JPH07116900B2 - 修正ボーリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は修正ボーリング装置に関する。

（従来の技術） 従来より上水道管，下水道管あるいは電気，ガス度の布
設管を市街地に布置する場合においては、一般的に路面
下に施工するもので、交通遮断および施工箇所付近住民
の迷惑等を考慮し、路面からの開削工法を排除し、地下
推進布設手段が採られている。この地下推進布設手段は
布設する管の内径が比較的大で管内で作業することがで
きる程度のものであれば何等問題はないが、内径の小さ
なものの場合はいかに曲らない様に掘削して所定の場所
に到達するかは技術者の勘に頼っており、所謂盲進掘削
が行われていた。このため、所定の場所に出ない場合や
所定の場所に出ても中間の孔曲りのため排水の役目を果
さない場合等何回も掘り直すのが通例であってコスト高
になっていた。

そして、地質による掘削方法としては、地盤土質により
次の３つのものに分類される。第１にＮ値50以上の玉石
混りで圧縮強度200m²/cm以上の岩盤地層はダウン・ザ・
ホール・ハンマーによる空気掘削、第２にＮ値30以上50
迄の玉石混りで圧縮強度200m²/cm以下の軟岩地層はトリ
コン・ビットによる泥水掘削、第３にＮ値30以下普通地
層はメタル十字ビットによる泥水掘削である。

上記のような盲進掘削による曲りの問題を解決するた
め、ジャッキ先端に推進外管の後端を接続連結できるよ
うにすると共に、調整体を推進外管内を自由に摺動およ
び回転ができるように内挿し、かつ調整体の前端に傾斜
部を設けて先導管を構成すると共に、前記調整体の先端
に調整体操作管を連結して推進外管の管軸方向に摺動及
び回転し得るようにしてなり、既存のトランシットで調
整体の中心位置をのぞきながらトランシットの中心点と
調整体の中心とがずれ、誤方向に推進してしまった場合
は、まだその誤進度合が少ないうちにその誤進方向とそ
の誤進した角度に応じて先端に傾斜部を有する調整体の
後部の調整体操作管を回転従動の作用をさせ指向進路に
誤差が生じた時、傾斜部の先端を誤進方向の反対側に向
けて押圧推進することにより調整体の傾斜部に受ける土
圧によって調整体の推進方向を正常位置方向に変更して
調整体及び調整体操作管及び推進管より成る先導管の進
行方向を修正して直進させるようにしたものが特公昭57
−49719号公報で提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来技術においては調整体の傾斜部に受ける土圧に
よって調整体の推進方向を正常位置方向に変更するもの
であるため、調整体の傾斜部の方向および突出量を方向
修正量に応じて設定する必要があり作業が複雑である上
に、管のセンター位置にあるトランシットからのぞきな
がら方向修正作業を行うため、作業者は堅孔底部から数
十センチ高さのトランシットをのぞき込みながらの作業
を要求され、作業性が低いという問題を有していた。

そこで本発明はトランシットに対するターゲットの位置
を表示装置によりモニターしながら方向修正操作できる
と共にその方向修正はヘッドの方向を絶えずセンターに
向けてジグザグ状に掘削することにより容易になし得ら
れる修正ボーリング装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は偏心部を内壁部に有する外管と、この外管内に
内装され前記偏心部に沿って傾斜方向にボーリングする
ヘッドと、このヘッドの基端に設けられたターゲット
と、前記外管の基端側に形成された発進堅孔内に設けら
れ、該外管の軸線方向に位置するトランシットと、この
トランシットに対する前記ターゲットの位置を表示する
表示装置を有するモニター手段と、前記ヘッドを回転及
び推進するヘッド回転推進手段と、前記外管を回転及び
推進すると共に該外管を前記ヘッドと別個に回転可能な
外管回転推進手段とを備える修正ボーリング装置であ
る。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図〜第５図において、１は外管をなす先導シールド
パイプであり、その内周壁に傾斜付きの偏心リング２が
装着されている。３は前記シールドパイプ１内にヘッド
の先端ビット3Aが突出するようにして内装されたヘッド
たるエア・ハンマーであり前記偏芯リング２により１゜
50′〜２゜00′の傾斜が与えられるように構成されてい
る。４は前記先導シールドパイプ１の基端に後方リング
５を介して連結されたシールドパイプであり、前記後方
リング５の先端側は先導シールドパイプ１の内面に固着
され基部側はシールドパイプ４の外面に固着されてい
る。また後方リング５とシールドパイプ４とは各周面に
形成された複数の長手方向のリブ6,6Aが相互に噛合して
方向修正時に先導シールドパイプ１の回転を可能にする
ため5t−ｍの回転トルクに、引張りに対して30t以上に
それぞれ耐え得るように第５図のようなスプライン式ジ
ョイント構造７にしている。８は前記エア・ハンマー３
の基端にねじ部９によって固着されたターゲット取付部
であり、その外面にはスプライン式ジョイント構造７に
よってドリルチューブ10が固着されている。そのターゲ
ット取付部８はエア又は水の通路となる空洞部11が全長
にわたり形成されており、その基端中央には方向修正用
のターゲット12が三角形の凸形に形成され、水分及び油
等が付きにくくかつ両側には充分の通路が形成されるよ
うになっている。ターゲット12にはその中心に大きな発
光ダイオード等の発光部13が設けられており、さらにそ
の半径方向には適数この例では２個の小さな発光部13A,
13Bが間隔をあけて設けられている。またドリルチュー
ブ10の外周面にはドリルチューブ10の屈撓を防ぎ中心で
回転させるために線状の螺旋羽根14が装着され、この螺
旋羽根14によってスライム等の排出を円滑にしている。
15は発進堅孔16内に設けられたトランシットであり、モ
ニター手段であるビデオカメラ17が並設されており、表
示装置であるモニターテレビ18が作業者が楽にみること
ができる高さで設けられている。19は固着用のピンであ
り、20は孔である。なお図示しないがドリルチューブ10
内にはエア・ハンマー３に打撃力を与えるために圧縮空
気を供給できるようになっていると共にドリルチューブ
10とシールドパイプ４はそれぞれ別のヘッド回転推進手
段及び外管回転推進手段により回転及び推進できるよう
に構成されている。

そして、作業者はモニターテレビ18を見ながら圧縮空気
による衝撃作用とドリルパイプ４に伝達される回転作用
との組合せにより掘削するものであり、この場合ドリル
チューブ10は長尺物のために弾性を生じこれによって僅
かに傾斜しているエア・ハンマー３の回転が可能にな
る。エア・ハンマー３は先導シールドパイプ１の傾斜に
沿って１゜50′〜２゜00′の傾斜でトランシット15の十
字線15Aの中心に向って掘削される。次いでその十字線1
5Aの中心点15Bからターゲット12の中心の発光部13が２
〜3mmずれた時点でシールドパイプ４を回転して方向修
正する。このとき曲り方向が下方であるときは第６図
（Ａ）のように偏芯リング２が下部に位置するように、
曲り方向が左方であるときは第６図（Ｂ）のように偏芯
リング２が左部に位置するように、曲り方向が上方であ
るときは第６図（Ｃ）のように偏芯リングが上部に位置
するように、曲り方向が右方であるときは第６図（Ｄ）
のように偏芯リング２が右部に位置するようにそれぞれ
シールドパイプ４を回転する。するとエア・ハンマー３
は偏芯リング２の傾斜に沿って偏芯リング２と反対方向
に方向修正される。例えば第７図のようにモニターテレ
ビ18に映し出されたトランシット15の十字線15の中心点
15Bより斜め下方にターゲット12の中心の発光部13が位
置している場合、シールドパイプ４の回転により矢印で
示す修正方向と反対側に偏芯リング２が位置するように
なし、この状態で偏芯リング２の傾斜面に沿ってエア・
ハンマー３を掘削推進すると発光部３は十字線15Aの中
心点15Bに達し、さらに中心点15Bを越えて２〜3mm発光
部13がずれるまで掘削しその後また方向修正して中心点
15Bに向って掘削し、このようにしてジグザグ状に反復
掘削するものである。なおターゲット12には適数の小発
光部13A,13Bが備えられているため方向修正量を計測し
易い。なおエア・ハンマー３は地盤土質に応じ適宜なビ
ットに取り替えて使用できる。

以上によって先孔ボーリングを施工してから到達点でエ
ア・ハンヤー３を取り外し、ドリルチューブ10を引き抜
いた後、ビニールパイプ又はガス管をシールドパイプ４
を引き抜きながら置換セットする。また下水道等の小口
径推進工事の場合は、必要とする口径のハンマー・ビッ
トをドリルパイプを通して必要とするリード管の先端部
において接続し、先孔ボーリングをガイドとして先導ビ
ニールパイプ又は先導ガス管を引き抜きながら拡掘す
る。次に拡掘ビットを到着点において取り外し、ドリル
パイプを抜き取った後で拡掘リード管を引き抜きながら
必要とするヒューム管を置換セットする。なお以上は周
知のため図示しない。

このように本実施例においては、傾斜を有する偏心部た
る偏芯リング２によるハンマー３およびドリルチューブ
10の屈撓回転、衝撃作用によって所定位置すなわちトラ
ンシット15の中心点15Bに向うジグジグ掘削を行なうよ
うになしたから岩盤地層でも良好に掘削できる。また目
視修正が簡単でかつ最小限小形にできるため例えば外径
130mmの水抜孔等の小孔径ボーリグに適している。さら
に、小孔径のボーリングでは掘削孔に合わせた方位傾斜
測定器を使用していたため測定前にドリルパイプを引き
出してその都度測定するという煩雑なものであったが、
本実施例においてはモニターテレビ18によってモニター
しながら修正掘削することができ上記の煩雑な工程が解
消される。また修正方向及び修正状態を常時モニターテ
レビ18で直接目視できるため、修正作業が簡単かつ確実
なものになる。

なお本発明は上記実施例に限らず本発明の要旨の範囲内
において種々の変形実施が可能である。例えば偏心部あ
るいはジョイント部の構造は適宜選定すればよい。

［発明の効果］ 本発明は偏心部を内壁部に有する外管と、この外管内に
内装され前記偏心部に沿って傾斜方向にボーリングする
ヘッドと、このヘッドの基端に設けられたターゲット
と、前記外管の基端側に形成された発進堅孔内に設けら
れ、該外管の軸線方向に位置するトランシットと、この
トランシットに対する前記ターゲットの位置を表示する
表示装置を有するモニター手段と、前記ヘッドを回転及
び推進するヘッド回転推進手段と、前記外管を回転及び
推進すると共に該外管を前記ヘッドと別個に回転可能な
外管回転推進手段とを備えるものであり、トランシット
に対するターゲットの位置をモニターしながらヘッドが
所定センター方向に向うようにボーリングすることがで
きるため、方向修正ボーリングが簡単かつ確実に行うこ
とができ、かつ、軟質から硬質の地盤まで広範囲に良好
に掘削できる修正ボーリング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明工法に使用する装置を示し、第
１図は縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、第４図はターゲットの
側面図、第５図は第１図のＣ−Ｃ線断面図、第６図
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は偏心部による方向修正状態
を示す概略説明図、第７図はモニターカメラに映し出さ
れた状態を示す正面図、第８図は掘削状態を示す断面図
である。 １……外管 ２……偏芯リング（偏心部） ３……エア・ハンマー（ヘッド） 3A……先端ビット（ヘッド） 12……ターゲット 15……トランシット 17……ビデオカメラ（モニター手段） 18……表示装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏心部を内壁部に有する外管と、この外管
   内に内装され前記偏心部に沿って傾斜方向にボーリング
   するヘッドと、このヘッドの基端に設けられたターゲッ
   トと、前記外管の基端側に形成された発進竪孔内に設け
   られ、該外管の軸線方向に位置するトランシットと、こ
   のトランシットに対する前記ターゲットの位置を表示す
   る表示装置を有するモニター手段と、前記ヘッドを回転
   及び推進するヘッド回転推進手段と、前記外管を回転及
   び推進すると共に該外管を前記ヘッドと別個に回転可能
   な外管回転推進手段とを備えることを特徴とする修正ボ
   ーリング装置。