JPS6128080B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、先端にそれぞれ掘削ビツトを備えた
外管と内管とで構成された水平ボーリング機を用
いて、小口径の管路を敷設するための方向制御可
能なボーリング工法およびその装置に関するもの
である。

現在各種土木工事に用いられている水平ボーリ
ング機は、方向制御機能を有しないため、孔曲り
を生じやすく、掘削の直進精度も50分の１ないし
100分の１程度でかなり低い。しかしながら、水
平ボーリング機は、岩盤から軟弱粘性土層まで、
あらゆる地盤の掘削が可能であるところから、掘
削直進性の料度を向上させうるならば、その応用
範囲は大幅に拡大する。

近時、下水道など勾配設計の厳格な小口径管路
の敷設にあたつては、道路状況その他地上におけ
る制約から、開削工法を採用できない場合が多く
なつており、小口径管路の精度の高い敷設工法の
出現が望まれている。そして、この要請にこたえ
るべく既にアイアンモール等の小口径管敷設工法
が開発され、実施されているが、この工法では、
ガイド管が圧密形式のため、掘削土質および距離
の制約が大きい欠点がある。

本発明は、水平ボーリング機の外管、内管の間
に相対的に方向変更を可能とする手段を加え、外
管を基準として内管の方向を修正する。ことによ
り、アイアンモール等の工法と同等の精度で、し
かも掘削土質および距離の制約を受けることなく
小口径管路を敷設することができる方向制御可能
なボーリング工法およびその装置を提供するもの
である。

次に本発明に係る工法およびその装置の構成を
図面に示された一実施例について説明する。

第１図ないし第３図において、１は水平ボーリ
ング機を構成する外管、２は同じく内管であつ
て、内管２は外管１内に固定された支持部材３を
介して中心線位置に支持されており、外管１と内
管２の先端にはそれぞれ掘削ビツト４，５が装着
されている。また、上記外管１内の支持部材３よ
り先端部には、外管の一側内面から中心に向けて
掘削方向修正プレート６が取付けられており、そ
の各プレートの内端縁は切羽側にすぼまる斜辺と
なつている。一方内管２の外周で前記掘削方向修
正プレート６に対応する位置には、修正プレート
６の端縁と平行な母線を有する円錐体に形成され
た掘削方向修正錐体７が取付けられている。これ
ら掘削方向修正プレート６および錐体７は、正常
状態で衝接するときには内管２を掘削中心位置に
支持するものである。外管１内の先端部には内管
２の位置合せ体８が取付けられており、内管２内
の先端部には後方より透視可能なターゲツト９が
装着されている。なお、ターゲツト９には発光ダ
イオード等の発光体を装着してもよい。

以上のように構成された水平ボーリング機を用
いて掘削を行うには、外管１と内管２を回転さ
せ、それらの掘削ビツト４，５により地山を掘削
し、ボーリング立坑から送られた水とともにスラ
イムを立坑に送出す。そして、一定長（50〜100
cm）掘進した後、一旦掘削を中断し、トランシツ
ト、レベル、レーザートランシツト、レーザーレ
ベル等を用い、ボーリング立坑よりターゲツト９
を標識として掘削中心線からの変位偏向量とその
方向を計測する。

このように、掘削の偏向量とその方向が確認さ
れ、たとえば第３図において外管１が上向きに偏
向していることがわかつたとすると、外管１を回
転させて、修正プレートを偏向方向と同じ上方に
位置させる。ついで内管２のみを回転推進させる
と、内管２に設けた錐体７は修正プレート６の内
縁斜辺に衝接し、ついで楔入されることになり、
外管１の反力を受けて内管２は偏向方向と逆の方
向に修正されてその、先方を余掘りする。

次に内管２とその先端部が位置合せ体８に当る
所定位置まで引戻し、内管２を外管１よりやや先
行する位置に揃え、両者を同時に回転掘進させれ
ば、内管２は先行する余掘り部に案内され、外管
１の掘進方向を修正する。そして、一定長（50〜
100cm）掘進した後、一旦掘削を中断して前記同
様に偏向量とその方向の計測をし、なお、偏向が
あれば余掘りによる掘進方向の修正をしたうえ一
定長の掘削を行う工程を順次繰返して掘進を続け
ることにより、所定線上の水平ボーリングを行う
ことができる。

小口径管路の敷設工法としては次の如きものが
ある。

(1) 外管１を直接使用して小口径管を敷設する工
法であつて、ガス、電線、上水道、下水道等の
管路敷設に適用される。

(2) 外管１をサヤ管としてさらに小口径管を敷設
する工法であつて、ガス、電線等の被覆された
小口径管路の敷設に採用される。

(3) 外管１をガイドパイプとして後方に管体（鋼
管、ヒユーム管、ヨロイ装鋼管等）を接続し、
ジヤツキにより推進させる工法であつて、ガ
ス、電線、上水道、下水道等の小口径管路の敷
設に用いられる。

なお、後方に接続する管体は、土砂を取込ま
ない圧密排土型、オーガまたは流体輸送等で管
内排土をする排土型、外管１内に小径オーガを
取付けて到達立坑側に排土する前方排土型な
ど、種々のものを採用することができる。ま
た、ジヤツキ推進に替えて、外管１内にＰ・Ｃ
ケーブルを通し、管体を前方より牽引する方法
で推進させてもよい。

第４図ないし第７図には以上説明したものの他
の実施例が示されており、第１図ないし第３図と
同一符号で指示された部分は同構成である。なお
この実施例では、外管１に位置合せ体８が、また
内管２に掘削方向修正錐体７が設けられていない
点で異つている。

上記他例の水平ボーリング機による掘進は、外
管１を回転させ、その掘削ビツト４で地山を掘削
し、ボーリング立坑から送られた水とともにスラ
イムを立坑に送出す。そして、一定長（50〜100
cm）掘削した後、次の手順で掘削中心線よりの蛇
行量とその方向を計測し、かつ掘削方向の修正を
行う。

すなわち、まず内管２を掘削方向修正プレート
６の位置まで押出し、ターゲツト９を標識とし
て、ボーリング立坑より掘削中心からの偏向量と
その方向を計測する。そして、この計測結果から
修正すべき方向と同方向に外管１を回転させ、掘
削方向修正プレート６の位置決めをした後、内管
２を回転させてその先端ビツト５で地山を掘削す
る。修正すべき量δと所要貫入量ｌはΔδおよび
Δｌが既知のため、ｌ＝δ×Δｌ／Δδで表わさ
れる。

そこで、内管２を所要貫入量ｌだけ掘削推進し
た後、内管２とそのままの状態にして、外管１を
掘削推進させれば、外管１は支持部材３に沿つて
（つまり内管２をガイドとして）進むため、所定
の方向へ徐々に向いて行き、外管１の偏向が修正
される。以下、一定長の掘削、偏向量とその方向
の計測および掘削方向の修正の工程を順次繰返し
所定線上の水平ボーリングが行われる。

本発明は、以上説明したように、先端にそれぞ
れ掘削ビツトを備えた外管と内管とで構成された
水平ボーリング機を用い、外管と内管または外管
を回転させて地山を一定長掘削した後、推進後方
側から内管先端の掘削中心線に対する偏向量の計
測を行い、次いで内管のみを回転させ、外管の内
部に設けた修正プレートによつてその方向を匡正
し、偏向方向と逆方向に余掘りを行つた後、余掘
り方向を案内として以後の掘進を行うことを特徴
とする方向制御可能なボーリング工法およびその
実施のための装置であるから、水平ボーリング機
による掘進直線性の精度を大いに向上させること
ができ、アイアンモール等の工法と同等の精度
で、しかも掘削土質および距離の制約を受けるこ
となく小口径管路を敷設することができる効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は水平ボーリング機の縦断側面図、第２図は
同上縦断正面図、第３図は偏向修正態様を示示す
縦断側面図、第４図は他の実施例の縦断側面図、
第５図は同上縦断正面図、第６図および第７図は
同上偏向修正態様を示す縦断側面図である。 １……外管、２……内管、３……支持部材、
４，５……掘削ビツト、６……掘削方向修正プレ
ート、７……掘削方向修正錐体、８……位置合せ
体、９……ターゲツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先端にそれぞれ掘削ビツトを備えた外管と内
   管とで構成された水平ボーリング機を用い、外管
   と内管または外管を回転させて地山を一定長掘削
   した後、推進後方側から内管先端の掘削中心線に
   対する偏向量と偏向方向に計測し、ついで外管内
   面の一側に内端縁を斜辺に形成して固着した掘削
   方向修正プレートを外管を回転することによつて
   偏向方向に位置させ該修正プレートに内管外周に
   設けた掘削方向修正錐体を衝接させ、内管のみを
   回転掘進させるときに、内管の掘進方向を外管に
   反力をとつて変更させるとともに、外管先端に先
   行して内管により修正方向に余掘りを行つたの
   ち、該余掘りに案内されて内管と外管とによる掘
   削を行うことを特徴とする方向制御可能なボーリ
   ング工法。 ２ 先端にそれぞれ掘削ビツトを備えた外管と内
   管とで構成された水平ボーリング機において、内
   管を外管内に固定した支持部材を介して中心線位
   置に支持するとともに、外管内の上記支持部材よ
   り先端部の内面一側には内端縁を斜辺に形成した
   掘削方向修正プレートが固着され、内管には上記
   修正プレートに対応する位置に掘削方向修正錐体
   を設けるとともに、内管の先端部にはターゲツト
   が設けられ上記修正錐体の母線は上記修正プレー
   トの斜辺と衝接楔合することを特徴とする方向制
   御可能なボーリング装置。