JP4758881B2 - Boring drilling device tip position detection system and drilling tube - Google Patents

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Description

本発明は、ボーリング削孔装置の削孔管の先端位置を検出しながら削孔する先端位置検出システムおよび削孔管に関する。   The present invention relates to a tip position detection system that drills while detecting a tip position of a drilling tube of a boring drilling device, and a drilling tube.

斜めボーリングや水平ボーリングでは、ロッド先端に均一に荷重がかからない場合が多いため、高精度な削孔を行うためには、先端の位置を常時計測する技術が必要となる。   In oblique boring and horizontal boring, there is often a case where a load is not uniformly applied to the tip of the rod. Therefore, a technique for constantly measuring the position of the tip is necessary to perform highly accurate drilling.

ボーリングの先端の位置を検出するシステムとしては、従来、(1)間欠的に測定器をボーリングロッド(削孔管)内に挿入して測定するものと、(2)削孔管のヘッド部分に測定器を設置するものの2つのタイプがあった。   Conventionally, as a system for detecting the position of the tip of the boring, (1) intermittently inserting a measuring instrument into a boring rod (drilling pipe) and measuring (2) in the head part of the drilling pipe There were two types of installations of measuring instruments.

(1)の削孔管のタイプには、ボーリングロッド内に傾斜計と方位計からなる測定器を挿入するものと、ジャイロセンサーからなる測定器を挿入するものとがある。これらの測定器は、削孔した孔を通して、地上のボーリングマシン側から削孔管の内部に挿入されるようになっている。   There are two types of drilled pipes of (1): a measuring instrument comprising an inclinometer and an azimuth meter is inserted into a boring rod, and a measuring instrument comprising a gyro sensor. These measuring instruments are inserted into the drilled pipe from the ground boring machine side through the drilled holes.

(2)の削孔管のタイプには、マッドパルス方式(削孔管内の掘削流体の圧力変動を利用)と、ハードワイヤ方式(電線)と、電磁場(EM(Electro−Magnetic))方式とがある。   The types of drilled pipes in (2) include a mud pulse system (using pressure fluctuations of drilling fluid in the drilled pipe), a hard wire system (electric wire), and an electromagnetic field (EM (Electro-Magnetic)) system. is there.

マッドパルス方式は、ロッド先端に設置した計測器の測定信号を掘削用泥水の圧力変化に変換して伝送し、その圧力変化をロッド上部の圧力センサで測定する方式である。この方式によれば、掘削孔内の泥水を伝送媒体としているので、大深度までの測定が可能である。   The mud pulse method is a method in which a measurement signal from a measuring instrument installed at the tip of a rod is converted into a pressure change of excavating mud and transmitted, and the pressure change is measured by a pressure sensor at the top of the rod. According to this method, since the muddy water in the excavation hole is used as the transmission medium, measurement up to a large depth is possible.

一方、ハードワイヤ方式は、ロッド先端に設置した計測器の測定信号を、削孔管内に配設した電線を使用して地上側へ送信する方式である。この方式によれば、計測器に必要な電力を、電線を通して地上より送ることができ、管内電源が不要である上に、電送速度が非常に速いという利点がある。   On the other hand, the hard wire system is a system in which a measurement signal of a measuring instrument installed at the tip of a rod is transmitted to the ground side using an electric wire arranged in a drilled tube. According to this method, the power required for the measuring instrument can be sent from the ground through the electric wire, and there is an advantage that the power supply speed is very fast in addition to the necessity of the in-pipe power source.

電磁場方式は、ロッド先端の内部に電磁コイルを設置して電磁場を発生させ、地上において電磁場の強度を測定して、ロッド先端の位置を測定する方式である。この方式では、管内の発信アンテナと地上の受信アンテナとの間で情報の伝送ができるため、計測内容が単純で作業性が高いといった利点がある。   In the electromagnetic field method, an electromagnetic coil is installed inside the rod tip to generate an electromagnetic field, and the strength of the electromagnetic field is measured on the ground to measure the position of the rod tip. In this method, information can be transmitted between the transmitting antenna in the pipe and the receiving antenna on the ground, so that the measurement contents are simple and the workability is high.

その他には、特許文献1に示すようなものもあった。このボーリング削孔装置は、ボーリングヘッド内に、その位置や傾き等を計測する測定装置と、この測定装置で計測された計測データを送信する送信器とを備えており、ボーリングヘッドの上方の地上に受信器を設けて、この受信器で位置情報を受信するようになっていた。
特開平10−30392号公報
In addition, there existed what was shown to patent document 1. FIG. This boring drilling device is provided with a measuring device for measuring the position and inclination of the boring head and a transmitter for transmitting measurement data measured by the measuring device. The receiver is provided with the position information received by the receiver.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-30392

しかしながら、前記した(1)の間欠的に測定器をボーリングロッド(削孔管)内に挿入して測定するものでは、削孔作業を止めて測定器を挿入する必要があるので、施工時間全体が長くなってしまうという問題があった。さらに、データ処理の際に、削孔担当者に結果をフィードバックするのに時間を要するといった問題もあった。   However, in the case of measuring by intermittently inserting the measuring instrument into the boring rod (drilling pipe) of (1) described above, it is necessary to stop the drilling operation and insert the measuring instrument. There was a problem that would become longer. Furthermore, there has been a problem that it takes time to feed back the results to the drilling staff during data processing.

また、(2)の削孔管のマッドパルス方式では。圧力変換装置等が必要であり、現状の技術では装置が非常に大きくなるとともに、コストがかかるといった問題があった。   Also, in (2) drilling pipe mud pulse method. A pressure conversion device or the like is necessary, and the current technology has a problem that the device becomes very large and costly.

さらに、ハードワイヤ方式では、削孔管内にケーブルを接続することで作業性が悪くなるといった問題と、削孔管の回転に対するケーブルの供回りを常に防ぐようにする配慮が必要であり構造が複雑となるといった問題があった。   Furthermore, the hard wire method requires a problem that workability is deteriorated by connecting the cable in the drilling tube, and it is necessary to consider to always prevent the cable from rotating with respect to the rotation of the drilling tube, and the structure is complicated. There was a problem of becoming.

また、電磁場方式では、ロッド先端で発生した電磁場の強度を、地上において測定しているが、電磁場の伝送距離が数メートルと短いので、地上の受信アンテナはロッドの直上に配置する必要があるため、地上に建物等の障害物がある場合には、測定することができないといった問題があった。   Also, in the electromagnetic field method, the intensity of the electromagnetic field generated at the tip of the rod is measured on the ground, but since the transmission distance of the electromagnetic field is as short as several meters, the ground receiving antenna must be placed directly above the rod. When there is an obstacle such as a building on the ground, there is a problem that measurement cannot be performed.

さらに、特許文献1に記載のボーリング削孔装置においても、ボーリングヘッド内に設けられた送信器は信号の送信距離が数メートルと短いので、電磁場方式と同様に、地上の受信器はボーリングヘッドの直上に配置する必要があるため、地上に障害物がある場合には測定することができないといった問題があった。   Further, also in the boring drilling device described in Patent Document 1, the transmitter provided in the boring head has a short signal transmission distance of several meters. Since it is necessary to arrange it directly above, there is a problem that measurement cannot be performed when there is an obstacle on the ground.

そこで、本発明は前記の問題を解決すべく案出されたものであって、単純な構造で、地上障害物に影響されることなく削孔管の先端位置を検出することができるボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管を提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-described problem, and has a simple structure and can detect the tip position of a drilling tube without being affected by an obstacle on the ground. It is an object of the present invention to provide an apparatus tip position detection system and a drilled tube.

前記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、ボーリング削孔装置の削孔管の先端位置を検出する先端位置検出システムにおいて、前記削孔管内に、この削孔管の先端位置を検出する位置測定装置を設けるとともに、この位置測定装置で測定した位置データを無線信号に変換する無線信号発生装置を設け、前記削孔管の胴部の一部に導線を巻きつけてコイルを形成し、このコイルによって前記無線信号発生装置で変換された無線信号を送信するように構成し、地上に、前記無線信号を受信するための受信装置を設けたことを特徴とするボーリング削孔装置の先端位置検出システムである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a tip position detection system for detecting a tip position of a drilling tube of a boring drilling device, and detects a tip position of the drilled tube in the drilling tube. And a wireless signal generator for converting position data measured by the position measuring device into a wireless signal, and a coil is formed by winding a conducting wire around a part of the body of the drilled tube. A tip of a boring hole drilling device, wherein the coil is configured to transmit a radio signal converted by the radio signal generator by the coil, and a receiving device for receiving the radio signal is provided on the ground. It is a position detection system.

このような構成によれば、コイルの導線の巻き数および巻き径を大きくすることができ、無線信号発生装置で変換された無線信号の送信距離を大幅に伸ばすことができる。したがって、ボーリング削孔装置の先端部分が建築物等の障害物の下方を削孔中であってもその位置(削孔管の先端位置)を検出することができる。これによって、削孔管の先端位置に基づいてボーリング削孔装置の作動を制御することができ、精度の高い削孔を行うことができる。さらに、ハードワイヤ方式のように、削孔管内にケーブルを接続する必要がないので作業性が悪くなることもなく、ケーブルの供回りを防ぐ機構を設ける必要がなく構造の複雑化を防止できる。また、従来のマッドパルス方式のように、圧力変換装置を設ける必要がないので、ボーリング削孔装置の巨大化およびコストアップを防止することができる。さらに、かかるボーリング削孔装置では、削孔作業を止めることなく先端位置を検出できる。また、受信装置をボーリング削孔装置の作動を制御する制御装置に接続すれば、先端部分の位置に応じて即座にボーリング削孔装置の作動を制御することができ、データ処理の際に、削孔担当者に結果をフィードバックするのに時間を要することはない。したがって、施工時間全体を短縮でき、効率的な削孔を行うことができる。   According to such a configuration, the number of turns and the winding diameter of the conductive wire of the coil can be increased, and the transmission distance of the radio signal converted by the radio signal generator can be greatly increased. Therefore, even if the tip portion of the boring hole drilling device is drilling the lower part of an obstacle such as a building, the position (the tip position of the hole drilling tube) can be detected. Thereby, the operation of the boring hole drilling device can be controlled based on the tip position of the hole drilling tube, and high-precision hole drilling can be performed. Further, unlike the hard wire system, it is not necessary to connect a cable in the drilling pipe, so that workability is not deteriorated, and it is not necessary to provide a mechanism for preventing the cable from being rotated, thereby preventing the structure from being complicated. In addition, unlike the conventional mud pulse method, it is not necessary to provide a pressure conversion device, so that the boring drilling device can be prevented from becoming enormous and costly. Furthermore, in such a boring drilling device, the tip position can be detected without stopping the drilling operation. In addition, if the receiving device is connected to a control device that controls the operation of the boring drilling device, the operation of the boring drilling device can be controlled immediately according to the position of the tip portion, and when data processing, It takes no time to feed back the results to the hole manager. Therefore, the entire construction time can be shortened and efficient drilling can be performed.

請求項2に係る発明は、前記導線が、前記削孔管の胴部の一部に設けられた筒状部材に巻きつけられたことを特徴とする請求項1に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システムである。   According to a second aspect of the present invention, in the boring hole drilling device according to the first aspect, the conductive wire is wound around a cylindrical member provided in a part of a body portion of the hole drilling tube. It is a tip position detection system.

このような構成によれば、削孔管とは別体の筒状部材に導線を巻きつけるので、筒状部材をコイルと同等の長さにすれば、導線の巻きつけ作業が行いやすく、また、コイル部分の運搬も容易に行うことができる。   According to such a configuration, since the conducting wire is wound around a tubular member separate from the drilled tube, if the tubular member is made to have a length equivalent to that of the coil, the winding operation of the conducting wire can be easily performed. The coil portion can be easily transported.

請求項3に係る発明は、前記位置測定装置および前記無線信号発生装置が、前記削孔管と分離可能な容器内に収容されており、回収可能に構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システムである。   The invention according to claim 3 is characterized in that the position measuring device and the wireless signal generating device are accommodated in a container separable from the drilled tube and configured to be recoverable. A tip position detection system for a boring hole drilling device according to claim 1 or 2.

このような構成によれば、削孔が終了した後に、容易に位置測定装置と無線信号発生装置を回収することができ、これら装置の再利用を図ることができ、コストダウンを達成することができる。また、内部が空洞になった削孔管のみを地中に敷設することは、地盤改良を行う上で有用になる。   According to such a configuration, the position measuring device and the radio signal generating device can be easily collected after the drilling is completed, and these devices can be reused, and cost reduction can be achieved. it can. In addition, it is useful for ground improvement to install only a drilled tube having a hollow inside in the ground.

請求項4に係る発明は、前記容器が、耐圧容器にて構成されていることを特徴とする請求項3に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システムである。   The invention according to claim 4 is the tip position detection system for a boring hole drilling device according to claim 3, wherein the container is constituted by a pressure vessel.

このような構成によれば、削孔管が過度に屈曲した場合でも、容器が変形することはないので、位置測定装置および無線信号発生装置が損傷するのを防止することができる。   According to such a configuration, even when the drilled tube is bent excessively, the container is not deformed, so that the position measuring device and the radio signal generating device can be prevented from being damaged.

請求項5に係る発明は、前記位置測定装置が、衝撃吸収材を介して前記削孔管に固定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システムである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the boring according to any one of the first to fourth aspects, the position measuring device is fixed to the drilled tube via an impact absorbing material. It is a tip position detection system of a hole drilling device.

このような構成によれば、位置測定装置は、削孔時の振動に影響を受けることなく位置を検出することができ、精度の高い位置検出および削孔を行うことができる。   According to such a configuration, the position measuring device can detect the position without being affected by vibration during drilling, and can perform highly accurate position detection and drilling.

請求項6に係る発明は、前記位置測定装置が、前記削孔管に対して相対回転可能な軸部材に固定されており、前記軸部材には、前記位置測定装置の鉛直方向を一定に保持するためのおもり部材が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システムである。   According to a sixth aspect of the present invention, the position measuring device is fixed to a shaft member that can rotate relative to the drill tube, and the shaft member holds the vertical direction of the position measuring device constant. A tip position detection system for a boring hole drilling device according to any one of claims 1 to 5, wherein a weight member is provided.

このような構成によれば、位置測定装置の鉛直方向が一定に保持されるので、容易に傾斜角や回転角を正確に検出することができ、精度の高い位置検出および削孔を行うことができる。   According to such a configuration, since the vertical direction of the position measuring device is kept constant, the tilt angle and the rotation angle can be easily detected accurately, and highly accurate position detection and drilling can be performed. it can.

請求項7に係る発明は、ボーリング削孔装置のボーリングマシンによって削孔内に押し込まれる円筒状の胴部を有する削孔管であって、前記胴部の一部に設けた筒状部材に導線を巻きつけて無線信号送信用のコイルボーリング削孔装置のボーリングマシンによって削孔内に押し込まれる円筒状の胴部を有する削孔管であって、前記削孔管内に、この削孔管の先端位置を検出する位置測定装置と、この位置測定装置で測定した位置データを無線信号に変換する無線信号発生装置とを備え、前記胴部の一部に設けた筒状部材に導線を巻きつけて前記無線信号を送信するための無線信号送信用のコイルを形成し、前記位置測定装置と前記無線信号発生装置を前記削孔管内から回収可能に構成したことを特徴とするボーリング削孔装置の削孔管である。 The invention according to claim 7 is a drilling tube having a cylindrical barrel portion that is pushed into a drilling hole by a boring machine of a boring drilling device, wherein a lead wire is connected to a cylindrical member provided in a part of the barrel portion. Is a drilling tube having a cylindrical body that is pushed into a drilling hole by a boring machine of a coil boring drilling device for wireless signal transmission, and the tip of the drilling tube is inserted into the drilling tube A position measuring device for detecting a position; and a wireless signal generating device for converting position data measured by the position measuring device into a wireless signal. A wire is wound around a cylindrical member provided in a part of the body portion. A boring drilling device comprising: a coil for radio signal transmission for transmitting the radio signal; and the position measuring device and the radio signal generating device are configured to be recoverable from the drilling tube. Is a perforated tube

このような構成の削孔管によれば、導線の巻き数および巻き径が大きいコイルを形成できるので、無線信号の送信距離を大幅に伸ばすことができる。したがって、ボーリング削孔装置の先端部分が建築物等の障害物の下方を削孔中であってもその位置(削孔管の先端位置)を検出することができ、精度の高い削孔を行うことができる。また、位置測定装置と無線信号発生装置を削孔管内から回収することで、内部が空洞になった削孔管のみを地中に敷設することができ、地盤改良を行う上で有用になる。また、これらの高価な装置の再利用を図ることができることは言うまでもない。 According to the hole drilling tube having such a configuration, a coil having a large number of windings and a winding diameter of a conducting wire can be formed, so that the transmission distance of a radio signal can be greatly increased. Therefore, even if the tip portion of the boring drilling device is drilling under an obstacle such as a building, the position (tip position of the drilling tube) can be detected, and high-precision drilling is performed. be able to. Further, by collecting the position measuring device and the radio signal generating device from the inside of the drilling tube, only the drilling tube having a hollow inside can be laid in the ground, which is useful for improving the ground. Needless to say, these expensive devices can be reused.

本発明によれば、ボーリング削孔装置を単純な構造とすることができ、地上障害物に影響されることなく削孔管の先端位置を検出することができるといった優れた効果を発揮する。   According to the present invention, the boring hole drilling device can have a simple structure, and the excellent effect that the tip position of the hole drilling tube can be detected without being affected by a ground obstacle is exhibited.

次に、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管を実施するための最良の実施の形態を示した全体断面図、図2は本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管を実施するための最良の実施の形態を示した断面図、図3は本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管のコイルを示した一部破断側面図、図4は本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管の無線信号発生装置とコイルの接続状態を示した断面図、図5は回収用ノブと回収用治具を示した断面図である。   FIG. 1 is an overall cross-sectional view showing the best mode for carrying out a tip position detection system and a drilling tube of a boring drilling device according to the present invention, and FIG. 2 shows a tip of the boring drilling device according to the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the best mode for carrying out the position detection system and the drilling pipe, and FIG. 3 is a partial view showing the tip position detection system and the coil of the drilling pipe according to the present invention. FIG. 4 is a sectional side view showing a tip position detection system for a boring drilling device and a radio signal generator for a drilling tube, and a coil connection state according to the present invention, and FIG. 5 is a collecting knob and a collecting jig. It is sectional drawing which showed the tool.

まず、本実施の形態に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管の構成を説明する。   First, the configuration of the tip position detection system and the drilling pipe of the boring drilling apparatus according to the present embodiment will be described.

図1に示すように、斜めボーリングや水平ボーリングを行うボーリング削孔装置1は、削孔管10を、地上に設置されたボーリングマシン2で後方から押し込んで地中に推進させていく装置である。削孔管10の先端には削孔ヘッド11が設けられている。削孔ヘッド11の先端部はテーパ状に傾斜して形成されており、直線削孔時には、削孔管10および削孔ヘッド11を回転させながら削孔し、曲線削孔時には、削孔管10および削孔ヘッド11を非回転の状態で圧入することで削孔ヘッド11の傾斜部分に作用する土圧で曲線推進するようになっている。削孔管10の内部には、削孔管10の先端位置(削孔ヘッド11の位置)を検出する位置測定装置30が設けられている。また、削孔管10の内部には、位置測定装置30で測定した位置データを無線信号に変換する無線信号発生装置50が、位置測定装置30と電気的に接続されて設けられている。なお、位置測定装置30と無線信号発生装置50は、図2に示すように、後記する容器(耐圧容器15)内に収容されている。   As shown in FIG. 1, a boring drilling device 1 that performs oblique boring and horizontal boring is a device that pushes a drilling tube 10 from behind with a boring machine 2 installed on the ground and propels it into the ground. . A drilling head 11 is provided at the tip of the drilling tube 10. The tip of the drilling head 11 is formed to be inclined in a taper shape. When straight drilling, the drilling pipe 10 and the drilling head 11 are rotated while rotating, and when drilling curved, the drilling pipe 10 In addition, the hole is pushed with the earth pressure acting on the inclined portion of the hole drilling head 11 by press-fitting the hole drilling head 11 in a non-rotating state. A position measuring device 30 that detects the tip position of the hole drilling tube 10 (the position of the hole drilling head 11) is provided inside the hole drilling tube 10. In addition, a radio signal generator 50 that converts position data measured by the position measuring device 30 into a radio signal is provided in the drill tube 10 so as to be electrically connected to the position measuring device 30. As shown in FIG. 2, the position measuring device 30 and the radio signal generating device 50 are accommodated in a container (pressure vessel 15) described later.

図2に示すように、削孔管10の胴部12の一部には、無線信号発生装置50で変換された無線信号を地上へ送信するためのコイル70が形成されている。コイル70は、削孔管10の胴部12の一部に設けた筒状部材71に巻きつけられた導線72からなる。なお、本実施の形態では、筒状部材71に導線72を巻きつけるように構成されているが、削孔管の胴部に導線を直接巻きつけてもよい。地上には、コイル70から発信された無線信号を受信するための受信装置90が設けられている。   As shown in FIG. 2, a coil 70 for transmitting a radio signal converted by the radio signal generator 50 to the ground is formed in a part of the body portion 12 of the drilled tube 10. The coil 70 is composed of a conductive wire 72 wound around a cylindrical member 71 provided in a part of the body portion 12 of the drilled tube 10. In addition, in this Embodiment, although comprised so that the conducting wire 72 may be wound around the cylindrical member 71, you may wind a conducting wire directly around the trunk | drum of a drilling pipe. A receiving device 90 for receiving a radio signal transmitted from the coil 70 is provided on the ground.

位置測定装置30は、傾斜角計と方位角計(ともに図示せず)を備えており、削孔ヘッド11の傾斜角度と方位角度とをリアルタイムで計測することが可能となっている。傾斜角計と方位角計は、ともに無線信号発生装置50の処理手段(電子基盤51)に電気的に接続されている。傾斜角計と方位角計とはともにハウジング31内に収容されて一体化されている。   The position measuring device 30 includes a tilt angle meter and an azimuth meter (both not shown), and can measure the tilt angle and the azimuth angle of the drilling head 11 in real time. Both the clinometer and the azimuth meter are electrically connected to the processing means (electronic board 51) of the radio signal generator 50. Both the tilt angle meter and the azimuth meter are accommodated in the housing 31 and integrated.

傾斜角計と方位角計を収容するハウジング31は、無線信号発生装置50とともに、削孔管10と分離可能な容器内に収容されており、削孔完了後に回収可能となるように構成されている。削孔管10と分離可能な容器は、耐圧容器15にて構成されている。耐圧容器15は、削孔管10の内周面と所定の間隔をあけて配置される円筒状に形成されており、削孔管10内で削孔管10と同芯に配置されている。耐圧容器15の前部には、削孔方向前方に延出する前方軸部材13が設けられ、耐圧容器15の後部には、削孔方向後方に延出する後方軸部材14が設けられている。前方軸部材13と後方軸部材14は板ばね式の固定部材(セントライザー)16で削孔管10内部の軸芯部に固定されており、耐圧容器15が常時削孔管10の軸芯部に位置するように構成されている。具体的には、固定部材16は、前方軸部材13と後方軸部材14に固定されており、ばね部材が径方向外側に付勢することで、削孔管10の内周面に押圧されている。これによって、固定部材16は、耐圧容器15を削孔管10に回転不可能に固定するようになっており、耐圧容器15が削孔管10とともに回転するように構成されている。さらに、固定部材16は、削孔管10の内周面に所定の付勢力(水圧による付勢力)で押圧することで、耐圧容器15を削孔管10に固定するように構成されており、削孔終了後に耐圧容器15を削孔管10から引き抜く際には、水圧を除圧して、さらに削孔管10と固定部材16との各接点の摩擦抵抗に打ち勝つ力で耐圧容器15を牽引することで、耐圧容器15が、削孔管10の内周面に沿って回収されるようになっている。また、前方軸部材13の前部には、削孔ヘッド11が一体的に固定されている。   The housing 31 for accommodating the clinometer and the azimuth meter is housed in a container separable from the drilling tube 10 together with the radio signal generator 50, and is configured to be recoverable after the drilling is completed. Yes. The container separable from the drilling tube 10 is constituted by a pressure-resistant container 15. The pressure vessel 15 is formed in a cylindrical shape that is arranged at a predetermined interval from the inner peripheral surface of the hole drilling tube 10, and is disposed concentrically with the hole drilling tube 10 in the hole drilling tube 10. A front shaft member 13 that extends forward in the drilling direction is provided at the front portion of the pressure vessel 15, and a rear shaft member 14 that extends rearward in the drilling direction is provided at the rear portion of the pressure vessel 15. . The front shaft member 13 and the rear shaft member 14 are fixed to the shaft core portion inside the hole drilling tube 10 by a leaf spring type fixing member (centrizer) 16, and the pressure vessel 15 is always the shaft core portion of the hole drilling tube 10. It is comprised so that it may be located in. Specifically, the fixing member 16 is fixed to the front shaft member 13 and the rear shaft member 14, and is pressed against the inner peripheral surface of the drilled tube 10 when the spring member is biased radially outward. Yes. Thereby, the fixing member 16 is configured to fix the pressure vessel 15 to the drilling tube 10 so as not to rotate, and the pressure vessel 15 is configured to rotate together with the drilling tube 10. Furthermore, the fixing member 16 is configured to fix the pressure vessel 15 to the hole drilling tube 10 by pressing the inner peripheral surface of the hole drilling tube 10 with a predetermined biasing force (biasing force due to water pressure). When the pressure vessel 15 is pulled out from the bore tube 10 after the drilling is completed, the water pressure is removed, and the pressure vessel 15 is pulled with a force that overcomes the frictional resistance of each contact point between the bore tube 10 and the fixing member 16. Thus, the pressure resistant container 15 is recovered along the inner peripheral surface of the hole drilling tube 10. A drilling head 11 is integrally fixed to the front portion of the front shaft member 13.

ハウジング31は、耐圧容器15の内部に回転可能に支持されている。具体的には、ハウジング31の前部には、削孔方向前方に延出する前方軸部材32が設けられており、ハウジング31の後部には、削孔方向後方に延出する後方軸部材33が設けられている。そして、前方軸部材32および後方軸部材33は、それぞれ軸受34,34を介して回転可能に軸支されている。すなわち、位置測定装置30は、削孔管10に対して相対回転可能な軸部材(前方軸部材32および後方軸部材33)に固定されていることとなる。   The housing 31 is rotatably supported inside the pressure vessel 15. Specifically, a front shaft member 32 extending forward in the drilling direction is provided at the front portion of the housing 31, and a rear shaft member 33 extending rearward in the drilling direction is provided at the rear portion of the housing 31. Is provided. The front shaft member 32 and the rear shaft member 33 are rotatably supported via bearings 34 and 34, respectively. That is, the position measuring device 30 is fixed to the shaft members (the front shaft member 32 and the rear shaft member 33) that can rotate relative to the drill tube 10.

前方軸部材32の外周面の周方向の一部には、おもり部材35が設けられており、削孔管10が回転する場合でも、おもり部材35が取り付けられた部分が常に下側になるように前方軸部材32が軸受34に対して相対的に回転するようになっている。これによって、位置測定装置30の鉛直方向は一定に保持されることとなる。すなわち、おもり部材35は、位置測定装置30の回転防止機能を有することとなる。   A weight member 35 is provided on a part of the outer peripheral surface of the front shaft member 32 in the circumferential direction so that the portion to which the weight member 35 is attached is always on the lower side even when the drilling tube 10 rotates. Further, the front shaft member 32 rotates relative to the bearing 34. As a result, the vertical direction of the position measuring device 30 is held constant. That is, the weight member 35 has a function of preventing the position measuring device 30 from rotating.

なお、本実施の形態では、後方軸部材33の外周面の周方向の一部にも、おもり部材35が設けられている。後方軸部材33に設けられるおもり部材35も、前方軸部材32に設けられるおもり部材35と同じ周方向位置に取り付けられている。これによって、位置測定装置30の回転防止機能が高められる。   In the present embodiment, the weight member 35 is also provided on a part of the outer peripheral surface of the rear shaft member 33 in the circumferential direction. The weight member 35 provided on the rear shaft member 33 is also attached at the same circumferential position as the weight member 35 provided on the front shaft member 32. Thereby, the anti-rotation function of the position measuring device 30 is enhanced.

ハウジング31の前部の前方軸部材32の取付け部分には、衝撃吸収材であるショックアブソーバー36が設けられている。すなわち、ハウジング31の前部には、ショックアブソーバー36を介して前方軸部材32が取り付けられていることとなる。また、ハウジング31の後部の後方軸部材33の取付け部分にも、衝撃吸収材であるショックアブソーバー36が設けられている。すなわち、ハウジング31の後部には、ショックアブソーバー36を介して後方軸部材33が取り付けられていることとなる。ショックアブソーバー36は、ゴム等の弾性部材で形成された板材を積層して形成されてなる積層ゴムにて構成おり、削孔管10の軸方向に板材が積層されるように配置されている。   A shock absorber 36, which is a shock absorbing material, is provided at the attachment portion of the front shaft member 32 at the front portion of the housing 31. That is, the front shaft member 32 is attached to the front portion of the housing 31 via the shock absorber 36. A shock absorber 36 that is a shock absorbing material is also provided at a mounting portion of the rear shaft member 33 at the rear portion of the housing 31. That is, the rear shaft member 33 is attached to the rear portion of the housing 31 via the shock absorber 36. The shock absorber 36 is constituted by a laminated rubber formed by laminating plate materials formed of an elastic member such as rubber, and is arranged so that the plate materials are laminated in the axial direction of the drilling tube 10.

後方軸部材33の後方には、回転する物体に電力や信号を伝達するためのスリップリング37が設けられている。スリップリング37の後方には、位置測定装置30の構成部品の一部であり、回転角を検出するセンサであるポテンショメータ38が設けられている。ポテンショメータ38は耐圧容器15の内部に耐圧容器15とともに回転するように固定されており、また、耐圧容器15と削孔管10とはともに回転する。したがって、ポテンショメータ38は、削孔管10の回転角度を計測する回転角計となる。   A slip ring 37 for transmitting electric power and signals to a rotating object is provided behind the rear shaft member 33. Behind the slip ring 37, a potentiometer 38, which is a part of the components of the position measuring device 30 and detects a rotation angle, is provided. The potentiometer 38 is fixed inside the pressure vessel 15 so as to rotate together with the pressure vessel 15, and the pressure vessel 15 and the drilled tube 10 rotate together. Therefore, the potentiometer 38 is a rotation angle meter that measures the rotation angle of the drilling tube 10.

ポテンショメータ38の後部には、無線信号発生装置50を構成する電子基盤51とバッテリ52が設けられている。バッテリ52は、電子基盤51に接続されている。電子基盤51は、位置測定装置30の一部となるポテンショメータ38と電気的に接続されているとともに、スリップリング37を介してハウジング31内の位置測定装置30である傾斜角計と方位角計と電気的に接続されている。電子基盤51は、位置測定装置30で測定した位置データを無線信号に変換してコイル70に送信するように構成されており、位置データを常時送信可能となっている。また、電子基盤51は、記憶部(図示せず)を備えており、位置測定装置30で測定した位置データを保存可能で且つ常時読み出し可能に構成されている。電子基盤51には、コイル70に接続される接続端子53に延びる配線54が設けられている。   At the rear part of the potentiometer 38, an electronic board 51 and a battery 52 constituting the wireless signal generator 50 are provided. The battery 52 is connected to the electronic board 51. The electronic board 51 is electrically connected to a potentiometer 38 that is a part of the position measuring device 30, and an inclination angle meter and an azimuth meter that are the position measuring device 30 in the housing 31 through the slip ring 37. Electrically connected. The electronic board 51 is configured to convert the position data measured by the position measuring device 30 into a radio signal and transmit it to the coil 70, and the position data can be transmitted at all times. Further, the electronic board 51 includes a storage unit (not shown), and is configured to be able to save the position data measured by the position measuring device 30 and to always read it. The electronic board 51 is provided with a wiring 54 extending to a connection terminal 53 connected to the coil 70.

コイル70は、無線信号発生装置50で変換された無線信号を地上の受信装置90(図1参照)に送信するためのものであって、図2および図3に示すように、削孔管10の一部として構成されている。コイル70は、削孔管10の胴部12の一部に設けた筒状部材71に巻きつけられた導線72にて構成されている。筒状部材71は、削孔管10,10同士の連結部分に設けられており、削孔管10の胴部12の一部を構成するようになっている。筒状部材71は、削孔管10と略同等の径を有し、コイル70に必要な軸方向長さを有する円筒状に形成されている。筒状部材71の外周面には、所定深さの断面矩形状の凹部73が円周方向に沿って円環状に形成されており、信号を送信するアンテナのケーシングを構成している。この筒状部材71の凹部73には、導線72が巻きつけられている。巻きつけられた導線72の表面には、保護コーティング層74が形成されている。保護コーティング層74は、例えば硬質エポキシにて導線72全体を被覆するように形成されており、削孔表面地盤との摩擦に対する耐久性を備えている。保護コーティング層74の表面は、筒状部材71の凹部73の軸方向両側の鍔状部分77(図3参照(筒状部材71の最大径部))の表面と面一になるように構成されている。すなわち、保護コーティング層74の削孔方向前後(軸方向両側)には鍔上部分77が形成されることになる。これによって、削孔時には、削孔方向(削孔管10の軸方向)に見て、鍔上部分77が削孔の表面土砂を押し退けることとなり、保護コーティング層74の磨耗を低減することができる。このように、削孔管10とは別体で、削孔管10よりも短い筒状部材71に導線72を巻きつけることによって、導線72の巻きつけ作業が行いやすく、また、コイル70部分の運搬および搬入も容易に行うことができる。   The coil 70 is for transmitting the radio signal converted by the radio signal generator 50 to the ground receiver 90 (see FIG. 1). As shown in FIGS. Is configured as part of The coil 70 is constituted by a conducting wire 72 wound around a cylindrical member 71 provided in a part of the body portion 12 of the drilled tube 10. The cylindrical member 71 is provided at a connecting portion between the drilled tubes 10 and 10 and constitutes a part of the body portion 12 of the drilled tube 10. The cylindrical member 71 has a diameter substantially equal to that of the drilled tube 10 and is formed in a cylindrical shape having an axial length necessary for the coil 70. On the outer peripheral surface of the cylindrical member 71, a concave section 73 having a rectangular cross section with a predetermined depth is formed in an annular shape along the circumferential direction, and constitutes a casing of an antenna for transmitting signals. A conducting wire 72 is wound around the recess 73 of the tubular member 71. A protective coating layer 74 is formed on the surface of the wound conductive wire 72. The protective coating layer 74 is formed so as to cover the entire conductor 72 with, for example, hard epoxy, and has durability against friction with the drilled surface ground. The surface of the protective coating layer 74 is configured to be flush with the surface of the flange portions 77 (see FIG. 3 (maximum diameter portion of the tubular member 71)) on both axial sides of the recess 73 of the tubular member 71. ing. That is, the upper portion 77 is formed on the front and rear of the protective coating layer 74 in the direction of drilling (both sides in the axial direction). As a result, when drilling, as seen in the drilling direction (the axial direction of the drilling tube 10), the upper portion 77 pushes away the surface earth and sand of the drilling hole, and wear of the protective coating layer 74 can be reduced. . Thus, by winding the conducting wire 72 around the cylindrical member 71 which is separate from the drilling tube 10 and shorter than the drilling tube 10, the winding work of the conducting wire 72 can be easily performed. Transport and carry-in can be performed easily.

図4に示すように、筒状部材71の内周面の後端部には、耐圧容器15に設けられた接続端子53が装着されるキー溝75が形成されている。キー溝75は、断面矩形状に形成されており、内側および後方に開口するように形成されている。キー溝75には、接続端子が後方から着脱自在に挿入される。キー溝75の接続部には、凹部73の導線72に延びる配線76が接続されている。   As shown in FIG. 4, a key groove 75 in which the connection terminal 53 provided in the pressure resistant container 15 is attached is formed at the rear end portion of the inner peripheral surface of the cylindrical member 71. The key groove 75 is formed in a rectangular cross section and is formed so as to open inward and backward. A connection terminal is detachably inserted into the key groove 75 from the rear. A wiring 76 extending to the conducting wire 72 of the recess 73 is connected to the connection portion of the key groove 75.

図5に示すように、耐圧容器15の後方の後方軸部材14の後端には、削孔作業を終了した後の回収時に回収治具20が係止される回収用ノブ17が形成されている。回収用ノブ17は、後方に向かうに連れて縮径する三角錐状に形成されており、三角錐の底面部分を回収治具20で係止することで、耐圧容器15を後方に牽引できるようになっている。   As shown in FIG. 5, a recovery knob 17 is formed at the rear end of the rear shaft member 14 at the rear of the pressure vessel 15 to which the recovery jig 20 is locked during recovery after the drilling operation is completed. Yes. The recovery knob 17 is formed in a triangular pyramid shape that is reduced in diameter toward the rear, and the pressure vessel 15 can be pulled backward by locking the bottom portion of the triangular pyramid with the recovery jig 20. It has become.

図1に示すように、受信装置90は、ボーリングマシン2の近傍に配置されており、ボーリングマシン2の作動を制御する制御装置91に接続されている。制御装置91は、受信装置90で受信された削孔ヘッド11の位置データ(傾斜角、方位角、回転角)に基づいて、削孔管10の推進速度や回転角度を調整するようになっている。   As shown in FIG. 1, the receiving device 90 is disposed in the vicinity of the boring machine 2 and is connected to a control device 91 that controls the operation of the boring machine 2. The control device 91 adjusts the propulsion speed and rotation angle of the drilling tube 10 based on the position data (tilt angle, azimuth angle, and rotation angle) of the drilling head 11 received by the receiving device 90. Yes.

次に、前記構成のボーリング削孔装置1の先端位置検出システムおよび削孔管10の削孔作業工程およびその作用を説明する。   Next, the tip position detection system of the boring drilling device 1 having the above-described configuration, the drilling work process of the drilled tube 10, and the operation thereof will be described.

かかるボーリング削孔装置1を用いて削孔を行うに際しては、削孔ヘッド11を先端に備えた削孔管10をボーリングマシン2にセットし、削孔管10を後方から地中に押し込むことで削孔ヘッド11が地盤土砂を押し退けて、削孔管10が推進していく。   When drilling using such a boring drilling device 1, a drilling tube 10 provided with a drilling head 11 at the tip is set in the boring machine 2, and the drilling tube 10 is pushed into the ground from behind. The drilling head 11 pushes away the ground soil and the drilling pipe 10 is pushed forward.

このとき、位置測定装置30(傾斜角計、方位角計および回転角計(ポテンショメータ38))は、削孔管10先端の削孔ヘッド11の傾斜角、方位角、回転角をそれぞれ計測する。ここで、傾斜角計と方位角計は、軸受34で回転可能に支持されるとともにおもり部材35で鉛直方向が一定に保持されたハウジング31内に収容されているので、削孔管10の回転に影響されることなく、傾斜角および方位角を正確に計測することができる。また、ポテンショメータ38は、削孔管10とともに回転する耐圧容器15に固定されているので、削孔管10の回転角を正確に計測することができる。   At this time, the position measuring device 30 (tilt angle meter, azimuth meter, and rotation angle meter (potentiometer 38)) measures the tilt angle, azimuth angle, and rotation angle of the drilling head 11 at the tip of the drill tube 10. Here, since the tilt angle meter and the azimuth meter are rotatably supported by the bearing 34 and are accommodated in the housing 31 in which the vertical direction is held constant by the weight member 35, the rotation of the drilling tube 10 is performed. The tilt angle and the azimuth angle can be accurately measured without being affected by. Moreover, since the potentiometer 38 is being fixed to the pressure | voltage resistant container 15 rotated with the drilling pipe 10, the rotation angle of the drilling pipe 10 can be measured correctly.

さらに、削孔管10の推進時には、コイル70が削孔内を移動することになるが、導線72の周囲には保護コーティング層74が形成されているので、導線72が損傷することはない。さらに、保護コーティング層74の削孔方向前後には、筒状部材71の鍔状部分77が位置しているので、削孔時には、削孔方向に見て、鍔上部分77が削孔の表面土砂を押し退ける堰の役目を果たすこととなり、保護コーティング層74の磨耗を低減することができる。   Further, when the drilling tube 10 is propelled, the coil 70 moves in the drilling hole. However, since the protective coating layer 74 is formed around the conducting wire 72, the conducting wire 72 is not damaged. Further, since the flange portion 77 of the cylindrical member 71 is positioned before and after the protective coating layer 74 in the drilling direction, the upper portion 77 is the surface of the drilling hole when viewed in the drilling direction when drilling. It will serve as a weir to push away the earth and sand, and wear of the protective coating layer 74 can be reduced.

また、傾斜角計と方位角計を収容するハウジング31は、ショックアブソーバー36を介して削孔管10に固定されているので、削孔時の振動はショックアブソーバー36で吸収され傾斜角計と方位角計に伝わることはない。したがって、傾斜角計と方位角計は、掘削時の振動の影響を受けることなく位置を正確に検出することができ、精度の高い位置検出ができる。   Further, since the housing 31 that accommodates the tilt angle meter and the azimuth meter is fixed to the drilling tube 10 via the shock absorber 36, vibration during drilling is absorbed by the shock absorber 36 and the tilt angle meter and the azimuth meter. It is not transmitted to the angle meter. Therefore, the tilt angle meter and the azimuth meter can accurately detect the position without being affected by vibration during excavation, and can detect the position with high accuracy.

さらに、ハウジング31がスリップリング37を介して無線信号発生装置50に接続されているので、計測された傾斜角と方位角の位置データは、削孔管10とともに回転する無線信号発生装置50と、傾斜角計および方位角計を収容するハウジング31とが相対回転している場合であっても、配線(図示せず)等が捻れることなく位置データを電子基盤51に伝達することができる。計測された回転角の位置データは、ポテンショメータ38と無線信号発生装置50がともに回転するので、通常の配線(図示せず)によって電子基盤51に直接伝達される。   Further, since the housing 31 is connected to the radio signal generator 50 via the slip ring 37, the measured tilt angle and azimuth angle position data is transmitted with the drill tube 10; Even when the housing 31 that accommodates the tilt angle meter and the azimuth meter rotates relative to each other, the position data can be transmitted to the electronic board 51 without twisting the wiring (not shown) or the like. Since the potentiometer 38 and the radio signal generator 50 are both rotated, the measured rotational angle position data is directly transmitted to the electronic board 51 through normal wiring (not shown).

電子基盤51に伝達された位置データは、無線信号に変換されて、配線54および接続端子53を介してコイル70にリアルタイムで送信される。電子基盤51は、位置測定装置30で測定した位置データを保存可能で且つ常時読み出し可能に構成されているので、後にプリントアウトすることができ書類作成等に便利である。   The position data transmitted to the electronic board 51 is converted into a radio signal and transmitted to the coil 70 via the wiring 54 and the connection terminal 53 in real time. The electronic board 51 is configured so that the position data measured by the position measuring device 30 can be stored and can be read at all times, so that it can be printed out later, which is convenient for document creation.

ここで、コイル70は、削孔管10の胴部12と略同径の筒状部材71に導線72を巻き付けて形成されているので、従来のように削孔管の内部に設けられていたコイルと比較して、導線72の巻き数および巻き径を大きくすることができ、無線信号発生装置50で変換された無線信号の送信距離を大幅に伸ばすことができる。これによって、ボーリング削孔装置1の先端部分が建築物等の障害物の下方を削孔中であっても、ボーリングマシン2の近傍の受信装置90で位置データの無線信号を受信することができる。そして、受信装置90で受信された位置データの無線信号は、制御装置91に伝達される。このようなコイル70を用いれば、検出された削孔管10の先端部の位置をボーリングマシン2の作動を制御する制御装置91に常時伝達することができる。したがって、制御装置91は、リアルタイムで正確な位置データ(傾斜角、方位角、回転角)に基づいて、削孔管10の推進速度や回転角度を調整して、ボーリングマシン2の作動を制御することができ、精度の高い削孔が行われる。   Here, since the coil 70 is formed by winding the conducting wire 72 around the cylindrical member 71 having substantially the same diameter as the body portion 12 of the hole drilling tube 10, it is provided inside the hole drilling tube as in the prior art. Compared with the coil, the number of windings and the winding diameter of the conducting wire 72 can be increased, and the transmission distance of the radio signal converted by the radio signal generator 50 can be greatly increased. As a result, even when the tip of the boring hole drilling device 1 is drilling the lower part of an obstacle such as a building, the receiving device 90 in the vicinity of the boring machine 2 can receive a radio signal of position data. . Then, the position data radio signal received by the receiving device 90 is transmitted to the control device 91. If such a coil 70 is used, the detected position of the tip of the drilling tube 10 can be constantly transmitted to the control device 91 that controls the operation of the boring machine 2. Therefore, the control device 91 controls the operation of the boring machine 2 by adjusting the propulsion speed and the rotation angle of the drilling tube 10 based on accurate position data (tilt angle, azimuth angle, and rotation angle) in real time. Can be drilled with high accuracy.

さらに、耐圧容器15内にバッテリ52を設けているので、従来のハードワイヤ方式のように、削孔管内に給電やデータ伝達用のケーブルを接続する必要がないので削孔の作業性が悪くなることはない。また、ケーブルの供回りを防ぐ機構を設ける必要はないので、構造の複雑化を防止できる。さらに、従来のマッドパルス方式のように、圧力変換装置を設ける必要がないので、ボーリング削孔装置の巨大化およびコストアップを防止することができる。   Further, since the battery 52 is provided in the pressure vessel 15, it is not necessary to connect a power supply or data transmission cable in the drilling pipe as in the conventional hard wire system, so that the workability of drilling is deteriorated. There is nothing. In addition, since it is not necessary to provide a mechanism for preventing the cable from being routed, the structure can be prevented from becoming complicated. Further, since it is not necessary to provide a pressure conversion device as in the conventional mud pulse method, it is possible to prevent the boring drilling device from becoming enormous and costly.

そして、かかるボーリング削孔装置1では、削孔作業を止めることなく削孔管10の先端位置を検出できる。また、受信装置90を制御装置91に直接接続しているので、削孔管10の先端部分の位置に応じて即座にボーリング削孔装置の作動を制御することができ、従来のようにデータ処理の際に削孔担当者に結果をフィードバックするのに時間を要することはない。したがって、施工時間全体を大幅に短縮でき、効率的な削孔を行うことができる。   And in this boring drilling apparatus 1, the front-end | tip position of the drilling pipe | tube 10 is detectable, without stopping drilling operation | work. Further, since the receiving device 90 is directly connected to the control device 91, the operation of the boring drilling device can be immediately controlled according to the position of the tip portion of the drilling tube 10, and data processing is performed as in the conventional case. It takes no time to feed back the results to the drilling staff. Therefore, the entire construction time can be greatly shortened, and efficient drilling can be performed.

削孔作業が終了した後は、削孔管10の後方から回収治具20を備えた回収装置(図示せず)を挿入して、回収治具20を後方軸部材14後端の回収用ノブ17に係止させて耐圧容器15に接続する。そして、耐圧容器15を、回収装置でボーリングマシン2側に牽引して、位置測定装置30および無線信号発生装置50を耐圧容器15ごと回収する。このとき、耐圧容器15を削孔管10に固定している固定部材16は、例えば水圧などによる所定の付勢力で削孔管10の内周面に押圧されて弾性的に固定されているが、水圧を除圧して、さらに削孔管10と固定部材16との各接点の摩擦抵抗に打ち勝つ牽引力で耐圧容器15を牽引することで、固定部材16が削孔管10の内周面を摺動して、耐圧容器15が削孔管10から引き抜かれて回収される。また、耐圧容器15から突出している接続端子53は、キー溝75の後端の開口部分から後方に抜き去られる。なお、耐圧容器15の先端には削孔ヘッド11が固定されており、削孔ヘッド11も同時に回収される。このようにすれば、容易に位置測定装置30と無線信号発生装置50を回収することができ、これらの装置30,50の再利用を図ることができ、コストダウンを達成することができる。特に、位置測定装置30と無線信号発生装置50は、耐圧容器15内に収容されているので、削孔中に削孔管10が過度に屈曲した場合でも、耐圧容器15が変形することはないので、位置測定装置30および無線信号発生装置50が損傷するのを防止することができ、これらの装置30,50を確実に再利用できる。また、耐圧容器15の回収後は、先端が解放されて内部が空洞になった削孔管10のみを地中に敷設することができ、地盤改良を行う上で非常に有用になる。   After the drilling operation is completed, a recovery device (not shown) including a recovery jig 20 is inserted from the rear of the hole drilling tube 10, and the recovery jig 20 is attached to the recovery knob at the rear end of the rear shaft member 14. 17 is connected to the pressure vessel 15. Then, the pressure vessel 15 is pulled to the boring machine 2 side by the collecting device, and the position measuring device 30 and the radio signal generating device 50 are collected together with the pressure vessel 15. At this time, the fixing member 16 that fixes the pressure vessel 15 to the hole drilling tube 10 is pressed and elastically fixed to the inner peripheral surface of the hole drilling tube 10 by a predetermined urging force such as water pressure. The pressure member 15 is pulled by a pulling force that overcomes the frictional resistance of each contact point between the drilling tube 10 and the fixing member 16 by removing the water pressure, and the fixing member 16 slides on the inner peripheral surface of the drilling tube 10. The pressure vessel 15 is pulled out from the drilling tube 10 and collected. Further, the connection terminal 53 protruding from the pressure vessel 15 is extracted rearward from the opening at the rear end of the key groove 75. A drilling head 11 is fixed to the tip of the pressure vessel 15, and the drilling head 11 is also collected at the same time. In this way, the position measuring device 30 and the radio signal generating device 50 can be easily recovered, and the devices 30 and 50 can be reused, and the cost can be reduced. In particular, since the position measuring device 30 and the radio signal generating device 50 are accommodated in the pressure vessel 15, the pressure vessel 15 is not deformed even when the drilling tube 10 is bent excessively during drilling. Therefore, it is possible to prevent the position measurement device 30 and the radio signal generation device 50 from being damaged, and the devices 30 and 50 can be reliably reused. In addition, after the collection of the pressure vessel 15, only the drilled tube 10 whose tip is released and the inside is hollow can be laid in the ground, which is very useful for ground improvement.

図6は本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管を実施するための最良の他の実施の形態を示した断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing another best embodiment for carrying out a tip position detection system and a drilling pipe of a boring drilling apparatus according to the present invention.

本実施の形態では、位置測定装置30等を収容する容器が二つの耐圧容器25a,25bにて構成されている。前方の耐圧容器25aの前方には前方軸部材13が設けられ、後方の耐圧容器25bの後方には後方軸部材14が設けられている。前方の耐圧容器25aと後方の耐圧容器25bとは所定の間隔を隔てて配置されており、前方の耐圧容器25aと後方の耐圧容器25bとは中間軸部材18を介して接続されている。前方軸部材13、後方軸部材14および中間軸部材18はそれぞれ固定部材16を介して削孔管10に固定されている。   In the present embodiment, the container for housing the position measuring device 30 and the like is composed of two pressure-resistant containers 25a and 25b. A front shaft member 13 is provided in front of the front pressure vessel 25a, and a rear shaft member 14 is provided behind the rear pressure vessel 25b. The front pressure vessel 25a and the rear pressure vessel 25b are arranged at a predetermined interval, and the front pressure vessel 25a and the rear pressure vessel 25b are connected via an intermediate shaft member 18. The front shaft member 13, the rear shaft member 14, and the intermediate shaft member 18 are each fixed to the drilled tube 10 via a fixing member 16.

前方の耐圧容器25aには、傾斜角計と方位角計とこれらを収容するハウジング31、およびスリップリング37が収容されている。ハウジング31の前後には、図2に示した実施の形態と同様に、ショックアブソーバー36を介して前方軸部材32と後方軸部材33がそれぞれ設けられている。そして、前方軸部材32および後方軸部材33は、それぞれ軸受34,34を介して回転可能に軸支されている。前方軸部材32および後方軸部材33の外周面には、おもり部材35がそれぞれ設けられており、位置測定装置30(傾斜角計と方位角計)の鉛直方向は一定に保持されている。後方軸部材33の後部にはスリップリング37が設けられており、互いに相対回転するハウジング31と耐圧容器25a間の配線を可能としている。   In the front pressure vessel 25a, an inclination angle meter, an azimuth angle meter, a housing 31 for accommodating these, and a slip ring 37 are accommodated. A front shaft member 32 and a rear shaft member 33 are provided before and after the housing 31 via shock absorbers 36, as in the embodiment shown in FIG. The front shaft member 32 and the rear shaft member 33 are rotatably supported via bearings 34 and 34, respectively. Weight members 35 are respectively provided on the outer peripheral surfaces of the front shaft member 32 and the rear shaft member 33, and the vertical direction of the position measuring device 30 (tilt angle meter and azimuth meter) is held constant. A slip ring 37 is provided at the rear part of the rear shaft member 33, and wiring between the housing 31 and the pressure-resistant container 25a that rotate relative to each other is made possible.

後方の耐圧容器25bには、位置測定装置30の構成部品の一部であるポテンショメータ38が設けられている。ポテンショメータ38の後部には、無線信号発生装置50を構成する電子基盤51とバッテリ52が設けられている。電子基盤51には、コイル70に接続される接続端子53に延びる配線54が設けられている。   A potentiometer 38 which is a part of the components of the position measuring device 30 is provided in the rear pressure vessel 25b. At the rear part of the potentiometer 38, an electronic board 51 and a battery 52 constituting the wireless signal generator 50 are provided. The electronic board 51 is provided with a wiring 54 extending to a connection terminal 53 connected to the coil 70.

なお、その他の構成については図2に示したボーリング削孔装置1と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。   In addition, since it is the same as that of the boring apparatus 1 shown in FIG. 2 about another structure, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

前記のような構成によれば、図1ないし図5に示した実施の形態と同様の作用効果を得られる他に、耐圧容器25a,25bが分割されて小型化されているので、回収時に取り回ししやすく、曲率半径の小さい削孔であっても容易に回収することができる。   According to the configuration as described above, the same effects as the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 can be obtained, and the pressure-resistant containers 25a and 25b are divided and reduced in size. It is easy to recover and even holes with a small radius of curvature can be easily recovered.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施の形態では、位置測定装置30は、傾斜角計、方位角計および回転角計で構成されているが、これに限られるものではない。例えば、ジャイロであってもよい。この場合も前記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, a design change is possible suitably. For example, in the above-described embodiment, the position measuring device 30 is configured by an inclination angle meter, an azimuth angle meter, and a rotation angle meter, but is not limited thereto. For example, a gyro may be used. In this case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管を実施するための最良の実施の形態を示した全体断面図である。It is the whole sectional view showing the best embodiment for carrying out the tip position detection system and drilling pipe of the boring drilling device concerning the present invention. 本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管を実施するための最良の実施の形態を示した断面図である。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] It is sectional drawing which showed the best embodiment for implementing the front-end | tip position detection system and drilling pipe | tube of a boring drilling apparatus based on this invention. 本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管のコイルを示した一部破断側面図である。It is a partially broken side view showing a tip position detection system of a boring drilling device and a coil of a drilling tube according to the present invention. 本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管の無線信号発生装置とコイルの接続状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the connection state of the front-end | tip position detection system of the boring drilling apparatus which concerns on this invention, the radio | wireless signal generator of a drilling pipe, and a coil. 回収用ノブと回収用治具を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the collection knob and the collection jig | tool. 本発明に係るボーリング削孔装置の先端位置検出システムおよび削孔管を実施するための最良の他の実施の形態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed other embodiment of the best for implementing the front-end | tip position detection system of a boring drilling apparatus which concerns on this invention, and a drilling pipe.

符号の説明Explanation of symbols

1 ボーリング削孔装置
2 ボーリングマシン
10 削孔管
12 胴部
15 耐圧容器
16 固定部材
25a 耐圧容器
25b 耐圧容器
30 位置測定装置
32 前方軸部材(軸部材)
33 後方軸部材(軸部材)
35 おもり部材
36 ショックアブソーバー(衝撃吸収材)
50 無線信号発生装置
70 コイル
71 筒状部材
72 導線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boring drilling apparatus 2 Boring machine 10 Drilling pipe 12 Body 15 Pressure-resistant container 16 Fixed member 25a Pressure-resistant container 25b Pressure-resistant container 30 Position measuring apparatus 32 Front shaft member (shaft member)
33 Rear shaft member (shaft member)
35 Weight member 36 Shock absorber (Shock absorber)
50 Radio Signal Generator 70 Coil 71 Tubular Member 72 Conductor

Claims (7)

ボーリング削孔装置の削孔管の先端位置を検出する先端位置検出システムにおいて、
前記削孔管内に、この削孔管の先端位置を検出する位置測定装置を設けるとともに、この位置測定装置で測定した位置データを無線信号に変換する無線信号発生装置を設け、
前記削孔管の胴部の一部に導線を巻きつけてコイルを形成し、このコイルによって前記無線信号発生装置で変換された無線信号を送信するように構成し、
地上に、前記無線信号を受信するための受信装置を設けた
ことを特徴とするボーリング削孔装置の先端位置検出システム。
In the tip position detection system that detects the tip position of the drilling tube of the boring drilling device,
In the drilling tube, a position measuring device for detecting the tip position of the drilling tube is provided, and a radio signal generator for converting position data measured by the position measuring device into a radio signal is provided,
A coil is formed by winding a conducting wire around a part of the body of the hole drilling tube, and the coil is configured to transmit a radio signal converted by the radio signal generator,
A receiving device for receiving the radio signal is provided on the ground. A tip position detection system for a boring hole drilling device.
前記導線は、前記削孔管の胴部の一部に設けられた筒状部材に巻きつけられた
ことを特徴とする請求項1に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システム。
The tip position detection system for a boring drilling device according to claim 1, wherein the conducting wire is wound around a cylindrical member provided in a part of a body portion of the drilling tube.
前記位置測定装置および前記無線信号発生装置は、前記削孔管と分離可能な容器内に収容されており、回収可能に構成されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システム。
The said position measuring device and the said radio | wireless signal generator are accommodated in the container separable from the said drilling pipe, and are comprised so that collection | recovery is possible. The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Borehole drilling device tip position detection system.
前記容器は、耐圧容器にて構成されている
ことを特徴とする請求項3に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システム。
The tip position detection system for a boring hole drilling device according to claim 3, wherein the container is configured by a pressure resistant container.
前記位置測定装置は、衝撃吸収材を介して前記削孔管に固定されている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システム。
The tip position detection system for a boring hole drilling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the position measuring device is fixed to the hole drilling tube via an impact absorbing material. .
前記位置測定装置は、前記削孔管に対して相対回転可能な軸部材に固定されており、
前記軸部材には、前記位置測定装置の鉛直方向を一定に保持するためのおもり部材が設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のボーリング削孔装置の先端位置検出システム。
The position measuring device is fixed to a shaft member that can rotate relative to the drilling tube,
The boring hole according to any one of claims 1 to 5, wherein the shaft member is provided with a weight member for keeping the vertical direction of the position measuring device constant. Device tip position detection system.
ボーリング削孔装置のボーリングマシンによって削孔内に押し込まれる円筒状の胴部を有する削孔管であって、
前記削孔管内に、この削孔管の先端位置を検出する位置測定装置と、この位置測定装置で測定した位置データを無線信号に変換する無線信号発生装置とを備え、
前記胴部の一部に設けた筒状部材に導線を巻きつけて前記無線信号を送信するための無線信号送信用のコイルを形成し、
前記位置測定装置と前記無線信号発生装置を前記削孔管内から回収可能に構成した
ことを特徴とするボーリング削孔装置の削孔管。
A drilling tube having a cylindrical body that is pushed into a drilling hole by a boring machine of a boring drilling device,
In the hole drilling tube, a position measuring device that detects the tip position of the hole drilling tube, and a radio signal generator that converts position data measured by the position measuring device into a radio signal,
A coil for wireless signal transmission for transmitting the wireless signal by winding a conductive wire around a cylindrical member provided in a part of the body part,
A drilling tube for a boring drilling device, wherein the position measuring device and the wireless signal generator are configured to be recoverable from the drilling tube.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2524417Y2 (en) * 1991-02-27 1997-01-29 株式会社クボタ Propulsion method propulsion device
JP2000170487A (en) * 1998-12-04 2000-06-20 Kawasaki Steel Corp Excavator and use method therefor
JP2002220986A (en) * 2001-01-25 2002-08-09 Chem Grouting Co Ltd Digging position detecting method and device
JP3763399B2 (en) * 2001-02-15 2006-04-05 ケミカルグラウト株式会社 Drilling method

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