JPH11294078A - パイロット孔掘削装置 - Google Patents
パイロット孔掘削装置Info
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- JPH11294078A JPH11294078A JP9749798A JP9749798A JPH11294078A JP H11294078 A JPH11294078 A JP H11294078A JP 9749798 A JP9749798 A JP 9749798A JP 9749798 A JP9749798 A JP 9749798A JP H11294078 A JPH11294078 A JP H11294078A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬岩地層あるいは超硬岩地層で推進孔用のパ
イロット孔を掘削する場合において、日進量の向上とチ
ップ摩耗の低減を図ることである。 【解決手段】 パイロット孔掘削装置として、ローラビ
ット２を支持してなる旋回式のパイプ削進機３内に、上
記ローラビット２より前方へ突出するハンマービット５
を有する打撃式のダウンザホールドリル６を備えてい
る。まずハンマービット５で管芯部分を打ち砕いて先進
孔Ｈ1を形成し、続いてローラビット２により先進孔Ｈ1
の周囲を掘削してパイロット孔Ｈ2を形成する。ハンマ
ービット５を管芯Ｏ1から偏心させることにより、小さ
な径のハンマービット５により、大きな先進孔Ｈ1を形
成することができ、掘削効率が一層向上する。
イロット孔を掘削する場合において、日進量の向上とチ
ップ摩耗の低減を図ることである。 【解決手段】 パイロット孔掘削装置として、ローラビ
ット２を支持してなる旋回式のパイプ削進機３内に、上
記ローラビット２より前方へ突出するハンマービット５
を有する打撃式のダウンザホールドリル６を備えてい
る。まずハンマービット５で管芯部分を打ち砕いて先進
孔Ｈ1を形成し、続いてローラビット２により先進孔Ｈ1
の周囲を掘削してパイロット孔Ｈ2を形成する。ハンマ
ービット５を管芯Ｏ1から偏心させることにより、小さ
な径のハンマービット５により、大きな先進孔Ｈ1を形
成することができ、掘削効率が一層向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、推進工法によっ
てトンネル（本推進孔）を掘削する前工程として、パイ
ロット孔を掘削するのに用いるパイロット孔掘削装置に
関し、特に、下水道管布設用トンネル等のように人が入
れない小口径推進であって、硬岩地層あるいは超硬岩地
層を推進掘削するのに適したパイロット孔掘削装置に関
する。
てトンネル（本推進孔）を掘削する前工程として、パイ
ロット孔を掘削するのに用いるパイロット孔掘削装置に
関し、特に、下水道管布設用トンネル等のように人が入
れない小口径推進であって、硬岩地層あるいは超硬岩地
層を推進掘削するのに適したパイロット孔掘削装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】下水道管布設用トンネル等のように６０
０mmφ〜８００mmφ程度の小口径トンネルを推進工法で
掘削する場合でも、硬岩地層あるいは超硬岩地層等のよ
うに圧縮強度の大きい地層を掘削する場合には、シール
ド装置のビットの保護あるいは掘削効率を考慮して、ま
ずパイロット孔を掘削して芯抜きを行ってから、本推進
孔を掘削している。
０mmφ〜８００mmφ程度の小口径トンネルを推進工法で
掘削する場合でも、硬岩地層あるいは超硬岩地層等のよ
うに圧縮強度の大きい地層を掘削する場合には、シール
ド装置のビットの保護あるいは掘削効率を考慮して、ま
ずパイロット孔を掘削して芯抜きを行ってから、本推進
孔を掘削している。
【０００３】パイロット孔を掘削する掘削装置として
は、ハンマービットを有するダウンザホールドリルや、
ケーシング管を利用した旋回式のパイプ推進機あるいは
オーガー掘削機がある。
は、ハンマービットを有するダウンザホールドリルや、
ケーシング管を利用した旋回式のパイプ推進機あるいは
オーガー掘削機がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】圧縮強度が２０００kg
f/cm2〜４０００kgf/cm2級の硬岩地層あるいは超硬岩地
層に対しては、打撃式のダウンザホールドリルが破砕力
が大きくて適していると思われるが、長い距離での水平
推進精度は期待できず、また、大きなパイロット孔を奇
麗な形で明けることは困難である。すなわち、ダウンザ
ホールドリルのハンマービットは、径をわずかに大きく
するだけでも、それに必要な打撃力を得るためにはエア
ハンマー機構を大型化し、強力化しなければならず、さ
らに、エアコンプレッサー等の地上設備も大型化しなけ
ればならないため、交通量の多い道路や狭い道路等での
施工が困難になると共にコストも大幅に増大する。ま
た、騒音の拡大化にもつながる。
f/cm2〜４０００kgf/cm2級の硬岩地層あるいは超硬岩地
層に対しては、打撃式のダウンザホールドリルが破砕力
が大きくて適していると思われるが、長い距離での水平
推進精度は期待できず、また、大きなパイロット孔を奇
麗な形で明けることは困難である。すなわち、ダウンザ
ホールドリルのハンマービットは、径をわずかに大きく
するだけでも、それに必要な打撃力を得るためにはエア
ハンマー機構を大型化し、強力化しなければならず、さ
らに、エアコンプレッサー等の地上設備も大型化しなけ
ればならないため、交通量の多い道路や狭い道路等での
施工が困難になると共にコストも大幅に増大する。ま
た、騒音の拡大化にもつながる。
【０００５】一方、ローラビットを備えた旋回式のパイ
プ削進機のみで硬岩地層あるいは超硬岩地層を掘削して
パイロット孔を形成する場合には、ビットのチップの摩
耗が激しく、かつ掘削能率も悪く、満足する日進量を確
保することはできない。
プ削進機のみで硬岩地層あるいは超硬岩地層を掘削して
パイロット孔を形成する場合には、ビットのチップの摩
耗が激しく、かつ掘削能率も悪く、満足する日進量を確
保することはできない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本願請求項１記載のパイロット孔掘削装置は、ケー
シング管の先端ヘッドに周方向に間隔をおいて複数のロ
ーラビットを支持してなるパイプ削進機内に、前記ロー
ラビットより前方へ突出するハンマービットを有する打
撃式のダウンザホールドリルを備えたことを特徴として
いる。
め、本願請求項１記載のパイロット孔掘削装置は、ケー
シング管の先端ヘッドに周方向に間隔をおいて複数のロ
ーラビットを支持してなるパイプ削進機内に、前記ロー
ラビットより前方へ突出するハンマービットを有する打
撃式のダウンザホールドリルを備えたことを特徴として
いる。
【０００７】請求項２記載のパイロット孔掘削装置は、
請求項１記載のパイロット孔掘削装置において、ダウン
ザホールドリルのハンマービットは、ケーシング管芯か
ら偏心していることを特徴としている。
請求項１記載のパイロット孔掘削装置において、ダウン
ザホールドリルのハンマービットは、ケーシング管芯か
ら偏心していることを特徴としている。
【０００８】請求項３記載のパイロット孔掘削装置は、
請求項２記載のパイロット孔掘削装置において、管芯に
対するハンマービットの偏心量は、ハンマービットの外
周端が管芯から外れない範囲としていることを特徴とし
ている。
請求項２記載のパイロット孔掘削装置において、管芯に
対するハンマービットの偏心量は、ハンマービットの外
周端が管芯から外れない範囲としていることを特徴とし
ている。
【０００９】請求項４記載のパイロット孔掘削装置は、
請求項１〜３のいずれかに記載のパイロット孔掘削装置
において、ケーシング管の先端に、ローラビットの周方
向間を覆うと共に管芯と直交する面板を固着しているこ
とを特徴としている。
請求項１〜３のいずれかに記載のパイロット孔掘削装置
において、ケーシング管の先端に、ローラビットの周方
向間を覆うと共に管芯と直交する面板を固着しているこ
とを特徴としている。
【００１０】請求項５記載のパイロット孔掘削装置は、
請求項２又は３に記載のパイロット孔掘削装置におい
て、ハンマービットによる掘削範囲と、ローラビットに
よる掘削範囲は、管径方向に重なっていることを特徴と
している。
請求項２又は３に記載のパイロット孔掘削装置におい
て、ハンマービットによる掘削範囲と、ローラビットに
よる掘削範囲は、管径方向に重なっていることを特徴と
している。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本願に係るパイロット孔掘
削装置の掘削作業状態を示しており、パイロット孔掘削
装置は、継ぎ足し可能なケーシング管（鋼管）１の先端
に１対のローラビット２を備えたパイプ削進機３と、前
記ローラビット２よりも前方へと突出するハンマービッ
ト５を備えたダウンザホールドリル６とから構成されて
おり、ダウンザホールドリル６は、放射状に延びる複数
のステー８を介して最先のケーシング管１内に固定され
ている。
削装置の掘削作業状態を示しており、パイロット孔掘削
装置は、継ぎ足し可能なケーシング管（鋼管）１の先端
に１対のローラビット２を備えたパイプ削進機３と、前
記ローラビット２よりも前方へと突出するハンマービッ
ト５を備えたダウンザホールドリル６とから構成されて
おり、ダウンザホールドリル６は、放射状に延びる複数
のステー８を介して最先のケーシング管１内に固定され
ている。
【００１２】ケーシング管１の直径Ｄ1は、本推進孔Ｈ0
の直径の１／２程度のものが使用されており、たとえば
本推進孔Ｈ0の直径が６００mmφの場合、直径Ｄ1＝３５
０mmφのものが使用されている。ケーシング管１は掘削
するに従って順次後側に継ぎ足され、後端のケーシング
管１は、立て坑１３の底に設置された推進機１０のチャ
ック１１により水平姿勢に掴持されている。
の直径の１／２程度のものが使用されており、たとえば
本推進孔Ｈ0の直径が６００mmφの場合、直径Ｄ1＝３５
０mmφのものが使用されている。ケーシング管１は掘削
するに従って順次後側に継ぎ足され、後端のケーシング
管１は、立て坑１３の底に設置された推進機１０のチャ
ック１１により水平姿勢に掴持されている。
【００１３】推進機１０は、左右１対のガイドレール１
５が敷設されたベース１４と、前記ガイドレール１５に
前後方向移動自在に支持された推進機本体１７とを備
え、該推進機本体１７は図２に示すように大径孔１９の
内周面に、回転リング２０を旋回自在かつ前後方向移動
不能に支持している。該回転リング２０には油圧シリン
ダ（あるいは空圧シリンダ）型の前記チャック１１が周
方向に等間隔をおいて複数個設けられている。推進機本
体１７の左右端部には推進用の油圧シリンダ２１が１対
備えられると共に、回転リング２０を回転するための駆
動モータ２２が左右１対設けられている。
５が敷設されたベース１４と、前記ガイドレール１５に
前後方向移動自在に支持された推進機本体１７とを備
え、該推進機本体１７は図２に示すように大径孔１９の
内周面に、回転リング２０を旋回自在かつ前後方向移動
不能に支持している。該回転リング２０には油圧シリン
ダ（あるいは空圧シリンダ）型の前記チャック１１が周
方向に等間隔をおいて複数個設けられている。推進機本
体１７の左右端部には推進用の油圧シリンダ２１が１対
備えられると共に、回転リング２０を回転するための駆
動モータ２２が左右１対設けられている。
【００１４】推進用の油圧シリンダ２１は、図１に示す
ようにロッド２１ａが前方のブラケット２４に枢着連結
されており、油圧シリンダ２１の伸縮により推進機本体
１７が水平前後方向に移動するようになっている。地上
には発電機２５、エアコンプレッサー２６及び油圧ユニ
ット２７等が配置されており、エアコンプレッサー２６
のエアホース２８は、ケーシング管１内に配置されたパ
イプを通ってダウンザホールドリル６に接続し、発電機
２５及び油圧ユニット２７は推進機本体１７に接続して
いる。
ようにロッド２１ａが前方のブラケット２４に枢着連結
されており、油圧シリンダ２１の伸縮により推進機本体
１７が水平前後方向に移動するようになっている。地上
には発電機２５、エアコンプレッサー２６及び油圧ユニ
ット２７等が配置されており、エアコンプレッサー２６
のエアホース２８は、ケーシング管１内に配置されたパ
イプを通ってダウンザホールドリル６に接続し、発電機
２５及び油圧ユニット２７は推進機本体１７に接続して
いる。
【００１５】図３はケーシング管１の前面拡大図を示し
ており、前記１対のローラビット２は頂点部を管芯Ｏ1
側に向けた円錐形に形成されると共に、管芯Ｏ1を中心
とした対称位置に配置されており、一方、ハンマービッ
ト５はその中心Ｏ2が管芯Ｏ1から一定量Ｅだけ偏心した
位置に配置されている。ハンマービット５の直径Ｄ2
は、ケーシング管１の直径Ｄ1の１／３程度、たとえば
１３０mmφ程度であって、その偏心量Ｅはハンマービッ
ト直径Ｄ2の１／２より少し小さく、管芯Ｏ１からハン
マービット５の外周端が外れない範囲となっている。ま
た、ローラビット２の管芯側部分（頂点側部分）はハン
マービット５の旋回公転範囲よりも管芯Ｏ1側に入り込
んでおり、ケーシング管１が旋回したときの両ビット
２，５の掘削範囲が径方向に重なるようになっている。
両ローラビット２の周方向間には、排出窓３７を有する
円弧状の面板３１が配置されている。
ており、前記１対のローラビット２は頂点部を管芯Ｏ1
側に向けた円錐形に形成されると共に、管芯Ｏ1を中心
とした対称位置に配置されており、一方、ハンマービッ
ト５はその中心Ｏ2が管芯Ｏ1から一定量Ｅだけ偏心した
位置に配置されている。ハンマービット５の直径Ｄ2
は、ケーシング管１の直径Ｄ1の１／３程度、たとえば
１３０mmφ程度であって、その偏心量Ｅはハンマービッ
ト直径Ｄ2の１／２より少し小さく、管芯Ｏ１からハン
マービット５の外周端が外れない範囲となっている。ま
た、ローラビット２の管芯側部分（頂点側部分）はハン
マービット５の旋回公転範囲よりも管芯Ｏ1側に入り込
んでおり、ケーシング管１が旋回したときの両ビット
２，５の掘削範囲が径方向に重なるようになっている。
両ローラビット２の周方向間には、排出窓３７を有する
円弧状の面板３１が配置されている。
【００１６】図４は図３のIV−IV断面図であり、ローラ
ビット２は、ケーシング管１の先端部に形成された切欠
き２９内にサドル３０を介して配置されており、該サド
ル３０はケーシング管１の内周面に溶着され、サドル３
０の前半部内周面は前方に行くに従い管芯Ｏ1から遠ざ
かるように傾斜しており、該内周面には管芯０1に向か
って斜め前方に突出する支軸３２が設けられ、該支軸３
２に軸受３３を介して円錐形ローラビット２が回転自在
に支持されている。ローラビット２は円錐形の母材部の
表面に多数の超硬チップ３５がランダムな配置で埋め込
まれており、管芯Ｏ1と直角な面Ｍに対するローラ軸芯
Ｏ3の傾斜角度θは、ローラビット２の前側縁が面Ｍと
平行か、あるいは図４のように管芯Ｏ１側に行くに従い
少し後退する傾斜姿勢となっている。
ビット２は、ケーシング管１の先端部に形成された切欠
き２９内にサドル３０を介して配置されており、該サド
ル３０はケーシング管１の内周面に溶着され、サドル３
０の前半部内周面は前方に行くに従い管芯Ｏ1から遠ざ
かるように傾斜しており、該内周面には管芯０1に向か
って斜め前方に突出する支軸３２が設けられ、該支軸３
２に軸受３３を介して円錐形ローラビット２が回転自在
に支持されている。ローラビット２は円錐形の母材部の
表面に多数の超硬チップ３５がランダムな配置で埋め込
まれており、管芯Ｏ1と直角な面Ｍに対するローラ軸芯
Ｏ3の傾斜角度θは、ローラビット２の前側縁が面Ｍと
平行か、あるいは図４のように管芯Ｏ１側に行くに従い
少し後退する傾斜姿勢となっている。
【００１７】面板３１はケーシング管１の最先端縁に管
芯Ｏ1と直角な姿勢で配置されると共に、外周端部には
後方へと延びる部分円筒状の嵌着板３１ａが一体に形成
され、該嵌着板３１ａがケーシング管１の外周面に溶着
されている。
芯Ｏ1と直角な姿勢で配置されると共に、外周端部には
後方へと延びる部分円筒状の嵌着板３１ａが一体に形成
され、該嵌着板３１ａがケーシング管１の外周面に溶着
されている。
【００１８】面板３１と、前記ローラビット２の前側端
縁と、ハンマービット５との前後方向の位置関係を説明
すると、ローラビット２はその前側端縁の大部分が面板
３１から少し前方へとはみ出すように配置され、ハンマ
ービット５はローラビット２の前側端縁よりも一定量、
たとえば１５cm〜３０cm程度前方へと突出するように配
置されている。
縁と、ハンマービット５との前後方向の位置関係を説明
すると、ローラビット２はその前側端縁の大部分が面板
３１から少し前方へとはみ出すように配置され、ハンマ
ービット５はローラビット２の前側端縁よりも一定量、
たとえば１５cm〜３０cm程度前方へと突出するように配
置されている。
【００１９】ハンマービット５は後方へと延びるスプラ
イン軸４０を一体に有し、該スプライン軸４０は、ダウ
ンザホールドリル６のスプラインボス部４３の内周スプ
ライン面に軸方向移動可能にスプライン嵌合しており、
スプライン軸４０の後端頭部４０ａをエアハンマー４４
で連続的に打撃することにより、ハンマービット５に軸
方向の衝撃を与えるようになっている。スプライン軸４
０のストローク量Ｓは１５〜２０cm程度に設定されてい
る。
イン軸４０を一体に有し、該スプライン軸４０は、ダウ
ンザホールドリル６のスプラインボス部４３の内周スプ
ライン面に軸方向移動可能にスプライン嵌合しており、
スプライン軸４０の後端頭部４０ａをエアハンマー４４
で連続的に打撃することにより、ハンマービット５に軸
方向の衝撃を与えるようになっている。スプライン軸４
０のストローク量Ｓは１５〜２０cm程度に設定されてい
る。
【００２０】掘削作業及び作用を説明する。図１におい
て、まず２つのビット２，５を備えた最初（前端）のケ
ーシング管１を推進機１０のチャック１１に掴持し、管
芯Ｏ1回りに旋回しながら前方へと推進し、同時にダウ
ンザホールドリル６に圧縮エアを供給し、ハンマービッ
ト５を作動させる。
て、まず２つのビット２，５を備えた最初（前端）のケ
ーシング管１を推進機１０のチャック１１に掴持し、管
芯Ｏ1回りに旋回しながら前方へと推進し、同時にダウ
ンザホールドリル６に圧縮エアを供給し、ハンマービッ
ト５を作動させる。
【００２１】岩面はまずハンマービット５により管芯部
分が破砕されるが、ハンマービット５は前方岩面に常時
押し付けられており、押し付け状態でハンマー打撃が行
われると共に、ケーシング管１の旋回に伴って管芯Ｏ1
回りに公転する。したがって、小径のハンマービット５
であっても、公転範囲に亙る径の先進孔Ｈ1を掘削す
る。
分が破砕されるが、ハンマービット５は前方岩面に常時
押し付けられており、押し付け状態でハンマー打撃が行
われると共に、ケーシング管１の旋回に伴って管芯Ｏ1
回りに公転する。したがって、小径のハンマービット５
であっても、公転範囲に亙る径の先進孔Ｈ1を掘削す
る。
【００２２】打撃作業中、硬岩層から突然軟質層に入っ
た場合等には、図４のハンマービット５がスプラインボ
ス部４３に対して前方へと移動することにより、ダウン
ザホールドリル６の破損を避けることができる。
た場合等には、図４のハンマービット５がスプラインボ
ス部４３に対して前方へと移動することにより、ダウン
ザホールドリル６の破損を避けることができる。
【００２３】図４のように先進孔Ｈ1が形成されるのに
続いて、管芯Ｏ1回りに旋回（周回）すると共に自転可
能なローラビット２により、先進孔Ｈ1の周囲の岩面が
掘削される。この掘削作業においては、先進孔Ｈ1によ
り核抜きされた崩れ易い岩面を掘削することになるの
で、３５０mmφのような大きな径でも掘削効率が良い。
また、面板３１を岩面あるいは掘削された直後の土や砕
石に押し付けた状態としているので、ハンマービット５
による掘削工程で大きな石の塊が地層から離脱したとし
ても、面板３１により押付保持しながらローラビット２
で細かく砕くことができる。
続いて、管芯Ｏ1回りに旋回（周回）すると共に自転可
能なローラビット２により、先進孔Ｈ1の周囲の岩面が
掘削される。この掘削作業においては、先進孔Ｈ1によ
り核抜きされた崩れ易い岩面を掘削することになるの
で、３５０mmφのような大きな径でも掘削効率が良い。
また、面板３１を岩面あるいは掘削された直後の土や砕
石に押し付けた状態としているので、ハンマービット５
による掘削工程で大きな石の塊が地層から離脱したとし
ても、面板３１により押付保持しながらローラビット２
で細かく砕くことができる。
【００２４】ローラビット２により砕かれた砕石あるい
は土は、面板３１よりも内方の空間からケーシング管１
内に入り、大きな砕石はローラビット２の管芯側部分の
チップ３５によりさらに砕かれ、ケーシング管１内を後
方へと排出される。また、面板３１の排出窓３７からも
ケーシング管１内へと排出される。
は土は、面板３１よりも内方の空間からケーシング管１
内に入り、大きな砕石はローラビット２の管芯側部分の
チップ３５によりさらに砕かれ、ケーシング管１内を後
方へと排出される。また、面板３１の排出窓３７からも
ケーシング管１内へと排出される。
【００２５】ローラビット２によるパイロット孔Ｈ2を
所定距離まで掘削して次の立て坑まで貫通すると、ケー
シング管１を抜いて地上へと戻し、次に、図示しないが
本推進用のシールドを立て坑内に配置して、パイロット
孔Ｈ2を基準として、本推進孔を掘削する。
所定距離まで掘削して次の立て坑まで貫通すると、ケー
シング管１を抜いて地上へと戻し、次に、図示しないが
本推進用のシールドを立て坑内に配置して、パイロット
孔Ｈ2を基準として、本推進孔を掘削する。
【００２６】
【その他の実施の形態】（１）図５はハンマービット５
３を、ケーシング管１と同芯（Ｏ1＝Ｏ2）に配置した構
造である。ケーシング管１の先端部は内管５２を有する
二重管構造となっており、ケーシング管１の内周と、内
管５２の外周にそれぞれ２個ずづのローラビット５４，
５５が設けられている。両ローラビット５４，５５は截
頭円錐台形となっており、外側のローラビット５４は小
径部を管芯側に向け、内側のローラビット５５は大径部
を管芯側に向けている。またローラビット間を覆うよう
に面板５６が設けられている。
３を、ケーシング管１と同芯（Ｏ1＝Ｏ2）に配置した構
造である。ケーシング管１の先端部は内管５２を有する
二重管構造となっており、ケーシング管１の内周と、内
管５２の外周にそれぞれ２個ずづのローラビット５４，
５５が設けられている。両ローラビット５４，５５は截
頭円錐台形となっており、外側のローラビット５４は小
径部を管芯側に向け、内側のローラビット５５は大径部
を管芯側に向けている。またローラビット間を覆うよう
に面板５６が設けられている。
【００２７】（２）ローラビットの数は、３個あるいは
５個以上備える事も可能である。
５個以上備える事も可能である。
【００２８】
【発明の効果】（１）旋回式のパイプ削進機３内に打撃
式のダウンザホールドリル６を備え、ダウンザホールド
リル６のハンマービット５を、パイプ削進機３のローラ
ビット２よりも先行させる構造としているので、一回の
掘削作業において、まずハンマービット５により管芯部
を砕いて先進孔Ｈ1を形成し、続いてローラビット２で
先進孔Ｈ1の周囲を掘削して本来のパイロット孔Ｈ2を形
成することになり、管芯部分とその周囲とをハンマービ
ット５とローラビット２により分散して掘削でき、硬岩
地層あるいは超硬岩地層を掘削する場合でも、ローラビ
ット２のチップの摩耗を抑え、破損を防止することがで
きる。
式のダウンザホールドリル６を備え、ダウンザホールド
リル６のハンマービット５を、パイプ削進機３のローラ
ビット２よりも先行させる構造としているので、一回の
掘削作業において、まずハンマービット５により管芯部
を砕いて先進孔Ｈ1を形成し、続いてローラビット２で
先進孔Ｈ1の周囲を掘削して本来のパイロット孔Ｈ2を形
成することになり、管芯部分とその周囲とをハンマービ
ット５とローラビット２により分散して掘削でき、硬岩
地層あるいは超硬岩地層を掘削する場合でも、ローラビ
ット２のチップの摩耗を抑え、破損を防止することがで
きる。
【００２９】
１ （２）管芯部分を砕くダウンザホールドリル６のハンマ
ービット５を先行させ、続いてパイプ削進機３のローラ
ビット２により先進孔Ｈ1の周囲を掘削してパイロット
孔Ｈ2を形成するようにしているので、パイプ削進機の
みで同一径のパイロット孔を掘削する場合に比べ、硬岩
地層あるいは超硬岩地層においても小さな推進力で速く
掘削することができ、これによってもローラビット２の
チップの摩耗速度を遅らせることができると共に、掘削
効率が向上し、日進量を向上させることができる。ま
た、ビット交換も少なくなり、コスト的にも節約でき
る。
１ （２）管芯部分を砕くダウンザホールドリル６のハンマ
ービット５を先行させ、続いてパイプ削進機３のローラ
ビット２により先進孔Ｈ1の周囲を掘削してパイロット
孔Ｈ2を形成するようにしているので、パイプ削進機の
みで同一径のパイロット孔を掘削する場合に比べ、硬岩
地層あるいは超硬岩地層においても小さな推進力で速く
掘削することができ、これによってもローラビット２の
チップの摩耗速度を遅らせることができると共に、掘削
効率が向上し、日進量を向上させることができる。ま
た、ビット交換も少なくなり、コスト的にも節約でき
る。
【００３０】（３）ハンマービット５を先行させ、ロー
ラビット２により先進孔Ｈ1の周囲を掘削することがで
きるので、前記のように掘削効率の向上を達成しながら
も、長スパンのパイロット孔を掘削する場合でも、充分
な水平精度を保つことができる。
ラビット２により先進孔Ｈ1の周囲を掘削することがで
きるので、前記のように掘削効率の向上を達成しながら
も、長スパンのパイロット孔を掘削する場合でも、充分
な水平精度を保つことができる。
【００３１】（４）請求項２記載の発明のように、ハン
マービット５をケーシング管１の管芯Ｏ１から偏心させ
る構造とすると、小さい径のハンマービット５で効率良
く大きな先進孔Ｈ1を形成することができる。また、ハ
ンマービット５の径の増大化を阻止できることにより、
それに伴うダウンザホールドリル６のエアハンマー機構
の大型化及び強力化が必要なくなると共にエアコンプレ
ッサー等の地上設備も小型化できる。特に、交通量の多
い道路等の作業に好都合である。
マービット５をケーシング管１の管芯Ｏ１から偏心させ
る構造とすると、小さい径のハンマービット５で効率良
く大きな先進孔Ｈ1を形成することができる。また、ハ
ンマービット５の径の増大化を阻止できることにより、
それに伴うダウンザホールドリル６のエアハンマー機構
の大型化及び強力化が必要なくなると共にエアコンプレ
ッサー等の地上設備も小型化できる。特に、交通量の多
い道路等の作業に好都合である。
【００３２】（５）管芯Ｏ１からのハンマービット５の
偏心量Ｅをハンマービット５の半径より小さくして管芯
Ｏ1にハンマービット５が重なるようにすると、岩面の
管芯対応部分を常にハンマービット５により打撃でき、
掘削能力が一層向上する。
偏心量Ｅをハンマービット５の半径より小さくして管芯
Ｏ1にハンマービット５が重なるようにすると、岩面の
管芯対応部分を常にハンマービット５により打撃でき、
掘削能力が一層向上する。
【００３３】（６）ケーシング管１の先端に、ローラビ
ット２の周方向間を覆うと共に管芯Ｏ1と直交する面板
３１を固着していると、掘削作業中、ローラビット２に
より掘削する面を面板３１により常時押さえ付けること
になるので、ハンマービット５の作業により地層から離
脱した大きな石の塊があっても、面板３１で保持しなが
らローラビット２で砕き、ケーシング管１内に排出する
ことができ、砕石作業が向上する。また、ケーシング管
１内の各部品、たとえばサドル３０やダウンザホールド
リル本体等の破損を防ぐこともできる。
ット２の周方向間を覆うと共に管芯Ｏ1と直交する面板
３１を固着していると、掘削作業中、ローラビット２に
より掘削する面を面板３１により常時押さえ付けること
になるので、ハンマービット５の作業により地層から離
脱した大きな石の塊があっても、面板３１で保持しなが
らローラビット２で砕き、ケーシング管１内に排出する
ことができ、砕石作業が向上する。また、ケーシング管
１内の各部品、たとえばサドル３０やダウンザホールド
リル本体等の破損を防ぐこともできる。
【００３４】（７）ハンマービット５による掘削範囲
と、ローラビット２による掘削範囲を、管径方向に重ね
るようにしていると、ケーシング管１の断面全面に対し
てくまなく各ビット２，５を当接し、掘削することがで
き、ビット２，５のチップ３５，３６の摩耗を一層減少
させることができる。
と、ローラビット２による掘削範囲を、管径方向に重ね
るようにしていると、ケーシング管１の断面全面に対し
てくまなく各ビット２，５を当接し、掘削することがで
き、ビット２，５のチップ３５，３６の摩耗を一層減少
させることができる。
【図１】 本願発明を適用したパイロット孔掘削装置の
作業状態を示す全体側面図である。
作業状態を示す全体側面図である。
【図２】 図１のII−II断面図である。
【図３】 図１の掘削装置の前端部の正面拡大図であ
る。
る。
【図４】 図３のIV−IV断面図である。
【図５】 別の実施の形態の正面図である。
１ ケーシング管 ２ ローラビット ３ パイプ削進機 ５ ハンマービット ６ ダウンザホールドリル １０ 推進機 ３１ 面板 ３７ 排出窓
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年５月１７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本願請求項１記載のパイロット孔掘削装置は、ケー
シング管の先端ヘッドに１対のローラビットを支持して
なるパイプ削進機内に、前記ローラビットよりも管芯側
に位置するハンマービットを有する打撃式ダウンザホー
ルドリルを備え、上記１対のローラビットは、円錐形の
母材部の表面に多数のチップを設けてなると共に管芯を
中心とした対称位置に回転自在に支持されており、ハン
マービットは、ハンマービットの外周端が管芯から外れ
ない範囲内でケーシング管芯から偏心すると共に、ロー
ラビットよりも前方へと突出し、ハンマービットによる
掘削範囲と、ローラビットによる掘削範囲は、管径方向
に重なっており、ケーシング管の先端ヘッドに、ローラ
ビットの周方向間を覆うと共に管芯と直交する円弧状の
面板を固着し、該面板には排出窓が形成してあることを
特徴としている。
め、本願請求項１記載のパイロット孔掘削装置は、ケー
シング管の先端ヘッドに１対のローラビットを支持して
なるパイプ削進機内に、前記ローラビットよりも管芯側
に位置するハンマービットを有する打撃式ダウンザホー
ルドリルを備え、上記１対のローラビットは、円錐形の
母材部の表面に多数のチップを設けてなると共に管芯を
中心とした対称位置に回転自在に支持されており、ハン
マービットは、ハンマービットの外周端が管芯から外れ
ない範囲内でケーシング管芯から偏心すると共に、ロー
ラビットよりも前方へと突出し、ハンマービットによる
掘削範囲と、ローラビットによる掘削範囲は、管径方向
に重なっており、ケーシング管の先端ヘッドに、ローラ
ビットの周方向間を覆うと共に管芯と直交する円弧状の
面板を固着し、該面板には排出窓が形成してあることを
特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】（４）ハンマービット５をケーシング管１
の管芯Ｏ１から偏心させる構造とすると、小さい径のハ
ンマービット５で効率良く大きな先進孔Ｈ1を形成する
ことができる。また、ハンマービット５の径の増大化を
阻止できることにより、それに伴うダウンザホールドリ
ル６のエアハンマー機構の大型化及び強力化が必要なく
なると共にエアコンプレッサー等の地上設備も小型化で
きる。特に、交通量の多い道路等の作業に好都合であ
る。
の管芯Ｏ１から偏心させる構造とすると、小さい径のハ
ンマービット５で効率良く大きな先進孔Ｈ1を形成する
ことができる。また、ハンマービット５の径の増大化を
阻止できることにより、それに伴うダウンザホールドリ
ル６のエアハンマー機構の大型化及び強力化が必要なく
なると共にエアコンプレッサー等の地上設備も小型化で
きる。特に、交通量の多い道路等の作業に好都合であ
る。
Claims (5)
- 【請求項１】 ケーシング管の先端ヘッドに周方向に間
隔をおいて複数のローラビットを支持してなるパイプ削
進機内に、上記ローラビットより前方へ突出するハンマ
ービットを有する打撃式のダウンザホールドリルを備え
たことを特徴とするパイロット孔掘削装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のパイロット孔掘削装置に
おいて、ダウンザホールドリルのハンマービットは、ケ
ーシング管芯から偏心していることを特徴とするパイロ
ット孔掘削装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のパイロット孔掘削装置に
おいて、管芯に対するハンマービットの偏心量は、ハン
マービットの外周端が管芯から外れない範囲としている
ことを特徴とするパイロット孔掘削装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のパイロ
ット孔掘削装置において、ケーシング管の先端ヘッド
に、ローラビットの周方向間を覆うと共に管芯と直交す
る面板を固着していることを特徴とするパイロット孔掘
削装置。 - 【請求項５】 請求項２又は３記載のパイロット孔掘削
装置において、ハンマービットによる掘削範囲と、ロー
ラビットによる掘削範囲は、管径方向に重なっているこ
とを特徴とするパイロット孔掘削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9749798A JP2954565B1 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | パイロット孔掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9749798A JP2954565B1 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | パイロット孔掘削装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2954565B1 JP2954565B1 (ja) | 1999-09-27 |
| JPH11294078A true JPH11294078A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14193912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9749798A Expired - Lifetime JP2954565B1 (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | パイロット孔掘削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2954565B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006219919A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Kinki Kaihatsu:Kk | 二重管方式の管削進装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110107306B (zh) * | 2019-03-16 | 2024-08-27 | 重庆大学 | 一种盾构施工中孤石的热破岩处置方法 |
| CN113982480A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-28 | 中电建十一局工程有限公司 | 一种硬岩地层钻孔灌注桩成孔施工方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5940996B2 (ja) | 2013-02-26 | 2016-06-29 | リンナイ株式会社 | 偏平バーナ |
-
1998
- 1998-04-09 JP JP9749798A patent/JP2954565B1/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006219919A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Kinki Kaihatsu:Kk | 二重管方式の管削進装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2954565B1 (ja) | 1999-09-27 |
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