特許 6136193 壁状地下構造物を構築するための孔の掘削方法、壁状地下構造物の構築方法、及び掘削制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6136193

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】壁状地下構造物を構築するための孔の掘削方法、壁状地下構造物の構築方法、及び掘削制御システム

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/20 20060101AFI20170522BHJP

   E02F 5/02 20060101ALI20170522BHJP

   E02F 5/08 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/20 102

   E02F5/02 N

   E02F5/08 A

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-238206(P2012-238206)

(22)【出願日】2012年10月29日

(65)【公開番号】特開2013-130053(P2013-130053A)

(43)【公開日】2013年7月4日

【審査請求日】2015年9月18日

(31)【優先権主張番号】特願2011-255281(P2011-255281)

(32)【優先日】2011年11月22日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】金井 誠

(72)【発明者】

【氏名】藤本 真理緒

(72)【発明者】

【氏名】椎名 肖一

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 正宏

(72)【発明者】

【氏名】松本 伸

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／０６６３５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６３−０７５２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３３６７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１９９５７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／００〜 ５／２０

Ｅ０２Ｆ ５／００〜 ７／１０

Ｅ０２Ｄ １７／００〜 １７／２０

Ｅ０２Ｄ ５／２２〜 ５／８０

Ｅ２１Ｂ １／００〜 ４９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

壁状体と、該壁状体から面外方向に突出する節部とを備えた壁状地下構造物を構築するための孔を、複数のカッタードラムが水平軸の周りに回転する水平多軸掘削機を使用して掘削する方法であって、
前記水平多軸掘削機を下降又は上昇させながら、前記カッタードラムを、鉛直軸の周りに回動させることで、前記孔からその外側へ徐々に突出させていくことにより、前記節部を構成するための孔の拡大部の上部及び下部の少なくとも一方を、上側から下側へかけて、又は、下側から上側にかけて捻れながら面外方向へ傾斜するようなテーパ状に形成することを特徴とする掘削方法。

【請求項2】

前記水平多軸掘削機を下降又は上昇させながら、前記カッタードラムを、前記孔からその外側へ突出させた後、前記水平多軸掘削機を下降又は上昇させながら、前記カッタードラムを前記孔の内側へ徐々に戻すことにより、前記拡大部の下部又は上部をテーパ状に形成することを特徴とする請求項１に記載の掘削方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の掘削方法で掘削された孔にコンクリートを打設することを特徴とする節部を備える壁状地下構造物の構築方法。

【請求項4】

壁状体と、該壁状体から面外方向に突出する節部とを備えた壁状地下構造物を構築するための孔を、水平軸の周りに回転して掘削する複数のカッタードラムと、該カッタードラムを、鉛直軸の周りに回動させことにより、前記孔からその外側へ突出させる回動装置とを備える水平多軸掘削機と、
前記カッタードラムの深度を検出する深度検出部と、
前記カッタードラムの鉛直軸の周りの回転角度を検出する回転角度検出部と、
前記水平多軸掘削機が下降又は上昇しながら、前記カッタードラムが、前記孔からその外側へ徐々に突出するように、前記深度検出部により検出された深度と、前記回転角度検出部により検出された回転角度とに基づいて、前記回動装置を制御する制御部と
を備え、
前記回動装置は、
下向きに開口する円筒状部を備える上部固定ケースと、
該上部固定ケースの前記円筒状部の内側に嵌合された円筒状部を有し、前記上部固定ケースに対して、前記カッタードラムと共に鉛直軸の周りに回動可能な下部回転ケースと、
前記上部固定ケースに取り付けられて、前記下部回転ケースを前記上部固定ケースに対して鉛直軸の周りに回動させるモーターとを備え、
前記上部固定ケースは、前記円筒状部の内周面に形成された互いに高さの異なる複数の円状の溝と、該複数の円状の溝にそれぞれ連通する、周方向に互いに離間して設けられた複数の固定側配管とを備え、
前記下部回転ケースは、周方向に互いに離間して、前記複数の円状の溝にそれぞれ対向して開口するように設けられ、下端が前記カッタードラムを駆動する油圧モータに接続された複数の回転側配管を備え、
前記固定側配管に供給された油圧が、前記円状の溝及び前記回転側配管を介して前記油圧モータに供給されることで前記油圧モータが前記カッタードラムを駆動することを特徴とする掘削制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、節部を有する壁状地下構造物を構築するための孔を、水平多軸掘削機を使用して掘削する方法、節部を有する壁状地下構造物、及び掘削制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

地中壁等の壁状地下構造物の施工領域を掘削する水平多軸掘削機として、カッタードラムを鉛直軸周りに回動させて壁状地下構造物からその面外方向へ突出させることにより、掘削径を拡大させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、水平多軸掘削機で矩形断面の孔を掘削した後、該水平多軸掘削機を孔底部まで下降させてカッタードラムを鉛直軸周りに回動させることにより、円形断面の拡大部を構築する掘削方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２００９／０６６３５９Ａ１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の掘削方法では、拡大部の上下面が水平になるため、上面は崩壊し易くなり、下面には掘削土砂やスライムが堆積し易くなることで、掘削機が土砂で埋まり、掘削効率が低下するという問題がある。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、掘削孔の拡大部の安定性を向上させ、該拡大部への掘削土砂やスライムの堆積を抑制することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る掘削方法は、壁状体と、該壁状体から面外方向に突出する節部とを備えた壁状地下構造物を構築するための孔を、複数のカッタードラムが水平軸の周りに回転する水平多軸掘削機を使用して掘削する方法であって、前記水平多軸掘削機を下降又は上昇させながら、前記カッタードラムを、鉛直軸の周りに回動させることで、前記カッタードラムを、前記孔からその外側へ徐々に突出させていくことにより、前記節部を構成するための孔の拡大部の上部及び下部の少なくとも一方を、上側から下側へかけて、又は、下側から上側にかけて捻れながら面外方向へ傾斜するようなテーパ状に形成することを特徴とする。

【0008】

前記掘削方法において、前記水平多軸掘削機を下降又は上昇させながら、前記カッタードラムを、前記孔からその外側へ突出させた後、前記水平多軸掘削機を下降又は上昇させながら、前記カッタードラムを前記孔の内側へ徐々に戻すことにより、前記拡大部の下部又は上部をテーパ状に形成してもよい。

【0009】

また、本発明の壁状地下構造物の構築方法は、前記掘削方法で掘削された孔にコンクリートを打設することを特徴とする。
また、本発明に係る掘削制御システムは、壁状体と、該壁状体から面外方向に突出する節部とを備えた壁状地下構造物を構築するための孔を、水平軸の周りに回転して掘削する複数のカッタードラムと、該カッタードラムを、鉛直軸の周りに回動させことにより、前記孔からその外側へ突出させる回動装置とを備える水平多軸掘削機と、前記カッタードラムの深度を検出する深度検出部と、前記カッタードラムの鉛直軸の周りの回転角度を検出する回転角度検出部と、前記水平多軸掘削機が下降又は上昇しながら、前記カッタードラムが、前記孔からその外側へ徐々に突出するように、前記深度検出部により検出された深度と、前記回転角度検出部により検出された回転角度とに基づいて、前記回動装置を制御する制御部とを備え、前記回動装置は、下向きに開口する円筒状部を備える上部固定ケースと、該上部固定ケースの前記円筒状部の内側に嵌合された円筒状部を有し、前記上部固定ケースに対して、前記カッタードラムと共に鉛直軸の周りに回動可能な下部回転ケースと、前記上部固定ケースに取り付けられて、前記下部回転ケースを前記上部固定ケースに対して鉛直軸の周りに回動させるモーターとを備え、前記上部固定ケースは、前記円筒状部の内周面に形成された互いに高さの異なる複数の円状の溝と、該複数の円状の溝にそれぞれ連通する、周方向に互いに離間して設けられた複数の固定側配管とを備え、前記下部回転ケースは、周方向に互いに離間して、前記複数の円状の溝にそれぞれ対向して開口するように設けられ、下端が前記カッタードラムを駆動する油圧モータに接続された複数の回転側配管を備え、前記固定側配管に供給された油圧が、前記円状の溝及び前記回転側配管を介して前記油圧モータに供給されることで前記油圧モータが前記カッタードラムを駆動することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、掘削孔の拡大部の安定性を向上させ、該拡大部への掘削土砂やスライムの堆積を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る掘削方法を実施する際に使用される水平多軸掘削機を示す立面図である。

【図2】図１の２−２矢視図（立面図）である。

【図3】水平多軸掘削機のカッタードラムを鉛直軸の周りに回動させた状態を示す立面図である。

【図4】図１及び図２に示す状態の水平多軸掘削機の底面図である。

【図5】図３に示す状態の水平多軸掘削機の底面図である。

【図6】節部を備える壁杭を構築する手順を示す図である。

【図7】節部を備える壁杭を構築する手順を示す図である。

【図8】節部を備える壁杭を構築する手順を示す図である。

【図9】節部を備える壁杭を構築する手順を示す図である。

【図10】（Ａ）〜（Ｆ）は、この図中の左上の図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅ、Ｆ−Ｆ断面図である。

【図11】節部を備える壁杭を構築する手順を示す図である。

【図12】節部を備える壁杭を構築する手順を示す図である。

【図13】拡大部を拡大して示す斜視図である。

【図14】他の実施形態に係る掘削方法を実施する際に使用される水平多軸掘削機の概略を示す立断面図である。

【図15】回動装置を拡大して示す立断面図（図１６の１５−１５断面図）である。

【図16】図１５の１６−１６断面図（平断面図）である。

【図17】図１６の１７−１７断面図（立断面図）である。

【図18】拡大部を掘削する手順を示す図である。

【図19】制御システムの概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、一実施形態に係る掘削方法を実施する際に使用される水平多軸掘削機１０を示す立面図であり、図２は、図１の２−２矢視図（立面図）である。また、図３は、水平多軸掘削機１０のカッタードラム１２を鉛直軸の周りに回動させた状態を示す立面図である。

【0013】

図１及び図２に示すように、水平多軸掘削機１０は、水平軸の周りに回転する左右一対のカッタードラム１２により、地中連続壁又は壁杭を構築するための矩形断面の孔１（図２参照）を掘削するハイドロフレーズ掘削機である。また、図３に示すように、水平多軸掘削機１０は、カッタードラム１２を掘削機本体２０の軸芯線（鉛直軸）２０Ｌの周りに回動させることにより、地中連続壁又は壁杭の節部を構築するための変断面の拡大部２（図１０及び図１１参照）を形成する。

【0014】

図１〜図３に示すように、水平多軸掘削機１０の掘削機本体２０は矩形柱状のフレームであり、不図示のクレーンにより孔１内に吊り下げられる。この掘削機本体２０には、一対のカッタードラム１２、一対のカッタードラム１２を掘削機本体２０の軸芯線の周りに回動させる回動装置１４、揚泥ポンプ２２、及び、姿勢修正装置２４等が備えられている。

【0015】

揚泥ポンプ２２は、パイプ２３を介して地上の土砂分離機に接続されており、孔内から水と共に掘削土砂を吸い上げて土砂分離機へ送る。姿勢修正装置２４は、掘削機本体２０の上下にそれぞれ長辺２箇所ずつ短辺１箇所ずつの計６箇所に配されており、夫々、支圧板２４Ａ及び油圧ジャッキ２４Ｂを備えている。油圧ジャッキ２４Ｂは、水平方向に伸縮するように配され、支圧板２４Ａは、油圧ジャッキ２４Ｂの先端に取付けられおり、油圧ジャッキ２４Ｂが伸長すると、支圧板２４Ａが、掘削機本体２０の外側へ移動して、孔壁に当接する。これにより、掘削機本体２０の姿勢が修正される。

【0016】

一対のカッタードラム１２は、掘削機本体２０の下端に、回転軸１２Ａが互いに平行、且つ、左右に並ぶように配されている。また、各カッタードラム１２は、不図示の油圧モータを内蔵しており、この油圧モータがホルダ１６に固定され、各カッタードラム１２が油圧モータに固定されている。ここで、油圧モータの回転軸が回転軸１２Ａと一致しており、油圧モータの回転で各カッタードラム１２が回転軸１２Ａの周りに回転する。

【0017】

回動装置１４は、電動又は油圧のモータであり、その回動軸１４Ａが、掘削機本体２０の軸芯線２０Ｌの延長線上に位置するように、掘削機本体２０の下面に取付けられてホルダ１６を支持している。また、一対のカッタードラム１２は、回動軸１４Ａを中心として対称に配されている。

【0018】

図４は、図１及び図２に示す状態の水平多軸掘削機１０の底面図であり、図５は、図３に示す状態の水平多軸掘削機１０の底面図である。なお、これらの図においてカッタードラム１２の歯は省略している。図４に示すように、一対のカッタードラム１２の回転軸１２Ａが掘削すべき孔１の孔壁３に対して直交した状態（以下、標準掘削状態という）において、一対のカッタードラム１２は、断面矩形状の孔１を掘削する。また、図５に示すように、一対のカッタードラム１２が回動装置１４により標準掘削状態から鉛直軸の周りに回動されると、一方のカッタードラム１２の一部が、孔１からその面外方向（幅方向外側）の一方側に突出し、他方のカッタードラム１２の一部が、孔１からその面外方向の他方側に突出した状態（以下、節部掘削状態という）になる。これにより、孔１の両側の孔壁３が一対のカッタードラム１２により削られて、孔１の両側に、節部を構築するための拡大部２が形成される。

【0019】

図６から図９、図１１及び図１２は、節部を備える壁杭を構築する手順を示す図である。図６に示すように、まず、標準掘削状態の水平多軸掘削機１０で、壁杭を構築するための断面矩形状の孔１を、該孔１内に安定液を注入しながら、支持層まで掘削する。この工程では、姿勢修正装置２４で掘削機本体２０の姿勢を調整しながら削孔を進めることで、孔１の鉛直性を確保する。

【0020】

次に、水平多軸掘削機１０を節部を構築する位置（支持層内）よりも上側まで引き上げる。そして、図７に示すように、水平多軸掘削機１０を支持層内で下降させながら、一対のカッタードラム１２を回動装置１４で鉛直軸の周りの所定方向に回動させる。そして、図８に示すように、一対のカッタードラム１２が標準掘削状態から９０°未満の所定角度（例えば、３０°程度）回動すると、当該所定角度を維持して水平多軸掘削機１０をさらに下降させる。そして、図９に示すように、水平多軸掘削機１０を下降させながら、一対のカッタードラム１２を回動装置１４で上記所定方向の逆方向に回動させて標準掘削状態に復帰させる。

【0021】

これにより、図１０（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、支持層において、孔１の面外方向両側に、水平断面が略扇形の変断面の拡大部２が形成される。即ち、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、拡大部２の上部２Ａは、上側から下側へかけて略扇形の断面の中心角、面積及び突出量が徐々に拡大するように形成される。また、拡大部２の中央部２Ｂは、略扇形の断面の形状、寸法が一様となるように形成される。そして、図１０（Ｄ）〜（Ｆ）に示すように、拡大部２の下部２Ｃは、上側から下側へかけて略扇形の断面の中心角、面積及び突出量が徐々に縮小するように形成される。

【0022】

以上のようにして拡大部２を形成した後は、拡大部２の清掃や孔１の測定等を実施し、そして、図１１に示すように、予め組み立てられている鉄筋籠６及びトレミー管７を、孔１内に建て込む工程を実施する。この工程では、鉄筋籠６を、クレーンで吊り下げて支持し、孔１の底部まで下降させる。また、トレミー管７を、クレーンで吊り下げて支持し、鉄筋籠６の中を通して孔１の底部まで下降させる。

【0023】

次に、図１２に示すように、孔１内にコンクリートを打設する工程を実施する。この工程では、トレミー管７を通して生コンクリートを孔１の底部から上部まで充填する。その後、トレミー管７を孔１から撤去する。これにより、節部５を備える壁杭４が構築される。

【0024】

図１３は、節部５を拡大して示す斜視図である。この図に示すように、節部５の上部５Ａは、上側から下側へかけて捩れながら壁の面外方向へ傾斜しており、節部５の上部５Ａの孔壁は、壁側に凹むように反っている。従って、節部５の上部５Ａの表面は、平面である場合に比して、表面積が広く、地山との接触面積が広くなっている。また、節部５の下部５Ｃは、下側から上側へかけて捩れながら孔１の面外方向へ傾斜しており、節部５の下部５Ｃの孔壁は、壁側に凹むように反っている。従って、節部５の下部５Ｃの表面は、平面である場合と比して、表面積が広く、地山との接触面積が広くなっている。従って、壁杭２に作用する押込み力及び引抜力に対する抵抗力を高めることができる。

【0025】

上記のとおり、本実施形態に係る掘削方法では、水平多軸掘削機１０を下降させながらカッタードラム１２を徐々に孔１の外側へ突出させることにより、節部５を構築するための拡大部２の上部２Ａを形成した。また、水平多軸掘削機１０を下降させながらカッタードラム１２を徐々に孔１の内側へ戻すことにより、拡大部２の下部２Ｃを形成する。これにより、１台の掘削機で孔１と拡大部２とを形成できると共に、拡大部２の上部２Ａ及び下部２Ｃをテーパ状に形成できる。

【0026】

従って、孔１の掘削と拡大部２の形成とを別種類の掘削機で実施する場合に比して、掘削機を孔１に入れ替える作業を不要にでき、施工期間を短縮できるという効果を得ることができる。また、拡大部２を形成した後に、孔１に溜まったスライムを、拡大部２を形成した水平多軸掘削機１０で処理できるため、別途のスライム処理を不要にできる。

【0027】

また、拡大部２の上部２Ａ及び下部２Ｃをテーパ状に形成できることにより、拡大部２の上下面が水平になる場合と比して、拡大部２の上部２Ａの安定性（崩壊し難さ）を向上させることができると共に、テーパ状の下部２Ｃから孔１へ掘削土砂やスライムを滑落させることで、下部２Ｃへの掘削土砂やスライムの堆積を抑制することができる。ここで、下部２Ｃへ掘削土砂を堆積させないことにより、カッタードラム１２が掘削土砂に埋まることを防止できる。また、下部２Ｃへスライムを堆積させないことにより、拡大部２のスライム処理を不要にできる。

【0028】

図１４は、他の実施形態に係る掘削方法を実施する際に使用される水平多軸掘削機１００の概略を示す立断面図である。本実施形態に係る水平多軸掘削機１００は、上述の回動装置１４の替わりに回動装置１１０を備えている。この回動装置１１０は、ロータリージョイント（回転継手）を備えており、一対のカッタードラム１２が取り付けられたホルダ１０２を軸芯線２０Ｌの周りに３６０度回転可能、かつ、カッタードラム１２の駆動用の油圧モーター１０４へ作動油を供給可能な状態で支持している。

【0029】

図１５は、回動装置１１０を拡大して示す立断面図（図１６の１５−１５断面図）であり、図１６は、図１５の１６−１６断面図（平断面図）である。さらに、図１７は、図１６の１７−１７断面図（立断面図）である。図１５及び図１７に示すように、回動装置１１０は、ロータリージョイント１２０と、モーター１１２とを備えている。ロータリージョイント１２０は、掘削機本体２０の下部に固定された上部固定ケース１２２と、上部固定ケース１２２に軸芯線２０Ｌの周りに回転可能に組合された下部回転ケース１２４と、下部回転ケース１２４の軸心を貫通する揚泥用配管１２６と、上部固定ケース１２２の上面から下部回転ケース１２４の下面まで延びる複数の油圧配管１２８とを備えている。

【0030】

上部固定ケース１２２は、下側が上側よりも大径である２段の円筒形状の部材であり、下段部の上端には、外径側に張り出したフランジ部１２２Ｆが形成されている。このフランジ部１２２Ｆが掘削機本体２０の下面にボルトで固定されることにより、上部固定ケース１２２が掘削機本体２０の下部に固定されている。

【0031】

上部固定ケース１２２の下段部には、モーター取付部１２２Ｂが設けられており、このモーター取付部１２２Ｂにモーター１１２が出力軸を下向きにして取り付けられている。このモーター取付部１２２Ｂには、モーター１１２の出力軸が配される空間が形成されている。

【0032】

下部回転ケース１２４は、上側から下側にかけて大径化する３段の円筒形状の部材であり、下段部の下面がボルトによりホルダ１０２に固定され、上段部が上部固定ケース１２２の内周に回転可能に嵌合している。また、下部回転ケース１２４の下段部の外周面と上部固定ケース１２２の下端部の内周面との間にはベアリング１３０が嵌め込まれており、このベアリング１３０を介して、下部回転ケース１２４が上部固定ケース１２２に回転可能に連結されている。

【0033】

下部回転ケース１２４の中段部の外周面にはギア１２４Ｇが形成され、このギア１２４Ｇと噛み合うギア１１２Ｇがモーター１１２の出力軸に取り付けられている。従って、モーター１１２が駆動されると、ギア１１２Ｇ、１２４Ｇを介して回転力が下部回転ケース１２４に伝達されて下部回転ケース１２４が軸芯線Ｌの周りに回転する。

【0034】

揚泥用配管１２６は、上部固定ケース１２２及び下部回転ケース１２４と同軸的に配されて揚泥ポンプ２２に接続されており、この揚泥用配管１２６の周りで下部回転ケース１２４が回転する。

【0035】

図１６に示すように、複数の油圧配管１２８は、軸芯線２０Ｌの周りに所定間隔おきに配されている。図１５及び図１７に示すように、各油圧配管１２８は、上部固定ケース１２２側に形成された固定側配管１２８Ａと、下部回転ケース１２４側に形成された回転側配管１２８Ｂとを備えている。固定側配管１２８Ａは、上部固定ケース１２２の上面から下方へ延び、回転側配管１２８Ｂは、下部回転ケース１２４の下面から上方へ延びており、固定側配管１２８Ａの下部と回転側配管１２８Ｂの上部とが接続される。固定側配管１２８Ａの上部は不図示の油圧ポンプに接続され、回転側配管１２８Ｂの下部は油圧モーター１０４に接続されている。

【0036】

ここで、上部固定ケース１２２の内周面には、油圧配管１２８の数と同数の円状の溝１２２Ｃが形成されている。各溝１２２Ｃは、各油圧配管１２８における固定側配管１２８Ａと回転側配管１２８Ｂとの接続部に配されており、回転側配管１２８Ｂの回転位置にかかわらず、固定側配管１２８Ａと回転側配管１２８Ｂとが溝１２２Ｃを介して接続される。また、各溝１２２Ｃの上下には、シール部１３２が形成されている。このシール部１３２は、各溝１２２Ｃの上下に形成された円状の溝にＯリングとシール材とを嵌めこむことにより形成されており、該シール部１３２により、固定側配管１２８Ａと回転側配管１２８Ｂとの接続部における油の漏出が防止されている。

【0037】

図１８は、拡大部２を掘削する手順を示す図である。この図に示すように、水平多軸掘削機１００を支持層内で下降させながら、一対のカッタードラム１２を回動装置１００で鉛直軸の周りの所定方向に所定角度（例えば、９０°〜１８０°）回動させる。これにより、上述の実施形態に比して、最大半径が大きい拡大部２を掘削することができる。

【0038】

図１９は、制御システム２００の概略構成を示す図である。この図に示すように、制御システム２００は、制御装置２１０と、深度計２１２と、回転角度検出器２１４とを備えている。制御装置２１０は、クレーン２０１の運転席に設置されており、回動装置１１０のモーター１１２と、カッタードラム１２の駆動用の油圧モーター１０４の駆動を制御する。

【0039】

深度計２１２は、シーブ２０２の回転量を検出するロータリーエンコーダである。シーブ２０２は、クレーン２０１が掘削機本体２０を昇降させる際に巻上げたり巻出したりするワイヤーロープ２０３が掛けられる滑車であり、掘削機本体２０の昇降の際にワイヤーロープ２０３により回転される。制御装置２１０は、深度計２１２で検出したシーブ２０２の回転量に基づいて、カッタードラム１２の深度を求める。

【0040】

回転角度検出器２１４は、回動装置１１０のモーター１１２の回転量を検出するロータリーエンコーダであり、信号及び電源ケーブル２０４により制御装置２１０や電源に接続されている。制御装置２１０は、回転角度検出器２１４で検出されたモーター１１２の回転量に基づいて、カッタードラム１２の鉛直軸周りの回転角度を求める。

【0041】

制御システム２００では、深度計２１２により支持層の深度等の規定深度が検出されると、制御装置２１０が、油圧モーター１０４及びモーター１１２に駆動信号を送信する。そして、制御装置２１０は、深度計２１２により検出される深度が大きくなるにつれてカッタードラム１２の標準掘削位置からの回転角度が大きくなるように、モーター１１２を制御する。この際、制御装置２１０は、拡大部２の位置、形状に基づいて予め設定された深度と回転角度との関係を記憶しており、この関係に基づいてモーター１１２を制御する。これにより、所望の形状及び寸法の拡大部２を、所望の深度に自動で形成することができる。

【0042】

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

【0043】

例えば、上述の実施形態では、水平多軸掘削機１０を下降させながらカッタードラム１２を孔１の外側へ徐々に突出させることで拡大部２の上部２Ａをテーパ状に形成し、その後、水平多軸掘削機１０を下降させながらカッタードラム１２を孔１の内側へ徐々に戻すことで拡大部２の下部２Ｃをテーパ状に形成した。しかし、水平多軸掘削機１０を上昇させながらカッタードラム１２を孔１の外側へ徐々に突出させることで拡大部２の下部２Ｃをテーパ状に形成し、その後、水平多軸掘削機１０を上昇させながらカッタードラム１２を孔１の内側へ徐々に戻すことで拡大部２の上部２Ａをテーパ状に形成してもよい。

【0044】

また、拡大部２の上部２Ａ及び下部２Ｃの双方をテーパ状に形成することは必須ではなく、何れか一方のみでもよく、例えば、水平多軸掘削機１０を下降させながら拡大部２の上部２Ａを形成した後、カッタードラム１２を孔１の内側へ戻して水平多軸掘削機１０を引き上げてもよい。さらに、上述の各実施形態では、拡大部２を孔１の中間部に形成したが、壁杭に拡底部を構築するべく、孔１の底部に形成してもよい。

【0045】

また、カッタードラム１２を、鉛直軸の周りに回動させることにより、孔１からその面外方向へ突出させることとしたが、カッタードラム１２を、その回転軸１２Ａに沿って移動させることにより、孔１からその外側へ突出させることとしてもよい。

【0046】

また、上述の制御システム２００では、カッタードラム１２の深度をシーブ２０２の回転量により検出したが、ワイヤーロープ２０３を巻き取るウインチの回転量により検出する等、カッタードラム１２の深度を検出する方法は適宜選択すればよい。また、カッタードラム１２の鉛直軸周りの回転角度をモーター１１２の回転量により検出したが、ホルダ１０２や下部回転ケース１２４の回転位置により検出する等、カッタードラム１２の鉛直軸周りの回転角度を検出する方法は適宜選択すればよい。

【符号の説明】

【0047】

１ 孔、２ 拡大部、２Ａ 上部、２Ｂ 中央部、２Ｃ 下部、３ 孔壁、４ 壁杭（壁状地下構造物）、５ 節部、５Ａ 上部、５Ｃ 下部、６ 鉄筋籠、７ トレミー管、１０ 水平多軸掘削機、１２ カッタードラム、１２Ａ 回転軸、１４ 回動装置、１４Ａ 回動軸、１６ ホルダ、２０ 掘削機本体、２０Ｌ 軸芯線、２２ 揚泥ポンプ、２３ パイプ、２４ 姿勢修正装置、２４Ａ 支圧板、２４Ｂ 油圧ジャッキ、１００ 水平多軸掘削機、１０２ ホルダ、１０４ 油圧モーター、１１０ 回動装置、１１２ モーター、１１２Ｇ ギア、１２０ ロータリージョイント、１２２ 上部固定ケース、１２２Ｂ モーター取付部、１２２Ｃ 溝、１２２Ｆ フランジ部、１２４ 下部回転ケース、１２４Ｇ ギア、１２６ 揚泥用配管、１２８ 油圧配管、１２８Ａ 固定側配管、１２８Ｂ 回転側配管、１３０ ベアリング、１３２ シール部、２００ 制御システム、２０１ クレーン、２０２ シーブ、２０３ ワイヤーロープ、２０４ 信号及び電源ケーブル、２１０ 制御装置、２１２ 深度計、２１４ 回転角度検出器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】