JPH0734460A - 地中連続壁の形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地中壁の直線性が良くなる。原地盤の土砂と
固結用液との混合物により形成される地中連続壁の横方
向の混合状態の均一化がはかれる。施工時間の短縮化が
はかれる。上下に長い横方向掘削手段が土圧により傾く
ことがないようにして横方向の掘削ができる。 【構成】 地上を移動する地上移動装置１と、地中に挿
入されて横方向に掘削するための地上移動装置に支持さ
れた上下に長い横方向掘削装置２と、横方向掘削装置２
の上部と下部とに横方向の力を加える手段を設ける。こ
のことにより土圧抵抗を受けても上下に長い横方向掘削
装置２が傾くことなく、地中を横方向に連続して掘削し
て地中連続壁を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中に横方向に連続し
た連続壁を形成するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から地中に連続壁を形成して山止め
壁、地下ダム、軟弱地盤等の地盤改良などを行うことが
知られている。例えば、従来にあっては、クローラクレ
ーンに上下方向に長い回転軸を複数本上下移動自在に装
着し、回転軸の先端のビットからセメントミルクのよう
な固結用液を噴射しながら回転軸を挿入すると共に回転
軸に設けた攪拌手段により原地盤の土砂と固結用液とを
攪拌混合してソイルセメント等の柱体を形成し、次に、
回転軸を引き上げてクローラクレーンを移動し、上記柱
体の隣りにおいて回転軸を下降させて回転軸の先端のビ
ットからセメントミルクのような固結用液を噴射しなが
ら原地盤の土砂と固結用液とを攪拌混合して柱体を形成
するという作業を繰り返しながら地中連続壁を形成する
ようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例に
あっては、重量があり且つ上下に長い回転軸を複数本ク
ローラクレーンに装着し、この回転軸を上下するもので
あるから、回転軸を地上に引き上げた時の高さが高くな
る。このため安定が悪かったり、強風、あるいは予期せ
ぬ外力が加わった場合に装置全体が転倒する危険があ
り、転倒を防止するには装置全体が大型になってしま
い、コストアップの原因となるという問題がある。ま
た、回転軸を回転して形成される土砂と固結用液との混
合物の単位体である柱体の断面形状は円状をしており、
このため形成される柱体を横方向に連続したものは断面
形状が串刺し団子状をしており、厚みが異なるという問
題があり、横方向の各部において強度や止水性が一定に
できないという問題がある。また、従来にあっては、回
転軸を地上に引き上げてクローラクレーンを横に移動
し、その後に回転軸を下降して地盤中に柱体を形成する
ことを必要とするため、上下に長い回転軸を引き上げる
工程及び引き上げた後にクローラクレーンを横に移動す
る工程中は土砂と固結用液との攪拌混合はなされておら
ず、施工に時間がかかるという問題がある。また、従来
にあっては、回転軸を地上に引き上げてクローラクレー
ンを横に移動し、その後に回転軸を下降して地盤中に柱
体を形成するということを繰り返すので、地中に形成す
る地中連続壁の直線性が悪いという問題がある。また、
従来の方法によれば地中に形成された柱体の横に次の柱
体を連続して形成するので形成される地中連続壁は横方
向において土砂と固結用液との混合状態が均一であると
は言えない場合があり、形成される地中連続壁の横方向
における土砂と固結用液との混合物の強度が均一になら
ない場合がある。

【０００４】そこで、本発明者は、本発明に至る過程
で、図５に示すような地上を移動する地上移動装置１に
掘削手段２５を有する回転軸７を取付け、回転軸７を地
中に挿入して回転軸７の上部を地上移動装置１に支持し
た状態で、地上移動装置１を移動することで地中に挿入
した回転軸７により横方向に連続して掘削することを考
えた。しかしながら、このものにおいては、地中に回転
軸７を挿入した状態で地上移動装置１を図５矢印イ方向
に移動すると、土圧抵抗により回転軸７が図５矢印ロ方
向に斜めに傾きやすいという問題がある。

【０００５】本発明は上記の従来例の問題点に鑑みて発
明したものであって、その目的とするところは、地中壁
の直線性が良くなり、また、原地盤の土砂と固結用液と
の混合物により形成される地中連続壁の横方向の混合状
態の均一化がはかれ、また、施工時間の短縮化がはか
れ、更に、上下に長い横方向掘削手段が土圧により傾く
ことがないようにして横方向の掘削ができる地中連続壁
の形成装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した従来例の問題点
を解決して本発明の目的を達成するため、本発明の地中
連続壁の形成装置は、地上を移動する地上移動装置１
と、地中に挿入されて横方向に掘削するための地上移動
装置１に支持された上下に長い横方向掘削装置２と、横
方向掘削装置２の上部と下部とに横方向の力を加える手
段を設けて成ることを特徴とするものである。

【０００７】また、地上を移動する地上移動装置１と、
地中に挿入されて横方向に掘削するための地上移動装置
１に支持された上下に長い横方向掘削装置２と、横方向
掘削装置２の上下方向の略中央部と下部に地中において
横方向の力を加える手段を設けて成ることを特徴とする
ものであってもよい。そして、横方向掘削装置２の姿勢
を制御するための姿勢制御手段３を設けることが好まし
い。

【０００８】また、横方向掘削装置２の上部を地上移動
装置１に支持させてもよい。また、横方向掘削装置２に
固結用液の噴出部４と攪拌手段５とを設けてもよい。そ
して、固結用液の噴出部４が横方向掘削装置２の少なく
とも下部において下方、水平方向、上方に固結用液を噴
射するように設定したり、固結用液の噴出部４が横方向
掘削装置２の上下方向の任意の位置において水平方向に
固結用液を噴射するように設定したり、固結用液の噴出
部４が横方向掘削装置２の下部から上方にむかって固結
用液を噴射するように設定したりすることが好ましい。

【０００９】また、上下に長い横方向掘削装置２が、単
軸の回転軸７により構成してあったり、複数の回転軸７
により構成してあったりしてもよい。

【００１０】

【作用】しかして上記のような構成の本発明によれば、
地上を移動する地上移動装置１と、地中に挿入されて横
方向に掘削するための地上移動装置１に支持された上下
に長い横方向掘削装置２と、横方向掘削装置２の上部と
下部とに横方向の力を加える手段を設けてあることで、
土圧抵抗を受けても上下に長い横方向掘削装置２が傾く
ことなく、地中を横方向に連続して掘削して地中連続壁
を形成できることになる。

【００１１】また、地上を移動する地上移動装置１と、
地中に挿入されて横方向に掘削するための地上移動装置
１に支持された上下に長い横方向掘削装置２と、横方向
掘削装置２の上下方向の略中央部と下部に地中において
横方向の力を加える手段を設けてあることで、横方向掘
削装置２にかかる土圧抵抗に対して横方向掘削装置２に
効率的に横方向の力を加えて横方向に掘削することがで
きることになる。

【００１２】また、横方向掘削装置２の姿勢を制御する
ための姿勢制御手段３を設けると、横方向掘削装置２が
傾いた場合でも簡単に姿勢を戻すことができることにな
る。また、横方向掘削装置２に固結用液の噴出部４と攪
拌手段５とを設けたものにおいては、原地盤の土砂と固
結用液とを攪拌手段５で攪拌混合して地中連続壁を構成
できるものであり、この場合、固結用液の噴出部４が横
方向掘削装置２の少なくとも下部において下方、水平方
向、上方に固結用液を噴射するように設定したり、固結
用液の噴出部４が横方向掘削装置２の上下方向の任意の
位置において水平方向に固結用液を噴射するように設定
したり、固結用液の噴出部４が横方向掘削装置２の下部
から上方にむかって固結用液を噴射するように設定した
りすることで、原地盤の土砂と固結用液とを効率的に攪
拌混合できるものである。

【００１３】また、上下に長い横方向掘削装置２が、単
軸の回転軸７により構成してあったり、複数の回転軸７
により構成してあったりしてもよく、特に回転軸７が複
数の場合には原地盤の土砂と固結用液との攪拌混合が横
方向においてより均一に行えることになる。

【００１４】

【実施例】以下本発明を添付図面に示す実施例に基づい
て詳述する。図１、図２には本発明の一実施例が示して
ある。地上を移動する地上移動装置１はキャタピラのよ
うな走行体１０に車体１１を取付けてある。車体１１に
はアーム１２が垂直面で回動自在に取付けてある。この
アーム１２は油圧シリンダーやエアーシリンダー等のシ
リンダー２９により回動するようになっている。アーム
１２の先端部の下面部に上下に長い横方向掘削装置２の
上部が軸１３により回動自在に取付けてある。アーム１
２の先端には中間アーム１４の中間部分が軸１５により
回動自在に取付けてあり、油圧シリンダーやエアーシリ
ンダーのような第１シリンダー１６の後端部をアーム１
２に取付けると共に該第１シリンダー１６のロッドを中
間アーム１４に取付けてあって、第１シリンダー１６を
駆動することにより中間アーム１４を軸１５を中心にし
て回動自在としてある。中間アーム１４の先端部には先
端アーム１７の上端部が軸１８により回動自在に取付け
てあり、油圧シリンダーやエアーシリンダーのような第
２シリンダー１９の後端部を中間アーム１４に取付ける
と共に該第２シリンダー１９のロッドを先端アーム１７
に取付けてあって、第２シリンダー１９を駆動すること
により先端アーム１７を軸１８を中心にして回動自在と
してある。先端アーム１７は略Ｌ状をしており、下端部
に後方に向けて突出して設けた横片部２０の先端に軸受
け部２１が設けてある。

【００１５】横方向掘削装置２は回転軸７の上部に回転
装置を内蔵した本体２２を設けて構成してあり、本体２
２は上記のように軸１３によりアーム１２に回動自在に
取付けてある。そして、回転軸７は先端アーム１７の横
片部２０の先端に設けた軸受け部２１に回転自在に軸支
してある。添付図面の実施例では回転軸７が２本前後に
並設してあって、横片部２０に２つの軸受け部２１が設
けてあり、横片部２０は２本の回転軸７の間隔を保持す
る役目をしている。そして、上記回転軸７を横片部２０
に設けた軸受け部２１により軸支する部分は回転軸７の
下部となっており、また、前記のように、本体２２の上
端部を軸１３によりアーム２１に取付けてあるので、横
方向掘削装置２を地中に挿入した状態で第３シリンダー
２９、第１シリンダー１６、第２シリンダー１９等を作
動させてアーム１２、中間アーム１４、先端アーム１７
のいずれか一つ又は複数を作動させたり、あるいは地上
移動装置１を移動することで、横方向の力が上記横片部
２０により掘削装置２の下部に伝えられると共に横方向
掘削装置２の上端部に軸１３部分を介して伝えられるこ
とになる。

【００１６】第１シリンダー１６や第２シリンダー１９
等を駆動させると軸１３を中心に取付けた横方向掘削装
置２の姿勢が制御できるようになっており、したがっ
て、これら第１シリンダー１６や第２シリンダー１９に
より姿勢制御手段３が構成してある。回転軸７のうち地
上移動装置１側に位置する回転軸７には上下方向に掘削
手段２５が設けるあり、添付図面に示す実施例では掘削
手段２５を構成するスクリュー部２６が上下方向に任意
のピッチで複数設けてある。また、実施例においては他
の回転軸７にも上下方向に複数のスクリュー部２６が設
けてあり、隣なり合う回転軸７のスクリュー部２６同士
は上下方向にずれており、平面視においてはスクリュー
部２６の描く回転軌跡同士が一部重複しあっている。そ
して、実施例においては、これらのスクリュー部２６が
攪拌手段５を兼用している。掘削手段２５や攪拌手段５
を上記実施例ではスクリュー部２６が兼用した例を示し
たが、スクリュー部２６以外の翼や掘削刃等により掘削
手段２５や攪拌手段５を構成してもよい。回転軸７の下
端部にはビット２７が設けてあり、回転軸７の任意の位
置やビット２７にセメントミルクのような固結用液を噴
出するための噴射部４が設けてある。

【００１７】ここで、固結用液の噴出部４が横方向掘削
装置２の少なくとも下部において斜め下方、水平方向、
斜め上方に固結用液を噴射するように設定したり、固結
用液の噴出部４が横方向掘削装置２の上下方向の任意の
位置において水平方向に固結用液を噴射するように設定
したり、固結用液の噴出部４が横方向掘削装置２の下部
から斜め上方にむかって固結用液を噴射するように設定
したりすることが好ましい。

【００１８】しかして、上記のような構成の装置を用い
て地下連続壁の造成をするには、回転軸７を回転しなが
らビット２７により地盤を縦方向に掘削しながら所定深
さまで回転軸７を挿入する。この場合、アーム１２を回
動しながら回転軸７を地中に押し込みながら掘削するも
のであり、この時、アーム１２の回動に連れて姿勢制御
手段３を駆動しながら回転軸７の垂直姿勢を保ちながら
回転軸７を垂直方向に挿入していくのである。上記回転
軸７を回転しながら垂直方向に挿入する際吐出部６から
固結用液を吐出しながら挿入し、掘削土砂と固結用液と
を攪拌手段５により攪拌混合する。なお、あらかじめ縦
孔を掘削しておいて、この縦孔に回転軸７を挿入するよ
うにしてもよい。

【００１９】上記のようにして、回転軸７を地中の所定
の深さに挿入すると、第３シリンダー２９、第１シリン
ダー１６、第２シリンダー１９等を作動させてアーム１
２、中間アーム１４、先端アーム１７のいずれか一つ又
は複数を作動させたり、あるいは地上移動装置１を地上
において移動したりしながら横方向掘削装置２を構成す
る回転軸７を回転させる。すると、横方向の力が横片部
２０により掘削装置２の下部に伝えられると共に横方向
掘削装置２の上端部に軸１３部分を介して伝えられて回
転軸７に設けた掘削手段２５により横方向の地盤が掘削
されることになる。この場合、回転軸７をアーム１２に
より上下移動すると共に姿勢制御手段３により姿勢制御
しながら行うと、上下方向に渡って均一に掘削されるこ
とになる。また、上記横方向の掘削時に地盤の状態によ
っては（つまり横方向の掘削がしにくい箇所において
は）、第３シリンダー２９、第１シリンダー１６、第２
シリンダー１９等の作動力を強くして、回転軸７を地盤
に強く押し付けることができ、このように回転軸７を地
盤に強く押し付けた状態で回転軸７が回転して掘削手段
２５により横方向の掘削をすることができる。上記横方
向の掘削時に吐出部６から固結用液を吐出しながら挿入
し、掘削土砂と固結用液とを攪拌手段５により攪拌混合
する。この時、横方向に移動しながら掘削した掘削土砂
と固結用液とを攪拌混合するので、新たに攪拌混合され
た掘削土砂と固結用液との混合物は、既に攪拌混合され
た掘削土砂と固結用液との混合物と一部混合し合うこと
となって横方向に均一に混合されることになる。また、
実施例のように攪拌手段５が上下方向に設けてある場合
には上下方向にも均一に攪拌されることになる。このよ
うにして、地中に地中連続壁を形成して山止め壁、止水
壁の造成や、地盤改良を行うものである。

【００２０】図３、図４には本発明の他の実施例が示し
てある。この実施例においては、横方向掘削装置２の上
下方向の略中央部と下部に地中において横方向の力を加
える手段を設けた実施例が示してある。すなわち、略Ｌ
状をした先端アーム１７の縦片部３０の略中間部分に油
圧シリンダーやエアーシリンダー等の第４のシリンダー
３１の一端部を取付け、該第４のシリンダー３１のロッ
ドの先端部に軸受け部３２を設けて、該軸受け部３２に
回転軸７を回転自在に取付けてある。つまり、この実施
例においては、横方向掘削装置２を地中に挿入した状態
で第３シリンダー２９、第１シリンダー１６、第２シリ
ンダー１９等を作動させてアーム１２、中間アーム１
４、先端アーム１７のいずれか一つ又は複数を作動させ
たり、あるいは地上移動装置１を移動したりすると、横
方向の力が上記横片部２０により横方向掘削装置２の下
部に伝えられ、同方向の力が第３のシリンダー３１によ
り横方向掘削装置２の中間部に伝えられ、更に、横方向
掘削装置２の上端部に軸１３部分を介して伝えられるこ
とになる。

【００２１】しかして、地中に横方向掘削手段２が挿入
されて横方向に掘削する際、横方向掘削装置２の上端部
と、最も土圧抵抗のかかる横方向掘削装置２の下端部と
だけに横方向の力を加えた場合、中間部分にも土圧がか
かるためこの部分が撓みやすいが、本実施例においては
横方向掘削装置２の上下方向の略中央部と下部に地中に
おいて横方向の力を加えることで、横方向掘削装置２の
地中に挿入された部分に効率よく横方向の力を加えて撓
まないようにできることになる。そして、上記第４のシ
リンダー３１は第１シリンダー１６や第２シリンダー１
９とともに姿勢制御手段３を構成しており、地上移動装
置１の姿勢制御を行うことができるようになっている。

【００２２】

【発明の効果】本発明にあっては、上述のように、地上
を移動する地上移動装置と、地中に挿入されて横方向に
掘削するための地上移動装置に支持された上下に長い横
方向掘削装置と、横方向掘削装置の上部と下部とに横方
向の力を加える手段を設けてあるので、横方向掘削装置
を地中に挿入した状態で横方向に掘削できて施工時間の
短縮化がはかれ、また、地中の直線性が良くなり、更
に、掘削幅を同一掘削幅となるものであり、しかも、上
下に長い横方向掘削手段が土圧により傾くことがないよ
うにして横方向の掘削ができるものである。

【００２３】また、地上を移動する地上移動装置と、地
中に挿入されて横方向に掘削するための地上移動装置に
支持された上下に長い横方向掘削装置と、横方向掘削装
置の上下方向の略中央部と下部に地中において横方向の
力を加える手段を設けたものにおいては、横方向掘削装
置にかかる土圧抵抗に対して横方向掘削装置に下部と中
間部分とに横方向の力を加えて効率的に横方向に掘削す
ることができるものである。

【００２４】横方向掘削装置の姿勢を制御するための姿
勢制御手段を設けると、横方向掘削装置が傾いた場合で
も簡単に姿勢を戻すことができて、簡単且つ正確に横方
向に連続して掘削できるものである。また、横方向掘削
装置に固結用液の噴出部と攪拌手段とを設けたものにお
いては、原地盤の土砂と固結用液とを攪拌手段で攪拌混
合して横幅の等しい地中連続壁を構成できる。

【００２５】また、固結用液の噴出部が横方向掘削装置
の少なくとも下部において下方、水平方向、上方に固結
用液を噴射するように設定したり、固結用液の噴出部が
横方向掘削装置の上下方向の任意の位置において水平方
向に固結用液を噴射するように設定したり、固結用液の
噴出部が横方向掘削装置の下部から上方にむかって固結
用液を噴射するように設定したりすることで、原地盤の
土砂と固結用液とを効率的に攪拌混合できて、均一に攪
拌混合された地中連続壁を形成できるものである。

【００２６】また、上下に長い横方向掘削装置が、複数
の回転軸により構成してある場合には原地盤の土砂と固
結用液との攪拌混合が横方向においてより均一に行える
ことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一例の施工状態を示す断面図で
ある。

【図２】同上の施工状態を示す概略斜視図である。

【図３】本発明の装置の他の実施例の施工状態を示す断
面図である。

【図４】同上の施工状態を示す概略斜視図である。

【図５】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 地上移動装置 ２ 横方向掘削装置 ３ 姿勢制御手段 ４ 噴出部 ５ 攪拌手段 ６ 噴出部 ７ 回転軸

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上を移動する地上移動装置と、地中に
   挿入されて横方向に掘削するための地上移動装置に支持
   された上下に長い横方向掘削装置と、横方向掘削装置の
   上部と下部とに横方向の力を加える手段を設けて成るこ
   とを特徴とする地中連続壁の形成装置。
2. 【請求項２】 地上を移動する地上移動装置と、地中に
   挿入されて横方向に掘削するための地上移動装置に支持
   された上下に長い横方向掘削装置と、横方向掘削装置の
   上下方向の略中央部と下部に地中において横方向の力を
   加える手段を設けて成ることを特徴とする地中連続壁の
   形成装置。
3. 【請求項３】 横方向掘削装置の姿勢を制御するための
   姿勢制御手段を設けて成ることを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の地中連続壁の形成装置。
4. 【請求項４】 横方向掘削装置の上部を地上移動装置に
   支持させて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２
   記載の地中連続壁の形成装置。
5. 【請求項５】 横方向掘削装置に固結用液の噴出部と攪
   拌手段とを設けて成ることを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載の地中連続壁の形成装置。
6. 【請求項６】 固結用液の噴出部が横方向掘削装置の少
   なくとも下部において斜め下方、水平方向、斜め上方に
   固結用液を噴射するように設定されて成ることを特徴と
   する請求項５記載の地中連続壁の形成装置。
7. 【請求項７】 固結用液の噴出部が横方向掘削装置の上
   下方向の任意の位置において水平方向に固結用液を噴射
   するように設定されて成ることを特徴とする請求項５記
   載の地中連続壁の形成装置。
8. 【請求項８】 固結用液の噴出部が横方向掘削装置の下
   部から斜め上方に向かって固結用液を噴射するように設
   定されて成ることを特徴とする請求項５記載の地中連続
   壁の形成装置。
9. 【請求項９】 上下に長い横方向掘削装置が、単軸の回
   転軸により構成してあることを特徴とする請求項１又は
   請求項２記載の地中連続壁の形成装置。
10. 【請求項１０】 上下に長い横方向掘削装置が、複数の
    回転軸により構成してあることを特徴とする請求項１又
    は請求項２記載の地中連続壁の形成装置。