(57)【要約】【課題】  形成されるエレメント同士の水平方向の荷重伝達を可能とすることエレメントの回転変位を防ぐとともに、継手部分からの地下水の漏水を低減するエレメントを形成する。【解決手段】  左右に配設された一対のドラムカッター１１を有するカッター列１０を前部及び後部に備える回転式掘削装置１である。カッター列１０の右側のドラムカッター１１と左側のドラムカッター１１とは径が異なるため、この回転式掘削装置１により溝を形成することで、継手に段差のあるエレメントを設けることができる。また、既設エレメントの継手をカッティングして段差を設けることができる。この段差によってエレメント同士の水平方向の荷重伝達を可能とすることができる。また、地下連続壁における地下水の浸透経路が地下連続壁の厚さよりも長くなるため、漏水を減少させることができる。【選択図】図１
2005163389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右に配設された一対のドラムカッターを有するカッター列を前部及び後部に備える回転式掘削装置において、前記カッター列の右側のドラムカッターと左側のドラムカッターとは径が異なることを特徴とする回転式掘削装置。
【請求項２】
左右に配設された径の異なる一対のドラムカッターを有するカッター列を前部及び後部に備えた回転式掘削装置で、既設エレメントの端部の地盤を掘削して溝を設けるとともに既設エレメントの端部をカッティングして継手に段差を設け、次いで溝に充填材を打設することを特徴とするエレメントの形成方法。
【請求項３】
継手が地下連続壁の壁面と平行な面を有することを特徴とするエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下連続壁の構築に用いる回転式掘削装置、エレメントの形成方法、及びエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
地下連続壁を構築する一般的な方法は以下のとおりである。まず間隔を空けて先行エレメントを設け、次いで先行エレメント間の地盤を掘削するとともに、先行エレメントの端部をカッティングし、先行エレメントの間に後行エレメントを設ける。先行エレメント及び後行エレメントは、掘削装置を用いて形成した矩形溝の内部に、鉄筋籠を設けるとともに、コンクリートや、土とモルタルとを混合した泥土モルタル等の充填材を打設することで構築する。
【０００３】
矩形溝を形成する掘削装置としては、回転式掘削装置（回転水平多軸式）がある（例えば特許文献１参照）。従来の回転式掘削装置は、図４に示すように、装置下部に同じ大きさの４つのドラムカッター６１が前後左右に設けられ、また前２個のドラムカッター６１の間、及び後ろ２個のドラムカッター６１の間には、リングカッター６２が設けられている。このような回転式掘削装置を用いると、形成されるエレメントの形状は直方体の形状となる。
【特許文献１】特開平６−２２０８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
直方体形状のエレメントでは、エレメント間の継手が平面状となっているため、エレメント間で荷重伝達をすることができない。このため、地下連続壁を土留め壁として利用する場合に、エレメント同士を剛結としないと、土圧を受けて１つのエレメントが回転変位する恐れがあり、壁体としては充分な剛性があるにもかかわらず、腹起こしを設けたり、切梁やグラウンドアンカーの配置を制約したりする必要があった。また継手部分から地下水の漏水が生じる問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、形成されるエレメント同士の水平方向の荷重伝達を可能とすることエレメントの回転変位を防ぐとともに、継手部分からの地下水の漏水を低減するエレメントを形成することのできる回転式掘削装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、図１に示すように、左右に配設された一対のドラムカッター１１を有するカッター列１０を前部及び後部に備える回転式掘削装置１において、前記カッター列１０の右側のドラムカッター１１と左側のドラムカッター１１とは径が異なることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、カッター列１０の右側のドラムカッター１１と左側のドラムカッター１１とは径が異なるため、この回転式掘削装置１により溝を形成することで、継手に段差のあるエレメントを設けることができる。また、既設エレメントの継手をカッティングして段差を設けることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、地下連続壁を構成するエレメントの形成方法であって、左右に配設された径の異なる一対のドラムカッター１１を有するカッター列１０を前部及び後部に備えた回転式掘削装置１で、既設エレメントの端部の地盤を掘削して溝を設けるとともに既設エレメントの端部をカッティングして継手に段差を設け、次いで溝に充填材を打設することを特徴とする。
【０００９】
ここで、充填材としては、コンクリートや、土とモルタルとを混合した泥土モルタル等が挙げられる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、左右に配設された径の異なる一対のドラムカッター１１を有するカッター列１０を前部及び後部に備えた回転式掘削装置１で、既設エレメントの端部の地盤を掘削して溝を設けるとともに既設エレメントの端部をカッティングして継手に段差を設け、次いで溝に充填材を打設することで、継手に段差のあるエレメントを形成することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、図３に示すように、地下連続壁を構成するエレメント５１、５２であって、継手が地下連続壁の壁面と平行な面５３を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、エレメント５１、５２の継手が地下連続壁の壁面と平行な面５３を有するため、エレメント５１、５２が受ける土圧を隣接するエレメント５１、５２に伝達することができる。また、継手部分が地下水の浸透経路となるため、浸透経路が平行な面５３の分だけ地下連続壁の厚さよりも長くなり、漏水を減少させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、カッター列の右側のドラムカッターと左側のドラムカッターとは径が異なるため、この回転式掘削装置により溝を形成することで、継手に段差のあるエレメントを設けることができ、当該段差によってエレメント同士の水平方向の荷重伝達を可能とすることができる。また、既設エレメントの継手をカッティングして段差を設けることができる。また、地下連続壁における地下水の浸透経路が段差の分だけ地下連続壁の厚さよりも長くなるため、漏水を減少させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、左右に配設された径の異なる一対のドラムカッターを有するカッター列を前部及び後部に備えた回転式掘削装置で、既設エレメントの端部の地盤を掘削して溝を設けるとともに既設エレメントの端部をカッティングして継手に段差を設け、次いで溝に充填材を打設することで、継手に段差のあるエレメントを形成することができ、当該段差によってエレメント同士の水平方向の荷重伝達を可能とすることができる。また、地下連続壁における地下水の浸透経路が段差の分だけ地下連続壁の厚さよりも長くなるため、漏水を減少させることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、エレメントの継手が地下連続壁の壁面と平行な面を有するため、エレメントが受ける土圧を隣接するエレメントに伝達することができる。また、継手部分が地下水の浸透経路となるため、浸透経路が平行な面の分だけ地下連続壁の厚さよりも長くなり、漏水を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の回転式掘削装置１の形態例を示す図である。回転式掘削装置１は、図１に示すように、カッター列１０と、モーター２０と、排土管３０と、固定ガイド４１と、アジャスタブルガイド４２とを備える。
【００１７】
カッター列１０は、回転式掘削装置１下端の前部及び後部の２列に設けられている。各カッター列１０は、左右に配置された一対のドラムカッター１１と、リングカッター１２とから構成されている。ドラムカッター１１及びリングカッター１２は、回転軸が左右方向（水平方向）となるように設けられている。
【００１８】
左右のドラムカッター１１は径が異なっている。そのため、カッター列１０により形成される掘削面に段差を設けることができる。なお図２（ａ）に示すように、前後のカッター列１０の左側のドラムカッター１１の径を、右側よりも小さくしてもよい。あるいは右側のドラムカッター１１の径を左側よりも小さくしてもよい（図示せず）。
【００１９】
あるいは、図２（ｂ）に示すように、前部（図において上側）左側と、後部（図において下側）右側のドラムカッター１１の径を、前部（図において上側）右側と、後部（図において下側）左側のドラムカッター１１よりも小さくしてもよい。あるいは、前部（図において上側）右側と、後部（図において下側）左側のドラムカッター１１の径を、前部（図において上側）左側と、後部（図において下側）右側のドラムカッター１１よりも小さくしてもよい（図示せず）。
【００２０】
リングカッター１２は、左右２つのドラムカッター１１の間に設けられる。リングカッター１２は、ドラムカッター１１の掘り残し部分を掘削する。
ドラムカッター１１、及びリングカッター１２には、ショックアブソーバー１３が設けられ、掘削時の衝撃から回転式掘削装置１を保護する。
モーター２０は、ドラムカッター１１及びリングカッター１２を回転させる。
【００２１】
排土管３０は、回転式掘削装置１の中央部に上下方向に配設されており、その下端は前後２つのカッター列１０の間に位置している。排土管３０は、カッター列１０により掘削された土砂を排出する。排土管３０の下端には、吸引口３１が設けられている。
排土管３０の途中にはポンプ３２が設けられている。ポンプ３２は、カッター列１０により掘削された土砂を吸引口３１から吸引し、排土管３０を通して地上に排出する。
【００２２】
固定ガイド４１は、回転式掘削装置１本体の前後左右の側面に、上下方向に平行に一対ずつ設けられている。固定ガイド４１は掘削した溝内部で装置本体を上下に案内する。アジャスタブルガイド４２は、各固定ガイド４１の上下にそれぞれ設けられている。アジャスタブルガイド４２は掘削した溝内部で装置本体を固定する。
【００２３】
次に、本発明の回転式掘削装置１を用いた地下連続壁の構築方法について説明する。まず地下連続壁の構築予定地に間隔を空けて先行エレメントを設ける。先行エレメントは従来の回転式掘削装置１を用いて矩形溝を形成し、その内部に鉄筋籠を設けるとともに、コンクリートや、土とモルタルとを混合した泥土モルタル等の充填材を打設することで直方体形状に形成することができる。
【００２４】
次いで先行エレメント間の地盤を本発明の回転式掘削装置１で掘削し、溝を形成するとともに、先行エレメントの端部をカッティングし、地下連続壁の壁面と平行な段差を継手に設ける。次いで先行エレメント間に鉄筋籠を設けるとともに、先行エレメントと同様に充填材を打設することで後行エレメントを形成する。このように形成された先行エレメント及び後行エレメントの継手は、地下連続壁の壁面と平行な面を有している。
【００２５】
以上の過程により、地下連続壁を形成することができる。例えば図２（ａ）の形状の回転式掘削装置１を使用すると、図３（ａ）に示すように前後対称な形状のエレメント５１からなる地下連続壁５０ができる。また、例えば図２（ｂ）の形状の回転式掘削装置１を使用すると、図３（ｂ）に示すように軸対称な形状のエレメント５２からなる地下連続壁５０ができる。これらのエレメント５１、５２は、ともに地下連続壁５０の壁面と平行な面５３を有している。
【００２６】
このように形成された地下連続壁では、先行エレメント及び後行エレメントの継手に地下連続壁の壁面と平行な面が形成され、先行エレメントと後行エレメントとが当該平行な面で接するため、エレメントが受ける土圧を隣接するエレメントに伝達することができる。このため、土圧によるエレメントの回転変位を防ぐことができる。
【００２７】
また、継手部分が地下水の浸透経路となるため、浸透経路が平行な面の分だけ地下連続壁の厚さよりも長くなり、継手を透過する地下水の水量を減らし、漏水を減少させることができる。
【００２８】
なお、図３においてエレメントの形状を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エレメントが受ける土圧を隣接するエレメントに伝達することができるものであれば、任意の継手形状とすることができる。また、先行エレメント、及び後行エレメントは、鉄筋籠を用いずに無筋コンクリートとしてもよい。
【００２９】
また、回転式掘削装置１の左右のドラムカッター１１の径比や幅も任意である。また、本実施の形態では回転水平多軸式の掘削装置１を例にあげて説明したが、円筒状のドラム式のカッターを装備する回転式掘削機であればよく、リングカッターやショックアブソーバー、モーター、排土管、吸引口、ポンプ、固定ガイド、アジャスタブルガイド等の有無や配置、機構が異なる機械でも構わない。その他具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の回転式掘削装置１の形態例の構成を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）ともに、図１の回転式掘削装置１のカッター列１０の部分を示す平面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）ともに、図１、図２の回転式掘削装置１により形成される地下連続壁の形態例を示す平面図である。
【図４】従来の回転式掘削装置１の構成を示す図であり、（ａ）は立面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はドラムカッター１１部分の平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１     掘削装置
１０   カッター列
１１、６１    ドラムカッター
１２、６２    リングカッター
１３   ショックアブソーバー
２０   モーター
３０   排土管
３１   吸引口
３２   ポンプ
４１   固定ガイド
４２   アジャスタブルガイド
５０   地下連続壁
５１、５２    エレメント
５３   地下連続壁の壁面と平行な面
【図１】
2005163389.tif 000003
【図２】
2005163389.tif 000004
【図３】
2005163389.tif 000005
【図４】
2005163389.tif 000006