JPH0229807B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は、地下鉄、地下街等を構築する際に
形成する連続地中壁を造成する際のベントナイト
等による安定液を固化させる技術分野に属する。

＜要旨の解説＞ 而して、この出願の発明は、該地下鉄等に供す
るための連続地中壁造成の際に掘削するトレンチ
の内部に土圧に抗して、該トレンチを保持するた
めに供給するベントナイト等による安定液を該ト
レンチ内に固化材を供給して混合撹拌し、固化さ
せるようにした方法、及び、該方法に直接使用す
る装置に関する発明であり、特に、トレンチを掘
削した後に、地上に設置した粉体気体輸送装置の
プラントによりセメント等の固化材を空気等の気
体により気体輸送して、該トレンチ内のベントナ
イト等による安定液内に供給してその輸送気体を
介して混合撹拌し、一体的に固化させるようにし
た連続地中壁形成用安定液固化方法、及び、それ
に直接使用する装置に係る発明である。

＜従来技術＞ 周知の如く、ビルの地下街や地下鉄等を構築す
るに際しては地盤中に、所謂、連続地中壁を造成
する場合が多いが、該種連続地中壁の造成に際し
て通常一般に所定幅深さで地盤中にトレンチを掘
削して該掘削トレンチ内にプレキヤストコンクリ
ート板等の連続地中壁本体を埋設固定するため
に、該トレンチ内にてプレキヤストコンクリート
板等と共に充填材を一体固化する必要がある。

ところで、通常、トレンチ掘削に際し、掘削途
中で該トレンチの崩壊を防ぐために周知の如く、
トレンチの掘削工程において該トレンチ内にベン
トナイト等によつて作られた安定液を予め所定に
調整して充填し、土圧に抗するようにしている。

而して、従来トレンチ内に於けるプレキヤスト
コンクリート板等と充填材との一体化のために、
配筋後トレミー管を介しセメントを注入して安定
液と置き換え、置換排出した安定液は次の工程の
掘削トレンチに再充填するようにサイクル裡に使
用されていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ さりながら、このようなセメント充填による安
定液の置き換え方式は莫大な量の安定液を再置換
して使用せねばならず、工数が多くなり、作業が
煩瑣であるうえに動力費が極めて高くつくという
不利点があつた。

これに対処するに、近時一旦掘削したトレンチ
内に供給した安定液をセメント等と置換排出する
ことなく、該安定液に対してケイ酸ソーダ系の薬
剤とセメントを主剤とした副剤等を供給し、エア
レイジング等により撹拌させるようにして、トレ
ンチ内に充填した状態のままの安定液をプレキヤ
ストコンクリート板等と共に一体固化する技術が
開発されてきた。

しかしながら、このような手段は該ケイ酸ソー
ダ系の薬剤等を使用するために、上記土圧抵抗を
高くするべくトレンチ内に充分充填した安定液を
更に大きく量的に追加することになり、オーバー
フローする分が増えると共にケイ酸ソーダ系の薬
剤が液体であることによつて、該トレンチ内に液
体分を増加させることになる欠点があつた。

又、両薬剤を固化材として混合させるためのミ
キサーポンプ等の混合プラントもその都度稼動さ
せねばならず、装置が複雑となり、コスト高にな
る不利点もあつた。

又、オーバーフローする薬剤の分が無駄になる
うえに歩留が悪く、その点からもコスト高になる
のみならず、その廃棄処理についての公害問題も
発しかねない不具合があつた。

このような点は、トレンチ内に充填する安定液
に関する、例えば、特開昭54−12104号公報発明
に示されているように、解決されていない問題で
あつた。

又、特開昭56−3713号公報発明に示されている
ようにトレンチ内の安定液内に撹拌装置４をエレ
ベータミキサーとして設置し、昇降反復させるよ
うな技術もあるが、当該トレンチが相当程度の深
さがある場合には、かかるエレベータミキサーの
撹拌装置の昇降サイクルが長時間を要するために
１サイクル内の昇降サイクル内で安定液内の固化
材が一時的にしろ、沈降して沈澱し、次回のエレ
ベータミキサーによる撹拌によつても充分な混合
が期待出来ないという不具合もあつた。

＜発明の目的＞ この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
連続地中壁形成用の掘削トレンチ内に充填するベ
ントナイト等による安定液の固化の問題点を解決
すべき技術的課題とし、出願人の多くの先願発明
等において開示されている、所謂、粉体噴射撹拌
技術を用い、容量的に少く、又、充填と撹拌が同
時に行え、ゲルタイムも速く、施工もし易く、固
化材の直接的トレンチ内への供給を行うようにし
て、建設産業における掘削技術利用分野に益する
優れた連続地中壁形成用安定液固化方法、及び、
これに直接使用する装置を提供せんとするもので
ある。

＜問題点を解決するための手段・作用＞ 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は前述問題点を解決する
ために、設定地盤に対し所定幅、深さ、長さのト
レンチを掘削するに伴つて、所定に調整したベン
トナイト等による安定液を該掘削トレンチ内に充
填して該トレンチの掘削を連続して行い、而し
て、その内部にプレキヤストコンクリート板やＨ
型鋼の挿入セツトに前後して噴射体を吊り下げて
安定液内に挿入埋没させ、地上の粉体気体輸送装
置と接続させて該粉体気体輸送装置からセメント
等の固化材をコンプレツサからの輸送気体により
気体輸送させ、噴射体のアームの設定数のノズル
から該安定液内に噴射させると共に、該輸送気体
は該安定液内に於ける噴射により搬送されて供給
された固化材を安定液と充分に混合撹拌するよう
にし、而して、該噴射体を上下に所定に往復動回
動させることにより、安定液と固化材のより一層
の均一混合撹拌を図り、輸送気体はその間トレン
チ上にて大気に逸散するようにし、更に、噴射体
の引き上げ後エレベータミキサーを安定液と粉体
固化材中に入れて反復昇降させて混合撹拌を促進
させるようにし、所定ゲルタイムでトレンチ内に
充填されたままの安定液に供給されて混合撹拌さ
れた固化材と共に一体的に固化するようにし、安
定液、及び、固化材との混合体のオーバーフロー
量が少くし、工数も少く作業もし易いようにした
技術的手段を講じたものである。

＜実施例＞ 次に、この出願の発明の１実施例を図面に基づ
いて説明すれば以下の通りである。

第１図に示す様に、所定の地盤１に対し、連続
地中壁形成用のトレンチ２の設定位置に対して当
業者には周知の、例えば、バケツトタイプ等の連
続地中壁掘削装置を稼動させて所定幅、深さ、長
さの該トレンチ２を形成させるようにする。

而して、該掘削トレンチの形成に伴つて周知の
適宜手段により予め所定に調整された安定液タン
ク３から供給ポンプ４により該掘削トレンチ２内
にベントナイト等による安定液５を充分な深さに
土圧対抗可能な程度に供給充満するようにされて
いる。

そこで、トレンチ２内に安定液５が充填された
状態の該トレンチ２の一側寄りには、該第１図に
示す様にクレーン台車６がセツトされ、又、該ク
レーン台車６はホースを介して適宜ロータリータ
イプ等の粉体気体輸送装置７に接続され、該粉体
気体輸送装置７はコンベヤを介してサイロ８に接
続されてセメントの固化材を充填補充されるよう
にされると共に、ホースを介してコンプレツサ９
に接続されており、したがつて、粉体気体輸送装
置７は該固化材としてのセメントをコンプレツサ
９からの圧縮空気により所定に気体輸送されるよ
うにされている。

尚、該コンプレツサ９、サイロ８のコンベヤ、
及び、粉体気体輸送装置７のロータリー回転速度
等が全て制御装置１０に電気的に接続されて、監
視されると共に、自動制御され、記録されるよう
にされている。

尚、ダンプカー１１は適宜にセメントを運搬し
て上記サイロ８に補充するようにされている。

そして、１２は噴射体であり、クレーン台車６
のクレーンにホース１３、及び、ワイヤを介して
接続吊下されトレンチ２内の安定液５内に浸漬し
て所定に昇降されるようにされている。

したがつて、該クレーン台車６は一種の昇降装
置を成していることになる。

そして、該噴射体１２に接続されているホース
１３は該台車６を介して上記粉体気体輸送装置７
に接続されている。

而して、該噴射体１２は第２，３，４図に示す
様に、その胴部１４には圧縮空気によつて輸送さ
れる固化材としてのセメントを気体輸送する輸送
通路１５が形成されると共に、その下端からは両
側方向にＪ型のアーム１６，１６が一体的に固設
延在され、その上下面には多数のノズル１７，１
７……が穿設されて該輸送通路１５に連通してい
る。

而して、該各アーム１６の外側には断面クラン
ク状のカバー１８がその基部を該アーム１６の基
端に外装枢支され回転自在にされると共に、その
外端はプラケツト１９を介して大きな面積を有す
る断面湾曲状の制御パネル２０を一体的に有して
いる。

したがつて、該噴射体１２はその昇降方向に従
つて該制御パネル２０に抵抗がかかり、その結
果、カバー１８をしてその移動側のアーム１６に
対向するノズル１７，１７を遮蔽するようにし
て、安定液５が該ノズル１７，１７を目詰りさせ
ないようにしている。

２１は周知の水中ポンプであり、その上部から
一体に上延して伸びるパイプ２２はトレンチ２の
上端開口部に於いて湾曲し、第４図に示す様に、
吐出口２３を下向きに形成している。

又、第５図に示す２４はエレベータミキサーで
あり、その水中ポンプ２５の吐出部にはたこ足状
に下向きに複数のノズルパイプ２６，２６……を
有しており、ワイヤ２７でクレーン台車６のクレ
ーンに吊り下げられるようにされると共に、ケー
ブル２８を介して制御装置１０の電源に接続され
るようにされている。

第６，７図に示す２９はＨ型鋼であり、そのウ
エブの端部は継プレート３０により接続されるよ
うにされると共に、該継プレート３０のブラケツ
ト３１に対してはプレキヤストコンクリート板３
３が地上から挿入されてセツトされるようにされ
ている。

上述構成において、先述の如くバケツトタイプ
の連続地中壁装置によりトレンチ２を掘削しなが
ら、安定液タンク３からポンプ４を介しベントナ
イト安定液５を掘削トレンチ２内に充填し、又、
水中ポンプ２１をトレンチ２１底部に設置し、ト
レンチ２の掘削完了後該トレンチ２内に該安定液
５がその土圧に耐え得るように充分に充填され
る。

そこで、第１図に示す様に、制御装置１０を介
してコンプレツサ９を稼動すると共に、粉体気体
輸送装置７を稼動してサイロ８からセメントを充
分に供給された状態の粉体気体輸送装置７は圧縮
空気の輸送気体によりセメントを気体輸送し、ク
レーン台車６のクレーンを介してホース１３を通
り、該ホース１３に接続されると共にクレーン台
車６からワイヤを介して吊下されている噴射体１
２に供給し、同時に該クレーン台車６はクレーン
を介して該噴射体１２をトレンチ２内の安定液５
内に第１，４図に示す様に沈降させていく。

該プロセスは該安定液５内に予め噴射体１２を
沈降させて後、粉体気体輸送装置７を稼動させる
と、安定液５内に沈降中に噴射体１２のノズル１
７に安定液５が侵入するのを避けるためである
が、このような虞がない場合には、該安定液５内
に噴射体１２を予め沈降させてから粉体気体輸送
装置７を稼動させても良い。

而して、所定ストロークでクレーン台車６のク
レーンを介して噴射体１２をトレンチ２内にて安
定液５に対し上下に昇降往復動させる。

而して、その間粉体気体輸送装置７から気体輸
送される固化材としてのセメントはホース１３を
通り、該噴射体１２の輸送通路１５を通り、一対
のアーム１６，１６の各ノズル１７から噴出して
安定液５内に噴出され、セメントの輸送気体は安
定液５内に於いて一種の気体撹拌作用をなして安
定液５と噴出されたセメントを充分に混合撹拌す
る。

この場合、噴射体１２の昇降に際してアーム１
６の各々の基部に回動可能に枢支支持されたカバ
ー１８は、結果的に、噴射体１２の上昇時は制御
パネル２０が安定液５の抵抗を大きく受けるため
に、第２，３図に示す様に上昇時はカバー１８が
アーム１６の上側のノズル１７，１７……を遮蔽
して安定液の目詰りを防止し、下側のノズル１７
……を充分に開放状態にしてトレンチ２内に対し
て噴射撹拌するようにされる。

又、逆に下降時の安定液の抵抗を制御パネル２
０が受けて、第２，３図の状態とは180゜位相を変
えてカバー１８は下側に位置するようになり、下
側のノズル１７，１７……を遮蔽し、その目詰り
を防ぎ、上側のノズル１７，１７……を充分に開
放して安定液５内にセメントを噴射させ、該安定
液５とセメントを混合撹拌する。

又、トレンチ２の深さが深い場合には噴射体１
２のトレンチ２内に於ける上部、及び、下部間の
ストロークが長いために、水中ポンプ２１を作動
させてその下部に於ける沈降を防止し、下部から
上部に安定液５とセメントの混合体を循環させて
沈澱を避けるようにする。

この場合、安定液５内に適宜の分散材を予め混
入させておけばより効果的である。

このようにして、所定時間の噴射体１２の昇降
サイクルによる混合撹拌が終われば、クレーン台
車６のクレーンを介して噴射体１２を引き上げ、
水中ポンプ２１を引き上げると共に、第５図に示
す様にエレベータミキサー２４をトレンチ２内の
安定液５、及び、セメントとの混合液中にクレー
ン台車６のクレーンを介してワイヤ２７により昇
降させ、ケーブル２８を介して、水中モータ２５
を作動させて適宜回数上昇下降、往復動させて該
安定液５とセメントを撹拌させて再びトレンチ２
内から引き上げる。

このようにした後に、上述の如く継プレート３
０で一体化されたＨ型鋼２９をトレンチ２内の安
定液５とセメントとの混合体の内部に沈漬させ、
継プレート３０のブラケツト３１上にプレキヤス
トコンクリート板３３を沈降載置させて、その後
は経時的に安定液５とセメントの固化を待つ。

尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に
限るものではないことは勿論であり、上述実施例
と異なり、トレンチ２の掘削後、安定液５の充満
状態で第６，７図のＨ型鋼２９、及び、プレキヤ
ストコンクリート板３３の建て込みをしておき、
その後に噴射体１２によりセメントの気体輸送噴
出を介しての安定液５とセメントの混合撹拌を行
つても良く、更に、エレベータミキサー２４によ
る最終均一混合撹拌を行うようにしても良い。

＜発明の効果＞ 以上、この出願の発明によれば、基本的に連続
地中壁造成においてその掘削トレンチに対する安
定液の置換排出をする必要もなく、その充満状態
のままで固化出来るために作業工数が少くなり、
工期が早くなり、コストダウンを図れるという優
れた効果が奏される。

又、安定液内に供給される固化材は粉体である
ためにその容量は少く、ほとんどその混合体はト
レンチからオーバーフローすることもなく、あつ
ても極めて少いために、その廃棄する手間が少
く、又、公害問題等も生じないという優れた効果
が奏される。

而して、該安定液に対する粉体の供給は気体輸
送方式をとるために輸送気体は安定液内に於い
て、混合撹拌機能を果すという輸送と混合撹拌手
段の機能を果す作用効果上の優れた効果が奏され
る。

その後、輸送気体は混合撹拌過程において上昇
し、トレンチから大気に逸散してしまうために、
何ら問題はないというメリツトもある。

而して、該トレンチ内に粉体を供給する場合に
は気体輸送を用いるためにホースで良く、したが
つて、装置が簡単であり、連接する各トレンチに
対しても連続的に供給が出来るという効果が奏さ
れる。

そして、トレンチ内底部に水中ポンプを設置
し、充填した安定液と該安定液内に投入した粉体
固化材を該水中ポンプの作動により、混合させる
ことにより、トレンチ内で安定液と粉体固化材が
循環撹拌され、分散均一化した後にエレベータミ
キサーを入れて昇降反復させて混合撹拌させるよ
うにしたことにより、トレンチの深さが相当程度
の深さであつても、該トレンチ内の安定液と粉体
固化材が充分撹拌されて均一混合化出来、製品と
しての連続地中壁の精度が向上するという効果が
奏され、特に、エレベータミキサーの昇降作動に
相移行して水中ポンプを作動させることにより、
この効果は猶一層促進される利点があるものであ
る。

又、トレンチ内での安定液と粉体固化材の混合
材中にエレベータミキサーを入れて反復昇降させ
ることにより、該安定液と粉体固化材の混合撹拌
が促進されてより均一な固化と迅速な固化が図ら
れるという優れた効果が奏される。

更に、供給する粉体はセメントに限らず、固化
機能を有するものは全て良いので、廃棄処理に困
るようなスラツグ等の粉体固体等はその廃棄処理
としての一石二鳥の公害処理上の効果もある。

而して、作業現場に於いて設定トレンチ位置に
側設して粉体気体輸送装置等の装置をセツトすれ
ば、後は噴射体とホースとの配設で良いために装
置の位置移動や振動等がほとんどなく、したがつ
て、その自動制御が確実に行われ、又、記録が自
動的にとれるというメリツトもある。

固化材の供給は粉体気体輸送とされて上述の如
く、ホース輸送をとることにより無振動であり、
無騒音であるために、環境公害上も良く、又、そ
の周囲に液体や粉体を撒き散らすという虞も全く
なく、都御部に於ける連続地中壁造成には極めて
有利であるという優れた効果も奏される。

更に、安定液固化装置に於いてはノズルを有す
るアームに回動自在なカバーを枢設させたことに
より、噴射体が安定液中を昇降するに際して移動
側とは反対側に該カバーが位置するように抵抗を
受けるために、アームのノズルをカバーして安定
液がノズルに目詰りを生ずるような虞れがなく、
したがつて、噴射体の安定液中での昇降プロセス
において固化材がより確実に安定液中に噴出され
て、固化が設計通りに促進されるという優れた効
果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の１実施例の説明図であ
り、第１図は施工全体概略部分断面側面図、第２
図は噴射体の部分断面側面図、第３図は噴射体の
側面図、第４図は噴射体による安定液と粉体の混
合撹拌説明部分断面図、第５図は安定液と粉体の
仕上げ混合撹拌説明図、第６，７図は型鋼建込説
明側断面図、平断面図、第８図はプロセスフロー
シートの説明図である。 ２……トレンチ、５……安定液、６……昇降装
置、１２……噴射体、１６……アーム、１７……
ノズル、１５……輸送通路、７……粉体気体輸送
装置、１３……ホース、８……サイロ、９……コ
ンプレツサ、２４……エレベータミキサー、１８
……カバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トレンチ掘削に伴い掘削トレンチ内に所定安
   定液を供給し、その後安定液中に固化材を供給し
   てトレンチ内にて安定液を固化する方法におい
   て、掘削トレンチ内に充満された安定液内に粉体
   固化材を気体輸送供給し、該輸送気体を介し安定
   液と粉体固化材を均一に混合撹拌して凝結させ、
   その間トレンチ底部に設置した水中ポンプを作動
   させて安定液と粉体固化材を循環混合し、その後
   安定液と粉体固化材との混合材中にエレベータミ
   キサーを入れて反復昇降させて混合撹拌を促進さ
   せるようにしたことを特徴とする連続地中壁形成
   用安定液固化方法。 ２ 連続地中壁形成用のトレンチ内の安定液の固
   化方法に直接使用する装置において、昇降装置に
   吊下された噴射体が複数のノズルを有するアーム
   を側延しており、而して該各アームのノズルは輸
   送通路を介して粉体気体輸送装置に接続するホー
   スに接続され、該粉体気体輸送装置は固化材サイ
   ロとコンプレツサに接続されており、而して上記
   アームには該アームに枢設されて回動自在なカバ
   ーが設けられていることを特徴とする連続地中壁
   形成用安定液固化装置。