JPS63134781A - 掘削ロツド - 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】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、地下掘削装置において、掘削した土砂を効率
よく外部に吸い上げ排出することが出来る、掘削ロッド
に関する。

（ｂ）、従来の技術 第３図は従来の掘削ロンドを用いて、地盤中に空洞を形
成後、当該地盤の不完全部分を修正掘削する場合の様子
を示す図である。

通常、地盤２中に人工地盤等を構築するための空洞２５
を掘削するには、地下掘削装置２９を構成する掘削ロッ
ド２７の先端に装着された掘削ビット９により、パイロ
ット穴２０を図中上下方向である矢印１．８方向に掘削
形成する（第３図参照）、その後、空洞掘削用の高圧水
噴射装置１３のノズル１６から、高圧水２６を噴射する
ことにより、パイロット穴２０周囲の土砂を噴射掘削し
、地盤中に空洞２５を掘削してゆく。

従来、高圧水噴射装置１３は、掘削ロッド２７に対して
固定されていた。このため、空洞２５が一旦形成されて
しまった後に、第３図に示すように、掘削が不完全な部
分２５ｂがあった場合には、掘削ロッド２７を図中上方
に引き上げることにより、高圧水噴射装置１３のノズル
１６と不完全部分２５ｂとを対向させる。次に、その状
態でノズル１６から高圧水２６を噴射させて、不完全部
分２５ｂの修正掘削を行なっていた。

（Ｃ）０発明が解決しようとする間厘点しかし、これで
は修正掘削によって掘削された土砂２２は、既に掘削形
成された空洞２５の底部２５ａに堆積してしまい、いく
ら掘削ビット９に設けられた排泥吸込口９ｂから泥水を
吸い上げても外部に排出することができない、このため
、修正掘削した後に、掘削ロッド２７を、掘削ビット９
と共に再度降下させて、空洞２５の底部２５ａに堆積し
た土砂２２を排出させる作業が必要となり、掘削作業の
効率が大幅に低下してしまう欠点があった。

本発明は、上記した欠点を解消すべく、掘削の不完全部
分の修正掘削等に際して、掘削土砂を効果的に排出しな
がら掘削動作を行なうことが出来る掘削ロンドを提供す
ることを目的とする。

（ｄ）６問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、排泥吸込手段（９ｂ）の設けられた掘
削管（６）を有し、前記掘削管（６）に、掘削すべき地
盤（２）を噴射掘削することが出来る高圧水噴射手段（
１３）を、該高圧水噴射手段（１３）自体が前記掘削管
（６）の軸心方向に移動自在な形で設け、更に、前記高
圧水噴射手段（１３）に昇降駆動手段（３ａ、１０）を
接続して構成される なお、括弧内の番号等は１図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下のｒ　（ｅ）
、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）９作用 上記した構成により、本発明は、昇降駆動手段（３ａ、
１０）を駆動することにより、高圧水噴射手段（１３）
は、掘削管（６）とは独立して該掘削管（６）の軸心方
向に移動するように作用する。

（ｆ）、実施例 以下１本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による掘削ロッドを用いて。

地盤中に空洞を形成後、当該地盤の不完全部分を修正掘
削する場合の様子を示す図、 第２図は本発明による掘削ロンドの一実施例が適用され
た地下掘削装置の一例を示す図である。

地下掘削装置１は、第２図に示すように、地表面２ａ上
に移動駆動自在な形で設置された移動重機３を有してお
り、移動重機３には、本発明による掘削ロッド５が、図
中上下方向である矢印Ａ。

Ｂ方向に移動自在、かつ矢印Ｃ，Ｄ方向に回転駆動自在
な形で支持されている。掘削ロッド５は、掘削管６及び
当該掘削管６を被覆する形で設けられた外管７を有して
おり、中空筒状の掘削管６の図中下端には、ビット先端
刃９ａを有する掘削ビット９が装着されている。掘削ビ
ット９には排泥吸込口９ｂが、掘削ビット９外部に開口
する形で形成されており、ビット先端刃９ａ等によって
掘削された土砂は、当該吸込口９ｂから吸い上げられ、
更に掘削ビット９及び掘削管Ｓ内を搬送されて外部に排
出される。

また、掘削ロッド５を構成する中空筒状の外管７は、移
動重機３に設けられたウィンチ３ａに巻設された吊りワ
イヤ１ｏを介して、自重を利用して吊り下げられており
、ウィンチ３ａを駆動して、吊りワイヤ１０を繰り出し
又は繰り込むことによって、外管７は掘削管６に沿って
矢印Ａ、　Ｂ方向にのみ移動することが出来る。外管７
の図中下方には、高圧水噴射装置１３が、装着されてお
り、高圧水噴射装置１３は、平行運動機構１５及び当該
平行運動機構１５に支持されたノズル１６を有している
（なお、平行運動機構１５は、特開昭６０−２０３７３
１等において、公知の機構であるので、その詳細な説明
は省略する）、ノズル１６からは、後述する空洞壁面を
掘削するための高圧水２６が水平方向に噴射され、更に
平行運動機構１５を作動することにより、ノズル１Ｇを
、高圧水２６を水平方向に噴射させた状態で、掘削すべ
き空洞壁面に接近させることが出来る（第１図参照）。

また、外管７には超音波測距センサ１９が、高圧水噴射
装置１３に近接する形で装着されている。

地下掘削装置１は、以上のような構成を有するので、地
下掘削袋ｗ１を用いて、地盤２中に人工地盤等を構築す
るための空洞を掘削する場合には、まず第２図に示すよ
うに、掘削ロッド５を構成する掘削管６を、矢印Ｃ，Ｄ
方向に所定角度範囲に亙り間欠的に回転駆動させて、掘
削管６の下端に装着された掘削ビット９のビット先端刃
９ａにより、パイロット穴２０を、図中下方に掘削して
ゆく。この際、掘削されたパイロット穴２ｏには、泥水
２１を給水し、その静水圧により、パイロット穴２ｏの
崩壊を防ぐ。また、図示しないサクションポンプにより
、パイロット穴２０中の泥水２１は、掘削ビット９によ
って掘削された土砂２２と共に泥水スラリー２３として
、排泥吸込口９ｂから吸い上げられる。そして更に、泥
水スラリー２３は、掘削ビット９及び掘削管６内を矢印
入方向に搬送されて、パイロット穴２０外部に排出され
る。なお、排出された泥水スラリー２３中の泥水は、土
砂を分離した後にパイロット穴２０に戻され、継続的に
掘削に使用される。

掘削ビット９によりパイロット穴２０が、第２図に示す
所定深さＤＰまで、掘削形成されたところで、掘削ロッ
ド５を矢印Ａ方向、即ち図中上方に距ｆｉＬ１だけ引き
上げる。そこで、今度は高圧水噴射装置１３のノズル１
６から高圧水２６を水平方向に噴出させる。この時、掘
削ロッド５を徐々にＢ方向に降下させつつ、矢印Ｃ，Ｄ
方向に交互に回転させて行くと、パイロット穴２０の周
囲の土砂が掘削されて、地盤２中には円筒形の空洞２５
が形成されてゆく、なお、掘削された土砂２２は、泥水
２１と共に泥水スラリー２３として、ノズル１６と共に
降下してゆく、掘削ビット９の排泥吸込口９ｂから、パ
イロット穴２０外部に排出されるので、土砂２２が掘削
中の空洞２５の底部２５ｄ等に残留することはなく、高
圧水２６による噴射掘削は円滑に行われる。

なお、掘削中の空洞２５の形状は、超音波測距センサ１
９から空洞２５の壁面２５ｃに超音波１９ａを発信させ
てその反射波を捕捉し、超音波測距センサ１９から壁面
２５ｃまでの距離を計測することにより正確に把握する
ことが出来る。

こうして、空洞２５を掘削するうちに、超音波測距セン
サ１９の測定から、既に掘削が完了した空洞２５内に、
第１図に示すように、掘削が不完全な部分２５ｂが存在
することが判明した場合には、直ちに第２図に示す移動
重機３に設けられたウィンチ３ａを駆動することにより
、吊りワイヤ１０を適宜繰り込む、すると、掘削ロッド
５を構成する外管７は、高圧水噴射装置１３と共に掘削
管６に対して六方向に上昇して、高圧水噴射装置１３の
ノズル１６が、掘削の不完全部分２５ｂと対向する（第
１図参照）、この状態で、ノズル１６から高圧水２６を
、不完全部分２５ｂに対して噴射させて当該部分を掘削
し、正規の空洞形状を確保する。なお、ノズル１６によ
る噴射掘削に際しては、掘削管６は第１図実線で示す掘
進先端位置から、Ａ、Ｂ方向に移動しないので、掘削管
６に装着された掘削ビット９の排泥吸込口９ｂは。

空洞２５の底部２５ａ付近にそのまま残留する。

このため、底部２５ａに落下してきた、ノズル１６によ
り噴射掘削された土砂２２は、排泥吸込口９ｂから強力
に外部に排出され、底部２５ａ等に土砂２２が残留する
ことはない。

こうして、空洞２５の不完全部分２５ｂが修正掘削され
、所定の大きさの空洞２５が地盤２中に形成されたとこ
ろで、掘削ロッド５を六方向に引き上げる。この際、掘
削ロッド５を矢印Ｃ，Ｄ方向に交互に回転させつつ、高
圧水噴射装置１３のノズル１６から空洞２５内へセメン
トミルク等の地盤改良剤を高圧で噴射し、空洞２５内を
地盤改良剤で満たす。こうして、地盤改良剤を空洞２５
及びパイロット穴２０内に充填させつつ掘削ロッド５を
六方向に引き上げてゆくと、充填された地盤改良剤は凝
固して地盤２中には強固な人工地盤が形成される。

一箇所の人工地盤が構築されたところで、移動重機３を
移動させて、当該構築された人工地盤に隣接した位置に
パイロット穴を新たに掘削して、空洞２５を構築し、更
に地盤改良剤を充填して当該空洞と先に構築された空洞
とを連続させて人工地盤を水平方向に拡張して行く。

なお、本実施例においては、高圧水噴射装置１３を、平
行運動機構１５及びノズル１６により構成した場合につ
いて述べたが、高圧水噴射装置１３は、これに限定され
るものではなく、ノズル１６から高圧水２６を空洞壁面
に対して噴射することが出来れば、どのように構成して
もよいことは勿論である。例えば、ノズル１６を、外管
７に直に装着して高圧水噴射装置１３を構成してもよい
。

なお、本実施例においては、パイロット穴２０を形成後
、掘削ロッド５及び高圧水噴射装置１３を共に、第２図
上方に距離Ｌ１だけ引き上げ、その状態で図中下方に向
けて、ノズル１６により噴射掘削を行った場合について
述へたが、パイロット穴２０を形成後１図中下方から上
方に向けて。

噴射掘削を行うことも可能である。即ち、パイロット穴
２０５ｉ−掘削後、掘削ロッド５は、Ａ、Ｂ方向に移動
させることなく、高圧水！（１射装置１３のみを、外管
７と共にパイコツｌ−穴２０の図中下端部から入方向に
上昇させつつ、Ｃ，Ｄ方向に交互に回転させてゆき、ノ
ズル１６によりパイロット穴２０の周囲の土砂を掘削し
て、地盤２中に円筒形の空洞２５を第２図下方から上方
に向けて形成する。なお、この際、掘削された土砂２２
は、掘削形成された空洞２５の第１図底部２５ａに落下
してくるが、底部２５ａに滞留することなく、底部２５
ａ付近に留まっている掘削ビット９の排泥吸込口９ｂか
ら、強力にパイロット穴２０外部に排出される。

（ｇ）３発明の効果 以上、説明したように本発明は、排泥吸込口９ｂ等の排
泥吸込手段の設けられた掘削管６を有し、前記掘削管６
に、掘削すべき地盤２を噴射掘削することが出来る高圧
水噴射手段自体等の高圧水噴射手段を、該高圧水噴射手
段自体が前記掘削管６の軸心方向に移動駆動自在な形で
設け、更に。

航記高圧水噴射手段にウィンチ３ａ、吊りワイヤ１０等
の昇降駆動手段を接続して構成したので、高圧水噴射手
段による修正掘削等に際して、排泥吸込手段を空洞２５
の底部２５ａ付近に残留させた状態で、掘削を行なうこ
とが出来、修正掘削等の際に生じた土砂を、空洞２５の
底部２５ａに沈降させることなく効果的に排出すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による掘削ロッドを用いて、地盤中に空
洞を形成後、当該地盤の不完全部分を修正掘削する場合
の様子を示す図。 第２図は本発明による掘削ロッドの一実施例が適用され
た地下掘削装置の一例を示す図。 第３図は従来の掘削ロッドを用いて、地盤中に空調を形
成後、当該地盤の不完全部分を修正掘削する場合の様子
を示す図である。 ２・・・・・・地盤 ３ａ・・・・・・ウィンチ ５・・・・・・掘削ロッド ６・・−・・・掘削管 ９ｂ・・・・・・排泥吸込手段（排泥吸込口）１０・・
−・・昇降駆動手段（吊りワイヤ）１３・・・・・・高
圧水噴射手段（高圧噴射装置）出願人　　　　三井建設
株式会社 代理人　　弁理士　　相１）件部 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 排泥吸込手段の設けられた掘削管を有し、 前記掘削管に、掘削すべき地盤を噴射掘削 することが出来る高圧水噴射手段を、該高圧水噴射手段
   自体が前記掘削管の軸心方向に移動自在な形で設け、 更に、前記高圧水噴射手段に昇降駆動手段 を接続して構成した掘削ロッド。