JPH0932448A - ガイドボーリング工法及びこの工法に用いられる掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直進性の良い拡孔を高速で掘削する。 【解決手段】 発進縦抗Ｂから到達縦抗Ｃ迄、パイロッ
ト孔用ビット又はノンコアビット３１等でパイロット孔
ｄを削孔する。その後、発進縦抗Ｂから拡径ビット５０
のパイロットビット５１をパイロット孔ｄに挿入してガ
イドとし、後方に連結されたリーミングビット５７で、
回転及び打撃推進によって拡孔掘削する。回転力及び打
撃力はロータリーパーカッション部２１から付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、横穴掘削のための
ガイドボーリング工法及び掘削装置に関するものであ
り、特に硬岩・玉石層等を含む地盤中での管の敷設工
事、例えば下水道管や電話線等の小口径管敷設のための
小口径管推進工事に用いられるガイドボーリング工法及
びこの工法に用いられる掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下水道管や電話線等の小口径管
のための横穴を横堀りによって掘削して推進するガイド
ボーリング工法に用いられる掘削装置として、図１５及
び図１６に示すものがある。この掘削装置１には、図１
５に示すように、架台２上の後方に油圧モータ３、推進
機４、及びメインジャッキ５が配設された駆動部１７が
備えられている。又、前方側には、横方向に掘削するた
めに回転しつつ推進される進退可能なガイドロッド６が
メインジャッキ５と同軸に配設され、このガイドロッド
６の前端にはトリゴンビット７が取り付けられている。
ガイドロッド６の外周面には、ガイドロッド６に対して
摺回動可能な略リング状の面板掘削部８が設けられ、こ
の面板掘削部８の先端面にはディスクカッタ９が設けら
れている。面板掘削部８の後方の筒状本体部１０には、
軸受部１１を介して揺動ジャッキ１２、方向修正用球座
１３等が設けられていて、掘削装置１の進行方向の修正
を適宜行えるようになっている。又、ガイドロッド６と
筒状本体部１０との間の空間にはオーガー１５が設けら
れていて、掘削された土砂等のくり粉が後方に排土され
るようになっている。

【０００３】推進機４やメインジャッキ５等の前方に位
置するガイドロッド６や面板掘削部８や筒状本体部１０
等は先導体１６を構成して、地中で横方向に掘削推進を
可能にしている。このような掘削装置１を用いたガイド
ボーリング工法について説明すると、横堀りに際して
は、発進縦抗内に掘削装置１を下ろして、先ず先端にト
リゴンビット７を装備したガイドロッド６を、面板掘削
部８に対して先行させて、回転掘削によって横方向の先
方地盤に例えば１ｍ程度掘進させる（図１６（ａ）参
照）。そして、先行させたガイドロッド６を停止状態に
して、ガイドロッド６をガイドとしてディスクカッタ７
を備えた面板掘削部８を回転掘削させて、ガイドロッド
６の先端部まで掘進させる（図１６（ｂ）参照）。これ
によって、ガイドロッド６で穿孔された小穴を面板掘削
部８で拡径掘削し、このような掘進作業を繰り返して行
うことで、所望の大口径の横穴を掘削できる。尚、削孔
方向の修正をするには、先導体１６内の揺動ジャッキ１
２によって方向修正用球座１３で先導体１６を中折れさ
せることにより行う。又、掘削する途中で、玉石層や礫
層等の崩壊し易い層に出くわした場合には、掘削を一時
中断して、地上から縦穴を掘って掘削領域の崩壊し易い
層に薬液を注入することで地盤を強化し、薬液が固化し
た後、再度掘削を続けるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなガイドボーリング工法では、ガイドロッド６や面
板掘削部８による掘削は、それぞれ回転推進のみによる
掘削であるから、掘進速度が遅く、掘削効率が悪いとい
う欠点がある。しかも、ガイドロッド６は１ｍ程度の距
離だけ面板掘削部８に先行するだけであり、先方地盤が
硬岩・玉石層等硬い地盤であると、掘削方向をガイドす
るガイドロッド６の掘進方向が曲がり易くて、穴曲がり
を生じ易く、その際、掘削方向の修正を行うには、掘削
工具を穴曲がりの始まり位置まで引き戻して再度削孔し
直さなければならず、修正に手間がかかり、困難であっ
た。特に、深穴、長尺削孔が困難であった。そのため、
掘削精度が出にくいという欠点がある。又、崩壊し易い
地盤の場合、その都度、地上から縦穴を掘って崩壊し易
い層に薬注する等、作業が煩雑でボーリングコストが高
いという欠点もあった。

【０００５】本発明は、このような課題に鑑みて、穴曲
がりしにくい横穴を削孔できるようにしたガイドボーリ
ング工法及び掘削装置を提供することにある。又、本発
明の他の目的は、穴曲がりしにくい横穴を迅速にしかも
効率的に削孔できるようにしたガイドボーリング工法及
び掘削装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるガイドボー
リング工法は、地中に横穴を掘削するガイドボーリング
工法において、パイロット孔を削孔し、その後にこのパ
イロット孔をガイドとしてより大口径の拡孔を削孔する
ようにしたことを特徴とするものである。又、パイロッ
ト孔及び拡孔は、回転及び打撃による掘削によって削孔
するようにしたことを特徴とするものである。又、拡孔
の削孔は、パイロット孔に挿入されるガイド部又はパイ
ロットビットに連結されたリーミングビットによって行
われるようにしたことを特徴とする。例えば、パイロッ
トビットとリーミングビットを備えた掘削工具のパイロ
ットビットを、先に穿設されたパイロット孔に挿入し
て、回転及び打撃によってリーミングビットで横穴を拡
孔掘削するようにしてもよい。或いは、パイロット孔の
削孔後に、パイロット孔に挿入されているガイド部に連
結されたリーミングビットを戻しながら回転及び打撃掘
削することで、拡孔掘削するようにしてもよい。又、地
中に横穴を掘削するガイドボーリング工法において、発
進縦抗から到達縦抗迄の往工程でパイロット孔を掘削
し、到達縦孔から発進縦孔迄の復工程で拡孔を掘削する
ようにしてもよい。

【０００７】本発明による掘削装置は、地中に横穴を掘
削するための掘削装置において、掘削工具は、パイロッ
ト孔に挿入されるパイロットビットと、このパイロット
ビットに連結されていてパイロット孔を拡孔掘削するリ
ーミングビットとを備え、ロータリーパーカッション部
によって回転力と打撃力を与えられて、回転及び打撃に
よって掘削するようにしたことを特徴とするものであ
る。本発明による別の掘削装置は、地中に横穴を掘削す
るための掘削装置において、パイロット孔を拡孔掘削す
るリーミングビットと、このリーミングビットが先端側
に連結され且つパイロット孔に挿入されるガイド部と、
前記ガイド部を介してリーミングビットに回転力と打撃
力を付与するロータリーパーカッション部とを備えたこ
とを特徴とするものである。この場合、リーミングビッ
トの各ビットはロータリーパーカッション部方向を向い
ている。

【０００８】本発明によるガイドボーリング工法によれ
ば、先ず発進縦抗から到達縦抗に向けて、パイロット孔
を削孔し、その後にこのパイロット孔をガイドとしてほ
ぼ同心状の大口径の拡孔を削孔するから、拡孔に際して
穴曲がりを起こしにくい。しかも、回転及び打撃による
掘削を行うことで、回転推進のみによるものと比較し
て、掘削速度が約２倍になる。又、パイロット孔にガイ
ド部又はパイロットビットを挿入して掘削するから、リ
ーミングビットによる掘削方向がガイドされて穴曲がり
が生じにくい。例えば、掘削工具のパイロットビットを
パイロット孔に挿入し、発進縦抗から到達縦抗に向けて
回転及び打撃して、リーミングビットで横穴を拡孔掘削
する。或いは、発進縦抗から到達縦抗への往工程でパイ
ロット孔を削孔し、到達縦抗から発進縦抗までの復工程
で、リーミングビットを戻しながら回転及び打撃掘削す
ることで拡孔掘削し、その際、ガイド部がパイロット孔
内を移動することでリーミングビットのガイドとして機
能し、１往復で所望径の横穴を掘削できる。

【０００９】本発明による掘削装置によれば、ロータリ
ーパーカッション部から回転力と打撃力を付与されて、
パイロット孔内をパイロットビットが進行し、これに続
いてリーミングビットで拡孔掘削することで、回転推進
のみによるものと比較して約２倍の速度でしかも直進性
の高い正確な横穴を掘削できる。又、発進縦抗から到達
縦抗迄の往工程で、ガイド部にパイロット孔掘削用の掘
削工具が連結されてパイロット孔が削孔された後、復工
程で、ガイド部にリーミングビットが連結されて、回転
及び打撃推進すれば、パイロット孔内のガイド部に進行
方向をガイドされて拡孔を掘削でき、１往復で所望径の
横穴を得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施の形態
を図１乃至図１０により説明する。図１は実施の形態に
よるパイロット孔用ビットの断面図、図２は薬液注入の
可能なノンコアビットの一部破断側面図、図３は図２に
示すノンコアビットの基端側部分のドリフタとの装着構
造を示す一部破断側面図、図４は拡径ビットについて一
部を破断して示す側面図、図５は図４に示す拡径ビット
の先端側から見た正面図、図６は図４のＡ−Ａ線断面
図、図７は各種ビットを支持する支持部の構成を示す平
面図、図８は図７の支持部の側面図、図９は本発明の実
施の形態によるガイドボーリング工法のパイロット孔の
削孔状態を示す図、図１０は同じく拡孔掘削状態を示す
図である。本実施の形態において、図１５に示す掘削装
置１の後方側の油圧モータ３、推進機４及びメインジャ
ッキ５を備えた駆動部１７の構成は、本実施の形態によ
る掘削装置２０の駆動部とほぼ同様であるが、本実施の
形態による掘削装置２０の駆動部は、後述する各種ビッ
トを回転推進させる回転駆動部に加えて打撃掘削する打
撃部を含むロータリパーカッション部２１を構成するも
のとする（図９、１０参照）。

【００１１】図１に示すパイロット穴削孔のためのパイ
ロット孔用ビット２３は二重管式で、その回転軸線Ｏを
同じくするリングビット２４と、その内周側に位置する
インナービット２５とによって構成されている。リング
ビット２４は略円筒形状をなし、その後端で略円筒状の
アウターケーシング２６と螺合し、その先端面２４ａは
パイロット孔用ビット２３の回転軸線Ｏに対して斜めに
カットされて略リング状傾斜面に形成され、放射状にカ
ッタが設けられている。又、インナービット２５は先端
側領域が拡径された二段の円柱状をなし、その後端で略
円筒状のインナーロッド２７と螺合している。そして、
アウターケーシング２６とインナーロッド２７は、後方
に位置するロータリーパーカッション部２１に接続され
て、それぞれ回転軸線Ｏを中心とする回転推進力と回転
軸線Ｏ方向に進退する打撃力とが印加されて、リングビ
ット２４とインナービット２５に伝達するようになって
いる。又、リングビット２４とインナービット２５との
間にはくり粉を後方に排出するための略円筒状の隙間２
８が形成されている。

【００１２】インナービット２５の後端面には、ターゲ
ット２９が設けられており、ロータリーパーカッション
部２１領域に設けられた図示しない発光器から投射され
る赤外線等の光線を受光するようになっている。この発
光器とターゲット２９とはパイロット穴の曲がりを検出
する検知器を構成し、パイロット孔用ビット２３が削孔
時に穴曲がりを起こしたときに、ターゲット２９が発光
器に対して回動することで、これを検知できるようにな
っている。削孔時に、パイロット孔用ビット２３が穴曲
がりを起こした場合には、回転軸線Ｏに対して穴曲がり
方向と反対側に先端面２４ａの最先端部２４ｂが位置す
るようにリングビット２４を回転させ、この状態でリン
グビット２４に関して打撃推進を行えば、削孔方向の修
正ができることになる。

【００１３】図２は主として薬液注入用に用いられるノ
ンコアビット３１を示すものであり、ノンコアビット３
１は、回転軸線Ｏにほぼ直交する先端面３２に複数のビ
ット３３が植設されており、後端側には円筒状の嵌合部
３４が形成され、その外周面３４ａと内周面３４ｂとに
それぞれネジが切られている。嵌合部３４の中央凹面３
５からノンコアビット３１の周側面に向けて第１連通孔
３６が形成され、その先端には、崩壊し易い地盤を固め
るための薬液（Ａ液とする）を吐出する第１ノズル３７
が穿設されている。又、嵌合部３４の内外周面３４ａ，
３４ｂ間の端面からノンコアビット３１の周側面に向け
て第２連通孔３８が形成され、その先端には、崩壊し易
い地盤を固めるための別の薬液（Ｂ液とする）を吐出す
る第２ノズル３９が穿設されている。

【００１４】そして、嵌合部３４の外周面３４ａは略円
筒状のアウターケーシング４０と螺合され、内周面３４
ｂは略円筒状のインナーロッド４１と螺合されている。
インナーロッド４１内には、Ａ液供給用の第１通路４２
が形成されて、ノンコアビット３１の第１連通路３６に
連通している。アウターケーシング４０とインナーロッ
ド４１との間には、略円筒状のＢ液供給用の第２通路４
３が形成され、第２連通路３８に連通している。尚、イ
ンナーロッド４１は、その後方において、ロータリーパ
ーカッション部２１に接続されて、回転と打撃の推力を
受けるようになっている。そして、図示しないチューブ
によってＡ液が第１通路４２内に供給されるようになっ
ている。アウターケーシング４０は、図３に示すよう
に、その後端部分が、固定保持されたドリフタ４５内の
ウオータスイベル管継ぎ手４６によって摺回動自在に保
持されていて、しかも継ぎ手４６とアウターケーシング
４０とインナーロッド２７との間にはシールリング４７
が配設されている。そして、ドリフタ４５に接続された
チューブ４５ａからＢ液が第２通路４３内に供給されて
いる。

【００１５】このノンコアビット３１は、パイロット孔
用ビット２３で削孔している際に、玉石層や礫層等のよ
うに崩壊し易い地盤に出くわした場合、パイロット孔用
ビット２３に代えて、（アウターケーシング４０及びイ
ンナーロッド４２によって）ドリフタ４５及びロータリ
ーパーカッション部２１に接続してパイロット孔に挿入
して、薬液注入するために用いられる。尚、図２に一点
鎖線で示すように、ノンコアビット３７の先端面３２を
回転軸線Ｏに対して傾斜する先端面３２′として形成す
れば、削孔方向の修正可能なパイロット孔用ビットとし
て兼用できる。この場合、先端面３２′は必ずしも全体
を傾斜させる必要はなく、一部の面だけでもよい。

【００１６】次に、パイロット孔ｄが削孔された後、そ
のパイロット孔ｄに基づいてこれを拡径して大口径の横
穴Ｄを削孔するための拡径ビットについて図４乃至図８
により説明する。図４及び図５に示す拡径ビット５０に
おいて、パイロットビット５１は略円筒形状を呈してお
り、その先端部５２は拡径されて、その先端側の面に同
心状に複数のボタンビット５３がリング状に取り付けら
れている。この先端部５２の外周面にはほぼ等間隔に複
数（図では８つ）のくり粉溝５４が形成されている。
又、パイロットビット５１には、回転軸線Ｏと同軸に中
央孔５５が穿設されており、しかも先端部５２において
は中央孔５５から先端部５２に連通する一対の連通孔５
６が穿設されていて、中央孔５５から連通孔５６を介し
て水が地盤に注入されるようになっており、選択的に薬
液が吐出されるようにしてもよい。このパイロットビッ
ト５１の後端には、パイロットビット５１より径の大き
いリーミングビット５７が螺合されている。即ち、パイ
ロットビット５１の後端ネジ部５１ａは、リーミングビ
ット５７先端面の中央ボス部５８に設けられた中央凹部
５８ａに螺合されている。しかも、図６に示す後端ネジ
部５１ａの対向する一対の凹部５１ｂ，５１ｂに、中央
ボス部５８の一対の小孔５８ｂを介してそれぞれスプリ
ングピン５９が嵌合することで、両ビット５１、５７は
堅固に固定保持されている。

【００１７】リーミングビット５７は、略円筒形状で、
先端部６１が拡径されて、その先端面にはボタンビット
５３が同心状に複数列リング状に配列されている。先端
部６１の外周面には、所定間隔に小くり粉溝６２が形成
され、更に１２０゜間隔に大きな大くり粉溝６３が形成
されている。大くり粉溝６３の径方向中央側には、それ
ぞれ連通孔６４が穿設されて先端部６１に開口し、これ
らの連通孔６４はパイロットビット５１領域から延在す
る中央孔５５に連通している。

【００１８】図７及び図８は、カバー部分を省略した支
持部６６であり、図中、左端には上述したパイロット孔
用ビット２３、ノンコアビット３１、拡径ビット５０等
の各種掘削工具が選択的に連結され（図８で一点鎖線図
示）、右端にはロータリーパーカッション部２１が連結
される（図示せず）構造とされている。図において、上
下動可能な架台部６７にその長手方向に伸縮可能な基枠
６８が支持されている。基枠６８の拡径ビット５０等の
掘削工具側端部には第一アーム６８が保持され、ロータ
リーパーカッション部２１に連結されていて回転打撃力
を拡径ビット５０等の掘削工具に伝達する伸縮自在の駆
動伝達機構６９の先端部を支持している。基枠６７のロ
ータリーパーカッション部２１側端部には、駆動伝達機
構６９の後端部がドリフタ４５に保持されている（図８
参照）。尚、掘削装置２０に、パイロット孔用ビット２
３又はノンコアビット３１が装着されている場合には、
駆動伝達機構６９に代えて、アウターケーシング２６又
は４０及びインナーロッド２７又は４１が装着されるよ
うになっている。

【００１９】本実施の形態による掘削装置２０は上述の
ような構成を有しており、次にこの実施の形態によるガ
イドボーリング工法について図９及び図１０に基づいて
説明する。先ず最初に、図９において、小口径管用の横
穴を削孔するための二区間に発進縦抗Ｂと到達縦抗Ｃを
掘削する。そして、発進縦抗Ｂ内に、掘削装置２０とし
て、ロータリーパーカッション部２１と支持部６６、そ
して図１に示すパイロット孔用ビット２３を装着配置す
る。削孔に際しては、ロータリーパーカッション部２１
の駆動による回転及び打撃推進力をアウターケーシング
２６及びインナーロッド２７を介して、リングビット２
４及びインナービット２５に伝達して、面前の地盤に対
して両ビット２４、２５を回転推進しつつ打撃して掘削
する。そして、到達縦抗Ｂに向けてほぼ直線状のパイロ
ット孔ｄを削孔するが、途中で、硬い岩盤等のためにパ
イロット孔用ビット２３の進行方向が曲がった場合、発
光器からターゲット２９に照射されている掘削方向検知
用の光線について、ターゲット２９の回動のために受光
ポイントがずれることになり、これによって、穴曲がり
を検知できる。

【００２０】この場合には、削孔を停止し、その位置
で、或いはパイロット孔用ビット２３をパイロット孔ｄ
内で少し引き戻した状態にして、リングビット２４を回
転させて、先端面２４ａの最先端部２４ｂが回転軸線Ｏ
に対して穴曲がり方向と反対側に位置するようにリング
ビット２４の角度を調整する。この状態で回転させるこ
となく、リングビット２４の打撃推進を行なう。これに
より、傾斜する先端面２４ａに沿って、削孔方向を最先
端部２４ｂ側に修正でき、進行方向をパイロット孔ｄが
直線状となるように軌道修正できる。削孔方向の修正
は、ターゲット２９の所定ポイントに発光器からの光線
が入射することによって確認できる。そして、削孔方向
の修正後に、再度回転打撃掘削を再開する。このように
して、パイロット孔ｄが到達縦抗Ｃまで貫通したら、パ
イロット孔用ビット２３の引き抜きを行う。

【００２１】尚、上述の説明では、リングビット２４と
インナービット２５の両方でそれぞれ回転打撃するよう
にしたが、いずれか一方でもよい。インナービット２５
でのみ回転打撃掘削を行う場合には、リングビットで方
向修正のための回転と打撃を行えるようにする必要があ
る。或いは、リングビット２４に代えて（又は、リング
ビット２４と共に）、インナービット２５の先端面を傾
斜面として方向修正用に用いてもよい。

【００２２】尚、パイロット孔用ビット２３で、パイロ
ット孔ｄを削孔する途中で、図９に示すように、玉石層
や礫層や粘土層等の崩壊し易い層に到達した場合、発進
縦抗Ｂに排土されるくり粉によってこれを知ることがで
きる。このような場合には、パイロット孔用ビット２３
をパイロット孔ｄから引き抜いて、図２及び図３に示す
ノンコアビット３１を掘削装置２０に装着して、パイロ
ット孔ｄ内に挿入する。ノンコアビット３１が玉石層や
礫層等の崩壊し易い層に到達した状態で、ノンコアビッ
ト３１の各ノズル３７、３９からそれぞれ薬液Ａ、Ｂを
吐出する。そして、この崩壊し易い層内をノンコアビッ
ト３１で回転打撃掘削しつつ薬液Ａ、Ｂを全周囲に亘っ
て吐出して、地盤を固めることができる。更に、崩壊し
易い層内をノンコアビット３１を引き抜きながら回転さ
せつつ薬液Ａ、Ｂを吐出してもよい。このようにして、
崩壊し易い地盤の改良を行うことができる。そして、薬
液の固化を待ってパイロット孔ｄの削孔を再開する。

【００２３】尚、注入する薬液は２種に限定することな
く、１種又は３種以上でもよい。又、吐出用のノズル
は、図２で示す実施の形態では２つであるが、１又は３
つ以上でもよいことはいうまでもない。又、ノンコアビ
ット３１の後端側の面にターゲット２９を取り付けて、
検知器で穴曲がりの有無を検知しつつ回転打撃掘削する
ようにしてもよい。更には、傾斜した先端面３２′を有
するノンコアビット３１を用いた場合、ノンコアビット
３１で、パイロット孔用ビット２３と同様にパイロット
孔ｄの削孔及び掘削方向の修正をも行うことができる。
この場合、薬液の注入に際して、掘削工具を交換する必
要がない。そのため、ガイドボーリング工法の実施に際
して、掘削工具の種類が減少して、より削孔作業が簡単
になるという利点がある。

【００２４】次に、このようにして二つの縦抗Ｂ，Ｃ間
に掘削されたパイロット孔ｄをガイドとして、拡径され
た所望の大口径（例えばφ２３０〜６００ｍｍ）を削孔
するためのガイドボーリング工法について説明する。先
ず、発進縦抗Ｂ内に図４乃至図６に示す拡径ビット５０
を挿入して、支持部６６を介してロータリーパーカッシ
ョン部２１に連結する。そして、図１０に示すように、
パイロットビット５１をパイロット孔ｄ内に挿入した状
態で、パイロットビット５１とリーミングビット５７と
に回転打撃推進力を与えつつ到達縦抗Ｃ方向に推進させ
る。その際、パイロットビット５１の掘進方向はパイロ
ット孔ｄにガイドされるので、拡径ビット５０による掘
進方向が特定され、穴曲がりを起こすことが少ない。し
かも、パイロットビット５１に続くリーミングビット５
７で地盤に回転及び打撃を加えることで、パイロット孔
ｄは拡孔されて、所望の大口径の横穴Ｄが速い速度で形
成されてゆく。

【００２５】掘削にあたって、パイロットビット５１の
掘削時には回転トルクや打撃力はあまり要求されない
が、リーミングビット５７による掘削では拡孔推進が行
われ、拡径穴Ｄが形成されるために、地盤の硬さに応じ
て大きな回転トルクや打撃力が要求される。その際、各
ビット５１，５７の各連通孔５６，６４からは水が吐出
され地盤に注入されて硬い地盤が崩され、掘削がしやす
くなる。しかも、地盤が硬岩等の硬い層である場合で
も、水の注入とリーミングビット５７の回転打撃によっ
て掘削推進することができる。又、崩壊しやすい層に到
達した場合、上述のノンコアビット３１での薬液注入と
は別に、そのままの状態で連通孔５６，６４から水に代
えて薬液を注入することも可能である。

【００２６】このようにして、到達縦抗Ｃに達して大口
径の横穴Ｄの削孔が完了したら、拡径ビット５０を横穴
Ｄから引き抜いてゆくが、この時、同時に到達縦抗Ｃか
ら鞘管を横穴Ｄに挿入し、これを引き込んでゆく。鞘管
を縦抗Ｂ，Ｃ間に挿入し終えたら、塩ビ管又はヒューム
管を横穴Ｄ内に挿入する。そして、鞘管と塩ビ管又はヒ
ューム管との間、そして鞘管の外周に各管を固定するた
めのセメンティングを行う。

【００２７】以上のように、本実施の形態によるガイド
ボーリング工法によれば、パイロット孔ｄの削孔と、大
口径の横穴Ｄの削孔に際して、パイロット孔用ビット２
３、ノンコアビット３１、及び拡径ビット５０による掘
削で、回転推進に加えて打撃推進による掘削を行うよう
にしたから、従来の回転推進のみによる工法と比較し
て、約２倍の速度で掘削することができる。又、パイロ
ット孔用ビット２３や傾斜した先端面３２′を有するノ
ンコアビット３１によれば、パイロット孔ｄの削孔に際
して、穴曲がりを検知できると共に発生した穴曲がりを
随時修正しつつ掘削できることになり、掘削方向の修正
が容易である上に、削孔精度が向上する。又、掘削方向
の検知器を備えることで、掘削方向の修正と管理が容易
になる。

【００２８】又、掘削時に、玉石層や礫層等崩壊し易い
層に出くわした場合、ノンコアビット３１を用いれば、
地盤を固めるための薬液注入に際して、ビット３１に設
けられたノズル３７、３９から直接且つ掘削と同時に薬
注することができ、従来のように別個に縦穴を掘って薬
注する必要がないので、地盤改良作業の効率が著しく向
上する。しかも、ノンコアビット３１の先端面３２′を
回転軸線Ｏに対して傾斜して形成すれば、薬液注入に加
えて、パイロット孔の掘削と掘削方向の修正とを兼ねる
ことができ、パイロット孔用ビット２３を用いる必要が
ないという利点がある。又、予め削孔されたパイロット
孔ｄに拡径ビット５０のパイロットビット５１を挿入し
て、パイロット孔ｄをガイドとして大口径の横穴Ｄを掘
削するようにすれば、横穴Ｄが穴曲がりを起こすことな
く所望の位置及び方向に削孔できる。しかも、拡径ビッ
ト５０の各ビット５１、５７の連通孔５６、６４から注
水や薬液注入もすることができるから、硬い地盤の掘削
を容易にし、崩壊し易い地盤の地盤改良を行うこともで
きる。

【００２９】図１１及び図１２は、本実施の形態による
拡径ビット５０の変形例を示すものである。本例による
拡径ビット７２では、リーミングビット５７の拡径され
た先端部６１の外周に形成された大くり粉溝６３が、４
５゜間隔で８つ設けられ、１つおきの大くり粉溝６３の
径方向中央側には、それぞれ連通孔６４が穿設されてい
る。この形態によれば、注入する水や薬液の量を増大さ
せることができ、掘削速度や薬液注入のよりいっそうの
高速化を図ることができる。

【００３０】次に、拡径ビットと、これを用いた横穴Ｄ
の削孔に関するガイドボーリング工法の第二の実施の形
態について、図１３及び図１４により説明する。図１３
はこの実施の形態による拡径ビット７４の一部を破断し
て示す要部側面図である。この拡径ビット７４はパイロ
ット孔用ビット２３（又はノンコアビット３１）に代え
て、アウターケーシング２６（４０）及びインナーロッ
ド２７（４１）に装着するものであり、拡径ビット７４
の後端に円筒状の嵌合部７５が形成され、その外周面７
５ａと内周面７５ｂとにそれぞれネジが切られていて、
アウターケーシング２６及びインナーロッド２７とそれ
ぞれ螺合するようになっている。尚、この場合、インナ
ーロッド２７は端部内周面に加えて外周面にもネジが切
られている。拡径ビット７４の先端側には拡径された先
端部７６が形成され、先端部７６の嵌合部７５方向を向
く（後端側の）面７７が拡径ビット７４の回転軸線Ｏに
対してほぼ直交し、この面７７に、図５に示すものと同
様な複数のビット５３が設けられている。しかも、拡径
ビット７４内には、インナーロッド２７内の第１通路２
７ａに連通する連通路７９が穿設され、この連通路７９
の吐出口は先端部７６に形成された大くり粉溝６３の径
方向内側で面７７上に設けられている。

【００３１】本第二の実施の形態においては、掘削装置
は上述のように構成されているから、ガイドボーリング
工法の実施に際して、パイロット孔用ビット２３（又は
ノンコアビット３１）でパイロット孔ｄが削孔された
後、到達縦抗Ｃでパイロット孔用ビット２３に代えて拡
径ビット７４をアウターケーシング２６とインナーロッ
ド２７に螺合させる（図１３参照）。そして、図１４に
示すように、ロータリーパーカッション部２１で拡径ビ
ット７４を発進縦抗Ｂの方向に引き戻しながら、この方
向に回転及び打撃掘削して推進すれば、拡径された横穴
Ｄを掘削することができる。本実施の形態によれば、パ
イロット孔ｄを削孔した後の引き戻し工程で、大口径の
横穴Ｄを掘削できるから、上述の第一の実施の形態の場
合と比較して、工程数を削減することができる。しか
も、アウターケーシング２６及びインナーロッド２７の
パイロット孔ｄ内での引き戻し作業が拡径掘削のガイド
となるから、横穴Ｄが穴曲がりすることがなく、掘削精
度と速度が一層向上するという利点がある。又、この拡
形ビット７４は、第一の実施の形態における拡径ビット
５０と比較してパイロットビット５１が不要になって構
成が簡単になるという利点がある。更に、パイロット孔
ｄの掘削に傾斜した先端面３２′を有するノンコアビッ
ト３１を用いれば、二種のビット３１、７４でパイロッ
ト孔ｄの削孔及び薬注と大口径の削孔とを行うことがで
き、しかも二つの縦抗Ｂ，Ｃ間の一往復掘削で、ガイド
ボーリング全体を行うことができるという実用上重要な
利点がある。

【００３２】尚、パイロット孔用ビット２３、ノンコア
ビット３１、拡径ビット５０、７２、７４等は掘削工具
を構成する。

【００３３】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るガイドボー
リング工法及び掘削装置は、パイロット孔をガイドとし
てより大口径の拡孔を削孔するようにしたから、拡孔に
際して穴曲がりを起こしにくい。しかも、回転及び打撃
による掘削を行うことで、回転推進のみによるものと比
較して、掘削速度が約２倍になる。又、本発明にかかる
掘削装置は、パイロット孔を拡孔掘削するリーミングビ
ットと、このリーミングビットが先端側に連結され且つ
パイロット孔に挿入されるガイド部と、ガイド部を介し
てリーミングビットに回転力と打撃力を付与するロータ
リーパーカッション部とを備えているから、パイロット
孔削孔後の復工程で、ガイド部にリーミングビットが連
結されて拡孔を掘削できて、１往復で所望径の横穴を得
られ、しかも回転及び打撃推進することで、回転推進の
みによるものと比較して約２倍の速度で、しかも直進性
の高い正確な横穴を掘削できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるパイロット孔用ビッ
トの断面図である。

【図２】本発明の実施の形態によるノンコアビットの一
部を破断して示す要部側面図である。

【図３】図２に示すノンコアビットの基端側部分のドリ
フタとの装着構造を示す一部破断平面図である。

【図４】本発明の第一の実施の形態による拡径ビットの
一部を破断して示す側面図である。

【図５】図４に示す拡径ビットの先端側から見た正面図
である。

【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】各種ビットを支持する支持部の構成を示す平面
図である。

【図８】図７の支持部の側面図である。

【図９】本発明の実施の形態によるガイドボーリング工
法のパイロット孔の掘削状態を示す図である。

【図１０】本発明の実施の形態によるガイドボーリング
工法の拡孔の掘削状態を示す図である。

【図１１】拡径ビットの変形例を示す図４と同様な一部
破断側面図である。

【図１２】図１１に示す拡径ビットを先端側から見た図
５と同様な正面図である。

【図１３】本発明の第二の実施の形態による拡径ビット
の一部破断側面図である。

【図１４】図１３による拡径ビットを用いた、本発明の
第二の実施の形態によるガイドボーリング工法の拡孔掘
削状態を示す図である。

【図１５】従来の掘削装置の概略構成を示す側面図であ
る。

【図１６】図１５に示す掘削装置による掘削工程を示す
もので、（ａ）はパイロット孔掘削工程、（ｂ）は拡孔
掘削工程を示す図である。

【符号の説明】

２０ 掘削装置 ２１ ロータリーパーカッション部 ２３ パイロット孔用ビット ２４ リングビット ２５ インナービット ２４ａ，３２′ 傾斜面 ２４ｂ 最先端部 ３１ ノンコアビット ５０，７２，７４ 拡径ビット ５１ パイロットビット ５７ リーミングビット ｄ パイロット孔 Ｄ 横穴

フロントページの続き (72)発明者 林 猛 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)発明者 佐分利 明弘 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)発明者 鶴田 美智男 熊本県下益城郡中央町佐俣463−１ 株式 会社ニシスイ内 (72)発明者 古賀 茂幸 佐賀県唐津市松南町５番18号 ワイビーエ ム販売株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に横穴を掘削するガイドボーリング
   工法において、パイロット孔を削孔し、その後にこのパ
   イロット孔をガイドとしてより大口径の拡孔を削孔する
   ようにしたことを特徴とするガイドボーリング工法。
2. 【請求項２】 前記パイロット孔及び拡孔は、回転及び
   打撃による掘削によって削孔するようにしたことを特徴
   とする請求項１に記載のガイドボーリング工法。
3. 【請求項３】 前記拡孔の削孔は、パイロット孔に挿入
   されるガイド部又はパイロットビットが連結されたリー
   ミングビットによって行われるようにしたことを特徴と
   する請求項１又は２に記載のガイドボーリング工法。
4. 【請求項４】 地中に横穴を掘削するための掘削装置に
   おいて、掘削工具は、パイロット孔に挿入されるパイロ
   ットビットと、このパイロットビットに連結されていて
   パイロット孔を拡孔掘削するリーミングビットとを備
   え、ロータリーパーカッション部によって回転力と打撃
   力を与えられて、回転及び打撃によって掘削するように
   したことを特徴とする掘削装置。
5. 【請求項５】 地中に横穴を掘削するための掘削装置に
   おいて、パイロット孔を拡孔掘削するリーミングビット
   と、このリーミングビットが先端側に連結され且つパイ
   ロット孔に挿入されるガイド部と、前記ガイド部を介し
   てリーミングビットに回転力と打撃力を付与するロータ
   リーパーカッション部とを備えたことを特徴とする掘削
   装置。