JP2000027592A

JP2000027592A - ボーリング装置

Info

Publication number: JP2000027592A
Application number: JP19335098A
Authority: JP
Inventors: Koji Mishima; 浩二三島; Takashi Hashimoto; 傑橋元
Original assignee: Tone KK
Current assignee: Tone KK
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】方向修正を容易に行うことができるボーリング
装置の提供。【解決手段】ビット１２を掘管１４に対して所定角度屈
曲させる。直進掘削する際は、ビット１２を回転させて
掘進する。方向修正を行う場合は、ビット１２の屈曲方
向の先端面１２Ｄを修正する方向に向け、ビット１２を
一定の揺動角度で揺動させて掘進することにより方向修
正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボーリング装置に係
り、特に掘進方向を修正することができるボーリング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス管や上下水道管、電線管などを地中
に埋設するために用いられるボーリング装置は、掘削孔
が予定した計画線から外れた場合などのために、掘進方
向を修正することができるように構成されている。従来
のボーリング装置は、掘管の先端部に取り付けたビット
の一部にテーパ面を形成することにより、掘進方向を修
正できるように構成していた。このボーリング装置で
は、通常は、ビットを回転させることにより直進掘削を
行い、方向修正する場合は、ビットの回転を一時停止
し、ビットのテーパ面を修正する方向と逆方向に向け、
ビットに推力を与えて方向修正するようにしている。す
なわち、ビットを回転させずに推力のみを与えれば、ビ
ットに形成されたテーパ面が地盤を乗り上げるので、こ
れにより所望の方向修正を行うようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような機構で方向修正を行うと、修正を行う地点に礫な
どの固形障害物があった場合にビットの推進が不可能と
なるため、必要な方向修正ができないという欠点があっ
た。本発明は、このような事情に鑑みてなされたもの
で、方向修正を容易に行うことができるボーリング装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、先端にビットが取り付けられた掘管を回転
させて地中を掘進するボーリング装置において、前記ビ
ットを前記掘管に対して所定角度屈曲させ、直進掘削時
は前記ビットを回転させることにより掘進し、方向修正
時は前記ビットの屈曲方向先端面を修正する方向に向
け、一定の揺動角度で揺動させて掘進することにより方
向修正を行うことを特徴とする。

【０００５】本発明によれば、ビットを回転させること
により直進掘削を行う。そして、方向修正時は屈曲した
ビットの屈曲方向先端面を修正する方向に向け、一定の
揺動角度で揺動させて掘進することにより方向修正を行
う。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るボーリング装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は、本発明に係るボーリング装置の実施の形態
の全体構成を示す側面図である。

【０００７】同図に示すように、ボーリング装置１０
は、先端にビット１２を備えた掘管１４と、その掘管１
４に回転と推力を与える回転推進装置１６を主要部とし
て構成されている。回転推進装置１６は地上から掘削さ
れたピット１８内に設置される。この回転推進装置１６
はベース２０上に配設された図示しないガイドレール上
を摺動する回転推進装置本体２２を備えている。回転推
進装置本体２２には推進シリンダ２４が備えられてお
り、この推進シリンダ２４を駆動することにより、回転
推進装置本体２２がガイドレール上を前後移動する。ま
た、この回転推進装置本体２２にはスイベルジョイント
２６が備えられており、このスイベルジョイント２６に
前記掘管１４が連結される。このスイベルジョイント２
６はモータ２８から回転力を得て回転し、この回転が前
記掘管１４に伝達されて掘管１４が回転する。

【０００８】以上の構成の回転推進装置１６は、推進シ
リンダ２４を駆動することにより掘管１４を推進させ、
モータ２８を駆動することにより掘管１４を回転させ
る。図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ掘管１４の先端部
の構成を示す正面図と側面図である。同図に示すよう
に、円筒状に形成された掘管１４の先端部にはビット１
２が取り付けられている。ビット１２は円筒状に形成さ
れており、ベント部１２Ａ、直線部１２Ｂ及び連結部１
２Ｃから構成されている。

【０００９】ベント部１２Ａは、直線部１２Ｂと同じ径
で形成されており、直線部１２Ｂの先端に所定角度傾斜
して連結されている。このため、ビット１２は、直線部
１２Ｂとベント部１２Ａとの連結部で屈曲した形状を成
している。一方、連結部１２Ｃは直線部１２Ｂよりも小
さな径で形成されており、直線部１２Ｂの後端同軸上に
連結されている。ビット１２は、この連結部１２Ｃを掘
管１４の先端部に挿入してピン３０、３０で固定するこ
とにより掘管１４に取り付けられる。

【００１０】以上の構成のビット１２は、その先端面１
２Ｄに８本のトゥース３２、３２、…が周縁部に沿って
等間隔に植設されており、このトゥース３２、３２、…
で地盤を掘削して孔を創成する。なお、このビット１２
には図示しない発信機が備えられており、この発信機か
ら地上に向けて電波が発信される。一方、地上には位置
検出器３４が設置されており、この位置検出器３４で電
波の発信地点を検出することにより、地中におけるビッ
トの位置が検出される。

【００１１】また、このビット１２が取り付けられる掘
管１４は、一定の長さを有する掘管を順次継ぎ足すこと
により延長可能に形成されている。継ぎ足した掘管は、
ビット１２を取り付けたときと同様にピンによって固定
する。このとき、ピンの位置とビット１２の先端面１２
Ｄの方向とを一定に保つことにより、ピット１８内にあ
る掘管のピンの位置を検出すれば、地中におけるビット
１２の先端面１２Ｄの方向を検出することができる。

【００１２】前記のごとく構成された本実施の形態のボ
ーリング装置１０の作用は次の通りである。まず、掘管
１４の先端に設けられているビット１２の先端面１２Ｄ
を切羽面に当接する。次に、回転推進装置１６の推進シ
リンダ２４を駆動し、回転推進装置本体２２を前進させ
て掘管１４に推力を与える。これと同時にモータ２８を
駆動し、掘管１４に回転力を伝達してビット１２を一方
向に回転させる。掘管１４は、この回転するビット１２
のトゥース３２、３２、…によって地盤を掘削し、回転
推進装置１６から与えられる推力によって掘進する。

【００１３】図２（ａ）、（ｂ）は、直進掘削をしてい
るときの状況を示している。このとき、ビット１２は、
その先端部が屈曲して形成されているので、一方向に回
転させると、同図に示すように掘管１４の外径よりも大
きな径の孔３６をオーバーカットしながら掘進する。い
ま、地上に設置された位置検出器３４によってビット１
２の位置が計画線より下方にズレたことが確認されたと
する。オペレータは、このビット１２のズレを確認する
と、まず、掘管１４の回転と推進を一時停止させる。次
いで、位置検出器３４からの情報に基づいて修正すべき
方向と偏位量を検出する。

【００１４】次に、オペレータは屈曲したビット１２の
先端面１２Ｄの方向を修正すべき方向に向ける。ここ
で、ビット１２の先端面１２Ｄの方向は、ピット１８内
における掘管１４のピンの位置から検出することができ
るので、このピンの位置に基づいてビット１２の先端面
１２の位置決めを行う。なお、上記の例ではビット１２
が計画線より下方の位置にズレているので、ビット１２
の先端面１２Ｄは上方に向ける必要がある。

【００１５】上記の操作によってビット１２の先端面１
２Ｄが所望の修正方向（上記例では上方）に向いたとこ
ろで、次に、オペレータは推進シリンダ２４を駆動し
て、掘管１４を推進させる。これと同時にオペレータは
モータ２８を駆動して、ビット１２を所定の揺動角度で
揺動させる。図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれビット１
２が方向修正をしているときの状況を示した正面図と側
面図である。

【００１６】同図に示すように、ビット１２の先端面１
２Ｄを修正すべき方向に向けた状態でビット１２を揺動
させると、その修正すべき方向の地盤がビット１２の先
端面１２Ｄに設けられたトゥース３２、３２、…によっ
て掘削される。また、ビット１２の先端面１２Ｄを修正
すべき方向に向けた状態でビット１２を推進させると、
ビット１２のベント部１２Ａが地盤を乗り上げ、ビット
１２が修正すべき方向に向かって推進する。

【００１７】このように、修正すべき方向の地盤を掘削
しながらビット１２を推進させてゆくことにより、方向
修正を行う地点に礫などの固形障害物があった場合であ
っても、容易に掘進方向の修正を行うことができる。必
要な修正が完了すると、オペレータは、モータ２８の駆
動を揺動回転から一方向のみの回転に切り換え、ビット
１２を一方向に回転させて直進掘削を行わせる。

【００１８】このように、本実施の形態のボーリング装
置１０によれば、先端部が屈曲したビット１２を揺動さ
せながら推進させることにより、トゥース３２、３２、
…で修正すべき方向の地盤を掘削しながら掘進すること
ができる。この結果、方向修正を行う地点に礫などの固
形障害物があった場合であっても、容易に掘進方向の修
正を行うことができる。

【００１９】また、このような方法で方向修正すること
により、方向修正時の推力も軽減される。したがって、
長距離の水平掘削あるいは曲線掘削を高精度に実施する
ことができる。さらに、本実施の形態のボーリング装置
１０は、ビット１２を掘管１４に対して所定角度屈曲さ
せて取り付けるという極めてシンプルな構成であるた
め、装置のコンパクト化を図ることができるとともに、
製造コストの低減も図ることができる。

【００２０】また、本実施の形態のボーリング装置１０
を用いた方向修正作業も、単にビット１２の先端面１２
Ｄの方向を修正すべき方向に向けて揺動させるだけなの
で簡単に行うことができ、作業時間の短縮化も図ること
ができる。なお、本実施の形態のボーリング装置１０で
は、掘管１４を回転推進装置１６のモータ２８で回転さ
せることによりビット１２を回転させるように構成して
いるが、掘管１４の先端にモータを設置し、ビット１２
を単独で回転させるように構成してもよい。

【００２１】また、本実施の形態では、ビット１２に発
信機を設置し、地上に設置した位置検出器３４によって
電波の発信地点を検出することにより、地中におけるビ
ット１２の位置を検出するようにしているが、この他、
公知の地中レーダー等を用いて地中におけるビット１２
の位置を検出するようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
修正すべき方向の地盤を掘削しながらビットを推進させ
てゆくので、方向修正を行う地点に礫などの固形障害物
があった場合であっても、容易に掘進方向の修正を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボーリング装置の実施の形態の全
体構成を示す側面図

【図２】掘管の先端部の構成を示す正面図及び側面図

【図３】ビットが方向修正をしているときの状況を示し
た正面図及び側面図

【符号の説明】１０…ボーリング装置１２…ビット１２Ａ…ベント部１２Ｂ…直線部１２Ｃ…連結部１４…掘管１６…回転推進装置３４…位置検出器３６…掘削孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端にビットが取り付けられた掘管を回
転させて地中を掘進するボーリング装置において、前記ビットを前記掘管に対して所定角度屈曲させ、直進
掘削時は前記ビットを回転させることにより掘進し、方
向修正時は前記ビットの屈曲方向先端面を修正する方向
に向け、一定の揺動角度で揺動させて掘進することによ
り方向修正を行うことを特徴とするボーリング装置。