JPH06100069B2 - 拡大孔の掘削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、硬質の岩盤や玉石層、砂れき層等の地盤に大
径の孔を掘削する拡大孔の掘削方法に関するものであ
る。

＜従来の技術＞ 予め小径のパイロット管を発進立坑から到達立坑へ向け
て推進させた後に、このパイロット管の先端に大径の拡
孔掘削装置を取り付け、到達立坑側から発進立坑へ向け
てパイロット管より大径の孔を掘削しながら推進管を埋
設する工法が存在する。

前記工法に使用する拡孔掘削装置は、漏斗状の中空の筒
体からなり、掘削方向の面には掘削手段である掘削用の
チップが多数突設され、拡孔掘削装置の回転掘削によっ
てパイロット管より大径の孔を掘削できる構造となって
いる。

＜本発明が解決しようとする問題点＞ 前記した拡孔の掘削技術には次のような問題点が存在す
る。

（イ）掘削地盤が玉石や転石等の硬質岩盤の場合には、
チップの摩耗が激しいうえに欠損しやすいため、掘削作
業が非常に困難となる。

そのため、掘削能率が低下し、工期が長期化する傾向に
ある。

また、岩盤の掘削が不可能と判断される場合には、計画
線を変更しなければならず多大の時間と経費がかかる。

（ロ）拡孔掘削装置の前面に、ローラービットやローラ
ーカッターを取り付けたものも提案されているが、ロー
ラービットやローラーカッターは、推進力を受けて掘削
する方式であるから、大きな推進力を持つ推進装置を配
備する必要がある。

そのうえ、掘削能率が低いため掘削速度が遅いという問
題がある。

＜本発明の目的＞ 本発明は以上の問題点に鑑みなされたもので、硬質の岩
盤等でも、効率良く確実に拡大孔を掘削できる、拡大孔
の掘削方法を提供することを目的とする。

＜本発明の構成＞ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明するが、まず拡大孔の掘削に使用する拡孔掘削装置に
ついて説明する。

＜イ＞拡孔掘削装置の構成 拡孔掘削装置１の一例を第１、２図に示す。

この拡孔掘削装置１は、有底式の本体２と、本体２内に
装備した掘削手段と排土手段とからなる。

本体２の底面21は完全に閉塞して形成し、他方底面と対
向する前面22には、掘削土砂を取り込むための取入口23
を開設して形成する。

そして、本体２の前面22を拡孔の掘削方向に向けてパイ
ロット管３の先端に固着する。

従って、パイロット管３の回転と共に拡孔掘削装置１が
一体に回転することになる。

＜ロ＞掘削手段 従来の拡孔掘削装置の掘削手段は、推進力を利用したも
のであるが、拡孔掘削装置１は推進力をほとんど利用せ
ずに掘削できるドリル装置４を採用する。

このドリル装置４は、例えば圧搾空気でドリルヘッド41
をピストン連動させて掘削する公知のダウンザホールド
リルを採用できる。

すなわち、本体２内に、拡孔掘削装置１の軸心と平行に
単数または複数配備する。

このとき、ドリル装置４はドリルヘッド41を取入口23を
避けた前面22に露出させて収納する。

ドリル装置４の設置位置および設置数は、拡孔の掘削計
によって異なるが、少なくとも前面22の全範囲をドリル
ヘッド41の軌跡が通過できるように設置位置、設置数を
決定する。

また、ドリル装置４に圧搾空気を送気するには、パイロ
ット管３内に挿入させたスクリューオーガ５の中空軸51
を圧搾空気の供給路として利用し、このスクリューオー
ガ５の先端にエアースイベル52を取り付け、スクリュー
オーガ５の回転時に連続して圧搾空気を供給できるよう
構成する。

＜ハ＞排土手段 ドリル装置４で掘削した土砂等は、取入口23から本体２
内に取り入れ、その後本体２内で回転するスクリューオ
ーガ５によってパイロット管３の基端側に移送して排土
する。

次に拡大孔の掘削方法について説明する。

（１）先導孔の掘削（第３図） まず計画線に合わせて先導孔を掘削する。

先導孔を掘削するには、例えば発進立坑Ａ側に回転推進
機６を据え付け、マルチドリル７と先導管８をセットし
て掘進を行う。

先導孔の掘進作業は、掘削地盤に転石が存在しても、マ
ルチドリル７によって容易に転石を貫通できるから、計
画線に沿った掘進が行える。

スクリューオーガ５を内蔵したパイロット管３を順次接
続しながら掘進作業を進め、到達立坑Ｂまで掘進する。

（２）拡孔掘削装置の取り付け 到達立坑Ｂまでを貫通する先導孔を開設したら、パイロ
ット管３の先端に先導管８を取り外して拡孔掘削装置１
を付け換える。

（３）拡大孔の掘削（第４図） 発進立坑Ａ側では、スクリューオーガ５の基端から圧搾
空気の供給を開始し、同時に回転推進機６を操作して、
パイロット管３に回転を与えながら発進立坑Ａ側に引き
戻す。

その結果、第１図に示すように拡孔掘削装置１に内蔵さ
れたドリル装置４が地盤を打撃して掘削がなされる。

ドリルヘッド41はパイロット管３の回転を受けて公転し
ながらパイロット管３の周囲の未掘削部分を順次掘削し
ていく。

掘削した土砂は、パイロット管３内のスクリューオーガ
５によって移送して発進立坑Ａ側に排土する。

途中、転石等の岩盤が存在しても、ドリルヘッド41の打
撃によってこれらの岩盤を高能率に破砕して拡大孔が掘
削される。

その結果、先導孔の周囲には、孔径を拡大した拡大孔が
掘削される。

拡大掘削装置１による掘削は、ドリル装置４によって行
われるから、従来のような大きな推進力は必要としな
い。

拡孔掘削装置１の掘削作業と並行して、到達立坑Ｂから
発進立坑Ａへ向けてヒューム管９等の敷設本管を推進さ
せる。

パイロット管３の回収を繰り返しながら、発進立坑Ａに
到達するまで拡大孔を掘削する。

＜その他の実施例＞ 拡大孔の掘削径が大きい場合には、第５図に示すように
拡孔掘削装置１の軸心からの距離を変えたドリル装置４
を複数配置して掘削する。

＜本発明の効果＞ 本発明は以上説明したようになるから、次のような効果
を得ることができる。

（イ）硬質の岩盤であっても、ドリル装置で確実に破砕
できるから拡大孔の掘削が不可能となることはない。

（ロ）ドリル装置の設置数や設置位置を選択することに
より、どんなに大きな拡大孔でも高能率に掘削できる。

（ハ）従来の拡孔掘削装置は、推進力を利用した掘削方
式であるため、大きな推進力を必要とする。

本発明では、ドリル装置の打撃によって拡大孔を掘削で
きるから、拡孔掘削装置に特別に大きな推進力を与える
必要がない。

従って、従来に比べ推進能力の小さい回転推進機を使用
できる。

（ニ）有底型の筒体の前面に土砂の取入口を開設してあ
り、掘削土砂をこの取入口より筒体内に取り入れ、パイ
ロット管を介して発進立坑側に排土することができる。

そのため、ヒューム管の埋設の終了と同時に排土も終了
させることができ、施工期間及びコストの大幅な削減が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図：拡孔掘削装置の縦断面の説明図 第２図：第１図のII−IIの断面図 第３図：パイロット管の推進時の説明図 第４図：大径孔の掘削時の説明図 第５図：その他の実施例の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−153492（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−15114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−169197（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−169198（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発進立坑から到達立坑へ向けて、先端に掘
   削手段と排土手段とを有するパイロット管を接続しなが
   ら推進させ、 到達立坑に露出するパイロット管の先端に、 パイロット管より大径の有底筒であって、 前記有底筒の底面と対向する前面には、掘削土砂を取り
   入れる取入口を開設し、 また前記有底筒の内部には、発進立坑へ向けて打撃する
   ドリル装置を収納してなる拡孔掘削装置を一体に接続
   し、 前記拡孔掘削装置にパイロット管を介して回転を与え、 同時に拡孔掘削装置を発進立坑へ引き戻しながら前記ド
   リル装置でパイロット管の周囲の未掘削箇所を掘削する
   と共に、掘削土砂を前記取入口より取り入れて前記パイ
   ロット管を介して排土することを特徴とした、 拡大孔の掘削方法。