JP5666825B2 - 曲がりボーリング工法及びこれに用いる削孔装置 - Google Patents
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Description
本発明で使用する削孔装置10としては、従来から公知の水平削孔装置を利用することができる。この削孔装置10は、図1に示すように、基台11と、基台11上に載置され、削孔管20を接続及び切断するための接続切断装置12と、削孔管20の挿入角度を調整するための角度調整装置13と、削孔管20を推進するための推進駆動装置14と、を備えている。また、削孔装置10の後方には、ジャイロスコープ30に接続された信号ケーブル31を巻き取るためのウインチ15が配置されている。また、本発明で使用する削孔装置10は、圧縮空気送出機50、気泡液作成送出機60、起泡剤タンク61を備えている。
削孔管20の先端部には、先端ビット40が取り付けられている。この先端ビット40は、図2及び図3に示すように、先端部が先細状となるようなテーパー部44を有しており、直線削孔時には、削孔管20及び先端ビット40を回転させながら削孔し、曲線削孔時には、削孔管20及び先端ビット40を回転させない状態で地盤中に圧入して、先端ビット40のテーパー部44に作用する土圧により曲線推進するようになっている。なお、図2及び図3中、符号41は先端治具を示している。
気泡液作成送出機60は、気泡液作成機能と気泡液送出機能を兼ね備えた装置であり、起泡剤に空気を混入させて気泡液を作成すると共に、削孔管20内へ気泡液を送出するようになっている。具体的には、例えば、水で希釈した起泡剤中に高圧空気を噴射することにより、起泡剤に空気を混入させて気泡液を作成することができる。そして気泡液送出機能を発揮するコンプレッサー(図示せず)により、削孔管20内へ気泡液を送出する。本実施形態では、気泡液作成機能と気泡液送出機能を兼ね備えた装置としているが、気泡液作成機能を有する装置(気泡液作成装置)と、気泡液送出機能を有する装置(気泡液送出装置)とを別個の装置として設けてもよい。なお、本実施形態では、起泡剤(希釈液)は起泡剤タンク61に貯留されている。
上述したように、気泡液は、希釈した起泡剤中に高圧空気を噴射することにより作成される。具体的には、図4に示すように、起泡剤の原液を所定濃度(例えば、起泡剤の原液に対して100倍程度の濃度)に希釈して希釈起泡剤を作成し、起泡剤タンク61に貯留する。そして、この希釈起泡剤中に高圧空気を噴射することにより、希釈起泡剤中に空気が混入し、所定体積(例えば、希釈起泡剤に対して体積が25倍程度)の気泡液が作成される。なお、気泡液の作成方法は、特に限定されるものではなく、希釈起泡剤中に空気を混入して気泡を発生させる方法であれば、公知の技術を適用することができる。
地盤中に注入された気泡液は、削孔管20と地盤との隙間を介して地上部へ戻される。そこで、地上部へ戻された気泡液中に消泡剤を混入することにより、気泡液を水と排泥とに分離することができる。本実施形態では、希釈起泡剤に空気を混入することにより、希釈起泡剤を25倍程度の体積となるように発泡させている。したがって、地上部に戻された気泡液に消泡剤を混入して気泡を消すことにより、混入した気泡液を1/25程度の体積に戻すことができる。消泡剤としては、例えば、シリコーン系消泡剤、界面活性剤、ポリエーテル、高級アルコール等、公知の消泡剤を使用することができる。
圧縮空気送出機50は、高圧流体送出機として機能する装置であり、例えば公知のコンプレッサーからなる。この圧縮空気送出機50を用いて、削孔管20の先端部へ向かってジャイロスコープ30を圧送するには、まず、削孔管20の基端側から削孔管20内にジャイロスコープ30を挿入した後、削孔管20の基端部において信号ケーブル31の周囲にシール材(図示せず)を取り付けて、削孔管20の基端部を密閉する。そして、圧縮空気送出機50を用いて削孔管20内へ高圧流体を送出すると、ジャイロスコープ30を削孔管20の先端部へ向かって圧送することができる。
削孔管20内へ送出する高圧流体は圧縮空気に限られず、圧縮空気及び高圧水の双方を併用することができる。ジャイロスコープ30を圧送するための高圧流体として圧縮空気を利用した場合には、地盤中に注入された空気は削孔管20と地盤との隙間を通って地表へ戻り大気中へ放散される。このため、圧縮空気の使用により廃棄物の排出量が増加することはない。一方、ジャイロスコープ30を圧送するための高圧流体として高圧水を利用した場合には、地盤中に注入された水は削孔管20と地盤との隙間を通って地表へ戻るため排水処理が必要となるが、高圧水は圧縮空気と比較してジャイロスコープ30の圧送能力が高いため、この点では圧縮空気と比較して有利となる。したがって、削孔管20の内径、屈曲度合い等、ジャイロスコープ30の圧送に影響を与える種々の要因に応じて、圧縮空気を利用したり、圧縮空気と高圧水とを併用したりすることにより、適切な工事を行うことが可能となる。なお、削孔管20内へ送出する圧縮空気及び高圧水の圧力は、削孔管20の内径、屈曲度合い、ジャイロスコープ30の大きさ及び重さ等に応じて、適宜設定することができる。
次に、本発明の曲がりボーリング工法について説明する。
本発明の曲がりボーリング工法は、地上に設置した削孔装置10の接続切断装置12により削孔管20を接続しながら、推進駆動装置14により削孔管20を地盤中に貫入して、先端ビット40により削孔を行う。この際、気泡液作成送出機60により気泡液を作成すると共に、削孔管20を介して先端ビット40へ気泡液を送出する。気泡液は、先端ビット40に設けた噴出口42から、先端ビット40の周辺に注入される。
本発明の曲がりボーリング工法及びこれに用いる削孔装置では、起泡剤を所定の倍率(100倍程度)に希釈した後、気泡液作成送出機60を用いて発泡倍率が25倍程度の気泡液を作成している。このため、起泡剤「1」に対して、その2500倍程度の気泡液を作成することができるので、材料コストの低減を図ることができる。
11 基台
12 接続切断装置
13 角度調整装置
14 推進駆動装置
15 ウインチ
20 削孔管
30 ジャイロスコープ
31 信号ケーブル
40 先端ビット
41 先端治具
42 噴出口
43 送出管
44 テーパー部
50 圧縮空気送出機
60 気泡液作成送出機
61 起泡剤タンク
Claims (2)
- 削孔管の先端に先端ビットを取り付けて地盤中に挿入して削孔を行う削孔方法であって、前記先端ビットは先細状のテーパー部を有しており、直線削孔時には、前記削孔管及び前記先端ビットを回転させながら削孔し、曲線削孔時には、前記削孔管及び前記先端ビットを回転させない状態で地盤中に圧入して、前記先端ビットの前記テーパー部に作用する土圧により曲線推進し、前記削孔管内へジャイロスコープを挿入した後、当該ジャイロスコープを引き抜きながら削孔軌跡を計測する曲がりボーリング工法において、
削孔工程で、前記削孔管を介して前記先端ビットへ気泡液を送出し、前記先端ビットの周辺に前記気泡液を注入しながら削孔を行い、
前記削孔管内に注入した気泡液を潤滑剤及び緩衝材として、前記削孔管内へ前記ジャイロスコープを挿入し、
地上部へ戻された気泡液中に消泡剤を混入することにより、当該気泡液を水と排泥とに分離し、
前記削孔管内へ前記ジャイロスコープを挿入する工程で、前記削孔管内へ圧縮空気を送出して前記ジャイロスコープを前記削孔管の先端部へ向かって圧送するとともに、前記削孔管内へ送出した圧縮空気を前記削孔管と前記地盤との隙間を通して地表へ戻し、大気中へ放散することを特徴とする曲がりボーリング工法。 - 削孔管の先端に先端ビットを取り付けて地盤中に挿入して削孔を行う削孔装置であって、前記先端ビットは先細状のテーパー部を有しており、直線削孔時には、前記削孔管及び前記先端ビットを回転させながら削孔し、曲線削孔時には、前記削孔管及び前記先端ビットを回転させない状態で地盤中に圧入して、前記先端ビットの前記テーパー部に作用する土圧により曲線推進し、前記削孔管内へジャイロスコープを挿入した後、当該ジャイロスコープを引き抜きながら削孔軌跡を計測する曲がりボーリング工法に用いる削孔装置において、
気泡液を作成する気泡液作成機と、
前記気泡液を前記削孔管内へ送出する気泡液送出機と、
前記削孔管内へ圧縮空気を送出する圧縮空気送出機と、を備え、
前記気泡液作成機により、気泡液を作成し、前記気泡液送出機により、前記削孔管を介して前記先端ビットへ前記気泡液を送出し、
前記先端ビットに設けられた気泡液注入口から前記先端ビットの周辺に前記気泡液を注入しながら削孔を行うとともに、地上部へ戻された気泡液中に消泡剤を混入することにより、当該気泡液を水と排泥とに分離し、
前記圧縮空気送出機により、前記削孔管内へ圧縮空気を送出する際に、前記削孔管内に注入した気泡液を潤滑剤及び緩衝材として、前記ジャイロスコープを前記削孔管の先端部へ向かって圧送するとともに、前記削孔管内へ送出した圧縮空気を前記削孔管と前記地盤との隙間を通して地表へ戻し、大気中へ放散することを特徴とする曲がりボーリング工法に用いる削孔装置。
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