JPH03194094A - 横穴掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地下に埋設される電話線、信号線または電力
線等の収容管、もしくはガス管あるいは水道管等を施工
する横穴のように、比較的小径の横穴を掘進するねし継
足し式掘削具を使用した横穴掘削装置に関する。

（従来の技術） 従来のねし継足し式掘削具を使用した横穴掘削装置は、
横穴掘削装置を縦穴にケーシングを挿入し、該ケーシン
グ内面の１８０度隔Ｔｈ２個所にガイドレールを設け、
該ガイドレールに沿って昇降フレームを昇降させ、該昇
降フレームＬに設けた掘削具の回転駆動装置と、該回転
駆動装置の横行装置の作動とにより、掘削具による掘削
を行なうと共に、回転駆動装置に設けた尾端把持用回転
チャック装置と、昇降フレームの前端に備えた先行掘削
具の尾端把持用の固定チャック装置の開閉操作により、
掘削具の継足しを行なって掘削な進行させる構成を有し
ていた。（特開昭６１−１７６９２号公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかし上記従来の横穴掘削装置においては、縦穴に挿入
したケーシング内面の１８０度隔Ｔｈ個所にガイドレー
ルを設け、該一対のガイドレールに沿って昇降フレーム
を昇降させているので、−旦ケーシングな縦穴内に挿入
した後は、昇降フレームの向きを直角の方向に変化させ
て掘削を行なうことはできない、このため１例えば第７
図に示すように、道路ａに埋設する本管用横穴すと。

本管から分岐した住居等の敷地Ｃ内への枝管用横穴ｄと
を掘削する場合には、縦穴Ａを掘削し。

ケーシング（図示せず）を挿入し、ケーシング内に横穴
掘削装置の本体部分（昇降フレーム）を挿入し、木管用
横穴ｂ（または枝管用横穴ｄ）を掘削して本管（または
枝管）を埋設した後、ケーシングな引抜いてケーシング
の向きを９０度変えて再度縦穴Ａに挿入することにより
、昇降フレームの向きを変える必要があり、このため１
作業能率が悪いと、いう問題点があった。

本発明は、を記問題点に鑑み、掘削方向が互に直交する
場合に、ケーシングな縦穴に挿入したまままで２方向に
ついての横穴掘削可能となる横穴掘削装置を提供するこ
とを目的とする。

Ｃ８題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、ねじ継足し式掘削
具を使用する横穴掘削装置において、縦穴内に挿入され
、かつ下端の少なくとも２個所に互に９０度度隔て掘削
具挿通用開口部を設けたケーシングと、該ケーシング内
面の互に９０度度隔た個所に縦に設けた４本のガイドレ
ールと、４本のガイドレールに沿ワて昇降自在に装着さ
れ。

かつ９０度ずつ方向を変更して装着可能な昇降フレーム
と、該昇降フレーム上に設置された掘削具の回転駆動装
置と、回転駆動装置を前進、後退させる横行装置と、前
記回転駆動装置に取付けられ掘削具の後端を着脱自在に
把持する回転チャック装置と、前記昇降フレームの前部
に取付けられ、掘削具の継足しまたは離脱時に先行の掘
削具の後端を回転チャック装置の軸線上で把持する固定
チャック装置と、前記昇降フレームを昇降させる装置と
を備えたことを特徴とする。

（作用） 本発明は、上述の構造を有するので、縦穴内にケーシン
グな、その下端の開口部の１つが掘削すべき１つの横穴
の方向を向き、他の１つが他の１つの横穴掘削方向に向
くように挿入し、ケーシング内に横穴掘削装置本体であ
る昇降フレームを。

その＃部（掘削具先端側）が１つの開口部側に向くよう
に入れ、掘削具継足しと、回転駆動装置と横行装置の作
動により掘削を行ない、掘削具回収後、昇降フレームを
引上げ、昇降フレームの向きを９０度変えてガイドレー
ルに沿って再度昇降フレームなケーシング内に入れ、他
の１つの横穴掘削を行なう。

（実施例） 以下本発明の横穴掘削装置の一実施例を図面により説明
する。第１図は横穴掘削装置を示す横断面図（第３図の
Ａ−Ａ断面図）、第２図は第１図の状態から昇降フレー
ムの向きを変えた状態を示す横断面図、第３図は該実施
例の作業状態を示す正面断面図、第４図はその側面断面
図である。

第１図において、Ａは地面から所定の深さに掘削された
縦穴、ｌａ、ｌｂは該縦穴Ａに押し込まれたケーシング
であり、縦穴Ａの深さに応じ、適宜長さのものが１本あ
るいは複数本組合わされる。該各ケーシングｌａ、ｌｂ
には、周方向に９０度度隔た個所に、４本のガイドレー
ル５Ａ〜５Ｄか溶接等により、縦向きに固定されている
。各ガイドレール５Ａ〜５Ｄは水平断面の先端が直角を
なし、互に隣り合うものの対向面は平行をなす、また、
下部ケーシングｌｂの下端のガイドレール５Ａと５Ｂ間
の中央と、ガイドレール５Ｂと５Ｃ間の中央には、それ
ぞれ切欠き状の掘削具挿通用開口部９Ａ、９Ｂが設けら
れている。

２は円形をなす支持フレーム３と、これｑ取付けられる
ガイドフレーム４とからなる昇降フレームである。該支
持フレーム３は、左右の足部３ｃ、３ｄを有し、その各
後部に、それぞれ断面Ｌ字形をなす左右の柱部３ａ、３
ｂが一体に結合されている。支持フレーム３の底部３ｃ
、３ｄの前後方向（掘削方向）の幅Ｗは、ガイドレール
５Ａ〜５Ｄの対向面間の間隔Ｘよりわずかに小さく設。

定され、いずれのガイドレール５Ａ〜５Ｂ間にも足部３
ｃ、３ｄか挿入可能となり、挿入時には。

足部３ｃ、３ｄの前端と、柱部３ａ、３ｂの背面かガイ
ドレール５Ａ〜５Ｄの対向面に摺接するように構成され
ている。

該支持フレーム３の左右の足Ｆｆｆ１３　ｃ、３ｄ間に
は、スクリューオーガ等の掘削具８の回転駆動装！ｉ７
を走行自在に搭載する前記ガイドフレーム４が、結合具
６によって中央部を結合することにより、足部３ｃ、３
ｄに対してガイドフレーム４の傾斜角が変えられるよう
に取り付けられている。

前記ガイドフレーム４には、対をなすガイドレール１０
．１０が長子方向に固設され、回転駆動装Ｍ７の下面の
４隅に取付けたガイトローラ１１の外周に設けた溝をガ
イドレール１０に嵌合することにより、回転駆動装置７
か該ガイドレールｌＯによって位置決めされかつ移動可
能となっている。

前記回転駆動装置７のフレームには、該回転駆動装置７
を横行させるための横行用油圧モータ１２を取り付け、
該油圧モータ１２により回転されるビニオン１３を、ガ
イドフレーム４に固定したラック１４に噛合させている
。

回転駆動装Ｍ７は、掘削具回転用油圧モータ７ａと回転
チャック装ｇｔ’ｙｂとを有し、かつ回転チャ・ンク装
置フｂを作動させる機構（図示せず）を内蔵するもので
ある０回転チャック装ｆｉ７ｂは、前記油圧モータフａ
により回転される回転体に放射状に形成した複数個の拡
底溝にそれぞれチャラフ用の爪を摺動可能に嵌合し、油
圧シリンダ（図示せず）により爪を半径方向に移動させ
て掘削具８の把み部８ａの把持と解放とを行なうもので
ある。

前記ガイドフレーム４の端部には掘削具継足しのための
固定チャック装置ｔｓか取付けられている。該固定チャ
ック装置１６は、ガイドフレーム４にチューブがビン付
けされた左右一対の油圧シリンダ１７．１８と、相互に
近接離反１ｑ能にガイドフレーム４の前端に保持された
掘削具尾端の把み部８ｄ把持用爪１９．２０と、油圧シ
リンダ１７．１８の伸縮を把持用爪１９．２ｏの開閉動
作に変換するリンク２１．２２とからなる。

第３図において、２４はケーシングｌａＪ：、に設置す
るフレームであり、該フレーム２４には、昇降フレーム
２の昇降用ウィンチ２５と操作スイッチ装置２６と横行
および回転用操作レバー２７と油圧、電気、掘削用空気
（掘削具８の先端から噴出させる）の制御装２！２８と
、昇降フレーム２に搭載した機器につながる油圧、空圧
ホースおよび電気信号、電力用ケーブルを巻くリール２
９を搭載する。油圧源や電源およびコンプレッサは作業
車に備えるか、いずれも図示していない。

前記昇降用ウィンチ２５の巻取りドラムに巻取り繰出し
されるワイヤローブ３１は、支持フレーム３の上枠３ｅ
の中央部に取付けたシーブ３２に掛け、終端をフレーム
２４に結合している。

４０は掘削Ａ着脱装置であり、該装置４０は。

第３図に示すように、支持フレーム３に設けた掘削具昇
降用油圧シリンダ５６に取り付けた掘削具受は台６０と
、回転駆動装置７の回転チャック装ｆｉ７ｂとの間で掘
削具を着脱するもので、′第５図のｆ面図および第６図
の側面図にもその構成を示している。掘削具着脱装置ｉ
４０は、第１図、第３図に示すように、ガイドフレーム
４上にボルト付けされたブラケット４１と、該ブラケッ
ト４１上に取付けた油圧式回転シリンダ４２と、該回転
シリンダ４２の回転軸４３に取付けた回動アーム４４と
を備える。

第５図および第６図に示すように、該回動アーム４４の
先端には、断面形が弧状をなす一対の把持具４６．４７
を、両端のピン４８．４９を中心として、油圧シリンダ
５０により開閉されるように取り付けている。

また、第６図に示すように、回動アーム４４にストッパ
５１が溶接され、該ストッパ５１は１回動アーム４４が
第３図の状態から回動することにより、ガイドフレーム
４上に当接して把持具４６．４７に把持される掘削具８
の軸線が回転チャック装置１７ｂの軸線に一致するよう
に構成され、ている。

第３図ないし第５図に示すように、掘削具昇降装置とし
て、支持フレーム３の取り付けた２段伸縮式油圧シリン
ダ５６を備え、該油圧シリンダ５６のピストンロットの
先端に掘削具受は台６０をを取付けている。掘削具受は
台６０には、掘削具８の前端の雄ねじ部８ｂと、後端の
雌ねじ筒部（把み部）８ａがそれぞれ嵌合される半円形
の凹部ｆが形成されている。

この装置を用いて例えば第７図に示した縦穴Ａから敷地
Ｃへ横穴を掘削する場合は、縦穴Ａ内にケーシングｌｂ
、ｌａを、開口部９Ａが敷地Ｃ側２に向くように挿入す
る。また、昇降フレーム２をフレーム２４内に引上げた
状態で回転チャック装ｆｉ７ｂにビット付掘削具８Ａ（
第４ＵＡ参照）を把持させ、ウィンチ２５を巻下げ方向
に回してケーシングｌｂの内面に固設したストッパ５７
に支持フレーム３か係止されるまで降ろし、横行用油圧
モータ１２を前進方向に作動させ、回転駆動装置７かガ
イドフレーム４の前端位置に達するまて前進させると同
時に、回転駆動装置７の油圧モータ７ａを正転させて掘
削を行なう。

その後１回転チャック装置（７ｂを開いてビット付掘削
Ａ８Ａを釈放し、横行用油圧モータ１２を後退方向に作
動させ、回転駆動装置７をガイドフレーム４の後端位置
まで後退させ゛る。

次に油圧シリンダ５６を伸長させて掘削具受は台６０を
地上位置まて上げ、地上にいる作業員が掘削具受は台６
０に掘削具８を載置し、油圧シリンダ５６を収縮させて
掘削具８を掘削具着脱装置４０の開いている把持具４６
．４７上に降下させる。

次に前記油圧シリンダ５０を伸長させて掘削具８を把持
具４６，４７により把持した後、回転シリンダ４２をス
トッパ５１かガイドフレーム４上面に当接するまて回動
させ、第１図の２点鎖線て示すように、掘削具８を回転
チャック装置７ｂの前方に、軸線を一致させて位置させ
る０次に回転駆動装置７を若干前進させ１回転チャック
装置７ｂを閉じることにより、掘削具８の把み部８ａを
回転チャック装！１７ｂによって把持する。

次に油圧シリンダ５０を収縮させて、把持具４６．４７
による掘削具８の把持を解き１回転シリンタ４２を作動
させて把持具４６．４７を掘削具受は台６０の位置まで
回動させ退避させる。

次にビット付掘削具８Ａの後端を前記固定チヤツク装Ｊ
ｉｌｌＢによって把持しておき、回転駆動装Ｍ７を前進
させ、かつ後行の掘削具８を正転させることにより、ビ
ット付掘削具８Ａの後端雌ねじ筒部である把み部８ａに
後行の掘削具８の前端雄ねじ部８ｂを螺入して後行の掘
削具８を接続し、続いて回転駆動装置７の前進と掘削具
８の正転により横穴掘削を行なう。

このような作業を繰返すことにより、横穴掘削の終点部
に掘削されている縦穴または溝（図示せず）まで掘削す
る。なお、掘削地盤が硬質である場合等においては、先
行の掘削具はｊＩ！！盤に確実に保持されるため、固定
チャ・ンク装置ｉ１６による先行の掘削具の後端の把′
持は必ずしも必要ではない。

なお、地質等により、掘削具８Ａ、８を中空とし、該掘
削具８Ａの先端より圧搾空気あるいは水を噴出しながら
掘削を行なう。

次に掘削具８の回収作業について説明する。まず、ビッ
ト付掘削具８Ａを外して掘削具８の前端に掘削された横
穴に挿入する埋設管（図示せず）の端部を接続するか、
あるいはビ・ント付掘削具８Ａの先端の掘削ビットを外
して埋設管の端部を接続し、回転チャック装置７ｂによ
り最後部の掘削Ｊ４Ｂの後端を把持している回転駆動装
置７を、横行用油圧モータ１２を後退方向に作動させる
ことにより後退させる。

次に前記固定チャック装置９１６によって先行の掘削具
８の後端の把み部８ａが把持てきる位置まで回転駆動装
置７を後退させたところで後退を停止し、先行の掘削具
８の後端を固定チャ・ンク装置ｌ６により把持し、油圧
モータ７ａを逆転させて回転チャック装＠１ｂに把持さ
れている掘削具８を逆転させると共に、回転駆動装！！
７を後退させて回転チャック装置７ｂに把持されている
掘削具８を地中に埋設されている先行の掘削具から離脱
させる。

次に、回転シリンダ４２を作動させて把持具４６．４７
を回転チャック装置７ｂに把持されている掘削具８に被
せ、油圧シリンダ５０を伸長させてその掘削具８を把持
具４６．４７により把持する。続いて回転チャック装置
１７ｂを開き、回転駆動装置７を後退させ１回転シリン
ダ４２を作動させて掘削具８を把持している把持具４６
，４７を掘削具受は台６０の位置まで回動させ、油圧シ
リンダ５０を収縮させて把持具４６．４７を開く。

次に油圧シリンダ５６を伸長させることにより、掘削具
８を掘削具受は台６０と共に地上に押し上げ、地上で作
業員がその掘削具８を回収し、再び油圧シリンダ５６を
収縮させることにより、掘削具受は台６０を把持Ｍｃ４
６．４７の位置まで降下させる。

次に回転駆動装置７を横行用油圧モータ１２の作動によ
り曲進させ、縦穴Ａ内に露出している掘削具８の後端を
回転チャック装ａ１７ｂにより把持し、前記同様の動作
により掘削具８を回収する。

このような作業を埋設管の先端が縦穴Ａ内に露出するま
で行なう。

この後、第７１Ａに示した道路ａに沿う横穴すを掘削す
る場合は、ケーシングｌａ、ｌｂは縦穴Ａ内に挿入した
ままの状態にしておき、昇降フレーム２をフレーム２４
内に引上げた状態で１作業車に備えた吊上げ装置等によ
り、昇降フレーム２と共にフレーム２４を吊上げ、吊１
げた状態で９０瓜回転させ、第２図に示すように、ガイ
ドフレーム５Ａと５Ｂ間、５Ｃと５Ｄ間にそれぞれ支持
フレーム３の足１３ｄ、３ｃを挿入してフレーム２４を
ケーシングｌａ上にセットし、今度は開口部９Ｂから掘
削具８を出し入れして前記と同様の掘削と掘削具回収作
業を行なう。

このようにすることにより、ケーシングｌａ。

ｌｂを引抜くことなく、方向の異なる掘削作業の切換え
か行なえる。

上記実施例においては、開口部を９Ａと９Ｂの２個所と
したが、これはπに周方向に９０度の間隔を有して３個
所あるいは４個所に設けても良い。また、各ガイドレー
ル５Ａ〜５Ｂに支持フレーム３に取り付けたガイドロー
ラを係合させるようにしても良い。

（発明の効果） 本発明によれば、ケーシングに設ける掘削具挿通用開口
部を周方向に９０度隔てて２個所以上に設け、かつケー
シングの内面に設けるガイドレールも周方向に９０度隔
てて４個所に設けたので、ケーシンク内に昇降フレーム
を９０度ずつ向きを変えてセットでき、縦穴内に挿入し
たケーシングを引抜くことなく、方向の異なる掘削作業
の切換えが行なえるため、道路に沿う横穴掘削と敷地向
けの横穴掘削を行なう場合、掘削能率を上げることがで
きる。また、開口部の数を増加させることにより、反対
向きの掘削等を行なうことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による横穴掘削装置の一実施例を示す横
断面図（第３図のＡ−Ａ断面図）、第２図はその昇降フ
レームの向きを変えた状態を示す横断面図、第３図は該
実施例の横穴掘削装置の正面断面図、第４図はその側面
断面図、第５図はその掘削躊着脱を掘削具昇降用油圧シ
リンダと共に示す平面図、第６図は第５図の掘削具着脱
装置の側面図、第７図は道路と敷地における横穴掘削を
示す平面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ねじ継足し式掘削具を使用する横穴掘削装置において
   、縦穴内に挿入され、かつ下端の少なくとも２個所に互
   に９０度隔てて掘削具挿通用開口部を設けたケーシング
   と、該ケーシング内面の互に９０度隔てた個所に縦に設
   けた４本のガイドレールと、４本のガイドレールに沿っ
   て昇降自在に装着され、かつ９０度ずつ方向を変更して
   装着可能な昇降フレームと、該昇降フレーム上に設置さ
   れた掘削具の回転駆動装置と、回転駆動装置を前進、後
   退させる横行装置と、前記回転駆動装置に取付けられ掘
   削具の後端を着脱自在に把持する回転チャック装置と、
   前記昇降フレームの前部に取付けられ、掘削具の継足し
   または離脱時に先行の掘削具の後端を回転チャック装置
   の軸線上で把持する固定チャック装置と、前記昇降フレ
   ームを昇降させる装置とを備えたことを特徴とする横穴
   掘削装置。