JPH0345195B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は土木工事において、地下に下水用、ケ
ーブル用等の管を埋設するためのボーリング機に
よる埋設管推進装置に関し、特にその孔曲り修正
技術に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の外管内にオーガー軸を内管として用いる
埋設管推進工法は400φ〜1000φ程度の小口径管の
埋設に用いられ、第９図ａ〜ｅに示す如く、発進
立抗１にボーリング機３（普通内、外管が回転・
給進できるパワースイベルタイプの二重管ボーリ
ング機が使用される）を設置し、ａで外管４ａと
内管４ｂ（オーガー軸）を互いに逆回転と同時に
給進せしめてパイロツト孔掘進、ｂでパイロツト
管４を接続、ｃで到達後の拡大ビツト５取付、
ｄ，ｅで孔寄せ拡孔、鞘管またはヒユーム管連
行、到達立坑２側よりジヤツキ６にて補助推進を
行うものである。ただし埋設管がパイロツト管と
同口径の場合はｃ以下の拡孔の工程は不要の場合
もある。

しかるにパイロツト孔掘進中に孔曲がりが生じ
た場合は修正ができないのでそれを修正するため
第１０図に示す如き埋設管推進装置が使用されて
いた。第１０図において７は外管、８は内管で内
管の手前側はスクリユー軸８ｂ、先端側は傾斜ヘ
ツド８ａとなつており、傾斜ヘツド８ａは外管内
にセンターライザー８ｃを有し、これにより先端
の振れを防止している。通常掘進時には外管７と
内管８を逆方向に回転しつつ両者を給進するが、
孔曲がりを生じた場合は回転を停止し、そのまま
給進すると、この図の場合傾斜ヘツド８ａが図面
の斜め上方に偏心して修正されるので、再び回
転・給進するものである。掘進した排土は外管７
と内管８の間を通りスクリユー軸８ｂで発進立坑
へ排出される。

しかるに第１０図の如き従来の埋設管推進装置
による孔曲がり修正は、掘削する地盤が玉石まじ
りの砂礫層の場合、玉石が大きいと玉石を破枠し
ながら掘進しなければ掘進が困難であるだけでな
く、スクリユーによる排出がむづかしく施工でき
ない。下水管埋設に埋設管推進工法を用いる場
合、下水処理場が川の下流で川の近くに設置され
るケースが多く、川に近い地盤は玉石まじりの砂
礫層であるだけでなく埋設管に自然勾配をつける
必要があるので孔曲がり修正は必要条件である
が、従来の埋設管推進装置を用いては施工できな
かつた。

そのため、特願昭58−149613号（特開昭60−
59297号公報）として第１１図に示す如き埋設管
推進装置が出願されている。

この装置は、偏心孔を有すると共に、先端に切
削用チツプ１０ａを固着し偏心孔を有するホイツ
プストツク１０ｂを先端に装着した外管１０内
に、手前側（図面で左側）が軸外周に螺旋形の羽
根を有するオーガー軸１１ａで、その先端がダウ
ンザホールハンマー９である内管１１を挿通した
ものであつて、上記発明には記載してないが、孔
曲がりの量および方向の検出には、ダウンザホー
ルハンマー９の手前にはオーガー軸１１ａ内に発
光ダイオード（LED）９ａを有するターゲツト
部を装着するものである。そして、通常掘進時に
は内管・外管を互いに逆転せしめると同時に両者
を給進すると共に、ダウンザホールハンマー９を
作動して掘進し、偏心掘進時には上記ホイツプス
トツク１０ｂの偏心孔を利用して孔曲がり修正を
行うものである。

この埋設管推進装置によれば、簡単な構造で孔
曲がりの修正ができ、従来困難であつた玉石混じ
りの砂礫層で、大きな玉石が散在している場合で
も、下水用等の管を埋設することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、孔曲がり修正のため、ボーリング機
を据付けた発進立坑に設置したトランシツトで目
視する発光ダイオード９ａは、上記の如くダウン
ザホールハンマー９の手前にしか内装できないの
で、先端のドリルビツト１２の曲がりより、相当
遅れて発光ダイオード９ａの位置のずれが検出さ
れるので孔曲がりの修正が遅れるという欠点があ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の１本のダウンザホールハンマーに替
え、複数のダウンザホールハンマーで形成したマ
ルチハンマー中央に、発光ダイオードを輝点とす
るターゲツト部を挟持せしめたものである。本発
明は、砂礫層、掘削用の埋設管推進装置であつ
て、管中心線に対して傾斜した斜孔を内径とする
ホイツプストツクを先端側に備えた回転可能な外
管と、前記ホイツプストツクの先端部内径と同心
円上に配設した複数のダウンザホールハンマを固
着し前記外管に内挿され前記外管とは独立に回転
及び前後進可能な内管と、前記複数のダウンザホ
ールハンマーの群が囲撓する中央部空間のダウン
ザホールハンマー先端近傍に配設され推進装置発
進端から観測可能に取りつけた発光ダイオードと
を備えたことを特徴とする埋設管推進装置であ
る。

〔作用〕

上記構成によりトランシツトで測定する発光ダ
イオードはドリルビツトの近くにセツトされるた
め、マルチハンマーの先端の軸心が少しでも偏心
すると、直ちに発光ダイオードの位置も軸心から
ずれるようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図に基づいて詳細に
説明する。第１図は本発明のマルチハンマーとホ
イツプストツクの一部切断した側断面図、第２図
は同正面図、第３図は本発明に使用するダウンザ
ホールハンマーの一部破断した斜視図、第４図は
ダウンザホールハンマーに使用するドリルビツト
の斜視図、第５図は本願発明の埋設管推進装置の
配置説明図、第６図ａ〜ｄは本発明の埋設管推進
装置による作業順序の説明図、第７図ａ〜ｄおよ
び第８図ａ〜ｄは本発明の埋設管推進装置による
孔曲がり修正の説明図、第１２図は本発明の実施
例のターゲツト部の詳細図である。図において従
来例と対応する部分には同一符号を付してその部
分の説明を省略する。

第３図の本発明に使用するダウンザホールハン
マー９は内部構造において土木工事等に使用する
エアーハンマーと同じであつて、１５はエアーを
制御するバルブ、１４はシリンダーライナー、１
３はピストン、１２はドリルビツトであり、矢印
Ｄ方向に供給された圧気はバルブ１５を通つてピ
ストン１３を前後動せしめた後、ドリルビツト１
２先端の孔を通り、外周の溝１２ａを経て手前側
（図面では左側）に放出される。ピストン１３が
前後動する際ドリルビツト１２のシヤンク１２ｃ
を打撃して衝撃力を与える。

第１図および第６図に示すマルチハンマー１７
は、第３図に示すダウンザホールハンマー９を３
本とした例であつて、ダウンザホールハンマー９
を同心円上に口金１７ａの一端に装着し、円筒ス
リーブ１８内に装着したもので、他端は第６図に
示すオーガー軸１１ａがねじ等の手段により連結
されており、前記マルチハンマー１７と前記オー
ガー軸１１ａとで内管２１を形成している。円筒
スリーブ１８外周には軸方向に複数の帯状センタ
ーライザー１８ａが形成されている。

前記３本のダウンザホールハンマー９で囲まれ
た中心部には発光ダイオード２２ａを輝点とする
ターゲツト部２２が挟持されている。第１２図に
示されるように該ターゲツト部２２内には発光ダ
イオード２２ａの電池２２ｂが内装され、上記発
光ダイオード２２ａの光輝点はマルチハンマー１
７の軸心を通し、これに連結したオーガー中空軸
１１ａの軸心を通つて、第５図に示す発進立坑１
に設置したトランシツト２０により推進装置の発
進端から観測されるものである。

前記マルチハンマー１７は、偏心孔を有すると
共に、先端の切削部に切削用チツプ１０ａを固着
したホイツプストツク１０ｂの上記偏心孔内に回
転自在に嵌装されている。上記ホイツプストツク
１０ｂ基端はパイプ１０ｃに連結され上記ホイツ
プストツク１０ｂと上記パイプ１０ｃとで外管１
０を形成している。外管１０と内管２１は、第５
図に示す如く発進立坑１に据付けたボーリング機
３により互いに逆方向に回転給進せしめられる。

図において、１０ｃはパイプ、１０ｂはホイツ
プストツク、２は到達立坑である。

マルチハンマー１７を構成するダウンザホール
ハンマー９のドリルビツト１２で掘削した、被掘
削土砂や岩石は、ドリルビツト１２外周の溝１２
ａを通り第２図に示すホイツプストツク１０ｂと
円筒スリーブ１８の隙間ｔ（この隙間は第２図に
示すセンターライザー１８ａで確保されている）
を通りオーガー軸１１ａの螺旋形の羽根によりパ
イプ１０ｃ内をボーリング機３方向の発進立坑１
（第５図示）へ排出するよう構成されている。

ドリルビツト１２は従来のダウンザホールハン
マー９と同一形状で、第４図に示すようにドリル
ビツト１２先端の掘削面１２ｆは軸心と直角で超
硬チツプ１２ｂが多数植込まれている。第４図に
おいて１２ｅはエアー穴、１２ｄはエアーの通る
溝で、ドリルで使用されたエアーは穴１２ｅから
放出され、、溝１２ｄを通り外周の溝１２ａを経
て掘削孔へ出るが、大きい玉石や岩石を破砕する
場合は、破砕粉がエアーと共に導出されるもので
ある。

次に本発明の装置を使用した作業順序を説明す
ると、第６図に示す如く、通常掘進時には発進立
坑（第５図参照）に設置したボーリング機（普通
パワースイベルタイプの二重管ボーリング装置が
使用される）でａに示す如く内管２１を右回転、
外管１０を左回転せしめて、内管２１のオーガー
軸１１ａに装着したマルチハンマー１７にオーガ
ー軸心を通り圧気を供給し、該マルチハンマー１
７を作動して、ドリルビツト１２，１２，１２を
打撃すると共に、内管２１・外管１０を給進す
る。この場合マルチハンマー１７は外管１０先端
のホイツプストツク１０ｂの偏心孔を挿通してい
るが、ホイツプストツク１０ｂが偏心軸心Ｃ−Ｄ
を掘進軸Ｅ−Ｄまわりに変化させつつ回転するの
で、第６図ａに示す如くドリルビツト１２も軸心
Ｃ−Ｄを掘進軸Ｅ−Ｄまわりに変化させつつ掘進
し、上記ホイツプストツク１０ｂと同じ外径を削
孔するものである。この場合孔曲がりがないので
発光ダイオード（以下LEDと称す）の軌跡は、
第７図ａおよび第６図ａ左側に示す如く掘削当初
にセツトした削孔センターすなわちトランシツト
の中心Ｏを中心として、ホイツプストツク１０ｂ
との孔の偏心分に相当する半径の円Ａを描く。な
お、第６図ａに示す通常掘進の場合、削孔はダウ
ンザホールハンマー９のドリルビツト１２で行
い、外管１０先端におけるホイツプストツク１０
ｂのチツプ１０ａでは掘削しない。

通常掘進時に孔曲がりが生じた場合には、第７
図ｂに示す如くLEDの軌跡の円Ａが偏心するの
で、ホイツプストツク１０ｂの偏心孔の軸心修正
のため、偏心すべき方向（第６図では上向き）に
セツトする。

この場合第７図ｃに示す如く、トランシツトに
現れたLEDの輝点Ｂを、垂直線上で円Ａの上方
に位置するようホイツプストツク１０ｂを少しづ
つ回転せしめて図示の位置にセツトする。次に第
６図ｂに示す如く外管１０を静止した状態で、内
管２１のみを回転しつつ、マルチハンマー１７を
作動して偏心掘削し、所定の偏心量となつた時、
内管２１を停止する。この所定の偏心量を検出す
るには、第７図ｄに示す如く、輝点Ｂが上方に移
動し円Ａの中心がトランシツトの中心Ｏと一致し
た時が所定の偏心掘削が終了したものである。

次に第６図ｄに示す如く外管１０を回転給進し
て偏心を修正することができ、再度修正後の通常
掘進に戻るものである。なお、第６図ｂ〜ｄに示
す孔曲がり修正時において、マルチハンマー１７
を静止した状態でホイツプストツク１０ｂを回
転・給進する場合は、上述した通常掘進と異な
り、先端のチツプ１０ａで掘削を行うものであ
る。

上記孔曲がり修正は図面との関係で垂直方向の
場合を説明したが、偏心が斜め方向の場合は、第
８図ａ〜ｄに示すように行うものである。すなわ
ち第８図ａの孔曲がりなしの状態で掘削中は、中
心Ｏを中心にLEDの輝点の軌跡は円Ａを描くが
掘削中斜め右上方に孔曲がりが生じた場合ｂの如
く偏心するので、ｃに示す如く外管を止めた時、
輝点Ｂが目的の中心に向うようにセツトし、ｄに
示す、円Ａの中心がトランシツトの中心Ｏと一致
するまで、内管マルチハンマー１７を先行させ偏
心を修正するものである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如く、本発明によれば、
LDの輝点が従来のものに比べ、ドリルビツト近
くに設定されているので、孔曲がりの状況を速く
キヤツチできるので、少ない変化量の時点で孔曲
がりの修正が可能であり、玉石まじりの砂礫層の
地盤でも、直線的に精度の高い孔を削孔し、パイ
プを埋設することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマルチハンマーとホイツプス
トツクの一部切断した断面図、第２図は同じく正
面図、第３図は本発明に使用するダウンザホール
ハンマーの一部破断した斜視図、第４図はダウン
ザホールハンマーに使用するドリルビツトの斜視
図、第５図は本発明の埋設管推進装置の配置説明
図、第６図ａ〜ｄは本発明の埋設管推進装置によ
る作業順序の説明図、第７図ａ〜ｄおよび第８図
ａ〜ｄは本発明の埋設管推進装置による孔曲がり
修正の説明図、第９図ａ〜ｅは従来の埋設管推進
装置の説明図、第１０図は従来の偏心可能な埋設
管推進装置の説明図、第１１図は同じく、偏心可
能な埋設管推進装置の説明図、第１２図は本発明
のターゲツト部の一実施例の縦断面図である。 １……発進立坑、２……到達立坑、３……ボー
リング機、４……パイロツト管、４ａ，７，１０
……外管、４ｂ，８，１１，２１……内管、５…
…拡大ビツト、６……ジヤツキ、８ａ……傾斜ヘ
ツド、８ｂ……スクリユー軸、８ｃ……センター
ライザー、９……ダウンザホールハンマー、９
ａ，２２ａ……発光ダイオード、１０ａ……チツ
プ、１０ｂ……ホイツプストツク、１０ｃ……パ
イプ、１１……オーガー軸、１２……ドリルビツ
ト、１２ａ……溝、１２ｂ……超硬チツプ、１２
ｃ……シヤンク、１２ｄ……溝、１２ｅ……エア
ー穴、１２ｆ……掘削面、１３……ピストン、１
４……シリンダーライナー、１５……バルブ、１
７……マルチハンマー、１７ａ……口金、１８…
…円筒スリーブ、１８ａ……センターライザー、
２０……トランシツト、２２……ターゲツト部、
２２ｂ……電池。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 砂礫層、掘削用の埋設管推進装置であつて、
   管中心線に対して傾斜した斜孔を内径とするホイ
   ツプストツクを先端側に備えた回転可能な外管
   と、前記ホイツプストツクの先端部内径と同心円
   上に配設した複数のダウンザホールハンマを固着
   し前記外管に内挿され前記外管とは独立に回転及
   び前後進可能な内管と、前記複数のダウンザホー
   ルハンマーの群が囲撓する中央部空間のダウンザ
   ホールハンマー先端近傍に配設され推進装置発進
   端から観測可能に取りつけた発光ダイオードとを
   備えたことを特徴とする埋設管推進装置。