JPS59224798A - 指向性ボ−リング插入管工法 - 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】 本発明は地中を管体で掘削する時どうしても孔曲りする
。それを修正しながら外管６の後に接続されたヒユーム
管、鋼管の様な挿入管１５を地中に埋設しようとするも
のである。

従来から有る推進工法はいずれも先端ビットを回転させ
る事なく強力な力によって地中へ圧入しようとするのが
ほとんどであり、強力な力を必要とした。

本発明は通常のポーリングマシンで地中へヒューム管１
５を挿入しようとするものである。

先端部構造（第１．２図） ビット１はリング状となって内側に羽根２５が付いてい
る，その内側にビットジョイント８が連結されている。

ビットジョイント８の内部にはビット軸１４の後部の支
点９は球形構造となり内管７に嵌合挿入されている。こ
の為支点９を中心にビット軸１４は首を振る事ができる
。

内管７の最先端部は短冊形のキヤ構造となっている。

これはビットジョイント８の後部が同じギヤ構造の形と
なっており、内管７とビットジョイント８は噛合嵌合さ
れる。

ビット１の後方にはビットリング２がベアリング２８を
介して装着されている。ビットリング２の後方はゴムバ
ッグ５，５′が在りその後方に外管６が在る。ゴムバッ
グ５，５°にはパイプ１８，１９が通じており，このパ
イプ１８，１９は外部のエアポンプ２０よりエアーが送
うれる構造とする。

第２，第３図はビット１が上方へ首を振った図である。

ゴムバッグ５，５′はエアが入ると膨張出来ると同時に
ビットリング２を前方に追い出す。

ビットジョイント８と内管７の間はキヤ接触なのでカバ
ー１２をかぶせる事により保獲されている。ビット１が
岩石を切削する為の泥水は泥水パイプ２２より外管６を
経てゴムバッグ５，５′の間を経てビットリング２の中
を通りビット１へ圧送される。ビットリング２とビット
１の間は回転マサツの為漏れない様にＯリングを挿入し
てスイベル作用をさせる。

掘削機本体構造 普通の水平ボーリングマシンを使用するがスピンドル１
６の後部は開口しており、そこから内管７の内部をのぞ
ける構造とする。

ヒューム管１５はボルト２９及銅製カラー３９によって
互に連結される。

ヒューム管１５の内側と外装管２６の間はパイプ１８、
１９、１８′、１９′及泥水パイプ２２注入パイプ２３
がヒューム管１５と同じ長さを１単位として連結されて
いる。

汚水パイプ２２はスピンドル１６口元より外管６の内側
を通りビット１の先端迄続いており、そこら掘削された
スライムを押し流す様になっている。

注入パイプ２３はスピンドル１６口元より外管６の外側
迄続いており、そこからヒューム管１５の外側へ排出さ
れ潤滑剤となると同時にヒューム管の裏込めの役をつと
める。

操作法 本工法は従来の工法が土砂、礫しか推進出来なかったも
のを岩盤及玉石でも可能としようとするものである。

従来の推進工法はケーシングを推し込むだけにしている
為、岩や玉石などには通じなかった。本工法はビット１
そのものを先端ケーシングよりも突出させ岩石を切ると
ともに指向しようとするものである。

回転力伝導（推進力も同じ） スピンドル１６→内管７→ビットジョイント８→羽根２
５→ビット１ この様に伝わる。

孔曲り感知、修正 掘削機後方よりトランジット２１を通じて内管７の最先
端内側にある電球１１を見る。中心よりずれた時は，た
だちに、エアポンプ２０→パイプ１９→ゴムバッグ５′
へ入るエアーの膨張力によりゴムバッグ５′は大きくな
りビットリング２を上方へ向く。これによりビット１ビ
ット軸１４の中心軸を指向せしめる。

スライムの排出 ビット１により切削された土砂は、ビット１、羽根２５
の間を通って内管７と外装管２６の間を通り、内管７の
オーガーネジによって圧送されスライム排出スイベル３
５の所から外部へ排出される。

本工法は挿入管、ヒューム管、鋼管、ガス、電気、上下
水道管を地中に挿入する為である。その為には挿入管を
圧入すると同時に、出来るだけ早く孔曲りを感知する必
要がある。その為に内管７の最先端に電球１１を置く。

そして孔曲りが内管７の内径に有る間に修正する必要が
有り、ビット１を回転推進しながら、トランシット２１
を見て、エアポンプ２０を操作し、ゴムバッグ５．５’
、５’、５°を膨張させる。ここでヒューム管１５の長
さだけ圧入出来た時、機械を止めてボルト２９をゆるめ
る。そしてスイベルヘッド１７を後退させスイベルヘッ
ド１７の前ヘヒューム管１５，外装管２６，その間にパ
イプ１８，１８’、１９，泥水パイプ２２，注入パイプ
２３を装着して挿入する。ヒューム管１５とスイビルヘ
ッド１７とはボルト２９によって連結され、外装管２６
は外装管受け３８によってボルト又はネジで固定する。

内管７とスピンドル１６との接続はピン３２を挿入する
事によって行う。

第９図は、本発明の実施例である。ビットジョイント８
を滅止してゴムカップリング４を用いたものである。こ
れにより回転力は内管７よりビット軸１３へ伝わる。ゴ
ムカップリング４は補強の為、ステー２４が内装されて
いる。このゴムカップリング４の替すにニバーサルジョ
イント、などを用いても同様の効果が得られる。この方
法はビット軸１４及支点９を省略出来る。

第１０図は、先端ビット１のかわりにトリコンビット３
を用いたものである。この場合支点９はトリコンビット
３と連結されている。又、トリコンピット３で切削され
た岩石はビットリング２の外側を通って外管６の所に設
けられた吸入口３６より内管７と外装管２６の間を通っ
てスライム排出スイベル３５へ送られる。又。

切削水は泥水パイプ２２よりビットリング２を経てトリ
コンビット３の中心部へ送られる。

これらの孔曲り修正作用を直接行なうのはゴムバッグ５
，５′，であり、第３図で示す様にビット１を上向にす
るにはゴムバッグ５′を膨張させる事により行う。逆に
下向にするには、ゴムバッグ５′の空気を抜きゴムバッ
グ５を膨張させると下向となる。

従来のケーシング先端全指向させる推進機はほとんどケ
ーシング先端を油圧シリンダーなどで行っていたが、こ
れでは油圧ピストンの断面積のみしか力を掛ける事が出
来ないのである。しかしゴムバッグ５．５’、５”は、
かなり広い作用面積を持っている。本発明では、エアー
ポンプを使っているが油圧、水圧でも使用可能である。

ゴムバッグ５に流体を圧送して指向せしめる方法はゴム
バッグ５．５’、５”、５”の作用断面積が小口径推進
法でもきわめて大きくとれる。

作用力は液圧×作用断面積である為作用力はかなり多く
なる。ゴムバッグ５、５′、５″、５′″．４個をビッ
トリング２と外管６の間に配置する。

ゴムバッグ５、ゴムバッグ５″を上下に配置する、これ
により上下、左右に指向するのみならず右下、右上、左
下、左上の様に斜めに指向させる場合を考える。

掘削機より先端を見て右上に向けたい時はゴムバッグ５
′とゴムバッグ５″を膨張させゴムバッグ５とゴムバッ
グ５″′を収縮させると右上へ向く 右下へ向けるゴムバッグ５、ゴムバック５′膨張ゴムバ
ッグ５″、ゴムバッグ５″′収縮左上を向ける（ゴムバ
ッグ５″、ゴムバッグ５″′ゴムバッグ５、ゴムバッグ
５′収縮 左下へ向けるゴムバッグ５、ゴムバッグ５″′膨張ゴム
バッグ５′、ボムバッグ５″収縮 とゴムバッグ５、５′、５″、５″′を操作すればよい
ここでエアポンプ２０よりパイプ１８，１８′パイプ１
９、１９′を通ってくるエアの操作はエアコックを操作
すればよい。

通常水平掘削のはゴムバッグ５、５′、５″、５″′を
膨張させて固定しておく。この時リタンスプリング４０
も同時に作用し保持される構造とする。

ビットリング２の内側内面は支点９を中心とする球形に
なっており、この為ビット１ビット２がどちらを向いて
も外管先端部の ビットリング受け４３の外に内接している、構造となっ
ている。

本発明は水平掘削のみならず意識的に孔曲げを行なう時
にも有効である。

ndPage: 3 その場合第１２図の様にに先端部が指向するのみならず
、ゴムカップリング４６、４６′、４６″を内管７の各
ユニットの継ぎ目に設けておくさらに内装管２６、ヒュ
ーム管１５の継ぎ目にも特殊なジョイント４４鋼製カラ
ー４５を設ける。

これらを用いる事によって弧状推進が可能である。この
場合傾斜計１１によってのみ先導されるが新度と方向を
正しく計測しそれを外部へ表示する計測機が有れば充分
である。この方法を用いれば川底を推進管を通す事も簡
単であり、掘削機を入れる発進立孔も必要としない。

従来推進工法との大きな違い １、ビット軸１４、ビット１が指向する為充分な孔曲り
修正が可能である ２、ビット１に直接泥水が送られる為岩盤掘削が可能で
ある、玉石にも有効である。

３、一回の掘削行程７で、掘削及．挿入管の挿入が可能
である。

４、回転力で土、砂、岩を切削する為推進力が少なくて
すむ。

５、指向部分がビット１、ビットリング２のみである指
向させる力が少なくてすみ．傾斜感知の電球がビット先
端に近い為修正量が少ない６、孔曲り修正の為のゴムバ
ッグ５，５′，５″，５″′は作用断面積が大きい為作
用力も大きい。

７、挿入管は回転しない為どの様な形でも可能であり、
挿入管を強く押す力が働かないので挿入管をいためず長
距離推進が可能で ある。

追記）電球１１は内管７に固定されておらず容器に油を
満たした中に電池と一体になった電球１１が浮かんでい
る構造とする、これにより容器は回転しても電池１１は
回転しないで正しく内管７の中心部に固定されたのと同
じ動きをする。又ヒューム管１５を連続接続するのに鋼
製カラー３９とボルト２９を図１の様に配置して接続す
る。外装管２６はネジ接続により連結されているが、ボ
ルトを用いてもよい。

第１３図は拡孔ビット４９、５０を装着した選択外観図
、第１４図は中心断面図である。第１５図は第１４図を
垂直下方から見た中心断面図である。

いずれも第１〜第１２図の本発明に拡孔ビット４９．５
０を装着したものである。

第１図と第１３図の大きな違いは外管６と外装管２６が
直線となっておりその外側にパイルを配置してある。こ
れはパイル５４を土砂の中へ挿入後ビット１を引き抜く
為のものである、ビット１、拡孔ビット４９．５０を収
納した外径はパイル５４の内径より小さい。

第１３，１４，１５図先端部構造 ビット１の後部にビット格納部５１を設けその外側に拡
孔ビット４９．５０を装着するが、拡孔ビット４９．５
０は円筒形を縦割りにした形である。

拡孔ビット４９．５０のＵ形の両端の一部は第１３図に
示す様方はめあい構造とする。そして拡孔ビット４９．
５０を固定する為のレール４７４７′はビット１及ビッ
ト上部５５に配置してある。

ゴムバッグ５２、５２′は拡孔ビット４９．５０、ビッ
ト格納部５１の間に収納しておく、ゴムバッグ５２，５
２′は長方形の外観を持ち、パイプ５３が接続されてい
る。

パイプ５３はビット軸１４の内部を通り内管７の中を経
てスピンドル１６へ至る。外部へ出てはいるが、常時作
動せる必要がないのでコックで止めておく、流体圧入時
のみ外部よりホースを接続できるものとする。

拡孔ビット拡孔時 液体ポンプよりパイプをコックに接続して流体を圧入し
てゴムバッグ５２、５２′を膨張させる．この膨張力に
より拡孔ビット４９．５０はビット格納部５１より外部
へふくらみ、パイル５４の外径と同じ大きさになる。圧
送する流体は水、油などである。この発明はパイル５４
を土中へ建込為に考えられたもので予定の深さ迄掘削、
圧乳し終えると、ゴムバッグ５２、５２′の中の流体を
外部より吸い出すと収縮して、拡孔ビット４９、５０が
収納される、この後外装管２６を引き上げるとパイル５
４は土中に残る。別の使用法として、拡孔場所打杭やア
ンカーとしても実用出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中心断面図。 第２図はビットジョイント外観図及中心断面図（孔曲げ
時）、第３図は孔曲げ時先端外観図、第４図は先端ビッ
ト正面図、第５図は第１図のＡ−Ａ’線断面図，第６図
はＢ−Ｂ’線、第７図はＣ−Ｃ′線、第８図は掘削機本
体断面図、第９図はゴムカップリングを用いた本発明実
施例、第１０図第１１図はトリコンビットを装着した実
施例。第１２図は弧状推進工法実施例、第１３図は拡孔
ビットを装着した外観図第１４図は第１３図を９０°ず
らした図第１５図は第１３図の中心断面図第１６図は第
１５図のＡ−Ａ′線断面図、第１７図は拡孔ビットを治
めた図。 １・・・・・・ビット　１０・・・・・・傾斜計２・・
・・・・ビットリング　１１・・・・・電球３・・・・
・・トリコンビット　１２・・・・・・カバ−４・・・
・・・ゴムカップリング１３・・・・・・ビット軸５・
・・・・・ゴムバッグ　１４・・・・・・ビット軸６・
・・・・・外管１５・・・・・・ヒユーム管７・・・・
・・内管１６・・・・・・スピンドル８・・・・・・ビ
ットジョイント１７・・・・・・スイベルヘッド９・・
・・・・・支点１８・・・・・・パイプ１９・・・・・
・パイプ３８・・・・・・外装管受け２０・・・・・・
エアポンプ　３９・・・・・・鋼製カラー２１・・・・
・・トランシット　４０・・・・・・リタンスプリング
２２・・・・・・汚泥パイプ　４１・・・・・・吐出口
２３・・・・・・注入パイプ　　４２・・・・・・油圧
シリンダー２４・・・・・・ステー　４３・・・・・・
ビットリング受け２５・・・・・・羽根　４４・・・・
・・ジョイント２６・・・・・・外装管　４５・・・・
・・鋼製カラー２７・・・・・ベアリング　４６・・・
・・・ゴムカップリング２７・・・・・・ベアリング　
　４６・・・・・・ゴムカップリング２９・・・・・・
ボルト　４８・・・チップ３０・・・・・パワークラン
プ　４９．５０・・・・・・拡孔ビット３１・・・・・
・ガイドローラ　５１・・・・・・ビット格納部３２・
・・・・　ピン　５２・・・・・・ゴムバッグ３３・・
・・・・　５３・・・・・・パイプ３４・・・・・・　
５４・・・・・パイル３５・・・・・・スライム排出ス
イベル　５５・・・・・・ビット上部３６・・・・・・
吸入口 ３７・・・・・・開口蓋

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）管体及管体の先端に固定されたビット１を回転させ
   地中を掘削する装置において円環状のビット１その中心
   部に有るビットジョイント８及その間を連結する羽根２
   ５を回転させる為ビットジョイント８の後部と内管７の
   前部をギヤ嵌合させて接触伝導させるとともにビット１
   の後部にビットリング２を設は外管６に固定されたゴム
   バッグ５，５′を外部より接続されたパイプ１８の中を
   圧送された流体によってふくらませゴムバッグ５，５′
   の膨張力によりビットリング２を任意の方向に指向させ
   る事を特徴とする指向性ポーリング挿入管工法。 ２）前記記載のビットジョイント８にビット軸１４を嵌
   人しビット軸１４の後端に球形の支点９を設けこれ全中
   心にビット軸１４を任意に指向させる事を特徴とする前
   記特許請求第一項記載の指向性ボーリング挿入管工法。 ３）前記記載のビットジョイント８に変えてゴムカップ
   リング４８を用いて駆動力を伝達する事を特徴とする前
   記特許請求第一項記載の指向性ポーリング挿入管工法。 ４）前記記載のビット１にビット格納部を設けその外側
   に円筒部を縦に割った形の拡孔ビット４９、５０を装着
   し拡孔ビット４９、５０とビット格納部５１の間にゴム
   バッグ５２を収納し外部よりパイプ５３によってゴムバ
   ッグ５２へ流体を圧送可能な構造として、拡孔掘削時は
   ゴムバッグ５２を流体の膨張力によってふくらませ拡孔
   ビット４９．５０の外径をビット１の外径より大きくす
   る事を特徴とする前記特許請求第一項記載の指向性ボー
   リング挿入管工法