JPH0742838B2

JPH0742838B2 - 掘削ビツト

Info

Publication number: JPH0742838B2
Application number: JP26685486A
Authority: JP
Inventors: 章川相; 明彦鈴木
Original assignee: 三井建設株式会社
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS63122886A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）．産業上の利用分野本発明は、地下掘削装置において、掘削した土砂によっ
て閉塞することなく、当該土砂を外部に吸い上げ排出す
ることが出来る、掘削ビットに関する。

（ｂ）．従来の技術第４図は従来の掘削ビットを用いて、掘削した土砂を排
出する様子を示す図である。

通常、地下掘削装置25を用いて、地盤２中に人工地盤等
を構築するための空洞2bを掘削するには、第４図に示す
ように、掘削ビット29によって地盤２にパイロット穴15
を掘削する。その後、ノズル13から、超高圧水22を周囲
の地盤２に噴射して当該地盤部分の土砂20を掘削して、
パイロット穴15の周囲に円筒状の空洞2bを形成する。掘
削された土砂20は、パイロット穴15に充填された泥水16
と共に、泥水スラリー19として排泥吸込口29aから、掘
削ビット29及び掘削ロッド５内に形成された排泥路29
b、5a内を搬送されて、外部に排出される。

この際、排泥路29b、5a内が、掘削された土砂20によっ
て閉塞されてしまうと、その後の掘削作業が行なえなく
なる。また、閉塞した掘削装置25を復旧させるために
は、掘削ビット29、掘削ロッド５を一々分解しなければ
ならず、そのため多大の時間を要し、作業効率が極端に
低下してしまう不都合を有する。

（ｃ）．発明が解決しようとする問題点しかし、いまだ排泥路29b、5aが、掘削土砂によって閉
塞されるのを防止する技術が確立されておらず、閉塞防
止を確実に行なうことが出来る掘削ビットの開発が、急
がれていた。

本発明は、上記した欠点を解消すべく、掘削された土砂
を外部に排出する際、当該土砂によって、排泥路内が閉
塞することを防止し、作業効率を向上させることの出来
る掘削ビットを提供することを目的とする。

（ｄ）．問題点を解決するための手段即ち、本発明は、ビット先端刃（９）の設けられた本体
（７）を有し、前記本体（７）に排泥吸込口（7a）を、
本体（７）外部に開口する形で設けると共に、前記排泥
吸込口（7a）に向けて水流（21）を発生させ得る撹拌ウ
イング（11b）を、回転駆動自在に設け、更に、前記排
泥吸込口（7a）に排泥路（7b）を接続して構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下の「（ｅ）．
作用」の欄についても同様である。

（ｅ）．作用上記した構成により、撹拌ウイング（11b）を回転駆動
することにより、水流（21）が生じ、掘削された土砂
（20）は、当該水流（21）に運ばれる形で、排泥吸込口
（７）に送り込まれるように作用する。

（ｆ）．実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による掘削ビットの一実施例を示す斜視
図、第２図は本発明による掘削ビットを用いて掘削した土砂
を排出する様子を示す図、第３図は本発明による掘削ビットの一実施例が適用され
た地下掘削装置の一例を示す図である。

地下掘削装置１は、第３図に示すように、地表面2a上に
移動駆動自在な形で設置された移動重機３を有してお
り、移動重機３には、中空筒状の掘削ロッド５が図中上
下方向である矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在、かつ矢印Ｃ、
Ｄ方向に回転駆動自在な形で支持されている。掘削ロッ
ド５の図中下端には、本発明による掘削ビット６が装着
されており、掘削ビット６は、第１図に示すように、中
空状に形成された本体７を有している。本体７の図中下
端には、排泥吸込口7aが、本体７外部に開口しており、
本体７の図中外周面には、ビット先端刃９が複数枚装着
されている。

なお、掘削ロッド５と掘削ビット６の本体７の図中内周
面には、それぞれ排泥路5a、7bが形成されており、排泥
吸込口7aから吸い上げられたスラリー化した土砂は、排
泥路5a、7bを搬送され、掘削ロッド５の第３図上端に設
けられたチューブ17から排出される。

更に、掘削ビット６のビット先端刃９には、掘削土砂撹
拌装置11が、取付け部材10を介して、排泥吸込口7aに対
向する形で装着されており、掘削土砂撹拌装置11は、水
中用の駆動モータ11aを有している。駆動モータ11aには
撹拌ウイング11bが、矢印Ｃ、Ｄ方向に回転自在に支持
されており、更に駆動モータ11aには図示しない電源装
置が、電源ケーブル11cを介して接続されている。ま
た、掘削ロッド５の第２図下方には、超音波測距センサ
12及びノズル13が、掘削ビット６に近接する形で装着さ
れている。

地盤掘削装置１は、以上のような構成を有するので、地
盤掘削装置１を用いて、地盤２中に人工地盤を構築する
ための空洞を掘削する場合には、まず第２図に示すよう
に、掘削ロッド５を矢印Ｃ、Ｄ方向に所定角度範囲に亙
り間欠的に回転駆動させて、掘削ロッド５の下端に装着
された掘削ビット６によりパイロット穴15を、図中下方
に掘削してゆく。この際、掘削されたパイロット穴15に
は、泥水16を給水し、その静水圧により、パイロット穴
15の崩壊を防ぐ。また、図示しないサクションポンプに
より、パイロット穴15中の泥水16は、掘削ビット６によ
って掘削した土砂20と共に泥水スラリー19として、排泥
吸込口7aから吸い上げられる。そして更に、泥水スラリ
ー19は、掘削ビット６及び掘削ロッド５内に形成された
排泥路7b、5a内を搬送されてパイロット穴15外部に排出
される。なお、排出された泥水スラリー19の内の泥水
は、土砂を分離した後にパイロット穴15に戻され、継続
的に掘削に使用される。

また、掘削ビット６による掘削中、掘削ビット６に装着
された掘削土砂撹拌装置11の駆動モータ11aは駆動され
ており、撹拌ウイング11bは、矢印Ｄ方向に回転されて
いるので、掘削ビット６周辺の泥水16中には、排泥吸込
口7aに向けて強力な水流21が生じる。このため、掘削し
た土砂20は、当該水流21により十分に撹拌されて細粒化
される。細粒化された土砂20は、泥水16と共に、泥水ス
ラリー19として、水流21及びサクションポンプの吸引力
によって排泥吸収口7a方向に付勢される形で、排泥吸込
口7aから吸い上げられ、更に排泥路7b、5a内を滞留する
ことなく搬送されて外部に排出される。

掘削ビット６によりパイロット穴15が、所定深さDP（第
２図参照）まで、掘削形成されたところで、掘削ロッド
５を、掘削ビット６と共にL1だけ引き上げる。次に、掘
削ロッド５を矢印Ｃ、Ｄ方向に交互に回転させた状態
で、徐々にＢ方向に降下させながら、ノズル13から、超
高圧水22を周囲の地盤２に向けて噴射する。すると、当
該地盤２部分の土砂が、超高圧水22によって掘削され
て、地盤２中には円筒形の空洞2bが形成される。なお、
この際も、掘削土砂排出装置11の駆動モータ11aが駆動
されており、撹拌ウイング11bが矢印Ｄ方向に回転して
いるので、掘削ビット６付近の泥水16中には、排泥吸込
口7aに向けて強力な水流21が生じている。このため、超
高圧水22によって掘削された土砂20は、図示しないサク
ションポンプの吸引力とあいまって、水流21に運ばれる
形で速やかに排泥吸込口7aに吸い上げられ、更に排泥路
7b、5a等を介してパイロット穴15の外部へ排出される。

なお、掘削中の空洞2bの形状は、超音波測距センサ12か
ら、空洞壁面に超音波を発信させてその反射波を捕捉
し、超音波測距センサ12から壁面までの距離を計測する
ことにより正確に把握することが出来る。

こうして、地盤２中に空洞2bが形成されたところで、掘
削ロッド５を回転させながらＡ方向に引き上げつつ、ノ
ズル13から空洞2b内へセメントミルク等の地盤改良剤を
高圧で噴射し、空洞2b内を地盤改良剤で満たす。こうし
て、地盤改良剤を空洞2b及びパイロット穴15内に充填さ
せつつ掘削ロッド５をＡ方向に引き上げてゆくと、充填
された地盤改良剤は凝固して地盤２中には強固な人工地
盤が形成される。

一箇所の人工地盤が構築されたところで、移動重機３を
移動させて、当該構築された人工地盤に隣接した位置に
パイロット穴を新たに掘削して、空洞2bを構築し、更に
地盤改良剤を充填して当該空洞と先に構築された空洞と
を連続させて人工地盤を水平方向に拡張して行く。

（ｇ）．発明の効果以上、説明したように本発明は、ビット先端刃９の設け
られた本体７を有し、前記本体７に排泥吸込口7aを、本
体７外部に開口する形で設けると共に、前記排泥吸込口
7aに向けて水流21を発生させ得る撹拌ウイング11bを、
回転駆動自在に設け、更に、前記排泥吸込口7aに排泥路
7bを接続して構成したので、撹拌ウイング11bの回転に
より生じた水流21によって、掘削された土砂20は、十分
に撹拌され細粒化すると共に、当該水流21に運ばれる形
で排泥吸込口7aに吸い込まれることから、掘削された土
砂20によって、掘削ビット６及び掘削ロッド５内の排泥
路7b、5aが閉塞することが効果的に防止され、作業効率
の向上に寄与し得る。

なお、本体７及び撹拌ウイング11bの形状は必要に応じ
て任意に設定が可能であり、排泥吸込口7aを撹拌ウイン
グ11b方向に伸延させ（または、撹拌ウイング11bを排泥
吸込口7a側に突出させ）、本体７により該撹拌ウイング
11bの周囲を被覆する形で構成することも当然可能であ
る。なお、この場合には、掘削土砂20の流れをよくする
ために、本体７の排泥吸込口7a付近の形状を撹拌ウイン
グ11b近傍で適宜拡大した形になるように形成すること
が望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による掘削ビットの一実施例を示す斜視
図、第２図は本発明による掘削ビットを用いて掘削した土砂
を排出する様子を示す図、第３図は本発明による掘削ビットの一実施例が適用され
た地下掘削装置の一例を示す図、第４図は従来の掘削ビットを用いて掘削した土砂を排出
する様子を示す図である。６……掘削ビット７……本体 7a……排泥吸込口 7b……排泥路９……ビット先端刃 11b……撹拌ウイング 21……水流

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビット先端刃の設けられた本体を有し、前記本体に排泥吸込口を、本体外部に開口する形で設け
ると共に、前記排泥吸込口に向けて水流を発生させ得る
撹拌ウイングを、回転駆動自在に設け、更に、前記排泥吸込口に排泥路を接続して構成した掘削
ビット。