JP4883427B2

JP4883427B2 - Excavated body

Info

Publication number: JP4883427B2
Application number: JP2010067707A
Authority: JP
Inventors: 徹福田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: JP2010138695A

Description

本発明は、非開削で地中穴を形成するための掘削体に関し、特に、ガス、上下水道などの地下埋設管からの分岐配管敷設用の地中穴を形成するのに好適な掘削体に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an excavation body for forming an underground hole without excavation, and more particularly, to an excavation body suitable for forming an underground hole for laying a branch pipe from an underground pipe such as gas or water and sewerage. .

ガスや上下水道などの地下埋設管から供給管を分岐させるには、地下埋設管部分と供給管敷設部分を地上から掘削して土砂を取り除いた上で作業を進めることが普通であるが、地上からの開削作業が必要であり、作業量が増えるだけでなく、工期も長くなって不経済であり、また道路等を掘り返すことによる地域への影響も無視できない。これを解決するために、非開削で供給管を敷設する非開削工法が提案されている。非開削工法において地中に掘削する穴は、供給管のサイズにもよるが、直径が１００ｍｍ程度以上の穴を掘削する場合、下穴を掘削した後これを拡径して形成されることが多い。 In order to branch the supply pipe from underground pipes such as gas and water and sewage, it is common to excavate the underground pipe part and the supply pipe laying part from the ground and remove the earth and sand, but proceed with the work. It is not only economical, but the work period is long, and the construction period is long, which is uneconomical. The influence on the area by digging up roads cannot be ignored. In order to solve this, a non-cutting method has been proposed in which a supply pipe is laid without cutting. Depending on the size of the supply pipe, the hole drilled into the ground in the non-open cutting method may be formed by drilling a pilot hole and then expanding it when drilling a hole with a diameter of about 100 mm or more. Many.

地中穴を掘削した後、拡大リーマで地中穴内面を掘削して拡径する技術が、例えば下記特許文献１に開示されている（公知例１）。これは、第１施工ピット及び第２施工ピットの間に地中穴を形成するもので、例えば第１施工ピットから第２施工ピットに向けて推進ユニットを推進して下穴を掘削し、第２施工ピットにおいて、推進ユニットを貫通して設けられている駆動軸の先端に拡大リーマを取付け、駆動軸を駆動させて拡大リーマを回転させながら推進ユニットを第１施工ピットに引抜いて行くことにより、拡径穴を形成するものである。 A technique for excavating the inner surface of the underground hole with an enlarged reamer and then expanding the diameter after excavating the underground hole is disclosed, for example, in Patent Document 1 (Known Example 1). This is to form an underground hole between the first construction pit and the second construction pit. For example, the propulsion unit is pushed from the first construction pit toward the second construction pit to excavate the pilot hole, 2 At the construction pit, by attaching an enlarged reamer to the tip of the drive shaft provided through the propulsion unit, pulling out the propulsion unit to the first construction pit while driving the drive shaft and rotating the enlarged reamer The diameter-expanded hole is formed.

また、下記非特許文献１には、地上から地下埋設管部分へ供給管敷設用地中穴を掘り下げる工法が記載されている（公知例２）。これには、「ＳＤスピーダ工法」と「ＴＰＨ工法」の２つが説明されているが、類似した技術である。前者は、「奈良市における小口径管推進工法による取り付け管工事について」と題した記事中に記載されており、上下水道管を敷設する際に用いられて、地中の本管に向けて直線状ガイドロッドを推進した後、ガイドロッドに貫通するオーガビットとオーガを連結セットし、オーガを回転、推進し、オーガビットにより地中穴を拡径していくものである。拡径により発生する土砂は、オーガで地表へと搬出する。後者は「ハウスコネクションに威力を発揮するＴＰＨ工法」と題した記事に記載されており、前記工法におけるオーガの代わりに、シールドパイプを用いるものであり、シールドパイプ先端に掘削用のビットを取り付け、シールドパイプを回転、推進し、掘削用ビットで拡径していくものである。この工法は、シールドパイプに水を流し込んで、戻り水で排土する。 Non-Patent Document 1 below describes a method for digging a underground hole for laying a supply pipe from the ground to an underground buried pipe part (known example 2). There are two methods, “SD Speeder Method” and “TPH Method”, which are similar techniques. The former is described in the article titled “Installation pipe construction by the small-diameter pipe propulsion method in Nara City” and is used when laying water and sewage pipes. After propelling the guide rod, the auger and auger that penetrate the guide rod are connected and set, the auger is rotated and propelled, and the diameter of the underground hole is expanded by the auger bit. The earth and sand generated by the diameter expansion is carried out to the surface with an auger. The latter is described in an article entitled “TPH method that exerts its power in house connection”. Instead of an auger in the method, a shield pipe is used, and a bit for excavation is attached to the tip of the shield pipe. The shield pipe is rotated and propelled, and the diameter is expanded with a drilling bit. In this method, water is poured into the shield pipe and discharged with return water.

特開平５−１４９０８４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-149084

「月間下水道」（１９９３年発行、Ｖｏｌ．１６、Ｎｏ．１１）"Monthly sewer" (published in 1993, Vol. 16, No. 11)

非開削工法においては、できるだけ地上からの開削作業を行わないことが望ましいが、公知例１の工法では作業用ピットを明ける必要があり好ましくない。
また、一般家庭へのガスや上水道の供給管のように、ポリエチレン等可撓性を有する配管材を用いる場合、敷設経路途中に他の埋設管等の障害物があっても、これを避けて曲げることができる。従って、敷設用の地中穴は、他の配管等の障害物を回避して迂回し、かつできるだけ小さい曲げ半径で形成することが望ましい。しかし、公知例２においては、ガイドロッドは直線状であり、拡径して形成される地中穴は直線状のものに限定されるという問題がある。 In the non-cutting method, it is desirable not to perform excavation work from the ground as much as possible. However, the known method 1 is not preferable because it is necessary to open work pits.
Also, when using flexible piping materials such as polyethylene for gas and water supply pipes for general households, avoid any obstacles such as other buried pipes in the middle of the laying path. Can be bent. Therefore, it is desirable that the underground hole for laying is detoured by avoiding obstacles such as other pipes, and formed with the smallest possible bending radius. However, in the known example 2, there is a problem that the guide rod is linear and the underground hole formed by expanding the diameter is limited to a linear one.

従って、本発明は、作業用ピットを設けることなく、地上から地下埋設管の接続部近傍へ下穴を非開削で掘削し、接続配管を敷設するための大きさに拡径することが可能な掘削体を提供することを目的とし、特に、曲線状の下穴であっても、これに沿って拡径することができる掘削体を提供することを目的としている。 Therefore, according to the present invention, it is possible to excavate the pilot hole from the ground to the vicinity of the connecting portion of the underground buried pipe without providing a work pit, and to expand the diameter to a size for laying the connecting pipe. An object of the present invention is to provide an excavation body, and in particular, an object of the present invention is to provide an excavation body that can expand the diameter of a curved pilot hole.

上記課題を解決する本発明に係わる掘削体は、地中に進入して下穴を形成する掘削ヘッドと前記掘削ヘッドの後部に連結され掘削ヘッドに推力および回転力を伝達する屈曲自在なロッドユニットとを備えた下穴掘削体と、前記ロッドユニットから回転力が伝達されて軸心廻りに回転する回転刃具を備えるとともに前記ロッドユニットの軸方向に沿い移動する拡径ビットと前記拡径ビットの後部に連結され拡径ビットに推力を伝達する推進ユニットとを備えた拡径掘削体とを有する掘削体であって、前記推進ユニットは前記ロッドユニットの外径より大きな内径を有するとともに半径方向から前記ロッドユニットを通すことが可能な開放が軸心に沿い形成された略半円筒形状の複数の推進部材からなり、前記推進部材はその開放を通し前記ロッドユニットを半径方向から抱き込んだ状態で前記ロッドユニットの軸方向に沿いその軸心を揃えて当該ロッドユニットに一列に配設され、軸心方向において前記推進部材の一端面の両側には突起が、他端面の両側には前記突起に嵌め合い可能な溝が形成されており、隣接する推進部材の端部同士は前記突起と溝とで形成される関節を介して結合されている掘削体である。 An excavation body according to the present invention that solves the above problems includes an excavation head that enters the ground to form a pilot hole, and a bendable rod unit that is connected to a rear portion of the excavation head and transmits thrust and rotational force to the excavation head. A drilling body provided with a rotation hole, a rotary cutting tool that rotates around an axial center when a rotational force is transmitted from the rod unit, and a diameter expansion bit that moves along the axial direction of the rod unit and the diameter expansion bit A drilling body including a propulsion unit coupled to a rear portion and having a propulsion unit that transmits thrust to a diameter expansion bit, wherein the propulsion unit has an inner diameter that is larger than an outer diameter of the rod unit and from a radial direction. The opening through which the rod unit can pass is composed of a plurality of substantially semi-cylindrical propulsion members formed along the axial center, and the propulsion member passes through the opening and the rocking member passes through the lock member. With the unit held in the radial direction, the rod unit is aligned in the axial direction along the axial direction and arranged in a row on the rod unit, and protrusions are formed on both sides of one end surface of the propelling member in the axial direction. A groove that can be fitted to the projection is formed on both sides of the other end surface, and the end portions of the adjacent propulsion members are excavated bodies that are coupled via a joint formed by the projection and the groove. is there.

なお、上記掘削体において、互いに嵌め合った突起と溝が外れないようにするためには、軸心方向において前記推進部材の両端にはリング状の弾性部材を係止可能なピンが設けられ、隣接する推進部材のピン同士には前記弾性部材が係止されていることが望ましい。さらに、推進部材が半径方向にずれることを防止するためには、軸心方向において前記推進部材の一端面の頂部には突起が、他端面の頂部には溝が形成されていることが望ましい。 In the excavation body, in order to prevent the projections and grooves fitted to each other from coming off, pins that can lock ring-shaped elastic members are provided at both ends of the propelling member in the axial direction, It is desirable that the elastic member is locked between the pins of adjacent propulsion members. Further, in order to prevent the propulsion member from being displaced in the radial direction, it is desirable that a protrusion is formed at the top of the one end surface of the propulsion member and a groove is formed at the top of the other end surface in the axial direction.

さらに加えて、推進ユニットがロッドユニットから浮き上がり外れることを防止するためには、前記ロッドユニットを抱き込んだ前記推進部材の開放側から当該ロッドユニットを抱き込むよう前記推進部材に固定された推進部材の抜け止め具を有することが望ましい。 In addition, in order to prevent the propulsion unit from lifting off the rod unit, the propulsion member fixed to the propulsion member so as to embrace the rod unit from the open side of the propulsion member embrace the rod unit. It is desirable to have a retainer.

さらに加えて、掘削作業を簡便にするためには、前記ロッドユニットとは異なる推進手段により前記推進ユニットは推進されることが望ましい。 In addition, in order to simplify excavation work, it is desirable that the propulsion unit be propelled by propulsion means different from the rod unit.

本発明は次の効果を有している。
１）曲進状の非開削穴であっても、地表側から掘削することができる。
２）曲進穴は、推進方向に向かって３６０度自由な方向に曲がっていても対応できる。
３）拡径ビットの回転力を下穴掘削体から得るので、特別の駆動手段が不要で、拡径掘削体の機構が簡潔である。
４）拡径ビットに推進力を伝達する推進部材は、下穴掘削体の外側からセットできるので、拡径掘削作業を効率良く行なえる。 The present invention has the following effects.
1) Even if it is a curved uncut hole, it can be excavated from the surface side.
2) Curvature holes can be accommodated even if they are bent 360 degrees in the direction of propulsion.
3) Since the rotational force of the diameter expanding bit is obtained from the prepared hole excavated body, no special driving means is required, and the mechanism of the diameter expanded excavated body is simple.
4) Since the propulsion member that transmits the propulsive force to the diameter expansion bit can be set from the outside of the prepared hole excavation body, the diameter expansion excavation work can be performed efficiently.

本発明の掘削体の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the excavation body of this invention. 拡径掘削体の拡径ビットを示す図である。It is a figure which shows the diameter expansion bit of a diameter expansion excavation body. 拡径掘削体の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of a diameter expanded excavation body. 推進部材とロッド部材の関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between a propulsion member and a rod member. 抜け止め具の装着状態を示す図である。It is a figure which shows the mounting state of a retainer. ロッドユニットに沿って推進ユニットが曲がっている時の状態を示す図である。It is a figure which shows a state when the propulsion unit is bent along the rod unit. 下穴掘削体の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of a pilot hole excavation body. ロッドユニットの一部断面を含む側面図である。It is a side view including the partial cross section of a rod unit. ロッドユニットに用いる中間ロッド部材の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of an intermediate rod member used for a rod unit. 曲がった状態のロッドユニットが回転する時の中間ロッド部材の挙動を表す図である。It is a figure showing the behavior of an intermediate rod member when the rod unit in the bent state rotates. 下穴掘削体を用いた穴掘削の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hole excavation using a pilot hole excavation body. 拡径掘削体を１ストローク押し込んだ後、ソケットが後退した時の図である。It is a figure when a socket retreats after pushing a diameter-expanded excavation body 1 stroke. 圧力水噴出及び泥水吸引構造の拡径ビットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the diameter expansion bit of a pressure water ejection and a muddy water suction structure. 推進ユニットを別の推力付与手段で推進する時の状態を示す図である。It is a figure which shows the state at the time of propelling a propulsion unit with another thrust provision means.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、下穴を掘削する下穴掘削体に、本発明の一実施例に係わる下穴を拡径する拡径用掘削体（以下、拡径掘削体と称す）の係合した状態を示す図である。図１に示すように、下穴掘削体４０は、例えば、地中に進入して穴を形成する掘削ヘッド１と、掘削ヘッド１の後部に連結されて掘削装置（図示せず）からの推力及び回転力を伝達する棒状のロッドユニット２とで構成される。本発明に係わる拡径掘削体４５は、ロッドユニット２に嵌合され、軸方向に沿ってはスライドできるが、軸心廻りはロッドユニット２と噛合って回転力が伝達される回転刃具５１を備えた拡径ビット６２と、拡径ビット６２の後部に連結され、かつロッドユニット２にその軸方向に沿って外装され、推力を伝達する推進ユニット７０を有している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a state where a drilling body for expanding a diameter of a prepared hole according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as an expanded drilling body) is engaged with a prepared hole drilling body for drilling a prepared hole. FIG. As shown in FIG. 1, the pilot hole excavating body 40 includes, for example, a drilling head 1 that enters the ground to form a hole, and a thrust from a drilling device (not shown) that is connected to the rear portion of the drilling head 1. And a rod-shaped rod unit 2 that transmits rotational force. The diameter-extended excavation body 45 according to the present invention is fitted to the rod unit 2 and can slide along the axial direction, but the rotary cutter 51 that engages with the rod unit 2 and transmits the rotational force around the shaft center. It has a diameter expansion bit 62 provided, and a propulsion unit 70 that is connected to the rear portion of the diameter expansion bit 62 and is externally mounted on the rod unit 2 along the axial direction thereof, and transmits thrust.

本発明の拡径掘削体４５の各部は次のように構成されている。
図２に断面で示すように、拡径ビット６２は非回転部５６と回転部５２を有しており、各々の中央部には、ロッドユニット２が貫通できる穴部が形成されている。非回転部５６は、ロッドユニット２の外周部とは非接触でロッドユニット２が挿通される穴部を有する段付き円筒形状部材である。非回転部５６の小径側外周部には、円筒状の回転部５２が、ラジアル軸受け５４とスラスト軸受け５５を介して回転可能に装着されており、半径方向にセットされた複数本のピン６１で、軸方向への移動で阻止されている。回転部５２の端部には、複数の拡径用刃具５１が、回転半径が回転部５２及び非回転部５６の外径より大きくなるように、ピン５３等で固着されている。 Each part of the diameter-expanded excavation body 45 of the present invention is configured as follows.
As shown in cross section in FIG. 2, the diameter-expanding bit 62 has a non-rotating portion 56 and a rotating portion 52, and a hole portion through which the rod unit 2 can pass is formed in each central portion. The non-rotating portion 56 is a stepped cylindrical member having a hole portion through which the rod unit 2 is inserted without being in contact with the outer peripheral portion of the rod unit 2. A cylindrical rotating portion 52 is rotatably mounted on the outer peripheral portion on the small diameter side of the non-rotating portion 56 via a radial bearing 54 and a thrust bearing 55, and a plurality of pins 61 set in the radial direction are used. , Blocked by movement in the axial direction. A plurality of diameter-enlarging blades 51 are fixed to the end portion of the rotating portion 52 with pins 53 or the like so that the rotating radius is larger than the outer diameter of the rotating portion 52 and the non-rotating portion 56.

回転部５２の貫通穴部５２ａは、ロッドユニット２の外周部と回転力伝達可能な嵌合い形状に形成されている。後述するように、ロッドユニット２の外周部断面形状は基本的には円であるが、拡径ビット６２を装着して拡径する工法に用いるには、回転力伝達部を形成するための、軸方向に沿った溝や平面部を加工しておく必要がある。図４にロッドユニット２の半径方向断面図が示されているが、例えば外周部を２対の2面幅状に加工しておく。このロッドユニット２を用いる場合、回転部５２の貫通穴部５２ａは、少なくとも１対の２面幅部には嵌合する形状で、かつ軸方向にはスライドできる寸法とする。 The through hole 52 a of the rotating part 52 is formed in a fitting shape that can transmit a rotational force to the outer peripheral part of the rod unit 2. As will be described later, the cross-sectional shape of the outer peripheral portion of the rod unit 2 is basically a circle, but in order to use it in a method of expanding the diameter by mounting the diameter expansion bit 62, for forming a rotational force transmission portion, It is necessary to process grooves and flat portions along the axial direction. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the rod unit 2 in the radial direction. For example, the outer peripheral portion is processed into two pairs of two-surface widths. When this rod unit 2 is used, the through hole 52a of the rotating portion 52 has a shape that fits into at least one pair of two-surface width portions and is slidable in the axial direction.

推進ユニット７０は、図３に示すように、同一の基本構造を有する複数の推進部材７１（本図では７１ａ、７１ｂ、７１ｃの３本）を一列に接続して組立てたもので、先端の推進部材７１ａは拡径ビット６２の非回転部５６に連接され、後端の推進部材７１ｃは推力を付与する推進具７２に連接されるように、ロッドユニット２に沿って配設される。推進具７２は、掘削装置７（図１１参照）のソケット８の移動に同調して推進方向に移動する装置に取り付けられ、ロッドユニット２を抱き込むように配設される。 As shown in FIG. 3, the propulsion unit 70 is constructed by connecting a plurality of propulsion members 71 (in this figure, three of 71a, 71b and 71c) having the same basic structure in a row, The member 71a is connected to the non-rotating portion 56 of the diameter expanding bit 62, and the propulsion member 71c at the rear end is disposed along the rod unit 2 so as to be connected to the propulsion tool 72 that applies thrust. The propulsion tool 72 is attached to a device that moves in the propulsion direction in synchronization with the movement of the socket 8 of the excavator 7 (see FIG. 11), and is disposed so as to embrace the rod unit 2.

推進部材７１は、ロッドユニット２を半径方向から抱き込んで接続でき、かつロッドユニット２の回転時に回転力が伝達されないように構成されている。即ち、推進部材７１の内周部は、図４に断面図で示すように、例えばロッドユニット２の外径寸法より大きな内径寸法を有する半円形部と、平行な延長線部からなる壁部を有し一方が開放された略Ｕ字形状とする。また、図３及び図５に示すように、推進部材７１の軸心方向の一端面には先端が円弧状の突起８０が、また他端面には円弧状溝８１が、半円形部と延長線部の境界箇所で１８０°対向する位置に形成されており、例えば一つの推進部材７１ｂの突起８０ｂと別の推進部材７１ａの円弧状溝８１ａは、嵌め合って、円弧廻りに回転可能な関節を形成することができる。複数の推進部材７１は、ロッドユニット２に沿って関節で連接される。 The propelling member 71 is configured so that the rod unit 2 can be held in the radial direction and connected, and the rotational force is not transmitted when the rod unit 2 rotates. That is, the inner peripheral portion of the propelling member 71 has a wall portion formed of, for example, a semicircular portion having an inner diameter larger than the outer diameter of the rod unit 2 and a parallel extension line portion, as shown in a cross-sectional view in FIG. It has a substantially U shape with one open. Further, as shown in FIGS. 3 and 5, a protrusion 80 having an arcuate tip is formed on one end surface of the propelling member 71 in the axial center direction, and an arc-shaped groove 81 is formed on the other end surface. For example, the protrusion 80b of one propulsion member 71b and the arc-shaped groove 81a of another propulsion member 71a are fitted to each other to form a joint that can rotate around the arc. Can be formed. The plurality of propulsion members 71 are connected by joints along the rod unit 2.

前記したように、前端の推進部材７１ａは拡径ビット６２と連接され、後端の推進部材７１ｃは推進具７２と連接される。従って、前述の推進部材同士の連接におけると同様、拡径ビット６２の非回転部５６には、推進部材７１ａの突起８０ａと嵌め合って関節をなすような円弧状の溝５６ａを形成する。また推進具７２には、推進部材７１ｃの円弧状の溝８１ｃと嵌め合って関節をなすような、先端が円弧状の突起７２ａを形成する。隣接する推進部材７１間、或いは推進部材７１ｃと拡径ビット６２間には、関節が外れないように圧縮力を作用させる。圧縮力は、例えば、各部材に設けたピン８５にゴムリング等の弾性部材８４を係止して付与する。 As described above, the propulsion member 71 a at the front end is connected to the diameter expanding bit 62, and the propulsion member 71 c at the rear end is connected to the propulsion tool 72. Accordingly, similarly to the connection between the propulsion members described above, the non-rotating portion 56 of the diameter expanding bit 62 is formed with an arcuate groove 56a that fits with the protrusion 80a of the propulsion member 71a to form a joint. The propulsion tool 72 is formed with a projection 72a having an arcuate tip that fits with the arcuate groove 81c of the propelling member 71c to form a joint. A compressive force is applied between the adjacent propulsion members 71 or between the propulsion member 71c and the diameter expansion bit 62 so that the joint does not come off. The compressive force is applied by, for example, engaging an elastic member 84 such as a rubber ring with a pin 85 provided on each member.

また、推進部材７１には、図５に示すように、例えば関節に、ロッドユニット２を推進部材７１とは逆方向から抱き込むような抜け止め具７５を装着し、推進ユニット７０がロッドユニット２から浮上がって外れないようにする。従って、突起８０は、抜け止め具７５を挿入しても関節機能を果すために必要な隙間を確保できるような長さとする。また、抜け止め具７５やピン８５等は、刃具５１の回転直径の範囲に収まる寸法や構造とする。 Further, as shown in FIG. 5, the propelling member 71 is provided with, for example, a stopper 75 that holds the rod unit 2 in a direction opposite to the propelling member 71 at the joint. So that it does n’t come off. Therefore, the protrusion 80 has such a length that a gap necessary for performing a joint function can be secured even when the retainer 75 is inserted. The retainer 75, the pin 85, and the like have dimensions and structures that fall within the range of the rotation diameter of the blade 51.

前述したように構成される関節は、推進具７２からの推力を、推進部材７１を通じて拡径ビット６２の非回転部５６に伝達するとともに、図６に示すように、推進部材７１をロッドユニット２の曲がりに合せて傾かせることができる。図６は、関節が円弧廻りに回転する方向にロッドユニット２が曲がっている場合を示しているが、突起は、円弧廻りに直交する方向にも溝内で傾くことができるので、ロッドユニット２が２自由度で曲がっていても対応することができる。なお、関節は、前記１８０°対向する位置に設けるだけでなく、半円形部頂点である中間位置にも設ければ、関節回転中心が確保されて、推進部材７１が半径方向にずれることがなく好ましい。 The joint configured as described above transmits the thrust from the propulsion tool 72 to the non-rotating portion 56 of the diameter-expanding bit 62 through the propulsion member 71 and, as shown in FIG. It can be tilted according to the bend. FIG. 6 shows the case where the rod unit 2 is bent in the direction in which the joint rotates around the arc, but the protrusion can also be tilted in the groove in the direction perpendicular to the arc, so the rod unit 2 Can handle even if it is bent with two degrees of freedom. In addition, if the joint is provided not only at the position opposite to the 180 ° but also at the intermediate position that is the apex of the semicircular portion, the center of rotation of the joint is secured, and the propulsion member 71 does not shift in the radial direction. preferable.

次に、下穴掘削体４０について説明する。
下穴掘削体４０は、図７に示すように、地中穴を形成する掘削ヘッド１と、掘削ヘッド１に推力及び回転力を伝達するロッドユニット２とで構成されている。
掘削ヘッド１は、全体が略円柱状で、先端側が先鋭になるように傾斜面１ａが形成され、後端側に雄ネジ４が形成されている。傾斜面１ａの傾斜角度θは、３０°±１５°の範囲で、掘削する土質や、曲線状穴の曲率を考慮して定めればよい。ロッドユニット２は、同一の基本構造を有する３種類のロッド部材を一列に接続して組立てたものである。即ち、図８に示すように、ロッドユニット２は、連結された複数（図８では１５個）の中間ロッド部材１２（１２ａ、１２ｂ、…）の一端側に前部ロッド部材１０が連結され、他端側に後部ロッド部材１１が連結された構造を有する。 Next, the prepared hole excavation body 40 will be described.
As shown in FIG. 7, the pilot hole excavation body 40 includes an excavation head 1 that forms an underground hole, and a rod unit 2 that transmits thrust and rotational force to the excavation head 1.
The excavation head 1 has a substantially cylindrical shape as a whole, and is formed with an inclined surface 1a so that the tip side is sharp, and a male screw 4 is formed on the rear end side. The inclination angle θ of the inclined surface 1a may be determined in the range of 30 ° ± 15 ° in consideration of the soil to be excavated and the curvature of the curved hole. The rod unit 2 is assembled by connecting three types of rod members having the same basic structure in a row. That is, as shown in FIG. 8, in the rod unit 2, the front rod member 10 is connected to one end side of a plurality (15 in FIG. 8) of intermediate rod members 12 (12a, 12b,...) Connected, The rear rod member 11 is connected to the other end side.

図９は、中間ロッド部材１２の断面図である。中間ロッド部材１２は、軸部１４とフランジ状の胴部１３を持つ段付き円筒形状部材である。胴部１３の外径は、掘削ヘッド１の外径と同じか、それより小さくする。胴部１３の中心部には、軸部１４の外径ｄよりやや大きい内径Ｄの軸部装着穴１５が形成されている。軸部装着穴１５の端面側にはＯリング装着溝２１が設けられている。胴部１３には、軸心Ｘと直交する方向（紙面に対して垂直）に、連結用ピン２０を装着するための胴ピン穴１６が設けられ、軸部１４には、胴ピン穴１６と直交する方向に、連結用ピン２０を装着するための軸ピン穴１７が設けられている。胴ピン穴１６と軸ピン穴１７を同一寸法とすることにより、１種類の連結用ピン２０を準備すればよい。 FIG. 9 is a cross-sectional view of the intermediate rod member 12. The intermediate rod member 12 is a stepped cylindrical member having a shaft portion 14 and a flange-like body portion 13. The outer diameter of the trunk 13 is the same as or smaller than the outer diameter of the excavation head 1. A shaft portion mounting hole 15 having an inner diameter D slightly larger than the outer diameter d of the shaft portion 14 is formed in the center portion of the body portion 13. An O-ring mounting groove 21 is provided on the end face side of the shaft portion mounting hole 15. The body portion 13 is provided with a body pin hole 16 for mounting the connecting pin 20 in a direction perpendicular to the axis X (perpendicular to the paper surface). A shaft pin hole 17 for mounting the connecting pin 20 is provided in the orthogonal direction. By setting the body pin hole 16 and the shaft pin hole 17 to the same size, one type of connecting pin 20 may be prepared.

上記中間ロッド部材１２は、図８及び図９に示すように、隣接するロッド部材と、相互に軸部装着穴１５が軸部１４に嵌装され、ピン２０を介して軸心Ｘ（図４参照）方向に連結できる構造を有する。組み付け精度に関連する因子として、軸部１４の外径ｄ、長さｓ、段部から軸ピン穴１７中心までの距離ｈと、胴部１６の軸部装着穴１５の内径Ｄ、長さＳ、端部から胴ピン穴１６中心までの距離Ｈがあり、その寸法関係は下記のように設定される。
Ｄ＝ｄ＋α
Ｈ＝ｈ−γ
Ｓ＝ｓ−γ＋β
上記α、β、γは、ロッドユニット２を所望の曲率半径に曲げた状態で部材どうしが干渉しないような値とし、予め算出することができるので、適宜設定して用いればよい。 As shown in FIGS. 8 and 9, the intermediate rod member 12 has a shaft portion mounting hole 15 fitted to the adjacent rod member and the shaft portion 14, and a shaft center X (FIG. 4). Reference) It has a structure that can be connected in the direction. Factors relating to the assembling accuracy include the outer diameter d and length s of the shaft portion 14, the distance h from the step portion to the center of the shaft pin hole 17, the inner diameter D and the length S of the shaft portion mounting hole 15 of the body portion 16. There is a distance H from the end portion to the center of the body pin hole 16, and the dimensional relationship is set as follows.
D = d + α
H = h−γ
S = s−γ + β
Since α, β, and γ can be calculated in advance and set to values that do not allow the members to interfere with each other when the rod unit 2 is bent to a desired radius of curvature, they may be set and used as appropriate.

前部ロッド部材１０は、中間ロッド部材１２の、軸部装着穴１５の内径に雌ネジ５が形成されたもので、後部ロッド部材１１は、同じく軸部１４の外径に雄ネジ６が形成されたものである。前記掘削ヘッド１の雄ネジ４と、後部ロッド部材の雄ネジ６を同一仕様とし、前部ロッド部材１０の雌ネジ５にねじ込み可能とすることにより、掘削ヘッド１は、前部ロッド部材１０にネジで結合することができる。また、ロッドユニット２どうしもネジ締結で連結することができ、下穴掘削体４０の長さを容易に調整することができる。 The front rod member 10 has a female screw 5 formed on the inner diameter of the shaft mounting hole 15 of the intermediate rod member 12, and the rear rod member 11 has a male screw 6 similarly formed on the outer diameter of the shaft portion 14. It has been done. By making the male screw 4 of the excavation head 1 and the male screw 6 of the rear rod member the same specification and enabling the screw to be screwed into the female screw 5 of the front rod member 10, the excavation head 1 is attached to the front rod member 10. Can be connected with screws. Further, the rod units 2 can be connected to each other by screw fastening, and the length of the prepared hole excavation body 40 can be easily adjusted.

ロッドユニット２は、前部ロッド部材１０、中間ロッド部材１２、後部ロッド部材１１を相互に組み付けて形成され、ロッドユニット２の長さは、中間ロッド材部材１２の個数を地中穴掘削用動力源の推進ストロークに応じて選定することにより調整される。また、施工する穴の長さに合せて、予め必要分のロッドユニットを組立てておくと、効率よく掘削作業を行なうことができる。 The rod unit 2 is formed by assembling the front rod member 10, the intermediate rod member 12, and the rear rod member 11 to each other. The length of the rod unit 2 is the number of intermediate rod material members 12 as power for excavation of underground holes. It is adjusted by selecting according to the propulsion stroke of the source. Moreover, excavation work can be efficiently performed by assembling necessary rod units in advance according to the length of the hole to be constructed.

次に、図８を参照してロッドユニット２の組立て手順を説明する。
１）前部ロッド部材１０と第１中間ロッド部材１２ａを連結する。
前部ロッド部材１０の軸部１４にリング状のゴムシート２４を挿入する。ゴムシート２４は、厚さが前記γとほぼ同じで、外径が胴部１３の外径とほぼ同じか、圧縮されても胴部から極端にはみ出さないような寸法に形成されている。次いで、第１中間ロッド部材１２ａのＯリング装着溝２１（図９参照）にＯリング１９を装着した後、当該ロッド部材を前部ロッド部材１０の軸部１４に装入する。前部ロッド部材１０の軸ピン穴１７と、第１中間ロッド部材１２ａの胴ピン穴１６ａを合わせ、ピン２０ａを挿通する。ピン２０ａの外径と軸ピン穴１７の内径は隙間ばめとなるような寸法関係を有し、前部ロッド部材１０はピン２０ａを中心に揺動することができるようにする。ピンの長さは、胴部外径より短い寸法として、胴部から突出しないようにするとともに、抜け止めのために止め具等をセットする。 Next, the assembly procedure of the rod unit 2 will be described with reference to FIG.
1) Connect the front rod member 10 and the first intermediate rod member 12a.
A ring-shaped rubber sheet 24 is inserted into the shaft portion 14 of the front rod member 10. The rubber sheet 24 has a thickness that is substantially the same as the above-mentioned γ, and has an outer diameter that is substantially the same as the outer diameter of the barrel portion 13 or a size that does not protrude excessively from the barrel portion even when compressed. Next, after the O-ring 19 is mounted in the O-ring mounting groove 21 (see FIG. 9) of the first intermediate rod member 12a, the rod member is inserted into the shaft portion 14 of the front rod member 10. The shaft pin hole 17 of the front rod member 10 and the body pin hole 16a of the first intermediate rod member 12a are aligned, and the pin 20a is inserted. The outer diameter of the pin 20a and the inner diameter of the shaft pin hole 17 have a dimensional relationship that provides a clearance fit, so that the front rod member 10 can swing around the pin 20a. The length of the pin is shorter than the outer diameter of the body part so that it does not protrude from the body part, and a stopper or the like is set to prevent the pin from coming off.

２）第１中間ロッド部材１２ａと第２中間ロッド部材１２ｂを連結し、以降、所定数の中間ロッド部材を順次連結し、最後に後部ロッド部材１１を連結する。
第１中間ロッド部材１２ａの軸部１４ａにゴムシート２４を挿入する。次いで、第２中間ロッド部材１２ｂの軸部装着穴１５ｂにＯリング１９を装着した後、当該ロッド部材を第１中間ロッド部材１２ａの軸部１４ａに装入する。第１中間ロッド部材１２ａの軸ピン穴１７ａに第２中間ロッド部材１２ｂの胴ピン穴１６ｂを合わせ、ピン２０ｂを挿通する。ピン２０ｂの軸中心は、第１中間ロッド部材の胴部に装着されたピン２０ａの軸中心と、９０度だけずれている。ピン２０ｂ外径と軸ピン穴１７ａ内径は隙間ばめとなるような寸法関係を有し、第１中間ロッド部材１２ａはピン２０ｂを中心に揺動することができる。以降、上記と同様にして第３中間ロッド部材１２ｃから後部ロッド部材１１までを連結し、組立作業は終了する。 2) The first intermediate rod member 12a and the second intermediate rod member 12b are connected, thereafter, a predetermined number of intermediate rod members are sequentially connected, and finally the rear rod member 11 is connected.
The rubber sheet 24 is inserted into the shaft portion 14a of the first intermediate rod member 12a. Next, after mounting the O-ring 19 in the shaft portion mounting hole 15b of the second intermediate rod member 12b, the rod member is inserted into the shaft portion 14a of the first intermediate rod member 12a. The trunk pin hole 16b of the second intermediate rod member 12b is aligned with the shaft pin hole 17a of the first intermediate rod member 12a, and the pin 20b is inserted. The axial center of the pin 20b is shifted by 90 degrees from the axial center of the pin 20a attached to the body portion of the first intermediate rod member. The outer diameter of the pin 20b and the inner diameter of the shaft pin hole 17a have a dimensional relationship that provides a clearance fit, and the first intermediate rod member 12a can swing around the pin 20b. Thereafter, the third intermediate rod member 12c to the rear rod member 11 are connected in the same manner as described above, and the assembly work is completed.

以上のようにして組立てられたロッドユニット２には、軸心Ｚ（図８、図１０参照）が形成される。各ロッド部材は、隣接して嵌装された軸部１４と軸部装着穴１５がＯリング１９で圧着されているので、軸心Ｚと同心に保持される。また、各ロッド部材間にはゴムシート２４が密接的に装着されているため、ロッドユニットにはゴムシート２４の弾性等で定まる所定の曲げ剛性が付与される。一方、隣接する中間ロッド部材は、軸心Ｚ方向と直交した方向で互いに９０度方向が異なる軸方向回りに揺動することができる。従って、ロッドユニット２は、軸心Ｚから３６０度の範囲で向きを変えて進むことができるとともに、所定の曲げ力が作用した場合は所定の曲率で曲がることができる。曲げ剛性は、前記Ｏリング１９及びゴムシート２４の材質の変更や、組み込み時の圧縮代の設定により調整することができる。また、ゴムシート２４は、中間ロッド部材間隙間に土砂が入らないようにシールの役割も果たしている。 The rod unit 2 assembled as described above has an axis Z (see FIGS. 8 and 10). Each rod member is held concentrically with the shaft center Z because the shaft portion 14 and the shaft portion mounting hole 15 that are fitted adjacent to each other are crimped by an O-ring 19. Further, since the rubber sheet 24 is closely attached between the rod members, a predetermined bending rigidity determined by the elasticity of the rubber sheet 24 is given to the rod unit. On the other hand, the adjacent intermediate rod members can swing around axial directions whose directions are different from each other by 90 degrees in a direction orthogonal to the axial center Z direction. Therefore, the rod unit 2 can move in a range of 360 degrees from the axis Z, and can be bent with a predetermined curvature when a predetermined bending force is applied. The bending rigidity can be adjusted by changing the material of the O-ring 19 and the rubber sheet 24 or setting a compression allowance at the time of incorporation. The rubber sheet 24 also serves as a seal so that earth and sand do not enter between the intermediate rod member gaps.

上記下穴掘削体４０によれば、次のようにして直進穴、曲進穴又は直進穴と曲進穴を掘削することができる。
直進穴を掘削する場合は、後部ロッド部材１１に回転力と推力を作用させる。回転力及び推力は、ロッド部材を連結しているピン２０を介して掘削ヘッド１に伝達される。これにより、掘削ヘッド１先端の傾斜面１ａは回転するので、傾斜面１ａが受ける推進反力の向きは軸心Ｚまわりに順次移動し、ロッドユニット２には曲がりは発生しない。従って、ロッドユニット２は真直状態を維持して推進することになり、直進穴が形成される。
曲進穴を掘削する場合は、掘削進行方向と逆向きに掘削ヘッド１先端の傾斜面１ａを位置決めし、回転させずに掘削体を推し進める。この時は、掘削ヘッド１先端が傾斜面１ａからの一方向の反力を受けて、ロッドユニット２に曲げモーメントが作用する。これにより、中間ロッド部材は、ピン２０を中心にゴムシート２４の材質や圧縮代等により定まる曲げ剛性に応じた角度だけ傾き、ロッドユニット２は曲進することになり、曲率を有する穴が形成される。 According to the pilot hole drilling body 40, a straight hole, a curved hole, or a straight hole and a curved hole can be drilled as follows.
When excavating a straight hole, rotational force and thrust are applied to the rear rod member 11. The rotational force and the thrust are transmitted to the excavation head 1 via the pin 20 connecting the rod member. Thereby, since the inclined surface 1a at the tip of the excavating head 1 rotates, the direction of the propulsion reaction force received by the inclined surface 1a sequentially moves around the axis Z, and the rod unit 2 does not bend. Therefore, the rod unit 2 is propelled while maintaining a straight state, and a straight advance hole is formed.
When excavating a curved hole, the inclined surface 1a at the tip of the excavation head 1 is positioned in the direction opposite to the excavation progress direction, and the excavated body is pushed forward without rotating. At this time, the tip of the excavation head 1 receives a reaction force in one direction from the inclined surface 1 a, and a bending moment acts on the rod unit 2. As a result, the intermediate rod member is inclined by an angle corresponding to the bending rigidity determined by the material of the rubber sheet 24 and the compression allowance around the pin 20, and the rod unit 2 is bent, so that a hole having a curvature is formed. Is done.

前述の下穴掘削体４０は、曲進穴を形成した後でも、再度直進穴をあけることができる。これは、ロッドユニットが、その特徴的構造により、曲がった掘削穴中でも軸心Ｚ回りに回転することができるからである。以下、この時の中間ロッド部材の挙動を、図１１に示すように、紙面上で右上方から左下方に凹状態に湾曲した穴を掘削した後、水平方向に直進穴を掘削しようとする場合を例に、図１０も参照して説明する。 The pilot hole excavation body 40 described above can make a rectilinear hole again even after a curved hole is formed. This is because the rod unit can rotate around the axis Z even in a curved excavation hole due to its characteristic structure. Hereinafter, the behavior of the intermediate rod member at this time is as shown in FIG. 11, in the case where a straight curved hole is to be excavated in the horizontal direction after excavating a concavely curved hole from the upper right to the lower left on the paper. Will be described with reference to FIG.

図１０（ａ）は、ちょうど掘削ヘッド１の軸心が水平方向となり、この後下穴掘削体４０を回転させ直進穴を掘削しようとする直前の状態を示したものである。掘削ヘッド１と、ロッドユニット２の前部ロッド部材１０はネジで締結されているので、前部ロッド部材１０の軸心も水平状態である。前部ロッド部材１０と第１中間ロッド部材１２ａはピン２０ａで連結されているが、本図においてはピン２０ａの軸は上下方向にあり、この状態では第１中間ロッド部材１２ａは上下方向に揺動できないため、その軸心も水平方向である。一方、第１中間ロッド部材１２ａと第２中間ロッド部材１２ｂは、前記ピン２０ａと直交する方向に向いたピン２０ｂで連結されており、第２中間ロッド部材１２ｂは、ピン２０ｂ廻りに上下方向に揺動可能であり、掘削穴に沿って右上がりに傾いている。以降の中間ロッド部材は同様なピン結合構造であるため、第３中間ロッド部材１２ｃは、第２中間ロッド部材１２ｂと軸心方向を同一として右上がりに傾いており、第４中間ロッド部材１２ｄは、第３中間ロッド部材１２ｃの軸心よりさらに右上がりに傾いている。このように、曲がった掘削穴中での各中間ロッドは、上記のような状態にある。 FIG. 10A shows a state immediately before the axial center of the excavation head 1 is in the horizontal direction and then the pilot hole excavation body 40 is rotated to excavate a straight hole. Since the excavation head 1 and the front rod member 10 of the rod unit 2 are fastened with screws, the axis of the front rod member 10 is also in a horizontal state. The front rod member 10 and the first intermediate rod member 12a are connected by a pin 20a. In this figure, the axis of the pin 20a is in the vertical direction. In this state, the first intermediate rod member 12a swings in the vertical direction. Since it cannot move, its axis is also horizontal. On the other hand, the first intermediate rod member 12a and the second intermediate rod member 12b are connected by a pin 20b oriented in a direction orthogonal to the pin 20a, and the second intermediate rod member 12b is vertically moved around the pin 20b. It is swingable and tilts upward along the excavation hole. Since the subsequent intermediate rod members have the same pin coupling structure, the third intermediate rod member 12c is inclined upward with the same axial center direction as the second intermediate rod member 12b, and the fourth intermediate rod member 12d is Further, the third intermediate rod member 12c is inclined further to the right than the axis of the third intermediate rod member 12c. Thus, each intermediate rod in the bent excavation hole is in the state as described above.

図１０（ｂ）は、後部ロッド部材を９０度回転し、中間ロッド部材を介して掘削ヘッド１を９０度旋回させた状態を示したものである。この時の、中間ロッド部材の挙動を、第３、４、５中間ロッド部材１２ｃ、１２ｄ、１２ｅに着目して説明する。
図１０（ａ）の段階では、第４中間ロッド部材１２ｄは第５中間ロッド部材１２ｅと、上下に向いたピン２０ｅで連結されていたため、軸心方向は一致していたが、図１０（ｂ）に示すように、第５中間ロッド部材１２ｅが、図１０（ａ）の位置から９０度旋回するにつれ、ピン２０ｅの軸方向も上下から水平方向へと変るため、第４中間ロッド部材１２ｄは、９０度旋回しながらピン２０ｅの軸廻りに揺動する。これに伴い、第４中間ロッド部材１２ｄと連結した第３中間ロッド部材１２ｃは、ピン２０ｄが水平方向から垂直方向に旋回するにつれて、揺動しながら回転させられる。揺動時には、中間ロッド部材は隣接する中間ロッド部材となす軸心のづれ角度だけ振れる。理解を容易にするために、図１０では中間ロッド部材の傾き状態を誇張して示しているが、実際には数ｍ程度の曲率半径の形成穴に対し、中間ロッド部材の長さを数十ｍｍ程度とすれば、その傾きは非常に微小なものであり、個々の中間ロッド部材は、形成された穴との間に生じている隙間で十分揺動することができる。なお、中間ロッド部材の長さが短いほど小さいブレで回転することができるので、曲率半径の小さい穴を形成する時には好ましい。 FIG. 10B shows a state in which the rear rod member is rotated 90 degrees and the excavation head 1 is turned 90 degrees through the intermediate rod member. The behavior of the intermediate rod member at this time will be described by paying attention to the third, fourth, and fifth intermediate rod members 12c, 12d, and 12e.
At the stage of FIG. 10A, the fourth intermediate rod member 12d is connected to the fifth intermediate rod member 12e by the pin 20e facing up and down. ) As the fifth intermediate rod member 12e turns 90 degrees from the position of FIG. 10 (a), the axial direction of the pin 20e also changes from the top to the bottom, so the fourth intermediate rod member 12d Oscillates about the axis of the pin 20e while turning 90 degrees. Accordingly, the third intermediate rod member 12c connected to the fourth intermediate rod member 12d is rotated while swinging as the pin 20d rotates from the horizontal direction to the vertical direction. At the time of swinging, the intermediate rod member swings by an angle of an axial center formed with an adjacent intermediate rod member. In order to facilitate understanding, in FIG. 10, the inclination state of the intermediate rod member is exaggerated, but in practice, the length of the intermediate rod member is several tens of meters with respect to a hole having a curvature radius of about several meters. If it is about mm, the inclination is very small, and each intermediate rod member can sufficiently swing in the gap formed between the formed holes. It should be noted that the shorter the length of the intermediate rod member, the smaller the blur can be rotated, which is preferable when forming a hole with a small curvature radius.

図１０（ｃ）は、後部ロッド部材を、図１０（ｂ）の位置からさらに９０度回転した状態を示す。この時も、前述したように中間ロッド部材は、各々ピンで回転力を伝達され回転するが、ピン軸方向の変化に伴い、形成穴との隙間で揺動する。このように、ロッドユニット２は、曲線状の穴の中にあってもほぼ軸心Ｚ廻りに回転することができる。従って、後部ロッド部材を回転させながら推進させることにより、掘削ヘッド１の傾斜面１ａから受ける推進反力はバランスされるので、下穴掘削体４０は再び直進し、直進穴が形成される。
これより、所定の曲率半径の穴をあけるべく曲進掘削中に、硬い土質に遭遇するなどで、曲率半径が小さくなったような場合でも、曲進掘削を中止してしばらく直進掘削し、再度曲進掘削を行なうようにすれば、最終的に所定の曲率半径の穴を掘削することができる。 FIG. 10C shows a state in which the rear rod member is further rotated 90 degrees from the position of FIG. Also at this time, as described above, the intermediate rod member is rotated by the rotational force transmitted by the pins, but swings in the gap with the formation hole as the pin axial direction changes. Thus, the rod unit 2 can rotate about the axis Z even in the curved hole. Therefore, the propulsion reaction force received from the inclined surface 1a of the excavation head 1 is balanced by propelling while rotating the rear rod member, so that the prepared hole excavation body 40 advances straight again to form a straight advance hole.
From this, even if the curvature radius becomes small due to encountering hard soil, etc. during curved excavation to drill a hole with a predetermined curvature radius, stop the curved excavation and continue straight excavation for a while, again If the curved excavation is performed, a hole having a predetermined curvature radius can be finally excavated.

以上、下穴掘削体の一例を図７〜図１０を中心に説明したが、細部の構造は種々変えることができる。例えば、推進ヘッド１と前部ロッド部材の結合、及び後部ロッド部材と後述する掘削装置７のソケット８との結合をネジ結合ではなくピン結合とすることもでき、この場合、ロッド部材は中間ロッド部材で示す１種類にまとめることができる。また、軸部１４と軸部装着穴１５間隙間に、ゴム等弾性材の円環部材を密接的に装着するようにして、前記Ｏリング１９或いはゴムシート２４を省略するようにすることもできる。また、ロッド部材を、連結するピン２０が９０度毎にできるだけ短いピッチ、例えば２０〜７０ｍｍピッチで装着できるような構造にすると、ロッドユニットの曲率半径を小さくすることができ望ましいが、必ずしもこれに限定される必要はなく、２〜３ピッチ毎に方向を変えてもよいし、また例えば６０度づつ装着方向を変えるようにしてもよい。 As mentioned above, although an example of the pilot hole excavation body was demonstrated centering on FIGS. 7-10, the structure of a detail can be changed variously. For example, the connection between the propulsion head 1 and the front rod member, and the connection between the rear rod member and the socket 8 of the excavator 7 described later can be a pin connection instead of a screw connection. It can be put together into one kind shown by a member. Further, an annular member made of an elastic material such as rubber can be closely attached between the shaft portion 14 and the shaft portion mounting hole 15 so that the O-ring 19 or the rubber sheet 24 can be omitted. . In addition, if the rod member is structured so that the connecting pins 20 can be mounted at as short a pitch as possible every 90 degrees, for example, a pitch of 20 to 70 mm, it is preferable because the radius of curvature of the rod unit can be reduced. There is no need to be limited, and the direction may be changed every two to three pitches, or the mounting direction may be changed by 60 degrees, for example.

次に、本発明の掘削方法について、地上から地下埋設管９に向けて分岐管敷設用地中穴を掘削する例で説明する。
図１１、図７を参照しながら、下穴掘削について説明する。
まず、掘削ヘッド１に最初のロッドユニット２ａを接続した下穴掘削体４０を組立て、供給管引込み側の地上に設置した掘削装置７にセットする。掘削装置７には後部ロッド部材１１の軸部雄ネジに嵌合するソケット８が設けてあり、前記ソケット８は掘削装置７に組み込まれた油圧シリンダや油圧モータ（いずれも不図示）により、直進及び回転することができる。この時の掘削装置７は、ソケット８をストローク端まで移動させた時、嵌合されているロッドユニット２の後端部が、拡径掘削体の拡径ビット６２の長さ以上地表から出るように配置する。 Next, the excavation method of the present invention will be described by taking an example of excavating a branch pipe laying underground hole from the ground toward the underground buried pipe 9.
The pilot hole excavation will be described with reference to FIGS. 11 and 7.
First, the pilot hole excavation body 40 in which the first rod unit 2a is connected to the excavation head 1 is assembled and set in the excavation apparatus 7 installed on the ground on the supply pipe drawing side. The excavator 7 is provided with a socket 8 that is fitted to the male screw of the shaft of the rear rod member 11, and the socket 8 goes straight by a hydraulic cylinder or a hydraulic motor (both not shown) incorporated in the excavator 7. And can rotate. The excavator 7 at this time is such that when the socket 8 is moved to the stroke end, the rear end portion of the rod unit 2 that is fitted comes out from the surface more than the length of the diameter expansion bit 62 of the diameter expansion excavator. To place.

次に、掘削装置７を操作して下穴掘削体４０を回転させながら斜め下方に掘削ヘッド１を地中に推進する。下穴掘削体４０が掘削装置のストローク端まで押し込まれたら、ロッドユニット２ａとソケット８の結合を外し、ソケット８をストローク分後退させる。次いで、新たなロッドユニット２ｂの前部ロッドユニット１０ｂを、既挿入のロッドユニット２ａの後部ロッドユニット１１ａにネジ込んで結合するとともに、後部ロッドユニット１１ｂをソケット８にネジ込み、掘削装置７の操作を再開する。前記操作を、掘削ヘッド１が計画した斜め直進区間ｓ１の終端部に達するまで繰り返す。 Next, the excavation head 7 is propelled obliquely downward while operating the excavator 7 to rotate the prepared hole excavator 40. When the pilot hole excavator 40 is pushed to the stroke end of the excavator, the rod unit 2a and the socket 8 are disconnected, and the socket 8 is retracted by the stroke. Next, the front rod unit 10b of the new rod unit 2b is screwed into the rear rod unit 11a of the already inserted rod unit 2a and coupled, and the rear rod unit 11b is screwed into the socket 8 to operate the excavator 7 To resume. The above operation is repeated until the excavation head 1 reaches the terminal end of the oblique straight section s1 planned.

水平掘削のための遷移区間としての曲進区間ｓ２では、下穴掘削体４０は掘削ヘッド１の傾斜面１ａの向きを所定方向に固定して推進のみを行なう。例えば掘削方向を斜め下方向から水平方向に修正する場合は、傾斜面１ａを下に向けた状態で、下穴掘削体４０を回転させずに押込む。直進区間ｓ３開始点に達し、掘削ヘッド１が水平方向になると、下穴掘削体４０を再度回転させながら押込み前進させ、目標地下埋設管９の方向に掘削ヘッド１を推し進める。 In the bending section s2 as a transition section for horizontal excavation, the pilot hole excavation body 40 performs propulsion only with the direction of the inclined surface 1a of the excavation head 1 fixed in a predetermined direction. For example, when the excavation direction is corrected from the diagonally downward direction to the horizontal direction, the prepared hole excavation body 40 is pushed in without rotating, with the inclined surface 1a facing downward. When the starting point of the straight section s3 is reached and the excavation head 1 is in the horizontal direction, the drilling body 40 is pushed forward while rotating again, and the excavation head 1 is pushed in the direction of the target underground pipe 9.

ここで、例えば目標地下埋設管９への掘削区間ｓ３の途中に他の埋設管等障害物があった場合、前記曲進区間及び再直進区間における操作と同様操作をすることにより、迂回することができる。
なお、掘削ヘッド１の深さおよび傾斜面１ａの向きは、例えば電磁波を発するゾンデ（図示せず）を掘削ヘッド１に組み込み、その磁界を受信機器で計測することにより検出することができる。 Here, for example, when there are obstacles such as other buried pipes in the middle of the excavation section s3 to the target underground buried pipe 9, detouring is performed by performing the same operation as that in the curved section and the second straight section. Can do.
The depth of the excavation head 1 and the direction of the inclined surface 1a can be detected by, for example, incorporating a sonde (not shown) that emits electromagnetic waves into the excavation head 1 and measuring the magnetic field with a receiving device.

また、ロッドユニット２は、ロッド部材が円筒形状で、嵌装している軸部と軸部装着穴とはＯリングが圧着されているため、内部に水、空気等の圧力流体を流すことができる。従って、掘削ヘッドに、先端に通じる貫通穴を設ければ、ロッドユニット内部に供給された例えば圧力水を掘削ヘッド先端から噴出しながら推進することができ、土質等の状態に応じて適用することにより、掘削を容易にすることができる。 Further, the rod unit 2 has a cylindrical rod member, and an O-ring is press-fitted between the fitted shaft portion and the shaft portion mounting hole, so that a pressure fluid such as water or air can flow inside. it can. Therefore, if the excavation head is provided with a through hole leading to the tip, for example, the pressure water supplied into the rod unit can be propelled while being ejected from the tip of the excavation head, and applied according to the state of soil, etc. Therefore, excavation can be facilitated.

次に、拡径動作について説明する。
前述したようにして、所定長さの下穴掘削を終了させると、ロッドユニット２とソケット８の結合を外し、ソケット８をストローク分後退させる。次いで、地表に出ているロッドユニット２に拡径ビット６２を通し、ソケット８をストローク端まで前進させてロッドユニット２と結合し、ストローク分引き戻す。これにより、地中に推進していた下穴掘削体４０は、ストローク分地上に引き戻される。この状態で、所定数の推進部材７１を、地上に引戻されたロッドユニット２に沿って軸方向に連接する。最初にセットした推進部材７１ａは、拡径ビット６２の非回転部５６と関節を介して連接し、その後推進部材７１同士を順次同様に関節を介して連接する。最後にセットする推進部材７１ｃの端部に推進具７２が連接できるようにする。この時の状態を図３に示す。図３には推進部材７１は３本だけしか示していないが、推進部材７１の長さ、ソケット８のストローク等の条件に応じてその適宜本数を定めることができる。 Next, the diameter expansion operation will be described.
As described above, when the drilling of the pilot hole having a predetermined length is completed, the rod unit 2 and the socket 8 are disconnected, and the socket 8 is retracted by the stroke. Next, the diameter-expanding bit 62 is passed through the rod unit 2 on the ground surface, and the socket 8 is advanced to the stroke end to be coupled with the rod unit 2 and pulled back by the stroke. Thereby, the pilot hole excavation body 40 propelled into the ground is pulled back to the ground by the stroke. In this state, a predetermined number of propulsion members 71 are connected in the axial direction along the rod unit 2 pulled back to the ground. The propulsion member 71a set first is connected to the non-rotating portion 56 of the diameter expanding bit 62 via a joint, and thereafter the propulsion members 71 are sequentially connected to each other via the joint in the same manner. The propulsion tool 72 can be connected to the end of the propulsion member 71c to be set last. The state at this time is shown in FIG. Although only three propulsion members 71 are shown in FIG. 3, the number of propulsion members 71 can be appropriately determined according to conditions such as the length of the propulsion member 71 and the stroke of the socket 8.

拡径も、掘削装置７を作動させて、ソケット８を回転させながら軸方向に移動させて行なう。この時、ソケット８に接続されているロッドユニット２は、回転しながら軸方向に移動するが、同時に推進具７２もロッドユニット２と軸方向相対位置を保ちながら移動する。これにより、拡径ビット６２は、推進ユニット７０を介して軸方向に移動するとともに、回転部５２はロッドユニット２からの回転力が伝達されて回転する。即ち、刃具５１は回転しながらロッドユニット２と共に推進するので、下穴を拡径することができる。 The diameter expansion is also performed by operating the excavator 7 and moving the socket 8 in the axial direction while rotating. At this time, the rod unit 2 connected to the socket 8 moves in the axial direction while rotating, but at the same time, the propulsion tool 72 also moves while maintaining the relative position in the axial direction with the rod unit 2. Thereby, the diameter expanding bit 62 moves in the axial direction via the propulsion unit 70, and the rotating portion 52 rotates by receiving the rotational force from the rod unit 2. That is, since the blade 51 is propelled together with the rod unit 2 while rotating, the diameter of the prepared hole can be increased.

下穴掘削体４０は、ロッドユニット２が自由度高く変形するので、直進穴だけでなく曲進穴も掘削できるものであり、拡径される穴は、変形したロッドユニット２に沿って掘削されなければならない。前記拡径時には、ロッドユニット２は、１ストローク分後退した位置から回転しながら前進するが、この時は下穴掘削時と異なり、既に掘削した穴中を移動するので、掘削ヘッド１には掘削反力は作用せず、ロッドユニット２は掘削済みの下穴が曲線状であっても、下穴に沿って移動しながら軸心Ｚまわりに回転する。前述したように、推進ユニット７０を構成している推進部材７１は関節で連接されているので、ロッドユニット２の曲がりに合せて推進部材７１を傾けることができ、拡径ビット６２はロッドユニット２に沿って移動することができる。 Since the rod unit 2 is deformed with a high degree of freedom, the pilot hole excavation body 40 can excavate not only a straight hole but also a curved hole, and the hole to be expanded is excavated along the deformed rod unit 2. There must be. At the time of the diameter expansion, the rod unit 2 advances while rotating from a position retracted by one stroke. At this time, unlike the drilling of the pilot hole, the rod unit 2 moves through the already drilled hole. The reaction force does not act, and the rod unit 2 rotates around the axis Z while moving along the prepared hole even if the prepared drilled hole is curved. As described above, since the propulsion member 71 constituting the propulsion unit 70 is connected by a joint, the propulsion member 71 can be tilted in accordance with the bending of the rod unit 2, and the diameter-expanding bit 62 is connected to the rod unit 2. Can move along.

掘削装置７のソケット８を、回転させながら１ストローク分だけ軸方向に移動し、この駆動力で、拡径ビット６２を回転させて１ストローク分の拡径穴を形成すると、図１２に示すようにソケット８を１ストローク分引戻す。この時、推進具７２と後端の推進部材７１ｃは容易に分離し、また拡径した状態でも拡径ビット６２と土壌には抵抗があるので、ロッドユニット２に引きずられて拡径ビット６２及び推進ユニット７０が引戻されることはほとんどない。しかし、拡径ビット６２と土壌の抵抗が少なく、ロッドユニット２につられて推進ユニット７０と一緒に地表に戻されるような場合は、抜け止め具７５を後端の推進部材７１ｃと推進具７２の関節にも入れておき、ソケット８引戻し時に掘削装置７にストッパー８９をセットし、抜け止め具７５を押えるようにすると、戻りを阻止することができる。 When the socket 8 of the excavator 7 is moved in the axial direction by one stroke while rotating, and the diameter expansion bit 62 is rotated by this driving force to form the diameter expansion hole for one stroke, as shown in FIG. Pull the socket 8 back by one stroke. At this time, the propulsion tool 72 and the propulsion member 71c at the rear end are easily separated, and even when the diameter is expanded, there is resistance to the diameter expansion bit 62 and the soil. The propulsion unit 70 is rarely pulled back. However, in the case where the resistance of the diameter expansion bit 62 and the soil is small and the rod unit 2 is returned to the ground surface together with the propulsion unit 70, the retaining member 75 of the propulsion member 71c and the propulsion tool 72 at the rear end is attached. If the stopper 89 is set on the excavator 7 when the socket 8 is pulled back and the stopper 75 is pressed when the socket 8 is pulled back, the return can be prevented.

次いで、前述したと同様に、再び所定数の推進部材７１を連接して、掘削装置７を作動させ、さらに拡径穴を１ストローク分の長さ延長する。以降、同様な操作を繰返し、拡径穴を所定長さだけ形成する。図１は、地中を推進した拡径ヘッド６２が、ロッドユニット２先端の掘削ヘッド１の直前まで到達した状態を示している。掘削ヘッド１の外径をロッドユニット２の外径より大きくしておけば、拡径ヘッド６２は掘削ヘッド１に当接するので、それ以上は進まなくなる。又、ロッドユニット２の回収時、拡径ヘッド６２を掘削ヘッド１で引っかけて引戻すことができるので、掘削ヘッド１と拡径ヘッド６２を同時に地中から回収することができる。 Next, as described above, a predetermined number of propulsion members 71 are connected again, the excavator 7 is operated, and the diameter-expanded hole is further extended by one stroke. Thereafter, the same operation is repeated to form a diameter-enlarged hole having a predetermined length. FIG. 1 shows a state in which the diameter expansion head 62 propelled in the ground has reached just before the excavation head 1 at the tip of the rod unit 2. If the outer diameter of the excavation head 1 is made larger than the outer diameter of the rod unit 2, the diameter-expanding head 62 comes into contact with the excavation head 1 and does not advance further. Moreover, since the diameter expansion head 62 can be pulled back by the excavation head 1 when the rod unit 2 is recovered, the excavation head 1 and the diameter expansion head 62 can be recovered simultaneously from the ground.

以上、圧密で拡径する場合について説明したが、高圧水を噴射しながら拡径することもできる。この場合の拡径ビットを図１３に示すが、拡径ビットの非回転部５６に噴出口９０を設け、継手９１で地上の放水ポンプに連なるホース９２と接続する。また泥水吸引用ホース９４を、拡径ビット非回転部５６の後方に吸引口９３が開口するように設け、地表の吸引ポンプと接続する。この状態で地表の吐出ポンプを動作させると、噴出口９０から矢印９５方向へと放水され、拡径ビット６２で切り崩した土砂を泥水状態とすることができる。吸引ポンプを動作させると、泥水状態となった土砂を吸引口９３から矢印９６方向へと吸引し、地表へと排出することができる。浅い穴を圧密で拡径する等、拡径の圧力が地盤上面まで達する場合、拡径穴から地盤面までの土質はボロボロとなり、この状態で拡径を続けると拡径直後から拡径穴の崩落が始まる。しかし、上記のように切り崩した土砂を排土して圧密状態を緩和させると、拡径穴が崩落する危険性は減少する。 As described above, the case where the diameter is increased by compaction has been described. However, the diameter can be increased while jetting high-pressure water. The diameter expansion bit in this case is shown in FIG. 13, and a spout 90 is provided in the non-rotating portion 56 of the diameter expansion bit, and a joint 91 is connected to a hose 92 connected to the ground water discharge pump. Further, a muddy water suction hose 94 is provided so that the suction port 93 is opened behind the non-rotating bit non-rotating portion 56 and connected to a suction pump on the ground surface. When the discharge pump on the ground surface is operated in this state, the earth and sand discharged from the jet port 90 in the direction of the arrow 95 and broken by the diameter expanding bit 62 can be made muddy. When the suction pump is operated, the muddy soil can be sucked from the suction port 93 in the direction of the arrow 96 and discharged to the ground surface. When the expansion pressure reaches the upper surface of the ground, such as when a shallow hole is consolidated and expanded, the soil from the expanded hole to the ground surface becomes tattered. The collapse begins. However, if the soil that has been cut as described above is drained and the compacted state is relaxed, the risk of the expanded hole falling is reduced.

また、前述の拡径動作においては、掘削装置７に設けたソケット８で回転動作と推進動作を付与したが、ソケット８は回転動作のみを行わせ、推進具７２への推進動作は、掘削装置７とは別のシリンダー等の手段で行なわせることもできる。即ち、図１４に示すように、ソケット８は軸方向に移動せず、推進具７２だけが移動するので、移動しないロッドユニット２に沿って、推進ユニット７０と拡径ビット６２が地中に推し進められることになる。このため、拡径穴を延長するために、推進部材７１を継ぎ足すに際し、ロッドユニット２を地中からわざわざ引き抜かなくてもよく、作業能率がよくなる。 Further, in the above-described diameter expansion operation, the rotation operation and the propulsion operation are given by the socket 8 provided in the excavation device 7, but the socket 8 performs only the rotation operation, and the propulsion operation to the propulsion tool 72 is performed by It can also be performed by means such as a cylinder other than 7. That is, as shown in FIG. 14, since the socket 8 does not move in the axial direction, but only the propulsion tool 72 moves, the propulsion unit 70 and the diameter expansion bit 62 push forward into the ground along the rod unit 2 that does not move. Will be. For this reason, when extending the propelling member 71 in order to extend the diameter expansion hole, it is not necessary to bother to pull out the rod unit 2 from the ground, and work efficiency is improved.

また、掘削穴が直線状であれば、拡径は必ずしも下穴を掘削した後に行なうようにする必要はなく、同時に掘削することができる。即ち、下穴開け当初の段階、又はソケットの１ストローク分掘削した段階から、拡径掘削体を下穴掘削体に組合わせ、ソケットを回転させながら推進すれば、直進状下穴が掘削されるすぐ後ろから拡径していくことができる。 Further, if the excavation hole is linear, it is not always necessary to increase the diameter after excavating the pilot hole, and the excavation can be performed at the same time. That is, from the initial stage of drilling the pilot hole, or from the stage of excavating the socket for one stroke, combining the enlarged drilling body with the pilot hole excavating body and propelling while rotating the socket will excavate the straight forward pilot hole. The diameter can be expanded from behind.

以上の説明では、下穴掘削体についても詳細に記述したが、本発明の最大の特徴は、下穴掘削体からの回転力を受けて回転する拡径ビットと、下穴掘削体に沿って変形することができる推進ユニットを具有していることにあり、前述した構造以外の下穴掘削体を用いた場合でも、下穴掘削体が回転し、かつ拡径ビットのガイドとして用いることができるものであれば、その構造に制限はない。 In the above description, the pilot hole excavated body has also been described in detail, but the greatest feature of the present invention is that the diameter expanding bit that rotates by receiving the rotational force from the pilot hole excavated body and the pilot hole excavated body It has a propulsion unit that can be deformed, and even when a pilot hole excavation body other than the structure described above is used, the pilot hole excavation body rotates and can be used as a guide for a diameter expanding bit. If it is a thing, there is no restriction | limiting in the structure.

１…掘削ヘッド、２…ロッドユニット、８…ソケット、
１０…前部ロッド部材、１１…後部ロッド部材、１２…中間ロッド部材、
１９…Ｏリング、２０…ピン、Ｘ…ロッド部材の軸心、
Ｚ…ロッドユニットの軸心、４０…下穴掘削体、４５…拡径掘削体、
５１…刃具、５２…拡径ビット回転部、５６…拡径ビット非回転部、
６２…拡径ビット、７０…推進ユニット、７１…推進部材、
７２…推進具、７５…抜け止め具、８０…突起、８１…溝１ 1 ... excavation head, 2 ... rod unit, 8 ... socket,
10 ... front rod member, 11 ... rear rod member, 12 ... intermediate rod member,
19 ... O-ring, 20 ... pin, X ... axis of rod member,
Z: axial center of the rod unit, 40: pilot hole excavation body, 45 ... diameter expansion excavation body,
51 ... Cutting tool, 52 ... Expanding bit rotating part, 56 ... Expanding bit non-rotating part,
62 ... Expanding bit, 70 ... Propulsion unit, 71 ... Propulsion member,
72 ... Propulsion device, 75 ... Retaining device, 80 ... Protrusion, 81 ... Groove 1

Claims

A prepared hole drilling body comprising a drilling head that enters the ground to form a prepared hole, and a bendable rod unit that is connected to a rear portion of the drilling head and transmits thrust and rotational force to the drilling head, and the rod unit And a rotary blade that rotates around the axis by transmitting a rotational force, and a propeller that transmits thrust to the enlarged bit connected to the rear portion of the enlarged bit and the enlarged bit that moves along the axial direction of the rod unit. A drilling body having a diameter-extended drilling body provided with a unit, wherein the propulsion unit has an inner diameter larger than an outer diameter of the rod unit, and an opening that allows the rod unit to pass from a radial direction is an axis. A plurality of substantially semi-cylindrical propulsion members formed along the front, and the propulsion members pass through the opening and the rod unit is held in the radial direction in the front. The rod unit is aligned in the axial direction along the axial direction of the rod unit, and is arranged in a row in the rod unit. In the axial direction, the protrusion is fitted on both sides of one end surface of the propelling member, and is fitted on the projection on both sides of the other end surface. An excavation body in which a groove that can be fitted is formed, and ends of adjacent propulsion members are coupled via a joint formed by the protrusion and the groove.

2. The pin according to claim 1, wherein a pin capable of locking a ring-shaped elastic member is provided at both ends of the propelling member in an axial direction, and the elastic member is locked between pins of adjacent propelling members. Excavated body.

The excavation body according to any one of claims 1 and 2, wherein a protrusion is formed on the top of the one end surface of the propulsion member and a groove is formed on the top of the other end surface in the axial direction.

The excavation body according to any one of claims 1 to 3, further comprising a retaining member for the propelling member fixed to the propelling member so as to embrace the rod unit from an open side of the propelling member that embraces the rod unit. .

The excavation body according to any one of claims 1 to 4, wherein the propulsion unit is propelled by propulsion means different from the rod unit.