JPH0768850B2 - Horizontal boring machine - Google Patents
Horizontal boring machineInfo
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- JPH0768850B2 JPH0768850B2 JP13983090A JP13983090A JPH0768850B2 JP H0768850 B2 JPH0768850 B2 JP H0768850B2 JP 13983090 A JP13983090 A JP 13983090A JP 13983090 A JP13983090 A JP 13983090A JP H0768850 B2 JPH0768850 B2 JP H0768850B2
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- pipe
- inner pipe
- shield
- shield machine
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、シールド機のドッキング時において掘削トン
ネル中心線の相対位置を計測する際に使用される水平ボ
ーリング機械に関し、より詳細には、掘削された小径の
水平ボーリング孔の精度すなわち水平度を向上すること
が出来る水平ボーリング機械に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a horizontal boring machine used for measuring a relative position of a center line of an excavating tunnel when a shield machine is docked, and more specifically, to an excavating machine. The present invention relates to a horizontal boring machine capable of improving the accuracy of a small-diameter horizontal boring hole, that is, the levelness.
[従来の技術] 泥水シールド工事において、2個の立坑から発進したシ
ールド機を到達立坑を設けないで地中でドッキングさせ
るには、相互の掘削トンネルの中心線が一致することが
必要である。しかし、立坑からの距離が大きくなると、
測量誤差が大きくなるため、地上から削孔したチェック
ボーリング孔により測量誤差を修正する必要がある。[Prior Art] In muddy water shield work, in order to shield a shield machine launched from two vertical shafts in the ground without providing a vertical shaft, it is necessary that the center lines of the excavating tunnels coincide with each other. However, as the distance from the shaft increases,
Since the surveying error becomes large, it is necessary to correct the surveying error by using the check boring hole drilled from the ground.
しかしながら、海底トンネルの場合は地上からチェック
ボーリング孔を削孔することはできないので、シールド
機側から水中チェックを行いつつボーリング孔を高精度
で削孔する必要があるが、これは極めて困難なことであ
る。However, in the case of an undersea tunnel, it is not possible to drill the check boring hole from the ground, so it is necessary to drill the boring hole with high accuracy while performing the underwater check from the shield machine side, but this is extremely difficult. Is.
そのため、例えば特願平1―297529号で開示されている
ように、ボーリングパイプを一方のシールド機のバルク
ヘッドを貫通させて他方のシールド機に向けてボーリン
グし、該ボーリングパイプの先端位置をボーリング孔位
置測定装置により計測し、該ボーリングパイプの先端に
センサを設置し、前記他方のシールド機を掘進して該シ
ールド機のカッタディスクと前記センサとの相対距離が
所定値に達したら、該センサにより前記カッタディスク
のスリット位置を検出して該スリットを該センサに正中
させ、該センサを放射線密封線源と交換して前記ボーリ
ングパイプを伸長し、該密封線源を前記スリットを貫通
させて放射線測定装置により前記密封線源の位置を検知
して両シールド機の相対位置を計測するシールド接合位
置計測方法が提案されている。Therefore, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 1-297529, the boring pipe is bored through the bulkhead of one shield machine to the other shield machine, and the tip position of the boring pipe is bored. When a hole position measuring device measures, a sensor is installed at the tip of the boring pipe, the other shield machine is excavated, and when the relative distance between the cutter disk of the shield machine and the sensor reaches a predetermined value, the sensor is measured. The slit position of the cutter disk is detected by the center of the slit, and the sensor is replaced with a radiation sealed radiation source to extend the boring pipe and the sealed radiation source is penetrated through the slit to cause radiation. A shield joint position measuring method has been proposed in which the position of the sealed radiation source is detected by a measuring device and the relative position of both shield machines is measured. To have.
この出願に開示された技術によれば、地上からチェック
ボーリング孔を削孔する必要無くしてシールド接合位置
の計測を行えるので、海底トンネルの掘削等に有効に用
いることが出来る。According to the technique disclosed in this application, since the shield joint position can be measured without the need to drill a check boring hole from the ground, it can be effectively used for excavating a submarine tunnel.
[発明が解決しようとする課題] 上記した従来技術においては、前記ボーリングパイプの
中心線と、シールド機によって掘削された掘削孔の中心
線(の延長線)とが、高い精度で平行となっている必要
がある。ボーリングパイプの中心線と、シールド機掘削
孔の中心線延長線との平行度が不正確であると、シール
ド機の接合が不正確になってしまうからである。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technique, the center line of the boring pipe and the center line (extension line thereof) of the drill hole drilled by the shield machine are parallel to each other with high accuracy. Need to be This is because if the parallelism between the center line of the boring pipe and the extension line of the center line of the shield machine excavation hole is incorrect, the joining of the shield machine will be incorrect.
しかし前記ボーリングパイプによる掘削孔は比較的小径
である、そして従来技術においては、小径のボーリング
孔の平行度を高い精度にすることが出来ない、という問
題があった。However, the hole formed by the boring pipe has a relatively small diameter, and in the prior art, there is a problem that the parallelism of the small diameter boring hole cannot be made highly accurate.
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案された
もので、小径のボーリング孔を高い精度で掘削すること
が出来て、シールド機の相対位置を計測する方法で好適
に使用できる水平ボーリング機械の提供を目的としてい
る。The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and a horizontal boring which can excavate a small diameter boring hole with high accuracy and can be suitably used in a method of measuring the relative position of a shield machine. The purpose is to provide machines.
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、一方のシールド機のバルクヘッドを貫
通してボーリング機で回転される内管と該内管に選択的
に軸線方向に固定される外管とを前進して掘進し、所定
長だけ掘進したら前記内管及び外管を継ぎ足してさらに
掘進し、掘進の間は前記ボーリング機側の観測手段及び
方向制御手段により掘進方向を修正し、他方のシールド
機の付近まで水平ボーリング孔を掘削したら前記内管を
引き抜いて前記観測手段をシールド機間の位置計測手段
に置き代えて再び前記外管に挿通し、前記シールド機間
の位置計測手段により両方のシールド機の中心線の相対
位置を計測するシールド接合位置計測方法に用いられる
水平ボーリング機械において、前記内管の先端部に設置
されて外管内を出入り可能に構成した拡縮ビットと、前
記内管の先端部の位置をシールド機内より内管内を通し
て観測する観測手段と、前記外管の先端部近傍に設置さ
れた方向制御装置と、前記シールド機内に設置されて前
記拡縮ビットによる掘削土を排出する排土孔に接続され
た圧力バランス装置とにより成っている。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, an inner tube that penetrates the bulkhead of one shield machine and is rotated by a boring machine and an outer tube that is selectively fixed to the inner tube in the axial direction. And advance to dig, and after digging for a predetermined length, further digging by adding the inner pipe and the outer pipe, during digging, the digging direction is corrected by the observing means and the direction control means on the boring machine side, and the other After excavating the horizontal boring hole to the vicinity of the shield machine, pull out the inner pipe, replace the observation means with the position measurement means between the shield machines, and insert it again into the outer pipe, and use both the position measurement means between the shield machines. In a horizontal boring machine used for the shield joint position measuring method for measuring the relative position of the center line of the shield machine, the expansion and contraction is arranged at the tip of the inner pipe so that it can move in and out of the outer pipe. A bit, an observing means for observing the position of the tip of the inner tube from the inside of the shield machine through the inner tube, a direction control device installed near the tip of the outer tube, and the expansion / contraction bit installed in the shield machine. And a pressure balance device connected to the soil discharge hole for discharging the excavated soil.
また本発明によれば、前記圧力バランス装置がシールド
機内に設置された掘削土砂を排出する排土孔に接続され
たパイプラインと、該パイプラインの排土孔側に設置さ
れた流体混入孔とより成っている。Further, according to the present invention, the pressure balance device is connected to a discharge hole for discharging excavated earth and sand installed in the shield machine, and a fluid mixing hole installed on the discharge hole side of the pipeline. Is made up of.
さらに本発明によれば、前記内管および外管には両管の
継ぎ足し時、掘進時および内管引き抜き時に泥水がシー
ルド機に浸入するのを防止する止水装置が設けられ、該
止水装置は、間接的に前記シールド機に固定された管外
径を密封止水しかつ開放自在なパッキン装置を備えた固
定部と、前記固定部と同軸上に所定量スライド可能なパ
ッキン装置を備えたスライド部とより成っている。Further, according to the present invention, the inner pipe and the outer pipe are provided with a water stop device for preventing the muddy water from entering the shield machine when the both pipes are replenished, when excavating and when the inner pipe is pulled out. Is equipped with a fixed part that is indirectly fixed to the shield machine and has a packing device that tightly seals the outer diameter of the pipe and is openable, and a packing device that can slide a predetermined amount coaxially with the fixed part. Made up of a slide part.
[好ましい実施の態様] 本発明の実施に際して、上記観測手段には、発光ダイオ
ード(LED)ターゲットを用いるのが好ましい。[Preferred Embodiment] In the practice of the present invention, a light emitting diode (LED) target is preferably used as the observation means.
また、観測手段には、TVカメラ及びモニタテレビを用い
るのが好ましい。Further, it is preferable to use a TV camera and a monitor TV as the observation means.
さらに、前記シールド機間の位置計測手段としては、放
射線を放射するラジオアイソトープを用いた放射性物質
センサ、熱線を放射する熱源、超音波を放射する超音波
源が好ましい。そして、他方のシールド機側から放射手
段の位置を測定する手段といては、放射性物質センサを
用いる場合にはGM管を備えた計測装置、熱源の場合には
赤外線カメラ、超音波源の場合には超音波受波器を用い
るのが好ましい。これに加えて、他方のシールド機側か
ら前記放射手段の位置を測定するに際して、前記内管前
端に設けた切削手段でシールド機のバルクヘッドを切削
貫通したのち、前記切削手段を取外して観測手段を取付
け該観測手段を前記観測手段で観測して行うことも可能
である。なお、この切削手段にはメタルクラウンを用い
るのが好ましい。Further, as the position measuring means between the shield machines, a radioactive substance sensor using a radioisotope that emits radiation, a heat source that emits heat rays, and an ultrasonic wave source that emits ultrasonic waves are preferable. And, as a means for measuring the position of the radiation means from the other shield machine side, in the case of using a radioactive substance sensor, a measuring device equipped with a GM tube, in the case of a heat source, an infrared camera, in the case of an ultrasonic source. It is preferable to use an ultrasonic wave receiver. In addition to this, when measuring the position of the radiating means from the other shield machine side, after cutting and penetrating the bulkhead of the shield machine by the cutting means provided at the front end of the inner pipe, the cutting means is removed to observe means. It is also possible to attach and observe the observation means by the observation means. It is preferable to use a metal crown for this cutting means.
また、方向制御手段としてはビットの拡大時に該ビット
後面に当接し且つ4個のシリンダにより先端部の方向が
制御されるものであるのが好ましい。Further, as the direction control means, it is preferable that when the bit is expanded, it is in contact with the rear surface of the bit and the direction of the tip portion is controlled by four cylinders.
[作用] 上記のように構成された本発明によれば、水平ボーリン
グ孔の掘進に際し、内管前端の観測手段のLED光を観察
部材(例えばモニタテレビ)により観測する。そして、
ボーリング孔の中心位置が偏倚した場合、方向制御装置
を制御してビットの掘進軸線の方向を正規方向、すなわ
ちシールド機による掘削孔の中心線延長線と完全に平行
となる方向へ修正し、高精度な水平ボーリング孔の削孔
を行うことが出来る。[Operation] According to the present invention configured as described above, when excavating the horizontal boring hole, the LED light of the observation means at the front end of the inner pipe is observed by the observation member (for example, monitor TV). And
When the center position of the boring hole is deviated, the direction control device is controlled to correct the direction of the bit excavation axis to the normal direction, that is, the direction completely parallel to the center line extension line of the boring hole by the shield machine, It is possible to perform accurate horizontal boring hole drilling.
そのため、前記シールド機間の位置計測手段により、両
シールド機の中心線の相対位置が高精度で計測されるの
である。これにより、両シールド機の中心線の偏倚量を
ゼロにするべく掘削して、シールド機掘削孔(トンネ
ル)がドッキング地点において正確に一致させることが
できる。Therefore, the relative position of the center lines of both shield machines is measured with high accuracy by the position measuring means between the shield machines. As a result, excavation can be performed so as to reduce the deviation amount of the center lines of both shield machines to zero, and the shield machine excavation holes (tunnels) can be accurately aligned at the docking points.
ここで、特に海底トンネル掘削の場合は切り羽水圧を維
持しつつ掘削泥水を循環せしめ、且つ掘削孔内に掘削泥
水が逆流しない様にする必要がある。これに対して、本
発明では止水装置及び圧力バランス装置を設けてあるの
で、上記の要請に応えることが出来る。Here, especially in the case of subsea tunnel excavation, it is necessary to circulate the drilling mud while maintaining the face water pressure and to prevent the drilling mud from flowing back into the drill hole. On the other hand, in the present invention, since the water stop device and the pressure balance device are provided, it is possible to meet the above requirements.
[実施例] 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図及び第2図には、本発明の水平ボーリング機械C
が示されている。1 and 2 show a horizontal boring machine C according to the present invention.
It is shown.
図において、水平なベース40上には、移動ベースC1と、
その移動ベースC1に連結されたスイベルヘッド17とがス
ライド自在に支持され、2連の油圧シリンダ41により前
後進されるようになっている。なお、図中の符号4は後
記の親ロッド、17は後記のスイベルヘッド、42は後記拡
縮ビット1を回転するオイルモータ、43は外管押し盤、
44はレベリングジャッキ、45はフロントジャッキ、46は
リヤジャッキ、47はサブフィードシリンダ、48はホース
接続口、49は排土口である。In the figure, on a horizontal base 40, a moving base C1 and
A swivel head 17 connected to the moving base C1 is slidably supported and is moved forward and backward by two hydraulic cylinders 41. In the drawing, reference numeral 4 is a parent rod described later, 17 is a swivel head described later, 42 is an oil motor for rotating the expansion / contraction bit 1 described later, 43 is an outer tube pushing plate,
44 is a leveling jack, 45 is a front jack, 46 is a rear jack, 47 is a sub-feed cylinder, 48 is a hose connection port, and 49 is a soil discharge port.
第3図において、シールド機A1のバルクヘッドB1に固設
された外管用ストップバルブ20、外管緊急用ストップバ
ルブ21及び外管用止水装置22には、外管10が挿通されて
いる。その外管10の前側には先導管6が、後側に外管押
し盤43がそれぞれ印篭接続されている。In FIG. 3, the outer pipe 10 is inserted through the outer pipe stop valve 20, the outer pipe emergency stop valve 21, and the outer pipe water stop device 22, which are fixedly mounted on the bulkhead B1 of the shield machine A1. The front pipe 6 is connected to the front side of the outer pipe 10, and the outer pipe pushing plate 43 is connected to the rear side of the outer pipe 10.
その外管押し盤43はメインシリンダ15を介して水平ベー
ス40に回転が係止され前後方向に移動自在に支持されて
いる、このストップバルブ23の後側には、内管緊急用バ
ルブ24、内管止水装置25が一体に結合され、この止水装
置25の後側には、内管チャック18を備えたスイベルヘッ
ド17が設けられている。The outer pipe pushing board 43 is rotatably locked to the horizontal base 40 via the main cylinder 15 and supported movably in the front-rear direction.On the rear side of the stop valve 23, the inner pipe emergency valve 24, An inner pipe water stop device 25 is integrally connected, and a swivel head 17 having an inner pipe chuck 18 is provided on the rear side of the water stop device 25.
前記先導管6から内管チャック18に至る組立体の内孔に
は、隙間Sを設けて親ロッド4、その親ロッド4に印篭
接続された内管ロッド3、この内管ロッド3に印篭接続
された先端ロッド2が挿通され、親ロッド4の後端に
は、計測内径緊急用ストップバルブ26が固設されてい
る。An inner hole of the assembly from the leading conduit 6 to the inner tube chuck 18 is provided with a gap S, a parent rod 4, an inner tube rod 3 connected to the parent rod 4 by a cage, and a cage connection to the inner tube rod 3. The measured tip rod 2 is inserted, and a measuring inner diameter emergency stop valve 26 is fixedly provided at the rear end of the parent rod 4.
そのストップバルブ26と内管チャック18の中間には、後
部内管ホルダ14が、外管10の後部外方には、外管ホルダ
12が外管10と外管押し盤43との接続部外方には、前部内
管ホルダ13がそれぞれボーリング機Cのベース40に設け
られている。A rear inner pipe holder 14 is provided between the stop valve 26 and the inner pipe chuck 18, and an outer pipe holder 14 is provided outside the rear portion of the outer pipe 10.
A front inner pipe holder 13 is provided on a base 40 of the boring machine C, respectively, outside the connecting portion between the outer pipe 10 and the outer pipe pushing board 43.
前記外管止水装置22の本体22Aには、シリンダaの収縮
作動により外管10を閉め付けて本体22Aと外管10との隙
間をシールする前部外管止水パッキング22aが設けられ
ている。この本体22Aに摺動パッキング22dを介して摺動
し、スライドシリンダ22cにより前後進されるスライド
ケース22Bが設けられている。そのケース22Bには、ピス
トンbの収縮作動により外管10を締め付けてケース22B
と外管10との隙間をシールする後部外管止水パッキング
22bが設けられている。The main body 22A of the outer pipe water stop device 22 is provided with a front outer pipe water stop packing 22a that closes the outer pipe 10 by contracting the cylinder a to seal the gap between the main body 22A and the outer pipe 10. There is. A slide case 22B that slides on the main body 22A via a slide packing 22d and is moved forward and backward by a slide cylinder 22c is provided. In the case 22B, the outer tube 10 is tightened by the contraction operation of the piston b, and the case 22B
Rear outer tube watertight packing that seals the gap between the outer tube and the outer tube 10
22b is provided.
前記内管止水装置25の本体25Aには、外管止水装置22と
同様なシリンダCと前部内管止水パッキング25aとが設
けられている。この本25Aに摺動パッキング25cを介しサ
ブシリンダ16により前後進されるスライドケース25Bに
は、回転シール25dを介してスリーブ25Cが設けられ、外
管止水装置22と同様なシリンダdと後部内管止水パッキ
ング25bとが設けられている。The main body 25A of the inner pipe water stop device 25 is provided with a cylinder C similar to the outer pipe water stop device 22 and a front inner pipe water stop packing 25a. A sleeve 25C is provided via a rotary seal 25d in a slide case 25B that is moved forward and backward by the sub-cylinder 16 via a sliding packing 25c on the book 25A. A pipe water stop packing 25b is provided.
前記スイベルヘッド17には内管チャック18が設けられ、
シャックピース18aにより親ロッド4を把持し、モータ1
7aを正逆転すると、ピニオン17b、ギヤ18bにより親ロッ
ド4を正逆転させるようになっている。The swivel head 17 is provided with an inner tube chuck 18,
Hold the parent rod 4 with the shack piece 18a, and
When 7a is rotated in the normal direction, the parent rod 4 is rotated in the normal direction by the pinion 17b and the gear 18b.
また外管押し盤43には、被圧水とバランスさせて排土を
行う減圧装置19と、気水混合により管内抵抗を増大させ
るための圧縮空気混入孔19a、図示しない4個の修正用
ポート、2個の送水ポート、2個のピンチバルブホース
を備え、圧油加圧水と圧縮空気とを共納する先端制御回
路Kとが接続されている。Further, the outer pipe pushing plate 43 has a decompression device 19 for discharging soil in balance with pressurized water, a compressed air mixing hole 19a for increasing resistance in the pipe by mixing air and water, and four correction ports not shown. It is provided with two water supply ports, two pinch valve hoses, and is connected to a tip control circuit K that stores compressed oil pressurized water and compressed air together.
また、親ロッド4の軸線に正中して、TVカメラ28が設け
られ、このカメラ28は、コントロールアンプ29を介して
TVモニタ30に接続されており、これらの部材28〜30によ
り観測手段が構成されている。Further, a TV camera 28 is provided in the center of the axis of the parent rod 4, and this camera 28 is controlled by a control amplifier 29.
It is connected to the TV monitor 30, and these members 28 to 30 constitute an observation means.
第4図をも参照し、先端ロッド2の前端には、拡縮ビッ
ト1が設けられ、ロッド2の内孔の前端には、発光体ダ
ーゲットであるバッテリ内蔵のLEDターゲット27が設け
られている。なお、このターゲット27の部分には、後記
のラジオアイソトープセンサ31(第6図)が収められる
ようになっている。Referring also to FIG. 4, the expansion rod 1 is provided at the front end of the tip rod 2, and the LED target 27 with a built-in battery, which is a light emitting target, is provided at the front end of the inner hole of the rod 2. A radio isotope sensor 31 (FIG. 6), which will be described later, is housed in the target 27.
前記先導管6の前端にはシュー5が設けられ、4個の修
正シリンダ7の伸縮によりシュー5の先端部の方向を制
御し、拡縮ビット1の掘進方向を制御できるようになて
おり、ボーリング孔の方向制御手段が構成されている。A shoe 5 is provided at the front end of the front conduit 6, and the direction of the tip of the shoe 5 can be controlled by the expansion and contraction of the four correction cylinders 7 to control the excavation direction of the expansion / contraction bit 1. A hole direction control means is configured.
また、外管10、先導管6には、先端制御回路Kの送水ポ
ートに接続された送水回路1と、修正用ポートに接続
された修正用油圧回路l2と、ピンチバルブホースに接続
されたエアーホースl3とがそれぞれ設けられている。Further, in the outer pipe 10 and the destination conduit 6, the water supply circuit 1 connected to the water supply port of the tip control circuit K, the correction hydraulic circuit l2 connected to the correction port, and the air connected to the pinch valve hose. Hose l3 and respectively.
その送水回路1は、チェックバルブvを介して拡縮ビ
ット1の後方に開口され、開口から送出された水は隙間
Sをとおり減圧装置19を介して切削土砂と共に排出され
るようになっている。また、修正用油圧回路l2は、修正
シリンダ7に接続され、エアーホースl3は、2個のピン
チバルブ8、9の接続されている。The water supply circuit 1 is opened to the rear of the expansion / contraction bit 1 via a check valve v, and the water sent from the opening is discharged together with the cutting soil through the pressure reducing device 19 through the gap S. The correction hydraulic circuit l2 is connected to the correction cylinder 7, and the air hose l3 is connected to the two pinch valves 8 and 9.
次に施工の態様を説明する。Next, the mode of construction will be described.
一方のシールド機A1のバルクヘッドB1に取付けられてい
る外管用ストップバルブ20に、外管緊急用ストップバル
ブ21及び外管止水装置22を取付ける。An outer pipe emergency stop valve 21 and an outer pipe water stop device 22 are attached to an outer pipe stop valve 20 attached to a bulkhead B1 of one shield machine A1.
次いで第5図に示すように、ボーリング機C及び操作盤
D、ロッドラックE、油圧ユニットF、エアコンプレッ
サG、マッドポンプH等の付属機器を設置する。Next, as shown in FIG. 5, boring machine C, operation panel D, rod rack E, hydraulic unit F, air compressor G, mud pump H and other accessory equipment are installed.
次いで、先導管6と外管10とを取付けて外管止水装置22
から挿通し、更に、拡縮ビット1及び先端ロッド2及び
親ロッド4を取付けて機器設置を終る。Next, the front conduit 6 and the outer pipe 10 are attached to the outer pipe water stop device 22.
Then, the expansion / contraction bit 1, the tip rod 2 and the parent rod 4 are attached to complete the equipment installation.
次いで、後部外管止水パッキング22b及び後部内管止水
パッキング25bでそれぞれ外管10及び親ロッド4を締付
けてシールし、内管チャック18を作動して親ロッド4を
把持する。Then, the outer pipe 10 and the parent rod 4 are tightened and sealed by the rear outer pipe watertight packing 22b and the rear inner pipe watertight packing 25b, respectively, and the inner rod chuck 18 is operated to grip the parent rod 4.
次いで、減圧装置19及び先端制御回路Kを接続する。Next, the decompression device 19 and the tip control circuit K are connected.
次いで、加圧送水し、排水圧力を調整して外管用ストッ
プバルブ20を開く。Then, pressurized water is supplied, the drainage pressure is adjusted, and the outer pipe stop valve 20 is opened.
次いで、ボーリング機Cの油圧シリンダ41、41を作動し
移動ベースC2を介して親ロッド4、内管ロッド3及び先
端ロッド2(以下内管Lという)を前進し、修正シリン
ダ7によりビット位置調整を行って拡縮ビット1を拡大
し、掘削準備を終る。Next, the hydraulic cylinders 41, 41 of the boring machine C are operated to move the parent rod 4, the inner pipe rod 3 and the tip rod 2 (hereinafter referred to as the inner pipe L) forward through the moving base C2, and the bit position is adjusted by the correction cylinder 7. The expansion bit 1 is expanded and the preparation for excavation is completed.
掘削は、内管Lと、シュー5、先導管6及び外管10(以
下外管Mという)とを同時に前進し、オイルモータ42に
よりビット1を回転して掘削し、減圧装置19により排水
圧力を調整する。この際、ベース40の1ストロークS前
進したのち、前部外管止水パッキング22aを締めて後部
外管止水パッキング22bを締め、スライドシリンダ22cを
伸長して後部外管止水パッキング22bを後退する。そし
て、後部外管止水パッキング22bを締め、前部外管止水
パッキング22aを緩め、スライドシリンダ22cをフリーに
して掘削を再開する。For the excavation, the inner pipe L, the shoe 5, the front conduit 6 and the outer pipe 10 (hereinafter referred to as the outer pipe M) are simultaneously advanced, the bit 1 is rotated by the oil motor 42 to excavate, and the drainage pressure is reduced by the decompression device 19. Adjust. At this time, after moving forward one stroke S of the base 40, the front outer pipe water-stop packing 22a is tightened to tighten the rear outer pipe water-stop packing 22b, the slide cylinder 22c is extended, and the rear outer pipe water-stop packing 22b is retracted. To do. Then, the rear outer pipe watertight packing 22b is tightened, the front outer pipe watertight packing 22a is loosened, the slide cylinder 22c is made free, and excavation is restarted.
内管L、外管Mの継ぎ足しは、先ず、ピンチバルブを作
動して送水を停止し、後部内管止水パッキング25bを緩
める。To replenish the inner pipe L and the outer pipe M, first, the pinch valve is operated to stop the water supply, and the rear inner pipe water stop packing 25b is loosened.
次いで、外管ホルダ12を締め付け、後部内管ホルダ14を
締め付けて内管チャック18を解放する。Next, the outer tube holder 12 is tightened and the rear inner tube holder 14 is tightened to release the inner tube chuck 18.
次いで、後側の接続ボルト11を抜き、メインシリンダ15
を収縮して移動ベースC1を後退し、外管10を移動ベース
C1から切り放す。Next, pull out the connection bolt 11 on the rear side, and
Retract the moving base C1 to retract the outer tube 10
Cut off from C1.
次いで、前部内管ホルダ13を内管ロッド3に締め付けて
後部内管ホルダ14を緩め、スイベルヘッド17のモータ17
aを逆転し親ロッド4を後退して内管ロッド3を移動ベ
ースC1から切り放す。Next, the front inner pipe holder 13 is fastened to the inner pipe rod 3 to loosen the rear inner pipe holder 14, and the motor 17 of the swivel head 17 is tightened.
Reverse a and reverse the parent rod 4 to separate the inner tube rod 3 from the moving base C1.
次いで、移動ベースC1を最大に後退し、内管ロッド3と
親ロッド4との間に、図示しない別の内管ロッドをセッ
トし、外管10と移動ベースC1との間に、図示しない別の
外管をセットする。Then, the moving base C1 is retracted to the maximum, another inner pipe rod (not shown) is set between the inner pipe rod 3 and the parent rod 4, and another inner pipe rod (not shown) is provided between the outer pipe 10 and the moving base C1. Set the outer tube of.
内管チャック18を作動して親ロッド4を把持し、モータ
17aを正転してセットした内管ロッドを前方の内管ロッ
ド3と後方の親ロッド4とに接続する。Operate the inner tube chuck 18 to grip the parent rod 4,
The inner tube rod set by rotating the 17a forward is connected to the inner tube rod 3 at the front and the parent rod 4 at the rear.
次いで、後部内管ホルダ14を締め付け、内管チャック18
を開放し前部内管ホルダ13を緩める。Then, the rear inner pipe holder 14 is tightened, and the inner pipe chuck 18
And loosen the front inner tube holder 13.
次いで、ホースを接続し、前後の接続ボルト11、11でセ
ットした外管を前方の外管10と後方の移動ベースC1とに
接続する。Next, a hose is connected, and the outer pipe set by the front and rear connecting bolts 11, 11 is connected to the front outer pipe 10 and the rear moving base C1.
次いで、内管チャック18で親ロッド4を把持し後部内管
ホルダ14及び外管ホルダ12を緩める。Next, the inner pipe chuck 18 holds the parent rod 4 and loosens the rear inner pipe holder 14 and the outer pipe holder 12.
次いで、後部内管止水パッキング25bを締め付け、加圧
水を送水し、ピンチバルブ8、9を開放してロッドの接
続を終る。Next, the rear inner pipe water stop packing 25b is tightened, pressurized water is sent, and the pinch valves 8 and 9 are opened to complete the connection of the rods.
このようにして、掘削とロッド接続とを繰り返して水平
ボーリング孔を掘進する。その際、常時、ターゲット27
のLED光をTVカメラ28で観測し、4個の修正シリンダ7
によりシュー5の方向を制御して拡縮ビット1の掘進方
向を正規方向に維持する。In this way, excavation and rod connection are repeated to advance the horizontal boring hole. At that time, always target 27
LED light of 4 is observed with TV camera 28, and four correction cylinders 7
By controlling the direction of the shoe 5, the excavation direction of the expansion / contraction bit 1 is maintained in the normal direction.
相手シールド機A2付近までの掘進を終って内管Lを引き
抜く際はサブシリンダ16を伸長し、スイベルヘッド17、
内管Lを後退する。When the inner pipe L is pulled out after finishing the excavation to the vicinity of the opponent shield machine A2, the sub-cylinder 16 is extended and the swivel head 17,
The inner pipe L is retracted.
次いで、後部内管ホルダ14を締め付け、内管チャック18
を開放する。Then, the rear inner pipe holder 14 is tightened, and the inner pipe chuck 18
Open up.
次いで、前部内管止水パッキング25aを締め付け、後部
内管止水パッキング25bを緩め、サブシリンダ16を収縮
してスイベルヘッド17を前進する。Next, the front inner pipe watertight packing 25a is tightened, the rear inner pipe watertight packing 25b is loosened, the sub-cylinder 16 is contracted, and the swivel head 17 is advanced.
次いで、内管チャック18を作動して、後部内管ホルダ14
を緩める。Then, the inner pipe chuck 18 is operated to move the rear inner pipe holder 14
Loosen.
次いで、後部内管止水パッキング25bを締め付け、前部
内管止水パッキング25aを緩め、この動作を繰り返して
内管Lを逐次引き抜く。Next, the rear inner pipe watertight packing 25b is tightened, the front inner pipe watertight packing 25a is loosened, and this operation is repeated to sequentially pull out the inner pipe L.
そして、拡縮ビット1が内管用ストップバルブ23を通過
したのち、このストップバルブ23を締め、内管Lの引き
抜きを完了する。Then, after the expansion / contraction bit 1 passes through the inner pipe stop valve 23, the stop valve 23 is closed to complete the drawing of the inner pipe L.
センサを設けた内管ロッド3、図示しない継ぎ足し内管
ロッド及び親ロッド4の挿入は、前記内管引き抜きと順
の手順で行う。The insertion of the inner pipe rod 3 provided with the sensor, the unillustrated additional inner pipe rod and the parent rod 4 is performed in the order of the inner pipe withdrawal.
(1)磁気センサ又は超音波音源を設けた内管ロッド3
を相手シールド機A2の近くまで挿入し、該シールド機A2
のカッタディスクを回転させ、センサの出力波形から検
出スリットの位置を計測する。(1) Inner tube rod 3 provided with a magnetic sensor or ultrasonic sound source
The shield machine A2 until it is close to the opponent shield machine A2.
The cutter disk is rotated and the position of the detection slit is measured from the output waveform of the sensor.
(2)磁気センサを設けた内管ロッド3を引き抜く。但
し、超音波音源の場合はそのままにしておく。(2) Pull out the inner tube rod 3 provided with the magnetic sensor. However, in the case of an ultrasonic sound source, leave it as it is.
(3)ラジオアイソトープ(RI)センサ31、熱源又は音
源等を設けた内管ロッド3をシールド機A2のカッタディ
スクのスリットを通して挿入し、バルクヘッドに押し当
て、シールド機A2内バルクヘッドに予め取り付けた計測
装置により相対位置を検出する。(3) Insert the inner tube rod 3 provided with a radioisotope (RI) sensor 31, a heat source or a sound source, etc. through the slit of the cutter disk of the shield machine A2, press it against the bulkhead, and attach it to the bulkhead in the shield machine A2 beforehand. The relative position is detected by the measuring device.
バルクヘッドを貫通し、直接視準する場合は以下の通り
である。すなわち、相手シールド機A2のバルクヘッドB2
への到着貫通は第6図に示すように、シールド機A2の内
部から図示しないセンサによりRIセンサ31がバルクヘッ
ドB2を貫通する位置を確認し、その確認した位置にゲー
トバルブ33を溶着し、このゲートバルブ33に止水装置34
を取付ける。なお、図中の記号35は止水用のパッキン
グ、36はケース、37は水圧計、38はストップバルブであ
る。The following is the case of directly collimating through the bulkhead. That is, the bulkhead B2 of the opponent shield machine A2
As shown in FIG. 6, the arrival penetration to the RI machine 31 is confirmed from the inside of the shield machine A2 by a sensor (not shown) to confirm the position where the RI sensor 31 penetrates the bulkhead B2, and the gate valve 33 is welded to the confirmed position. This gate valve 33 has a water stop device 34
Install. In the figure, reference numeral 35 is a water blocking packing, 36 is a case, 37 is a water pressure gauge, and 38 is a stop valve.
次いで、第7図に示すように、ゲートバルブ33を開き、
内管ロッド3の先端に取付けたメタルクラウン32により
バルクヘッドB2を切削貫通する。ここで、切削貫通時に
おいては、RIセンサ31は撤去される。Then, as shown in FIG. 7, open the gate valve 33,
The bulkhead B2 is cut and penetrated by the metal crown 32 attached to the tip of the inner pipe rod 3. Here, the RI sensor 31 is removed at the time of cutting penetration.
次いで、第8図に示すように、止水装置34のパッキング
35を締め付けて止水したのち、ケース36を取り外し、メ
タルクラウン32を取り外して発光体ターゲット39を内管
ロッド3に取付け、TVカメラ38で観測し、シールド機A
1、A2の中心線の相対位置をチェックする。Then, as shown in FIG.
After tightening 35 to stop the water, remove the case 36, remove the metal crown 32, attach the light emitter target 39 to the inner tube rod 3, observe with the TV camera 38, shield machine A
1, Check the relative position of the center line of A2.
[発明の効果] 本発明は、以上説明したように構成されているので、地
上からチェックボーリングを削孔することなしにシール
ド機の接合を行う際に、一方のシールド機側から高精度
の水平ボーリング孔を掘削することが出来る。その結
果、両シールド機の中心線の相対位置を正確に計測し
て、シールド機の接合及び掘削トンネルのドッキングに
おいて、両トンネルの中心線を一致させることができる
のである。EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is configured as described above, when the shield machines are joined from the ground without drilling the check boring, one of the shield machines has a highly accurate horizontal position. Boring holes can be drilled. As a result, the relative positions of the center lines of both shield machines can be accurately measured, and the center lines of both tunnels can be made to coincide with each other when joining the shield machines and docking the excavation tunnel.
そして、本発明では止水装置及び圧力バランス装置を設
けてあるので、特に海底トンネル掘削の場合に切り羽水
圧を維持しつつ掘削泥水を循環せしめ、且つ掘削孔内に
掘削泥水が逆流しない様にする、という要請に応えるこ
とが出来る。Further, in the present invention, since the water stop device and the pressure balance device are provided, it is possible to circulate the drilling mud while maintaining the face water pressure especially in the case of submarine tunnel drilling, and to prevent the drilling mud from flowing back into the drill hole. We can meet the request to do.
第1図及び第2図は本発明の水平ボーリング機械を示す
側面図及び上面図、第3図は移動ベース及び掘削ヘッド
を示す側断面図、第4図は掘削ヘッドの詳細を示す側断
面図、第5図はボーリング孔掘削時の状態を示すシール
ド機の垂直断面図、第6図ないし第8図は到達貫通の工
順を示す垂直断面図である。 A1、A2……シールド機、B1、B2……バルクヘッド、C…
…水平チェックボーリング機、C1……移動ベース、C2…
…掘削ヘッド、L……内管、M……外管、1……拡縮ビ
ット、2……先端ロッド、3……内管ロッド、4……親
ロッド、5……シュー、6……先導管、7……修正シリ
ンダ、10……外管、17……スイベルヘッド、18……内管
チャック、22……外管止水装置、25……内管止水装置、
27……LEDターゲット、28……TVカメラ、30……モニタ
テレビ、31……ラジオアイソトープセンサ、32……メタ
ルクラウン、33……ゲートバルブ、34……止水装置、35
……パッキング、36……ケース、37……水圧計、38……
ストッパバルブ、39……発光体ターゲット1 and 2 are a side view and a top view showing a horizontal boring machine of the present invention, FIG. 3 is a side sectional view showing a moving base and a drilling head, and FIG. 4 is a side sectional view showing details of the drilling head. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the shield machine showing a state at the time of excavating a boring hole, and FIGS. 6 to 8 are vertical cross-sectional views showing the order of arrival penetration. A1, A2 ... Shield machine, B1, B2 ... Bulkhead, C ...
… Horizontal check boring machine, C1… Moving base, C2…
… Drilling head, L… Inner tube, M… Outer tube, 1… Expansion / reduction bit, 2 …… Tip rod, 3… Inner tube rod, 4 …… Parent rod, 5 …… Shoe, 6 …… Tip Conduit, 7 …… correction cylinder, 10 …… outer pipe, 17 …… swivel head, 18 …… inner pipe chuck, 22 …… outer pipe water stop device, 25 …… inner pipe water stop device,
27 …… LED target, 28 …… TV camera, 30 …… monitor TV, 31 …… radio isotope sensor, 32 …… metal crown, 33 …… gate valve, 34 …… water stoppage, 35
...... Packing, 36 …… Case, 37 …… Water pressure gauge, 38 ……
Stopper valve, 39 ... Emitter target
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 宗男 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 佐々木 幸信 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 西村 章 東京都目黒区目黒1丁目6番17号 株式会 社利根ボーリング内 (72)発明者 吉田 興生 東京都目黒区目黒1丁目6番17号 株式会 社利根ボーリング内 (72)発明者 織田 茂 東京都目黒区目黒1丁目6番17号 株式会 社利根ボーリング内 (56)参考文献 特開 昭63−22996(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Muneo Yoshimura 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Within Kashima Construction Co., Ltd. (72) Inventor Yukinobu Sasaki 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo No. Kashima Construction Co., Ltd. (72) Inventor Akira Nishimura 1-6-17 Meguro, Meguro-ku, Tokyo Within Tone Bowling Co., Ltd. (72) Inventor Kosei Yoshida 1-6-17 Meguro, Meguro-ku, Tokyo Incorporated company Tone bowling (72) Inventor Shigeru Oda 1-6-17 Meguro, Meguro-ku, Tokyo Incorporated company Tone bowling (56) Reference JP-A-63-22996 (JP, A)
Claims (3)
てボーリング機で回転される内管と該内管に選択的に軸
線方向に固定される外管とを前進して掘進し、所定長だ
け掘進したら前記内管及び外管を継ぎ足してさらに掘進
し、掘進の間は前記ボーリング機側の観測手段及び方向
制御手段により掘進方向を修正し、他方のシールド機の
付近まで水平ボーリング孔を掘削したら前記内管を引き
抜いて前記観測手段をシールド機間の位置計測手段に置
き代えて再び前記外管に挿通し、前記シールド機間の位
置計測手段により両方のシールド機の中心線の相対位置
を計測するシールド接合位置計測方法に用いられる水平
ボーリング機械において、前記内管の先端部に設置され
て外管内を出入り可能に構成した拡縮ビットと、前記内
管の先端部の位置をシールド機内より内管内を通して観
測する観測手段と、前記外管の先端部近傍に設置された
方向制御装置と、前記シールド機内に設置されて前記拡
縮ビットによる掘削土を排出する排土孔に接続された圧
力バランス装置とにより成ることを特徴とする水平ボー
リング機械。Claim: What is claimed is: 1. An inner pipe that penetrates the bulkhead of one shield machine and is rotated by a boring machine, and an outer tube that is selectively fixed to the inner tube in the axial direction are advanced and dug to a predetermined length. When the excavation is continued, the inner pipe and the outer pipe are added to further excavate, and the excavation direction is corrected by the observation means and the direction control means on the boring machine side during the excavation, and the horizontal boring hole is excavated to the vicinity of the other shield machine. Then, the inner tube is pulled out, the observation means is replaced with the position measuring means between the shield machines, and is again inserted into the outer tube, and the relative position of the center lines of both shield machines is determined by the position measuring means between the shield machines. In a horizontal boring machine used for a shield joining position measuring method for measuring, a scaling bit installed at the tip of the inner pipe and configured to be able to move in and out of the outer pipe, and the position of the tip of the inner pipe Observation means for observing through the inner pipe from inside the shield machine, a direction control device installed near the tip of the outer pipe, and connected to a discharge hole for discharging excavated soil by the expansion bit by being installed in the shield machine. Horizontal boring machine characterized by comprising a pressure balance device.
置された掘削土砂を排出する排土孔に接続されたパイプ
ラインと、該パイプラインの排土孔側に設置された流体
混入孔とより成る特許請求の範囲第1項記載の水平ボー
リング機械。2. The pressure balance device comprises a pipeline connected to an earth discharging hole for discharging excavated earth and sand installed in a shield machine, and a fluid mixing hole installed on the earth discharging hole side of the pipeline. A horizontal boring machine according to claim 1.
時、掘進時および内管引き抜き時に泥水がシールド機に
浸入するのを防止する止水装置が設けられ、該止水装置
は、間接的に前記シールド機に固定された管外径を密封
止水しかつ開放自在なパッキン装置を備えた固定部と、
前記固定部と同軸上に所定量スライド可能なパッキン装
置を備えたスライド部とより成る特許請求の範囲第1項
記載の水平ボーリング機械。3. The inner pipe and the outer pipe are provided with a water stop device for preventing muddy water from entering the shield machine at the time of adding the both pipes, at the time of excavation and at the time of pulling out the inner pipe. A fixed part provided with a packing device that indirectly seals the outer diameter of the pipe fixed to the shield machine and is openable;
The horizontal boring machine according to claim 1, further comprising: a slide portion provided with a packing device that can slide a predetermined amount coaxially with the fixed portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13983090A JPH0768850B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Horizontal boring machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13983090A JPH0768850B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Horizontal boring machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0434197A JPH0434197A (en) | 1992-02-05 |
JPH0768850B2 true JPH0768850B2 (en) | 1995-07-26 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13983090A Expired - Fee Related JPH0768850B2 (en) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Horizontal boring machine |
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JP (1) | JPH0768850B2 (en) |
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CN113216848B (en) * | 2021-06-23 | 2023-12-01 | 中勘资源勘探科技股份有限公司 | Sleeve thrust limiting device for large-caliber drilling on coal mine ground |
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1990
- 1990-05-31 JP JP13983090A patent/JPH0768850B2/en not_active Expired - Fee Related
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