JPH10317883A - 超小口径削孔工法 - Google Patents
超小口径削孔工法Info
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- JPH10317883A JPH10317883A JP12860897A JP12860897A JPH10317883A JP H10317883 A JPH10317883 A JP H10317883A JP 12860897 A JP12860897 A JP 12860897A JP 12860897 A JP12860897 A JP 12860897A JP H10317883 A JPH10317883 A JP H10317883A
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Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】直径１２０〜２３０ｍｍの曲線状の経路を有す
る超小径孔を精密に地中に掘削し、この孔を直接種々の
用途に利用する。 【解決手段】河川横断経路、飛行場滑走路横断、土壌・
地下水汚染のモニター又は対策孔、地盤改良用孔、液状
化対策用孔、陸揚げ・汀線アプローチ、都市地下横断経
路、山岳貫通経路、地滑り対策排水経路、止水グラウト
孔、調査ボーリング孔、トンネル計測孔経路、トンネル
周囲孔、送電線地中挿通経路、トンネル掘削水抜き経路
等の計画曲線に沿って、測定器によって、孔の軌跡を調
整しながら掘削孔を掘削する。
る超小径孔を精密に地中に掘削し、この孔を直接種々の
用途に利用する。 【解決手段】河川横断経路、飛行場滑走路横断、土壌・
地下水汚染のモニター又は対策孔、地盤改良用孔、液状
化対策用孔、陸揚げ・汀線アプローチ、都市地下横断経
路、山岳貫通経路、地滑り対策排水経路、止水グラウト
孔、調査ボーリング孔、トンネル計測孔経路、トンネル
周囲孔、送電線地中挿通経路、トンネル掘削水抜き経路
等の計画曲線に沿って、測定器によって、孔の軌跡を調
整しながら掘削孔を掘削する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超小口径削孔工法
に関する。本発明において、超小口径の孔とは、内径２
３０ｍｍ以下の孔を言う。
に関する。本発明において、超小口径の孔とは、内径２
３０ｍｍ以下の孔を言う。
【０００２】
【従来の技術】地上に障害物がある場合に、これを避け
て地中に管路等を設置する場合、従来、発進立坑と到達
立坑とを設け、推進工法等によりこの２つの立坑間に管
路を形成する技術がある。このような立坑を掘削するこ
となく地中に管路を設置する技術として、特公昭６１−
４０８４０号公報には、逆アーチ状の地下坑道に沿って
ケーシング又は導管を敷設する方法及びその装置が開示
されており、ウオッシュオーバーパイプを用いて、順次
大径の地中孔を掘削し、ケーシング又は導管路を施工す
る技術が開示されている。
て地中に管路等を設置する場合、従来、発進立坑と到達
立坑とを設け、推進工法等によりこの２つの立坑間に管
路を形成する技術がある。このような立坑を掘削するこ
となく地中に管路を設置する技術として、特公昭６１−
４０８４０号公報には、逆アーチ状の地下坑道に沿って
ケーシング又は導管を敷設する方法及びその装置が開示
されており、ウオッシュオーバーパイプを用いて、順次
大径の地中孔を掘削し、ケーシング又は導管路を施工す
る技術が開示されている。
【０００３】また、特公昭６２−１３４８０号公報に
は、河川等の障害物の下を横切って起点から終点まで鋼
管を敷設する方法が開示されており、ボーリングロッド
によりパイロットビットを押し込みながら弧状のパイロ
ット孔を掘削し、このボーリングロッドに拡孔ビットを
取付け、拡孔ビットの後方にドリルパイプを取付け、ド
リルパイプを回転させながら拡孔し、最終工程として起
点側に拡孔リーマ又は浚渫リーマを取付け、リーマの後
方に中管をリーマと共に回転するように取付け、敷設す
べき鋼管を中管にかぶせ、リーマにスイベルジョイント
を設けてそれを介して鋼管を後続させるようにし、中管
を回転させながら、孔の中に押し込んで、円弧状の孔内
に鋼管を敷設する技術が示されている。
は、河川等の障害物の下を横切って起点から終点まで鋼
管を敷設する方法が開示されており、ボーリングロッド
によりパイロットビットを押し込みながら弧状のパイロ
ット孔を掘削し、このボーリングロッドに拡孔ビットを
取付け、拡孔ビットの後方にドリルパイプを取付け、ド
リルパイプを回転させながら拡孔し、最終工程として起
点側に拡孔リーマ又は浚渫リーマを取付け、リーマの後
方に中管をリーマと共に回転するように取付け、敷設す
べき鋼管を中管にかぶせ、リーマにスイベルジョイント
を設けてそれを介して鋼管を後続させるようにし、中管
を回転させながら、孔の中に押し込んで、円弧状の孔内
に鋼管を敷設する技術が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの技術は、河川
等を地下で横断する円弧状の曲線状のボーリング孔を先
ず掘削し、これを順次拡孔して管を敷設する技術であ
る。このような技術は、超小口径の孔を削孔後そのまま
利用しようとする技術ではない。本発明は直径１２０〜
２３０ｍｍの曲線状の経路を有する超小口径の孔を精密
に地中に掘削し、この孔を直接種々の用途に利用する発
明を提供するものである。この場合に、拡孔してライン
パイプを迅速に施工することも、もちろん可能である。
等を地下で横断する円弧状の曲線状のボーリング孔を先
ず掘削し、これを順次拡孔して管を敷設する技術であ
る。このような技術は、超小口径の孔を削孔後そのまま
利用しようとする技術ではない。本発明は直径１２０〜
２３０ｍｍの曲線状の経路を有する超小口径の孔を精密
に地中に掘削し、この孔を直接種々の用途に利用する発
明を提供するものである。この場合に、拡孔してライン
パイプを迅速に施工することも、もちろん可能である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の技術手段
を講じたことを特徴とするものである。すなわち、本発
明は、地表から地中に進入する計画曲線に沿って、直径
１２０〜２３０ｍｍの掘削孔を掘削するに当り、掘削す
べき土質又は岩質に応じて掘進ツールの編成を選定して
ドリルパイプの先端に装着し、該ドリルパイプを回転、
押込、牽引し、測定器によってモニターされた孔の方
位、傾斜、位置に応じて孔の軌跡を調整しながら掘削孔
を掘削することを特徴とする超小口径削孔工法である。
を講じたことを特徴とするものである。すなわち、本発
明は、地表から地中に進入する計画曲線に沿って、直径
１２０〜２３０ｍｍの掘削孔を掘削するに当り、掘削す
べき土質又は岩質に応じて掘進ツールの編成を選定して
ドリルパイプの先端に装着し、該ドリルパイプを回転、
押込、牽引し、測定器によってモニターされた孔の方
位、傾斜、位置に応じて孔の軌跡を調整しながら掘削孔
を掘削することを特徴とする超小口径削孔工法である。
【０００６】この場合、さらに、掘削流体をドリルパイ
プ内を経て掘進ツールのビットのノズルから噴射して掘
進し、ジェット噴射を偏向するか又はベントサブにより
孔の軌跡を調整することとするとよい。本発明におい
て、超小口径とは、直径２３０ｍｍ以下の口径を言う。
超小口径の削孔としては、１２０ｍｍ〜２３０ｍｍの削
孔が対象となる。
プ内を経て掘進ツールのビットのノズルから噴射して掘
進し、ジェット噴射を偏向するか又はベントサブにより
孔の軌跡を調整することとするとよい。本発明におい
て、超小口径とは、直径２３０ｍｍ以下の口径を言う。
超小口径の削孔としては、１２０ｍｍ〜２３０ｍｍの削
孔が対象となる。
【０００７】前記計画曲線は、河川横断経路、飛行場滑
走路横断、土壌・地下水汚染のモニター又は対策孔、地
盤改良用孔、液状化対策用孔、陸揚げ・汀線アプロー
チ、都市地下横断経路、山岳貫通経路、地滑り対策排水
経路、止水グラウト孔、調査ボーリング孔、トンネル計
測孔経路、トンネル周囲孔、送電線地中挿通経路、及び
トンネル掘削水抜き経路からなる群から選ばれた何れか
であると好ましく、また、前記計画曲線の用途は、パイ
プライン、送電線路、光ファイバ経路、コージェネ（地
域冷暖房システム）、ライフライン、排水路、計測孔、
及び、注入孔からなる群から選ばれた何れかの用途に好
適に用いることができる。
走路横断、土壌・地下水汚染のモニター又は対策孔、地
盤改良用孔、液状化対策用孔、陸揚げ・汀線アプロー
チ、都市地下横断経路、山岳貫通経路、地滑り対策排水
経路、止水グラウト孔、調査ボーリング孔、トンネル計
測孔経路、トンネル周囲孔、送電線地中挿通経路、及び
トンネル掘削水抜き経路からなる群から選ばれた何れか
であると好ましく、また、前記計画曲線の用途は、パイ
プライン、送電線路、光ファイバ経路、コージェネ（地
域冷暖房システム）、ライフライン、排水路、計測孔、
及び、注入孔からなる群から選ばれた何れかの用途に好
適に用いることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の超小口径削孔工法は、地
表から地中に進入する計画曲線に沿って、直径１２０〜
２３０ｍｍの掘削孔を掘削するものである。図１はこの
ような削孔工法の説明図で、とくに固い土質、岩盤に好
適に適用される掘進ツールを示している。掘削すべき地
中２０に地表２１から斜に、ドリルパイプ１を進入させ
る。ドリルパイプ１の先端には、掘削ビット２が装着さ
れ、マッドモータ３、ベントサブ４、測定器５、非磁性
カラー６がこれに続いて装着されている。ドリルパイプ
１から高圧水を送入し、掘削ビット２の先端から地中に
噴射させる。掘削装置（推進装置）１０は、ドリルパイ
プ１を回転させながら地中に押込み、測定器５により進
行方向すなわち孔の方位、傾斜、位置を検知しつつ、計
画曲線に沿って高圧水の噴射方向を調節しながら、又は
ベントサブにより孔の軌跡を調整しながら掘削ビットを
前進させる。マッドモータ３は高圧水によって回転駆動
されビットを回転させる。
表から地中に進入する計画曲線に沿って、直径１２０〜
２３０ｍｍの掘削孔を掘削するものである。図１はこの
ような削孔工法の説明図で、とくに固い土質、岩盤に好
適に適用される掘進ツールを示している。掘削すべき地
中２０に地表２１から斜に、ドリルパイプ１を進入させ
る。ドリルパイプ１の先端には、掘削ビット２が装着さ
れ、マッドモータ３、ベントサブ４、測定器５、非磁性
カラー６がこれに続いて装着されている。ドリルパイプ
１から高圧水を送入し、掘削ビット２の先端から地中に
噴射させる。掘削装置（推進装置）１０は、ドリルパイ
プ１を回転させながら地中に押込み、測定器５により進
行方向すなわち孔の方位、傾斜、位置を検知しつつ、計
画曲線に沿って高圧水の噴射方向を調節しながら、又は
ベントサブにより孔の軌跡を調整しながら掘削ビットを
前進させる。マッドモータ３は高圧水によって回転駆動
されビットを回転させる。
【０００９】測定器５は、ビット側から発信した磁気シ
グナルを検出してビットの位置や深さを地上から測定す
る手段、ジャイロ又は地磁気により測定する手段、地表
に形成した人工磁場によって測定する手段等から選定し
た測定手段を用いることができる。これらの２以上の手
段を組み合わせて用いることも可能である。図２は、硬
土質、礫混じり等の地質条件に使用される掘進ツール構
成を示すもので、掘削ビット２、ベントサブ４、測定器
５、非磁性カラー６が装着されている。図３は軟土質に
適用される掘進ツールであって、偏った掘削刃物を先端
に取付け、回転と押圧の調節によって孔の進行方向を調
整する。
グナルを検出してビットの位置や深さを地上から測定す
る手段、ジャイロ又は地磁気により測定する手段、地表
に形成した人工磁場によって測定する手段等から選定し
た測定手段を用いることができる。これらの２以上の手
段を組み合わせて用いることも可能である。図２は、硬
土質、礫混じり等の地質条件に使用される掘進ツール構
成を示すもので、掘削ビット２、ベントサブ４、測定器
５、非磁性カラー６が装着されている。図３は軟土質に
適用される掘進ツールであって、偏った掘削刃物を先端
に取付け、回転と押圧の調節によって孔の進行方向を調
整する。
【００１０】次に、本発明の前記計画曲線は、河川横断
経路、飛行場滑走路横断、土壌・地下水汚染のモニター
又は対策孔、地盤改良用孔、液状化対策用孔、陸揚げ・
汀線アプローチ、都市地下横断経路、山岳貫通経路、地
滑り対策排水経路、止水グラウト孔、調査ボーリング
孔、トンネル計測孔経路、トンネル周囲孔、送電線地中
挿通経路、及びトンネル掘削水抜き経路からなる群から
選ばれた何れかであることを特徴とし、また、前記計画
曲線の用途は、パイプライン、送電線路、光ファイバ経
路、コージェネ（地域冷暖房システム）、ライフライ
ン、排水路、計測孔、及び、注入孔からなる群から選ば
れた何れかの用途に好適に用いることができる。
経路、飛行場滑走路横断、土壌・地下水汚染のモニター
又は対策孔、地盤改良用孔、液状化対策用孔、陸揚げ・
汀線アプローチ、都市地下横断経路、山岳貫通経路、地
滑り対策排水経路、止水グラウト孔、調査ボーリング
孔、トンネル計測孔経路、トンネル周囲孔、送電線地中
挿通経路、及びトンネル掘削水抜き経路からなる群から
選ばれた何れかであることを特徴とし、また、前記計画
曲線の用途は、パイプライン、送電線路、光ファイバ経
路、コージェネ（地域冷暖房システム）、ライフライ
ン、排水路、計測孔、及び、注入孔からなる群から選ば
れた何れかの用途に好適に用いることができる。
【００１１】図４は河川２３を横断して地表２１から地
中２０を通って河底下を対岸まで計画曲線１１に沿って
超小口径掘削を示す説明図である。この超小口径孔にそ
のまま又はさらに拡孔して各種パイプライン、送電線、
光ファイバ等の経路として用いることができる。図５
は、海洋、湖沼等２４の岸の地表２１から地中２０を通
って沖合に計画曲線１１に沿って超小口径孔を掘削した
ものを示す。石油その他の陸揚げ、汀線アプローチ、各
種パイプライン、送電線、光ファイバ等の経路として用
いることができ、防波堤２５や港湾設備等に何らの影響
を与えることなく、設置することができる。
中２０を通って河底下を対岸まで計画曲線１１に沿って
超小口径掘削を示す説明図である。この超小口径孔にそ
のまま又はさらに拡孔して各種パイプライン、送電線、
光ファイバ等の経路として用いることができる。図５
は、海洋、湖沼等２４の岸の地表２１から地中２０を通
って沖合に計画曲線１１に沿って超小口径孔を掘削した
ものを示す。石油その他の陸揚げ、汀線アプローチ、各
種パイプライン、送電線、光ファイバ等の経路として用
いることができ、防波堤２５や港湾設備等に何らの影響
を与えることなく、設置することができる。
【００１２】図６は、都市の地上構造物２６を横断して
地表２１から地中２０を通って到達先まで計画曲線１１
に沿って超小口径孔を設けたものである。図７は、さら
に、種々の地下構造物２７を横断してこれらに何らの影
響を及ぼすことなく、各種パイプライン、送電線、光フ
ァイバ、コージェネ、各種ライフライン等を設置するこ
とができる。
地表２１から地中２０を通って到達先まで計画曲線１１
に沿って超小口径孔を設けたものである。図７は、さら
に、種々の地下構造物２７を横断してこれらに何らの影
響を及ぼすことなく、各種パイプライン、送電線、光フ
ァイバ、コージェネ、各種ライフライン等を設置するこ
とができる。
【００１３】図８は、山岳、丘陵等２８を横断して両側
の地表間に計画曲線１１に沿って孔を掘削した例を示
す。図９は、地滑り区域２９の地滑り対策排水孔を施工
する場合の説明図で、地滑り地盤の縦断面図を示し、図
１０、図１１はそれぞれその平面図の例を示すものであ
る。地滑り区域２９の地滑り面１２又はそれより下方の
地中２０に多数の排水孔を施工する説明図である。多数
の計画曲線１１に沿って、地表２１から地中２０を通っ
て超小口径排水孔を掘削する。本発明では、従来の短距
離で確度の低い集水ボーリングに代って、長距離の確度
の高い超小口径排水孔を施工することが可能となった。
図１０は、１か所に掘削装置１０を設置して地滑り区域
２９内の多数の方向に超小口径排水孔を掘削している様
子を示している。実情に応じて複数の位置から多数の方
向に超小口径排水孔を掘削することも自由で、掘削を地
滑り区域外の安全な場所から行い、かつ集水は水流を待
ちぶせするように超小口径排水孔を配置して効果的に排
水することもできる。図１１は複数の位置１０、１０か
ら多数の計画曲線１１に沿って超小口径排水孔を掘削
し、これらをネットワーク状に順次連結する等、効率の
よい排水経路を構築する様子を示している。また、図１
２は、含水層１３の地下水を集水する多数の集水井１４
の底部を縫うように貫通する計画曲線１１に沿って、超
小口径排水孔を地中に施工する例を示した地層の縦断面
図である。このような集水井１４からの排水には従来ト
ンネル等を築造していたが、本発明により、多数の集水
井から簡易に効果的に排水することが可能となった。
の地表間に計画曲線１１に沿って孔を掘削した例を示
す。図９は、地滑り区域２９の地滑り対策排水孔を施工
する場合の説明図で、地滑り地盤の縦断面図を示し、図
１０、図１１はそれぞれその平面図の例を示すものであ
る。地滑り区域２９の地滑り面１２又はそれより下方の
地中２０に多数の排水孔を施工する説明図である。多数
の計画曲線１１に沿って、地表２１から地中２０を通っ
て超小口径排水孔を掘削する。本発明では、従来の短距
離で確度の低い集水ボーリングに代って、長距離の確度
の高い超小口径排水孔を施工することが可能となった。
図１０は、１か所に掘削装置１０を設置して地滑り区域
２９内の多数の方向に超小口径排水孔を掘削している様
子を示している。実情に応じて複数の位置から多数の方
向に超小口径排水孔を掘削することも自由で、掘削を地
滑り区域外の安全な場所から行い、かつ集水は水流を待
ちぶせするように超小口径排水孔を配置して効果的に排
水することもできる。図１１は複数の位置１０、１０か
ら多数の計画曲線１１に沿って超小口径排水孔を掘削
し、これらをネットワーク状に順次連結する等、効率の
よい排水経路を構築する様子を示している。また、図１
２は、含水層１３の地下水を集水する多数の集水井１４
の底部を縫うように貫通する計画曲線１１に沿って、超
小口径排水孔を地中に施工する例を示した地層の縦断面
図である。このような集水井１４からの排水には従来ト
ンネル等を築造していたが、本発明により、多数の集水
井から簡易に効果的に排水することが可能となった。
【００１４】図１３は、例えば揚水発電所の上池３０な
どの止水グラウト注入孔に本発明を適用した例を示すも
のである。揚水発電は夜間電力を用いて上池３０に揚水
しておき、電力使用量のピーク時に導水路３２を経て発
電所３１を稼動させるものである。上池３０は、地下に
水が浸透するのを防止する必要があるが、近年、地盤の
よい上池造成地が少なく、漏水防止が重要である。この
場合に、地表２１から地中２０に計画曲線１１に沿う多
数のグラウト孔を削孔し、上池３０の下面の地中に防水
グラウトを施工する。
どの止水グラウト注入孔に本発明を適用した例を示すも
のである。揚水発電は夜間電力を用いて上池３０に揚水
しておき、電力使用量のピーク時に導水路３２を経て発
電所３１を稼動させるものである。上池３０は、地下に
水が浸透するのを防止する必要があるが、近年、地盤の
よい上池造成地が少なく、漏水防止が重要である。この
場合に、地表２１から地中２０に計画曲線１１に沿う多
数のグラウト孔を削孔し、上池３０の下面の地中に防水
グラウトを施工する。
【００１５】図１４は、海３３を横断する海底トンネル
等の調査ボーリングに本発明を適用した例を示すもので
ある。従来このような調査は、海上から複数の垂直ボー
リングを行って地質等を調査する。この場合、トンネル
経路の数点の位置のデータしか得られず、その中間は推
定によるものであった。これを明確にするためには調査
トンネルを掘削して確認するほかはなかった。これに対
し、本発明の方法によれば、海底トンネルの予定線に沿
う計画曲線１１に沿って超小口径の孔を掘削して、連続
的に地質調査等を行うことができ、安価に短期間に完全
な調査が可能となる。なおこの例は、海３３を横断する
トンネルの例で説明したが、海３３の代りに陸地であっ
ても同様の技術となる。
等の調査ボーリングに本発明を適用した例を示すもので
ある。従来このような調査は、海上から複数の垂直ボー
リングを行って地質等を調査する。この場合、トンネル
経路の数点の位置のデータしか得られず、その中間は推
定によるものであった。これを明確にするためには調査
トンネルを掘削して確認するほかはなかった。これに対
し、本発明の方法によれば、海底トンネルの予定線に沿
う計画曲線１１に沿って超小口径の孔を掘削して、連続
的に地質調査等を行うことができ、安価に短期間に完全
な調査が可能となる。なおこの例は、海３３を横断する
トンネルの例で説明したが、海３３の代りに陸地であっ
ても同様の技術となる。
【００１６】図１５は、都市の地下にトンネル３４を施
工する場合に、これに先だって計測孔を設けておく場合
に適用する例である。立坑３５内から、例えば、トンネ
ル３４の経路の上方の地中２０に計画曲線１１に沿って
超小口径孔を掘削しておき、地中の応力、変位等を計測
し、地盤沈下等のチェックを行う。この超小径孔はトン
ネルの数ｍ上方にトンネルに沿って設けておくことによ
り、トンネル掘削に伴なう変位、地盤の緩み等を正確に
把握することができるようになった。
工する場合に、これに先だって計測孔を設けておく場合
に適用する例である。立坑３５内から、例えば、トンネ
ル３４の経路の上方の地中２０に計画曲線１１に沿って
超小口径孔を掘削しておき、地中の応力、変位等を計測
し、地盤沈下等のチェックを行う。この超小径孔はトン
ネルの数ｍ上方にトンネルに沿って設けておくことによ
り、トンネル掘削に伴なう変位、地盤の緩み等を正確に
把握することができるようになった。
【００１７】図１６（ａ）、（ｂ）は、施工すべきトン
ネル３６の周囲に多数の計画曲線１１に沿う多数の超小
口径孔を掘削し、この孔から固化材、例えば水ガラス
系、セメント系の固化材を地中に注入し、止水工を施し
てからトンネルの掘削を開始する例を示している。施工
すべきトンネル３６が地下水レベル３７より下方にある
場合に、固化材等の薬注に代り、冷却媒体を供給する凍
結工法を用いることもできる。図１７（ａ）は既設のト
ンネル覆工の背面が、長年の水などの影響によって、疎
になったり損傷してきているときに、トンネル自体の健
全性を保つための補修用超小径孔を示すものである。従
来は、このような補修は図１７（ｂ）に示すように、ト
ンネル内に作用機械５４を持ち込み注入孔掘削、補修材
注入を行っていた。従って、鉄道用トンネルでは工事が
交通の制約を受け、道路用トンネルでは工事の影響によ
り交通規制を受けるという大変な問題があった。これに
対して本工法によれば、図１７（ａ）に示すようにトン
ネル３６の外部からトンネルの長手方向に孔を通して施
工することができ、上記問題はすべて解消することがで
きる。
ネル３６の周囲に多数の計画曲線１１に沿う多数の超小
口径孔を掘削し、この孔から固化材、例えば水ガラス
系、セメント系の固化材を地中に注入し、止水工を施し
てからトンネルの掘削を開始する例を示している。施工
すべきトンネル３６が地下水レベル３７より下方にある
場合に、固化材等の薬注に代り、冷却媒体を供給する凍
結工法を用いることもできる。図１７（ａ）は既設のト
ンネル覆工の背面が、長年の水などの影響によって、疎
になったり損傷してきているときに、トンネル自体の健
全性を保つための補修用超小径孔を示すものである。従
来は、このような補修は図１７（ｂ）に示すように、ト
ンネル内に作用機械５４を持ち込み注入孔掘削、補修材
注入を行っていた。従って、鉄道用トンネルでは工事が
交通の制約を受け、道路用トンネルでは工事の影響によ
り交通規制を受けるという大変な問題があった。これに
対して本工法によれば、図１７（ａ）に示すようにトン
ネル３６の外部からトンネルの長手方向に孔を通して施
工することができ、上記問題はすべて解消することがで
きる。
【００１８】図１８は、豪雪地帯や山地における送電線
の地下埋設地中化の例を示すものである。鉄塔を立てて
送電線を架設する方式では、豪雪地帯では雪害による送
電線事故が避けられない。このような事故の発生を防止
するため、トレンチ掘削埋設工法により埋設工３８が行
われている。このような場合に、高い山３９を横断する
位置では、計画曲線１１に沿って地下に地中孔を設け、
この孔の中に送電線を挿通する。
の地下埋設地中化の例を示すものである。鉄塔を立てて
送電線を架設する方式では、豪雪地帯では雪害による送
電線事故が避けられない。このような事故の発生を防止
するため、トレンチ掘削埋設工法により埋設工３８が行
われている。このような場合に、高い山３９を横断する
位置では、計画曲線１１に沿って地下に地中孔を設け、
この孔の中に送電線を挿通する。
【００１９】図１９は、施工すべきトンネル４０が含水
層４１を通過するとき等に、従来は、掘削切羽面から水
抜きボーリングや止水ボーリングを行い、水処理をした
後掘削を行うというサイクルにより掘削進行していた。
本発明では、掘削切羽面より後方で、トンネル掘削作業
に影響を与えることなく平行的に計画曲線１１に沿って
超小口径孔を掘削し、排水工、止水工を行う。
層４１を通過するとき等に、従来は、掘削切羽面から水
抜きボーリングや止水ボーリングを行い、水処理をした
後掘削を行うというサイクルにより掘削進行していた。
本発明では、掘削切羽面より後方で、トンネル掘削作業
に影響を与えることなく平行的に計画曲線１１に沿って
超小口径孔を掘削し、排水工、止水工を行う。
【００２０】図２０は飛行場４２の滑走路４３を横断す
る位置相互間、例えば飛行場施設４４と油タンク４５や
レーダーサイト４６との間等に、油送管、送電線、通信
ケーブル、物流管等を設置する場合を示している。この
場合、地上の施設や運営になんらの制約を受けることな
く滑走路４３の下方に計画曲線を設定し、これに沿って
超小径掘削孔を施工することができる。
る位置相互間、例えば飛行場施設４４と油タンク４５や
レーダーサイト４６との間等に、油送管、送電線、通信
ケーブル、物流管等を設置する場合を示している。この
場合、地上の施設や運営になんらの制約を受けることな
く滑走路４３の下方に計画曲線を設定し、これに沿って
超小径掘削孔を施工することができる。
【００２１】図２１には、土壌・地下水汚染層４８のモ
ニター孔又は対策孔を施工する場合の例を示した。土壌
・地下水汚染層４８等は、地下の不透水層４７の上に滞
留したり、地下水と共に移動したり拡散したりする。本
発明によって汚染を監視すべき区域又は汚染された層に
沿って一次元〜三次元的に配置された計画曲線１１に沿
って掘削孔を施工し、土壌・地下水汚染のモニター孔又
は対策孔とすることができる。この場合、図２１に示す
ように、建築物、構築物等４９の下方の汚染にも効果的
に対応することができる。また、汚染対策として、汚染
物質の除去、無害化、固化、封止、その他の各種の対策
に対応することができる。
ニター孔又は対策孔を施工する場合の例を示した。土壌
・地下水汚染層４８等は、地下の不透水層４７の上に滞
留したり、地下水と共に移動したり拡散したりする。本
発明によって汚染を監視すべき区域又は汚染された層に
沿って一次元〜三次元的に配置された計画曲線１１に沿
って掘削孔を施工し、土壌・地下水汚染のモニター孔又
は対策孔とすることができる。この場合、図２１に示す
ように、建築物、構築物等４９の下方の汚染にも効果的
に対応することができる。また、汚染対策として、汚染
物質の除去、無害化、固化、封止、その他の各種の対策
に対応することができる。
【００２２】図２２は地盤改良に適用する例である。改
良を必要とする地盤５０中に、必要数と必要配置に従っ
て計画曲線１１を設定し、この計画曲線１１に沿って孔
を掘削し、薬注等を行う。地盤改良が必要な区域５０は
地表近くからある深度まででもよく、地中の特定の地層
でもよく、また建築物等の下方の区域でも良い。図２３
は地盤の液状化対策のために本発明を適用する例を示し
ている。地震時における地盤の液状化対策としては、従
来、地盤の密度の増大、地盤を構成する地層の粒度改良
又は固結、含有水の飽和度の低下、間隙水圧の消散、せ
ん断変形の抑制等が行われている。従来、地盤の密度の
増大手段は、地表又は浅層を地上から圧密施工する技術
又はサンドドレーン等垂直孔を施工するものである。ま
た、粒度改良又は固結手段もボーリングによるグラウチ
ング以外は地表からの土砂の置換又は混合処理であり、
また従来の含有水の飽和度の低下、間隙水圧の消散、せ
ん断変形の抑制等の手段も地表からせいぜい２０ｍ程度
までの垂直孔によるウエルポイント、グラベルドレー
ン、シートパイル等によるものである。これに対して、
本発明では、深度、方向、経路を自由に決定し、例え
ば、液状化の可能性のある地層５１内に計画曲線１１を
設定し、これに沿った孔を掘削し、上述の各種の対策に
対応することができる。本発明の工法によれば建築物５
３の下方でも施工することが可能であり、また地下水位
５２より深層の液状化の可能性のある地層５１だけを選
別して対策することも可能である。また液状化の可能性
がある地層５１の土砂粒子の固結また孔を固化すること
によって地層の密度を増大し、せん断変形抑制をするこ
とができる。また孔と孔との間に薬液注入その他の処理
を行うことによってせん断変形の抑制を達成することが
でき、又はドレーンを孔内に設置することによって間隙
水圧を消散させることもできる。また、土砂の液状化の
原因となる砂層等の含水の飽和度の低下を図るために、
孔内に設置したパイプから極く微細な空気泡を地層内に
送り込むという新規な液状化対策をとることもできる。
良を必要とする地盤５０中に、必要数と必要配置に従っ
て計画曲線１１を設定し、この計画曲線１１に沿って孔
を掘削し、薬注等を行う。地盤改良が必要な区域５０は
地表近くからある深度まででもよく、地中の特定の地層
でもよく、また建築物等の下方の区域でも良い。図２３
は地盤の液状化対策のために本発明を適用する例を示し
ている。地震時における地盤の液状化対策としては、従
来、地盤の密度の増大、地盤を構成する地層の粒度改良
又は固結、含有水の飽和度の低下、間隙水圧の消散、せ
ん断変形の抑制等が行われている。従来、地盤の密度の
増大手段は、地表又は浅層を地上から圧密施工する技術
又はサンドドレーン等垂直孔を施工するものである。ま
た、粒度改良又は固結手段もボーリングによるグラウチ
ング以外は地表からの土砂の置換又は混合処理であり、
また従来の含有水の飽和度の低下、間隙水圧の消散、せ
ん断変形の抑制等の手段も地表からせいぜい２０ｍ程度
までの垂直孔によるウエルポイント、グラベルドレー
ン、シートパイル等によるものである。これに対して、
本発明では、深度、方向、経路を自由に決定し、例え
ば、液状化の可能性のある地層５１内に計画曲線１１を
設定し、これに沿った孔を掘削し、上述の各種の対策に
対応することができる。本発明の工法によれば建築物５
３の下方でも施工することが可能であり、また地下水位
５２より深層の液状化の可能性のある地層５１だけを選
別して対策することも可能である。また液状化の可能性
がある地層５１の土砂粒子の固結また孔を固化すること
によって地層の密度を増大し、せん断変形抑制をするこ
とができる。また孔と孔との間に薬液注入その他の処理
を行うことによってせん断変形の抑制を達成することが
でき、又はドレーンを孔内に設置することによって間隙
水圧を消散させることもできる。また、土砂の液状化の
原因となる砂層等の含水の飽和度の低下を図るために、
孔内に設置したパイプから極く微細な空気泡を地層内に
送り込むという新規な液状化対策をとることもできる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、超小口径削孔工法を各
種の用途に利用することができ、配管、輸送、通信、発
電、送配電、地下構造物、トンネル等土木を含む広い技
術分野に適用することができ、省力、合理化、工期短
縮、資金効率化等に寄与するところが大である。
種の用途に利用することができ、配管、輸送、通信、発
電、送配電、地下構造物、トンネル等土木を含む広い技
術分野に適用することができ、省力、合理化、工期短
縮、資金効率化等に寄与するところが大である。
【図１】実施例の超小口径削孔工法を示す地中断面図で
ある。
ある。
【図２】掘削ツールの説明図である。
【図３】掘削ツールの説明図である。
【図４】河川横断の超小口径削孔を示す地中断面図であ
る。
る。
【図５】陸揚げ、汀線アプローチの超小口径削孔を示す
地中断面図である。
地中断面図である。
【図６】都市部地下横断の超小口径削孔を示す地中断面
図である。
図である。
【図７】都市部地下横断の超小口径削孔を示す地中断面
図である。
図である。
【図８】山地横断の超小口径削孔を示す地中断面図であ
る。
る。
【図９】地滑り対策配水孔を示す地中断面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】図９の平面図である。
【図１２】集水井の底部を縫う孔を示す地中断面図であ
る。
る。
【図１３】止水グラウトを示す地中断面図である。
【図１４】海底下トンネル等の調査ボーリングを示す地
中断面図である。
中断面図である。
【図１５】都市トンネル計測孔を示す地中断面図であ
る。
る。
【図１６】トンネル周囲の多数の超小口径孔を示す
（ａ）地中断面図、（ｂ）部分斜視図である。
（ａ）地中断面図、（ｂ）部分斜視図である。
【図１７】既設トンネルの背面の補修を示し、（ａ）斜
視図、（ｂ）従来技術の説明図である。
視図、（ｂ）従来技術の説明図である。
【図１８】豪雪地帯送電線地中化を示す地中断面図であ
る。
る。
【図１９】トンネル掘削水抜きを示す地中断面図であ
る。
る。
【図２０】飛行場の滑走路を横断する埋設管工事を示す
説明図である。
説明図である。
【図２１】土壌、地下水汚染のモニター孔又は対策孔を
示す地中断面図である。
示す地中断面図である。
【図２２】地盤改良を示す地中断面図である。
【図２３】液状化対策を示す地中断面図である。
１ ドリルパイプ ２ 掘削ビット ３ マッドモータ ４ ベントサブ ５ 測定器 ６ 非磁性カラー １０ 掘削装置（推進装置） １１ 計画曲線 ２０ 地中 ２１ 地表 ２３ 河川 ２４ 海洋、湖沼 ２５ 防波堤 ２６ 地上構造物 ２７ 地下構造物 ２８ 山岳、丘陵 ２９ 地滑り区域 ３０ 上池 ３１ 発電所 ３２ 導水路 ３３ 海 ３４ トンネル ３５ 立坑 ３６ トンネル ３７ 地下水レベル ３８ 埋設工 ３９ 高い山 ４０ トンネル ４１ 含水層 ４２ 飛行場 ４３ 滑走路 ４４ 飛行場施設 ４５ 油タンク ４６ レーダーサイト ４７ 不透水層 ４８ 汚染層 ４９ 建築物、構築物等 ５０ 改良を必要とする地盤 ５１ 液状化の可能性のある地層 ５２ 地下水位 ５３ 建築物
Claims (4)
- 【請求項１】 地表から地中に進入する計画曲線に沿っ
て、直径１２０〜２３０ｍｍの掘削孔を掘削するに当
り、掘削すべき土質又は岩質に応じて掘進ツールの編成
を選定してドリルパイプの先端に装着し、該ドリルパイ
プを回転、押込、牽引し、測定器によってモニターされ
た孔の方位、傾斜、位置に応じて孔の軌跡を調整しなが
ら掘削孔を掘削することを特徴とする超小口径削孔工
法。 - 【請求項２】 さらに、掘削流体をドリルパイプ内を経
て掘進ツールのビットのノズルから噴射して掘進し、ジ
ェット噴射を偏向するか又はベントサブにより孔の軌跡
を調整することを特徴とする請求項１記載の超小口径削
孔工法。 - 【請求項３】 前記計画曲線は、河川横断経路、飛行場
滑走路横断、土壌・地下水汚染のモニター又は対策孔、
地盤改良用孔、液状化対策用孔、陸揚げ・汀線アプロー
チ、都市地下横断経路、山岳貫通経路、地滑り対策排水
経路、止水グラウト孔、調査ボーリング孔、トンネル計
測孔経路、トンネル周囲孔、送電線地中挿通経路、及び
トンネル掘削水抜き経路からなる群から選ばれた何れか
であることを特徴とする請求項１又は２記載の超小口径
削孔工法。 - 【請求項４】 前記計画曲線の用途は、パイプライン、
送電線路、光ファイバ経路、コージェネ、ライフライ
ン、排水路、計測孔、及び、注入孔からなる群から選ば
れた何れかの用途であることを特徴とする請求項１〜３
の何れかに記載の超小口径削孔工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12860897A JPH10317883A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 超小口径削孔工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12860897A JPH10317883A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 超小口径削孔工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10317883A true JPH10317883A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14988998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12860897A Withdrawn JPH10317883A (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 超小口径削孔工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10317883A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002171666A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-14 | Osaka Gas Co Ltd | エネルギおよび情報の供給方法 |
| CN101793332A (zh) * | 2010-03-18 | 2010-08-04 | 中国石油化工集团公司 | 水平定向钻复合弯管道穿越施工方法 |
| JP2015117945A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 信吉 森元 | 放射能汚染水の処理方法及び原子炉設備の封印処理方法 |
| JP2017025618A (ja) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 信也 馬場 | 先進ボーリング工法 |
| CN114060043A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-18 | 中国铁建大桥工程局集团有限公司 | 一种土压平衡盾构穿越复合地层的施工方法 |
| CN119802334A (zh) * | 2025-01-23 | 2025-04-11 | 中交水利水电建设有限公司 | 一种用于海上管道对接的施工方法 |
-
1997
- 1997-05-19 JP JP12860897A patent/JPH10317883A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002171666A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-14 | Osaka Gas Co Ltd | エネルギおよび情報の供給方法 |
| CN101793332A (zh) * | 2010-03-18 | 2010-08-04 | 中国石油化工集团公司 | 水平定向钻复合弯管道穿越施工方法 |
| JP2015117945A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 信吉 森元 | 放射能汚染水の処理方法及び原子炉設備の封印処理方法 |
| JP2017025618A (ja) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 信也 馬場 | 先進ボーリング工法 |
| CN114060043A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-02-18 | 中国铁建大桥工程局集团有限公司 | 一种土压平衡盾构穿越复合地层的施工方法 |
| CN119802334A (zh) * | 2025-01-23 | 2025-04-11 | 中交水利水电建设有限公司 | 一种用于海上管道对接的施工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |