JPS59122697A - 水平長距離削進工法における孔曲り修正方法及び水平長距離削進工法用の孔曲り修正装置 - 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】 本発明は水平長距離削進工法における孔曲り修正方法に
関するものである。

交通量の多い道路や市街地などにガス管、水道管等を埋
設するにあたり、従来より、非開削法によって埋設管を
水平方向に長距離削進せしめる方法が知られている。こ
の工法には大別して回転掘削式と非回転押込式とがある
が、いずれにしても高精度の水平直進性が要求されるこ
とになり、このため掘削途中においてたびたび孔曲りの
修正を行なう必要がある。

この孔曲り修正方法として従来、 （１）刃口とケーシングの間に複数の油圧ジヤツキを設
けて刃口の向きを変えて孔曲りを修正する方法。

■ケーシングの先端に孔開シを検知する計器や刃口を揺
動させるジヤツキを組込んだパイロットヘッドで孔面り
を修正する方法。

が知られている。

しかし、上記■の方法では長手方向に短い刃口を油圧シ
リンダーで修正するため土圧によっては修正困難な場合
がある。また上記■の方法では長いパイロットヘッドで
あることから前記■の方法の問題は解決されるが、パイ
ロット管をパイロットヘッドがヒンジ組手で接続されて
いるために、刃口のうける土圧によシ孔面シを生じやす
く、シたがって頻繁に孔面シ修正を必要があり、掘削能
率を落すことになる。しかもこの方法では先端部に油圧
シリンダー、曲り検知器、可動部が１）、特に長距離推
進の場合、トラブルを起しやすいという問題があった。

さらにまた上記■■の方法はいずれも油圧シリンダ等を
使用しているため、その駆動用油圧ホースも長距離推進
の場合には長くなり、油圧洩れ等の事故が発生すると、
その復旧に多大の費用と日時を要していた。

本発明はこのような従来の不利欠点を解決すべく創案さ
れたもので、トラブルを生ずることなく明確に孔面り修
正を行うことができる方法及びその実施に好適な装置を
提供せんとするも゛のである。

このため本発明は、外管と内管とを回転せしめ、各管先
端部に備えたビット水平方向にパイロット孔を掘削する
に当り、内管内に杆状でしかも先端に曲シ部が形成・さ
れた本体と該本体先端に回転可能に設けられるビットと
を備えたドリルを挿入し、このドリルを内管先端から突
出させて孔面りを修正する掘削を行い、このドリル本体
に沿わせて内管及び外管を前進させ外管の周囲に空間が
生ずるような大きさに拡径するようにしたものでちる。

また、このような方法を好適に実施するため、前記内管
、外管及び内管内に挿入されるドリルとからなシ、内管
の先端側部には、起立した先端が外管外径よシも外方に
突出し且つスプリングの弾性力によシ起立するように構
成されたビットを起倒可能に枢着したものである。

以下、本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。

本発明の対象とするパイロット孔の長距離掘進工法は、
本発明者等が先に提案（特願昭５６−１０６２８９号等
）しておシ、第１図に示すように、埋設管の発進側と到
達側に立坑１．２を作り、発進立坑１に掘削機３を据付
け、到達、立坑２に到るパイロット孔を掘削する。この
掘進にあたシ、第２図に示すような外管４及び内管５が
用いられる。

外管４は２重管構造のケーシングロッド６ととのケーシ
ングロッドの先端に接続されるパイロットケーシング７
とから構成されている。このパイロットケーシング７は
ケーシングロッド６よりも若干大径となっておシ、その
先端部には該パイロットケーシング７と同径のケーシン
グビット８が設けられている。また前記内管５はケーシ
ングロッド６の後端部に取り付けられたスタフイングボ
ックス９を介して外管４内に挿入され、その先端側にス
パイラルオーガー１０が取り付けられると共に、その先
端にオーガービット１１と、内管に対して着脱可能とな
ったインナービット１２が取シ付けられている。このイ
ンナービット１２は保持金物１６によって保持されてお
シ、内管５に挿入される保持金物１６は先端のストッパ
一部によって係止され、この状態でインナービット１２
を突出させ得るようになっている。また保持金物１６の
後部には、ワイヤを連結するための連結装置（図示せず
）が設けられている。そして、保持金物１６を取外す場
合には、内管５端部から先端に連結部材を備えたワイヤ
を水等によシ圧送してこの連結部材を連結装置に連結せ
しめ、ワイヤを引き寄せることにより、保持金物１６を
取り出すものであシ、また、再び挿入する場合には、内
管５端部から水等により圧送し、先端のストッパ一部に
より係止せしめるものである。

以上のような外管４と内管５とは、前記掘削機３のそれ
ぞれの駆動装置３ａ、３ｂによって回転せしめられる。

この回転中、内管５内には水が供給され、内管先端から
切羽に噴射されるとともに鴬スパイラルオーガー１００
後端位置付近に設けられた噴射孔２６からも外管内の後
部方向に向けて噴射される。そして、先端の各ビットに
ょシ掘削された排出は、内管５と外管４の間に取シ込ま
れ、スパイラルオーガー１０によシ後方に送られ、さら
にスパイラルオーガーが途切れる位置からは、噴射孔２
６から噴射される水に−よシ後方に圧送され、スタフィ
ングボックス９の排出口２７を通じて外部に排出される
。またケーシングロッド６の２重管構造の内部空間には
減摩剤が供給され、先端側の吐出口２８から外方に吐出
される。以上により各ビット８．１１．１２により地中
を掘削しながら水平方向に前進し、その間発進立坑１か
らはケーシングロッド４と内管５とが複数継き足される
ようになっている。

本発明では、上述のようにして、所定長さく例えば１０
ｍ毎）のパイロット孔を掘削した後孔曲シ検知が行なわ
れる。これには例えば、第２図に示すように内管５内に
孔面シ測定器１３を水で圧送し、先端部の傾斜、方位を
計測するものである。

ここで使用される孔曲り測定器としては、ジャイロ式イ
ンクリツメ−ターや磁気式シングルショットインクリツ
メ−ターなどがあシ、いずれを採用してもよい。なお、
本実施例の場合、測定器１３の回収はホイスト１４にて
ワイヤ１５を巻取ることによって行なわれる。

このような方法によシ孔面りの測定か行なわれ、方位（
左右）、傾斜（上下）弁設定値よシ例えば１°００′変
位した孔面シが検知されたならば、次に本発明による孔
曲り修正が行われる。

この孔面シ修正は、杆状でしかも先端側に１９部２０（
ベンドハウジング）が形成された本体１８とこの本体１
８先端に回転可能に設けられるビット１９とを備えたド
リル１７を用いて行うもので、内管先端のインナービレ
ト１２を前述したワイヤーラインで回収した後、この内
管５内に上記ドリル１７を挿入するものである。このド
リル１７は本体１８の曲り部２０が前記測定値に応じて
適切な曲シ角に選定されている。孔面シ修正を第３図（
イ）な−いしくト）に基づいて段階的に説明すると、（
イ）のように内管５内に挿入されたドリル１７を、（ロ
）で示すように内管５先端から突出させ、先端のビット
１９を回転させることでパイロット孔の曲シを修正する
ように掘削する。ドリル１７の本体１８には１９部２０
が形成されているため、この曲り角度に応じた曲った孔
が形成される。

このようにドリル１７で先行ポーリングを行った後、内
管５及び外管４をドリル１７の本体に沿わせ進行せしめ
ることによシ拡径を行うものである。本発明者等が先に
提案（特願昭５６−１４５５７８号）した孔面シ修正法
によれば、上記と同様のドリルで先行ポーリングを行い
、次いで内管及び外管をそのまま前進させるという方法
を採っている。

しかし、その後に本発明者等が検討したところによれば
、外管と内管とはその剛性比が全く異る関係上、ドリル
本体に沿って外管と内管とをそのまま進行させた場合に
は、周囲からの土圧により外管がドリル本体や内管の曲
りに応じて十分に曲り切ることができず、このため内管
やドリル本体が折れる等の破損を生ずるおそれがあるこ
とが判明した。このため本発明では、内管５及び外管４
をドリル本体１８に沿わせて進行させ、拡径を行うに当
シ、図（ハ）ないしくニ）に示すように外管４の周囲に
空間を生ずるような大きさに拡径するものであり、この
ようにすることにより、外管４は土圧の影響を受けずに
済み、その剛性にかかわちずドリル本体１８及び内管５
の曲シに応じて曲り切ること□ができる。

このための構成をよシ詳細に説明すると、本発明では、
上記拡径を行うため内管５の先端側部にビット・２１が
設けられている。このビット２１はバネによシ起倒可能
で、起立した状態で先端が外管外径よりも外方に突出し
得るようにして設けられている。第４図ないし第６図は
、ピッ゛ト２１の取付けられた内管先端側の構造を示し
ておシ、ビット２１は、その内管後端寄ルの端が内管５
の側部に枢軸２２を介して枢・着され、内管５に対して
起倒可能となっている。そして、枢軸２２にはバネ２３
（コイルバネ）が外挿され、そのバネ２３の一端部が立
ち上って、ビット本体の長手方向に形成された穴ないし
溝２４に係止されるとともに、ビット２１の回動に伴っ
てバネ２３が枢軸２２に対して回転しないよう、バネ２
３の他端部が内管本体の適所に係合ないし係止されてい
る。かかる構造により、ビット２１は何ら拘束の力い状
態では、第５図鎖線で示すようにバネ２３０弾性力によ
シ起立し、図のように内管５が外管４内に位置した状態
において、外管４の内壁に、押し倒され畳まれた状態に
おかれる。

ビット２１は起立した状態での前面に切刃２５を有し、
また、起立した状態で、先端が外管４よりも外方に突出
（第５図中ｌ）するような長さに構成されている。

このようなビット２１を利用して本発明法を行うには、
ドリル１７により先行ポーリングを行った後、第３図（
ハ）に示すように、内管５のみを回転させ、所定長、即
ち、前記ビット２１が外管４外に出るまで進行させる。

これによりビット２１が外管４からの拘束を解かれ起立
する。そして、この状態で内管５及び外管４を回転させ
つつ進行させる。これによシ第３図に）で示すように外
管４の周囲に空間Ｓが生ずるような拡径掘削が行われる
。

この掘削は、例えば、第３図（ハ）に示す状態から内管
５のみを回転させつつ第３図に）に示す位置まで進行さ
せ、次いで、外管４を内管に沿って進行させることによ
っても行うことができる。゛このようにして予定の長さ
まで掘シ進んだならば、第３図（ホ）に示すように内管
５を外管４内方に後退させ、内管５先端と外管４先端と
を通常の掘削を行えるように整える。この内管５の後退
によシ、ビット２１は外管４の先端内側部で押倒されて
折シ畳まれる。次いで、第３図（へ）に示すように外管
４及び内管５を回転させつつ所定長さ前進させる。この
ようにドリル１７の引き抜きの前にわずかに前進させる
のは、第３図（ホ）に示すようガ内管５を後退させた状
°態かう、直ちにドリル１７を引き抜いた場合には、内
管４及び外管５の先端はその支えを失って空間Ｓ内に位
置することにより、ドリルに沿わせて削進した意味がな
くなるからである。従って第３図（へ）に示す外管４及
び内管５の前進長さは外管４の先端を支え、後方の外管
、内管部分の曲シを保持し得る程度であれば足シる。

このようにした後、ドリル１７を後方に引き抜き、次い
で内壁５のインナービット１２を再び挿入し、通常の削
進を開始する。

なお、第３図（ロ）に示すようなトリル１７による先行
ポーリングの際又は第３図（へ）に示すような内管５及
び外管４による拡径掘削終了後に、ドリル本体１８内又
は内管５内に前記孔面シ計ｉｌｌ器１３を圧送して修正
度を再度確認すること力；必要に応じて行われる。

また先行ポーリングを行うドリル１７としては、所謂ダ
イナドリルをはじめとして、適宜な方式のものを用いる
ことができる。これらのドリル１７は杆状の本体の先端
側にペンド／・ウジング部力ｌ設けられるとともに、そ
の先端に本体の径よシも大径のビットが設けられ、ビッ
ト１９は杆状本体内を伝達される動力により回転するよ
うになっている。また杆状の本体１８を通じて切羽には
水−ｂ＝ｍ給される。上記ダイナドリルの場合には、本
体内の先端側に螺旋状のローターが回転可能に設けられ
、本体内を通じて切羽に供給される途中の水により、前
記ローターを回転せしめ、このローターの回転を先端の
ビットに伝えるようにしている。

以上説明したような本発明によれば、従来のごとくケー
シングの先端部に複雑な修正装置を装備する必要はなく
、これら装置のトラブルもなくなるため、きわめて効率
的にかつ高精度の孔面り修正を行なうことが可能となり
、加えて、修正時における掘削装置の損傷も防ぐことが
できること力島ら、特に小口径管を長距離掘削する場合
その効果の優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の前提とする水平長距離削進
工法を示す説明図である。第３図（イ）ないしくト）は
本発明法の手順を示す説明図である。第４図ないし第６
図は本発明を構成する内管の先端構造を示すもので、第
４図は部分切欠正面図、第５図体縦断面図、第６図はビ
ットを起立し元状態における部分切欠正面図である。 図において、４は外管、５は内管、８はケーシングビッ
ト、１１はオーガービット、１２はインナービット、１
７はドリル、１８は本体、１９はビット、２１はビット
、６は曲り部、Ｓは空間を各示す。 特許出願人　東京瓦斯株式会社 同　　　　　日本鋼管株式会社 同　　　　　　鉱研試錐工業株式会社 発明者　森　　　浩　− 同　　　　　　　　　江　　　藤　　　　　　　　肇同
　　　　　　　　　児　　　玉　　　　　　　消量　　
　　　　　　　　荒　　　１）　　　　　　　治同　　
　　　　　　　花　　　１）　　正　　　紀同　　　　
　　　　　竹　　　内　　　久　　　雄２゜１ 代理人弁理士　　　吉　　　原　　　省　　　三−べ５
．。 同　　同　　　　　　高　　　橋　　　　　　　　清゛
。 同　　弁護士　　　吉　　　原　　　弘　　　子２．ン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外管と内管とを回転せしめ、各管先端部に備えた
   ビットで水平方向にパイロット孔を掘削するにあたり、
   内管内に、杆状でしかも先端側に曲シ部が形成された本
   体と該本体先端に回転可能に設けられるビットとを備え
   たドリルを挿入し、該ドリルを内管先端から突出させて
   孔曲シを修正する掘削を行い、このドリルの本体に沿わ
   せて内管及び外管を前進させ外管の周囲に空間が生ずる
   ような大きさに拡径することを特徴とする水平長距離削
   進工法における孔曲り修正方法。
2. （２）先端部にビットを備えた回転可能な外管と、先端
   部にビットを備えた回転可能且つ外管に対して進退可能
   な内管と、杆状でしかも先端側に曲り部が形成された本
   体と該本体先端に回転可能に設けられるビットとを備え
   、前記内管後端から挿入して内管先端から突出せしめる
   べきドリルとからなシ、内管の先端側部には、起立した
   先端が外管外径よシも外方に突出し且つスプリングの弾
   性力によシ起立するよう構成されたビットを起倒可能に
   枢着してなる水平長距離削進工法にお゛ける孔曲り修正
   装置。