JPH0339155B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は地中に小口径の横坑を略水平方向に長
距離にわたつて容易に築造し得る横坑の長距離掘
進工法に関する。

（従来の技術） 長距離にわたつて小口径の横坑を水平に築造す
べく掘進機を掘進させていく工法としては、現在
各種のものがあり、第７図はその一般的工法であ
る。しかして、この工法においては発進側立坑９
から掘進機１３Ａを到達側立坑に向かつて掘進さ
せていくもので、小径口の掘進機では特に方向を
制御することが難しく、水平直進性を保持して掘
進していくことが困難で施工精度が悪いという欠
点がある。

また、特開昭58−11298号公報に示される如く、
施工精度を上げるため、第８図に示すように、水
平ボーリングを水平ボーリング機３の水平ロツド
１１を介し予め施工して掘進機先導用の先導孔１
２を形成してゆき、この先導孔１２をガイドに拡
孔しながら所定の径の推進管を入れていく方法も
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この方法も最初の水平ボーリン
グの際、掘削具に水平ボーリング機３の水平ロツ
ド１１に重力が作用して孔が破線で示すように下
がつたり、下面にたまるズリの抵抗によつて上が
つたり、あるいは地中に存在するレキなどの土質
条件、障害物などによつて左右にも曲がつたり
し、結局ガイドになるような真すぐな孔が掘れ
ず、その後に拡孔して管を入れていくには実用上
問題が多い。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、そ
の目的とするところは、横坑を築造する路線に、
地上から垂直ボーリング孔を形成し、この垂直ボ
ーリング孔内にガイドパイプを建込んでおき、掘
進方向を修正可能な前記ガイドパイプを介し発進
側立坑から略水平方向に水平ボーリングを行い先
導孔を形成し、この先導孔を介し掘進機によつて
先導孔を拡大していくもので、長距離水平ボーリ
ングの精度が著しく向上し、よつて掘進機の方向
性の良好な長距離掘進工法を提供することにあ
る。

（発明の構成） 以下、図面に沿つて本発明を説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示
す。

本発明は、先ず、第１図および第２図に示すよ
うに、ガイド用の先導孔を形成すべく行う水平ボ
ーリングに先立ち、水平ボーリングを行う地点す
なわち横坑を築造する路線上に適当な間隔を介し
地上より垂直ボーリングマシン１を介し第１〜第
ｎの少なくとも一以上の垂直ボーリング孔２を形
成し、その垂直ボーリング孔２に水平ボーリング
を行う水平ボーリング機３の掘進方向を容易に修
正可能な第１〜第ｎのガイドパイプ４を建込むも
のである。第３図はこのガイドパイプ４の詳細を
示すもので、ガイドパイプ４は先端部に垂直ビツ
ト５が設けられ、かつ長穴状のガイド孔６が形成
されたガイドパイプ本体７と、このガイドパイプ
本体７の上端に下端が連結された円柱状の垂直ロ
ツド８とを備え、この垂直ロツド８の上端部は、
第１図および第２図に示すように、周知構成の垂
直ボーリングマシン１に連結され、この垂直ボー
リングマシン１によりガイドパイプ４を回転させ
つつ下方に押し込んでゆくと垂直ビツト５によ
り、垂直ボーリング孔２を掘削することができ、
孔２が水平ボーリングと交差する所定の深さに達
したならその垂直ボーリング孔２内にそれぞれガ
イドパイプ４を残しておけば自動的に垂直ボーリ
ング孔２内にガイドパイプ４を建込んでおくこと
ができる。

ついで、発進側立坑９から水平ボーリング機３
を用い所定の方向に予め築造されている到達側立
坑１０に向かつて水平ボーリングを行つていく。
この方向には垂直ボーリング孔２およびガイドパ
イプ４が設けられているため、水平ボーリング機
３の水平ロツド１１の先端１１ａが、最初第１番
目のガイドパイプ４のガイド孔６内を通過するこ
ととなる。

この場合、破線で示すように、水平ロツド１１
は重力の影響等で予定の水平方向より下方に下が
つてしまつているような場合、ガイドパイプ４を
上方へ引き上げて水平位置に修正すれば良い。ま
た、その逆に水平ロツド１１が予定より上方のコ
ースにある場合にはガイドパイプ４を押し込んで
適正位置に補正すれば良い。したがつて、垂直ボ
ーリング孔２はある程度余裕をもたせてボーリン
グしておくことが好ましい。

そして、水平ボーリングを進め、順次延長され
ていく水平ロツド１１が第２，第ｎのガイドパイ
プ４に到達する都度、必要に応じガイドパイプ４
を操作して水平ロツド１１の位置を修正しつつ到
達側立坑１０まで水平ボーリングを行う。

しかる後、到達側立坑１０側から水平ロツド１
１を引き抜きながら、水平ロツド１１と水平ボー
リングによつて得られた先導孔１２とをガイドに
して、第４図に示すように、発進側立坑９側から
掘進機１３のカツター駆動用パイプ１４を順次継
ぎ足しながら到達側立坑１０まで挿入していく。
この際、カツター駆動用パイプ１４の挿入にあた
り垂直ボーリング孔２からガイドパイプ４を引抜
く。

そして、カツター駆動用パイプ１４の一端部を
発進側立坑９に据付けた掘進機１３の先端部のカ
ツター１５に連結し、かつ前記パイプ１４の他端
部を到達側立坑１０に据付けたカツター駆動用モ
ータ装置１６に連結する。このカツター駆動用モ
ータ装置１６は坑口壁１７の後方に設けられ、か
つ駆動用パイプ１４が貫設された固定架台１８
と、この固定架台１８の後面に設けられたロータ
リーテーブル１９およびケリーバー２０と、駆動
用パイプ１４を回転させるための駆動ユニツト２
１などを備えて構成されている。

ついで、第５図に示すように、カツター駆動用
モータ装置１６を駆動し、この場合、例えば角型
断面をもち、かつ回転力は伝達できるが左右のス
ライドは自由である構造のケリーバー２０を介し
カツター駆動用パイプ１４を回転させその一端部
に連結された掘進機１３の先端のカツター１５を
回転させるとともに、発進側立坑９に設けた反力
受２３とストラツト２２との間に設けた推進ジヤ
ツキ２４によつて比較的小口径の掘進機１３を発
進側立坑９から押しながら到達側立坑１０に達す
るまで掘進を行つて先導孔１２を拡孔していく。

そして、掘進機１３の進行に伴なつて発進側立
坑９からのセグメント２５を順次継ぎ足していけ
ば横坑を築造していくことができ、この場合、掘
進機１３の掘進に応じて到達側立坑１０側におい
て単位長さのカツター駆動用パイプ１４を順次分
解して取外していくことにより、地山に略水平方
向の横坑を容易に築造することができる。なお、
垂直ボーリング孔２は掘削土砂などを充填して塞
いでおけば良い。また、この工法によれば、比較
的大きな曲線半径のカーブ施工も可能である。す
なわち、先導の水平ボーリングの水平ロツド１１
をガイドパイプ４によつて方向修正しつつ所定の
曲線に先導孔１２を掘削し、その先導孔１２内に
湾曲自在なジヨイント（図示せず）を介し単位長
さ当りの駆動用パイプ１４を設置し、掘進機１３
を駆動させて掘進を行うことによりカーブ施工を
行うことができる。

上記における掘進機１３としては、いわゆる泥
土加圧式の掘進機となつており、必要に応じカツ
ター１５とパイプ１４との連結部に設けられ、か
つ図示しない作泥土材注入管と接続された作泥土
材注入口２６から切羽に対し作泥土材を注入し掘
削土砂を泥土化し、その泥土の土圧により切羽を
押えながら掘進を行うと好適である。

なお、到達側立坑１０のケリーバー２０の端部
に作泥土材注入管と接続されたスイベルジヨイン
ト２７を設けるとともに、ケリーバー２０および
駆動パイプ１４を中空にし、かつカツター１５と
の連結部に前記と同様の作泥土材注入口２６を形
成し、到達側立坑１０から必要に応じ作泥土材を
注入するようにすることも可能である。

その他図中２８，２９は各立坑９，１０内に設
けられた土留支保工、３０は発進側立坑９の坑口
壁、３１は掘進機１３を構成するシールド筒３２
の隔壁下部に前端が連結された排土用のスクリユ
ーコンベア、３３はスクリユーコンベア３１から
の排土を後方へ移送するためのズリトロである
が、ポンプなどを用いても良い。

第６図は本発明の第２実施例を示すもので、こ
の実施例では垂直ボーリング孔２に建込まれたガ
イドパイプ（前述の実施例参照）を介し所定の方
向に形成された先導孔１２を形成し、かつガイド
パイプおよび水平ロツドなどを引き抜き、この地
山が崩壊性の場合、先導孔１２内に発進側もしく
は到達側立坑９，１０の何れか一方もしくは両者
から高粘性の材料（例えば高粘土など）を充填し
ておき、先導孔１２自体をガイドとして用い、掘
進機１３Ａのカツター１５中央部に突設した楔状
の先導部材３４を先導孔１２内に配設し、これら
をガイドとして発進側立坑９から掘進機１３Ａを
掘進させ、横坑を築造していく点に特徴を有して
いる。

しかして、この実施例における掘進機１３Ａの
カツター１５は内装された駆動用モータ３５によ
り回転可能となつており、また、それ自体推進機
能を備えるものである。すなわち、シールド筒３
２の隔壁と既に組込まれたセグメント２５前端と
の間に推進ジヤツキ３６が設けられているととも
に、発進側立坑９側にも推進ジヤツキ２４が設け
られ、これらの推力により前進するものであり、
その他の構成は前述の実施例と略同様である。

なお、上記各実施例では泥土加圧式の掘進機を
用いた場合について説明したが、地山やその他の
状況に応じ泥土式のものや土圧バランスシールド
などその他の回転カツター型メカニカル式の掘進
機を適用し得ることは勿論である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、横坑を築造する
路線に、地上から垂直ボーリング孔を形成し、こ
の垂直ボーリング孔内にガイドパイプを建込んで
おき、掘進方向を修正可能な前記ガイドパイプを
介し発進側立坑から略水平方向に水平ボーリング
を行い先導孔を形成し、この先導孔を介し掘進機
によつて先導孔の拡孔を行うようにしたから、確
実に略水平方向の先導孔を形成することができ、
よつて所定の径の略水平方向の横坑を長距離にわ
たつて築造し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例で、第
１図は垂直ボーリング孔にガイドパイプを建込ん
だ後に水平ボーリングを行つている状態を示す説
明図、第２図は第１図中Ａ−Ａ線断面図、第３図
イはガイドパイプの側面図、ロは同上の正面図、
ハはロ中Ｂ−Ｂ線断面図、第４図および第５図は
先導孔を掘進機によつて拡孔する状態を示す説明
図、第６図は本発明の他の実施例、第７図および
第８図はそれぞれ従来例である。 ２……垂直ボーリング孔、４……ガイドパイ
プ、９……発進側立坑、１０……到達側立坑、１
２……先導孔、１４……駆動用パイプ、１３，１
３Ａ……掘進機、１５……カツター、３４……先
導部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 横坑を築造する路線に、地上から垂直ボーリ
   ング孔を形成し、この垂直ボーリング孔内にガイ
   ドパイプを建込んでおき、掘進方向を修正可能な
   前記ガイドパイプのガイド孔内に発進側立坑側か
   ら水平ボーリング機の水平ロツドを通過せしめて
   略水平方向に水平ボーリングを行い先導孔を形成
   し、かつ前記ガイドパイプを引き抜き、この先導
   孔内に到達側立坑に設けた駆動手段を介し回転可
   能な駆動用パイプを設け、この駆動用パイプを前
   記発進側立坑に設けた掘進可能で、かつ小口径の
   横坑を掘削する掘進機のカツターに連結し、この
   カツターを介し前記先導孔を拡孔して地中に横坑
   を築造する横坑の長距離掘進工法。 ２ 横坑を築造する路線に、地上から垂直ボーリ
   ング孔を形成し、この垂直ボーリング孔内にガイ
   ドパイプを建込んでおき、掘進方向を修正可能な
   前記ガイドパイプのガイド孔内に発進側立坑側か
   らの水平ボーリング機の水平ロツドを通過せしめ
   て略水平方向に水平ボーリングを行い先導孔を形
   成し、かつ前記ガイドパイプを引き抜き、この先
   導孔内に高粘性材料を充填し、先導孔内に掘進可
   能な掘進機のカツター先端部に突設した先導部材
   を配置しそれらを介し拡孔を行い地中に横坑を築
   造する横坑の長距離掘進工法。