JPS6124793A - 横坑の長距離掘進工法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は地中に小口径め横坑を略水平方向に長距離にわ
たって容易に築造し得る横坑・の長距離掘進工法に関す
る。

（従来の技術） 長距離にわたって小口径の横坑を水平に築造すべく掘進
機を掘進させていく工法としては、現在各種のものがあ
り、第７図はその一般的工法である。しかして、この工
法においては発進側立坑９から掘進機１３Ａを到達側立
坑に向かって掘進させていくもので、小口径の掘進機で
は特に方向を制御することが難しく、水平直進性を保持
して掘進していくことが困難で施工精度が悪いという欠
点がある。

また、特開昭５８−１１２９７号公報に示される如く、
施工精度を上げるため、第８図に示すように、水平ボー
リングを水平ボーリング機３の水平ロッド１１を介し予
め施工して掘進機先導用の先導孔１２を形成してゆき、
この先導孔１２をガイドに拡孔しながら所定の径の推進
管を入れてい（方法もある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この方法も最初の水平ボーリングの際、
掘削具に水平ボーリング機３の水平ロッド１１に重力が
作用して孔が破線で示すように下がったり、下面にたま
るズリの抵抗によって上がったり、あるいは地中に存在
するレキなどの土質条件、障害物などによって左右にも
曲がったりし、結局ガイドになるような真すぐな孔が掘
れず、その後に拡孔して管を入れていくには実用上問題
が多い。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、その目的と
するところは、横坑を築造する路線に、地上から垂直ボ
ニリング孔を形成１、この垂直ボーリング孔内にガイド
パイプを建込んでおき、掘進方向を修正可能な前記ガイ
ドパイプを介し発進側立坑がら略水平方向に水平ボーリ
ングを行い先導孔を形成し、この先導孔を介し掘進機に
よって先導孔を拡大していくもので、長距離水平ボーリ
ングの精度が著しく向上し、よって掘進機の方向性の良
好な横坑の長距離掘進工法を提供することにある。

（発明の構成） 以ト、図面に沿って本発明を説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す。

本発明は、先ず、第１図および第２図に示すように、ガ
イド用の先導孔を形成すべく行う水平ボーリングに先立
ち、水平ボーリングを行う地点すなわち横坑を築造する
路線上に適当な間隔を介し地上より垂直ボーリングマシ
ン１を介し第１〜第ｎの少なく−とも一以上の垂直ボー
リング孔２を形成し、その垂直ボーリング孔２に水平ボ
ーリングを行う水平ボーリング機３の掘進方向を容易に
修正可能な第１〜第ｎのガイドパイプ４を建込むもので
ある。第３図はこのガイドパイプ４の詳細を示すもので
、ガイドパイプ４は先端部に垂直ビット５が設けられ、
かっ長穴状のガイド孔６が形成されたガイドパイプ本体
７と、このガイドパイプ本体７の上端に下端が連結され
た円柱状の垂直ロッド８とを備え、この垂直ロッド８の
上端部は、第１図および第２図に示すように、周知構成
の垂直ボーリングマシン１に連結され、この垂直ボーリ
ングマシン１によりガイドパイプ４を回転させつつ下方
に押し込んでゆくと垂直ピット５により、垂直ボーリン
グ孔２を掘削することができ、孔２が水平ボーリングと
交差する所定の深さに達したならその垂直ボーリング孔
２内にそれぞれガイドパイプ４を残しておけば自動的に
垂直ボーリング孔２内にガイドパイプ４を建込んでお（
ことができる。

ついで、発進側立坑９から水平ボーリング機３を用い所
定の方向に予め築造されている到達側立坑１０に向かっ
て水平ボーリングを行っていく。この方向には垂直ボー
リング孔２およびガイドパイプ４が設けられているため
、水平ボーリング機３の水平ロッド１１の先端１ｉａが
、最初第１番目のガイドパイプ４のガイド孔６内を通過
することとなる。

この場合゛、破線で示すように、水平ロッド１１は重力
の影響等で予定の水平方向より下方に下がってしまって
いるような場合、ガイドパイプ４を上方へ引き上げて水
平位置に修正すれば良い。また、その逆に水平ロッド１
１が予定より上方のコースにある場合にはガイドパイプ
４を押し込んで適正位置に補正すれば良い。したがって
、垂直ボーリング孔２はある程度余裕をもたせてボーリ
ングしておくことが好ましい。

そして、水平ボーリングを進め、順次延長されていく水
平ロッド１１が第２．第ｎのガイドパイプ４に到達する
都度、必要に応じガイドパイプ４を操作して水平ロッド
１１の位置を修正しつつ到達側立坑１０まで水平ボーリ
ングを行う。

しかる後、到達側立坑１ｏ側から水平ロッド１１を引き
抜きながら、水平０ツド１１と水平ボーリングによって
得られた先導孔１２とをガイドにして、第４図に示すよ
うに、発進側立坑９側から掘進機１３のカッター駆動用
パイプ１４を順次継ぎ足しながら到達側立坑１０まで挿
入していく。この際、カッター駆動用パイプ１４の挿入
にあたり垂直ボーリング孔２からガイドパイプ４を引抜
（。

そして、カッター駆動用パイプ１４の一端部を発進側立
坑９に据付けた掘進機１３の先端部のカッター１５に連
結し、かつ前記パイプ１４の他端部を到達側立坑１０に
据付けたカッター駆動用モータ装置１６に連結する。こ
のカッター駆動用モータ装置ｉ１６は坑口壁１１の後方
に設けられ、かつ駆動用パイプ１４が置設された固定架
台１８と、この固定架台１８の後面に設けられたロータ
リーテーブル１９およびケリーバ−２０と、駆動用パイ
プ１４を回斬さぜるための駆動ユニット２１などを備え
て構成されている。

ついで、第５図に示すように、カッター駆動モータ装置
１６を駆動し、この場合、例えば角型断面をもち、かつ
回転力は伝達できるが左右のスライドは自由である構造
のケリーバ−２０を介しカッター駆動用パイプ１４を回
転させその一端部に連結された掘進機１３先端のカッタ
ー１５を回転させるとともに、発進側立坑９に設けた反
力受２３とストラット２２どの間に設けた推進ジヤツキ
２４によって比較的小口径の掘進機１３を発進側立坑９
から押しながら到達側立坑１０に達するまで掘進を行っ
て先導孔１２を拡孔していく。

そして、掘進機１３の進行に伴なって発進側立坑９から
セグメント２５を順次継ぎ足していけば横坑を築造して
いくことができ、この場合、掘進機１３の掘進に応じて
到達側立坑１０側において単位長さのカッター駆動用パ
イプ１４を順次分解して取外していくことにより、地山
に略水平方向の横坑を容易に築造することができる。な
お、垂直ボーリング孔２は掘削土砂などを充填して塞い
でおけば良い。また、この工法によれば、比較的大きな
曲線半径のカーブ施工も可能である。すなわち、先導の
水平ボーリングの水平ロッド１１をガイドパイプ４によ
って方向修正しつつ所定の曲線に先導孔１２を掘削し、
その先導孔１２内に湾曲自在なジヨイント（図示せず）
を介し単位長さ当りの駆動用パイプ１４を設置し、掘進
機１３を駆動させて掘進を行うことによりカーブ施工を
行うことができる。

上記における掘進機１３としては、いわゆる泥土加１丁
式の掘進機となっており、必要に応じカッター１５とパ
イプ１４との連結部に設けられ、かつ図示しない作泥土
材注入管と接続された作泥土材注入口２６から切羽に対
し作泥土材を注入し掘削土砂を泥土化し、その泥土の土
圧により切羽を押えなから掘進を行うと好適である。

なお、到達側立坑１００ケリーバ−２０の端部に作泥土
材注入管と接続されたスイベルジヨイント２７を設ける
とともに、ケリーバ−２０および駆動パイ−１１４を中
空にし、かつカッター１５との連結部に前記と同様の作
泥土材注入口２６を形成し、到達側立坑１０から必要に
応じ作泥土材を注入するようにすることも可能である。

その他図中２８．２９は各立坑９．１０内に設けられた
土留支保工、３０は発進側立坑９の坑口壁、３１はｉｉ
！進機１３を構成するシールド筒３２の隔壁下部に前端
が連結された排土用のスクリューコンベア、３３はスク
リューコンベア３１からの排土を後方へ移送するための
ズリトロであるが、ポンプなどを用いても良い。

第６図は゛本発明の第２実施例を示すもので、この実施
例では垂直ボーリング孔２に建込まれたガイドパイプ（
前述の実施例参照）を介し所定の方向に形成された先導
孔１２を形成し、かつガイドパイプおよび水平ロッドな
どを引き抜き、この地山が崩壊性の場合、先導孔１２内
に発進側もしくは到達側立坑９．１０の何れか一方もし
くは両者から高粘性の材料（例えば高粘土など）を充填
しておき、先導孔１２自体をガイドとして用い、掘進機
１３Ａのカッタ−１５中央部に突設した横状の先導部材
３４を先導孔１２内に配設し、これらをガイドとして発
進側立坑９から掘進機１３Ａを掘進させ横坑を築造して
いく点に特徴を有している。

しかして、この実施例における掘進機１３Ａのカッター
１５は内装された駆動用モータ３５により回転司能とな
っており、また、それ自体推進機能を備えるものである
。すなわち、シールド！！３２の隔壁と既に組込まれた
セグメント２５前端との間に推進ジヤツキ３６が設けら
れているとともに、発進側立坑９側にも推進ジヤツキ２
４が設けられ、これらの推力により前進するものであり
、その他の構成は前述の実施例と略同様である。

なお、上記各実施例では泥土加圧式の掘進機を用いた場
合について説明したが、地山やその他の状況に応じ泥土
式のものヤ土圧バランスシールドなどその他の回転カッ
ター型メカニカル式の掘進機を適用し得ることは勿論で
ある。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、横坑を築造する路線に、
地上から垂直ボーリング孔を形成し、この垂直ボーリン
グ孔内にガイドパイプを建込んでおき、掘進方向を修正
可能な前記ガイドパイプを介し発進側立坑から略水平方
向に水平ボーリングを行い先導孔を形成し、この先導孔
を介し掘進機によって先導孔の拡孔を行うようにしたか
ら、確実に略水平方向の先導孔を形成することができ、
よって所定の径の略水平方向の横坑を長距離にわたって
築造し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第３図は本発明の一実施例で、第１図は垂
直ボーリング孔にガイドパイプを建込んだ後に水平ボー
リングを行っている状態を示す説明図、第２図は第１図
中Ａ−Ａ線断面図、第３図（イ）はガイドパイプの側面
図、（ロ）は同上の正面図、（ハ）は（ロ）中Ｂ−Ｂ線
断面図、第４図および第５図は先導孔を掘進機によって
拡孔する状態を示す説明図、第６図は本発明の他の実施
例、第７図および第８図はそれぞれ従来例である。 ２・・・・垂直ボーリング孔、４・・・・ガイドパイプ
、９・・・・発進側立坑、１０・・・・到達側立坑、１
２・・・・先導孔、１４・・・・駆動用パイプ、１３，
１３Ａ・・・・掘進機、１５・・・・カッター、３４・
・・・先導部材第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）横坑を築造する路線に、地上から垂直ボーリング
   孔を形成し、この垂直ボーリング孔内にガイドパイプを
   建込んでおき、掘進方向を修正可能な前記ガイドパイプ
   を介し発進側立坑から略水平方向に水平ボーリングを行
   い先導孔を形成し、この先導孔内に到達側立坑に設けた
   駆動手段を介し回転可能な駆動用パイプを設け、この駆
   動用パイプを前記発進側立坑に設けた掘進可能で、かつ
   小口径の横坑を掘削する掘進機のカッターに連結し、こ
   のカッターを介し前記先導孔を拡孔して地中に横坑を築
   造する横坑の長距離掘進工法。
2. （２）横坑を築造する路線に、地上から垂直ボーリング
   孔を形成し、この垂直ボーリング孔内にガイドパイプを
   建込んでおき、掘進方向を修正可能な前記ガイドパイプ
   を介し発進側立坑から略水平方向に水平ボーリングを行
   い先導孔を形成し、この先導孔内に高粘性材料を充填し
   、先導孔内に掘進可能な掘進機のカッター先端部に突設
   した先導部材を配置しそれらを介し拡孔を行い地中に横
   坑を築造する横坑の長距離掘進工法。