JPH03100226A - 地中連続壁工法及びこの工法に使用する掘削装置 - Google Patents

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、接続部分の強固な連続壁を地盤中に構築する
ための地中連続壁工法及びこの工法に使用する掘削装置
に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）従来、
特開昭６１−２２５４２４号において、地中連続壁横築
用の掘削装置が提案されている。

この掘削装置は、断面矩形の溝孔を形成でき、該溝孔掘
削後にコンクリート等を打設することによって壁体を構
築できる。

しかしながら、特開昭６１−２２５４２４号の場合、掘
削できるのは単純な断面矩形の溝孔であるため、壁体を
複数個隣接して横築した場合、各壁体の境界部分の連結
強度が弱い問題点がある。

本発明は、上記の点に鑑み、隣接する壁体相互の連結強
度の大きな連続壁を容易に構築可能な地中連続壁工法及
びこの工法に使用する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） 上記目的を達成するために、本発明の工法は、地盤に対
して掘削装置を吊り下げながら掘削を行って、一方の接
続端面に四部を他方の接続端面に凸部をそれぞれ有する
板状溝孔を形成し、該板状溝孔にグラウト材、コンクリ
ート等の硬化性材料による壁体を構築するようにしてい
る。

また、上記工法に使用する掘削装置は、掘削用羽根を多
数設けた横方向軸の両側に、掘削用羽根を多数設けた大
径の無端帯機構を配設し、さらに一方の大径の無端帯機
構の外側に１対の小径の無端帯機構を配設するとともに
、他方の大径の無端帯機構の外側に１個の小径の無端帯
機構を配設した構成を持ち、前記横方向軸及び各無端帯
機構を駆動することによって、一方の接続端面に前記１
対の小径無端帯機構による凹部を他方の接続端面に前記
１個の小径無端帯機構による凸部をそれぞれ有する板状
溝孔を地盤中に形成するものである。

（作用〉 本発明においては、一方の接続端面に凹部を他方の接続
端面に凸部をそれぞれ有する板状溝孔を掘削しており、
該板状溝孔にグラウト材、コンクリート等を充填して壁
体を横築すれば、壁体の一方の接続端面には凹部を他方
の接続端面には凸部をそれぞれ形成できる。この結果、
構築済みの壁体の凹部又は凸部に次の壁体の凸部スは凹
部を嵌合させて順次連続壁を構成でき、壁体相互の連結
部分を強固なものにできる。

（実施例） 以下、本発明に係る地中連続壁工法及びこの工法に使用
する掘削装置の実施例を図面に従って説明する。

まず、第１図乃至第６図において本発明工法に使用する
掘削装置について説明する。

これらの図において、掘削装置の本体フレーム１は、左
右のモーター収納ボックス２Ａ、２Ｂと、これらを連結
一体化する連結部材３と、左右のモーター収納ボックス
２Ａ、２Ｂの下側にそれぞれ固定された左右の軸受ボッ
クス４Ａ、４Ｂとから構成されている。

左側のモーター収納ボックス２Ａ内には左側モーター５
Ａが固定され、該モーター５Ａの回転軸には平歯車６Ａ
が固定されている。また、モーター収納ボックス２Ａに
は左側の駆動チェーンホイール軸７Ａが軸受を介して回
転自在に横方向に支持されており、該駆動チェーンホイ
ール軸７Ａに前記平歯車６Ａとかみ合う平歯車８Ａが固
定されている。また、駆動チェーンホイール軸７Ａの端
部にはチェーンホイール９Ａが固着されている。

第４図に示すように、左側の軸受ボックス４Ａには手前
側のチェーンホイール軸１０Ａと後ろ側のチェーンホイ
ール軸１１Ａとが第１図の軸受２５を介して回転自在に
横方向に支持され、該チェーンホイール軸１０Ａ、ＩＩ
Ａにチェーンホイール１２Ａ、１３Ａがそれぞれ固着さ
れている。

左側の軸受ボックス４Ａに固着され・た支持アーム１４
Ａには先端部に軸受を一体化した調整用り−ンバックル
１５Ａ、１６Ａを介して手前側にチェーンホイール軸１
７Ａ、１８Ａが手前側のチェーンホイール軸１０Ａに対
して所定距離離間して回転自在に支持されている。同様
に、先端部に軸受を一体化した調整用ターンバックル１
５Ａ、１６Ａを介して後ろ側のチェーンホイール軸１９
Ａ。

２ＯＡが後ろ側のチェーンホイール軸１１Ａに対して所
定比ＮＭ間して回転自在に支持されている。

そして、チェーンホイール軸１７Ａ、１８Ａにはチェー
ンホイール２１Ａ、２２Ａがそれぞれ固着され、チェー
ンホイール軸１９Ａ、２ＯＡにはチェーンホイール２３
Ａ、２４Ａがそれぞれ固着されている。

そして、多数の掘削用羽根３０を外面に固着した板３１
をチェーンで連結した無端帯３２Ａが、第４図の如くチ
ェーンホイール９Ａ、１３Ａ、２３Ａ間に張架され、大
径の無端帯機構を構成している。また、同様の構造の無
端帯３３ＡがチェーンホイールＩＯＡ、２１Ａ間に張架
され、もう一つの大径の無端帯機構を構成している。

さらに、前記大径の無端帯機構の外側に突出した位置に
は、チェーンホイール１２Ａ、２２Ａ間に同様の無端帯
３４を張架した小径の無端帯機構が配置され、これと所
定開講をおいて平行に、チェーンホイール１３Ａ、２４
Ａ間に同様の無端帯３５を張架したもう一つの小径の無
端帯機構が配置されている。

一方、右側のモーター収納ボックス２Ｂ内には右側モー
ター５Ｂが固定され、該モーター５Ｂの回転軸には平歯
車６Ｂが固定されている。また、モーター収納ボックス
２Ｂには右側の駆動チェーンホイール軸７Ｂが軸受を介
して回転自在に横方向に支持されており、該駆動チェー
ンホイール軸７Ｂに前記平歯車６Ｂとかみ合う平歯車８
Ｂが固定されている。また、駆動チェーンホイール軸７
Ｂの端部にはチェーンホイール９Ｂが固着されている。

第５図に示すように、右側の軸受ボックス４Ｂには手前
側のチェーンホイール軸１０Ｂと後ろ側のチェーンホイ
ール軸１１Ｂとが第１図の軸受２５を介して回転自在に
横方向に支持され、該チェーンホイール軸１０Ｂ、ＩＩ
Ｂにチェーンホイール１２Ｂ、１３Ｂがそれぞれ固着さ
れている。

右側の軸受ボックス４Ｂに固着された支持アーム１４Ｂ
には先端部に軸受を一体化した調整用ターンバックル１
５Ｂを介して手前側にチェーンホイール軸１７Ｂが手前
側のチェーンホイール軸１０Ｂに対して所定圧Ａｉｉ離
間して回転自在に支持されている。同様に、先端部に軸
受を一体化した調整用ターンバックル１５Ｂを介して後
ろ側のチェーンホイール軸１９Ｂが後ろ側のチェーンホ
イール軸１１Ｂに対して所定比ＮＭ間して回転自在に支
持されている。そして、軸受を先端部に一体化した調整
用ターンバックル１．６　Ｂを介してチェーンホイール
軸１８Ｂがチェーンホイール軸７Ｂに対して所定距離離
間して回転自在に支持されている。

前記チェーンホイール軸１７Ｂ、１８Ｂ、１９Ｂにはチ
ェーンホイール２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂがそれぞれ固着
されている。

そして、多数の掘削用羽根３０を外面に固着した板３１
をチェーンで連結した無端帯３２Ｂが、第５図の如くチ
ェーンホイール９Ｂ、１２Ｂ、２１Ｂ間に張架され、大
径の無端帯機構を構成している。また、同様の構造の無
端帯３３Ｂがチェーンホイール１３Ｂ、２３Ｂ間に張架
され、もう一つの大径の無端帯機構を構成している。

さらに、前記大径の無端帯機構の外側に突出した位置に
は、チェーンホイール９Ｂ、２２Ｂ間に同様の無端帯３
６を張架した小径の無端帯機構が配置されている。

第６図に示すように、前記装置フレーム１の底面側には
２本の横方向軸４０．４１が平行に配置されており、手
前側の横方向軸４０の左端にはチェーンホイール軸１７
Ａが、右端にはチェーンホイール軸１７Ｂがそれぞれ固
着一体化されている。

また、後ろ側の横方向軸４１の左端にはチェーンホイー
ル軸１９Ａが、右端にはチェーンホイール軸１９Ｂがそ
れぞれ固着一体化されている。各横方向軸４０．４１に
は掘削用羽根４２が多数固着されており、さらに中間位
置において螺旋方向が反対に切り替わった螺旋体４３が
外周に形成されており、それらの横方向軸４０．４１は
オーガを構成している。これらの横方向軸４０．４１の
回転方向は相互に逆向きであり、しかも掘削した土砂を
中間位置に集める向きに回転駆動される。すなわち、横
方向軸４０は右側モーター５Ｂによって矢印Ｐ方向に回
転駆動され、横方向軸４１は左側モーター５Ａによって
矢印Ｑ方向に回転駆動される。

第１図に示すように、前記装置フレーム１の連結部材３
には、エアーリフトパイプ４５の下端が連結され、該エ
アーリフトパイプ４５は連結部材３の下面側に開口して
いる。また、左右のモーター収納ボックス２Ａ、２Ｂに
下端が固定されたエアーパイプ４６からはエアー噴き出
し用細管４７が延長してエアーリフトパイプ４５の開口
に達している。なお、エアーリフトパイプ４５は掘削後
のコンクリート供給用にも使用できる。

前記装置フレーム１には吊り下げ用ワイヤーロー１５０
の下端が接続固着されるようになっている。

また、左右のモーター５Ａ、５Ｂの電源コードを収納し
保護するために保護管５１が左右のモーター収納ボック
ス２Ａ、２Ｂに連結されている。

この保護管５１の構造の詳細は第７図乃至第９図に示さ
れる。この保護管５１は一対の半円筒状カバー５２をヒ
ンジ５３で開閉自在に連結したものであり、一端にやや
大径の連結部材５４が一体化されている。そして、第９
図のようにモーターに電力を供給する電源コード５５及
び補強用のワイヤーロープ５６の周囲を一対の半円筒状
カバー５２で囲みビス止めすることにより保護管５１の
装着を行う。地盤を掘り下げて行くに従って第７図（Ａ
）の１本の保護管５１では長さが不足するので、同図（
Ｂ）のように保護管５１を複数本継ぎ足して使用する。

第１０図は地上において上述の掘削装置６ｏを支える機
構部分を示す。この図において、地上に安定に載置され
た支持枠体６１には垂直ロッド６２が立設固定され、該
垂直ロッド６２に対して油圧シリンダで上下方向に駆動
される機枠６３に複数個のチャック６４が設けられてい
る。そして、これらのチャック６４にて前記エアーリフ
トパイプ４５やエアーパイプ４６が保持されている。前
記エアーリフトパイプ４５の上端にはフレキシブルパイ
プ６５が連結され、エアーパイプ４６の上端はエアーパ
イプル６６を介し圧縮エアー源に接続される。前記ワイ
ヤーロー１５０は別の巻取り機構により巻き取られるよ
うになっており、該ワイヤーロー１５０は主として掘削
装置６０を掘削後に引き上げるときに使用する。

次に、上述の掘削装置６０を使用した地中連続壁工法に
ついて説明する。

まず、第１０図の如く掘削装置６０を支持枠体６１の機
枠６３に取り付け、左右のモーター５Ａ。

５Ｂに通電して装置フレーム１の左右の無端帯機構を走
行させるとともに横方向軸４０．４１を回転駆動し、掘
削用羽根３０．４２で地盤を破砕、掘削して第１１図（
Ａ＞、（Ｂ）の如く地盤中に板状溝孔７０を形成してい
く。このとき、装置フレーム１の左側には第４図のよう
に無端帯３４３５を平行に走行させる１対の離間した小
径の無端帯機構が配置されているため、板状溝孔７０の
一方の接続端面には凹部７１が形成されることになる。

また、装置フレーム１の右側には第５図のように無端帯
３６を走行させる１個の小径の無端帯機構が配置されて
いるため、板状溝孔７０の他方の接続端面には凸部７２
が形成されることになる。

地盤の掘削は水を併用して行い、オーガを構成する横方
向軸４０．４１の回転によりエアーリフトパイプ４５の
下端開口側に集められた土砂を含む泥水は、エアー噴き
出し用細管４７先端からのエアーリフトパイプ４５を上
昇する向きの圧縮エアーの噴出によりエアーリフドパ、
イブ４５を上昇して地上側に排出される。

なお、掘削にあたっては、機枠６３を油圧シリンダで小
刻みに昇降させて掘削装置６０を強制的に押し下げ、又
は持ち上げる動作を繰り返して行うことにより、地盤を
効果的に掘削可能である。

所定の深さまで地盤を掘削したら、ワイヤーロー１５０
を利用して掘削装置６０を引き上げ、第１２図のように
支持枠体６１の各チャック６４で２本の支持ロッド８０
と１本のコンクリート供給バイブ８１を板状溝孔７０内
に昇降自在に保持する。そして、支持ロッド８０に添わ
せて鉄筋８２を組み立てて行く。鉄筋８２の下部には雌
ねじブロック８３が固着されており、該雌ねじブロック
８３に支持ロッド８０の下端の雄ねじが螺合した状態と
なっている。この場合、板状溝孔７０の深さが太きとき
は、各支持ロッド８０を継ぎ足して鉄筋８２の下部を板
状溝孔７０中に下降させながら鉄筋上部を組み立てて行
くことができる６前記鉄筋の組み立てが完了した後、第
１３図（Ａ）の如く、支持ロッド８０を回転して雌ねじ
ブロック８３との螺合を外し、鉄筋８２を第１３図（Ａ
＞、（Ｂ）の如く板状溝孔７０内に載置する。そして、
コンクリート供給バイブ８１より硬化性材料としてのコ
ンクリート８５を板状溝孔７０内に充填していく。その
際、第１４図のように、コンクリート供給に先立って弾
性球体８６をコンクリート供給バイブ８１に入れ、その
上からコンクリート８５を供給して球体８６を押し下げ
て行くことによって、板状溝孔７０内の水によるコンク
リートの希釈化を防止しながらコンクリートの充填がで
きる。

前記板状溝孔７０は一方の接続端面に凹部７１を他方の
接続端面に凸部７２を有するものであり、この結果、第
１５図（Ａ）、（Ｂ）のように、コンクリート８５を充
填して構築されたコンクリート壁体９０は一方の接続端
面に凹部９１を他方の接続端面に凸部９２を備えている
。

１個の壁体９０を構築後、この壁体９０の接続端面をガ
イドとして次の隣接壁体を同様の工程で第１６図（Ａ）
、（Ｂ）の如く形成することができる。そして、壁体９
０を順次形成して行くことによって、充分な長さの地中
連続壁を横築できる。

このとき、隣合う壁体９０同士は、凹部９１と凸部９２
とが嵌合しながら確実に接合されることになるため、壁
体接合部分の強度は充分に強固なものになる。

なお、上記実施例では鉄筋コンクリートの壁体を形成す
る場合を例示したが、用途に応じて鉄筋を省略したコン
クリート壁体あるいはコンクリート以外のグラウト材等
の硬化性材料による壁体を構築するようにしても差し支
えない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、一方の接続端面
に凹部を他方の接続端面に凸部をそれぞれ有する板状溝
孔を地盤中に形成でき、さらにその板状溝孔にグラウト
材、コンクリート等を硬化性材料を充填して壁体を構築
することによって隣接する壁体相互の連結強度の大きな
連続壁を容易に構築可能である。さらに、掘削深さには
特に制約がないので、充分深い板状溝孔を形成をでき、
施工応用範囲が広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る地中連続壁工法に使用する掘削装
置の実施例を示す正断面図、第２図は同正面図、第３図
は同平面図、第４（２Ｉは同左側面図、第５図は同右側
面図、第６図は底部に配置される２本の横方向軸を示す
底面図、第７図（Ａ）は電源コードを保護する保護管を
示す正面図、同図（Ｂ）は保護管を連結した場合の正面
図、第８図は保護管を開いた状態の平面図、第９図は電
源コードの周囲に保護管を・装着した状態の平断面図、
第１０図は本発明の地中連続壁工法の実施例を示す正面
図、第１１図（Ａ）は地盤を掘削する工程を示す正断面
図、同図（Ｂ）は掘削した板状溝孔の平面図、第１２図
は鉄筋を組み立てる工程を示す正断面図、第１３図（Ａ
）はコンクリートを充填する工程を示す正断面図、同図
（Ｂ）は同平面図、第１４図はコンクリートの希釈化を
防止しながらコンクリートを充填する場合の正断面図、
第１５図（Ａ）は形成された鉄筋コンクリート壁体を示
す正断面図、同図（Ｂ）は同平面図、第１６図（Ａ）は
壁体を２個連結して構築した場合の正断面図、同図（Ｂ
）は同平面図である。 １　本体フレーム、２Ａ、２Ｂ・・・モーター収納ボッ
クス、３・・・連結部材、４Ａ、４Ｂ・・・軸受ボック
ス、５Ａ、５Ｂ・・・モーター、７Ａ、７Ｂ・・・駆動
チェーンホイール軸、９Ａ、９Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、１
３Ａ　　１３Ｂ、２ＬＡ、２１Ｂ、２２Ａ。 ２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ・・・チェーンホイー
ル、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＩＡ、ＩＩＢ、１７Ａ。 １７Ｂ、１８Ａ、１８Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ　　２ＯＡ・
・・チェーンホイール軸、３０・・・掘削用羽根、３２
Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ、３４．３５　３６・・・
無端帯、４０．４１・・・横方向軸、４５・・エアーリ
フトパイプ、４６・・・エアーパイプ、５０・・・ワイ
ヤーロープ、５１・・・保護管、６０・・・掘削装置、
７０・・・板状溝孔、７１．９１・・・四部、７２．９
２凸部、９０・・・壁体。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）地盤に対して掘削装置を吊り下げながら掘削を行
   って、一方の接続端面に凹部を他方の接続端面に凸部を
   それぞれ有する板状溝孔を形成し、該板状溝孔にグラウ
   ト材、コンクリート等の硬化性材料による壁体を構築す
   ることを特徴とする地中連続壁工法。
2. （２）前記壁体の凹部又は凸部に嵌合する凸部又は凹部
   を有する隣接壁体を順次構築する請求項１記載の地中連
   続壁工法。
3. （３）前記板状溝孔内に下降自在な支持ロッドの下端を
   鉄筋側の雌ねじブロックに螺合し、前記支持ロッドに添
   わせて鉄筋を組み立てるとともに、前記支持ロッドを下
   降し、該支持ロッド下端と前記雌ねじブロックとの螺合
   を外して前記鉄筋を前記板状溝孔に配置した後、前記硬
   化性材料を前記板状溝孔に打設する請求項１記載の地中
   連続壁工法。
4. （４）前記硬化性材料の供給パイプ内に弾性球体を入れ
   、その上から前記硬化性材料を入れて前記弾性球体を押
   し下げていくことによつて前記板状溝孔内の水による前
   記硬化性材料の希釈化を防止しながら前記硬化性材料の
   充填を行う請求項１記載の地中連続壁工法。
5. （５）掘削用羽根を多数設けた横方向軸の両側に、掘削
   用羽根を多数設けた大径の無端帯機構を配設し、さらに
   一方の大径の無端帯機構の外側に１対の小径の無端帯機
   構を配設するとともに、他方の大径の無端帯機構の外側
   に１個の小径の無端帯機構を配設し、前記横方向軸及び
   各無端帯機構を駆動することによって、一方の接続端面
   に前記１対の小径無端帯機構による凹部を、他方の接続
   端面に前記１個の小径無端帯機構による凸部をそれぞれ
   有する板状溝孔を地盤中に形成することを特徴とする掘
   削装置。
6. （６）前記横方向軸は中間位置において螺旋方向が反対
   に切り替わったオーガを構成しており、該オーガの中間
   位置上方に泥水排出用のエアーリフトパイプの下部開口
   を配置した請求項５記載の掘削装置。