JPS58101997A - 地中に横坑を築造する方法および装置 - 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】 本発明は地中に比較的小口径の横坑を築造するのに好適
な方法およびその装置に関する。

従来、地中に小口径の横坑を築造するにあたり糧々の工
法や掘削装置が提供されているが、掘削装置自体として
は比較的機構が簡単な割には種々の土質に適応可能なも
のは仲々存在せず、ま九従来の装置を用いると、地中の
地盤が地下水を多く含んでいる砂や砂礫地盤のような場
合、切羽が不安定である走め、掘削作業を行うにあ　　
たたシ一般に切羽を安定させるための圧気工法や　　れ
地盤改良工法等の補助工法をも必要とし、その　　　の
分工法、掘削装置、設備等が煩雑となり、かつ　　タそ
れに伴ってコスト高を招来するという問題が　　前ある
・　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ら本
発明は上記の点に鑑み提案され友もので、　　　転種々
の土質に対し適用し得、かつ切羽の崩壊を　　　か確実
に防止しながら掘削作業を行うことができ、　　８しか
も装置自体の機構が簡単な地中に横坑を築　　　わ造す
る方法およびその装置を提供することを目　　　構屹と
するものである。　　　　　　　　　　　　　　な以下
、図面に沿りて本発明を説明する。　　　　　すｇ１図
ないしＩＩ！３図は本発明に適用される装　　　り筒１
の開口部先端には掘削兼練混具旦が設けら　　のれてい
る、この練混兼掘削具旦は先端にピット　　　け３を有
し、かつ粘性付与剤の噴射口４ａが設けられていると共
に外筒ｌに対し同軸的に配設され　　の中空状の回転軸
４の失端部に一体的に設けらており、かつ掘削兼練混具
２ｔｌ前記回転軸４先端部外局に取付けられ放射状に伸
びるカッ−ウィング５と、このカッターウィング５の面
に設けられた掘削刃６および背面側に設けれた練混翼７
とを備えている。しかして、回軸４の後端は歯車機構お
よび油圧モータ８郷らなる駆動装置と適宜連結され、油
圧モータを作動させることによル正転または逆転すなち
右を喪は左の任意の回転方向に回転自在に成されており
、かつ回転軸４の前方部分、すリュー羽根９が一体的に
設けられ、との切欠クリユー羽根９の後方には切欠スク
リュー羽９に比べ径が若干小さ目に形成され六排土用ス
クリュー羽根１０が回転軸４上に連続して設られている
。

１１Ｆｉ外筒ＩＫ対し径が小さく、かつ外筒１１内部に
外筒ｌと同心円状に固定・配設され走中空円筒状の排土
筒で、この排土筒１１は立坑Ｐ内側（位置され、かり排
土筒１１の前端外周縁と外筒ｌの内周面との間ＫＶｉ水
密を保つ環状シール１２が設けられている。また、１３
は外筒１の後端に設けられ食押輪、１４ｔｌｊ外筒ｌを
推進させるための推進ツヤツヤ、１５ＩＩｉ回転軸４の
後端に連結され、かつ粘性付与剤貯蔵槽（図示せず）と
連結されたホースと接纜され九スイベルジヨイントであ
る。

次に本発明の工法および装置の動作を説明する。

地山Ｓの地盤を掘削して横坑を築造するにあたり、正転
および逆転可能な油圧モータ８を作動せしめてビット３
を有する回転軸４および掘削兼練混具λ等を回動させれ
ば切羽が掘削される。この場合、外筒ｌの内部１ａＫは
掘削に伴う泥土が充満されている。したがって、回転軸
４は外筒内の泥土が外部へ排出されないように逆転（泥
土が排出されない回転方向）して回動させる。しかして
ｌｌ１ｌＩｌ兼練混具旦を回動させっつ特に図示されな
い油圧シャツ中によシ周知のように回転軸４および各ス
クリュー羽根９，１０等を有毛てなるスクリュ一本体を
一点鎖線で示す如く適当な距離掘進させて形成され九新
喪な泥土孔ｍ　Ｋ　ｆｆｌ性流動性と不透水性を待つ泥
土を充満せしめて切羽を押えるようになっている。すな
わち、スクリュ一本体を回動させて地山Ｓを掘削する際
、掘削土砂が生じるが、その地山８の地盤が例えば地下
水を比較的多く含む砂や砂礫地盤である場合ＫＦｉ中空
状の回転軸４の内部に土砂Ｋ１１Ｉ性流動性と不透水性
とを与える粘土溶液中ベントナイト溶液等の如き粘性付
与剤を通し、かつ回転軸４の先端の噴出口４ａから外部
へ粘性付与剤を適量噴出せしめ、掘削土砂を掘削練混具
後部に設けた練混翼７によりてｌ１１．シ混ぜることに
よ）地山Ｓと略同じ比重で塑性流動性、不透水性、高粘
度の泥土と化し、この泥土によって切羽を押えるもので
ある。なお、地山Ｓの地盤が軟弱シルトや粘土層等のシ
ルトないし粘土粒子を多く含む地層の場合、特に粘性付
与剤を添加する必要はなく土質の性状に応じ粘性付与剤
を添加するか否かを適宜選択すれば良い。

上記した地山Ｓの掘削作業がある程度進行すると外筒１
を前方へ圧入し、かつそれに伴い排土を行う必要がある
。しかして、推進ジヤツキ１４を作動してそのピストン
ロッドを延長せしめ、押輪！３を介して外筒ｌを押圧し
て泥土孔ｍ内へ外筒１の先端を圧入し、これと同時に押
圧モータ８を正転（掘削土砂がスクリュ一本体の回転（
より排土されるように作用する回転方向）させ、切羽に
作用する土圧を当該切羽を崩壊しな％Ａ程度に維持しな
がら外筒ｌの圧入に伴い過剰となる泥土化された掘削土
砂、すなわち外筒ｌを圧入するとその体積分の掘削土砂
を排出する必要があり、その余分となる掘削土砂、を単
に円筒状に形成され九排土筒１１を介しその後端から立
坑Ｐ内へ排土するように構成されてｈる。

しかる後、外筒ｌを構成する支保工を適宜組み込み外筒
ｌ、排土筒１１等を連設し、かつ回転軸４も必要に応じ
継ぎ足し、上述の動作を繰り返せば、地中に切羽の安定
を図シフつ比較的小口径の横坑を容易に築造することが
できる。

以上の通り本発明によれば、円筒状の外筒と、この外筒
に対し同軸的に設けられ、先端部にピットおよび掘削兼
練混具が設けられかつ周囲に切欠き、排土用スクリュー
羽根が夫々設けられた回転軸と、この排土用スクリュー
羽根が貫通されかつ前記外筒内に同軸的忙配設され大円
筒状を呈する排土筒とを備え、地山掘削時に前記外筒内
の泥土化し之掘削土砂が外部へ排出されない方向に前記
回転軸を回転させると共に必要に応じベントナイト溶液
等の如き粘性付与剤を回転軸先端部の噴出口を介し外部
へ噴射し地山を掘削し、かつ形成されたごこ上孔に泥土
を充満せしめ切羽を押え、ついで前記外筒圧入時に鵠記
回転軸を掘削時と異なる方向に回転せしめ、前記外筒を
圧入した際に切羽を押えるのに対し過剰となる掘削土砂
を排土筒を介し外部に排出しつつ地中に横坑を築造する
ように構成したから、地山の土質が例えば地下水を含む
砂や砂礫地盤である場合には粘性付与剤を使用して泥土
に変換できるので、土質に広く適応できる利点がある。

また地山の切羽を確実に押さえ安定させることができる
ので、圧気工法や地盤改良工法等を必要とせず経済的で
ちる。

また、本発明製電の排土ｍは単なる円筒であるので、装
置の機構が単純となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の装置の縦断面図、第２図は同上の正面
図、第３図は第１図中Ａ−Ａ線断面図である。 １・・・外筒、燵・・・掘削兼練混具、３・・・ピット
、４・・・回転軸、４１Ｌ・・・噴射口、５・・・カッ
ターウィング、６・・・掘削刃、７・・・練り混ぜ翼、
８・・・油圧モータ、９・・・切欠きスクリュー羽根、
１０・・・排土用スクリュー、１１・・・排土筒、　１
２・・・環状シール、１３・・・押輪、１４・・・推進
ジヤツキ、１５・・・スイベルジヨイント、Ｓ・・・地
山、Ｐ・・・立坑。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端部にピットおよび掘削兼線混具が設けられか
   り周囲にスクリュー羽根が設けられ、駆動装置によシ任
   意の方向に回転可能な回転軸が円筒状０外筒内に同軸的
   に設けられ、地山掘削時に前記外筒内の泥土化し走掘削
   土砂が外部へ排出されない方向に前記回転軸を回転させ
   ると共に必要に応じベントナイト溶液等の如き粘性付与
   剤を回転軸先端部の噴出口を介し外部へ噴射し、この粘
   性付与剤と掘削土砂とを前記線混兼掘削具（よシ練り混
   ぜ泥土と化し、形成された泥土孔に前記泥土を充満せし
   め切羽を押えついで″前記外筒圧入時に泥土化した掘削
   土砂を排出すべく前記回転軸を掘削時と異なる方向に回
   転せしめ、前記外筒を圧入した際に切羽を押えるのに対
   し過剰となる掘削土砂を外部へ排出しつつ地中に横坑を
   築造する方法。
2. （２）円筒状の外筒と、この外筒に対し同軸的に設けら
   れ、先端部にビットおよび掘削兼線混具が設けられかつ
   周囲に切欠きスクリュー羽根および排土用スクリュー羽
   根とが設けられていると共に内部に粘性付与剤が注入さ
   れ得る回転可能な回転軸と、この回転軸の先端部に設け
   られ前記粘性付与剤を外部へ噴射する噴出口と、前記回
   転軸に設けられた前記排土用スクリュー羽根が内部に貫
   通されかつ前記外筒内に同軸的に配設された円筒状の排
   土筒とを備えてなる横坑掘削装置。