JP3241235B2 - 孔掘削工法及び孔掘削装置 - Google Patents

孔掘削工法及び孔掘削装置

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JP3241235B2
JP3241235B2 JP10746495A JP10746495A JP3241235B2 JP 3241235 B2 JP3241235 B2 JP 3241235B2 JP 10746495 A JP10746495 A JP 10746495A JP 10746495 A JP10746495 A JP 10746495A JP 3241235 B2 JP3241235 B2 JP 3241235B2
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草川延浩
正典 波里
朗 佐藤
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SUN-TECH LIMITED
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、比較的孔径が大きく、
深度の大きい立坑（縦孔）などを掘削するのに好適な孔
掘削工法及び孔掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２４は従来の孔掘削工法及び孔掘削装
置の一例を示す側面図、図２５は図２４に示す掘削機を
拡大して示した側面図である。
【０００３】この従来技術では、図２４に示す地盤１１
８に目標とする孔１１９を掘削する掘削機１２０が、孔
１１９の壁面を押圧することによって本体を保持する固
定手段と、本体の下方に配置される掘削具とを備えてい
る。
【０００４】上述した固定手段は、図２５にも示すよう
に、地盤１１８の孔１１９の壁面を押圧可能な拡張プレ
ート１２２と、この拡張プレート１２２を地盤１１８に
押圧するように伸長するとともに、拡張プレート１２２
を地盤１１８から離脱させるように収縮する油圧シリン
ダ１２１とから成っている。これらの油圧シリンダ１２
１と拡張プレート１２２との組合せから成る固定手段
は、水平面内において３方向に設けられている。図２
４，２５では、２組だけが示されている。また、これら
の固定手段は、静止部１３３に装着されている。
【０００５】静止部１３３の下方には、ベアリングを介
して回転可能な移動部１３４が連結されている。これら
の静止部１３３と移動部１３４とによって、掘削機１２
０の本体が構成されている。
【０００６】移動部１３４は、回転手段すなわち電動モ
ータ１３６によって回転可能になっている。また、一端
を静止部１３３に連結され、他端をこの移動部１３４に
連結される推進手段すなわち油圧シリンダ１３５によ
り、移動部１３４は、固定された状態にある静止部１３
３に対して下方への移動が可能になっている。また、こ
の移動部１３５には、最下方位置に中央カッタ１３７が
装着され、この中央カッタ１３７よりも上方位置に固定
掘削ビットを形成する外周カッタ１３８が装着され、さ
らに径方向に、伸縮可能な移動掘削ビットを形成する最
外周カッタ１３９が装着されている。これらの中央カッ
タ１３７、外周カッタ１３８、及び最外周カッタ１３９
により、土砂、岩盤等の掘削が可能な掘削具が構成され
ている。
【０００７】これらの掘削具によって掘削された土砂等
は、図２４に示す真空吸引装置１２４の作動により、排
土管１２５を介してホッパー１２６内に吸い込まれ、こ
のポッパー１２６の下方から孔１１９の外部に排出され
る。なお、排土管１２５の下端は、掘削機１２０の静止
部１３３に形成された十分に大きな径の円筒穴１３３ａ
に挿入され、中央カッタ１３７の背面に対向させてあ
る。孔１１９の上方位置には、櫓装置１２３があらかじ
め立設されており、この櫓装置１２３には、掘削機１２
０の中心と、目標掘削孔である孔１１９の中心との芯ず
れを検出するレーザ鉛直計１２７が設けられている。ま
た、掘削機１２０等の吊り上げ下げをおこなうフック１
３１も設けられている。
【０００８】また、掘削機１２０の静止部１３３の上面
部分には、上述した固定手段、推進手段、及び掘削具を
監視可能なテレビカメラ１４０が設けられている。ま
た、櫓装置１２３の付近の地上には、テレビカメラ１４
０の映像信号、及びレーザ鉛直計１２７の検出信号を入
力可能な監視操作盤１２８と、固定手段を構成する油圧
シリンダ１２１や、推進手段を構成する油圧シリンダ１
３５や、最外周カッタ１３９を伸縮させる油圧シリンダ
の駆動源であるパワーユニット１２９と、電動モータ１
３６等の駆動源である発電機１３０が設けられている。
【０００９】上述した掘削機１２０と、レーザー鉛直計
１２７を含む櫓装置１２３と、真空吸引装置１２４、ホ
ッパー１２６及び排土管１２５を含む排土手段と、監視
操作盤１２８と、パワーユニット１２９と、発電機１３
０などにより、地盤１１８に目標とする孔１１９を掘削
する孔掘削装置が構成されている。
【００１０】従来技術では、このように構成される孔掘
削装置を用いて、以下のようにして孔掘削がおこなわれ
る。例えば、櫓装置１２３の直下にあらかじめ大きな穴
を掘削し、その穴の中に櫓装置１２３のフック１３１を
介して掘削機１２０を吊り降ろす。この状態で、図２５
に示す固定手段の油圧シリンダ１２１を伸長させ、水平
面内において拡張プレート１２２を上述の穴の壁面に押
圧させる。これにより、掘削機１２０の静止部１３３が
固定される。
【００１１】次に、電動モータ１３６を駆動して、移動
部１３４を回転させながら、推進手段を構成する油圧シ
リンダ３５を伸長させる。これにより、中央カッタ１３
７、外周カッタ１３８、及び最外周カッタ１３９が回転
しながら地盤１１８内を下降し、地盤１１８に孔１１９
が掘削される。推進手段の油圧シリンダ１３５のストロ
ークだけ移動部１３４が下降したら、電動モータ１３６
を停止させる。
【００１２】この状態で固定手段の油圧シリンダ１２１
を収縮させると、拡張プレート１２２は地盤１１８の孔
１１９の壁面から離れ、例えば静止部１３３の自重によ
り、推進手段の油圧シリンダ３５は収縮し、静止部１３
３が移動部１３４に近づくように下降する。
【００１３】次に、再び固定手段の油圧シリンダ１２１
を伸縮させ、拡張プレート１２２を掘削によって形成し
た孔１１９の壁面に押圧させる。これにより、掘削機１
２０の静止部１３３が固定される。
【００１４】次に、電動モータ１３６を駆動して、移動
部１３４を回転させながら推進手段の油圧シリンダ１３
５を伸長させる。これにより上述と同様に、油圧シリン
ダ１３５のストロークに相応する長さの孔１１９が掘削
される。以下、同様の操作の繰り返しにより、所望の長
さの孔１１９を掘削することができる。
【００１５】また、上述の掘削の間、掘削によって中央
カッタ１３７の背部に集められた土砂は、真空吸引装置
１２４の作動により、排土管１２５を介してホッパー１
２６に吸い込まれ、このホッパー１２６の下方から外部
に排出される。
【００１６】また、上述の掘削の間、地盤１１８の土質
の硬軟の程度、土質の不均一さの程度などの影響を受け
て、掘削機１２０の中心と、目標とする孔１１９の中心
との間のずれである芯ずれ、あるいは掘削機１２０の傾
きを生じたときには、レーザ鉛直計１２７から出力され
る検出信号に応じて監視操作盤１２８により、芯ずれ、
あるいは傾きを矯正する信号が出力され、この信号に応
じて、固定手段を構成する油圧シリンダ１２１のうちの
該当するものを選択的に伸縮させることがおこなわれ
る。
【００１７】また、固定手段、掘削具の作動状態等は、
テレビカメラ１４０から出力される映像信号により、監
視操作盤１２８において監視することができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、掘削機１２０の保持を、掘削後の孔１１９の壁面に
拡張プレート１２２で単に押圧させて固定するだけであ
るので、上述のように地盤１１８の土質の影響や、固定
手段としての油圧シリンダ１２１の固定時のストローク
量の違いにより、掘削作業に伴って目標とする孔１１９
の中心と、掘削機１２０の中心との比較的大きな芯ず
れ、掘削機１２０の比較的大きな傾きを生じやすく、こ
のような場合に掘削機１２０を矯正する姿勢調整のため
の動作制御に時間がかかり、掘削作業能率の向上を見込
み難い。
【００１９】また、レーザ鉛直計１２７の反射面を大き
な振動を生じ得る掘削機１２０の部分に形成せざるを得
ないことから、上述した芯ずれや傾きの検出が難しく、
これに伴って精度の高い鉛直度を有する孔を掘削するこ
とが困難である。
【００２０】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、掘削作業
に伴う掘削機本体の芯ずれ、及び傾きの発生を抑制する
ことができる孔掘削工法及び孔掘削装置を提供すること
にある。
【００２１】また、第２の目的は、掘削土砂を地盤状
況、掘削深さに左右されずに効率良く排出可能な孔掘削
装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る孔掘削工法は、地盤に掘削
目標孔よりも小さな孔径を有する先進孔を掘削し、この
先進孔に上記掘削目標孔の掘削動作の間当該先進孔内に
延設保持されるガイドロッドを挿入し、このガイドロッ
ドが貫入される円筒穴を中心に有するとともに、上記地
盤を掘削する掘削具と、この掘削具を回転させる回転手
段と、上記掘削具を推進させる推進手段と、本体を地盤
に対して固定する固定手段とを有し、上記ガイドロッド
が上記円筒穴に貫入された状態において上記ガイドロッ
ドの軸方向に移動可能な掘削機を上記ガイドロッドに装
着し、この状態で上記掘削機の回転手段、推進手段、及
び固定手段を選択的に作動させ、上記掘削具を上記ガイ
ドロッドに沿って推進させて上記掘削目標孔を掘削する
構成にしてある。
【００２３】また、本発明の請求項２に係る孔掘削工法
は、上述した請求項１に係る発明において、所定距離だ
け掘削目標孔を掘削した後、上記掘削機を停止させ、上
記掘削機の上記本体を上記地盤から離脱させて上記所定
距離に対応する距離だけ上記本体を移動させ、この状態
で上記本体を再び上記地盤に固定し、上記掘削具を上記
ガイドロッドに沿って推進させて上記地盤を所定の直線
距離掘削し、次に上記掘削具を上記所定の直線距離後退
させた後、上記掘削具を所定量回転させ、次に上記掘削
具を上記ガイドロッドに沿って推進させて上記地盤を所
定の直線距離掘削し、以下、この掘削具の所定の直線距
離の後退、所定量回転、所定の直線距離の推進による掘
削を繰り返して所定距離だけ掘削目標孔を掘削し、さら
に、上記と同様の動作を上記掘削目標孔の全長が形成さ
れるまで繰返しおこなう構成にしてある。
【００２４】また、本発明の請求項３に係る孔掘削工法
は、上述した請求項１に係る発明において、上記掘削具
を上記ガイドロッドに沿って推進させて上記掘削目標孔
を掘削する際、上記掘削具を回転させながら推進させる
構成にしてある。
【００２５】また、本発明の請求項４に係る孔掘削工法
は、上述した請求項３に係る発明において、所定距離だ
け掘削目標孔を掘削した後、上記掘削機を停止させ、上
記掘削機の上記本体を上記地盤から離脱させて上記所定
距離に対応する距離だけ上記本体を移動させ、この状態
で上記本体を再び上記地盤に固定し、上記掘削具を上記
ガイドロッドに沿って回転させながら推進させて上記地
盤を所定距離掘削し、以下同様の動作を上記掘削目標孔
の全長が形成されるまで繰返しおこなう構成にしてあ
る。
【００２６】また、本発明の請求項１１に係る孔掘削装
置は、地盤に掘削目標孔よりも小さい先進孔を掘削する
第１の掘削機と、この第１の掘削機によって形成された
先進孔に挿入され、上記掘削目標孔の掘削動作の間当該
先進孔内に延設保持されるガイドロッドと、このガイド
ロッドが挿入され、中央位置に配置される円筒部、本体
を地盤に対して固定する固定手段、及び地盤を掘削する
掘削具を含み、上記ガイドロッドに案内されて上記掘削
目標孔を掘削するとともに、上記ガイドロッドが上記円
筒部に挿入された状態において上記ガイドロッドの軸方
向に移動可能な第２の掘削機とを備えた構成にしてあ
る。
【００２７】また、本発明の請求項１２に係る孔掘削装
置は、上述した請求項１１に係る発明において、上記第
２の掘削機は、上記ガイドロッドを介して掘削目標孔の
壁面に固定可能な静止部と、この静止部に連結され、上
記ガイドロッドの長手方向に沿って移動可能な移動部と
を含む本体と、上記静止部を掘削目標孔の壁面に固定す
る固定手段と、上記移動部に装着され、上記地盤に上記
掘削目標孔を掘削する掘削具と、この掘削具を回転させ
る回転手段と、一端を上記移動部に連結され、他端を上
記静止部に連結され、上記移動部を推進させる推進手段
とを有する構成にしてある。
【００２８】また、本発明の請求項１３に係る孔掘削装
置は、上述した請求項１２に係る発明において、上記移
動部が、上記ガイドロッド及び上記掘削目標孔の壁面廻
りの回転を規制される非回転部と、上記ガイドロッド及
び上記掘削目標孔の壁面廻りの回転が自在な回転部とを
有するとともに、上記掘削具を上記回転部に装着した構
成にしてある。
【００２９】また、本発明の請求項２０に係る孔掘削装
置は、上述した請求項１１〜１３のいずれかに係る発明
において、上記第２の掘削機の掘削具による上記地盤の
掘削で生じた土砂を、地盤の外部に排出する排土手段を
備えた構成にしてある。
【００３０】また、本発明の請求項２１に係る孔掘削装
置は、上述した請求項２０に係る発明において、上記掘
削具が、アースドリルバケットであるとともに、このア
ースドリルバケットが、上記排土手段を兼ねる構成にし
てある。
【００３１】
【作用】本発明の請求項１，２，３，４に係る孔掘削工
法、及び請求項１１，１２，１３，２０に係る孔掘削装
置は、いずれも孔掘削作業に際して、目標孔を掘削する
掘削機本体を固定手段によって、掘削目標孔の壁面に固
定することにより反力を取ることができるとともに、こ
の掘削機を案内するガイドロッドによっても反力を取る
ことかができ、孔掘削作業時の掘削機の揺動を少なくす
るように規制することができる。したがって、ガイドロ
ッドの伸長方向に沿って掘削することができ、掘削目標
孔の中心に対する掘削機の中心の芯ずれ、及び掘削機の
傾きの発生を抑制することができる。
【００３２】本発明の請求項２１に係る孔掘削装置は、
掘削具であるアースドリルバケットが排土手段を兼ね、
アースドリルバケットには、掘削土砂を地盤状況、掘削
深さに左右されずに、当該アースドリルバケットの容量
に応じた量だけ堆積させることができる。したがって、
掘削した土砂を外部に排出するには、掘削機を目標掘削
孔から上昇させることにより実現でき、何ら特別な排土
手段を設けることなくこの土砂の排出作業を効率良くお
こなうことができる。
【００３３】
【実施例】以下、本発明の孔掘削工法及び孔掘削装置の
実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の請求項
１，３，４，５，６，８，９に対応する孔掘削工法の一
実施例を示す説明図である。
【００３４】この実施例では、はじめに図１の（イ）に
示すように、地盤１上に掘削目標孔よりも径の小さなガ
イド孔、すなわち先進孔を掘削するための第１の掘削機
を配置する。この第１の掘削機は、先進孔を掘削するダ
ウンザホールドリル２と、このダウンザホールドリル２
を回転させるロータリテーブル３と、これらのダウンザ
ホールドリル２及びロータリテーブル３の駆動源である
油圧パワーユニット４と、ダウンザホールドリル２の駆
動源である図示しないコンプレッサとを含んでいる。な
お、ダウンザホールドリル２を有する第１の掘削機は、
特開平３−１１９２８４号公報、特開昭６３−３１２４
９７号公報に示されるように公知である。
【００３５】図１の（イ）の状態から油圧パワーユニッ
ト４を作動させてロータリテーブル３を回転させると、
図１の（ロ）に示すように、コンプレッサからのエアー
でダウンザホールドリル２による掘削がおこなわれる。
掘削によって生じた土砂は、例えばコンプレッサで発生
させたエアーを掘削部分に吹き付けることにより、地盤
１の外部に排土される。このような状態からダウンザホ
ールドリル２を上方に引き上げると、地盤１に先進孔６
が形成される。
【００３６】本実施例では特に、図１の（ハ）に示すよ
うに、先進孔６の上方に、櫓装置６２を立設する。この
櫓装置６２には、ウインチ６３が備えられている。この
ような状態において、先進孔６にガイドロッド７を挿入
し、このガイドロッド７に、先進孔６よりも径の大きい
掘削目標孔を形成する第２の掘削機８を装着する。第２
の掘削機８の中心に形成した円筒穴にガイドロッド７が
貫入される状態となる。なお、本実施例では、ダウンザ
ホールドリル２によって形成された先進孔６にガイドロ
ッド７を挿入するようにしたが、ダウンザホールドリル
２をガイドロッド７として用いてもよい。ここで第２の
掘削機８の上部にはプーリ６６を設けてあり、また、櫓
装置６２にもプーリ６４を設けてある。櫓装置６２のウ
インチ６３から引き出されたワイヤ６５は、第２の掘削
機８のプーリ６６に巻回されるとともに、櫓装置６２の
プーリ６４に巻回され、その端部は櫓装置６２に固定さ
れる。したがって、ウインチ６３を駆動することによ
り、ワイヤ６５が移動し、第２の掘削機８をガイドロッ
ド７の伸長方向に沿って吊り上げ下げすることが可能と
なる。
【００３７】第２の掘削機８は、地盤１を掘削する掘削
具と、この掘削具を水平面内において回転させる回転手
段と、掘削具を推進させる推進手段と、本体を地盤１に
対して固定する固定手段とを含んでいる。なお、上述の
回転手段、推進手段、及び固定手段の駆動源は、前述し
た油圧パワーユニット４である。この油圧パワーユニッ
ト４を作動させて、第２の掘削機８の回転手段、推進手
段、及び固定手段を選択的に駆動するようにしてある。
固定手段を駆動して掘削機８の本体を構成する上方部分
が固定された状態で、回転手段及び推進手段を駆動する
と、本体を構成する下方部分に装着される掘削具が回転
しながらガイドロッド７に沿って下方に推進し、地盤１
に所望の掘削目標孔である鉛直方向に延設される縦孔を
掘削することができる。
【００３８】この場合、例えば第２の掘削機８の本体
を、上述した固定手段が装着され、地盤１に形成される
掘削目標孔７ａの壁面に固定可能な静止部１０と、掘削
具１２を保持する移動部１２とを有する構成にしてあ
る。上述した固定手段は、掘削目標孔７ａの壁面を押圧
可能な拡張プレート６１と、この拡張プレート６１を伸
縮させる油圧シリンダ６０から成っている。上述した回
転手段は、例えば油圧モータ２０から成り、移動部１２
を水平面内において回転させる。上述した推進手段は、
例えば油圧シリンダ２１から成り、移動部１２を下方に
推進させる。
【００３９】この第２の掘削機８による掘削作業の開始
に際しては、まず、第２の掘削機８の固定手段を駆動し
て、すなわち油圧シリンダ６０を伸長させて櫓装置６２
の構成部材に第２の掘削機８の静止部１０を固定する。
この状態から油圧パワーユニット４を作動させて第２の
掘削機８の回転手段である油圧モータ２０、及び推進手
段である油圧シリンダ２１を駆動すると、掘削具である
アースドリルバケット１９ａを含む移動部１２が下方に
回転しながら推進して、推進手段である油圧シリンダ２
１のストロークに相応する所定距離の孔掘削がおこなわ
れる。ここで、一旦第２の掘削機８を停止させる。この
状態で油圧シリンダ６０を収縮させ、櫓装置６２に対す
る静止部１０の固定を解除し、ウインチ６３を駆動する
と、静止部１０の自重により当該静止部１０が油圧シリ
ンダ２１のストロークに相応する所定距離降下する。
【００４０】ここで再び油圧シリンダ６０を伸長させる
と、拡張プレート６１が掘削した孔７ａの壁面に当接
し、静止部１０が固定される。図１の（ニ）は櫓装置６
２に静止部１０を固定した状態における１回目の所定距
離の孔掘削終了後、さらに数回の所定距離の孔掘削がお
こなわれた後の状態を示しているが、このような数回目
の所定距離の孔掘削がおこなわれた後においては、静止
部１０が地盤１の孔７ａの壁面に固定される形態とな
る。以下においては、この図１（ニ）に示す状態から説
明する。
【００４１】ここで再び油圧モータ２０、及び油圧シリ
ンダ２１を駆動すると、図１の（ホ）に示すように、掘
削具であるアースドリルバケット１９ａを含む移動部１
２が下方に回転しながら推進して、油圧シリンダ２１の
ストロークに相応する所定距離の孔掘削がおこなわれ
る。
【００４２】ここで一旦掘削機８を停止し、油圧シリン
ダ６０を収縮させて拡張プレート６１を孔７ａの壁面か
ら離脱させると、地盤１の孔７ａの壁面に対する静止部
１０の固定が解除され、ウインチ６３の駆動に伴って静
止部１０の自重により、図１の（ヘ）に示すように、当
該静止部１０が油圧シリンダ２１のストロークに相応す
る所定距離降下する。
【００４３】以下同様の動作を繰り返して、静止部１０
及び移動部１２を交互に動かすことにより、油圧シリン
ダ２１のストロークに相応する所定距離ずつ掘削が進め
られ、地盤１に所望の掘削目標孔７ａの全長を形成する
ことができる。
【００４４】このような掘削作業の間、掘削目標孔７ａ
の掘削によつて生じた土砂は、例えば、アースドリルバ
ケット１ａの形状に依存して、このアースドリルバケッ
ト１ａの背面に堆積される。したがって、ウインチ６３
を駆動して第２の掘削機８を吊り上げることにより、掘
削土砂を孔７ａの外部に排出することができる。
【００４５】掘削目標孔７ａの形成後は、例えば第２の
掘削機８をガイドロッド７から離脱させ、この第２の掘
削機８を掘削目標孔７ａの外部に撤去する。また、この
ように第２の掘削機８を掘削目標孔７ａの外部に撤去し
た後、例えばガイドロッド７も掘削目標孔７ａの外部に
撤去する。このようにして掘削作業が終了する。
【００４６】この本実施例の孔掘削工法では、固定手段
を介して地盤１に掘削した掘削目標孔７ａの壁面で掘削
時の反力を取ることができるとともに、十分な剛性を有
するガイドロッド７でも掘削時の反力を取ることがで
き、この孔掘削時の第２の掘削機８の揺動を少なくする
ように規制することができる。したがって、ガイドロッ
ド７の伸長方向に沿って真っ直に掘削することができ、
掘削目標孔７ａの中心に対する掘削機８の中心の芯ず
れ、及び掘削機８の傾きの発生を抑制でき、精度の高い
鉛直度を有する孔７ａを掘削することができる。また、
掘削作業中の掘削機８の姿勢調整を基本的には必要とせ
ず、これにより、掘削作業能率を向上させることができ
る。また、精度の高い鉛直度を有する孔７ａを形成する
ことができるので、孔７ａの径を不必要に大きくするこ
とがなく、掘削後に孔７ａにコンクリート打設する場合
には、ロスの少ないコンクリート打設を実施できる。
【００４７】また、アースドリルバケット１９ａを介し
て土砂を排出させるようにしてあり、すなわちアースド
リルバケット１９ａが排土手段を兼ねているが、一般に
アースドリルバケット１９ａには、掘削土砂を地盤状
況、掘削深さに左右されずに、当該アースドリルバケッ
ト１９ａの容量に応じた量だけ堆積させることができる
ことが知られており、何ら特別な排土手段を設けること
なく、この土砂の排出を効率良くおこなうことができ
る。
【００４８】また、上述のように、掘削目標孔７ａの壁
面及びガイドロッド７で掘削時の反力を取るので、第２
の掘削機８自体は大きな反力を取ることを考慮しないで
済み、小型、軽量にすることができる。また、ガイドロ
ッド７は、掘削目標孔７ａの径より小さい先進孔６に挿
入される程度の比較的小さい径寸法に設定できる。これ
らにより、ダウンザホールドリル２を有する第１の掘削
機、ガイドロッド７、及び第２の掘削機８を含む孔掘削
装置の全体形状を小型に、かつ軽量にすることができ
る。したがって、これらのダウンザホールドリル２を有
する第１の掘削機、ガイドロッド７、及び第２の掘削機
８を含む孔掘削装置を、掘削現場まで運搬する作業が比
較的容易になり、これに伴って掘削に要する工数を少な
くすることができ、掘削費用を低減することが可能とな
る。
【００４９】また、掘削目標孔７ａの径を大きくする場
合は、第２の掘削機８のアースドリルバケット１９ａ等
の掘削具の大きさを掘削目標孔７ａの径に対応して設定
すればよい。したがって、ガイドロッド７や第２の掘削
機８の大型化、重量増加をそれほど生じることなく所望
の大きな掘削目標孔７ａを掘削することができる。これ
により、比較的困難とされていた３〜４ｍ前後の大孔径
の掘削目標孔７ａを形成することも容易に実現できる。
【００５０】なお、本実施例にあっては、上述のように
孔掘削装置を掘削現場まで運搬する作業が比較的容易で
あり、かつ、３〜４ｍ前後の大孔径の掘削目標孔を形成
することが容易に可能であることから、従来は手掘りで
おこなわれていた山岳地帯の送電線用の鉄塔等の基礎孔
の形成にも適用することができる。このように、山岳地
帯の送電線用の鉄塔等の基礎孔の形成に、手掘りに代え
て適用した場合には、掘削作業能率を著しく向上させる
ことができる。
【００５１】また、上記実施例では、掘削具であるアー
スドリルバケット１９ａを介して掘削によつて生じた土
砂を外部に排出するようにしてあるが、エアーを用いて
掘削土砂を地盤１の外部に排出してもよく、また、エア
ーとともに、水を供給して排土するようにしてもよい。
【００５２】また、上記実施例で掘削目標孔７ａの形成
後、ガイドロッド７を掘削目標孔７ａの外部に撤去する
際、ガイドロッド７を分割してから掘削目標孔７ａの外
部に撤去するようにしてもよい。
【００５３】また、上記実施例では、掘削目標孔７ａの
形成後に第２の掘削機８及びガイドロッド７を掘削目標
孔７ａから地盤１の外部に撤去するようにしたが、掘削
目標孔７ａに挿入される鉄塔等の構造物の挿入に支障を
生じない場合などにあっては、これらの第２の掘削機８
やガイドロッド７を掘削目標孔７ａから地盤１の外部に
撤去せず、掘削目標孔７ａに挿入される鉄塔等の構造物
とともに、地盤１中に埋設させるようにしてもよい。
【００５４】また、上記実施例では、掘削目標孔７ａと
して鉛直方向に延設される縦孔を掘削したが、本発明は
このような縦孔を掘削することに限られず、水平方向に
延設される横孔とか、鉛直方向に対して所定角度傾いた
方向に延設される縦孔を掘削することもできる。
【００５５】また、上記実施例では、孔７ａの掘削に際
して、アースドリルバケット１９ａを水平面内において
回転させながら、同時に推進させて掘削するようにして
あるが、掘削具の水平面内の回転動作と、掘削具の推進
動作とをそれぞれ独立しておこなわせるようにしてもよ
い。
【００５６】例えば、第２の掘削機８の本体を構成する
移動部１２に、掘削具として前述したアースドリルバケ
ット１９ａの代りに、鉛直面内の回動動作が可能なバケ
ットを装着させておく。そして、固定手段を介して掘削
機８の静止部１０を、地盤１に形成した孔７ａの壁面に
固定した状態で、推進手段である油圧シリンダ２１を伸
長させながらバケットを鉛直面内において回動させる。
これにより、ガイドロッド７の伸長方向に沿って、油圧
シリンダ２１のストロークに相応する所定の直線距離の
掘削をおこなうことができる。次に、一度バケットを上
述の所定の直線距離後退させる。この状態から、回転手
段である旋回モータ２０を駆動して、移動部１２すなわ
ち掘削具であるバケットを水平面内において所定量回転
させる。この状態から、再び上述のように、油圧シリン
ダ２１を駆動して掘削具を下降させ、所定の直線距離だ
け掘削させる。以下同様にして、所定距離の深さの孔７
ａを掘削する。次に、固定手段による静止部１０の固定
を解除し、この静止部１０を例えば自重により降下させ
る。そこで再び、上述のように所定の直線距離の孔７ａ
の掘削をおこなう。このようなバケットの所定の直線距
離の推進、後退、所定量の回転による掘削を繰り返し、
所望の掘削目標孔７ａの全長を形成するようにしてもよ
い。このような孔掘削工法は、本発明の請求項２に対応
する。
【００５７】図２〜図２０は、本発明の請求項１１〜１
７，１９〜２１，２３〜３５に対応する孔掘削装置の第
１の実施例を示す説明図である。これらの図のうち、図
２は本発明の第１の実施例を構成する第２の掘削機を示
す図で、一部断面部分を含むとともに、固定手段を省略
した状態を示す側面図、図３は図２に示す掘削機におい
て、本来備えている固定手段を描き、推進手段を省略し
た状態を示す側面図、図４は図２に示す第２の掘削機に
おいて固定手段を描いた状態を示す平面図、図５は図２
に示す第２の掘削機が案内されるガイドロッドを示す側
断面図、図６は本発明の孔掘削装置の第１の実施例を構
成する櫓装置と第２の掘削機の関係を示す側面図、図７
は本発明の孔掘削装置の第１の実施例を構成する第２の
掘削機と、櫓装置に備えられる反力板との位置関係を示
す平面図、図８は本発明の孔掘削装置の第１の実施例を
構成するガイドロッドと、このガイドロッドに挿入され
るピン、このピンに伝えられる力を検出する力センサの
配置関係を示す側面図、図９は本発明の孔掘削装置の第
１の実施例を構成するガイドロッドに挿入されるピン
と、このピンに伝えられる力を検出する力センサと、ピ
ンを位置決めする油圧シリンダの配置関係を示す側面図
である。
【００５８】また、図１０は本発明の孔掘削装置の第１
の実施例により実施される孔掘削作業の状態を示す側面
図、図１１は図１０に示す状態における櫓装置と、制御
室と、油圧パワーユニットとの関係を示す平面図、図１
２は本発明の孔掘削装置の第１の実施例により実施され
る排土作業の状態を示す側面図、図１３は図１２に示す
状態から第２の掘削機を横方向に移動させた状態を示す
側面図、図１４は掘削した孔に存在する転石を除くため
に、図１３に示すのと同様に、第２の掘削機を横方向に
移動させた状態を示す側面図である。
【００５９】また、図１５は図１１に示す制御室に備え
られる各種スイッチ及び制御装置と、第２の掘削機ある
いは櫓装置に備えられる各種センサ及び各種作動装置と
の関係を示すブロック図である。
【００６０】また、図１６は本発明の孔掘削装置の第１
の実施例においてガイドロッドに作用する偏荷重の方向
及び大きさを説明するためのガイドロッド及び第２の掘
削機の平面図、図１７は図１６に対応する側面図、図１
８は本発明の孔掘削装置の第１の実施例においてガイド
ロッドに作用する偏荷重の方向及び大きさを説明するた
めの櫓装置及び第２の掘削機の配置関係を示す側面図、
図１９は本発明の孔掘削装置の第１の実施例においてガ
イドロッドに作用する偏荷重の大きさを模式的に例示し
た説明図、図２０は図１９に示すガイドロッドに作用す
る偏荷重の方向及び大きさを、固定手段を駆動するため
の力の大きさに変換した状態を示す説明図である。
【００６１】この掘削装置の第１の実施例は、基本構成
として、地盤１に掘削目標孔７ａの径よりも小さい先進
孔６を掘削する第１の掘削機と、この第１の掘削機によ
って形成された先進孔６に挿入されるガイドロッド７
と、本体を地盤１に対して固定する固定手段、及び地盤
１を掘削する掘削具を含み、上述のガイドロッド７に案
内されて掘削目標孔７ａを掘削する第２の掘削機とを備
えている。
【００６２】これらの構成のうち、先進孔６を掘削する
第１の掘削機は、例えば前述の図１に示した掘削目標孔
７ａよりも小さい先進孔６を掘削するダウンザホールド
リル２と、このダウンザホールドリル２とロータリテー
ブル３を駆動する駆動源である油圧パワーユニット４
と、ダウンザホールドリル２に空圧を供給するコンプレ
ッサとを含む構成にしてある。上述したように、このよ
うなダウンザホールドリル２を有する第１の掘削機は、
特開平３−１１９２８４号公報等により公知である。
【００６３】残りの構成については、特に図２〜図１５
を用いて以下に説明する。第１の掘削機によって形成し
た先進孔６に導入されるガイドロッド７は、図５に示す
ように、基本構造が例えば鉛直方向に延設される円筒状
のパイプから成っている。また、複数部分に分割可能で
あり、これらの分割部分は、ねじ連結部７ｂで螺合され
て一体化されている。
【００６４】このガイドロッド７に装着される第２の掘
削機８は、図２〜図４に示すように、上部に配置される
静止部１０と、この静止部１０の下方に連結され、ガイ
ドロッド７の長手方向に沿って移動可能な移動部１２か
ら成る本体を有している。
【００６５】静止部１０には、この静止部１０を地盤１
の掘削目標孔７ａの壁面に固定する固定手段を設けてあ
る。この固定手段は、図３，４に示すように、掘削目標
孔７ａの壁面を押圧可能な拡張プレート６１と、この拡
張プレート６１を移動させる伸縮可能な油圧シリンダ６
０とから成っている。これらの拡張プレート６１と油圧
シリンダ６０の組合せから成る固定手段は、例えば図４
に示すように、水平面内の前後左右の４方向の位置に設
けてある。
【００６６】上述した移動部１２は、図２等に示すよう
に、中央位置にガイドロッド７が挿入される円筒部２３
を有し、固定される静止部１０に連結されることにより
ガイドロッド７及び掘削目標孔７ａの壁面廻りの回転を
規制される非回転部を形成するメインフレーム１６と、
ガイドロッド７及び掘削目標孔７ａの壁面廻りの回転が
自在な回転部を形成するサブフレーム１８と、メインフ
レーム１６とサブフレーム１８との間に介在させた旋回
ベアリング１７とを備えるとともに、サブフレーム１８
に固定され、地盤１に掘削目標孔７ａを掘削する掘削具
であるアースドリルバケット１９ａ、固定掘削ビット１
９ｄ、及び移動掘削ビット１９ｅと、メインフレーム１
６に固定され、サブフレーム１８を回転させる、すなわ
ちアースドリルバケット１９ａを回転させる回転手段を
構成する油圧モータ２０とを備えている。
【００６７】上述したアースドリルバケット１９ａは、
移動部１２の最下方に配置され、その背面には図２等に
示すように掘削土砂の堆積が可能な収納部１９ｃを有す
る。このようなアースドリルバケット１９ａは公知であ
る。第２の掘削機８を吊り上げることにより、アースド
リルバケット１９ａの収納部１９ｃに堆積した土砂を掘
削目標孔７ａの外部に排出することができる。すなわ
ち、このアースドリルバケット１９ａは、掘削具である
とともに、土砂の排出手段を兼ねている。また、固定掘
削ビット１９ａは、アースドリルバケット１９ａの側部
の上方に配置され、移動部１２に、それ自体移動不能に
取付けられている。そして、移動掘削ビット１９ｅも、
アースドリルバケット１９ｄの側部の上方に配置される
が、移動部１２に装着された拡径カッター油圧シリンダ
１９ｆにより掘削機８の径方向に移動可能に、すなわ
ち、拡径可能になっている。
【００６８】また、上述した静止部１０と移動部１２と
の間には、図２に示すようにアースドリルバケット１９
ａを推進させる推進手段を設けてある。この推進手段
は、例えば上端を静止部１０を形成するフレームに連結
され、下端を移動部１２の非回転部を形成するメインフ
レーム１６に連結され、伸縮動作をおこなう油圧シリン
ダ２１から成っている。この油圧シリンダ２１は、図４
に示すように、例えばガイドロッド７を囲むように等間
隔で４本設けてある。
【００６９】また、この第１の実施例は、図６等に示す
ように、掘削目標孔７ａの穿設位置の地盤１の上部に、
第２の掘削機８を吊り上げ下げ可能な櫓装置６２を備え
ている。この櫓装置６２は、水平面内の前後左右の４方
向の位置にマスト７１を立設してあり、これらのマスト
７１の内側のそれぞれには、図７にも示すように、前述
した固定手段を構成する拡張プレート６１が当接可能な
反力板７６を配置してある。
【００７０】また、マスト７１の上部には、支持部材で
あるフレーム７２を設けてあり、このフレーム７２上に
保持台７３を配置してある。この保持台７３には、ウイ
ンチ６３とプーリ６４とを配置してある。また、図６等
に示すように、第２の掘削機８の静止部１０の上部には
プーリ６６を配置してあり、ウインチ６３から繰り出さ
れるワイヤ６５は、静止部１０のプーリ６６と、保持台
７３のプーリ６４に巻回され、その端部が保持台７３に
固定される。ウインチ６３を駆動することによりワイヤ
６５が移動し、第２の掘削機８を吊り上げ下げすること
ができる。上述したウインチ６３及びワイヤ６５は、掘
削目標孔７ａ内の第２の掘削機８を、掘削目標孔７ａの
外部に撤去する撤去手段を構成している。
【００７１】また、櫓装置６２には、図８，９に示すよ
うに、先進孔６に挿入されるガイドロッド７を位置決め
するピン７８を設けてある。このピン７８には、第２の
掘削機８による掘削作業に伴ってガイドロッド７の受け
る力を検出する力センサ７７を装着してある。この力セ
ンサ７７は図９に示すように、保持台７３に取付けら
れ、水平面内の前後左右の４方向の位置に配置される伸
縮可能な油圧シリンダ７９によって保持されている。
【００７２】また図１３に示すように、上述した櫓装置
６２のフレーム７２上には、レール７４が配置され、保
持台７３の下部には、レール７４に係合するローラ７５
を設けてある。ローラ７５がレール７４上を転動するこ
とにより、保持台７３は横方向に、すなわち水平面内を
移動可能になっている。上記したレール７４及びローラ
７５は、図１３に示すように、掘削目標孔７ａの上方位
置から横方向に第２の掘削機８を移動させるように保持
台７３を移送させる移送手段を構成している。
【００７３】また、図１２，１３に示すように、櫓装置
６２の４本のマスト７１の内部の下方部分に位置するこ
とが可能なように、アースドリルバケット１９ａから放
出された排土８３を載置させる排土ステージ８２を設け
てある。この排土ステージ８２は移動可能になってい
る。
【００７４】なお、前述した第１の掘削機のロータリテ
ーブル３、ダウンザホールドリル２等を駆動する油圧パ
ワーユニット４は、第２の掘削機８の固定手段を構成す
る油圧シリンダ６０、回転手段を構成する油圧モータ２
０、推進手段を構成する油圧シリンダ２１、移動掘削ビ
ット１９ｅを駆動する拡径カッター油圧シリンダ１９
ｆ、櫓装置６２に備えられる力センサ７７を保持する油
圧シリンダ７９等を駆動する駆動源を構成している。
【００７５】また、図１０等に示すように、油圧パワー
ユニット４に隣接して第２の掘削機８の動作制御等をお
こなうための制御室８０を配置してある。この制御室８
０内には、図１５に示すように、第２の掘削機８を下降
させるようにウインチ６３を駆動する指示信号を出力す
る掘削機下降スイッチ８６と、第２の掘削機８を上昇さ
せるようにウインチ６３を駆動する指示信号を出力する
掘削機上昇スイッチ８７と、第２の掘削機８による掘削
の開始の指示信号を出力する掘削開始スイッチ８８と、
第２の掘削機８による掘削終了の指示信号を出力する掘
削終了スイッチ８９と、掘削によって堆積したアースド
リルバケット１９ａ内の土砂を掘削目標孔７ａの外部に
排出する開始の指示信号を出力する排土開始スイッチ９
０と、土砂の排出を終了させる指示信号を出力する排土
終了スイッチ９１と、櫓装置６２に備えられる保持台７
３の移送の指示信号を出力する保持台移送スイッチ１１
０と、櫓装置６２に備えられる排土ステージ８２の移送
の指示信号を出力するステージ移送スイッチ１１１が備
えられている。
【００７６】また、制御室８０内には、これらのスイッ
チ８６，８７，８８，８９，９０，９１，１１０，１１
１から出力される指示信号を入力する制御装置９９を備
えている。この制御装置９９は、例えばマイクロコンピ
ュータから成り、入出力部、記憶部、演算部を有し、演
算部には、第２の掘削機８による掘削、排土作業を制御
する掘削制御部１００と、掘削時の第２の掘削機８の姿
勢を制御する芯ずれ制御部１０１とを備えている。
【００７７】上述した各スイッチ８６，８７，８８，８
９，９０，９１，１１０，１１１の指示信号は制御装置
９９の掘削制御部１００に入力される。また、上述した
櫓装置６２に備えられる力センサ７７の検出信号は制御
装置９９の芯ずれ制御部１０１に入力される。
【００７８】なお、第２の掘削機８には、ガイドロッド
７に装着した状態における力センサ７７の直下の基準位
置に対する当該掘削機８のガイドロッド７廻りのずれを
検出する角度センサ９３を装着してあり、この角度セン
サ９３の検出信号も制御装置９９の芯ずれ制御部１０１
に入力される。また、本実施例では、力センサ７７の装
着位置と第２の掘削機８との距離Ｌ１（図１８に例示）
を検出する距離センサ９４も備えており、この距離セン
サ９４の検出信号も制御装置９９の芯ずれ制御部１０１
に入力される。なお、距離センサ９４としては、例えば
ウインチ６３から繰り出されるワイヤ６５の長さの変化
量を検出するセンサを設けることができる。
【００７９】制御装置９９の掘削制御部１００から出力
される駆動信号は、そのまま電気信号として、あるいは
油圧パワーユニット４において油圧信号に変換されて、
ウインチ６３を駆動するウインチ駆動装置９５、保持台
７３を移送させる保持台移送装置９６、掘削機８の移動
部１２を回転させる油圧モータ２０、掘削機８の移動部
１２を推進させる油圧シリンダ２１、掘削機８の移動部
１２に装着される移動掘削ビット１９ｅを移動させる拡
径カッター油圧シリンダ１９ｆ、掘削機８の移動部１２
に装着されるアースドリルバケット１９ａを開閉させる
開閉シリンダ９７、櫓装置６２に備えられる排土ステー
ジ８２を移動させる排土ステージ移送装置９８、掘削機
８の静止部１０を掘削目標孔７ａの壁面に固定する油圧
シリンダ６０のそれぞれに与えられる。また、制御装置
９９の芯ずれ制御部１０１から出力される駆動信号は、
油圧パワーユニット４において、油圧信号に変換され
て、静止部１０を掘削目標孔７ａの壁面に固定する油圧
シリンダ６０に与えられる。
【００８０】以下に、このように構成した本発明の孔掘
削装置の第１の実施例によっておこなわれる掘削動作
を、前述した図１も再び用いて説明する。
【００８１】ダウンザホールドリル２を含む第１の掘削
機、ガイドロッド７、及び第２の掘削機８等が掘削現場
まで運搬される。掘削作業に際して、はじめに図１の
（イ）に示すように、地盤１に掘削目標孔７ａよりも径
の小さな先進孔６を掘削するために、ダウンザホールド
リル２とロータリテーブル３を備えた第１の掘削機を地
盤１に設置する。図１の（イ）の状態から油圧パワーユ
ニット４を作動させてロータリテーブル３を回転させ、
コンプレッサよりダウンザホールドリル２にエアーを供
給すると、図１の（ロ）に示すように、ダウンザホール
ドリル２による掘削がおこなわれる。掘削によって生じ
た土砂は、コンプレッサで発生させたエアーを掘削部分
に吹き付けることにより、地盤１の外部に排土される。
このような状態からダウンザホールドリル２を上方に引
き上げると、地盤１に先進孔６が形成される。この先進
孔６に図５に示すガイドロッド７を挿入する。
【００８２】例えば、このように先進孔６にガイドロッ
ド７を挿入させた状態において、図６等に示すように櫓
装置６２を構築し、制御室８０内に設けられるステージ
移送スイッチ１１１を操作する。これにより、制御装置
９９の掘削制御部１００から排土ステージ移送装置９８
に駆動信号が出力され、図１２，図１３に示す排土ステ
ージ８２が櫓装置６２の外部に移送され、第２の掘削機
８を配置することのできる空間が形成される。
【００８３】次に、ワイヤ６５に第２の掘削機８を吊り
下げた状態で、制御装置８０内に設けられる掘削機下降
スイッチ８６あるいは掘削機上昇スイッチ８７を操作す
る。これにより、ウインチ駆動装置９５が駆動し、図６
等に示すように、櫓装置６２の保持台７３のウインチ６
３が駆動し、第２の掘削機８が吊り下げられ、あるいは
吊り上げられながら、この第２の掘削機８がガイドロッ
ド７に装着される。図６は第２の掘削機８をガイドロッ
ド７に装着した後の状態を示している。次に、図９に例
示するように、油圧シリンダ７９（前後左右の４本）の
うちの該当するものを選択的に伸縮させて力センサ７７
及びピン７９を動かし、ピン７８をガイドロッド７に嵌
合させる。これにより、ガイドロッド７は揺動を生じな
いように位置決めされる。
【００８４】第２の掘削機８による掘削作業の開始に際
しては、まず、制御室８０に備えられる図１５に示す掘
削開始スイッチ８８を操作する。これにより、固定手段
を構成する４本の油圧シリンダ６０に圧油が供給され、
これらの油圧シリンダ６０が伸長し、これに伴って拡張
プレート６１のそれぞれが櫓装置６２の対応する反力板
７６を押圧し、掘削機８の静止部１０がこれらの反力板
７６に固定される。また、拡径カッター油圧シリンダ１
９ｆにも圧油が供給され、この油圧シリンダ１９ｆが伸
長し、移動掘削ビット１９ｅが拡径の状態に保たれる。
図６，７，８，９に示す状態は、このときの状態を示し
ている。
【００８５】この状態において、図１５に示す制御装置
９９の掘削制御部１００から出力される駆動信号に応じ
て、回転手段である油圧モータ２０及び推進手段である
油圧シリンダ２１が駆動し、移動部１２が下方に回転し
ながら推進して、掘削具であるアースドリルバケット１
９ａ、固定掘削ビット１９ｄ、移動掘削ビット１９ｅに
より、油圧シリンダ２１のストロークに相応する所定距
離の孔掘削がおこなわれる。
【００８６】ここで、制御室８０の掘削終了スイッチ８
９を操作すると、制御装置９９の掘削制御部１００から
出力される信号によって油圧モータ２０及び油圧シリン
ダ２１が停止し、また、固定手段を形成する油圧シリン
ダ６０が収縮して拡張プレート６１が櫓装置６２の反力
板７６から離脱し、移動掘削ビット１９ｅの拡径カッタ
ー油圧シリンダ１９ｆが収縮する。
【００８７】この状態において、制御室８０の掘削機下
降スイッチ８６を操作すると、制御装置９９の掘削制御
部１００から出力される駆動信号に応じて、ウインチ駆
動装置９５が作動し、掘削機８の静止部１０の自重によ
り油圧シリンダ２１が収縮し、静止部１０が移動部１２
に接近するように下降する。静止部１０が所定距離下降
した時点で、ウインチ駆動装置９５は停止する。
【００８８】このような動作を数回繰り返した後、制御
室８０の掘削開始スイッチ８８を再び操作すると、固定
手段の油圧シリンダ６０が伸長して拡張プレート６１の
それぞれが掘削された孔７ａの壁面に押圧され、静止部
１０が固定される。また、油圧モータ２０及び推進手段
の油圧シリンダ２１が駆動して、移動部１２が下方に回
転しながら推進し、アースドリルバケット１９ａ、固定
掘削ビット１９ｄ、移動掘削ビット１９ｅにより油圧シ
リンダ２１のストロークに相応する所定距離の孔掘削が
おこなわれる。
【００８９】以下、同様の動作が、アースドリルバケッ
ト１９ａに土砂が十分に堆積するまで繰り返される。図
１の（ニ）及び図１０は、上述の掘削動作のうち、静止
部１０が固定手段によって掘削目標孔７ａ内に固定さ
れ、掘削が開始される直前の状態を示し、また、図１の
（ホ）は、油圧シリンダ２１のストロークに応じた所定
距離の掘削が終了した状態を示し、また、図１の（ヘ）
は、次の所定距離の掘削のために、静止部１０が固定手
段によって掘削目標孔７ａ内に固定された状態を示して
いる。
【００９０】所定距離の掘削終了操作がなされた後、ア
ースドリルバケット１９ａの収納部１９ｃに相当量の土
砂が堆積した状態になると、制御室８０内の掘削機上昇
スイッチ８７を操作する。これにより、制御装置９９の
掘削制御部１００から出力される駆動信号に応じて、ウ
インチ駆動装置９５が駆動し、掘削機８が掘削目標孔７
ａの上方に位置する櫓装置６２内に吊り上げられる。こ
こで、制御室８０内のステージ移送スイッチ１１１を操
作する。これにより、排土ステージ８２が掘削機８の直
下まで移送されて来る。この状態で制御室８０内の排土
開始スイッチ９０を操作する。制御装置９９の掘削制御
部１００から出力される駆動信号に応じてアースドリル
バケット開閉シリンダ９７に圧油が供給され、アースド
リルバケット１９ａは下方部分が開かれ、このアースド
リルバケット１９ａ内の掘削土砂が図１２に示すよう
に、排土ステージ８２上に放出される。掘削土砂の放出
終了後には、制御室８０内の排土終了スイッチ９１を操
作する。これにより制御装置９９の掘削制御部１００か
ら出力される駆動信号に応じてアースドリルバケット開
閉シリンダ９７が作動し、アースドリルバケット１９ａ
の下方部分は閉じられる。次に、ステージ移送スイッチ
１１１を操作すると、制御装置９９の掘削制御部１００
から出力される駆動信号に応じて排土ステージ移送装置
９８が作動し、排土８３を積んだ排土ステージ８２が櫓
装置６２の外部まで移送される。排土ステージ８２上の
排土８３は、図示しない手段により排土ステージ８２上
から除去される。
【００９１】また、掘削目標孔７ａの全長を形成し、孔
掘削作業が終了したとき、あるいは、図１４に示すよう
に、孔掘削作業中に、作業の障害となる転石８５等が掘
削目標孔７ａ内に存在するときなどには、ガイドロッド
７を掘削機８の付近で分割し、制御室８０内に設けられ
ている保持台移送スイッチ１１０を操作する。これによ
り、制御装置９９の掘削制御部１００から出力される駆
動信号に応じて保持台移送装置９６が作動し、図１３、
図１４に示すように、保持台７３が掘削目標孔７ａの上
方位置から横方向へ移動し、これに伴って掘削機８を横
方向に移動させることができる。したがって、ワイヤ６
５を介して吊り下げていた掘削機８をワイヤ６５から外
して撤去することができる。また、図１４に示すよう
に、掘削目標孔７ａ内に転石８５が存在する場合には、
その転石８５を除去し、ガイドロッド７及び掘削機８を
元の掘削が可能な状態に復帰させることがおこなわれ
る。
【００９２】なお、作業終了に際して第２の掘削機８を
撤去したときは、掘削目標孔７ａ内に収納されているガ
イドロッド７の残りの分割部分も、掘削目標孔７ａの外
部に撤去することがおこなわれる。
【００９３】以上のようにして、ガイドロッド７の伸長
方向に沿って真っ直に目標孔７ａを掘削することができ
る。
【００９４】また、より高精度な掘削目標孔７ａを形成
させるためには、力センサ７７、角度センサ９３、距離
センサ９４のそれぞれから出力される検出信号を処理し
た掘削機８の制御が実施される。この制御について図１
６〜２０に基づいて、以下に説明する。
【００９５】上述のようにガイドロッド７に力センサ７
７を設けてあるが、この力センサ７７は、例えば２軸検
出型のロードセル等から成っており、図１６の直交する
Ｘ−Ｙの２方向の力を検出することができる。同図１６
のＸ´−Ｙ´の２軸は、掘削機８の静止部１０を掘削目
標孔７ａの壁面に固定したときに、これに伴って固定さ
れる推進手段、すなわち４つの油圧シリンダ２１のうち
のそれぞれ対向するものを結ぶ直交する２軸である。ガ
イドロッド７及び掘削機８に、掘削機８のガイドロッド
７廻りの動きを阻止する阻止手段を設けておけば、あら
かじめ力センサ７７によって検出される力の方向である
Ｘ−Ｙ軸と、掘削機８上に仮想的に設定されるＸ´−Ｙ
´軸とを一致させることができる。このような場合に
は、上述した掘削機８に設けられる角度センサ９３は不
要である。上記第１の実施例では、上述の阻止手段を備
えていないことから、力センサ７７におけるＸ−Ｙ軸
と、掘削機８上に設定されるＸ´−Ｙ´軸とを一致させ
ようとしても、掘削機８を吊り下げるワイヤ６５のねじ
れに伴って、一致させることが困難である。したがっ
て、掘削機８の角度センサ９３は、力センサ７７で検出
したＸ−Ｙの２軸方向の力を、掘削機８上に設定される
仮想的な２軸Ｘ´−Ｙ´に変換するための手段として活
用される。
【００９６】また、図１８に示すように、力センサ７７
で検出されるＸ−Ｙの２軸方向の力を合成して得られる
力をＮ、アースドリルバケット１９ａによる掘削に伴っ
て掘削機８の受ける偏荷重をＦ、ガイドロッド７の受け
る反力をＰ、偏荷重Ｆがアースドリルバケット１９ａの
高さ方向のほぼ中央位置に生じると仮定し、反力Ｐを生
じるアースドリルバケット１９ａの下端と前述のアース
ドリルバケット１９ａの高さ方向のほぼ中央位置との距
離をＬ２、またアースドリルバケット１９ａの高さ方向
のほぼ中央位置と力センサ７７までの距離を前述したよ
うにＬ１とすると、下記の式が成立する。
【００９７】Ｆ＝Ｐ＋Ｎ （１） Ｐ×Ｌ２＝Ｎ×Ｌ１ （２） ここで、距離Ｌ２は、アースドリルバケット１９ａの形
状から決まる定数とすることができる。力Ｎは上述した
ように、力センサ７７で検出されるＸ−Ｙの２軸方向の
それぞれの検出値の合力として求められる。また、距離
Ｌ１は、前述した距離センサ９４から出力される信号に
応じて求められる。したがって、上記（２）式から、ガ
イドロッド７の受ける反力Ｐを演算することができる。
また、このようにして求めた反力Ｐと、上述のように力
センサ７７から求められる合力Ｎにより、上記（１）式
から、掘削機８の受ける偏荷重Ｆの大きさを求めること
ができる。偏荷重Ｆの方向は、反力Ｐ及び合力Ｎの逆方
向となる。
【００９８】孔掘削作業に際して、図１５に示すよう
に、力センサ７７、角度センサ９３、及び距離センサ９
４のそれぞれの検出信号が、制御室８０に備えられる制
御装置９９の芯ずれ制御部１０１に入力される。このと
き、芯ずれ制御部１０１では、例えば、力センサ７７で
検出されるＸ−Ｙの２軸方向の力から合力Ｎを求めるこ
とがおこなわれ、また、距離センサ９４で検出されるワ
イヤ６５の長さの変化量から、図１８の距離Ｌ１を求め
ることがおこなわれる。そして、図１８に示す定数であ
る距離Ｌ２と、上述のようにして求めた合力Ｎ、距離Ｌ
１とから、上記（２）式に基づいて、ガイドロッド７の
反力Ｐを求める演算がおこなわれる。次に、このように
して求めた圧力Ｐと、合力Ｎとから、上記（１）式に基
づいて、図１８に示す掘削機８の受ける偏荷重Ｆを求め
る演算がおこなわれる。
【００９９】上述のように求められる合力Ｎ及び反力Ｐ
と、力Ｆとの関係は図１９に示すとおりである。ここ
で、角度センサ９３の検出信号に基づいて、図１９に示
すように、Ｘ−Ｙ軸上の偏荷重Ｆを、Ｘ´−Ｙ´軸の力
Ｆ´に変換する演算がおこなわれ、さらに力Ｆ´のＸ
´，Ｙ´軸方向の分力が求められる。そして、これらの
分力が０となるように、図１６に示す固定手段の油圧シ
リンダ６０のうちの該当するものを伸縮させる目標操作
量が演算される。この目標操作量に応じた駆動信号が制
御装置９９の芯ずれ制御部１０１から出力され、この駆
動信号に応じて該当する油圧シリンダ６０が駆動する。
【０１００】このようにして、孔掘削作業時に、掘削機
８の全周にわたってほぼ均等な力を受けるように掘削機
８の姿勢を制御することができ、これにより、掘削機８
の中心と、ガイドロッド７の中心すなわち掘削目標孔７
ａの中心とを常に、ほぼ一致させた孔掘削を実現させる
ことができる。
【０１０１】このように構成した孔掘削装置の第１の実
施例にあつても、前述した図１に示す孔掘削工法の実施
例について述べたのと同様に、固定手段を介して掘削目
標孔７ａの壁面で掘削時の反力を取ることができるとと
もに、ガイドロッド７でも反力を取ることができ、この
孔掘削時の第２の掘削機８の揺動を少なくするように規
制することができる。これにより、掘削目標孔７ａの中
心に対する掘削機８の中心の芯ずれ、及び掘削機８の傾
きの発生を抑制しながら、ガイドロッド７の伸長方向に
沿って掘削することができ、精度の高い鉛直度を有する
孔７ａを掘削することができる。また、掘削作業中の掘
削機８の姿勢調整を基本的には必要とせず、これに伴っ
て、掘削作業能率を向上させることができる。また、精
度の高い鉛直度を有する孔７ａを形成することができる
ので、孔７ａの径を不必要に大きくすることがなく、掘
削後に孔７ａにコンクリート打設する場合には、ロスの
少ないコンクリート打設を実施できる。
【０１０２】また、アースドリルバケット１９ａが排土
手段を兼ねているが、アースドリルバケット１９ａに
は、掘削土砂を地盤状況、掘削深さに左右されずに、当
該アースドリルバケット１９ａの容量に応じた量だけ堆
積させることができ、何ら特別な排土手段を設けること
なく、この土砂の排出を効率良くおこなうことができ
る。 また、上記実施例では、第２の掘削機８で孔掘削
を開始する際、櫓装置６２のマスト７１部分に設けた反
力板７６で反力を取るようにしてあることから、他に掘
削反力を取るための大きな構造物を必要とせず、経済的
である。
【０１０３】また、上述のように、掘削目標孔７ａの壁
面及びガイドロッド７で掘削時の反力を取るので、第２
の掘削機８自体は大きな反力を取ることを考慮しないで
済み、小型、軽量にすることができる。また、ガイドロ
ッド７は、掘削目標孔７ａの径より小さい先進孔６に挿
入される程度の比較的小さい径寸法に設定できる。これ
らにより、ダウンザホールドリル２を有する第１の掘削
機、ガイドロッド７、及び第２の掘削機８を含む孔掘削
装置の全体形状を小型に、かつ軽量にすることができ
る。したがって、これらのダウンザホールドリル２を有
する第１の掘削機、ガイドロッド７、及び第２の掘削機
８を含む孔掘削装置を、掘削現場まで運搬する作業が比
較的容易になり、これに伴って掘削に要する工数を少な
くすることができ、掘削費用を低減することが可能とな
る。
【０１０４】また、掘削目標孔７ａの径を大きくする場
合は、第２の掘削機８のアースドリルバケット１９ａ等
の掘削具の大きさを掘削目標孔７ａの径に対応して設定
すればよい。したがって、ガイドロッド７や第２の掘削
機８の大型化、重量増加をそれほど生じることなく所望
の大きな掘削目標孔７ａを容易に掘削することができ
る。これにより、比較的困難とされていた３〜４ｍ前後
の大孔径の掘削目標孔７ａを形成することも容易に可能
である。
【０１０５】なお、上述のように孔掘削装置を掘削現場
まで運搬する作業が比較的容易であり、かつ、３〜４ｍ
前後の大孔径の掘削目標孔を形成することが容易に可能
であることから、従来は手掘りでおこなわれていた山岳
地帯の送電線用の鉄塔等の基礎孔の形成にも適用するこ
とができる。このように、山岳地帯の送電線用の鉄塔等
の基礎孔の形成に手掘りに代えて適用した場合には、掘
削作業能率を著しく向上させることができる。
【０１０６】図２１は、本発明の孔掘削装置の第２の実
施例を示す側面図、図２２は図２１に示す第２の実施例
の平面図である。
【０１０７】この第２の実施例は、排土手段としてアー
スドリルバケット１９ａの収納部１９ｃに堆積された土
砂を真空吸引して排土する手段、すなわち空圧を利用し
て排土する手段を備えている。
【０１０８】この第３の実施例では、地上にバキューム
装置１０２を設け、櫓装置６２上に土砂を収納するホッ
パー１０４を設けてあり、ホッパー１０４とバキューム
装置１０２との間の管路にフィルターユニット１０３を
設けてある。また、一端をホッパー１０４に連絡される
排土管１０５の下端は、アースドリルバケット１９ａの
収納部１９ｃに臨ませてある。その他の構成は、前述し
た第１の実施例と同様である。
【０１０９】この第２の実施例では、孔掘削作業に伴っ
てアースドリルバケット１９ａの収納部１９ｃに堆積さ
れた土砂を排出する際には、バキューム装置１０２が操
作される。このバキューム装置１０２の作動により、収
納部１９ｃの土砂は排土管１０５内に吸い込まれ、ホッ
パー１０４内に収納される。なお、バキューム装置１０
２に吸引される空気はフィルターユニット１０３におい
て浄化される。このようにして、アースドリルバケット
１９ａの収納部１９ｃから除去され、ホッパー１０４内
に収納された土砂は、ホッパー１０４の下方を開口する
ことにより、適宜手段により櫓装置６２の外部に排出さ
せることができる。その他の作用効果については、前述
した孔掘削装置の第１の実施例と同等である。
【０１１０】図２３は本発明の孔掘削装置の第３の実施
例を示す側面図である。この第３の実施例では、第２の
掘削機８の移動部１２の下端に装着される掘削具とし
て、前述した図２２に示す第２の実施例におけるアース
ドリルバケット１９ａの代りに、ローラの回転に伴って
地盤１を掘削するローラビット１０６を設けてある。そ
の他の構成は、前述した図２２に示す第２の実施例と同
等である。このように構成したものも地盤１に精度よく
掘削目標孔７ａを掘削することができる。
【０１１１】なお、上記実施例では、ガイドロッド７を
複数に分割可能な構成にしてあるが、掘削目標孔７ａの
掘削距離が比較的短いような場合には、分割部分を有さ
ないガイドロッド７を設けるようにしてもよい。
【０１１２】また、上記実施例では、固定手段の拡張プ
レート６１を駆動させる手段として油圧シリンダ６０を
設けてあるが、この油圧シリンダ６０に代えて電動モー
タを設け、電動モータの回転を直線運動に変換するラッ
ク等の変換手段を設け、この変換手段を介して拡張プレ
ート６１を進退させる構成にしてもよい。なお、固定手
段を水平面内の前後左右の位置に４個設けてあるが、対
向するように２個のみ設けてもよく、あるいは等間隔で
３個のみ設けてもよい。また、必要があれば等間隔で５
個以上配置する構成にしてもよい。
【０１１３】また、上記実施例では、力センサ７７、角
度センサ９３、距離センサ９４を設けてあるが、これら
の検出信号によらずとも、基本的には精度の高い鉛直度
を有する掘削目標孔７ａを掘削することができることか
ら、これらのセンサ７７，９３，９４を設けない構成と
してもよい。
【０１１４】また、上記実施例では、回転手段として油
圧モータ２０を設けてあるが、この油圧モータ２０に代
えて、電動モータを設けるようにしてもよい。
【０１１５】また、上記実施例では、排土手段として掘
削具であるアースドリルバケット１９ａを設けたり、バ
キューム装置１０２を設けてあるが、掘削部分の土砂を
空圧により吹き付ける手段を設け、圧縮空気を吹き付け
ながら排土させるようにしてもよく、また、水圧を利用
して排土する手段を設けてもよい。
【０１１６】
【発明の効果】本発明の各請求項に係る孔掘削工法及び
孔掘削装置は、以上のように構成してあるので、掘削目
標孔の壁面とガイドロッドの双方によって掘削反力を取
ることができ、孔掘削作業時の掘削機の揺動を少なくす
るように規制でき、ガイドロッドの伸長方向に沿って、
掘削目標孔の中心に対する掘削機の中心の芯ずれ、及び
掘削機の傾きの発生を規制することができ、したがっ
て、基本的には水平面内における掘削機の姿勢調整を必
要とせず、掘削作業に際して制御が簡単であり、従来に
比べて精度の高い鉛直度を有する孔を、作業効率よく掘
削することができる。
【０１１７】また、特に請求項２１に係る孔掘削装置
は、掘削具が排土手段を兼ねるアースドリルバケットで
あることから、このアースドリルバケットの吊り上げ下
げにより能率よく排土作業を実現できるとともに、基本
的には他の排土手段を設けなくてもよく、この掘削土砂
の排土作業の能率を向上させることができるとともに、
装置構成部材の点数を抑えることができ経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の孔掘削工法の一実施例を示す説明図で
ある。
【図２】本発明の孔掘削装置の第１の実施例を構成する
第２の掘削機を示す図で、一部断面部分を含むととも
に、固定手段を省略した状態を示す側面図である。
【図３】図２に示す掘削機において、本来備えている固
定手段を描き、推進手段を省略した状態を示す側面図で
ある。
【図４】図２に示す第２の掘削機において固定手段を描
いた状態を示す平面図である。
【図５】図２に示す第２の掘削機が案内されるガイドロ
ッドを示す側断面図である。
【図６】本発明の孔掘削装置の第１の実施例を構成する
櫓装置と第２の掘削機の関係を示す側面図である。
【図７】本発明の孔掘削装置の第１の実施例を構成する
第２の掘削機と、櫓装置に備えられる反力板との位置関
係を示す平面図である。
【図８】本発明の孔掘削装置の第１の実施例を構成する
ガイドロッドと、このガイドロッドに挿入されるピン、
このピンに伝えられる力を検出する力センサの配置関係
を示す側面図である。
【図９】本発明の孔掘削装置の第１の実施例を構成する
ガイドロッドに挿入されるピンと、このピンに伝えられ
る力を検出する力センサと、ピンを位置決めする油圧シ
リンダの配置関係を示す側面図である。
【図１０】本発明の孔掘削装置の第１の実施例により実
施される孔掘削作業の状態を示す側面図である。
【図１１】図１０に示す状態における櫓装置と、制御室
と、油圧パワーユニットとの関係を示す平面図である。
【図１２】本発明の孔掘削装置の第１の実施例により実
施される排土作業の状態を示す側面図である。
【図１３】図１２に示す状態から第２の掘削機を横方向
に移動させた状態を示す側面図である。
【図１４】掘削した孔に存在する転石を除くために、図
１３に示すのと同様に、第２の掘削機を横方向に移動さ
せた状態を示す側面図である。
【図１５】図１１に示す制御室に備えられる各種スイッ
チ及び制御装置と、第２の掘削機あるいは櫓装置に備え
られる各種センサ及び各種作動装置との関係を示すブロ
ック図である。
【図１６】本発明の孔掘削装置の第１の実施例において
ガイドロッドに作用する偏荷重のの方向及び大きさを説
明するためのガイドロッド及び第２の掘削機の平面図で
ある。
【図１７】図１６に対応する側面図である。
【図１８】本発明の孔掘削装置の第１の実施例において
ガイドロッドに作用する偏荷重の方向及び大きさを説明
するための櫓装置及び第２の掘削機の配置関係を示す側
面図である。
【図１９】本発明の孔掘削装置の第１の実施例において
ガイドロッドに作用する偏荷重の大きさを模式的に例示
した説明図である。
【図２０】図１９に示すガイドロッドに作用する偏荷重
の方向及び大きさを、固定手段を駆動するための力の大
きさに変換した状態を示す説明図である。
【図２１】本発明の孔掘削装置の第２の実施例を示す側
面図である。
【図２２】図２１に示す第２の実施例の平面図である。
【図２３】本発明の孔掘削装置の第３の実施例を示す側
面図である。
【図２４】従来の孔掘削工法及び孔掘削装置の一例を示
す側面図である。
【図２５】図２４に示す掘削機を拡大して示した側面図
である。
【符号の説明】
１ 地盤 ２ ダウンザホールドリル（第１の掘削機） ３ ロータリテーブル（第１の掘削機） ４ 油圧パワーユニット ５ コンプレッサ ６ 先進孔 ７ ガイドロッド ７ｂ ねじ連結部 ８ 第２の掘削機 １０ 静止部（本体） １２ 移動部（本体） １６ メインフレーム（非回転部） １７ 旋回ベアリング １８ サブフレーム（回転部） １９ａ アースドリルバケット（掘削具） １９ｃ 収納部 １９ｄ 固定掘削ビット（掘削具） １９ｅ 移動掘削ビット（掘削具） １９ｆ 拡径カッター油圧シリンダ ２０ 油圧モータ（回転手段） ２１ 油圧シリンダ（推進手段） ６０ 油圧シリンダ（固定手段） ６１ 拡張プレート（固定手段） ６２ 櫓装置 ６３ ウインチ ６４ プーリ ６５ ワイヤ ６６ プーリ ７１ マスト ７２ フレーム ７３ 保持台 ７４ レール ７５ ローラ ７６ 反力板 ７７ 力センサ ７８ ピン ７９ 油圧シリンダ ８０ 制御室 ８２ 排土ステージ ８３ 排土 ８４ 把手 ８５ 転石 ８６ ウインチ下降スイッチ ８７ ウインチ上昇スイッチ ８８ 掘削開始スイッチ ８９ 掘削終了スイッチ ９０ 排土開始スイッチ ９１ 排土終了スイッチ ９３ 角度センサ ９４ 距離センサ ９５ ウインチ駆動装置 ９６ ウインチ移送装置 ９７ アースドリルバケット開閉装置 ９８ 排土ステージ移送装置 ９９ 制御装置 １００ 掘削制御部 １０１ 芯ずれ制御部 １０２ バキューム装置 １０３ フィルターユニット １０４ ホッパー １０５ 排土管 １０６ ローラビット（掘削具） １１０ 保持台移送スイッチ １１１ ステージ移送スイッチ
フロントページの続き (73)特許権者 000177944 山加電業株式会社 東京都渋谷区渋谷２丁目11番３号 (73)特許権者 000005522 日立建機株式会社 東京都文京区後楽二丁目５番１号 (73)特許権者 000005120 日立電線株式会社 東京都千代田区大手町一丁目６番１号 (72)発明者 相澤 和夫 東京都中央区京橋一丁目17番10号（内田 洋行京橋ビル） 株式会社ヒメノ内 (72)発明者 鷲見 竹夫 東京都港区南青山一丁目10番２号 岳南 建設株式会社内 (72)発明者 草川延浩 東京都北区西ケ原一丁目27番52号 千歳 電気工業株式会社内 (72)発明者 波里 正典 東京都千代田区二番町９番地 株式会社 サンテック内 (72)発明者 佐藤 朗 東京都渋谷区渋谷二丁目６番９号カケイ ビル青山２階 山加電業株式会社内 (72)発明者 村岡 正 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 相原 富浩 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−24789（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−146762（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−256787（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−45513（ＪＰ，Ａ) 特公 昭26−1901（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E21B 7/00 E21B 11/00 E21D 1/03 E21D 9/00

Claims (35)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 地盤に掘削目標孔よりも小さな孔径を有
    する先進孔を掘削し、この先進孔に上記掘削目標孔の掘
    削動作の間当該先進孔内に延設保持されるガイドロッド
    を挿入し、 このガイドロッドが貫入される円筒穴を中心に有すると
    ともに、上記地盤を掘削する掘削具と、この掘削具を回
    転させる回転手段と、上記掘削具を推進させる推進手段
    と、本体を地盤に対して固定する固定手段とを有し、上
    記ガイドロッドが上記円筒穴に貫入された状態において
    上記ガイドロッドの軸方向に移動可能な掘削機を上記ガ
    イドロッドに装着し、 この状態で上記掘削機の回転手段、推進手段、及び固定
    手段を選択的に作動させ、上記掘削具を上記ガイドロッ
    ドに沿って推進させて上記掘削目標孔を掘削することを
    特徴とする孔掘削工法。
  2. 【請求項２】 所定距離だけ掘削目標孔を掘削した後、
    上記掘削機を停止させ、 上記掘削機の上記本体を上記地盤から離脱させて上記所
    定距離に対応する距離だけ上記本体を移動させ、 この状態で上記本体を再び上記地盤に固定し、上記掘削
    具を上記ガイドロッドに沿って推進させて上記地盤を所
    定の直線距離掘削し、 次に上記掘削具を上記所定の直線距離後退させた後、上
    記掘削具を所定量回転させ、 次に上記掘削具を上記ガイドロッドに沿って推進させて
    上記地盤を所定の直線距離掘削し、 以下、この掘削具の所定の直線距離の後退、所定量回
    転、所定の直線距離の推進による掘削を繰り返して所定
    距離だけ掘削目標孔を掘削し、 さらに、上記と同様の動作を上記掘削目標孔の全長が形
    成されるまで繰返しおこなうことを特徴とする請求項１
    記載の孔掘削工法。
  3. 【請求項３】 上記掘削具を上記ガイドロッドに沿って
    推進させて上記掘削目標孔を掘削する際、上記掘削具を
    回転させながら推進させることを特徴とする請求項１記
    載の孔掘削工法。
  4. 【請求項４】 所定距離だけ掘削目標孔を掘削した後、
    上記掘削機を停止させ、 上記掘削機の上記本体を上記地盤から離脱させて上記所
    定距離に対応する距離だけ上記本体を移動させ、 この状態で上記本体を再び上記地盤に固定し、上記掘削
    具を上記ガイドロッドに沿って回転させながら推進させ
    て上記地盤を所定距離掘削し、 以下同様の動作を上記掘削目標孔の全長が形成されるま
    で繰返しおこなうことを特徴とする請求項３記載の孔掘
    削工法。
  5. 【請求項５】 上記地盤の掘削によって生じた土砂を上
    記地盤の外部に排土することを特徴とする請求項１〜４
    のいずれかに記載の孔掘削工法。
  6. 【請求項６】 上記掘削目標孔が鉛直方向に延設される
    縦孔であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
    記載の孔掘削工法。
  7. 【請求項７】 上記掘削目標孔が水平方向に延設される
    横孔であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
    記載の孔掘削工法。
  8. 【請求項８】 上記掘削目標孔の全長の形成後、上記掘
    削機を上記掘削目標孔の外部に撤去することを特徴とす
    る請求項１〜４のいずれかに記載の孔掘削工法。
  9. 【請求項９】 上記掘削機の撤去後、上記ガイドロッド
    を上記掘削目標孔の外部に撤去することを特徴とする請
    求項８記載の孔掘削工法。
  10. 【請求項１０】 上記ガイドロッドを、一旦分割させた
    後に撤去することを特徴とする請求項９記載の孔掘削工
    法。
  11. 【請求項１１】 地盤に掘削目標孔よりも小さい先進孔
    を掘削する第１の掘削機と、 この第１の掘削機によって形成された先進孔に挿入さ
    れ、上記掘削目標孔の掘削動作の間当該先進孔内に延設
    保持されるガイドロッドと、このガイドロッドが挿入され、中央位置に配置される円
    筒部、 本体を地盤に対して固定する固定手段、及び地盤
    を掘削する掘削具を含み、上記ガイドロッドに案内され
    て上記掘削目標孔を掘削するとともに、上記ガイドロッ
    ドが上記円筒部に挿入された状態において上記ガイドロ
    ッドの軸方向に移動可能な第２の掘削機とを備えたこと
    を特徴とする孔掘削装置。
  12. 【請求項１２】 上記第２の掘削機は、 上記ガイドロッドを介して掘削目標孔の壁面に固定可能
    な静止部と、この静止部に連結され、上記ガイドロッド
    の長手方向に沿って移動可能な移動部とを含む本体と、 上記静止部を掘削目標孔の壁面に固定する固定手段と、 上記移動部に装着され、上記地盤に上記掘削目標孔を掘
    削する掘削具と、 この掘削具を回転させる回転手段と、 一端を上記移動部に連結され、他端を上記静止部に連結
    され、上記移動部を推進させる推進手段とを有すること
    を特徴とする請求項１１記載の孔掘削装置。
  13. 【請求項１３】 上記移動部が、上記ガイドロッド及び
    上記掘削目標孔の壁面廻りの回転を規制される非回転部
    と、上記ガイドロッド及び上記掘削目標孔の壁面廻りの
    回転が自在な回転部とを有するとともに、 上記掘削具を上記回転部に装着したことを特徴とする請
    求項１２記載の孔掘削装置。
  14. 【請求項１４】 上記固定手段が、油圧シリンダと、こ
    の油圧シリンダの作動に伴って上記掘削目標孔の壁面に
    押しつけられる拡張プレートとを含むことを特徴とする
    請求項１１〜１３のいずれかに記載の孔掘削装置。
  15. 【請求項１５】 上記回転手段が、油圧モータ及び電動
    モータのうちの一方であることを特徴とする請求項１１
    〜１３のいずれかに記載の孔掘削装置。
  16. 【請求項１６】 上記推進手段が、油圧シリンダからな
    ることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載
    の孔掘削装置。
  17. 【請求項１７】 上記掘削具が、アースドリルバケット
    であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに
    記載の孔掘削装置。
  18. 【請求項１８】 上記掘削具が、ローラビットであるこ
    とを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の孔
    掘削装置。
  19. 【請求項１９】 上記第１の掘削機は、上記先進孔を掘
    削するダウンザホールドリルを有することを特徴とする
    請求項１１〜１３のいずれかに記載の孔掘削装置。
  20. 【請求項２０】 上記第２の掘削機の掘削具による上記
    地盤の掘削で生じた土砂を、地盤の外部に排出する排土
    手段を備えたことを特徴とする請求項１１〜１３のいず
    れかに記載の孔掘削装置。
  21. 【請求項２１】 上記掘削具が、アースドリルバケット
    であるとともに、このアースドリルバケットが、上記排
    土手段を兼ねることを特徴とする請求項２０記載の孔掘
    削装置。
  22. 【請求項２２】 上記排土手段が、空圧を利用して排土
    する手段、及び水圧を利用して排土する手段の少なくと
    も一方であることを特徴とする請求項２０記載の孔掘削
    装置。
  23. 【請求項２３】 上記ガイドロッドを、分割可能に形成
    したことを特徴とする請求項１１記載の孔掘削装置。
  24. 【請求項２４】 上記第２の掘削機を上記地盤の外部に
    撤去する撤去手段を備えたことを特徴とする請求項１１
    記載の孔掘削装置。
  25. 【請求項２５】 上記撤去手段が、ワイヤを含むことを
    特徴とする請求項２４記載の孔掘削装置。
  26. 【請求項２６】 上記掘削具が、アースドリルバケッ
    ト、固定掘削ビット、及び移動掘削ビットを含むことを
    特徴とする請求項１１記載の孔掘削装置。
  27. 【請求項２７】 上記移動掘削ビットを作動させる油圧
    シリンダを有することを特徴とする請求項２６記載の孔
    掘削装置。
  28. 【請求項２８】 上記第２の掘削機を保持する櫓装置を
    備えたことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに
    記載の孔掘削装置。
  29. 【請求項２９】 上記櫓装置が、上記第２の掘削機を吊
    り上げ下げ可能なウインチを有することを特徴とする請
    求項２８記載の孔掘削装置。
  30. 【請求項３０】 上記櫓装置が、上記ウインチを保持す
    る保持台と、この保持台を移送させる移送手段とを有す
    ることを特徴とする請求項２９記載の孔掘削装置。
  31. 【請求項３１】 上記移送手段が、上記櫓装置に設けた
    レールと、上記保持台に装着され、上記レール上を転動
    するローラとを含むことを特徴とする請求項３０記載の
    孔掘削装置。
  32. 【請求項３２】 上記櫓装置が、上記ガイドロッドの位
    置決め用のピンを有することを特徴とする請求項２８記
    載の孔掘削装置。
  33. 【請求項３３】 上記ピン部分に、上記ガイドロッドの
    受ける力を検出する力センサを備えたことを特徴とする
    請求項３２記載の孔掘削装置。
  34. 【請求項３４】 上記櫓装置が、上記ピンの位置決め用
    の油圧シリンダを有することを特徴とする請求項３２ま
    たは３３記載の孔掘削装置。
  35. 【請求項３５】 上記櫓装置が、上記固定手段が係合可
    能な反力板を有することを特徴とする請求項２８記載の
    孔掘削装置。
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DE69531486T DE69531486T2 (de) 1995-05-01 1995-11-20 Werkzeug und Verfahren zum Bohren eines Bohrloches
CN95121807A CN1063515C (zh) 1995-05-01 1995-12-22 钻进钻孔方法和钻进钻孔机
KR1019960001659A KR100354987B1 (ko) 1995-05-01 1996-01-26 보어홀굴삭공법및보어홀굴삭장치

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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2788557A1 (fr) * 1999-01-15 2000-07-21 Pierre Devaux Procede et installation de forage mecanique a tirant precontraint
NL1016496C2 (nl) * 1999-11-02 2001-06-06 Visser & Smit Bv Werkwijze voor het aanleggen van een geboorde tunnel.
CN100491689C (zh) 2006-10-25 2009-05-27 贺德新 一种旋挖挤扩钻机及其工法
BRPI1015022B1 (pt) * 2009-06-30 2019-11-26 Technological Resources Pty Limited método para desenvolver uma mina subterrânea
PT2295646E (pt) * 2009-08-28 2012-08-28 Bauer Maschinen Gmbh Dispositivo de perfuração e processo de perfuração
JP5917265B2 (ja) * 2012-04-25 2016-05-11 株式会社技研製作所 連続掘削排土装置及び方法
JP5996923B2 (ja) * 2012-05-02 2016-09-21 株式会社技研製作所 施工補助装置及び管体埋設方法
CN102677724B (zh) * 2012-05-21 2014-06-04 中国石油天然气集团公司 一种机械式钢套管安装装置及其安装方法
US9365997B2 (en) 2012-12-10 2016-06-14 Jaron Lyell Mcmillan Modified stone column drill
DE102012025395A1 (de) * 2012-12-24 2014-06-26 Herrenknecht Ag Vorrichtung zum Abteufen eines Schachts
DE102013212098B4 (de) * 2013-06-25 2015-11-26 Herrenknecht Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Abteufen eines Schachts und Verfahren zum Abteufen eines Schachts
CA2926030A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Master Drilling South Africa (Pty) Ltd. Integrated inspection and maintenance raise boring method and an associated drill string arrangement
CN103556982A (zh) * 2013-10-21 2014-02-05 长沙金阳机械设备科技开发有限公司 一种吊臂垂直钻孔的控制系统
CN103850684B (zh) * 2013-11-22 2017-04-05 北京中煤矿山工程有限公司 一种竖井掘进机扩大反井钻机导井的凿井工艺
CN103774987B (zh) * 2014-01-10 2015-11-18 江苏中煤矿山设备有限公司 掏槽孔钻车
CN103899316B (zh) * 2014-03-21 2016-06-08 中铁工程装备集团有限公司 钻井法竖井钻机
JP6028773B2 (ja) * 2014-09-09 2016-11-16 株式会社豊田自動織機 エアジェット織機における緯糸処理方法
CN105672877B (zh) * 2016-03-24 2018-05-04 天津市勘察院 用于正循环排渣的潜水钻机及其成孔工艺方法
CN106639870B (zh) * 2016-12-21 2018-11-30 中交第三航务工程局有限公司宁波分公司 一种嵌岩桩的钻进成孔工艺
CN106499339B (zh) * 2016-12-26 2019-02-22 无锡市安曼工程机械有限公司 一种钻机导向推进架
KR101918503B1 (ko) * 2017-02-08 2018-11-14 김효성 암벽 절단기의 견인대 지지용 서포터와 이를 구성한 암벽 절단기의 암
CN106837176B (zh) * 2017-03-22 2023-10-03 中国矿业大学(北京) 一种用于钻井的激光破岩方法和装置
CN106869957A (zh) * 2017-04-21 2017-06-20 山东瑞源钾盐工程技术股份有限公司 竖向立式采矿掘进机
CN107503680B (zh) * 2017-08-30 2023-07-28 河南豫中地质勘查工程有限公司 一种地面大直径快速成孔钻井设备及其方法
CN108035678B (zh) * 2018-01-02 2023-11-21 中铁工程装备集团有限公司 一种竖井挖掘导向控制装置及调整方法
CN108643828B (zh) * 2018-03-27 2020-05-05 长沙理工大学 一种高坡锚固装备智能控制方法
CN109630123B (zh) * 2018-07-23 2024-02-02 中国铁建重工集团股份有限公司 深竖井岩石掘进机
CN109812261A (zh) * 2018-12-06 2019-05-28 中信重工机械股份有限公司 一种水下钻具姿态检测系统
CN109469046B (zh) * 2018-12-27 2024-01-16 重庆长征重工有限责任公司 条形深窄基础开挖注浆一体化设备
CN109487846B (zh) * 2018-12-27 2024-01-30 重庆长征重工有限责任公司 条形深槽基础开挖注浆用刀具
CN110043186A (zh) * 2019-05-17 2019-07-23 丘承浩 一种钻井装置
WO2021110996A1 (de) * 2019-12-04 2021-06-10 Herrenknecht Ag Vorrichtung zum abteufen einer vertikalen bohrung
CN112855166B (zh) * 2021-01-04 2023-01-06 中煤科工集团重庆研究院有限公司 山地地形条件下含瓦斯煤层井筒的压钻式施工方法
CN113405653B (zh) * 2021-06-16 2022-03-29 枣庄山好科技有限公司 一种震波识别验证机械的智慧矿山安全设备及其使用方法
FR3131596B1 (fr) * 2021-12-30 2023-12-22 Poclain Hydraulics Ind Procédé de commande d’un ensemble de moteurs hydrauliques d’entrainement d’une tête de forage
CN117328858B (zh) * 2023-10-30 2024-05-24 江苏和信石油机械有限公司 一种可实时监测的矿山勘探反井钻机

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2738162A (en) * 1953-02-27 1956-03-13 Union Carbide & Carbon Corp Method and apparatus for forming blasting holes in rock
BE556431A (ja) * 1956-02-18 1957-04-30
CH459930A (de) * 1964-10-02 1968-07-31 Alkirk Inc Verfahren zum Lenken einer Schachtbohrmaschine und Schachtbohrmaschine zur Ausführung des Verfahrens
GB2014219A (en) * 1977-11-22 1979-08-22 Weiss R G A Method of and Apparatus for Sinking Shafts
GB2028897B (en) * 1978-08-26 1982-09-15 Paurat F Equipment for the sinking of shafts
JPS5545902A (en) 1978-09-13 1980-03-31 Takenaka Komuten Co Ltd Method of working hole for cast-in-place concrete pile
JPS57112593A (en) 1980-12-26 1982-07-13 Koken Boring Machine Co Lathe drill
DE3219362C1 (de) * 1982-05-22 1983-04-21 Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH, 5140 Erkelenz Verfahren und Vorrichtung zum Niederbringen von Bohrungen
JPS6040545U (ja) 1983-08-30 1985-03-22 日立建機株式会社 ケ−シングパイプ先端掘削刃取付構造
JP2587639B2 (ja) 1987-06-15 1997-03-05 鉱研工業株式会社 エア−リバ−ス形ダウンザホ−ルドリル
JP2652808B2 (ja) 1989-09-29 1997-09-10 鉱研工業株式会社 ダウンザホールドリル掘削装置
JPH0493487A (ja) * 1990-08-09 1992-03-26 Mitsubishi Materials Corp ローラビット
DE4028596A1 (de) * 1990-09-08 1992-03-12 Westfalia Becorit Ind Tech Schachtabteufverfahren und einrichtung zu dessen durchfuehrung
JPH04228797A (ja) * 1991-05-28 1992-08-18 Hitachi Constr Mach Co Ltd アースドリル工法による拡底杭の施工法
JPH0510085A (ja) * 1991-06-28 1993-01-19 Hazama Gumi Ltd 立坑掘削機及び立坑の掘削方法
JP2633154B2 (ja) * 1992-11-04 1997-07-23 株式会社大林組 立穴掘削工法
JP2828557B2 (ja) * 1993-04-09 1998-11-25 中部電力株式会社 立坑掘削機に於けるカッター装置
JP2930861B2 (ja) * 1994-04-27 1999-08-09 株式会社ヒメノ 孔掘削工法及び孔掘削装置

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