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発明の名称 地中連続溝掘削装置及び該装置を使用する地中連続壁施工法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−311176(P2001−311176A)
公開日 平成13年11月9日(2001.11.9)
出願番号 特願2000−130836(P2000−130836)
出願日 平成12年4月28日(2000.4.28)
代理人 【識別番号】100060575
【弁理士】
【氏名又は名称】林 孝吉
【テーマコード(参考)】
2D049
【Fターム(参考)】
2D049 EA01 EA02 GA15 GB01 GC11 GE03 
発明者 田中 浩和 / 木下 文男 / 荒井 良祐
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 メインフレームに沿って横方向に移動できるようにリーダを設け、該リーダから垂設されたカッタポストに沿って取り付けられたエンドレスチェーン式カッタを駆動させ、横行シリンダを介して該リーダを横方向に移動させることにより地中連続溝を掘削するように構成された地中連続溝掘削装置に於て、該メインフレームを取り付ける前後の走行台車を走行方向に所定間隔で配設し、且つ、走行方向と平面的な直角方向には所定間隔で左右対峙して配設すると共に、該走行台車上には柱を垂直に立設し、且つ、該柱同士は上部で水平に梁を掛け渡してガントリを形成し、更に、該メインフレームを該走行台車の走行方向と平行に、且つ、走行方向と平面的な直角方向には該柱より内側に対峙させて該柱間に配設することを特徴とする地中連続溝掘削装置。
【請求項2】 上記前後の走行台車の走行方向と平面的な直角方向に形成されるガントリは該走行台車が走行するレールの間隔変化に対応して該走行台車上の柱間に掛け渡された梁を伸縮自在に形成することを特徴とする請求項1記載の地中連続溝掘削装置。
【請求項3】 メインフレームに沿って横方向に移動できるようにリーダを設け、該リーダから垂設されたカッタポストに沿って取り付けられたエンドレスチェーン式カッタを駆動させ、横行シリンダを介して該リーダを横方向に移動させることにより地中連続溝を掘削する地中連続溝掘削装置を使用する地中連続壁施工法に於て、該メインフレームを取り付けた前後の走行台車を走行させるレールを該リーダの移動範囲外の走行方向に沿って地盤上に敷設した後、該レール上に該走行台車を設置し、該リーダを該メインフレームに沿って前方へ移動させて所定長さの地中連続溝を掘削し、更に、該地盤中に地中連続壁を構築した後、後方の走行台車の進行方向にレールを該カッタ近傍まで延設し、その後、該後方の走行台車を延長レールの先端近傍位置まで移動させると共に前方の走行台車の後方に位置する該レールを撤去し、以下、地中連続溝の掘削、地中連続壁の構築、レールの敷設及び撤去を繰り返しながら所定の長さの地中連続壁を構築していくことを特徴とする地中連続溝掘削装置を使用する地中連続壁施工法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は地中連続溝掘削装置及び該装置を使用する地中連続壁施工法に関するものであり、特に、鉄道又は道路の両脇の狭隘な場所に地上設備に影響を与えず、しかも、施工機械をコンパクトにし、安定良く設置して地中連続壁を効率よく構築することができる地中連続溝掘削装置及び該装置を使用する地中連続壁施工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の地中連続壁施工法は、クローラークレーンのベースマシンに削孔混練機構を装着した多軸アースオーガ機で地盤を削孔し、その先端より固化液を注入しつつ、該地盤中で原位置土とミキシングし、1エレメントの壁状の削孔混練を行い、原位置にソイルセメントの地中連続壁を構築するものが知られている。
【0003】一方、図10に示すように鉄道の真下に地下構造物33を構築するときに地上設備を運用しながら鉄道の両脇に地中連続壁32,32を構築する施工機としてゴライアス43がある。該ゴライアス43は上り線及び下り線の鉄道車輌30,30の周囲に設定される建築限界線31,31を跨いで門型に形成され、下部には走行台車5e,5eを設け、地盤1上に敷設された枕木2上のレール3,3に沿って走行できる構造となっている。更に、上部には作業台を形成し、ジブクレーン41aや回転式杭打機42等の施工機械を搭載して鉄道の両脇に地中連続壁32,32を構築する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記多軸アースオーガ機によるソイルセメントの地中連続壁の構築工法は、施工機械の占めるスペースが大きいため、鉄道又は道路の両脇の狭隘な場所での施工は困難となる。又、狭隘な場所での使用に対応して施工機械の占有面積を小さくするために幅方向を小型化することもできるが、高さは所定の高さが必要であり、該施工機械の安定性に問題が生ずる。
【0005】一方、ゴライアスを用いる工法は、鉄道又は道路を跨いで門型作業台を設けるので鉄道等の運行に影響を与えることなく施工ができ、且つ、前記の施工機械に比べて安定性に優れているが、施工機械を地上に設置した場合に比べて該施工機械のリーダ長さが長くなる等の不都合が生ずる。
【0006】そこで、鉄道又は道路の直下に地下構造物を構築する際に、鉄道又は道路の両脇の狭隘な場所に地上設備を運用しながら施工機械のスペースを小さくし、且つ、安定性がある装置を用いて地中連続壁を構築するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、メインフレームに沿って横方向に移動できるようにリーダを設け、該リーダから垂設されたカッタポストに沿って取り付けられたエンドレスチェーン式カッタを駆動させ、横行シリンダを介して該リーダを横方向に移動させることにより地中連続溝を掘削するように構成された地中連続溝掘削装置に於て、該メインフレームを取り付ける前後の走行台車を走行方向に所定間隔で配設し、且つ、走行方向と平面的な直角方向には所定間隔で左右対峙して配設すると共に、該走行台車上には柱を垂直に立設し、且つ、該柱同士は上部で水平に梁を掛け渡してガントリを形成し、更に、該メインフレームを該走行台車の走行方向と平行に、且つ、走行方向と平面的な直角方向には該柱より内側に対峙させて該柱間に配設する地中連続溝掘削装置、及び、上記前後の走行台車の走行方向と平面的な直角方向に形成されるガントリは該走行台車が走行するレールの間隔変化に対応して該走行台車上の柱間に掛け渡された梁を伸縮自在に形成する地中連続溝掘削装置、並びに、メインフレームに沿って横方向に移動できるようにリーダを設け、該リーダから垂設されたカッタポストに沿って取り付けられたエンドレスチェーン式カッタを駆動させ、横行シリンダを介して該リーダを横方向に移動させることにより地中連続溝を掘削する地中連続溝掘削装置を使用する地中連続壁施工法に於て、該メインフレームを取り付けた前後の走行台車を走行させるレールを該リーダの移動範囲外の走行方向に沿って地盤上に敷設した後、該レール上に該走行台車を設置し、該リーダを該メインフレームに沿って前方へ移動させて所定長さの地中連続溝を掘削し、更に、該地盤中に地中連続壁を構築した後、後方の走行台車の進行方向にレールを該カッタ近傍まで延設し、その後、該後方の走行台車を延長レールの先端近傍位置まで移動させると共に前方の走行台車の後方に位置する該レールを撤去し、以下、地中連続溝の掘削、地中連続壁の構築、レールの敷設及び撤去を繰り返しながら所定の長さの地中連続壁を構築していく地中連続溝掘削装置を使用する地中連続壁施工法を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図1乃至図9に従って詳述する。尚、従来例と同一構成部分については同一符号を用いて説明するものとする。図1(a)は鉄道又は道路の両脇に後述する地中連続壁32,32を構築するための地中連続溝掘削装置40の平面図であり、図1(b)はその側面図である。該地中連続壁32,32は図3に示すように、鉄道の直下に地下構造物33を構築する際、該地下構造物33の両脇に止水及び土留を目的として構築するものである。
【0009】図1に示すように、該地中連続溝掘削装置40の下部には地盤1上の長手方向(図の左右方向)に所定間隔で配設される枕木2,2…上に、該枕木2,2…と平面的な直角方向に所定間隔で敷設される2本のレール3,3上を走行する走行台車5a,5a,5b,5bを前後左右に設ける。又、該走行台車5a,5a,5b,5bには長手方向に夫々所定間隔に車輪4,4,4,4を軸着して該レール3,3…上を走行できるようにする。
【0010】尚、前後の走行台車5a,5b間の設置間隔は、後述する1エレメントの地中連続壁32の構築長さによって決定し、又、左右の幅方向の設置間隔は、該地中連続壁32,32の構築位置並びに上り線及び下り線の鉄道車輌30,30の周囲に設定される建築限界線31,31によって決定する。
【0011】更に、該走行台車5a,5a,5b,5bの中心部には夫々角鋼管からなる所定長さの内柱6,6,6,6を垂直に立設し、その上部には該内柱6,6,6,6の外周をガイドとして上下にスライドできる角鋼管からなる所定長さの外柱7,7,7,7を垂直に立設する。該外柱7,7,7,7の上下のスライドは、該内柱6,6,6,6と該外柱7,7,7,7間に設けられる油圧シリンダ(図示せず)によって行い、該地中連続溝掘削装置40の高さ調整を行う。又、該外柱7,7,7,7同士は上部で該建築限界線31,31を避けて水平に梁10を掛け渡してガントリ11を形成する。
【0012】尚、該梁10は図1(a)に示すように、該走行台車5a,5a,5b,5bの走行方向と平面的な直角方向に対して伸縮自在に形成する。伸縮方法は、一方の前後の走行台車5a,5bの上部に立設される外柱7,7の上部から直角方向に所定長さの水平軸部9,9を設けると共に、該水平軸部9,9を他方の走行台車5a,5bの上部に立設される外柱7,7から直角方向に設けられる梁10内に挿入することにより行う。又、該水平軸部9,9の外周と該梁10の内周とはスライドできる間隔を保持すると共に、該水平軸部9,9と該梁10との間に油圧シリンダ(図示せず)を設けて伸縮させる。該梁10を伸縮させることにより、該走行台車5a,5bが走行するレール3,3の間隔変化に対応して該地中連続溝掘削装置40を設置することができる。
【0013】次に、該地中連続壁32を形成するための地中連続溝34,34を掘削するカッタ28,28を取り付けるメインフレーム24,24を該走行台車5a,5bの走行方向と平行に、且つ、走行方向と平面的な直角方向には該外柱7,7より内側に対峙させて該外柱7,7間に配設する。該メインフレーム24は、長手方向に該カッタ28が移動できる長さを有し、上下に平行に配設された上側水平材16と下側水平材17と該上側水平材16及び該下側水平材17間に左右に平行に固着された垂直材22,22と各部材間に固着された斜材23,23…から構成される。
【0014】又、該メインフレーム24と該外柱7,7,7,7との上部取り付けは該上側水平材16,16と平行に該外柱7,7,7,7から上継ぎ水平材13,13,13,13を対峙する外柱7,7,7,7に向けて該上側水平材16,16の端部位置に合わせて水平に設けると共に、該上側水平材16,16の両端部に該外柱7,7,7,7と平行に設けられる継ぎ垂直材14,14,14,14と傾斜調整シリンダ20,20,20,20で結合する。
【0015】更に、該メインフレーム24と該外柱7,7,7,7との下部取り付けは図1及び図3に示すように、該下側水平材17,17の上部近傍位置へ該下側水平材17,17と平行に該外柱7,7,7,7から下継ぎ水平材12,12,12,12を対峙する外柱7,7,7,7に向けて該上継ぎ水平材13,13,13,13と同一長さ分水平に設けると共に、該下継ぎ水平材12,12,12,12の先端部と該継ぎ垂直材14,14,14,14の中間部近傍から該外柱7,7,7,7に向けて水平に設けられる継ぎ材15,15,15,15の先端部とをピンブラケット21,21,21,21で結合する。又、該外柱7,7,7,7と該下継ぎ水平材12,12,12,12の上部とは三角リブ8,8,8,8を固着して補強する。更に、該メインフレーム24,24は、該継ぎ垂直材14,14,14,14と固着し、該傾斜調整シリンダ20,20,20,20により該メインフレーム24,24の傾きを調整する。
【0016】次に、図1及び図2に示すように、該メインフレーム24,24の該上側水平材16,16及び該下側水平材17,17をガイドとしてリーダ25,25が該メインフレーム24,24に沿って横方向に摺動自在に移動できるように構成されている。該リーダ25にはカッタ支持ポスト26が昇降自在に取り付けられ、更に、該カッタ支持ポスト26に対してエンドレスチェーン式カッタ28が垂直に取り付けられている。又、該カッタ28は箱状フレームを複数段接続して柱状に構成したカッタポスト27の上端部に設けられるスプロケット(図示せず)と下端部に設けられるアイドラ(図示せず)との間にカッタチェーンを掛け渡して形成する。該リーダ25の横行は該上側水平材16の上部と該下側水平材17の下部に設けられる横行シリンダ19の操作と該横行シリンダ19の取付位置18,18…を移し替えることにより行う。
【0017】尚、図中符号29,29は油圧ホース受を示し、上部を半円状に形成し、該梁10上に設置する油圧ユニット(図示せず)と該カッタ28の駆動部とを結ぶ油圧ホース(図示せず)を曲部曲げしないように配設する。
【0018】次に、図4は地中連続壁施工機械の配置図を示し、該地中連続溝掘削装置40の後方に後述する芯材35を該地中連続溝34に挿入するためのクレーン41を搭載したクレーン用ガントリ11aを設置する。該クレーン用ガントリ11aの下部には該レール3上を走行する走行台車5c,5dを設け、該地中連続溝掘削装置40の作業と共に移動する。
【0019】次に図5乃至図9に従って地中連続壁施工法を説明する。先ず、図5に示すように前記地中連続溝掘削装置40の走行台車5a,5a,5b,5bが走行するレール3,3…を該メインフレーム24に取り付けられた該リーダ25が横方向に移動する範囲を除いて該地中連続溝掘削装置40の走行方向に沿って該地盤1上に敷設する。その後、該レール3,3…上に該走行台車5a,5a,5b,5bを設置すると共に、該メインフレーム24に取り付けられた該リーダ25を該メインフレーム24の最右端に配設した後、該カッタ28を稼動させ、該地盤1を所定の深さ掘削、攪拌すると共に、該メインフレーム24に取り付けられている該横行シリンダ19の操作により該リーダ25を前方へ移動させて所定長さの地中連続溝34を構築する。
【0020】次に図6に示すように、該地中連続溝34内に固化液を注入すると共にH型鋼等の芯材35,35…を前記のクレーン41により所定間隔で挿入して1エレメントの地中連続壁32を形成する。その後、図7に示すように後方の走行台車5b,5bの前方の進行方向に向けて構築した地中連続壁32上にレール3a,3a…を該カッタ28の近傍まで延設する。ここで、該カッタ28は該メインフレーム24の最左端に位置しており、且つ、該地盤1内に留めて置くことができるので、その都度、引き抜く必要はない。
【0021】次に図8に示すように、該地中連続溝掘削装置40を前方に移動させて、後方の走行台車5b,5bが延長したレール3a,3a…の先端近傍位置までくるようにする。尚、該走行台車5a,5a,5b,5bの移動に拘わらず、該カッタ28はその位置を変えないように操作する。その後、図9に示すように前方の走行台車5a,5aの後方に位置し、且つ、次の地中連続溝34aを掘削する位置に敷設されているレール3b,3b…(図8を参照)を撤去する。
【0022】次に前記図5に示す状態に戻り、次の地中連続溝34の掘削、地中連続壁32の構築、レール3,3…の敷設及び撤去を繰り返しながら所定の長さの地中連続壁を構築していく。
【0023】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0024】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1記載の発明は走行台車上に柱を立設し、且つ、柱同士は上部で梁を掛け渡してガントリを形成するので、地中連続溝掘削装置の安定性が図られると共に、ガントリ内部の鉄道等の運行に影響を与えることなく地中連続壁の施工を行うことができる。又、メインフレームを走行台車と平行に、且つ、走行方向と平面的な直角方向には柱より内側に対峙させて該柱間に配設するので、装置の全体幅を狭くすることができると共に該装置の占有面積を最小に押えることができ、狭隘な場所での施工が容易となる。更に、メインフレームを走行方向と平面的な直角方向には、所定間隔で左右対峙して配設するので、鉄道又は道路の直下に地下構造物を構築する場合、該地下構造物の両外側に同時に地中連続壁を平行に構築することができる。
【0025】請求項2記載の発明は、前記請求項1記載の発明の効果に加えて、前後の走行台車の走行方向と平面的な直角方向に形成されるガントリの上部梁を伸縮自在に形成するので、地下構造物の幅に従って敷設される走行レールの間隔変化に対して地中連続溝掘削装置を設置することができる。
【0026】請求項3記載の発明は、メインフレームに沿ってリーダを移動させる工程と走行台車の移動とを交互に行うので、該リーダから垂設されたカッタを地盤からその都度引き抜くことなく連続的に地中連続壁を構築することができる。又、先に構築した地中連続壁上に次のレールを敷設して走行台車を走行させるので、施工装置幅を狭くすることができる。
【0027】斯くして、従来の装置に比較して経済的となると共に、その施工に於て地上設備の運用に影響を与えることもなく連続的に行うことができるので、工期が短縮されて工事費のコストダウンに寄与する等、正に諸種の著大なる効果を奏する発明である。




 

 


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