(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中の埋設物直下に壁体を構築する連壁施工方法において、ケーシングを用い埋設物に近接して立坑を掘削し、そのケーシングで反力を取って集土機構を有するチェーンカッターにより埋設物の下方を掘削し、その掘削部分上方の埋設物との間を高圧ジェットによって掘削し、そして掘削部分の底部を前記チェーンカッターによって底さらい掘削を行い、埋設物直下の埋設物と接する部分に注入管を挿入し、掘削部分に固化材を注入して壁体の固化を行って打設された壁体と埋設物との間に前記注入管から充填材を注入して間詰めを行うことを特徴とする埋設物直下の連壁施工方法。
【請求項２】
地中の埋設物直下に壁体を構築する連壁施工設備において、埋設物に近接して掘削された立坑内のケーシングで反力を取り前記埋設物の下方を掘削するためのチェーンカッターを備え、そのチェーンカッターには切削ビットで掘削して排土をケーシング側に排出する排土板が取付けられ、そのチェーンカッターで掘削した部分に固化材を注入する注入管を設けたことを特徴とする埋設物直下の連壁施工設備。
【請求項３】
埋設物に近接して掘削された立坑内のケーシングにグリッパーを介して反力を取って支持された高圧ジェットによる掘削機を設け、その掘削機には一端がグリッパーに支持されたアームによって複数の高圧ホースが並列に保持されており、それぞれの高圧ホースの先端には高圧のジェットを噴射するノズルが取付けられ、そして埋設物の外周面に沿って高圧のジェットで掘削した所に充填材を注入する注入管を設けた請求項２に記載の埋設物直下の連壁施工設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中の埋設物直下に壁体を構築する連壁施工方法およびその設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば電気・ガス・水道・電信などのライフラインをはじめとする地下埋設物が存在する場所に連続地中壁を構築する際に、埋設物の移設が困難な場合には、それらの下方を掘削する、いわゆる、すかし掘り工法が施工されている。この工法では、一般にガイドホール（立坑）にガイド鋼を建て込み、このガイド鋼を反力として掘削が行われている。
しかし、この工法では、ガイド鋼を改めて設置しなければならず、一工程の余分な作業が必要であり、また、大深度の場合には、ガイド鋼が長くなって十分な反力が取れない、あるいは、ガイドホールの端部とガイド鋼との密着性が悪いなど掘削精度が保ちにくいといった欠点を有している。
また、埋設物に近接した部分は、あらかじめ地上から薬液注入などの地盤改良を行う方法が多いが、埋設物が大深度の場合は施工規模が大きくなるという欠点がある。地上からでなく、埋設物の横に設けた立坑から地盤改良を行う場合もあるが、改良範囲には死角ができるため、立坑を少なくとも２ケ所以上構築して施工する必要があり、全体工事費のコストアップにつながる。さらに、地山の土層が玉石や礫を含んだ地盤の場合は、改良に均一性が保てなくなり、品質的な弱点をつくる欠点が問題となる。
【０００３】
また、連壁底部の底さらいがうまくいかず、品質上重要な部分である根入れ部の施工が十分に行えない、すなわち、スクリュー形式の場合には、掘り残しが生じるので余掘り工程が必要、また、枝状ビット形式の場合には、底さらい機構がないので底部の地山を緩めた状態となり、十分なスライム処理ができないという問題点を有している。
【０００４】
そして、このような工事においては、狭隘な場所での施工が一般的であり、地上での占有面積が小さい必要があってガイドホールが小径、あるいは使用建機が少ないことが望まれている。
【０００５】
なお、特開平１０−３０２４５号公報には、外殻内に突出可能な掘削装置を収容し、水平方向に掘削する技術が開示されているが、この技術では、外殻を立坑に建て込むので、立抗内での外殻の傾きなどから掘削精度が劣り、坑壁を損傷させるなどの欠点を有している。
また、特許第２９５０５４０号公報には、チェーンカッターで埋設物の下方を掘削する技術が開示されている。しかし、この技術では、チェーンカッターの長手方向全体で掘削を行うので、地山との接触面積が大きく、また排土機能がないので、固い地盤や比較的大きい玉石を含む地盤では掘削効率が悪く、ビットの摩耗も激しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ガイドホールが小径ですむなど地上占有スペースが小さくてすみ、かつ掘削の精度が高く、排土や底さらい、埋設物に近接した部分の確実な改良や均一性などの従来の施工方法での問題点の解消が図られた地中埋設物直下の連壁施工方法およびその設備を提供することを目的としている。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
本発明の埋設物直下の連壁施工方法は、地中の埋設物直下に壁体を構築する連壁施工方法において、ケーシングを用い埋設物に近接して立坑を掘削し、そのケーシングで反力を取って集土機構を有するチェーンカッターにより埋設物の下方を掘削し、その掘削部分上方の埋設物との間を高圧ジェットによって掘削し、そして掘削部分の底部を前記チェーンカッターによって底さらい掘削を行い、埋設物直下の埋設物と接する部分に注入管を挿入し、掘削部分に固化材を注入して壁体の固化を行って打設された壁体と埋設物との間に前記注入管から充填材を注入して間詰めを行っている。
【０００８】
地中の埋設物直下に壁体を構築する連壁施工設備において、埋設物に近接して掘削された立坑内のケーシングで反力を取り前記埋設物の下方を掘削するためのチェーンカッターを備え、そのチェーンカッターには切削ビットで掘削して排土をケーシング側に排出する排土板が取付けられ、そのチェーンカッターで掘削した部分に固化材を注入する注入管を設けたことを特徴とする埋設物直下の連壁施工設備。
【０００９】
また、埋設物に近接して掘削された立坑内のケーシングにグリッパーを介して反力を取って支持された高圧ジェットによる掘削機を設け、その掘削機には一端がグリッパーに支持されたアームによって複数の高圧ホースが並列に保持されており、それぞれの高圧ホースの先端には高圧のジェットを噴射するノズルが取付けられ、そして埋設物の外周面に沿って高圧のジェットで掘削した所に充填材を注入する注入管を設けている。
【００１０】
したがって、本発明によれば、立坑内のケーシングによって反力が取られ排土機構を有するチェーンカッターにより効率よく、かつ精度よく埋設物下方の掘削が行え、また、埋設物に接する部分は高圧ジェットにより地山は完全に切削除去できる。そして、この高圧ジェット方式の切削は、接触式センサーにより埋設物に影響を与えず施工できる。
また、底さらいは、チェーンカッターで施工でき、そして、埋設物と壁体との隙間には充填材が注入され高品質の施工ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１において、地中の埋設物であるライフラインなどの共同溝（以下、埋設管と記す）Ｐに接近して立坑（ガイドホール）Ｈがケーシング２によって穿孔されている。そして、図示の状態では、所定深さまで掘削後に安定液を注入してケーシング２を上昇させ、符号Ｃ１で示す範囲は、注入された安定液で壁面が防護されている。
また、ガイドホールＨ内には排泥管３が挿入され、図示しないサクションポンプによって掘削土は地上まで排出されている。
そして、ケーシング２内周にはグリッパー４が固着されており、そのグリッパー４を介してケーシング２に反力を取って掘削機であるチェーンカッター５が支持され、埋設管Ｐの下方が掘削（すかし掘り）されている。
【００１２】
そのチェーンカッター５は、図２および図３に示すように、複数の切削ビット５ａと共に集土機構として排土板（スクレーパー）６が取り付けられており、ビット５ａで切削された土砂は、ガイドホールＨ側に排出されるように構成されている。
したがって、掘削とサクションポンプによる揚土とが同時作業で行われている。
【００１３】
また、図４には、埋設管Ｐの直下（符号Ｃ２で示す部分）の掘削を行う高圧ジェットによる掘削機７が示されている。
この掘削機７は、前記チェーンカッター５による掘削の後にケーシング２にグリッパー４を介して反力を取って盛り替えが行われている。
【００１４】
図５に示すように、一端がグリッパー４に支持されたアームによって複数の高圧ホース７ａが並列に保持され、それぞれその先端にはノズル７ｂが設けられている。この先端のノズル部は、図６に示すように、水平方向Ｘにスイングが可能であり、また、アーム先端部の屈折動作により上下方向Ｙに動作し、図４に破線で示す範囲Ｂの切削を行う。
そして、図７に示すように、ノズル取り付け部には接触式センサー８が取り付けられており、埋設管Ｐから例えば５０ｍｍ以内に近付かないようにその動きが管理されている。
【００１５】
また、図８〜図１１には、打設された壁体Ｗと埋設管Ｐとの間の間詰め注入の態様が示されている。
図８および図９に示すように埋設管Ｐの外周部と壁体Ｗとの隙間Ｓに対し、まず注入管９およびエア抜き管９Ａが挿入され、そして、図１０〜図１１に矢印ａで示すように注入管９が隙間Ｓ内に移動され、地上の注入管端部から充填材Ｔが注入されて間詰めが行われる。
【００１６】
次に、図１２〜図２３を参照して本発明による施工方法の態様を説明する。
まず、図１２に示すように、埋設管（共同溝）Ｐに近接してガイドホールＨの掘削を回転掘削機１によりケーシング２を用いて施工する（ガイドホール掘削工程）。なお、符号１１はハンマーグラブを示している。
そして、所定深さまで掘削したら、坑内に安定液Ｌを充填し、ケーシング２を上昇させる（図１３：安定液充填・ケーシング上昇工程）。したがって、図に符号Ａで示す坑壁の範囲は、安定液Ｌで防護される。なお、図中の符号３は排泥管を示す。
【００１７】
次に、図１４に示すように、すかし掘りを行うチェーンカッター５を坑内に挿入し、グリッパー４を用いてケーシング２に反力を取って埋設管下方の掘削をするように設置する（掘削機設置工程）。
そして、図１５において、符号４で示す位置にグリッパーを保持しカッターを符号５に示すように水平方向の掘削、符号４′で示す位置にグリッパーを保持しカッターを符号５′に示すように斜め方向の切削、さらに符号４″で示す位置にグリッパーを保持してカッターを符号５″に示す位置までの下方部分の掘削を行う（掘削工程）。なお、図中の符号Ｄ１は送泥を、符号Ｄ２は排泥をそれぞれ示している。
【００１８】
次に、図１６に示すように、高圧ジェット切削を行う掘削機７に盛替えを行う（掘削機盛替え工程）。そして、埋設管Ｐの直下に掘削機７を設置し、接触式センサー８にて埋設管Ｐから例えば５０ｍｍ以内にはノズル７ｂが近付かないように管理して高圧ジェット切削を行う（図１７：高圧ジェット切削工程）。
【００１９】
そして、再度掘削機をチェーンカッター５に盛替えて底さらいを行い（図１８：掘削機盛替え・底さらい工程）、カッター先端部に超音波測定器１９を取り付け、孔壁の測定を行う（図１９：孔壁測定工程）。
【００２０】
次に、ケーシング２の引き抜きを行い（図２０）、埋設管Ｐの直下に間詰め用の注入管９およびエア抜き管９Ａの設置を行う（図２１）。
そして、安定液Ｌの満たされた掘削部Ｃに注入管１０を挿入し、固化材Ｋを注入して安定液Ｌと置換し、壁体Ｗを構築する（壁体固化工程：図２２）。
また、打設された壁体Ｗと埋設管Ｐとの隙間Ｓには前記注入管９から充填材Ｔを注入する（図２３：間詰め工程）。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成され、以下に示す効果を奏する。
（１）  ケーシングを反力として使用するので掘削中の反力が十分確保でき、掘削精度が高く、またガイドホールが小径ですむ。
（２）  切削にチェーンカッターを使用するので掘削効率が高く、あらゆる土質に対して適合できる。
（３）  掘削土砂を排土板で集土させるので掘削効率が高く、掘削と揚土とを同時作業ででき、また底部の底さらいも容易である。
（４）  高圧ジェット切削方式により埋設物に接した部分の地盤改良が可能、また接触式センサーの使用で埋設物の正確な位置が把握でき、埋設物に影響を与えずに施工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるチェーンカッターでの掘削状態を示す断面図。
【図２】図１のチェーンカッターを示す上面図。
【図３】カッターの切削ビット、排土板を示す斜視図。
【図４】埋設物に接する部分の高圧ジェットによる切削状態を示す断面図。
【図５】図４の高圧ジェットカッターを示す上面図。
【図６】高圧ジェットのノズル部分を示す斜視図。
【図７】接触式センサーを示す側面図。
【図８】埋設物外周と壁体との隙間の間詰め注入前の状態を示す断面図。
【図９】図８の上面図。
【図１０】間詰め注入の作業状態を示す断面図。
【図１１】図１０の上面図。
【図１２】ガイドホール掘削工程を示す断面図。
【図１３】安定液充填・ケーシング上昇工程を示す断面図。
【図１４】掘削機設置工程を示す断面図。
【図１５】掘削工程を示す断面図。
【図１６】掘削機盛替え工程を示す断面図。
【図１７】高圧ジェット切削工程を示す断面図。
【図１８】掘削機盛替え・底さらい工程を示す断面図。
【図１９】孔壁測定工程を示す断面図。
【図２０】ケーシング引抜き工程を示す断面図。
【図２１】注入管およびエア抜き管設置工程を示す断面図。
【図２２】壁体固化工程を示す断面図。
【図２３】間詰め工程を示す断面図。
【符号の説明】
Ｈ・・・ガイドホール
Ｌ・・・安定液
Ｐ・・・埋設管
Ｗ・・・壁体
１・・・回転掘削機
２・・・ケーシング
３・・・排泥管
４・・・グリッパー
５・・・チェーンカッター
５ａ・・・切削ビット
６・・・排土板
７・・・高圧ジェット掘削機
７ａ・・・高圧ホース
７ｂ・・・ノズル
８・・・接触式センサー
９・・・注入管
９Ａ・・・エア抜き管
１０・・・注入管
１１・・・ハンマーグラブ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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