42外に排出する。次に、展開
アーム10、10を引き込んだ状態で、図5に示すクロ
ーラクレーン30で展開式掘削機1を鉛直上方向(矢印
A方向)に吊り揚げ、図12(b)に示す単位第2地中
壁構築溝66Aを形成したパイロット穴42から取り出
す。そして、該単位第2地中壁構築溝66Aを形成した
パイロット穴42の1つおいた新たなパイロット穴42
図12中左方)に、展開アーム10、10を引き込ん
だ状態で展開式掘削機1を導入する。そして、前述同様
にこれから形成する単位第2地中壁構築溝66Bの始点
深さH2に位置決めした後、再び、回転式切削機20を
回転駆動させて地盤40を掘削しながら、展開アーム1
0、10を単位第2地中壁構築溝66Bの幅W1相当に
矢印Q方向に展開させて、第1地中壁構築溝65へ完全
に連通するまで鉛直下方向(矢印B方向)に掘削して単
位第2地中壁構築溝66Bを形成する。
【0026】このようにして、1つおきのパイロット穴
42毎に、該パイロット穴42の始点深さH2から第1
地中壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢
印B方向)に掘削して溝を形成したら、次に、1つおき
に飛ばした、溝を形成していないパイロット穴42につ
いて、該パイロット穴42の始点深さH2から第1地中
壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢印B
方向)に掘削して溝を形成する。例えば、図12(b)
に示すように、単位第2地中壁構築溝66Bを掘削した
後、時計周りに1つおきのパイロット穴42毎に、前記
溝を形成して単位第2地中壁構築溝66Cまで形成し終
えたら、次に、単位第2地中壁構築溝66Aと単位第2
地中壁構築溝66Cとの間に位置するパイロット穴42
について、該パイロット穴42の始点深さH2から第1
地中壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢
印B方向)に掘削して単位第2地中壁構築溝66Dを形
成する。すると、単位第2地中壁構築溝66Aと単位第
2地中壁構築溝66Cとは、単位第2地中壁構築溝66
Dを介して連通する。更に、単位第2地中壁構築溝66
Aと単位第2地中壁構築溝66Bとの間に位置するパイ
ロット穴42について、該パイロット穴42の始点深さ
H2から第1地中壁構築溝65へ完全に連通するまで鉛
直下方向(矢印B方向)に掘削して単位第2地中壁構築
溝66Eを形成する。すると、単位第2地中壁構築溝6
6Aと単位第1地中壁構築溝66Bとは、単位第2地中
壁構築溝66Eを介して連通する。以降同様に、時計周
りに1つおきに飛ばしたパイロット穴42について、該
パイロット穴42の始点深さH2から第1地中壁構築溝
65へ完全に連通するまで鉛直下方向(矢印B方向)に
掘削して円周方向に溝を形成して、第1地中壁構築溝6
5と連通させると共に、既に形成された円周方向に位置
する溝を連通させる。このようにして、円筒形状の第2
地中壁構築溝66を形成する。次に、第1地中壁61と
同様にして、第2地中壁構築溝66内にコンクリートを
第1地中壁61のコンクリート打設面から始点深さH2
より若干深い(図中矢印B方向)位置まで打設し、次に
第2地中壁構築溝66の上方に形成する地中壁構築溝部
分の地盤40を完全に掘削し得るように展開式掘削機1
が降下し得る空間を形成する形で、連続地中壁60の第
2番目の層に当る地中壁を形成する高さΔHの第2地中
壁62を構築する。
【0027】以上のような作業を繰返して、これから構
築する連続地中壁60を構成する水平方向の各層につい
て、始点深さHXから地表までの最上層に至るまで鉛直
上方向に積層する形で地中壁を構築することにより、
13に示すように、鉛直方向(矢印A、B方向)の継目
の無い連続地中壁60が構築される。そこで、これから
構築する連続地中壁を水平方向の複数の高さΔHの層に
小分割して、各層毎に、高さΔHで幅W1の単一の板状
の溝を水平な周方向に連通するように掘削して1つの高
さΔHの円筒形状の溝を形成し、地中壁を構築すること
により、同一の掘削地盤が泥水に晒される時間は最大で
も高さΔHの円筒形状の溝が形成される間のみとするこ
とができる。従って、地表40aから鉛直方向に連続地
中壁の構築深さHまで幅W1の単一の板状の溝を一気に
掘削して高さHの板状の溝を形成し、更にそれ等の溝を
周方向に連通させて深さHの円筒形状の溝を一気に掘削
して地中壁を構築する従来の方法よりも、円筒形状の溝
1個当りの掘削に要する時間が大幅に低減される。従っ
て、掘削した溝の周囲の同一個所の地盤が泥水に晒され
る時間を大幅に短縮することができるので、該掘削した
溝周囲の地盤の崩落が極力防止される。また、各パイロ
ット穴42を基準として水平な周方向に連通するよう
に、隣接する板状の溝65A、65B、65C、65
D、65E等を掘削することにより、各板状の溝は水平
な周方向に確実に連通し1つの円筒形状の溝65等を形
成する。また、該円筒形状の溝に構築した地中壁の直上
に同一のパイロット穴42を基準に該地中壁と連続する
形で新たな円筒形状の溝を形成し、該新たな円筒形状の
溝に地中壁を構築することにより、各地中壁同志は確実
に連続する。従って、鉛直方向の継目が無く、かつ、各
地中壁が上下に連続した連続地中壁を構築することがで
きるので、最終的に構築される連続地中壁はシール性及
び強度的な信頼性を向上することができる。なお、前述
の実施例においては、展開アーム10、10は矢印P、
Q方向に扇状に本体2から展開するように設けたが、本
体2から張り出すならばどのように展開しても良く、例
えば、本体2に対して垂直に張り出すように展開しても
良い。また、前述の実施例においては、回転式切削機2
0を展開アーム10、10の下方(図1中矢印B方向)
に設け、展開アーム10、10が鉛直方向下方(図1中
矢印B方向)に矢印P、Q方向に扇状に展開して該鉛直
方向下方に掘削するように設けたが、本体2から張り出
して掘削すならば回転式切削機20どのように設けても
良く、例えば、図14に示すように回転式切削機20を
展開アーム10、10の上方(図14中矢印A方向)に
設け、展開アーム10、10が鉛直方向上方(図14
矢印A方向)に矢印P、Q方向に扇状に展開して該鉛直
方向上方に掘削するように設けても良い。但し、この場
合掘削を開始する始点は前述の展開式掘削機1の場合と
は異なり、例えば、前述の実施例において、最下層を掘
削する場合は、始点深さH1ではなく前述の実施例にお
ける掘削終了位置に対応する構築深さHに位置決めし、
次の第2番目の層を掘削する場合は、始点深さH2では
なく前述の実施例における掘削終了位置に対応する第1
地中壁61上方の移動空間69に位置決めして、掘り上
げる形で掘削を開始することになる。更に、前述の実施
例においては、連続地中壁60の構築深さHの最下層か
ら鉛直上方向に掘り上げる形で地中壁を積層して構築し
たが、水平方向の複数の層に分割して地中壁を構築すれ
ば良く、例えば、地表側の最上層から鉛直下方向に掘り
下げる形で地中壁を積層して構築しても良い。更に、前
述の実施例においては、連続地中壁60を構築しただけ
であるが、該構築した連続地中壁60で囲まれた地盤4
0を当該構築した連続地中壁60で補強する形で掘削
し、貯蔵空間等を構築し得ることは言及するまでもな
い。更に、前述の実施例においては、連続地中壁60を
地表40aまで構築したが、所望する貯蔵空間等の形状
に応じて、地表40aまで連続地中壁60を構築せずに
地盤中の途中まで構築してもよいことは言及するまでも
ない。
【0028】また、本発明による別の連続地中壁構築方
法に用いられる更に別の展開式掘削機1Bは以下のよう
に構成される。即ち、更に別の展開式掘削機1Bは、
15に示すように、本体2には、展開アーム10、10
が鉛直上方向(矢印A方向)に向かって矢印P、Q方向
に展開するように設けられており、展開アーム10、1
0の上側には、回転式拡幅切削機20Aが展開アーム1
0に沿う形で複数設けられている。回転式拡幅切削機2
0Aは、図16に示すように、展開アーム10の幅W2
以上に突出する形で矢印R、S方向に揺動駆動自在であ
る。即ち、回転式拡幅切削機20Aは、展開アーム10
の長手方向に対して略垂直な方向である矢印C、D方向
に突出後退駆動自在な揺動用油圧ジャッキ23を有して
おり、揺動用油圧ジャッキ23の一端は、図17に示す
ように、展開アーム10に枢着されている。また、揺動
用油圧ジャッキ23の他端には、図16に示すように、
展開アーム10の長手方向に平行な揺動伝達バー24A
が該揺動用油圧ジャッキ23の突出後退方向(矢印C、
D方向)とは垂直に枢着されており、揺動伝達バー24
Aの両端には、展開アーム10の長手方向に対して垂直
な方向である矢印E、F方向に突出後退駆動自在なロッ
ド22aを有する拡幅用油圧ジャッキ22、22が該拡
幅用油圧ジャッキ22、22の側面を介して垂直に枢着
されている。各拡幅用油圧ジャッキ22の一端は、図1
に示すように、展開アーム10に揺動軸CT1を形成
する形で矢印T、U方向に旋回自在に枢着されており、
各拡幅用油圧ジャッキ22のロッド22aの先端には、
ツインドラムカッター21Aがそれぞれ回転駆動自在に
設けられている。従って、回転式拡幅切削機20Aは、
揺動用油圧ジャッキ23を矢印C、D方向に突出後退さ
せることにより、1組の拡幅用油圧ジャッキ22、22
及びツインドラムカッター21A、21Aが揺動軸CT
1を中心として矢印R、S方向に揺動し、ツインドラム
カッター21A、21Aを展開アーム10の幅W2以
上、側方に突出させて掘削することができる。更に、拡
幅用油圧ジャッキ22を矢印E、F方向に突出後退させ
ることにより、更にツインドラムカッター21Aを展開
アーム10の幅W2以上、側方に突出させて掘削するこ
とができる。
【0029】また、図15に示すように、展開用ブラケ
ット8の下方(矢印B方向)には、泥水回収装置25が
設けられており、泥水回収装置25には、掘削土と共に
泥水を吸入する掘削土吸入口27が下方(矢印B方向)
に開口部を向ける形で設けられている。また、泥水回収
装置25の下方(矢印B方向)には、回転式拡幅切削機
12が本体2の下方(矢印B方向)に突き出る形で複数
設けられており、回転式拡幅切削機12は、揺動軸CT
2を中心として矢印T、U方向に揺動駆動自在である。
即ち、回転式拡幅切削機12は、揺動アーム14を有し
ており、揺動アーム14の一端には、揺動軸CT2を形
成する揺動用歯車16が対向して揺動する別の揺動アー
ム14の揺動用歯車16と噛み合う形で設けられてい
る。揺動アーム14の他端には、ツインドラムカッター
13が回転駆動自在に設けられており、対向して揺動す
る1組の揺動アーム14、14の間には、それら揺動ア
ーム14、14に揺動用油圧ジャッキ15が水平方向
(矢印A、B方向とは垂直な方向)である矢印G、H方
向に突出後退駆動自在に枢着されている。従って、回転
式拡幅切削機12は、揺動用油圧ジャッキ15を矢印
G、H方向に突出後退させることにより、揺動アーム1
4、14及びツインドラムカッター13、13が揺動軸
CT2を中心として矢印T、U方向に揺動し、展開アー
ム10、10及び揺動アーム14、14を本体2に沿う
形に引き込んだ状態の展開式掘削機1Bの最小幅C0
図18(a)に示す。)以上に拡幅径C1まで突出さ
せて掘削することができる。以降、展開式掘削機1Bの
最小幅C0の状態とは、図17に示すように、展開アー
ム10に設けた各回転式拡幅切削機20Aの拡幅用油圧
ジャッキ22、22を矢印F方向に後退させ、かつ、揺
動用油圧ジャッキ23を矢印D方向に後退させてツイン
ドラムカッター21A、21Aを展開アーム10側に格
納した状態で、該展開アーム10、10を本体2に沿う
形で引き込み、また、図15に示すように、本体2の下
方に設けた各回転式拡幅切削機12、12を揺動用油圧
ジャッキ15を矢印G方向に後退させてツインドラムカ
ッター13、13と共に揺動アーム14、14を本体2
に沿う形に引き込んだ、図18(a)に示すような展開
式掘削機1Bの状態を示す。また、展開式掘削機1Bの
最小幅C0は、展開式掘削機1Bをその幅が最小となる
ように展開アーム10、揺動アーム14等を格納させた
図18(a)の状態において、最も幅の大きい部分の幅
を示す。
【0030】そこで、本発明による別の連続地中壁構築
方法に展開式掘削機1Bを用いると以下のような手順で
連続地中壁60は構築される。基本的には、前述した様
に、これから構築する連続地中壁60を地表から構築深
さHの間で複数の水平方向の層として鉛直方向に分割し
て、連続地中壁60を構成する円筒形状の地中壁を各層
毎に最上層から積層する形で構築する。特徴的なのは、
最初に、これから構築する連続地中壁60の形状の基準
となる地中壁(地中壁に鉛直方向の測量基準位置となる
精度の高い基準パイロット穴を設けたものである。)を
最上層に構築することである。まず、図18(a)に示
すように、これから構築する連続地中壁60の形状の鉛
直方向(矢印B方向)に沿う形で、展開式掘削機1Bの
最小幅C0以上の拡幅径C1を形成する拡径パイロット
穴42Aを、所定間隔Lで地表40aから所定深さH’
まで複数個掘削する。即ち、展開式掘削機1Bの最小幅
C0の状態にした該展開式掘削機1Bを図3に示すクロ
ーラクレーン30で吊り下げ、泥水を供給しながら、
15に示す該展開式掘削機1Bの各回転式拡幅切削機1
2、12のツインドラムカッター13、13を回転駆動
させ、揺動用油圧ジャッキ15を矢印G、H方向に突出
後退駆動させて揺動アーム14、14と共にツインドラ
ムカッター13、13を矢印T、U方向に拡幅径C1ま
で揺動させて、更に展開式掘削機1Bの本体2を固定し
ているロータリーテーブル31を回転駆動させて、図1
8(a)に示すように、該本体2を鉛直軸回りに矢印
V、W方向に回転させることにより、拡幅径C1の拡径
パイロット穴42Aを掘削する。そして、拡径パイロッ
ト穴42Aを地盤40を地表から鉛直下方向(矢印B方
向)に地表40aから所定深さH’まで形成する(また
は、拡径パイロット穴42Aは、図2に示すように、ド
リル35をクローラクレーン30で吊り下げ、泥水を供
給しながらロータリーテーブル31を回転駆動させてド
リル35を回転させて掘削しても良い。)。このとき、
掘削土は泥水と共に図3に示すサクションポンプ32で
吸入すると共に、掘削した拡径パイロット穴42Aの周
囲の地盤40を泥水で加圧し、該地盤40が崩落するこ
とを防止する。
【0031】このようにして、必要数の所定深さH’の
拡径パイロット穴42Aを掘削し終えたら、図18
(b)に示すように、これから構築する連続地中壁60
の形状の基準となる地中壁64を構築するために、最上
層にコンクリートを打設するための略円筒形状の溝を形
成する。そこで、まず、最上層に形成する地中壁64を
構築するための略円筒形状の溝を形成するために、展開
式掘削機1Bの最小幅C0の状態にした該展開式掘削機
1Bをそれら拡径パイロット穴42Aに導入する。そし
て、図18(b)に示すように、該掘削機1Bにより円
周方向に複数回(拡径パイロット穴42Aの数に対応す
る。)に分けて同一深さの板状の溝44Aを連結させる
形で掘削し、同一深さの円筒形状の1つの溝44を水平
な周方向に形成する。なお、展開式掘削機1Bによる溝
44の掘削動作は、全ての拡径パイロット穴42Aの掘
削完了を待つことなく、拡径パイロット穴42Aの掘削
動作と並行して同時並行的に行われても良い。
【0032】以下、溝の掘削動作を詳細に説明すると、
図18(b)に示すように、展開アーム10、10の回
転式切削機20A、20Aを複数個の拡径パイロット穴
42Aのうちの1つの拡径パイロット穴42A(図中中
央)中の所定深さH’の底部に位置決めした後、図17
に示すように、展開アーム10に設けた各回転式拡幅切
削機20Aのツインドラムカッター21A、21Aを回
転駆動させ、回転式拡幅切削機20Aの拡幅用油圧ジャ
ッキ22、22を矢印E方向に突出させると共に、揺動
用泊圧ジャッキ23を矢印C、D方向に突出させて拡幅
用油圧ジャッキ22、22及びツインドラムカッター2
1A、21Aを矢印R、S方向に展開アーム10の幅W
2以上に突出するように揺動させて、また、ツインドラ
ムカッター21Aに送泥噴射管11から泥水を供給しつ
つ地盤40を掘削しながら、図18(b)に示すよう
に、展開アーム10、10を単位拡幅溝44Aの幅W1
相当に矢印P方向に展開させて、単位拡幅溝44Aの終
点深さである地表まで鉛直上方向(矢印A方向)に掘削
し、1つの単位拡幅溝44Aを形成する。なお、該掘削
で生じた掘削土は、展開アーム10、10の下方に設け
られた泥水回収装置25により泥水と共に拡径パイロッ
ト穴42A外に排出する。次に、展開式掘削機1Bの最
小幅C0の状態にした該展開式掘削機1Bを、図5に示
すクローラクレーン30で鉛直上方向(矢印A方向)に
吊り揚げ、溝形成による地盤40の崩落を防止するため
に、単位拡幅溝44Aを形成した拡径パイロット穴42
Aの1つおいた新たな拡径パイロット穴42Aに、展開
アーム10、10を引き込んだ状態で展開式掘削機1B
を導入する。そして、前述同様に拡径パイロット穴42
Aの所定深さH’の底部に位置決めした後、再び、回転
式切削機20Aを回転駆動かつ揺動駆動させて地盤40
を掘削しながら、展開アーム10、10を単位拡幅溝4
4Aの幅W1相当に矢印P方向に展開させて、単位拡幅
溝44Aの終点深さである地表まで鉛直上方向(矢印A
方向)に掘削し1つの単位拡幅溝44Aを形成する。こ
のようにして、1つおきの拡径パイロット穴42A毎
に、単位拡幅溝44Aを形成したら、次に、1つおきに
飛ばした、溝を形成していないパイロット穴42Aにつ
いても、同様に、単位拡幅溝44Aを形成して、既に形
成された単位拡幅溝44Aを水平な周方向に連通させて
円筒形状の拡幅溝44を形成する。
【0033】次に、図19(a)に示すように、円筒形
状の拡幅溝44内の拡径パイロット穴42Aを掘削した
略同一位置に、基準パイロット穴41を鉛直方向の基準
位置となるように内径C2(C1>C2>C0)の鋼管
等を高精度で位置決めする形で所定間隔Lで複数個設
け、該位置決めした状態でコンクリートを打設し、これ
から構築する連続地中壁60の最上層であり、かつ基準
となる地中壁64を構築する。次に、コンクリートが凝
固した後、再度、展開式掘削機1Bを基準パイロット穴
41に最小幅状態で導入し、図19(b)に示すよう
に、該基準パイロット穴41を位置決めの基準として用
いて地中壁64の下方に拡径パイロット穴42Aを所定
深さまで鉛直下方向にカッタ13により掘削する。その
後、展開アーム10、10の回転式切削機20A、20
Aを該拡径パイロット穴42Aの掘削終了点において、
回転駆動させると共に、展開アーム10の幅W2以上の
拡幅径C1相当に図17矢印R、S方向に揺動駆動させ
てツインドラムカッター21Aに送泥噴射管11から泥
水を供給しつつ地盤40を掘削しながら、展開アーム1
0、10を単位拡幅溝44Aの幅W1相当に矢印P方向
に展開させて、地中壁64の底部64aまで鉛直上方向
(矢印A方向)に掘削し1つの単位拡幅溝44Aを形成
する。なお、該掘削で生じた掘削土は、展開アーム1
0、10の下方に設けられた泥水回収装置25により泥
水と共に拡径パイロット穴42A外に排出する。以降同
様に、1つおきの拡径パイロット穴42A毎に、単位拡
幅溝44Aを形成したら、次に、1つおきに飛ばした溝
を形成していないパイロット穴42Aについて、単位拡
幅溝44Aを形成して、既に形成された単位拡幅溝44
Aを水平な周方向に連通させて円筒形状の拡幅溝44を
形成する。このように、拡幅溝44を既に形成された高
精度の基準パイロット穴41を基準に構築することによ
り、拡幅溝44を高精度に掘削することが可能となる。
そして、拡幅溝44を形成し終えたら、展開式掘削機1
Bの最小幅C0よりも大きな径を有する内径C2の、基
準パイロット穴41を通過し得る鋼管を基準パイロット
穴41から該形成した拡幅溝44に搬入し、該搬入した
鋼管を基準パイロット穴41を基準に、該基準パイロッ
ト穴41と連通する形で位置決めして基準パイロット穴
41を延長し、その状態でコンクリートを打設し、これ
から構築する連続地中壁60の2番目の地中壁64を地
中壁64のコンクリート打設面と鉛直下方向(矢印B方
向)に接続させる形で構築する。このとき、基準パイロ
ット穴41と連通する鋼管は、2番目の地中壁64の下
に構築する3番目の地中壁64を構築する際の基準パイ
ロット穴41として使用することが可能となる。また、
各地中壁64の基準パイロット穴41を形成する鋼管
は、順次、径を縮小させた形で搬入して使用する。(但
し、展開式掘削機1Bの最小幅C0以上)
【0034】以上の作業を繰り返すことにより、これか
ら構築する連続地中壁60を構成する水平方向の各層に
ついて、地表から連続地中壁60の構築深さまで地中壁
64を鉛直下方向に積層させて連続地中壁60を構築す
る。従って、前述の効果に加えて、展開アーム10、1
0を本体2に沿う形に引き込んだ状態の展開式掘削機1
Bの最小幅C0以上に揺動し得る回転式拡幅切削機12
を該掘削機1Bの下方に設けたことにより、当該掘削機
1Bの最小幅C0以上の径を有する拡径パイロット穴4
2Aを掘削することができるので、順次径を縮小させた
鋼管等の鞘管を搬入することができる。また、従来の展
開式掘削機1Bの最小幅C0程度のパイロット穴42に
該掘削機1Bを導入して、それ以上の幅の拡幅溝を形成
することもできる。また、鉛直方向の測量基準位置とな
る精度の高い基準パイロット穴41を設ける形で各地中
壁64を構築し、各基準パイロット穴41を基準として
水平な周方向に連通するように、その下方に板状の溝4
4Aを掘削することにより、各板状の溝は基準パイロッ
ト穴41にガイドされる形で水平な周方向に確実に連通
し1つの円筒形状の溝44を形成する。また、該円筒形
状の溝にコンクリートを打設することにより構築した地
中壁64の直下に、当該地中壁64に形成された基準パ
イロット穴41を基準に該地中壁64と連続する形で新
たな円筒形状の溝を形成し、該新たな円筒形状の溝に地
中壁64を構築することにより、各地中壁64同志は基
準パイロット穴41を基準に正確かつ確実に連続する。
従って、鉛直方向の継目が無く、かつ、各地中壁が上下
に連続した連続地中壁を構築することができるので、最
終的に構築される連続地中壁はシール性及び強度的な信
頼性を向上することができる。なお、上述の実施例にお
いては、これから構築する連続地中壁60を構成する水
平方向の各層について、順次拡径パイロット穴42Aを
掘削し、また、順次径を縮小させた鋼管等の鞘管を基準
パイロット穴41を基準として連結することにより、新
たな基準パイロット穴41とし、地表から連続地中壁6
0の構築深さまで地中壁を鉛直下方向に積層させて連続
地中壁60を構築したが、連続地中壁60の最上層に、
最初に、基準パイロット穴41を設けた後、該基準パイ
ロット穴41を基準として連続地中壁60の構築深さに
対応したパイロット穴42を連続的に掘削し、前述の本
発明による連続地中壁構築方法と同様に連続地中壁60
を構築しても良いことは言及するまでもない。
【0035】また、上述の実施例では、展開式掘削機1
Bの本体2と共に回転式拡幅切削機12をロータリーテ
ーブル31で鉛直軸回りに回転(図18(a)中矢印
V、W方向に回転)させることにより、拡径パイロット
穴42Aを掘削したが、回転式拡幅切削機12を鉛直軸
回りに回転させることができればロータリーテーブル3
1を用いなくても良い。更に、上述の実施例では、泥水
回収装置25を展開用ブラケット8の下方(矢印B方
向)に本体2に対して固定的に設けたが、掘り上げる形
で掘削する展開式掘削機1Bにおいては、掘削した底部
に堆積した掘削土を効率良く吸入するために、泥水回収
装置25を本体2に対して移動し得るように設けること
も当然可能である。そこで、本発明による別の連続地中
壁構築方法に用いられる更に別の展開式掘削機1Cは以
下のように構成される。即ち、更に別の展開式掘削機1
Cは、図20に示すように、展開用ブラケット8の下方
(矢印B方向)には、ターンテーブル28が図示しない
駆動装置により鉛直軸CT3回りに矢印V、W方向に回
転駆動自在に設けられており、ターンテーブル28に
は、回転式拡幅切削機12が複数設けられている。即
ち、ターンテーブル28が矢印V、W方向に回転駆動す
ることにより、該ターンテーブル28と共に回転式拡幅
切削機12が矢印V、W方向に回転する。また、本体2
には、掘削土と共に泥水を外部に排出する排水管19が
本体2を貫通する形で設けられており、排水管19は、
本体2に対して本体2の軸心方向、即ち、矢印A、B方
向に相対的に移動駆動自在に設けられている。排水管1
9の一端には、泥水回収装置25が設けられており、泥
水回収装置25には、掘削土と共に泥水を吸入する掘削
土吸入口27が設けられている。また、泥水回収装置2
5は、単位拡幅溝44Aの底部44Aa等の地盤40に
設置される。従って、展開式掘削機1Cの本体2が掘進
に伴い鉛直上方向に上昇した場合、排水管19は移動せ
ず、泥水回収装置25は底部の地盤40に固定された状
態を維持できる。従って、前述の効果に加えて、回転式
拡幅切削機12のみを鉛直軸CT3回りに回転させるこ
とにより、本発明による掘削機1Cの最小幅C0以上の
径を有する拡径パイロット穴42Aを掘削することがで
きる。また、泥水回収装置25を単位拡幅溝44Aの底
部44Aa等の地盤40に設置したことにより、掘り上
げる形で掘削することにより底部44Aaに堆積した掘
削土を確実に吸入することができる。更に、掘削機1C
の最小幅C0程度の径のパイロット穴に該掘削機1Cを
導入後、図21に示すように、ターンテーブル28を旋
回させて回転式拡幅切削機12を展開アーム10、10
に設けられた回転式拡幅掘削機20Aと同方向に揺動駆
動する位置に設定した状態で、展開アーム10に設けら
れた各回転式拡幅切削機20Aと共に、各回転式拡幅切
削機12を回転駆動かつ揺動駆動させ、展開アーム10
を展開させながら掘削することにより、展開アーム10
幅以上の拡幅溝を1回の掘削で形成することができる。
【0036】また、上述の実施例では、展開式掘削機
1、1A、1B、1Cにおいて、展開アーム10の片面
のみに回転式切削機20、回転式拡幅切削機20A等の
切削機を設けたが、例えば、図22に示すように、展開
アーム10の両面に回転式拡幅切削機20Aを設けるこ
とにより、該展開式掘削機をパイロット穴42、拡径パ
イロット穴42A等のパイロット穴に導入後、上方から
でも下方からでも溝を掘削することができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、長尺管
状の本体2を有し、前記本体2に、展開アーム10を該
本体2から張り出す方向に展開駆動自在に設け、該展開
アーム10に、ドラムカッタ21、ツインドラムカッタ
21A等の回転式カッタを前記展開アーム10に沿って
複数設け、送泥噴射管11、送泥管18、送泥ポンプ3
3等の泥水供給手段を前記回転式カッタに泥水を供給し
得る形で設け、また、前記展開アーム10の下方に、掘
削土を泥水と共に吸入し得る泥水回収装置25等の泥水
回収手段を設けて構成したので、
【0038】展開アーム10を本体2側に引き込んだ状
態でパイロット穴等の内径の小さな穴に本掘削機を導入
し、該パイロット穴の内部の任意の位置において該展開
アーム10を本体2から張り出すように展開し、回転式
カッタを駆動させて掘削することにより、該掘削機の導
入に用いたパイロット穴の内径よりも大きな幅の板状の
溝を該パイロット穴中の任意の位置に掘削することがで
きるので、それら板状の溝を組合せることにより地下空
洞や連続した地中壁等の構造物を地盤中に掘削すること
ができる。従って、地盤中に構築すべき地下空洞や連続
した地中壁等の構造物を、従来のように該構造物の形状
に対応する形で地表から当該構造物の構築深さまでの全
ての地盤を掘削する必要は無いので、地盤の掘削動作を
効率良く実行することができる。また、回転式カッタで
機械的に地盤を掘削することにより、確実に地盤を掘削
することができるので、所望の形状の構造物を確実に形
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による展開式掘削機の一実施例
示す図である。
【図2】図2は、図1に示した展開式掘削機の使用例を
示す図であり、図1に示した展開式掘削機を導入するた
めのパイロット穴を掘削する一実施例を示す破断側面図
である。
【図3】図3は、図2に続く図であり、図1に示した展
開式掘削機をパイロット穴に導入した一実施例を示す破
断側面図である。
【図4】図4は、図3に続く図であり、図1に示した展
開式掘削機を展開して1つの板状の構築溝の掘削を開始
した一実施例を示す破断側面図である。
【図5】図5は、図4に続く図であり、図1に示した展
開式掘削機を展開して1つの板状の構築溝の掘削を終了
した一実施例を示す破断側面図である。
【図6】図6は、本発明による展開式掘削機により貯蔵
空洞を構築する一実施例を示す側方断面図である。
【図7】図7は、図6に示した貯蔵空洞の断面IV一I
Vについて、該展開式掘削機により貯蔵空洞を構築する
一実施例を示す断面図であり、(a)は、図6に示した
第1拡幅領域を形成した時点の断面図である。(b)
は、補強用のキールを形成するために十字にキール構築
溝を掘削した時点の断面図である。(c)は、(b)で
掘削したキール構築溝にコンクリートを打設した時点の
断面図である。
【図8】図8は、図7に続く図であり、図6に示した貯
蔵空洞の断面IV−IVについて、該展開式掘削機によ
り貯蔵空洞を構築する一実施例を示す断面図であり、
(a)は、図6に示した第2拡幅領域を形成した時点の
断面図である。(b)は、図7(c)で構築したキール
に対して90度回転させた位置に十字のキール構築溝を
掘削した時点の断面図である。(c)(b)で掘削した
キール構築溝にコンクリートを打設した時点の断面図で
ある。
【図9】図9は、図8に続く図であり、図6に示した貯
蔵空洞の断面IV−IVについて、該展開式掘削機によ
り貯蔵空洞を構築する一実施例を示す断面図であり、
(a)は、図6に示した第3拡幅領域を形成した時点の
断面図である。(b)は、図7(c)及び図8(c)で
構築したキール間に、更に3組のキール構築溝を掘削し
た時点の断面図である。(c)は、(b)で掘削したキ
ール構築溝にコンクリートを打設した時点の断面図であ
る。
【図10】図10は、図9に続く図であり、図6に示し
た貯蔵空洞の断面IV−IVについて、該展開式掘削機
により貯蔵空洞を構築する一実施例を示す断面図であ
り、(a)は、図6に示した第4拡幅領域を形成した時
点の断面図である。(b)は、(a)で形成した第4拡
幅領域にコンクリートを打設し、貯蔵空洞を構築した時
点の断面図である。
【図11】図11は、本発明による展開式掘削機により
連続地中壁を構築する一実施例を示す側方断面の模式図
であり、(a)は、図1に示した展開式掘削機を導入す
るためのパイロット穴を掘削する一実施例を示す模式図
である。(b)は、図1に示した展開式掘削機を展開し
て溝の掘削を開始した一実施例を示す模式図である。
【図12】図12は、図11に続く図であり、本発明に
よる展開式掘削機により連続地中壁を構築する一実施例
を示す側方断面の模式図であり、(a)は、図11
(b)の作業を繰返して形成された第1地中壁構築溝に
コンクリートを打設する一実施例を示す模式図である。
(b)は、(a)で構築された第1地中壁の上方に、図
1に示した展開式掘削機を展開して溝の掘削を開始した
一実施例を示す模式図である。
【図13】図13は、図12に続く図であり、本発明に
よる展開式掘削機により連続地中壁を構築する一実施例
を示す側方断面の模式図であり、連続地中壁が完成した
ところを示す模式図である。
【図14】図14は、本発明による別の展開式掘削機の
例を示す図である。
【図15】図15は、本発明による更に別の展開式掘削
機の例を示す図である。
【図16】図16は、図15に示した展開式掘削機のV
III−VIII断面の断面図である。
【図17】図17は、図16に示した展開式掘削機のI
X−IX断面の断面図である。
【図18】図18は、本発明による更に別の展開式掘削
機により連続地中壁を構築する別の実施例を示す側方断
面の模式図であり、(a)は、図15に示した展開式掘
削機を導入するためのパイロット穴を掘削する一実施例
を示す模式図である。(b)は、これから構築する連続
地中壁の最上層に、図15に示した展開式掘削機を展開
して溝の掘削を開始した一実施例を示す模式図である。
【図19】図19は、図18に続く図であり、本発明に
よる更に別の展開式掘削機により連続地中壁を構築する
別の実施例を示す側方断面の模式図であり、(a)は、
図18(b)の作業が完了した後、基準地中壁構築溝に
コンクリートを打設する一実施例を示す模式図である。
(b)は、基準地中壁構築後、再び図15に示した展開
式掘削機によりパイロット穴を形成した後、該掘削機を
展開して次の溝の掘削を開始した一実施例を示す模式図
である。
【図20】図20は、本発明による更に別の展開式掘削
機の例を示す図である。
【図21】図21は、図20に示した展開式掘削機のX
II−XII断面の断面図である。
【図22】図22は、本発明による更に別の展開式掘削
機に適用する回転式切削機の例を示す側面図である。
【符号の説明】 2……本体 10……展開アーム 11……泥水供給手段(送泥噴射管) 18……泥水供給手段(送泥管) 21……回転式カッタ(ドラムカッタ) 21A……回転式カッタ(ツインドラムカッタ) 25……泥水回収手段(泥水回収装置) 33……泥水供給手段(送泥ポンプ)
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図10】
【図8】
【図9】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 正夫 千葉県我孫子市若松131−7 (72)発明者 久野 了史 千葉県習志野市大久保2−4−5 エスポ アール202

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長尺管状の本体を有し、 前記本体に、展開アームを該本体から張り出す方向に展
    開駆動自在に設け、 該展開アームに、回転式カッタを前記展開アームに沿っ
    て複数設け、 泥水供給手段を前記回転式カッタに泥水を供給し得る形
    で設け、 また、前記展開アームの下方に、掘削土を泥水と共に吸
    入し得る泥水回収手段を設けて構成した展開式掘削機。
JP33405591A 1991-11-22 1991-11-22 展開式掘削機 Pending JPH07259126A (ja)

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