JPH11107663A - 掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削作業能率を向上させること。 【解決手段】 高圧水供給流路の下端開口部より高圧水
を噴出させて地中を掘削する高圧水供給流路形成体と、
圧縮空気供給流路の下端開口部より圧縮空気を噴出させ
て掘削された土砂等を上方へ押上げる圧縮空気供給流路
形成体とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、掘削装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば基礎構築作業を行なう際に
は、多数の鋼管矢板を地中に隣接させて建込んで、地中
に壁体を形成するようにしており、図２に示すように、
各鋼管矢板Ｋには、平面視略Ｃ字状で、かつ、鋼管矢板
Ｋに沿って上下方向に伸延する連結体Ｊを連設して、隣
接する鋼管矢板Ｋ，Ｋにそれぞれ連設した連結体Ｊ，Ｊ
同士を係合させて連結している。

【０００３】そして、鋼管矢板Ｋ内と連結体Ｊ内とをボ
ーリングマシンにより掘削して、その後、鋼管矢板Ｋ内
と連結体Ｊ内とにそれぞれモルタルを注入するようにし
ている。

【０００４】この際、連結体Ｊ内の縦長空間は、隣接す
る連結体Ｊ，Ｊ同士が係合しているために、縦割り状に
二分割された状態となっており、各縦長空間の掘削断面
積が小さいためにボーリングロッドにより掘削しなけれ
ばならず、必要な掘削深さが得られない場合には、適宜
ボーリングロッドを継ぎ足しながら掘削している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の場
合、ボーリングロッドによる掘削作業が終了した後に、
モルタルの注入作業を開始するが、この際、継ぎ足して
長尺となしたボーリングロッドは、一挙に引上げること
ができず、継ぎ足し部分まで引上げては上側のボーリン
グロッドを取外し、続いて、次の継ぎ足し部分まで引上
げては上側のボーリングロッドを取外すという作業を繰
返さなければならないという繁雑さがあると共に、ボー
リングロッドを完全に引上げた後に、モルタル注入ホー
スを掘削した縦長空間内に挿入して、その後に、同モル
タル注入ホースを通してモルタルを注入しなければなら
ないという手間を要していた。

【０００６】また、ボーリングロッドは、掘削スピード
が遅いという掘削作業能率上の不具合もあった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、高
圧水供給流路の下端開口部より高圧水を噴出させて地中
を掘削する高圧水供給流路形成体と、圧縮空気供給流路
の下端開口部より圧縮空気を噴出させて掘削された土砂
等を上方へ押上げる圧縮空気供給流路形成体とを具備す
ることを特徴とする掘削装置を提供せんとするものであ
る。

【０００８】また、本発明は、次の構成にも特徴を有す
る。

【０００９】 高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給
流路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状に
形成して並設したこと。

【００１０】 高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給
流路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状に
形成すると共に、高圧水供給流路形成体の外周に圧縮空
気供給流路形成体を配管して、同圧縮空気供給流路形成
体の内周面と高圧水供給流路形成体の外周面との間に圧
縮空気供給流路が形成される内外側二重管構造となした
こと。

【００１１】 高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給
流路形成体は、それぞれ先端部を形成するノズル形成部
と、同ノズル形成部に接続した可撓性ホース状の供給部
とから形成したこと。

【００１２】 高圧水供給流路形成体のノズル形成部
には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、
同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一
定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方
向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成したこ
と。

【００１３】 圧縮空気供給流路形成体のノズル形成
部には、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を
噴出する放射線方向噴出孔を形成したこと。

【００１４】 先端部にノズル形成部を形成した供給
流路形成体内に、高圧水と圧縮空気のどちらか一つを選
択的に供給して、ノズル成形部より噴出可能とすると共
に、ノズル形成部には、掘削方向を中心とする放射線方
向で、かつ、一定の俯角をなす掘削方向噴出孔と、掘削
方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をな
す掘削逆方向噴出孔とを形成したこと。

【００１５】 供給流路形成体内に、高圧水と圧縮空
気と固化材の内のいずれか一つを選択的に供給して、ノ
ズル形成部より噴出可能としたこと。

【００１６】 ノズル形成部には、掘削方向を中心と
する放射線方向で、かつ、同掘削方向と略直交する周囲
噴出孔を形成したこと。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１８】すなわち、本発明に係る掘削装置は、高圧
水供給流路の下端開口部より高圧水を噴出させて地中を
掘削する高圧水供給流路形成体と、圧縮空気供給流路の
下端開口部より圧縮空気を噴出させて掘削された土砂等
を上方へ押上げる圧縮空気供給流路形成体とを具備して
いる。

【００１９】このようにして、高圧水と圧縮空気とを協
働させて効率良く掘削作業を行なうことができて、掘削
作業能率を向上させることができる。

【００２０】しかも、掘削作業が終了した後は、圧縮空
気供給流路を通してモルタルを注入しながら、高圧水供
給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体とを引上げるこ
とにより、モルタル注入作業を行なうことができて、モ
ルタル注入作業能率を向上させることができる。

【００２１】従って、掘削作業とモルタル注入作業を連
続的に、かつ、円滑に行なうことができて、全体的な作
業能率を向上させることができ、作業コストを低減させ
ることができる。

【００２２】また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供
給流路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状
に形成して並設している。

【００２３】このようにして、掘削部分の断面積が小さ
い個所においても、上記のように効率良く掘削作業とモ
ルタル注入作業を連続的に、かつ、円滑に行なうことが
できる。

【００２４】また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供
給流路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状
に形成すると共に、高圧水供給流路形成体の外周に圧縮
空気供給流路形成体を配管して、同圧縮空気供給流路形
成体の内周面と高圧水供給流路形成体の外周面との間に
圧縮空気供給流路が形成される内外側二重管構造とする
こともできる。

【００２５】このようにして、上記の効果に加えて、掘
削された泥水状の土砂等を、圧縮空気により圧縮空気供
給流路形成体の外周面に沿わせて上方へ効率良く移送
（エアリフト）させることができて、掘削作業能率をよ
り向上させることができる。

【００２６】また、高圧水供給流路形成体と圧縮空気供
給流路形成体は、それぞれ先端部を形成するノズル形成
部と、同ノズル形成部に接続した可撓性ホース状の供給
部とから形成することもできる。

【００２７】このようにして、掘削深さが深い場合（例
えば、２０ｍ以上）にも、供給部を長尺に形成しておく
ことにより、継ぎ足すことなく、連続的に掘削作業及び
モルタル注入作業を行なうことができて、掘削作業能率
をより一層向上させることができる。

【００２８】この際、供給部は、可撓性ホース状に形成
しているために、例えば、リールにコンパクトに巻取り
収納することも、また、同リールより順次引出して効率
良く掘削作業とモルタル注入作業を行なうことができ
る。

【００２９】しかも、この場合には、高圧水供給流路形
成体と圧縮空気供給流路形成体とを高い位置まで引上げ
る大型作業機を必要とせず、その結果、作業条件等の制
約を少なくすることができて、作業コストの低減も図れ
る。

【００３０】そして、高圧水供給流路形成体のノズル形
成部には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔
と、同掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、か
つ、一定の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘
削逆方向噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成
している。

【００３１】このようにして、掘削逆方向噴出孔より噴
出される高圧水により掘削方向への推進力が得られて、
この点からも掘削作業能力を向上させることができる。

【００３２】しかも、別途に、高圧水・圧縮空気供給流
路形成体を高い位置まで引上げるための作業機や掘削方
向へ押圧するための作業機を必要とせず、その結果、作
業条件等の制約を少なくすることができて、作業コスト
の低減化も図れる。

【００３３】また、圧縮空気供給流路形成体のノズル形
成部には、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気
を噴出する放射線方向噴出孔を形成している。

【００３４】このようにして、圧縮空気による掘削され
た泥水状の土砂等の移送効果（エアリフト効果）を高め
ることができて、この点からも掘削作業能率を向上させ
ることができる。

【００３５】また、本発明に係る掘削装置は、先端部に
ノズル形成部を形成した供給流路形成体内に、高圧水と
圧縮空気のどちらか一つを選択的に供給して、ノズル成
形部より噴出可能とすると共に、ノズル形成部には、掘
削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角を
なす掘削方向噴出孔と、掘削方向を中心とする放射線方
向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向噴出孔とを形
成している。

【００３６】このようにして、供給流路形成体内に高圧
水を供給して、ノズル形成部の掘削方向噴出孔より高圧
水を噴出させることにより、掘削作業を行なうことがで
きる。

【００３７】この際、ノズル形成部の掘削逆方向に噴出
孔からも高圧水が噴出されて、ノズル形成部を掘削方向
へ推進させることができて、掘削作業能率を向上させる
ことができる。

【００３８】そして、所定の深さの掘削が終了した後
に、供給流路形成体内に圧縮空気を供給して、ノズル形
成部の掘削方向噴出孔と掘削逆方向噴出孔より圧縮空気
を噴出させることにより、掘削された泥水状の土砂等を
上方へ移送（エアリフト）させて排出することができ
る。

【００３９】ここで、一つの供給流路形成体内に高圧水
と圧縮空気とを選択的に供給するようにしているため
に、同供給流路形成体を狭い空間内にも挿入することが
できて、掘削作業における適用範囲を拡大させることが
できる。

【００４０】また、供給流路形成体内に、高圧水と圧縮
空気と固化材の内のいずれか一つを選択的に供給して、
ノズル形成部より噴出可能とすることもできる。

【００４１】このようにして、前記した圧縮空気による
掘削土砂等の移送・排出後に、供給流路形成体内に固化
材を供給して、ノズル形成部の掘削方向噴出孔と掘削逆
方向噴出孔より固化材を噴出させて、掘削孔内に固化材
を充填・固化させて、止水効果を確保することができ
る。

【００４２】従って、上記した掘削作業→掘削土砂等の
移送作業→固化材の充填・固化作業を連続的に効率良く
行なうことができる。

【００４３】また、ノズル形成部には、掘削方向を中心
とする放射線方向で、かつ、同掘削方向と略直交する周
囲噴出孔を形成することもできる。

【００４４】このようにして、周囲噴出孔からも高圧水
や圧縮空気や固化材を噴出させることができて、前記し
た掘削作業→掘削土砂等の移送作業→固化材の充填・固
化作業をより一層効率良く行なうことができる。

【００４５】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。

【００４６】図１に示すＡは、本発明に係る掘削装置で
あり、同掘削装置Ａは、掘削部１と、同掘削部１を吊込
む吊込み部２と、同吊込み部２に吊込まれた掘削部１に
高圧水を供給する高圧水供給部３と、同高圧水供給部３
と並列的に掘削部１に圧縮空気を供給する圧縮空気供給
部４とから構成している。

【００４７】そして、吊込み部２には、掘削部１の上端
部に連結して、同掘削部１に振動を加える振動・連結体
５と、同振動・連結体５を制御する制御ユニット６と、
の同制御ユニット６及び振動・連結体５に電気を供給す
る発電機７とを設けている。

【００４８】また、高圧水供給部３には、水中ポンプ８
と水槽９と圧送ポンプ10とを設け、同圧送ポンプ10に掘
削部１を高圧水供給ホース11を介して連結している。

【００４９】圧縮空気供給部４は、コンプレッサ（図示
せず）を内蔵し、同コンプレッサに掘削部１を圧縮空気
供給ホース12を介して連結している。

【００５０】掘削部１は、前記振動・連結体５に着脱自
在に連結する連結板20に、上下方向に伸延する高圧水供
給流路形成体としての高圧水供給パイプ27と、上下方向
に伸延する圧縮空気供給流路形成体としての圧縮空気供
給パイプ28の各上端部を固定し、各パイプ27,28 の上端
にそれぞれホース連結体23,24 を設け、各ホース連結体
23,24 に前記高圧水供給ホース11と圧縮空気供給ホース
12を着脱自在に連結している。

【００５１】そして、高圧水供給パイプ27の最下端に高
圧水噴出ノズル29を取付けている。

【００５２】また、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供給
パイプ28とは並設して、同圧縮空気供給パイプ28の下端
開口部30よりも、高圧水供給パイプ27の下端に取付けた
高圧水噴出ノズル29の方を下方に位置させている。

【００５３】このようにして、水中ポンプ８→水槽９→
圧送ポンプ10→高圧水供給ホース11→高圧水供給パイプ
27→高圧水噴出ノズル29より高圧水ｗを噴出させること
ができる。

【００５４】また、コンプレッサ→圧縮空気供給ホース
12→圧縮空気用連結パイプ22→圧縮空気供給パイプ28→
下端開口部30より圧縮空気ａを噴出させることができ
る。

【００５５】本実施例では、上記のように構成した掘削
装置Ａにより、図１及び図２に示す鋼管矢板Ｋの連結体
Ｊ内の土砂等を掘削すると共に、同連結体Ｊ内にモルタ
ルを充填することができるようにしている。

【００５６】すなわち、図２に示すように、相互に連結
した状態で地中に埋設された連結体Ｊ，Ｊ内には、第１
・第２・第３縦長空間S1,S2,S3が形成されると共に、各
縦長空間S1,S2,S3内に土砂等が充填されているが、ま
ず、第１縦長空間S1内の土砂等を掘削する際には、同第
１縦長空間S1上に掘削部１を吊込み、同掘削部１の高圧
水供給パイプ27の最下端に取付けた高圧水噴出ノズル29
より高圧水ｗを噴出させると共に、圧縮空気供給パイプ
28の下端開口部30より圧縮空気ａを噴出させながら、振
動・連結体５により両パイプ27,28 に振動を加えながら
下降させる。

【００５７】このようにして、高圧水噴出ノズル29より
噴出される高圧水ｗにより第１縦長空間S1内の土砂等を
掘削すると共に、掘削された泥水状の土砂等を圧縮空気
ａにより上方へ押上げて効率良く掘削することができ
る。

【００５８】この際、第１縦長空間S1内の土砂等は、圧
縮空気ａによって連結体Ｊの周面に沿って全て上方へ押
上げられて外部へ排出されることになり、同第１縦長空
間S1内は全断面にわたって掘削されることになる。

【００５９】そして、圧縮空気供給ホース12に代えて圧
縮空気供給パイプ28にモルタル注入ホース（図示せず）
を連結して、同モルタル注入ホースよりモルタルを圧縮
空気供給パイプ28→下端開口部30→第１縦長空間S1内に
注入しながら、掘削部１を徐々に引上げて、第１縦長空
間S1内にモルタルを充填する。

【００６０】続いて、第２縦長空間S2と第３縦長空間S3
についても同様に掘削作業とモルタル注入作業を行な
う。

【００６１】なお、かかる掘削作業とモルタル注入作業
は、掘削部１の数を増大させることにより、第１・第２
・第３縦長空間S1,S2,S3について同時に平行して行なう
こともできる。

【００６２】そして、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供
給パイプ28の長さは、各縦長空間S1,S2,S3の深さによっ
て適宜設定することができ、また、各パイプ27,28 を継
ぎ足し可能とすることにより、所望の深さまで掘削作業
とモルタル注入作業とを効率良く行なうことができる。

【００６３】また、高圧水供給パイプ27と圧縮空気供給
パイプ28の外径は、第１・第２・第３縦長空間S1,S2,S3
の断面積と掘削効率に応じて適宜設定することができ
る。

【００６４】図３及び図４は、第２実施例としての掘削
部１を示しており、同掘削部１は、高圧水供給パイプ27
の外周に圧縮空気供給パイプ28を配管して、同圧縮空気
供給パイプ28の内周面と高圧水供給パイプ27の外周面と
の間に空気供給流路31が形成される内外側二重管構造と
なしている。32は高圧水供給流路、33はスペーサ、34,3
5 はパイプ連結ブラケット、36は吊下げワイヤである。

【００６５】このようにして、高圧水供給パイプ27の下
端に取付けた高圧水噴出ノズル29より高圧水を噴出させ
て土砂等を掘削すると共に、圧縮空気供給パイプ28の下
端開口部30より圧縮空気を噴出させて、掘削された泥水
状の土砂等を、圧縮空気供給パイプ28の外周面と連結体
Ｊの周面とに沿わせて円滑に上方へ押上げて、効率良く
掘削作業が行なえるようにしている。

【００６６】図５は、第２実施例としての掘削部１と吊
込み部２とを示している。

【００６７】まず、吊込み部２について説明すると、同
吊込み部２は、基台40の下部フレーム41上に高圧水供給
ホースリール42と手摺り体43とを設け、同リール42の直
上方位置に上部フレーム44を支柱45を介して配置して、
同上部フレーム44上に圧縮空気供給ホースリール46とウ
インチ47とを載設し、また、手摺り体43には上記リール
42,46 とウインチ47の駆動を制御する制御盤48を設けて
いる。

【００６８】そして、高圧水供給ホースリール42の直下
方に位置する下部フレーム41の部分には、鋼管矢板Ｋ内
に嵌合させて位置決めするための位置決め体49を垂設し
ている。

【００６９】掘削部１は、図５及び図６に示すように、
高圧水供給流路形成体50と圧縮空気供給流路形成体51と
引上げ用ワイヤ52とを具備している。

【００７０】そして、図６〜図９に示すように、両形成
体50,51 は、先端部を形成する管状のノズル形成部53,5
4 と、各ノズル形成部53,54 に接続した供給部としての
可撓性のホース55,56 とから形成しており、高圧水を供
給するノズル形成部53の外周に圧縮空気を供給するノズ
ル形成部54を配管して、両ノズル形成部53,54 の周面間
圧縮空気供給流路57が形成される内外側二重管構造とな
している。58は高圧水供給流路である。

【００７１】高圧水供給流路形成体50のノズル形成部53
の下端には、ノズル部59を取付けており、同ノズル部59
には、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔60
と、同掘削方向噴出孔60を中心とする放射線方向で、か
つ、一定の仰角θをなす掘削方向へ高圧水を噴出する四
個の掘削逆方向噴出孔61,61,61,61 とを、高圧水供給流
路58に連通させて形成している。63はワイヤ連結ブラケ
ットであり、同ワイヤ連結ブラケット63に前記引上げ用
ワイヤ52の先端を連結している。

【００７２】また、圧縮空気供給流路形成体51のノズル
形成部54には、圧縮空気供給流路５７の下部より放射線
方向へ圧縮空気を噴出する四個の放射線方向噴出孔６
２，６２，６２，６２ を形成している。

【００７３】高圧水供給用のホース55は、基端側を高圧
水供給ホースリール42に巻回すると共に、基端を高圧水
供給ホース11に連結し、また、圧縮空気供給用のホース
56は、基端側を圧縮空気供給ホースリール46に巻回する
と共に、基端を圧縮空気供給ホース12に連結し、また、
引上げ用ワイヤ52は、基端側をウインチ47に巻回してい
る。

【００７４】64は、下部フレーム41に前後方向へスライ
ド位置調節自在に取付けた下側ホースガイドローラ、65
は、上部フレーム44に取付けた上側ホースガイドローラ
である。

【００７５】このようにして、ノズル形成部53,54 を、
例えば、第１縦長空間S1上に配置し、ノズル部59の各噴
出孔60,61 より高圧水を噴出させると共に、放射線方向
噴出孔62より圧縮空気を噴出させることにより、掘削方
向噴出孔60より噴出される高圧水により土砂等が掘削さ
れると共に、掘削逆方向噴出孔61,61,61,61 より噴出さ
れる高圧水によりノズル形成部53,54 が掘削方向への推
進力を受けて推進し、しかも、掘削された土砂等は泥水
状となって、放射線方向噴出孔62より噴出される圧縮空
気により上方へ押上げられて、円滑かつ確実に第１縦長
空間S1内が全面的にわたって掘削される。

【００７６】この際、各リール42,46 とウインチ47の駆
動は、制御盤48により同期させることにより、各ホース
55,56 と引上げ用ワイヤ52を順次繰出して、各ホース5
5,56から高圧水と圧縮空気の供給を継続的に行なうこと
ができる。

【００７７】従って、掘削深さが深い場合、例えば２０
ｍ以上の掘削においても、各ホース55,56 の長さを充分
に確保しておけば、継ぎ足し作業をすることなく、連続
的に掘削作業を行なうことができる。

【００７８】そして、掘削終了後は、ホース56を通し
て、圧縮空気供給流路57にモルタルを注入して、放射線
方向噴出孔62よりモルタルを噴出させながら、各ホース
55,56と引上げ用ワイヤ52とを巻戻すことにより、第１
縦長空間S1にモルタルを充填することができる。

【００７９】しかも、掘削する縦長空間を変更する場合
には、図５に示すように、下側ホースガイドローラ64を
スライド位置調節することにより、吊込み部２の姿勢を
変えることなく、掘削作業を開始することができる。

【００８０】また、図５の一点鎖線で示すように、鋼管
矢板Ｋに嵌合した位置決め体49を中心に、吊込み部２を
１８０度方向転換させることにより、掘削する縦長空間
の変更も行なえる。

【００８１】このように、本実施例では、吊込み部２を
一度設置しただけで、複数の縦孔空間の掘削作業を順次
行なうことができるために、吊込み部２の設置作業時間
を削減することができ、この点からも全体的な作業能率
を向上させることができる。

【００８２】また、吊込み部２に、複数の掘削部１を設
けて、同時に複数の縦長空間の掘削作業を行なうことも
できる。

【００８３】図１０は、第３実施例としての掘削部１と
吊込み部２とを示している。

【００８４】まず、吊込み部２について説明すると、同
吊込み部２は、基台40の下部フレーム41上に供給ホース
リール70と手摺り体43とを設け、同リール70の直上方位
置に上部フレーム44を支柱45を介して配置して、同上部
フレーム44上にウインチ47を載設し、また、手摺り体43
には上記リール70とウインチ47の駆動を制御する制御盤
48を設けている。

【００８５】そして、供給ホースリール70の直下方に位
置する下部フレーム41の部分には、鋼管矢板Ｋ内に嵌合
させて位置決めするための位置決め体49を垂設してい
る。

【００８６】掘削部１は、図１０及び図１１に示すよう
に、供給流路形成体71と引上げ用ワイヤ52とを具備して
いる。

【００８７】そして、図１１〜図１４に示すように、供
給流路形成体71は、先端部を形成する管状のノズル形成
部72と、同ノズル形成部72に接続した供給部としての可
撓性のホース73とから形成している。74は供給流路であ
る。

【００８８】供給流路形成体71のノズル形成部72の下端
には、ノズル部75を取付けており、同ノズル部75には、
掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の俯角
θ1をなす四個の掘削方向噴出孔76,76,76,76 と、同掘
削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角θ
2 をなす四個の掘削逆方向噴出孔77,77,77,77 と掘削方
向を中心とする放射線方向で、かつ、同掘削方向と直交
する四個の周囲噴出孔78,78,78,78 とを供給流路74に連
通させて形成している。

【００８９】ホース73は、図１０に示すように、基端側
を供給ホースリール70に巻回すると共に、基端を供給ホ
ース79に連結し、同供給ホース79に圧送ポンプ10とコン
プレッサ80とモルタル等の固化材を圧送する固化材圧送
部81とをそれぞれ接続ホース82,83,84を介して並列的に
接続し、各接続ホース82,83,84にはそれぞれ開閉弁85,8
6,87を取付けて、各開閉弁85,86,87のいずれか一つを選
択的に開放することとにより、供給ホース79へ高圧水と
圧縮空気と固化材の内のいずれか一つを供給可能として
いる。また、引上げ用ワイヤ52は、基端側をウインチ47
に巻回している。

【００９０】次に、掘削作業手順を具体的に説明する。

【００９１】 ノズル形成部74を、例えば、第１縦長
空間S1上に配置し、ノズル部75の各噴出孔76,77,78より
高圧水を噴出させることにより、掘削方向噴出孔76と周
囲噴出孔78より噴出される高圧水により下方と周囲の土
砂等が掘削されると共に、掘削逆方向噴出孔77より噴出
される高圧水によりノズル形成部72が掘削方向への推進
力を受けて推進し、円滑かつ確実に第１縦長空間S1内が
全面的にわたって掘削される。

【００９２】この際、供給ホースリール70とウインチ47
の駆動は、制御盤48により同期させることにより、ホー
ス73と引上げ用ワイヤ52を順次繰出して、ホース73から
高圧水の供給を継続的に行なうことができる。

【００９３】従って、掘削深さが深い場合、例えば２０
ｍ以上の掘削においても、ホース73の長さを充分に確保
しておけば、継ぎ足し作業をすることなく、連続的に掘
削作業を行なうことができる。

【００９４】 ホース73を通して、供給流路74内に圧
縮空気を供給して、各噴出孔76,77,78より圧縮空気を噴
出させることにより、泥水状となった掘削土砂等を上方
へ押上げて第１縦長空間S1内より排出する。

【００９５】 ノズル形成部72を第３縦長空間S3上に
移動させて、掘削する縦長空間を変更する。

【００９６】この場合、図１０に示すように、下側ホー
スガイドローラ64をスライド位置調節することにより、
吊込み部２の姿勢を変えることなく、ノズル形成部72を
移動させることができる。

【００９７】 第３縦長空間S3について、上記、
の作業を行なう。

【００９８】この際、圧縮空気を第３縦長空間S3内に供
給すると、同第３縦長空間S3内の掘削土砂等のみなら
ず、第１・第２縦長空間S1、S2内の掘削土砂等も押上げ
られて排出される。

【００９９】 ホース73を通して、供給流路74内にモ
ルタル等の固化材を注入して、各噴出孔76,77,78より固
化材を噴出させながら、ホース73を引上げることによ
り、第１縦長空間S1に固化材を充填する。この際、第２
縦長空間S2内にも固化材が流入する。

【０１００】 モルタル注入を停止させ、ホース73を
第３縦長空間S3内に挿入し、最下方位置より固化材を噴
出させながら、ホース73を引上げることにより、第３縦
長空間S3さらには第２縦長空間S2内に固化材を充填す
る。

【０１０１】このようにして、第１・第２・第３縦長空
間S1，S2，S3について、掘削作業→掘削土砂等の移送作
業→固化材の充填・固化作業を連続的に効率良く行なう
ことができる。

【０１０２】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。

【０１０３】 請求項１記載の本発明では、高圧水供
給流路の下端開口部より高圧水を噴出させて地中を掘削
する高圧水供給流路形成体と、圧縮空気供給流路の下端
開口部より圧縮空気を噴出させて掘削された土砂等を上
方へ押上げる圧縮空気供給流路形成体とを具備している
ために、高圧水と圧縮空気とを協働させて効率良く掘削
作業を行なうことができて、掘削作業能率を向上させる
ことができる。

【０１０４】しかも、掘削作業が終了した後は、圧縮空
気供給流路を通してモルタルを注入しながら、高圧水供
給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体とを引上げるこ
とにより、モルタル注入作業を行なうことができて、モ
ルタル注入作業能率を向上させることができる。

【０１０５】従って、掘削作業とモルタル注入作業を連
続的に、かつ、円滑に行なうことができて、全体的な作
業能率を向上させることができ、作業コストを低減させ
ることができる。

【０１０６】 請求項２記載の本発明では、高圧水供
給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ上
下方向に伸延するパイプ状に形成して並設しているため
に、掘削部分の断面積が小さい個所においても、上記
のように効率良く掘削作業とモルタル注入作業を連続的
に、かつ、円滑に行なうことができる。

【０１０７】 請求項３記載の本発明では、高圧水供
給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ上
下方向に伸延するパイプ状に形成すると共に、高圧水供
給流路形成体の外周に圧縮空気供給流路形成体を配管し
て、同圧縮空気供給流路形成体の内周面と高圧水供給流
路形成体の外周面との間に圧縮空気供給流路が形成され
る内外側二重管構造となしているために、上記の効果
に加えて、掘削された泥水等の土砂等を、圧縮空気によ
り圧縮空気供給流路形成体の外周面に沿わせて上方へ効
率良く移送（エアリフト）させることができて、掘削作
業能率をより向上させることができる。

【０１０８】 請求項４記載の本発明では、高圧水供
給流路形成体と圧縮空気供給流路形成体は、それぞれ先
端部を形成するノズル形成部と、同ノズル形成部に接続
した可撓性ホース状の供給部とから形成しているため
に、掘削深さが深い場合（例えば、２０ｍ以上）にも、
供給部を長尺に形成しておくことにより、継ぎ足すこと
なく、連続的に掘削作業及びモルタル注入作業を行なう
ことができて、掘削作業能率をより一層向上させること
ができる。

【０１０９】この際、供給部は、可撓性ホース状に形成
しているために、例えば、リールにコンパクトに巻取り
収納することも、また、同リールより順次引出して効率
良く掘削作業とモルタル注入作業を行なうことができ
る。

【０１１０】しかも、この場合には、高圧水供給流路形
成体と圧縮空気供給流路形成体とを高い位置まで引上げ
る大型作業機を必要とせず、その結果、作業条件等の制
約を少なくすることができて、作業コストの低減も図れ
る。

【０１１１】 請求項５記載の本発明では、高圧水供
給流路形成体のノズル形成部には、掘削方向へ高圧水を
噴出する掘削方向噴出孔と、同掘削方向噴出孔を中心と
する放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向
へ高圧水を噴出する掘削逆方向噴出孔とを、高圧水供給
流路に連通させて形成しているために、掘削逆方向噴出
孔より噴出される高圧水により掘削方向への推進力が得
られて、この点からも掘削作業能力を向上させることが
できる。

【０１１２】しかも、別途に、高圧水・圧縮空気供給流
路形成体を高い位置まで引上げるための作業機や掘削方
向へ押圧するための作業機を必要とせず、その結果、作
業条件等の制約を少なくすることができて、作業コスト
の低減化も図れる。

【０１１３】 請求項６記載の本発明では、圧縮空気
供給流路形成体のノズル形成部に、圧縮空気供給流路よ
り放射線方向に圧縮空気を噴出する放射線方向噴出孔を
形成しているために、圧縮空気による掘削された泥水状
の土砂等の移送効果（エアリフト効果）を高めることが
できて、この点からも掘削作業能率を向上させることが
できる。

【０１１４】 請求項７記載の本発明では、先端部に
ノズル形成部を形成した供給流路形成体内に、高圧水と
圧縮空気のどちらか一つを選択的に供給して、ノズル成
形部より噴出可能とすると共に、ノズル形成部には、掘
削方向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の俯角を
なす掘削方向噴出孔と、掘削方向を中心とする放射線方
向で、かつ、一定の仰角をなす掘削逆方向噴出孔とを形
成しているために、供給流路形成体内に高圧水を供給し
て、ノズル形成部の掘削方向噴出孔より高圧水を噴出さ
せることにより、掘削作業を行なうことができる。

【０１１５】この際、ノズル形成部の掘削逆方向噴出孔
からも高圧水が噴出されて、ノズル形成部を掘削方向へ
推進させることができて、掘削作業能率を向上させるこ
とができる。

【０１１６】そして、所定の深さの掘削が終了した後
に、供給流路形成体内に圧縮空気を供給して、ノズル形
成部の掘削方向噴出孔と掘削逆方向噴出孔より圧縮空気
を噴出させることにより、掘削された泥水状の土砂等を
上方へ移送（エアリフト）させて排出することができ
る。

【０１１７】ここで、一つの供給流路形成体内に高圧水
と圧縮空気とを選択的に供給するようにしているため
に、同供給流路形成体を狭い空間内にも挿入することが
できて、掘削作業の適用範囲を拡大させることができ
る。

【０１１８】 請求項８記載の本発明では、供給流路
形成体内に、高圧水と圧縮空気と固化材の内のいずれか
一つを選択的に供給して、ノズル形成部より噴出可能と
しているために、前記した圧縮空気による掘削土砂等の
移送・排出後に、供給流路形成体内に固化材を供給し
て、ノズル形成部の掘削方向噴出孔と掘削逆方向噴出孔
より固化材を噴出させて、掘削孔内に固化材を充填・固
化させて、止水効果を確保することができる。

【０１１９】従って、上記した掘削作業→掘削土砂等の
移送作業→固化材の充填・固化作業を連続的に効率良く
行なうことができる。

【０１２０】 請求項９記載の本発明では、ノズル形
成部には、掘削方向を中心とする放射線方向で、かつ、
同掘削方向と略直交する周囲噴出孔を形成しているため
に、周囲噴出孔からも高圧水や圧縮空気や固化材を噴出
させることができて、前記した掘削作業→掘削土砂等の
移送作業→固化材の充填・固化作業をより一層効率良く
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る掘削装置の説明図。

【図２】掘削作業状態を示す平面説明図。

【図３】第２実施例としての掘削部の側面説明図。

【図４】図３のI-I 線断面図。

【図５】第２実施例としての吊込み部と掘削部の側面説
明図。

【図６】掘削部の断面側面説明図。

【図７】図６のII-II 線断面図。

【図８】図６のIII- III線断面図。

【図９】図６のIV-IV 線断面図。

【図１０】第３実施例としての吊込み部と掘削部の側面
説明図。

【図１１】掘削部の断面側面説明図。

【図１２】図１１のV-V 線断面図。

【図１３】図１１のVI-VI 線断面図。

【図１４】図１１のVII 矢視線図。

【符号の説明】

Ａ 掘削装置 １ 掘削部 ２ 吊込み部 ３ 高圧水供給部 ４ 圧縮空気供給部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧水供給流路の下端開口部より高圧水
   を噴出させて地中を掘削する高圧水供給流路形成体と、
   圧縮空気供給流路の下端開口部より圧縮空気を噴出させ
   て掘削された土砂等を上方へ押上げる圧縮空気供給流路
   形成体とを具備することを特徴とする掘削装置。
2. 【請求項２】 高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流
   路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状に形
   成して並設したことを特徴とする請求項１記載の掘削装
   置。
3. 【請求項３】 高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流
   路形成体は、それぞれ上下方向に伸延するパイプ状に形
   成すると共に、高圧水供給流路形成体の外周に圧縮空気
   供給流路形成体を配管して、同圧縮空気供給流路形成体
   の内周面と高圧水供給流路形成体の外周面との間に圧縮
   空気供給流路が形成される内外側二重管構造となしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の掘削装置。
4. 【請求項４】 高圧水供給流路形成体と圧縮空気供給流
   路形成体は、それぞれ先端部を形成するノズル形成部
   と、同ノズル形成部に接続した可撓性ホース状の供給部
   とから形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載の掘削装置。
5. 【請求項５】 高圧水供給流路形成体のノズル形成部に
   は、掘削方向へ高圧水を噴出する掘削方向噴出孔と、同
   掘削方向噴出孔を中心とする放射線方向で、かつ、一定
   の仰角をなす掘削逆方向へ高圧水を噴出する掘削逆方向
   噴出孔とを、高圧水供給流路に連通させて形成したこと
   を特徴とする請求項４記載の掘削装置。
6. 【請求項６】 圧縮空気供給流路形成体のノズル形成部
   には、圧縮空気供給流路より放射線方向に圧縮空気を噴
   出する放射線方向噴出孔を形成したことを特徴とするの
   請求項４記載の掘削装置。
7. 【請求項７】 先端部にノズル形成部を形成した供給流
   路形成体内に、高圧水と圧縮空気のどちらか一つを選択
   的に供給して、ノズル成形部より噴出可能とすると共
   に、 ノズル形成部には、掘削方向を中心とする放射線方向
   で、かつ、一定の俯角をなす掘削方向噴出孔と、掘削方
   向を中心とする放射線方向で、かつ、一定の仰角をなす
   掘削逆方向噴出孔とを形成したことを特徴とする掘削装
   置。
8. 【請求項８】 供給流路形成体内に、高圧水と圧縮空気
   と固化材の内のいずれか一つを選択的に供給して、ノズ
   ル形成部より噴出可能としたことを特徴とする請求項７
   記載の掘削装置。
9. 【請求項９】 ノズル形成部には、掘削方向を中心とす
   る放射線方向で、かつ、同掘削方向と略直交する周囲噴
   出孔を形成したことを特徴とする請求項７又は８記載の
   掘削装置。