JPH10121889A - 横孔掘削・排土装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 推進工法で地山に高深度、長距離の横孔を掘
削する場合にも掘削土砂を地上に低い圧送圧力、圧密度
で排土できる横孔掘削・排土装置を提供する。 【解決手段】 埋設管５内の排土管１７の後端部と地上
の排土タンク２３とを排土ホース２１で連結し、この排
土ホース２１の中途部に、排土管１７から圧送される掘
削土砂で開放する逆止弁２４を設ける。この逆止弁２４
の流出口側にエアー吹込口３０を設け、このエアー吹込
口３０と地上のエアーコンプレッサ３１とをエアーホー
ス３２で接続する。エアー吹込口３０から逆止弁２４内
にエアーを吹き込むと、排土ホース２１内の掘削土砂に
エアーが混入して流動性が良くなり、掘削土砂が排土ホ
ース２１内に固まって詰まるのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信ケーブルや電
力線などの挿通用管を埋設するために、推進工法で横孔
を掘削しながら掘削土砂を地上に圧送排出する横孔掘削
・排土装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の横孔掘削・排土装置は、例えば
特開平７−６２９８４号公報に公知である。その装置の
詳細な断面構造を図２および図３に示す。図２は掘削途
上の状態を示しており、１は地山、２は発進立坑、４は
回転式削孔機、５は埋設管、６は油圧シリンダなどによ
る推進ジャッキである。

【０００３】回転式削孔機４は、筒形状の本体ケーシン
グ７の先端にスポーク型カッタヘッドあるいはローラビ
ット型カッタヘッドなどの回転掘削具９を回転自在に支
持し、この回転掘削具９を駆動する油圧モータなどによ
る駆動装置１０を内蔵する。回転掘削具９で掘削される
横孔１１と本体ケーシング７の外周との間に、掘削土砂
通路１２が環状に形成される。

【０００４】掘削土砂通路１２の発進立坑２側端の口
は、その掘削土砂通路１２の内部に圧送充填される掘削
土砂圧を保持することができるよう、圧力保持枠体１３
で塞がれる。また本体ケーシング７の内部には土砂圧送
ポンプ１４を駆動装置１０の後方に配置するとともに、
この土砂圧送ポンプ１４により掘削土砂通路１２内の掘
削土砂１５の一部を取り込む土砂取込口１６を有し、こ
の土砂取込口１６が本体ケーシング７の後端側に開口し
ている。回転式削孔機４内において、土砂取込口１６に
はテーパ排土管１９が連結される。

【０００５】埋設管５は回転式削孔機４の本体ケーシン
グ７の最大外径よりもやや小さい外径を有し、その内部
には排土管１７が挿通される。先頭の埋設管５内に通さ
れた排土管１７の前端はテーパ排土管１９にカップラー
で接続する。先頭の埋設管５内の排土管１７の後端は、
これの後部に接続される埋設管５内の排土管１７とカッ
プラーで接続される。最後尾の埋設管５内の排土管１７
の後端は、発進立坑２内の排土ホース２１の一端にエル
ボ２２を介して接続し、排土ホース２１の他端は地上に
設置された排土タンク２３に接続する。エルボ２２と排
土管１７の後端との間には逆止弁２４を設ける。

【０００６】回転掘削具９の先端には作泥材を噴出して
掘削土砂に注入するための作泥材注入口２５を設ける。
この作泥材注入口２５に一端側が接続される作泥材注入
ホース２６を有し、この作泥材注入ホース２６は回転式
削孔機４および埋設管５の内部に通し、作泥材注入ホー
ス２６の他端側は地上に設置した作泥材注入ポンプ２７
に接続する。作泥材は掘削土砂に粘性を付与して掘削土
砂を泥土化するためのものであり、地山１が細粒土を主
体とするときには水が使用され、粗粒土を主体とすると
きにはベントナイト溶液が使用される。

【０００７】その施工手順を図４に基づき説明する。先
ず、図４（Ａ）のように、推進ジャッキ６を発進立坑２
内に据え付け、回転式削孔機４を推進計画線Ｐに合わせ
てセットする。次いで、推進ジャッキ６により回転式削
孔機４に推進力を付与しながら回転掘削具９を駆動し、
回転掘削具９で切羽を回転掘削して掘削土砂を円周方向
に逃がしながら横孔１１を掘削する。

【０００８】図４（Ｂ）のように回転式削孔機４の後部
には埋設管５を当接し、この埋設管５を推進ジャッキ６
で地山１に押し込む。これら回転式削孔機４および埋設
管５を推進して掘削すると同時に、図３に示すごとく作
泥材注入ポンプ２７から圧送される作泥材は作泥材注入
ホース２６に通し、作泥材注入口２５から噴出して掘削
土砂に注入し、これで掘削土砂を泥土化する。従って掘
削に伴い、泥土化された掘削土砂１５は回転掘削具９の
外周面に沿って後方へ移送し、回転式削孔機４の外周に
形成された掘削土砂通路１２内に圧入、充填される。こ
れで埋設管５は外周に泥土層を形成しながら推進するの
で、埋設管５の貫入抵抗が軽減し、推進ジャッキ６の押
進力の低減化を図れる。

【０００９】後方へ移送される泥土化した掘削土砂１５
の一部は、土砂圧送ポンプ１４により土砂取込口１６内
に取り込み、排土管１７ついで排土ホース２１に通して
排土タンク２３にまで圧送排出する。

【００１０】埋設管５を１本、推進終了する毎に、新た
な推進管５をカップラー２０で接続する。次後は前述の
操作を繰り返すことにより埋設管５を順次埋設して行
く。図４（Ｃ）のように回転式削孔機４は到達立坑３に
達すると撤去される。このように埋設された埋設管５に
は通信ケーブルや電力線などが通される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、掘削土砂１５
を排土ホース２１を通して地上に圧送排出する従来形式
では、発進立坑２が例えば７ｍ以上も深くなると、排土
ホース２１の垂直部の下端から上端まで高くなるため、
排土ホース２１内で掘削土砂が自重により沈降し、掘削
土砂内に含む水分が浮上して脱水状態を起こす。この結
果掘削土砂の圧密度が高くなり、排土ホース２１内に固
まって詰まるというトラブルが頻繁に生じていた。この
場合は排土ホース２１を排土管１７から外して排土ホー
ス２１内の土砂を一時的に発進立坑３内に排出し、その
後に地上へ排出除去していたため、これが原因して排土
作業の能率が低下していた。

【００１２】こうした排土詰まりのトラブル防止対策と
して、排土ホースに代えてスクリューをパイプの中で回
転させて排土を地上に揚げるスクリューコンベヤを用い
ることが考えられるが、このスクリューコンベヤは排土
ホースのように自由自在に撓ませることができないた
め、発進立坑内で排土管と排土タンクとを接続しにくい
という配管上の難点がある。

【００１３】そこで本発明の目的は、こうした高深度の
立坑内における排土トラブルを簡単に解消でき、排土詰
まり防止の簡素化が図れる横孔掘削・排土装置を提供す
るにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の横孔掘削・排土
装置は、図２および図３に示す従来形式と実質的に同様
であり、発進立坑２側から地山１に横孔１１を掘削する
回転掘削具９を先端に有する回転式削孔機４と、回転式
削孔機４の後部に当接される埋設管５と、発進立坑２内
に設置され、回転式削孔機４および埋設管５に推進力を
付与する推進ジャッキ６と、回転式削孔機４および埋設
管５の内部に通され、一端側が回転式削孔機４の先端に
設けた作泥材注入口２５に、他端側が地上の作泥材注入
ポンプ２７に接続された作泥材注入ホース２６と、回転
式削孔機４の外周と横孔１１との間で環状に形成され
て、作泥材の注入により泥土化した掘削土砂が充填され
る掘削土砂通路１２と、回転式削孔機４の外周一部に設
けられた土砂取込口１６と、埋設管５内に通された排土
管１６と、回転式削孔機４に内蔵され、掘削土砂通路１
２内の掘削土砂１５の一部を土砂取込口１６に取込んで
排土管１７に圧送する土砂圧送ポンプ１４と、一端が排
土管１７に、他端が地上の排土タンク２３にそれぞれ連
結された排土ホース２１と、排土ホース２１の中途部に
介装され、排土管１７からの土砂により開放作動する逆
止弁２４とを備えている。

【００１５】本発明は、かかる横孔掘削・排土装置にお
いて、図１に示すように逆止弁２４の流出口側にエアー
吹込口３０を設け、このエアー吹込口３０と地上に設置
されたエアーコンプレッサ３１とをエアーホース３２で
接続したことを特徴とする。

【００１６】

【作用】排土に際し、エアーコンプレッサ３１でエアー
を逆止弁２４内に吹き込むと、逆止弁２４内の掘削土砂
内にエアーが混入し、流動性が良好となって掘削土砂の
圧密度を低下減少し、掘削土砂は排土ホース２１内に詰
まることなく低い圧送圧力で排土タンク２３へ円滑に排
出される。またエアーを逆止弁２４内に吹き込むことに
より、逆止弁２４内で泥土を攪拌して粘土が逆止弁２４
内に付着するのを防止し、この付着に伴う排土詰まりを
防止する。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る横孔掘削・排土装置
の一実施例を図１に基づき説明する。図２に示す横孔掘
削・排土装置と同一の部分、例えば回転式削孔機４、埋
設管５、推進ジャッキ６、作泥材注入口２５、掘削土砂
通路１２、土砂圧送ポンプ１４、排土管１７などには同
一の符号を付してその具体的な説明は省略する。

【００１８】本発明に係る横孔掘削・排土装置では、図
１に示すように、最後尾の埋設管５内の排土管１７の後
端と、発進立坑２内の排土ホース２１の一端とをエルボ
２２を介して接続する。排土ホース２１のエルボ２２と
の接続部に逆止弁２４を介装する。その逆止弁２４は排
土ホース２１およびエルボ２２にそれぞれボルト等で分
離可能に接続した弁箱２４ａと、排土管１７からの土砂
により開放するボール弁体２４ｂとからなる。逆止弁２
４の弁箱２４ａの流出口側には、エアー吹込口３０を設
け、このエアー吹込口３０と地上に設置されたエアーコ
ンプレッサ３１とを塩化ビニル樹脂管など可撓性のエア
ーホース３２で接続する。

【００１９】しかるときは、掘削しながら排土するとき
エアーコンプレッサ３１でエアーを逆止弁２４内に吹き
込むと、逆止弁２４内の掘削土砂内にエアーが混入し、
流動性が良好となり、掘削土砂の圧密度を低下減少でき
る。従って、横孔１１を地上より、例えば７〜１０ｍ以
上の深い位置に掘削する場合、また長距離推進する場合
にも、土砂圧送ポンプ１４の低い圧送圧力で掘削土砂を
排土ホース２１内に詰まらせることなく、スムーズに排
土タンク２３へ排出できた。これに伴い、排土ホース２
１を外して一時的に発進立坑２内に排出除去するという
煩わしい作業を省略することができる。排土タンク２３
が発進立坑２より離れた遠い位置にあっても排土でき
る。逆止弁２４内で掘削土砂を攪拌し、圧密度を低下減
少するため、逆止弁２４内に粘土が付着したり、この付
着に伴い排土が詰まるのをよく防止できる。なお、排土
ホース２１の逆止弁２４より排土方向下手側の部位にバ
ルブ３３を設けておけば、逆止弁２４を定期的に清掃す
るときに予めバルブ３３を閉じて逆止弁２４を排土ホー
ス２１から外すことができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、推進工法で地山に高深
度、長距離の横孔を掘削する場合にもエアーを逆止弁２
４内に吹き込むという簡単な手段で、掘削土砂が排土ホ
ース２１内に固まって詰まるのを防止でき、排土ホース
２１を外して一時的に発進立坑２内に排出除去する必要
も無くなり、掘削排土の作業能率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る横孔掘削・排土装置を掘削途上の
状態で示す縦断側面図である。

【図２】従来例の横孔掘削・排土装置を掘削途上の状態
で示す縦断側面図である。

【図３】図２における要部の拡大縦断側面図である。

【図４】横孔掘削・排土装置の施工手順の概要を示す工
程図である。

【符号の説明】

１ 地山 ２ 発進立坑 ４ 回転式削孔機 ５ 埋設管 ６ 推進シャッキ ９ 回転掘削具 １０ 駆動装置 １１ 横孔 １２ 掘削土砂通路 １４ 土砂圧送ポンプ １５ 掘削土砂 １６ 土砂取込口 １７ 排土管 ２１ 排土ホース ２３ 排土タンク ２４ 逆止弁 ２５ 作泥材注入口 ２６ 作泥材注入ホース ２７ 作泥材注入ポンプ ３０ エアー吹込口 ３１ エアーコンプレッサ ３２ エアーホース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進立坑２側から地山１に横孔１１を掘
   削する回転掘削具９を先端に備えた回転式削孔機４と、 回転式削孔機４の後部に当接される埋設管５と、 発進立坑２内に設置され、回転式削孔機４および埋設管
   ５に推進力を付与する推進ジャッキ６と、 回転式削孔機４および埋設管５の内部に通され、一端側
   が回転式削孔機４の先端に設けた作泥材注入口２５に、
   他端側が地上の作泥材注入ポンプ２７にそれぞれ接続さ
   れた作泥材注入ホース２６と、 回転式削孔機４の外周と横孔１１との間で環状に形成さ
   れて、作泥材の注入により泥土化した掘削土砂が充填さ
   れる掘削土砂通路１２と、 回転式削孔機４の外周一部に設けられた土砂取込口１６
   と、 埋設管５内に通された排土管１６と、 回転式削孔機４に内蔵され、掘削土砂通路１２内の掘削
   土砂１５の一部を土砂取込口１６に吸込んで排土管１７
   に吐出圧送する土砂圧送ポンプ１４と、 一端が排土管１７に、他端が地上の排土タンク２３にそ
   れぞれ連結された排土ホース２１と、 排土ホース２１の中途部に介装され、排土管１７からの
   土砂により開放作動する逆止弁２４とを備えた横孔掘削
   ・排土装置において、 前記逆止弁２４の流出口側にエアー吹込口３０を設け、
   このエアー吹込口３０と地上に設置されたエアーコンプ
   レッサ３１とをエアーホース３２で接続してなることを
   特徴とする横孔掘削・排土装置。