(57)【要約】【課題】本発明は、予め別方法での立坑掘削の必要がない自力建込み、引揚げが行える地中断面曲線形状壁溝掘削装置の提供を目的とする。【解決手段】掘削断面曲線形状壁溝掘削装置の地中掘削曲線形状部及び水平方向面のカッターポスト上下両面に回転型掘削ヘッドを取付け、エンドレスチェーン式カッターの走行駆動力にて、その掘削ヘッドを回転駆動させるとことより、カッターポストの地中への建込み及び地中からの引揚げを自力にて行う装置である。【選択図】  図１
2004218392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスチェーン式カッターのカッターポスト水平方向投影上下面に、回転駆動型掘削ヘッドを取付け、カッターポストの地中への建込み及び地中からの引揚げを行うことを特徴とする地中断面曲線形状壁溝掘削装置。
【請求項２】
上記掘削ヘッドの駆動力をエンドレスチェーン式カッターの走行するチェーンの回動力から得ることを特徴とする請求項１の地中断面曲線状壁溝掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
土留め、擁壁、基礎杭、地盤改良、等地中に掘削方向に対し直角断面が設定された曲線形状壁溝を連続的に造成する掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中連続壁溝を構築するには、多軸オーガドリル等で掘削して、所望の深さに到達させると共に、固化剤液を原位置土に注入混合攪拌するソイルセメントミキシング工法等が取られてきた。
【０００３】
このような工法は、掘削から次の掘削への繋ぎ目において地下水の漏れや強度の問題があり、一部を重ねて掘削する等、工程が複雑で工期が長くなるという問題点があり、また平断面形状がほぼ矩形状である壁溝を構築するには掘削断面形状が円形であるため無駄な部分を余儀なくされていた。
【０００４】
これらの問題点を解決する方法として、エンドレスチェーン式カッター工法機が開発され連続壁溝造成の主力工法機（文献例：特開２００１−１５９１５０号）となった。この他、多軸機にサイドカッター等を取付けて矩形掘削する方法（文献例：特開平６−２３５２１９号）が種々考案されているけれども実用化されているものは少ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンドレスチェーン式カッター工法機は一定厚さの矩形平断面形状の連続壁溝造成に向いているものの、掘削方向に対し直角の地中断面が曲線形状の連続壁溝を構築することはできない。例えば直線の組合せであるＬ字形や逆Ｔ字形擁壁（底床部と縦壁部とがＬ字形又は逆Ｔ字形に連続したコンクリート壁）場合、この工法で構築するには水平の底床部と垂直の縦壁部とに分ける２工程方式を取ることも考えられるが、実際には開削を行いＬ字形又は逆Ｔ字形のパネルを設置する方法（例：特許第３３０６３７２号）が取られている。
【０００６】
開削してＬ字形や逆Ｔ字形パネルを設置した場合、地山の安定している地盤を開削してその後埋め戻すため、埋め戻された部分が開削する以前に比して地盤が弱くなり、背後側の地盤もそれにより大きな範囲で乱されるといった事態を招く。また、Ｌ形や逆Ｔ字形擁壁を構築する間、地山から開削除去した土砂の大半を一時保管しておく必要があり、その保管に大きなスペースを要する。
【０００７】
このような問題に対し、本発明者らは先に地中断面が曲線形状の例えばＬ字形、円弧形、逆Ｔ字形、等々の連続壁溝を容易に構築するための経済的な掘削装置を発明（特願２００２−３２０５０５号）した。しかしこの装置は予めカッターポストを所定位置にセットするための、及び施工終了時の引揚げのための発進立坑と到達立坑を必要とするものであった。
【０００８】
そこで、予め別方法での立坑掘削を必要とせず、カッターポストの自力建込み、引揚げが行える地中断面曲線形状壁溝掘削装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、上記目的を達成するために、掘削断面曲線形状壁溝掘削装置の形状設定された地中掘削曲線形状部及び水平部のカッターポスト上下両面に回転型掘削ヘッドを取付け、これらを駆動させることより、カッターポストの地中への建込み及び地中からの引揚げ回収を自力にて行う装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。図１は、本発明を実施するに用いる自力建込み引揚げ式地中断面曲線形状壁溝掘削装置の一実施形態を示すもので、図１−１は正面図であり、図１−２はその側面図である。  また、図２は図１におけるのＥ断面図であり、図３は図１におけるのＦ断面図でその内、図３−１はＦ中心部の展開断面図であり、図３−２はその各部から見たときの図１の断面図である。本例では掘削方向に対し直角断面がＬ字形の壁溝を掘削するように設定されている。このため、カッターポスト５は掘削方向に対し直角断面が設定のＬ字形の設定形状に形成されており、その外周をチェーン７が周回できるようチェーン７の軌道を拘束する支持具１１が装備され、そのカッターポスト５に沿って掘削ビット６付きチェーン７が周回するように構成されている。
【００１１】
カッターポスト５上端の駆動用スプロケット８は同軸に取付けられている油圧モーター４にて回転駆動し、カッターポスト５の下端には従動スプロケット８’が軸支されており、これらスプロケット８、８’間には外側面に掘削ビット６を固定したチェーン７が巻装されていてカッターポスト５の外周に沿って無端回動自在とされている。
【００１２】
設定形状である曲線形状部及び水平部のカッターポスト上下両面に回転型掘削用ヘッドＧ、Ｇ’、Ｈ、Ｈ’が設けられ、掘削ヘッドＧ、Ｇ’、Ｈ、Ｈ’の形状は例えば図示のように十字状になっている。掘削ヘッドＧ、Ｇ’、Ｈ、Ｈ’は、隣合う回転掘削軌跡が平面から見て一部重複し、掘削ヘッドＧ、Ｇ’は掘削ヘッドＨ、Ｈ’より長く、その掘削平面形状がカッターポスト５の水平投影面を全てカバーする大きさの径を有するようになっている。
【００１３】
そして、隣合う掘削ヘッドＧ、Ｇ’、Ｈ、Ｈ’同士が互いにぶつかることのないよう、４５度ヘッド位置がずれるよう配置され、互いに逆回転するように構成されている。尚、掘削ヘッドＧ、Ｇ’の先端が掘削ビット６の先端軌道位置と同じ最外径位置に達した時、隣合う掘削ビット６、６間の真中、即ちチェーン７上で掘削ビット６がない位置に来るよう設計され、掘削ビット６と掘削ヘッドＧ、Ｇ’とがぶつかることのないよう配置されている。尚、曲線部における掘削ヘッドＧ’、Ｈ’はその形状に合わせたものになっている。
【００１４】
又、掘削ヘッドＧ、Ｇ’はチェーン７の溝に嵌合するスプロケット８、８’軸に取付けられており、チェーン７から動力を得て回転し、掘削ヘッドＧ、Ｇ’の軸心から回転力伝動軸心ｇ、ｇ’に伝導用用チェーン１４、１４’を介し伝導用ギア１２から伝導用ギア１２’にて回転が伝えられ、その回転力伝導軸心ｇ、ｇ’のギア１３から掘削ヘッドＨ、Ｈ’の軸心ギア１３’に動力が伝えられ同速度にて回転するようになっている。こうすることにより掘削ヘッドＧ、Ｇ’と掘削ヘッドＨ、Ｈ’は逆方向に同速度で回転する。よって、チェーン７が回動すると掘削ヘッドＧ、Ｇ’がそして掘削ヘッドＨ、Ｈ’が回転駆動し垂直方向の掘削を可能とし、カッターポストを地中に建て込み、或いは地中から地上に引き揚げることができる。
【００１５】
掘削ヘッドＧ、Ｇ’から掘削ヘッドＨ、Ｈ’への同速逆回転動力伝達する方式はこの図の方法に限定されるものではなく、例えば複数ギア組合せ方式でもよい。
【００１６】
尚、本例では掘削断面の曲線形状としてＬ字形を挙げたが、この他逆Ｔ字形や円弧形が汎用例として想定される。また、カッターポスト５の形状を合わせることにより、既設埋設物を回避すべき任意の形状等にも適用できる。
【００１７】
次に上記実施形態の作用を説明する。
【００１８】
設定掘削形状（Ｌ字形）に組上げられ掘削ビット６付きチェーン７が装着され、建込み及び引揚げ用掘削ヘッドＧ、Ｇ’、Ｈ、Ｈ’を有する地中断面曲線形状壁溝掘削装置を所定の発進場所にセットし、油圧モーター４を起動し、駆動スプロケット８を介しチェーン７を回動させる。
【００１９】
カッターポスト５をリーダ１に沿って降下させ、カッターポスト５を地中の所定位置まで埋入するための掘削を開始する。この時、チェーン７の走行によりチェーン７の溝に嵌合されたスプロケット８’、８”軸を回転させ、このスプロケット８’、８”軸に取付けられている掘削ヘッドＧ、Ｇ’を回転駆動させる。そして、掘削ヘッドＧ、Ｇ’が回転駆動することで掘削ヘッドＧ、Ｇ’の軸心から回転力伝動軸心ｇ、ｇ’に回転が伝えられ、その回転力伝導軸心ｇ、ｇ’から掘削ヘッドＨ、Ｈ’の軸心に動力が更に伝えられ、掘削ヘッドＨ、Ｈ’が掘削ヘッドＧ、Ｇ’と同速で逆の回転することとなる。
【００２０】
こうして、カッターポスト５の水平投影面下側に配置されている掘削ヘッドＧ、Ｇ’、Ｈ、Ｈの回転掘削力によりカッターポスト５の水平投影面下部地層が掘削されることにより、カッターポスト５の建込みが開始される。そして、リーダ１に沿って地中にカッターポスト５を降下させていき、カッターポスト５が所定深さの位置まできた時点で、降下埋入作業を停止する。
【００２１】
次に、図示しないが、地上のセメントミルクプラントからセメントミルク等の地盤改良薬液を上端の駆動用スプロケット８下部の注入薬液供給口１０を通して送り込み、下端の従動スプロケット８’付近に設けられた薬液吐出口（図示せず）から吐出させつつ、クローラ２を到達場所に向けて前進させる。この時、掘削ヘッドＧ、Ｇ’、Ｈ、Ｈ’は回転しているが、進行方向への掘削力は走行するチェーン７に取付けられている掘削ビット６が担っており、これは一般のエンドレスチェーン式カッターと同じである。また、ここで発生する余剰混合土はプラントに回収し、余剰混合土中の地盤改良薬液等は回収使用される。
【００２２】
そして、Ｌ字形カッターポスト５が所定の到達場所に達した段階で、薬液の供給を止め、カッターポスト５をリーダ１に沿って上昇させていく。この時、カッターポスト降下時とは逆に、カッターポスト５水平投影面上側に配置されている掘削ヘッドＧ、Ｇ’、Ｈ、Ｈ’の回転掘削力によりカッターポスト５の水平投影面上部地層を掘削し、カッターポスト５を地上に回収する。次いで、建込み及び引揚げのためにあけられた穴を埋め戻して作業終了となる。
【００２３】
このように、自力にてカッターポスト５を建込み、所定の場所から到達場所まで掘削を行い、自力にてカッターポスト５を引揚げ、地上に回収することにより、予め別方法で立坑を準備する必要がなく所望の掘削方向に対する掘削断面がＬ字形のソイルセメント連続壁溝が造成される。
【００２４】
尚、掘削断面の曲線形状が逆Ｔ字形、円弧形及びその他の形状のものも同様の方法にて水平部及び曲線部に掘削ヘッドを設けることにより建込み、引揚げが行える。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の装置によれば、地中断面曲線形状壁溝掘削装置の使用にあたり、予め別方法にてカッターポストを挿入する発進立坑やカッターポストを地上に引揚げ回収するための到達立坑を掘削しておく必要がない。即ち、カッターポストの地中への建込み及び地中からの引揚げを自力にて行うことができ、コストの軽減と工期の短縮化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自立建込み引揚げ式地中断面曲線形状壁溝掘削装置の概略図（図１−１は正面図、図１−２はその側面図）。
【図２】図１におけるのＥ断面図。
【図３】図１におけるのＦ断面図（図３−１はＦ中心部の展開断面図、図３−２はその各部からの断面図）。
【符号の説明】
１  リーダ
２  クローラ
３  昇降シリンダ
４  油圧モーター
５  カッターポスト
６  ビット
７  チェーン
８  駆動用スプロケット
８’  従動用スプロケット
８”  中間スプロケット
１１  チェーンの支持具
Ｇ、Ｇ’  掘削ヘッド
Ｈ、Ｈ’  掘削ヘッド（従属型）
ｇ、ｇ’  回転力伝動軸心
【図１】
2004218392.tif 000003
【図２】
2004218392.tif 000004
【図３】
2004218392.tif 000005