JPH0579771B2 - - Google Patents

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工法及び装置に関する。

［従来の技術］ かかる工法では、従来、多軸オーガ掘削機、チ
エーンソウ掘削機、第１５図に示すデイスクカツ
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
ーガをラツ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Ｗ２を掘削し、３孔のうち１
孔をラツ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
溝または溝に連続体をいう。

チエ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
ピツチＰで円柱状の先行削孔Ａ，Ａ１…を掘削
し、その削孔Ａに掘削機を挿入しながらチエーン
ソウにより隣接する削孔Ａ１にかけて薄壁ｗを掘
削造成している。

デイスクカツタ掘削機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個のデイスクカツタ２
２，２２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Ａ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
11.5〜19m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
があつて好ましくない。

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810mmと比較的大きく、かつ、チエー
ンソウによる掘削長さの制約からピツチＰが例え
ば2.3mmに抑えられるので、先行削孔の掘削工が
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Ａ，Ａ
１間に未掘削部２１が残つて好ましくない。

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100〜130mm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、デイ
スクカツタ２２，２２とリバースドリル２３とに
よる突部２４，２５があつて好ましくない。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。

［課題を解決する手段］ 本発明の工法によれば、先行削孔を掘削し、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グリツパと、第２グリツパとを備え、
そして本体の下端にドラムカツタを備えたブーム
を俯仰及び旋回自在に設けた掘削機を前記先行削
孔に吊り下ろし、第１グリツ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ツタの後面
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グリツパを拡開して削孔壁に支持する
と共に第１グリツパを縮閉して本体を下動しなが
ら前記円弧状に掘削を行い、ドラムカツタが前記
先行削孔の底部まで達したら第２グリツパを拡開
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
壁体ユニツトを掘削し、該壁体ユニツトを列状に
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グリツパと、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
ツタと、該ドラムカツ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
グリツパを拡開して本体を孔壁に支持し、ドラム
カツ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グリツパを拡開して外筒を孔壁に支
持し、第１グリツ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、カツタドラムが削孔の底部に達した
ら、第２グリツ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
ツ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ツプさせて薄壁を
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実施例を説明す
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１が水中マニホルド２を介してデリベリパイプ
を兼ねた吊ロツド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
ツパ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
ツタ駆動装置９が旋回自在に設けられている。そ
の装置９の下部には、ブーム俯仰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ツド３に連通されてい
る。

このブーム１１の先端には、全面に切削ビツト
が取付けられた比較的小径（外径が例えば250mm）
のドラムカツタ１２が回転自在に設けられ、ブー
ム１１の先端部には、カツタ１２の後面後部に近
接して開口したサクシヨンマウス１１ａが設けら
れている。そして、このドラムカツタ１２は、ブ
ーム１１に沿つて設けられたカツタドライブシヤ
フト１３によりカツタ駆動装置９に連係されてい
る。なお、第２図に示す掘削機Ｂ１にように、ブ
ーム１４と揚泥管１５を別体に構成し、ブーム１
５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
シヨンマウス１５ａ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グリツパ６，６を拡開（印で示
す）して本体１を孔壁に支持する（第３図）。そ
こで、カツタ駆動装置９によりドラムカツタ１２
を回転駆動すると共に、俯仰シリンダ１０を伸縮
しカツタ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グリツパ７，７を拡開して外筒４
を孔壁に支持し、第１グリツパ６，６を縮閉して
矢印で示すように本体１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、ドラムカツタ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グリツパ
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
ラムカツタ１２を矢印で示すように水平方向に移
動し、水平状の掘削Ｄ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Ｗ，Ｗ…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Ａ，Ａ…をピツチＰ（例えば19.5m）で掘削し、
薄壁部ｗを量OL（例えば500mm）だけオーバラツ
プして行う。

また、薄壁部ｗ，ｗ…のオーバラツプよる接合
が不安な場合は第１０図に示すように、先行削孔
Ａ，Ａ…をピツチＰ１（例えば4.7mm）で掘削し、
ブーム１１を隣接する削孔Ａ側だけに俯仰して薄
壁部ｗを削孔Ａとオーバラツプさせて連続壁Ｅ１
を形成する。なお、このオーバラツプ量は、深度
により変える掘削に鉛直精度により掘削機挿入孔
GCが実際施工時には掘削始め部と底部とでは異
なるため、深度が増す分だけブームフレ量を大き
く（掘削巾を大きく）し、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によりカツタ駆動装置９を介してブーム１
１を薄壁部ｗに対して90°旋回し、削孔Ａとの間
に任意に長さＬ１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700
〜1000mmの長孔状の先行削孔Ａ１を掘削して掘削
機Ｂ１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、一方の側に巾Ｊが
700〜1000mmのバツトレス部Ｋを備えた連続壁Ｅ
３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4000
mm）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ツタによる部分切
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、掘削土砂のサクシヨ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
はデイスクカツ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、Ｂ，Ｂ１……掘削機、Ｅ……
連続壁、Ｗ……薄壁のエレメント、ｗ……薄壁
部、ｗ１，ｗ２……厚壁部、１……本体、４……
外筒、５……伸縮シリンダ、６……第１グリツ
パ、７……第２グリツパ、８……旋回装置、９…
…カツタ駆動装置、１０……ブーム俯仰シリン
ダ、１１，１４……ブーム、１１ａ，１５ａ……
サクシヨンマウス、１２……ドラムカツタ、１５
……揚泥管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先行削孔を掘削し、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グリツパ
   と、第２グリツパとを備え、そして本体の下端に
   ドラムカツタを備えたブームを俯仰及び旋回自在
   に設けた掘削機を前記先行削孔に吊り下ろし、第
   １グリツ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
   削土砂をドラムカツ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グリツパ
   を拡開して削孔壁に支持すると共に第１グリツパ
   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、ドラムカツタが前記先行削孔の底部まで
   達したら第２グリツ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ツトを掘削
   し、該壁体ユニツ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 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グリツパと、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ツタと、該ドラムカツタの
   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。