(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダマスト等に昇降自在に支持され、掘削の進行とともにソイル泥中に嵌入していくソイル泥中埋設式の多軸掘削機本体と、
前記掘削機本体に並列支持され、下端にオーガヘッドを有する複数本の掘削軸と、
前記多軸掘削機本体に設けられ、前記各掘削軸を回転駆動する水中モータを有する多軸駆動部の原動機部と、を備え、
前記原動機部のうち、中央に配置される掘削軸を駆動する原動機部を前記多軸掘削本体の上方部に配置し、外側に配置される掘削軸を駆動する原動機部を前記多軸掘削機本体の下方部に配置し、高さ方向に高低差を持つように前記各原動機を配置するとともに、隣合う前記オーガヘッド同士がそれぞれの前記掘削軸の軸方向で重複する深度範囲を掘削するように、各オーガヘッドを配置してなることを特徴とする多軸式地中連続壁施工機
【請求項２】
前記多軸掘削機本体の中央上方部に配置された原動機により駆動される掘削軸は複数本の長い掘削軸からなり、これら掘削軸は隣り合う同士で多軸掘削機本体下部のソイル泥を撹拌・搬送するスクリュー羽根を逆巻きに設けた垂直スクリューコンベアを構成する請求項１記載の多軸式地中連続壁施工機。
【請求項３】
前記外側に配置された掘削軸にはスクリュー羽根が断続的に配設されている請求項１に記載の多軸式地中連続壁施工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中にソイルセメント柱列を造成して連続壁を構築するための多軸式地中連続壁施工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤の土留め等のために地中にソイルセメント柱列を造成して連続壁を構築する施工が従来から行なわれている。
【０００３】
上記のソイルセメント地中連続壁の構築に用いられる施工機は、従来ベースマシンのリーダマストにそって上下動するアースオーガに複数本の掘削軸を装着して施工する形態が一般に採られている。
【０００４】
最近では、機械の小型化および低重心化を図るため、例えば特開平７−１１３２３３号公報あるいは特開平１０−２１９７３４号公報に示されるような施工装置が提案されている。
【０００５】
上記いずれの公報に記載のものも、リーダマストの下方位置に多軸掘削機を吊持し、この掘削機に複数本の掘削軸が並列に支持されて回転駆動されるようになされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかして上記公報に記載の従来技術においては、機械の小型化および低重心化を達成することはできるが、多軸掘削機の各掘削軸を回転駆動する原動機部（電動または油圧モータ）が多軸掘削機内に横一列に並列されているため、施工断面積に対し地中に進入して行く多軸掘削機の断面積が大きくなり、そのため高粘性のソイル泥中では多軸掘削機の貫入および引抜き抵抗が大きく、施工速度の著しい低下を招き、工費が嵩むという問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来の技術が有する問題点に着目し、これを改善することを課題としてなされたもので、多軸掘削機本体の断面積が小さくなるようにし、高粘性のソイル泥中であっても貫入・引抜き抵抗を減少して施工能率の向上を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、リーダマスト等に昇降自在に支持され、掘削の進行とともにソイル泥中に嵌入していくソイル泥中埋設式の多軸掘削機本体と、前記掘削機本体に並列支持され、下端にオーガヘッドを有する複数本の掘削軸と、前記多軸掘削機本体に設けられ、前記各掘削軸を回転駆動する水中モータを有する多軸駆動部の原動機部と、を備え、前記原動機部のうち、中央に配置される掘削軸を駆動する原動機部を前記多軸掘削本体の上方部に配置し、外側に配置される掘削軸を駆動する原動機部を前記多軸掘削機本体の下方部に配置し、高さ方向に高低差を持つように前記各原動機を配置するとともに、隣合う前記オーガヘッド同士がそれぞれの前記掘削軸の軸方向で重複する深度範囲を掘削するように、各オーガヘッドを配置してなることを特徴とする。
【０００９】
上記において、前記多軸掘削機本体の中央上方部に配置された原動機により駆動される掘削軸は複数本の長い掘削軸からなり、これら掘削軸は隣り合う同士で多軸掘削機本体下部のソイル泥を撹拌・搬送するスクリュー羽根を逆巻きに設けた垂直スクリューコンベアを構成し、また、前記外側に配置された掘削軸にはスクリュー羽根が断続的に配設されていることがソイル泥の循環および撹拌を良好にするうえで好ましい形態である。
【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。
【００１１】
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明による多軸式地中連続壁施工機の一実施形態の外観の正面図および側面図を示すもので、クローラ型の自走式ベースマシン１にリーダマスト２が該ベースマシン１の前部の支持部３とステー４とで垂直方向に立設され、このリーダマスト２の前面側のガイドレール５に多軸掘削機本体６の昇降をガイドするケリーバ７がその上方部および下方部に設けられたガイド８，９を係合することにより昇降自在に取付けられ、このケリーバ７は前記リーダマスト２の上端のトップシーブ１０を経由するワイヤロープ１１を介してベースマシン１上のウインチ（図示省略）により巻上げ巻下げが自在とされている。なお多軸掘削機本体６の支持はケリーバ７によるものに限られるものではなく、他の手段であってもよい。
【００１２】
前記ケリーバ７の下端には前記多軸掘削機本体６が支持されている。この多軸掘削機本体６のケーシング１２は、図１（Ａ），（Ｂ）および図２からも分るように側面視においては前記ケリーバ７より厚みが薄い編平縦長矩形状を有し、正面視においてその上半部１２ａが上端に至るにつれて前記ケリーバ７の幅と同等乃至はこれより狭い幅となる裾広がり形状を有するとともに、下半部１２ｂは垂直な壁面で構成されていて全体として正面視略縦長台形状をなしている。
【００１３】
図１および図２に示す実施形態では４本の掘削軸１３１，１３２，１３３，１３４を備える場合であり、中央側に位置する２本の掘削軸１３２，１３３の原動機部１４２，１４３（この実施形態では水中モータ使用）は前記ケーシング１２の上半部１２ａの内部上方位置に並設され、両外側の掘削軸１３１，１３４ の原動機部１４１，１４４ は前記ケーシング１２の下半部１２ｂ内において前記中央側の２本の掘削軸１３２，１３３の外側部に近接した位置に配設されている。
【００１４】
そして前記ケーシング１２の上方に位置する原動機部１４２，１４３は隔壁１５により区画され、同じく下方に位置する原動機部１４１，１４４ は掘削軸１３２，１３３ に対し隔壁１６により区画されており、これら隔壁１５，１６間のケーシング１２の側面は開放されていて開口部１７，１７とされている。
【００１５】
前記各原動機部１４１〜１４４は水中モータ１８と減速機１９とで構成されており、この減速機１９の下部にモルタル等の薬液を掘削軸内を通じて掘削地盤中に供給するための液体供給用回転継手であるスイベル装置２０１〜２０４がそれぞれ設けられ、これらスイベル装置２０１〜２０４を介して各掘削軸１３１〜１３４が接続されている。
【００１６】
また各掘削軸１３１〜１３４  の下端にはオーガヘッド２１１，２１２，２１３，２１４  を備えており、これらオーガヘッドの直上位置は各掘削軸１３１〜１３４が相互に振れないようにするため連結軸受２２により拘束されている。
【００１７】
前記掘削軸１３１〜１３４ のうち中央側に位置する２本の長い掘削軸１３２，１３３ はスクリュー羽根２３２，２３３が互いに逆巻きとされた垂直スクリューコンベアとされ、両側に位置する短かい掘削軸１３１、１３４にはこれと隣り合う隣り同士の掘削軸１３２，１３３のスクリュー羽根２３２，２３３とは逆巻きのスクリュー羽根２３１、２３４ が断続的に設けられている。
【００１８】
また前記中央側に位置する掘削軸１３２，１３３の下端のオーガヘッド２１２， ２１３ は互いに逆方向のスクリュー羽根２４２，２４３を有するとともに上下に段差を有して掘削範囲が一部ラップするようになっており、両側に位置する掘削軸１３１、１３４の下端のオーガヘッド２１１，２１４ はこれと隣り合う掘削軸１３２，１３３ のオーガヘッド２１１、２１４のスクリュー羽根２４２，２４４とはそれぞれ逆巻きのスクリュー羽根２４１，２４４を有するとともに隣り合うオーガヘッド２１２，２１３とは上下に段差を有していて隣り合う同士のオーガヘッドによる掘削範囲が一部ラップするようになっている。図３（Ａ）〜（Ｄ）に図２のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ，Ｄ−Ｄの各断面形態を略示している。
【００１９】
図１において符号２５は、前記スイベル装置２０１、２０４を通じて薬液を供給するためのホースおよび電源ケーブル等を収納したダクト、２６，２７はそのリールを示し、図６（Ｂ），（Ｃ）において２８はオーガヘッドの掘削・撹拌外径を示す。
【００２０】
次に上記実施形態の作用を説明する。
【００２１】
地中に連続壁を造成するには、その造成箇所にベースマシン１を移動させ、各掘削軸１３１〜１３４ の配列方向を連続壁造成方向としてセットする。
【００２２】
ついで原動機部１４１〜１４４を駆動して各掘削軸１３１〜１３４を回転させながらワイヤロープ１１を巻出すとともに、ダクト２５，スイベル装置２０１〜２０４を通じてモルタル、セメントミルク等の薬液（またはエア）をオーガヘッド２１１〜２１４の先端から選択的に掘削土中に吐出させつつ多軸掘削機本体６を徐々に下降させて掘削を行なう。
【００２３】
掘削が進むにつれて掘削軸１３１〜１３４およびオーガヘッド２１１〜２１４の各スクリュー羽根により多軸掘削機本体６の下部のソイル泥は撹拌されつつ上方へ搬送される。これにより掘削時の貫入抵抗が軽減され、施工速度に影響を与えない。
【００２４】
所定の深度に到達したならば各掘削軸１３１〜１３４を逆方向に回転させながらワイヤーロープ１１を巻き上げて引抜き工程に入る。この引抜き工程では、上方部にあるソイル泥が撹拌されつつ下方へ搬送され、これにより引抜き抵抗が軽減されて施工速度に影響を与えない。
【００２５】
このように掘削軸１３１〜１３４の貫入時および引抜き時ともソイル泥は撹拌されつつ上下に循環するので、土砂との泥練が良好に行われ、質のよい連続壁を造成することができる。
【００２６】
上記のようにして１回の掘削作業が終了したらベースマシン１を所定距離移動させ、既掘の部分の端部に一部がラップするようにして次の掘削を前記と同様にして行ない、以下順次上記工程を繰返えすことにより地中連続壁を造成することができる。
【００２７】
図４は本発明の他の実施形態を示し、（Ａ）は掘削軸が３本の場合、（Ｂ）は５本の場合を示している。
【００２８】
図４（Ａ）の３本の場合は、中央に位置する１本の掘削軸１３５の原動機部１４５が多軸掘削機本体６のケーシング１２の上半部１２ａ中央に位置し、左右の掘削軸１３６，１３７の原動機部１４６，１４７がケーシング１２の下半部１２ｂの左右位置で前記中央の掘削軸１３６  に近接して配設されている。他の構成は図２と同様であることからこれと対応する部分にはこれと関連符号を付すに留める。
【００２９】
図４（Ｂ）の５本の場合は、中央側に位置する３本の掘削軸１３８，１３９，１３１０の原動機部１４８，１４９，１４１０のケーシング１２の上半部１２ａ内に並設され、両側の掘削軸１３８，１３１０  に近接して配設されている。他の構成は図２と同様であることからこれと対応する部分にはこれと関連符号を付すに留める。
【００３０】
図５、図６は４本の掘削軸１３１３、１３１４、１３１５、１３１６、が水平断面において矩形配置とされる場合の実施形態を示している。
【００３１】
この実施形態においては、対隅位置にある２本の掘削軸１３１３、１３１４を回転駆動する原動機部１４１３、１４１４が多軸掘削機本体６の上方位置に配設され、他方の対隅位置にある２本の掘削軸１３１５、１３１６の原動機部１４１５、１４１６は多軸掘削機本体６の下方位置に配設されており、投影面において図６（Ｂ)，（Ｃ）に示すように各原動機部１４１３〜１４１６が各掘削軸１３１３〜１３１６のスクリュー羽根と一部ラップするようになっている。
【００３２】
したがって多軸掘削機本体６のケーシング１２の形態も、上半部１２ａは側面視において上部の原動機部１４１３、１４１４を内蔵するに足る厚さとされ、下半部１２ｂのみが下部の原動機部１４１５、１４１６と他の掘削軸１３１３、１３１４を挿入し得る形態とされている。他の構成は図２と同様であるからこれと対応する部分にはこれと関連符号を付すに留める。
【００３３】
この実施形態においても、４本の掘削軸１３１３〜１３１６の外郭仮想範囲に対し多軸掘削機本体６の断面積が小さくなっている。このように掘削軸を横一列配置以外の場合であっても本発明を実施することができ、所期の目的を達成することができる。
【００３４】
いずれの実施形態においても、各掘削軸を回動する原動機部が多軸掘削機本体６の高さ方向に高低差を持って配設され、隣合うオーガヘッドが上下に重なっていることにより施工断面積に対し多軸掘削機本体６の断面積が小さく、そのため多軸掘削機本体の貫入・引抜き時の抵抗が小さくなって施工性能が高められる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、多軸掘削機本体の断面積を小さくでき、これにより多軸掘削機本体の地中への貫入および引抜き時の抵抗が小さくなって施工性能の低下を防ぐことができる。
【００３６】
また請求項２の発明によれば、施工機下部のソイル泥は撹拌されつつ上方へ搬送されて循環するので、良好なソイルセメントとすることができ、造成される連続壁の性能を著しく高めることができる。
【００３７】
さらに請求項３の発明によれば、ソイル泥の撹拌性能をより重視した構成とすることができ、混練性の悪い粘性土の土質であっても良好なソイルセメントとすることができる。
【００３８】
上記のいずれの形態においても、複数の原動機部のうちのいくつかが多軸掘削機本体の下方位置に配置されるので機械の低重心性を図ることができるとともに小型化を図ることができる効果も併有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多軸式地中連続壁施工機の一実施形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。
【図２】図１の要部の拡大正面図。
【図３】（Ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）は同Ｃ−Ｃ断面図、（Ｄ）は同Ｄ−Ｄ断面図。
【図４】本発明の変形例を示し、（Ａ）は掘削軸が３本の場合、（Ｂ）は５本の場合を示す図２担当図。
【図５】本発明の他の変形例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。
【図６】（Ａ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面図、（Ｃ）は同Ｃ−Ｃ断面図、（Ｄ）は同Ｄ−Ｄ断面図。
【符号の説明】
１  ベースマシン
２  リーダマスト
６  多軸掘削機本体
７  ケリーバ
１３１ 〜１３１６   掘削軸
１４１ 〜１４１６   原動機部
１７  開口部
２０１ 〜２０１６   スイベル装置
２１１ 〜２１１６   オーガヘッド
【図１】
0004386993.tif 000002
【図２】
0004386993.tif 000003
【図３】
0004386993.tif 000004
【図４】
0004386993.tif 000005
【図５】
0004386993.tif 000006
【図６】
0004386993.tif 000007