管周りの壁体構築装置および工法
【課題】地盤中に敷設された管周りに遮水性能の高い壁体を構築するとともに、コストを削減しかつ工期を短縮する。
【解決手段】全周シール１によって樋管Ｚの環状の開口部を閉じて地盤Ｇと樋管Ｚ内とを隔離し、ボーリングロッド６を全周シール１と開口部とを通して地盤Ｇ中へ押し出し、かつ、ボーリングロッド６を該ロッド６の軸を中心に回転させ、かつ、ボーリングロッド６の先端の吐出口から構壁材Ｙを吐出することにより、地盤Ｇ中に削孔Ｖを施しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填する。そして、このような削孔工程をボーリングロッド６を樋管Ｚの円周方向Ｑに旋回させながら繰り返し行うことにより、樋管Ｚ周りに連続した状態の複数の削孔Ｖからなる環状の溝Ｍを形成する。この後、溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させて、樋管Ｚ周りに環状の壁体を構築する。
【解決手段】全周シール１によって樋管Ｚの環状の開口部を閉じて地盤Ｇと樋管Ｚ内とを隔離し、ボーリングロッド６を全周シール１と開口部とを通して地盤Ｇ中へ押し出し、かつ、ボーリングロッド６を該ロッド６の軸を中心に回転させ、かつ、ボーリングロッド６の先端の吐出口から構壁材Ｙを吐出することにより、地盤Ｇ中に削孔Ｖを施しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填する。そして、このような削孔工程をボーリングロッド６を樋管Ｚの円周方向Ｑに旋回させながら繰り返し行うことにより、樋管Ｚ周りに連続した状態の複数の削孔Ｖからなる環状の溝Ｍを形成する。この後、溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させて、樋管Ｚ周りに環状の壁体を構築する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中に敷設された管の周りに管内から壁体を構築する管周りの壁体構築装置および工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤中に敷設された管の周りに、遮水等を目的として壁体を構築することが行われている。例えば、下記の特許文献１には、河川堤防の内部に貫通敷設された樋管の外周と地盤との隙間が水の通り道となって、堤防の決壊等の災害が生じるのを防ぐために、樋管の周りに環状の壁体（遮水壁）を構築することが記載されている。
【０００３】
図１３は、特許文献１の壁体構築状況を説明するための図である。最初に、堤防Ｔの内部に推進工法によって樋管Ｚを貫通敷設するために、図１３（ａ）に示すように堤防Ｔの堤内地Ｎ側と河川Ｋ側とに発進立坑Ｈ１と到達立坑Ｈ２とをそれぞれ形成した後、発進立坑Ｈ１から到達立坑Ｈ２に向けて地盤Ｇを掘削して樋管Ｚを推進させつつ順次継ぎ足して行く。堤防Ｔ内部に樋管Ｚを貫通敷設すると、図１３（ｂ）に示すように樋管Ｚと地盤Ｇとの隙間Ｓａに硬化性を有する裏込め材Ｕを注入する。注入した裏込め材Ｕが硬化すると、樋管Ｚ同士の接続部に予め介装された分割接続リングＲｇの周辺の地盤Ｇを強化しかつ当該周辺への地下水の浸透を防止するために、分割接続リングＲｇの周りを地盤改良する。地盤改良は、図１３（ｃ）に示すように樋管Ｚ内に設置した地盤改良装置５０に備わる注入管５１を分割接続リングＲｇに形成された注入孔（図示省略）を通して地盤Ｇ中に突出させ、注入管５１から地盤Ｇ中にグラウトＹａをステップ注入で注入することにより行う。その際、グラウトＹａの注入は樋管Ｚ周りの３６０°の全範囲に対して行う。
【０００４】
その後、注入したグラウトＹａが硬化すると、分割接続リングＲｇの周りに地盤改良部Ｐが造成されるので、分割接続リングＲｇを解体撤去して、図１３（ｄ）に示すように環状の開口部Ｘを形成する。そして、樋管Ｚ内に設置した地盤掘削機５２に備わる掘削アーム５３を開口部Ｘから地盤改良部Ｐに突出させて、樋管Ｚの円周方向に旋回させながら地盤改良部Ｐ内に環状の溝Ｍを掘削形成して行く。このとき、地盤改良部Ｐの造成により分割接続リングＲｇの周辺が強化されかつ当該周辺への地下水の浸透が防止されているので、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成することができる。そして、地盤改良部Ｐ内に所定深度の溝Ｍを形成すると、図１３（ｅ）に示すように溝Ｍ内に止水板５４を挿入して、複数の止水板５４を樋管Ｚに周方向へ順次固定して行く。止水板５４を樋管Ｚ周りに環状に設置し終えると、図１３（ｆ）に示すように溝Ｍ内にグラウトＹｂを注入充填する。この後、注入充填したグラウトＹｂが硬化すると、溝Ｍ内に止水板５４が埋設固定され、樋管Ｘ周りへの環状の壁体（遮水壁）Ｗｂの構築が完了する。
【０００５】
上記によれば、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成できるので、そこに注入したグラウトＹｂが均質な状態で硬化して、樋管Ｚ周りに遮水性能の高い壁体Ｗｂを構築することができる。このため、溝Ｍ内に止水板５４を挿入設置せずに、グラウトＹｂだけを注入充填して硬化させることにより、壁体とすることも行われている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９２９１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、地盤改良装置８０によって地盤Ｇ中にグラウトＹａを注入して地盤改良部Ｐを造成してから、掘削機８２によって地盤改良部Ｐ内に溝Ｍを掘削形成し、その後、形成した溝Ｍ内にグラウトＹｂを注入充填するので、壁体Ｗｂを構築する工程が三段階になり、コストと工期がかかるという問題がある。また、地盤改良装置８０と掘削機８２の２台の装置が必要であり、これらをそれぞれ樋管Ｚ内に設置したり樋管Ｚ内から撤去しなけらばならないので、さらにコストと工期がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、地盤中に敷設された管周りに遮水性能の高い壁体を構築するとともに、コストを削減しかつ工期を短縮することが可能な管周りの壁体構築装置および工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る管周りの壁体構築装置は、地盤中に敷設されている管に形成された環状の開口部を通じて、管内から管周りに壁体を構築する管周りの壁体構築装置であって、開口部を閉じて地盤と管内とを隔離する隔離部材と、先端部に地盤を掘削するための刃と硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口とが設けられたボーリングロッドと、ボーリングロッドを隔離部材と開口部とを通して地盤中に対して出没させる出没手段と、ボーリングロッドを該ボーリングロッドの軸を中心に回転させる回転手段と、ボーリングロッドを管の円周方向に旋回させる旋回手段とを備えている。
【００１０】
このような構成によると、出没手段によってボーリングロッドを管内から隔離部材と開口部とを通して地盤中へ押し出し、かつ回転手段によってボーリングロッドを回転させ、かつボーリングロッドの吐出口から構壁材を吐出することにより、地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填することができる。そして、このような削孔工程を旋回手段によって管内でボーリングロッドを管の円周方向に旋回させて繰り返し行うことにより、管周りに連続した状態の複数の削孔からなる環状の溝を形成することができる。さらにその後、形成した溝内の構壁材を硬化させることにより、管周りに環状の壁体を構築することができる。
【００１１】
上記の際、隔離部材によって管の開口部を閉じて、ボーリングロッドによって地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填するので、管周りに閉空間状態の削孔が形成されて、当該削孔内に充填した構壁材が削孔壁を圧迫するようになり、地盤の崩壊や地下水の浸透を生じることなく、管に対して垂直に環状の溝を形成することができる。また、ボーリングロッドを回転させるので、掘削した地盤の土砂と吐出した構壁材とを削孔内で攪拌して、均一に混合させることができる。よって、溝内で構壁材が地盤中に拡散して行くことなく硬化し、管周りに均質な遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。この結果、特許文献１のような地盤改良工程を行う必要がなくなるとともに、溝の掘削形成工程と溝内への構壁材の注入充填工程とを同時に行うので、壁体を構築する工程が一段階になり、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。また、特許文献１のように地盤改良装置と掘削機の２台の装置を必要とせず、１台の壁体構築装置で壁体を構築することができるので、装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮とを一層推進可能となる。
【００１２】
さらに加えて、隔離部材によって開口部を閉じることで、ボーリングロッドによって掘削した土砂や削孔内に充填した構壁材が開口部から管内に漏れるのを防止することができ、管内で作業を安全に行えるようになる。また、ボーリングロッドを管内で旋回させることで、当該旋回に要する力が小さくて済み、旋回手段として小型の駆動装置を用いて、コストの削減を一層推進可能となる。また、例えば特許文献１の掘削アームのような部材を用いると、掘削速度が遅く、予め他の装置を用いて地盤中に当該部材の掘削部を突出可能な大きな削孔を施しておく必要がある。然るに、上述のようにボーリングロッドを地盤中で押し進めながら回転させて地盤を掘削するという所謂ボーリング掘削方式を採用したことで、掘削速度を速くすることができ、また、他の装置を用いて地盤中に大きな予備削孔を施しておかなくても、地盤中に削孔を施すことができ、掘削工程および装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。また、地盤中に岩等の硬質の障害物があっても、例えばはつり機のような他の装置を用いることなく、当該障害物をボーリングロッドによって粉砕しつつ掘削を継続することができ、装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る管周りの壁体構築装置においては、上記構成に加えて、ボーリングロッドを出没手段による出没方向と垂直でかつ管の円周方向と平行な方向へ移動させるスライド手段を備えている。
【００１４】
このようにすると、ボーリングロッドによって地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填する削孔工程を、スライド手段によって管内でボーリングロッドを出没方向と垂直でかつ管の円周方向と平行な方向へ移動させて複数回行った後に、旋回手段によって管内でボーリングロッドを管の円周方向に旋回させることにより、隣接する削孔同士を深度方向の全体に渡って着実に連続させて、管周りに環状の溝を確実に形成することができる。そして、当該溝内の構壁材を硬化させることにより、管周りに欠陥のない遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。また、ボーリングロッドを管内で移動させることで、当該移動に要する力が小さくて済み、スライド手段として小型の駆動装置を用いて、コストの削減を一層推進可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る管周りの壁体構築装置においては、隔離部材をまたぐように管内に取り付けられてボーリングロッドを保持する保持部材を備えていて、当該保持部材に、ボーリングロッドと隔離部材との隙間を通って管内に入り込む土砂を受止める土砂受け部と、当該土砂受け部で受止めた土砂を一定の背圧をかけながら排出する排土管とを設けている。
【００１６】
このようにすると、ボーリングロッドによって掘削した地盤中の土砂を削孔内から、ボーリングロッドと隔離部材との隙間、土砂受け部、および排土管を通して一定の背圧をかけながら外部に排出することができるので、管内で作業を安全に行えるようになる。また、削孔内の構壁材および土砂の圧力が一定の背圧に保持されるので、管の上方に形成された削孔内の構壁材等が下方に流れ難くなって、当該上方の削孔内に空隙が生じるのを防止することができる。さらに、構壁材等が常に一定の圧力で削孔壁を圧迫するようになるので、地盤の崩壊や地下水の浸透を安定かつ確実に防止することが可能になる。
【００１７】
また、本発明に係る管周りの壁体構築装置においては、保持部材に、隔離部材の近傍の地盤をほぐすための作業孔を設けている。
【００１８】
このようにすると、ボーリングロッドを管内から地盤中に突出させる前に、棒状部材等を作業孔に通して、隔離部材の近傍の地盤をほぐすことができるので、ボーリングロッドを回転させることなく、そのほぐした部分にボーリングロッドの先端部を容易に突出させることが可能になる。また、ボーリングロッドの刃による隔離部材の破損を防止することができ、隔離部材の地盤と管内との隔離性能を維持することが可能になる。
【００１９】
また、本発明に係る管周りの壁体構築装置においては、隔離部材と保持部材との間に、開閉可能なシャッタを設けている。
【００２０】
このようにすると、シャッタを開くことで、ボーリングロッドを管内から地盤中に押し出して、前記削孔工程を行うことができ、シャッタを閉じることで、地盤と管内とを確実に閉塞して、土砂受け部等に詰まった土砂等を安全に除去することが可能となる。
【００２１】
本発明に係る管周りの壁体構築工法は、地盤中に敷設されている管に形成された環状の開口部を通じて、管内から管周りに壁体を構築する管周りの壁体構築工法であって、開口部に地盤と管内とを隔離する隔離部材を設け、先端部に地盤を掘削するための刃と硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口とが設けられたボーリングロッドを、管内から隔離部材と開口部とを通して地盤中へ押し出し、かつボーリングロッドを当該ボーリングロッドの軸を中心に回転させ、かつ構壁材を吐出口から吐出することにより、地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填し、当該削孔工程を管内でボーリングロッドを管の円周方向に旋回させて繰り返し行うことにより、管周りに連続した状態の複数の削孔からなる環状の溝を形成し、当該溝内の構壁材を硬化させて管周りに環状の壁体を構築する。
【００２２】
このようにすると、管周りに閉空間状態の環状の溝が形成されて、当該溝内で土砂と均一に混合された構壁材が地盤中に拡散して行くことなく硬化し、管周りに均質な遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。この結果、特許文献１のような地盤改良工程を行う必要がなくなるとともに、溝の掘削形成工程と溝内への構壁材の注入充填工程とを同時に行うので、壁体を構築する工程が一段階になり、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。
【００２３】
また、本発明に係る管周りの壁体構築工法においては、前記削孔工程を、管内でボーリングロッドを該ボーリングロッドの出没方向と垂直でかつ管の円周方向と平行な方向へ移動させて複数回行った後に、管内でボーリングロッドを管の円周方向に旋回させる。
【００２４】
このようにすると、地盤中で隣接する削孔同士を深度方向の全体に渡って着実に連続させて、管周りに環状の溝を確実に形成することができ、当該溝内の構壁材を硬化させることにより、管周りに欠陥のない遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。
【００２５】
また、本発明に係る管周りの壁体構築工法においては、隔離部材の近傍の地盤をボーリングロッドの先端部を突出可能にほぐした後に、前記削孔工程を行う。
【００２６】
このようにすると、ほぐした部分にボーリングロッドの先端部をボーリングロッドを回転させることなく突出させることができ、ボーリングロッドの刃による隔離部材の破損を防止することが可能になる。
【００２７】
さらに、本発明に係る管周りの壁体構築工法においては、管周りに環状の溝を形成してから当該溝内の構壁材が硬化するまでの間に、止水板を隔離部材と開口部とを通して溝内に挿入して管周りに環状に設置する。
【００２８】
このようにすると、小さな挿入力で溝内に止水板を容易に挿入することができる。また、溝内の構壁材が硬化したときに、止水板が埋設された環状の壁体が管周りに形成されるので、当該壁体の遮水性能を長期間維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、隔離部材によって管の開口部を閉じて、ボーリングロッドによって地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填するので、地盤の崩壊や地下水の浸透を生じることなく管に対して垂直に連続状態の複数の削孔からなる環状の溝を形成し、当該溝内の構壁材を地盤中に拡散させることなく硬化させて、管周りに均質な遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。そしてこの結果、壁体を構築する工程が一段階になり、また１台の壁体構築装置で壁体を構築できるので、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１〜図４は、本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築装置を示す図である。各図は、同壁体構築装置が堤防内部に貫通敷設された樋管内に設置された状態を示している。図１は壁体構築装置の平面図、図２は壁体構築装置を図１（ｂ）のＡ方向から見た側面図、図３は壁体構築装置の図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図、図４は壁体構築装置の図１（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００３１】
図１（ａ）において、Ｇは堤防の地盤、Ｚは堤防内部に推進工法によって貫通敷設された樋管、Ｕは樋管Ｚと地盤Ｇとの隙間に注入されて硬化した裏込め材である。Ｒｇは樋管Ｚ同士の接続部に介装された分割式の分割接続リングである。分割接続リングＲｇは、図１（ａ）ではボルトで樋管Ｚに取り付けられているが、ボルトを外すと、解体して図１（ｂ）に示すように樋管Ｚから撤去することができる。分割接続リングＲｇを撤去すると、樋管Ｚ内から壁体を構築するための作業口となる環状の開口部Ｘが形成される。１００は樋管Ｚ内に設置された壁体構築装置である。この壁体構築装置１００は、図２および図３に示すように略弓矢形をしている。１は壁体構築装置１００の構成部品の１つである環状の全周シールパッキン（以下、全周シールと記す。）である。全周シール１は、図１に示すように開口部Ｘを閉じて地盤Ｇと樋管Ｚ内とを隔離している。また、全周シール１はゴム製で、端部が樋管Ｚに固定され、中央の切れ目１ａで分割されている。全周シール１は、本発明における隔離部材の一実施形態を構成する。
【００３２】
２は全周シール１をまたぐように樋管Ｚ内に設置された弓形ボックスである。詳しくは、弓形ボックス２は、図２および図４に示すようにボルトで樋管Ｚに固定された押さえプレート３によって、樋管Ｚの内周面Ｚａに接するように保持されている。弓形ボックス２には、図３および図４に示すように中空部からなる土砂受け部２ａが設けられている。土砂受け部２ａの上方（Ｄ方向側）と下方（Ｆ方向側）には、それぞれ長孔２ｂ、２ｃが設けられている。４は弓形ボックス２にＬ、Ｒ方向（図３）へ移動可能に取り付けられたスライドプレートである。スライドプレート４は、弓形ボックス２の長孔２ｃを閉塞可能な大きさをしている。５は弓形ボックス２に介挿されたシャッタである。シャッタ５は、薄肉の金属板や合成樹脂等の可撓性を有する材料でアーチ形に形成されていて、図５に示すように中央から偏った位置に長孔５ａが設けられている。このシャッタ５を手作業で樋管Ｚの円周方向（図３のＱ方向または反Ｑ方向）へずらすことにより、弓形ボックス２の長孔２ｂを開放状態（長孔２ｂと長孔５ａの連通状態）または閉塞状態（長孔２ｂと長孔５ａの非連通状態）にすることが可能になる。図３では、弓形ボックス２の長孔２ｂはシャッタ５によって開放状態にある。弓形ボックス２とスライドプレート４とは、本発明における保持部材の一実施形態を構成する。
【００３３】
６は弓形ボックス２を貫通するようにフランジ７を介してスライドプレート４に保持されたボーリングロッドである。ボーリングロッド６とフランジ７との隙間は、Ｏリング等によってシールされている。ボーリングロッド６の先端部には、地盤を掘削するための刃６ａと、硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口６ｂ（図６）とが設けられている。図３の８はボーリングロッド６の後端部が連結された回転駆動部である。回転駆動部８は、モータおよびギヤ等から構成されていて、ボーリングロッド６を該ロッド６の軸Ｊを中心に高速で回転させる。回転駆動部８は、本発明における回転手段の一実施形態を構成する。
【００３４】
９はボーリングロッド６の中空部（図示省略）に連通するように回転駆動部８に貫通状態で取り付けられたスイベルである。スイベル９の連結口９ａに、樋管Ｚ外に設置された構壁材供給装置（図示省略）の供給ホースを連結することで、ボーリングロッド６の中空部に構壁材を所定の圧力で送り込んで、ボーリングロッド６の吐出口６ｂから吐出させることが可能となる。構壁材の吐出量や吐出圧は図示しない調整バルブ等で調整する。また、構壁材には、硬化性を有するセメント系の硬化剤を用いるが、好ましくは粘性が高くて、注入後２４時間経過しても指で押して変形する程度の強度となる強度発現の遅いベンドナイト等を配合した材料を用いる。
【００３５】
１０はスライドプレート４に立設されたマストである。マスト１０には、モータ、ギヤ、スプロケット、およびチェーン等から構成された出没駆動部１１が設けられている。出没駆動部１１のチェーンには、図３に示す連結プレート１２を介して回転駆動部８が連結されている。出没駆動部１１は、マスト１０に沿って回転駆動部８をＤ、Ｆ方向へ移動させることにより、ボーリングロッド６をシャッタ５の長孔５ａ、弓形ボックス２の長孔２ｂ、全周シール１、および開口部Ｘを通して、地盤Ｇ中に押し出したり、樋管Ｚ内に引っ込めたりする。図３には、ボーリングロッド６が樋管Ｚ内に最大限引っ込められて没入した状態を実線で示し、ボーリングロッド６が地盤Ｇ中に最大限押し出された状態を２点鎖線で示している。図４および図６は、ボーリングロッド６が全周シール１を押し開いて地盤Ｇ中に略半ストローク分突出した状態を示している。出没駆動部１１は、本発明における出没手段の一実施形態を構成する。
【００３６】
図１および図２に示す１３はスライドシリンダである。スライドシリンダ１３の本体１３ａの後端は、弓形ボックス２に連結されている。スライドシリンダ１３のロッド１３ｂの先端は、スライドプレート４に連結されている。スライドシリンダ１３は、ロッド１３ｂを伸縮させることにより、スライドプレート４を介してボーリングロッド６を出没方向Ｆ、Ｄと垂直でかつ樋管Ｚの円周方向Ｑと平行なＬ、Ｒ方向へ弓形ボックス２の長孔２ｃの大きさの範囲内で移動させる。図３には、ボーリングロッド６が最大限Ｌ方向へ移動した状態を実線で示し、ボーリングロッド６が最大限Ｒ方向へ移動した状態を１点鎖線で示している。また、図１および図２は、ボーリングロッド６が最大限Ｌ方向へ移動した状態を示している。スライドシリンダ１３は、本発明におけるスライド手段の一実施形態を構成する。
【００３７】
図１および図２に示す１４は旋回シリンダである。旋回シリンダ１４の本体１４ａの後端は、ボルトで樋管Ｚに固定された反力プレート１５にピンを介して回転可能に連結されている。旋回シリンダ１４のロッド１４ｂの先端は、弓形ボックス２にピンを介して回転可能に連結されている。弓形ボックス２の底部には、図２に示すようにガイドローラ１６が樋管Ｚの内周面Ｚａを転動可能に取り付けられている。図１および図２（ａ）に示すように旋回シリンダ１４のロッド１４ｂを収縮させた状態で、押さえプレート３を樋管Ｚの内周面Ｚａに沿って円周方向Ｑへ所定角度ずらして、ボルトによって樋管Ｚに固定する。押さえプレート３をずらすとき、弓形ボックス２は、押さえプレート３と旋回シリンダ１４とによって保持されているので、樋管Ｚの径方向（Ｄ方向）と円周方向（Ｑ方向および反Ｑ方向）へ動くことはない。この状態から、図２（ｂ）に示すように旋回シリンダ１４のロッド１４ｂを伸長させると、ガイドローラ１６が内周面Ｚａに沿って転動して、弓形ボックス２とボーリングロッド６等がＱ方向へ所定角度旋回する。旋回角度は、旋回シリンダ１４の本体１４ａと反力プレート１５との連結位置（反力プレート１５に設けられた複数のピン穴１５ｇのこと）、およびロッド１４ｂと弓形ボックス２との連結位置（弓形ボックス２に設けられた複数のピン穴２ｇのこと）とをそれぞれ変えることで調整可能となる。旋回後、押さえプレート３に設けられた複数の固定孔３ｈと、当該各固定孔３ｈと同心円状態にある弓形ボックス２に設けられた複数のピン穴２ｇまたは固定孔２ｈとにボルト（図示省略）を嵌合して、弓形ボックス２を押さえプレート３に仮固定する。そしてこの仮固定状態で、旋回シリンダ１４と反力プレート１５若しくは弓形ボックス２との連結を外し、ロッド１４ｂを収縮させて、旋回シリンダ１４と反力プレート１５若しくは弓形ボックス２との連結位置を変える。または、旋回シリンダ１４を反力プレート１５から外し、反力プレート１５を樋管Ｚから外してＱ方向へ所定角度ずらした位置に固定し、ロッド１４ｂを収縮させて、旋回シリンダ１４を反力プレート１５に連結する。いずれかのようにして旋回シリンダ１４の収縮と連結位置変えを行うと、固定孔３ｈとピン穴２ｇまたは固定孔２ｈからボルトを抜去して、弓形ボックス２の押さえプレート３への仮固定を解除する。この後、上述したように押さえプレート３をＱ方向へさらに所定角度ずらして固定した後、ロッド１４ｂを伸長させると、弓形ボックス２とボーリングロッド６等がさらにＱ方向へ所定角度旋回する。つまり、上述した一連の手順を繰り返し行うことで、ボーリングロッド６が樋管Ｚの円周方向Ｑへ３６０°旋回可能となる。旋回シリンダ１４は、本発明における旋回手段の一実施形態を構成する。
【００３８】
図４に示す１７は弓形ボックス２の排出部２ｄに接続された排土管である。排土管１７の内部には、エアーで膨張収縮するゴムチューブからなる背圧弁１８が設けられている。上述したように、出没駆動部１１によってボーリングロッド６を地盤Ｇ中に押し出すことと、回転駆動部８によってボーリングロッド６を回転させることと、ボーリングロッド６の吐出口６ｂから構壁材を吐出することとを同時に行うと、地盤Ｇが掘削されて削孔が形成されつつ当該削孔内に構壁材が充填される。この際、掘削された土砂は、構壁材と混ざり合いながらボーリングロッド６と全周シール１との隙間Ｓ（図６に図示）を通って弓形ボックス２の土砂受け部２ａに入り込む。そして、土砂受け部２ａに入り込んだ土砂等は、背圧弁１８によって一定の背圧をかけられながら排出部２ｄと排土管１７とを通って外部へ排出される。これにより、土砂受け部２ａ内、および土砂受け部２ａ内と隙間Ｓを介して連通する地盤Ｇ中に施された削孔内にある構壁材等の圧力が上記一定の背圧に保持される。なお、この一定の背圧は、地盤Ｇ中に含まれる地下水の水頭圧以上、または削孔内に充填された構壁材の水頭圧以上に設定する。具体的には、０．２〜０．３ｋｇ／ｃｍ２程度に設定する。
【００３９】
図２および図３に示す１９はスライドプレート４に取り付けられた保守ブラケットである。保守ブラケット１９には、スライドプレート４の孔４ａと弓形ボックス２の長孔２ｃとに連通するサービスホール１９ａと、紙面に対して垂直な方向へ開閉可能なシャッタ２０とが設けられている。シャッタ２０を閉じると、サービスホール１９ａが閉塞されて、土砂受け部２ａ内に入り込んだ土砂等がサービスホール１９ａを通って樋管Ｚ内に漏れなくなる。また、シャッタ２０を開けると、サービスホール１９ａが開放されて、図７に示すように棒状部材２１をサービスホール１９ａから挿入して、土砂受け部２ａ、全周シール１、および開口部Ｘを通して地盤Ｇ中に突出可能となる。棒状部材２１の後端部には、外部から水を供給するためのホース２３を連結する連結部２１ａが設けられ、先端部には、水を吐出するための吐出口２１ｂと、地盤Ｇを削るための爪２１ｃとが設けられている。２２は棒状部材２１を挿入した状態でサービスホール１９ａを封止するラバーである。図７に示すように棒状部材２１を地盤Ｇ中に突出した状態で、吐出口２１ｂから水を吐出させつつ棒状部材２１を上下や左右に動かすことで、全周シール１の近傍の裏込め材Ｕおよび地盤Ｇ（破線で囲った部分）を、崩したり土砂受け部２ａに掻き入れたりする等してほぐす（やわらかくする）ことが可能となる。サービスホール１９ａは、本発明における作業孔の一実施形態を構成する。
【００４０】
図８Ａ〜図１２は、本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明するための図である。本工法は、上述した壁体構築装置１００を用いて実施する。前述したように、樋管Ｚ同士の接続部に介装された分割接続リングＲｇ（図１（ａ）に図示）を解体撤去して、樋管Ｚに環状の開口部Ｘ（例えば、図１（ｂ）に図示）を形成した後、樋管Ｚ内に壁体構築装置１００を設置する。このとき、弓形ボックス２が動かないように、押さえプレート３を樋管Ｚに本固定しておく。そしてまず最初に、シャッタ５と、保守ブラケット１９のシャッタ２０（図７）とを開いて、図８Ａ（ａ）に示すように棒状部材２１をサービスホール１９ａから全周シール１と開口部Ｘとを通して地盤Ｇ中に突出して、前述したように棒状部材２１によって全周シール１の近傍の地盤Ｇをほぐす。ほぐし終えると、棒状部材２１をサービスホール１９ａから抜去して、シャッタ２０を閉じる。次に、突出駆動部１１によってボーリングロッド６をＦ方向へ押し、ボーリングロッド６の刃６ａを全周シール１と開口部Ｘとを通して、図８Ａ（ｂ）に示すように地盤Ｇ中に突出させる。このとき、全周シール１の近傍の地盤Ｇがほぐれているので、ボーリングロッド６の刃６ａを容易に地盤Ｇ中へ突出できる。
【００４１】
ボーリングロッド６の刃６ａを突出させると、突出駆動部１１によってボーリングロッド６をＦ方向へ押し出して行くことと、回転駆動部８によってボーリングロッド６を回転させることと、ボーリングロッド６の吐出口６ｂ（図６）から構壁材を吐出することとをそれぞれ同時に行う。これにより、ボーリングロッド６によって地盤Ｇが掘削されて、ボーリングロッド６の径よりも若干大きな径の削孔Ｖが形成されつつ当該削孔Ｖ内に構壁材（図では符号Ｙで示す。）が充填されて行く。このとき、掘削された土砂が構壁材Ｙと混ざり合って、ボーリングロッド６と全周シール１との隙間Ｓ（図６）を通って土砂受け部２ａに入り込み、さらに排土管１７（図４）を通って一定の背圧をかけられながら樋管Ｚ外へ排出されて行く。これにより、削孔Ｖ内に充填した構壁材Ｙの圧力が上記一定の背圧に保持される。なお、構壁材Ｙは、セメント等の粒子が大きくて削孔Ｖの壁に目詰まりするため、地盤Ｇ中へ殆ど浸透せずに削孔Ｖの壁を圧迫する。また、構壁材Ｙは粘性が高いため、削孔Ｖ内から全周シール１の切れ目１ａ（図１）を通って樋管Ｚ内に漏れ難い。そして、図８Ａ（ｃ）に示すようにボーリングロッド６を最大限Ｆ方向へ押し出すと、突出駆動部１１によってボーリングロッド６をＤ方向へ引っ込めて行って、樋管Ｚ内へ没入させる。このとき、ボーリングロッド６の回転と構壁材Ｙの吐出とを継続して行うと、削孔Ｖ内で土砂と構壁材Ｙとが均一な状態で混ざり合い、削孔Ｖ内の圧力が上記一定の背圧のまま保持された状態が維持される。
【００４２】
ボーリングロッド６を樋管Ｚ内へ没入させると、スライドシリンダ１３（図２）によってスライドプレート４等とともにボーリングロッド６とを、図８Ａ（ｄ）に示すようにボーリングロッド６の径よりも小さな所定ピッチでＲ方向へ移動させる。移動後、上述したように突出駆動部１１によってボーリングロッド６の刃６ａを地盤Ｇ中に突出させる。このとき、突出させる地盤Ｇの側近に既に削孔Ｖを施しているので、当該地盤Ｇが軟らかくなっていて、ボーリングロッド６の刃６ａが容易に突出できる。続けて、上述したようにボーリングロッド６をＦ方向へ押し出して行くことと、ボーリングロッド６を回転させることと、吐出口６ｂから構壁材Ｙを吐出することとをそれぞれ同時に行って、地盤Ｇ中に削孔Ｖを形成しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填して行く。このとき、ボーリングロッド６の一部が１本目の削孔Ｖ内を進んで行き、１本目の削孔Ｖと２本目の削孔Ｖとが重なり合う。そして、図８Ｂ（ｅ）に示すようにボーリングロッド６を最大限Ｆ方向へ押し出すと、上述したようにボーリングロッド６を樋管Ｚ内へ没入させて、所定ピッチでさらにＲ方向へ移動させる。移動後、再びボーリングロッド６によって地盤Ｇ中に削孔Ｖを施しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填する削孔工程を行う。
【００４３】
そして、上記削孔工程をスライドシリンダ１３によってボーリングロッド８をＲ方向へ移動させながら４回行って、図８Ｂ（ｆ）に示すように地盤Ｇ中に４本の削孔Ｖを施すと、ボーリングロッド６を樋管Ｚ内へ没入させて、図８Ｂ（ｇ）に示すようにスライドプレート４等とともにボーリングロッド６を最大限Ｌ方向へ移動させる。そして移動後、前述したように旋回シリンダ１４（図２）によって弓形ボックス２等とともにボーリングロッド６を、図８Ｂ（ｈ）に示すようにＱ方向へ所定角度旋回させる。このときの旋回角度は、次に出没駆動部１１によってボーリングロッド６を最大限地盤Ｇ中に押し出したときに、ボーリングロッド６の刃６ａが既に施した削孔Ｖ内に確実に入り込むような小さな角度に設定しておく。ボーリングロッド６をＱ方向へ所定角度旋回させると、上記削孔工程をボーリングロッド８をＲ方向へ移動させながら４回行って、図８Ｃ（ｉ）に示すように地盤Ｇ中にさらに４本の削孔Ｖを施す。このとき地盤Ｇ中に施された８本の削孔Ｖの先端側（Ｆ方向側）の状態を図９に示す。図９では、旋回シリンダ１４による旋回前に施された４本の削孔Ｖを２点鎖線で示し、旋回後に施された４本の削孔Ｖを実線で示している。全８本の削孔Ｖは、隣接する削孔Ｖ同士で重なり合って、深度方向の全体に渡って連続した状態になっている。
【００４４】
この後、上述したように、ボーリングロッド６の樋管Ｚ内への没入と、ボーリングロッド６のＬ方向への最大限の移動と、ボーリングロッド６のＱ方向への所定角度の旋回と、ボーリングロッド８をＲ方向へ移動させながらの４回の上記削孔工程という一連の作業を繰り返し行うと、図８Ｃ（ｊ）に示すように樋管Ｚ周りに構壁材Ｙを充填した連続状態の複数の削孔Ｖからなる溝Ｍが形成されて、徐々にＱ方向へ拡大されて行く。その際、地盤Ｇ中に岩等の硬質の障害物Ｅがあっても、ボーリングロッド６を出没駆動部１１によってＦ方向へ押し出しながら回転駆動部８によって回転させて地盤Ｇを掘削しているので、図８Ｃ（ｋ）に示すようにボーリングロッド６の刃６ａで障害物Ｅを粉砕して、削孔Ｖの形成を継続することができる。また、ボーリングロッド６の刃６ａを障害物Ｅの種類（質、大きさ、強度等）に応じたタイプのものに交換することで、障害物Ｅを一層確実に粉砕することが可能となる。
【００４５】
そして、上述の一連の作業を繰り返し行って、ボーリングロッド６を円周方向Ｑに３６０°旋回させ終えると、図１０（ｌ）に示すように樋管Ｚ周りに構壁材Ｙを充填した環状の溝Ｍが形成された状態となる。この後は、壁体構築装置１００を解体して撤去し、図１０（ｍ）に示すように樋管Ｚ同士の接続部に分割接続リングＲｇを組み付けて元に戻す。そしてしばらくした後、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化すると、樋管Ｚ周りに環状の壁体Ｗが樋管Ｚに対して垂直に構築されて遮水壁となる。
【００４６】
また、壁体構築装置１００を解体して撤去した後、分割接続リングＲｇを組み付けずに、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化するまでの間に、図１１（ｎ）に示すように鋼材からなる止水板２５を全周シール１を押しのけて溝Ｍ内に挿入し、止水板２５の底部２５ａを樋管Ｚ同士の接続部にボルトで固定するようにしてもよい。なお、止水板２５の挿入は、ジャッキやシリンダ等を用いて行う。止水板２５を１枚固定すると、別の止水板２５を固定済みの止水板２５に沿わせながら全周シール１を押しのけて溝Ｍ内に挿入し、底部２５ａを樋管Ｚに固定する。そして、次々に止水板２５を溝Ｍ内に挿入して樋管Ｚに固定して行くと、最終的に、図１１（ｏ）に示すように樋管Ｚ周りに止水板２５が環状に設置された状態になる。このような状態になると、樋管Ｚの開口部Ｘが、図１２に示すように止水板２５の底部２５ａで閉じられるので、そのまま溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させる。なおこのとき、底部２５ａの上に分割接続リングＲｇを組み付けて元に戻してもよい。この後、構壁材Ｙが硬化すると、樋管Ｚ周りに止水板２５を埋設した環状の壁体Ｗａが樋管Ｚに対して垂直に構築されて遮水壁となる。
【００４７】
以上のように、開口部Ｘに全周シール１を設けて、ボーリングロッド６によって地盤Ｇ中に削孔Ｖを施しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填することで、樋管Ｚ周りに閉空間状態の削孔Ｖが形成されて、当該削孔Ｖ内に充填した構壁材Ｙが削孔Ｖの壁を圧迫するようになり、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく、樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成することができる。また、回転駆動部８によってボーリングロッド６を回転させることで、掘削した地盤Ｇの土砂と吐出口６ｂから吐出した構壁材Ｙとを削孔Ｖ内で攪拌して、均一に混合させることができる。よって、形成した溝Ｍ内で構壁材Ｙが地盤Ｇ中に拡散して行くことなく硬化し、樋管Ｚ周りに均質な遮水性能の高い環状の壁体Ｗを構築することが可能となる。そしてこの結果、特許文献１のような地盤改良工程を行う必要がなくなるとともに、溝Ｍの掘削形成工程と溝Ｍ内への構壁材Ｙの注入充填工程とを同時に行うので、壁体Ｗを構築する工程が一段階になり、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。また、特許文献１のように地盤改良装置と掘削機の２台の装置を必要とせず、１台の壁体構築装置１００で壁体Ｗを構築することができるので、装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮とを一層推進可能となる。また、壁体構築装置１００は、特許文献１の地盤改良装置や掘削機と比べて小型で、樋管Ｚ内での占有スペースが小さいので、樋管Ｚ内で作業がし易く、設置と撤去に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。
【００４８】
また、例えば特許文献１の掘削アームのような部材を用いると、掘削速度が遅く、予め他の装置を用いて地盤Ｇ中に当該部材の掘削部を突出可能な大きな削孔を施しておく必要がある。然るに、上述のようにボーリングロッド６を地盤Ｇ中で押し進めながら回転させて地盤Ｇを掘削するという所謂ボーリング掘削方式を採用したことで、掘削速度を速くすることができ、また、他の装置を用いて地盤Ｇ中に大きな予備削孔を施しておかなくても、地盤Ｇ中に削孔Ｖを施すことができ、掘削工程および装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。また、地盤Ｇ中に岩等の硬質の障害物Ｅがあっても、例えばはつり機のような他の装置を用いることなく、当該障害物Ｅをボーリングロッド６によって粉砕しつつ掘削を継続することができ、装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。
【００４９】
また、ボーリングロッド６によって地盤Ｇ中に削孔Ｖを施しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填する削孔工程を、スライドシリンダ１３によってボーリングロッド６を出没方向Ｆ、Ｄと垂直でかつ樋管Ｚの円周方向Ｑと平行なＲ方向へ移動させて複数回行った後に、旋回シリンダ１４によってボーリングロッド６をＱ方向に旋回させることで、隣接する削孔Ｖ同士を深度方向の全体に渡って着実に連続させて、樋管Ｚ周りに環状の溝Ｍを確実に形成することができる。そして、当該溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させることで、樋管Ｚ周りに欠陥のない遮水性能の高い環状の壁体Ｗを構築することが可能となる。
【００５０】
また、全周シール１によって開口部Ｘを閉じることで、ボーリングロッド６によって掘削した土砂や削孔Ｖ内に充填した構壁材Ｙが開口部Ｘから樋管Ｚ内に漏れるのを防止することができ、樋管Ｚ内で作業を安全に行えるようになる。また、ボーリングロッド６を樋管Ｚ内でＱ方向へ旋回させかつＬ、Ｒ方向へ移動させるので、当該旋回および移動に要する力が小さくて済み、旋回手段として小型の旋回シリンダ１４、スライド手段として小型のスライドシリンダ１３をそれぞれ用いることができ、コストの削減を一層推進可能となる。
【００５１】
また、ボーリングロッド６によって掘削した土砂とこれに混ざり合った構壁材Ｙを、削孔Ｖ内からボーリングロッド６と全周シール１との隙間Ｓ、弓形ボックス２の土砂受け部２ａ、および排土管１７をそれぞれ通して、一定の背圧をかけながら外部に排出することができるので、樋管Ｚ内で作業を安全に行えるようになる。また、削孔Ｖ内の構壁材Ｙ等の圧力が一定の背圧に保持されるので、樋管Ｚの上方に形成された削孔Ｖ内の構壁材Ｙ等が下方に流れ難くなって、当該上方の削孔Ｖ内に空隙が生じるのを防止することができる。また、構壁材Ｙ等が常に一定の圧力で削孔Ｖの壁を圧迫するようになるので、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を安定かつ確実に防止することが可能になる。
【００５２】
また、最初にボーリングロッド６を樋管Ｚ内から地盤Ｇ中に突出させる前に、棒状部材２１をサービスホール１９ａから挿入して、土砂受け部２ａ、全周シール１、および開口部Ｘをそれぞれ通して地盤Ｇ中に突出させ、全周シール１の近傍の地盤Ｇをほぐすことができるので、ボーリングロッド６を回転させることなく、そのほぐした部分にボーリングロッド６の先端部を容易に突出させることが可能になる。また、ボーリングロッド６の刃６ａによる全周シール１の破損を防止することができ、全周シール１の地盤Ｇと樋管Ｚ内との隔離性能を維持することが可能になる。また、土砂受け部２ａ等に土砂等が詰まった場合には、土砂等をサービスホール１９ａから除去することができる。その際、全周シール１と弓形ボックス２との間に設けたシャッタ５を閉じることで、地盤Ｇと樋管Ｚ内とを確実に閉塞して、全周シール１の切れ目１ａからの土砂や構壁材の漏れを確実に防止することができ、土砂受け部２ａ等に詰まった土砂等をサービスホール１９ａから安全に除去することが可能となる。
【００５３】
さらに、樋管Ｚ周りに環状の溝Ｍを形成してから、止水板２５を全周シール１と開口部Ｘとを通して溝Ｍ内に挿入して樋管Ｚ周りに環状に設置することで、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化したときに、止水板２５が埋設された環状の壁体Ｗａが樋管Ｚ周りに形成され、当該壁体Ｗａの遮水性能を長期間維持することが可能となる。また、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化するまでの間に止水板２５を溝Ｍ内に挿入することで、ジャッキやシリンダ等の小型の機材を用いて、小さな挿入力で溝Ｍ内に止水板２５を容易に挿入することができる。また、溝Ｍ内の構壁材Ｙを流動性を失う半硬化の状態まで硬化させた後、止水板２５を溝Ｍ内に挿入すると、止水板２５の挿入時に止水板２５と全周シール１との隙間から構壁材Ｙが樋管Ｚ内に漏れるのを防止することができる。
【００５４】
以上述べた実施形態においては、隔離部材としての環状の全周シール１を、分割接続リングＲｇを解体撤去する前から開口部Ｘに設けた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、隔離部材は、分割接続リングＲｇを解体撤去した後に開口部Ｘに設けるようにしてもよい。
【００５５】
また、以上の実施形態では、全周シール１の近傍の地盤Ｇをほぐすために、先端が若干曲がった棒状部材２１を用いた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外に、バールのような真直な部材や、鉤状の部材を用いるようにしてもよい。つまり、全周シール１の近傍の地盤Ｇを突いたり削ったりして、ほぐすことができる部材であればよい。また、全周シール１の近傍の地盤Ｇをほぐす部材と、当該地盤Ｇに水を吐出する部材とを別々に設けるようにしてもよい。
【００５６】
また、以上の実施形態では、分割接続リングＲｇの組み付け作業や、止水板２５の挿入設置作業を、壁体構築装置１００を撤去した後に行っているが、これらの作業は、壁体構築装置１００を樋管Ｚに設置したまま行ってもよい。また、溝Ｍの拡大中に、随時行うようにしてもよい。
【００５７】
さらに、以上の実施形態では、削孔Ｖの形成や溝Ｍ内への止水板２５の挿入設置といった作業を、樋管Ｚの下方から開始した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これらの作業は、環状の開口部Ｘの全体に渡って全周シール１を設けているため、樋管Ｚのどの方向からでも開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築装置の平面図である。
【図２】同壁体構築装置を図１のＡ方向から見た側面図である。
【図３】同壁体構築装置の図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】同壁体構築装置の図１（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図５】同壁体構築装置のシャッタを示す図である。
【図６】同壁体構築装置のボーリングロッドの地盤突出状態を示す図である。
【図７】同壁体構築装置に挿入された棒状部材を示す図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図８Ｃ】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図１３】従来の管周りの壁体構築状況を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 全周シールパッキン
２ 弓形ボックス
２ａ 土砂受け部
４ スライドプレート
５ シャッタ
６ ボーリングロッド
６ａ 刃
６ｂ 吐出口
８ 回転駆動部
１１ 出没駆動部
１３ スライドシリンダ
１４ 旋回シリンダ
１７ 排土管
１９ａ サービスホール
２５ 止水板
１００ 管周りの壁体構築装置
Ｄ ボーリングロッドの没入方向
Ｅ 障害物
Ｆ ボーリングロッドの突出方向
Ｇ 地盤
Ｊ ボーリングロッドの軸
Ｍ 溝
Ｑ 樋管の円周方向、ボーリングロッドの旋回方向
Ｒ ボーリングロッドの移動方向
Ｌ ボーリングロッドの移動方向
Ｓ ボーリングロッドと全周シールパッキンとの隙間
Ｗ 壁体
Ｗａ 壁体
Ｘ 開口部
Ｙ 構壁材
Ｚ 樋管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中に敷設された管の周りに管内から壁体を構築する管周りの壁体構築装置および工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤中に敷設された管の周りに、遮水等を目的として壁体を構築することが行われている。例えば、下記の特許文献１には、河川堤防の内部に貫通敷設された樋管の外周と地盤との隙間が水の通り道となって、堤防の決壊等の災害が生じるのを防ぐために、樋管の周りに環状の壁体（遮水壁）を構築することが記載されている。
【０００３】
図１３は、特許文献１の壁体構築状況を説明するための図である。最初に、堤防Ｔの内部に推進工法によって樋管Ｚを貫通敷設するために、図１３（ａ）に示すように堤防Ｔの堤内地Ｎ側と河川Ｋ側とに発進立坑Ｈ１と到達立坑Ｈ２とをそれぞれ形成した後、発進立坑Ｈ１から到達立坑Ｈ２に向けて地盤Ｇを掘削して樋管Ｚを推進させつつ順次継ぎ足して行く。堤防Ｔ内部に樋管Ｚを貫通敷設すると、図１３（ｂ）に示すように樋管Ｚと地盤Ｇとの隙間Ｓａに硬化性を有する裏込め材Ｕを注入する。注入した裏込め材Ｕが硬化すると、樋管Ｚ同士の接続部に予め介装された分割接続リングＲｇの周辺の地盤Ｇを強化しかつ当該周辺への地下水の浸透を防止するために、分割接続リングＲｇの周りを地盤改良する。地盤改良は、図１３（ｃ）に示すように樋管Ｚ内に設置した地盤改良装置５０に備わる注入管５１を分割接続リングＲｇに形成された注入孔（図示省略）を通して地盤Ｇ中に突出させ、注入管５１から地盤Ｇ中にグラウトＹａをステップ注入で注入することにより行う。その際、グラウトＹａの注入は樋管Ｚ周りの３６０°の全範囲に対して行う。
【０００４】
その後、注入したグラウトＹａが硬化すると、分割接続リングＲｇの周りに地盤改良部Ｐが造成されるので、分割接続リングＲｇを解体撤去して、図１３（ｄ）に示すように環状の開口部Ｘを形成する。そして、樋管Ｚ内に設置した地盤掘削機５２に備わる掘削アーム５３を開口部Ｘから地盤改良部Ｐに突出させて、樋管Ｚの円周方向に旋回させながら地盤改良部Ｐ内に環状の溝Ｍを掘削形成して行く。このとき、地盤改良部Ｐの造成により分割接続リングＲｇの周辺が強化されかつ当該周辺への地下水の浸透が防止されているので、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成することができる。そして、地盤改良部Ｐ内に所定深度の溝Ｍを形成すると、図１３（ｅ）に示すように溝Ｍ内に止水板５４を挿入して、複数の止水板５４を樋管Ｚに周方向へ順次固定して行く。止水板５４を樋管Ｚ周りに環状に設置し終えると、図１３（ｆ）に示すように溝Ｍ内にグラウトＹｂを注入充填する。この後、注入充填したグラウトＹｂが硬化すると、溝Ｍ内に止水板５４が埋設固定され、樋管Ｘ周りへの環状の壁体（遮水壁）Ｗｂの構築が完了する。
【０００５】
上記によれば、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成できるので、そこに注入したグラウトＹｂが均質な状態で硬化して、樋管Ｚ周りに遮水性能の高い壁体Ｗｂを構築することができる。このため、溝Ｍ内に止水板５４を挿入設置せずに、グラウトＹｂだけを注入充填して硬化させることにより、壁体とすることも行われている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９２９１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、地盤改良装置８０によって地盤Ｇ中にグラウトＹａを注入して地盤改良部Ｐを造成してから、掘削機８２によって地盤改良部Ｐ内に溝Ｍを掘削形成し、その後、形成した溝Ｍ内にグラウトＹｂを注入充填するので、壁体Ｗｂを構築する工程が三段階になり、コストと工期がかかるという問題がある。また、地盤改良装置８０と掘削機８２の２台の装置が必要であり、これらをそれぞれ樋管Ｚ内に設置したり樋管Ｚ内から撤去しなけらばならないので、さらにコストと工期がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、地盤中に敷設された管周りに遮水性能の高い壁体を構築するとともに、コストを削減しかつ工期を短縮することが可能な管周りの壁体構築装置および工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る管周りの壁体構築装置は、地盤中に敷設されている管に形成された環状の開口部を通じて、管内から管周りに壁体を構築する管周りの壁体構築装置であって、開口部を閉じて地盤と管内とを隔離する隔離部材と、先端部に地盤を掘削するための刃と硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口とが設けられたボーリングロッドと、ボーリングロッドを隔離部材と開口部とを通して地盤中に対して出没させる出没手段と、ボーリングロッドを該ボーリングロッドの軸を中心に回転させる回転手段と、ボーリングロッドを管の円周方向に旋回させる旋回手段とを備えている。
【００１０】
このような構成によると、出没手段によってボーリングロッドを管内から隔離部材と開口部とを通して地盤中へ押し出し、かつ回転手段によってボーリングロッドを回転させ、かつボーリングロッドの吐出口から構壁材を吐出することにより、地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填することができる。そして、このような削孔工程を旋回手段によって管内でボーリングロッドを管の円周方向に旋回させて繰り返し行うことにより、管周りに連続した状態の複数の削孔からなる環状の溝を形成することができる。さらにその後、形成した溝内の構壁材を硬化させることにより、管周りに環状の壁体を構築することができる。
【００１１】
上記の際、隔離部材によって管の開口部を閉じて、ボーリングロッドによって地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填するので、管周りに閉空間状態の削孔が形成されて、当該削孔内に充填した構壁材が削孔壁を圧迫するようになり、地盤の崩壊や地下水の浸透を生じることなく、管に対して垂直に環状の溝を形成することができる。また、ボーリングロッドを回転させるので、掘削した地盤の土砂と吐出した構壁材とを削孔内で攪拌して、均一に混合させることができる。よって、溝内で構壁材が地盤中に拡散して行くことなく硬化し、管周りに均質な遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。この結果、特許文献１のような地盤改良工程を行う必要がなくなるとともに、溝の掘削形成工程と溝内への構壁材の注入充填工程とを同時に行うので、壁体を構築する工程が一段階になり、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。また、特許文献１のように地盤改良装置と掘削機の２台の装置を必要とせず、１台の壁体構築装置で壁体を構築することができるので、装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮とを一層推進可能となる。
【００１２】
さらに加えて、隔離部材によって開口部を閉じることで、ボーリングロッドによって掘削した土砂や削孔内に充填した構壁材が開口部から管内に漏れるのを防止することができ、管内で作業を安全に行えるようになる。また、ボーリングロッドを管内で旋回させることで、当該旋回に要する力が小さくて済み、旋回手段として小型の駆動装置を用いて、コストの削減を一層推進可能となる。また、例えば特許文献１の掘削アームのような部材を用いると、掘削速度が遅く、予め他の装置を用いて地盤中に当該部材の掘削部を突出可能な大きな削孔を施しておく必要がある。然るに、上述のようにボーリングロッドを地盤中で押し進めながら回転させて地盤を掘削するという所謂ボーリング掘削方式を採用したことで、掘削速度を速くすることができ、また、他の装置を用いて地盤中に大きな予備削孔を施しておかなくても、地盤中に削孔を施すことができ、掘削工程および装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。また、地盤中に岩等の硬質の障害物があっても、例えばはつり機のような他の装置を用いることなく、当該障害物をボーリングロッドによって粉砕しつつ掘削を継続することができ、装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る管周りの壁体構築装置においては、上記構成に加えて、ボーリングロッドを出没手段による出没方向と垂直でかつ管の円周方向と平行な方向へ移動させるスライド手段を備えている。
【００１４】
このようにすると、ボーリングロッドによって地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填する削孔工程を、スライド手段によって管内でボーリングロッドを出没方向と垂直でかつ管の円周方向と平行な方向へ移動させて複数回行った後に、旋回手段によって管内でボーリングロッドを管の円周方向に旋回させることにより、隣接する削孔同士を深度方向の全体に渡って着実に連続させて、管周りに環状の溝を確実に形成することができる。そして、当該溝内の構壁材を硬化させることにより、管周りに欠陥のない遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。また、ボーリングロッドを管内で移動させることで、当該移動に要する力が小さくて済み、スライド手段として小型の駆動装置を用いて、コストの削減を一層推進可能となる。
【００１５】
また、本発明に係る管周りの壁体構築装置においては、隔離部材をまたぐように管内に取り付けられてボーリングロッドを保持する保持部材を備えていて、当該保持部材に、ボーリングロッドと隔離部材との隙間を通って管内に入り込む土砂を受止める土砂受け部と、当該土砂受け部で受止めた土砂を一定の背圧をかけながら排出する排土管とを設けている。
【００１６】
このようにすると、ボーリングロッドによって掘削した地盤中の土砂を削孔内から、ボーリングロッドと隔離部材との隙間、土砂受け部、および排土管を通して一定の背圧をかけながら外部に排出することができるので、管内で作業を安全に行えるようになる。また、削孔内の構壁材および土砂の圧力が一定の背圧に保持されるので、管の上方に形成された削孔内の構壁材等が下方に流れ難くなって、当該上方の削孔内に空隙が生じるのを防止することができる。さらに、構壁材等が常に一定の圧力で削孔壁を圧迫するようになるので、地盤の崩壊や地下水の浸透を安定かつ確実に防止することが可能になる。
【００１７】
また、本発明に係る管周りの壁体構築装置においては、保持部材に、隔離部材の近傍の地盤をほぐすための作業孔を設けている。
【００１８】
このようにすると、ボーリングロッドを管内から地盤中に突出させる前に、棒状部材等を作業孔に通して、隔離部材の近傍の地盤をほぐすことができるので、ボーリングロッドを回転させることなく、そのほぐした部分にボーリングロッドの先端部を容易に突出させることが可能になる。また、ボーリングロッドの刃による隔離部材の破損を防止することができ、隔離部材の地盤と管内との隔離性能を維持することが可能になる。
【００１９】
また、本発明に係る管周りの壁体構築装置においては、隔離部材と保持部材との間に、開閉可能なシャッタを設けている。
【００２０】
このようにすると、シャッタを開くことで、ボーリングロッドを管内から地盤中に押し出して、前記削孔工程を行うことができ、シャッタを閉じることで、地盤と管内とを確実に閉塞して、土砂受け部等に詰まった土砂等を安全に除去することが可能となる。
【００２１】
本発明に係る管周りの壁体構築工法は、地盤中に敷設されている管に形成された環状の開口部を通じて、管内から管周りに壁体を構築する管周りの壁体構築工法であって、開口部に地盤と管内とを隔離する隔離部材を設け、先端部に地盤を掘削するための刃と硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口とが設けられたボーリングロッドを、管内から隔離部材と開口部とを通して地盤中へ押し出し、かつボーリングロッドを当該ボーリングロッドの軸を中心に回転させ、かつ構壁材を吐出口から吐出することにより、地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填し、当該削孔工程を管内でボーリングロッドを管の円周方向に旋回させて繰り返し行うことにより、管周りに連続した状態の複数の削孔からなる環状の溝を形成し、当該溝内の構壁材を硬化させて管周りに環状の壁体を構築する。
【００２２】
このようにすると、管周りに閉空間状態の環状の溝が形成されて、当該溝内で土砂と均一に混合された構壁材が地盤中に拡散して行くことなく硬化し、管周りに均質な遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。この結果、特許文献１のような地盤改良工程を行う必要がなくなるとともに、溝の掘削形成工程と溝内への構壁材の注入充填工程とを同時に行うので、壁体を構築する工程が一段階になり、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。
【００２３】
また、本発明に係る管周りの壁体構築工法においては、前記削孔工程を、管内でボーリングロッドを該ボーリングロッドの出没方向と垂直でかつ管の円周方向と平行な方向へ移動させて複数回行った後に、管内でボーリングロッドを管の円周方向に旋回させる。
【００２４】
このようにすると、地盤中で隣接する削孔同士を深度方向の全体に渡って着実に連続させて、管周りに環状の溝を確実に形成することができ、当該溝内の構壁材を硬化させることにより、管周りに欠陥のない遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。
【００２５】
また、本発明に係る管周りの壁体構築工法においては、隔離部材の近傍の地盤をボーリングロッドの先端部を突出可能にほぐした後に、前記削孔工程を行う。
【００２６】
このようにすると、ほぐした部分にボーリングロッドの先端部をボーリングロッドを回転させることなく突出させることができ、ボーリングロッドの刃による隔離部材の破損を防止することが可能になる。
【００２７】
さらに、本発明に係る管周りの壁体構築工法においては、管周りに環状の溝を形成してから当該溝内の構壁材が硬化するまでの間に、止水板を隔離部材と開口部とを通して溝内に挿入して管周りに環状に設置する。
【００２８】
このようにすると、小さな挿入力で溝内に止水板を容易に挿入することができる。また、溝内の構壁材が硬化したときに、止水板が埋設された環状の壁体が管周りに形成されるので、当該壁体の遮水性能を長期間維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、隔離部材によって管の開口部を閉じて、ボーリングロッドによって地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に構壁材を充填するので、地盤の崩壊や地下水の浸透を生じることなく管に対して垂直に連続状態の複数の削孔からなる環状の溝を形成し、当該溝内の構壁材を地盤中に拡散させることなく硬化させて、管周りに均質な遮水性能の高い環状の壁体を構築することが可能となる。そしてこの結果、壁体を構築する工程が一段階になり、また１台の壁体構築装置で壁体を構築できるので、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１〜図４は、本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築装置を示す図である。各図は、同壁体構築装置が堤防内部に貫通敷設された樋管内に設置された状態を示している。図１は壁体構築装置の平面図、図２は壁体構築装置を図１（ｂ）のＡ方向から見た側面図、図３は壁体構築装置の図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図、図４は壁体構築装置の図１（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００３１】
図１（ａ）において、Ｇは堤防の地盤、Ｚは堤防内部に推進工法によって貫通敷設された樋管、Ｕは樋管Ｚと地盤Ｇとの隙間に注入されて硬化した裏込め材である。Ｒｇは樋管Ｚ同士の接続部に介装された分割式の分割接続リングである。分割接続リングＲｇは、図１（ａ）ではボルトで樋管Ｚに取り付けられているが、ボルトを外すと、解体して図１（ｂ）に示すように樋管Ｚから撤去することができる。分割接続リングＲｇを撤去すると、樋管Ｚ内から壁体を構築するための作業口となる環状の開口部Ｘが形成される。１００は樋管Ｚ内に設置された壁体構築装置である。この壁体構築装置１００は、図２および図３に示すように略弓矢形をしている。１は壁体構築装置１００の構成部品の１つである環状の全周シールパッキン（以下、全周シールと記す。）である。全周シール１は、図１に示すように開口部Ｘを閉じて地盤Ｇと樋管Ｚ内とを隔離している。また、全周シール１はゴム製で、端部が樋管Ｚに固定され、中央の切れ目１ａで分割されている。全周シール１は、本発明における隔離部材の一実施形態を構成する。
【００３２】
２は全周シール１をまたぐように樋管Ｚ内に設置された弓形ボックスである。詳しくは、弓形ボックス２は、図２および図４に示すようにボルトで樋管Ｚに固定された押さえプレート３によって、樋管Ｚの内周面Ｚａに接するように保持されている。弓形ボックス２には、図３および図４に示すように中空部からなる土砂受け部２ａが設けられている。土砂受け部２ａの上方（Ｄ方向側）と下方（Ｆ方向側）には、それぞれ長孔２ｂ、２ｃが設けられている。４は弓形ボックス２にＬ、Ｒ方向（図３）へ移動可能に取り付けられたスライドプレートである。スライドプレート４は、弓形ボックス２の長孔２ｃを閉塞可能な大きさをしている。５は弓形ボックス２に介挿されたシャッタである。シャッタ５は、薄肉の金属板や合成樹脂等の可撓性を有する材料でアーチ形に形成されていて、図５に示すように中央から偏った位置に長孔５ａが設けられている。このシャッタ５を手作業で樋管Ｚの円周方向（図３のＱ方向または反Ｑ方向）へずらすことにより、弓形ボックス２の長孔２ｂを開放状態（長孔２ｂと長孔５ａの連通状態）または閉塞状態（長孔２ｂと長孔５ａの非連通状態）にすることが可能になる。図３では、弓形ボックス２の長孔２ｂはシャッタ５によって開放状態にある。弓形ボックス２とスライドプレート４とは、本発明における保持部材の一実施形態を構成する。
【００３３】
６は弓形ボックス２を貫通するようにフランジ７を介してスライドプレート４に保持されたボーリングロッドである。ボーリングロッド６とフランジ７との隙間は、Ｏリング等によってシールされている。ボーリングロッド６の先端部には、地盤を掘削するための刃６ａと、硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口６ｂ（図６）とが設けられている。図３の８はボーリングロッド６の後端部が連結された回転駆動部である。回転駆動部８は、モータおよびギヤ等から構成されていて、ボーリングロッド６を該ロッド６の軸Ｊを中心に高速で回転させる。回転駆動部８は、本発明における回転手段の一実施形態を構成する。
【００３４】
９はボーリングロッド６の中空部（図示省略）に連通するように回転駆動部８に貫通状態で取り付けられたスイベルである。スイベル９の連結口９ａに、樋管Ｚ外に設置された構壁材供給装置（図示省略）の供給ホースを連結することで、ボーリングロッド６の中空部に構壁材を所定の圧力で送り込んで、ボーリングロッド６の吐出口６ｂから吐出させることが可能となる。構壁材の吐出量や吐出圧は図示しない調整バルブ等で調整する。また、構壁材には、硬化性を有するセメント系の硬化剤を用いるが、好ましくは粘性が高くて、注入後２４時間経過しても指で押して変形する程度の強度となる強度発現の遅いベンドナイト等を配合した材料を用いる。
【００３５】
１０はスライドプレート４に立設されたマストである。マスト１０には、モータ、ギヤ、スプロケット、およびチェーン等から構成された出没駆動部１１が設けられている。出没駆動部１１のチェーンには、図３に示す連結プレート１２を介して回転駆動部８が連結されている。出没駆動部１１は、マスト１０に沿って回転駆動部８をＤ、Ｆ方向へ移動させることにより、ボーリングロッド６をシャッタ５の長孔５ａ、弓形ボックス２の長孔２ｂ、全周シール１、および開口部Ｘを通して、地盤Ｇ中に押し出したり、樋管Ｚ内に引っ込めたりする。図３には、ボーリングロッド６が樋管Ｚ内に最大限引っ込められて没入した状態を実線で示し、ボーリングロッド６が地盤Ｇ中に最大限押し出された状態を２点鎖線で示している。図４および図６は、ボーリングロッド６が全周シール１を押し開いて地盤Ｇ中に略半ストローク分突出した状態を示している。出没駆動部１１は、本発明における出没手段の一実施形態を構成する。
【００３６】
図１および図２に示す１３はスライドシリンダである。スライドシリンダ１３の本体１３ａの後端は、弓形ボックス２に連結されている。スライドシリンダ１３のロッド１３ｂの先端は、スライドプレート４に連結されている。スライドシリンダ１３は、ロッド１３ｂを伸縮させることにより、スライドプレート４を介してボーリングロッド６を出没方向Ｆ、Ｄと垂直でかつ樋管Ｚの円周方向Ｑと平行なＬ、Ｒ方向へ弓形ボックス２の長孔２ｃの大きさの範囲内で移動させる。図３には、ボーリングロッド６が最大限Ｌ方向へ移動した状態を実線で示し、ボーリングロッド６が最大限Ｒ方向へ移動した状態を１点鎖線で示している。また、図１および図２は、ボーリングロッド６が最大限Ｌ方向へ移動した状態を示している。スライドシリンダ１３は、本発明におけるスライド手段の一実施形態を構成する。
【００３７】
図１および図２に示す１４は旋回シリンダである。旋回シリンダ１４の本体１４ａの後端は、ボルトで樋管Ｚに固定された反力プレート１５にピンを介して回転可能に連結されている。旋回シリンダ１４のロッド１４ｂの先端は、弓形ボックス２にピンを介して回転可能に連結されている。弓形ボックス２の底部には、図２に示すようにガイドローラ１６が樋管Ｚの内周面Ｚａを転動可能に取り付けられている。図１および図２（ａ）に示すように旋回シリンダ１４のロッド１４ｂを収縮させた状態で、押さえプレート３を樋管Ｚの内周面Ｚａに沿って円周方向Ｑへ所定角度ずらして、ボルトによって樋管Ｚに固定する。押さえプレート３をずらすとき、弓形ボックス２は、押さえプレート３と旋回シリンダ１４とによって保持されているので、樋管Ｚの径方向（Ｄ方向）と円周方向（Ｑ方向および反Ｑ方向）へ動くことはない。この状態から、図２（ｂ）に示すように旋回シリンダ１４のロッド１４ｂを伸長させると、ガイドローラ１６が内周面Ｚａに沿って転動して、弓形ボックス２とボーリングロッド６等がＱ方向へ所定角度旋回する。旋回角度は、旋回シリンダ１４の本体１４ａと反力プレート１５との連結位置（反力プレート１５に設けられた複数のピン穴１５ｇのこと）、およびロッド１４ｂと弓形ボックス２との連結位置（弓形ボックス２に設けられた複数のピン穴２ｇのこと）とをそれぞれ変えることで調整可能となる。旋回後、押さえプレート３に設けられた複数の固定孔３ｈと、当該各固定孔３ｈと同心円状態にある弓形ボックス２に設けられた複数のピン穴２ｇまたは固定孔２ｈとにボルト（図示省略）を嵌合して、弓形ボックス２を押さえプレート３に仮固定する。そしてこの仮固定状態で、旋回シリンダ１４と反力プレート１５若しくは弓形ボックス２との連結を外し、ロッド１４ｂを収縮させて、旋回シリンダ１４と反力プレート１５若しくは弓形ボックス２との連結位置を変える。または、旋回シリンダ１４を反力プレート１５から外し、反力プレート１５を樋管Ｚから外してＱ方向へ所定角度ずらした位置に固定し、ロッド１４ｂを収縮させて、旋回シリンダ１４を反力プレート１５に連結する。いずれかのようにして旋回シリンダ１４の収縮と連結位置変えを行うと、固定孔３ｈとピン穴２ｇまたは固定孔２ｈからボルトを抜去して、弓形ボックス２の押さえプレート３への仮固定を解除する。この後、上述したように押さえプレート３をＱ方向へさらに所定角度ずらして固定した後、ロッド１４ｂを伸長させると、弓形ボックス２とボーリングロッド６等がさらにＱ方向へ所定角度旋回する。つまり、上述した一連の手順を繰り返し行うことで、ボーリングロッド６が樋管Ｚの円周方向Ｑへ３６０°旋回可能となる。旋回シリンダ１４は、本発明における旋回手段の一実施形態を構成する。
【００３８】
図４に示す１７は弓形ボックス２の排出部２ｄに接続された排土管である。排土管１７の内部には、エアーで膨張収縮するゴムチューブからなる背圧弁１８が設けられている。上述したように、出没駆動部１１によってボーリングロッド６を地盤Ｇ中に押し出すことと、回転駆動部８によってボーリングロッド６を回転させることと、ボーリングロッド６の吐出口６ｂから構壁材を吐出することとを同時に行うと、地盤Ｇが掘削されて削孔が形成されつつ当該削孔内に構壁材が充填される。この際、掘削された土砂は、構壁材と混ざり合いながらボーリングロッド６と全周シール１との隙間Ｓ（図６に図示）を通って弓形ボックス２の土砂受け部２ａに入り込む。そして、土砂受け部２ａに入り込んだ土砂等は、背圧弁１８によって一定の背圧をかけられながら排出部２ｄと排土管１７とを通って外部へ排出される。これにより、土砂受け部２ａ内、および土砂受け部２ａ内と隙間Ｓを介して連通する地盤Ｇ中に施された削孔内にある構壁材等の圧力が上記一定の背圧に保持される。なお、この一定の背圧は、地盤Ｇ中に含まれる地下水の水頭圧以上、または削孔内に充填された構壁材の水頭圧以上に設定する。具体的には、０．２〜０．３ｋｇ／ｃｍ２程度に設定する。
【００３９】
図２および図３に示す１９はスライドプレート４に取り付けられた保守ブラケットである。保守ブラケット１９には、スライドプレート４の孔４ａと弓形ボックス２の長孔２ｃとに連通するサービスホール１９ａと、紙面に対して垂直な方向へ開閉可能なシャッタ２０とが設けられている。シャッタ２０を閉じると、サービスホール１９ａが閉塞されて、土砂受け部２ａ内に入り込んだ土砂等がサービスホール１９ａを通って樋管Ｚ内に漏れなくなる。また、シャッタ２０を開けると、サービスホール１９ａが開放されて、図７に示すように棒状部材２１をサービスホール１９ａから挿入して、土砂受け部２ａ、全周シール１、および開口部Ｘを通して地盤Ｇ中に突出可能となる。棒状部材２１の後端部には、外部から水を供給するためのホース２３を連結する連結部２１ａが設けられ、先端部には、水を吐出するための吐出口２１ｂと、地盤Ｇを削るための爪２１ｃとが設けられている。２２は棒状部材２１を挿入した状態でサービスホール１９ａを封止するラバーである。図７に示すように棒状部材２１を地盤Ｇ中に突出した状態で、吐出口２１ｂから水を吐出させつつ棒状部材２１を上下や左右に動かすことで、全周シール１の近傍の裏込め材Ｕおよび地盤Ｇ（破線で囲った部分）を、崩したり土砂受け部２ａに掻き入れたりする等してほぐす（やわらかくする）ことが可能となる。サービスホール１９ａは、本発明における作業孔の一実施形態を構成する。
【００４０】
図８Ａ〜図１２は、本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明するための図である。本工法は、上述した壁体構築装置１００を用いて実施する。前述したように、樋管Ｚ同士の接続部に介装された分割接続リングＲｇ（図１（ａ）に図示）を解体撤去して、樋管Ｚに環状の開口部Ｘ（例えば、図１（ｂ）に図示）を形成した後、樋管Ｚ内に壁体構築装置１００を設置する。このとき、弓形ボックス２が動かないように、押さえプレート３を樋管Ｚに本固定しておく。そしてまず最初に、シャッタ５と、保守ブラケット１９のシャッタ２０（図７）とを開いて、図８Ａ（ａ）に示すように棒状部材２１をサービスホール１９ａから全周シール１と開口部Ｘとを通して地盤Ｇ中に突出して、前述したように棒状部材２１によって全周シール１の近傍の地盤Ｇをほぐす。ほぐし終えると、棒状部材２１をサービスホール１９ａから抜去して、シャッタ２０を閉じる。次に、突出駆動部１１によってボーリングロッド６をＦ方向へ押し、ボーリングロッド６の刃６ａを全周シール１と開口部Ｘとを通して、図８Ａ（ｂ）に示すように地盤Ｇ中に突出させる。このとき、全周シール１の近傍の地盤Ｇがほぐれているので、ボーリングロッド６の刃６ａを容易に地盤Ｇ中へ突出できる。
【００４１】
ボーリングロッド６の刃６ａを突出させると、突出駆動部１１によってボーリングロッド６をＦ方向へ押し出して行くことと、回転駆動部８によってボーリングロッド６を回転させることと、ボーリングロッド６の吐出口６ｂ（図６）から構壁材を吐出することとをそれぞれ同時に行う。これにより、ボーリングロッド６によって地盤Ｇが掘削されて、ボーリングロッド６の径よりも若干大きな径の削孔Ｖが形成されつつ当該削孔Ｖ内に構壁材（図では符号Ｙで示す。）が充填されて行く。このとき、掘削された土砂が構壁材Ｙと混ざり合って、ボーリングロッド６と全周シール１との隙間Ｓ（図６）を通って土砂受け部２ａに入り込み、さらに排土管１７（図４）を通って一定の背圧をかけられながら樋管Ｚ外へ排出されて行く。これにより、削孔Ｖ内に充填した構壁材Ｙの圧力が上記一定の背圧に保持される。なお、構壁材Ｙは、セメント等の粒子が大きくて削孔Ｖの壁に目詰まりするため、地盤Ｇ中へ殆ど浸透せずに削孔Ｖの壁を圧迫する。また、構壁材Ｙは粘性が高いため、削孔Ｖ内から全周シール１の切れ目１ａ（図１）を通って樋管Ｚ内に漏れ難い。そして、図８Ａ（ｃ）に示すようにボーリングロッド６を最大限Ｆ方向へ押し出すと、突出駆動部１１によってボーリングロッド６をＤ方向へ引っ込めて行って、樋管Ｚ内へ没入させる。このとき、ボーリングロッド６の回転と構壁材Ｙの吐出とを継続して行うと、削孔Ｖ内で土砂と構壁材Ｙとが均一な状態で混ざり合い、削孔Ｖ内の圧力が上記一定の背圧のまま保持された状態が維持される。
【００４２】
ボーリングロッド６を樋管Ｚ内へ没入させると、スライドシリンダ１３（図２）によってスライドプレート４等とともにボーリングロッド６とを、図８Ａ（ｄ）に示すようにボーリングロッド６の径よりも小さな所定ピッチでＲ方向へ移動させる。移動後、上述したように突出駆動部１１によってボーリングロッド６の刃６ａを地盤Ｇ中に突出させる。このとき、突出させる地盤Ｇの側近に既に削孔Ｖを施しているので、当該地盤Ｇが軟らかくなっていて、ボーリングロッド６の刃６ａが容易に突出できる。続けて、上述したようにボーリングロッド６をＦ方向へ押し出して行くことと、ボーリングロッド６を回転させることと、吐出口６ｂから構壁材Ｙを吐出することとをそれぞれ同時に行って、地盤Ｇ中に削孔Ｖを形成しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填して行く。このとき、ボーリングロッド６の一部が１本目の削孔Ｖ内を進んで行き、１本目の削孔Ｖと２本目の削孔Ｖとが重なり合う。そして、図８Ｂ（ｅ）に示すようにボーリングロッド６を最大限Ｆ方向へ押し出すと、上述したようにボーリングロッド６を樋管Ｚ内へ没入させて、所定ピッチでさらにＲ方向へ移動させる。移動後、再びボーリングロッド６によって地盤Ｇ中に削孔Ｖを施しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填する削孔工程を行う。
【００４３】
そして、上記削孔工程をスライドシリンダ１３によってボーリングロッド８をＲ方向へ移動させながら４回行って、図８Ｂ（ｆ）に示すように地盤Ｇ中に４本の削孔Ｖを施すと、ボーリングロッド６を樋管Ｚ内へ没入させて、図８Ｂ（ｇ）に示すようにスライドプレート４等とともにボーリングロッド６を最大限Ｌ方向へ移動させる。そして移動後、前述したように旋回シリンダ１４（図２）によって弓形ボックス２等とともにボーリングロッド６を、図８Ｂ（ｈ）に示すようにＱ方向へ所定角度旋回させる。このときの旋回角度は、次に出没駆動部１１によってボーリングロッド６を最大限地盤Ｇ中に押し出したときに、ボーリングロッド６の刃６ａが既に施した削孔Ｖ内に確実に入り込むような小さな角度に設定しておく。ボーリングロッド６をＱ方向へ所定角度旋回させると、上記削孔工程をボーリングロッド８をＲ方向へ移動させながら４回行って、図８Ｃ（ｉ）に示すように地盤Ｇ中にさらに４本の削孔Ｖを施す。このとき地盤Ｇ中に施された８本の削孔Ｖの先端側（Ｆ方向側）の状態を図９に示す。図９では、旋回シリンダ１４による旋回前に施された４本の削孔Ｖを２点鎖線で示し、旋回後に施された４本の削孔Ｖを実線で示している。全８本の削孔Ｖは、隣接する削孔Ｖ同士で重なり合って、深度方向の全体に渡って連続した状態になっている。
【００４４】
この後、上述したように、ボーリングロッド６の樋管Ｚ内への没入と、ボーリングロッド６のＬ方向への最大限の移動と、ボーリングロッド６のＱ方向への所定角度の旋回と、ボーリングロッド８をＲ方向へ移動させながらの４回の上記削孔工程という一連の作業を繰り返し行うと、図８Ｃ（ｊ）に示すように樋管Ｚ周りに構壁材Ｙを充填した連続状態の複数の削孔Ｖからなる溝Ｍが形成されて、徐々にＱ方向へ拡大されて行く。その際、地盤Ｇ中に岩等の硬質の障害物Ｅがあっても、ボーリングロッド６を出没駆動部１１によってＦ方向へ押し出しながら回転駆動部８によって回転させて地盤Ｇを掘削しているので、図８Ｃ（ｋ）に示すようにボーリングロッド６の刃６ａで障害物Ｅを粉砕して、削孔Ｖの形成を継続することができる。また、ボーリングロッド６の刃６ａを障害物Ｅの種類（質、大きさ、強度等）に応じたタイプのものに交換することで、障害物Ｅを一層確実に粉砕することが可能となる。
【００４５】
そして、上述の一連の作業を繰り返し行って、ボーリングロッド６を円周方向Ｑに３６０°旋回させ終えると、図１０（ｌ）に示すように樋管Ｚ周りに構壁材Ｙを充填した環状の溝Ｍが形成された状態となる。この後は、壁体構築装置１００を解体して撤去し、図１０（ｍ）に示すように樋管Ｚ同士の接続部に分割接続リングＲｇを組み付けて元に戻す。そしてしばらくした後、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化すると、樋管Ｚ周りに環状の壁体Ｗが樋管Ｚに対して垂直に構築されて遮水壁となる。
【００４６】
また、壁体構築装置１００を解体して撤去した後、分割接続リングＲｇを組み付けずに、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化するまでの間に、図１１（ｎ）に示すように鋼材からなる止水板２５を全周シール１を押しのけて溝Ｍ内に挿入し、止水板２５の底部２５ａを樋管Ｚ同士の接続部にボルトで固定するようにしてもよい。なお、止水板２５の挿入は、ジャッキやシリンダ等を用いて行う。止水板２５を１枚固定すると、別の止水板２５を固定済みの止水板２５に沿わせながら全周シール１を押しのけて溝Ｍ内に挿入し、底部２５ａを樋管Ｚに固定する。そして、次々に止水板２５を溝Ｍ内に挿入して樋管Ｚに固定して行くと、最終的に、図１１（ｏ）に示すように樋管Ｚ周りに止水板２５が環状に設置された状態になる。このような状態になると、樋管Ｚの開口部Ｘが、図１２に示すように止水板２５の底部２５ａで閉じられるので、そのまま溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させる。なおこのとき、底部２５ａの上に分割接続リングＲｇを組み付けて元に戻してもよい。この後、構壁材Ｙが硬化すると、樋管Ｚ周りに止水板２５を埋設した環状の壁体Ｗａが樋管Ｚに対して垂直に構築されて遮水壁となる。
【００４７】
以上のように、開口部Ｘに全周シール１を設けて、ボーリングロッド６によって地盤Ｇ中に削孔Ｖを施しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填することで、樋管Ｚ周りに閉空間状態の削孔Ｖが形成されて、当該削孔Ｖ内に充填した構壁材Ｙが削孔Ｖの壁を圧迫するようになり、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を生じることなく、樋管Ｚに対して垂直に環状の溝Ｍを形成することができる。また、回転駆動部８によってボーリングロッド６を回転させることで、掘削した地盤Ｇの土砂と吐出口６ｂから吐出した構壁材Ｙとを削孔Ｖ内で攪拌して、均一に混合させることができる。よって、形成した溝Ｍ内で構壁材Ｙが地盤Ｇ中に拡散して行くことなく硬化し、樋管Ｚ周りに均質な遮水性能の高い環状の壁体Ｗを構築することが可能となる。そしてこの結果、特許文献１のような地盤改良工程を行う必要がなくなるとともに、溝Ｍの掘削形成工程と溝Ｍ内への構壁材Ｙの注入充填工程とを同時に行うので、壁体Ｗを構築する工程が一段階になり、コストを削減し工期を短縮することが可能となる。また、特許文献１のように地盤改良装置と掘削機の２台の装置を必要とせず、１台の壁体構築装置１００で壁体Ｗを構築することができるので、装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮とを一層推進可能となる。また、壁体構築装置１００は、特許文献１の地盤改良装置や掘削機と比べて小型で、樋管Ｚ内での占有スペースが小さいので、樋管Ｚ内で作業がし易く、設置と撤去に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。
【００４８】
また、例えば特許文献１の掘削アームのような部材を用いると、掘削速度が遅く、予め他の装置を用いて地盤Ｇ中に当該部材の掘削部を突出可能な大きな削孔を施しておく必要がある。然るに、上述のようにボーリングロッド６を地盤Ｇ中で押し進めながら回転させて地盤Ｇを掘削するという所謂ボーリング掘削方式を採用したことで、掘削速度を速くすることができ、また、他の装置を用いて地盤Ｇ中に大きな予備削孔を施しておかなくても、地盤Ｇ中に削孔Ｖを施すことができ、掘削工程および装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。また、地盤Ｇ中に岩等の硬質の障害物Ｅがあっても、例えばはつり機のような他の装置を用いることなく、当該障害物Ｅをボーリングロッド６によって粉砕しつつ掘削を継続することができ、装置の設置や撤去の作業に手間と時間がかからず、コストの削減と工期の短縮を一層推進可能となる。
【００４９】
また、ボーリングロッド６によって地盤Ｇ中に削孔Ｖを施しつつ当該削孔Ｖ内に構壁材Ｙを充填する削孔工程を、スライドシリンダ１３によってボーリングロッド６を出没方向Ｆ、Ｄと垂直でかつ樋管Ｚの円周方向Ｑと平行なＲ方向へ移動させて複数回行った後に、旋回シリンダ１４によってボーリングロッド６をＱ方向に旋回させることで、隣接する削孔Ｖ同士を深度方向の全体に渡って着実に連続させて、樋管Ｚ周りに環状の溝Ｍを確実に形成することができる。そして、当該溝Ｍ内の構壁材Ｙを硬化させることで、樋管Ｚ周りに欠陥のない遮水性能の高い環状の壁体Ｗを構築することが可能となる。
【００５０】
また、全周シール１によって開口部Ｘを閉じることで、ボーリングロッド６によって掘削した土砂や削孔Ｖ内に充填した構壁材Ｙが開口部Ｘから樋管Ｚ内に漏れるのを防止することができ、樋管Ｚ内で作業を安全に行えるようになる。また、ボーリングロッド６を樋管Ｚ内でＱ方向へ旋回させかつＬ、Ｒ方向へ移動させるので、当該旋回および移動に要する力が小さくて済み、旋回手段として小型の旋回シリンダ１４、スライド手段として小型のスライドシリンダ１３をそれぞれ用いることができ、コストの削減を一層推進可能となる。
【００５１】
また、ボーリングロッド６によって掘削した土砂とこれに混ざり合った構壁材Ｙを、削孔Ｖ内からボーリングロッド６と全周シール１との隙間Ｓ、弓形ボックス２の土砂受け部２ａ、および排土管１７をそれぞれ通して、一定の背圧をかけながら外部に排出することができるので、樋管Ｚ内で作業を安全に行えるようになる。また、削孔Ｖ内の構壁材Ｙ等の圧力が一定の背圧に保持されるので、樋管Ｚの上方に形成された削孔Ｖ内の構壁材Ｙ等が下方に流れ難くなって、当該上方の削孔Ｖ内に空隙が生じるのを防止することができる。また、構壁材Ｙ等が常に一定の圧力で削孔Ｖの壁を圧迫するようになるので、地盤Ｇの崩壊や地下水の浸透を安定かつ確実に防止することが可能になる。
【００５２】
また、最初にボーリングロッド６を樋管Ｚ内から地盤Ｇ中に突出させる前に、棒状部材２１をサービスホール１９ａから挿入して、土砂受け部２ａ、全周シール１、および開口部Ｘをそれぞれ通して地盤Ｇ中に突出させ、全周シール１の近傍の地盤Ｇをほぐすことができるので、ボーリングロッド６を回転させることなく、そのほぐした部分にボーリングロッド６の先端部を容易に突出させることが可能になる。また、ボーリングロッド６の刃６ａによる全周シール１の破損を防止することができ、全周シール１の地盤Ｇと樋管Ｚ内との隔離性能を維持することが可能になる。また、土砂受け部２ａ等に土砂等が詰まった場合には、土砂等をサービスホール１９ａから除去することができる。その際、全周シール１と弓形ボックス２との間に設けたシャッタ５を閉じることで、地盤Ｇと樋管Ｚ内とを確実に閉塞して、全周シール１の切れ目１ａからの土砂や構壁材の漏れを確実に防止することができ、土砂受け部２ａ等に詰まった土砂等をサービスホール１９ａから安全に除去することが可能となる。
【００５３】
さらに、樋管Ｚ周りに環状の溝Ｍを形成してから、止水板２５を全周シール１と開口部Ｘとを通して溝Ｍ内に挿入して樋管Ｚ周りに環状に設置することで、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化したときに、止水板２５が埋設された環状の壁体Ｗａが樋管Ｚ周りに形成され、当該壁体Ｗａの遮水性能を長期間維持することが可能となる。また、溝Ｍ内の構壁材Ｙが硬化するまでの間に止水板２５を溝Ｍ内に挿入することで、ジャッキやシリンダ等の小型の機材を用いて、小さな挿入力で溝Ｍ内に止水板２５を容易に挿入することができる。また、溝Ｍ内の構壁材Ｙを流動性を失う半硬化の状態まで硬化させた後、止水板２５を溝Ｍ内に挿入すると、止水板２５の挿入時に止水板２５と全周シール１との隙間から構壁材Ｙが樋管Ｚ内に漏れるのを防止することができる。
【００５４】
以上述べた実施形態においては、隔離部材としての環状の全周シール１を、分割接続リングＲｇを解体撤去する前から開口部Ｘに設けた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、隔離部材は、分割接続リングＲｇを解体撤去した後に開口部Ｘに設けるようにしてもよい。
【００５５】
また、以上の実施形態では、全周シール１の近傍の地盤Ｇをほぐすために、先端が若干曲がった棒状部材２１を用いた例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外に、バールのような真直な部材や、鉤状の部材を用いるようにしてもよい。つまり、全周シール１の近傍の地盤Ｇを突いたり削ったりして、ほぐすことができる部材であればよい。また、全周シール１の近傍の地盤Ｇをほぐす部材と、当該地盤Ｇに水を吐出する部材とを別々に設けるようにしてもよい。
【００５６】
また、以上の実施形態では、分割接続リングＲｇの組み付け作業や、止水板２５の挿入設置作業を、壁体構築装置１００を撤去した後に行っているが、これらの作業は、壁体構築装置１００を樋管Ｚに設置したまま行ってもよい。また、溝Ｍの拡大中に、随時行うようにしてもよい。
【００５７】
さらに、以上の実施形態では、削孔Ｖの形成や溝Ｍ内への止水板２５の挿入設置といった作業を、樋管Ｚの下方から開始した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これらの作業は、環状の開口部Ｘの全体に渡って全周シール１を設けているため、樋管Ｚのどの方向からでも開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築装置の平面図である。
【図２】同壁体構築装置を図１のＡ方向から見た側面図である。
【図３】同壁体構築装置の図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】同壁体構築装置の図１（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図５】同壁体構築装置のシャッタを示す図である。
【図６】同壁体構築装置のボーリングロッドの地盤突出状態を示す図である。
【図７】同壁体構築装置に挿入された棒状部材を示す図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図８Ｃ】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る管周りの壁体構築工法を説明する図である。
【図１３】従来の管周りの壁体構築状況を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 全周シールパッキン
２ 弓形ボックス
２ａ 土砂受け部
４ スライドプレート
５ シャッタ
６ ボーリングロッド
６ａ 刃
６ｂ 吐出口
８ 回転駆動部
１１ 出没駆動部
１３ スライドシリンダ
１４ 旋回シリンダ
１７ 排土管
１９ａ サービスホール
２５ 止水板
１００ 管周りの壁体構築装置
Ｄ ボーリングロッドの没入方向
Ｅ 障害物
Ｆ ボーリングロッドの突出方向
Ｇ 地盤
Ｊ ボーリングロッドの軸
Ｍ 溝
Ｑ 樋管の円周方向、ボーリングロッドの旋回方向
Ｒ ボーリングロッドの移動方向
Ｌ ボーリングロッドの移動方向
Ｓ ボーリングロッドと全周シールパッキンとの隙間
Ｗ 壁体
Ｗａ 壁体
Ｘ 開口部
Ｙ 構壁材
Ｚ 樋管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に敷設されている管に形成された環状の開口部を通じて、前記管内から管周りに壁体を構築する管周りの壁体構築装置であって、
前記開口部を閉じて地盤と管内とを隔離する隔離部材と、
先端部に地盤を掘削するための刃と硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口とが設けられたボーリングロッドと、
前記ボーリングロッドを前記隔離部材と前記開口部とを通して地盤中に対して出没させる出没手段と、
前記ボーリングロッドを該ボーリングロッドの軸を中心に回転させる回転手段と、
前記ボーリングロッドを前記管の円周方向に旋回させる旋回手段と、を備えたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項２】
請求項１に記載の管周りの壁体構築装置において、
前記ボーリングロッドを前記出没手段による出没方向と垂直でかつ前記管の円周方向と平行な方向へ移動させるスライド手段を備えたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の管周りの壁体構築装置において、
前記隔離部材をまたぐように前記管内に取り付けられて、前記ボーリングロッドを保持する保持部材を備え、
前記保持部材に、前記ボーリングロッドと前記隔離部材との隙間を通って前記管内に入り込む土砂を受止める土砂受け部と、当該土砂受け部で受止めた土砂を一定の背圧をかけながら排出する排土管とを設けたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項４】
請求項３に記載の管周りの壁体構築装置において、
前記保持部材に、前記隔離部材の近傍の地盤をほぐすための作業孔を設けたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の管周りの壁体構築装置において、
前記隔離部材と前記保持部材との間に、開閉可能なシャッタを設けたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項６】
地盤中に敷設されている管に形成された環状の開口部を通じて、前記管内から管周りに壁体を構築する管周りの壁体構築工法であって、
前記開口部に地盤と前記管内とを隔離する隔離部材を設け、
先端部に地盤を掘削するための刃と硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口とが設けられたボーリングロッドを、前記管内から前記隔離部材と前記開口部とを通して地盤中へ押し出し、かつ前記ボーリングロッドを当該ボーリングロッドの軸を中心に回転させ、かつ前記構壁材を前記吐出口から吐出することにより、地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に前記構壁材を充填し、
当該削孔工程を前記管内で前記ボーリングロッドを前記管の円周方向に旋回させて繰り返し行うことにより、前記管周りに連続した状態の複数の前記削孔からなる環状の溝を形成し、
当該溝内の前記構壁材を硬化させて前記管周りに環状の壁体を構築することを特徴とする管周りの壁体構築工法。
【請求項７】
請求項６に記載の管周りの壁体構築工法において、
前記削孔工程を前記管内で前記ボーリングロッドを該ボーリングロッドの出没方向と垂直でかつ前記管の円周方向と平行な方向へ移動させて複数回行った後に、前記管内で前記ボーリングロッドを前記管の円周方向に旋回させることを特徴とする管周りの壁体構築工法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の管周りの壁体構築工法において、
前記隔離部材の近傍の地盤を前記ボーリングロッドの先端部を突出可能にほぐした後に、前記削孔工程を行うことを特徴とする管周りの壁体構築工法。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の管周りの壁体構築工法において、
前記管周りに前記環状の溝を形成してから当該溝内の前記構壁材が硬化するまでの間に、止水板を前記隔離部材と前記開口部とを通して前記溝内に挿入して前記管周りに環状に設置することを特徴とする管周りの壁体構築工法。
【請求項１】
地盤中に敷設されている管に形成された環状の開口部を通じて、前記管内から管周りに壁体を構築する管周りの壁体構築装置であって、
前記開口部を閉じて地盤と管内とを隔離する隔離部材と、
先端部に地盤を掘削するための刃と硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口とが設けられたボーリングロッドと、
前記ボーリングロッドを前記隔離部材と前記開口部とを通して地盤中に対して出没させる出没手段と、
前記ボーリングロッドを該ボーリングロッドの軸を中心に回転させる回転手段と、
前記ボーリングロッドを前記管の円周方向に旋回させる旋回手段と、を備えたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項２】
請求項１に記載の管周りの壁体構築装置において、
前記ボーリングロッドを前記出没手段による出没方向と垂直でかつ前記管の円周方向と平行な方向へ移動させるスライド手段を備えたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の管周りの壁体構築装置において、
前記隔離部材をまたぐように前記管内に取り付けられて、前記ボーリングロッドを保持する保持部材を備え、
前記保持部材に、前記ボーリングロッドと前記隔離部材との隙間を通って前記管内に入り込む土砂を受止める土砂受け部と、当該土砂受け部で受止めた土砂を一定の背圧をかけながら排出する排土管とを設けたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項４】
請求項３に記載の管周りの壁体構築装置において、
前記保持部材に、前記隔離部材の近傍の地盤をほぐすための作業孔を設けたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の管周りの壁体構築装置において、
前記隔離部材と前記保持部材との間に、開閉可能なシャッタを設けたことを特徴とする管周りの壁体構築装置。
【請求項６】
地盤中に敷設されている管に形成された環状の開口部を通じて、前記管内から管周りに壁体を構築する管周りの壁体構築工法であって、
前記開口部に地盤と前記管内とを隔離する隔離部材を設け、
先端部に地盤を掘削するための刃と硬化性を有する構壁材を吐出するための吐出口とが設けられたボーリングロッドを、前記管内から前記隔離部材と前記開口部とを通して地盤中へ押し出し、かつ前記ボーリングロッドを当該ボーリングロッドの軸を中心に回転させ、かつ前記構壁材を前記吐出口から吐出することにより、地盤中に削孔を施しつつ当該削孔内に前記構壁材を充填し、
当該削孔工程を前記管内で前記ボーリングロッドを前記管の円周方向に旋回させて繰り返し行うことにより、前記管周りに連続した状態の複数の前記削孔からなる環状の溝を形成し、
当該溝内の前記構壁材を硬化させて前記管周りに環状の壁体を構築することを特徴とする管周りの壁体構築工法。
【請求項７】
請求項６に記載の管周りの壁体構築工法において、
前記削孔工程を前記管内で前記ボーリングロッドを該ボーリングロッドの出没方向と垂直でかつ前記管の円周方向と平行な方向へ移動させて複数回行った後に、前記管内で前記ボーリングロッドを前記管の円周方向に旋回させることを特徴とする管周りの壁体構築工法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の管周りの壁体構築工法において、
前記隔離部材の近傍の地盤を前記ボーリングロッドの先端部を突出可能にほぐした後に、前記削孔工程を行うことを特徴とする管周りの壁体構築工法。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の管周りの壁体構築工法において、
前記管周りに前記環状の溝を形成してから当該溝内の前記構壁材が硬化するまでの間に、止水板を前記隔離部材と前記開口部とを通して前記溝内に挿入して前記管周りに環状に設置することを特徴とする管周りの壁体構築工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１５２５５４（Ｐ２００６−１５２５５４Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４０２７９（Ｐ２００４−３４０２７９）
【出願日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００４年（平成１６年）６月４日 「日刊建設工業新聞」に発表
【出願人】（０００１６０７８４）株式会社クボタ建設 (8)
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００４年（平成１６年）６月４日 「日刊建設工業新聞」に発表
【出願人】（０００１６０７８４）株式会社クボタ建設 (8)
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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