JP2012211477A - Drilling device for correction of direction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、方向修正用削孔装置に関し、特に、削孔機を用いてコンクリート構造物又は岩盤に穿孔された孔に孔曲がりが生じた際に、生じた孔曲がりを修正するために用いる方向修正用削孔装置に関する。 The present invention relates to a direction correcting drilling device, and in particular, a direction used to correct a generated hole bend when a hole is formed in a hole drilled in a concrete structure or rock using a drilling machine. The present invention relates to a correction drilling device.
例えば数mから十数m程度の相当の厚さを有するコンクリート構造物や岩盤に、例えば数十mmから百数十mm程度の小径の孔を穿孔して、例えば配管用の円形パイプを挿入する工事を行う際に、穿孔される孔に孔曲がりが生じてその直進性が損われると、配管用の円形パイプを挿入する作業が困難になる。 For example, a small diameter hole of, for example, several tens of mm to one hundred and several tens of mm is drilled in a concrete structure or bedrock having a considerable thickness of several m to several tens of m, and a circular pipe for piping, for example, is inserted. When performing the construction, if the hole to be drilled is bent and its straightness is impaired, it becomes difficult to insert a circular pipe for piping.
一方、コンクリート構造物や岩盤に小径の孔を穿孔する作業は、ボーリング削孔機や打撃ハンマーを備える削孔機等の、公知の各種の削孔機を用いて行われることになるが、これらの削孔機を用いて小径の孔を穿孔する際に、例えば穿孔される箇所の周囲のコンクリートや岩盤に、強度差があったり、鉄筋等のさらに硬いものが存在していたり、硬い層部分と軟らかい層部分とが並存していたり、亀裂が発生していたりすると、削孔機の先端に装着している掘削ビットが、硬さや強度の弱い方へ向きながら掘削することになって、孔曲がりが生じる場合がある。 On the other hand, the work of drilling small-diameter holes in concrete structures and rocks is performed using various known drilling machines such as boring drills and drilling machines equipped with hammers. When drilling small-diameter holes using this drilling machine, for example, there is a difference in strength in the concrete or rock mass around the drilled area, there is a harder material such as a reinforcing bar, etc. If the soft layer part coexists or cracks occur, the excavation bit attached to the tip of the drilling machine will excavate in the direction of less hardness or strength, and the hole Bending may occur.
このようなことから、コンクリート構造物や岩盤に削孔機を用いて穿孔された孔に孔曲がりが生じた際に、これを修正できるようにする技術が種々開発されている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, various techniques have been developed that enable correction of a bent hole in a hole drilled in a concrete structure or rock using a drilling machine (for example, patent documents). 1).
特許文献1の穿孔方法では、ボーリング削孔機を用いて穿孔された孔に孔曲がりが生じた際に、ボーリング削孔機のロッドを穿孔された孔から一旦引き抜き、先端に拡径ビットを備える別のロッドを挿入して孔曲がり部分を拡径、掘削することにより拡径穿孔部を形成し、形成した拡径穿孔部にモルタル等による硬化材を充填、硬化させた後に、再び通常の切削ビットを備えるロッドを挿入し、ボーリング削孔機により直線状に穿孔し直すことによって、孔曲がりを修正するようになっている。 In the drilling method of Patent Literature 1, when a hole is drilled in a hole drilled using a boring drilling machine, the rod of the boring drilling machine is once pulled out from the drilled hole, and a diameter expanding bit is provided at the tip. Insert another rod to expand and drill the hole bent part to form an expanded perforated part, fill the hardened material such as mortar with the expanded expanded perforated part and harden it, and then perform normal cutting again The bending of the hole is corrected by inserting a rod provided with a bit and re-drilling in a straight line by a boring hole drilling machine.
特許文献1の穿孔方法によれば、コンクリート構造物や岩盤に、削孔機を用いて、小径の孔を所望の長さで精度良く直線状に穿孔して行くことが可能になるが、孔曲がり部分に形成した拡径穿孔部に、モルタル等による硬化材を充填して硬化させる工程を必要とし、これらの工程に多くの時間と手間を要すると共に、工費も嵩むことになることから、より簡易に孔曲がりを修正できるようにする技術の開発が望まれている。 According to the drilling method of Patent Document 1, it is possible to drill a small-diameter hole with a desired length in a straight line with a desired length using a drilling machine. Because it requires a process of filling and curing a hardened material such as mortar in the enlarged diameter perforated part formed in the bent part, these processes require a lot of time and labor, and the construction cost also increases. The development of a technology that can easily correct the hole bending is desired.
本発明は、削孔機を用いてコンクリート構造物又は岩盤に穿孔された孔に孔曲がりが生じた際に、孔曲がり部分に硬化材を充填して硬化させる工程を要することなく、生じた孔曲がりをより簡易に修正することのできる方向修正用削孔装置を提供することを目的とする。 In the present invention, when a hole is bent in a hole drilled in a concrete structure or rock using a drilling machine, the hole generated is not required to be filled with a hardening material in the hole bent portion and cured. An object of the present invention is to provide a direction correcting drilling device capable of correcting the bending more easily.
本発明は、削孔機を用いてコンクリート構造物又は岩盤に穿孔された孔に孔曲がりが生じた際に、生じた孔曲がりを修正するために用いる方向修正用削孔装置であって、穿孔された孔に挿入可能な推進ガイドパイプと、該推進ガイドパイプの先端に回転自在に取り付けられた掘削ビットと、前記推進ガイドパイプの中空内部に配設されると共に、先端部が前記掘削ビットに連結されて、孔口部側から前記掘削ビットに回転力を伝えるフレキシブルシャフトとを含んで構成されており、且つ前記推進ガイドパイプの先端部分における円形の周面の片側略半円の領域内に、周方向に延設するスリットが、前記推進ガイドパイプの軸方向に間隔をおいて複数形成されており、生じた孔曲がりの曲がり方向とは反対側に、前記スリットが形成された前記片側略半円の領域を配置した状態で、前記推進ガイドパイプを穿孔された孔に挿入して、前記孔口部側から前記推進ガイドパイプに推進力を加え、且つ前記フレキシブルシャフトを介して前記掘削ビットに回転力を加えることで、コンクリート構造物又は岩盤を前記掘削ビットで掘削しながら前記推進ガイドパイプを推進させると共に、前記スリットの幅を狭めさせて前記掘削ビットを孔曲がりの曲がり方向と反対側に向けて掘削させて、孔曲がりを修正できるようにした方向修正用削孔装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。 The present invention relates to a direction correcting drilling device used for correcting a generated hole bend when a hole bend is generated in a hole drilled in a concrete structure or rock using a hole drilling machine. A propulsion guide pipe that can be inserted into the formed hole, a drilling bit that is rotatably attached to the tip of the propulsion guide pipe, and a tip portion disposed in the hollow interior of the propulsion guide pipe. And a flexible shaft that transmits a rotational force to the excavation bit from the hole opening side, and in a substantially semicircular region on one side of a circular peripheral surface at a tip portion of the propulsion guide pipe. A plurality of slits extending in the circumferential direction are formed at intervals in the axial direction of the propulsion guide pipe, and the slit is formed on the side opposite to the bending direction of the generated hole bending. With the semi-circular region on one side arranged, the propulsion guide pipe is inserted into a hole that is perforated, and a propulsive force is applied to the propulsion guide pipe from the hole opening side, and the flexible shaft is inserted through the flexible shaft. By applying a rotational force to the excavation bit, the propulsion guide pipe is propelled while excavating a concrete structure or rock with the excavation bit, and the width of the slit is narrowed so that the excavation bit is bent in the bending direction of the hole. The object is achieved by providing a direction correcting drilling device that is capable of excavating toward the opposite side to correct the hole bending.
また、本発明の方向修正用削孔装置は、前記掘削ビットには通水孔が貫通形成されており、前記推進ガイドパイプの中空内部を介して圧送された水を前記通水孔を介して前記掘削ビットの前方に供給することにより、供給された水と共に掘削くずを、穿孔された孔の内壁面と前記推進ガイドパイプの外周面との間の隙間を介して前記孔口部側に排除するようになっていることが好ましい。 Further, in the direction correcting hole drilling device of the present invention, a water passage hole is formed through the excavation bit, and water pumped through the hollow interior of the propulsion guide pipe is passed through the water passage hole. By supplying the drilling bit in front of the drilling bit, the drilling waste together with the supplied water is removed to the hole opening side through a gap between the inner wall surface of the drilled hole and the outer peripheral surface of the propulsion guide pipe. It is preferable to do so.
さらに、本発明の方向修正用削孔装置は、前記スリットが、弾性部材が埋め込まれていることで、止水された状態となっていることが好ましい。 Further, in the direction correcting hole drilling device of the present invention, it is preferable that the slit is in a state of being stopped by embedding an elastic member.
本発明の方向修正用削孔装置によれば、削孔機を用いてコンクリート構造物又は岩盤に穿孔された孔に孔曲がりが生じた際に、孔曲がり部分に硬化材を充填して硬化させる工程を要することなく、生じた孔曲がりをより簡易に修正することができる。 According to the direction correcting drilling device of the present invention, when a hole is bent in a hole drilled in a concrete structure or rock using a drilling machine, the hole bending portion is filled with a hardening material and cured. It is possible to more easily correct the generated hole bending without requiring a process.
図1に示す本発明の好ましい一実施形態に係る方向修正用削孔装置10は、例えばコンクリート構造物11を穿孔対象物として、例えば配管用の円形パイプを配設するための直径が100mm程度の小径の孔12を、ボーリング削孔機(図示せず)を使用して直線状に穿孔する工事において、穿孔された孔12に、例えば穿孔される部分のコンクリートに強度差があったり、砕石や鉄筋等のさらに硬いものが存在していたりすることで、孔曲がり12a(図3参照)が生じた際に、生じた孔曲がり12aをより簡易な工法によって効率良く修正してゆくための方向修正用の削孔装置として採用されたものである。
A direction correcting
ここで、コンクリート構造物11に小径の孔を直線状に穿孔形成してゆくボーリング削孔機としては、公知の種々のボーリング削孔機を用いることができる。具体的には、例えば上述の特許文献1(特開2004−9703号公報)に開示されるような、先端部に切削ビットが着脱自在に装着されると共に、順次連結することによって長尺に形成し得るロッド、ロッドの基端部を掴持するスイベルジョイント、スイベルジョイントを介してロッドを回転駆動する油圧モータ、ロッドを推進させる推進機構、ロッドガイド、ロッドクランプ等を備えるボーリング削孔機を用いることができる。
Here, various well-known boring drilling machines can be used as the boring drilling machine that drills and forms small-diameter holes in the
また、このようなボーリング削孔機によって小径の孔を直線状に穿孔形成してゆく作業は、穿孔される孔の直進性が担保されるように、例えばロッドの回転トルクや推力等の穿孔状態をロードセル等の検出手段によって検知したり、ロッドの中空内部を通じてロッド内の先端に装着しているターゲットの中心位置を測定することなどによって、適宜その出来形をチェックしながら行われるようになっている。これらの出来形のチェックによって、孔曲がりが検出された際には、引き続きボーリング削孔機による穿孔を行っても、孔曲がりを修正することは困難であることから、ロッドを孔から一旦引き抜き、本実施形態の方向修正用削孔装置10を用いて、穿孔された孔12の先端部分の孔曲がり12a(図3参照)を修正した後に、再度ボーリング削孔機のロッドを挿入し直して、引き続きボーリング削孔機による穿孔作業が行われることになる。
In addition, the work of forming a small-diameter hole in a straight line by such a boring hole drilling machine is performed, for example, in a drilling state such as a rotational torque or thrust of a rod so as to ensure straightness of the hole to be drilled. Is detected by a detecting means such as a load cell, or by measuring the center position of the target attached to the tip of the rod through the hollow interior of the rod, etc. Yes. When hole bending is detected by checking these finished shapes, it is difficult to correct the hole bending even if drilling with a boring hole drilling machine is continued. After correcting the
なお、本実施形態では、ボーリング削孔機を用いて穿孔された小径の孔の孔曲がりを修正することについて記載しているが、本実施形態の方向修正用削孔装置10は、打撃ハンマーを備える削孔機等、その他の種々の公知の削孔機を用いて穿孔された小径の孔の孔曲がりを修正するためにも用いることが可能である。
In the present embodiment, it is described that the bending of a small-diameter hole drilled using a boring drilling machine is corrected. However, the direction correcting
そして、本実施形態の方向修正用削孔装置10は、例えばボーリング削孔機を用いてコンクリート構造物11に穿孔された孔12に孔曲がり12aが生じた際に、生じた孔曲がり12aを修正するために用いる方向修正用の削孔装置であって、図1及び図2に示すように、穿孔された孔12に挿入可能な推進ガイドパイプ13と、この推進ガイドパイプ13の先端に回転自在に取り付けられた掘削ビット14と、推進ガイドパイプ13の中空内部に配設されると共に、先端部が掘削ビット14に連結されて、孔口部(図示せず)側から掘削ビット14に回転力を伝えるフレキシブルシャフト15とを含んで構成されており、且つ推進ガイドパイプ13の先端部分における円形の周面の片側略半円の領域内に、周方向に延設するスリット16が、推進ガイドパイプ13の軸方向に間隔をおいて複数形成されている(図2参照)。
The direction correcting
また、図3(a)、(b)に示すように、生じた孔曲がり12aの曲がり方向とは反対側に、スリット16が形成された片側略半円の領域を配置した状態で、推進ガイドパイプ13を穿孔された孔12に挿入して、孔口部側から推進ガイドパイプ13に推進力を加え、且つフレキシブルシャフト15を介して掘削ビット14に回転力を加えることで、コンクリート構造物11を掘削ビット14で掘削しながら推進ガイドパイプ13を推進させると共に、スリット16の幅を狭めさせて掘削ビット14を孔曲がり12aの曲がり方向と反対側に向けて掘削させることにより、孔曲がりを修正できるようになっている。
Further, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the propulsion guide is arranged in a state where a semi-circular region on one side where the
本実施形態では、推進ガイドパイプ13は、穿孔された孔12に挿入可能な外径を備える円形の鋼管パイプであって、ボーリング削孔機のロッドと同様のものを用いることができる。推進ガイドパイプ13は、所定の長さを有する単位パイプを順次後方に連結することによって、長尺に形成できるようになっている。また、推進ガイドパイプ13は、孔口部側の作業ヤードにおいて、その基端部分をボーリング削孔機の推進機構と接続して、回転することなく穿孔された孔12に挿入されると共に、推進機構からの推進力によって、回転可能に取り付けられた先端の掘削ビット14によって孔12の先端切削面のコンクリートを掘削しながら、推進できるようになっている。
In the present embodiment, the
推進ガイドパイプ13の先端に取り付けられた掘削ビット14は、好ましくはリーミングビット等の方向修正に適した公知のものを用いることができる。掘削ビット14は、好ましくは先端に超硬チップやダイヤモンドチップ等が埋め込まれた、コンクリート構造物や鉄筋コンクリート構造物の切削に適した公知のものを用いることができる。掘削ビット14は、図1に示すように、好ましくは周方向に連設配置された多数の棒状ベアリングによる棒状ベアリング部17aと、同じく周方向に連設配置された多数の球状ベアリングによる球状ベアリング部17bとを備える、公知のスラストベアリング付きニードルベアリング(日本トムソン(株)製)17を用いて、推進ガイドパイプ13の先端に回転自在に取り付けられる。掘削ビット14は、推進ガイドパイプ13の内部でフレキシブルシャフト15と連結しており、このフレキシブルシャフト15からの回転駆動力により回転して、孔12の先端切削面のコンクリートを掘削できるようになっている。
As the
また、本実施形態では、掘削ビット14には、通水孔18が貫通形成されており、推進ガイドパイプ13の中空内部を介して圧送された水を通水孔18を介して掘削ビット14の前方に供給することにより、供給された水と共に掘削くずを、穿孔された孔12の内壁面と推進ガイドパイプ13の外周面との間の隙間19を介して孔口部側に排除できるようになっている。
Further, in the present embodiment, the
掘削ビット14に回転力を伝えるフレキシブルシャフト15は、中心軸が湾曲していたり撓んでいる状態でも回転モータからの回転駆動力を被回転体に伝達できる機能を備える、公知の各種のものを使用することができる。好ましくは、中央フレキ株式会社製の標準型フレキシブルシャフト等を使用することができる。フレキシブルシャフト15は、先端部を掘削ビット14に後方から連結すると共に、推進ガイドパイプ13の中空内部を延設させて、孔口部側の作業ヤードにおいて、後端部をボーリング削孔機の油圧モータに連結することで、作業ヤードからの操作によって、掘削ビット14を回転駆動できるようになっている。
As the
本実施形態では、図2に示すように、推進ガイドパイプ13の先端部分の周面にスリット16が形成されている。スリット16は、本実施形態では、推進ガイドパイプ13の円形の周面の片側略半円の領域内において、例えば5mm程度のスリット幅で周方向に延設すると共に、推進ガイドパイプ13の軸方向に20mm程度のピッチで、推進ガイドパイプ13の周面の表裏を貫通した状態で平行に3本形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a
また、本実施形態では、スリット16には、弾性部材として例えばゴム20が埋め込まれていることで、当該スリット16が止水された状態となっている。
Further, in the present embodiment, the
そして、上述の構成を備える本実施形態の方向修正用削孔装置10によれば、削孔機を用いてコンクリート構造物11に穿孔された孔12に孔曲がり12aが発生した際に、孔曲がり部分に硬化材を充填して硬化させる工程を要することなく、発生した孔曲がり12aをより簡易に修正することができる。
And according to the direction
すなわち、本実施形態の方向修正用削孔装置10は、穿孔された孔12に回転することなく挿入されて推進される推進ガイドパイプ13と、この推進ガイドパイプ13の先端に回転自在に取り付けられた掘削ビット14と、先端部が掘削ビット14に連結されるフレキシブルシャフト15とを含んで構成されており、且つ推進ガイドパイプ13の周面の片側略半円の領域内に複数のスリット16が形成されているので、孔曲がり12aの曲がり方向とは反対側にスリット16を配置した状態で孔口部側から推進ガイドパイプ13に推進力を加え、且つフレキシブルシャフト15を介して掘削ビット14に回転力を加えることで、スリット16の幅を狭めさせて掘削ビット14を孔曲がり12aの曲がり方向と反対側に向けて掘削させることにより、孔曲がり12aを容易に修正することができるようになっている。これによって、孔曲がり部分に硬化材を充填して硬化させる工程を要することなく、穿孔された孔12に生じた孔曲がり12aを簡易に且つ効率よく修正することが可能になる。
That is, the direction correcting
本実施形態の方向修正用削孔装置10によって孔曲がり12aが修正されたら、掘削ビット14やフレキシブルシャフト15と共に推進ガイドパイプ13を穿孔された孔12から引き抜いた後に、再度ボーリング削孔機のロッドを挿入し直して、引き続きボーリング削孔機によって、小径の孔を直線状に穿孔する作業が行われることになる。
When the hole bending 12a is corrected by the direction correcting
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の方向修正用削孔装置によって孔曲がりが修正される小径の孔は、コンクリート構造物に穿孔された孔の他、岩盤に穿孔された孔であっても良い。また推進ガイドパイプの先端部分の周面の片側略半円の領域内に形成されるスリットは、当該片側略半円の領域の全体に亘って略半円形状に延設している必要は必ずしも無く、片側略半円の領域を超えない範囲で、その円周方向の長さを適宜調整して形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the small-diameter hole whose hole bending is corrected by the direction correcting drilling device of the present invention may be a hole drilled in a rock mass in addition to a hole drilled in a concrete structure. Further, the slit formed in the substantially semicircular region on one side of the peripheral surface of the tip portion of the propulsion guide pipe need not necessarily extend in a substantially semicircular shape over the entire semicircular region on the one side. It can be formed by adjusting the length in the circumferential direction as long as it does not exceed the region of the substantially semicircle on one side.
10 方向修正用削孔装置
11 コンクリート構造物
12 穿孔された孔
12a 孔曲がり
13 推進ガイドパイプ
14 掘削ビット
15 フレキシブルシャフト
16 スリット
17 スラストベアリング付きニードルベアリング
18 通水孔
19 穿孔された孔の内壁面と推進ガイドパイプの外周面との間の隙間
20 ゴム(弾性部材)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
穿孔された孔に挿入可能な推進ガイドパイプと、該推進ガイドパイプの先端に回転自在に取り付けられた掘削ビットと、前記推進ガイドパイプの中空内部に配設されると共に、先端部が前記掘削ビットに連結されて、孔口部側から前記掘削ビットに回転力を伝えるフレキシブルシャフトとを含んで構成されており、
且つ前記推進ガイドパイプの先端部分における円形の周面の片側略半円の領域内に、周方向に延設するスリットが、前記推進ガイドパイプの軸方向に間隔をおいて複数形成されており、
生じた孔曲がりの曲がり方向とは反対側に、前記スリットが形成された前記片側略半円の領域を配置した状態で、前記推進ガイドパイプを穿孔された孔に挿入して、前記孔口部側から前記推進ガイドパイプに推進力を加え、且つ前記フレキシブルシャフトを介して前記掘削ビットに回転力を加えることで、コンクリート構造物又は岩盤を前記掘削ビットで掘削しながら前記推進ガイドパイプを推進させると共に、前記スリットの幅を狭めさせて前記掘削ビットを孔曲がりの曲がり方向と反対側に向けて掘削させて、孔曲がりを修正できるようにした方向修正用削孔装置。 A direction correcting hole drilling device used to correct a generated hole bend when a hole bend is generated in a hole drilled in a concrete structure or rock using a hole drilling machine,
A propulsion guide pipe that can be inserted into the drilled hole, a drilling bit that is rotatably attached to a tip of the propulsion guide pipe, and a tip portion disposed in the hollow interior of the propulsion guide pipe And a flexible shaft that transmits a rotational force to the excavation bit from the hole opening side.
In addition, a plurality of slits extending in the circumferential direction are formed at intervals in the axial direction of the propulsion guide pipe in a region of a substantially semicircle on one side of the circular circumferential surface at the tip portion of the propulsion guide pipe,
Inserting the propulsion guide pipe into the perforated hole in a state where the one-side substantially semicircular region in which the slit is formed is arranged on the opposite side to the bending direction of the generated hole bending, the hole opening portion A propulsive force is applied to the propulsion guide pipe from the side, and a rotational force is applied to the excavation bit via the flexible shaft, thereby propelling the propulsion guide pipe while excavating a concrete structure or rock mass with the excavation bit. In addition, a direction correcting drilling device in which the width of the slit is narrowed and the excavation bit is excavated in a direction opposite to the bending direction of the hole bending to correct the hole bending.
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- 2011-03-31 JP JP2011077775A patent/JP5684025B2/en active Active
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