JPH0360996B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地下に埋設されるガス管、水道管等
の流体用管、または電力線、光あるいは電気の信
号線等を収容する管を施工する横穴、あるいは水
を排出する横穴等のように、比較的小径の横穴掘
削装置に関する。

（従来の技術） 道路に沿つて地中に埋設されているガス既設管
から分岐して住宅等の供給対象にガスを供給する
ガス新設管を施工する場合、従来は、人がはいる
ことのできる直径１ｍ程度のガス新設管接続作業
用の縦穴を、地面からガス既設管が埋設されてい
る深さにわたつて掘削すると共に、該縦穴から供
給対象の敷地内に至る（多くの場合道路を横断す
るような）ガス新設管埋設用の溝を掘り、ガス新
設管埋設後は該溝や縦穴を埋める仮復旧を行なつ
た後、数日あるいは十数日してから本復旧を行な
つている。このため、工期、労力および工費がか
かり、さらに道路交通に支障を来たすという問題
点がある。

そこで、本発明者等は、ガス新設管施工後は、
仮復旧を要せずにいきなり本復旧が行なえるよう
に、すなわち作業を行なうことによつて生じる道
路の破損が軽微となるように、地面から前記既設
管に達する従来より断面積の小さい縦穴を掘進す
ると共に、該縦穴にケーシングを押し込め、該ケ
ーシングの内壁に縦方向に設けたガイド手段に位
置決めされかつ昇降装置により昇降される昇降フ
レームを装着し、該昇降フレームに掘削具の回転
駆動装置と横行装置と回転、固定チヤツク装置を
搭載し、該回転駆動装置により掘削具を回転させ
ると共に横行装置により掘削具を前進させながら
横穴を掘進し、掘削具が後端部を除いて地中に埋
没するまで掘進したら、前記昇降フレームを引上
げ、地上で新たな掘削具を回転チヤツク装置に装
着し、該昇降フレームを再び縦穴の底部まで降下
させ、該底部にて、遠隔操作により、昇降フレー
ムの前部に設置している固定チヤツク装置で先行
の掘削具の把み部を把持しておき、一方後行の掘
削具は前記回転チヤツク装置により把持した状態
で回転させ、かつ前進させることにより、該後行
の掘削具の先端の雄ねじ部を前記先行の掘削具の
前記把み部に設けた雌ねじ部に螺合することによ
り継足し、次に前記固定チヤツク装置による前記
先行の掘削具の固定を解いて掘進を再開するとい
う操作、動作を繰返えすことにより、ガス新設管
挿入用横穴を掘削する（すなわち、縦穴のサイズ
が従来よりも小さくなり、かつ従来のガス新設管
埋設用溝の施工、埋込みが不要となる）装置を開
発している。

このような横穴掘削装置において、前記昇降フ
レームを昇降させる装置として、掘進作業車に搭
載した伸縮ブームの先端に油圧シリンダ等により
上下方向に伸縮される伸縮ロツドを取付け、該伸
縮ロツドの下端に前記昇降フレームを垂下し、油
圧シリンダの伸縮によつて昇降フレームを昇降さ
せるものを製作したが、前記伸縮ロツドをケーシ
ングの中心にある昇降フレームの吊り点に位置さ
せること、すなわち芯合わせを行なうことが困難
であり、また、芯合わせが不完全である状態で昇
降フレームを昇降させた場合には、昇降フレーム
や伸縮ロツドに無理な力がかかり、これらを損傷
させるおそれがあつた。また、前記掘削具の回転
駆動装置と横行装置と掘削具のチヤツク装置の各
駆動装置として油圧アクチユエータを用い、その
駆動源として、掘削作業車に搭載した油圧ポンプ
を用い、かつ掘進作業車に搭載した操作室におい
て操作レバーや操作スイツチを操作することによ
り、掘進を行なうように構成したため、操作室か
らケーシング内の各駆動装置に接続する油圧ホー
スやケーブルのさばきが煩雑になるという問題点
があつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記の問題点に鑑み、前記昇降フレ
ームとその昇降装置との芯合わせが容易となり、
かつ前記油圧ホースあるいはケーブル等のさばき
が簡単となる構成の横穴掘削装置を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の横穴掘削装置は、地面より掘削された
縦穴に押し込まれて固定されたケーシング内に、
掘削具に回転駆動装置と、該回転駆動装置の横行
装置と、前記回転駆動装置に取付けられ、掘削具
の尾端の把み部を着脱自在に把持する回転チヤツ
ク装置と、該回転チヤツク装置の前方に位置し、
地中に一部が挿入された掘削具の把み部を着脱自
在に把持する固定チヤツク装置とを搭載した昇降
フレームを、前記ケーシングの内面に設けたガイ
ドレールに該昇降フレームに設けたガイド具を係
合させることにより昇降自在に装着し、該昇降フ
レームの巻上げウインチを前記ケーシングの上部
に設置すると共に、該昇降フレームの最低降下位
置が常に同じ位置となるように設定するストツパ
を前記ケーシング内壁に設け、前記昇降フレーム
に搭載した各装置の駆動装置の操作盤を前記ケー
シングの上部あるいはその近傍の地上に設置する
構成を有することを特徴とする。

（実施例） 以下本発明の詳細を、ガス新設管施工用横穴掘
削に例を取り、第１図ないし第４図により説明す
る。Ａは道路の下に位置する地下に埋設されてい
るガス既設管、Ｂは地面から該ガス既設管Ａに至
る深さに掘削された縦穴、１ａ，１ｂは該縦穴Ｂ
に押し込まれたケーシングであり、縦穴Ｂの深さ
に応じ、適宜長さのものを１本あるいは複数本組
合わされる。２は門形をなす支持フレーム３とこ
れに取付けられるガイドフレーム４とからなる昇
降フレームであり、該支持フレーム３の左右の柱
部３ａ，３ｂの各上下部分には、ケーシング１
ａ，１ｂの内壁の左右対称位置に上下方向に固着
して設けたガイドレール５に沿つて転動するガイ
ド具としてのガイドローラ６を取付け、該支持フ
レーム３にはスクリユーオーガ等の掘削具の回転
駆動装置７を走行自在に搭載する前記ガイドフレ
ーム４が、前記ガイドレール５，５どうしの対向
方向に対してほぼ直角をなす方向に向けて、すな
わちケーシング１ａの下部に設けた縦長の切欠部
でなる掘削具挿通用開口部９に向けてほぼ水平に
取付け（傾斜可能に取付けても良い）てあり、該
ガイドフレーム４にはその長手方向に対をなすガ
イドレール１０，１０が固設され、回転駆動装置
７の下面の４隅に取付けたガイドローラ１１の外
周に設けた溝をガイドレール１０に嵌合すること
により、回転駆動装置７が該ガイドレール１０に
よつて位置決めされかつ移動可能となつている。

該ガイドフレーム４上には前記回転駆動装置７
を横行させるための横行用油圧モータ１２を設置
し、該油圧モータ１２により回転されるスプロケ
ツト１３と、ガイドフレーム４の両端近傍に取付
けたスプロケツト６４，６５に掛けたチエーン６
６を前記回転駆動装置７の側部に設けた接続部６
７に接続し、油圧モータ１２を作動させることに
より、回転駆動装置７がガイドレール１０に沿つ
て横行するようになつている。

回転駆動装置７は、掘削具回転用油圧モータ７
ａと回転チヤツク装置７ｂとを有し、かつ回転チ
ヤツク装置７ｂを作動させる機構（図示せず）を
内蔵するものである。回転チヤツク装置７ｂの詳
細については図示していないが、工作機におい
て、棒状の被加工物を把持するために用いられる
回転チヤツク装置のように、例えば前記油圧モー
タ７ａにより回転される回転体に放射状に形成し
た複数個の拡底溝にそれぞれチヤツク用の爪を摺
動可能に嵌合してなるもの等が用いられる。

前記ガイドフレーム４の端部には掘削具継足し
のための固定チヤツク装置１４が取付けられてい
る。該固定チヤツク装置１４は、第４図に示すよ
うに、ガイドフレーム４にチユーブがピン付けさ
れた左右一対の油圧シリンダ３０，３１と、ガイ
ドフレーム４にそれぞれピン１７，１８を中心と
して回動可能に取付けられ、一端が前記各油圧シ
リンダ３０，３１のピストンロツドにピン１９，
２０により連結されたリンク２１，２２と、該各
リンク２１，２２の他端にそれぞれピン２３，２
４により係合し、先端に掘削具２５の把み部２５
ａを把持する爪２６，２７を取付けた爪ホルダー
２８，２９とからなり、油圧シリンダ３０，３１
を伸縮させることにより、前記把み部２５ａを把
持したり解放することができるようになつてい
る。

次に昇降フレーム２の昇降装置と、操作盤につ
いて説明する。３３は昇降フレーム２の巻上げウ
インチ３４と操作盤３５とを搭載したフレームで
あり、該フレーム３３は、その下部に設けた半円
状のフランジ部３３ａを該ケーシング１ｂの上辺
に載置すると共に、下部３３ｂをケーシング１ｂ
の上部側面に当接させてねじ５０により該ケーシ
ング１ｂに固定することにより取付けられる。該
フレーム３３の左右には、ケーシング１ｂのガイ
ドレール５と連続するガイドレール５Ａを有する
縦枠３３ｃを有し、縦枠３３ｃの上端間に前記巻
上げウインチ３４を載置した支持枠３３ｄが架設
されている。巻上げウインチ３４は、油圧モータ
３４ａと、同軸に配設される２個の巻取りドラム
３４ｂとからなり、これらの巻取りドラム３４ｂ
に巻取り繰出しされるワイヤロープ５１は、支持
フレーム３の上枠３ｃの中央部に取付けたシーブ
５２に掛け、油圧モータ３４ａを正逆に回転させ
ることにより、昇降フレーム２が昇降するように
構成されている。

操作盤３５は、第３図に示すように、操作電源
をオン、オフさせるスイツチ３６Ａ，３６Ｂと、
横行用油圧モータ１２への流量、方向を制御する
操作レバー３７と、横行用油圧モータ１２への作
動油の油圧を表示する油圧計３８と、前記固定チ
ヤツク装置の油圧シリンダ３０，３１を作動させ
て爪２６，２７の開閉を行なわせる押釦スイツチ
３９Ａ，３９Ｂと、前記油圧モータ７ａによる掘
削具２５の左回転、右回転、停止をそれぞれ指令
する押釦スイツチ４０，４０Ｂ，４０Ｃと、該油
圧モータ７ａへの作動油の油圧を表示する油圧計
４０Ｄと、油圧モータ１２への作動油の流量を調
節する可変つまみ４０Ｅと、回転チヤツク装置７
ｂの開閉を行なせる押釦スイツチ４１Ａ，４１Ｂ
と、前記巻上げウインチ３４に巻上げ、巻下げ、
停止をそれぞれ行なわせる押釦スイツチ４２Ａ，
４２Ｂ，４２Ｃを有する。

第２図に示すように、前記操作盤３５に対し、
作業車に搭載されている油圧ポンプ、油タンクお
よび電源（いずれも図示せず）にそれぞれ一端が
接続された油圧ホース４３，４４およびケーブル
４５の各他端が接続され、油圧ホース４３，４４
は、操作盤３５内にて前記各押釦スイツチ等によ
り操作される各弁等の油圧機器と、第１図に示す
ように、フレーム３３の後側に搭載された油圧機
器４６（操作盤３５内に収容しきれなかつた弁
等）に分岐し、各分岐流路を形成する対をなす油
圧ホースからなる油圧ホース群４７は、前記各装
置の駆動装置、すなわち、固定チヤツク装置１４
の油圧シリンダ３０，３１、回転チヤツク装置７
ｂの駆動装置、油圧モータ７ａ，１２に対して接
続される。

第１図に示すように、昇降フレーム２の昇降に
伴なう該油圧ホース群４７のたるみが少なくなる
ように、支持フレーム３の上枠３ｃにＬ字形の枠
４８を取付け、その上端に油圧ホース群４７を掛
けるローラ４９を取付け、昇降フレーム２が第１
図に示すような最下位置にあるときには、油圧ホ
ース群４７の前記上枠３ｃとフレーム３３との間
の部分はほぼたるみの無い状態となり、昇降フレ
ーム２が上昇するとたるみが少し生じるが、昇降
フレーム２の上昇に支障を来たすことは無く、支
持フレーム３の上部がケーシング１ｂの上部に達
する所に至ると、ローラ４９はフレーム３３の上
間の開口部３３ｅを通つてフレーム３３の上方に
突出し、油圧ホース群４７を押し上げてそのたる
みを取るように構成されている。

また、フレーム３３の前面は解放され、かつフ
レーム３３のケーシング１ｂ上辺からの高さを、
第２図の２′で示すように昇降フレーム２を最上
部まで引上げた際に前記回転チヤツク装置７ｂが
ケーシング１ｂよりも上に位置するような高さに
することにより、掘削具２５の交換が容易に行な
えるようにしている。

この装置を用いて横穴を掘進する場合は、第２
図の２′で示すように昇降フレーム２を引上げた
状態で、かつ回転駆動装置７を後退位置にしてお
き、最先端の掘削具２５′（先端を尖鋭に形成し
たもの）を回転チヤツク装置７ｂに装着した後、
巻上げウインチ３４を巻下げ方向に作動させ、ガ
イドレール５の下部に取付けたストツパ５３に支
持フレーム３に取付けた係止片５４が当接し係止
されるまで昇降フレーム２を降下させる。次に油
圧モータ１２を回転駆動装置７が前進するように
作動させると共に、回転駆動装置７の油圧モータ
７ａを掘削方向（右回転）に作動させて横穴を掘
削する。最前位置まで回転駆動装置７を前進させ
た後は、回転チヤツク装置７ｂを開いて掘削具２
５′を解放し、回転駆動装置７を後退させて昇降
フレーム２を巻上げウインチ３４により引上げ、
次の掘削具２５（前記掘削具２５′の尾端の雌ね
じに螺合する雄ねじを先端に有するもの）を回転
チヤツク装置７ｂに装着し、再び昇降フレーム２
を下降させ、先端の掘削具２５′の把持部２５ａ
を固定チヤツク装置１４により把持した後、回転
駆動装置７を前進させ、かつ掘削方向に作動させ
ることにより、掘削具２５の先端の雄ねじを前記
掘削具２５′の尾端の雌ねじに螺合する。そして、
前記と同様に掘削を続行する。

このような動作は、オペレータが縦穴Ｂの中を
のぞいて操作盤３５上のスイツチやレバーを操作
することにより行なわれる。

上記掘削時において、掘削反力は、昇降フレー
ム２、ガイドローラ６を介してガイドレール５に
受けられ、ガイドローラ６は左右にそれぞれ上下
に間隔を有して設けてあるので、昇降フレーム２
の支持フレーム３は常に垂直姿勢を保持する。

なお、本実施例においては、操作盤３５や油圧
機器４６をケーシング１ｂ上のフレーム３３に取
付けた例について示したが、これらはケーシング
１ｂの近傍に据付ける構成としてもよく、油圧源
や電源も操作盤３５と一体あるいは別体として地
上に据付ける構成としてもよい。また、各駆動装
置として、電動式のものを用いることができる。
また、ガイド具としては、摺動式のものを用いる
ことができ、この場合は、左右にそれぞれ１個設
けても良い。また、以上の説明はガス管の新設に
例を取つて説明したが、本発明は、その他の流体
用管の新規な埋設、あるいは既設管に対する新設
管の埋設、さらには各種ケーブルや信号線を収容
する管の埋設、さらには地下水の排出用穴を掘削
する場合にも用いられる。

（発明の効果） 本発明によれば、縦穴内に作業員が入る必要が
ないから、縦穴が小さくてすみ、縦穴掘削、埋め
戻しのための労力が軽減され、工費が低減され、
工期が短縮されると共に、作業員が縦穴内に入る
必要がないから、横穴掘削装置に身体が巻込まれ
たり、交通手段や人あるいは何らかの物体が縦穴
内に落下して縦穴内の作業員を負傷させるおそれ
がなく、安全性が向上する。また、昇降フレーム
の巻上げウインチをケーシングの上部に設置する
構成としたので、巻上げ荷重のかかる点をケーシ
ングの中心点に位置させることは容易であり、か
つ、昇降フレームは可撓性の大なるワイヤロープ
を介して昇降され、ケーシングや昇降フレームに
無理な力が作用することがなくなり、芯ずれによ
る機器の損傷を防止することができる。

また本発明においては、縦穴掘削のための各機
器の操作盤を前記ケーシングの上部あるいはその
近傍の地上に設置する構成としたので、作業車上
に操作盤を設置する場合に比較して油圧ホースあ
るいはケーブルのさばきが容易となり、かつ交通
浄の支障を軽減し、さらに操作盤がケーシングな
いしはその近傍に設置されるので、１人で容易に
操作することができる。

また、本発明においては、前記ケーシングの内
面に設けたガイドレールに昇降フレームに設けた
ガイド具を係合させることにより昇降自在に装着
し、該昇降フレームの巻上げウインチを前記ケー
シングの浄部に設置すると共に、該昇降フレーム
の最低降下位置が常に同じ位置となるように設定
するストツパを前記ケーシング内壁に設けたの
で、昇降フレームを繰返し昇降させても、オーガ
継足し、分解時にガイドフレームを必ず同じ位置
に設定させることができ、オーガの継足しや分解
時にオーガと回転チヤツク装置や固定チヤツク装
置との芯合わせが正確に行なえる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の横穴掘削装置の一実施例であ
り、第１図は作業状態にて示す側面断面図、第２
図はその正面断面図、第３図は平面図、第４図は
第１図のＥ−Ｅ断面図である。 Ａ……ガス既設管、Ｂ……縦穴、１ａ，１ｂ…
…ケーシング、２……昇降フレーム、５……ガイ
ドレール、６……ガイドローラ、７……回転駆動
装置、７ｂ……回転チヤツク装置、１２……横行
用油圧モータ、１４……固定チヤツク装置、３４
……巻上げウインチ、３５……操作盤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地面より掘削された縦穴に押し込まれて固定
   されたケーシング内に、掘削具の回転駆動装置
   と、該回転駆動装置の横行装置と、前記回転駆動
   装置に取付けられ、掘削具の尾端の把み部を着脱
   自在に把持する回転チヤツク装置と、該回転チヤ
   ツク装置の前方に位置し、地中に一部が挿入され
   た掘削具の把み部を着脱自在に把持する固定チヤ
   ツク装置とを搭載した昇降フレームを、前記ケー
   シングの内面に設けたガイドレールに該昇降フレ
   ームに設けたガイド具を係合させることにより昇
   降自在に装着し、該昇降フレームの巻上げウイン
   チを前記ケーシングの上部に設置すると共に、該
   昇降フレームの最低降下位置が常に同じ位置とな
   るように設定するストツパを前記ケーシング内壁
   に設け、前記昇降フレームに搭載した各装置の駆
   動装置の操作盤を前記ケーシングの上部あるいは
   その近傍の地上に設置する構成を有することを特
   徴とする横穴掘削装置。