JPH1018754A

JPH1018754A - 大口径孔掘削工法及び孔掘削装置

Info

Publication number: JPH1018754A
Application number: JP16952496A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Muraoka; 正村岡; Kazuhide Seki; 一秀関
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】地盤に直径が４ｍを超える大口径の孔を容易
に形成することができる大口径孔掘削工法及び孔掘削装
置の提供。【解決手段】地盤１に第１の掘削機を構成するダウン
ザホールドリル８５によって複数の先進孔６を掘削し、
これらの先進孔６のそれぞれにガイドロッド７を挿入
し、これらのガイドロッド７を案内として地盤１に、ア
ースドリルバケット１０、このアースドリルバケット１
０を回転させる油圧モータ１２、推進手段である油圧シ
リンダ１３、ガイドロッド７に固定させる固定手段１１
を含む第２の掘削機９を用いて、先進孔６よりも大きい
単位掘削孔８６をそれぞれ形成するとともに、隣合う単
位掘削孔８６の間に位置する地盤１に、該当する単位掘
削孔８６どうしを連通させる成型孔８１を形成し、これ
らの単位掘削孔８６及び成型孔８１を互いに連通させて
１つの大口径の掘削目標孔８０を形成させるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、孔径が大きく、深
度の大きい立坑（縦孔）などを掘削するのに好適な大口
径孔掘削工法及び孔掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願発明者は、先に特願平７−１０７４
６４号で、地盤に掘削目標孔よりも小さな孔径を有する
先進孔を掘削し、この先進孔にガイドロッドを挿入し、
このガイドロッドに、地盤を掘削する掘削具と、この掘
削具を回転させる回転手段と、掘削具を推進させる推進
手段と、本体を地盤に対して固定する固定手段とを有す
る掘削機を装着し、この状態で掘削機の回転手段、推進
手段、及び固定手段を選択的に作動させ、掘削具を上記
ガイドロッドに沿って推進させて該当する掘削目標孔を
掘削するようにした孔掘削工法、及び孔掘削装置を提案
した。

【０００３】この先行技術は、ガイドロッドの伸長方向
に沿って掘削を進めるので、水平面内における掘削機の
姿勢調整をほとんど必要とせず、掘削作業に対して制御
が簡単であり、それまでの従来技術に比べて精度の高い
鉛直度を有する孔を、作業効率よく掘削することができ
る利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した本願発明者が
提案した先行技術は、大口径といっても直径が３〜４ｍ
程度までの孔の掘削が可能となるものであり、直径が４
ｍを超えるようなより大口径の孔の掘削には好適とはい
えない。すなわち、直径が４ｍを超えるような孔の掘削
を実現させるためには、掘削機を含む掘削装置の構造を
さらに巨大なものに設計しなければならず、このように
巨大にしたものでは、各部材の形状及び重量が大きくな
って取り扱いが容易でなく、例えば山中の掘削現場まで
運搬することが困難となり、実用的でない。

【０００５】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、地盤に直径が４
ｍを超える大口径の孔を容易に形成することができる大
口径孔掘削工法及び孔掘削装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る大口径孔掘削工法は、地盤
に複数の先進孔を掘削し、これらの先進孔のそれぞれに
ガイドロッドを挿入し、これらのガイドロッドを案内と
して上記地盤に上記先進孔よりも大きい単位掘削孔をそ
れぞれ形成し、これらの単位掘削孔を互いに連通させて
１つの大口径の掘削目標孔を形成させるようにしてあ
る。

【０００７】この請求項１に係る発明では、例えば前述
した本願発明者の先行技術による掘削装置を用いて、直
径が４ｍよりも小さい複数の単位掘削孔を互いに連設し
て設ければよく、これらの単位掘削孔の連通によって形
成される空間部内に円孔、すなわち直径が４ｍを超える
大口径の掘削目標孔を得ることができる。

【０００８】また、本発明の請求項２に係る大口径孔掘
削工法は、上述した請求項１に係る発明において、隣合
う上記単位掘削孔の間に位置する地盤に、該当する単位
掘削孔どうしを連通させる成型孔を形成するようにして
ある。

【０００９】この請求項２に係る発明では、隣合う単位
掘削孔間の地盤に成型孔を形成するので、上述した掘削
目標孔をより精度の良い円孔、すなわち無駄な地盤掘削
の少ない円孔とすることができる。

【００１０】また、本発明の請求項３に係る大口径孔掘
削工法は、上述した請求項１または２に係る発明におい
て、上記単位掘削孔を形成する掘削機が、地盤を掘削す
る掘削具と、この掘削具を回転させる回転手段と、上記
掘削具を推進させる推進手段と、上記ガイドロッドに固
定させる固定手段とを含み、この固定手段で上記ガイド
ロッドに固定した状態で、上記掘削具を上記回転手段に
よって回転させながら、当該掘削具を上記推進手段によ
って上記ガイドロッドに沿って推進させ、上記単位掘削
孔を形成するようにしてある。

【００１１】この請求項３に係る発明では、掘削時の反
力を、掘削機を案内するガイドロッドによってとること
ができ、掘削時の掘削機の揺動を少なくするように規制
することができる。したがって、ガイドロッドの伸長方
向に沿って掘削することができ、単位掘削孔の中心に対
する掘削機の中心の芯ずれ、及び掘削機の傾きの発生を
抑制することができる。

【００１２】また、本発明の請求項１２に係る孔掘削装
置は、地盤に複数の単位掘削孔を連通させて成る大口径
の掘削目標孔を形成する際に用いられ、上記単位掘削孔
形成予定領域の中心に位置する先進孔を形成する第１の
掘削機と、上記先進孔に挿入されるガイドロッドと、こ
のガイドロッドに案内されて上記先進孔よりも大きい上
記単位掘削孔を形成する第２の掘削機とを備えた構成に
してある。

【００１３】また、本発明の請求項１３に係る孔掘削装
置は、上述した請求項１２に係る発明において、上記第
２の掘削機は、上記ガイドロッドに固定可能な静止部
と、この静止部に連結され、上記ガイドロッドの長手方
向に沿って移動可能な移動部とを有し、上記静止部に、
この静止部を上記ガイドロッドに固定する固定手段を備
え、上記移動部に、上記地盤を掘削する掘削具と、この
掘削具を回転させる回転手段とを備えるとともに、上記
静止部と上記移動部との間に、上記掘削具を推進させる
推進手段を備えた構成にしてある。

【００１４】また、本発明の請求項１４に係る孔掘削装
置は、上述した請求項１３に係る発明において、上記移
動部が、上記ガイドロッド廻りの回転を規制される非回
転部と、この非回転部の下方に設けられ、上記ガイドロ
ッド廻りの回転が自在な回転部とを有し、上記回転手段
を上記非回転部に設け、上記掘削具を上記回転部に設け
た構成にしてある。

【００１５】これらの請求項１２，１３，１４に係る発
明では、第２の掘削機によって直径が４ｍよりも小さい
複数の単位掘削孔を連設するように設ければよく、これ
らの単位掘削孔の連通によって形成される空間部内に円
孔、すなわち直径が４ｍを超える大口径の掘削目標孔を
得ることができる。

【００１６】また、本発明の請求項２２に係る孔掘削装
置は、上述した請求項１３に係る発明において、掘削具
による地盤の掘削で生じた土砂を上記地盤の外部に排出
する排出手段を、上記掘削具であるアースドリルバケッ
トが兼ねる構成にしてある。

【００１７】この請求項２２に係る発明では、土砂を掘
削するアースドリルバケットを掘削した土砂の排出用に
活用でき、特別な排土手段を要しないとともに、ガイド
ロッドを案内として第２の掘削機が吊り上げ下げされる
ので、このアースドリルバケットの吊り上げ下げ速度を
比較的速くすることができる。

【００１８】また、本発明の請求項２８に係る孔掘削装
置は、上述した請求項１２に係る発明において、上記地
盤上に、上記第２の掘削機が装着されるガイドロッドを
保持する櫓装置を設けた構成にしてある。

【００１９】この請求項２８に係る発明では、第２の掘
削機が装着されるガイドロッドが櫓装置に保持されるの
で、第２の掘削機による単位掘削孔の掘削に際し、掘削
時の反力を櫓装置でもとることができ、当該ガイドロッ
ドの振れが少なく、安定した単位掘削孔を形成すること
ができる。

【００２０】また、本発明の請求項３１に係る孔掘削装
置は、上述した請求項２８に係る発明において、上記櫓
装置に、上記第２の掘削機が装着されるガイドロッド以
外の上記先進孔に挿入される他のガイドロッドを固定し
た構成にしてある。

【００２１】この請求項３１に係る発明では、掘削時の
反力を他のガイドロッドでもとることができ、より安定
した単位掘削孔を形成することができる。

【００２２】また、本発明の請求項３２に係る孔掘削装
置は、上述した請求項２８に係る発明において、上記櫓
装置に、ゴンドラを配置し、このゴンドラを吊り上げ下
げ可能に、及び上記櫓装置に対して水平方向に移動可能
に設けた構成にしてある。

【００２３】この請求項３２に係る発明では、単位掘削
孔内に転石が生じたときには、ゴンドラ内に機材、作業
員を乗り込ませ、転石の処理に対応できるとともに、ゴ
ンドラをガイドロッドを案内として吊り上げ下げさせる
ようにしてあることから、吊り上げ下げ速度を比較的速
くすることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の大口径孔掘削工法
及び孔掘削装置の実施の形態を図に基づいて説明する。

【００２５】図１〜図４は本発明の大口径孔掘削工法の
一実施形態を説明する図、図５は図１〜図４に示す大口
径孔掘削工法の一実施形態によって得られる掘削目標孔
の第１の例を示す平面図、図６は上記実施形態によって
得られる掘削目標孔の第２の例を示す平面図、図７は上
記実施形態によって得られる掘削目標孔の第３の例を示
す平面図である。

【００２６】本実施形態では、後述するように、地盤１
に大口径の掘削目標孔８０を形成するために、掘削目標
孔８０よりも径の小さな単位掘削孔８６を複数、連設さ
せて形成する。そのために、単位掘削孔８６よりも径の
小さな先進孔６を複数まず形成し、これらの先進孔６に
ガイドロッド７を挿入する。これらのガイドロッド７を
案内として地盤１に単位掘削孔８６をそれぞれ形成す
る。これらの単位掘削孔８６を連通させて１つの掘削目
標孔８０を得るようにしている。

【００２７】また、このような孔掘削をおこなうに際
し、隣合うように形成される予定の単位掘削孔８６の間
に位置する地盤１に、該当する単位掘削孔８６どうしを
連通させる成型孔８１を形成するようにしてある。

【００２８】以下、図１〜図４によって本実施形態を具
体的に述べる。図１の（イ）〜（ニ）は、準備作業を説
明する図である。はじめに、図１の（イ）に示すよう
に、例えば山岳地帯の傾斜した地盤１に、土止柵８２を
打ち込む作業をおこなう。次に図１の（ロ）に示すよう
に、掘削予定領域８３を水平にならす整地作業をおこな
う。次に図１の（ハ）に示すように、掘削予定領域８３
の近傍にジブクレーン８４を設置する。次に図１の
（ニ）に示すように、ジブクレーン８４を用いて、後述
の先進孔６を形成するための第１の掘削機を構成するボ
ーリングマシン３を、掘削予定領域８３に設置する。な
お、第１の掘削機は、先進孔６を掘削するダウンザホー
ルドリル８５〔図２の（ホ）参照〕と、このダウンザホ
ールドリル８５を回転させる上述のボーリングマシン３
と、ダウンザホールドリル８５の駆動源であるコンプレ
ッサとを含んでいる。このようなダウンザホールドリル
８５を有する第１の掘削機は公知のものであり、特開平
３−１１９２８４号公報、特開昭６３−３１２４９７号
公報にも示されている。

【００２９】このように準備した状態において、掘削予
定領域８３の地盤１に複数の先進孔６と成型孔８１を形
成する。すなわち、図２の（ホ）に示すように、ボーリ
ングマシン３を作動させ、コンプレッサからのエアーを
ダウンザホールドリル８５に供給し、このダウンザホー
ルドリル８５によって鉛直方向に先進孔６を複数形成す
る。このとき先進孔６の掘削と同時にガイドロッド７を
先進孔６に挿入するようにしてもよく、また、形成した
先進孔６から一旦ダウンザホールドリル８５を地盤１の
外に抜き出し、その後にガイドロッド７を先進孔６のそ
れぞれに挿入するようにしてもよい。この先進孔６の掘
削によって生じた土砂は、例えば上述のコンプレッサで
発生させたエアーを掘削部分に吹き付けることにより、
地盤１の外部に排土される。また、上述したボーリング
マシン３を利用して、隣合うように形成される予定の単
位掘削孔間に位置する地盤１に、該当する単位掘削孔ど
うしを連通させる成型孔８１を形成する。図５の（ａ）
は、このようにして形成される先進孔６、及び先進孔６
に挿入されるガイドロッド７と、成型孔８１の配置関係
を示している。この図５の（ａ）に示すものでは、六角
形を形成する各頂点と中心の７箇所に先進孔６が形成さ
れ、また、これらの先進孔６にガイドロッド７が挿入さ
れる。また、成型孔８１は６箇所に形成される。なお、
前述した図２の（ホ）において、地盤１中、１ａで示す
部分は比較的土質が軟らかい軟岩層であり、１ｂで示す
部分は土質が硬い硬岩層である。

【００３０】次に、図２の（ヘ）に示すように、ジブク
レーン８４等を利用して、ボーリングマシン３を除き、
図５の（ａ）の中心に位置するガイドロッド７上に櫓装
置１７を設置し、該当するガイドロッド７に単位掘削孔
８６を形成する第２の掘削機９を装着させ、櫓装置１７
に移動可能なゴンドラ８を装備する。なお、櫓装置１７
はウインチ１８を備えている。

【００３１】上述した第２の掘削機９は、地盤１を掘削
する掘削具例えば軟岩層１ａの掘削に好適なアースドリ
ルバケット１０と、このアースドリルバケット１０を回
転させる回転手段と、アースドリルバケット１０を推進
させる推進手段と、ガイドロッド７に固定させる固定手
段とを含み、この固定手段でガイドロッド７に固定した
状態で、アースドリルバケット１０を回転手段によって
回転させながら、当該アースドリルバケット１０を推進
手段によってガイドロッド７に沿って鉛直方向に推進さ
せ、所望の単位掘削孔８６を形成するようになってい
る。

【００３２】すなわち、図２の（ト）に示すように、第
２の掘削機９を固定手段によってガイドロッド７に固定
した状態でアースドリルバケット１０により所定距離掘
削し、ここで一旦第２の掘削機９を停止させ、固定手段
による固定を解除させて第２の掘削機９をガイドロッド
７から離脱させ、ガイドロッド７を案内として上述の所
定距離に対応する距離だけ第２の掘削機９を移動させ、
その移動させた位置で再び固定手段によってガイドロッ
ド７に固定させ、再びアースドリルバケット１０により
所定距離掘削する。掘削によって生じた土砂はアースド
リルバケット１０内に堆積される。したがって、前述し
たウインチ１８によってガイドロッド７を案内として第
２の掘削機９を吊り上げることにより、アースドリルバ
ケット１０内の土砂を単位掘削孔８６の外部に排土する
ことができる。すなわち、アースドリルバケット１０を
排土手段としても活用できる。以下同様の動作を該当す
る単位掘削孔８６の全長が形成されるまで繰返しおこな
う。

【００３３】なお、この単位掘削孔８６の形成作業の
間、掘削している単位掘削孔８６内に転石９１があり、
掘削作業に支障を生じるような場合には、図２の（チ）
に示すように、櫓装置１７のウインチ１８でガイドロッ
ド７を案内として一旦第２の掘削機９を吊り上げて、第
２の掘削機９を単位掘削孔８６の外部に除去し、この状
態でゴンドラ８を水平方向に移動させ、このゴンドラ８
に所定の機材、及び作業員を乗り込ませ、ガイドロッド
７を案内として単位掘削孔８６内に吊り下げ、作業員が
機材を利用して単位掘削孔８６内の転石９１を取り除く
処理をおこなう。

【００３４】また、このような単位掘削孔８６の掘削作
業中に図３の（リ）に示すように、地盤１が硬岩層１ｂ
になったときには、ボーリングマシン３を掘削中の単位
掘削孔８６上に再び設置し、単位掘削孔８６に連通する
ようにダウンザホールドリル８５を駆動して、硬岩層１
ｂの掘削によって生じる硬岩を一時的に収容させるため
の排土孔８８を掘削する。この状態において、第２の掘
削機９の掘削具をそれまでのアースドリルバケット１０
に代えて、硬岩の掘削に好適なローラビット１０ｂとす
る。

【００３５】図３の（ヌ）に示すように、ボーリングマ
シン３を除き、再びガイドロッド７に第２の掘削機９を
装着し、この第２の掘削機９を前述と同様に駆動して硬
岩層１ｂの単位掘削孔８６の掘削作業を継続する。この
掘削作業の間、掘削土砂は排土孔８８内に堆積する。こ
のように排土孔８８内に堆積した土砂を取り除くには、
図３の（ル）に示すように、一旦第２の掘削機９を単位
掘削孔８６の外部に除去し、ジブクレーン８４の先端に
岩石の把持具、すなわちハンマーグラブ９０を装着す
る。二点鎖線で示すように、このハンマーグラブ９０が
排土孔８８内に入るようにジブクレーン８４を駆動し、
ハンマーグラブ９０により排土孔８８内の掘削土砂を把
持させ、外部に取り出す作業をおこなう。

【００３６】このようにして、地盤１に例えば直径が
３．７ｍの縦孔である最初の単位掘削孔８６を形成する
ことができる。この最初の単位掘削孔８６の形成後は、
第２の掘削機９をガイドロッド７から離脱させ、ガイド
ロッド７を案内としてウインチ１８によって第２の掘削
機９を吊り上げ、この最初の単位掘削孔８６の外部に撤
去する。この外部で第２の掘削機９の掘削具を例えば軟
岩掘削用のアースドリルバケット１０に交換する。

【００３７】以下同様にして第２〜第７の単位掘削孔８
６を形成するが、第２以降の単位掘削孔８６は最初に形
成した単位掘削孔８６に連設され、すなわち連通させる
ように設けるので、図３の（ヲ）で示すように、掘削済
みの単位掘削孔８６が排土孔を兼ね、したがって第２以
降の単位掘削孔８６の形成にあたっては排土孔は設けな
くて済み、掘削済みの単位掘削孔８６に堆積した土砂を
ハンマーグラブ９０で外部に除去する。

【００３８】なお、上記では、ハンマーグラブ９０によ
って掘削土砂を排出するようにしたが、空圧や水圧、す
なわちエアーや水を利用して排土するようにしてもよ
い。

【００３９】図４の（ワ）は、以上のようにして、７つ
の単位掘削孔８６を形成した直後の状態を示している。

【００４０】このような状態から図４の（カ）に示すよ
うに、ガイドロッド７を順次引き抜き、それぞれの単位
掘削孔８６すなわち掘削目標孔８０の外部に撤去する
と、図４の（ヨ）に示すように、７つの単位掘削孔８６
及び６つの成型孔８１を連通させてなる１つの大口径、
例えば直径８ｍの掘削目標孔８０を地盤１に形成するこ
とができる。図５の（ｂ）はこのときの地盤１を上から
見たものであるが、点線で囲まれた領域が掘削目標孔８
０である。前述したガイドロッド７の撤去に際し、それ
ぞれの単位掘削孔８６すなわち掘削目標孔８０の内部
で、これらのガイドロッド７を分割させた後、外部に撤
去するようにしてもよい。

【００４１】なお、掘削目標孔８０を上述よりも大きい
直径１０ｍとしたい場合には、図６の（ａ）に示すよう
に、例えば八角形の頂点のそれぞれに先進孔６を形成す
るとともに、この八角形の内部に含まれる四角形の頂点
のそれぞれに先進孔６を形成し、これらの１２の先進孔
６のそれぞれにガイドロッド７を挿入する。これらのガ
イドロッド７に前述のように第２の掘削機９を装着し、
１２の単位掘削孔８６を形成する。この単位掘削孔８６
は、例えば直径３．７ｍに設定する。また、外側に位置
する８つの単位掘削孔８６のそれぞれの間の地盤１と、
内側に位置する４つの単位掘削孔８６の中心の地盤１
に、成型孔８１をそれぞれ形成する。これにより、同図
６の（ｂ）の点線で囲まれた空間部、すなわち直径１０
ｍの掘削目標孔８０を形成することができる。

【００４２】また、掘削目標孔８０を上述よりも小さい
直径６ｍとしたい場合には、図７の（ａ）に示すよう
に、例えば四角形の頂点のそれぞれに先進孔６を形成
し、これらの４つの先進孔６のそれぞれにガイドロッド
７を挿入する。これらのガイドロッド７に前述のように
第２の掘削機９を装着し、４つの単位掘削孔８６を形成
する。この単位掘削孔８６は、例えば直径３．７ｍに設
定する。また、隣合う単位掘削孔８６のそれぞれの間の
地盤１に、成型孔８１をそれぞれ形成する。これによ
り、同図７の（ｂ）の点線で囲まれた空間部、すなわち
直径６ｍの掘削目標孔８０を形成することができる。

【００４３】また上記では、地盤１に縦孔から成る掘削
目標孔８０を形成させる方法を述べたが、地盤１に水平
方向に延設される横孔から成る掘削目標孔も、第２の掘
削機９等を用いて、また、複数の単位掘削孔８６を連設
させることにより形成させることができる。

【００４４】また上記では、掘削目標孔８０の形成後、
第２の掘削機９やガイドロッド７を掘削目標孔８０から
撤去するようにしたが、掘削目標孔８０に挿入される構
造物に対して支障を生じない場合などにあっては、これ
らの第２の掘削機９やガイドロッド７を掘削目標孔８０
から撤去せず、掘削目標孔８０に挿入される構造物とと
もに、地盤１中に埋設させるようにしてもよい。

【００４５】以上述べた本実施形態では、直径が４ｍよ
りも小さい複数の単位掘削孔８６を互いに連通するよう
に形成することによって、直径が４ｍを超える大口径の
掘削目標孔８０を容易に得ることができる。特に、単位
掘削孔８６の形成には、形状、重量等から考えて、通常
の搬送手段で運搬が可能な掘削孔の直径が４ｍ以下とな
る比較的小型、軽量の第２の掘削機９を用いることがで
きるので、山岳部での送電用鉄塔基礎工事用の掘削目標
孔８０の形成、橋梁基礎工事用の掘削目標孔８０の形
成、地滑り抑止杭工事用の掘削目標孔８０の形成、重機
搬入の困難な現場における掘削目標孔８０の形成などに
好適であり、実用性に富む。

【００４６】また、ガイドロッド７は、単位掘削孔８６
の直径よりもさらに小さい先進孔６に挿入可能な程度の
小さい直径のもので済むので、この点でも使用する孔掘
削装置の全体形状の小型化、軽量化に貢献する。

【００４７】また、隣合う単位掘削孔８６間の地盤１に
成型孔８１を形成するようにしたので、掘削目標孔８０
を精度の良い円孔、すなわち、より円形に近似した孔と
することができ、掘削目標孔８０の外周に形成されるコ
ンクリート打設作業に際し、必要とするコンクリートの
量を無駄なく抑えることができ、このコンクリート打設
作業にかかる経費を安く抑えることができる。

【００４８】また、直径が４ｍを超えない範囲において
単位掘削孔８６の直径を大きく、あるいは小さく選択的
に設定したい場合には、あらかじめ第２の掘削機９の掘
削具を除く本体を小さめに設けておき、掘削具だけを所
望の単位掘削孔８６の直径に相応する大きさのものに選
定すればよく、このような場合に第２の掘削機９の本体
の大きさの変更や、ガイドロッド７の径寸法の変更を必
ずしも必要とせず、汎用性に富み、孔掘削経費を最少に
抑えることができる。

【００４９】また、掘削目標孔８０の径寸法を変更させ
る場合には、単位掘削孔８６の配置と数を考慮すること
により対応でき、第２の掘削機９やガイドロッド７の大
きさの変更を必要とせず、この点でも孔掘削経費を安く
抑えることができる。

【００５０】また、ダウンザホールドリル８５により鉛
直度の高い先進孔６を形成できることから、この先進孔
６に挿入するガイドロッド７の鉛直度を高精度に保つこ
とができる。また、第２の掘削機９による掘削時の反力
をガイドロッド７で取ることができ、掘削時の第２の掘
削機９の揺動を少なくするように規制することができ
て、ガイドロッド７の伸長方向に沿って掘削することが
でき、単位掘削孔８６の中心に対する第２の掘削機９の
中心の芯ずれ、及び掘削機の傾きの発生を抑制すること
ができる。これらのことにより、鉛直度の高い単位掘削
孔８６の形成、すなわち鉛直度の高い掘削目標孔８０の
形成を実現できる。

【００５１】また、第１の掘削機による先進孔６の形成
作業及び第２の掘削機９による複数の単位掘削孔８６の
形成作業の間、すなわち掘削目標孔８０の形成作業の
間、基本的には掘削孔内に作業員の投入を必要とせず、
作業の安全を確保できる。

【００５２】また、軟岩層１ａの掘削時には、土砂を掘
削するアースドリルバケット１０を掘削した土砂の排出
用に活用でき、特別な排土手段を要しないので経費を安
くすることができるとともに、ガイドロッド７を案内と
して第２の掘削機９すなわちアースドリルバケット１０
が吊り上げ下げされるので、このアースドリルバケット
１０の吊り上げ下げ速度を比較的速くすることができ、
掘削、排土作業の高速化を実現でき、掘削目標孔８０形
成作業の能率を向上させることができる。

【００５３】また、軟岩層１ａを掘削した土砂をアース
ドリルバケット１０で排土し、硬岩層１ｂを掘削した土
砂をハンマーグラブ９０を用いて排土するものでは、水
の入手しずらい山岳部での掘削目標孔８０の形成が容易
である。また、水処理に伴う費用がかからず、この点で
も孔掘削経費を安く抑えることができる。さらに、水を
用いないので、作業現場の環境保全に貢献する。

【００５４】また、機材、作業員が乗り込み可能なゴン
ドラ８を単位掘削孔８６内に吊り降ろし可能にしてある
ので、単位掘削孔８６内に転石９１が生じたときには、
このゴンドラ８を利用して転石９１の処理に対応できる
とともに、ゴンドラ８をガイドロッド７を案内として吊
り上げ下げさせるようにしてあることから、吊り上げ下
げ速度を比較的速くすることができ、この転石処理作業
の能率を向上させることができる。

【００５５】次に本発明の孔掘削装置の実施形態につい
て説明する。

【００５６】図８は本発明の孔掘削装置の一実施形態を
構成する第２の掘削機を示す平面図、図９は図８に示す
第２の掘削機の正面図、図１０は、図９に示す第２の掘
削機において、別の掘削具を取付けた状態を示す側面
図、図１１は本発明の一実施形態を構成する櫓装置を示
す平面図、図１２は本発明の一実施形態によりおこなわ
れる軟岩層の掘削時の状態を示す図、図１３は本発明の
一実施形態によりおこなわれる硬岩層の掘削時の状態を
示す図、図１４は図１１に示す櫓装置の正面図、図１５
はガイドロッドにゴンドラを装着した状態を示す櫓装置
の正面図である。

【００５７】本実施形態の孔掘削装置は、上述した地盤
１に複数の単位掘削孔８６を連通させて成る大口径の掘
削目標孔８０を形成する際に用いられるものであり、基
本構成として、それぞれの単位掘削孔８６形成予定領域
の中心に位置する先進孔６を形成する第１の掘削機と、
先進孔６に挿入されるガイドロッド７と、このガイドロ
ッド７に案内されて先進孔６よりも大きい単位掘削孔８
６を形成する第２の掘削機９とを備えている。

【００５８】これらの構成のうち、先進孔６を掘削する
第１の掘削機は、例えば前述した図２，図５に示した先
進孔６を形成するダウンザホールドリル８５、ボーリン
グマシン３、ダウンザホールドリル８５を駆動するコン
プレッサなどを含む構成にしてある。このようなダウン
ザホールドリル８５を有する第１の掘削機は、前述した
特開平３−１１９２８４号公報等により公知である。

【００５９】残りの構成については、特に図８〜図１５
を用いて以下に説明する。第２の掘削機９は、図９に示
すように、ガイドロッド７に固定可能な静止部１４と、
この静止部１４に連結され、ガイドロッド７の長手方向
に沿って移動可能な移動部１５とを有し、静止部１４に
は、この静止部１４をガイドロッド７に固定する固定手
段１１を備え、移動部１５には、地盤１を掘削する掘削
具、例えばアースドリルバケット１０及び、油圧シリン
ダ１０Ａにより水平方向に拡張可能な拡径カッタ１０ａ
と、これらのアースドリルバケット１０及び拡径カッタ
１０ａを回転させる回転手段、例えば油圧モータ１２と
を備えるとともに、静止部１４と移動部１５との間に、
アースドリルバケット１０を推進させる推進手段例えば
油圧シリンダ１３を備えている。

【００６０】また、上述した移動部１５は、ガイドロッ
ド７廻りの回転を規制される非回転部１５ａと、この非
回転部１５ａの下方に設けられ、旋回ベアリング１５ｃ
を介してガイドロッド７廻りの回転が自在な回転部１５
ｂとを有し、油圧モータ１２を非回転部１５ａに設け、
掘削具であるアースドリルバケット１０及び拡径カッタ
１０ａを回転部１５ｂに設けてある。

【００６１】また、上述した固定手段１１は、図８にも
示すように、静止部１４に固定される油圧シリンダ１１
ａと、この油圧シリンダ１１ａの駆動に伴ってガイドロ
ッド７を締め付け可能な固定バンド１１ｂとから成る構
成にしてある。

【００６２】また、上述した推進手段を構成する油圧シ
リンダ１３は、一端を静止部１４に連結してあり、他端
を移動部１５に連結してある。

【００６３】なお、上述した掘削具すなわちアースドリ
ルバケット１０及び拡径カッタ１０ａは、軟岩層１ａの
掘削に有効である。硬岩層１ｂの掘削には、これらのア
ースドリルバケット１０及び拡径カッタ１０ａに代え
て、図１０に示すように、ローラビット１０ｂ、油圧シ
リンダ１０Ｃにより水平方向に拡張可能な移動掘削ビッ
ト１０ｃ、及び固定掘削ビット１０ｄを掘削具として設
ける。

【００６４】アースドリルバケット１０は公知のもので
あり、掘削土砂の堆積が可能な収納部を備えている。第
２の掘削機９を吊り上げることにより、このアースドリ
ルバケット１０の収納部に堆積視た土砂を掘削孔の外部
に排土することができる。すなわち、このアースドリル
バケット１０は、掘削具であるとともに、土砂の排土手
段を兼ねている。

【００６５】また、本実施形態は、図１１〜図１５に示
すように、地盤１上に、第２の掘削機９が装着されるガ
イドロッド７を保持する櫓装置１７を設けてある。この
櫓装置１７は、ガイドロッド７を固定する固定手段１７
ａの他、第２の掘削機９を吊り上げ下げするウインチ１
８を備えている。このウインチ１８は後述するように第
２の掘削機９を、単位掘削孔８６の外部に撤去する撤去
手段を兼ねている。

【００６６】また、ウインチ１８の下部には車輪１８ａ
を備え、櫓装置１７には、車輪１８ａが係合するレール
１７ｂを備えている。これらの車輪１８ａ及びレール１
７ｂは、ウインチ１８を櫓装置１７に対して水平方向に
移動可能にする手段を構成している。

【００６７】また、櫓装置１７には、掘削孔内の転石９
１を取り除く作業員及び機材を収納可能なゴンドラ８
と、このゴンドラ８を吊り上げ下げ可能で、水平方向の
移動可能に櫓装置１７に装着されるゴンドラ吊り装置１
７ｄと、第２の掘削機９の重量とのバランスをとるウエ
イト１７ｅと、図１１に示すように、第２の掘削機９を
駆動する油圧源である油圧パワーユニット１７ｆとを備
えている。

【００６８】以下に、このように構成した本発明の孔掘
削装置の一実施形態によっておこなわれる掘削動作を、
前述した図１〜図５も再び用いて説明する。

【００６９】ダウンザホールドリル８５、ボーリングマ
シン３を含む第１の掘削機、ガイドロッド７、及び第２
の掘削機９等が掘削現場まで運搬される。掘削作業に際
しては、図１の（ニ）に示すように地盤１に第１の掘削
機を構成するボーリングマシン３が配置され、コンプレ
ッサによりダウンザホールドリル８５にエアーが供給さ
れ、図２の（ホ）に示すように、ダウンザホールドリル
８５による先進孔６の掘削がおこなわれる。掘削によっ
て生じた土砂は、コンプレッサで発生させたエアーを掘
削部分に吹き付けることにより、地盤１の外部に排土さ
れる。このダウンザホールドリル８５の掘削と同時に、
あるいはダウンザホールドリル８５を地盤１から引き抜
いた後に、先進孔６にガイドロッド７を挿入する。

【００７０】例えば、このように先進孔６にガイドロッ
ド７を挿入させた状態において、図２の（ヘ）等に示す
ように櫓装置１７を構築し、この櫓装置１７の固定手段
１７ａにより、これから形成しようとしている単位掘削
孔８６に係る先進孔６に挿入されているガイドロッド７
を固定保持させるとともに、図１２，図１３等に例示す
るように、他のガイドロッド７も櫓装置１７に固定す
る。

【００７１】この状態において、例えば図９に示すよう
に、軟岩層１ａの掘削に好適な掘削具、すなわち図９に
示すようにアースドリルバケット１０、拡径カッタ１０
ａを備えた第２の掘削機９を図１４に示すように装着す
る。すなわち、櫓装置１７に備えられるウインチ１８で
第２の掘削機９を吊り下げる。ここで油圧パワーユニッ
ト１７ｆを作動させて、第２の掘削機９の固定手段１１
を構成する油圧シリンダ１１ａを伸長させると、固定バ
ンド１１ｂによってガイドロッド７が挾持され、この第
２の掘削機９の静止部１４がガイドロッド７に固定され
る。この状態において、油圧パワーユニット１７ｆを作
動させて、油圧シリンダ１０Ａを伸長させて拡径カッタ
１０ａを拡張させ、回転手段である油圧モータ１２及び
推進手段である油圧シリンダ１３を駆動させると、図９
に示す旋回ベアリング１５ｃを介して、移動部１５が下
方に回転しながらガイドロッド７に案内されて推進し、
アースドリルバケット１０及び拡径カッタ１０ａによ
り、油圧シリンダ１３のストロークに相応する所定距離
の孔掘削がおこなわれる。

【００７２】この状態から油圧パワーユニット１７ｆを
作動させて固定手段１１の油圧シリンダ１１ａを収縮さ
せると、固定バンド１１ｂによるガイドロッド７の挾持
が解除され、静止部１４等の自重により推進手段の油圧
シリンダ１３が収縮し、静止部１４が移動部１５に接近
するように下降する。

【００７３】このような掘削動作を数回繰り返すと、図
１２に示すような状態となり、例えば軟岩層１ａから成
る地盤１に単位掘削孔８６が掘削される。掘削によりア
ースドリルバケット１０の収納部に堆積した土砂は、第
２の掘削機９をウインチ１８で吊り上げることにより単
位掘削孔８６の外部に排土することができる。

【００７４】このような掘削動作の間に、前述した図２
の（チ）に示すように、単位掘削孔８６内に転石９１が
生じたときには、図１５に示すように、一旦第２の掘削
機９をウインチ１８で吊り上げ、さらにこのウインチ１
８を水平方向に移動させ、第２の掘削機９を単位掘削孔
８６の直上から外した後、ゴンドラ吊り装置１７ｄを単
位掘削孔８６の直上まで移動させ、前述した図２の
（チ）に示すように、単位掘削孔８６内に作業員及び必
要な機材を収納させたゴンドラ８を吊り下げて、転石９
１を除去する処理が実施される。処理後ゴンドラ８は、
ゴンドラ吊り装置１７ｄによって吊り上げられ、図１２
に示すように元の単位掘削孔８６の直上から離れた位置
に戻され、第２の掘削機９がウインチ１８によって単位
掘削孔８６内に吊り下げられ、上述した掘削動作と同様
な動作が継続しておこなわれる。

【００７５】また、掘削動作の間に、掘削地盤１が硬岩
層１ｂになったときには、図１０に示すように、掘削具
としてアースドリルバケット１０等に代えて、ローラビ
ット１０ｂ、移動掘削ビット１０ｃ、及び固定掘削ビッ
ト１０ｄを取付け、掘削をおこなう。図１３は、この硬
岩層１ｂから成る地盤１の掘削を示している。

【００７６】このようにして複数の単位掘削孔８６を互
いに連通するように地盤１に形成すると、前述した図５
〜図７に示すような直径が４ｍを超える大口径の掘削目
標孔８０を形成することができる。

【００７７】掘削目標孔８０の形成後は、例えばウイン
チ１８により第２の掘削機９は掘削目標孔８０から撤去
され、それぞれのガイドロッド７も撤去される。この場
合、ガイドロッド７をあらかじめ分割可能な構造に設定
しておき、掘削終了後に掘削目標孔８０内でガイドロッ
ド７を分割し、それらの分割部分ごとに掘削目標孔８０
の外部に撤去させるようにしてもよい。

【００７８】なお、上記では掘削具を回転させる回転手
段として油圧モータ１２を設けたが、この油圧モータ１
２に代えて電動モータを設け、この電動モータで掘削具
を回転させるようにしてもよい。

【００７９】また、上記ではアースドリルバケット１０
に掘削土砂を排土する手段を兼ねさせているが、排土手
段として別に空圧を利用して排土する手段、及び水圧を
利用して排土する手段の少なくとも一方を設けるように
してもよい。

【００８０】また、上記では掘削具である拡径カッタ１
０ａを油圧シリンダ１０Ａによって、また、移動掘削ビ
ット１０ｃを油圧シリンダ１０Ｃによって、それぞれ駆
動するようにしてあるが、これらの油圧シリンダ１０
Ａ，１０Ｃに代えて、電動モータを設け、これらの電動
モータの回転力を利用して、拡径カッタ１０ａ及び移動
掘削ビット１０ｃを作動させるようにしてもよい。

【００８１】このように構成した孔掘削装置の実施形態
にあっても、前述した大口径孔掘削工法について述べた
のと同様に、比較的小型、軽量に構成し得る第２の掘削
機９によって、直径が４ｍよりも小さい複数の単位掘削
孔８６を地盤１に形成することができ、これらの単位掘
削孔８６を連設するように設けることにより、これらの
単位掘削孔８６の連通によって形成される空間部内に円
孔、すなわち掘削孔の直径が４ｍを超える大口径の掘削
目標孔８０を形成することができる。したがって、山岳
部での送電用鉄塔基礎工事用の掘削目標孔８０の形成、
橋梁基礎工事用の掘削目標孔８０の形成、地滑り抑止杭
工事用の掘削目標孔８０の形成、重機搬入の困難な現場
における掘削目標孔８０の形成などに好適であり、実用
性に富む。

【００８２】また、ガイドロッド７は、単位掘削孔８６
の直径よりもさらに小さい先進孔６に挿入可能な程度の
小さい直径のもので済むので、この点でも本実施形態の
全体形状の小型化、軽量化に貢献する。

【００８３】また、直径が４ｍを超えない範囲において
単位掘削孔８６の直径を大きく、あるいは小さく選択的
に設定したい場合には、あらかじめ第２の掘削機９の掘
削具を除く本体を小さめに設けておき、掘削具だけを所
望の単位掘削孔８６の直径に相応する大きさのものに選
定すればよく、このような場合に第２の掘削機９の本体
の大きさの変更や、ガイドロッド７の径寸法の変更を必
ずしも必要とせず、汎用性に富み、孔掘削経費を最少に
抑えることができる。

【００８４】また、掘削目標孔８０の径寸法を変更させ
る場合には、単位掘削孔８６の配置と数を考慮すること
により対応でき、第２の掘削機９やガイドロッド７の大
きさの変更を必要とせず、この点でも孔掘削経費を安く
抑えることができる。

【００８５】また、ダウンザホールドリル８５により鉛
直度の高い先進孔６を形成できることから、この先進孔
６に挿入するガイドロッド７の鉛直度を高精度に保つこ
とができる。また、第２の掘削機９による掘削時の反力
を第２の掘削機９が装着されるガイドロッド７で取るこ
とができ、掘削時の第２の掘削機９の揺動を少なくする
ように規制することができて、ガイドロッド７の伸長方
向に沿って掘削することができ、単位掘削孔８６の中心
に対する第２の掘削機９の中心の芯ずれ、及び第２の掘
削機９の傾きの発生を抑制することができる。これらの
ことにより、鉛直度の高い単位掘削孔８６の形成、すな
わち、鉛直度の高い掘削目標孔８０の形成を実現でき
る。

【００８６】また、地盤１上に第２の掘削機９が装着さ
れるガイドロッド７を保持する櫓装置１７を設けたこと
により、掘削時の反力を櫓装置１７でもとることがで
き、当該ガイドロッド７の振れが少なく、これによって
も安定した単位掘削孔８６を形成することができ、鉛直
度の高い単位掘削孔８６の形成、すなわち、鉛直度の高
い掘削目標孔８０の形成を実現できる。さらに、櫓装置
１７に、第２の掘削機９が装着されるガイドロッド７以
外の先進孔６に挿入される他のガイドロッド７を固定す
るようにしたことにより、掘削時の反力を他のガイドロ
ッドでも取ることができ、これによっても安定した単位
掘削孔８６を形成することができ、より鉛直度の高い単
位掘削孔８６の形成、すなわち、より鉛直度の高い掘削
目標孔８０の形成を実現できる。

【００８７】また、第１の掘削機による先進孔６の形成
作業及び第２の掘削機による複数の単位掘削孔８６の形
成作業の間、すなわち掘削目標孔８０の形成作業の間、
基本的には掘削孔内に作業員の投入を必要とせず、作業
の安全を確保できる。

【００８８】また、軟岩層１ａの掘削時には、土砂を掘
削するアースドリルバケット８７を掘削した土砂の排出
用に活用でき、特別な排土手段を要しないので経費を安
くすることができるとともに、ガイドロッド７を案内と
して第２の掘削機９すなわちアースドリルバケット８７
が吊り上げ下げされるので、このアースドリルバケット
８７の吊り上げ下げ速度を比較的速くすることができ、
掘削、排土作業の高速化を実現でき、掘削目標孔８０形
成作業の能率を向上させることができる。

【００８９】また、機材、作業員が乗り込み可能なゴン
ドラ８を単位掘削孔８６内に吊り降ろし可能にしてある
ので、単位掘削孔８６内に転石９１が生じたときに、こ
のゴンドラ８を利用して転石９１の処理に対応できると
ともに、ゴンドラ８をガイドロッド７を案内として吊り
上げ下げさせるようにしてあることから、吊り上げ下げ
速度を比較的速くすることができ、この転石処理作業の
能率を向上させることができる。

【００９０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る大口径孔掘削工
法、及び請求項１２に係る孔掘削装置によれば、直径が
４ｍよりも小さい複数の単位掘削孔を互いに連通するよ
うに形成することによって、直径が４ｍを超える大口径
の掘削目標孔を容易に得ることができる。上述した単位
掘削孔の形成には、形状、重量等から考えて、通常の搬
送手段で運搬が可能な掘削孔の直径が４ｍ以下となる比
較的小型、軽量の第２の掘削機を用いることができるの
で、山岳部での送電用鉄塔基礎工事用の大口径の掘削目
標孔、橋梁基礎工事用の大口径の掘削目標孔、地滑り抑
止杭工事用の大口径の掘削目標孔、重機搬入の困難な現
場における大口径の掘削目標孔等の形成にそれぞれ好適
であり、実用性に富む。

【００９１】また、ガイドロッドは、単位掘削孔の直径
よりもさらに小さい先進孔に挿入可能な程度の小さい直
径のもので済むので、この点でも使用する孔掘削装置の
全体形状を小型、軽量にすることができ、実用性に富
む。

【００９２】また、掘削目標孔の径寸法を変更させる場
合には、単位掘削孔の配置と数を考慮することにより対
応でき、使用する孔掘削装置の大きさの変更を必要とせ
ず、この点で孔掘削経費を安く抑えることができる。

【００９３】また、本発明の請求項２に係る大口径孔掘
削工法によれば、特に、隣合う単位掘削孔間の地盤に成
型孔を形成するようにしたので、掘削目標孔を精度の良
い円孔、すなわち、より円形に近似した孔とすることが
でき、掘削目標孔の外周に形成されるコンクリート打設
作業に際し、必要とするコンクリートの量を無駄なく抑
えることができ、このコンクリート打設作業にかかる経
費を安く抑えることができる。

【００９４】また、本発明の請求項３に係る大口径孔掘
削工法、及び請求項１２，１３，１４に係る孔掘削装置
によれば、小口径の先進孔を高い鉛直度で形成すること
は容易であることから、この先進孔に挿入するガイドロ
ッドの鉛直度を高精度に保つことができ、単位掘削孔を
形成する掘削機の掘削時の反力をガイドロッドでとるこ
とができ、また、掘削機の揺動を少なくするように規制
することができて、ガイドロッドの伸長方向に沿って掘
削することができ、単位掘削孔の中心に対する掘削機の
中心の芯ずれ、及び掘削機の傾きの発生を抑制すること
ができる。これらのことにより、鉛直度の高い単位掘削
孔の形成、すなわち鉛直度の高い掘削目標孔の形成を実
現できる。

【００９５】また、直径が４ｍを超えない単位掘削孔の
直径を大きく、あるいは小さく選択的に設定したい場合
は、あらかじめ掘削機の掘削具を除く本体を小さめに設
けておき、掘削具だけを所望の単位掘削孔の直径に相応
する大きさのものに選定すればよく、このような場合に
掘削機の本体の大きさの変更や、ガイドロッドの径寸法
の変更を必ずしも必要とせず、汎用性に富み、孔掘削経
費を最少に抑えることができる。

【００９６】また、先進孔の形成作業及び複数の単位掘
削孔の形成作業の間、すなわち掘削目標孔の形成作業の
間、基本的には掘削孔内に作業員の投入を必要とせず、
作業の安全を確保できる。

【００９７】また、本発明の請求項２２に係る孔掘削装
置によれば、土砂を掘削するアースドリルバケットを掘
削した土砂の排出用に活用でき、特別な排土手段を要し
ないので経費を安くすることができるとともに、ガイド
ロッドを案内として第２の掘削機すなわちアースドリル
バケットが吊り上げ下げされるので、このアースドリル
バケットの吊り上げ下げ速度を比較的速くすることがで
き、掘削、排土作業の高速化を実現でき、掘削目標孔の
形成作業の能率を向上させることができる。

【００９８】また、水を要することなく排土作業を実施
できるので、水の入手しずらい山岳部での掘削目標孔の
形成が容易である。また、水処理に伴う費用がかから
ず、この点でも孔掘削経費を安く抑えることができる。
さらに、水を用いないので、作業現場の環境保全に貢献
する。

【００９９】また、本発明の請求項２８に係る孔掘削装
置によれば、第２の掘削機が装着されるガイドロッドが
櫓装置に保持されるので、第２の掘削機による単位掘削
孔の掘削に際し、掘削時の反力を櫓装置でもとることが
でき、当該ガイドロッドの振れが少なく、安定した単位
掘削孔を形成することができ、鉛直度の高い単位掘削孔
の形成、すなわち鉛直度の高い掘削目標孔の形成実現に
貢献する。

【０１００】また、本発明の請求項３１に係る孔掘削装
置によれば、掘削時の反力を第２の掘削機が装着されて
いないガイドロッドでもとることができ、より安定した
単位掘削孔を形成することができ、より鉛直度の高い単
位掘削孔の形成、すなわち、より鉛直度の高い掘削目標
孔の形成実現に貢献する。

【０１０１】また、本発明の請求項３２に係る孔掘削装
置によれば、単位掘削孔内に転石が生じたときには、ゴ
ンドラ内に機材、作業員が乗り込み、ゴンドラを単位掘
削孔内に吊り下げることにより転石の処理に対応できる
とともに、ゴンドラをガイドロッドの案内として吊り上
げ下げさせるようにしてあることから、吊り上げ下げ速
度を比較的速くすることができ、この転石処理作業の能
率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の大口径孔掘削工法の一実施形態を説明
する図である。

【図２】本発明の大口径孔掘削工法の一実施形態を説明
する図である。

【図３】本発明の大口径孔掘削工法の一実施形態を説明
する図である。

【図４】本発明の大口径孔掘削工法の一実施形態を説明
する図である。

【図５】図１〜図４に示す一実施形態によって得られる
掘削目標孔の第１の例を示す平面図である。

【図６】本実施形態によって得られる掘削目標孔の第２
の例を示す平面図である。

【図７】本実施形態によって得られる掘削目標孔の第３
の例を示す平面図である。

【図８】本発明の孔掘削装置の一実施形態を構成する第
２の掘削機を示す平面図である。

【図９】図８に示す第２の掘削機の正面図である。

【図１０】図９に示す第２の掘削機において、別の掘削
具を取付けた状態を示す側面図である。

【図１１】本発明の一実施形態を構成する櫓装置を示す
平面図である。

【図１２】本発明の一実施形態によりおこなわれる軟岩
層の掘削時の状態を示す図である。

【図１３】本発明の一実施例によりおこなわれる硬岩層
の掘削時の状態を示す図である。

【図１４】図１１に示す櫓装置の正面図である。

【図１５】ガイドロッドにゴンドラを装着した状態を示
す櫓装置の正面図である。

【符号の説明】

１地盤１ａ軟岩層１ｂ硬岩層３ボーリングマシン（第１の掘削機）６先進孔７ガイドロッド８ゴンドラ９第２の掘削機１０アースドリルバケット（掘削具、排土手段）１０Ａ油圧シリンダ１０ａ拡径カッタ１０ｂローラビット（掘削具）１０ｃ移動掘削ビット（掘削具）１０ｄ固定掘削ビット（掘削具）１１固定手段１１ａ油圧シリンダ（固定手段）１１ｂ固定バンド（固定手段）１２油圧モータ（回転手段）１３油圧シンダ（推進手段）１４静止部（第２の掘削機）１５移動部（第２の掘削機）１５ａ非回転部１５ｂ回転部１５ｃ旋回ベアリング１７櫓装置１７ａ固定手段１７ｂレール１７ｄゴンドラ吊り装置１７ｆ油圧パワーユニット１８ウインチ１８ａ車輪８０掘削目標孔８１成型孔８２土止柵８３掘削予定領域８４ジブクレーン８５ダウンザホールドリル（第１の掘削機）８６単位掘削孔８８排土孔９０ハンマーグラブ９１転石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤に複数の先進孔を掘削し、これらの
先進孔のそれぞれにガイドロッドを挿入し、これらのガ
イドロッドを案内として上記地盤に上記先進孔よりも大
きい単位掘削孔をそれぞれ形成し、これらの単位掘削孔
を互いに連通させて１つの大口径の掘削目標孔を形成さ
せることを特徴とする大口径孔掘削工法。
【請求項２】隣合う上記単位掘削孔の間に位置する地
盤に、該当する単位掘削孔どうしを連通させる成型孔を
形成することを特徴とする請求項１記載の大口径孔掘削
工法。
【請求項３】上記単位掘削孔を形成する掘削機が、地
盤を掘削する掘削具と、この掘削具を回転させる回転手
段と、上記掘削具を推進させる推進手段と、上記ガイド
ロッドに固定させる固定手段とを含み、この固定手段で
上記ガイドロッドに固定した状態で、上記掘削具を上記
回転手段によって回転させながら、当該掘削具を上記推
進手段によって上記ガイドロッドに沿って推進させ、上
記単位掘削孔を形成することを特徴とする請求項１また
は２記載の大口径孔掘削工法。
【請求項４】上記掘削機を上記固定手段によって上記
ガイドロッドに固定した状態で上記掘削具により所定距
離掘削し、ここで一旦上記掘削機を停止させ、上記固定
手段による固定を解除させて上記掘削機を上記ガイドロ
ッドから離脱させ、上記所定距離に対応する距離だけ上
記掘削機を移動させ、その移動させた位置で再び上記固
定手段によって上記ガイドロッドに固定させ、再び上記
掘削具により所定距離掘削し、以下同様の動作を該当す
る単位掘削孔の全長が形成されるまで繰返しおこなうこ
とを特徴とする請求項３記載の大口径孔掘削工法。
【請求項５】上記単位掘削孔の形成に際し、当該単位
掘削孔の内部に転石を生じたときには、その単位掘削孔
の内部に作業員と機材を乗せたゴンドラを吊り降ろして
上記転石を除く処理をおこなうことを特徴とする請求項
１記載の大口径孔掘削工法。
【請求項６】掘削によって生じた土砂を地盤の外部に
排土することを特徴とする請求項１記載の大口径孔掘削
工法。
【請求項７】上記掘削目標孔が鉛直方向に延設される
縦孔であることを特徴とする請求項１記載の大口径孔掘
削工法。
【請求項８】上記掘削目標孔が水平方向に延設される
横孔であることを特徴とする請求項１記載の大口径孔掘
削工法。
【請求項９】１つの上記単位掘削孔の形成後、上記掘
削機を上記ガイドロッドから離脱させ、当該掘削機を上
記単位掘削孔の外部に撤去することを特徴とする請求項
３または４記載の大口径孔掘削工法。
【請求項１０】上記掘削目標孔の形成後、上記ガイド
ロッドを当該掘削目標孔の外部に撤去することを特徴と
する請求項１記載の大口径孔掘削工法。
【請求項１１】上記ガイドロッドを、上記掘削目標孔
の内部で分割させた後、当該掘削目標孔の外部に撤去す
ることを特徴とする請求項１０記載の大口径孔掘削工
法。
【請求項１２】地盤に複数の単位掘削孔を連通させて
成る大口径の掘削目標孔を形成する際に用いられ、上記
単位掘削孔形成予定領域の中心に位置する先進孔を形成
する第１の掘削機と、上記先進孔に挿入されるガイドロ
ッドと、このガイドロッドに案内されて上記先進孔より
も大きい上記単位掘削孔を形成する第２の掘削機とを備
えたことを特徴とする孔掘削装置。
【請求項１３】上記第２の掘削機は、上記ガイドロッ
ドに固定可能な静止部と、この静止部に連結され、上記
ガイドロッドの長手方向に沿って移動可能な移動部とを
有し、上記静止部に、この静止部を上記ガイドロッドに
固定する固定手段を備え、上記移動部に、上記地盤を掘
削する掘削具と、この掘削具を回転させる回転手段とを
備えるとともに、上記静止部と上記移動部との間に、上
記掘削具を推進させる推進手段を備えたことを特徴とす
る請求項１２記載の孔掘削装置。
【請求項１４】上記移動部が、上記ガイドロッド廻り
の回転を規制される非回転部と、この非回転部の下方に
設けられ、上記ガイドロッド廻りの回転が自在な回転部
とを有し、上記回転手段を上記非回転部に設け、上記掘
削具を上記回転部に設けたことを特徴とする請求項１３
記載の孔掘削装置。
【請求項１５】上記固定手段が、上記静止部に固定さ
れる油圧シリンダと、この油圧シリンダの駆動に伴って
上記ガイドロッドを締め付け可能な固定バンドとから成
ることを特徴とする請求項１３または１４記載の孔掘削
装置。
【請求項１６】上記回転手段が、油圧モータ及び電動
モータのうちの一方であることを特徴とする請求項１３
または１４記載の孔掘削装置。
【請求項１７】上記推進手段が、一端が上記静止部に
連結され、他端が上記移動部に連結される油圧シリンダ
であることを特徴とする請求項１３または１４記載の孔
掘削装置。
【請求項１８】上記掘削具が、アースドリルバケット
であることを特徴とする請求項１３記載の孔掘削装置。
【請求項１９】上記掘削具が、ローラビットであるこ
とを特徴とする請求項１３記載の孔掘削装置。
【請求項２０】上記第１の掘削機は、上記先進孔を掘
削するダウンザホールドリルを有することを特徴とする
請求項１２記載の孔掘削装置。
【請求項２１】上記掘削具による地盤の掘削で生じた
土砂を上記地盤の外部に排出する排土手段を備えたこと
を特徴とする請求項１３記載の孔掘削装置。
【請求項２２】上記排土手段を、上記掘削具であるア
ースドリルバケットが兼ねることを特徴とする請求項２
１記載の孔掘削装置。
【請求項２３】上記排土手段が、空圧を利用して排土
する手段、及び水圧を利用して排土する手段の少なくと
も一方であることを特徴とする請求項２１記載の孔掘削
装置。
【請求項２４】上記ガイドロッドを分割可能に形成し
たことを特徴とする請求項１２記載の孔掘削装置。
【請求項２５】上記第２の掘削機を、上記単位掘削孔
の外部に撤去する撤去手段を備えたことを特徴とする請
求項１２記載の孔掘削装置。
【請求項２６】上記掘削具が、ローラビットと固定掘
削ビットと移動掘削ビットであることを特徴とする請求
項１３記載の孔掘削装置。
【請求項２７】上記移動掘削ビットは、油圧シリンダ
及び電動モータのいずれかにより上記単位掘削孔の径方
向に伸縮可能な掘削ビットであることを特徴とする請求
項２６記載の孔掘削装置。
【請求項２８】上記地盤上に、上記第２の掘削機が装
着されるガイドロッドを保持する櫓装置を設けたことを
特徴とする請求項１２記載の孔掘削装置。
【請求項２９】上記櫓装置に、上記第２の掘削機を吊
り上げるウインチを備えたことを特徴とする請求項２８
記載の孔掘削装置。
【請求項３０】上記ウインチの下部に車輪を備えると
ともに、上記櫓装置に上記車輪が係合するレールを備
え、上記ウインチを上記櫓装置に対して水平方向に移動
可能に配置したことを特徴とする請求項２９記載の孔掘
削装置。
【請求項３１】上記櫓装置に、上記第２の掘削機が装
着されるガイドロッド以外の上記先進孔に挿入される他
のガイドロッドを固定したことを特徴とする請求項２８
記載の孔掘削装置。
【請求項３２】上記櫓装置に、ゴンドラを配置し、こ
のゴンドラを吊り上げ下げ可能に、及び上記櫓装置に対
して水平方向に移動可能に設けたことを特徴とする請求
項２８記載の孔掘削装置。