JPH03180615A - 地中遮水膜連続壁掘削工法及び装置 - 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、地中に遮水膜連続壁を構築する際の地中遮水
膜連続壁掘削上広及び装置に関する。

［従来の技術］ かかる工法では、従来、多軸オーガ掘削機、チェーンソ
ウ掘削機、第１５図に示すディスクカッタ掘削機などが
使用されていた。

多軸オーガ掘削機による工法（以下Ａ工法という）にお
いては第１６図に示すように、３軸のオ−ガをラップさ
せることにより矩形断面の３孔からなる壁エレメントＷ
２を掘削し、３孔のうち１孔をラップさせて連続壁を造
成している。なお、以下、壁または連続壁とは掘削によ
り造成された溝または溝の連続体をいう。

チェーンソウ掘削機による工法（以下Ｂ工法という）に
おいては、第１８図に示すように、所定ピッチＰで円柱
状の先行削孔ＡＳＡｌ・・・を掘削し、その削孔Ａに掘
削機を挿入しながらチェーンソウにより隣接する削孔Ａ
１にかけて薄壁Ｗを掘削造成している。

ディスクカッタ掘削機Ｂ３による工法（以下Ｃ工法とい
う）においては、第１５図及び第２０図に示すように、
両側の２個のディスクカッタ２２．２２で掘削してセン
ターに集土し、センターのリバースドリル２３で排土し
て薄壁Ｗを掘削造成している。なお、機械挿入孔Ａ２は
リバースドリル２３で同時掘削する。

［発明が解決しようとする課題］ 前記人工法においては第１６図に示すように、壁厚Ｔが
例えば・４５０〜１０００ｍｍと厚く、薄壁が造成でき
なく、１エレメントＷ２の長さＬは例えば１１．５〜１
９ｍと短く、連続壁の造成効率が低い。また、第１７図
に示すように壁底形状は、突部２０があって好ましくな
い。

前記Ｂ工法においては第１８図に示すように、壁厚Ｔが
例えば１５０ｍｍの薄壁が造成できるが、厚壁の造成が
できない。また、先行削孔Ａの孔径が、例えば８１０ｍ
ｍと比較的大きく、かつ、チェーンソウによる掘削長さ
の制約からピッチＰが例えば２．３ｍｍに抑えられるの
で、先行削孔の掘削土が高価となり、連続壁の造成効率
が低い。また、第１９図に示すように壁底形状は、先行
削孔Ａ１Ａ１間に未掘削部２１が残って好ましくない。

前記Ｃ工法においては第２０図に示すように、壁厚Ｔが
例えば１００〜１３０＋ｎ＋ｎの薄壁Ｗが造成でき、１
エレメントの長さＬが例えば５．２ｍと長く連続壁の造
成効率は高いが、厚壁の造成ができない。また、第２１
図に示すように、壁底形状は、ディスクカッタ２２．２
２とリバースドリル２３とによる突部２４．２５があっ
て好ましくない。また、掘削機が非常に大型で重い。

更に、これらの工法においては、壁の断面は矩形に限ら
れ、任意形状断面の壁を造成することができない。

また、本発明は、比較的小径の先行削孔により任意断面
の壁形状が得られ連続壁の造成効率の高い地中遮水膜連
続壁掘削工法及びその装置を提供することを目的として
いる。

［解決しようする課題］ 本発明によれば、先行削孔に、相対的に上下動自在な本
体と外筒とにそれぞれ拡縮自在な第１グリッパと、第２
グリッパとを備えた本体の下端にドラムカッタを備えた
ブームを俯仰及び旋回自在に設けた掘削機を吊り下ろし
、第１グリッパを拡開して本体を削孔壁に支持し、ブー
ムを俯仰、旋回して地盤を円弧状に掘削し、掘削土砂を
ドラムカッタの後面に近接して開口する揚泥管を経て排
出し、外筒を下動し第２グリッパを拡開して削孔壁に支
持すると共に第１グリッパを縮閉して本体を下動しなが
ら前記円弧状の掘削を行い、ドラムカッタが削孔底に達
したら第２グリッパを拡開して外筒を削孔壁に支持する
と共にブームの仰角に比例して本体を下動し地盤を水平
状に掘削して壁体ユニットを掘削し、該壁体ユニットを
列状に接合して地中遮水膜連続壁を造成することを特徴
としている。

また、本発明による装置は、筒状の本体と、該本体に伸
縮シリンダにより上下動自在に設けられた外筒と、これ
ら本体及び外筒にそれぞれ設けられた拡縮自在な第１及
び第２グリッパと、前記本体の下端に旋回装置と俯仰装
置とにより旋回と俯仰が自在に設けられたブームと、該
ブームの先端に設けられた駆動装置により回転されるド
ラムカッタと、該ドラムカッタの後面に近接して開口す
る揚泥管゛とを設けていることを特徴としている。

［作用］ 上記のように構成された本発明においては掘削に際し、
先行削孔内に掘削機を吊り下ろし、第１グリッパを拡開
して本体を孔壁に支持し、ドラムカッタを回転すると共
に、ブームを俯仰して円弧状に地盤を掘削する。

次いで、伸縮シリンダを伸長して外筒を下動したのち、
第２グリッパを拡開して外筒を孔壁に支持し、第１グリ
ッパを縮閉して伸縮シリンダを収縮し、本体を下動しな
がらブームを俯仰して前記の円弧状の掘削を行う。

そして、カッタドラムが削孔の底部に達したら、第２グ
リッパを拡開して外筒を孔壁に支持し、ブームの仰角が
大きいほど伸縮シリンダを収縮し本体１を下動しながら
ブームを俯仰して地盤を水平状に掘削し薄壁の１エレメ
ントを造成する。

この薄壁エレメントの薄壁部を列状にオーバラップして
連続壁を形成するが、薄壁部の接合が不安がある場合は
、ブームを一方の側にだけ起伏して隣接する先行削孔と
オーバラップさせて薄壁を掘削することにより連続壁を
造成する。

また、旋回装置によりブームを揺動して厚壁を掘削し、
また、深度によりブームの揺動角を変えて任意断面形状
の壁を掘削する。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、先行削孔Ａの中には、本発明を実施す
る全体を符号Ｂで示す掘削機の筒状の本体■が水中マニ
ホルド２を介してデリベリパイプを兼ねた吊ロッド３に
より図示しないクレーンで吊設されている。

その本体１の外周には、外筒４が伸縮シリンダ５により
スライド自在に設けられ、本体１及び外筒４の上下部に
は、それぞれ拡縮自在な第１グリッパ６．６及び７．７
がそれぞれ設けられている。

この本体１の下端部には、旋回装置８によりカッタ駆動
装置９が旋回自在に設けられている。その装置９の下部
には、プーム俯仰シリンダ１０により揚泥管を兼ねたブ
ーム１１が俯仰自在に枢着され、デリベリパイプを兼ね
た吊ロッド３に連通されている。

このブーム１１の先端には、全面に切削ビットが取付け
られた比較的小径（外径が例えば２５０ｍ＋ａ）のドラ
ムカッタ１２が回転自在に設けられ、ブーム１１の先端
部には、カッタ１２の後面後部に近接して開口したサク
ションマウスｌｌａが設けられている。そして、このド
ラムカッタ１２は、ブーム１１に沿って設けられたカッ
タドライブシャフト■３によりカッタ駆動装置９に連係
されている。なお、第２図に示す掘削機Ｂ１のように、
ブーム１４と揚泥管１５を別体に構威し、ブーム１５を
旋回装置８に枢着して内部に駆動装置である図示しない
水中電動機を設け、揚泥管１５のサクションマウス１５
ａをドラム１２の後面下部に近接して設けることができ
る。

遮水膜連続壁の掘削に際し、先行削孔Ａを掘削し、その
削孔Ａの中に掘削機Ｂをクレーンで吊り下ろし、第１グ
リッパ６．６を拡開（Ｃ＞印で示す）して本体１を孔壁
に支持する（第３図）。そこで、カッタ駆動袋Ｎ９によ
りドラムカッタ１２を回転駆動すると共に、俯仰シリン
ダ１０を伸縮しカッタ１２を矢印で示すように鉛直線の
両側に俯仰して円弧状の掘削Ｃを行う（第６図）。

次いで、伸縮シリンダ５をストロークＳだけ伸長して外
筒４を矢印で示すように下動する（第４図）。

次いで、第２グリッパ７．７を拡開して外筒４を孔壁に
支持し、第１グリッパ６．６を縮閉して矢印で示すよう
に本体■を下動しながら、ストロークＳだけ前記の円弧
状の掘削Ｃを行う（第５図）そして、ドラムカッタ１２
が削孔Ａの底部に達したら、第４図に示す状態において
第２グリッパ７．７を拡開して外筒４を孔壁に支持し、
第７図に示すようにブーム１１の仰角α、βが大きいほ
ど伸縮シリンダ５を収縮して本体１を下動し、ドラムカ
ッタ１２を矢印で示すように水平方向に移動し、水平状
の掘削りを行う。

このようにして第８図に示すように、比較的小径（例え
ば孔径７００ｍｍ以下）の先行削孔Ａにより、厚さＴが
例え゛ば２００〜４００ｍｍと比較的薄く、長さＬが例
えば１０ｍと長い薄壁部Ｗを備えた薄壁の１エレメント
Ｗを掘削する。

薄壁のエレメント〜■、＼Ｖ・・・による連続壁Ｅの形
成は、可能であれば第９図に示すように、先行削孔ＡＳ
Ａ・・・をピッチＰ（例えば１９．５ｍ）で掘削し、薄
壁部Ｗを量ＯＬ（例えば５００ｍｍ）だけオーバラップ
して行う。

また、薄壁部Ｗ、Ｗ・・・のオーバラップよる接合が不
安な場合は第１０図に示すように、先行削孔Ａ、Ａ・・
・をピッチＰＬ（例えば４．７ｍｍ）で掘削し、ブーム
■１を隣接する削孔Ａ側だけに俯仰して薄壁部Ｗを削孔
Ａとオーバラップさせて連続壁Ｅ１を形成する。なお、
このオーバラップ量は、深度により変える掘削の鉛直精
度により掘削機挿入孔ＧＣが実際施工時には掘削初め部
と底部とでイよ異なるため、深度が増す分だけブームフ
レ量を大きく　（掘削中を大きく）シ、ジヨイント性を
増すのが好ましい。

また、コーナ部を有する連続壁Ｅ２は第１１図に示すよ
うに、コーナ部の削孔Ａｃにおいて旋回装置８によりカ
ッタ駆動装置９を介してブーム１１を薄壁部Ｗに対して
９０°旋回し、削孔Ａとの間に任意の長さＬｌの薄壁部
ｗｃを掘削する。

また、第１２図に示すように巾Ｊが例えば°１００〜１
０００ｍｍの長孔状の先行削孔Ａ１を掘削して掘削機Ｂ
１を吊り下ろし、ブーム１１を旋回装置８により角度θ
だけ揺動して厚さＴ１が例えば７００〜４０００ｍｍの
厚壁部ｗ１を備えた厚壁の１エレメントＷ１を掘削する
。

また、この厚壁部ｗ１の厚さＴ１を、揺動角θを第１２
図において下方に大きくし、第１０図と同様な態様で第
１３図に示すように、厚さＴ２が例えば２５００ｍｍの
厚壁部ｗ２と、一方の側に＋ｉ＋Ｊが７００〜１０００
＋ｎｏ＋のバットレス部Ｋを備えた連続壁Ｅ３を掘削す
ることができる。

また、第１４図に示すように、揺動角θを一方の側に段
階的に小さくし、厚さＴ３（例えば４０００ｍｍ）が段
階的に厚さＴ４、Ｔ５と薄くなる厚壁部ｗ３を掘削する
ことができる。

［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

すなわち、比較的小径の先行削孔により任意断面の壁形
状の連続壁を造成効率よく造成することができる。

また、比較的小径のドラムカッタによる部分切削のため
、所要推力、回転力が小さく、小型軽量で安価に製作で
き、施工費を低減することができる。

また、掘削土砂のサクションマウスをドラム後部に近接
して設けているので、排土能力が高く、かつ、掘削土砂
による閉塞がないので、安定した運転ができる。

また、自動化運転を可能にし、省力化することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明を実施する掘削機のそれぞれ
異なる実施例を示す斜視図、第３図ないし第５図はそれ
ぞれ掘削工順を説明する側面図、第６図及び第７図は円
弧状掘削及び水平状掘削を説明する側面図、第８図ない
し第１３図はそれぞれ異なる掘削の態様を説明する平面
図、第１４図は別の掘削の態様を説明する側断面図、第
１５図はディスクカッタ掘削機を示す正面図、第１６図
及び第１７図、第１８図及び第１９図、第２０図及び第
２１図はそれぞれ異なる従来工法を説明する掘削形状の
平面及び壁底形状の側断面図である。 Ａ・・・先行削孔　　Ｂ５Ｂ１・・・掘削機Ｅ・・・連
続壁　　Ｗ・・・薄壁のエレメントＷ・・・薄壁部　　
ｗｌ、ｗ２・・・厚壁部１・・・本体　　４・・・外筒
　　５・・・伸縮シリンダ　６・・・第１グリッパ　　
７・・・第２グリッパ　　８・・・旋回装置　　９・・
・カッタ駆動装置　　１０・・・ブーム俯仰シリンダ　
　１１．１４・・・ブーム　　ｌｌａ、１５ａ・・・サ
クションマウス　　１２・・・ドラムカッタ　　１５・
・・揚泥管 第１２図 累１３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）先行削孔に、相対的に上下動自在な本体と外筒と
   にそれぞれ拡縮自在な第１グリッパと、第２グリッパと
   を備えた本体の下端にドラムカッタを備えたブームを俯
   仰及び旋回自在に設けた掘削機を吊り下ろし、第１グリ
   ッパを拡開して本体を削孔壁に支持し、ブームを俯仰、
   旋回して地盤を円弧状に掘削し、掘削土砂をドラムカッ
   タの後面に近接して開口する揚泥管を経て排出し、外筒
   を下動し第２グリッパを拡開して削孔壁に支持すると共
   に第１グリッパを縮閉して本体を下動しながら前記円弧
   状の掘削を行い、ドラムカッタが削孔底に達したら第２
   グリッパを拡開して外筒を削孔壁に支持すると共にブー
   ムの仰角に比例して本体を下動し地盤を水平状に掘削し
   て壁体ユニットを掘削し、該壁体ユニットを列状に接合
   して地中遮水膜連続壁を造成することを特徴とする地中
   遮水膜連続壁掘削工法。
2. （２）筒状の本体と、該本体に伸縮シリンダにより上下
   動自在に設けられた外筒と、これら本体及び外筒にそれ
   ぞれ設けられた拡縮自在な第１及び第２グリッパと、前
   記本体の下端に旋回装置と俯仰装置とにより旋回と俯仰
   が自在に設けられたブームと、該ブームの先端に設けら
   れた駆動装置により回転されるドラムカッタと、該ドラ
   ムカッタの後面に近接して開口する揚泥管とを設けてい
   ることを特徴とする地中遮水膜連続壁掘削装置。