JP3577360B2 - Construction method of underground wall and trunk pipe used for it - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主として建造物の地下部分の外壁等のコンクリート構造物を地中に構築する地下壁体の構築法およびそれに用いるトランクパイプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建造物の地下部分の施工法としては、大きくわけて、（Ａ）地下部分の外周に仮設の山留壁を構築し、山留壁に囲まれた内部の地盤を掘削して建築物の地下部分を構築する方法と、（Ｂ）建築物の地下外壁を予め構築し、これを山留壁兼用として地下部分を構築する方法とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記（Ａ），（Ｂ）のいずれの工法も、工費、工期、地下の外壁または山留壁としての必須要件である止水性、建築物周辺の地盤や家屋に沈下等の悪影響を及ぼす等の施工上の安全性、および杭打機、掘削機のような大型の重機を必要とする等の作業性の面で、それぞれに何らかの問題点を含んでいる。
【０００４】
そこで、本発明は、山留め壁やコンクリート型枠を必要とせずに、掘削穴の掘削作業と、コンクリートの打設作業と、コンクリートが固まってできる壁体の地下への沈降とを、同時に連続的に行えるようにして、工費、工期、止水性、安全性および作業性に優れた地下壁体の構築法およびそれに用いるトランクパイプを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１に係る本発明の地下壁体の構築法は、地下にコンクリート造の壁体を構築する工法であって、地面に立設した相対向するガイド壁の間に、地盤を掘削しながら攪拌する回転ビットの回転軸、地中に高圧水を噴射する噴射ノズル、この噴射ノズルに高圧水を供給する高圧水パイプ、泥水を吸引する吸引口、およびこの吸引口からの泥水を吸い出す吸引パイプを収納して保持し、かつ、先端より回転ビットを突出させた１つ以上のトランクパイプを挿入し、相対向する前記ガイド壁の間における前記トランクパイプの外側にコンクリートを打設して壁体を形成し、前記回転ビットの回転、高圧水の噴射および泥水の吸引を行って地面に前記壁体の厚さよりも大きな幅を有する上下方向の掘削穴を形成しながら前記トランクパイプを内蔵した壁体を掘削穴に進入させ、壁体の重量により下方への押し下げ力を受けた回転ビットの回転により掘削穴が堀り進められるのに伴って、前記壁体を地中へ沈降させるようにした。
また、請求項２に係る本発明の地下壁体の構築法は、地下にコンクリート造の壁体を構築する工法であって、地面に立設した相対向するガイド壁の間に、地盤を掘削しながら攪拌する回転ビットの回転軸、地中に高圧水を噴射する噴射ノズル、この噴射ノズルに高圧水を供給する高圧水パイプ、泥水を吸引する吸引口、およびこの吸引口からの泥水を吸い出す吸引パイプを収納して保持し、かつ、先端より回転ビットを突出させた１つ以上のトランクパイプを挿入し、相対向する前記ガイド壁の間における前記トランクパイプの外側にコンクリートを打設して壁体を形成し、前記回転ビットの回転、高圧水の噴射および泥水の吸引を行って地面に前記壁体の厚さよりも大きな幅を有する掘削穴を形成しながら前記トランクパイプを内蔵した壁体を掘削穴に進入させ、壁体を押圧し、壁体を介して押圧力を受けた回転ビットの回転により掘削穴が掘り進められるのに伴って、前記壁体２を掘削穴内に進行させるようにした。
【０００６】
また、請求項３に係る地下壁体の構築法は、請求項１および２におけるコンクリートに鉄筋を埋設するようにした。
さらに、請求項４に係る地下壁体の構築法は、請求項１および２におけるコンクリートと掘削穴の内面との間に掘削穴の崩壊を防ぐ保圧剤を注入するようにした。
【０００７】
さらにまた、請求項５に係る地下壁体の構築法は、請求項１および２におけるコンクリートの側面に沈降抑制部材を摩擦接触させて沈降速度を制御するようにした。
【０００８】
また、請求項６に係る地下壁体の構築法は、請求項１および２における噴射ノズルおよび吸引口を有するベース部材と前記回転軸とを前記トランクパイプに着脱自在に取り付け、地下壁体の構築後に、前記ベース部材と、これに連結された高圧水パイプおよび吸引パイプと、回転軸とをトランクパイプから上方へ抜き出すようにした。
【０００９】
また、請求項７に係る地下壁体の構築法に用いるトランクパイプは、地下に掘削穴を形成し、かつ外側にコンクリートを打設して壁体を形成する装置であって、先端から地盤を掘削しながら攪拌する回転ビットを突出させ、この回転ビットの回転軸、地中に高圧水を噴射する噴射ノズル、この噴射ノズルに高圧水を供給する高圧水パイプ、泥水を吸引する吸引口、および吸引口からの泥水を吸い出す吸引パイプを収納して保持している。
【００１０】
また、請求項８に係る地下壁体の構築法に用いるトランクパイプは、請求項７の構成に加えて、噴射ノズルおよび吸引口を有し、トランクパイプ内にその基端部から挿入および抜出しが可能で、先端部に挿入されたとき、前記回転ビットの回転軸をトランクパイプの中心寄りに変位しないようにトライクパイプの壁面との間で保持するベース部材を備えている。
【００１１】
【作用および効果】
請求項１および２の地下壁体の構築法によれば、地面における地下壁体を構築すべき場所に、相対向するガイド壁を立設する。この両ガイド壁の間に、回転ビットを先端から突出させたトランクパイプを挿入する。回転ビットを回転させて地中を掘削しながら、その掘削により生じる土砂に、トランクパイプに収納して保持した高圧水パイプから噴射ノズルを介して高圧水を噴射するとともに、回転ビットによる土砂と水とを攪拌して泥水に変える。この泥水は、トランクパイプに収納して保持した吸引パイプに作用する吸引力により吸引口から吸引して外部に排出する。それにより、壁体の厚さよりも大きな幅を有する掘削穴が円滑に徐々に堀り進められていく。
【００１２】
上記掘削穴の掘削作業と並行して、トランクパイプの外面側とガイド壁との間にコンクリートを打設する。このコンクリートは固まって壁体となる。この壁体は、掘削穴が堀り進められるに伴ってトランクパイプと共に掘削穴内に進入していく。壁体が進入するのに伴って、トランクパイプの外面側とガイド壁との間に空間ができ、その空間にコンクリートを打設する。それにより、壁体は一体物として徐々に伸長されていく。この工事を壁体が地中の所定深さに進入するまで継続すると、所望の地下壁体が構築される。
また、請求項１の地下壁体の構築法によれば、掘削穴を上下方向に形成するから、コンクリートが固まってできた壁体の重量により下方への押し下げ力を受けた回転ビットの回転により掘削穴が堀り進められるのに伴って自動的に掘削穴内に沈降していく。請求項２の地下壁体の構築法によれば、壁体を押圧し、壁体を介して押圧力を受けた回転ビットの回転により掘削穴が堀り進められるのに伴って、掘削構内に沈降していく。
【００１３】
上記地下壁体の構築法では、回転ビットの回転による掘削作業と、トランクパイプ外面側とガイド壁間へのコンクリートの打設作業と、このコンクリートが固まった壁体の地中への沈降とを、同時に連続的に行うので、在来の地下壁体の構築工法に比較して大幅に工期を短縮できる。また、従来工法における山留め壁や型枠の製作が不要となるだけでなく、一対のガイド壁の間にコンクリートを挿入して固まってできた壁体が沈降するごとに、この壁体の上面にコンクリートを順次打設して壁体を伸長させていくので、ガイド壁は、コンクリートを固まらせるのに必要な長さだけで済み、従来工法における地下壁体の深さの全長にわたるコンクリート型枠に比較して格段に小さなものでよいから、工事経費を大幅に低減できる。したがって、工期の短縮と工事経費の低減とによって大幅なコストダウンを達成できる。しかも、地下壁体は一体物であるから、従来工法による山留め壁などのように壁自体にすき間がないので、優れた止水性や、土砂崩れを防止できる高い安全性が得られ、この優れた地下壁体ができあがったのちに、地下壁体の内部を掘削するので、全体の施工性も格段に向上する。さらに、杭打機、掘削機のような大型の重機を必要としないので、作業性もよい。
【００１４】
請求項３の地下壁体の構築法によれば、コンクリートに鉄筋を埋設するので、地下壁体の強度を高めることができる。
請求項４の地下壁体の構築法によれば、コンクリートからなる壁体と掘削穴との間に保圧剤を注入するので、掘削穴の穴壁を形成する土砂の崩壊を保圧剤によって防ぐことができ、コンクリートが固まってできる壁体を地中へ円滑に進入させることができる。
【００１５】
請求項５の地下壁体の構築法によれば、壁体の沈降速度は沈降抑制部材により制御できる。たとえば、先端部が壁体の側面に接触するよう設けられたねじ棒をハンドルの操作により進退させて、ねじ棒の壁体への押し付け力、つまり壁体の摩擦力を調節することにより、壁体の沈降速度を任意に制御できる。したがって、掘削すべき地盤の土質が柔らかい場所では、摩擦接触力が大きくなるよう沈降抑制部材を操作して壁体の沈降速度を抑制し、逆に土質が固い場所では、摩擦接触力が小さくなるよう沈降抑制部材を操作して壁体の沈降速度を促進する。それにより、壁体の全体を均等な速度で沈降させることができる。
【００１６】
請求項６の地下壁体の構築法によれば、トランクパイプにベース部材と回転軸とが着脱自在に取り付けられ、さらに、ベース部材の噴射ノズルおよび吸引口に高圧水パイプおよび吸引パイプが連結されているから、ベース部材、高圧水パイプ、吸引パイプおよび回転軸がトランクパイプに対し上方へ抜き出せるようになっている。したがって、ベース部材、高圧水パイプ、吸引パイプおよび回転軸は、地下壁体の構築の完了後にトランクパイプの上方へ抜き出して回収し、繰り返し使用できるので、極めて経済的であって工事コストを低減できる。
【００１７】
請求項７の地下壁体の構築法に用いるトランクパイプは、先端から地盤を掘削しながら攪拌する回転ビットを突出させて、回転ビットの回転軸、高圧水の噴射ノズル、この噴射ノズルに高圧水を供給する高圧水パイプ、泥水の吸引口および吸引口からの泥水を吸い出す吸引パイプを収納して保持しているので、このトランクパイプを両ガイド壁の間に挿入すると、上記種々の部材を一挙にセットすることができ、地下壁体の掘削作業とコンクリートの打設作業とを迅速に開始できるとともに、それら部材は地下壁体の構築時に打設されるコンクリートに対しトランクパイプによって隔離して保護できる。
【００１８】
請求項８の地下壁体の構築法に用いるトランクパイプは、自体の噴射ノズルおよび吸引口に高圧水パイプおよび吸引パイプがそれぞれ連結されたベース部材をトランクパイプの先端部に挿入したときに、このベース部材が回転軸をトランクパイプの中央寄りに変位しないようにトランクパイプの壁面との間で回転自在に保持する。したがって、ベース部材を高圧水パイプおよび吸引パイプによりトランクパイプから抜き出すと、回転ビットの回転軸は、ベース部材による保持を解除されることから、トランクパイプの中心寄りに変位させて、トランクパイプから抜き出すことができる。したがって、回転ビットは、トランクパイプの幅よりも小さい範囲内で可及的に大きな寸法に設定しても、地下壁体の完了後にトランクパイプから抜き出すことができる。そのため、寸法の大きな回転ビットを用いて厚い地下壁体を形成することもできる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明の地下壁体の構築法の実施に係る工事現場のイメージを示す一部切断した概略斜視図で、図２はその工事現場の全体を示す平面図である。これらの図において、本発明の地下壁体の構築法の概略について説明する。
図２に示すように、地面における地下壁体を構築すべき箇所に沿って、平面視で矩形状の二重のガイド壁１，１が、互いの間に空間を持たせて相対向して立設される。このガイド壁１は、図１に示すように、鋼により断面Ｌ字形状に形成され、これらの立壁部１ａの間隔は、構築すべき地下壁体２の厚みに設定される。また、ガイド壁１の支持壁部１ｂは、地面に設けられたコンクリートの仮設土間３の上に設置される。ガイド壁１の周囲には作業足場４が組み立てられる。
【００２０】
両ガイド壁１，１の間には、トランクパイプ７が一定間隔の配置で挿入される。トランクパイプ７には、これの中央部に位置する吸引パイプ８と、両端側に位置する一対の回転軸９と、吸引パイプ８に近接して位置する高圧水パイプ１０とが挿入される。回転軸９は、下端部に後述する掘削用の回転ビットが設けられ、図２に示すように、３本一組として駆動用モータ１１からチェーン１５および伝動軸１２を介して回転力が伝達されて、回転ビットを回転させる。高圧水パイプ１０は、高圧ポンプ１３から配水管１４を通じて供給される高圧水を下端から噴射して、上記回転ビットの回転による地盤の掘削により生じる土砂を泥水化する。吸引パイプ８は、バキュームポンプ１７の駆動により上記泥水を吸引する。その泥水はバキュームポンプ１７の駆動により連結管１８を介して泥水槽１９に送られる。泥水槽１９は泥水を濾して水と土砂とに分離し、水を循環水槽２０に送る。一方、土砂はベルトコンベア２１によってポッパー２２まで搬送され、土砂運搬用ダンプトラック２３に積み込まれて搬出される。
【００２１】
また、循環水槽２０には水供給タンク２４から水道水が補給され、この循環水槽２０の水が上記高圧水ポンプ１３により吸い出される。矩形状に配設された上記一対のガイド壁１，１の間であってトランクパイプ７の外側の空間に、コンクリートポンプ車２７から複数本のコンクリート圧送管２８を介して生コンクリートが均等に送入される。コンクリートポンプ車２７にはコンクリートミキサ車２９から生コンクリートが補給される。その他に、種々の制御や監視を行うためのコントロールタワー、作業足場４などを吊り上げ搬送するタワークレーン３１および後述の保圧剤を供給するための保圧剤供給プラント３２などが設けられている。
【００２２】
つぎに、本発明の地下壁体の構築法の一実施例に係る工法を図３および図４の工程図に基づいて説明するとともに、必要に応じて随時に図５以下の図面を参照しながら主要な構成を詳細に説明する。
先ず、図３（ａ）に示すように、地面における地下壁体２を構築すべき場所に沿って浅い簡単な掘削用溝３３を掘り、この掘削用溝３３の両側に沿って断面が倒置Ｌ字形状の仮設土間３をコンクリート打ちにより構築する。例えば、掘削用溝３３は、図２に示した後設のガイド壁１，１の間に位置するように、平面矩形状に堀り、その掘削用溝３３の両側に沿って仮設土間３を構築する。仮設土間３の対向する角部からは、一端部を仮設土間３に埋め込んで支持した鉄筋のような仮止め部材３７が突出される。
【００２３】
つぎに、図３（ｂ）に示すように、生コンクリートを受けるための鋼板製のシュー３４を、これの両側端部を仮止め部材３７に溶接して、仮設土間３，３間に架け渡して仮受け状態に取り付ける。また、上記ガイド壁１を、掘削用溝３３の両側に沿って仮設土間３の上面にＨ型鋼などの支持脚３９を介在させて立設する。さらに、上記トランクパイプ７をその下端部をシュー３４に支持させて両ガイド壁１，１間に挿入し、このトランクパイプ７とガイド壁１との間に、格子状に組み立てた鉄筋３８を挿入してセットする。つづいて、（ｃ）に示すように、ガイド壁１に沿って作業足場４を組み立て、上記高圧水パイプ１０および吸引パイプ８を、トランクパイプ７内に挿入してそれらの下端部を後述の構成により保持するとともに、上部を作業足場４を介して保持する。一方、回転軸９は後述の構成によりトランクパイプ７内に挿入して回転自在に保持する。駆動用モータ１１は、作業足場４に支持させて設置するとともに、駆動用モータ１１を回転軸９に対し伝動可能に連結する。さらに、吸引パイプ８および高圧水パイプ１０には連結管１８および配水管１４を配管する。この（ｂ），（ｃ）の工程における主要な構成について、図５ないし図７を参照しながら以下に詳述する。
【００２４】
図５は地下壁体２の構築中間工程における切断正面図で、図６はその一部破断した側面図、図７は図６のＡ−Ａ線断面図である。
図５および図６に示すように、シュー３４は、薄い鉄板により両ガイド壁１間に嵌まり込むことのできる形状になっており、トランクパイプ７の取付孔が多数個配設されている。トランクパイプ７はこのシュー３４の取付孔に嵌め込んで溶接により固定されている。トランクパイプ７は、図７に示すように、２枚の板材が突き合わせ固定されて、長円形状の断面に形成されており、このトランクパイプ７内には、中央部に吸引パイプ８が、両側部に回転軸９が、吸引パイプ８の近接位置に高圧水パイプ１０がそれぞれ挿入されている。回転軸９の下端部には偏平な板状の回転ビット４０が装着されている。
【００２５】
上記回転ビット４０は、図６に明示するように、全体の幅Ｄ１が回転軸９を１本セットした状態のトランクパイプ７の有効内幅Ｄ２よりも小さい形状を有して、トランクパイプ７に対し抜き出し可能になっている。回転ビット４０は、最大半径ｒを持つ左右非対称であり、その左右両端側縁の上部と下部に掘削歯４０ａ，４０ｂがそれぞれ形成され、それにより、回転軸９により回転されて地盤を掘削するときのバランスがとれるようになっている。また、回転ビット４０の中央部には、柔らかい土質の掘削に際して、めり込みや噛み込みを防止するためのつば４０ｃが幅方向に形成されている。吸引パイプ８および高圧水パイプ１０の下端部にはベース部材４１が溶接により固着されている。このベース部材４１について、図８および図９を参照しながら詳述する。
【００２６】
図８は図６の一部の拡大図で、図９（ａ）は図７の一部の拡大図であり、（ｂ）は（ａ）からベース部材４１を抜き出した状態を示し、その抜き出したベース部材４１を（ｃ）に示す。図８において、ベース部材４１は、箱体部４１ａの上面に吸引パイプ８および高圧水パイプ１０が連通状態で溶接により固着されており、箱体部４１ａの中央部に吸引パイプ８の取付孔から末広がりとなった吸引通路４１ｂが形成され、吸引通路４１ｂの下端が吸引口４１ｃになっている。また、箱体部４１ａ内には、吸引通路４１ｂの周囲を囲むようにして、高圧水パイプ１０に連通する環状の流水室４１ｄが設けられ、この流水室４１ｄの下面部に複数個の噴射ノズル４１ｅが形成されている。また、箱体部４１ａの上面からは両側に保持片４１ｆが延びており、保持片４１ｆの端部には回転軸９の外周面の約半分が嵌まる軸受用切欠き４１ｇが形成されている。
【００２７】
回転軸９には、回転ビット４０の近傍箇所にリング状の係止部材４２が挿通されて固定されている。一方、トランクパイプ７の下端付近の内壁面の対向箇所には、左右に一対ずつの係止片４３，４４が上下方向に所定の間隔に配して、溶接により固定されている。上方の係止片４４の端部には、図９に示すように、回転軸９の外周面の約半分が嵌まり込む軸受用切欠き４４ａが形成されている。回転軸９は、係止部材４２の近傍上部の外周面に係止片４４の切欠き４４ａとベース部材４１の保持片４１ｆの切欠き４１ｇとが両側から嵌まり込むことによって、両側から挟み込む状態で回転自在に保持されている。なお、図８の高圧水パイプ１０は、下端をベース部材４１に固着されているだけであって、トランクパイプ７内においてフリーの状態になっている。
【００２８】
図３（ｂ）の工程において、回転軸９、吸引パイプ８および高圧水バイプ１０をトランクパイプ７内へ挿入して保持するに際しては、先ず、図８の回転軸９をトランクパイプ７の中央部に対向させて回転ビット４０をトランクパイプ７内に挿入し、かつ回転ビット４０をトランクパイプ７の下方に突出させたのちに、回転軸９をトランクパイプ７の側方に寄せて、係合部材４２を両係止片４３，４４の間に挿入する。この場合、回転ビット４０がその形状から二つ同時にトランクパイプ７内に挿入できないので、回転軸９を一本ずつトランクパイプ７内に挿入する。つづいて、吸引パイプ８および高圧水パイプ１０の各下端が連結されたベース部材４１を、両側の保持用切欠き４１ｇをそれぞれ回転軸９に摺動させながらトランクパイプ７内に挿入して下降させ、保持片４１ｆを上方の係止片４４上に載置する手順で行う。
【００２９】
それにより、吸引パイプ８および高圧水パイプ１０はベース部材４１を介してトランクパイプ７に支持される。回転軸９は、係止片４４の軸受用切欠き４４ａとベース部材４１の軸受用切欠き４１ｇとにより両側から挟み込むように回転自在に保持されるとともに、係止部材４２が上下の係止片４３，４４に当たる範囲内で上下動可能になっている。図６および図８では、回転ビット４０が掘削用溝３３の地盤に当たって係止部材４２が上方の係止片４４に接触している状態を示している。
【００３０】
再び図３（ｃ）の工程にもどって説明する。上述のようにしてトランクパイプ７、吸引パイプ８、回転軸９および高圧水パイプ１０の設定が完了すると、両ガイド壁１，１の間で、トランクパイプ７の外側の空間に、コンクリート圧送管２８を通じて生コンクリートを挿入する。この生コンクリートは固まって自動的に地下壁体２の一部である下端部分を形成する。生コンクリートが固まった時点で、シュー３４を仮設土間３に支持させている仮止め部材３７を、バーナーで焼き切るなどの手段で切断する。それにより、コンクリートの壁体２は自重により下降して、回転ビット４０が掘削用溝３３の地盤に当たる。この状態で駆動用モータ１１が駆動され、この駆動モータ１１の回転が回転軸９を介して回転ビット４０に伝達され、回転ビット４０が回転して掘削用溝３３の地盤を掘削する。
【００３１】
上記駆動用モータ１１の駆動と同時に、図２に示した高圧水ポンプ１３、バキュームポンプ１７が駆動される。高圧水ポンプ１３の駆動により循環水槽２０から吸い出された高圧水は、配水管１４、高圧水パイプ１０、図８の流水室４１ｄを通って、噴射ノズル４１ｅから地中に噴出される。この高圧水が回転ビット４０の掘削作用により生じた掘削土砂に噴きつけられるとともに、回転ビット４０により攪拌されて、掘削土砂が泥水に変えられる。この泥水は、図２のバキュームポンプ１７の作動により作用する吸引力によって、図８の吸引口４１ｃから吸い上げられ、吸引通路４１ｂから吸引パイプ８および連結管１８を通って泥水槽１９に送られる。
【００３２】
図３（ｄ）に示すように、地下壁体２の重量により下方への押し下げ力を受けた回転ビット４０の回転によって、掘削穴４７が円滑に堀り進められていき、掘削穴４７の深さが増していくに伴って、壁体２とこれに内蔵されたトランクパイプ７およびその内部の吸引パイプ８および高圧水パイプ１０も、掘削孔４７内を下方に進入していく。このようにして掘削穴４７が堀り進められていくのに伴って、トランクパイプ７、吸引パイプ８，高圧水パイプ１０は、それぞれの上端部に他のものを順次接続して伸長されていき、かつ鉄筋３８も順次接続されるとともに、地下壁体２が沈降していくのに伴って、両ガイド壁１，１の間であってトランクパイプ７の外側に生コンクリートが継続的に送入されて順次固まっていく。これにより、壁体２が徐々に伸長されていく。したがって、この構築法では、回転ビット４０の回転による掘削穴４７の掘削作業と、トランクパイプ７の外側と両ガイド壁１，１との間への生コンクリートの打設作業と、この生コンクリートが固まった壁体２の地中への沈降とを、同時に連続的に行うことができる。
【００３３】
トランクパイプ７、吸引パイプ８，高圧水パイプ１０はいずれも同様の接続手段で順次接続されるので、ここでは代表として、トランクパイプ７の接続例を図１０を参照しながら説明する。トランクパイプ７は、その本体部７ａの外径とほぼ同じ内径を有する大径部７ｂが一端部に一体形成されており、大径部７ｂを下方に向けた状態で順次接続されていく。また、トランクパイプ７の両端部には、取付孔７ｄを有する取付片７ｃが両側部から外方に突出して固定されている。したがって、図１０（ａ）に示すように、双方の取付片７ｃを対向させた状態で突き合わせて、（ｂ）に示すように、下方の本体部７ａの上端部を上方の大径部７ｂ内に挿入すると、双方の取付片７ｃが重ね合わされ、かつ取付孔７ｄが合致するので、この合致した取付孔７ｄにボルト（図示せず）を挿通してナット（図示せず）をねじ込んで締めつけることにより、上下のトランクパイプ７が連通状態に接続される。
【００３４】
なお、回転軸９の接続については、図示していないが、接続すべき回転軸９を、対向する各端部に設けた雄ねじと雌ねじの結合により仮接続したのちに、頭部が外部に突出しない固定ピンを、回転軸９の側方から挿入して互いに固定する手段を用いる。このような接続手段を用いるのは、吸引パイプ８や高圧水パイプ１０のトランクパイプ７への挿入および抜き出しに際して、吸引パイプ８と高圧水パイプ１０の下端に固着したベース部材４１を回転軸９の外面に摺動させる必要があるので、回転軸９の外面に部材を突出させることができないためである。
【００３５】
ところで、地下壁体２の厚さは両方のガイド壁１，１の間隔により決定され、一方、掘削孔４７の幅は回転ビット４０の最大半径ｒと配置間隔とにより決定される。したがって、壁体２の厚さよりも小さな幅とならない掘削孔４７を形成しようとすれば、図７に明示するように、回転ビット４０の最大半径ｒの２倍２ｒを、構築すべき壁体２の厚さＴよりも大きくし、かつ、隣接する回転ビット４０を、これらによる掘削範囲が一部で重なるよう配置しなければならない。そのため、掘削孔４７は地下壁体２の両側にはみ出した状態に余分に形成されることになり、地下壁体２と掘削孔４７との間に空間が生じる。
【００３６】
そこで、図５に示すように、シュー３４に、壁体２と掘削孔４７との空間の下端部を閉塞するダンパー４５を回転自在に取り付ける。このダンパー４５は、壁体２が掘削穴４７内に沈降する際に、掘削穴４７の側面に擦れて自動的に回動され、２点鎖線の開放状態から実線の閉塞状態となる。そののちに、図２の保圧剤供給プラント３２から供給管４８を介して供給される保圧剤４９が、図５の仮設土間３とガイド壁１との間から壁体２と掘削孔４７との空間に注入される。この保圧剤４９としては、たとえば粘土を水に溶かしたベントナイトが用いられ、空間に充満した保圧剤４９によって掘削穴４７の側面の土砂の崩壊を防止する。
【００３７】
また、上述のように、隣接する回転ビット４０は、これらによる掘削範囲が一部で重なるよう配置されるので、トランスミッション５０内の駆動機構によって互いに衝突しないよう回転制御される。すなわち、駆動用モータ１１は一定時間、たとえば３０秒毎に正，逆方向に交互に回転方向を変えて回転するよう駆動制御されており、この駆動用モータ１１の回転は、一つのトランクパイプ７内の２本の回転軸９に対して一定時間ごとに交互に互いに異なる方向に回転させるよう伝達される。この隣接する２本の回転軸９を互いに異なる方向に回転させる理由は、もし同一方向に回転させると、両回転軸９を完全に同期させる精密な制御が必要になるからである。つぎに、このトランスミッション５０の駆動機構について図１１を参照しながら説明する。
【００３８】
図１１（ａ）はトランスミッション５０の内部構造を示す正面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。これらの図において、上記回転軸９には、図５の駆動用モータ１１からチェーン１５および伝動軸１２を介して回転力を受けるために、図９（ａ）に示す軸方向の歯部９ａが上端部周面に形成されている。伝動軸１２の回転は、伝動軸１２に同心状に固定された駆動用笠歯車５１から受動用笠歯車５２に伝達され、この笠歯車５２と一体回転する第１の平歯車５３、および第２の平歯車５４を介して、回転軸９に噛み合う第３の平歯車５５に伝達される。それにより、回転軸９は伝動軸１２の回転力を受けて高速回転される。なお、伝動軸１２は駆動用モータ１１により一定時間（たとえば３０秒）毎に正，逆方向に交互に回転されるが、両笠歯車５１，５２は、その歯形がラチェット形状に形成されて、伝動軸１２が一方向に回転する時のみ噛み合って一体回転し、かつ他方向に回転するときには空回りする。スプリング５８は受動用笠歯車５２が空回りするときに、この歯車５２が軸方向に退避するのを許すためのものである。
【００３９】
上記トランスミッション５０には、固い岩盤を掘削する場合に、回転ビット４０を上下に振動させながら回転させるための機構が、上述の回転軸９の駆動機構と共に設けられているので、この構成について説明する。伝動軸１２の回転は、この伝動軸１２に同心状に固定された第４の平歯車５９から減速用の第５の平歯車６０に伝達され、この第５の平歯車６０と一体回転する小径の第６の平歯車６１が、楕円形状のカムローラ６３と一体回転するよう設けられた第７の平歯車６２に噛み合っている。また、第７の平歯車６２の回転は、同一径の第８および第９の平歯車６４，６７を介して、第７の平歯車６２と同一径の第１０の平歯車６８に伝達され、この平歯車６８が第７の平歯車６２と同一速度で回転する。この第１０の平歯車６８には上記カムローラ６３と同一のカムローラ６９が同軸に設けられている。すなわち、一対のカムローラ６３，６９が伝動軸１２の回転を受けて同一回転数で回転するようになっている。
【００４０】
一方、両カムローラ６３，６９の下方には振動板７０が上下動自在に保持された状態で配置されており、この振動板７０にはその下面に一対の受動ローラ７１が設けられている。両受動ローラ７１の上面部は、振動板７０の連通孔（図示せず）を通じて振動板７０の上面側に突出されているとともに、振動板７０とミッションケースＣＳとの間に設けられて振動板７０を上方に付勢するスプリング７２により、対応するカムローラ６３，６９に押し付けられている。それにより、振動板７０はカムローラ６３，６９の回転を受動ローラ７１で受けて上下方向に振動する。また、振動板７０の下面には、円形のグリップローラ７３と楕円形のグリップローラ７４とが回転軸９の両側に位置して回転自在に取付られている。円形のグリップローラ７３は常に回転軸９の歯部９ａに接触しているが、楕円形のグリップローラ７４は、回転したときに間欠的に回転軸９の歯部９ａに接触する。
【００４１】
つぎに、両グリップローラ７３，７４に回転力を伝達する機構について説明する。円形のグリップローラ７３は、回転軸９に噛み合った第３の平歯車５５と同軸に設けられ、回転軸９に対し常時接触して同一回転されている。一方、伝動軸１２の回転は、第１１の平歯車７７、これと同軸に設けられた小径の第１２の歯車７８、第１３の平歯車７９、これと同軸に設けられた小径の第１４の平歯車８０、第１５の平歯車８１、これと同軸に設けられた小径の第１６の歯車８２、第１７の歯車８３、第１８の歯車８４を介して減速されて第１９の歯車８７に伝達され、この第１９の歯車８７に同軸に設けられた楕円形のグリップローラ７４が低速回転される。
【００４２】
したがって、低速回転する楕円形のグリップローラ７４は一回転する間に回転軸９に２回接触し、そのときに、回転軸９に常時接触して回転している円形のグリップローラ７３と共に回転軸９を両側から挟みつける。それにより、振動板７０の上下振動力が両グリップローラ７３，７４により回転軸９に伝達され、回転軸９が回転ビット４０と共に周期的に上下振動される。ここで、第３の平歯車５５および第１９の平歯車８７の回転軸９２，９３は、図１１（ｃ）に示すように、断面十字形状に形成されて、対応するグリップローラ７３，７４の受軸９４，９７に対し一体回転し、かつ軸方向に摺動自在に係合しているので、上下動するグリップローラ７３，７４に対し対応する平歯車５５，８７の回転を支障なく伝達できる。この回転軸９の振動は、上述のように、固い岩盤を掘削する場合にのみ行われる。柔らかい地盤の場合には、図１１（ｂ）の切換ハンドル９８を操作し、第５の平歯車６０を変位させて第４の平歯車５４との噛み合いを解除し、伝動軸１２の回転がグリップローラ７４に伝達されないようにする。
【００４３】
また、図１１（ａ）の第１の平歯車５３と同軸に設けられた小径の第２０の平歯車８８に大径の第２１の平歯車８９が噛み合っている。回転変更用ハンドル９０を操作すると、第３の平歯車５５は、回転軸９に噛み合った状態を保持しながら矢印で示すように移動して、第１の平歯車５４から離脱して第２１の平歯車８９に噛み合い、伝動軸１２から回転軸９に回転を伝達する歯車機構のギヤ比が変えられる。このギヤ比は、掘削穴４７を掘る地盤の土質に応じて適宜設定できるようになっている。
【００４４】
また、図１のコントロールタワー３０では、大きな平面矩形状に構築されていく壁体２の全体がほぼ均等に沈降されていくように種々の制御が行われる。壁体２の沈降に際しては、壁体２の重量と衝撃力の和が、壁体２に作用する浮力と摩擦力および下端に受ける半力との和とがほぼ等しくなるようにバランスを保ちながら、壁体２の全体を、例えば０．２ｍ／ｈのゆっくりした速度で徐々に沈降させるよう制御する。上記の壁体２への衝撃力としては、たとえば上述の回転ビット４０に与える上下振動などである。壁体２にはガイド壁１および掘削穴４７の穴壁により摩擦力が作用するが、その他に、図５および図６に示すように、ガイド壁１に設けた摩擦力調整ハンドル９９を回転操作してねじ棒９９ａを進退させ、このねじ棒９９ａの先端による壁体２への押圧力、つまり摩擦力を調節できるようになっている。壁体２の沈降速度は、掘削能力、作業所要時間および生コンクリートの硬化時間など考慮して決定される。
【００４５】
さらに、コントロールタワー３０での壁体２の沈降制御について詳述する。沈降制御のためのデータとしては、回転ビット４０の負荷に相当する駆動用モータ１１の電流値や深度計の測定値などを用いる他に、図５に示すように、軸力計１００を鉄筋３８の中途に結束して取り付けるとともに、この軸力計１００のコード線１０１を外部に引き出して測定器（図示せず）に接続し、測定器で得た測定値を用いる。ここで、壁体２には、地盤の固さに応じて上方への押し上げ力が作用するので、上記測定器の測定値は、壁体２の内部応力、つまり地盤の固さのデータとなる。
【００４６】
そして、地盤が柔らかい土質であるなどの条件により壁体２の沈降速度を抑制したい場合には、（ａ）摩擦力調整ハンドル９９を操作してねじ棒９９ａを壁体２へ強く押し付ける、（ｂ）壁体２の沈降の大きい箇所に設置されている駆動用モータ１１、高圧ポンプ１３またはバキュームポンプ１７をそれぞれ、回転ビット４０の回転数、高圧水の噴射水量または泥水の吸引量がそれぞれ低下するよう設定するか、あるいはそれらの運転を一時停止する、（ｃ）回転ビット４０を幅Ｄ１の小さいものに交換する、などの手段を用いる。なお、幅Ｄ１の狭い回転ビット４０を用いるのは、図７に示した掘削穴４７と壁体２との空間を小さくして、土砂の壁体２に作用する摩擦力を、接触面積Ｓ１の増大分だけ大きくするためである。
【００４７】
一方、固い地盤などの条件により壁体２の沈降速度を促進したい場合には、上記（ａ）〜（ｃ）の手段を上述とは逆に設定する他に、図５の回転ビット４０の上下振動や保圧剤４９の液面の低下などを行う。この保圧剤４９の液面を低下させると、壁体２が保圧剤４９から受ける浮力が低下して壁体２が沈降し易くなる。また、壁体２の沈降を促進したい箇所のバキュームポンプ１７のみを局部的に運転して、泥水による壁体２への押し上げ力を低下させる手段を用いることもできる。
【００４８】
また、壁体２が障害物に当たって沈降が停止したときには、トランクパイプ７の上部に補強用鉄板を取り付け、バイブロハンマーを用いて前記補強用鉄板を振動させることにより、壁体２に局部的に振動を与えて沈降を促進する。吸引パイプ８内の泥水による詰まりを防止するためには、掘削土質や掘削深度などに応じて噴射ノズル４１ｅからの高圧水の噴射水量を加減して、泥水を作る水と土砂の混合比を調節する。たとえば、吸引パイプ８が詰まり易い場合には高圧水の噴射水量を増大する。さらに、壁体２の沈降を促進するための上述の何れの手段を用いても壁体２の沈降が不可能となった場合には、上から別の破砕棒を挿入して壁体２の下方の地盤を破砕する。壁体２が全体的に沈降不可能になったとき、壁体２で囲まれた内方地盤を別途、ショベルカーなどで掘削する。このとき、対向する壁体２にＨ型鋼のような切り梁を架け渡して内方に倒れないよう補強する。
【００４９】
上述のように、回転ビット４０の回転による掘削穴４７の掘削作業と、トランクパイプ７の外面側と両ガイド壁１，１との間への生コンクリートの打設作業と、この生コンクリートが固まってできた壁体２の地中への沈降とを継続的に行うことによって、図４（ｅ）に示すように、地下壁体２が地中の所定深さまで構築されると、駆動用モータ１１および高圧水ポンプ１３の運転を停止する。そして、（ｆ）に示すように、バキュームポンプ１７（図１）のみを部分的に運転して、壁体２の下端と地盤との間に存在するスライム（残土などの堀りかす）を吸引パイプ８により吸い上げて排出する。
【００５０】
上記スライム処理が終了すると、例えば１０本おきのトランクパイプ７から、図６の吸引パイプ８および高圧水パイプ１０をこれらの下端に固着したベース部材４１と共に引き上げたのちに、回転軸９をこの下端の回転ビット４０と共に引き上げる。この空になったトランクパイプ７内に、図４（ｇ）に示すように、コンクリート供給管１０２を挿通させて、コンクリート圧送管２８からコンクリート供給管１０２を介してトランクパイプ７および壁体２と地盤との空間にサポートコンクリート１０３を打設する。このサポートコンクリート１０３は壁体２の仮支持用の部材として機能する。
【００５１】
なお、上述の吸引パイプ８、高圧水パイプ１０、ベース部材４１および回転軸４０をトランクパイプ７から引き抜く場合、先ず、図８のベース部材４１の両側の軸受用切欠き４１ｇを回転軸４０に摺動させながら吸引パイプ８および高圧水パイプ１０をトランクパイプ７から引き抜き、いずれか一方の回転軸９を、図９（ｃ）に矢印で示すように、回転ビット４１をトランクパイプ７の中央部に寄せてから引き上げ、他方の回転軸９を同様にして引き上げる手順で行う。
【００５２】
残りのすべてのトランクパイプ７から吸引パイプ８、高圧水パイプ１０、ベーズ部材４１および回転軸４０を引き抜いて、同様の手順で、図４（ｈ）に示すように、根固めコンクリート１０３Ａを打設し、地下壁体２の構築が完了する。そののちに、作業足場４やガイド壁を解体し、地下壁体２で囲まれた内部の掘削作業を行う。この掘削作業は、止水と土砂崩れの完全な防止機能を有する地下壁体２の完了後に行うので、全体の施工性が格段に向上する。
【００５３】
また、上記の地下壁体２の構築法は、従来工法のような杭打ち作業や大型の重機が不要であることから、狭隘な敷地への地下壁体２の構築、または大口径の杭や橋脚などの工事に利用することが可能である。さらに、図１２に示すように、止水工事無しで行う水上ステージ１０４からの水中壁１０７の施工や、図１３に示すように、推進用ジャッキを併用しての比較的短いトンネルの施工にも利用することが可能である。
【００５４】
すなわち、水中壁１０７の施工では、図１２（ａ）に示すように、水上ステージ１０４上に上記実施例と同様のガイド壁１を設けて、このガイド壁１間に流し込んだ生コンクリートが固まってから、このコンクリート壁を懸垂装置１０９で吊り下げながら水中に徐々に沈降させていき、回転ビット４０が海底などの地盤に当たった時点で回転ビット４０を回転させて、地盤を掘削しながらコンクリート壁を地中に進入させ、止水機能を有する水中壁１０７を構築する。
【００５５】
一方、トンネルの施工に当たっては、トンネルを掘る箇所に大きめの環状のガイド壁１１０を構築し、このガイド壁１１０内に型枠状のガイド体１１１を周囲に空間を存して配置し、この環状の空間内に、前述と同様の吸引パイプ、回転軸および高圧水パイプを収納した複数のトランクパイプ７を所定の間隔で挿入する。そして、回転ビット４０を回転させて掘削しながら、トランクパイプ７の外側であってガイド壁１１０とガイド体１１１との空間内に生コンクリートを流し込み、この生コンクリートが固まってできた大きな筒状の壁体２を、補強部材１１２を介して推進用ジャッキ１０８で押圧して掘削穴内に水平に進入させていく。この工法は、ビルディング間の地下道のような比較的距離の短いトンネルの掘削工法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地下壁体の構築法の実施に係る工事現場のイメージを示す一部切断した概略斜視図である。
【図２】同上の工事現場の全体を示す概略平面図である。
【図３】本発明の地下壁体の構築法の一実施例に係る前半の工程図で、（ａ）は仮設土間の構築工程、（ｂ）は種々の建設部材の設定工程、（ｃ）は運転開始工程、（ｄ）は構築中間工程である。
【図４】同上に続く後半の工程図で、（ｅ）は地下壁体の構築完了状態、（ｆ）はスライム処理工程、（ｇ）はサポートコンクリートの打設工程、（ｈ）は工事完了状態である。
【図５】同上における構築中間工程の詳細を示す要部の縦断正面図である。
【図６】同上の要部の一部破断した側面図である
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図６の一部の拡大図である。
【図９】（ａ）は図７の一部の拡大図、（ｂ）は（ａ）からベース部材を除去した状態の切断平面図、（ｃ）は（ａ）におけるベース部材の平面図である。
【図１０】同上の地下壁体の構築法に用いるトランクパイプの接続を示し、（ａ）は接続前の正面図、（ｂ）は接続状態の縦断面図である。
【図１１】（ａ）は図５のトランスミッションの内部構造を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】本発明の地下壁体の構築法を水中壁の構築に適用した場合を示し、（ａ ）は運転開始状態の縦断面図、（ｂ）は施工完了状態の縦断面図である。
【図１３】本発明の地下壁体の構築法をトンネルの構築に適用した場合を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…ガイド壁、２…地下壁体、７…トランクパイプ、８…吸引パイプ、９…回転軸、１０…高圧水パイプ、３８…鉄筋、４０…回転ビット、４１…ベース部材、４１ｃ…吸引口、４１ｅ…噴射ノズル、４７…掘削穴、４９…保圧剤、９９…摩擦力調整ハンドル（沈降抑制部材）。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method of constructing an underground wall for constructing a concrete structure such as an outer wall of an underground portion of a building underground, and a trunk pipe used for the method.
[0002]
[Prior art]
The conventional method of constructing the underground part of a building is roughly divided into (A) constructing a temporary retaining wall on the outer periphery of the underground part and excavating the inner ground surrounded by the retaining wall. And (B) a method of constructing an underground outer wall of a building in advance and using the same as a mountain retaining wall to construct an underground portion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, both the construction methods (A) and (B) have adverse effects such as construction cost, construction period, water-blocking which is an essential requirement as an underground outer wall or a retaining wall, and subsidence on the ground and houses around the building. Each of them has some problems in terms of safety in construction such as work and workability such as requiring large heavy equipment such as a pile driver and an excavator.
[0004]
Therefore, the present invention provides a method for continuously excavating a digging hole, placing concrete, and sinking a wall formed of concrete into a basement simultaneously without requiring a retaining wall or a concrete formwork. It is an object of the present invention to provide a method of constructing an underground wall excellent in construction cost, construction period, water stoppage, safety and workability, and a trunk pipe used therefor.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of constructing an underground wall according to the present invention according to claim 1 is a method of constructing a concrete wall underground, wherein opposing guide walls are erected on the ground. Between,Stir while excavating the groundContains a rotating shaft of a rotating bit, an injection nozzle that injects high-pressure water into the ground, a high-pressure water pipe that supplies high-pressure water to this injection nozzle, a suction port that sucks muddy water, and a suction pipe that sucks muddy water from this suction port. AndHoldingAnd inserting one or more trunk pipes, each having a rotating bit protruding from the tip, and casting concrete outside the trunk pipe between the opposing guide walls to form a wall, Bit rotation, high pressure water injection and mud suctionThe vertical direction having a width larger than the thickness of the wall bodyA wall body containing the trunk pipe is made to enter the drill hole while forming the drill hole.The wall body is settled in the ground as the excavation hole is dug up by the rotation of the rotary bit receiving the downward pushing force due to the weight of the wall body.
The method of constructing an underground wall of the present invention according to claim 2 is a method of constructing a concrete wall underground, and excavates the ground between opposing guide walls standing on the ground. The rotating shaft of a rotating bit that stirs while stirring, an injection nozzle that injects high-pressure water into the ground, a high-pressure water pipe that supplies high-pressure water to this injection nozzle, a suction port that sucks muddy water, and sucks muddy water from this suction port The suction pipe is housed and held, and one or more trunk pipes with a rotating bit protruding from the tip are inserted, and concrete is cast outside the trunk pipe between the opposing guide walls. A wall in which the trunk pipe is built while forming a wall and forming a digging hole having a width larger than the thickness of the wall by performing rotation of the rotary bit, injection of high-pressure water and suction of muddy water. Into the excavation hole, press the wall body, and advance the wall body 2 into the excavation hole as the excavation hole is dug by the rotation of the rotating bit receiving the pressing force through the wall body. I made it.
[0006]
Claims3The method for constructing an underground wall according to1 and 2Reinforcing bars were buried in the concrete at.
Claims4The method for constructing an underground wall according to1 and 2A pressure-holding agent was injected between the concrete and the inner surface of the borehole to prevent the collapse of the borehole.
[0007]
Claims5The method for constructing an underground wall according to1 and 2SmellRukoThe sedimentation control member was brought into frictional contact with the side surface of the concrete to control the sedimentation speed.
[0008]
Claims6The method for constructing an underground wall according to1 and 2A base member having an injection nozzle and a suction port in the above and the rotating shaft are detachably attached to the trunk pipe, and after the construction of the underground wall, the base member, a high-pressure water pipe and a suction pipe connected thereto, The rotating shaft and the trunk pipe are drawn upward.
[0009]
Also,Claim 7The trunk pipe used in the method of constructing the underground wall according toAnd cast concrete on the outside to form a wallDevice, from the tipStir while excavating the groundThe rotating bit is projected from the rotating bit, the injection nozzle that injects high-pressure water into the ground, the high-pressure water pipe that supplies high-pressure water to the injection nozzle, the suction port that sucks muddy water, and the muddy water from the suction port House the suction pipe to suck outHoldI have.
[0010]
Also,Claim 8The trunk pipe used for the method of constructing the underground wall according toClaim 7In addition to the above configuration, it has an injection nozzle and a suction port, and can be inserted and withdrawn from the base end of the trunk pipe, and when inserted into the tip end, the rotation axis of the rotary bit is centered on the trunk pipe. A base member is provided to be held between the wall of the trike pipe so as not to be displaced closer.
[0011]
[Action and effect]
Claim1 and 2According to this method of constructing an underground wall, opposing guide walls are erected at a place on the ground where the underground wall is to be constructed. A trunk pipe with a rotating bit protruding from the tip is inserted between the two guide walls. While rotating the rotating bit to excavate the ground, store it in the trunk pipe in the sediment generated by the excavation.HeldHigh-pressure water is sprayed from a high-pressure water pipe through a spray nozzle, and the earth and sand are agitated by a rotating bit and turned into muddy water. This mud is stored in the trunk pipeHeldIt is sucked from the suction port by the suction force acting on the suction pipe and discharged to the outside. Thereby,Has a width greater than the thickness of the wallThe drilling hole is dug smoothly and gradually.
[0012]
In parallel with the excavation of the excavation hole, concrete is cast between the outer surface of the trunk pipe and the guide wall. This concrete hardens into a wall. The wall body enters into the excavation hole together with the trunk pipe as the excavation hole is dug. As the wall enters, a space is formed between the outer surface of the trunk pipe and the guide wall, and concrete is poured into the space. Thereby, the wall body is gradually extended as an integral body. When this work is continued until the wall enters a predetermined depth in the ground, a desired underground wall is constructed.
According to the method of constructing an underground wall of claim 1, since the excavation hole is formed in the vertical direction, the rotation of the rotary bit which receives a downward pushing force due to the weight of the wall formed by solidifying the concrete. As the digging hole is dug, it sinks into the digging hole automatically. According to the method of constructing an underground wall according to claim 2, the wall is pressed, and the excavation hole is excavated by the rotation of the rotating bit that receives the pressing force through the wall, so that the excavation premises is formed. Settling.
[0013]
In the method of constructing the underground wall, the excavation work by rotating the rotating bit, the work of placing concrete between the outer surface of the trunk pipe and the guide wall, and the sinking of the concrete solidified wall into the ground are performed. Since it is performed simultaneously and continuously, the construction period can be significantly reduced as compared with the conventional construction method of the underground wall. In addition, not only is it unnecessary to manufacture a retaining wall and a formwork in the conventional method, but also, when concrete is inserted between a pair of guide walls and the solidified wall sinks, the upper surface of this wall is Since concrete is sequentially poured and the wall is stretched, the guide wall only needs to be the length necessary to solidify the concrete, and it is a concrete formwork that spans the entire depth of the underground wall in the conventional method. The construction cost can be greatly reduced because a much smaller one is sufficient. Therefore, a significant cost reduction can be achieved by shortening the construction period and reducing the construction cost. In addition, since the underground wall is an integral body, there is no gap in the wall itself as in the case of the retaining wall by the conventional method, so that excellent waterproofness and high safety that can prevent landslides are obtained. After the wall is completed, the inside of the underground wall is excavated, so the overall workability is greatly improved. Furthermore, since large heavy equipment such as a pile driver and an excavator is not required, workability is good.
[0014]
Claim 3According to the method for constructing an underground wall, since the reinforcing steel is buried in the concrete, the strength of the underground wall can be increased.
Claim 4According to the method for constructing an underground wall of the above, since a pressure-holding agent is injected between the concrete wall and the excavation hole, it is possible to prevent the collapse of the earth and sand forming the hole wall of the excavation hole by the pressure-holding agent. It is possible to smoothly penetrate the wall made of concrete by hardening into the ground.
[0015]
Claim 5According to the construction method of the underground wall of,wallThe sedimentation speed of the body can be controlled by the sedimentation suppression member. For example, by moving a screw rod provided so that a tip portion thereof contacts a side surface of a wall by operating a handle, and adjusting a pressing force of the screw rod against the wall, that is, a frictional force of the wall, the wall is adjusted. The sedimentation speed of the body can be arbitrarily controlled. Therefore, in the place where the soil of the ground to be excavated is soft, the sedimentation suppression member is operated so as to increase the friction contact force to suppress the sedimentation speed of the wall, and conversely, in the place where the soil is hard, the friction contact force becomes small. The sedimentation suppressing member is operated to accelerate the sedimentation speed of the wall. Thus, the entire wall can be settled at a uniform speed.
[0016]
Claim 6According to the method of constructing an underground wall body, the base member and the rotating shaft are detachably attached to the trunk pipe, and the high-pressure water pipe and the suction pipe are connected to the injection nozzle and the suction port of the base member. , The base member, the high-pressure water pipe, the suction pipe, and the rotating shaft can be drawn upward with respect to the trunk pipe. Therefore, the base member, the high-pressure water pipe, the suction pipe, and the rotating shaft can be extracted and recovered above the trunk pipe after completion of the construction of the underground wall, and can be used repeatedly, so that it is extremely economical and the construction cost can be reduced. .
[0017]
Claim 7The trunk pipe used for the construction method of the underground wall ofStir while excavating the groundWith the rotating bit protruding, the rotating shaft of the rotating bit, high-pressure water injection nozzle, high-pressure water pipe for supplying high-pressure water to this injection nozzle, muddy water suction port, and suction pipe for sucking muddy water from the suction port are housed.And holdTherefore, when this trunk pipe is inserted between the guide walls, the above-mentioned various members can be set at once, and the excavation work of the underground wall body and the concrete placing work can be started quickly, and The member can be isolated and protected by a trunk pipe against concrete cast during construction of the underground wall.
[0018]
Claim 8The trunk pipe used for the method of constructing the underground wall of the above-mentioned base member, when a base member in which a high-pressure water pipe and a suction pipe are respectively connected to its own injection nozzle and suction port is inserted into the end of the trunk pipe, this base member The rotation shaft is rotatably held between the trunk pipe and the wall so as not to be displaced toward the center of the trunk pipe. Therefore, when the base member is pulled out from the trunk pipe by the high-pressure water pipe and the suction pipe, the rotation shaft of the rotary bit is released from the trunk pipe because the rotation shaft of the rotating bit is released from being held by the base member. be able to. Therefore, even if the rotating bit is set as large as possible within a range smaller than the width of the trunk pipe, it can be extracted from the trunk pipe after completion of the underground wall. Therefore, a thick underground wall can be formed using a rotating bit having a large size.
[0019]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially cut-away schematic perspective view showing an image of a construction site according to the method of constructing an underground wall according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the entire construction site. In these figures, the outline of the method for constructing an underground wall of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2, double guide walls 1, 1 each having a rectangular shape in a plan view are opposed to each other along a location on the ground where an underground wall is to be constructed, with a space between each other. It is erected. As shown in FIG. 1, the guide wall 1 is formed of steel in an L-shaped cross section, and the interval between the standing wall portions 1a is set to the thickness of the underground wall 2 to be constructed. The support wall 1b of the guide wall 1 is installed on a temporary interstitial space 3 of concrete provided on the ground. A work platform 4 is assembled around the guide wall 1.
[0020]
A trunk pipe 7 is inserted between the two guide walls 1, 1 at an interval. A suction pipe 8 located at the center of the trunk pipe 7, a pair of rotating shafts 9 located at both ends, and a high-pressure water pipe 10 located close to the suction pipe 8 are inserted into the trunk pipe 7. The rotating shaft 9 is provided with a rotating bit for excavation described below at a lower end portion. As shown in FIG. 2, a rotating force is transmitted from the driving motor 11 via the chain 15 and the transmission shaft 12 as a set of three. Then, rotate the rotation bit. The high-pressure water pipe 10 injects high-pressure water supplied from a high-pressure pump 13 through a water distribution pipe 14 from a lower end to muddy soil produced by excavation of the ground due to rotation of the rotary bit. The suction pipe 8 sucks the muddy water by driving a vacuum pump 17. The muddy water is sent to a muddy water tank 19 via a connecting pipe 18 by driving a vacuum pump 17. The mud tank 19 filters muddy water into water and earth and sand, and sends the water to a circulating water tank 20. On the other hand, the earth and sand is conveyed to the popper 22 by the belt conveyor 21, loaded on the earth and sand transportation dump truck 23 and carried out.
[0021]
Tap water is supplied to the circulating water tank 20 from the water supply tank 24, and the water in the circulating water tank 20 is sucked out by the high-pressure water pump 13. Fresh concrete is evenly sent from the concrete pump truck 27 to the space outside the trunk pipe 7 between the pair of guide walls 1 and 1 arranged in a rectangular shape via the plurality of concrete pumping pipes 28. Is entered. The concrete pump truck 27 is supplied with fresh concrete from a concrete mixer truck 29. In addition, there are provided a control tower for performing various controls and monitoring, a tower crane 31 for lifting and transporting the work platform 4 and the like, and a pressure-holding agent supply plant 32 for supplying a pressure-holding agent described later.
[0022]
Next, a method according to an embodiment of the method for constructing an underground wall of the present invention will be described with reference to the process charts of FIGS. 3 and 4 and, if necessary, while referring to the drawings of FIG. The main configuration will be described in detail.
First, as shown in FIG. 3A, a simple shallow excavation groove 33 is dug along the place where the underground wall 2 is to be constructed on the ground, and the cross section is inverted L along both sides of the excavation groove 33. The character-shaped temporary soil space 3 is constructed by concrete driving. For example, the excavation groove 33 is dug in a plane rectangular shape so as to be located between the guide walls 1 and 1 provided later shown in FIG. 2, and the temporary soil space 3 is formed along both sides of the excavation groove 33. To construct. From the opposing corners of the temporary soil space 3, a temporary fixing member 37 such as a reinforcing bar whose one end is buried and supported in the temporary soil space 3 protrudes.
[0023]
Next, as shown in FIG. 3 (b), a steel plate shoe 34 for receiving the ready-mixed concrete is welded to the temporary fixing members 37 at both ends thereof, and bridged between the temporary soil spaces 3, 3. To the temporary receiving state. Further, the guide wall 1 is erected along the both sides of the excavation groove 33 on the upper surface of the temporary sill 3 with supporting legs 39 such as H-shaped steel interposed therebetween. Further, the trunk pipe 7 is inserted between the guide walls 1 and 1 with its lower end supported by the shoe 34, and a reinforcing bar 38 assembled in a lattice is inserted between the trunk pipe 7 and the guide wall 1. And set it. Subsequently, as shown in (c), the work scaffold 4 is assembled along the guide wall 1, the high-pressure water pipe 10 and the suction pipe 8 are inserted into the trunk pipe 7, and their lower ends are configured as described below. And the upper part is held via the work scaffold 4. On the other hand, the rotating shaft 9 is inserted into the trunk pipe 7 and held rotatably by a configuration described later. The drive motor 11 is installed so as to be supported by the work scaffold 4, and the drive motor 11 is connected to the rotating shaft 9 so as to be able to transmit. Further, a connection pipe 18 and a water distribution pipe 14 are provided for the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10. The main configuration in the steps (b) and (c) will be described in detail below with reference to FIGS.
[0024]
FIG. 5 is a cutaway front view of the intermediate step of constructing the underground wall 2, FIG. 6 is a partially cutaway side view, and FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in FIGS. 5 and 6, the shoe 34 has a shape that can be fitted between the two guide walls 1 by a thin iron plate, and has a large number of mounting holes for the trunk pipe 7. The trunk pipe 7 is fitted into the mounting hole of the shoe 34 and fixed by welding. As shown in FIG. 7, the trunk pipe 7 has an elliptical cross section formed by abutting and fixing two plate members, and a suction pipe 8 is provided in the center of the trunk pipe 7 at both ends. The high-pressure water pipe 10 is inserted into the rotary shaft 9 at a position close to the suction pipe 8. A flat plate-shaped rotary bit 40 is mounted on the lower end of the rotary shaft 9.
[0025]
As shown in FIG. 6, the rotating bit 40 has a shape in which the entire width D1 is smaller than the effective inner width D2 of the trunk pipe 7 in a state where one rotating shaft 9 is set. It can be pulled out. The rotary bit 40 has a maximum radius r and is asymmetrical left and right, and excavation teeth 40a and 40b are formed at upper and lower sides of both left and right side edges, respectively, whereby the rotary bit 40 is rotated by the rotary shaft 9 to excavate the ground. Balance can be achieved. In the center of the rotating bit 40, a brim 40c is formed in the width direction to prevent digging and biting when soft soil is excavated. A base member 41 is fixed to lower ends of the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 by welding. The base member 41 will be described in detail with reference to FIGS.
[0026]
8 is a partially enlarged view of FIG. 6, FIG. 9A is a partially enlarged view of FIG. 7, and FIG. 8B shows a state where the base member 41 is extracted from FIG. The base member 41 is shown in FIG. 8, the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 are fixed to the base member 41 by welding in a communicating state on the upper surface of the box body 41a. A divergent suction passage 41b is formed, and a lower end of the suction passage 41b is a suction port 41c. In the box 41a, an annular flowing water chamber 41d communicating with the high-pressure water pipe 10 is provided so as to surround the suction passage 41b, and a plurality of injection nozzles 41e are provided on the lower surface of the flowing water chamber 41d. Is formed. Further, holding pieces 41f extend from both sides from the upper surface of the box body 41a, and a notch 41g for a bearing is formed at an end of the holding piece 41f so that approximately half of the outer circumferential surface of the rotating shaft 9 is fitted. .
[0027]
A ring-shaped locking member 42 is inserted and fixed to the rotary shaft 9 at a position near the rotary bit 40. On the other hand, a pair of locking pieces 43 and 44 on the left and right sides are arranged at predetermined intervals in the vertical direction and fixed by welding to opposed portions of the inner wall surface near the lower end of the trunk pipe 7. As shown in FIG. 9, a bearing notch 44 a into which about half of the outer peripheral surface of the rotating shaft 9 is fitted is formed at an end of the upper locking piece 44. The rotating shaft 9 is sandwiched from both sides by the notches 44a of the locking pieces 44 and the notches 41g of the holding pieces 41f of the base member 41 being fitted from both sides on the outer peripheral surface near and above the locking member 42. Is held rotatably. The high-pressure water pipe 10 in FIG. 8 has only a lower end fixed to the base member 41 and is free in the trunk pipe 7.
[0028]
In the process of FIG. 3B, when inserting the rotating shaft 9, the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 into the trunk pipe 7 and holding the same, first, the rotating shaft 9 of FIG. After the rotating bit 40 is inserted into the trunk pipe 7 and the rotating bit 40 is projected below the trunk pipe 7, the rotating shaft 9 is moved to the side of the trunk pipe 7, and the engaging member 42 is inserted between both locking pieces 43 and 44. In this case, since two rotating bits 40 cannot be inserted into the trunk pipe 7 at the same time due to their shapes, the rotating shafts 9 are inserted into the trunk pipe 7 one by one. Subsequently, the base member 41 to which the lower ends of the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 are connected is inserted into the trunk pipe 7 while the retaining notches 41g on both sides are respectively slid on the rotating shaft 9 and lowered. The procedure is such that the holding piece 41f is placed on the upper locking piece 44.
[0029]
Thus, the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 are supported by the trunk pipe 7 via the base member 41. The rotating shaft 9 is rotatably held so as to be sandwiched from both sides by a bearing notch 44 a of the locking piece 44 and a bearing notch 41 g of the base member 41, and the locking member 42 is vertically locked. Up and down movement is possible within the range corresponding to 43 and 44. FIGS. 6 and 8 show a state in which the rotating bit 40 hits the ground of the excavation groove 33 and the locking member 42 is in contact with the upper locking piece 44.
[0030]
Returning to the step of FIG. When the setting of the trunk pipe 7, the suction pipe 8, the rotating shaft 9 and the high-pressure water pipe 10 is completed as described above, the concrete pumping pipe 28 is provided between the two guide walls 1, 1 in the space outside the trunk pipe 7. Insert ready-mixed concrete through. The ready-mixed concrete solidifies and automatically forms a lower end portion that is a part of the underground wall 2. When the ready-mixed concrete is hardened, the temporary fixing member 37 supporting the shoe 34 in the temporary soil space 3 is cut by means such as burning off with a burner. Thereby, the concrete wall 2 descends by its own weight, and the rotating bit 40 hits the ground of the excavation groove 33. In this state, the drive motor 11 is driven, and the rotation of the drive motor 11 is transmitted to the rotary bit 40 via the rotary shaft 9, and the rotary bit 40 rotates to excavate the ground in the excavation groove 33.
[0031]
At the same time as the drive motor 11 is driven, the high-pressure water pump 13 and the vacuum pump 17 shown in FIG. 2 are driven. The high-pressure water sucked from the circulating water tank 20 by the driving of the high-pressure water pump 13 passes through the water distribution pipe 14, the high-pressure water pipe 10, and the flowing water chamber 41d in FIG. 8, and is jetted into the ground from the jet nozzle 41e. This high-pressure water is sprayed on the excavated earth and sand generated by the excavating action of the rotating bit 40, and is stirred by the rotating bit 40, so that the excavated earth and sand is converted into muddy water. The muddy water is sucked up from the suction port 41c in FIG. 8 by the suction force acting by the operation of the vacuum pump 17 in FIG. 2, and is sent from the suction passage 41b to the mud tank 19 through the suction pipe 8 and the connecting pipe 18.
[0032]
As shown in FIG. 3D, the drill bit 47 is dug smoothly by the rotation of the rotary bit 40 which receives the downward pushing force due to the weight of the underground wall 2, and the depth of the drill hole 47 is increased. As the height increases, the wall 2, the trunk pipe 7 contained therein, and the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 therein also enter the borehole 47 downward. As the excavation hole 47 is dug up in this way, the trunk pipe 7, the suction pipe 8, and the high-pressure water pipe 10 are connected to each other at their upper ends, and are extended. And the reinforcing bars 38 are sequentially connected, and as the underground wall 2 sinks, ready-mixed concrete is continuously fed between the guide walls 1 and 1 and outside the trunk pipe 7. It is solidified sequentially. Thereby, the wall body 2 is gradually extended. Therefore, in this construction method, the excavation work of the excavation hole 47 by the rotation of the rotating bit 40, the work of placing the ready-mixed concrete between the outside of the trunk pipe 7 and the two guide walls 1, 1 The settling of the solidified wall 2 into the ground can be performed simultaneously and continuously.
[0033]
Since the trunk pipe 7, the suction pipe 8, and the high-pressure water pipe 10 are all connected sequentially by the same connection means, a connection example of the trunk pipe 7 will be described as a representative here with reference to FIG. The trunk pipe 7 has a large diameter portion 7b having substantially the same inner diameter as the outer diameter of the main body portion 7a integrally formed at one end thereof, and is sequentially connected with the large diameter portion 7b facing downward. At both ends of the trunk pipe 7, mounting pieces 7c having mounting holes 7d protrude outward from both sides and are fixed. Therefore, as shown in FIG. 10 (a), the two mounting pieces 7c are opposed to each other in a state where they face each other, and as shown in FIG. 10 (b), the upper end of the lower main body 7a is placed inside the upper large diameter portion 7b. The mounting pieces 7c are superimposed on each other and the mounting holes 7d coincide with each other, so that a bolt (not shown) is inserted into the matching mounting hole 7d, and a nut (not shown) is screwed in and tightened. Thus, the upper and lower trunk pipes 7 are connected in a communicating state.
[0034]
The connection of the rotating shaft 9 is not shown, but after temporarily connecting the rotating shaft 9 to be connected by coupling the male screw and the female screw provided at each of the opposite ends, the head projects outside. Means for inserting the fixing pins not to be inserted from the side of the rotating shaft 9 and fixing them together are used. When such a connecting means is used, the base member 41 fixed to the lower end of the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 is connected to the rotation shaft 9 when the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 are inserted into and extracted from the trunk pipe 7. This is because it is necessary to slide the member on the outer surface, so that the member cannot be projected on the outer surface of the rotating shaft 9.
[0035]
By the way, the thickness of the underground wall 2 is determined by the distance between the two guide walls 1, 1, while the width of the excavation hole 47 is determined by the maximum radius r of the rotary bit 40 and the arrangement distance. Therefore, if an attempt is made to form an excavation hole 47 that does not have a width smaller than the thickness of the wall 2, as shown in FIG. Must be greater than the thickness T and the adjacent rotating bits 40 must be arranged such that their excavation areas partially overlap. Therefore, the excavation hole 47 is formed in an extra state protruding on both sides of the underground wall body 2, and a space is generated between the underground wall body 2 and the excavation hole 47.
[0036]
Therefore, as shown in FIG. 5, a damper 45 for closing the lower end of the space between the wall 2 and the excavation hole 47 is rotatably attached to the shoe 34. When the wall 2 sinks into the excavation hole 47, the damper 45 is automatically rotated by rubbing against the side surface of the excavation hole 47, and changes from the open state of the two-dot chain line to the closed state of the solid line. After that, the pressure-holding agent 49 supplied from the pressure-holding agent supply plant 32 of FIG. 2 through the supply pipe 48 is supplied from the space between the temporary soil space 3 and the guide wall 1 of FIG. And is injected into the space. As the pressure-holding agent 49, for example, bentonite obtained by dissolving clay in water is used, and the collapse of earth and sand on the side surface of the excavation hole 47 is prevented by the pressure-holding agent 49 filling the space.
[0037]
Further, as described above, since the adjacent rotary bits 40 are arranged so that the excavation ranges formed by these portions partially overlap, the rotation is controlled by the driving mechanism in the transmission 50 so as not to collide with each other. That is, the drive motor 11 is drive-controlled to rotate alternately in the forward and reverse directions for a predetermined time, for example, every 30 seconds, and to rotate in the forward and reverse directions. The rotation is transmitted to the two rotating shafts 9 alternately at predetermined time intervals in mutually different directions. The reason for rotating the two adjacent rotating shafts 9 in different directions is that if they are rotated in the same direction, precise control for completely synchronizing the two rotating shafts 9 is required. Next, a drive mechanism of the transmission 50 will be described with reference to FIG.
[0038]
11A is a front view showing the internal structure of the transmission 50, FIG. 11B is a sectional view taken along line BB of FIG. 11A, and FIG. 11C is a sectional view taken along line CC of FIG. In these figures, the rotary shaft 9 is provided with an axial tooth portion 9a shown in FIG. 9A for receiving a rotational force from the drive motor 11 of FIG. 5 via the chain 15 and the transmission shaft 12. It is formed on the peripheral surface of the upper end. The rotation of the transmission shaft 12 is transmitted from a driving bevel gear 51 fixed concentrically to the transmission shaft 12 to a passive bevel gear 52, and a first spur gear 53 that rotates integrally with the bevel gear 52, and a second spur gear 53. Is transmitted to a third spur gear 55 that meshes with the rotating shaft 9 through the spur gear 54 of FIG. Thereby, the rotating shaft 9 is rotated at high speed by receiving the rotating force of the transmission shaft 12. The transmission shaft 12 is alternately rotated in the forward and reverse directions at regular intervals (for example, every 30 seconds) by the driving motor 11, but the cogwheels 51 and 52 are formed in a ratchet shape. Only when the transmission shaft 12 rotates in one direction, it meshes and rotates integrally, and when it rotates in the other direction, it idles. The spring 58 is provided to allow the passive bevel gear 52 to retreat in the axial direction when the passive bevel gear 52 idles.thingIt is.
[0039]
The transmission 50 is provided with a mechanism for rotating the rotary bit 40 while vibrating the rotary bit 40 up and down when excavating hard rock, together with the drive mechanism of the rotary shaft 9 described above. . The rotation of the transmission shaft 12 is transmitted from a fourth spur gear 59 fixed concentrically to the transmission shaft 12 to a fifth spur gear 60 for reduction, and a small diameter that rotates integrally with the fifth spur gear 60. The sixth spur gear 61 meshes with a seventh spur gear 62 provided to rotate integrally with the elliptical cam roller 63. The rotation of the seventh spur gear 62 is transmitted to the tenth spur gear 68 having the same diameter as the seventh spur gear 62 via the eighth and ninth spur gears 64 and 67 having the same diameter. This spur gear 68 rotates at the same speed as the seventh spur gear 62. The tenth spur gear 68 is provided with the same cam roller 69 as the cam roller 63 coaxially. That is, the pair of cam rollers 63 and 69 receive the rotation of the transmission shaft 12 and rotate at the same rotation speed.
[0040]
On the other hand, below the two cam rollers 63 and 69, a diaphragm 70 is disposed so as to be vertically movable, and the diaphragm 70 is provided with a pair of passive rollers 71 on the lower surface thereof. The upper surfaces of the two passive rollers 71 protrude toward the upper surface of the diaphragm 70 through communication holes (not shown) of the diaphragm 70, and are provided between the diaphragm 70 and the transmission case CS. It is pressed against the corresponding cam rollers 63 and 69 by a spring 72 which urges the upper part 70. As a result, the diaphragm 70 vibrates in the vertical direction by receiving the rotation of the cam rollers 63 and 69 by the passive roller 71. A circular grip roller 73 and an elliptical grip roller 74 are rotatably mounted on the lower surface of the diaphragm 70 at both sides of the rotating shaft 9. While the circular grip roller 73 is always in contact with the teeth 9a of the rotating shaft 9, the elliptical grip roller 74 intermittently contacts the teeth 9a of the rotating shaft 9 when rotated.
[0041]
Next, a mechanism for transmitting a rotational force to both grip rollers 73 and 74 will be described. The circular grip roller 73 is provided coaxially with the third spur gear 55 meshed with the rotating shaft 9, and is constantly in contact with the rotating shaft 9 and is rotated by the same rotation. On the other hand, the rotation of the transmission shaft 12 is controlled by the eleventh spur gear 77, the small-diameter twelfth gear 78 and the thirteenth spur gear 79 provided coaxially with the eleventh spur gear 77, and the small-diameter fourteenth gear coaxially provided therewith. The speed is reduced via the spur gear 80, the fifteenth spur gear 81, the small-diameter sixteenth gear 82, the seventeenth gear 83, and the eighteenth gear 84 provided coaxially therewith and transmitted to the nineteenth gear 87. Then, the elliptical grip roller 74 provided coaxially with the nineteenth gear 87 is rotated at a low speed.
[0042]
Therefore, the elliptical grip roller 74 that rotates at a low speed contacts the rotation shaft 9 twice during one rotation, and at this time, the rotation shaft rotates together with the circular grip roller 73 that is always in contact with the rotation shaft 9 and rotates. 9 is sandwiched from both sides. Thus, the vertical vibration force of the diaphragm 70 is transmitted to the rotating shaft 9 by the grip rollers 73 and 74, and the rotating shaft 9 is periodically vibrated up and down together with the rotating bit 40. Here, the rotating shafts 92 and 93 of the third spur gear 55 and the nineteenth spur gear 87 are formed in a cross-shaped cross section as shown in FIG. Since they rotate integrally with the receiving shafts 94 and 97 and slidably engage in the axial direction, the rotation of the corresponding spur gears 55 and 87 can be transmitted to the grip rollers 73 and 74 that move up and down without any trouble. . The vibration of the rotating shaft 9 is performed only when excavating a hard rock as described above. In the case of soft ground, the switching handle 98 of FIG. 11B is operated to displace the fifth spur gear 60 to release the engagement with the fourth spur gear 54, and the rotation of the transmission shaft 12 It is not transmitted to the roller 74.
[0043]
Also, a large-diameter twenty-first spur gear 89 meshes with a small-diameter twentieth spur gear 88 provided coaxially with the first spur gear 53 in FIG. When the rotation changing handle 90 is operated, the third spur gear 55 moves as shown by the arrow while maintaining the state of being meshed with the rotating shaft 9, detaches from the first spur gear 54, and The gear ratio of the gear mechanism that meshes with the spur gear 89 and transmits rotation from the transmission shaft 12 to the rotation shaft 9 is changed. This gear ratio can be set as appropriate according to the soil quality of the ground where the excavation hole 47 is dug.
[0044]
Further, in the control tower 30 of FIG. 1, various controls are performed so that the whole of the wall body 2 constructed in a large planar rectangular shape is settled substantially uniformly. When the wall 2 is settled, while maintaining the balance so that the sum of the weight and the impact force of the wall 2 is substantially equal to the sum of the buoyancy acting on the wall 2 and the frictional force and the half force applied to the lower end. The whole wall 2 is controlled so as to be gradually settled at a slow speed of, for example, 0.2 m / h. The impact force on the wall 2 is, for example, the vertical vibration applied to the rotating bit 40 described above. A frictional force acts on the wall 2 by the guide wall 1 and the hole wall of the excavation hole 47. In addition, as shown in FIGS. 5 and 6, a frictional force adjusting handle 99 provided on the guide wall 1 is rotated. Then, the screw rod 99a is moved forward and backward, and the pressing force on the wall 2 by the tip of the screw rod 99a, that is, the frictional force can be adjusted. The sedimentation speed of the wall 2 is determined in consideration of the excavating capacity, the required work time, and the hardening time of the ready-mixed concrete.
[0045]
Further, the sedimentation control of the wall 2 in the control tower 30 will be described in detail. As the data for the sedimentation control, in addition to using the current value of the driving motor 11 corresponding to the load of the rotary bit 40 and the measurement value of the depth gauge, as shown in FIG. In addition, the cord wire 101 of the axial force meter 100 is pulled out to the outside, connected to a measuring instrument (not shown), and the measured value obtained by the measuring instrument is used. Here, an upward pushing force acts on the wall 2 in accordance with the hardness of the ground, so that the measurement value of the measuring device is data of the internal stress of the wall 2, that is, the hardness of the ground. .
[0046]
Then, when it is desired to suppress the sedimentation speed of the wall 2 due to conditions such as soft soil, (a) operating the frictional force adjusting handle 99 to strongly press the screw rod 99a against the wall 2; The drive motor 11, the high-pressure pump 13 or the vacuum pump 17 installed at the place where the sedimentation of the wall 2 is large causes the rotation speed of the rotary bit 40, the injection amount of high-pressure water or the suction amount of mud water to decrease respectively. Or by temporarily stopping the operation thereof, or (c) replacing the rotating bit 40 with a smaller rotating bit D1. The reason why the rotating bit 40 having a small width D1 is used is to reduce the space between the excavation hole 47 and the wall 2 shown in FIG. This is to increase the amount by the increase.
[0047]
On the other hand, when it is desired to accelerate the sedimentation speed of the wall body 2 due to the condition of the hard ground or the like, in addition to setting the above means (a) to (c) in reverse to the above, the upper and lower portions of the rotating bit 40 in FIG. Vibration or a decrease in the liquid level of the pressure-holding agent 49 is performed. When the liquid level of the pressure-holding agent 49 is lowered, the buoyancy that the wall 2 receives from the pressure-holding agent 49 is reduced, and the wall 2 is easily settled. Alternatively, a means for locally operating only the vacuum pump 17 at a position where the sedimentation of the wall 2 is to be promoted to reduce the pushing force of the muddy water to the wall 2 may be used.
[0048]
When the sedimentation stops due to the wall 2 hitting an obstacle, a reinforcing iron plate is attached to the upper part of the trunk pipe 7 and the reinforcing iron plate is vibrated using a vibro hammer to locally vibrate the wall 2. To promote settling. In order to prevent clogging of the suction pipe 8 with muddy water, the amount of high-pressure water injected from the injection nozzle 41e is adjusted according to the excavated soil type and excavation depth to adjust the mixing ratio of water and mud making muddy water. I do. For example, when the suction pipe 8 is easily clogged, the injection amount of high-pressure water is increased. Further, when it is impossible to settle the wall 2 by using any of the above-described means for promoting the settling of the wall 2, another crushing rod is inserted from above to insert the wall 2 into the wall 2. Crush the ground below. When the wall 2 cannot be settled as a whole, the inner ground surrounded by the wall 2 is separately excavated by a shovel car or the like. At this time, a cut beam such as an H-beam is bridged between the opposing wall members 2 to reinforce it so as not to fall inward.
[0049]
As described above, the excavation work of the excavation hole 47 by the rotation of the rotary bit 40, the work of placing the ready-mixed concrete between the outer surface side of the trunk pipe 7 and the two guide walls 1, 1 and the setting of the ready-mixed concrete When the underground wall 2 is constructed to a predetermined depth in the ground as shown in FIG. 4E by continuously performing the sinking of the formed wall 2 into the ground, the driving motor The operation of 11 and the high-pressure water pump 13 is stopped. Then, as shown in (f), only the vacuum pump 17 (FIG. 1) is partially operated to suck the slime (digging residue and the like) existing between the lower end of the wall 2 and the ground. It is sucked up and discharged by the pipe 8.
[0050]
When the slime processing is completed, for example, the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 of FIG. 6 are pulled up from every 10 trunk pipes 7 together with the base member 41 fixed to these lower ends, and then the rotating shaft 9 is moved to the lower end. Up together with the rotating bit 40. As shown in FIG. 4 (g), a concrete supply pipe 102 is inserted into the empty trunk pipe 7, and the trunk pipe 7 and the wall 2 are connected to the concrete supply pipe 28 via the concrete supply pipe 102. The support concrete 103 is cast in the space with the ground. The support concrete 103 functions as a member for temporarily supporting the wall 2.
[0051]
When the above-described suction pipe 8, high-pressure water pipe 10, base member 41 and rotating shaft 40 are pulled out from the trunk pipe 7, first, the notches 41g for bearings on both sides of the base member 41 in FIG. While moving, the suction pipe 8 and the high-pressure water pipe 10 are pulled out from the trunk pipe 7, and one of the rotating shafts 9 is moved to the center of the trunk pipe 7 as shown by an arrow in FIG. The procedure is performed by bringing the other rotating shaft 9 up in a similar manner.
[0052]
The suction pipe 8, the high-pressure water pipe 10, the baize member 41, and the rotating shaft 40 are pulled out from all the remaining trunk pipes 7, and in the same procedure, as shown in FIG. Then, the construction of the underground wall 2 is completed. After that, the work scaffold 4 and the guide wall are dismantled, and the inside of the underground wall 2 is excavated. This excavation work is performed after the completion of the underground wall 2 having the function of completely preventing water stoppage and landslide, so that the entire workability is significantly improved.
[0053]
In addition, since the above-described method of constructing the underground wall body 2 does not require pile driving work and large heavy equipment as in the conventional construction method, the underground wall body 2 is constructed on a narrow site, or a large-diameter pile or It can be used for construction work such as piers. Further, as shown in FIG. 12, construction of the underwater wall 107 from the floating stage 104 performed without water stopping work, and construction of a relatively short tunnel using a propulsion jack as shown in FIG. It is possible to use.
[0054]
That is, in the construction of the underwater wall 107, as shown in FIG. 12A, the same guide wall 1 as in the above embodiment is provided on the floating stage 104, and the fresh concrete poured between the guide walls 1 is solidified. Then, the concrete wall is gradually settled in the water while being suspended by the suspension device 109, and when the rotating bit 40 hits the ground such as the sea floor, the rotating bit 40 is rotated, and the concrete wall is excavated while excavating the ground. Into the ground to construct an underwater wall 107 having a water stopping function.
[0055]
On the other hand, when constructing the tunnel, a large annular guide wall 110 is constructed at a location where the tunnel is dug, and a form-shaped guide body 111 is arranged in the guide wall 110 with a space around the guide wall. A plurality of trunk pipes 7 containing the same suction pipe, rotating shaft and high-pressure water pipe as described above are inserted into the space at a predetermined interval. Then, while excavating by rotating the rotary bit 40, the fresh concrete is poured into the space between the guide wall 110 and the guide body 111 outside the trunk pipe 7 and a large cylindrical shape formed by solidifying the raw concrete. The wall body 2 is pressed by the propulsion jack 108 via the reinforcing member 112 so as to enter the excavation hole horizontally. This method is suitable for excavating a relatively short tunnel such as an underpass between buildings.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cut-away schematic perspective view showing an image of a construction site according to a method for constructing an underground wall according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing the entire construction site.
3A and 3B are first-half process diagrams according to an embodiment of the method for constructing an underground wall according to the present invention, wherein FIG. 3A is a process for constructing temporary soil, FIG. 3B is a process for setting various construction members, and FIG. Is an operation start step, and (d) is an intermediate construction step.
FIG. 4 is a process diagram of the latter half following the same as above, wherein (e) is a completed construction of the underground wall, (f) is a slime treatment process, (g) is a support concrete placing process, and (h) is a construction completed State.
FIG. 5 is a vertical sectional front view of a main part showing details of a construction intermediate step in the above.
FIG. 6 is a side view, partially broken away, of a main part of the same.
FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6;
8 is an enlarged view of a part of FIG.
9A is an enlarged view of a part of FIG. 7, FIG. 9B is a cut-away plan view in a state where a base member is removed from FIG. 7A, and FIG. 9C is a plan view of the base member in FIG. is there.
10A and 10B show connections of trunk pipes used in the method of constructing an underground wall according to the embodiment, wherein FIG. 10A is a front view before connection, and FIG. 10B is a longitudinal sectional view of the connection state.
11A is a front view showing the internal structure of the transmission of FIG. 5, FIG. 11B is a sectional view taken along line BB of FIG. 5A, and FIG. 11C is a sectional view taken along line CC of FIG. is there.
FIG. 12 shows a case where the method of constructing an underground wall according to the present invention is applied to construction of an underwater wall, wherein (a) is a longitudinal sectional view in an operation start state, and (b) is a longitudinal sectional view in a completed construction state. .
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a case where the method for constructing an underground wall of the present invention is applied to the construction of a tunnel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Guide wall, 2 ... Underground wall body, 7 ... Trunk pipe, 8 ... Suction pipe, 9 ... Rotating shaft, 10 ... High pressure water pipe, 38 ... Reinforcing bar, 40 ... Rotating bit, 41 ... Base member, 41c ... Suction port 41e: injection nozzle, 47: excavation hole, 49: pressure-holding agent, 99: frictional force adjusting handle (settling suppressing member).

Claims (8)

地下にコンクリート造の壁体を構築する工法であって、
地面に立設した相対向するガイド壁１，１の間に、地盤を掘削しながら攪拌する回転ビット４０の回転軸９、地中に高圧水を噴射する噴射ノズル４１ｅ、この噴射ノズル４１ｅに高圧水を供給する高圧水パイプ１０、泥水を吸引する吸引口４１ｃ、およびこの吸引口４１ｃからの泥水を吸い出す吸引パイプ８を収納して保持し、かつ、先端より回転ビット４０を突出させた１つ以上のトランクパイプ７を挿入し、
相対向する前記ガイド壁１，１の間における前記トランクパイプ７の外側にコンクリートを打設して壁体２を形成し、
前記回転ビット４０の回転、高圧水の噴射および泥水の吸引を行って地面に前記壁体２の厚さＴよりも大きな幅を有する上下方向の掘削穴４７を形成しながら前記トランクパイプ７を内蔵した壁体２を掘削穴４７に進入させ、
壁体２の重量により下方への押し下げ力を受けた回転ビット４０の回転により掘削穴が掘り進められるのに伴って、前記壁体２を地中へ沈降させる地下壁体の構築法。 It is a method of constructing a concrete wall underground,
The rotating shaft 9 of the rotary bit 40 for stirring while excavating the ground between the opposing guide walls 1 and 1 standing on the ground, an injection nozzle 41e for injecting high-pressure water into the ground, and a high pressure applied to the injection nozzle 41e. One in which a high-pressure water pipe 10 for supplying water, a suction port 41c for sucking muddy water, and a suction pipe 8 for sucking muddy water from the suction port 41c are housed and held , and a rotating bit 40 is protruded from the tip. Insert the above trunk pipe 7,
Concrete is cast on the outside of the trunk pipe 7 between the opposing guide walls 1, 1 to form a wall 2,
The trunk pipe 7 is built in while forming a vertical excavation hole 47 having a width larger than the thickness T of the wall body 2 in the ground by rotating the rotary bit 40, injecting high-pressure water and sucking muddy water. The wall body 2 that has entered enters the excavation hole 47 ,
A method of constructing an underground wall in which the wall 2 is settled into the ground as a drilling hole is dug up by the rotation of the rotary bit 40 receiving a downward pushing force due to the weight of the wall 2. 地下にコンクリート造の壁体を構築する工法であって、
地面に立設した相対向するガイド壁１，１の間に、地盤を掘削しながら攪拌する回転ビット４０の回転軸９、地中に高圧水を噴射する噴射ノズル４１ｅ、この噴射ノズル４１ｅに高圧水を供給する高圧水パイプ１０、泥水を吸引する吸引口４１ｃ、およびこの吸引口４１ｃからの泥水を吸い出す吸引パイプ８を収納して保持し、かつ、先端より回転ビット４０を突出させた１つ以上のトランクパイプ７を挿入し、
相対向する前記ガイド壁１，１の間における前記トランクパイプ７の外側にコンクリートを打設して壁体２を形成し、
前記回転ビット４０の回転、高圧水の噴射および泥水の吸引を行って地面に前記壁体２の厚さＴよりも大きな幅を有する掘削穴４７を形成しながら前記トランクパイプ７を内蔵した壁体２を掘削穴４７に進入させ、
壁体２を押圧し、壁体２を介して押圧力を受けた回転ビット４０の回転により掘削穴４７が掘り進められるのに伴って、前記壁体２を掘削穴内に進行させる地下壁体の構築法。 It is a method of constructing a concrete wall underground,
The rotating shaft 9 of the rotary bit 40 for stirring while excavating the ground between the opposing guide walls 1 and 1 standing on the ground, an injection nozzle 41e for injecting high-pressure water into the ground, and a high pressure applied to the injection nozzle 41e. One in which a high-pressure water pipe 10 for supplying water, a suction port 41c for sucking muddy water, and a suction pipe 8 for sucking muddy water from the suction port 41c are housed and held , and a rotating bit 40 is protruded from the tip. Insert the above trunk pipe 7,
Concrete is cast on the outside of the trunk pipe 7 between the opposing guide walls 1, 1 to form a wall 2,
A wall body incorporating the trunk pipe 7 while forming a drilled hole 47 having a width larger than the thickness T of the wall body 2 by performing rotation of the rotary bit 40, injection of high-pressure water, and suction of muddy water. 2 into drill hole 47 ,
As the excavation hole 47 is excavated by the rotation of the rotary bit 40 that presses the wall body 2 and receives the pressing force through the wall body 2, the underground wall body that advances the wall body 2 into the excavation hole is formed. Construction method. 請求項１または２において、前記コンクリートに鉄筋３８を埋設する地下壁体の構築法。 3. The method according to claim 1 , wherein a reinforcing bar 38 is embedded in the concrete. 請求項１または２において、前記コンクリートと掘削穴４７の内面との間に掘削穴４７の崩壊を防ぐ保圧剤４９を注入する地下壁体の構築法。The method according to claim 1 or 2 , wherein a pressure-holding agent (49) for preventing collapse of the excavation hole (47) is injected between the concrete and an inner surface of the excavation hole (47). 請求項１または２において、コンクリートの側面に沈降抑制部材９９ａを摩擦接触させて沈降速度を制御する地下壁体の構築法。 Oite to claim 1 or 2, the construction method of underground walls for controlling the sedimentation rate by a side settling suppressing member 99a is frictionally contacted with the concrete. 請求項１および２において、前記噴射ノズル４１ｅおよび吸引口４１ｃを有するベース部材４１と前記回転軸９とを前記トランクパイプ７に着脱自在に取り付け、
地下壁体２の構築後に、前記ベース部材４１と、これに連結された高圧水パイプ１０および吸引パイプ８と、回転軸９とを、トランクパイプ７から上方へ抜き出す地下壁体の構築法。In Claims 1 and 2 , the base member 41 having the injection nozzle 41e and the suction port 41c and the rotating shaft 9 are detachably attached to the trunk pipe 7,
A method of constructing an underground wall body in which the base member 41, the high-pressure water pipe 10, the suction pipe 8, and the rotating shaft 9 connected to the base member 41 are drawn upward from the trunk pipe 7 after the construction of the underground wall body 2. 地下に掘削穴４７を形成し、かつ外側にコンクリートを打設して壁体２を形成する装置であって、
先端から地盤を掘削しながら攪拌する回転ビット４０を突出させ、この回転ビット４０の回転軸９、地中に高圧水を噴射する噴射ノズル４１ｅ、この噴射ノズル４１ｅに高圧水を供給する高圧水パイプ１０、泥水を吸引する吸引口４１ｃ、および吸引口４１ｃからの泥水を吸い出す吸引パイプ８を収納して保持したトランクパイプ７。 An apparatus for forming a wall 2 by forming an excavation hole 47 in the basement and casting concrete on the outside ,
A rotary bit 40 for stirring while excavating the ground is protruded from the tip, a rotating shaft 9 of the rotary bit 40, an injection nozzle 41e for injecting high-pressure water into the ground, and a high-pressure water pipe for supplying high-pressure water to the injection nozzle 41e. 10, a trunk pipe 7 which houses and holds a suction port 41c for sucking muddy water and a suction pipe 8 for sucking muddy water from the suction port 41c. 請求項７において、さらに、前記噴射ノズル４１ｅおよび吸引口４１ｃを有し、トランクパイプ７内にその基端部から挿入および抜出しが可能で、先端部に挿入されたとき、前記回転ビット４０の回転軸９をトランクパイプ７の中心寄りに変位しないようにトランパイプ７の壁面との間で保持するベース部材４１を備えたトランクパイプ。8. The rotary bit 40 according to claim 7 , further comprising the injection nozzle 41e and the suction port 41c, which can be inserted and withdrawn from the base end of the trunk pipe 7 when inserted into the tip end. A trunk pipe having a base member 41 that holds the shaft 9 between the trunk pipe 7 and the wall of the trunk pipe 7 so as not to be displaced toward the center of the trunk pipe 7.

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