JPH0460091A - 曲進型ボーリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ この発明は、地盤を掘削するためのボーリング装置に関
する。更に詳しくは、地盤にＬ字型に掘削するための曲
進型ボーリング装置に関する。

［従来技術］ 水道・ガス管、通信線などの敷設のために土中構造物の
下方を掘削する必要がある。この土中構造物４１の下方
をボーリングする従来工法を第１３図（イ）〜（ハ）に
示している。第１３図（イ）の工法は、土中構造物４１
の下方に向けて斜めにまっすぐ掘進するものである。土
中構造物４１の反対側からもう一方の穴を掘進し中央で
出合うようにする。第１３図（ロ）の工法は、斜め下方
に掘進した俺、ボーリング装置４２を撓ませて土中構造
物４１の下方を水平に掘進するものである。土中構造物
４１の反対側からも同様に掘進する。

第１３図くハ）の工法は、大面積の縦孔４３を掘削した
後、この縦孔４３にボーリング装置４４を下降してこの
ボーリング装置４４により土中構造物４１の下方を水平
にボーリングするものである。

［発明を解決しようとする課題］ しかし、前記従来例では、いずれも図から明らかなよう
に、工事のために広い敷地が必要である。狭い敷地の場
合には、工事が困難か、または不可能ですらある。

この発明の目的は、狭い工事敷地でもＬ字状に曲進した
ボーリングが可能な曲進型ボーリング装置を提供するこ
とにある。

この発明の他の目的は、前記曲進型ボーリング装置にお
いて、曲進した後に正確にまっすぐ掘進させるものを提
供することにある。

この発明の更に他の目的は、前記曲進型ボーリング装置
において、掘進時の掘進装置の姿勢を制御可能にするも
のを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために次のような手段を採る。

第１の主な手段は、互いに両端を回動自在に一列に連結
された複数の構成体と、この構成体が柔軟性のあるホー
ス内に挿入して構成された掘進装置と、前記掘進装置の
先端に設けられ地盤を切削するための切削部と、前記掘
進装置の先端を地中において方向変換させるための案内
部材と、前記掘進装置を掘進方向に駆動するための掘進
駆動装置と、前記掘進装置の長さ方向に沿って設けられ
た高圧流体の流体通路と、該流体通路の先端に設けられ
たジェットノズルからなる切削部とから構成されている
曲進型ボーリング装置である。

前記掘進装置を所定方向のみに屈進可能とするため、前
記各構成体の端面の一部に切欠きを形成すると更に効果
的である。

第２の主な手段は、柔軟性のあるホース内に挿入して構
成された掘進装置と、前記掘進装置の先端に設けられ地
盤を切削するための切削部と、前記掘進装置の先端を地
中において方向変換させるための案内部材と、前記掘進
装置を掘進方向に駆動するための掘進駆動装置と、前記
掘進装置の長さ方向に沿って設けられた高圧流体の流体
通路と、該流体通路の先端に設けられたジェットノズル
からなる切削部と、前記掘進装置の軸線方向に沿って設
けられた多数の凝固材室と、該凝固材室内に充填され高
温で液体状、低温で固体状となる凝固材と、前記案内部
材の少なくともカーブ部に前記掘進装置を加熱するヒー
タと、前記カーブ部を経過した後は前記掘進装置を冷却
する冷却部とが設けられている曲進型ボーリング装置で
ある。

第３の主な手段は、柔軟性のあるベローズ等のホース内
に挿入して構成された掘進装置と、該掘進装置の先端に
設けられ地盤を切削するための切削部と、前記掘進装置
の先端を地中において方向変換させるための案内部材と
、前記掘進装置を掘進方向に駆動するための掘進駆動装
置と、前記掘進装置の長さ方向に沿って設けられた高圧
流体の流体通路と、該流体通路の先端に設けられたジェ
ットノズルからなる切削部と、前記掘進装置の軸線方向
に操作用にガイドされて摺動自在に支持されて張設され
た金属線と、該金属線を押したり引いたりして掘進装置
の姿勢を制御する曲進型ボーリング装置である。

［作　用］ 自身が屈曲自在な掘進装置と、該掘進装置の先端に設け
られ地盤を切削するための切削部と、前記掘進装置の先
端を地中において方向変換させるための案内部材と、前
記掘進装置を掘進方向に駆動するための掘進駆動装置と
を備えてなる曲進型ボーリング装置である。

［実施例］ 以下に、この発明の実施例を第１図ないし第１２図を参
照して説明する。

第」」Ｌ１舅− まず、第１図ないし第３図を参照して第１の実施例を説
明する。

第１図はこの実施例の掘進装置によるボーリング作業状
態を示す全体概略図、第２図は第１図の一部拡大図、第
３図（イ）は掘進装置の構成体の縦断面図、第３図（ロ
）は第３図（イ）の構成体９を矢印Ａ方向から見た図で
ある。

第１図を参照して、土中構造物１は、土中にも埋設され
た構造物である。チューブ押込機２は、ボーリング機械
などで公・知のロッドを送るための送り装置である。チ
ューブ押込Ｉ！２は、縦孔３に嵌合されたパイプ状のケ
ーシング４内の案内部材５に後記する掘進装置７を押し
込むためのものである。このケーシング４内には第１図
と第２図に示すように、掘進装置７の進行を案内するパ
イプ状の案内部材５が設けられている。なお、第２図に
おいて第１図と同じ部材は同一符号で示している。

この案内部材５の下端口は、ケーシング４の所定深さの
側孔６に固定されている（第２図参照）。この案内部材
５は、掘進装置７を鉛直下方に案内した後、所定深さ（
土中構造物１より深い位置）において水平に方向転換さ
せるためし状にカーブしている。また、案内部材５内の
下端部の内周面には、切削土を案内部材５内に排出する
排土溝８が複数条形成されている（第２図参照）。

掘進装置７の概略は、第２図のように屈曲自在の構成体
９を高圧ホース１４に挿入し、かつ構成体９の先端にジ
ェットノズル１３を設けて構成されている。

第２図および第３図（イ）、（ロ）のように各構成体９
は、略円筒状に形成されている。各構成体９の一端には
略円形の回動片１０が左右一対に突設されている。また
、各構成体９の他端には略円形の回動凹部１１が左右一
対形成されている。

そして一方の構成体９の回動片１０を他方の構成体９の
回動凹部１１に横からスライドして入れて回動自在に係
合するようになっている。このように複数の構成体９が
回動自在に一列に連結され、屈曲自在となっている。

各構成体９の一端には、構成体９の列を所定方向のみに
屈曲可能とするた切欠き１２が形成されている。二つの
構成体９を連結すると、切欠き１２部分は角度αをなす
。この切欠き１２と反対側は、角度９０°をなしている
ので構成体９を連結すると一直線の軸になる。第２図の
ジェットノズル１３は、高圧ジェットを噴出する切削部
である。高圧ホース１４の前端はジェットノズル１３に
固定されている。

この高圧ホース１４は、例えば合成樹脂をワイヤにより
補強されてなるものである。高圧ホース１４の後端は、
第１図のように高圧水を圧送する高圧ポンプ１５に接続
されている。前記のように構成された実施例は次のよう
に作動する。第１図を参照して、土中構造物１の近傍に
公知のボーリング装置（図示せず）により縦孔３をボー
リングする。

次に、この縦孔３にパイプ状のケーシング４を嵌合する
。次に、ケーシング４内の案内部材５に、チューブ押込
み機２により掘進装置７を押し込む、このとき、第２図
に示すように屈進装置７の各構成体９の切欠き１２を屈
曲方向に揃える。

掘進装置７は案内部材５に沿って鉛直方向に下降した後
、案内部材５のカーブに沿って水平に方向転換される。

すると、ジェットノズル１３がケーシング４の側孔６か
ら地盤に対向する。高圧ポンプ１５から高圧ホース１４
を介して高圧水が圧送される（第１図参照）。そして、
ジェットノズル１３から高圧水が噴出して土中構造物１
の下方を水平方向に地盤を掘削する。

掘削土すなわちスラムは、案内部材５の排土溝８、すな
わち高圧ホース１４外周と案内部材５内周の間隙を介し
て上昇される。前記実施例では次の利点がある。屈曲自
在の掘進装置７を縦孔３内の案内部材５に挿入して、案
内部材５を介して水平方向に方向転換して、高圧ジェッ
トにより土中構造物１の下方を水平に掘削していく。し
たがって、狭い工事敷地でも土中構造物の下方を水平に
掘削できる。

また、掘進装置７の構成体９列の屈曲方向を規制するよ
うに各構成体９に切欠き１２を形成したので、案内部材
５内のＬ状カーブを円滑に案内される。掘進装置７の各
構成体９の略円形の回動片１０と各構成体９の他端には
略円形の回動凹部１１とを横からスライドして入れて回
動自在に係合して、−列に連結する。したがって、水平
孔の深さに合わせて任意長さの掘進装置が簡単に形成で
きる。また、工事現場まで各構成体をバラバラにして簡
単に運搬できる。

１１割１λ 第４図（イ）は第２実施例の一部の縦断面図、である。

第４図（ロ）は第４図（イ）のＢ方向からみた図である
。この例では、各構成体２１をビン２２により連結しい
てる。したがって、各構成体２１との連結が確実である
。

」１割１１ 第５図（イ）は、第３実施例の装置によるボーリング作
業の全体概略図である。第５図（ロ）は第５図（イ）の
装置の一部拡大図である。

この例では、ケーシング３１に縦方向の案内部材を兼用
させ、斜板からなる水平方向の案内部材３２を用いてい
る。そして、構成体の中に高圧水圧送用の高圧ホース３
３を挿入させている。

」上支隊眞 第６図は第４実施例の要部を示す縦断面図である。この
例では、尿道装置４０の軸線方向に多数の凝固材室４１
を形成し、凝固材室４１内に凝固材が充填されている。

この凝固材は、加熱することにより液体状し、常温で固
体状となるものである。凝固材は、例えば、蝋、パラフ
ィン、熱可塑性合成樹脂などであり、これらは加熱する
と粘度が低下または溶融する。したがって、加熱により
溶化または軟化するものであればどんなものでも良い、
案内部材４２には、カーブ終端付近まで掘進装置を加熱
するヒータ４３が設けられ、案内部材４２の水平部には
掘進装置を冷却する冷却部４４が設けられている。

尿道装置４０は案内部材カーブ終端付近までヒータ４３
により加熱され、凝固材室４１内の凝固材が液体状にな
ってカーブして進んでいく。そして、案内部材４２の水
平部に達すると、冷却部４４により凝固材室４１内の凝
固材が固体とされる剛体となった尿道装置４０は、その
まま水平方向に高圧ジェットにより曲がらずに掘進して
いく。なお、地中の冷却能力だけで良いときは、冷却装
置は必ずしも必要ではない。

（１割１λ 第７図は第５の実施例の要部を示す透視図である。第８
図はその側面図である。この例では、掘進装置５０の構
成体５１が、略Ｚ状のガイド？１１５２とこの溝に摺動
自在に係合したビン５３とにより、連結されている。第
７図に示すように、シリンダ５４は把持部５５により構
成体５１を把持して、シリンダ５４を伸縮して構成体５
１を回す。

構成体５１のビン５３はガイド溝５２に案内されて前進
して、それより先に先行する構成体５１に挿入されて直
線状に連結される。

第８図のように、掘進装置５０が水平になると、ビン５
３がガイド溝５２の端部に保持されて、掘進途中で曲が
らないようになっている。シリンダ５４の作動中は、シ
リンダ５５．５５と押圧部材５６により後の構成体５１
を固定する。この動作を順次繰り返して掘削を進める。

剃がえ１燵 第９図は、第６実施例の要部を示す外観図である。第１
０図はその縦断面図である。この例では、掘進装置６０
がベローズ６１からなる。そのベローズ６１の内周には
、掘進装置６０の軸線方向に操作用の金属線６２が複数
本張力をかけて設けられている。金属線６２は、ガイド
６３により摺動自在に支持されている。金属線６２はベ
ローズ６１を補強すると共に、押したり引いたりして掘
進装置６０の姿勢を制御するものである。なお、この実
施例ではベローズ６１が好ましいが、柔軟性のあるホー
スでも良い。

ＬＺＩＩＬ昨 第１１図は第７実施例の要部を示す斜視図である。第１
２図はその縦断面図である。この例では、ジェットノズ
ル７０の外周部に複数の姿勢制御用のジェット噴出ロア
１が設けられている。例えば、位置センサ（図示せず）
により掘進装置が水平より下向きになっていることを察
知すると、第１１図のようにジェット噴出ロア１から上
方にジェットを噴出して上方に掘進させて水平方向に姿
勢を修正する。

以上、列挙した実施例にこの発明が限定されるものでは
ないことは勿論である。例えば、ボーリングの曲進方向
は９０°のＬ字状に限らない。ボーリングを曲進させる
目的は土中構造物の下方をボーリングする場合に限らな
い。掘削部はジェットノズルのほか、切刃などでも良い
。

［発明の効果］ 以上説明したこの発明では、屈曲自在の掘進装置を土中
において案内部材を介して方向転換する。したがって、
狭い敷地でもＬ字状など曲進ボーリングが可能となる。

掘進装置の軸線方向にら沿って凝固材室が形成され、案
内部材の少なくともカーブ部においてヒータにより加熱
されて凝固材が液体状になり、カーブ部を経過した後は
冷却されて凝固材が凝固する。また、掘進装置の構成体
がガイド溝と該ガイド溝に摺動自在に係合したピンとに
より屈曲自在に連結され、各構成体が直進して掘進する
と前記ピンが前記ガイド溝の端部に保持される。

したがって、掘進装置が曲進した後に正確にまっすぐ掘
進する。掘進装置が屈曲材の軸線方向に複数本張設され
た金属線を押したり引いたりする。また、ジェットノズ
ルの外周部に設けられた複数の姿勢制御用のジェット噴
出口から高圧ジェットを噴出する。したがって、掘進時
の掘進装置の姿勢を制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の掘進装置によるボーリング作業状
態を示す全体概略図、第２図は第１図の一部拡大図、第
３図（イ）は掘進装置の構成体の縦断面図、第３図（ロ
）は第３図（イ）の構成体９を矢印Ａ方向からみた図、
第４図（イ）は第２実施例の一部の縦断面図、第４図（
ロ）は第４図（イ）のＢ方向からみた図、第５図（イ）
は第３実施例の掘進装置によりボーリング作業の全体概
略図、第５図（ロ）は第５図（イ）の装置の一部拡大図
、第６図は第４実施例の要部を示す縦断面図、第７図は
第５実施例の要部を示す斜視図、第８図はその側面図、
第９図は第６実施例の要部を示す外観図、第１０図はそ
の縦断面図、第１１図は第７実施例の要部を示す斜視図
、第１２図はその縦断面図、第１３図（イ）、（ロ）、
（ハ）は土中構造物の下方をボーリングする従来工法を
示した図である。 １・・・土中構造物、２・・・チューブ押込機、３・・
・縦孔、４・・・ケーシング、５・・・案内部材、７・
・・掘進装置、９，２１．５１・・・構成体、１０・・
・回動片、１１・・・回動凹部、１２・・・切欠き、１
３・・・ジェッノズル、１４・・・高圧ホース、１５・
・・高圧ポンプ、２２．５３・・・ピン、３１・・・ケ
ーシング、３２・・・案内部材、３３・・・高圧ホース
、４１・・・凝固材、４３・・・ヒータ、４４・・・冷
却部、５２・・・ガイド溝、６１・・・ベローズ、６２
・・・金属線、６３・・・ガイド、７１・・・姿勢制御
用のジェット噴出口 特許出願人　株式会社吉田鉄工所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　１、互いに両端を回動自在に一列に連結された複数の
   構成体と、この構成体が柔軟性のあるホース内に挿入し
   て構成された掘進装置と、前記掘進装置の先端に設けら
   れ地盤を切削するための切削部と、前記掘進装置の先端
   を地中において方向変換させるための案内部材と、前記
   掘進装置を掘進方向に駆動するための掘進駆動装置と、
   前記堀進装置の長さ方向に沿って設けられた高圧流体の
   流体通路と、該流体通路の先端に設けられたジェットノ
   ズルからなる切削部とから構成されている曲進型ボーリ
   ング装置。 ２、請求項１項において、前記掘進装置を所定方向のみ
   に屈進可能とするため前記各構成体の端面の一部に切欠
   きが形成されていることを特徴とする曲進型ボーリング
   装置。 ３、柔軟性のあるホース内に挿入して構成された掘進装
   置と、前記掘進装置の先端に設けられ地盤を切削するた
   めの切削部と、前記掘進装置の先端を地中において方向
   変換させるための案内部材と、前記掘進装置を掘進方向
   に駆動するための掘進駆動装置と、前記堀進装置の長さ
   方向に沿って設けられた高圧流体の流体通路と、該流体
   通路の先端に設けられたジェットノズルからなる切削部
   と、前記掘進装置の軸線方向に沿って設けられた多数の
   凝固材室と、該凝固材室内に充填され高温で液体状、低
   温で固体状となる凝固材と、前記案内部材の少なくとも
   カーブ部に前記掘進装置を加熱するヒータと、前記カー
   ブ部を経過した後は前記掘進装置を冷却する冷却部とが
   設けられている曲進型ボーリング装置。 ４、柔軟性のあるベローズ等のホース内に挿入して構成
   された掘進装置と、該掘進装置の先端に設けられ地盤を
   切削するための切削部と、前記掘進装置の先端を地中に
   おいて方向変換させるための案内部材と、前記掘進装置
   を掘進方向に駆動するための掘進駆動装置と、前記堀進
   装置の長さ方向に沿って設けられた高圧流体の流体通路
   と、該流体通路の先端に設けられたジェットノズルから
   なる切削部と、前記掘進装置の軸線方向に操作用にガイ
   ドされて摺動自在に支持されて張設された金属線と、該
   金属線を押したり引いたりして掘進装置の姿勢を制御す
   る曲進型ボーリング装置。