JPH10219734A - 多軸式連続ソイル柱列工法とその施工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中に連続ソイル柱列による壁を安全に能率
よく構築できるようにする。 【解決手段】 作業機のリーダマスト１２に上下可動と
なるよう装着したケリーバー１３の下部に、多軸掘削機
１４を設け、該掘削機１４は下部に多軸の掘削ロッド１
９と上部に撹拌羽根２０を有する掘削ヘッド１８内に駆
動機２１を内蔵し、多軸掘削機１４を地中に掘進させる
ことにより、連続柱列壁を構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地中に連続地下
壁や連続地中遮水壁を構築したり深層地盤改良を行うた
めの多軸式連続ソイル柱列工法とその施工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】地中にソイル柱列の連壁を構築して地下
壁や遮水壁とする従来の工法には、図６（Ａ）乃至
（Ｅ）に示すように、クローラクレーン１で垂直に支持
したリーダマスト２に、回転駆動機３と、この駆動機３
によって回転駆動される並列多軸の回転ロッド４を昇降
動するよう取り付け、各回転ロッド４の下部先端に適当
な掘削ヘッド５を設けた施工装置が用いられている。

【０００３】ソイル柱列の連壁を構築するには、施工装
置の回転駆動機３を起動してロッド４とこれに取り付け
た掘削ヘッド５を回転させながら下降させ、先ず、図６
（Ｂ）、（Ｃ）の如く掘削ヘッド５で並列する複数の縦
孔６を地中に所定深度まで掘削し、この掘削による攪拌
時にソイルセメントの充填を行う。

【０００４】次に、クローラクレーン１を縦孔６の並列
方向に移動させ、図６（Ｄ）と（Ｅ）の如く、左記の縦
孔６に一部ラップするように縦孔の掘削と攪拌及びソイ
ルセメントの充填を行い、これを順次繰り返すことによ
り、掘削攪拌部分の硬化で連続ソイル柱列壁を構築する
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の施工方法は、回転ロッド４の上端に駆動機３を
連結し、該ロッド４の下端に掘削ヘッド５を設けている
ため、深層にまで連壁を構築せんとした場合、ロッド４
が長尺なものとなり、これが地中で曲がり、縦孔に曲が
りが生じることによって構築した連壁に漏水が発生する
という問題がある。

【０００６】また、深層にまで連壁を構築する場合、ク
ローラクレーンのリーダマスト２を高くしなければなら
ず、クローラクレーンに転倒が生じるという危険性があ
ると共に、これを防止するため、継足し式の回転ロッド
を採用してリーダマスト２の短尺化を図ろうとした場
合、ロッドの継足し作業に労力と時間のロスが生じるこ
とになる。

【０００７】そこで、この発明の課題は、クローラクレ
ーンのリーダマストを長尺化することなく、深層にまで
連壁を構築することができ、クローラクレーンの安全性
向上と共に、高品質の連壁を能率よく構築できる多軸式
連続ソイル柱列工法とその施工装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、請求項１の発明は、クローラクレーンのリー
ダマストに上下可動となるよう装着したケリーバーの下
部に、多軸となる掘削ロッドと攪拌羽根を具備した多軸
掘削機を設け、この多軸掘削機の掘削ロッドを内蔵した
駆動機で回転させつつ自重で下降させて地中を掘削攪拌
し、この掘削攪拌部分を供給した固化材と攪拌混練する
ことにより、地中に連続柱列壁を構築する構成を採用し
たものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、クローラクレーンのリーダマストに沿って上下自在
となるケリーバーは、径の異なる管を嵌合して伸縮自在
に形成されている構成を採用したものである。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、地中の掘削攪拌時にこの掘削攪拌部分に固化
材と空気を注入し、地中に連続柱列壁の第一エレメント
を施工し、次に第一エレメントの進行方向の最後のソイ
ル柱に第二エレメントの第一掘削ロッドを併せて掘削攪
拌を行い、この条件を繰り返すことにより地中に連続柱
列壁を構築する構成を採用したものである。

【００１１】請求項４の発明は、クローラクレーンのリ
ーダマストに上下可動となるよう装着したケリーバー
と、このケリーバーの下部に設けた多軸掘削機とからな
り、前記多軸掘削機は、掘削ヘッドの下部に複数本の掘
削ロッドと上部に攪拌羽根とを有し、掘削ヘッドの内部
に掘削ロッドと攪拌羽根を回転させる駆動機を収納した
構成を採用したものである。

【００１２】ここで、多軸掘削機は掘削ロッドの駆動機
を内蔵しているため、ケリーバーは多軸掘削機が地中に
進入するときのガイドの役目をするだけとなり、深層の
連壁を構築する場合のケリーバーの曲り発生がなく、品
質の高い連壁が構築できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。

【００１４】図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、施工装
置は、クローラクレーン１１で垂直に支持したリーダマ
スト１２にケリーバー１３を上下に可動となるよう装着
し、このケリーバー１３の下端に多軸掘削機１４を固定
し、ケリーバー１３と多軸掘削１４はクローラクレーン
１１のワイヤ操作により、リーダマスト１２に沿って上
下動すると共に、多軸掘削機１４は自重によって地中を
掘進する。

【００１５】前記ケリーバー１３は、上端部と下端部が
リーダマスト１２のガイド１５に沿って上下に可動とな
る振止ガイド１６、１７によって支持され、下位の振止
ガイド１７はケリーバー１３の掴持位置が上下に可変と
なっている。

【００１６】前記多軸掘削機１４は、掘削ヘッド１８の
下部に多軸となる掘削ロッド１９と、上部の両側に攪拌
羽根２０とを設け、掘削ヘッド１８の内部に掘削ロッド
１９及び攪拌羽根２０を回転させる駆動機２１を収納し
た構造になっている。

【００１７】図１（Ｂ）と図２（Ａ）は、５軸式の多軸
掘削機１４を例示しており、掘削ヘッド１８の両側端部
と中央に位置する掘削ロッド１９ａは長尺とし、その間
に位置する掘削ロッド１９ｂは短尺とすると共に、両側
端部の掘削ロッド１９ａは掘削ヘッド１８を上下に貫通
し、該掘削ヘッド１８の上面から上方に突出する部分が
攪拌羽根２０になっている。

【００１８】また、駆動機２１は油圧モータや電動モー
タを用い、中央の掘削ロッドは単独で、両側は二本の掘
削ロッドを一台の駆動機で各々駆動し、合計三台の駆動
機２１で各掘削ロッド１９と攪拌羽根２０を駆動してい
る。なお、各掘削ロッド１９の回転方向は、全て同方向
で正逆可能でも、交互に逆転するようにしてもよい。

【００１９】図２（Ｂ）は４軸式の多軸掘削機１４を示
し、掘削ヘッド１９の両端に位置する掘削ロッド１９ａ
が長尺でその間に位置する掘削ロッド１９ｂが短尺とな
り、二台の駆動機２１で全掘削ロッド１９を駆動させる
ようにしている。

【００２０】何れの例においても、長尺掘削ロッド１９
ａは軸心に沿ってセメントミルクの注入孔が、短尺掘削
ロッド１９ｂには軸心空気圧入孔が各々設けられ、ロー
タリージョイントを有して連続したホースを介して供給
されるセメントミルクや圧力空気を各ロッドの先端から
噴出するようになっている。

【００２１】前記ケリーバー１３は、施工する連壁の深
さに応じ、浅い施工では必要な長さの一本の鋼管を用
い、深い施工の場合は、直径の異なる鋼管を内外に嵌め
合せて伸縮自在としたものが用いられる。

【００２２】伸縮自在のケリーバーは、直径の異なる角
形鋼管、具体的には、大径管と小径管又は大径管と中径
管及び小径管を順次嵌め合せ、その伸縮は各管を個々に
ワイヤで吊り上げ、クローラクレーン１１からの各ワイ
ヤの操作によって行うと共に、各管の嵌合面間には伸縮
を誘導するガイドが設けられている。

【００２３】次に、上記施工装置を用いた連壁の構築方
法を説明する。

【００２４】図１と図３（Ａ）、（Ｂ）の如く、クロー
ラクレーン１１のリーダマスト１２にケリーバー１３と
多軸掘削機１４を装着し、これをワイヤーで吊持して施
工位置に臨ませた状態で、多軸掘削機１４の駆動機２１
を起動し、掘削ロッド１９と攪拌羽根２０を回転させ、
多軸掘削機１４を自重で下降させ、図３（Ｃ）、（Ｄ）
の如く、各掘削ロッド１９で連続する縦孔２２を掘削し
て行く。

【００２５】縦孔の掘削と共に多軸掘削機１４は地中に
進入し、ケリーバー１３はリーダマスト１２に誘導され
て下降し、該掘削機１４は垂直に地中へ進入すると共
に、上記掘削による攪拌時に固化材であるセメントミル
クと空気の注入を行い、図４（Ｅ）乃至（Ｈ）の如く、
所定深度までの掘進後に多軸掘削機１４を引き上げると
き、回転する攪拌羽根２０によってセメントミルクとの
攪拌を効果的に行う。

【００２６】上記のようにして、ソイル柱列の第一エレ
メントＡを施工すると、クローラクレーン１１を連壁の
進行方向に沿って移動させ、第一エレメントＡの最後の
ソイル柱に第二エレメントＢを施工する場合の第一の掘
削ロッドが合うように多軸掘削機１４の位置合せをし、
前記と同様に各エレメントＣ、Ｄ、Ｅと掘削攪拌を行
い、このような条件で繰り返し進行して行く。

【００２７】図５（Ａ）は５軸式多軸掘削機、図５
（Ｂ）は４軸式多軸掘削機の連壁施工順序を示し、ソイ
ルセメントの注入による硬化によって、所望する深度の
連壁を構築することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、地中
連壁の構築において、多軸掘削機が駆動機を内蔵し、リ
ーダマストに沿って昇降するケリーバーをガイドに地中
を掘進するので、地中を正確に掘進することができ、漏
水の発生がない高品質の連壁を構築できる。

【００２９】また、駆動機を内蔵した多軸掘削機が地中
を掘進するので、ケリーバーは進入の誘導をするだけで
よく、深い連壁の施工がケリーバーの伸縮構造によって
対応でき、これによってクローラクレーンのリーダマス
トを低くでき、転倒の危険性をなくすことが可能にな
り、作業の安全性向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は施工装置の側面図、（Ｂ）は同上要部
の正面図

【図２】（Ａ）は５軸式多軸掘削機の一部切欠正面図、
（Ｂ）は４軸式多軸掘削機の一部切欠正面図、（Ｃ）は
（Ａ）の矢印Ｃ−Ｃに沿うケリーバーの断面図

【図３】（Ａ）乃至（Ｄ）は施工方法の前半の工程を示
す説明図

【図４】（Ｅ）乃至（Ｈ）は施工方法の後半の工程を示
す説明図

【図５】（Ａ）は５軸式、（Ｂ）は４軸式の多軸掘削機
による連壁構築の掘削順序を平面で示す説明図

【図６】（Ａ）は従来の施工装置を示す側面図、（Ｂ）
乃至（Ｅ）は同上を用いた連壁構築の工程を示す説明図

【符号の説明】

１１ クローラクレーン １２ リーダマスト １３ ケリーバー １４ 多軸掘削機 １６、１７ 振止ガイド １８ 掘削ヘッド １９ 掘削ロッド ２０ 攪拌羽根 ２１ 駆動機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クローラクレーンのリーダマストに上下
   可動となるよう装着したケリーバーの下部に、多軸とな
   る掘削ロッドと攪拌羽根を具備した多軸掘削機を設け、
   この多軸掘削機の掘削ロッドを内蔵した駆動機で回転さ
   せつつ自重で下降させて地中を掘削攪拌し、この掘削攪
   拌部分を供給した固化材と攪拌混練することにより、地
   中に連続柱列壁を構築することを特徴とする多軸式連続
   ソイル柱列工法。
2. 【請求項２】 クローラクレーンのリーダマストに沿っ
   て上下自在となるケリーバーは、径の異なる管を嵌合し
   て伸縮自在に形成されている請求項１記載の多軸式連続
   ソイル柱列工法。
3. 【請求項３】 地中の掘削攪拌時にこの掘削攪拌部分に
   固化材と空気を注入し、地中に連続柱列壁の第一エレメ
   ントを施工し、次に第一エレメントの進行方向の最後の
   ソイル柱に第二エレメントの第一掘削ロッドを併せて掘
   削攪拌を行い、この条件を繰り返すことにより地中に連
   続柱列壁を構築することを特徴とする請求項１又は２記
   載の多軸式連続ソイル柱列工法。
4. 【請求項４】 クローラクレーンのリーダマストに上下
   可動となるよう装着したケリーバーと、このケリーバー
   の下部に設けた多軸掘削機とからなり、前記多軸掘削機
   は、掘削ヘッドの下部に複数本の掘削ロッドと上部に攪
   拌羽根とを有し、掘削ヘッドの内部に掘削ロッドと攪拌
   羽根を回転させる駆動機を収納した多軸式連続ソイル柱
   列の施工装置。