JPH10153077A

JPH10153077A - 拡径掘削工法及びその装置

Info

Publication number: JPH10153077A
Application number: JP31175896A
Authority: JP
Inventors: Moriyuki Shimai; 井森幸嶋; Masaaki Ueda; 田政明植; Satoshi Takeuchi; 内聡竹
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のウエイトを不要とし、拡径用ドリルパ
イプを短くする。【解決手段】先行孔（ＬＨ）にアンカパイプ（１）を
挿入して先行孔壁グリッパ（４）でグリップし、該パイ
プ（１）に中心孔（１２）を介して掘削具（１０）をセ
ットし、回転押し込み装置（２０）のパイプグリッパ
（２４）でアンカパイプ（１）をグリップし、掘削具
（１０）を回転し押し込んで先行孔（ＬＨ）を削孔（Ｅ
Ｈ）に拡径掘削したのち、削孔壁グリッパ（１４）で削
孔壁をグリップして先行孔壁グリッパ（４）のグリップ
を解き、回転押し込み装置によりアンカパイプ（１）を
挿入し、以下同様の手順を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤に削孔する拡
径掘削工法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の掘削工法は、次の２種に大別され
る。

【０００３】（１）人力式作業員が孔内に入り、人力
で掘削するか、又は発破を併用して行う。

【０００４】（２）機械式ローラカッタ、ディスクカ
ッタを配置した掘削具に、岩盤を圧砕させるために必要
な大重量のウエイトを載荷し、その掘削具と地上部に設
置した回転装置とをドリルパイプで連結し、回転装置で
掘削具を回転させて掘削していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の人力式の場合
は、孔内作業のため、作業車の安全確保に問題があり、
また、発破の使用は、環境保全の問題から使用が制限さ
れてきている。

【０００６】また、機械式の場合は、大重量のウエイト
が必要なため、大きい回転装置が必要になると共に、掘
削深度が大きくなると長いドリルパイプが必要となり、
大規模な装置が必要で、作業効率が悪い。

【０００７】本発明は、従来のウエイトを不要とし、拡
径用ドリルパイプを短くする拡径掘削工法及びその装置
を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による工法は、掘
削すべき削孔径より小径の先行孔を掘削し、該先行孔に
アンカパイプを挿入して先行孔壁グリッパで先行孔壁を
グリップし、該アンカパイプに中心孔を介して掘削具を
セットし、該掘削具に設けた回転押し込み装置のパイプ
グリッパでアンカパイプをグリップすると共に掘削具を
回転し押し込んで先行孔を所定深度まで拡径掘削したの
ち、先行孔壁グリッパのグリップを解くと共に掘削具に
設けた削孔壁グリッパで削孔壁をグリップし、押し込み
装置によりアンカパイプを先行孔に所定深度まで挿入
し、以下前記と同じ手順を繰り返すことを特徴としてい
る。

【０００９】また本発明によれば、アンカパイプを土砂
に貯め、アンカパイプを取出すことによって土砂を排出
するようになっている。

【００１０】さらに本発明によれば、ケーシングパイプ
で先行孔を掘削し、ケーシングパイプが所定の深さに達
したときにケーシングパイプにセットした掘削具に設け
た回転押し込み装置のパイプグリッパでケーシングパイ
プをグリップすると共に掘削具を回転し押し込んで先行
孔を所定深度まで拡径掘削し、そして掘削具に設けた削
孔壁グリッパで削孔壁をグリップし、回転押し込み装置
によりケーシングパイプで先行孔を掘削し、以下前記と
同じ手順を繰り返すことを特徴としている。

【００１１】そして本発明によれば、エアジェットによ
り土砂をアンカパイプの土砂取込口からアンカパイプ内
に取り込むようになっている。

【００１２】本発明による装置は、掘削すべき削孔径よ
り小径の先行孔内に挿入されるアンカパイプと、該アン
カパイプに設けられ選択的に先行孔壁をグリップする先
行孔壁グリッパと、アンカパイプに中心孔を介してガイ
ドされる掘削具と、該掘削具に設けられ選択的に削孔壁
をグリップする削孔壁グリッパと、掘削具に連結されア
ンカパイプを選択的にグリップするパイプグリッパが設
けられている回転押し込み装置とを備えている。

【００１３】上記のように構成された本発明において
は、パイプグリッパ及び先行孔壁グリッパによりアンカ
パイプを介して先行孔壁に反力をとり、回転押し込み装
置により掘削具を回転すると共に押し込み、先行孔を削
孔径まで拡径掘削する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。

【００１５】図１において、拡径掘削装置は、先行孔Ｌ
Ｈに挿入されたアンカパイプ１と、そのアンカパイプに
ガイドされた全体を符号１０で示す掘削具と、この掘削
具１０の上面に連結された全体を符号２０で示す回転押
し込み装置とから概略構成されている。なお、図中の符
号ＥＨは掘削すべき削孔、３は土砂取り込み口、４は先
行孔壁グリッパである。そしてアンカパイプ１は図示し
ないクレーンを用いてワイヤＷで吊下げられている。

【００１６】図２において、アンカパイプ１には、図示
の例では公知技術による先行掘削用のケーシングパイプ
の先端が兼用されている。したがって、アンカパイプ１
の先端には、削孔ＥＨの内径Ｄより小さい、例えば３０
％程度の内径Ｄ１の先行孔ＬＨを掘削するリングカッタ
２が設けられ、中間の下寄りには、土砂取り込み口３が
形成されている。そして、リングビット２と土砂取込み
口３との略中間位置には、先行孔壁グリッパ４および土
砂貯蔵用のカバーディスク５が取付けられている。

【００１７】図３及び図４をも参照し掘削具１０の本体
１１は、削孔ＥＨの内径Ｄより若干小さい下向きのさい
頭円錐形に形成され、その中心孔１２の内径は先行孔Ｌ
Ｈの内径Ｄ１と略等しく形成されている。そして、円錐
面ＣＦは、先行孔ＬＨを削孔ＥＨに拡径掘削する複数
（図示の例では２０個）のディスクカッタ１３が設けら
れている。

【００１８】その本体１１の上面外縁部には、複数の削
孔壁グリッツパ１４が設けられ、内周部には全体を符号
２０で示す回転押し込み装置が立設されている。その装
置２０の掘削具１０の上面に固設されたリング状の本体
２１には、複数の油圧シリンダ２３と図示しない回転装
置とを収めたケーシング２２が立設されている。そし
て、このケーシング２２の内周上部には、パイプグリッ
パ２４が設けられ、各グリッパ１４、２４はパワユニッ
ト２５に接続されている。また、パワユニット２５に対
向する側には、エアコンプレッサ２６が設けられ、その
コンプレッサ２６に一端が接続されたブローパイプ２７
の他端は、掘削具１０の円錐面ＣＦに沿って開口された
ノズル２８に接続されている。なお、土砂取り込み孔３
の高さｈは、油圧シリンダ２３の全ストロークによるデ
ィスクカッタ１３の掘削土砂を充分に受け入れ得るよう
に大きく形成されている。

【００１９】次に、拡径掘削の態様を説明する。（１）先行孔掘削工程掘削機とケーシングパイプとにより、先行孔ＬＨを掘削
する。（２）掘削具セット工程先行孔ＬＨにアンカパイプ１を挿入し、先行孔壁グリッ
パ４を作動突出して先行孔壁をグリップする。そこで、
図示しない手段で先行孔ＬＨを削孔ＥＨまで拡径掘削
し、掘削円錐面ＣＢを土砂取り込み口３の上縁付近に位
置させたのち、掘削具１０を吊り下ろし、中心孔１２を
介してアンカパイプ１にセットし、パイプグリッパ２４
でアンカパイプ１をグリップして回転押し込み装置２０
をアンカパイプ１に固定する。

【００２０】（３）拡径掘削工程両グリッパ２４、４及びアンカパイプ１を介して先行孔
ＬＨに反力をとり、回転押し込み装置２０の回転装置に
より掘削具１０を回転すると共に、油圧シリンダ２３を
伸長して掘削具１０を押し込み、ディスクカッタ１３に
より内径Ｄ１の先行孔ＬＨを内径Ｄの削孔ＥＨまで拡径
掘削する。この拡径掘削は、掘削土砂が土砂取り込み口
３から取り込まれる深度範囲で行う。

【００２１】（４）アンカパイプ挿入工程先行孔壁グリッパ４による先行孔ＬＨの孔壁のグリップ
を解くと共に、削孔壁グリッパ１４により削孔ＥＨの孔
壁をグリップする。そこで、油圧シリンダ２３を全収縮
し削孔ＥＨに反力を取ってアンカパイプ１を先行孔ＬＨ
に再挿入する。次いで（３）拡径掘削工程及び（４）ア
ンカパイプ挿入工程とを繰り返して行い、削孔ＥＨを所
定深度まで掘削する。

【００２２】（５）土砂の排出工程ノズル２８にエアコンプレッサ２６からエアを送り、エ
アジェットにより掘削具１０の円錐面に貯った土砂を土
砂取込口３からアンカパイプ１の中に排出する。すると
土砂はアンカパイプ１内のカバーディスク５上に貯えれ
る。そして削孔壁グリッパ１４を弛めて図示しないクレ
ーンでアンカパイプ１を削孔外に吊り出し、アンカパイ
プ１を転倒させて土砂を排出し、その後に再度セットす
る。

【００２３】図５は本発明の別の実施の形態を示してい
る。図示の例はケーシングパイプ１Ａで先行孔ＬＨを削
孔しながら掘削具１０で削孔ＥＨを削孔するものであ
り、その他は実質的に前記の実施例と同様であるので、
図５では同一部品は同一の符号で示してある。

【００２４】この例ではケーシングパイプ１Ａで先行孔
ＬＨを掘削し、そのケーシングパイプ１Ａに掘削具１０
をセットして、回転押し込み装置２０のパイプグリッパ
２４でケーシングパイプ１Ａをグリップして前記と同様
に油圧シリンダ２３および回転装置を用いて、掘削具１
０で掘削面ＣＢを掘削して拡径削孔ＥＨを掘削する。油
圧シリンダ２３のストロークまで掘削したならば、削孔
グリッパ１４で掘削具を削孔ＥＨの壁にグリップし、回
転押し込み装置２０によｌケーシングパイプ１Ａで先行
孔ＬＨを削孔し、以下順次この作業を繰返す。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来のウエイトを不要とし、回転装置を小型化することが
できる。

【００２６】また、従来の拡径用ドリルパイプを不要に
し、破断等の事故をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す概略縦断面図。

【図２】図１の詳細を示す図面。

【図３】図２の掘削具を示す上面図。

【図４】図３の側面図。

【図５】本発明の別の実施の形態を示し、図１と同様な
断面図。

【符号の説明】

ＣＢ・・・掘削円錐面ＣＦ・・・円錐面ＥＨ・・・削孔ＬＨ・・・先行孔１・・・アンカパイプ１Ａ・・・ケーシングパイプ２・・・リングビット３・・・土砂取り込み口４・・・先行孔壁グリッパ５・・・カバーディスク６・・・ワイヤ７・・・ハンマクラブ１０・・・掘削具１１・・・本体１２・・・中心孔１３・・・ディスクカッタ１４・・・削孔壁グリッパ２０・・・回転押し込み装置２１・・・本体２２・・・ケース２３・・・油圧シリンダ２４・・・パイプグリッパ２５・・・パワユニット２６・・・コンプレッサ２７・・・ブローパイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】掘削すべき削孔径より小径の先行孔を掘
削し、該先行孔にアンカパイプを挿入して先行孔壁グリ
ッパで先行孔壁をグリップし、該アンカパイプに中心孔
を介して掘削具をセットし、該掘削具に設けた回転押し
込み装置のパイプグリッパでアンカパイプをグリップす
ると共に掘削具を回転し押し込んで先行孔を所定深度ま
で拡径掘削したのち、先行孔壁グリッパのグリップを解
くと共に掘削具に設けた削孔壁グリッパで削孔壁をグリ
ップし、押し込み装置によりアンカパイプを先行孔に所
定深度まで挿入し、以下前記と同じ手順を繰り返すこと
を特徴とする拡径掘削工法。
【請求項２】アンカパイプに土砂を貯め、アンカパイ
プを取出すことによって土砂を排出する請求項１記載の
拡径掘削工法。
【請求項３】ケーシングパイプで先行孔を掘削し、ケ
ーシングパイプが所定の深さに達したときにケーシング
パイプにセットした掘削具に設けた回転押し込み装置の
パイプグリッパでケーシングパイプをグリップすると共
に掘削具を回転し押し込んで先行孔を所定深度まで拡径
掘削し、そして掘削具に設けた削孔壁グリッパで削孔壁
をグリップし、回転押し込み装置によりケーシングパイ
プで先行孔を掘削し、以下前記と同じ手順を繰り返すこ
とを特徴とする拡径掘削工法。
【請求項４】エアジェットにより土砂をアンカパイプ
の土砂取込口からアンカパイプ内に取り込む請求項２お
よび３のいずれかに記載の拡径掘削工法。
【請求項５】掘削すべき削孔径より小径の先行孔内に
挿入されるアンカパイプと、該アンカパイプに設けられ
選択的に先行孔壁をグリップする先行孔壁グリッパと、
アンカパイプに中心孔を介してガイドされる掘削具と、
該掘削具に設けられ選択的に削孔壁をグリップする削孔
壁グリッパと、掘削具に連結されアンカパイプを選択的
にグリップするパイプグリッパが設けられている回転押
し込み装置とを備えていることを特徴とする拡径掘削装
置。