专利名称：地基挖掘装置和使用这装置的地下墙壁的构筑方法
技术领域：
本发明涉及地基挖掘装置和使用这装置的地下墙壁的构筑方法，尤其是那种即使在混有石头等的地基上也能挖掘成宽度较窄的挖掘沟的、能构筑沿着这挖掘沟形状的地下墙壁的地基挖掘装置和地下墙壁的构筑方法。
背景技术：
已知的建造地下建筑物时的挡土墙和设置在堤坝或废物处理场等周围的挡水墙或隔墙的构筑方法有地下连续墙壁施工法。这种地下连续墙壁施工法是挖掘出从地基表面到规定深度的矩形挖掘沟、并把混凝土等硬化物填充到挖掘沟内，从而形成板壁状的单元壁体的。
而且，是通过依次重复这些工序，顺着横向连续地形成单元壁体而构筑成连续的地下墙壁。但是，用这种施工方法必需在地基上挖掘矩形挖掘沟，在这种挖掘中所用的地基挖掘装置常采用挖掘机式挖掘装置或使用旋转切割机的挖掘装置。
可是，这些以前的挖掘装置有如下所说的技术问题。
即，用上述的地下连续墙壁施工法构筑的地下墙壁除了被用作本体的场合外，这种有壁体强度的地下墙壁还可被用在临时设置用的场合下，而用以前的挖掘机式的挖掘装置或那种使用旋转切割机的挖掘装置难挖掘出宽度较窄的挖掘沟，即使通过使这些装置小型化后能挖掘出一定程度窄的挖掘沟，但在混有石头的地基上，还是非常难挖掘出宽度窄的挖掘沟，几乎是不可能实现。
另外，也有一种在形成柱列桩状的地下墙壁时、把多个圆筒状挖掘钻头配置成直线状的地基挖掘装置。由于这种形式的地基挖掘装置把挖掘钻头的直径做成较小，因而当使用在施加冲击力的挖掘装置上时，能在混有石头的地基上形成宽度较窄的挖掘沟，但把多个小直径的圆筒状挖掘钻头配置成一排，这时的结构就变得复杂，因而配置的数量受限制，从而使一次挖掘形成的沟长缩短，有降低挖掘效率的问题。
本发明是为了解决这些问题而作出的，其目的是提供一种能高效率地挖掘宽度较窄的挖掘沟的地基挖掘装置；本发明的另一个目的是提供一种能高效率地形成那种把较薄的板状壁连接在直径较大的圆筒柱状部分之间的地下墙壁结构的地下墙壁构筑方法。
发明的简要说明为了达到上述目的而作出的本发明的地基挖掘装置具有直立地设置在挖掘地基面上、沿中心轴设置着泥水供给用的孔部的圆筒状挖掘钻头，和设置在这圆筒状挖掘钻头的上端侧的回转驱动装置和施加冲击的装置，和沿着上述圆筒状挖掘钻头的半径方向延长的板状挖掘钻头，其特征在于在上述的圆筒状挖掘钻头和板状挖掘钻头之间设置着把上述施加冲击装置的冲击力传递给上述板状挖掘钻头的冲击力传递部分；和把上述的回转驱动装置的回转力变换成往复移动、并传递给上述板状挖掘钻头的移动方向变换部分；把上述的板状挖掘钻头的厚度做成比上述圆筒状挖掘钻头的直径还小。
上述的圆筒状挖掘钻头可由轴心位于大致同一平面上的多个构成；在各个圆筒状挖掘钻头之间设置着能回转地将它们连接的连接部。
上述圆筒状挖掘钻头至少可由3根构成，在配置在中心的上述圆筒状挖掘钻头和上述板状挖掘钻头之间设置着上述的冲击力传递部分和移动方向变换部分；在邻接的上述圆筒状挖掘钻头间分别架设着板状挖掘钻头，这些板状挖掘钻头是沿同一方向进行往复移动的。
上述圆筒状挖掘钻头至少可由3根构成，上述移动方向变换部分是成对地设置在被配置在中心的上述圆筒状挖掘钻头和板状挖掘钻头之间的，在邻接的上述圆筒状挖掘钻头间分别架设着板状挖掘钻头，这些板状挖掘钻头是相互沿不同方向进行往复移动的。
上述圆筒状挖掘钻头至少可由3根构成，在这些圆筒状挖掘钻头上、分别配置上述的移动方向变换部分。
上述的移动方向变换部分可由设置在上述圆筒状挖掘钻头外周面上的凸轮，和嵌插着上述圆筒状挖掘钻头的上述板状挖掘钻头的筒部内周面上所设置的凸轮面构成。
上述板状挖掘钻头可有长度与这板状挖掘钻头的往复移动行程相对应的多个钻头片，邻接的钻头片的刃角部是相互交叉地配置的。
本发明的使用上述挖掘装置的地下墙壁的构筑方法是由在地基中充满膨润土泥水并形成挖掘孔的第1工序；和把凝固性泥状物填充到上述挖掘沟内并使其凝固的第2工序，构成，其特征在于用上述的第1工序、在地基中、隔开规定间隔地形成多个圆形挖掘孔，在这些圆形挖掘孔间连通地形成宽度比这圆形挖掘孔的直径还小、具有规定深度的沟状挖掘孔；在形成上述沟状挖掘孔时，把冲击力加到板状挖掘钻头的同时、使其往复地移动。
可在上述的第2工序之前，把多个连接构件插入到上述圆形挖掘孔内；在这连接构件间附设着上端开口的袋状薄片；把凝固性泥状物填充到这薄片内、由此使上述薄片张开，而使上述圆形挖掘孔和沟状挖掘孔间被闭塞，然后把上述凝固性泥状物填充到上述挖掘孔内。
上述的薄片是可以在其两端和底部上大致成凹状地形成填充上述凝固性泥状物的袋部的。
由于上述结构的地基挖掘装置设有直立地设置在挖掘的地基面上、沿中心轴设置着泥水供给用的孔部的圆筒状挖掘钻头，和设置在这圆筒状挖掘钻头的上端侧的回转驱动装置及施加冲击的装置，和沿着上述圆筒状挖掘钻头的半径方向延长的板状挖掘钻头；而且在上述的圆筒状挖掘钻头和板状挖掘钻头之间设置着把上述施加冲击装置的冲击力传递给上述板状挖掘钻头的冲击力传递部分；和把上述的回转驱动装置的回转力变换成往复移动、并传递给上述板状挖掘钻头的移动方向变换部分；把上述的板状挖掘钻头的厚度做成比上述圆筒状挖掘钻头的直径还小，因而能在由圆筒状挖掘钻头挖掘多个圆形挖掘孔的同时、由圆筒状挖掘钻头之间的厚度比这圆筒状挖掘钻头的直径还小的板状挖掘钻头的往复移动来进行沟状挖掘的挖掘。
由于这时在圆筒状和板状挖掘钻头上都加了施加冲击装置的冲击力，因而即使在混有石头的地基上也能由这冲击力把石头破碎。
此外，在把混凝土等凝固性泥状物填充到由上述挖掘装置挖掘好的圆形挖掘孔和挖掘沟内、并使其凝固时，就能高效率地构筑成宽度比圆形挖掘孔窄的板状壁连接在圆筒柱状部间的地下墙壁。
附图的简要说明
图1是表示装着本发明的地基挖掘装置的第1实施例的挖掘钻头部的工程车侧面图，图2是图1的正面图，图3是表示本发明的地基挖掘装置的第1实施例的挖掘钻头部的正面图，图4是沿图3的A-A线取得的断面图，图5是表示图3所示的板状挖掘钻头的往复移动的示意图，图6是表示用本发明的构筑地下墙壁方法，在形成挖掘孔的第1工序的平面示意图，图7是说明把连接构件插入到在图6所示工序形成的挖掘孔里的工序示意图，图8是表示沿图7的A-A线得到的断面图，图9是表示沿图7的B-B线得到的断面图，图10是表示图7所示的连接构件的侧面图，
图11是说明在上述的连接构件之间加上薄片时的示意图，图12是表示图11的侧面图，图13是表示沿图11的C-C线取得的断面图，图14是表示沿图11的D-D线取得的断面图，图15是表示沿图11的E-E线取得的断面图，图16是说明把凝固性泥状物填充到挖掘孔内的第2工序的示意图，图17是表示用本发明的构筑方法形成的地下墙壁的主要部分的断面图，图18是表示用本发明的构筑方法形成的地下墙壁的上端部的断面图，图19是表示本发明的地基挖掘装置第2实施例的挖掘钻头部的正面图，图20是表示沿图19的B-B线和C-C线取得的断面图，图21是表示本发明的地基挖掘装置第3实施例的挖掘钻头的正面图，图22是表示沿图21的D-D线取得的断面图，图23是表示沿图21的E-E线取得的断面图，图24是表示本发明的地基挖掘装置第4实施例的挖掘钻头部的正面图，图25是表示本发明的地基挖掘装置第5实施例的移动方向变换部分的断面图。
实施发明的最好方式下面，参照着附图，对本发明的最佳实施例进行详细的说明。图1～图5表示着本发明的地基挖掘装置的第1实施例。图中所示的地基挖掘装置是装在履带式工程车10上的；工程车10设置着用油缸驱动的摆动臂12和折倒油缸14，在摆动臂12和折倒油缸14间、由支轴支承地装着保持板16。
在保持板16的前表面上、三根支柱18相互间空开规定间隔并沿垂直方向地固定设置着。在支柱18的下端侧设置着连接在支柱18间的连接件20，在这连接件20上设置着调节朝地基面的着底位置用的支撑脚架22。在各个支柱18的下端附近分别设置着钻杆断开器24和钻杆托26。
在各根支柱18的上端还分别设置着冲击头(施加冲击的装置)28和回转驱动装置30。而且，在各根支柱18的上端还分别配置着拨出地基挖掘装置用的进给装置32。冲击头28是在其内部装着用油压驱动的活塞，使这活塞上下移动就能得到冲击力回转驱动装置30是采用例如由油压驱动式的马达。作为本实施例地基挖掘装置主要构件的挖掘钻头部34是配置在冲击头28的下端侧上的，图3和图4表示它的细节。图中所示的挖掘钻头34大致由圆筒状挖掘钻头和左右一对板状挖掘钻头构成，圆筒状挖掘钻头由左右和中心挖掘钻头36、38、40组成；而左右一对挖掘钻头则是由架设在这些挖掘钻头36、38、40之间的板状挖掘钻头42、44组成。圆筒状的左右和中心挖掘钻头36、38、40配置在支柱18的前面、上端装在冲击头28的下端侧上，下端由钻杆托26支承着。各个挖掘钻头36、38、40受到由冲击头(施加冲击的装置)28从其上端侧施加的冲击力，而且由回转驱动装置30使其回转，挖掘钻头36、38、40之间的间隔是和支柱18间的配置间隔相同的。
左右和中心挖掘钻头36、38、40具有相互用螺纹拧紧的或紧固的前端筒体、中间筒体和上端筒体361、381、401、362、382、402、363、383、403；在其内部设置着轴向贯通的孔部364、384、404；在挖掘地基时，把用来确保被挖掘的孔壁稳定的膨润土泥水供到这些孔部364、384、404里。
在各个前端筒体361、381、401的前端外周上，分别紧固着钻头刀刃365、385、405，而且在各个前端筒体361、381、401的上端侧分别形成比钻头刀刃365、385、405的直径稍小的第1扩径部366、386、406。在这个实施例中，把左右挖掘钻头36、38的中间筒体362、382的全长做成比中心挖掘钻头40的中间筒体402的短，而且在各个上端筒体363、383、403的下端分别形成具有与上述第1扩径部366、386、406相同直径的圆锥台状的第2扩径部367、387、407。
在中心挖掘钻头40的中间筒体402的上下端侧还成一体地形成向同一半径方向突出的大致呈椭圆形的一对凸轮408。
另一方面，左右板状挖掘钻头42，44由大致形成三角形的基板421、441；固定地设置在基板421、441的外侧端上的一对中空筒状左右套筒422、442；跨越基板421、441的内侧端地固定设置的中空筒状的中心套筒423；固定地设置在各个基板421、441的下端的数个钻头片424、444构成。
左右套筒422、442分别装在左右挖掘钻头36、38的中间筒体362、382的外周上，前端筒体和上端筒体361、381、363、383的第1和第2扩径部366、386、367、387将其夹在中间地与其上下端相接，这个相接部分构成冲击力传递部A、把由冲击头28传来的冲击力从左右挖掘钻头36、38传递给左右板状挖掘钻头42、44。
而且，在左右套筒422、442上，沿其中心轴、贯通地形成长轴位于基板421、441两个方向上的长孔425、445。而中心套筒423则装在中心挖掘钻头40的中间筒体402的外周上，前端筒体和上端筒体401、403的第1和第2扩径部406、407将中心套筒夹在中间地与其上下端相接，这个相接部分构成冲击力传递部A，把由冲击头28传来的冲击力从中心挖掘钻头40传递给左右板状挖掘钻头42、44。
在中心套筒423上，沿其中心轴、贯通地形成长轴位于钻头片424、444厚度方向上、短轴位于钻头片424、444长度方向上的大致呈椭圆形凸轮面426。凸轮面426的断面被设定成如图4所示地，长轴的长度比凸轮408的长度稍长、而短轴的长度与凸轮408的长度大致相同。这个凸轮面426构成移动方向变换部B，由它与凸轮408的结合、把由回转驱动装置30加到中心挖掘钻头40上的回转力变换成往复移动后传递给左右板状挖掘钻头42、44 。
没必要沿中心套筒423的全长都设置凸轮面426，例如，只要在能与凸轮408相结合的范围内形成凸轮面426就可以了。此外，在本实施例中，把含有左右板状挖掘钻头42、44的基板421、441和钻头片424、444的厚度设定成比形成圆筒状的挖掘钻头36、38、40的直径还小。
多个钻头片424、444位于比圆筒状挖掘钻头36、38、40的前端还上方的位置，各自有与板状挖掘钻头42、44的下述的往复移动行程1大致相同的长度，在沿长度方向邻接的部分上、钻头片424、444的刃角部被配置成相互垂直正交。有些场合下，钻头片424、444的刃角度也未必要配置成垂直正交，例如，以规定的角度相互交叉就可以。在图3中，用符号46表示的构件是安装在中心挖掘钻头40的前端筒体401外周上的稳定器，随着挖掘的进行，当钻头刀刃405与被挖掘的孔壁相接触时，有保持中心挖掘钻头40稳定性的功能。
而用符号48表示的构件是把左右挖掘钻头和中心挖掘钻头36、38、40上端侧能回转地加以连接的连接构件，由嵌装在左右挖掘钻头36、38的上端筒体363、383的外周上的中空状左右筒体481和482；嵌装在中心挖掘钻头40的上端筒体403外周上的中心筒体483；把这些筒体481～483相互间连接起来的一对连接板484构成。
由于连接构件48随着挖掘的进行而侵入到被挖掘的沟内，因而把筒体481～483的直径做成比挖掘钻头36、38、40的直径还小；而且把连接板484的厚度做成比钻头片424、444的厚度还小。图3中，符号49表示的构件是分另把泥水喷射到左右板状挖掘钻头42、44的钻头片424、444上，把由这些钻头片424、444挖掘的土砂推向左右挖掘钻头36、38侧的喷嘴。
下面，说明使用上述结构的地基挖掘装置构筑地下墙壁的工序。在构筑地下墙壁时，先把挖掘钻头部34配置在支柱18的前面，把各根圆筒状挖掘钻头36、38、40直立地设置成几乎与挖掘地基面垂直的状态，然后起动冲击头28和回转驱动装置30。当冲击头28和回转驱动装置30开始动作时，就把冲击力和回转力同时从圆筒状挖掘钻头36、38、40的上侧加到其上，由此，用钻头刀刃365、385、405挖掘地基，首先，如图6(A)所示地、先形成与各个钻头36、38、40的形状相对应的圆形挖掘孔a1～a3。
接着，对这样的圆形挖掘孔a1～a3进行挖掘，当左右板状挖掘钻头42、44到达地基面时，通过冲击力传递部分A把冲击头28的冲击力传递到这左右板状挖掘钻头42、44上，同时通过移动方向变换部分B把往复移动力传递到左右板状挖掘钻头42、44上，使左右板状挖掘钻头42、44在进行往复移动的同时，把冲击力加到地基上。
图5表示把通过回转驱动装置30加到中心挖掘钻头40上的回转力变换成往复移动的移动方向变换器部分B的动作的细节。光在图5(A)所示的初始状态下，凸轮408与凸轮面426的短轴方向一致，若中心挖掘钻头40顺时针方向回转、凸轮408从(A)所示的位置转过约90度，当凸轮408转到与凸轮面426的长轴方向一致的状态时，由于凸轮面426的长轴比凸轮408的全长还稍长，因而套筒423在板状挖掘钻头42、44的厚度方向上几乎没移动。
然后，使中心挖掘钻头40继续朝顺时针方向回转，如从图5(A)至图5(B)所示地，使凸轮408转到与凸轮面426的短轴方向一致地转过约180度时，在这过程中凸轮408使凸轮面426向右方移动，由这移动使中心套筒423也向该方向移动，由于中心套筒423是通过基板421、441与左右套筒422、442连接着的，因而使左右板状挖掘钻头42、44朝相同方向移动相同的量。
接着，使中心挖掘钻头40进一步朝顺时针方向回转，如从图5(B)到图5(A)所示地，使凸轮408转到与凸轮面426的短轴方向一致地转过约180度时，在这过程中，凸轮408使凸轮面426向左方移动，与上述同样地，使左右板状挖掘钻头42、44朝左方移动相同量，以后，中心挖掘钻头40每回转一圈，左右板状挖掘钻头42、44就往复移动一次，这移动的行程1相当于凸轮408突出部分的长度。
在这种情况下，在凸轮408回转过程中，虽然通过连接构件48的作用，左右挖掘钻头36、38、40是能够回转的，但由于朝上述方向以外的移动都被限制住了，因而左右板状挖掘钻头42、44只沿着挖掘钻头36、38、40的中心连接线的直线方向移动，在钻头片424、444的厚度方向几乎没移动。在进行这样的往复移动时，左右板状挖掘钻头42、44的钻头片424、444就在圆形挖掘孔a1～a3间挖掘地基；由于这时又同时加上冲击力，因而即使在例如混有石头的地基上，也能形成宽度较窄的沟状挖掘沟b1、b2(参见图6(B))。
尤其是用上述结构的挖掘装置，由于钻头片424、444的长度与往复移动行程1大致相同，而且刀片的刃角又相互垂直正交地配置，因而能更有效地挖掘地基。而且在进行挖掘、当挖掘钻头36、38、40的上端接近挖掘地基表面时，停止挖掘一端，用钻杆断开器24把冲击头28和挖掘钻头36、38、40的结合断开，只用钻杆托26支承挖掘钻头36、38、40，在其上端接上新的钻杆，然后进行与上述同样的操作，再进行挖掘、通过适当地反复这种操作，就能形成所要求深度的挖掘沟。
这样，当把第1单元的圆形挖掘孔a1～a3和沟状挖掘孔b1、b2形成规定的深度时，把接在挖掘钻头36、38、40上的钻杆卸下，同时用进给装置32提起后，以位于端部的圆形挖掘孔a3为前导，依次进行上述的工序，形成第2单元的圆形挖掘孔a4～a5和沟状挖掘孔b3、b4(参照图6(C))，以后，用同样的顺序形成第3～第n单元的挖掘孔an、bn，这个工序是本发明的在地基中形成挖掘孔an、bn的第1工序。
在用这种方法进行的第1工序中，在多个圆形挖掘孔a1～a3之间形成宽度比圆形挖掘孔a1～a3的直径小的沟状挖掘孔b1、b2的场合下，由于在形成圆形的和沟状的挖掘孔a1～a3、b1、b2时还加上冲击力，因而即使在有石头混入的地基上，也能用这冲击力把石头破碎。
另外，若应用本发明的第1工序，由于是先形成圆形挖掘孔a1～a3，然后在这些圆形挖掘孔a1～a3之间，通过板状挖掘钻头42、44的往复移动，形成端部分别与圆形挖掘孔a1～a3相连、而且宽度比圆形挖掘孔a1～a3的直径还小的沟状挖掘孔b1、b2，因而能提高挖掘孔an、bn的形成效率。
在如上所述地形成挖掘孔an、bn时，在全部单元都被形成的阶段，如图7所示地，例如在第1和第3单元的端部侧的一对圆形挖掘孔a1、a7里，分别插入连接构件50。由于挡土用的地下墙壁是被形成大致是长方形的，因而在本实施例里所用的连接件50被形成位于长方形边上的插入在圆形挖掘孔a1、a7、a13内的连接构件50和位于角部的插入在圆形挖掘孔a17里的连接构件50a不同形状的。
插在圆形挖掘孔a1、a7、a13内的连接构件50、它的断面形状如图8所示，它由把一对＂コ＂字形钢材背对背地结合的本体部501和固定在本体部501的＂コ＂字形部分的内表面中心部的大致呈“C”字形断面的一对导引构件502构成。插入在圆形挖掘孔a17内的连接构件50a则如图9所示，由用＂コ＂字形钢材和大致为＂L＂字形钢材构成的本体部501a和一对大致成＂C＂字形断面的导引构件502a构成。
本体部501a被形成把＂L＂字形钢材的端部固定在＂コ＂字形钢材的一端角部上的形状，在＂コ＂字形钢材的内表面中心部固定着一个导引构件502a，在钢材间结合部分上固定着另一个导引构件502a。各个连接构件50、50a具有与圆形挖掘孔a1～an相同的长度；在连接部分上，如图10所示地、把橡胶衬垫60夹在中间、再固定上夹板62。
在把连接构件50、50a插入到规定位置之后，就把薄片64附加到连接构件50、50a上。这个薄片64是用例如具有水泥浆等凝固性泥状物的结构颗粒不能透过的透水性的无纺布和机织布，或者用不透水性的塑料薄片；大致具有与插入到邻接的挖掘孔间的连接构件50、50a的间距相对应的幅度、或者有与挖掘孔a1～an几乎相同的长度。
此外，在薄片64的幅度方向的两端和底部上设置袋部64a，它们是上端开口、周缘部被形成大致呈凹状的。在附设薄片64时，使用图11和图12所示的附设装置65。这些图中所示的附设装置65具有设置在连接构件50之间的中心位置上的中心架66，能卷绕薄片64、而且能回转地支承在中心架66上的辊子67；手动的有柄绞盘68。
手动有柄绞盘68是通过把一端与薄片64的底部侧系紧的导入钢丝69卷起而把薄片64拉出的，钢丝69是预先被卷绕在各个连接构件50、50a前端所设置的滑轮70上、并与连接构件50、50a一起插入到圆形挖掘孔a1～an内的。
这种情况下，在薄片64的两侧的袋部64a的外侧面上固定着用板状的容易滑动的塑料等形成的导引片64b，把这导引片64b插入连接构件50、50a的＂C＂字形断面的导引件502、502a内地加以设置。由手动有柄绞盘68的操作，在把薄片64设置到规定的位置上时，在薄片64的袋部64a内注入例如水泥浆S等。
注入到薄片64的袋部64a内的凝固性泥状物也不局限于水泥浆，例如也可以是与充满在挖掘孔an、bn内的膨润土泥水A进行置换的凝固泥水，但最好是凝固时的拉伸强度或者单向压缩强度比填充在挖掘孔an、bn内的凝固性泥状物还大、而且透水系数小的。
当把水泥浆S注入到薄片64的袋部64a里时，使袋部64a如图13～图15所示地张开，尤其是在连接构件50、50a附近、沿各个连接构件50、50a的本体部501、501a的内周面扩张开，而在沟状挖掘孔bn和圆形挖掘孔an间被闭塞。因此，当使水泥浆S凝固时，尤其在地下墙壁的接连冲击部分都得到较好的挡水性。
在水泥浆S的注入结束后，在其凝固后或在凝固中，如图16所示地进行挖掘孔an、bn内的膨润土泥水A和凝固泥水B的置换(第2工序)。在进行置换时，用作泥设备71从挖掘孔an、bn内取出膨润土泥水A，把规定数量的水泥添加到其中、作成凝固泥水B，用泵72把这凝固泥水B送入；当凝固泥水B凝固时，就构筑起如图17所示的地下墙壁，在进行了上部处理后完成施工(参照图18)，上述的上部处理是指在地下墙壁的上端侧形成混凝土壁73。
按上述的工序进行的地下墙壁的构筑方法，由于是在把膨润土泥水A充满地基的状态下形成挖掘孔的场合下，在地基上隔开一定间隔地形成多个圆形挖掘孔an，在这些圆形挖掘孔an之间形成宽度比圆形挖掘孔an的直径还小的沟状挖掘孔bn、将其挖掘到规定的深度并加以连通时，是在把冲击力加到板状挖掘钻头42、44上的同时使其往复移动的，因而即使在有石头混在其中的地基上也能用这冲击力将石头破碎，从而能高效率地构筑宽度较窄的地下墙壁。
由于用上述结构的实施例是把连接构件50、50a插入圆形挖掘孔an内，在这连接构件50、50a上附设上端开口的袋状薄片64，把水泥浆S填充到这薄片64内之后，使薄片64扩张开，而使圆形挖掘孔an和沟状挖掘孔bn之间闭塞后，把凝固泥水B填充到挖掘孔an、bn内的，因而能确保接连冲击部分的挡水性。
又由于在填充水泥浆S的部分中间也夹进了薄片64，因而还能提高这部分的挡水性。由于本实施例的结构是在薄片64上设置凹状袋部64a的，因而在地下墙壁的最低部侧上形成将水泥浆S固化的部分后，就能对地下墙壁的最底部进行有效的增强，否则那部分可能会因滑动而使其减弱。
上述实施例是例举了把凝固泥水B用作填充到挖掘孔an、bn内的凝固性泥状物的方法，但本发明的实施并不局限于此，还可以用混凝土代替凝固泥水B。另外，填充到挖掘孔an、bn内的凝固性泥状物可以在全部挖掘孔an、bn形成之后，一次填充，也可以例如把用薄片64的袋部64a分割的部分作为一个单元、以规定长度为单元、每个分开地填充。
图19和图20表示本发明的地基挖掘装置的第2实施例，下面，只对它的特点进行说明。图中所示的地基挖掘装置中的挖掘钻头部34a是把上述第1实施例的中心套筒423分割成三部分，作成第1～第3中心套筒423a～423c。在圆筒状中心挖掘钻头40a的中间筒体402a的外周上、在上端侧和下端侧分别设置一对、共设置4个的第1～第4凸轮408a～408d。
在第1～第3中心套筒423a～423c中，把上下端的一对中心套筒做成较短，而且在上述第1～第3中心套筒423a～423c的各自内周面上、分别形成与第1～第4凸轮408a～408d相结合的凸轮面426a～426d，它们的断面形状与第1实施例的凸轮面426一样。这些第1～第4凸轮408a～408d中，上下端侧的一对是一样的位相，中间侧的一对是一样的位相，而这两对之间则位相相差180度。
在第1和第3中心套筒423a、423c的外周面上只固定左侧板状挖掘钻头42a的基板421a的内周侧；在第2中心套筒423b的外周面上只固定右侧板状挖掘钻头44a的基板441a的内周侧。用这种结构的本实施例的挖掘装置，当由回转驱动装置30使中心挖掘钻头40回转时，右侧和左侧板状挖掘钻头42a、44a就相互朝不同方向往复移动。
用本实施例所示的装置不但能取得与上述实施例同样的效果，还由于在本实施例的场合下，使右侧和左侧板状挖掘钻头42a、44a相互朝不同方向进行往复移动，因而随着板状挖掘钻头42a、44a的移动所产生的对中心挖掘钻头40a的作用力被相互抵消，从而能增加中心挖掘钻头40a的稳定。
图21～图23表示本发明的地基挖掘装置的第3实施例，下面只对它的特点进行说明。图中所示的实施例中，作为地基挖掘装置的基本结构是与上述第2实施例相同的，但它具有以下这点结构特征，即在这第3实施例中，在挖掘钻头部34a的外用设置着壳体90。
壳体90是与左右和中心挖掘钻头36、38、40和左右侧板状挖掘钻头42a、44a的外周隔开规定间隔地将其复盖的，它由复盖圆筒状的左右挖掘钻头36、38外周的中空筒状的左右筒部901、902；复盖中心挖掘钻头40外周的中心筒部903；固定在这些筒部901～903之间、复盖左右侧板状挖掘钻头42a、44a外周的、相对着地设置的一对左右平板部904、905构成。
左右平板部904、905，其上端固定在连接构件48的连接板484的下端侧上，而且它的下端侧延伸到钻头片424、444的上部侧。中心筒部903的下端侧连接在稳定器46的上端，下端侧上设置着钻头刀刃405能插通的狭缝(图中没表示)。
用具有这种结构的挖掘装置能取得与上述第1和第2实施例同等的作用效果，而尤其在作为挖掘对象的地基是比较软的场合下，还能有以下的效果。即，在作为挖掘对象的地基在比较软的情况下，由于设置在中心挖掘钻头40a上的稳定器46陷进被挖掘的壁面，因而会有钻头40a的稳定性问题，但在本实施例中，由于设置了壳体90，把中心挖掘钻头40a的回转变换成往复移动时的反作用力由这壳体90确保，因而能使中心挖掘钻头40a的稳定性增加。
此外，随着挖掘的进行，壳体90侵入到挖掘孔内，壳体90接近被挖掘的壁面，能防止壁面崩坏。
图24表示本发明地基挖掘装置的第4实施例，下面只说明它的特点。图中所示的实施例中，把3根挖掘钻头全部做成与第1实施例的中心挖掘钻头40大致同样的。在这个实施例中，必须使各个板状挖掘钻头42、44在同步状态下进行往复移动。在这种状态下，使其往复移动时，本实施例的地基挖掘装置不但能得到与上述第1实施例相同的效果，还能因其特别的结构，能以更高的效率形成挖掘沟。
图25是表示本发明地基挖掘装置的第5实施例，下面只对它的特点进行说明。图中所示的实施例表示着一个把由回转驱动装置30施加到中心挖掘钻头40上的回转力变换成往复移动后传递给左右侧板状挖掘钻头42、44的移动方向变换部分B1的变形例。图中所示的移动方向变换部分B1是使用设置在中心挖掘钻头40b的中间筒体402外周上的凸轮4080和设置在板状挖掘钻头42、44中心的中心套筒4231的内周面上所设置的凸轮面4260，而且凸轮4080的断面形成大致呈长圆形的。
凸轮面4260具有这样的内周面，即从凸轮4080的中心轴0的两侧、相距等间隔的两点01、02描绘出两条大小相同的圆弧，再用连线把这两条圆弧相互光滑地连接的那样。把这凸轮面4260的短轴设置在与钻头片424、444的长度方向一致的方向上，把长轴设置成与钻头片424、444的厚度方向偏离约45度。
凸轮4080的长轴上设置着与凸轮面4260相接触地转动的辊子50。使用装着这种结构的移动方向变换部B1的地基挖掘装置能得到与上述实施例相等的作用效果。在上述实施例中，例举了使用3根圆筒状挖掘钻头36、38、40的地基挖掘装置，但本发明的实施不局限于这种结构，例如可用2根圆筒状挖掘钻头、在这挖掘钻头间架设板状挖掘钻头的结构；也可用设置4根以上圆筒状挖掘钻头的结构。
产业上的实用性如上述实施例所述，用本发明的地基挖掘装置和使用这装置的地下墙壁构筑方法能高效率地挖掘出宽度较窄的挖掘沟，能利用这挖掘沟经济地构筑地下墙壁，能使用在有挡水性要求的挡土壁等。
权利要求
1.一种地基挖掘装置，它具有直立地设置在挖掘的地基面上、沿中心轴设置着泥水供给用的孔部的圆筒状挖掘钻头，和设置在这圆筒状挖掘钻头的上端侧的回转驱动装置及施加冲击的装置，和沿着上述圆筒状挖掘钻头的半径方向延长的板状挖掘钻头，其特征是在上述的圆筒状挖掘钻头和板状挖掘钻头之间设置着把上述施加冲击装置的冲击力传递给上述板状挖掘钻头的冲击力传递部分；和把上述的回转驱动装置的回转力变换成往复移动、并传递给上述板状挖掘钻头的移动方向变换部分，把上述的板状挖掘钻头的厚度做成比上述圆筒状挖掘钻头的直径还小。
2.如权利要求1所述的地基挖掘装置，其特征是上述圆筒状挖掘钻头由轴心位于大致同一平面上的多个构成；在各个圆筒状挖掘钻头之间设置着能回转地将它们连接的连接部。
3.如权利要求1或2所述的地基挖掘装置，其特征是上述的圆筒状挖掘钻头至少由3根构成，在配置在中心的上述圆筒状挖掘钻头和上述板状挖掘钻头之间设置着上述的冲击力传递部分和移动方向变换部分；在邻接的上述圆筒状挖掘钻头间分别架设着板状挖掘钻头，这些板状挖掘钻头是沿同一方向进行往复移动的。
4.如权利要求1或2所述的地基挖掘装置，其特征是上述圆筒装挖掘钻头至少由3根构成，上述移动方向变换部分是成对地设置在被配置在中心的上述圆筒状挖掘钻头和板状挖掘钻头之间的；在邻接的上述圆筒状挖掘钻头间分别架设着板状挖掘钻头，这些板状挖掘钻头是相互沿不同方向进行往复移动的。
5.如权利要求1或2所述的地基挖掘装置，其特是上述圆筒状挖掘钻头至少由3根构成，在这些圆筒状挖掘钻头上、分别配置上述的移动方向变换部分。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的地基挖掘装置，其特征是上述的移动方向变换部分由设置在上述圆筒状挖掘钻头外周面上的凸轮，和嵌插着上述圆筒状挖掘钻头的上述板状挖掘钻头的筒部内周面上所设置的凸轮面构成。
7.如权利要求1～6中任意一项所述的地基挖掘装置，其特征是上述的板状挖掘钻头具有长度与这板状挖掘钻头的往复移动行程相对应的多个钻头片，邻接的钻头片的刃角部是相互交叉地配置的。
8.一种地下墙壁的构筑方法，它由在地基中充满膨润土泥水并形成挖掘孔的第1工序、和把凝固性泥状物填充到上述挖掘沟内并使其凝固的第2工序构成，其特征是用上述的第1工序、在地基中、隔开规定间隔地形成多个圆形挖掘孔，在这些圆形挖掘孔间连通地形成宽度比这圆形挖掘孔的直径还小、具有规定深度的沟状挖掘孔；在形成上述沟状挖掘孔时，把冲击力加到板状挖掘钻头的同时、使其往复地移动。
9.如权利要求8所述的地下墙壁构筑方法，其特征是在上述第2工序之前，把多个连接构件插入到上述圆形挖掘孔内；在这连接构件间附设上端开口的袋状薄片；把凝固性泥状物填充到这薄片内、由此使上述薄片张开、而使上述圆形挖掘孔和沟状挖掘孔间被闭塞、然后把上述凝固性泥状物填充到上述挖掘孔内。
10.如权利要求9所述的地下墙壁的构筑方法，其特征是上述薄片是在其两端和底部上大致成凹状地形成填充上述凝固性泥状物的袋部的。
全文摘要
本发明提供一种即使在混有石头的地基上也能挖掘成宽度较窄的挖掘沟的挖掘装置，它具有直立设置的沿中心轴设有泥水供给孔的圆筒状挖掘钻头，和设置在这圆筒状挖掘钻头上方的回转驱动及施加冲击装置，和沿着圆筒状挖掘钻头半径方向延长的板状挖掘钻头；还在圆筒状和板状挖掘钻头间设置着冲击力传递部分和移动方向变换部分；板状挖掘钻头的厚度比圆筒状挖掘钻头直径还小。能高效地挖掘宽度较窄的沟，能用此装置高效地构筑地下墙壁。
文档编号E02D5/18GK1117304SQ94191062
公开日1996年2月21日 申请日期1994年11月30日 优先权日1993年11月30日
发明者西尾公, 福田修一 申请人:混凝土钻凿株式会社