JP2015197000A - Method for relief from collapse accident, and double-pipe horizontal borer for use in relief - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネルなどの掘削中やその掘削完了後に土砂が崩落した時にトンネルの内部などに取り残された人員を救済するための救済方法及びこの救済方法に用いる二重管水平掘削機に関する。 The present invention relates to a relief method for relieving personnel left in the tunnel or the like during excavation of a tunnel or the like after the completion of excavation, and a double-tube horizontal excavator used in the relief method.
トンネルの掘削中や掘削完了後に天盤が崩落し、崩落土砂によってトンネルが遮断されて先行している事故坑内に作業者や通行人等の人員が取り残された場合にはこれを救済する必要がある。崩落した土砂の量が少ない場合には、パワーシャベル等によって土砂を簡単に取り除くことで救済することができるが、土砂の量が多い場合には、土砂除去に長時間を要するため人員の生命が危険に曝される。 It is necessary to relieve workers and passersby if the roof collapses during tunnel excavation or after completion of excavation, and the tunnel is blocked by collapsible earth and sand, leaving workers or passersby in the accident pit. is there. If the amount of collapsed sediment is small, it can be remedied by simply removing the sediment with a power shovel or the like. Endangered.
この場合には、崩落した土砂に孔明けを行って事故坑への連通孔を形成し、連通孔を介して作業者等の人員を救い出すことが考えられる。かかる連通孔の孔明けには、例えば、特許文献1に記載された二重管掘削機が用いられる。この二重管掘削機は掘削を行う掘削機本体が走行用のクローラに搭載されてトンネル内を走行するようになっている。
In this case, it is conceivable to make a hole in the collapsed earth and sand to form a communication hole to the accident pit, and to rescue personnel such as workers through the communication hole. For example, a double-pipe excavator described in
二重管掘削機における掘削機本体は、ケーシングロッド及びケーシングロッド内に挿入された掘削ロッドからなる二重管によって連通孔(掘削孔)を掘削するものであり、ケーシングロッド及び掘削ロッドは掘削機本体に設けられたそれぞれのドリルヘッドに保持されて給進・回転する。又、それぞれのドリルヘッドは、掘削機本体とは別個に設けられたメインパワーユニットの油圧力により駆動される。 The excavator body in the double pipe excavator excavates a communication hole (excavation hole) with a double pipe comprising a casing rod and an excavating rod inserted into the casing rod, and the casing rod and excavating rod are excavators. It is held by each drill head provided in the main body and is fed and rotated. Each drill head is driven by the hydraulic pressure of a main power unit provided separately from the excavator body.
このような二重管掘削機はトンネル内の崩落現場まで自走し、掘削ロッド及びケーシングロッドを回転及び給進させると共にこれらの掘削ロッド及びケーシングロッドを継ぎ足しながら掘削して崩落土砂を貫通させる。崩落土砂を貫通した後においては、ケーシングロッドを崩落土砂内に残したままで掘削ロッドをケーシングロッドから引き抜く。これにより事故坑内の作業者等の人員はケーシングロッド内を移動して事故坑から脱出することができる。 Such a double-pipe excavator self-propels to the collapse site in the tunnel, rotates and feeds the excavation rod and the casing rod, and excavates these collapse rods and the casing rod while penetrating the collapsed soil. After penetrating the landslide, the excavation rod is pulled out from the casing rod while leaving the casing rod in the landslide. Thereby, personnel such as workers in the accident mine can move inside the casing rod and escape from the accident mine.
従来の二重管掘削機を始めとして崩落土砂を掘削する場合、1種類の掘削ロッドを用いるものであり、掘削ロッドとしては掘削速度との関係で高速掘削が可能なオーガーロッドが主に用いられる。崩落土砂の土質が砂礫混じりの土砂であればオーガーロッドによる掘削が可能である。しかし、礫混じり転石層や転石層、岩盤を含む土砂の場合にはオーガーロッドによる掘削が難しく、崩落土砂に対する連通孔の掘削が長時間となり、早期の人命救済が困難となる問題を有している。 When excavating collapsible earth and sand starting with a conventional double pipe excavator, one type of excavation rod is used, and an auger rod capable of high-speed excavation in relation to the excavation speed is mainly used as the excavation rod. . Excavation with an auger rod is possible if the soil quality of the fallen sediment is mixed with gravel. However, in the case of earth and sand including boulders mixed with boulders, boulders and rocks, it is difficult to excavate with auger rods, and the drilling of communication holes for collapsible earth and sand becomes a long time, making it difficult to save lives early. Yes.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、崩落土砂の土質に応じた掘削を可能とすることにより、早期の人命救済を可能とした崩落事故からの救済方向及びこの救済に用いる二重管水平掘削機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and by enabling excavation according to the soil quality of the fallen sediment, the relief direction from the fall accident that enabled early life relief and this relief. The purpose is to provide a double-pipe horizontal excavator to be used in the construction.
本発明の崩落事故からの救済方法は、ケーシングロッド内に掘削ロッドを挿入した二重管によって崩落土砂を水平方向に掘削して崩落土砂を貫通させ、前記ケーシングロッドを崩落土砂内に残存させたままで前記掘削ロッドをケーシングロッドから引き抜いた後、前記ケーシングロッドの内部を人員の通路とする崩落事故からの救済方法であって、前記掘削ロッドとして以下の(1)〜(3)の複数から選択された一のロッドを崩落土砂の土質に応じて交換することを特徴とする。
(1)先端にオーガービットを有するオーガーロッド
(2)掘削径が固定のエアーハンマーが先端に連結されたオーガーロッド
(3)掘削径が拡縮可能なエアーハンマーが先端に連結されたオーガーロッド
The present invention provides a relief method from a collapse accident by excavating collapsed sand in a horizontal direction with a double pipe with a drill rod inserted into the casing rod to penetrate the collapsed sand and leaving the casing rod in the collapsed sand. The above-mentioned excavation rod is pulled out from the casing rod and then the inside of the casing rod is a relief method from a collapse accident in which a passage for personnel is selected, and the excavation rod is selected from the following (1) to (3) It is characterized by exchanging one of the rods according to the soil quality of the collapsed soil.
(1) An auger rod having an auger bit at the tip (2) An auger rod connected to the tip of an air hammer having a fixed digging diameter (3) An auger rod connected to the tip of an air hammer capable of expanding or reducing the digging diameter
この場合、前記人員が乗り込み可能な移動体を、前記崩落土砂内に残存しているケーシングロッドの内部で往復移動させることが好ましい。 In this case, it is preferable to reciprocate the movable body in which the personnel can get inside the casing rod remaining in the collapsed earth and sand.
本発明の崩落事故からの救済に用いる二重管水平掘削機は、ケーシングロッドを保持し回転させる第1ドリルヘッドと、前記ケーシングロッド内に挿入される掘削ロッドを保持し回転させる第2ドリルヘッドとが掘削機本体に取り付けられ、前記第1ドリルヘッド及び第2ドリルヘッドがメインパワーユニットの油圧力によって駆動して前記ケーシングロッド及び掘削ロッドからなる二重管によって崩落土砂を水平方向に掘削し、前記掘削機本体が走行用パワーユニットの駆動力によって地盤上を走行する二重管水平掘削機であって、前記第2ドリルヘッドに対し以下の(1)〜(3)の複数から選択された一の掘削ロッドが交換可能となっており、前記走行用パワーユニットは前記メインパワーユニットとの間で前記第1ドリルヘッド及び第2ドリルヘッドへの駆動力の切り換え供給が可能となっていることを特徴とする。
(1)先端にオーガービットを有するオーガーロッド
(2)掘削径が固定のエアーハンマーが先端に連結されたオーガーロッド
(3)掘削径が拡縮可能なエアーハンマーが先端に連結されたオーガーロッド
A double pipe horizontal excavator used for relief from a collapse accident according to the present invention includes a first drill head for holding and rotating a casing rod, and a second drill head for holding and rotating a drill rod inserted into the casing rod. Attached to the excavator body, the first drill head and the second drill head are driven by the hydraulic pressure of the main power unit, and the collapsible sediment is excavated horizontally by a double pipe comprising the casing rod and the excavating rod, The excavator body is a double-pipe horizontal excavator in which the main body of the excavator travels on the ground by the driving force of the traveling power unit, and one selected from the following (1) to (3) with respect to the second drill head The excavation rod is replaceable, and the traveling power unit is connected to the main power unit with the first drill head and Wherein the switching supply of driving force to the 2 drill head is possible.
(1) An auger rod having an auger bit at the tip (2) An auger rod connected to the tip of an air hammer having a fixed digging diameter (3) An auger rod connected to the tip of an air hammer capable of expanding or reducing the digging diameter
本発明の崩落事故からの救済方法によれば、崩落土砂を貫通して崩落土砂内に残存したケーシングロッドを人員の通路とするため、人員はケーシングロッド内を移動して事故坑から脱出することができる。又、崩落土砂の掘削に際しては、崩落土砂の土質に応じて複数の掘削ロッドを交換するため、砂礫混じりの土砂だけなく、礫混じり転石層や転石層、岩盤を含む土砂等の場合であっても、いずれの崩落土砂に対しても迅速な掘削を短時間で行うことができ、早期の人命救済が可能となる。 According to the relief method from the collapse accident according to the present invention, the casing rod penetrating the collapsed earth and sand and remaining in the collapsed earth and sand is used as a passage for personnel, so that the person moves through the casing rod and escapes from the accident pit. Can do. In addition, when excavating collapsible sediment, a plurality of excavation rods are exchanged according to the soil quality of the collapsible sediment, so that not only sediment and sand mixed with gravel, but also gravel-mixed rocks, boulders and rocks containing rocks, etc. However, any landslide can be quickly excavated in a short time, and early life saving is possible.
本発明の崩落事故からの救済方法に用いる二重管水平掘削機によれば、第2ドリルヘッドに対して複数の掘削ロッドが選択・交換可能となっているため、崩落土砂の土質に対応した掘削ができ、迅速な掘削が可能となる。従って上述した崩落事故からの救済方法に好適に用いることができる。 According to the double pipe horizontal excavator used for the relief method from the collapse accident according to the present invention, since a plurality of drill rods can be selected and replaced with respect to the second drill head, it corresponds to the soil quality of the collapsed soil. Drilling is possible, and rapid drilling is possible. Therefore, it can be suitably used for the above-described relief method from the collapse accident.
図1は本発明の崩落事故からの救済方法の第1実施形態を示し、図2及び図3は第2実施形態を示す。これらの実施形態は、本発明をトンネル110に適用したものであり、トンネル110は地盤(地山100)に対し水平方向に掘削されている。トンネル110は地山の崩落事故により崩落土砂120によって遮断され、崩落土砂120の先方(右方)の事故坑内に作業者等の人員Mが取り残された状態となっている。 FIG. 1 shows a first embodiment of a method for relieving a collapse accident according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 show a second embodiment. In these embodiments, the present invention is applied to a tunnel 110, and the tunnel 110 is excavated in a horizontal direction with respect to the ground (the ground 100). The tunnel 110 is blocked by the fallen earth and sand 120 due to the fall accident of the natural ground, and a worker M such as an operator is left behind in the accident mine ahead (right side) of the fallen earth and sand 120.
人員Mの救済に際しては、まず崩落土砂120に対しケーシングロッド11を貫通させて人員Mが取り残されている事故坑との連通を行う。その後、崩落土砂120を貫通したケーシングロッド11の内部を人員Mの通路として用いることにより人員Mを事故坑から脱出させる。 When the personnel M is relieved, first, the casing rod 11 is passed through the collapsed earth and sand 120 to communicate with the accident mine where the personnel M is left behind. Thereafter, the inside of the casing rod 11 penetrating the collapsible earth and sand 120 is used as a passage for the personnel M, thereby causing the personnel M to escape from the accident pit.
ケーシングロッド11としては図8〜図10に示す二重管における外管が用いられる。図8〜図10に示すように、二重管は外管となっている中空状のケーシングロッド11と、内管となってケーシングロッド11内に挿入された掘削ロッド12とによって形成されている。本発明において、二重管として、内管である掘削ロッド12がケーシングロッド11に対して選択・交換可能なものを用いるものであり、掘削ロッド12は崩落土砂120の土質に応じて選択・交換される(図8〜図10参照)。以下、本発明に用いる二重管について説明する。
As the casing rod 11, an outer tube in the double tube shown in FIGS. As shown in FIGS. 8 to 10, the double pipe is formed by a hollow casing rod 11 that is an outer pipe and an
図8に示す掘削ロッド12はスパイラルなオーガーロッド21と、オーガーロッド21の先端に連結されたオーガービット22とによって形成されている。オーガービット22の先端には超硬材料からなるチップ22aが取り付けられており、回転によって崩落土砂120を掘削し、掘削した土砂を後側に送り出して排土する。図8に示す二重管は例えば、崩落土砂120が砂礫混じりの場合に用いられる。
The
図9に示す掘削ロッド12はスパイラルなオーガーロッド21の先端にエアーハンマー23が連結されている。エアーハンマー23の先端には、チップ25aを有した掘削径固定のドリルビット25が取り付けられている。エアーハンマー23は内部にピストンを備えており、その衝撃荷重によって先端のドリルビット25が崩落土砂120を掘削する。エアーハンマー23としては、圧縮空気によりピストンが往復動して打撃力を地盤に加えるダウンザホールハンマーを用いることができる。図9に示す二重管は、崩落土砂120が礫混じり転石層の場合に用いられる。
The
図10に示す掘削ロッド12はスパイラルなオーガーロッド21の先端にエアーハンマー27が連結されているのに加えてエアーハンマー27の先端には拡縮径が可能な拡縮ビット28が取り付けられている。エアーハンマー27は図9に示すエアーハンマー23と同様にダウンザホールハンマーが用いられ、エアーハンマー27の打撃によって拡縮ビット28が崩落土砂120を掘削する。拡縮ビット28は地盤に押し付けられた反力によって掘削径が拡径する。この拡径によって掘削ロッド12はケーシングロッド11よりも大きな径となって掘削を行う。図10に示す二重管は崩落土砂120が例えば、転石層や岩盤からなる場合に用いられる。
In the
このように複数の掘削ロッド12を崩落土砂120の土質に応じて交換することにより、砂礫混じりの土砂だけなく、礫混じり転石層や岩盤を含む土砂等の場合であっても、いずれの崩落土砂120に対しても迅速な掘削を短時間で行うことが可能となる。なお、以上の図8〜図10に示す二重管は、図5〜図7に示す二重管水平掘削機1に装着されて崩落地盤120を掘削する。二重管水平掘削機1については、後述する。
In this way, by exchanging the plurality of excavating
図1は以上の二重管によって崩落土砂120を水平方向に掘削して貫通させた後、内管である掘削ロッド12をケーシングロッド11から引き抜くことにより、外管であるケーシングロッド11を崩落土砂120内に残存させ、この状態で人員Mの救済を行う実施形態を示す。この場合は、中空状のケーシングロッド11の内部を通路として人員Mが移動することにより、人員Mは事故坑から抜け出すことができる。
In FIG. 1, after collapsing the landslide 120 with the above-mentioned double pipe and penetrating it, the digging
図2及び図3は、崩落土砂120内に残存したケーシングロッド11に対し、移動体としてのカプセル130を往復移動させる実施形態を示す。移動体としてのカプセル130は、人員Mが寝た状態での乗り込み可能な大きさに形成されたカプセル本体131と、カプセル本体131に取り付けられた車輪133とによって形成されている。カプセル130をケーシングロッド11の内部で往復移動させるためワイヤ駆動装置142から引き出されたワイヤ141がカプセル130の一側(左端側)に連結されている。
2 and 3 show an embodiment in which the
図2に示すように、カプセル130はワイヤ駆動装置142が駆動することによりワイヤ141を介してケーシングロッド11内を事故坑の方向(右方向)に移動する。事故坑に達した後、図3に示すようにカプセル130はケーシングロッド11から抜け出る。人員Mがこのカプセル130に乗り込んだ後、ワイヤ駆動装置142が逆駆動することによりカプセル130が逆方向(左方向)に移動する。これにより人員Mが事故坑から脱出することができる。
As shown in FIG. 2, the
図4は人員Mの脱出に用いるため、人員Mの乗り込みが可能な移動体の別例を示し、移動体として、台車150を用いるものである。台車150は人員Mが寝た状態で乗り込み可能な台車本体151と、台車本体151に取り付けられた車輪153とを有している。又、台車本体151の両脇には人員Mの保護のための側面カバー152が設けられている。符号157は照明装置、符号158はバッテリーであり、台車本体151の長手方向の左右両側に設けられている。台車本体151には、ワイヤ駆動装置142(図2参照)からのワイヤ141を連結するためのジョイント155が取り付けられている。このような台車150が崩落土砂120に残存しているケーシングロッド11内を往復移動することにより人員Mの脱出を行うことができる。
FIG. 4 shows another example of a moving body in which the person M can get in because it is used for the escape of the person M. A
移動体としては、カプセル130、台車150以外の手段を用いることができ、例えば、そりを移動体として用いることができる。又、本発明は、トンネル以外の崩落事故、例えば、崖崩れによる道路遮断の場合にも同様に適用することができる。
As the moving body, means other than the
次に、本発明の救済方法に用いる二重管水平掘削機1について説明する。図5及び図6は二重管水平掘削機1を示し、図5は側面図、図6は平面図である。二重管水平掘削機1は地盤上を走行する走行体としてのクローラ3上に掘削機本体2が搭載されることにより形成されている。掘削機本体2に対し、掘削機本体2の移動に伴って追随移動するメインパワーユニット9が掘削機本体2と別個に設けられている。掘削機本体2はクローラ3に支持されたフレーム4と、フレーム4上に取り付けられた第1ドリルヘッド5と、第2ドリルヘッド6と、走行用パワーユニット7とを備えている。フレーム4は板状となって二重管水平掘削機1の走行方向に沿って延びており、その延設先端には後述するケーシングロッド11をクランプによって支持するケーシングクランプ8が設けられている。
Next, the double pipe
第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6は二重管水平掘削機1の走行方向に沿うようにフレーム4上に設けられており、第1ドリルヘッド5が前側に、第2ドリルヘッド6が後側に配置されている。第1ドリルヘッド5はケーシングロッド11を公知の構造によってチャッキングして保持し、この保持状態でケーシングロッド11を回転させる。第2ドリルヘッド6も同様であり、掘削ロッド12を公知の構造によってチャッキングして保持し、この保持状態で掘削ロッド12を回転させる。これらの第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6は、基本的にはメインパワーユニット9の油圧力によって回転する。
The
第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6は対応したロッド11、21の保持状態で給進し、これにより対応したロッド11、21の水平方向への給進を行う。ドリルヘッド5、6の給進はメインパワーユニット9からの油圧力によって行われる。
The
かかるメインパワーユニット9はドリルヘッド5及び6を回転及び給進させるために電動機及びオイルポンプを有している。オイルポンプは給進速度が異なる複数のオイルポンプを組み合わせることにより形成されている。第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6の給進時における直進性を確保するため、フレーム4上には二重管水平掘削機1の走行方向に沿って直線的に延びる平行な2本のガイドレール10が設けられている(図6参照)。
The main power unit 9 has an electric motor and an oil pump for rotating and feeding the drill heads 5 and 6. The oil pump is formed by combining a plurality of oil pumps having different feed speeds. In order to ensure the straightness of the
走行用パワーユニット7はクローラ3を駆動するものであり、そのためのエンジンを備えている。走行用パワーユニット7はクローラ3の走行に加えて第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6を駆動させる機能を有しており、そのためのオイルポンプを備えている。このように走行用パワーユニット7がドリルヘッド5、6を駆動させることによりこれらのドリルヘッド5、6に保持されているケーシングロッド11、掘削ロッド12が給進する。走行用パワーユニット7におけるオイルポンプもメインパワーユニット9のオイルポンプと同様であり、給進速度が異なる複数のオイルポンプを組み合わせることにより形成されている。かかる走行用パワーユニット7による給進駆動はメインパワーユニット9の給進駆動と切り換えることにより行うことが可能となっている。
The traveling
図5に示すように、掘削機本体2の前後には反力板13が設けられている。反力板13は一端が掘削機本体2のフレーム4の前後に取り付けられた反力用シリンダ15の他端に取り付けられている。反力板13は掘削時に地盤に加圧状態で押し付けられることにより反力受けとして機能する。反力用シリンダ15は伸長することにより、反力板13の地盤への押し付けを行うものであり、反力板13が不要の場合には短縮して反力板13が地盤から離反するように作動する。
As shown in FIG. 5, reaction force plates 13 are provided before and after the
図7は反力板13を示し、左右両側部分がヒンジ部材16を介して反力用シリンダ15に連結された板本体13aを有している。板本体13aはフレーム4の幅方向に延びており、その略全面には複数のアンカーピン17がねじによって固定されている。複数のアンカーピン17は板本体13aの裏側に突出しており、反力板13が地盤に押し付けられる際に地盤面に食い込み、この食い込みにより強力な反力受けとなる。これに加えて、板本体13aには複数のアンカー用孔18が厚さ方向に貫通するように形成されている。それぞれのアンカー用孔18はアンカーロッド(図示省略)を地盤に打設するための開口であり、アンカー用孔18にアンカーロッドを打設することにより、地盤に対して二重管水平掘削機1を強固に固定することができる。このような反力板13を備えることにより、掘削時に作用する二重管水平掘削機1の自重以上の高スラストに対応することができ、土質が異なっている崩落土砂に対しても安定した掘削が可能となる。
FIG. 7 shows the reaction force plate 13, which has a plate body 13 a whose left and right side portions are connected to a
二重管水平掘削機1は、ケーシングロッド11と、ケーシングロッド11内に挿入されて崩落土砂を掘削する掘削ロッド12との二重管によって崩落土砂を水平方向に掘削するものであり、第1ドリルヘッド5は外管となるケーシングロッド11を保持し、第2ドリルヘッド6は内管となる掘削ロッド12を保持する。二重管水平掘削機1において、第2ドリルヘッド6は複数の掘削ロッド12の選択・交換が可能となっている。
The double pipe
図8〜図10は第2ドリルヘッド6に対して選択・交換可能な掘削ロッド12を示し、それぞれの掘削ロッド12はケーシングロッド11内に挿入されている。図8に示す掘削ロッド12はスパイラルなオーガーロッド21と、オーガーロッド21の先端に連結されたオーガービット22とによって形成されている。オーガービット22は回転によって崩落土砂を掘削するものであり、その先端には超硬材料からなるチップ22aが取り付けられている。図8に示す掘削ロッド12は回転しながら給進することによりオーガービット22が崩落土砂を掘削し、オーガーロッド21は掘削した土砂を軸方向後側に送り出して排土する。かかるオーガーロッド21の回転及び給進は、メインパワーユニット9からの油圧力によって第2ドリルヘッド6を駆動することで行われるが、メインパワーユニット9がダウン等により作動しない場合にはメインパワーユニット9と切り換えられた走行用パワーユニット7からの油圧力によって行われる。図8に示す二重管は例えば、砂礫混じりの崩落土砂(図12)を掘削するのに好適に用いられる。
8 to 10
図9に示す掘削ロッド12はスパイラルなオーガーロッド21の先端にエアーハンマー23が連結されて形成されている。エアーハンマー23の先端には、チップ25aを有した掘削径固定のドリルビット25が取り付けられている。エアーハンマー23は内部にピストンを備えており、その衝撃荷重によって先端のドリルビット25が崩落土砂を掘削する。エアーハンマー23としては、圧縮空気によりピストンが往復動して打撃力を崩落土砂に加えるダウンザホールハンマーを用いることができる。図9の掘削ロッド12による掘削もメインパワーユニット9からの油圧力によって第2ドリルヘッド6を駆動することで行われるが、メインパワーユニット9がダウン等により作動しない場合にはメインパワーユニット9と切り換えられた走行用パワーユニット7からの油圧力によって行われる。図9に示す二重管は礫混じり転石層からなる崩落土砂(図13)を掘削するのに好適に用いられる。
The
図10に示す掘削ロッド12はスパイラルなオーガーロッド21の先端にエアーハンマー27が連結されているのに加えてエアーハンマー27の先端には拡縮径が可能な拡縮ビット28が取り付けられている。エアーハンマー27は図9に示すエアーハンマー23と同様にダウンザホールハンマーが用いられ、エアーハンマー27の打撃によって拡縮ビット28が崩落土砂を掘削する。拡縮ビット28は崩落土砂に押し付けられた反力によって掘削径が拡径する。掘削径の拡径によって図10の掘削ロッド12はケーシングロッド11よりも大きな径となって掘削を行う。図10の掘削ロッド12による掘削もメインパワーユニット9からの油圧力によって第2ドリルヘッド6を駆動することで行われるが、メインパワーユニット9がダウン等により作動しない場合にはメインパワーユニット9と切り換えられた走行用パワーユニット7からの油圧力によって行われる。図10に示す二重管は例えば、転石層や岩盤を含む崩落土砂(図14)を掘削するのに好適に用いられる。
In the
なお、外管となるケーシングロッド11の先端には、図8〜図10に示すように、チップ43が円周方向に所定間隔を有して取り付けられている。 Note that, as shown in FIGS. 8 to 10, tips 43 are attached to the tip of the casing rod 11 serving as the outer tube at a predetermined interval in the circumferential direction.
図11はケーシングロッド11を示す。ケーシングロッド11は長尺な本体部31と、本体部31の左右両端部に溶接された接続部33、33aとによって形成されている。接続部33、33aは隣接するケーシングロッド11と接続されるものであり、そのための接続手段35が設けられている。 FIG. 11 shows the casing rod 11. The casing rod 11 is formed by a long main body portion 31 and connecting portions 33 and 33 a welded to both left and right end portions of the main body portion 31. The connecting portions 33 and 33a are connected to the adjacent casing rod 11 and are provided with connecting means 35 therefor.
図11において右側の接続部33は左側の接続部33aよりも小径となっており、この右側の接続部33に隣接した他のケーシングロッド11の左側の接続部33aが嵌合することによりケーシングロッド11の接続が行われる。この接続のため、右側の接続部33には接続孔内にナット36が埋め込まれており、接続部33に嵌合した他のケーシングロッド11の接続部33aからボルトを螺合することにより2本のケーシングロッド11の接続が行われる。 In FIG. 11, the right connecting portion 33 has a smaller diameter than the left connecting portion 33 a, and the left connecting portion 33 a of another casing rod 11 adjacent to the right connecting portion 33 is fitted to the casing rod. 11 connections are made. For this connection, a nut 36 is embedded in the connection hole in the right connection portion 33, and two bolts are screwed together by screwing bolts from the connection portion 33 a of the other casing rod 11 fitted to the connection portion 33. The casing rod 11 is connected.
ケーシングロッド11の本体部31はアウターパイプ37と、アウターパイプ37の内側のインナーパイプ38とからなる二重構造となっている。アウターパイプ37とインナーパイプ38との間には隙間39が形成されることにより、これらのパイプ37、38は間隔を隔てて組み付けられている。これに加えて、中間材41が本体部31に組み付けられる。中間材41はインナーパイプ38の内部に所定間隔のリブ状となって設けられると共にインナーパイプ38とアウターパイプ37との間に溶接される。このように間隔を隔てたインナーパイプ38とアウターパイプ37とによって本体部31を形成することによりケーシングロッド11を軽量とすることができる。このような軽量な構造としても、インナーパイプ38とアウターパイプ37とが中間材41によって組み付けられているため強度を保持することができ、ケーシングロッド11の全体を肉厚とすることなく高トルク、高スラストに対応することが可能となる。
The main body 31 of the casing rod 11 has a double structure including an
次に、崩落土砂の掘削を図12〜図14により説明する。これらの図において符号51は地盤(地山)52に対して水平方向に掘削されたトンネルである。又、各図における符号53、54、55はそれぞれトンネル51の掘削時或いは掘削完了後に崩落した崩落土砂であり、崩落土砂53、54、55によってトンネル51が遮断された状態となっている。二重管水平掘削機1は走行用パワーユニット7によってクローラ3が駆動して崩落土砂53、54、55の現場まで走行し、崩落土砂53、54、55の直前で停止して二重管による掘削を行う。
Next, excavation of collapsible earth and sand will be described with reference to FIGS. In these drawings,
図12は崩落土砂53が砂礫混じりの土砂の場合であり、第1ドリルヘッド5がケーシングロッド11を保持し、第2ドリルヘッド6がケーシングロッド11に挿入される掘削ロッド12を保持する。掘削ロッド12としては図8に示すように、オーガーロッド21の先端にオーガービット22を備えた掘削ロッドが用いられる。そして図12(A)で示すように、オーガーロッド21によって崩落土砂53を先行掘削し、ケーシングロッド11が連行掘削することにより崩落土砂53を水平に掘削する。これらの掘削の駆動はメインパワーユニット9からの油圧力によって第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6を駆動することで行われる。掘削はケーシングロッド11及び掘削ロッド12を継ぎ足しながら継続される。
FIG. 12 shows a case where the collapsed sediment 53 is sand and gravel-mixed soil, the
図12(B)は崩落土砂53を貫通した状態を示し、掘削ロッド12及びケーシングロッド11の両方が崩落土砂53を貫通して先端部分が事故坑に達する。その後においては、図12(C)で示すように掘削ロッド12だけを引き抜いてケーシングロッド11だけを崩落土砂53内に残す。又、掘削ロッド12を引き抜いた後、二重管水平掘削機1は後方に走行して待機状態となる。これにより、崩落土砂53を貫通したケーシングロッド11だけが崩落土砂53内に残存して事故坑への連通孔となる。事故坑に取り残された人員は、このケーシングロッド11の内部を通路としていどうすることにより事故坑から脱出することができる。このようなケーシングロッド11内の人員の移動を可能とするため、ケーシングロッド11としては600〜900mmの径のものを使用することが好ましい。この径は、図13及び図14の掘削においても同様である。
FIG. 12 (B) shows a state in which the fallen earth and sand 53 have been penetrated. Both the
図13は崩落土砂54が礫混じり転石層の土砂の場合であり、ケーシングロッド11内に挿入される掘削ロッド12としては、図9に示すオーガーロッド21の先端にエアーハンマー23を連結した掘削ロッドが用いられる。エアーハンマー23は先端の掘削径固定のドリルビット25に打撃力を加えるため、ドリルビット25が崩落土砂54内に混ざっている礫や転石を破壊しながら掘削することができる。図13においても図12と同様であり、図13(A)で示すようにエアーハンマー23及びドリルビット25によって崩落土砂54を先行掘削し、ケーシングロッド11が連行掘削することにより崩落地盤54を水平に掘削する。掘削はメインパワーユニット9からの油圧力によって第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6を駆動することで行われる。又、掘削はオーガーロッド21及びケーシングロッド11を継ぎ足しながら継続される。
FIG. 13 shows a case where the
図13(B)は掘削ロッド12及びケーシングロッド11の両方が崩落土砂54を貫通して先端部分が事故坑に達した状態であり、その後は、図13(C)で示すように掘削ロッド12だけを引き抜いてケーシングロッド11だけを崩落土砂54内に残すと共に、二重管水平掘削機1が後方に移動して待機する。これにより事故坑に取り残された作業者等の人員がケーシングロッド11内を通路として移動することにより脱出することができる。
FIG. 13B shows a state in which both the excavating
図14は崩落土砂55が転石層や岩盤を含む土砂の場合であり、ケーシングロッド11内に挿入される掘削ロッド12としては、図10に示す拡縮径可能な拡縮ビット28を先端に備えたエアーハンマー27がオーガーロッド21に連結されたものを用いる。エアーハンマー27は拡縮ビット28に打撃力を加え、これに加えて拡縮ビット28が土砂に押し付けられることによって拡径して掘削を行う。このため転石や岩盤を砕きながら掘削できる。この掘削では、拡縮ビット28がケーシングロッド11よりも大径となって先行掘削する。このためケーシングロッド11は円滑に連行される。図14においても図12と同様であり、図14(A)で示すようにエアーハンマー27及び拡縮ビット28によって崩落土砂55を先行掘削し、ケーシングロッド11を連行掘削する。掘削はメインパワーユニット9からの油圧力によって第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6を駆動することで行われる。又、掘削はオーガーロッド21及びケーシングロッド11を継ぎ足しながら継続される。
FIG. 14 shows a case where the collapsible earth and sand 55 is earth and sand including a boulder layer and bedrock, and the excavating
図14(B)は掘削ロッド12及びケーシングロッド11の両方が崩落土砂55を貫通して先端部分が事故坑に達した状態であり、その後は、図14(C)で示すように掘削ロッド12だけを引き抜いてケーシングロッド11だけを崩落土砂55内に残すと共に、二重管水平掘削機1が後方に移動して待機する。これにより事故坑に取り残された作業者等の人員がケーシングロッド11内を通路として移動することにより脱出することができる。
FIG. 14B shows a state in which both the
図15(A)、(B)は、図10に示す拡縮ビット28の掘削径の拡縮を行う構造を示す。拡縮ビット28はエアーハンマー27の先端に連結されるビットボディ61と、ビットボディ61の円周方向に等分状態で取り付けられた複数(3つ)のスライドビット62とを備えている。スライドビット62が取り付けられるビットボディ61の取付面63は軸中心方向に向かって傾斜するテーパ面となっており、この取付面63に対応したスライドビット62の対向面66が同方向に傾斜したテーパ面となっている。ビットボディ61の取付面63に沿ってスライドすることにより、スライドビット62が径方向に移動して拡縮ビット28が拡縮する。拡縮ビット28の拡径は、崩落土砂に押し付けられた反力によってスライドビット62が取付面63に沿ってスライドして径方向外側に移動することにより行われる。一方、拡縮ビット28の縮径は、オーガーロッド21を崩落土砂から離れる方向(反掘削方向)に引っ張ることによりエアーハンマー27を介してビットボディ61を反掘削方向に移動させることによりなされる。この移動では、スライドビット62の基端面64がケーシングロッド11の先端面65(図10参照)に当接してスライドビット62の移動が拘束されるため、スライドビット62はビットボディ61に対して径方向内側に相対的に移動し、この相対的な移動によって拡縮ビット28が縮径する。図15(A)において、符号67はビットボディ61の外れ止めピン、符号68は外れ止めピン67がスライド可能に挿入された外れ止めスリットであり、拡縮時におけるビットボディ61からのスライドビット62の外れ止めを行う。
FIGS. 15A and 15B show a structure for expanding / contracting the excavation diameter of the expansion /
以上のような実施形態では、崩落土砂の土質に応じて掘削ロッドを選択・交換して掘削するため、崩落土砂の土質に対応した掘削ができる。このため迅速な掘削速度を維持することができ、人員の迅速な救済が可能となる。 In the above embodiment, excavation is performed by selecting and exchanging excavation rods according to the soil quality of the collapsible sediment, so excavation corresponding to the soil quality of the collapsible sediment can be performed. For this reason, a quick excavation speed can be maintained, and quick relief of personnel becomes possible.
以上の図12〜図14に示す掘削は、メインパワーユニット9からの油圧力によって第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6を駆動することで行われるが、メインパワーユニット9がダウンした場合、走行用パワーユニット7に切り換え、走行用パワーユニット7からの油圧力によって第1ドリルヘッド5及び第2ドリルヘッド6を駆動することで掘削を継続するものである。このように走行用パワーユニット7へ切り換えることにより、メインパワーユニット9の修復や交換を待つことなく掘削を継続することができる。このため早期の人命救済を行うことができる。
The excavation shown in FIGS. 12 to 14 is performed by driving the
1 二重管水平掘削機
2 掘削機本体
5 第1ドリルヘッド
6 第2ドリルヘッド
7 走行用パワーユニット
9 メインパワーユニット
11 ケーシングロッド
12 掘削ロッド
53、54、55、120 崩落土砂
130 カプセル(移動体)
150 台車(移動体)
DESCRIPTION OF
150 trolley (mobile)
Claims (3)
前記掘削ロッドとして以下の(1)〜(3)の複数から選択された一のロッドを崩落土砂の土質に応じて交換することを特徴とする崩落事故からの救済方法。
(1)先端にオーガービットを有するオーガーロッド
(2)掘削径が固定のエアーハンマーが先端に連結されたオーガーロッド
(3)掘削径が拡縮可能なエアーハンマーが先端に連結されたオーガーロッド The fallen sand is drilled horizontally by a double pipe with a drill rod inserted into the casing rod to penetrate the fallen sand, and the drill rod is pulled out of the casing rod while remaining in the fallen sand, and the casing is removed. It is a relief method from a collapse accident with the inside of the rod as a passage for personnel,
One of the following rods selected from the following (1) to (3) is replaced as the excavating rod according to the soil quality of the collapsed earth and sand, and a relief method from a collapse accident.
(1) An auger rod having an auger bit at the tip (2) An auger rod connected to the tip of an air hammer having a fixed digging diameter (3) An auger rod connected to the tip of an air hammer capable of expanding or reducing the digging diameter
前記人員が乗り込み可能な移動体を前記崩落土砂内に残存しているケーシングロッドの内部で往復移動させることを特徴とする崩落事故からの救済方法。 A method for relieving a collapse accident according to claim 1,
A method for relieving a collapse accident, characterized in that a movable body on which the personnel can board is reciprocated inside a casing rod remaining in the collapsed earth and sand.
前記第2ドリルヘッドに対し以下の(1)〜(3)の複数から選択された一の掘削ロッドが交換可能となっており、前記走行用パワーユニットは前記メインパワーユニットとの間で前記第1ドリルヘッド及び第2ドリルヘッドへの駆動力の切り換え供給が可能となっていることを特徴とする崩落事故からの救済方法に用いる二重管水平掘削機。
(1)先端にオーガービットを有するオーガーロッド
(2)掘削径が固定のエアーハンマーが先端に連結されたオーガーロッド
(3)掘削径が拡縮可能なエアーハンマーが先端に連結されたオーガーロッド A first drill head that holds and rotates the casing rod and a second drill head that holds and rotates the excavating rod inserted into the casing rod are attached to the excavator body, and the first drill head and the second drill The head is driven by the hydraulic pressure of the main power unit and the fallen sand is excavated horizontally by the double pipe comprising the casing rod and the excavating rod, and the excavator body travels on the ground by the driving force of the traveling power unit. A heavy pipe horizontal excavator,
One drilling rod selected from a plurality of the following (1) to (3) can be exchanged for the second drill head, and the traveling power unit can be exchanged with the main power unit. A double-pipe horizontal excavator used for a relief method from a collapse accident, characterized in that the switching power supply to the head and the second drill head can be switched.
(1) An auger rod having an auger bit at the tip (2) An auger rod connected to the tip of an air hammer having a fixed digging diameter (3) An auger rod connected to the tip of an air hammer capable of expanding or reducing the digging diameter
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