JPS599699B2 - 溝の下部掘削部を拡大して造形する地中掘削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は斜めの掘削壁面を造形するための地中掘削方法
に係る。

従来より地中掘削方法は周知である。

この地中掘削方法は矩形や円形等を単位として地中に所
要の形状と深さの空間を掘削する方法であるが、この力
法によって掘削された壁面はすべて垂直になっている。

このために、地中に構造物を構築するに先立って地中掘
削を行うに際し、地上面の頂部と地下の下部掘削のそれ
ぞれの幅は同一となるので、構造物の支持力等を確保す
るために必要な下部の幅がそのまま頂部の幅となり、工
事量・工事費共に増大して不経済になる場合が多くみら
れる。

本発明の目的は叙上した従来技術の欠点を解消した地中
掘削方法を提供することにある。

即ち、本発明に係る溝の下部掘削部を拡大して造形する
地中掘削方法によれば、頂部の溝幅よりも広い幅の掘削
を地中の任意の位置に行うことにより、計画・設計上必
要とする形状寸法に合致する空間を的確に地中に掘削す
ることが出来るのである。

その結果として必要最小限度の地中構造物を合理的に且
つ経済的に構築することが出来る利点がある。

以下、本発明に係る地中掘削方法につき図面に沿って詳
細に説明する。

第１図乃至第４図は本発明を実施するのに使用される土
砂掘削装置の一実施例を図示したもので、予め溝内に泥
水等の液体をみたして壁状に掘削された溝の下部掘削部
の片側を更に斜めの掘削壁面を有するように造形拡大す
るための土砂掘削装置である。

即ち、此の装置は土砂掻削り取り用具として回転式のビ
ット１を斜めの掘削壁面の形状に合うように適当な位置
に適尚な数取付けたフレーム２を片側に，その反対側に
フレーム２０反力と装置全体のバランスをとるために反
力受枠兼バランス用ケース３とをピン４を介して吊枠５
に吊り下げて設けると共に、特に吊枠５の下部に反力を
とってフレーム２及び反力受枠兼バランス用ケース３を
それぞれ押し上げるジャッキ６より構成されている。

又、此の回転式のビット１は適当数のモータ７によって
フレーム２内に内蔵された減速・回転機構を経て回転さ
れる。

尚、回転式のビット１によって掻削り取られた土砂を溝
内の泥水等の液体と｛に溝外である地上に排出するため
のエヤーリフト８を吊枠５に配設している。

此の第１図乃至第４図に示す土砂掘削装置を次の如く操
作して斜めの掘削壁面を造形する地中掘削を行う。

まずはじめに、第５図及第６図に示す予め溝内に泥水等
の液体をみたして掘削された溝９の下部拡大部１０の掘
削の手順を説明する。

第７図は土砂掘削装置のフレーム２に取付けてある回転
式のビット１を回転させ乍ら既に掘削された溝９の下部
の中心線１１上に吊枠５の中心を合せて静かに降下させ
てから、ジャッキ６を少し作動して反力受枠兼バランス
用ケース３を掘削予定と反対側の土砂壁面１２に押し付
けると共に、回転式のビット１を取付けたフレーム２を
掘削予定個所１０の壁面に押し付けた状態を示している
。

この状態から回転式のビット１を回転させ乍らフレーム
２をジャッキ６の作動により序々に土砂中に押し出せば
、回転式のビット１により掘削予定個所１０の土砂は掻
削り取られ、フレームの開孔部１３や土砂掘削装置の下
方より溝底に堆積する。

この堆積 ．物１４はエヤーリフト８によって溝内の泥
水等め液体と一緒に溝外に排出される。

この操作を更につづけてジャッキ６の作動によりフレー
ム２を所定の位置まで押し出せば、回転式のビット１で
直接には掻削り取られない個所１５を幾分未整形の ４
ままで所定の下部拡大部１０の掘削が概ね形成される。

この状態を第８図に示す。次ぎに、このままの状態で第
９図に図示するように土砂掘削装置全体を上方に少しづ
つ引き上げれば、第５図に示すように拡大された下部拡
大部１０と同じ掘削幅を有した中部までの拡大部１６が
概ね形成される。

このような手順によって第６図に示す拡大部１７が形成
されたあと、掘削装置全体を第６図の掘削部１８の位置
まで横に移動して前記と同じ要領で掘削作業を行なへば
、回転式のビット１でカバーしきれない個所１５を除い
ては掘削拡大部１８が更に拡大して概ね形成される。

以上の操作を終えたのち、第９図に示すように土砂掘削
装置全体を斜めの操作壁面にあてがったま１で水平方向
に動かせば、回転式のビット１は少しづつ上下方向にづ
らして取付けられているので（第３図に示す）、前記の
掘削形成のときに残った個所１５も掻削り取られ、斜め
の掘削壁面は勿論その他の壁面を所定の形状に整形する
ことが出来る。

又土砂掘削装置を少しづつ上下させることによって第６
図に示すサイドの掘削壁面１９もほぼ壁面状に整形出来
る。

以上叙上した手順を臨機応変に反復繰返して掘削を行う
ことにより、頂部の溝幅に比し溝の中に於で片側に拡幅
された壁面と任意の高さを有する空間を地中の任意の位
置に確実に造形することが出来る。

尚、前述した土砂掘削装置の構成については別段前記し
たものに限定されるわけではない。

例へば掻削り取り用具として回転式に代わり往復式、エ
ンドレス式又はスパイラル式等の用具を用いて動作して
もよく、又装置の形状等も掘削予定形状に合せて自由に
選定することが出来る。

又この斜めの掘削壁面を造形する本発明の地中掘削方法
によって掘削造形される形状は前述のものに限定される
ものでない。

例へば第１０図イ，口，ハに示すような色々な掘削断面
形状のものも本発明の地中掘削方法によれば容易に的確
に掘削造形することが出来る。

又第１１図と第１２図に示すように地中連続壁構築の過
程に遭遇する横断埋設物２０の下方の掘削や、第１３図
と第１４図に示すオープンケーソンにおけるシュー刃口
２１の下方の掘削などにも本発明の方法を適用すること
によって確実に行うことが出来る。

尚この場合第１１図と第１２図の２２はガイド支柱、２
３はエヤーリフトである。

これまでは、斜めの掘削壁面が掘削後も安定を保ってい
るとの前提にたってのことであったが、実際には土砂の
性質その他の条件によっては斜めに掘削されたあと、掘
削溝中に鉄筋カゴの挿入やコンクリートの打設が行なは
れるまでの期間にわたって、その壁面が崩壊等のおそれ
があり、安定を保っていることが困難であると思けれる
場合が相当多くある。

かかる場合は、斜めの掘削壁面を造形する掘削に先立っ
て、掘削予定個所の土砂１０（第７図に示す）にあらか
じめ土砂固結材等を注入して掘削後も壁面の崩壊のおそ
れがないように土砂の性質を改良することが必須条件と
なる。

この条件を確実にみたすために、予め溝内より直接に土
砂掘削予定個所１０に土砂固結材等を注入する地中掘削
方法について述べる。

第１５図乃至第１８図は本発明を実施するのに使用され
る土砂固結材注入装置の一実施例を図示したもので、既
に溝内に泥水等の液体をみたして壁状に掘削された溝の
下部の片側の掘削予定個所１０に土砂固結材を注入して
土砂の性質を改良せんとする装置である。

即ち、此の土砂固結材注入装置は土砂中に固結材を注入
する注入孔３０を適当数保有している注入管３１を適当
数取付けた注入材流出防止兼用プレート３２を片側に、
その反対側にプレート３２の反力と装置全体のバランス
をとるための反力受兼バランス枠３３を吊り具３４を介
して吊枠３５に吊り下げると共に、吊枠３５の下部に反
力をとってプレート３２及び反力受兼ハランス枠３３を
それぞれ押し出すジャッキ３６よ９構成されている。

此の注入管３１はホース等３７を経て吊枠上に設置され
ている注入材サージング容器３８に連結し、溝外の地上
等より供給される注入材を円滑、かつ適切に土砂中に噴
出させる機能を備えている。

此の第１５図乃至第１８図に示す土砂固結材注入装置は
、次の如く操作して斜めの掘削壁面を造形せんとする掘
削予定個所１０に固結材の注入を行う。

まずはじめに、第５図に示す下部拡大部１０に対する注
入の手順を説明する。

第１９図に土砂固結材注入装置を既に掘削された溝９の
下部の中心線１１上に吊枠３５の中心を合せて静かに降
下させ反力受兼バランス枠３３用のジャッキ３６を作動
させて当該枠を掘削予定個所１００反対側の土砂壁面１
２に押しつけてから、注入材流出防止兼用プレート３２
をジャッキ３６の作動により尚該プレートが掘削予定個
所１０の溝壁面に密着するまで押しつけ、注入管３１は
プレート３２より突出している長さだけ掘削予定個所１
０の土砂中に圧入されている状態を示している。

かかる状態を保ち乍ら注入材を注入管３１の注入孔３０
よシ土砂中に噴出すると注入材流出防止兼用プレート３
２の効果と相俟って掘削予定個所１０を中心とした注入
予定範囲３９に効果的に注入することが出来る。

この状態を第１９図と第２０図に示す。このような手順
による土砂固結材の注入によって掘削予定個所１０周辺
の土砂の性質が斜めの掘削壁面を造形しても安定するよ
うに改良されるので、これを順次必要と考へられる個所
に対して行へば、如何なる土質状態でも又任意の位置に
於でも適切に土砂が改良され、斜めの掘削壁面を安定し
た状態で造形することが出来る。

伺、今迄は溝の片側についてであるが、溝の両側に同時
に実施することも片側の場合と同様に確実に出来ること
は勿論である。

以上それぞれの状態に対応して詳細に説明せる如く、本
発明の地中掘削方法によれば、既に掘削された溝等の壁
面を構成する土砂の性質が色々であっても、地上部の溝
等の幅より広い幅をもった斜めの掘削壁面を有する空間
を確実に地中の任意の位置に掘削することが出来るので
、今後の地中掘削方法において新しい分野を開き、以て
地中溝造物構築に関する建設部門に於で大きい貢献をも
たらすものと確信する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る土砂掘削装置の一実施例を示す側
面図、第２図は平面図、第３図は正面図で、第４図は第
２図のＩ−Ｉ線に沿った縦断面図、第５図は既に掘削さ
れた溝とこれから拡大せんとする掘削予定個所を示す断
面図、第６図はその平面図、第７図は土砂掘削装置を既
に掘削された溝の下部に吊り下ろし溝の両側の壁面にフ
レームとバランス枠を押しつけた側面図、第８図は斜め
の掘削壁面を有する拡大部の掘削が概ね形成された状態
を示す側面図、第９図は第８図の状態を説明する斜視図
、第１０図イ，口，ハけ本発明に係る方法によって掘削
造形が可能な形状を例示する断面図、第１１図は本発明
に係る方法による連続地中壁構築に際しての横断埋設物
下の掘削方法を示す平面図、第１２図は第１１図の■−
■線に沿った縦断面図、第１３図はオープンケーソンの
シュー刃目下の掘削要領を示す平面図、第１４図は第１
３図の■一■線に沿った縦断面図、第１５図は本発明に
係る土砂固結材注入装置の一実施例を示す側面図、第１
６図は平面図、第１７図は第１５図のｖ−ｖ線に沿った
縦断面図、第１８図は第１５図のＥＶ−ＩＶ線に沿った
断面図、第１９図は土砂固結材注入装置を既に掘削され
た溝の下部に吊り下ろし溝の片側の注入予定個所の壁面
にプレートを押しつけて注入管を圧入し反対側の壁にバ
ランス枠を押しつけて注入材の注入を行っている状態を
示す側面図、第２０図はその正面図である。 １・・・回転式のビット、２・・・フレーム、３・・・
反力受兼バランス用ケース、４・・−ピン、５・・遇枠
、６・・・ジャッキ、７・・・モーター、８・・・エヤ
ーリフト、９・・・既に掘削された溝、１０・・・下部
拡大部、１１・・・溝の中心線、１２・・・掘削予定個
所反対側の土砂壁面、１３・・・フレーム２の開孔部、
１４・・・掘削した堆積物、１５・・・回転式のビット
で直接には掻削り取られない個所、１６・・・中部の拡
大部、１７・・・拡大部、１８・・・拡大部、１９・・
・サイドの掘削壁面、２０・・・横断埋設物、２１・・
・シュー刃口、２２・・・ガイド支柱、２３・・・エヤ
ーリフト、３０・・・注入孔、３１・・・注入管、３２
・・・注入材注出防止兼用プレート、３３・・・反力受
兼バランス枠、３４・・・吊り具、３５・・・吊枠、３
６・・・ジャッキ、３Ｔ・・・ホース等、３８・・・注
入材サージング容器、３９・・・注入予定範囲。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め溝内に泥水等の液体をみたして壁状に掘削され
   た溝において、該溝中に土砂掻削り用具を取付ケたフレ
   ームと、フレームの反対側にフレームの反力と装置全体
   のバランスをとるための反力受枠兼バランス用ケースと
   をピンを介して吊粋に吊り下げて設け、前記フレーム及
   びケースをそれぞれ押し上げるジャッキと、掻削り取ら
   れた土砂を前記液体と一緒に地上に排出するだめのエア
   リフトとを配設してなる土砂掘削装置を降下し、前記ジ
   ャッキを作動して前記ケースを掘削予定個所と反対側の
   土砂壁面に押し付けると共にフレームを掘削予定個所に
   付け、序々に土砂中に押し出して前記土砂掻削り用具で
   土砂を掻削り取ることにより、溝の下部の片側或いは両
   側において掘削部を拡大することを特徴とする溝の下部
   掘削部を拡大して造形する地中掘削方法。 ２ 前記溝中に降下した土砂掘削装置を、上方に引き上
   げ或ｔ，−ｔＵ横に移動して更に掘削部を拡大すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溝の下部掘削
   部を拡大して造形する地中掘削方法。 ３ 前記の掘削方法により拡大掘削予定の壁面の安定が
   悪く土砂崩壊のおそれがあるとき、予め前記個所に土砂
   固結材を注入し、しかる後前記溝の下部を掘削すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   溝の下部掘削部を拡大して造形する地中掘削方法。