JP5543885B2 - 曲がりボーリング工法及びこれに用いる削孔装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係る曲がりボーリング工法は、先細状のテーパー部を有する先端ビットを削孔管の先端部に取り付けて地盤中に圧入すると共に、地盤の状況に応じて、ハンマーにより先端ビットを打撃して削孔管の圧入を補助することにより、削孔を行う工法である。圧入のみにより削孔を行う場合には、直線削孔時に、削孔管及び先端ビットを回転させながら削孔し、曲線削孔時に、削孔管及び先端ビットを回転させない状態で地盤中に圧入して、先端ビットのテーパー部に作用する土圧により曲線推進する。また、これに加えて、削孔対象地盤がN値>20程度の硬質地盤の場合には、ハンマーにより先端ビットを打撃することにより、削孔管の圧入を補助するようになっている。そして、ハンマーによる打撃を併用する場合には、単位時間あたりの先端ビットの打撃回数を増減することにより、削孔管の屈曲度合を調整することができる。
本発明で使用する削孔装置としては、削孔管20の先端部分を除いて、従来から公知の曲がりボーリング工法に用いる削孔装置を利用することができる。この削孔装置10は、図1に示すように、基台11と、基台11上に載置され、削孔管20を接続及び切断するための接続切断装置12と、削孔管20の挿入角度を調整するための角度調整装置13と、削孔管20を推進するための推進駆動装置14と、を備えている。また、削孔装置10の後方には、ジャイロスコープ30に接続された信号ケーブル31を巻き取るための回転リール15が配置されている。また、削孔時の溝壁崩壊を防止するためにベントナイト泥水等の削孔補助材を使用するが、この削孔補助材を貯留するための削孔補助材タンク61と、削孔補助材送出機60とを備えており、削孔時に、削孔管20を介して先端ビット40へ削孔補助材が供給される。
削孔管20の先端部には、先端ビット40が取り付けられている。この先端ビット40は、図2に示すように、先端治具41が取り付けられており、先端治具41の先端面は、先細状となるようなテーパー部44を有している。そして、圧入のみにより削孔を行う場合には、直線削孔時に、削孔管20及び先端ビット40を回転させながら削孔し、曲線削孔時には、削孔管20及び先端ビット40を回転させない状態で地盤中に圧入して、先端ビット40のテーパー部44に作用する土圧により曲線推進するようになっている。
本発明で使用するハンマー50は、一般的なダウンザホールハンマーの部材を改良したもので、ジャイロスコープ30等を挿通するための中空部が形成されている。このハンマー50は、図4に示すように、中空状の外筒51と、外筒51内に配設したピストン部材52及び打撃部材53を備えており、ピストン部材52に空気や水等の流動体を供給してピストン運動させ、ピストン部材52の先端部に連結された打撃部材53により先端ビット40の基端部を打撃するようになっている。
次に、本発明の曲がりボーリング工法について説明する。本発明の曲がりボーリング工法は、地上に設置した削孔装置10の接続切断装置12により削孔管20を接続しながら、推進駆動装置14により削孔管20を地盤中に圧入すると共に、地盤の状況に応じて、ハンマー50により先端ビット40を打撃して削孔を行う。
上述した工程により削孔が終了すると、先端ビット40に取り付けられている閉塞部材45を地中に押し出したり、地上に引き抜いたりして先端ビット40を中抜きとし、削孔管20の基端側(地上部)から、ハンマー50の中空部及び先端ビット40の中抜き部を介して薬液注入菅70を挿入する。そして、削孔管20を地上に引き抜き、図3に示すように、地中に残置した薬液注入菅70により、地盤中に薬液注入(硬化剤の注入)を行う。この際、上述したように、正確な削孔軌跡の計測が行われているため、高精度の薬液注入を行うことが可能となる。
本発明の曲がりボーリング工法及びこれに用いる削孔装置10では、削孔管20の圧入だけではなく、ハンマー50を用いて先端ビット40を打撃して削孔の補助を行っているため、従来の曲りボーリング工法と比較して、以下のような優れた利点がある。
11 基台
12 接続切断装置
13 角度調整装置
14 推進駆動装置
15 回転リール
20 削孔管
30 ジャイロスコープ
31 信号ケーブル
40 先端ビット
41 先端治具
42 噴出口
43 送出管
44 テーパー部
45 閉塞部材
50 ハンマー
51 外筒
52 ピストン部材
53 打撃部材
60 削孔補助材送出機
61 削孔補助材タンク
70 薬液注入管
Claims (4)
- 先細状のテーパー部を有する先端ビットを削孔管の先端部に取り付けて地盤中に圧入し、直線削孔時には、前記削孔管及び前記先端ビットを回転させながら削孔し、曲線削孔時には、前記削孔管及び前記先端ビットを回転させない状態で地盤中に圧入して、前記先端ビットの前記テーパー部に作用する土圧により曲線推進する曲がりボーリング工法において、
前記先端ビットの基端側に、前記削孔管と前記先端ビットとを連通する中空部が形成されたハンマーを配設して、削孔工程で当該ハンマーにより前記先端ビットを打撃するとともに、当該ハンマーによる単位時間あたりの前記先端ビットの打撃回数を増減することにより、前記削孔管の屈曲度合を調整することを特徴とする曲がりボーリング工法。 - 前記ハンマーの中空部を介して前記先端ビットの基端側まで位置計測用のジャイロスコープを挿入して、前記削孔管の位置計測を行うことを特徴とする請求項1に記載の曲がりボーリング工法。
- 削孔工程終了後に、孔の先端部付近まで薬液注入管を挿入して、地盤中に薬液注入を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の曲がりボーリング工法。
- 先細状のテーパー部を有する先端ビットを削孔管の先端部に取り付けて地盤中に圧入し、直線削孔時には、前記削孔管及び前記先端ビットを回転させながら削孔し、曲線削孔時には、前記削孔管及び前記先端ビットを回転させない状態で地盤中に圧入して、前記先端ビットの前記テーパー部に作用する土圧により曲線推進する曲がりボーリング工法に用いる削孔装置において、
前記先端ビットの基端側に配置されて、前記先端ビットを打撃するハンマーを備え、
前記ハンマーは、前記削孔管と前記先端ビットとを連通する中空部が形成されており、削孔工程で当該ハンマーにより前記先端ビットを打撃するとともに、当該ハンマーによる単位時間あたりの前記先端ビットの打撃回数を増減することにより、前記削孔管の屈曲度合を調整することを特徴とする曲がりボーリング工法に用いる削孔装置。
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