(57)【要約】地下連続壁を作る装置（１８）は、装置の後方に位置する溝の一部をコンクリートで充填する手段（４６）を有する後部（２８）と、装置の前方に溝の一部を作る切削手段（２０）を有する前部（２６）と、前部と後部との間の水平方向の距離を修正する手段（６０,６２）とを備えており、切削手段は、垂直ガイド手段（２９）、水平且つ溝の幅方向に平行な回転軸を有する少なくとも１つの回転式カッター（２０）、溝の底部に対応する底部位置と溝の上方にある上部位置との間で、カッターをガイド手段に沿って移動させる手段（２２）を含んでおり、カッターは、溝の土を、切削すること及びペースト状の物質を得るために混練することに適している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下連続壁を作る装置であって、
溝の側壁における固定用の第１の固定手段、及び、前記装置の後方に位置した前記溝の一部をコンクリートで充填する手段を備えた後部と、
前記溝の側壁における固定用の第２の固定手段、前記装置の前方に溝の一部を作る切削手段、及び、前記切削手段によって切削された土を取り出す取り出し手段を備えた前部と、
前記前部と前記後部との間の水平方向の距離を修正する手段とを備えており、
前記切削手段は、
垂直ガイド手段、水平且つ前記溝の幅方向に平行な回転軸を有する少なくとも１つの回転式カッター、及び、前記溝の底部に対応する底部位置と前記溝の上方にある上部位置との間で、前記カッターを前記ガイド手段に沿って移動させる手段を備えており、
前記カッターが、前記溝の土を切削すること及びペースト状の物質を得るために前記土を混練することに適していることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記前部はさらに、ペースト状の物質を得やすくするために、前記切削した土に液体添加剤を注入する注入手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記カッターは、前記垂直ガイド手段に沿って移動するよう制約され、垂直コントロールバーによって移動される支持体に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記コントロールバーは、ハンドリングクレーンのウインチによって移動されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記カッターは、前記垂直ガイド手段に沿って移動するよう制約され、モーター手段が取り付けられた支持体に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項６】
前記ペースト状の物質を取り出す手段は、完全な油圧式でないことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記取り出し手段は、実質的に前記溝の全長に沿って延在すると共に、前記装置の前方に面する開口を有するように穴があけられ、内部に垂直軸オーガが取り付けられた中空円筒部を備えていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記水平距離を修正する手段は、前記第１の固定手段が作動するとき前記装置の前記前部を加圧するのに適していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置の前記前部と前記後部との間に水平面での角度を与える手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
溝内を水平に移動する装置によって地下に連続した複数の部分を作り前記溝を掘る工程と、
前記溝の前記連続した複数の部分の掘削に対応する土を取り出す工程と、
前記溝の前記複数の部分に対応して、連続した複数の段階で前記装置を移動させる工程と、
前記装置の後方に位置する前記溝の一部をコンクリートで充填する工程とを備えた地下連続壁を作る方法であって、
前記溝の各部分は、回転具を鉛直方向に移動させることだけによって掘削され、
前記回転具は、鉛直方向下方への移動中に前記溝内の土を切削すること、及び、前記回転具の鉛直方向下方への移動中ならびに鉛直方向上方への移動中に前記溝内の前記切削された土をペースト状の物質に変換するために混練することに適していることを特徴とする方法。 
【請求項１１】
前記ペースト状の物質を得やすくするために、前記切削した土に添加剤を注入することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記カッターは、前記装置の進行方向に直交する回転軸を有すると共に垂直に移動する回転式カッターであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ペースト状の物質は、前記装置に取り付けられた完全な油圧式ではないシステムによって、前記溝から取り出されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記切削された溝の前部を保持するために、前記装置によって前方に加圧することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
直線的でない溝を作るために、前記掘削装置の前記前部と前記後部との間に水平面での角度を与えることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下連続壁を作る装置、及び、このような壁を作る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下連続壁を作るのに一般に用いられる技術は、作る壁の経路に対応する溝を掘り、その溝にコンクリートを、望ましくは補強材と共に充填することである。より正確には、当該溝は通常連続した部分によって作られ、その後、溝の掘られた部分にコンクリートが充填され連続壁のパネルを構成する。
【０００３】
作る壁の深さがあまりない場合は、溝の様々な部分を作りながら溝に沿って移動する掘削装置が使用可能である。
【０００４】
米国特許No. 3 893 302には、溝を掘削し、その掘削された溝に壁を設ける装置及び方法が記載されている。この装置は、装置の前部に配置され、バケットを担持する掘削エンドレスチェーンの形をした切削工具を備えている。装置の後部には、掘られた溝を充填するために、溝の外部に位置する容器から装置の後方にコンクリートを供給するための垂直ダクトがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この装置は、いくつかの欠点を有しており、特に、連続バケットチェーンでは全てのタイプの地形で溝を得ることが不可能である。具体的には、このような切削工具は硬い地形で使用することができない。ある種の溝は、異なる硬度の複数の地層に作る必要があることが知られている。
【０００６】
本発明の第１の目的は、上述の欠陥を修復した、地下連続壁を作る装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するため、地下連続壁を作る装置は、
溝の側壁における固定用の第１の固定手段、及び、前記装置の後方に位置した前記溝の一部をコンクリートで充填する手段を備えた後部と、
前記溝の側壁における固定用の第２の固定手段、前記装置の前方に溝の一部を作るための切削手段、及び、前記切削手段により切削された土を取り出す取り出し手段を備えた前部と、
前記前部と前記後部との間の水平方向の距離を修正する手段とを備えており、
前記切削手段は、垂直ガイド手段、水平且つ前記溝の幅方向に平行な回転軸を有する少なくとも１つの回転式カッター、及び、前記溝の底部に対応する底部位置と前記溝の上方にある上部位置との間で、前記カッターを前記ガイド手段に沿って移動させる手段を備えており、
前記カッターが、前記溝の土を切削すること及びペースト状の物質を得るために前記土を混練することに適している。
【０００８】
水平且つ溝の長さ方向に垂直な回転軸を有するカッターを使用することによって、当該カッターに建設場所に従来存在する全ての地層を通過可能な工具を取り付け可能であることが理解できるであろう。このような切削工具は、切削ピックによって、構成可能である。
【０００９】
さらに、溝の全長に沿って上方及び下方に移動する間、切削工具は、地面を切削するだけでなくそれを通常地中に自然に存在する水と混練する役割を持つ。これによって、その後容易に取り出し可能なペースト状の物質を産出する。
【００１０】
状況次第では、掘削中、特にすでに存在する水の量がペースト状のものを得るのに十分でない場合に、物質を注入することが望ましい。これらの物質は泥であってよく、当該泥は、その整合性及び／または透過性を改良するポリマー及び土調節添加剤を有していても有していなくてもよい。
【００１１】
本発明の他の目的は、これに限らないが特に上述の掘削機を利用して地下連続壁を作る方法を提供することである。
【００１２】
地下連続壁を作る方法は、
溝内を水平に移動する装置によって、地下に連続した複数の部分を作り前記溝を掘る工程と、
前記溝の前記連続した複数の部分の掘削に対応する土を取り出す工程と、
前記溝の前記複数の部分に対応して、連続した複数の段階で前記装置を移動させる工程と、
前記装置の後方に位置する前記溝の一部をコンクリートで充填する工程とを備えており、
溝の部分の掘削は、前記溝内で土を切削すること及び前記溝内で切削した前記土をペースト状に変換させるために混練することに適した回転工具を垂直に移動させることにより行われることを特徴としている。
【００１３】
本発明の他の特徴及び効果は、非限定例として挙げられる本発明の様々な実施形態についての以下の記載を読むことでさらに明確になる。
【００１４】
以下の記載は添付の図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、望ましくは履帯１２が取り付けられ、実質的に直立のブーム１４を担持するプラットフォーム１０を備えたハンドリングクレーンを示したものである。このブームは、滑車台１６を形成するケーブルを、ケーブルの下端から懸架された適切な掘削機１８と共に支持する役割を持つ。本掘削機の切削工具はカッター２０であり、以下により詳細に記述される。カッター２０は、コントロールバー２２または"ケリー"を用いることによって、掘削機１８の構造に沿って垂直に移動可能である。コントロールバー２２は、ハンドリングクレーンのウインチを用いることによって、垂直に移動可能である。符号２４は、その表面でコントロールバー２２をガイドする構造を示している。
【００１６】
図２及び図４をより詳しく参照し、掘削機１８の好適な実施形態について以下に説明する。これは前部２６及び後部２８により構成される。
【００１７】
前部２６は、垂直ガイド部２９を構成する構造、切削した土を取り出すための手段３０、及び、望ましくは切削した土に液体添加剤を注入するための複数のチューブを備えており、これらのチューブには符号３２及び３４が付されている。前部２６はまた、溝の側壁における固定用の２つの側シューを２系列有しており、それぞれ符号３６及び３８が付されている。これらのシューは、アクチュエータ４０により制御される。張出位置となったときに、シュー３６,３８は溝の壁４２を押圧し、それによって、掘削機の前部２６を静止した状態で保持する。
【００１８】
掘削機の後部２８は、縦構造４４、及び、作られた溝部分にコンクリートを注入するためのパイプ４６によりほぼ構成されている。後部２８はまた、アクチュエータ５２により制御される２組のガイドシュー４８,５０を有する。張出位置となったときに、シュー４８,５０は、溝の側壁４２と係合し、それによって、掘削機１８の後部２８を静止した状態で保持する固定手段となる。
【００１９】
前部２６にはまた、コントロールバー２２の下端に取り付けられた切削工具２０が備え付けられている。切削工具は、作る溝の幅方向に平行な横軸を有する２つのドラム５４,５６を備えたカッターにより構成されることが望ましい。カッターは、ガイド部２９に誘導されて平行移動する支持体５８を中心に回転するように取り付けられている。ドラム５４,５６には、通常の切削ピック５９が取り付けられている。
【００２０】
別の実施形態において、ドラム５４,５６により構成された切削工具２０は、垂直ガイド部２９により誘導されると共に、溝の底部部に対応する底部位置と、溝の上方において、切削工具が配置される上部位置との間で切削工具２０を平行移動可能にするモーターが取り付けられた支持体に取り付けられていてもよい。
【００２１】
掘削機の前部２６及び後部２８は、水平に作動する少なくとも２つのアクチュエータによって、相互接続されている。２つのアクチュエータとはそれぞれ、下部アクチュエータ６０及び上部アクチュエータ６２である。これらのアクチュエータは、掘削機の前部２６及び後部２８の水平距離を変化させる役割と、掘削機の前部２６を加圧する役割とを持つ。掘削機の中間部にも、前部及び後部が水平面において、角度をなすことができるようにするシステム６４が取り付けられていることが望ましい。一例として、このシステムは、上部アクチュエータ６２の円筒に取り付けられていると共に、一端が制御アクチュエータ６６のロッドの端部に固定され、他端が掘削機の前部２６の構造に連結されたリンク６８を制御する制御アクチュエータ６６により構成されていてもよい。第２のリンク７０は、第１のリンク６８と協働し、変形可能な平行四辺形を構成する。従って、制御アクチュエータ６６を制御することで、水平面において、掘削機の前部２６に後部に対して角度を与えることができることが理解できる。従って、直線的でない溝を形成することが可能である。このような角度を与える前、切削工具２０は溝の上方に位置するよう引き上げられる。これにより、切削工具は角度をなすことを阻害しないため角度が得やすくなる。
【００２２】
図３は、切削物を取り出すためのシステム３０の好適な実施形態を示したものである。この取り出しシステムは、掘削機構造の高さ以上の高さを有する円筒部８０により構成されている。この円筒部８０内には、オーガ８２(auger)が、垂直シャフト８４の周りを回転するように取り付けられている。円筒部８０の上部には、オーガを回転させるためのモーター８６が取り付けられている。円筒部８０の上端はまた、切削物を排出するための放出口を有する。円筒部８０は、オーガ８２上にある切削物を除去可能にするために大きなサイズを有する８８などの複数の開口を、高さ方向に沿って有する。
【００２３】
当然、例えば、バルブが備えられたバケットチェーンや伸縮はめ合管、または、蠕動ポンプの原理を利用しホイールによって平板化された可撓管などの他の切削取り出しシステムを使用してもよく、当該手段は完全な油圧式ではない。
【００２４】
ここでは、完全な油圧式でない取り出し手段という用語は、切削工具を液体中の懸濁液内に入れる動作によって生じる残屑（debris）を利用しない手段を含むものとして用いられている。具体的には、切削した土をペースト状の物質に変換することによって、このような取り出し手段を利用可能である。大量の液体を使わずに残屑が取り出されることで廃物処理が大幅に単純化される。
【００２５】
上述の装置の使用方法、及び、このような地下連続壁を作る本発明の方法を以下に説明する。
【００２６】
ケーブルバケットや油圧バケット等の通常の手段を使用することによって、ワークの深さを有する１パネルを構成する第１部分を作る。この溝の第１部分の幅は、掘削機の幅に対応する。地形の安定性を保証するため、そのパネルに泥が充填される。
【００２７】
次に掘削機１８は、溝のこの部分に挿入され、その後、水平の掘削工程を開始するように配置される。このために、本装置はまず最初に、前部アクチュエータ３６,３８によって、静止した状態で保持される。切削工具２０は地中に垂直に挿入される。上で説明したように、この切削工具は、望ましくは油圧モーターにより駆動され、切削ピックが備えられたドラムを有するカッターにより構成されている。
【００２８】
このような工具の切削性能は、建設場所に通常存在する全ての地層を通過するのに適したものとなっている。この下降過程において、切削物は取り出されない。これらは切削され、地下にある水、及び、望ましくはさらに掘削中にパイプ３２,３４により注入された物質と共に混合される。これらの物質は泥であってよく、当該泥は、その整合性及び／または透過性を改良するポリマー及び土調節添加剤を有していても有していなくてもよい。従って、ドラムは、溝を作るために土を切削するだけでなく、切削された土を混練する役割を持つ。一旦切削工具２０が最下部に到達すれば、任意にその回転方向を変更し地表に向けて上昇させてもよい。切削工具は上方及び下方へ移動する間、土を切削するだけでなく、切削した土をペースト状に変換するために混練する働きをする。
【００２９】
溝の一部取り出されペースト状の物質に変換されたとき、後部のシュー５０,５２は、溝内にある装置の後部２８を固定するため張出位置に配置され、前部のシューは退避する。後部のシューからの反動力によって、水平アクチュエータ６０,６２は、掘削機の前部２６、特に、ペースト状の物質を取り出すためのシステム３０を加圧する。この圧力によって、開口８２から取り出しシステムへの供給が可能となる。次に、オーガ８４がペースト状の物質を取り出す。
【００３０】
次の手順において、前部の側シュー３６,３８は、取り出し器の前部２６を固定するために張出位置に移動され、後部のシューが退避する。水平アクチュエータ６０,６２は、後部２８が前部２６に近づくように退避し、それによって、装置の後方にある溝の一部を開放する。この溝の一部には直ちに、コンクリートシステム４６を用いて、コンクリート、または、この種のワークに適した他の物質が充填される。コンクリート処理中に、掘削機が前部のシューによって、静止した状態で保持されている間、溝の新たな部分を作るために切削工具２０を用いて掘削過程を再開可能であることが理解できるであろう。
【００３１】
切削された溝の前部は、ペースト状の土を保持する切削工具２０により支持されている。限られた体積の圧力モジュールに静水圧を及ぼす生物分解可能な液体により水平方向の支持体が提供されてもよい。
【００３２】
また、掘削機は縦材であることを確認することが可能である。掘削機の前部２６及び後部２８それぞれの上部と下部の圧力シューによって、装置の構造を確実に鉛直位置にすることができる。このような位置モニタリングは、溝の次の部分を作るために切削工具を挿入する前に行われる。前部及び後部そして下部及び上部のシューを適切に作動させることによって、鉛直方向におけるいかなるエラーも修正可能である。
【００３３】
加えて、上述したように、掘削機は、前部２６と後部２８との間に水平面での角度を与えることができるようなシステム６４を含んでいることが望ましい。これにより、直線的でない溝を作ること、または反対に、直線的な溝を作るときにいかなる水平方向の軌道エラーも修正することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】壁の外部にあると共にハンドリングクレーンにより担持された掘削機全体を示した斜視図である。
【図２】掘削機の下部を示した斜視図である。
【図３】ペースト状の物質を取り出す手段の好適な実施形態を示した斜視図である。
【図４】装置の下部の平面図である。
【図５】使用時における装置全体を示した斜視図である。
【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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【国際調査報告】
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