JPH0534474B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地下に埋設されるガス管や水道管等
の流体用管、または電力線、光や電気の信号線、
電力線等を収容する管を施工する横穴、あるいは
水を排出する横穴のように、比較的小径の横穴を
掘進する横穴掘削装置において、オーガの先端か
ら水を噴出させながら掘削を行なう給水式横穴掘
削装置に関する。

（従来の技術） 本発明者等は、前記した地下埋設管用横穴を、
道路等に溝を掘削することなく掘削しうる横穴掘
削装置を開発している。この横穴掘削装置は、オ
ーガを把持する回転チヤツク装置を有する回転駆
動装置をガイド枠上にて往復させ、かつ往復動に
伴なつてスクリユー羽根を有するオーガをねじ式
に継足しながら掘削を行なうものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしこの横穴掘削装置にあつては、掘削対象
となる地質が粘着性の大きい粘土質や硬土質の土
丹層等の場合には掘削抵抗が大となり、穴の方向
が曲がつたり、掘削不能になるという問題点があ
つた。

このような問題点を解決するものとして、実開
昭54−88001号公報あるいは実開昭61−80882号公
報に記載のように、オーガ内に通水孔を穿孔し、
該通水孔を通してオーガ先端から水を噴出し、噴
出水により掘削土を軟化させながら掘削するもの
がある。しかしながら、こられの公報に記載のも
のを埋設管施工用の横穴掘削に採用した場合、オ
ーガ継足しの際に地中に入り込んでいるオーガ内
の水が最も手前のオーガの端部から流れ出すた
め、新たにオーガを継足して掘削を再開したとき
には、さらに長くなつたオーガ内に水が充満する
までは先端オーガから水を噴出させることはでき
ず、作業能率が悪く、また流れ出す水のために、
作業環境が悪くなるという問題点があつた。

本発明は、上記の問題点に鑑み、掘削対象が粘
土質である場合にもオーガを直進させて掘削を行
なうことができるように、オーガの先端より水を
流出させながら掘削を行なうことを可能とし、同
時に掘削時のみならず、オーガ継足し時において
も水の漏洩を起こすことのない給水系統を有する
給水式横穴掘削装置を提供することを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明は、オーガの
回転駆動装置に設けた回転チヤツク装置により継
足し式オーガを把持し、前記回転駆動装置をガイ
ド枠上にて往復させると共に、オーガを継足しな
がら横穴を掘削する装置において、オーガの中心
に通水孔を貫設し、オーガの継足し部と、オーガ
と前記回転チヤツク装置の取付け筒との間にシー
ルリングを介在させ、先端のオーガの掘削ビツト
に水の噴出口を設け、かつ、給水源からの水を前
記オーガ内に供給する通路を、前記回転駆動装置
および回転チヤツク装置に設けると共に、前記オ
ーガは、その尾端部に逆止弁を有するものでなる
ことを特徴とする。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図および第２図は本発明による横穴掘削装置
の一実施例の全体構成を示し、１は地下配管、２
は地下配管１に到る深さに掘削した縦穴、３は該
縦穴２に嵌め込んだケーシング、４は該ケーシン
グ３内に昇降自在に装着する横穴掘削装置、５は
ケーシング３上に設置した操作装置、６は地面上
に設置した給水装置である。

第２図、第３図に示すように、ケーシング３お
よび操作装置５のフレーム８には、対向するよう
に２本のガイドレール７が設けてあり、横穴掘削
装置４を構成する門形フレーム９の左右の柱部の
上下には、前記ガイドレール７に沿つて転動させ
るガイドローラ１０が取付けてある。また、門形
フレーム９の下部にはガイド枠１１が取付けられ
ている。

前記ガイド枠１１には、ケーシング３に設けた
開口部１２に向かうように、平行をなすガイドレ
ール１３が固設され、オーガ１４の回転駆動装置
１５は、その左右に２個ずつ取付けられたガイド
ローラ１６が前記ガイドレール１３に沿つて転動
自在に係合されることにより、ガイド枠１１上に
移動自在に設置される。前記回転駆動装置１５
は、前部にオーガ１４の尾端１４ａを把持する回
転チヤツク装置１７を有し、かつオーガ１４を回
転させる回転用油圧モータ１８を有する。

第４図は回転駆動装置１５の内部構成を示す断
面図であり、オーガ回転用油圧モータ１８の出力
軸に取付けた駆動歯車３０は、ケース３１に回転
自在に取付けた受歯車３２と噛合させ、該受歯車
３２は、ケース３１内に回転自在に取付けたチヤ
ツク爪開閉用油圧シリンダ３３のチユーブ３４の
先端に結合されている。前記受歯車３２には、ボ
ルト３７によりチヤツク爪保持ブロツク３８が結
合され、該ブロツク３８には、３個のチヤツク爪
３９が放射状に開閉自在に装着されている。前記
チヤツク爪保持ブロツク３８内には、前記油圧シ
リンダ３３の軸心方向に摺動自在に摺動ブロツク
４０が収容されており、該摺動ブロツク４０の周
囲に設けた傾斜溝４０ａを前記各チヤツク爪３９
の逆Ｔ字形傾斜摺動脚３９ａに摺動自在に係合さ
せると共に、該摺動ブロツク４０を、前記油圧シ
リンダ３３のピストン３５に結合されたピストン
ロツド３６に結合してなり、前記油圧モータ１８
の回転によつて前記油圧シリンダ３３およびチヤ
ツク爪３９等からなる回転チヤツク装置１７が回
転し、また、油圧シリンダ３３の伸縮によつて摺
動ブロツク４０が動き、チヤツク爪３９が開閉す
るように構成されている。

また、第１図、第３図に示すように、前記回転
駆動装置１５の側部には、該回転駆動装置１５を
往復動させる横行用油圧モータ１９を有し、該横
行用油圧モータ１９の出力軸に取付けたピニオン
２０を前記ガイドレール１３に平行に設けたラツ
ク２１に噛合させ、該油圧モータ１９の正逆回転
により回転駆動装置１５が往復動するように構成
されている。

第３図において、２２はガイド枠１１の前部に
取付けられた固定チヤツク装置であり、これはオ
ーガ１４を抜取る際、さらに必要であればオーガ
継足しの際に一部が地中に埋没している先行オー
ガ１４の尾端１４ａを把持しておくものである。
該固定チヤツク装置２２は、オーガ１４の尾端を
把持、解放可能となるように開閉自在に取付けら
れた一対の爪２３，２４と、左右の開閉用油圧シ
リンダ２５，２６と、その各ピストンロツドの動
きを前記爪２３，２４にそれぞれ伝達するリンク
機構２７，２８とからなる。

第１図、第２図に示すように、操作装置５は、
前記オーガ回転用油圧モータ１８、チヤツク爪開
閉用油圧シリンダ３３および固定チヤツク装置２
２の油圧シリンダ２５，２６を操作するスイツチ
類からなる操作盤４２と、横行用油圧モータ１９
を操作する操作レバー４３と、横穴掘削装置４を
昇降させるウインチ４４と、横穴掘削装置４の各
アクチユエータにつながる油圧ホース４５や照明
灯やリミツトスイツチ等につながるケーブル類を
それぞれ巻取るリール４６，４７と、作業車等
（図示せず）に搭載した電源や油圧源と横穴掘削
装置４のアクチユエータとの間に挿入された切換
弁等を収容した制御装置４８とを有する。

次にオーガ１４の先端より水を流出させる給水
系統について説明する。第４図に示すように、各
オーガ１４はその尾端１４ａが雌ねじに形成さ
れ、先端１４ｂはその雌ねじに螺合する雄ねじに
形成されたもので、各オーガ１４の中心には通水
孔５０を貫設している。また、オーガ１４の継足
し部、すなわち、この例では、オーガ１４の前部
に設けた鍔部１４ｃと雄ねじ１４ｂとの間のコー
ナー部にゴム等からなるシールリング５１を嵌
め、オーガを継足した状態においては、先行オー
ガ１４の尾端１４ａと後行オーガ１４の鍔部１４
ｃとの間でシールリング５１が挟持されてシール
作用が発揮される。

また、第５図に示すように、掘削時に先端に設
けられる掘削ビツト１４Ａには、後続のオーガ１
４に接続される軸心方向の通水孔５０Ａと半径方
向に設けた噴出口５０Ｂとを有し、該噴出口５０
Ｂは、掘削ビツト１４Ａの先端に周方向に設けた
溝５２の底部に臨ませ、該溝５２には、水の逆流
を防止するゴム等の弾性材製リングでなる逆流防
止具５３を嵌合により設けている。

第４図、第７図に示すように、前記チヤツク爪
保持ブロツク３８にボルト３７により固定された
受け盤５４（該受け盤５４にはチヤツク爪保持ブ
ロツク３８と同様にチヤツク爪３９を移動させる
溝を有する。）の中央には、オーガ１４の尾端の
雌ねじ孔を嵌合する円筒状の取付け筒５５を一体
に有し、該取付け筒５５の根本部周囲には、ゴム
等からなるシールリング５６が嵌合してあり、回
転チヤツク装置１７に把持されるオーガ１４の尾
端と該取付け筒５５との間で該シールリング５６
が挟持されてシール作用が発揮される。

回転駆動装置１５のケース３１と、その中の回
転体には、オーガ１４に対して水を供給する通路
が設けられている。その通路は、ケース３１に設
けられ、給水ホース５７に接続金具５８を介して
接続される通水孔５９と、該通水孔５９に連通
し、ケース３１の内面の受歯車３２との摺動面に
周方向に設けた溝６０と、該溝６０に連通するよ
うに受歯車３２に半径方向に設けた通水孔６１
と、該通水孔６１に連通するように受歯車３２、
チヤツク爪保持ブロツク３８および前記受け盤５
４に軸方向に設けた通水孔６２と、該通水孔６２
と前記取付け筒５５の中心の通水孔５０Ｃとの間
を連通させるように受け盤５４に半径方向に設け
た通水孔６３とからなる。

第１図に示すように、給水装置６は、台６５上
に設置された電動式または油圧式モータ６６と、
これにより駆動されるねじポンプ等の給水ポンプ
６７と、掘削土砂の質により水の粘度等を変える
ベントナイト等の安定液溶解装置６８（６９は撹
拌翼、７０は撹拌用モータである。）とを有し、
給水ポンプ６７の吐出側に接続された給水ホース
７１には止め弁７２を有し、該給水ホース７１
は、前記操作装置５のフレーム８上に設置された
リール７３の静止軸側に接続され、前記給水ホー
ス５７は該リール７３に巻かれており、該リール
７３にはぜんまいばね等の張力付与装置（図示せ
ず）が設けてある。

この装置において、オーガ継足しの際には横穴
掘削装置４をウインチ４４により引上げ、回転駆
動装置１５を後退させた状態において、次のオー
ガ１４の尾端１４ａのねじ孔を前記取付け筒５５
に嵌合し、回転チヤツク装置１７を閉じることに
より、オーガ１４を把持し、横穴掘削装置４をケ
ーシング３内のストツパ（図示せず）により係止
させるまで降下させ、地中に一部埋設されている
先行オーガ１４に対し、横行用油圧モータ１９を
作動させて回転駆動装置１５を前進させると共
に、オーガ回転用油圧モータ１８を作動させてオ
ーガ１４を正転させることにより、後行オーガ１
４の先端１４ｂの雄ねじを先行オーガ１４の尾端
１４ａの雌ねじに螺合する。続いて、止め弁７２
を開け、給水ポンプ６７を作動させることによ
り、オーガ１４の先端の掘削ビツト１４Ａの噴出
口５０Ｂから、給水圧力により、逆流防止具５３
の弾性に抗して水を流出させ、オーガ１４の周囲
の土砂を軟弱化しながら掘削を行なう。従つて、
粘土質の掘削を行なう場合においても、オーガ１
４を直進させて掘削を行なうことが可能となる。
なお、このとき、安定液溶解装置６８における安
定液の混合量を調整することにより、土砂に応じ
て粘度の水（安定液）が供給され、安定掘削が可
能となる。また、逆流防止具５３により、給水休
止時には水の噴出口５０Ｂが閉塞されるので、泥
水が逆流して通水孔５０や噴出口５０Ｂが閉塞さ
れるおそれがない。また、各オーガ１４の継足し
部にシールリング５１を設けたので、オーガ１４
間の継足し部からの給水の漏洩がなく、また、回
転チヤツク装置１７の取付け筒５５の根本部にも
シールリング５６を設けたので、回転チヤツク装
置１７の部分からの漏洩も防止され、掘削ビツト
１４Ａから有効に給水できる。

第８図は本発明におけるオーガ１４からの水の
逆流を防止する構造の一例であり、Ａに示すよう
に、オーガ１４の後部には、弁体７５と、ばね７
６と、溝７７とからなる逆止弁７８を設け、ばね
７６の圧力は給水圧力によつて開くことができる
程度に設定する。また、前記受け盤５４に設ける
取付け筒５５にも、弁体８０と、ばね８１と、溝
８２とからなる弁８３を設け、弁体８０は延出さ
せてなる。オーガセツト時には、Ｂに示すよう
に、前記弁体７５，８０が当接して相互に弁７
８，８３を開き、また、地中に埋まつているオー
ガ１４の逆止弁７８は、給水圧力によつて開かせ
ることができるように構成されている。

この構成において、オーガ１４の継足しのた
め、地中に埋まつている最後部のオーガから回転
チヤツク装置１７を離して横穴掘削装置４を引き
上げる際にも、オーガ１４の通水孔５０に蓄えら
れている水は、逆止弁７８の作用によつて縦穴２
内に漏出しないから、地上でオーガ１４を回転チ
ヤツク装置１７に継足して再度穴底に降下させて
オーガ１４の継足しを行い、給水ポンプ６７を作
動させてオーガ１４への給水を行う場合、オーガ
１４内の通水孔５０は前回供給した水で満されて
いるので、ただちに先端オーガより水を噴出させ
ることができ、能率が向上する。また、オーガ１
４から縦穴２内に水が逆流することがないので、
縦穴２内が水びたしになることがなく、作業環境
の悪化が防止される。

また、本実施例においては、回転チヤツク装置
１７側の取付け筒５５に設けている弁８３の働き
により、オーガ１４を回転チヤツク装置１７から
離している時に、横穴掘削装置４や給水ホース７
１内に残つている水が取付け筒５５から漏出する
ことがないので、前記能率向上効果と、作業環境
悪化防止効果が助長される。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明
は既設のマンホール等の縦穴や溝内に据置き式あ
るいは昇降式に設置するものや、オーガを自動的
に継足して掘削を行なう場合にも適用でき、また
各構成部材の構造、組合わせ等について、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更、付加が可
能である。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明においては、オーガ
の中心に通水孔を貫設し、オーガの継足し部と、
オーガと前記回転チヤツク装置の取付け筒との間
にシールリングを介在させ、先端のオーガの掘削
ビツトに水の噴出口を設け、かつ、給水源からの
水を前記オーガ内に供給する通路を、前記回転駆
動装置および回転チヤツク装置に設けたので、掘
削対象が粘土質である場合にも、オーガ周囲の土
質を軟弱化しながら掘削が行なわれるので、オー
ガを直進させて掘削を行なうことが可能となる。
従つて、オーガが曲げられて目標からずれること
がなくなる。

また、各オーガの継足し部や回転チヤツク装置
のオーガ取付け部にシールリングを設けたので、
これらの部分からの給水の漏洩がなく、先端掘削
ビツトから有効に給水できる。

また、オーガに逆止弁を設けたので、オーガ継
足し作業の際に、地中に埋まつているオーガの通
水孔にある水が縦穴内に逆流することがなく、次
の回のオーガ先端からの水の噴出がすみやかに行
われるので、能率よく掘削でき、しかも縦穴内が
水びたしになることがなく、作業環境の悪化が防
止できる。

【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
を示す側面断面図、第２図は該実施例の正面断面
図、第３図は該実施例の横穴掘削装置の平面断面
図、第４図は該実施例の回転駆動装置の側面断面
図、第５図は該実施例のオーガ先端の掘削ビツト
の構造を示す断面図、第６図は該掘削ビツトの作
用説明に供する断面図、第７図は該実施例の回転
チヤツク装置の正面図、第８図Ａ，Ｂは本発明に
おけるオーガ尾端部およびオーガ取付け用取付け
筒の他の例を、それぞれ分離、結合状態で示す断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オーガの回転駆動装置に設けた回転チヤツク
   装置により継足し式オーガを把持し、前記回転駆
   動装置をガイド枠上にて往復させると共に、オー
   ガを継足しながら横穴を掘削する装置において、
   オーガの中心に通水孔を貫設し、オーガの継足し
   部と、オーガと前記回転チヤツク装置の取付け筒
   との間にシールリングを介在させ、先端のオーガ
   の掘削ビツトに水の噴出口を設け、かつ、給水源
   からの水を前記オーガ内に供給する通路を、前記
   回転駆動装置および回転チヤツク装置に設けると
   共に、前記オーガは、その尾端部に逆止弁を有す
   るものでなることを特徴とする給水式横穴掘削装
   置。 ２ 前記取付け筒は、オーガとの結合により開く
   弁を有するものでなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の給水式横穴掘削装置。