JPH09111752A - 地中連続壁の施工方法および同装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固化液を掘削液から隔離してその混合を防止
できるとともに、壁体の未固化状態での流動を抑える。 【解決手段】 チェーン式カッター２が取付けられた走
行台車１に、隔離シートＳが巻装されたリール８を搭載
し、カッター２によって掘削される溝Ｇ内に隔離シート
Ｓを、同溝Ｇ内を掘削方向に仕切る状態でカッター２の
移動に追従して送り込み、掘削液Ａと固化液Ｂをこの隔
離シートＳによって互いに隔離された状態で溝内に注入
するようにした方法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地中に止水用、基礎
用等の連続壁を造成する地中連続壁の施工方法および同
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中連続壁を造成するための施工
装置として、図５に示すように、走行台車（たとえばク
ローラ式クレーンのベースマシン）１にチェーン式カッ
ター２を垂直に取付け、このカッター２を回転させなが
ら走行台車１によって水平方向に移動させることによ
り、一定幅の溝Ｇを連続して掘削するものが公知である
（特開平５−２８００４３号、特開平５−２８００４４
号両公報参照）。

【０００３】カッター２は、上下に長い箱形フレームで
あるカッターポスト３の上端部に設けられた駆動輪（ス
プロケット）４と、下端部に設けられた遊動輪（プー
リ）５との間にエンドレスチェーン６が掛け渡され、こ
のチェーン６の外周側に設けられた多数の掘削刃７…に
よって地盤を掘削し、溝Ｇを造成するように構成されて
いる。

【０００４】この施工装置による施工方法を図６によっ
て簡単に説明する。

【０００５】（ｉ）掘削工程 図６（イ）の二点鎖線で示すように適宜の手段によって
掘削した縦穴内にカッター２を建て込み、このカッター
２を回転させながら走行台車１とともに水平移動させる
ことにより、所定長さの溝Ｇを掘削する。

【０００６】このとき、溝Ｇの維持、掘削刃７…の冷却
等のために掘削液（通常はベントナイト水溶液が用いら
れる）Ａを溝Ｇ内に注入する。

【０００７】（ii）固化液注入工程 図６（ロ）に示すように、溝Ｇ内に固化液（セメントス
ラリー）Ｂを注入しながらカッター２を掘削始端側に移
動させ、このカッター２の回転により固化液Ｂと掘削液
Ａとを撹拌・混合させる。このとき、掘削液Ａの一部が
オーバーフローして溝外に排出される。

【０００８】（iii）再撹拌・混合工程 図６（ハ）に示すように、カッター２を回転させながら
掘削終端側に移動させることにより、さらに撹拌・混合
させる。

【０００９】この撹拌・混合後、固化液Ｂと掘削液Ａお
よび原位置土（掘削によって生じた土砂）の混合物であ
るソイルセメントが固化して壁体Ｃが造成される。

【００１０】（iv）次ステップ掘削工程 図６（ニ）に示すように、造成された壁体Ｃの終端から
所定長さの溝Ｇを掘削する。

【００１１】以下、上記工程を繰り返すことにより、壁
体Ｃの連続体である地中連続壁が造成される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
施工方法によると、次のような種々の問題が生じてい
た。

【００１３】 壁体Ｃは、上記のように純粋なセメン
ト壁ではなく、固化液Ｂと掘削液Ａおよび原位置土の混
合物によって構成されるため、連続壁の品質が低いもの
となる。

【００１４】 掘削中に掘削液Ａに固化液Ｂが混じる
と掘削液Ａの品質が劣化するため、上記のように（ｉ）
の掘削工程と（ii）の固化液注入工程とを分けなければ
ならない。

【００１５】また、この二工程を分ける結果、カッター
２を掘削終端側に戻す（iii）の再撹拌・混合工程が必
要となり、結局、上記したように一定の長さずつの壁体
Ｃを継ぎ足して連続壁を造成するステップ工法をとらざ
るを得なかった。

【００１６】すなわち、一方向のみに掘削しながら連続
壁を造成する連続工法をとることができず、施工効率が
悪いものとなっていた。

【００１７】 上記（ii）の固化液注入工程におい
て、掘削液Ａ中にそのまま固化液Ｂを注入して混合する
ため、この注入された固化液Ｂが掘削液Ａとともにオー
バーフローしてしまう。

【００１８】従って、このオーバーフロー分を補うため
に、注入すべき固化液Ｂの量が多くなり、コストが高く
なる。

【００１９】 オーバーフローした掘削液Ａは、本
来、再利用したい要望があるが、上記のように固化液Ｂ
と混ざっているため、再利用ができず、廃棄せざるを得
ない。

【００２０】しかも、廃棄するに当っても、原位置土の
みとの混合物であれば残土として処理できるが、セメン
トが混ざっていることにより産業廃棄物として扱わなけ
ればならない。このため、使用済み掘削液の廃棄処理が
面倒となる。

【００２１】 １日の作業終了後、カッター２はその
まま溝端に建て込んでおくのが通例であるが、壁体Ｃが
未固化の場合、図７に示すようにこの壁体Ｃが流動して
カッター２の下部にまで到達し、そのまま固まってしま
う場合がある。こうなると、カッター２が拘束され、翌
日、カッター２の起動ができなくなるため、復旧作業に
多くの手間と労力を要する。

【００２２】そこで本発明は、固化液を掘削液から隔離
してその混合を防止できるとともに、壁体の未固化状態
での流動を抑えることができる地中連続壁の施工方法お
よび同装置を提供するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明（施工方
法）は、掘削刃を備えたエンドレスチェーンがカッター
ポストの上下両端部間に掛け渡されて成るチェーン式カ
ッターを走行台車に取付け、このカッターを地中に建て
込んだ状態で、掘削液を注入しながらカッターを回転さ
せ、かつ、上記走行台車によって水平に移動させること
により、一定幅の溝を連続して掘削し、この掘削された
溝内に固化液を注入し固化させて地中連続壁を造成する
地中連続壁の施工方法において、カッターよりも掘削方
向の後側に隔離シートを、掘削溝内を掘削方向に仕切る
状態で投入してその先端を溝底に定着させ、カッターに
よる掘削中、この隔離シートをカッターの移動に追従し
て掘削溝内に送り込みながら、隔離シートよりも掘削方
向の前側に掘削液、後側に固化液を、同シートによって
互いに隔離された状態で溝内に注入するものである。

【００２４】請求項２の発明（施工装置）は、掘削刃を
備えたエンドレスチェーンがカッターポストの上下両端
部間に掛け渡されて成るチェーン式カッターを走行台車
に取付け、掘削液を注入しながらこのカッターを回転さ
せ、かつ、上記走行台車によって水平に移動させること
により、一定幅の溝を連続して掘削し、この掘削された
溝内に固化液を注入し固化させて地中連続壁を造成する
ように構成された地中連続壁の施工装置において、隔離
シートを掘削された溝内に同溝内を掘削方向に仕切る状
態で送り込むシート送り手段と、上記隔離シートの先端
を溝底に定着させるシート定着手段と、上記シート送り
手段をカッターに追従して掘削方向に移動させる移動手
段とを具備してなるものである。

【００２５】請求項３の発明は、請求項２の構成におい
て、シート送り手段が移動手段としての走行台車に搭載
されたものである。

【００２６】請求項４の発明は、請求項２または３の構
成において、隔離シートが回転自在なリールに繰り出し
可能に巻装されてシート送り手段が構成されたものであ
る。

【００２７】請求項５の発明は、請求項２乃至４の構成
において、シート定着手段として、シートの先端におも
りが設けられたものである。

【００２８】請求項６の発明は、請求項２乃至５の構成
において、隔離シートが非透水性シート材にて形成され
たものである。

【００２９】上記施工方法および同装置によると、カッ
ターの移動に追従して隔離シートが溝内に送り込まれ、
注入される固化液の重量によって溝底に押え込まれなが
ら、その立上り部分によって固化液が掘削液から隔離さ
れる。

【００３０】これにより、固化液と掘削液（原位置土を
含む）の混合が防止される。

【００３１】従って、 （ａ）壁体が純粋なセメント壁として構成されるため、
連続壁の品質を大幅に向上させることができる。

【００３２】（ｂ）掘削しながら固化液を注入すること
ができるため、掘削工程と固化液注入工程とを分ける必
要がなくなり、カッターを一方向のみに連続して移動さ
せながら、その後方に連続壁を造成する連続工法をとる
ことが可能となる。

【００３３】（ｃ）掘削液のみが溝外にオーバーフロー
するため、固化液の無駄使いがなくなってその使用量を
節減することができる。

【００３４】（ｄ）掘削液にセメントが混ざらないた
め、この掘削液を再利用することができる。しかも、廃
棄するに当っても、原位置土のみとの混合物であるた
め、残土として簡単に処理することができる。

【００３５】（ｅ）造成された未固化の壁体を隔離シー
トによって維持し、その流動化を抑えることができるた
め、この壁体がカッター下部を抱き込んで固化するおそ
れがない。

【００３６】また、請求項３の構成によると、シート送
り手段が走行台車に搭載されているため、隔離シートを
カッターの移動に正確に追従して溝内に送り込むことが
できる。

【００３７】この場合、隔離シートをリールに巻装して
シート送り手段を構成した請求項４の構成によると、隔
離シートがカッター（走行台車）の移動により自動的に
リールから引き出されて溝内に送り込まれる。

【００３８】従って、たとえばウィンチによって隔離シ
ートを送り込む構成をとった場合と比較して、動力源が
不要でシート送り手段の構成が簡単、小形ですむ。しか
も、カッターの移動に追従したシート送り作用がより確
実に行われる。

【００３９】一方、請求項５の構成によると、隔離シー
トを溝内に投入するだけでその先端をおもりによって溝
底に簡単に定着させることができる。

【００４０】さらに、請求項６の構成によると、隔離シ
ートによって水分の透過を一切防止できるため、隔離効
果（混合防止効果）がより一層高いものとなる。

【００４１】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図４に
よって説明する。

【００４２】図１に示すように、チェーン式カッター２
が取付けられた走行台車１に、隔離シートＳが巻装され
たシート送り手段としてのリール８が搭載されている。

【００４３】このリール８は、走行台車１におけるカッ
ター２よりも掘削方向後側の位置にブラケット９を介し
て回転自在に取付けられ、このリール８の矢印方向の回
転によって隔離シートＳが繰り出される。

【００４４】この隔離シートＳは、織布、不織布等の透
水性シート材、または防水加工を施した布や薄金属板等
の非透水性シート材にて、掘削される溝の幅よりも少し
大きい幅寸法をもって長尺の帯状に形成されている。

【００４５】また、この隔離シートＳの先端に、同シー
トＳを溝底に定着させるシート定着手段として、金属
球、シート幅と同等長さの棒材またはパイプ材等からな
るおもり１０が取付けられている。

【００４６】リール３には、図２に示すようにブレーキ
機構１１とロック機構１２とが設けられている。

【００４７】ブレーキ機構１１は、ブレーキディスクと
このブレーキディスクに接触するブレーキパッド（いず
れも図示せず）とを備えた公知のディスクブレーキ構造
を有し、このブレーキ機構１１によってリール８に一定
の回転抵抗、すなわちシート繰り出し抵抗が加えられ
る。これにより、シート繰り出し時に隔離シートＳに一
定の張力が加えられるようになっている。

【００４８】また、ロック機構１２は、リールフランジ
８ａの外周に設けられたラチェット歯１３と、図示しな
いレバーの操作によりこのラチェット歯１３に対して係
脱するロック爪１４とから成り、このロック爪１４がラ
チェット歯１３に係止した状態でリール８のシート繰り
出し方向の回転が阻止される。

【００４９】ここまでの構成において、この装置による
地中連続壁の施工方法を図４によって説明する。

【００５０】図４（イ）に示すように、適宜の手段によ
って掘削された縦穴Ｇ１内にカッター２を建て込む。

【００５１】また、リール３のロック機構１２によるロ
ックを解除した状態で隔離シートＳを引き出してカッタ
ー２よりも掘削方向の後側で縦穴Ｇ１に投入し、おもり
１０を穴底に接地させてシート先端を定着させる。

【００５２】この状態で、カッター２により溝Ｇを掘削
しながら、隔離シートＳよりも掘削方向の前側に掘削液
Ａ、後側に固化液Ｂをそれぞれ注入する。

【００５３】このとき、両液Ａ，Ｂは隔離シートＳによ
って隔離され、その混合が防止される。

【００５４】この場合、隔離シートＳは溝幅よりも少し
大きい幅寸法を有しているため、図３に示すように両端
部Ｓ１，Ｓ１が折り込まれて溝内壁に接触した状態とな
る。このため、同シートＳによる両液隔離効果が高いも
のとなる。

【００５５】さらに、隔離シートＳに非透水性シート材
を用いれば、両液Ａ，Ｂのシート透過が阻止されるた
め、混合防止効果がより一層高いものとなる。

【００５６】また、固化液Ｂは掘削液Ａよりも比重が大
きいため、この固化液Ｂによって隔離シートＳの立上り
部分が固化液Ｂに押されてカッター２側にずれ込もうと
する。

【００５７】このとき、同シートＳにはブレーキ機構１
２によって一定の張力が加えられるているため、このシ
ートＳのカッター２側へのずれ込み、さらにはカッター
２への噛み込みが防止される。

【００５８】こうして、図４（ハ）に示すように溝Ｇを
掘削しながらその後方で固化液Ｂを固化させて連続した
壁体（連続壁）Ｄを造成することができる。

【００５９】しかも、この連続壁Ｄは、掘削液Ａや原位
置土が混ざっていない純粋なセメント壁として構成され
るため、従来のソイルセメント壁と比較して品質が格段
に高いものとなる。

【００６０】また、掘削中、掘削液Ａのみが溝外にオー
バーフローするため、固化液Ｂの無駄使いがなくなって
その使用量を節減することができる。

【００６１】さらに、掘削液Ａにセメントが混ざらない
ため、この掘削液Ａを再利用することができる。しか
も、廃棄するに当っても、原位置土のみとの混合物であ
るため、残土として簡単に処理することができる。

【００６２】所定長さの連続壁Ｄを造成した後は、図４
（ニ）に示すようにカッター２を地上に引き抜き、その
抜き跡に固化液Ｂを注入し固化させるとともに、隔離シ
ートＳを連続壁Ｄの上端レベルで切断して作業が完了す
る。

【００６３】ところで、未固化の固化液Ｂは隔離シート
Ｓによって維持され、その流動化を抑えられるため、１
日の作業終了後、図４（ハ）に示すようにカッター２を
建て込んだまま放置しておいても、固化液Ｂがカッター
２の下部を抱き込んで固化するおそれがない。この場
合、リール８をロック機構１２によってロックしておく
のが望ましい。

【００６４】次に、掘削液Ａおよび固化液Ｂの調製、供
給システム、土砂分離・再利用システムを図１によって
説明する。

【００６５】原位置土を含んだ使用済み掘削液Ａは、図
示しないポンプにより土砂分離装置１５に導入され、こ
こで土砂と分離される。

【００６６】分離された液分のうち、粒径２ｍｍ以下の
細粒礫を含むものは、掘削液調製用泥水として泥水タン
ク１６に送られ、ベントナイトタンク１７内のベントナ
イトとともに掘削液調製ユニット１８に供給される。

【００６７】一方、粒径２ｍｍ〜５ｍｍの中粒礫を含む
ものは、含有礫を連続壁形成用の骨材として利用するべ
く、泥水タンク１９を経由してミキサー２０に送られ、
水タンク２１からの水とセメントサイロ２２からのセメ
ントとによって固化液調製ユニット２３で調製された固
化液（セメントスラリー）と混合されて掘削溝Ｇに注入
される。

【００６８】なお、粒径５ｍｍを超える粗粒礫は土砂分
離装置１５から抽出され、そのまま廃棄され、あるいは
粗骨材や砂利として再利用される。

【００６９】ところで、上記実施例では、隔離シートＳ
を掘削される溝の幅よりも少し大きい幅寸法をもって形
成し、図３に示すように同シートＳの両端部Ｓ１，Ｓ１
を折り込んで溝内壁に接触する状態で溝内に送り込むよ
うにしたが、シート幅を溝幅と同等とし、隔離シートＳ
をその両端面が溝内壁に接する状態で溝内に送り込むよ
うにしてもよい。

【００７０】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、カッ
ターによって掘削される溝内に隔離シートを、同溝内を
掘削方向に仕切る状態でカッターの移動に追従して送り
込み、掘削液と固化液をこの隔離シートによって互いに
隔離された状態で溝内に注入するようにしたから、これ
ら固化液と掘削液の混合を防止することができる。

【００７１】このため、次のような効果を奏する。

【００７２】（ａ）壁体が純粋なセメント壁として構成
されるため、連続壁の品質を大幅に向上させることがで
きる。

【００７３】（ｂ）掘削しながら固化液を注入すること
ができるため、掘削工程と固化液注入工程とを分ける必
要がなくなり、カッターを一方向のみに連続して移動さ
せながら、その後方に連続壁を造成する連続工法をとる
ことが可能となる。このため、施工効率を格段に向上さ
せ、工期を短縮することが可能となる。

【００７４】（ｃ）固化液注入工程において、掘削液の
みが溝外にオーバーフローするため、固化液の無駄使い
がなくなってその使用量を節減でき、コストを低減する
ことができる。

【００７５】（ｄ）掘削液にセメントが混ざらないた
め、この掘削液を再利用することができる。しかも、廃
棄するに当っても、原位置土のみとの混合物であるた
め、残土として簡単に処理することができる。

【００７６】（ｅ）造成された未固化の壁体を隔離シー
トによって維持し、その流動化を抑えることができるた
め、この壁体がカッター下部を抱き込んで固化するおそ
れがない。

【００７７】また、請求項３の発明によると、シート送
り手段が走行台車に搭載されているため、隔離シートを
カッターの移動に正確に追従して溝内に送り込むことが
できる。

【００７８】この場合、隔離シートをリールに巻装して
シート送り手段を構成した請求項４の発明によると、隔
離シートがカッター（走行台車）の移動により自動的に
リールから引き出されて溝内に送り込まれる。

【００７９】従って、たとえばウィンチによって隔離シ
ートを送り込む構成をとった場合と比較して、動力源が
不要でシート送り手段の構成が簡単、小形ですむ。しか
も、カッターの移動に追従したシート送り作用がより確
実に行われる。

【００８０】一方、請求項５の発明によると、隔離シー
トを溝内に投入するだけでその先端をおもりによって溝
底に簡単に定着させることができる。

【００８１】さらに、請求項６の発明によると、隔離シ
ートによって水分の透過を一切防止できるため、隔離効
果（混合防止効果）がより一層高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる施工装置の概略構成
と同装置に装備されたシステムを示す図である。

【図２】図１の一部拡大図である。

【図３】図２のIII−III線断面図である。

【図４】（イ)(ロ)(ハ)(ニ）は同装置による施工方法を
説明するための概略断面図である。

【図５】従来の施工装置の構成とこれによる掘削作用を
説明するための概略断面図である。

【図６】（イ)(ロ)(ハ)(ニ）は従来の施工方法を工程別
に示す概略断面図である。

【図７】従来の施工方法による問題点を説明するための
概略断面図である。

【符号の説明】

１ 走行台車 ２ カッター ３ カッターポスト ４ 駆動スプロケット ５ 遊動スプロケット ６ エンドレスチェーン ７ 掘削刃 Ｓ 隔離シート ８ シート送り手段としてのリール １０ シート定着手段としてのおもり Ａ 掘削液 Ｂ 固化液 Ｄ 壁体（連続壁）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河本 辰夫 兵庫県明石市大久保町八木740番地 株式 会社神戸製鋼所大久保建設機械工場内 (72)発明者 青井 實 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 株 式会社神戸製鋼所東京本社内 (72)発明者 近藤 博明 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 浜口 正記 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 上田 敏之 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 泉谷 拓也 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削刃を備えたエンドレスチェーンがカ
   ッターポストの上下両端部間に掛け渡されて成るチェー
   ン式カッターを走行台車に取付け、このカッターを地中
   に建て込んだ状態で、掘削液を注入しながらカッターを
   回転させ、かつ、上記走行台車によって水平に移動させ
   ることにより、一定幅の溝を連続して掘削し、この掘削
   された溝内に固化液を注入し固化させて地中連続壁を造
   成する地中連続壁の施工方法において、カッターよりも
   掘削方向の後側に隔離シートを、掘削溝内を掘削方向に
   仕切る状態で投入してその先端を溝底に定着させ、カッ
   ターによる掘削中、この隔離シートをカッターの移動に
   追従して掘削溝内に送り込みながら、隔離シートよりも
   掘削方向の前側に掘削液、後側に固化液を、同シートに
   よって互いに隔離された状態で溝内に注入することを特
   徴とする地中連続壁の施工方法。
2. 【請求項２】 掘削刃を備えたエンドレスチェーンがカ
   ッターポストの上下両端部間に掛け渡されて成るチェー
   ン式カッターを走行台車に取付け、掘削液を注入しなが
   らこのカッターを回転させ、かつ、上記走行台車によっ
   て水平に移動させることにより、一定幅の溝を連続して
   掘削し、この掘削された溝内に固化液を注入し固化させ
   て地中連続壁を造成するように構成された地中連続壁の
   施工装置において、隔離シートを掘削された溝内に同溝
   内を掘削方向に仕切る状態で送り込むシート送り手段
   と、上記隔離シートの先端を溝底に定着させるシート定
   着手段と、上記シート送り手段をカッターに追従して掘
   削方向に移動させる移動手段とを具備してなることを特
   徴とする地中連続壁の施工装置。
3. 【請求項３】 シート送り手段が移動手段としての走行
   台車に搭載されたことを特徴とする請求項２記載の地中
   連続壁の施工装置。
4. 【請求項４】 隔離シートが回転自在なリールに繰り出
   し可能に巻装されてシート送り手段が構成されたことを
   特徴とする請求項２または３記載の地中連続壁の施工装
   置。
5. 【請求項５】 シート定着手段として、シートの先端に
   おもりが設けられたことを特徴とする請求項２乃至４の
   いずれかに記載の地中連続壁の施工装置。
6. 【請求項６】 隔離シートが非透水性シート材にて形成
   されたことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記
   載の地中連続壁の施工装置。