(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台船上の掘削の横移動方向に沿って延びる走行レールを備える走行装置に設置される昇降装置の昇降フレームの下端に複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を取付けた地中連続壁施工装置を用いて海中に地中連続壁を施工する方法であって、該複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置は、チェーン用フレームの上方にチェーン駆動部を設置し、該チェーン用フレームの下方にチェーンスプロケットを設置し、該駆動部と該チェーンスプロケットとに多数の掘削攪拌刃を配設したエンドレスチェーンを架設すると共に、該チェーン用フレーム内に、流体吐出口を設置して成るエンドレスチェーン掘削攪拌装置を地中連続壁掘削方向に対し直交する方向に複数配置したものであって、該複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を、地盤の所定の位置に設置し、所定の深さまで掘進し、次いで、台船又は走行装置を横移動させて所定の方向へ地盤を掘削しながら、流体吐出口から液状地盤硬化材などを吐出させ、原位置土と地盤硬化材を攪拌混合してソイルセメント壁を造成し、次いで、台船又は走行装置を移動させてこの既設ソイルセメント壁に対して接円施工又はラップ施工を行い、一体化したブロック状の壁体を造成し、地盤掘削における前記エンドレスチェーン掘削攪拌装置のチェーンの回転は、隣接する他のエンドレスチェーン掘削攪拌装置のチェーンの回転方向とは逆方向であり、台船又は走行装置を横移動させる際、前記昇降装置を上下動させながら横移動させることを特徴とする地中連続壁施工方法。
【請求項２】
平面方向は前記複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置及び地中連続壁の横幅を囲み、深さ方向は既設地中連続壁の上端面に及ぶ汚濁拡散防止枠体を、前記地中連続壁施工装置に更に設けたことを特徴とする請求項１記載の地中連続壁施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海、川又は陸の地中にブロック状の連続壁を構築する地中連続壁施工装置及び施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土木建築工事において地中に連続壁（以下、「ソイルセメント壁」とも言う。）を構築する場合、地盤を掘削するのに使用する掘削装置としては、例えば、地上走行車よりブームを突設し、このブームの先端が車両の一方の側面より外方へ突出するようにし、継ぎ足し可能なほぼ角筒状の部材からなるエンドレスチェーン用ガイドポストの上部にチェーン駆動用ドライブホイールを設け、ガイドポストの下部にチェーンスプロケットを設け、このチェーンスプロケットと前記ドライブホイールとにエンドレスチェーンをかけ渡すと共に、このチェーンに少なくとも多数のカッタビットを配置してエンドレスチェーン式カッターを構成し、このカッターのガイドポスト内に流体供給源に接続できる噴出管を設けると共に、この管より多数のノズルを分岐して設け、このエンドレスチェーン式カッターのガイドポストの上部を前記ブームの先端に着脱自在に固定できるようにした地中連続壁用掘削装置が提案されている（特公平７−１１３２１４号公報）。
【０００３】
この地中連続壁用掘削装置は所定の深さまで地盤に挿入し、次いで、地上走行車を移動させることにより所定方向に地盤を掘削しながら、カッターガイド内に設けた管を介してセメントミルク等の硬化液を噴出することにより、現位置において土砂と硬化液を混合してソイルセメント壁体を造成するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような地中連続壁用掘削装置を構成するエンドレスチェーン式カッターは単一のものであり、また、その施工方法も連続壁を一方向のみの造成を行うものである。従って、一体化したブロック状の地中連続壁体を造成するには多数の工程を要したり、あるいは、海洋の地中施工においては、施工に伴う排出土により発生する汚濁水が海中に拡散し、海水を汚濁したりする問題があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、一体化したブロック状の地中連続壁体を造成することが可能な地中連続壁施工装置を提供することにあり、また、本発明の他の目的は、このようなブロック状の地中連続壁体を施工効率を高めて造成し、特に、海洋の地中連続壁施工において、排出土により発生する汚濁水の海中拡散を防止できる地中連続壁施工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者ら鋭意検討を行った結果、従来の単一のエンドレスチェーン掘削攪拌装置を並列に複数組み込んだ複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を構成し、更にこれを用いて既設の地中ソイルセメント壁に接円施工あるいは一部がラップするラップ施工を行えば、一体化したブロック状の地中連続壁体を施工効率を高めて造成できることなどを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明（１）は、台船上の掘削の横移動方向に沿って延びる走行レールを備える走行装置に設置される昇降装置の昇降フレームの下端に複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を取付けた地中連続壁施工装置を用いて海中に地中連続壁を施工する方法であって、該複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置は、チェーン用フレームの上方にチェーン駆動部を設置し、該チェーン用フレームの下方にチェーンスプロケットを設置し、該駆動部と該チェーンスプロケットとに多数の掘削攪拌刃を配設したエンドレスチェーンを架設すると共に、該チェーン用フレーム内に、流体吐出口を設置して成るエンドレスチェーン掘削攪拌装置を地中連続壁掘削方向に対し直交する方向に複数配置したものであって、該複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を、地盤の所定の位置に設置し、所定の深さまで掘進し、次いで、台船又は走行装置を横移動させて所定の方向へ地盤を掘削しながら、流体吐出口から液状地盤硬化材などを吐出させ、原位置土と地盤硬化材を攪拌混合してソイルセメント壁を造成し、次いで、台船又は走行装置を移動させてこの既設ソイルセメント壁に対して接円施工又はラップ施工を行い、一体化したブロック状の壁体を造成し、地盤掘削における前記エンドレスチェーン掘削攪拌装置のチェーンの回転は、隣接する他のエンドレスチェーン掘削攪拌装置のチェーンの回転方向とは逆方向であり、台船又は走行装置を横移動させる際、前記昇降装置を上下動させながら横移動させることを特徴とする地中連続壁施工方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、従来の単一のエンドレスチェーン掘削攪拌装置に比べて、掘削攪拌幅が大きいため、造成された一方向の地中連続壁の壁厚みが大きくなる。このため、この装置を使用して後述するラップ施工を行えば、一体化したブロック状の地中連続壁体を施工効率を高めて造成できる。また、互いに隣接するチェーンの移動方向が逆となるため、排出土量が低減でき、また、良好な攪拌混合が得られる。特に海洋の地中連続壁施工においては、排出土により発生する汚濁水の海中拡散を抑えることができる。また、複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置の横移動は幅厚みが大きくなった分、従来の単一のエンドレスチェーン掘削攪拌装置に比べて移動抵抗が高くなるものの、かかる構成を採ることにより、移動抵抗が低減され、円滑な横移動が可能となる。尚、昇降装置を上下動させる移動幅は特に制限されないが、それ程大きく採る必要はなく、数十cm〜数m で十分である。
【０００８】
また、本発明（２）は、平面方向は前記複数連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置及び地中連続壁の横幅を囲み、深さ方向は既設地中連続壁の上端面に及ぶ汚濁拡散防止枠体を、前記地中連続壁施工装置に更に設けた前記（１）記載の地中連続壁施工方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、海洋の地中連続壁施工において、排出土により発生する汚濁水の海中拡散を汚濁拡散防止枠の中に留めることができ、海洋汚濁を防止できる。この場合、台船上に汚濁水処理装置を設置すれば更に海洋汚濁防止効果が高まる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態における地中連続壁施工装置を図１及び図２を参照して説明する。図１は台船上に設置された地中連続壁施工装置の使用状況を説明する図、図２（Ａ）は３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を模式的に示した側面図、図２（Ｂ）はその正面図をそれぞれ示す。地中連続壁施工装置５０は、台船２０上に設置される走行装置２１と、走行装置２１に設置される昇降装置２と、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１とから成る。
【００１３】
走行装置２１は、台船上、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１を横（地中連続壁造成）方向に移動させるものであり、ラック２２を形成した走行レール２４、２４と、ラック２２に係合するピニオン２３を備える駆動軸に動力を与える油圧ユニット２５とからなる。また、昇降装置２は、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１を昇降させるものであり、走行装置２１に固定される昇降ガイド２６と、昇降ガイド２６のラック２９に昇降自在に係合するピニオン２８を備える駆動軸に動力を与える動力源（不図示）と、昇降フレーム３０とから成る。昇降装置２に昇降フレーム３０を設けることにより、回転駆動装置１３を海底面近傍まで降ろすようにし、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１の短尺化を図っている。
【００１４】
３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１は図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、昇降装置２に取付られ、角筒状のチェーン用フレーム６の上方にブラケット５を介してチェーン駆動部３を設置し、また、チェーン用フレーム６の下方にチェーンスプロケット１１を設置し、駆動部３とチェーンスプロケット１１とに多数の掘削攪拌刃１０を配設したチェーン９をかけ渡しして構成される。チェーン駆動部３は油圧モータ４などを備える回転駆動装置１３により駆動できるようになっている。また、掘削攪拌刃１０は図では省略するが、各掘削攪拌刃の配置を回転方向において、それぞれ前後に位置する掘削攪拌刃１０が互いに重複しないようにベース板に固定してある。これにより掘削効率を向上させる。
【００１５】
本発明の３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置は、従来の単連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を地中連続壁掘削方向（図１中、矢印Ｃ）に対し直交する方向に３個１ａ、１ｂ、１ｃ配置して構成したものである。単連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を複数連結する方法としては、隣接する掘削攪拌装置間に隙間が生じない程度に近接するか、あるいは掘削攪拌装置の一部をラップさせてチェーン駆動部３やチェーンスプロケット１１の軸部分で互いに連結する方法が挙げれられる。掘削攪拌装置の一部をラップさせる方法としては特に制限されず、互いの掘削攪拌刃１０が接触しないような掘削攪拌刃の配置構造とするなどの方法が挙げられる。
【００１６】
また、チェーン用フレーム６内には、液体供給源に接続する流体吐出用通路７と、流体吐出用通路７に連接する複数個の吐出口８を配置している。図示しない流体供給源は、セメントミルクなどの地盤硬化材、高圧水、高圧空気及び石灰、センメント等の粉体安定材の供給装置である。
【００１７】
図１中、台船２０には、その他の設備として汚濁拡散防止枠３４を備える。汚濁拡散防止枠３４は地盤３１を掘削する際、発生する原位置土と地盤硬化材との混合土が掘削位置から拡散して海水を汚濁することを防止するものであり、台船２０の一側に汚濁拡散防止枠昇降装置３５により高さ調整が可能に設置される。また、汚濁拡散防止枠３４が囲む範囲は、平面方向が３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１及び地中連続壁の横幅（壁幅）を囲み、深さ方向は地中連続壁の上端面３２１に及ぶ範囲である。また、台船２０には汚濁水処理装置３９が設置され、汚濁水処理装置３９は３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１の近傍に設置される吸引ポンプ４０と接続され、汚濁水処理装置３９で処理された処理水を排水ポンプ４３により汚濁拡散防止枠３４内の海中へ排出するようにしている。図１中、記号３７はセメントサイロ、３８はプラント、４１は操船ウインチ、４２は発電機である。
【００１８】
次に、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１を用いて海洋の地中にブロック状の連続壁を造成する方法について、図１及び図２を参照して説明する。先ず、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１を海洋地盤の所定の位置に設置し、回転駆動装置１３及び昇降装置２を作動させて所定の深さまで掘進させる。この際、エンドレスチェーン掘削攪拌装置１ａのチェーンの回転は、隣接するエンドレスチェーン掘削攪拌装置１ｂのチェーンの回転方向（図中、矢印Ｄ）とは逆方向（図中、矢印Ｅ）であり、更に、エンドレスチェーン掘削攪拌装置１ｃのチェーンの回転は、隣接するエンドレスチェーン掘削攪拌装置１ｂのチェーンの回転方向とは逆方向（図中、矢印Ａ）である。このようにすれば、排出土量が低減でき、また、良好な攪拌混合が得られる。更に、排出土により発生する汚濁水の海中拡散を抑えることができる。
【００１９】
次いで、走行装置２１を横移動させて所定の方向（図１中、矢印Ｃ）へ地盤３１を掘削しながら、流体吐出口８、８・・から液状地盤硬化材などを吐出させ、原位置土と地盤硬化材を攪拌混合してソイルセメント壁３２ａを造成する。走行装置２１を横移動させる際、昇降装置２を例えば数十cm〜数m の上下動をさせながら行うと、移動抵抗が低減でき円滑な移動が可能となる。造成されたソイルセメント壁３２はここでは長尺壁である。
【００２０】
ソイルセメント壁３２ａの造成が終了すると、昇降装置２で３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１を上方へ引き上げ、次いで、台船２０を矢印Ｆ方向に移動させてソイルセメント壁３２ａに対して接円施工又はラップ施工を行う。ラップ施工方法としては、地盤硬化材に遅効性安定材を使用してソイルセメント壁３２ａを造成し、次いでソイルセメント壁３２ａの一部にチェーン掘削攪拌装置１をラップさせて施工する方法及びソイルセメント壁３２ａの造成の際、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１の台船側のチェーン掘削攪拌装置１ａを硬化材を吐出させない空打ち施工とし、次いでソイルセメント壁３２ｂの施工の際、該空打ち部分にチェーン掘削攪拌装置１ｃが位置するようにして施工（本打ち）を行う工法などが挙げられる。接円施工は造成されたソイルセメント壁３２ａに対して、実質的にラップ部分がなく接する状態で更にソイルセメント壁３２ｂを造成する施工方法であり、施工後はソイルセメント壁の接面部の一部又は全部が互いに連続して一体化する。
【００２１】
ラップ施工を行いソイルセメント壁３２ｂを造成する方法は、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１の移動方向が矢印Ｃと逆方向となる以外は、ソイルセメント壁３２ａを造成する方法と同様である。また、ここではソイルセメント壁３２ｂは短尺壁である。更に、ソイルセメント壁３２ｂに対して、矢印Ｃで示される掘削方向に同様のラップ施工を行いソイルセメント壁３２ｃを造成する。このような施工方法を採用することにより、均一な強度を有する一体化したブロック状の壁体を高効率で造成することができる。
【００２２】
また、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１で地盤を掘削している間は、汚濁拡散防止枠３４を台船２０の掘削周りに設置する。すなわち、汚濁拡散防止枠３４は台船２０の施工装置側に平面方向が３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１及び地中連続壁の横幅（壁幅）を囲み、深さ方向は地中連続壁の上端面３２１に及ぶ範囲で設置される。深さ方向は汚濁拡散防止枠昇降装置３５により高さ調整を行う。汚濁拡散防止枠３４内の排出土により発生する汚濁水は、３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１の近傍に設置される吸引ポンプ４０から吸引され、汚濁水処理装置３９で処理され、処理水を排水ポンプ４３により海洋に排出する。吸引ポンプ４０は３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置１に固定され常に排出土発生近傍に置かれるため、汚濁水吸引効率が高められる。
【００２３】
本発明は上記の実施の形態の他、種々の変更が可能である。例えば、台船２０上の走行装置２１の代わりに、台船２０上でクローラクレーンを使用してもよい。エンドレスチェーン掘削攪拌装置１は３連式に限定されず、２連式や４連式であってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明（１）によれば、従来の単一のエンドレスチェーン掘削攪拌装置に比べて、掘削攪拌幅が大きいため、造成された一方向の地中連続壁の壁厚みが大きくなる。このため、この装置を使用して接円施工やラップ施工を行えば、一体化したブロック状の地中連続壁体を施工効率を高めて造成できる。
本発明（２）によれば、海洋の地中連続壁施工において、排出土により発生する汚濁水を汚濁拡散防止枠の中に留めることができ、海洋汚濁を防止できる。この場合、台船上に汚濁水処理装置を設置すれば更に海洋汚濁防止効果が高まる。
【００２５】
本発明（３）によれば、一体化したブロック状の地中連続壁体を施工効率を高めて造成できる。
本発明（４）によれば、移動抵抗が低減され、円滑な横移動が可能となる。
本発明（５）によれば、互いに隣接するチェーンの移動方向が逆となるため、排出土量が低減でき、また、良好な攪拌混合が得られる。特に海洋の地中連続壁施工においては、排出土により発生する汚濁水の海中拡散を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】台船上に設置された地中連続施工装置の使用状況を説明する図である。
【図２】（Ａ）は３連式エンドレスチェーン掘削攪拌装置を模式的に示した側面図であり、（Ｂ）はその正面図をそれぞれ示す。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ    エンドレスチェーン掘削攪拌装置
２        昇降装置
３        チェーン駆動部
４        油圧モータ
５、１２  ブラケット
６        チェーン用フレーム
７        流体吐出用通路
８        吐出口
９        エンドレスチェーン
１０        掘削攪拌刃
１１        チェーンスプロケット
１３        回転駆動装置
２０        台船
２１        走行装置
２２、２９  ラック
２３、２８  ピニオン
２４        走行レール
２５        油圧ユニット
２６        昇降ガイド
３０        昇降フレーム
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ    地中連続壁（ソイルセメント壁）
３４        汚濁拡散防止枠
５０        地中連続壁施工装置
【図１】
0003754597.tif 000002
【図２】
0003754597.tif 000003