JPH10280470A - 地中連続溝の掘削方法 - Google Patents
地中連続溝の掘削方法Info
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- JPH10280470A JPH10280470A JP9089255A JP8925597A JPH10280470A JP H10280470 A JPH10280470 A JP H10280470A JP 9089255 A JP9089255 A JP 9089255A JP 8925597 A JP8925597 A JP 8925597A JP H10280470 A JPH10280470 A JP H10280470A
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- E02F3/12—Component parts, e.g. bucket troughs
- E02F3/16—Safety or control devices
Abstract
限界深度を増加させる。 【解決手段】 チェーン式カッター4を地中に建て込ん
だ状態で地盤Aに水平方向に押し付けながら回転させる
ことにより地中に連続溝を掘削する地中連続溝の掘削方
法において、とくに大深度掘削時に、カッター下部の横
行力不足により地盤下部に掘り残しが生じた場合、カッ
ター4の回転方向を通常掘削時の掻き上げから掻き下げ
に転換し、かつ、カッター4を昇降させながら掘削する
ことにより、掘り残し地盤A1を掘削除去する地中連続
溝の掘削方法。
Description
用等の地中連続壁を造成するための連続溝を掘削する地
中連続溝の掘削方法に関するものである。
て、図6に示すように、走行台車1にメインフレーム2
およびリーダ3を介してチェーン式カッター4を垂直に
取付け、このカッター4を地中に建て込んだ状態で水平
方向に移動(横行)させながら回転させることにより、
一定幅の溝Gを連続して掘削する構成のものが公知であ
る(たとえば特開平5−280043号、特開平5−2
80044号、特開平7−173835号各公報参
照)。
フレームであるカッターポスト5の上端部に設けられた
駆動輪(スプロケット)6と、下端部に設けられた遊動
輪(プーリ)7との間にエンドレスチェーン8が掛け渡
され、このチェーン8の外周に設けられた多数の掘削刃
9…によって溝Gを掘削するように構成されている。
能に支持され、リーダ3とカッター4との間に設けられ
た昇降シリンダ(油圧シリンダ)10または図示しない
ウィンチ等の昇降手段により昇降して深度調整される。
対してリーダ3とともに左右水平方向に移動(横行)可
能に支持され、メインフレーム2とリーダ3との間に設
けられた上下の横行シリンダ(油圧シリンダ)11,1
2によりカッター4が地盤Aに押し付けられる(図6中
の太線矢印はこの押し付け力を表す)。
部横行シリンダ12によって付与され、上部横行シリン
ダ11は押し付け反力を支持する役割を担う。
状態になると、同シリンダ11,12が縮小されると同
時に走行台車1が掘進方向に前進し、この動作を繰り返
すことによって溝Gの連続掘削が行われる。
の掘削方法において、従来は、上記横行シリンダ11,
12によってカッター4に与えられる横行力に依存して
地盤Aを掘削する横行掘削のみを行っているため、次の
ような問題が生じていた。
Aが固くなり、かつ、カッター4と掘削溝Gの溝壁の摩
擦力が増大する傾向がある。
ことのできる横行力(押し付け力)は深度が大きくなる
につれて小さくなり、ある深度を超えるとカッター下部
には掘削に必要な横行力が与えられなくなる。
りも遅れてカッター全体として前傾方向に傾斜または撓
み変形し、地盤A下部に掘り残しが生じて、やがて掘削
不能となる。
可能な深度(掘削限界深度)が小さくなっていた。
分をカバーして掘削限界深度を増加させることができる
地中連続溝の掘削方法を提供するものである。
刃を備えたエンドレスチェーンをカッターポストに上下
方向に掛け渡して成るチェーン式カッターを地中に建て
込んだ状態で地盤に水平方向に押し付けながら回転させ
ることにより地中に連続溝を掘削する地中連続溝の掘削
方法において、適時、上記チェーン式カッターを昇降さ
せながら地盤を掘削する縦掘削を行うものである。
レスチェーンをカッターポストに上下方向に掛け渡して
成るチェーン式カッターを地中に建て込んだ状態で地盤
に水平方向に押し付けながら回転させることにより地中
に連続溝を掘削する地中連続溝の掘削方法において、適
時、上記チェーン式カッターの回転方向を転換すること
により地盤に対する掘削刃の作用方向を逆転させる逆転
掘削を行うものである。
レスチェーンをカッターポストに上下方向に掛け渡して
成るチェーン式カッターを地中に建て込んだ状態で地盤
に水平方向に押し付けながら回転させることにより地中
に連続溝を掘削する地中連続溝の掘削方法において、適
時、上記チェーン式カッターの回転方向を転換すること
により地盤に対する掘削刃の作用方向を逆転させる逆転
掘削と、カッターを昇降させながら地盤を掘削する縦掘
削とを同時に行うものである。
の方法において、通常掘削時には、チェーン式カッター
を掘削刃が地盤に対して上向きに接触する掻き上げ方向
に回転させ、逆転掘削時に、同カッターを掘削刃が地盤
に対して下向きに接触する掻き下げ方向に回転させるも
のである。
れかの方法において、チェーン式カッターが掘進方向に
対して前傾方向に傾斜しまたは撓んだときに縦掘削もし
くは逆転掘削またはその双方を行うものである。
れかの方法において、チェーン式カッターに、同カッタ
ー自重とは別に押し下げ力を加えながら縦掘削もしくは
逆転掘削またはその双方を行うものである。
ってカッター下部に掘り残しの可能性が生じた場合、あ
るいはカッターの傾斜や撓みによって現実に掘り残しが
生じた場合(請求項5の場合)に、カッターを上昇させ
て、カッター下部に作用する応力を減少させた(請求項
5の場合は傾斜や撓みを減少させた)上で下降させなが
ら掘削するという縦掘削を行うことにより、掘り残し部
分を掘削することができる。
方向が逆転することにより、掘削刃の地盤Aに対する食
い付きが好転し、逆転前よりも掘削効率を高めることが
できる。
時の掻き上げ回転から掻き下げ回転へ転換することによ
り、カッターの傾斜や撓みによってカッター下部に生じ
た掘り残し地盤A1への掘削刃の食い込みが良くなり、
掘り残し地盤A1を掘削し易くなる。
と逆転掘削の二つの掘削方法を組み合わせるため、縦掘
削のみあるいは逆転掘削のみを行う場合と比較して、相
乗効果として掘削効率が格段に良くなり、掘り残し地盤
を確実に掘削することができる。
掘削しながら溝内にセメントミルク等の液状固化材を注
入する工法をとる場合に、縦掘削または逆転掘削時に、
カッターにこの固化材による浮力に打ち勝つ十分な押し
下げ力を付与して確実な掘削効果を得ることができる。
に応じて行うことにより、通常の横行掘削のみでは不可
能な深度の掘削が可能となる。
よって説明する。
示している。
と同一部分には同一符号を付して示している。
と、この装置においては、カッター4を昇降させる昇降
手段としての昇降シリンダ13は、従来同様、小幅の深
度調整を行うだけでなく、補助掘削のために大きなスト
ロークでカッター4を昇降させる機能を果たす。
調整のみを行う従来装置の昇降シリンダ10より大きな
ストロークが得られるように多段シリンダ(図例では二
段シリンダ)が用いられている。
ク化に合せて、従来装置のリーダ3よりも長いリーダ1
4が用いられている。
図2によって説明する。
ンダおよびカッター掘削刃の図示を省略している。
転方向を示し、通常掘削時には、(イ)〜(ニ)に示す
ように地盤Aに対して掘削刃が上向きに接触する掻き上
げ方向に回転する。
横行シリンダのストローク0の状態から最大ストローク
状態まで、同シリンダによる横行力(図中、太線矢印で
示す)によりカッター4を地盤Aに押し付けながら溝G
を掘削する。
行に連れて撓み増加傾向となる。
掻き上げ回転のまま、応力の増大により掘進方向に対し
て前傾方向に傾斜しまたは撓み始める。
切り替え動作により、カッター4を(イ)の原位置に戻
した状態を示す。
向に傾斜しまたは撓んだ状態のままとなる。
盤Aの下部に掘り残し部分A1が生じ、このままではや
がて掘削不能に陥る。
縮小させてカッター4を上昇させる。
減少し、傾斜または撓みも減少もしく解消する。
作用する応力、傾斜または撓みの度合い等に応じて適宜
選択する。
き下げから掻き上げ方向に逆転させた後、カッター4を
微速で下降させて縦掘削と逆転掘削の組み合わせによる
掘削を開始する。
カッター4の傾斜または撓みは益々減少傾向となる。
る接戦抵抗は、それまでの横行掘削時よりも大きくな
る。また、カッター4に作用する応力は徐々に減少す
る。
び上昇させ、そして下降させながら掻き下げ掘削を行
う。
降動作を必要回数繰り返す。
縦掘削と、カッター回転方向を逆転させる逆転掘削を組
み合わせた掘削により、カッター4に作用する応力がや
がて初期状態に、また傾斜または撓みも0に戻ってカッ
ター4が元の垂直状態に戻り、掘り残し部分A1が掘削
除去される。
を横行シリンダにより地盤Aに押し付けながら掻き上げ
回転させる通常の横行掘削に戻る。
掘削と、縦掘削および逆転掘削を組み合わせて掘削作業
を行うことにより、地盤下部の掘り残しがなくなり、従
来の横行掘削のみによる掘削方法では無理であった大深
度掘削が可能となる。
地盤において、従来の横行掘削のみによる従来の掘削法
では25m〜30m付近で掘削深度限界を迎えるのに対
し、上記縦掘削と逆転掘削を組み合わせた掘削を適時行
うことにより、45.61mの深度の掘削が可能であっ
た。
4、とくにカッター下部を地盤Aに対してできるだけ強
く押し付けるのが望ましい。
の横行力不足を補うための補助推進手段を設カッター下
部に設けている。
5の左右(図4の二重線矢印で示す掘進方向に対して左
右、以下でいう前後左右の方向性について同じ)の側壁
に窓穴15,15が設けられ、一対の油圧ジャッキ1
6,16がこの窓穴15,15を貫通し、窓穴15,1
5に沿って前後方向に移動しうる状態でカッターポスト
5内に設けられている。
ーポスト外に突出した先端には四角板状の反力受け体1
7,17が垂直に取付けられて反力支持機構が構成さ
れ、油圧ジャッキ16,16の伸長作動によって反力受
け体17,17が溝壁面に面当接し、縮小作動によって
溝壁面から離間するようになっている。
ッターポスト5内で、前後方向に水平に設けられた推進
シリンダ18のシリンダチューブ19に連結され、同シ
リンダ18のピストンロッド20の先端がカッターポス
ト5の前側内壁に連結されている。
ル板21,21が、窓穴15,15の周壁と近接対向し
て設けられるとともに、窓穴周壁内面に、このシール板
21,21に接触するシール部材22…が設けられ、こ
れらによって窓穴部分でのシール作用が行われる。
16および推進シリンダ18と、地上側に設置された油
圧ポンプおよびタンクとを接続する油圧配管がカッター
ポスト5内に設けられている。
によってカッターポスト13の下部と地盤Aとの間に隙
間が生じた状態を示している。
きは、まず、油圧ジャッキ16,16を伸長させて反力
受け体17,17を、掘削された溝Gの左右の側壁に圧
接させる。
状態で、推進シリンダ18を伸長させることにより、図
4に示すようにカッターポスト5(カッター4)の下部
を掘進方向に移動させて地盤に押し付ける。
られる推進力の不足を補助推進手段によって補い、カッ
ター下部を地盤Aに押し付けて掘削作用を行う。
仮想線で示すように油圧ジャッキ16,16を縮小させ
て反力受け体17,17を溝壁面から離し、この状態で
推進シリンダ18を縮小させる。
チューブ19に連結された両側油圧ジャッキ16,16
および反力受け体17,17が図4の二重線矢印で示す
ように掘進方向に移動し、カッターポスト5に対して図
3の原位置に戻る。
り、補助推進作用を連続して行わせることができる。
にこの補助推進作用を働かせることにより、カッター下
部に掘進方向の推進力が与えられるため、(a)通常掘
削時にはカッター4の傾斜や撓みを抑え、(b)このカ
ッター4の傾斜や撓みが生じて掘り残しが生じた場合で
も、カッター下部を掘り残し部分A1に強く押し付け
て、効率のよい掘削作業を行うことができる。
個所のみに設けてもよいし、上下複数個所に設けてもよ
い。
して同じ動作を行わせるようにしてもよいが、互いに前
後方向に位置ずれして設け、これらを時間差をもって順
番に作動させることにより、カッター下部の地盤への押
し付け作用を間断なく行わせることができる。
進駆動用のアクチュエータとして、上記した油圧ジャッ
キ16、油圧(推進)シリンダ18に代えて、加減圧さ
れて反力支持作用、推進作用を行う空気袋を用いてもよ
い。
ジャッキ16,16の先端にクローラを設け、このクロ
ーラを溝壁面に押し付けた状態で前方に回転させること
により、クローラと溝壁面の接触部分で推進反力を支持
しながら、クローラの回転力によってカッター下部を連
続して前方に移動させるようにしてもよい。
を良くする上で、上記実施形態で説明したようにカッタ
ー4を下降させながら掻き下げ回転させるのが最も効果
的であると考えられ、本発明者が行った実験でもこの点
は実証されている。
下降させて縦掘削を行っても、この縦掘削を行わない場
合と比較して掘り残し地盤A1の掘削除去に効果が得ら
れる。
昇降させることで高い効果が得られるが、図2(ハ)の
段階で、カッター4を昇降させずにカッター4の回転方
向を掻き上げから掻き下げに転換するだけでも、地盤A
に対するカッター4の食い込みが好転するため、この転
換を行わない場合と比較して掘り残し部分Aの掘削に効
果がある。
実施形態で示した昇降シリンダ13に代えてウィンチ
等、下降力をカッター自重のみによって得る手段をとっ
てもよい。
いては、カッター自重とは別の押し下げ力を加える方が
格段に掘削効率が高くなること、 掘削しながら溝内にセメントミルク等の液状固化材
を注入する工法をとる場合に、掘削時に、カッター4に
この固化材による浮力に打ち勝つ十分な押し下げ力を付
与して確実な掘削効果を得る必要があること により、上記実施形態の昇降シリンダ13のような押し
下げ力を付与しうる昇降手段を用いるのが望ましい。
の途中に基礎柱を構築するための円柱形の縦穴を造成し
たい場合がある。
4の向きをほぼ直角に変える必要がある。
転可能に取付け、上記円柱穴造成個所、コーナー部で回
転させることが考えられる。
よりも大きいため、その場での鉛直軸まわりの回転はカ
ッター4に作用する負荷が大き過ぎて現実にはきわめて
困難となる。
上昇または下降させながら鉛直軸Xまわりに少しずつ回
転させることにより、カッター4に作用する負荷を小さ
くし、カッター4の回転を可能とすることができる。
横行力不足によってカッター下部に掘り残しの可能性が
生じた場合、あるいはカッターの傾斜や撓みによって現
実に掘り残しが生じた場合(請求項5の場合)に、カッ
ターを上昇させて、カッター下部に作用する応力を減少
させた(請求項5の場合は傾斜や撓みを減少させた)上
で下降させながら掘削するという縦掘削を行うことによ
り、掘り残し部分を掘削することができる。
の回転方向が逆転することにより、掘削刃の地盤Aに対
する食い付きが良くなり、逆転前よりも掘削効率を高め
ることができる。
時の掻き上げ回転から掻き下げ回転へ転換することによ
り、カッターの傾斜や撓みによってカッター下部に生じ
た掘り残し地盤A1への掘削刃の食い込みが良くなり、
掘り残し地盤を掘削することができる。
と逆転掘削の二つの掘削方法を組み合わせるため、縦掘
削のみ、あるいは逆転掘削のみを行う場合と比較して、
相乗効果として掘削効率が格段に良くなり、掘り残し地
盤を確実に掘削することができる。
掘削しながら溝内にセメントミルク等の液状固化材を注
入する工法をとる場合に、掘削時に、カッターにこの固
化材による浮力に打ち勝つ十分な押し込み力を付与して
確実な掘削効果を得ることができる。
に応じて行うことにより、横行掘削のみでは不可能な深
度の掘削が可能となり、掘削限界深度を増加させること
ができる。
用される掘削装置の全体概略構成を示す正面図である。
みが生じた状態、(ハ)はカッターが撓んだままの状態
で横行シリンダを縮小させながら走行台車を前進させた
状態、(ニ)はカッターを上昇させて縦掘削を開始した
状態、(ホ)は上昇後、カッターの回転方向を掻き上げ
から掻き下げに転換してカッターを下降させる状態、
(へ)はその後、カッターを繰り返し昇降させて縦・逆
転掘削を行っている状態をそれぞれ示す概略正面図であ
る。
用される掘削装置におけるカッター下部の水平断面図で
ある。
ターを地盤に押し付けた状態の水平断面図である。
まわりに回転させる方法を説明するための概略正面図で
ある。
概略構成を示す正面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 掘削刃を備えたエンドレスチェーンをカ
ッターポストに上下方向に掛け渡して成るチェーン式カ
ッターを地中に建て込んだ状態で地盤に水平方向に押し
付けながら回転させることにより地中に連続溝を掘削す
る地中連続溝の掘削方法において、適時、上記チェーン
式カッターを昇降させながら地盤を掘削する縦掘削を行
うことを特徴とする地中連続溝の掘削方法。 - 【請求項2】 掘削刃を備えたエンドレスチェーンをカ
ッターポストに上下方向に掛け渡して成るチェーン式カ
ッターを地中に建て込んだ状態で地盤に水平方向に押し
付けながら回転させることにより地中に連続溝を掘削す
る地中連続溝の掘削方法において、適時、上記チェーン
式カッターの回転方向を転換することにより地盤に対す
る掘削刃の作用方向を逆転させる逆転掘削を行うことを
特徴とする地中連続溝の掘削方法。 - 【請求項3】 掘削刃を備えたエンドレスチェーンをカ
ッターポストに上下方向に掛け渡して成るチェーン式カ
ッターを地中に建て込んだ状態で地盤に水平方向に押し
付けながら回転させることにより地中に連続溝を掘削す
る地中連続溝の掘削方法において、適時、上記チェーン
式カッターの回転方向を転換することにより地盤に対す
る掘削刃の作用方向を逆転させる逆転掘削と、カッター
を昇降させながら地盤を掘削する縦掘削とを同時に行う
ことを特徴とする地中連続溝の掘削方法。 - 【請求項4】 請求項2または3記載の地中連続溝の掘
削方法において、通常掘削時には、チェーン式カッター
を掘削刃が地盤に対して上向きに接触する掻き上げ方向
に回転させ、逆転掘削時に、同カッターを掘削刃が地盤
に対して下向きに接触する掻き下げ方向に回転させるこ
とを特徴とする地中連続溝の掘削方法。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の地中
連続溝の掘削方法において、チェーン式カッターが掘進
方向に対して前傾方向に傾斜しまたは撓んだときに縦掘
削もしくは逆転掘削またはその双方を行うことを特徴と
する地中連続溝の掘削方法。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の地中
連続溝の掘削方法において、チェーン式カッターに、同
カッター自重とは別に押し下げ力を加えながら縦掘削も
しくは逆転掘削またはその双方を行うことを特徴とする
地中連続溝の掘削方法。
Priority Applications (7)
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JP3550936B2 JP3550936B2 (ja) | 2004-08-04 |
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