JP4548838B2 - Drilling method - Google Patents
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Description
本発明は、可撓性ロッドを具備する自在ボーリング可能な機器を使用する削孔技術、いわゆる「曲がりボーリング」に関する。 The present invention relates to a drilling technique using so-called “bored boring” that uses a machine capable of boring with a flexible rod.
自在ボーリングマシンを使用する曲がりボーリングは、任意のラインに沿って削孔を行うことが出来るので、広範な応用範囲を有している。
例えば、既存建造物から離隔した箇所から当該既存建造物直下の領域まで削孔して、当該既存建造物直下の領域の液状化防止を行うことが出来る(特許文献1参照)。
また、任意の地点に機器を設置して、所定のラインに沿って地中を削孔し、所望の領域に充填材を注入することが出来る(特許文献2参照)。
或いは、離隔した箇所から汚染土壌まで所定のラインに沿って地中を削孔し、削孔されたボーリング孔を利用して当該汚染土壌を浄化することが出来る(特許文献3)。
これ等の応用例について、本出願人は既に提案している。
Bending boring using a flexible boring machine has a wide range of applications because it can drill holes along any line.
For example, it is possible to prevent liquefaction in a region immediately below the existing building by drilling from a location separated from the existing building to a region directly below the existing building (see Patent Document 1).
In addition, it is possible to install a device at an arbitrary point, drill a hole in the ground along a predetermined line, and inject a filler into a desired region (see Patent Document 2).
Alternatively, the ground can be drilled along a predetermined line from a remote location to the contaminated soil, and the contaminated soil can be purified using the drilled borehole (Patent Document 3).
The applicant has already proposed these application examples.
ここで、上述した様な各種応用技術を実施するに際しては、曲がりボーリングで削孔されたボーリング孔から、一端、自在ボーリングロッドを引き抜き、掘削されたボーリング孔へ必要な部材を挿入する必要がある。 Here, when implementing various application technologies as described above, it is necessary to pull out a universal boring rod from one end of a boring hole drilled by bending boring and insert a necessary member into the drilled boring hole. .
しかし、例えば砂地盤の様な軟弱な地盤であれば、自在ボーリングロッドを引き抜くことにより、削孔されたボーリング孔が崩壊或いは崩落してしまう恐れが存在する。
そして、比較的地盤が強固で、削孔されたボーリング孔が崩壊或いは崩落しない場合であっても、自在ボーリングロッドを引き抜いた後に、削孔されたボーリング孔内に土砂や泥水等が流入して、その後の作業に必要な機器の挿入を妨げる恐れが存在する。
上述した技術(特許文献1〜特許文献3)は有用な技術ではあるが、係る問題に対して何等寄与するものではない。
And even if the ground is relatively strong and the drilled boring hole does not collapse or collapse, after the free boring rod is pulled out, earth and sand, mud, etc. flow into the drilled boring hole. There is a risk of hindering the insertion of equipment necessary for the subsequent work.
Although the above-described techniques (
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、可撓性ロッドを具備する自在ボーリングマシンを用いて削孔を行った後に、掘削されたボーリング孔の崩壊或いは崩落を防止することが出来て、且つ、削孔されたボーリング孔内に異物(土砂や泥水、その他)が流入して作業に必要な機器の挿入を妨げてしまうことを防止することが出来る削孔工法の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and after drilling using a boring machine equipped with a flexible rod, the drilled borehole is collapsed or collapsed. Drilling method that can prevent and prevent foreign materials (such as earth and sand, muddy water, etc.) from flowing into the drilled borehole and hindering the insertion of equipment required for work The purpose is to provide.
本発明の削孔工法は、先端に削孔手段(例えば、削孔流体吐出孔15)及び削孔方向制御手段(例えば、修正用反力板2)を設けた可撓性を有する中空のロッド(可撓性ロッド1)を用いてボーリング孔を削孔する削孔工法(いわゆる「曲がりボーリング」)において、前記ロッド(1)内部の中空部分(12,13)は削孔流体(例えば、ベントナイト、水)の流路を構成し、前記ロッド先端(11)を閉鎖している閉鎖部材(先端コア部3)は脱着自在に構成されており、前記削孔手段(15)から削孔流体を噴射して地盤を削孔する削孔工程と、(例えば、回収装置4を用いて)前記閉鎖部材(3)を前記中空のロッド先端(11)から取り外し且つ前記ロッド(1)内部の中空部分(13)を介して(羽口50側へ)回収する閉鎖部材回収工程と、削孔後の作業(例えば、スリーブ管5による注入、TVカメラ7による地盤状況確認、磁気探査装置9挿入による磁気探査、サンプリング装置10によるサンプリング)に必要な機器(スリーブ管5、TVカメラ7、磁気探査装置9、サンプリング装置10)を前記ロッド内側の中空部分(13)内へ挿入して中空ロッド先端(11)まで移動する挿入工程とを有することを特徴としている(請求項1)。
The drilling method of the present invention is a flexible hollow rod provided with drilling means (for example, a drilling fluid discharge hole 15) and a drilling direction control means (for example, a reaction plate 2 for correction) at the tip. In a drilling method (so-called “curved boring”) in which a boring hole is drilled using the (flexible rod 1), the hollow portions (12, 13) inside the rod (1) are drilled fluid (for example, bentonite). , Water) and the closing member (tip core portion 3) closing the rod tip (11) is configured to be detachable, and a drilling fluid is supplied from the drilling means (15). A drilling step in which the ground is drilled by spraying, and the closure member (3) is removed from the hollow rod tip (11) (for example, using the recovery device 4) and the hollow portion inside the rod (1) (13) Closure part to be recovered (to the
本発明において、前記挿入工程では、削孔後の作業に必要な機器(5,6,7,9,10)を挿入する際に、ロッド(1)内部の中空空間(13)に削孔流体を噴射するのが好ましい(請求項2)。 In the present invention, in the insertion step, when a device (5, 6, 7, 9, 10) necessary for work after drilling is inserted, the drilling fluid is inserted into the hollow space (13) inside the rod (1). Is preferably injected (Claim 2).
本発明において、前記閉鎖部材回収工程では、前記閉鎖部材(3)を前記中空のロッド先端(11)から取り外して前記ロッド内部の中空部分(13)を介して(羽口50側へ)回収する際に、ロッド内部の中空空間(12)における前記閉鎖部材(3)よりもロッド先端(11)側の領域へ削孔流体を噴射するのが好ましい(請求項3)。
In the present invention, in the closing member collecting step, the closing member (3) is removed from the hollow rod tip (11) and collected through the hollow portion (13) inside the rod (to the
上述する構成を具備する本発明によれば、閉鎖部材(3)を羽口(50)側へ回収することにより、曲がりボーリングで用いられる可撓性ロッド(1)の内部における中空部分(13)を介して、上述した様な必要な機器(例えば、スリーブ管5、TVカメラ7、磁気探査装置9、サンプリング装置10)を、ロッド先端(11)に位置させることが出来る。
その際に、可撓性ロッド(1)は上述の必要な機器(5,6,7,9,10)の移動経路を確保する作用を奏するので、軟弱な地盤が崩落等を起こしても、可撓性ロッド(1)の内部における中空部分(13)を介して、各種作業に必要な機器(5,6,7,9,10)を所定箇所へ配置することが出来る。そして、可撓性ロッド内部の中空部分(12,13)には異物は侵入し難いので、異物による機器の設置が妨げられてしまう恐れもない。
According to the present invention having the above-described configuration, the hollow member (13) in the flexible rod (1) used in the bent boring is obtained by collecting the closing member (3) toward the tuyere (50). The necessary equipment as described above (for example, the
At that time, the flexible rod (1) has an effect of securing the moving path of the necessary equipment (5, 6, 7, 9, 10) described above, so even if the soft ground collapses, Devices (5, 6, 7, 9, 10) necessary for various operations can be arranged at predetermined positions via the hollow portion (13) inside the flexible rod (1). And since it is hard for a foreign material to penetrate | invade into the hollow part (12, 13) inside a flexible rod, installation of the apparatus by a foreign material is not disturbed.
可撓性ロッド内部の中空部分(12,13)に異物が侵入したと仮定しても、本発明において、削孔後の作業に必要な機器(5,6,7,9,10)を挿入する際に、ロッド内部の中空空間(12,13)に削孔流体を噴射する様に構成すれば(請求項2)、ロッド内部の中空空間(12,13)に存在する異物は、ロッド内部の中空空間(12,13)に噴射される削孔流体により、ロッド内部から除去される。
従って、上述した様な異物が、削孔後の作業に必要な機器(5,6,7,9,10)の挿入を妨げてしまう恐れは未然に防止されるのである。
Even if it is assumed that foreign matter has entered the hollow portions (12, 13) inside the flexible rod, the devices (5, 6, 7, 9, 10) necessary for the work after drilling are inserted in the present invention. In this case, if the drilling fluid is jetted into the hollow space (12, 13) inside the rod (Claim 2), the foreign matter existing in the hollow space (12, 13) inside the rod It is removed from the inside of the rod by the drilling fluid injected into the hollow spaces (12, 13).
Therefore, it is possible to prevent the possibility that the foreign matter as described above hinders the insertion of the devices (5, 6, 7, 9, 10) necessary for the work after drilling.
さらに本発明では、前記閉鎖部材回収工程では、前記閉鎖部材(3)を前記中空のロッド先端(11)から取り外して前記ロッド内部の中空部分(13)を介して(羽口50側へ)回収する際に、ロッド内部の中空空間(12)における前記閉鎖部材(3)よりもロッド先端(11)側の領域へ削孔流体を噴射しているので(請求項3)、前記閉鎖部材(3)よりもロッド先端(11)側の領域に負圧が生じることが防止され、ロッド先端(11)からロッドの中空空間(12,13)内に異物が侵入するのを抑制することが出来る。
Further, in the present invention, in the closing member collecting step, the closing member (3) is removed from the hollow rod tip (11) and collected through the hollow portion (13) inside the rod (to the
以下、添付図面(図1〜図34)を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1〜図34において、同一の部材には、同一の符号が付してある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 to 34).
1 to 34, the same members are denoted by the same reference numerals.
本発明は、例えば、
(a) 曲がりボーリングにより所定領域を掘削した後、パッカを具備した注入スリーブを挿入して固化材その他の薬液を注入する作業、
(b) 曲がりボーリングの先端にTVカメラを挿入して、地盤の状況を確認する作業、
(c) 曲がりボーリングの先端に磁気探査装置を挿入して、磁気探査を行う作業、
(d) 曲がりボーリングの先端にサンプリング装置を挿入して、回収する作業(地盤のサンプリング)、
等に適用可能である。
The present invention is, for example,
(A) After excavating a predetermined area by bending boring, inserting an injection sleeve equipped with a packer and injecting a solidified material or other chemicals;
(B) Inserting a TV camera at the tip of a curved boring to check the ground condition,
(C) Inserting a magnetic exploration device at the tip of a bent boring to conduct magnetic exploration;
(D) Inserting and collecting a sampling device at the tip of a bent boring (ground sampling),
Etc. are applicable.
ここで、上述した項目(a)の注入スリーブの挿入は、例えば薬液注入工法において、効率的な薬液注入を可能ならしめるために行われる。 Here, the insertion of the injection sleeve of the item (a) described above is performed in order to enable efficient chemical injection, for example, in the chemical injection method.
上述した項目(b)のTVカメラの挿入は、挿入されたTVカメラによって掘削孔の先端の状況や、掘削孔先端位置が把握出来るので、正確な掘削経路を確認しつつ施工できると言うメリットがある。 The insertion of the TV camera of item (b) described above has the merit that construction can be performed while confirming an accurate excavation route because the state of the excavation hole tip and the position of the excavation hole tip can be grasped by the inserted TV camera. is there.
上述した項目(c)の磁気探査装置とは、管や杭が存在する場合、その位置を把握するために、すなわち施工領域に存在する異物の探査を行う装置である。そして、その様な既存の異物の位置を把握できるので、当該異物と干渉しない様に掘削できる。 The magnetic exploration device of item (c) described above is a device for exploring foreign matter existing in a construction area in order to grasp the position when a pipe or a pile is present. And since the position of such an existing foreign material can be grasped | ascertained, it can excavate so that it may not interfere with the said foreign material.
上述した項目(c)の地盤のサンプリングは、掘削しようとする地盤の性状を予め把握して、適正な施工を可能ならしめる予備工程である。 The above-mentioned ground sampling of item (c) is a preliminary process for grasping in advance the properties of the ground to be excavated and enabling proper construction.
上記(a)〜(d)の作業時に、曲がりボーリング(以下、曲がりボーリングをボーリングロッドと言う)1の先端コア部3を回収した際に土砂等が流入した場合に、ジャミング等を生じない様にする必要がある。
During the operations (a) to (d) described above, jamming or the like does not occur in the case where earth or sand flows in when the
そのため、図示の実施形態では、ボーリングロッド1から先端コア部3を回収しても、土砂等の流入に起因するジャミングが発生しない様に、図1〜図6で示す様な態様で、曲がりボーリング先端の先端コア部3を羽口側(或いは地上側)へ回収し、そして、再び先端コア部3を曲がりボーリング先端に配置させるのである。
Therefore, in the illustrated embodiment, the bent boring is performed in the manner shown in FIGS. 1 to 6 so that jamming due to inflow of earth and sand does not occur even when the
先ず、図1は、例えば、可撓性を有するボーリングロッド1で土壌Gを所定距離まで削孔した状態が示されている。
First, FIG. 1 shows a state in which soil G is drilled to a predetermined distance with a
ボーリングロッド1の先端11は、傾斜した平面の端面11Cを有し、その端面11Cには、修正用反力板2が、端面11Cの最先端よりも図示における前方上方に延在するように取り付けられている。
The
ボーリングロッド1はいわゆる「中空」の部材であり、その全長に亘って中空部分13が設けられている。中空部分13の先端部の先端中空部12は、前記端面11Cを貫通しするように構成されている。
修正用反力板2にも、あたかも、その先端中空部12が反力板2を貫通するが如く、中空孔22が形成されている。
先端中空部12の内径は、中空部分13の内径よりも小さく形成されている。
The
The correction reaction force plate 2 is also formed with a
The inner diameter of the tip
図1において、その先端中空部12と中空部分13に跨って、先端コア部3が配置されている。先端コア部3は、その前面3fは、修正用反力板2の傾斜した前面21と面一となる様に構成されている。
先端コア部3は、先端中空部12及び中空部分13を閉塞させるように挿入されており、先端コア部3の形状は、中空部分13と先端中空部12と相補の形状となっている。すなわち、先端コア部3の前部31が先端中空部12と同径で、先端コア部3の後部32が中空部分13と同径である。
In FIG. 1, the
The
ボーリングロッド1の先端中空部12の外殻側に相当する部分には、削孔水流路14が形成されている。この削孔水流路14は、ボーリングロッド1の先端中空部12に到達した削孔水(削孔流体)を、ボーリングロッド1の先端近傍に形成された削孔水吐出口15へ供給する。
削孔水吐出口15の向き、より詳細には削孔水吐出口15から噴射される削孔水の噴射噴射方向は、修正用反力板2の向いている方向と同じである。
A drilled
The direction of the drilling
前記先端コア部3の軸の中心部にはセンター孔33が形成されており、センター孔33は、先端コア部3の後面3rに開口部33oを有しており、先端コア部3の前部31の中程まで達する様に形成されている。
センター孔33において、開口部33o近傍には、内径の拡大した拡径部34が形成されている。拡径部34は、後述する回収装置(以下、「回収装置」を「回収ロッド」と記載する)4のロック爪を引っ掛けるために形成されている。
A
In the
前端コア部3の前部31の領域には削孔水通路35が形成され、その削孔水通路35の一方の開口部は前記ボーリングロッド1側の削孔水流路14の開口部に一致し、他方の開口部は前記センター孔33に開口している。
尚、図1中、符号100は削孔されたボーリング孔を示し、符号50はボーリング孔100の羽口(地上側)を示している。
A drilled
In FIG. 1,
図1で示す削孔工程に続く図2の工程では、前記先端コア部3のセンター孔33の開口部33oに、回収装置である回収ロッド4の先端の細径部42が差し込まれる。
回収ロッド4は、本体部41と、先端の円錐部42tを有する細径部42とにより構成され、細径部42先端の円錐部42tがセンター孔33に差し込まれる。
In the process of FIG. 2 subsequent to the drilling process shown in FIG. 1, the small-
The recovery rod 4 includes a
回収ロッド4における細径部42先端の円錐部42tがセンター孔33に差し込まれた状態で、すなわち回収ロッド4が先端コア部3と係合した状態で、回収ロッドと共に先端コア部3が羽口50側(地上側)に回収される。
In a state where the
回収ロッド4を先端コア部3と係合させる場合、前記細径部42には、図示しない公知のロック機構が設けてある。図示はされていないが、その様なロック機構としては、例えば、スプリング等で半径方向外方へ付勢された爪が細径部42の外周から飛び出し、先端コア部3のセンター孔33の拡径部34と係合するような機構が採用可能である。
係るロック機構の作用により、先端コア部3が回収ロッド4から逸脱しないで地上側に回収されるのである。
When the recovery rod 4 is engaged with the distal
Due to the action of the locking mechanism, the
ここで、回収ロッド4には全長に亘って流体流路43が形成されており、その流体流路を流れる流体が、回収ロッドの先端42tに形成された噴射孔43nから噴射されるように構成されている。
Here, the recovery rod 4 is formed with a
図3に示すように、先端コア部3をボーリングロッド1の先端11から回収ロッド4で羽口50側に回収する場合は、前記噴射孔43nから削孔流体その他の流体を噴射させることにより、噴射された流体(矢印J)は、先端コア部3に形成された前記センター孔33及び削孔水通路35を経由して、ロッド1の中空部分3における先端コア部3よりも先端側(図3では左側)の領域に流入し、同領域における負圧の発生を防止して、土砂がロッド1の内部(ボーリングロッド1の先端中空部12及び中空部分13)に吸引されるのを抑制する。
As shown in FIG. 3, when the
図4〜図6は、図1〜図3で示す工程を経て地上側に回収された先端コア部3を、曲がりボーリング先端11の所定箇所へ再度設置する工程を示している。
4 to 6 show a step of re-installing the
図4において、羽口側50からボーリングロッド1の先端11に向かって、先端コア部3を係合した回収ロッド4を再挿入する。再挿入に際しては、回収ロッド4の先端の噴射孔43nから、掘削流体(水、ベントナイト)を噴射する(矢印J)。
ボーリングロッド先端11の開口部内に土砂が流入したとしても、流入した土砂Gaは、噴射孔43nから噴射される掘削流体(水、ベントナイト)により、開口部(修正用反力板2の中空孔)22外へ排出することができる。
In FIG. 4, the recovery rod 4 engaged with the
Even if the earth and sand flows into the opening of the
図5は、先端コア部3のボーリングロッド1の先端11への挿入が完了した状態を示している。
ここで、図4で示す様に、ボーリングロッド先端11の開口部内に土砂が流入したとしても、当該土砂は噴射孔43nから噴射される掘削流体(水、ベントナイト)により排出されるので、ジャミングを生じることなく、先端コア部3をボーリングロッド1の先端11における適正位置に設置できるのである。
FIG. 5 shows a state where the insertion of the
Here, as shown in FIG. 4, even if the earth and sand flows into the opening of the
図6は、回収ロッド4を先端コア部3から抜き去り、地上側に回収ロッド4が引抜かれ、再びボーリングロッド1で削孔を開始しようとしている状態を示している。
図2に関連して説明した図示しないロック機構においては、例えば図示しないロック爪を回収ロッド4内に格納し、回収ロッド4の先端コア部3との係合を解除する。
FIG. 6 shows a state in which the recovery rod 4 is removed from the
In the lock mechanism (not shown) described in relation to FIG. 2, for example, a lock claw (not shown) is stored in the recovery rod 4 and the engagement of the recovery rod 4 with the
ここで、切削流体としては、次のような性質が要求される
(1) 回転の抵抗を減少する潤滑効果が必要である(水とベントナイトは、この条件を見たしている)。
(2) 掘削箇所先端(刃先)を冷却する効果を奏する必要がある(水とベントナイトは、この条件を見たしている)。
(3) 削孔土砂を排出するため、削孔流体には、或る程度の比重(削孔土砂が浮き上がる程度の比重:1.02〜1.05)があるのが望ましい。この点で、ベントナイトは望ましい。
(4) 逸水防止のために、削孔壁面に膜を作る必要がある(ベントナイト(泥水)は膜を作るので、好適)。
Here, the cutting fluid is required to have the following properties: (1) A lubrication effect that reduces the resistance to rotation is necessary (water and bentonite have seen this condition).
(2) It is necessary to have an effect of cooling the tip (blade edge) of the excavation site (water and bentonite have seen this condition).
(3) In order to discharge the drilling earth and sand, it is desirable that the drilling fluid has a certain specific gravity (specific gravity to the extent that the drilling earth floats: 1.02 to 1.05). In this respect, bentonite is desirable.
(4) In order to prevent water loss, it is necessary to form a film on the wall surface of the drilled hole (bentonite (muddy water) is suitable because it forms a film).
図1には明示されていないが、削孔流体としてベントナイトを用いた場合には、削孔工程と同時に、曲がりボーリングの中空ロッド(ボーリングロッド)1の内壁面にベントナイト(削孔用液体)との薄膜(70μm程度)を形成して、ボーリングロッド先端11から流入した土砂が内壁面に付着しない様にする工程を実行していることになる。
Although not clearly shown in FIG. 1, when bentonite is used as the drilling fluid, bentonite (a drilling liquid) is formed on the inner wall surface of the hollow rod (boring rod) 1 of the bent boring simultaneously with the drilling process. The thin film (about 70 μm) is formed to prevent the earth and sand flowing in from the
図7で示す様に、湾曲した掘削路の場合、先端コア部3が曲がりロッド内壁面13fと接触してしまう恐れが存在する。先端コア部3とロッド内壁面13fとが面接触であれば、土砂が多少存在してもジャミングしないが、点接触の箇所に土砂が存在すると、ジャミングを起こし易い。
しかし、切削流体としてベントナイトを用いれば、ボーリングロッド内壁面13fに膜が形成されるので、ロッド内壁面13fに対して流入土砂が常に分離した状態を維持しており(ロッド内壁面13fと流入土砂との間には、ベントナイトの膜が介在するため)、また、先端コア部3挿入時に流入土砂の洗浄を行い、点接触箇所に流入土砂が残存してしまうことが完全に防止されるので、係るジャミングを防止することが出来る。
尚、図7に示す先端コア部3の外径E及び長さLと、ボーリングロッド1の中空部分13の内径D及び内径中心点の軌跡の曲率半径Rの関係については、後述する。
As shown in FIG. 7, in the case of a curved excavation path, there is a possibility that the distal
However, if bentonite is used as the cutting fluid, a film is formed on the
The relationship between the outer diameter E and length L of the
なお、切削流体として水を用いた場合においても、先端コア部3挿入時に流入土砂の洗浄を行うので、点接触箇所に流入土砂が残存してしまうことが完全に防止され、ジャミングが防げる。
Even when water is used as the cutting fluid, the inflow earth and sand are washed when the
すなわち、削孔用流体としては、粘性があり、膜を形成する流体であるベントナイトが望ましい。
もちろん、高圧水を削孔用流体として使用することは可能である
That is, as the drilling fluid, bentonite, which is viscous and forms a film, is desirable.
Of course, it is possible to use high-pressure water as a drilling fluid.
排出された土壌(掘削孔100の内壁面とボーリングロッド1の外周面との間の環状の空間)と、ボーリングロッド1の推進力とにより、ベントナイトの注入量(地上側のポンプの吐出流量)を制御する。具体的な注入量についてはケース・バイ・ケースである。
ベントナイト注入量の制御に関しては、例えばデータベースに貯えられた既存のデータや、施工管理者の経験等により行われる。
掘削流体が水の場合も同様である。
Due to the discharged soil (annular space between the inner wall surface of the
The control of the bentonite injection amount is performed, for example, based on existing data stored in a database or the experience of a construction manager.
The same applies when the drilling fluid is water.
図示はされていないが、先端コア部3の回収時や再挿入時において、ボーリングロッド1の先端11の開口部に流入した土砂がボーリングロッド1よりも外に位置する様に、修正用反力板2及び後述するスリーブ管5を地上側に若干量引いて、土砂自体は移動しなくても、機構に対する相対的な位置を変位せしめ、以って、土砂が機構外に位置する様にせしめても良い。
Although not shown, the correction reaction force is such that the earth and sand flowing into the opening of the
図示はされていないが、掘削流体を充填することに代えて、ロッド1内部に泡を充填しても良い。その場合、図1の掘削工程終了時に、ベントナイトと泡とを置換し、泡の存在下で、計測器等の出し入れを行う。そして、先端コア部3の再挿入時で、例えば、計測器をボーリングロッド1から外した時に、中空ロッドの泡をベントナイトに置換するようにできる。
Although not shown, instead of filling the drilling fluid, the
次に、上述した(a)〜(d)の各作業、すなわち
(a) 曲がりボーリングにより所定領域を掘削した後、パッカを具備したスリーブ管を挿入して固化材その他の薬液を注入する作業、
(b) 曲がりボーリングの先端にTVカメラを挿入して、地盤の状況を確認する作業、
(c) 曲がりボーリングの先端に磁気探査装置を挿入して、磁気探査を行う作業、
(d) 曲がりボーリングの先端にサンプリング装置を挿入して、サンプル土壌を回収する作業、
について、以下に詳細に説明する。
Next, each of the above-described operations (a) to (d), that is, (a) after excavating a predetermined region by bending boring, inserting a sleeve tube equipped with a packer and injecting a solidified material or other chemicals,
(B) Inserting a TV camera at the tip of a curved boring to check the ground condition,
(C) Inserting a magnetic exploration device at the tip of a bent boring to conduct magnetic exploration;
(D) Work to collect the sample soil by inserting a sampling device at the tip of the bent boring,
Will be described in detail below.
先ず、作業(a)、すなわち曲がりボーリング(ボーリングロッド)1により所定領域を掘削した後、パッカを具備したスリーブ管を挿入して固化材その他の薬液を注入するに関して、図8〜図16を参照して説明する。 First, after excavating a predetermined region by the work (a), that is, by bending boring (boring rod) 1, a sleeve tube equipped with a packer is inserted to inject a solidified material or other chemicals with reference to FIGS. To explain.
図8において、中空状のボーリングロッド1の先端部11を先端コア部3によって閉塞させた状態で、所定領域を削孔する。
次に、回収ロッド4を羽口(地上)50側から挿入して、先端コア部3のセンター孔33に回収ロッド4の先端部42を係合させる(図9)。
In FIG. 8, a predetermined region is drilled in a state where the
Next, the recovery rod 4 is inserted from the tuyere (ground) 50 side, and the
図10では、先端コア部3を係合させた状態の回収ロッド4を羽口50側に抜き取る。換言すれば、先端コア部3をボーリングロッド1の先端から取り外す。
その際に、図3を参照して説明したのと同様に、先端コア部3から削孔流体を噴射して、ボーリングロッド1の内部に負圧が発生して土砂が流入することを、事前に防止する。
In FIG. 10, the recovery rod 4 with the
At that time, in the same manner as described with reference to FIG. 3, the drilling fluid is ejected from the
図11では、羽口50側からボーリングロッド1の中空部13にスリーブ管5を挿入し、そのスリーブ管5をボーリングロッド1の先端部11よりも前方まで貫通させる。
その際に、図4で説明した通り、スリーブ管5の先端の図示しない噴射機構より、削孔流体を噴射して、ボーリングロッド1の中空部13に流入した土砂を排除する。
In FIG. 11, the
At that time, as described with reference to FIG. 4, the drilling fluid is ejected from an unillustrated ejection mechanism at the tip of the
スリーブ管5をボーリングロッド1の先端部11よりも前方まで貫通させた後、ボーリングロッド1を地上側に抜き取る(図12)。なお、図12では、ボーリングロッド1が抜き取られた後の状態が描かれている。
図13において、スリーブ管5の内部にパッカ6を挿入し、その挿入したパッカ6をスリーブ管5の前端部まで押込む。
After allowing the
In FIG. 13, the packer 6 is inserted into the
図14では、掘削してあったボーリング孔100の内部に、例えば、固化材Kを充填し、図15において、固化材Kが充填された状態でパッカ6の1対の膨張部材61、61を膨張させ、その1対の膨張部材61、61の間に形成された噴射孔(薬液Nの噴出箇所)から薬液Nを噴出する(1段目の注入)。薬液Nは土壌G側まで浸透する。
In FIG. 14, for example, the solidified material K is filled in the
1段目の注入が終われば、図16で示す様に、スリーブ管5及びパッカ6を所定量だけ羽口50側に引抜き、その位置で、2段目の薬液の注入を行う。以下、順次、羽口50側に向かって、薬液の注入を行う。
When the first-stage injection is completed, as shown in FIG. 16, the
次に図17〜図21を参照して、上記作業(b)、すなわちボーリングロッド1の先端にTVカメラを挿入して、地盤の状況を確認する作業に関して説明する。
Next, the operation (b), that is, the operation of inserting a TV camera at the tip of the
図17〜図21の内、図17〜図19の工程の説明は、前記図8〜図10と同様であるので省略する。
ここで、図19の工程に際しては、図3を参照して説明したのと同様に、先端コア部3から削孔流体を噴射して、ボーリングロッド1の内部に負圧が発生して土砂が流入することを、事前に防止する。
The description of the steps of FIGS. 17 to 19 in FIGS. 17 to 21 is the same as that of FIGS.
Here, in the process of FIG. 19, as described with reference to FIG. 3, the drilling fluid is ejected from the
次の図20では、羽口50側からボーリングロッド1の中空部13に、先端にTVカメラ7を装着した回収ロッド4を羽口50側から挿入し、TVカメラ7をボーリングロッド1の先端部11よりも前方に配置する。
先端にTVカメラ7を装着した回収ロッド4を挿入する際に、図4で説明した通り、スリーブ管5の先端の図示しない噴射機構より、削孔流体を噴射して、ボーリングロッド1の中空部13に流入した土砂を排除する。
In FIG. 20, the recovery rod 4 with the
When the recovery rod 4 with the
TVカメラ7をボーリングロッド1の先端部11よりも前方まで押出した後、図21においてTVカメラ7を用いて地盤状況の確認を行う。
After the
次に、上記作業(c)、すなわちボーリングロッド1の先端に磁気探査装置を挿入して磁気探査を行う作業に関して、図22〜図28を参照して説明する。
Next, the operation (c), that is, the operation for performing the magnetic exploration by inserting the magnetic exploration device at the tip of the
図22〜図28の内、図22〜図24の工程の説明は、前記図8〜図10と同様であるので省略する。
ここで、図24の工程に際しては、図3を参照して説明したのと同様に、先端コア部3から削孔流体を噴射して、ボーリングロッド1の内部に負圧が発生して土砂が流入することを、事前に防止する。
22 to 28, the description of the steps of FIGS. 22 to 24 is the same as that of FIGS.
Here, in the process of FIG. 24, as described with reference to FIG. 3, the drilling fluid is injected from the
次の図25では、羽口50側からボーリングロッド1の中空部13に塩化ビニル製のパイプ8を挿入し、その塩化ビニル製のパイプ8をボーリングロッド1の先端部11よりも前方まで貫通させる。
塩化ビニル製のパイプ8をボーリングロッド1の中空部13へ挿入する際に、図4で説明したのと同様に、スリーブ管5の先端の図示しない噴射機構より、削孔流体を噴射して、ボーリングロッド1の中空部13に流入した土砂を排除する。
In FIG. 25, a vinyl chloride pipe 8 is inserted into the
When inserting the pipe 8 made of vinyl chloride into the
図26では、塩化ビニル製のパイプ8をボーリングロッド1の先端部11よりも前方まで貫通させた後、ボーリングロッド1を地上側に抜き取って回収する。
In FIG. 26, after the pipe 8 made of vinyl chloride is penetrated to the front of the
次の図27では、磁気探査装置9を先端に取り付けた回収ロッド4を羽口50側から挿入して、磁気探査装置9を塩化ビニルパイプの先端部に配置し、図28では、磁気探査装置9によって磁気探査を開始する。
In the next FIG. 27, the recovery rod 4 with the magnetic exploration device 9 attached to the tip is inserted from the
次に上述した作業(d)、すなわち、曲がりボーリングの先端にサンプリング装置を挿入して、サンプリング土壌を採取し、採取したサンプリング土壌及びサンプリング装置を回収する作業に関して、図29〜図34を参照して説明する。 Next, with respect to the above-described operation (d), that is, the sampling soil is sampled by inserting the sampling device into the tip of the bent boring, and the collected sampling soil and the sampling device are recovered, refer to FIGS. I will explain.
図29〜図34の内、図29〜図31の工程の説明は、前記図8〜図10と同様であるので省略する。
図31の工程において、図3を参照して説明したのと同様に、先端コア部3から削孔流体を噴射して、ボーリングロッド1の内部に負圧が発生して土砂が流入することを、事前に防止する。
29 to 34, the description of the steps of FIGS. 29 to 31 is the same as that of FIGS.
In the process of FIG. 31, in the same manner as described with reference to FIG. 3, the drilling fluid is ejected from the
次の図32では、サンプリング装置10を先端に取り付けた回収ロッド4を羽口50側から挿入して、サンプリング装置10をボーリングロッド1の先端部11に配置する。
サンプリング装置10を挿入するに際して、図4で説明したのと同様に、スリーブ管5の先端の図示しない噴射機構より、削孔流体を噴射して、ボーリングロッド1の中空部13に流入した土砂を排除する。
In the next FIG. 32, the recovery rod 4 with the
When the
図33では、ボーリングロッド1の先端部11よりも前方(図33では左側)のサンプリング土壌Gsをサンプリング装置10によって採取し、採取したサンプリング土壌Gs及びサンプリング装置10を地上側に回収する(図34)。
In FIG. 33, the sampling soil Gs in front of the
繰り返しにはなるが、図8〜図34で説明した作業において、すなわち上述した作業(a)のスリーブ管5注入、作業(b)のTVカメラ7挿入、作業(c)の磁気探査装置9挿入、作業(d)のサンプリング装置10挿入において、「先端コア部取り外し」作業(図10、図19、図24、図31)に際しては、開口部22から土砂が流入しないように、図3で示すのと同様に、水やベントナイト等を噴射して開口部22近傍箇所で負圧が発生するのを防止している。
Again, in the work described with reference to FIGS. 8 to 34, that is, the
また、項目(a)のスリーブ管5注入における「スリーブ管挿入」作業(図11)、項目(b)のTVカメラ7挿入における「TVカメラ挿入」作業(図20)、項目(c)の磁気探査装置挿入における「塩化ビニル製のパイプ8挿入」作業(図25)、項目(d)のサンプリング装置10挿入における「サンプリング装置挿入」作業(図32)において、開口部22から流入した土砂を排除するために、図4で示すのと同様に、開口部22近傍箇所で水やベントナイト等を噴射している。
In addition, the “sleeve tube insertion” operation (FIG. 11) in the
図1〜図34を参照して説明した各作業において、ボーリングロッド1内で先端コア部3や計測器機等が引っ掛かって移動不能にならない様にするため、先端コア部3或いは計測器機等の長手方向長さLと外径Eについては、次で示す様に数値範囲を限定する必要がある。
図7において、ボーリングロッド1の軸中心の曲率半径をR、内径寸法をD、先端コア部3或いは計測器機等の外径をEとした場合に、図示の角度をθとすれば、挿入する先端コア部3或いは計測器機等の長さをLは、下式
L<(2R+D)sinθ
の範囲とする必要がある。
In each operation described with reference to FIGS. 1 to 34, in order to prevent the
In FIG. 7, when the radius of curvature at the axial center of the
It is necessary to be in the range.
先端コア部3の長さLが予め決定しているが、先端コア部3或いは計測器機等の外径Eが決定していない場合には、ボーリングロッド1の曲率中心から先端コア部3外周までの距離をCとすれば、先端コア部3或いは計測器機等の外径Eは、次の式を充足する必要がある。
E<C−R+D/2
The length L of the
E <C-R + D / 2
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、先端コア部を曲がりボーリング先端から外すことなく、切削流体流路にジャイロを通過せしめ、以って、掘削経路を正確に計測することが可能である。
The illustrated embodiment is merely an example, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
For example, it is possible to accurately measure the excavation path by allowing the gyro to pass through the cutting fluid channel without bending the tip core portion from the tip of the boring.
1・・・曲がりボーリングのロッド/ボーリングロッド
2・・・修正用反力版
3・・・先端コア部
4・・・回収用ロッド
5・・・スリーブ管
6・・・パッカ
7・・・TVカメラ
8・・・塩化ビニル製パイプ
9・・・磁気探査装置
10・・・サンプリング装置
11・・・先端
12・・・ロッド内の空間
13・・・ロッド内の中空部分
14・・・削孔流体流路
15・・・削孔水吐出口
33・・・センター孔
50・・・羽口
100・・・掘削孔
DESCRIPTION OF
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