(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫入フレームに地中遮断板を添着し、貫入フレームの任意の位置で連結可能な昇降機の作動により貫入フレームを地中に貫入させ、地中遮断板を地中に連行する地中打設装置であって、リーダーに昇降自在に支持されると共に、貫入フレームの両外側面に対向するように両腕状部を配する連結部を備え、該両腕状部に取付けられる油圧シリンダーのロッド先端部に付設される当接部材又は嵌合部材と、前記貫入フレームの両外側面に任意のピッチで付設される係合部又は嵌合部とが着脱自在に係合又は嵌合することを特徴とする地中打設装置。
【請求項２】
前記両腕状部の油圧シリンダーのロッド側には、くり抜き状に形成される窓部を有する中空ボックス体を配し、前記当接部材又は嵌合部材を断面が前記窓部よりやや小さめで所定の長さとすると共に、前記窓部に挿通自在とし、貫入フレームと連結部を連結する場合には、前記当接部材又は嵌合部材を前記窓部から外側に該当接部材又は嵌合部材の一部が突出するまで前進させて該突出部と前記係合部又は嵌合部との係合又は嵌合を行い、貫入フレームと連結部の係合を外す場合には、油圧シリンダーのロッドを後退させ、前記当接又は嵌合を解除することを特徴とする請求項１記載の地中打設装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貫入時、貫入フレームの座屈長さを短くすることで、貫入フレームの薄型化を可能にする地中遮断板の地中打設装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、廃棄物による地下汚染の拡大防止、調整池や河川堤防の封じ込めなどを目的として、地中遮断壁を構築する場合、通常、地中に適宜幅の矢板、止水板などの遮断板を幅方向に順次に接続しながら打設する方法が採られている。
【０００３】
遮断板は、主として厚さが薄くても剛性を示す鋼板や可撓性の合成樹脂製のシートが使用され、例えば、遮断板の有効幅が約１〜１．５ｍ、板長が打設深度により異なる有効長さを有するシート本体部と、貫入フレームにセットする際の下部掴みしろと、隣接の遮断板と係合する両端の係合部を有する遮断板が知られている。
【０００４】
そして、遮断板の地中への貫入は、例えば、図５に示すように、ベースマシン１９により起立支持されたリーダー２に沿って昇降される地中遮断板貫入フレーム５の頭部に強制昇降装置１５を取付けた施工機２０が使用され、該強制昇降装置を用いる昇降機１５を作動させることにより貫入フレーム５を地中に貫入させ、遮断板のメス係合部の下端部を地中縦方向に既に埋設されている遮断板のオス係合部に係合させながら地中に連行する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の貫入方法は、貫入フレームの頭部に強制昇降装置を用いる昇降機１５を取付けて作用させるため、貫入フレーム全長が座屈長さとなり、貫入フレームの断面が大きくならざるを得ない。貫入フレームの断面が大きくなると、遮断板を埋設した後の地中穴が大きくなり、施工精度が低下するという問題が生じる。また、強制昇降装置を用いる昇降機が貫入フレームの頭部に存在する分、リーダー長に対する無効長さＸ1 が大きく、過大な装置とならざるを得ないという問題がある（図５参照）。
【０００６】
従って、本発明の目的は、貫入フレームの断面を小さくでき、且つ遮断板を埋設した後の地中穴を小さくして施工精度を高めることができると共に、リーダー長に対する無効長さを小さくできる地中遮断板の地中打設装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、貫入フレームと昇降機との連結を貫入フレームのいずれの位置でも可能な構造とし、貫入フレームを地中に貫入させる際、当該連結を座屈長さを小さくとるようにして行えば、貫入フレームの断面を小さくでき、且つ遮断板を埋設した後の地中穴が小さくなり、施工精度を高めることができると共に、リーダー長に対する無効長さを小さくできることなどを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
【０００９】
すなわち、本発明は、貫入フレームに地中遮断板を添着し、貫入フレームの任意の位置で連結可能な昇降機の作動により貫入フレームを地中に貫入させ、地中遮断板を地中に連行する地中打設装置であって、リーダーに昇降自在に支持されると共に、貫入フレームの両外側面に対向するように両腕状部を配する連結部を備え、該両腕状部に取付けられる油圧シリンダーのロッド先端部に付設される当接部材又は嵌合部材と、前記貫入フレームの両外側面に任意のピッチで付設される係合部又は嵌合部とが着脱自在に係合又は嵌合することを特徴とする地中打設装置を提供するものである。かかる構成を採ることにより、特に、貫入フレームの任意の位置での連結を比較的簡易な機構により行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態における地中遮断板の地中打設方法を図１〜図４を参照して説明する。図１は本実施の形態例の地中打設方法で使用する地中遮断板貫入施工機の一部を示す斜視図、図２は貫入フレームと連結部の係合形態を説明する一部を切り欠いた図で、（Ａ）は係合解除の状態を示し、（Ｂ）は係合状態を示し、且つ図（Ａ）の一部のみを示した。図３は図１の平面図で、（Ａ）が昇降機と貫入フレームが連結されている状態を示し、（Ｂ）が昇降機と貫入フレームの連結が解除されている状態を示す。図４は貫入フレームに添装された地中遮断板の地中打設方法を説明する図を示す。なお、図４（Ａ）は第１打設工程の開始時、すなわち、貫入始めの状態を示し、（Ｂ）は第１打設工程の終了状態を示す。
【００１１】
本実施の形態例の地中打設方法で使用する地中遮断板貫入施工機は、地中遮断板が添着された貫入フレームの任意の位置で連結可能な昇降機の作動により貫入フレームを地中に貫入させ、地中遮断板を地中に連行するものである。図１〜図３はその一例であり、図中、地中遮断板貫入施工機１は、図では省略するベースマシンにより起立支持されたリーダー２と、リーダーガイド２１、２１に沿って昇降される強制昇降装置を用いた昇降機（以下、単に「昇降機」と言う）４が取付けられた連結部３と、からなる。連結部３はリーダー２と貫入フレーム５を連結するものであり、リーダーガイド２１、２１に昇降自在に接続されるガイド部３１、３１と、連結本体部３２と、貫入フレーム５を両側から抱くように、すなわち、貫入フレーム５の両外側面５１に対向するように配置された両腕状部３３、３３とからなる。
【００１２】
両腕状部３３、３３には油圧シリンダー８ａ、８ｂが互いのシリンダーロッド８１ａ、８１ｂが同一線上にくるように配置されている（図２、３）。油圧シリンダー８ａ、８ｂのロッド８１ａ、８１ｂ側には、くり抜き状に形成される矩形状窓部８５ａ、８５ｂを有する中空ボックス体８３ａ、８３ｂが固設されている。両中空ボックス体８３ａ、８３ｂのそれぞれの内側端面８４ａ、８４ｂ間で形成される長さ寸法は、係合部である係止片７を含めた貫入フレーム５の幅寸法よりやや大きめとする。これにより、後記する当接部材８２ａ、８２ｂが中空ボックス体内に収納された状態では、連結部３は貫入フレーム５に対して、上下自在に移動できる。
【００１３】
油圧シリンダーのシリンダーロッド８１ａ、８１ｂの先端には当接部材８２ａ、８２ｂが付設されている。当接部材８２ａ、８２ｂの形状は、その断面が矩形状窓部８５ａ、８５ｂよりやや小さめの直方体とすることで、挿通自在で且つ連結時におけるシリンダーロッド８１ａ、８１ｂにかかる負荷を軽減している。すなわち、貫入フレーム５と連結部３を連結する場合には、油圧シリンダー８ａ、８ｂをＯＮ１とすれば、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂが前進し、矩形状窓部８５ａ、８５ｂから外側に当接部材８２ａ、８２ｂの一部が突出するような位置で停止し、突出部１８２ａと係合部である係合片７ａとの係合を行う（図２（Ｂ））。図２（Ｂ）は貫入工程における係合形態を示し、貫入させる力はシリンダーのロッドではなく、当接部材８２ａ、８２ｂと中空ボックス体８３ａ、８３ｂで受けることになるため、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂにかかる負荷を軽減できる。また、貫入フレーム５と連結部３の係合を外す場合には、油圧シリンダー８ａ、８ｂをＯＮ２とすれば、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂが後退し、当接部材８２ａ、８２ｂの矩形状窓部８５ａ、８５ｂからの突出する部分がなくなり当接は解除される（図２（Ａ））。これにより、昇降機を搭載した連結部３は貫入フレーム５に対して、上下自在に移動できる。
【００１４】
一方、貫入フレーム５の左右の外側面５１、５１には複数の係合片７ａ、７ｂ、７ｃ、・・・が任意のピッチで左右対称に固設されている。この係合片７は油圧シリンダー８ａ、８ｂの当接部材８２ａ、８２ｂを受ける部分である。係合片７ａ、７ｂ、７ｃ、・・・のピッチは適宜決定されるが、図１の係合片７ｃと７ｄに示すように、係合片間の寸法Ｚが当接部材の高さＹよりやや長めとなるようなピッチとすることができる。この場合、貫入工程から引き抜き工程に移る際の油圧シリンダーのロッドの後退、連結部の微小降下、油圧シリンダーのロッドの前進等の各操作を省略でき、そのままの状態で引き抜きが行える。また、地中遮断板６は貫入フレーム５に公知の方法で取付けられている。すなわち、地中遮断板６の掴みしろ１６の裏面に断面がＬ字状の係合片１６ａを幅方向に設け、これを貫入フレーム５の下端に引っかけてシート本体部を上方に引っ張り緊張状態とし、次いで、地中遮断板６の上方に設けたフック状係合片１２をその緊張状態を維持して、貫入フレーム５に取付ける方法である。
【００１５】
本発明の地中打設装置において、当接部材や係合部、嵌合部材や嵌合部の形状並びに係合方法や嵌合方法の連結形態などは、貫入フレームの任意の位置で連結可能で、昇降機の作動により貫入フレームを地中に貫入させるもの又地表に引き抜くものであれば、特に制限されず、例えば、連結部３と貫入フレーム５の連結方法及び連結解除方法は、上記方法の他、両腕状部３３の油圧シリンダー８のロッド側には、くり抜き状に形成される円形状窓部を有する中空ボックス体を配し、断面が円形状窓部よりやや小さめの円柱体の嵌合部材を円形状窓部に挿通自在とし、貫入フレームと連結部を連結する場合には、嵌合部材を円形状窓部から嵌合部材の一部が外側に突出するまで前進させて、該突出部を貫入フレーム５の外側面に形成された嵌合部材の直径よりやや大きめの嵌合部材となる丸孔に挿入して嵌合を行い、貫入フレームと連結部の嵌合を外す場合には、油圧シリンダーのロッドを後退させ、前記嵌合部材の円形状窓部からの突出する部分をなくして嵌合を解除する方法を採ることもできる。
【００１６】
貫入フレーム５に添装された地中遮断板６の地中貫入方法は、次の方法で行われる。具体的には、先ず複数の地中遮断板が準備される。地中遮断板は、通常、互いに同形状であり、図では省略するシート本体部の縦方向両側部にオス係合部とメス係合部の一方をそれぞれ有する可撓性の合成樹脂製遮断板である。オス係合部とメス係合部は、互いに係合可能な構造である。
【００１７】
先ず、貫入施工機１のリーダー２に地中遮断板６を添装した貫入フレーム５をセットする。すなわち、貫入フレーム５は別途に準備した仮留め装置によりほぼ垂直姿勢で、且つ連結部３の両腕状部３３、３３間に保持される。次に、油圧シリンダー８ａ、８ｂをＯＮ２とし、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂを後退させたまま、昇降機４を備えた連結部３をリーダーガイド２１、２１に沿って昇降させ、両腕状部３３、３３が貫入フレーム５のやや中央位置のＡ点付近にくるようにする。次いで、油圧シリンダー８ａ、８ｂをＯＮ１とし、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂを前進させ、ロッドの先端部の当接部材８２ａ、８２ｂを貫入フレーム５の側面に固設された係合片７の上方に位置させる（図２（Ａ））。これで、昇降機４は連結部３を介して貫入フレーム５と連結される。次いで、昇降機４を作動させ剛性に富む貫入フレーム５と共に、地中遮断板６は所定のストロークＨ1 だけ地中に連行される（第１打設工程、図１（Ａ）、（Ｂ））。第１打設工程によれば、貫入当初、従来の方法では、貫入フレーム全長が座屈長さとなるため、貫入フレームの断面を大きくとる必要があったが、本例によれば、座屈長さはＨ2 で貫入フレーム全長の約半分となるため、貫入フレームの断面を小さくすることができる。また、連結部３の両腕状部３３、３３と貫入フレーム５の連結は角部材同士の当接形態で行われるため、油圧シンダーのロッドに直接負荷がかかることがなく、耐久性に優れたものとなる。
【００１８】
第１打設工程終了後、昇降機４の作動を停止すると共に、昇降機４と貫入フレーム５の連結を解除する。すなわち、油圧シリンダー８ａ、８ｂをＯＮ２とし、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂを後退させロッドの先端部の当接部材８２ａ、８２ｂと貫入フレーム５の側面に固設された係合片７との係合を解除する（図３（Ｂ））。これにより、連結部３は昇降自在となる。次いで、昇降機４を備えた連結部３をリーダーガイド２１、２１に沿って上昇させ、両腕状部３３、３３が貫入フレーム５のＢ点付近（前記連結位置Ａ点より上方位置）にくるようにする。次いで、油圧シリンダー８ａ、８ｂをＯＮ１とし、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂを前進させ、ロッドの先端部の当接部材８２ａ、８２ｂを貫入フレーム５の側面に固設された当該位置にある係合片７の上方に位置させる。これで、昇降機４は連結具３を介して貫入フレーム５と再度連結される。次いで、昇降機４を作動させ剛性に富む貫入フレーム５と共に、地中遮断板６は所定の深さＨ1 から更に所定のストロークＨ3 だけ地中に連行される（後続打設工程、図１（Ｃ））。
【００１９】
本例では、第１打設工程及び後続打設工程の２工程で、貫入フレーム５のほぼ全長を地中に貫入しているが、これに限定されず、第１打設工程後の後続打設工程は複数回繰り返して行うことができる。後続打設工程を複数回繰り返して行えば、それぞれの打設において、座屈長さを小さくでき、特に、強固な地盤への打設に効果がある。更に、第１打設工程における連結位置を前述のＡ点より更に座屈長さを小さくする位置で行ってもよい。この場合においても、同様に強固な地盤への打設に効果を発揮する。
【００２０】
後続打設工程が終了し、貫入フレーム５が所定の深さに貫入した後、地中遮断板６を地中に残して貫入フレーム５を引き上げる。すなわち、油圧シリンダー８ａ、８ｂをＯＮ２とし、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂを後退させロッドの先端部の当接部材８２ａ、８２ｂと貫入フレーム５の側面に固設された係合片７との係合を解除する。次いで、昇降機４を備えた連結部３をリーダーガイド２１、２１に沿って係合片７の長さよりやや大きい長さ分を下降させる。次いで、油圧シリンダー８ａ、８ｂをＯＮ１とし、シリンダーロッド８１ａ、８１ｂを前進させ、ロッドの先端部の当接部材８２ａ、８２ｂを貫入フレーム５の側面に固設された係合片７の下方に位置させる。これで、昇降機４は連結部３を介して貫入フレーム５と再度連結されるから、昇降機４で貫入フレーム５を引き上げればよい。そして、上記地中打設方法を地中遮断板毎に繰り返して実施する。
【００２１】
上記の施工方法により得られた既設の遮断板の係合部と後続の遮断板の係合形態は、図では省略するが、オス係合部とメス係合部の係合が確実に行われ、且つ係合隙間に水膨張性シール材を介在せしめて高い水密性を保持する構造を採ることとなる。従って、廃棄物による地下汚染の拡大防止、調整池や河川堤防の封じ込めを目的とする地中遮断板を確実に構築できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、貫入時の座屈長さを従来の方法と比べて極めて小さくできるため、貫入フレームの断面を小さくできる。このため、遮断板を埋設した後の地中穴断面（図４（Ｃ）中、符号Ｘ3 ）が小さくなり施工精度を高めることができる。更に、昇降機が貫入フレームの頭部に存在しないため、リーダー長に対する無効長さＸ2 （＜Ｘ1 ）が小さくなり、コンパクトな施工機とすることができる。また、本発明の装置によれば、特に、貫入フレームの地中貫入時におけるを油圧シリンダーのロッドにかかる負荷を低減して、確実に施工できるため、簡易な構造にして耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態例の方法で使用する地中遮断板貫入施工機の一部を示す斜視図である。
【図２】貫入フレームと連結部の係合形態を説明する図である。
【図３】図１の平面図であり、（Ａ）が昇降機と貫入フレームが連結されている状態を示し、（Ｂ）が昇降機と貫入フレームの連結が解除されている状態を示す。
【図４】貫入フレームに添装された地中遮断板の地中打設方法を説明する図である。
【図５】従来の地中遮断板貫入施工機の概略図である。
【符号の説明】
１、２０    地中遮断板貫入施工機
２          リーダー
３          連結部
４          強制昇降装置を用いた昇降機
５          貫入フレーム
６          地中遮断板
７、７ａ、７ｂ、７ｃ      係合片（係合部）
８ａ、８ｂ  油圧シリンダー
１２          フック状係止片
１６          掴みしろ
１６ａ        Ｌ型係止片
１９          ベースマシン
２１          リーダーガイド
３１          ガイド
３２          連結部本体
３３          両腕状部
５１          貫入フレームの外側面
８１ａ、８１ｂ    シリンダーロッド
８２ａ、８２ｂ    当接部材
８３ａ、８３ｂ    ボックス体
８４ａ、８４ｂ    ボックス体の内側端面
８５ａ、８５ｂ    矩形窓部
Ａ、Ｂ          連結位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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