JPH02266024A

JPH02266024A - 遮水壁孔の掘削工法及びその掘削装置

Info

Publication number: JPH02266024A
Application number: JP8459589A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kawasaki; 川崎　博行; Tsutomu Terajima; 寺嶋　力
Original assignee: Tone Boring Co Ltd
Current assignee: Tone Boring Co Ltd
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1990-10-30
Also published as: JPH0574646B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は遮水壁孔の掘削工法及びその掘削装置に係り、
特に地下ダム月並氷壁、液状化防止用並氷壁等の構築に
好適な遮水壁孔の掘削工法及びその掘削装置に関する。

〔従来の技術〕

自然水位の低い離島や山岳地帯等の場所で遮水壁孔の掘
削工事を行う場合、上層部においては逸水が激しく孔内
水位を維持することがてきないため、水を使わない乾式
の掘削工法によって掘削を行わねばならない。従来、先
ず円形断面の円孔（パイロ７）孔）を所定間隔で掘削し
、次に円孔間をチェーンソーカ７夕で掘削しながら、１
方の円孔に掘削に伴うスライムを落とすことにより溝孔
を形成する。そして、円孔に溜まったスライムをクラブ
ハンマーや吊下げ式ハケツて排土することにより１エレ
メントの溝孔を形成している。

或いは特公昭５９−２０８２０号公報記載の地中壁用溝
造成法によれば、地中壁構築予定線上の相離れた２地点
に予め整孔を掘削し、該整孔に柱材を建込み、該柱材を
ガイドレールとして上下動する吊枠に土石切削具を有す
る紐状の引弘材（チェーンカッタ）を取り付け、駆動装
置によって該紐状の弓張材をほぼ水平方向に駆動して前
記整孔間に薄壁状の掘削孔を掘削し、掘削ずつを整孔内
に落とした後、適宜手段で搬出するという方法が開示さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前者の方法で遮水壁孔の掘削を行う場合
、（１）円孔掘削、（２）遮水壁孔掘削、（３）排土の
３工程を必要とするため、掘削工数が増加するという欠
点がある。また、単孔のため、孔面がりを起こし、隣接
する遮水壁孔同士をジヨイントする時に遮水壁孔間が不
整合となり、精度よく連結できないという施工上の問題
がある。

また、水のある所まで掘進すると石灰岩等の切削粉が水
に浮遊したり、溶解するため排土を完全に行うことがで
きなくなったり、カッタにスライムが付着し掘削が困難
になる場合がある。

また、後者の公報証載の方法では、（１）円孔掘削、（
２）柱材建込み、（３）遮水壁孔掘削、（４）排土と、
工数が更に多くなるという欠点がある。即ち、掘削ずつ
を予め掘削した整孔内に落として遮水壁孔の掘削を行う
ので、掘削機を引上げ掘削ずりを排土する工程が必要で
あり、手間がかかる。更に、土石切削具は所定の方向性
を有しているためチェーンカッタを一方のみにしか駆動
できない。従って、一方の整孔に掘削ずつが集中し、掘
削効率が悪いという問題がある。又、チェーンカッタの
駆動方向を変えることはできてもカック刃に方向性がな
く切削性に問題が残るという欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、遮水
壁構築工事の工数の省力化及び工費の低減を図ることが
できると共に、孔内水位の高低に影響されることなく掘
削、排土ができ遮水壁孔間を精度よくジヨイントするこ
とのできる遮水壁孔の掘削工法及びその掘削装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために、横長状に形成さ
れた掘削機本体に一対のバケット又は一対のウイングビ
ットが各々交換可能に取り付けられると共に、該一対の
バケノ）又は一対のウインラビット間にチェーンカッタ
が配設され、掘削屑を泥水輸送するサンドポンプ及び排
土管が装備可能な掘削装置を使用して、前記バケットを
使用する場合は該バケットで一対の円孔を掘削しながら
該バケット下部に形成された開口部から土砂をバケット
内へ導入すると共に、前記チェーンカンタによって該円
孔間に薄壁状の掘削孔を掘削し、その土砂を前記バケッ
ト内へ上方開口部から導入してバケット内の土砂を排土
することを繰り返しなから遮水壁孔を掘削し、地下水が
多く、切削粉が浮遊してバケット内に沈殿、収納できな
い場合は該バケットをウイングビットに交換すると共に
サンドポンプ及び排土管を使用して引き続き該ウィング
ビットによって一対の円孔を掘削しながら、前記チェー
ンカッタで該円孔間に薄壁状の掘削孔を掘削しその土砂
を咳円孔に導き、円孔の土砂を排土管の吸い込み口から
前記サンドポンプによって吸い上げ泥水輸送して排土す
ることにより遮水壁孔を掘削することを特徴としている
。

〔作用〕

本発明によれば、地下水位が低い場合はバケノ）　（２
８Ａ、２８Ｂ）で一対の円孔を掘′削しながら該バケ７
）（２８Ａ、２８Ｂ）下部に形成された開口部から土砂
を導入する。そして、円孔間に薄壁状の掘削孔をチェー
ンカッタ（２６Ａ、２６Ｂ）によって掘削しその土砂を
バケツ）（２８Ａ、２８Ｂ）の上方開口部に導入してバ
ケット（２８Ａ、２８Ｂ）内に収納された土砂を排土す
ることを繰り返しなから遮水壁孔を掘削する。このため
、孔内水位を維持することができない場所でも排土工程
を省力化した乾式による掘削を行うことができる。この
場合サンドポンプ（２９Ａ、２９Ｂ）は、搭載しておい
てもよい。

また、掘削機本体（２２）が地下水面に達した時には排
土能率を上げるため必要に応じて垂直軸（３２Ａ、３２
Ｂ）に取り付けられたバケット（２８Ａ、２８Ｂ）をウ
インクビット　（３６Ａ、３６Ｂ）に交換すると共に、
サンドポンプ（２９Ａ、２９Ｂ）と接続された排土管（
３８Ａ、３８Ｂ）を地上まで配設する。そして、バケッ
ト（２８Ａ、２８Ｂ）に代わってウインクビット　（３
６Ａ、３６Ｂ）て円孔を掘削すると共に、円孔間に薄壁
状の掘削孔をチェーンカッタ　（２６Δ、２６Ｂ）で掘
削しながら、その土砂を両端の円孔に導き、排土管（３
８Ａ、、　３．８　Ｂ）から泥水輸送することにより排
土するようにしている。従って、切削粉の排土が確実に
行われると共に、カンタにスライムが付着することもな
く効率的な掘削を行うことができる。

更に、隣接する遮水壁孔を掘削する場合は１ピツチ毎に
掘削された遮水壁孔の円孔にバケット（２８Ａ、２８Ｂ
）又はウインクピント　（３６Ａ。

３６Ｂ）を挿入して、既存の円孔をガイド孔として使用
して新たな遮水壁孔を順次形成し、遮水壁孔間を連結す
る。これにより、整合性のよい遮水壁孔を容易に得るこ
とができる。

〔実施例〕

以下、添付図面に従って本発明に係る遮水壁孔の掘削工
法及びその掘削装置の好ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る遮水壁孔掘削装置を使用して遮水
壁構築工事を行う場合を示す概略図である。第１図にお
いて、地表にはクレーン１０が配置され、遮水壁掘削装
置１２がロープ１４を介してクレーン１０に吊り下げ支
持されている。また、クレーン１０にはケーブルリール
１６、ガイドローラ１８が配設され、ガイドローラ１８
には掘削装置１２に電力を供給するケーブル２０の一端
が巻き付けられ、他端は遮水壁掘削装置１２に接続され
ている。又ベビーウィンチ１７が配置され、サンドポン
プ２９からの排土管（又はホース）を吊り下げ支持して
いる。

第２図は本発明に係る遮水壁孔掘削装置１２の掘削孔内
における正面図、第３図は第２図の遮水壁掘削装置１２
を使用して掘削した掘削孔を示す平面図である。第２図
の遮水壁掘削装置１２は掘削機本体２２と、駆動源２４
．２４、チェーンカッタ２６Ａ、２６Ｂ、サンドポンプ
２．９Ａ、２９Ｂを主な構成としている。

掘削機本体２２には吊り下げ用のハンガ２１．２１が取
り付けられ、ハンガ２１．２１を介してクレーン］、Ｏ
で上下動自在に支持されている。また、掘削機本体２２
の両側上部には駆動源２４．２４が配設され、駆動源２
４．２４には第１図に示されるケーブル２０が接続され
ている。更に、左右の駆動＃１２４の下方には減速機２
３．２３を介してギヤ機構３０Δ、３０　Ｂが配設され
ており、チェーンカンタ２６Δ、２６Ｂ及び垂直軸３２
Δ、３２Ｂに駆動力を伝達する。そして、垂直軸３２△
、３２Ｂはギヤ機構３０Ａ、３０Ｂの作用により矢印Ａ
及びＢの相反する方向に回転駆動され、掘削時の掘削ト
ルクを相殺する。垂直軸３２Ａ、３２Ｂにはフランジ３
４４へ、３４Ｂを介して２点鎖線に示されるバケット２
８Ａ、２８Ｂ又は実線で示されるウィングビット３６Ａ
、３６Ｂが取り付けられる。

バケツ）２８Ａ、２８Ｂは円筒状に形成された本体と、
開閉自在な底蓋とを有し、前記フランジ３４Ａ、３４Ｂ
と着脱可能な図示しないフランジを有している。底蓋に
は掘削用の図示しないカッタが固着されると共に、開口
部が形成されており、この開口部から円孔掘削時に発生
する土砂を導入スル。更に、バケット本体上部にはチェ
ーンカッタ２６Ａ、２６Ｂによって掘削された土砂を上
方から導入する開口部が形成されている。

ウィングビット３６Ａ、３６Ｂはウィング状のビｙ）本
体下方に掘削用カッタが固着され前記フランジ３４Ａ、
３４Ｂを介して垂直軸３２Ａ、３２Ｂに取り付けられる
。

また、ギヤ機構３０Δ及び３０Ｂの側方にはチェーンカ
ッタ２６．へ、２６Ｂが掘削機本体２２に沿って片持ち
状に、対向して配設されている。チェーンカンタ２６Ａ
、２６Ｂには切刃３１．３１・・・が左右対称に固着さ
れている。チェーンカッタ２６Ａ、２６Ｂは第２図に示
すように矢印Ｃ及びＤ方向に逆回転駆動される。

更に、駆動源２４の上方には高揚程のサンドポンプ２９
Ａ、２９Ｂが配設され、サンドポンプ２９Ａ、２９Ｂは
遮水壁孔の掘削深度等により所定の揚程のものが使用さ
れると共に、サンドポンプ２９Ａ、２９Ｂは取り外すこ
ともできる。通常、サンドポンプ２９Ａ、２９Ｂは設置
しである排土管３８Ａ、３８Ｂとケーブル２ＯＡ、２０
Ｂのみに接続されている。ウィングビア）３６Ａ、３６
Ｂ側方には排土管３８Ａ、３８Ｂの吸い込み口３９Ａ、
３９Ｂが配置されている。これにより、ウィングピッ）
３６Ａ、３６Ｂ使用時は排土管３８Ａ、３８Ｂによって
土砂が泥水輸送される。また、排土管（或いはホース）
３８Ａ、３８Ｂは地表でマッドスクリーン上に配置され
、泥水をマッドスクリーンによって土砂と水出に分離し
た後、再び水を孔内に循環させる。

第４図Ｃａ）、（１））、（Ｃ）は本発明に係る遮水壁
孔の掘削工法の作業手順を示す説明図である。掘削時に
おいて地下水位が低い場合は第３図、第４図（ａ）に示
すように、バケッ）２８Ａ、２８Ｂで一対の円孔４０を
掘削すると共に、円孔４０間に薄壁状の掘削孔４２をチ
ェーンカッタ２６Ａ、２６Ｂによって掘削しその土砂を
バケ７）２８Ａ、２８Ｂ内へ上方開口部から導入する。

そして、バケット内が土砂で一杯になった時点で、−旦
掘削装置１２を地上へ引き上げ、バケット２８Ａ、２８
Ｂの底蓋を開放することにより土砂を排土する（乾式排
土方式）。

また、バケツ）２８Ａ、２８Ｂが地下水面に達しバケッ
トでの排土が能率的に行えない時はバケット２８Ａ、２
８Ｂをウィングビット３６Ａ、３６Ｂに交換して必要に
応じて孔内水を掘削孔に補給し円孔４０を掘削するき共
に、円孔４０ＶＪに薄壁状の掘削孔４２をチェーンカッ
タ２６Ａ、２６Ｂで掘削し、その土砂を円孔４０に導く
。円孔４０に導かれた土砂はウィングビット３６Ａ、３
６Ｂと前記チェーンカッタ２６Ａ、２６Ｂとの間に設け
られた排土管３８Ａ、３８Ｂの吸い込み口３９Ａ、３９
Ｂから泥水輸送される。このた必、掘削時に発生する土
砂は排土管３８Ａ、３８Ｂを介して地表へ確実に排土さ
れる（湿式排土方式）。

次に前記の如く構成した掘削装置を使用して本発明に係
る遮水壁孔の掘削工法を行う場合について第４図（ａ）
、ｂ）、（Ｃ）を中心に説明する。先ず第４図（ａ）に
おいて、掘削装置Ｉ２の垂直軸３２Ａ、３２Ｂに取り付
けられたバケット２８Ａ、２８Ｂによって一対の円孔を
掘削しながら、チェーンカッタ２６Ａ、２６Ｂで円孔間
に薄壁状の掘削孔を掘削する。チェーンカッタ２６Δ、
２６Ｂの掘削による土砂はバケツ）２８Ａ、２８Ｂの上
方開口部から、バケツ）２８Ａ、２８Ｂの掘削による土
砂は下方の開口部から、それぞれバケット本体内に収納
される。バケツ）２８Ａ、２８Ｂが土砂で一杯になった
後、第４図ら）のように−旦掘削装置Ｉ２をクレーン１
０によって地上に引き上げ、バケット２８Ａ、２８Ｂの
底蓋３１Ａ、３１Ｂ（図示せず）を開放し排土する。こ
のため、排土に要する手間は最小限ですむ。このように
、掘削、排土を繰り返しながら、地下水面までバケット
２８Δ、２８Ｂ及びチェーンカッタ２６Ａ、２６Ｂによ
って掘削を行う。

次いて、サンドポンプ２９Ａ、２９Ｂが地下水面に達し
た後、バケツ）２８Ａ、２８Ｂをウィングビット３６Ａ
、３６Ｂに交換する。また、サンドポンプ２９Ａ、２９
Ｂに電源を供給するケーブル２ＯＡ、２０Ｂを取付ける
。更に、排土管３８Ａ、３８Ｂをサンドポンプ２９Ａ、
２９Ｂに接続し、一端を地上のマントスクリーン４６上
に、他端の吸い込み口３９Ａ、３９Ｂをウィングビット
３６Ａ、３６Ｂ側方に配置する。そして、第４図（Ｃ）
に示すように、ウィングピッ）３６Ａ、３６Ｂによって
所定の深度まで更に掘削を行う。掘削中、チェーンカッ
タ２６Ａ、２６Ｂによる掘削で発生する土砂は円孔に導
かれ、排土管３８Ａ、３８Ｂの側方の吸い込み口３９Ａ
、３９Ｂから泥水輸送される。このため、石灰岩等のス
ライムが水に浮遊したり、溶解することもなく確実な排
土が可能となる。また、カッタにスライムが付着するこ
ともないので、効率的な掘削を行うことができる。

第５図は本発明に係る遮水壁孔の掘削装置を使用して連
続する遮水壁孔を構築する場合を示す説明図である。先
ず１エレメントの遮水壁掘削孔４８．５０・・・を第５
図に示すように１ピ・ソチ毎に掘削する。次に、遮水壁
孔４８の円孔４８Ａと、遮水壁孔５０の円孔５０Ａにバ
ケット２８Ａ、２８Ｂ又はウィングビット３６Ａ、３６
Ｂを挿入し円孔４８Ａ、５０Ａにより遮水壁掘削装置１
２をガイドしなから円孔４８Ａ、−５０Ａ間にチェーン
カッタ２６Ａ及び２６Ｂによる薄壁状の掘削孔５２を掘
削する。従って、遮水壁掘削装置１２は円孔４３Ａ、５
０Ａにガイドされてスムーズに所定位置に導かれ、遮水
壁孔４８．５０間を精度よくジヨイントすることができ
る。これにより、整合性の高い連続した遮水壁孔を容易
に得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る遮水壁孔の掘削工法及
びその掘削装置によれば、遮水壁孔の掘削時において、
孔内水位を維持てきない時はバケットによる乾式の掘削
を行い、バケットによって掘削スライムを排土するよう
にしている。従って、パイロ７）孔を予め掘削する必要
がないと共に、自然水位が低く、透水係数の高い地盤を
有する場所でも効率的な遮水壁孔の掘削工事を行うこと
ができる。

また、孔内水が多くバケ７）では排土が能率的に行えな
い時にはバケットをウインク′ビットに交換すると共に
ポンプで泥水輸送を行う湿式の掘削を行うようにしてい
る。このため、切削粉が浮遊することなく排土を確実に
行うことができるので、スライムがカッタに付着するこ
とがないと共に排土工程を省力化した掘削を行うことが
でき、掘削工数の低減が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る遮水壁孔掘削装置を使用して遮水
壁構築工事を行う場合を示す概略図、第２図は本発明に
係る遮水壁孔掘削装置の湿式時に於ける掘削孔内におけ
る正面図、第３図は第２図の遮水壁掘削装置を使用して
掘削した掘削孔を示す平面図、第４図（ａ）、Ｔｏ）、
（Ｃ）は本発明に係る遮水壁孔の掘削工法の作業手順を
示す説明図、第５図は本発明に係る遮水壁孔の掘削装置
を使用して連続する遮水壁孔を構築する場合を示す説明
図である。１２・・・掘削装置、　２２・・・掘削機本体、　２４
・・・駆動源、　　２６Ａ、２６Ｂ・・・チェーンカッ
タ、２８Ａ、２８Ｂ・・・バケット、　　２９Δ、２’
９　Ｂ・・・サンドポンプ、　３２Ａ、３２Ｂ・・垂直
軸、３６Ａ、３６Ｂ・・・ウィングビット、　　３８Ａ
、３８Ｂ・・・排土管。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）横長状に形成された掘削機本体に一対のバケット
又は一対のウイングビットが各々交換可能に取り付けら
れると共に、該一対のバケット又は一対のウィングビッ
ト間にチェーンカッタが配設され、掘削屑を泥水輸送す
るサンドポンプ及び排土管が装備可能な掘削装置を使用
して、前記バケットを使用する場合は該バケットで一対の円孔
を掘削しながら該バケット下部に形成された開口部から
土砂を導入すると共に、該円孔間に前記チェーンカッタ
によって薄壁状の掘削孔を掘削し、その土砂を前記バケ
ット内へ上方開口部から導入してバケット内の土砂を排
土することを繰り返しながら遮水壁孔を掘削し、前記ウイングビットを使用する場合は該バケットをウイ
ングビットに交換すると共にサンドポンプ及び排土管を
使用して引き続き該ウイングビットによって一対の円孔
を掘削しながら、前記チェーンカッタで該円孔間に薄壁
状の掘削孔を掘削しその土砂を該円孔に導き、円孔の土
砂を排土管の吸い込み口から前記サンドポンプによって
吸い上げ泥水輸送して排土することにより遮水壁孔を掘
削することを特徴とする遮水壁孔の掘削工法。
（２）横長状に形成された掘削機本体に駆動源、着脱可
能なサンドポンプを搭載し、前記掘削機本体の両側に前
記駆動源によって回転駆動される一対の垂直軸を配設し
、該一対の垂直軸には一対のバケット又は一対のウイン
グビットが着脱可能に取り付けられると共に、該垂直軸
間に一対のチェーンカッタを横方向に配設し、前記バケ
ット又はウイングビットによって円孔を掘削しながら前
記チェーンカッタによって該円孔間に薄壁状の遮水壁孔
を掘削し、バケット使用時はバケットの上方及び下方か
ら掘削屑をバケット内に導入して排土し、ウィングビッ
ト使用時は前記サンドポンプと接続された排土管の吸い
込み口から掘削屑を泥水輸送によって排土することを特
徴とする遮水壁孔の掘削装置。