JPS6128769B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば地盤中に土壌硬化剤を利用して
閉じられた地中壁を形成し、その後地中壁内を根
掘りして該根掘り凹部内に地下室を構築する際に
使用する、土壌硬化剤による地中壁構築装置に関
する。

本出願人は既に、地下室を構築するための新し
い方法として、形成すべき地下室を囲繞する閉じ
られた溝を地盤に穿設し、掘り出した土砂を土壌
硬化剤と混合した後上記溝に埋め戻し、該混合物
が硬化して地中壁となつた後該地中壁内を根掘り
してその根掘り凹部内に地下室を形成する方法
（特願昭55―183736号）、および特に軟質地盤中に
地下室を構築するのに適した方法として、柱状孔
を掘削しつつ内部土砂を撹拌し、同時に該土砂と
土壌硬化剤とを混合して地中に柱体を形成すると
ともに、この柱体を隣接柱体が相互に一部オーバ
ラツプするようにして、形成すべき地下室の周囲
を画成する柱体列となし、この柱体列が硬化して
地中壁となつた後、該地中壁を根掘りして地下室
を形成する方法（特願昭55―183737号）を提案し
ている。

本発明は、上記両方法を実施するに際して好適
な装置を得ることを目的にしてなされたもので、
主枠体の下端部左右に一対の走行無限軌道を設け
た一の走行主体に対し、撹拌混合機、掘削機およ
び転圧機をそれぞれ着脱可能に設け、これらを選
択使用して走行主体の油圧シリンダ装置により上
下動させることによつて、地盤の状態に応じ上記
両方法を実施しうるようにしたことを特徴として
いる。撹拌混合機は軟質地盤用であつて、半径方
向に突出する撹拌翼を有して回転駆動される複数
の垂直な撹拌ロツドにより、隣接柱体が一部オー
バラツプする柱体列を掘削するとともに該柱体内
土砂とミルク状の土壌硬化剤とを混合するように
したものである。この場合の軟質地盤は掘削した
場合に壁面が崩壊する程度の地盤である。他方、
掘削機と転圧機は通常の地盤用であつて、掘削機
の連続駆動される無端チエーンに設けた掘削爪お
よび土砂収熱バケツトにより直線状の溝を穿設す
るとともに掘削土砂と地盤硬化剤とを混合した後
該混合物を掘削溝に埋め戻す際には、転圧機の往
復駆動される無端チエーンに設けた転圧体により
該混合物を転圧するようにしている。

以下、図示実施例について本発明を説明する。
第１図，第２図は走行主体Ａおよびこれに取り付
けた撹拌混合機Ｂを示すもので、走行主体Ａは門
型ヤグラ状の主枠体１からなり、その下端部左右
には走行無限軌道２，２が設けられている。上記
主枠体１の走行方向の長さＬは幅Ｗより大きく設
定されており、長さ方向の上端部前後にはそれぞ
れそのピストンロツド４を下方に突出させた油圧
シリンダ装置３が直立支持されている。

しかして撹拌混合機Ｂの支持基体５は、上記ピ
ストンロツド４の下端に着脱すべき取付座５ａ，
５ａを有し、該ロツド４に装着されると油圧シリ
ンダ装置３への圧油の送排により上下動する。勿
論一対の、またはより多数の油圧シリンダ装置３
に対する圧油の給排は、すべてのピストンロツド
４が同一の速度、高さで移動するように制御し、
支持基体５に傾斜が生じないようにする。

この支持基体５上には油圧モータ６が載置固定
され、また走行主体Ａの主枠体１上には、この油
圧モータ６、走行無限軌道２，２の油圧モータお
よび油圧シリンダ装置３に対する圧油の給排およ
びその制御を行なう油圧ユニツト７が載置固定さ
れている。他方支持基体５の下面には、複数本、
この実施例では４本の撹拌ロツド８がスイベルジ
ヨイント９を介して回転自在に懸垂支持されてい
る。上記油圧モータ６はこの撹拌ロツド８を回転
駆動するためのもので、支持基体５内に配設した
ギヤ機構により該ロツドと接続されている。

撹拌ロツド８の下方には、それぞれ放射方向に
突出する撹拌翼１０が設けてある。この撹拌翼１
０は撹拌ロツド８の回転により地盤を掘削し、か
つ撹拌するものであるが、同時にミルク状の土壌
硬化剤を撹拌土砂中に混合するため、半径方向位
置を異ならせて複数の吐出口１１を開口させてい
る。この吐出口１１は撹拌翼通路および撹拌ロツ
ド８の軸部通路（ともに図示せず）、スイベルジ
ヨイント９および高圧フレキシブルホース１２を
介して本撹拌混合機外部の土壌硬化剤圧送ポンプ
１３と連通している。なお撹拌ロツド８の下端に
も同様の吐出口１４が設けられている。

撹拌翼１０の長さは、該撹拌翼の掘る柱状孔が
隣接する撹拌翼の掘る柱状孔と部分的に重なるよ
うに設定されており、かつ隣接する撹拌ロツドの
撹拌翼が干渉することのないように、互いに高さ
位置を異ならせている。撹拌ロツド８の回転方向
は、隣接する掘削柱状孔の壁面の崩れを防ぎ、安
定した状態で撹拌混合を行なわせるため、１本お
きに反対方向とするのが好ましい。

なお、土壌硬化剤圧送ポンプ１３には、通常、
硬化剤ホツパから取り出された硬化剤と水とをミ
キサーで混合し、ミルク状にした硬化剤が供給さ
れる。土壌硬化剤は土砂と混合したとき一定時間
後に硬化するものであれば種類を問わない。

上記構成を有し、走行主体Ａのピストンロツド
４に取り付けられた撹拌混合機Ｂは、従つて、地
中壁を構成すべき地盤上に無限軌道２，２によつ
て走行主体Ａを走行させた後、油圧モータ６によ
り撹拌ロツド８を回転させるとともに油圧シリン
ダ装置３，３によつて支持基体５を降下させる
と、撹拌翼１０により地盤中に柱状孔が穿設さ
れ、同時に該柱状孔中の掘削土砂が撹拌される。
柱状孔の深さは支持基体５の降下量によつて定ま
るから、柱状孔の深さが所期の深さに達したら支
持基体５を上昇させるが、支持基体５の下降動作
中または（および）上昇動作中に圧送ポンプ１３
を駆動し、吐出口１１および１４からミルク状の
土壌硬化剤を噴出させる。すると撹拌翼１０によ
り、土壌硬化剤と掘削土砂とが柱状孔内でよく撹
拌混合されるため、後に自然硬化する柱体列、即
ち地中壁の強度は一様で強くなるのである。

この実施例では一度に４本の隣接柱体が相互に
オーバラツプする地中柱体列が形成されるから、
この地中柱体列が硬化する前に、走行無限軌道
２，２により走行主体Ａを移動させ、既設の硬化
前の地中柱体端部と新しく形成する地中柱体端部
とを一部オーバラツプさせて上記と同様の作業を
行なえば連続した地中壁を形成することができ
る。第４図は直線ａで囲まれた地盤に地下室を形
成する場合の柱体列ｂおよびその形成ラインｄの
例を示すものである。

次に第５図，第６図は通常の地盤中に地中壁を
形成する際、走行主体Ａのピストンロツド４に取
り付けて直線状の溝を掘削する掘削機Ｃを示すも
のである。この掘削機Ｃの支持基体１５は、上下
方向および走行無限軌道２，２の走行方向に長
く、その上端前後には走行主体Ａのピストンロツ
ド４に対する取付座１５ａ，１５ａが設けられて
いる。この支持基体１５には、その上方および下
方に各一対のスプロケツト１６，１６および１
７，１７が支持されており、このスプロケツトに
無端チエーン１８が掛け回されている。上記スプ
ロケツトは無端チエーン１８が原則として支持基
体１５の外側を移動するように配設され、かつ少
なくとも下方のスプロケツト１７，１７は下部移
送行程の無端チエーン１８を水平に移動させるべ
く同一高さ位置に設けられている。無端チエーン
１８には外側に向けて例えば第７図に示すような
形状の掘削爪１９と土砂収納バケツト２０が交互
に連続的に取り付けられている。走行主体Ａの上
方一部に載置固定した上記油圧ユニツト７は前記
と同様に、走行無限軌道２，２の油圧モータ、及
び上記油圧シリンダ装置３に対して圧油を供給
し、同時に上記スプロケツト１６，１６のいずれ
か一方を回転駆動する油圧モータ２４に対する圧
油の給排およびその制御を行なうように接続され
る。

上記構成に係る本掘削機Ｃは、従つて、取付座
１５ａ，１５ａを走行主体Ａのピストンロツド
４，４に取り付け、該走行主体Ａを直線状の溝を
穿設すべき地盤上に無限軌道２，２によつて走行
させた後、無端チエーン１８をバケツト２０内に
土砂が入る方向に回転駆動し、同時に油圧シリン
ダ装置３，３によつて支持基体１５を徐々に降下
させると、無端チエーン１８の掘削爪１９が地盤
を削り、削つた地盤土砂を掘削爪に続くバケツト
２０が収納するという状態で溝の掘削が進行す
る。バケツト２０内に入つた土砂は、無端チエー
ン１８の上部移送行程又は上部から下部への垂直
移送行程おいて適当な手段で排出される。例え
ば、第５図左方上部のスプロケツト１６よりやや
下方側部にコンベア２２を配設すれば、スプロケ
ツト１６による方向転換に伴つてバケツト２０内
の土砂をコンベア２２上に排出することができ
る。掘削溝の深さは支持基体１５の降下量によつ
て定まるから、該溝の深さが所期の深さに達した
後、支持基体１５を引き上げれば掘削作業は終了
する。

掘削すべき溝が長い場合には、走行無限軌道
２，２によつて主枠体１を移動させた後同様の作
業を繰り返せばよく、したがつて直線状の溝また
は直線状の溝の組み合わせであれば、迅速確実に
溝掘削作業を行なうことができる。

なお、無端チエーン１８は、その下部移送行程
において水平であればよく、他の区間における移
送軌跡は問わない。例えば第８図Ａのように上方
のスプロケツト１６を単一にして三角軌道とし、
あるいは同図Ｂのようにガイドローラ２３によつ
て垂直移送区間を設け、それぞれ上方スプロケツ
ト１６の側方下部に設けたコンベア４０によりバ
ケツト２０内の排土処理を行なうことが可能であ
る。

最後に転圧機Ｄを第９図，第１０図につき説明
する。この転圧機Ｄの支持基体２５は、掘削機Ｃ
の支持基体と同様に偏平薄型であつて上端部前後
にピストンロツド４，４の取付座２５ａ，２５ａ
を有している。この支持基体２５には、その上方
および下方の前後に各一対のスプロケツト２６，
２６及び２７，２７が支持されており、このスプ
ロケツトに無端チエーン２８が掛け回されてい
る。この無端チエーン２８はその下部移送行程に
おいて水平であること、即ちスプロケツト２７，
２７が同一高さ位置にあることを要するが他の部
分の移送経路は問わない。転圧ローラ２９は、ス
プロケツト２７，２７間に位置するようにこの無
端チエーン２８に取り付けたもので、例えば第１
１図のように左右一対のチエーン２８にそれぞれ
垂下固定したブラケツト３０の軸３１に回転可能
に支持されている。

無端チエーン２８を掛け回した上方スプロケツ
ト２６，２６のいずれか一方は、該スプロケツト
の軸部に設けた油圧モータ３２によつて往復駆動
される。すなわち、この往復駆動は転圧ローラ２
９をスプロケツト２７，２７間で往復運動させる
べく行なうもので、例えば無端チエーン２８の一
部に設けたドツグと、このドツグによつて作動さ
れるリミツトスイツチとにより、上記油圧モータ
３２の油圧回路を切り換えし行なわれる。油圧モ
ータ３２は上記走行主体Ａの油圧ユニツト７に接
続され、該油圧ユニツトにより圧油の送排および
その制御を受ける。

被転圧体のシユート３４は、支持基体２５の上
方側部に入口部３５を有し、支持基体５の下方に
出口部３６を有している。このシユート３４中に
は、被転圧体の落下を制御するシヤツタを設け、
出口部３６の直下を転圧ローラ２９が移動してい
るときにはその出口部からは被転圧体が落下しな
いようにする。

上記構成に係る本転圧機Ｄは、取付座２５ａ，
２５ａを走行主体Ａのピストンロツド４，４に取
り付け、該走行主体Ａを既に掘削された溝のある
地点に走行無限軌道２，２によつて移動させた
後、油圧シリンダ装置３により支持基体２５を該
溝中に降下させて転圧準備が終了する。この状態
において、シユート３４の入口部３５から、例え
ばミキサによつて混合した土砂と土壌硬化剤の混
合物（被転圧物）を供給してこれを出口部３６か
ら溝底部に落下させ、同時に油圧モータ３２およ
び無端チエーン２８を介して転圧ローラ２９を往
復動させると、落下した混合物は溝の底部に平ら
になるように均らされつつ転圧されることとな
る。従つて埋め戻すべき混合物の落下供給速度と
支持基体２５の上昇速度とを同期させれば、支持
基体２５の上昇につれて掘削溝中に良好に転圧さ
れた混合物層が形成され、転圧ローラ２９が溝の
上端迄出た時点で埋め戻し転圧作業は終了する。

掘削溝が長い場合には、走行無限軌道２，２に
よつて走行主体Ａを移動させた後同様の作業を繰
り返せばよい。前述のように閉じられた地中壁内
に地下室を形成する場合には、以上のようにして
埋め戻し転圧した混合物が自然硬化して地中壁と
なつた後、該地中壁内を根掘りし、その根掘り凹
部内に地下室を形成すればよい。

第１２図は無端チエーン２８に設けるべき転圧
体の他の例を示すもので、転圧ローラに代えてラ
ンマ３７を用いている。ランマ３７は周知のよう
に、内燃機関またはモータにより転圧部材３８を
装置本体３９に対して上下動させるようにしたも
ので無端チエーン２８には装置本体３９が固定さ
れている。従つてこのランマ３７を駆動すると転
圧部材３８が無端チエーン２８、つまり支持基体
２５に対して上下動するため、より効果的な転圧
を行なうことが可能となる。

なお本発明装置は、走行主体Ａに対し、撹拌混
合機Ｂ、掘削機Ｃまたは転圧機Ｄのいずれかを取
り付けて用いることを予定したものであるが、地
盤の状態によつて走行主体Ａが入れない場所に
は、上記各要素をクレーンで釣り上げて使用する
ことができる。

以上、要するに本発明によれば、軟質地盤に対
しては撹拌混合機により地盤中に掘削土砂と土壌
硬化剤とを混合した柱体列を形成することがで
き、また、通常の地盤に対しては掘削機によつて
直線状の溝を掘り、掘り出した土砂と土壌硬化剤
を混合した後該混合物を掘削溝に埋め戻すと同時
に転圧機により転圧することにより、後に自然硬
化する地中壁を形成することができる。したがつ
て地盤の状態を問わず地中壁を構築できるため、
地中壁を予め形成して形成する地下室の構築に利
用して好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明装置中の走行主体に撹
拌混合機を取り付けた状態を示す概略正面図と側
面図。第３図は、撹拌軸下方の撹拌翼部分の斜視
図。第４図は、地下室を形成する場合の地中壁形
成ラインの例を示す平面図。第５図，第６図は本
発明装置中の掘削機の実施例を示す概略正面図と
側面図。第７図は、掘削爪と土砂収納バケツトの
一例を示す斜視図。第８図Ａ，Ｂは無端チエーン
の他の移動軌跡の例を示す正面図。第９図，第１
０図は本発明装置中の転圧機の実施例を示す概略
正面図と側面図。第１１図は無端チエーンに対す
る転圧ローラの取付状態例を示す斜視図。第１２
図は、転圧体としてランマを用いる場合の無端チ
エーンに対する取付概念図である。 Ａ…走行主体、Ｂ…撹拌混合機、Ｃ…掘削機、
Ｄ…転圧機、１…主枠体、２…走行無限軌道、３
…油圧シリンダ装置、４…ピストンロツド、５，
１５，２５…支持基体７…油圧ユニツト、８…撹
拌ロツド、９…スイベルジヨイント、１０…撹拌
翼、１１，１４…吐出口、１６，１７…スプロケ
ツト、１８…無端チエーン、１９…掘削爪、２０
…土砂収納バケツト、２６，２７…スプロケツ
ト、２８…無端チエーン、２９…転圧ローラ、３
４…シユート、３７…ランマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 左右一対の無限軌道を備えた主枠体と、この
   主枠体に直立支持され、そのピストンロツドを下
   方に突出させた油圧シリンダ装置とを有する走行
   主体、およびこの走行主体の上記ピストンロツド
   に、下記撹拌混合機、掘削機または転圧機のいず
   れかを着脱可能に装着することを特徴とする土壌
   硬化剤による地中壁構築装置。 ａ 上記撹拌混合機は、上記左右の無限軌道間に
   位置する支持基体、この支持基体にスイベルジ
   ヨイントを介して回転自在に懸垂された複数の
   撹拌ロツド、この撹拌ロツドの回転駆動手段、
   上記撹拌ロツドの下方に半径方向に突出させて
   設けた撹拌翼、上記撹拌ロツドに設けた軸部通
   路と連通する上記撹拌翼に開口させた吐出口、
   および土壌硬化剤を圧送する土壌硬化剤供給手
   段と上記撹拌翼の吐出口とを、上記スイベルジ
   ヨイントおよび撹拌ロツドの軸部通路を介して
   接続する接続手段を備え、上記複数の撹拌ロツ
   ドの撹拌翼は、隣接する撹拌ロツドの撹拌翼と
   相互に一部が重なる長さを有するとともに、干
   渉することのないように高さ位置が異る。 ｂ 上記掘削機は、上記左右の無限軌道間に位置
   する支持基体、この支持基体の下端部前後の同
   一高さ位置および上方位置にそれぞれ支持され
   たスプロケツト、これらのスプロケツトに掛け
   回された無端チエーン、この無端チエーンに所
   要の間隔で設けられた、外方に向く掘削爪と土
   砂収納バケツト、および上記無端チエーンの回
   転駆動手段を備える。 ｃ 上記転圧機は、上記左右の無限軌道間に位置
   する支持基体、この支持基体の下端部前後に支
   持された一対のスプロケツトを通り、下部移送
   工程においては水平に移動する無端チエーン、
   この無端チエーンに外方向に向けて取り付けら
   れた上記一対のスプロケツト間に位置する転圧
   体、この転圧体の駆動手段、および上記支持基
   体側から上記転圧体の下方に土砂等の被転圧体
   を落下させる被転圧体供給手段を備える。 ２ 上記撹拌混合機、掘削機、および転圧機の駆
   動手段が油圧モータ等の油圧装置であり、これら
   に圧油を供給する油圧ユニツトが走行主体上に支
   持されている特許請求の範囲第１項記載の土壌硬
   化剤による地中壁構築装置。