JP2009074334A - 連続地中壁施工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 施工スペースとして占有可能な幅が極めて狭い場所、袋小路のような場所、幅が狭い工事作業帯における端部というような、施工空間に制約がある場所に適用可能な連続地中壁施工装置を提供する。
【解決手段】 連続地中壁施工装置１０は、走行体１１上に設けられ、油圧ユニット、電源ユニット及び操作室を備えたベースマシン１２と、ベースマシン１２の上方に配置された架台１３と、架台１３上に設けられたレール１４に沿って移動可能に設けられた移動台車１５と、移動台車１５上に旋回可能に設けられた旋回台１６と、旋回台１６上に設けられたブーム１７の先端において昇降自在に吊持されたカッターユニット１８と、ホース１９及びケーブルを巻き取り繰り出しするために旋回台１６上に設けられたリール２０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、連続地中壁施工装置に関し、さらに詳細には、連続地中壁の構築に際して地盤掘削及び原位置攪拌を実施するための施工装置に関する。

連続地中壁を構築するに際して地盤掘削及び原位置攪拌するための施工装置として、クローラ上にベースマシンを旋回可能に設け、このベースマシンの正面に水平多軸式のカッターユニットを配置したものがある。このような施工装置では、クローラが地中連続壁に対して並行又は直交方向に配置可能である一方で、ベースマシンは地中連続壁に対して常に直角方向に設置される。そのため、ベースマシンの長さに加えて施工箇所までの必要寸法が占有スペースとなり、施工スペースが狭小な場合には適応できないこともある。

特許文献１には、施工空間に制約がある場所に適用可能な連続地中壁施工装置が記載されている。この施工装置では、クローラ上の架台に起伏伸縮ブームを設け、この起伏伸縮ブームの先端において水平多軸式のカッターユニットを昇降自在に吊持し、カッターユニットが回転自在ジョイントにより鉛直軸線廻りに回動自在になっている。これにより、カッターユニットを鉛直軸線廻りに回動させて角度調整すれば、施工装置の架台が連続地中壁の施工箇所を跨ぐような配置（架台が地中連続壁に対して並行な配置）での施工が可能になる。しかしながら、敷地境界線に沿って連続地中壁を構築するような場合には、連続地中壁の施工箇所を跨ぐように施工装置を配置することは不可能である。

図４には従来の連続地中壁施工装置６０を示したが、これは、ベースマシン６１に並行して水平多軸式カッターユニット６２を設けたものである。このような連続地中壁施工装置６０は、袋小路のような場所や幅の狭い工事作業帯における端部の施工が出来なくなることも想定される。
特開２０００−５４４２５号公報

以上のような従来技術の課題を鑑みて本発明の目的は、施工スペースとして占有可能な幅が極めて狭い場所、袋小路のような場所、幅が狭い工事作業帯における端部というような、施工空間に制約がある場所に適用可能な連続地中壁施工装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明では、クローラ等の走行体上に設けられ、油圧ユニット、電源ユニット及び操作室を備えたベースマシンと、当該ベースマシンの上方に配置される架台と、当該架台上に設けられたレールに沿って移動可能に設けられた移動台車と、当該移動台車上に旋回可能に設けられた旋回台と、当該旋回台上に設けられたブームの先端において昇降自在に吊持されたカッターユニットと、ホース及びケーブルを巻き取り繰り出しするために前記旋回台上に設けられたリールとを備え、前記移動台車及び前記旋回台を作動させることより前記カッターユニットをベースマシンの側方から前方の領域内で自在に移動させることを特徴とする地中連続壁施工装置が提供される。

ここで、前記走行体としてはクローラが好ましいが、これ以外の構成とすることも可能である。例えば、エンジンが動力伝達機構を介して車輪を回転駆動する構造が車台に取り付けられた走行体を採用することも可能であり、この車台の上に前記架台を設けることができる。また車輪は、レールを必要とするもの、又はレールを必要としないものの何れであっても良い。

前記架台は、その上に移動台車を移動可能に支持できるものであれば良く、ベースマシンよりも高い位置に配置される。架台自体の取り付け箇所としては、クローラ等の走行体又はベースマシンとすることができる。また前記架台は、前記走行体上において旋回可能に設けることも可能である。

前記ブームは、伸縮可能又は伸縮不可のいずれにも形成可能であり、また起伏可能又は起伏不可の何れとしても良い。前記ブームを起伏可能にする場合には、ブームの下端を旋回台に回動可能に枢着し、ブームに油圧シリンダの一端を枢着すると共に他端を旋回台に枢着し、この油圧シリンダの伸縮によりブームを起伏させる構成としても良い。

前記リールは、油圧ホース、セメント液圧送用ホース及び空気圧送用ホースのうち少なくとも一以上のホースと、電気ケーブル及びワイヤーケーブルのうち少なくとも一方のケーブルとを巻き取り繰り出しするためのものである。

本発明の地中連続壁施工装置では、ベースマシン上方に配置された架台に移動台車が設けられ、移動台車に旋回台が設けられ、この旋回台上のブームからカッターユニットが昇降自在に吊持されるため、移動台車及び旋回台を作動させることにより、カッターユニットをベースマシンの左右側方から前方の領域内で自在に移動させることができる。
多くの場合、ベースマシンは長手方向に対して比較的長く形成される一方で、幅方向は比較的狭く形成されるため、地中連続壁の構築予定線に平行にベースマシンを配置し、ベースマシンの側方に沿ってカッターユニットを移動させれば、地中連続壁施工装置が占有する幅は比較的小さなものにできる。
したがって、都市土木等の開削工事において、従来装置では１０ｍ以上の作業帯幅を必要としていたが、本発明の地中連続壁施工装置では、道路上の極めて狭い、例えば、６ｍ幅程度の作業帯の中でソイルセメント地中連続壁等の施工が可能になる。道路における工事占有幅が狭くなることにより、車線規制も少なくて済み、交通渋滞等を緩和することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の地中連続壁施工装置１０は、連続地中壁の構築に際して地盤掘削及び原位置攪拌を実施するための装置であって、図１に示したように、走行体としてのクローラ１１上に配置されたベースマシン１２と、ベースマシン１２の上方に配置された架台１３と、この架台１３の上に設けられたレール１４に沿って移動可能に設けられた移動台車１５と、移動台車１５上に旋回可能に設けられた旋回台１６と、この旋回台１６上に設けられたブーム１７の先端において昇降自在に吊持されたカッターユニット１８と、ホース１９及びケーブル（図示せず）を巻き取り繰り出しするために旋回台１６上に設けられたリール２０とを備えている。

ここで、クローラ１１上には旋回台２１を介して下部フレーム２２が取り付けられ、下部フレーム２２から複数の支柱２３が立ち上げられ、これらの支柱２３により、架台１３がベースマシン１２よりも上方で支持される。下部フレーム２２又はクローラ１１の旋回台２１には、ベースマシン１２が固定され、下部フレーム２２と架台１３とベースマシンと１２が一体になって旋回可能になっている。
架台１３は、図３に示したように、軸部材からなる長辺部１３ａ及び短辺部１３ｂにより長方形に形成されたものであり、２つの長辺部１３ａの上にはレール１４が敷設され、このレール１４上を走行するように移動台車１５が設けられる。また架台１３の後方側の短辺部１３ｂには、反力板２４を介して油圧シリンダ２５の後端が固定され、油圧シリンダ２５の先端が移動台車１５に固定され、この油圧シリンダ２５の伸縮により移動台車１５が架台１３のレール１４上を走行移動するように制御される。

移動台車１５の下面には、架台のレール１４上を走行可能なように車輪２６が設けられる。なお、移動台車１５の走行駆動手段としては、油圧シリンダ２５以外の構成とすることも可能であり、図示はしないが、例えば、モータ及び動力伝達機構等を移動台車１５に設け、これらによって車輪２６を駆動制御することも可能である。
移動台車１５の上には、ベアリングギア等から構成される旋回装置２７を介して旋回台１６が設けられ、旋回台１６は少なくとも１８０°程度旋回可能なように構成される。すなわち、旋回台１６上から吊り下ろされるカッターユニット１８を、少なくともベースマシン１２及び架台１３の両側から前方までの範囲で旋回できるように構成される。

旋回台１６の上には、ブーム１７及び油圧シリンダ２８の下端が回動自在に枢着され、この油圧シリンダ２８の上端がブーム１７に枢着され、油圧シリンダ２８が伸縮されることにより、ブーム１７の起伏が可能になっている。
また旋回台１６の上にはリール２０が設けられ、このリール２０により、油圧ホース、セメント液圧送用ホース及び空気圧送用ホース等のホース１９と、電気ケーブル及びワイヤーケーブル等のケーブルとが巻き取り繰り出しされる。これらホース１９及びケーブルがブーム１７に設けられたシーブ２９（図１及び図２参照、図３では省略）を介してカッターユニット１８に接続される。ここで、油圧ホース１９、セメント液圧送用ホース、空気圧送用ホース及び電気ケーブルは、カッターユニットにそれぞれ油圧、セメント液、空気及び電気を供給するためのものであり、ワイヤーケーブルはカッターユニットの荷重を支持するためのものである。

前記カッターユニット１８は、慣用されているものを使用可能であるため、特に詳細に図示しないが、例えば、本体部１８ａの上下に水平多軸回転式カッター１８ｂを有するものがある。このようなカッターユニット１８は、旋回台上のリール２０から延びるワイヤーケーブルにより支持され、ワイヤーケーブル等の巻き込みにより上昇し、ワイヤーケーブル等の繰り出しにより下降する。水平多軸回転式カッター１８ｂには、複数のカッターホイールが複数の回転軸により本体部１８ａの上下に枢着され、カッターホイールにはカッタービットが取り付けられ、油圧ケーブルを介して供給された油圧により回転駆動される。
本体部１８ａには複数のノズルが設けられ、セメント液圧送用ホース及び空気圧送用ホースを通して供給されたセメント液及び空気が、それぞれ複数のノズルから地中に噴出されて攪拌される。また本体部１８ａには、油圧計、回転計及び傾斜計等の計器と、カッターユニット１８の各部を制御するための制御機器とが設けられ、これら計器及び制御機器に電気ケーブルを介して電気が供給される。

前記ベースマシン１２は慣用のものを使用可能であるため、図２及び図３では一点鎖線により簡略に示し、詳細な図示はしないが、例えば、オペレータが搭乗して地中連続壁施工装置を操作するための操作室と、クローラを駆動走行させるためのエンジンと、エンジンに燃料を供給するための燃料タンクとを有し、これらに加えて、カウンターウエイト、油圧制御装置、電気制御装置及び冷却装置等を含む構成になっている。

次に、本発明の地中連続壁施工装置１０の作用について説明する。
図３において、一点鎖線３５で示した位置に直線状に延長する地中連続壁を構築する場合、ベースマシン１２及び架台１３を、その長手方向が地中連続壁に対してほぼ平行になるように配置する。そして、移動台車１５を架台１３の所定位置に停止させ、旋回台１６は、カッターユニット１８がベースマシン１２及び架台１３の左側方の符号１８Ａに位置するように旋回角度を固定する。符号１８Ａの箇所で地盤掘削及び原位置攪拌が終了したら、カッターユニット１８を次の施工箇所に移動させる。
カッターユニット１８を地中連続壁の延長方向に移動させる場合、クローラ１１を前方又は後方に走行させるか、または移動台車１５を前方又は後方に移動させることにより、カッターユニット１８の移動が可能になる。このとき、旋回台１６の旋回角度は固定されている。

次に、カッターユニット１８をベースマシン１２及び架台１３の左側方、符号１８Ａの位置から符号１８Ｄの位置まで移動させる場合には、旋回台１６の旋回角度を固定し、油圧ジャッキ２５を伸張して移動台車１５を前方に走行させる。カッターユニット１８が符号１８Ａの位置から符号１８Ｂの位置まで移動したら、移動台車１５を停止する。そして、旋回台１６を右回りにほぼ９０°回転することにより、カッターユニット１８は、符号１８Ｂの位置から符号１８Ｄの位置まで旋回することができる。このように、カッターユニット１８をベースマシン１２及び架台１３の前方に配置させれば、地中連続壁施工装置１０が占有する幅は、ベースマシン１２又は架台１３によって規定される幅となり、極めて狭い通路であっても通過可能となる。
またカッターユニット１８により、符号１８Ｄの箇所で地盤掘削及び原位置攪拌を実施し、その後に、旋回台１６を右回りにほぼ９０°回転させれば、カッターユニット１８をベースマシン１２及び架台１３の右側方に移動させることが可能になる。この右側方において、クローラ１１を前方又は後方に走行させるか、または移動台車１５を前方又は後方に移動させることにより、カッターユニット１８を移動させながら、地盤掘削及び原位置攪拌を実施すれば、比較的幅の狭い袋小路のような平面形状の敷地における地中連続壁の施工も可能になる。

本発明の地中連続壁施工装置を後方から見た図である。 本発明の地中連続壁施工装置を側方から見たときの簡略側面図である。 本発明の地中連続壁施工装置を上方から見たときの簡略平面図である。 従来例を示す側面図である。

符号の説明

１０ 地中連続壁施工装置
１１ クローラ（走行体）
１２ ベースマシン
１３ 架台
１４ レール
１５ 移動台車
１６ 旋回台
１７ ブーム
１８ カッターユニット
１８Ａ〜１８Ｄ カッターユニット
１９ ホース
２０ リール

Claims (3)

1. クローラ等の走行体上に設けられ、油圧ユニット、電源ユニット及び操作室を備えたベースマシンと、当該ベースマシンの上方に配置された架台と、当該架台上に設けられたレールに沿って移動可能に設けられた移動台車と、当該移動台車上に旋回可能に設けられた旋回台と、当該旋回台上に設けられたブームの先端において昇降自在に吊持されたカッターユニットと、ホース及びケーブルを巻き取り繰り出しするために前記旋回台上に設けられたリールとを備え、前記移動台車及び前記旋回台を作動させることより前記カッターユニットをベースマシンの左右側方から前方の領域内で自在に移動させることを特徴とする地中連続壁施工装置。
2. 前記架台が前記走行体上において旋回可能に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の地中連続壁施工装置。
3. 前記ブームは起伏可能に形成されたものである請求項１に記載の地中連続壁施工装置。

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