JP2024089408A - Curved hole drilling method and flexible hole drilling device - Google Patents

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JP2024089408A JP2022204754A JP2022204754A JP2024089408A JP 2024089408 A JP2024089408 A JP 2024089408A JP 2022204754 A JP2022204754 A JP 2022204754A JP 2022204754 A JP2022204754 A JP 2022204754A JP 2024089408 A JP2024089408 A JP 2024089408A
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博人 熊谷
貴穂 河野
拡 澤原
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Abstract

【課題】曲線削孔の削孔効率を高める。【解決手段】曲線削孔方法は、ロッド12の先端部に設けられた回転ヘッド(掘削翼16)によって地盤Gに孔(掘削孔H)を削孔する削孔方法において、回転ヘッドから前方へ突出する誘導ビット34の向きを掘削方向に向けた状態で、誘導ビット34に対して回転ヘッドを回転させながら地盤Gに曲線状の前記孔を削孔する。【選択図】図3[Problem] To improve the efficiency of curved hole drilling. [Solution] In the curved hole drilling method, a hole (drilling hole H) is drilled in the ground G by a rotary head (drilling blade 16) attached to the tip of a rod 12, and the curved hole is drilled in the ground G while rotating the rotary head relative to the guide bit 34 with the guide bit 34 protruding forward from the rotary head facing the drilling direction. [Selected Figure] Figure 3

Description

本発明は、曲線削孔方法、及び自在削孔装置に関する。 The present invention relates to a curved hole drilling method and a flexible hole drilling device.

例えば、山留め壁や杭の施工時に、地盤に孔を削孔するアースオーガ等の削孔機が知られている(例えば、特許文献1~3参照)。 For example, drilling machines such as earth augers are known that drill holes in the ground when constructing retaining walls or piles (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

また、地盤に対して直線削孔、及び曲線削孔が可能な自在ボーリングが知られている。自在ボーリングでは、地盤を削孔する先端ビットにテーパ面(受圧面)が形成されている。そして、地盤を直線削孔する場合は、先端ビットを回転させながら進行させる。 In addition, a free-drilling machine is known that can drill straight and curved holes in the ground. In a free-drilling machine, a tapered surface (pressure-receiving surface) is formed on the tip bit used to drill a hole in the ground. When drilling a straight hole in the ground, the tip bit is rotated as it advances.

一方、曲線削孔する場合は、テーパ面を所定方向に向けた状態で先端ビットを固定し、先端ビットを回転させずに地盤に押し込む。これにより、地盤からテーパ面に作用する土圧によって、先端ビットの姿勢が変更されるため、先端ビットの掘削方向(進行方向)が変更される。この状態で、先端ビットを回転させながら進行させることにより、地盤が曲線状に削孔される。
特開2021-063396号公報 特開2000-073396号公報 特開2012-107444号公報
On the other hand, when drilling a curved hole, the tip bit is fixed with the tapered surface facing a specific direction, and the tip bit is pushed into the ground without rotating. This causes the attitude of the tip bit to change due to the earth pressure acting on the tapered surface from the ground, and the excavation direction (advancement direction) of the tip bit is changed. In this state, the tip bit is rotated while advancing, and the ground is drilled in a curved shape.
JP 2021-063396 A JP 2000-073396 A JP 2012-107444 A

前述したように、自在ボーリングでは、曲線削孔が可能であるものの、曲線削孔の削孔効率を高めるためには、さらなる改善の余地がある。 As mentioned above, although curved hole drilling is possible with free boring, there is room for further improvement in order to increase the efficiency of curved hole drilling.

本発明は、上記の事実を考慮し、曲線削孔の削孔効率を高めることを目的とする。 Taking the above facts into consideration, the present invention aims to improve the drilling efficiency of curved holes.

請求項1の曲線削孔方法は、ロッドの先端部に設けられた回転ヘッドによって地盤に孔を削孔する削孔方法において、前記回転ヘッドから前方へ突出する誘導ビットの向きを掘削方向に向けた状態で、前記誘導ビットに対して前記回転ヘッドを回転させながら前記地盤に曲線状の前記孔を削孔する。 The curved hole drilling method of claim 1 is a drilling method for drilling a hole in the ground using a rotating head attached to the tip of a rod, in which a guide bit protruding forward from the rotating head is oriented in the excavation direction, and the curved hole is drilled in the ground while rotating the rotating head relative to the guide bit.

請求項1に係る曲線削孔方法によれば、回転ヘッドから前方へ突出する誘導ビットの向きを掘削方向に向けた状態で、誘導ビットに対して回転ヘッドを回転させながら地盤に曲線状の孔を削孔する。 According to the curved hole drilling method of claim 1, a curved hole is drilled in the ground while rotating the rotary head relative to the guide bit, with the guide bit protruding forward from the rotary head facing the excavation direction.

このように回転ヘッドから突出する誘導ビットの向きを掘削方向に向けることにより、回転ヘッドが掘削方向に誘導される。したがって、回転ヘッドによって、曲線状の孔を掘削することができる。 By orienting the guide bit protruding from the rotating head in the drilling direction in this way, the rotating head is guided in the drilling direction. Therefore, the rotating head can be used to drill curved holes.

また、本発明では、誘導ビットの回転ではなく、回転ヘッドの回転によって地盤を曲線削孔するため、曲線削孔の削孔効率を高めることができる。 In addition, in the present invention, curved holes are drilled into the ground by rotating the rotary head rather than by rotating the guide bit, which can increase the efficiency of curved hole drilling.

請求項2の自在削孔装置は、ロッドと、前記ロッドの先端部に設けられ、回転しながら地盤を削孔する回転ヘッドと、前記回転ヘッドから前方へ突出し、先端の向きに応じた進行方向へ前記回転ヘッドを誘導する誘導ビットと、前記誘導ビットの前記先端の向きを変更する向き変更機構と、を備え、前記回転ヘッドは、前記誘導ビットに対して回転しながら前記地盤を削孔する。 The flexible drilling device of claim 2 comprises a rod, a rotating head attached to the tip of the rod and drilling holes in the ground while rotating, a guide bit protruding forward from the rotating head and guiding the rotating head in a direction of travel according to the direction of the tip, and a direction changing mechanism that changes the direction of the tip of the guide bit, and the rotating head drills holes in the ground while rotating relative to the guide bit.

請求項2に係る自在削孔装置によれば、ロッドの先端部には、回転ヘッドが設けられる。回転ヘッドは、回転しながら地盤を削孔する。また、誘導ビットは、回転ヘッドから前方へ突出し、先端の向きに応じた進行方向へ回転ヘッドを誘導する。この誘導ビットの先端の向きは、向き変更機構によって変更される。 According to the flexible drilling device of claim 2, a rotating head is provided at the tip of the rod. The rotating head drills holes in the ground while rotating. The guide bit protrudes forward from the rotating head and guides the rotating head in a direction of travel that corresponds to the orientation of the tip. The orientation of the tip of this guide bit is changed by a direction change mechanism.

ここで、向き変更機構によって誘導ビットの先端の向きを変更することにより、誘導ビットの先端の向きに応じた進行方向へ回転ヘッドが誘導される。したがって、回転ヘッドによって、曲線状の孔を掘削することができる。 Here, by changing the direction of the tip of the guide bit using the direction change mechanism, the rotating head is guided in a direction that corresponds to the direction of the tip of the guide bit. Therefore, the rotating head can be used to drill a curved hole.

また、回転ヘッドは、誘導ビットに対して回転しながら地盤を削孔する。つまり、本発明では、誘導ビットの回転ではなく、回転ヘッドの回転によって地盤を曲線削孔するため、曲線削孔の削孔効率を高めることができる。 The rotary head also rotates relative to the guide bit while drilling the ground. In other words, in this invention, curved holes are drilled in the ground by rotating the rotary head, not the guide bit, which increases the efficiency of curved hole drilling.

請求項3の自在削孔装置は、請求項2に記載の自在削孔装置において、前記向き変更機構は、前記ロッドの材軸方向にそれぞれ伸縮するとともに、前記ロッドに対して前記誘導ビットの外周部を支持する少なくとも3つのジャッキを有する。 The flexible drilling device of claim 3 is the flexible drilling device of claim 2, in which the orientation change mechanism has at least three jacks that each extend and retract in the axial direction of the rod and support the outer periphery of the guide bit against the rod.

請求項3に係る自在削孔装置によれば、向き変更機構は、少なくとも3つのジャッキを有する。少なくとも3つのジャッキは、ロッドの材軸方向にそれぞれ伸縮するとともに、ロッドに対して誘導ビットの外周部を支持する。これらのジャッキの長さを調整することにより、誘導ビットの先端の向きを容易に変更することができる。 According to the flexible drilling device of claim 3, the orientation change mechanism has at least three jacks. The at least three jacks each extend and retract in the axial direction of the rod and support the outer periphery of the guide bit relative to the rod. By adjusting the length of these jacks, the orientation of the tip of the guide bit can be easily changed.

本発明によれば、曲線削孔の削孔効率を高めることができる。 The present invention can improve the efficiency of curved hole drilling.

本発明の実施形態に係る曲線削孔方法を実施する自在削孔装置の概要を示す立面図である。1 is an elevational view showing an overview of a flexible drilling device for implementing a curved hole drilling method according to an embodiment of the present invention. 誘導ビットの先端の向きがロッドの材軸方向と一致している状態を示した立面図である。FIG. 2 is an elevational view showing a state in which the direction of the tip of the guide bit coincides with the axial direction of the rod. 誘導ビットの先端の向きがロッドの材軸方向に対して傾いている状態を示した立面図である。FIG. 11 is an elevational view showing a state in which the tip of the guide bit is tilted with respect to the axial direction of the rod. 掘削孔の傾きを修正している状態を示す立面図である。FIG. 13 is an elevation view showing the state in which the inclination of the borehole is being corrected.

以下、本発明の実施形態に係る曲線削孔方法及び自在削孔装置について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。但し、明細書中に特段の断りが無い限り、各構成要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。 The curved hole drilling method and the flexible hole drilling device according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Components indicated with the same reference numerals in each drawing are the same components. However, unless otherwise specified in the specification, each component is not limited to one, and there may be multiple components.

また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本開示は以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的の範囲内において構成を省略する、異なる構成と入れ替える、一実施形態及び各種の変形例を組み合わせて用いる等、適宜変更を加えて実施することができる。 In addition, explanations of configurations and symbols that are duplicated in each drawing may be omitted. Note that the present disclosure is not limited to the following embodiments, and may be implemented with appropriate modifications, such as omitting configurations, replacing them with different configurations, or combining one embodiment with various modified examples, within the scope of the purpose of the present disclosure.

<自在削孔装置>
図1には、本発明の一実施形態に係る曲線削孔方法を実行するための自在削孔装置10が示されている。自在削孔装置10は、ロッド12、ロッド12の外周面に設けられたスクリュー14、ロッド12の先端に設けられた掘削翼16を備えて形成されている。
<Free-drilling device>
1 shows a flexible drilling device 10 for carrying out a curved hole drilling method according to one embodiment of the present invention. The flexible drilling device 10 is formed with a rod 12, a screw 14 provided on the outer circumferential surface of the rod 12, and a drilling blade 16 provided at the tip of the rod 12.

掘削翼16は、本発明における回転ヘッドの一例であり、オーガヘッド等とも称される。掘削翼16をロッド12に対して回転させることで、掘削翼16のビット16Aが地盤Gを削り取り、地盤Gに掘削孔Hが形成される。ビット16Aは、下向きに刃が形成されている。 The drilling blade 16 is an example of a rotating head in the present invention, and is also called an auger head. By rotating the drilling blade 16 relative to the rod 12, the bit 16A of the drilling blade 16 scrapes away the ground G, forming a drilling hole H in the ground G. The bit 16A has a downward-facing blade.

スクリュー14は、掘削翼16によって掘削された地盤Gからの排出土を地上に送る排出機構である。 The screw 14 is a discharge mechanism that sends the discharged soil from the ground G excavated by the excavation blade 16 to the surface.

図1においては、地盤Gを斜め下方向に直線削孔している状態が示されているが、地盤Gは曲線削孔する場合もある。例えば地盤Gにおいて既存の建物BLの下方の部分を地盤改良するために、地盤Gを横方向に掘削する場合がある。この場合、削孔の角度を変えるために、領域Lで示されるように、所定の区間を曲線削孔する。 In Figure 1, the ground G is shown to be drilled in a straight line diagonally downward, but the ground G may also be drilled in a curved line. For example, the ground G may be excavated laterally to improve the ground below an existing building BL. In this case, a specified section is drilled in a curved line, as shown by area L, to change the drilling angle.

このような曲線削孔を実現するために、図2に示すように、ロッド12には傾斜検知装置20が取り付けられている。また、掘削翼16には、誘導装置30が設けられている。 To achieve this type of curved drilling, as shown in Figure 2, a tilt detection device 20 is attached to the rod 12. In addition, a guidance device 30 is provided on the drilling wing 16.

(傾斜検知装置)
傾斜検知装置20は、ロッド12の先端部かつ外周面に固定され、ロッド12の鉛直方向(または水平方向)に対する傾斜角度を検知する装置である。自在削孔装置10を操作する作業員は、モニタなどを通じて、傾斜検知装置20が検知した傾斜角度を地上で把握できる。
(Tilt detection device)
The inclination detection device 20 is fixed to the tip and outer peripheral surface of the rod 12, and detects the inclination angle of the rod 12 with respect to the vertical (or horizontal) direction. The worker operating the flexible drilling device 10 can grasp the inclination angle detected by the inclination detection device 20 on the ground via a monitor or the like.

なお、傾斜検知装置20は、ロッド12の回転角に応じて、ロッド12の周方向において異なる位置に配置される。このため、傾斜角度はロッド12の回転角に応じて異なる値となるが、傾斜検知装置20は、当該回転角も検知することができる。これにより、作業員は、ロッド12がどの方向にどれだけ傾いているかを3次元的に把握できる。 The tilt sensor 20 is positioned at different positions around the circumference of the rod 12 depending on the rotation angle of the rod 12. Therefore, the tilt angle has a different value depending on the rotation angle of the rod 12, but the tilt sensor 20 can also detect the rotation angle. This allows the worker to grasp in three dimensions in which direction and how much the rod 12 is tilted.

なお、ロッド12の回転角は、必ずしも傾斜検知装置20で検知する必要はない。例えばロッド12の上端部に印をつけておけばよい。当該印は、傾斜検知装置20が固定された位置(ロッド12の周方向における位置)と同位置につけることが好ましい。当該印を作業員が目視で確認することにより、ロッド12の回転角を把握することができる。 The rotation angle of the rod 12 does not necessarily have to be detected by the tilt detection device 20. For example, a mark can be placed on the upper end of the rod 12. It is preferable to place the mark at the same position where the tilt detection device 20 is fixed (the position in the circumferential direction of the rod 12). By having an operator visually check the mark, the rotation angle of the rod 12 can be ascertained.

(誘導装置)
誘導装置30は、本体部32、誘導ビット34及び向き変更機構36を備えて形成されている。
(Guidance device)
The guide device 30 is formed to include a main body portion 32 , a guide bit 34 and a direction changing mechanism 36 .

本体部32は、ロッド12に固定され、掘削翼16の内側にボールベアリングなどの軸受けJを介して固定された円柱状の部材である。軸受けJにより、掘削翼16が周方向に回転しても誘導装置30は回転しないスイベル機構が構築される。つまり、掘削翼16は、回転していない状態の誘導装置30及び誘導ビット34に対して軸回転しながら、地盤Gを削孔することができる。 The main body 32 is a cylindrical member fixed to the rod 12 and fixed to the inside of the drilling wing 16 via a bearing J such as a ball bearing. The bearing J creates a swivel mechanism in which the guide device 30 does not rotate even when the drilling wing 16 rotates in the circumferential direction. In other words, the drilling wing 16 can drill a hole in the ground G while rotating around its axis relative to the guide device 30 and guide bit 34, which are not rotating.

誘導ビット34は、円錐形状の位置決め部材であり、掘削翼16から前方へ突出して配置される。「前方」とは、掘削翼16のビット16Aより前方であり、掘削翼16の進行方向における前方である。 The guide bit 34 is a cone-shaped positioning member that is positioned to protrude forward from the drilling wing 16. "Forward" means forward of the bit 16A of the drilling wing 16 and forward in the direction of travel of the drilling wing 16.

向き変更機構36は、誘導ビット34の先端の向きを変更する機構である。「誘導ビット34の先端の向き」とは、誘導ビット34を形成する円錐の高さ方向に沿う向きである。向き変更機構36は、油圧ケーブル36A、油圧ジャッキ36B及び被覆材36Cを備えている。 The direction change mechanism 36 is a mechanism that changes the direction of the tip of the guide bit 34. The "direction of the tip of the guide bit 34" is the direction along the height direction of the cone that forms the guide bit 34. The direction change mechanism 36 includes a hydraulic cable 36A, a hydraulic jack 36B, and a covering material 36C.

油圧ケーブル36Aは、地上からロッド12の内管12Aを経由して油圧ジャッキ36Bに接続された輸送管である。作業員は、地上からの操作により、油圧ジャッキ36Bにオイルを注入したり油圧ジャッキ36Bからオイルを排出したりできる。 The hydraulic cable 36A is a transport pipe that is connected from the ground to the hydraulic jack 36B via the inner tube 12A of the rod 12. A worker can inject oil into the hydraulic jack 36B or drain oil from the hydraulic jack 36B by operating it from the ground.

油圧ジャッキ36Bは、ロッド12に対して誘導ビット34の外周部を支持している支持部材である。つまり、油圧ジャッキ36Bは、一方の端部が誘導装置30の本体部32に固定され、他方の端部が誘導ビット34の外周部に固定され、これにより、誘導ビット34がロッド12の先端に固定される。 The hydraulic jack 36B is a support member that supports the outer periphery of the guide bit 34 relative to the rod 12. In other words, one end of the hydraulic jack 36B is fixed to the main body 32 of the guide device 30, and the other end is fixed to the outer periphery of the guide bit 34, thereby fixing the guide bit 34 to the tip of the rod 12.

油圧ジャッキ36Bは、誘導ビット34の周方向に複数設けられている。本実施形態では、油圧ジャッキ36Bは、誘導ビット34の周方向に沿って3つ設けられている。 Multiple hydraulic jacks 36B are provided around the circumferential direction of the guide bit 34. In this embodiment, three hydraulic jacks 36B are provided around the circumferential direction of the guide bit 34.

油圧ジャッキ36Bは、油圧ケーブル36Aから供給されるオイル量に応じてロッド12の材軸方向C1に沿って伸縮する。それぞれの油圧ジャッキ36Bには、それぞれ異なる油圧ケーブル36Aが接続されている。このため、複数の油圧ジャッキ36Bの伸縮量は、それぞれ個別に制御できる。これにより、誘導ビット34の先端の向きを調整できる。 The hydraulic jack 36B expands and contracts along the material axis direction C1 of the rod 12 according to the amount of oil supplied from the hydraulic cable 36A. A different hydraulic cable 36A is connected to each hydraulic jack 36B. Therefore, the amount of expansion and contraction of each of the multiple hydraulic jacks 36B can be controlled individually. This allows the orientation of the tip of the guide bit 34 to be adjusted.

被覆材36Cは、油圧ジャッキ36Bが汚泥やセメントミルクに晒されることを防ぐ区画材であり、油圧ジャッキ36Bの伸縮に応じて追随変位または変形する。また、誘導装置30における本体部32の上方にはケーブルグランドCGが配置され、油圧ジャッキ36Bが配置された被覆材36Cの内側へ、ロッド12の内管12Aを流れるセメントミルクが流入することを抑制している。 The covering material 36C is a partition material that prevents the hydraulic jack 36B from being exposed to sludge or cement milk, and displaces or deforms in response to the expansion and contraction of the hydraulic jack 36B. In addition, a cable gland CG is arranged above the main body 32 of the guide device 30, which prevents the cement milk flowing through the inner tube 12A of the rod 12 from flowing into the inside of the covering material 36C where the hydraulic jack 36B is arranged.

<曲線削孔方法>
図2に矢印N1で示すように、誘導ビット34の先端を掘削孔Hの底に押圧することにより、誘導ビット34の先端の向きに応じた進行方向へ、掘削翼16が誘導される。
<Curved hole drilling method>
As shown by the arrow N1 in FIG. 2, by pressing the tip of the guide bit 34 against the bottom of the drilling hole H, the drilling wing 16 is guided in a direction according to the direction of the tip of the guide bit 34.

例えば3つの油圧ジャッキ36Bのうち、1つまたは2つの油圧ジャッキ36Bを伸ばすと、図3に示すように、誘導ビット34の先端の向きが変わる。より詳しくは、誘導ビット34の先端の向きC2が、ロッド12の材軸方向C1に対して傾斜する。 For example, when one or two of the three hydraulic jacks 36B are extended, the orientation of the tip of the guide bit 34 changes as shown in FIG. 3. More specifically, the orientation C2 of the tip of the guide bit 34 is inclined with respect to the material axis direction C1 of the rod 12.

この状態で誘導ビット34の先端を掘削孔Hの底に押圧することにより、矢印N2で示すように、誘導ビット34の先端の向きに応じた進行方向へ、掘削翼16が誘導される。これにより、掘削孔Hを曲げることができる。 In this state, by pressing the tip of the guide bit 34 against the bottom of the borehole H, the drilling blade 16 is guided in the direction of travel that corresponds to the direction of the tip of the guide bit 34, as shown by arrow N2. This allows the borehole H to bend.

ここで、誘導ビット34の先端の向きC2が、ロッド12の材軸方向C1に対して傾斜した状態を維持して掘削翼16を回転させて掘削孔Hを掘削した場合、破線H1で示すように、掘削孔Hを曲線削孔することができる。この削孔の曲率は、誘導ビット34の先端の向きC2に応じて決定される。 When the drilling blade 16 is rotated to drill a borehole H while maintaining the direction C2 of the tip of the guide bit 34 inclined relative to the material axis direction C1 of the rod 12, the borehole H can be drilled in a curved line as shown by the dashed line H1. The curvature of the drilled hole is determined according to the direction C2 of the tip of the guide bit 34.

一方、掘削孔Hを曲げた後、油圧ジャッキ36Bを操作して、誘導ビット34の先端の向きC2をロッド12の材軸方向C1と一致させることもできる。この場合、破線H2で示すように、もとの削孔方向に対して傾斜した方向へ掘削孔Hを直線削孔することができる。 On the other hand, after bending the drilling hole H, the hydraulic jack 36B can be operated to align the direction C2 of the tip of the guide bit 34 with the material axis direction C1 of the rod 12. In this case, as shown by the dashed line H2, the drilling hole H can be drilled in a straight line in a direction inclined relative to the original drilling direction.

<作用及び効果>
本発明の実施形態に係る曲線削孔方法によれば、図3に示すように、回転ヘッドとしての掘削翼16から前方へ突出する誘導ビット34の向きを掘削方向に向けた状態で、誘導ビット34に対して掘削翼16を回転させながら、地盤Gに曲線状の掘削孔Hを削孔する。
<Action and Effects>
According to the curved hole drilling method of the embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, with the guide bit 34 protruding forward from the drilling wing 16 as a rotating head facing the drilling direction, the drilling wing 16 is rotated relative to the guide bit 34 to drill a curved hole H in the ground G.

このように、掘削翼16から突出する誘導ビット34の向きを掘削方向に向けることにより、掘削翼16が掘削方向に誘導される。したがって、掘削翼16によって、破線H2で示すような、曲線状の掘削孔Hを掘削することができる。 In this way, the drilling wing 16 is guided in the drilling direction by orienting the guide bit 34 protruding from the drilling wing 16 in the drilling direction. Therefore, the drilling wing 16 can drill a curved drill hole H as shown by the dashed line H2.

また、本発明の実施形態に係る自在削孔装置10によれば、ロッド12の先端部には、掘削翼16が設けられる。掘削翼16は、回転しながら地盤Gを削孔する。また、誘導ビット34は、掘削翼16から前方へ突出し、先端の向きに応じた進行方向へ掘削翼16を誘導する。この掘削翼16の先端の向きは、向き変更機構36によって変更される。 In addition, according to the flexible drilling device 10 of the embodiment of the present invention, a drilling wing 16 is provided at the tip of the rod 12. The drilling wing 16 drills a hole in the ground G while rotating. The guide bit 34 protrudes forward from the drilling wing 16 and guides the drilling wing 16 in a direction of travel that corresponds to the direction of the tip. The direction of the tip of this drilling wing 16 is changed by a direction changing mechanism 36.

ここで、向き変更機構36によって誘導ビット34の先端の向きを変更することにより、誘導ビット34の先端の向きに応じた進行方向へ掘削翼16が誘導される。したがって、掘削翼16によって、破線H2で示すような、曲線状の掘削孔Hを掘削することができる。 Here, by changing the direction of the tip of the guide bit 34 using the direction change mechanism 36, the drilling blade 16 is guided in a direction of travel that corresponds to the direction of the tip of the guide bit 34. Therefore, the drilling blade 16 can excavate a curved borehole H as shown by the dashed line H2.

また、掘削翼16は、誘導ビット34に対して回転しながら地盤Gを削孔する。つまり、本発明では、誘導ビット34の回転ではなく、掘削翼16の回転によって地盤Gを曲線削孔するため、曲線削孔の削孔効率を高めることができる。 The drilling blade 16 also drills the ground G while rotating relative to the guide bit 34. In other words, in the present invention, curved drilling is performed in the ground G by rotating the drilling blade 16, not by rotating the guide bit 34, and therefore the drilling efficiency of the curved drilling can be improved.

また、本発明の実施形態に係る自在削孔装置10によれば、向き変更機構36は、3つの油圧ジャッキ36Bを有する。3つの油圧ジャッキ36Bは、ロッド12の材軸方向にそれぞれ伸縮するとともに、ロッド12に対して誘導ビット34の外周部を支持する。これらの油圧ジャッキ36Bの長さを調整することにより、誘導ビット34の先端の向きを容易に変更することができる。 In addition, according to the flexible drilling device 10 according to an embodiment of the present invention, the direction changing mechanism 36 has three hydraulic jacks 36B. The three hydraulic jacks 36B each extend and retract in the axial direction of the rod 12 and support the outer periphery of the guide bit 34 relative to the rod 12. By adjusting the length of these hydraulic jacks 36B, the direction of the tip of the guide bit 34 can be easily changed.

なお、油圧ジャッキ36Bは、誘導ビット34の先端の向きの調整精度に応じて、4つ以上設けてもよい。 Four or more hydraulic jacks 36B may be provided depending on the precision with which the tip of the guide bit 34 needs to be adjusted.

<その他の実施形態>
上記実施形態においては、自在削孔装置10を用いて地盤Gを曲線削孔する方法について説明したが、自在削孔装置10は、掘削孔Hの曲がりを修正することもできる。
<Other embodiments>
In the above embodiment, a method for curved drilling of the ground G using the flexible drilling device 10 has been described, but the flexible drilling device 10 can also correct the curvature of the borehole H.

例えば掘削孔Hを鉛直方向に沿って形成したい場合もある。しかし、地盤Gの土質が不均一で、掘削方向に硬質な部分がある場合などには、図4に示すように、掘削孔Hの削孔に伴って、ロッド12が鉛直方向に対して傾くことがある。 For example, there are cases where it is desired to form the borehole H along the vertical direction. However, if the soil quality of the ground G is uneven and there are hard areas in the direction of excavation, the rod 12 may tilt relative to the vertical direction as the borehole H is drilled, as shown in Figure 4.

このような場合、油圧ジャッキ36Bを操作して、誘導ビット34の向きをロッド12の傾き方向と反対側に調整する。この際、誘導ビット34の向きC2が鉛直方向に沿うように調整する。 In such a case, the hydraulic jack 36B is operated to adjust the direction of the guide bit 34 to the opposite direction to the inclination direction of the rod 12. At this time, the direction C2 of the guide bit 34 is adjusted so that it is aligned with the vertical direction.

この状態で誘導ビット34の先端を掘削孔Hの底に押圧することにより、矢印N3で示すように、誘導ビット34の先端の向きに応じた進行方向、すなわち鉛直方向へ、掘削翼16が誘導される。これにより、破線H3で示すように、掘削孔Hの曲がりを修正することができる。 In this state, by pressing the tip of the guide bit 34 against the bottom of the drilling hole H, the drilling blade 16 is guided in the direction of travel that corresponds to the orientation of the tip of the guide bit 34, i.e., the vertical direction, as shown by the arrow N3. This makes it possible to correct the curvature of the drilling hole H, as shown by the dashed line H3.

10 自在削孔装置
12 ロッド
16 掘削翼(回転ヘッド)
34 誘導ビット
36 向き変更機構
H 掘削孔(孔)
10 Flexible drilling device 12 Rod 16 Drilling blade (rotating head)
34 Guide bit 36 Direction change mechanism H Drilling hole (hole)

Claims (3)

ロッドの先端部に設けられた回転ヘッドによって地盤に孔を削孔する削孔方法において、
前記回転ヘッドから前方へ突出する誘導ビットの向きを掘削方向に向けた状態で、前記誘導ビットに対して前記回転ヘッドを回転させながら前記地盤に曲線状の前記孔を削孔する、
曲線削孔方法。
A drilling method for drilling a hole in the ground by using a rotary head provided at the tip of a rod,
With the guide bit protruding forward from the rotary head facing the excavation direction, the rotary head is rotated relative to the guide bit to drill the curved hole in the ground.
Curved drilling method.
ロッドと、
前記ロッドの先端部に設けられ、回転しながら地盤を削孔する回転ヘッドと、
前記回転ヘッドから前方へ突出し、先端の向きに応じた進行方向へ前記回転ヘッドを誘導する誘導ビットと、
前記誘導ビットの前記先端の向きを変更する向き変更機構と、
を備え、
前記回転ヘッドは、前記誘導ビットに対して回転しながら前記地盤を削孔する、
自在削孔装置。
Rod and
A rotary head is provided at the tip of the rod and rotates to drill a hole in the ground;
A guide bit that protrudes forward from the rotary head and guides the rotary head in a direction of travel according to the direction of the tip of the guide bit;
A direction changing mechanism for changing the direction of the tip of the guide bit;
Equipped with
The rotary head drills the ground while rotating relative to the guide bit.
Flexible drilling device.
前記向き変更機構は、前記ロッドの材軸方向にそれぞれ伸縮するとともに、前記ロッドに対して前記誘導ビットの外周部を支持する少なくとも3つのジャッキを有する、
請求項2に記載の自在削孔装置。


The direction changing mechanism has at least three jacks that extend and retract in the material axis direction of the rod and support an outer periphery of the guide bit with respect to the rod.
3. The flexible drilling device according to claim 2.


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