JP3233710B2 - 掘削工法及び装置 - Google Patents
掘削工法及び装置Info
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- JP3233710B2 JP3233710B2 JP01467193A JP1467193A JP3233710B2 JP 3233710 B2 JP3233710 B2 JP 3233710B2 JP 01467193 A JP01467193 A JP 01467193A JP 1467193 A JP1467193 A JP 1467193A JP 3233710 B2 JP3233710 B2 JP 3233710B2
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- Japan
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- guide pipe
- hollow guide
- ground
- pilot hole
- hole
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、既設のトンネルと地上
等との間に比較的大口径の竪坑を構築する掘削工法及び
装置に関する。
等との間に比較的大口径の竪坑を構築する掘削工法及び
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネルと地上等との間に大口径
の竪坑を掘削する工法としてシャフトボーリング工法、
レイズボーリング工法や発破（ブラスト）による方法等
がある。
の竪坑を掘削する工法としてシャフトボーリング工法、
レイズボーリング工法や発破（ブラスト）による方法等
がある。
【０００３】シャフトボーリング工法は、代表的な機械
掘削工法で、カッタの付いたビットボディアッセンブリ
を地上の回転駆動装置で回転して竪坑を掘削するもので
ある。
掘削工法で、カッタの付いたビットボディアッセンブリ
を地上の回転駆動装置で回転して竪坑を掘削するもので
ある。
【０００４】レイズボーリング工法は、トンネルと地上
間又は両トンネル間をつなぐ工法で、小口径のパイロッ
トホールを掘削後、掘削機に大口径のカッタヘッドを取
り付けて、このカッタヘッドを掘削機側へ引き寄せるこ
とで大口径の竪坑を掘削（リーミング）するものであ
る。
間又は両トンネル間をつなぐ工法で、小口径のパイロッ
トホールを掘削後、掘削機に大口径のカッタヘッドを取
り付けて、このカッタヘッドを掘削機側へ引き寄せるこ
とで大口径の竪坑を掘削（リーミング）するものであ
る。
【０００５】発破による方法は、予め小口径のパイロッ
トホールを機械掘削し、その後ドリルとブラストで徐々
に大口径で掘り下げてゆくものである。
トホールを機械掘削し、その後ドリルとブラストで徐々
に大口径で掘り下げてゆくものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来工法に
は、それぞれ一長一短がある。
は、それぞれ一長一短がある。
【０００７】シャフトボーリング工法は、大口径の竪坑
を一度に掘削することが可能であるが、ズリ揚げための
リバースサーキュレーション設備を要すること、そのた
めの動力が非常に大きくなること、等全体的には非常に
大きな費用を要するという欠点がある。
を一度に掘削することが可能であるが、ズリ揚げための
リバースサーキュレーション設備を要すること、そのた
めの動力が非常に大きくなること、等全体的には非常に
大きな費用を要するという欠点がある。
【０００８】レイズボーリング工法は、リーミングアッ
プする場合、カッタヘッドの取付けやメンテナンスのた
め、トンネル内にそれぞれに対応するスペースと設備を
要するという欠点がある。
プする場合、カッタヘッドの取付けやメンテナンスのた
め、トンネル内にそれぞれに対応するスペースと設備を
要するという欠点がある。
【０００９】発破による方法は、経済的ではあるが危険
であり、作業環境（ダスト，騒音，振動等）が悪く、能
率も低い。また、仕上り品質もブラストであるので凹凸
が多く、余掘りも大きくなるという欠点がある。
であり、作業環境（ダスト，騒音，振動等）が悪く、能
率も低い。また、仕上り品質もブラストであるので凹凸
が多く、余掘りも大きくなるという欠点がある。
【００１０】そこで、本発明の目的は、小さなエネルギ
で高品質の竪坑を能率良く構築できる掘削工法及び装置
を提供することにある。
で高品質の竪坑を能率良く構築できる掘削工法及び装置
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明工法は、予め掘削したパイロットホールに、
地上から継足し降下される中空ガイドパイプを挿入し、
該中空ガイドパイプの外周に下方小径部を同ガイドパイ
プの排土用孔部に位置させて装備した下方小径の円錐形
カッタヘッドを地上の回転・押込み装置により回転しつ
つ押下げると共に前記排土用孔部より掘削ズリを前記ガ
イドパイプ内に排出しつつ前記パイロットホールと同芯
でかつ大径の竪坑を構築することを特徴とする。
の、本発明工法は、予め掘削したパイロットホールに、
地上から継足し降下される中空ガイドパイプを挿入し、
該中空ガイドパイプの外周に下方小径部を同ガイドパイ
プの排土用孔部に位置させて装備した下方小径の円錐形
カッタヘッドを地上の回転・押込み装置により回転しつ
つ押下げると共に前記排土用孔部より掘削ズリを前記ガ
イドパイプ内に排出しつつ前記パイロットホールと同芯
でかつ大径の竪坑を構築することを特徴とする。
【００１２】同じく本発明装置は、予め掘削したパイロ
ットホールに、地上から継足し降下で挿入される中空ガ
イドパイプと、該中空ガイドパイプの外周に下方小径部
を同ガイドパイプの排土用孔部に位置させて装備されて
前記パイロットホールと同芯でかつ大径の竪坑が掘削可
能な下方小径の円錐形カッタヘッドと、該カッタヘッド
を前記中空ガイドパイプを介して地上より回転，押込み
が可能な回転・押込み装置とを備えたことを特徴とす
る。
ットホールに、地上から継足し降下で挿入される中空ガ
イドパイプと、該中空ガイドパイプの外周に下方小径部
を同ガイドパイプの排土用孔部に位置させて装備されて
前記パイロットホールと同芯でかつ大径の竪坑が掘削可
能な下方小径の円錐形カッタヘッドと、該カッタヘッド
を前記中空ガイドパイプを介して地上より回転，押込み
が可能な回転・押込み装置とを備えたことを特徴とす
る。
【００１３】
【作用】本発明によれば、下記のような作用が奏され
る。 （１）中空ガイドパイプが回転・押込み装置とパイロッ
トホール部の２点で支持されているので、振れが少なく
安定した掘削が行われる。 （２）掘削ズリがカッタヘッド部から排土用孔より中空
ガイドパイプ内を通って下のトンネルへ自重で落下させ
られるので、特別な排土装置が不要となる。 （３）掘削に伴ない中空ガイドパイプを地上の回転・押
込み装置部で継足して掘削を続けられる。
る。 （１）中空ガイドパイプが回転・押込み装置とパイロッ
トホール部の２点で支持されているので、振れが少なく
安定した掘削が行われる。 （２）掘削ズリがカッタヘッド部から排土用孔より中空
ガイドパイプ内を通って下のトンネルへ自重で落下させ
られるので、特別な排土装置が不要となる。 （３）掘削に伴ない中空ガイドパイプを地上の回転・押
込み装置部で継足して掘削を続けられる。
【００１４】
【実施例】以下添付図面に基づいて、本発明の一実施例
を説明する。図１に、本発明工法を実施するための掘削
装置が示されている。
を説明する。図１に、本発明工法を実施するための掘削
装置が示されている。
【００１５】図示のように、地上から既設トンネル１ま
で小口径（φｄ1 ）のパイロットホール２が予め掘削さ
れる。そして、地上の架台３上には、中空ガイドパイプ
４をクランプして回転させつつ押込むための回転・押込
み装置５が搭載される。
で小口径（φｄ1 ）のパイロットホール２が予め掘削さ
れる。そして、地上の架台３上には、中空ガイドパイプ
４をクランプして回転させつつ押込むための回転・押込
み装置５が搭載される。
【００１６】回転・押込み装置５は、中空ガイドパイプ
４の上部クランプ装置６と、モータ７により中空ガイド
パイプ４を上部クランプ装置６毎回転させる回転駆動装
置８と、上下方向に可動の押込み装置９と、これらを支
持するフレーム１０と、中空ガイドパイプ４を仮受けす
る下部クランプ装置１１とから構成される。
４の上部クランプ装置６と、モータ７により中空ガイド
パイプ４を上部クランプ装置６毎回転させる回転駆動装
置８と、上下方向に可動の押込み装置９と、これらを支
持するフレーム１０と、中空ガイドパイプ４を仮受けす
る下部クランプ装置１１とから構成される。
【００１７】上部クランプ装置６は、図４及び図６にも
示すように、円弧状の固定リンク１２と同じく円弧状の
二ヶの可動リンク１３ａ，１３ｂとこれら両可動リンク
間に架設されたクランプジャッキ１４とで、中空ガイド
パイプ４を適宜保持・解放するものである。
示すように、円弧状の固定リンク１２と同じく円弧状の
二ヶの可動リンク１３ａ，１３ｂとこれら両可動リンク
間に架設されたクランプジャッキ１４とで、中空ガイド
パイプ４を適宜保持・解放するものである。
【００１８】下部クランプ装置１１も同様に、図４及び
図５に示すように、一対の円弧状のリンク１５ａ，１５
ｂと二ヶのクランプジャッキ１６ａ，１６ｂとで中空ガ
イドパイプ４を適宜保持・解放するものである。
図５に示すように、一対の円弧状のリンク１５ａ，１５
ｂと二ヶのクランプジャッキ１６ａ，１６ｂとで中空ガ
イドパイプ４を適宜保持・解放するものである。
【００１９】回転駆動装置８は、図４にも示すように、
ケーシング１７に固定されたモータ７のピニオン１８と
旋回ベアリング１９の大ギア２０との噛合いにより上部
クランプ装置６を回転するものである。
ケーシング１７に固定されたモータ７のピニオン１８と
旋回ベアリング１９の大ギア２０との噛合いにより上部
クランプ装置６を回転するものである。
【００２０】中空ガイドパイプ４は管継手を介して適宜
継ぎ足されるもので、その最先端の中空ガイドパイプ４
の下端一部が、図にも示すようにパイロットホール２に
挿入されている。当該中空ガイドパイプ４の下部外周に
は、図７にも示すように、カッタ２１を放射状に３列配
設した円錐形カッタヘッド２２が装備され、この円錐形
カッタヘッド２２の根元付近のガイドパイプ部分には排
土用孔２３が円周方向に複数（図中では４ヶ）明けられ
ている。また、当該中空ガイドパイプ４の下端外周を細
径に形成してこの細径部に、図３に示すように、スタビ
ライザ２４を複数個取り付けると好適である。
継ぎ足されるもので、その最先端の中空ガイドパイプ４
の下端一部が、図にも示すようにパイロットホール２に
挿入されている。当該中空ガイドパイプ４の下部外周に
は、図７にも示すように、カッタ２１を放射状に３列配
設した円錐形カッタヘッド２２が装備され、この円錐形
カッタヘッド２２の根元付近のガイドパイプ部分には排
土用孔２３が円周方向に複数（図中では４ヶ）明けられ
ている。また、当該中空ガイドパイプ４の下端外周を細
径に形成してこの細径部に、図３に示すように、スタビ
ライザ２４を複数個取り付けると好適である。
【００２１】押込み装置９は、掘削時にカッタ２１の押
込み力を制御するものである。なお、図１中２５は掘削
されたズリを示す。
込み力を制御するものである。なお、図１中２５は掘削
されたズリを示す。
【００２２】このように構成されるため、図１の状態か
ら地上の回転駆動装置８で中空ガイドパイプ４を回転し
つつ押込み装置９で下方へ押込むと、カッタヘッド２２
が回転・降下して地盤を掘削する。
ら地上の回転駆動装置８で中空ガイドパイプ４を回転し
つつ押込み装置９で下方へ押込むと、カッタヘッド２２
が回転・降下して地盤を掘削する。
【００２３】この際、掘削ズリは円錐面を転がり落ち、
排土用孔２３から中空ガイドパイプ４内を通ってパイロ
ットホール２より既設トンネル１内に排出される。
排土用孔２３から中空ガイドパイプ４内を通ってパイロ
ットホール２より既設トンネル１内に排出される。
【００２４】このようにして、小口径（φｄ1 ）のパイ
ロットホール２を利用して大口径（φｄ2 ）の竪坑が小
さなエネルギ（排土エネルギが殆んど無い）で余掘りも
少なく精度良く構築される。
ロットホール２を利用して大口径（φｄ2 ）の竪坑が小
さなエネルギ（排土エネルギが殆んど無い）で余掘りも
少なく精度良く構築される。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め掘削した小口径のパイロットホールを掘削ズリの排出
路として使用し、地上より駆動される大口径のカッタに
より竪坑を構築するようにしたので、簡単な排土構造で
確実に排土できると共に、小さなエネルギで高品質の竪
坑を能率良く構築できるという効果が得られる。
め掘削した小口径のパイロットホールを掘削ズリの排出
路として使用し、地上より駆動される大口径のカッタに
より竪坑を構築するようにしたので、簡単な排土構造で
確実に排土できると共に、小さなエネルギで高品質の竪
坑を能率良く構築できるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す全体断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図２の変形例を示す断面図である。
【図４】図１の要部拡大断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ矢視図である。
【図７】カッタヘッドの底面図である。
１ 既設トンネル ２ パイロットホール ４ 中空ガイドパイプ ５ 回転・押込み装置 ２２ カッタヘッド
フロントページの続き (72)発明者 水田 定親 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番 １号 株式会社エム・エイチ・アイ地中 建機エンジニアリング内 (56)参考文献 特開 昭57−24789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−297685（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−146762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−100902（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−13686（ＪＰ，Ａ) 特公 昭26−1901（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭33−6952（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21B 3/00 E21B 7/28 E21D 1/06 E21D 9/00
Claims (2)
- 【請求項１】 予め掘削したパイロットホールに、地上
から継足し降下される中空ガイドパイプを挿入し、該中
空ガイドパイプの外周に下方小径部を同ガイドパイプの
排土用孔部に位置させて装備した下方小径の円錐形カッ
タヘッドを地上の回転・押込み装置により回転しつつ押
下げると共に前記排土用孔部より掘削ズリを前記ガイド
パイプ内に排出しつつ前記パイロットホールと同芯でか
つ大径の竪坑を構築することを特徴とする掘削工法。 - 【請求項２】 予め掘削したパイロットホールに、地上
から継足し降下で挿入される中空ガイドパイプと、該中
空ガイドパイプの外周に下方小径部を同ガイドパイプの
排土用孔部に位置させて装備されて前記パイロットホー
ルと同芯でかつ大径の竪坑が掘削可能な下方小径の円錐
形カッタヘッドと、該カッタヘッドを前記中空ガイドパ
イプを介して地上より回転，押込みが可能な回転・押込
み装置とを備えたことを特徴とする掘削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01467193A JP3233710B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 掘削工法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01467193A JP3233710B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 掘削工法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229182A JPH06229182A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3233710B2 true JP3233710B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=11867688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01467193A Expired - Fee Related JP3233710B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 掘削工法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233710B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3638328B2 (ja) * | 1994-12-30 | 2005-04-13 | 株式会社シチズン電子 | 表面実装型フォトカプラ及びその製造方法 |
| AT502468B1 (de) * | 2005-08-03 | 2008-09-15 | Voest Alpine Bergtechnik | Verfahren und vorrichtung zum abbauen von untertägigen lagerstätten |
| JP6449119B2 (ja) * | 2015-08-27 | 2019-01-09 | 鹿島建設株式会社 | 立坑または斜坑における作業床の移動方法、およびライニング施工方法 |
| CN113250700A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-13 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种用于全断面竖井掘进机的刀盘结构 |
-
1993
- 1993-02-01 JP JP01467193A patent/JP3233710B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06229182A (ja) | 1994-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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