JPH063113B2 - 拡孔ビツト - 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孔ビット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
孔ビットを取り付け、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ビットは、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、拡孔ビット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は、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と
いう問題点が存在する。

〈本発明の目的〉 本発明は上記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、拡孔ビ
ット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ビットにつ
いて説明する。

〈イ〉拡孔ビットの構成 拡孔ビット１の一例を第１、２図に示す。

この拡孔ビット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２
１は完全に閉塞して形成し、他方底面と対向する掘削前
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の掘削前面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の回転と共に拡孔ビット１が一
体に回転することになる。

〈ロ〉掘削手段 従来の拡孔ビットの掘削手段は、推進力を利用したもの
であるが、拡孔ビット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４
１をピストン運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、拡孔ビット１の軸心と平行に複
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２
３を避けた掘削前面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、拡孔の掘削径
によって異なるが、少なくともパイロット管３を除く掘
削前面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、拡孔ビット１の軸心からドリルヘッド４
１の設置位置をずらして取り付ける。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
アースイベフル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。

取入口２３は、掘削した土砂をすべて取り込めるよう
に、拡孔ビット１の軸心からずらした位置に適宜、複数
開設する。

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）拡孔ビットの取り付け 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を取り外して拡孔ビット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ビット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によん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。

拡孔ビット１にる掘削は、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。

拡孔ビット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。

〈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）従来の拡孔ビットは、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、拡孔ビット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。

【図面の簡単な説明】

第１図：拡孔ビットの縦断面の説明図 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発進立坑から到達立坑に向けて地中にパイ
   ロット管を推進して貫通し、 次にこのパイロット管の貫通端に拡孔ビットを取り付け
   て、 到達立坑から発進立坑に向けて推進させる工法に使用す
   る拡孔ビットであって、 パイロット管の外径より大きい外径を有し、 パイロット管と一体で回転運動をしながら推進して拡孔
   を行う拡孔ビットにおいて、 拡孔ビットの内部に収納して発進立坑に向けて打撃する
   複数のドリル装置と、 このドリル装置の発進立坑側の先端で、拡孔ビットの掘
   削前面に取り付けた複数のドリルヘッドと、 掘削前面に開設して掘削した土砂を取り入れる取入口よ
   りなり、 拡孔ビットの回転によって生じる、拡孔ビットの軸心を
   中心とする各ドリルヘッドの回転軌跡が、 パイロット管を除く前記掘削前面の全範囲を通過するよ
   うに構成したことを特徴とする、 拡孔ビット