JPH037796B2 - - Google Patents
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- JPH037796B2 JPH037796B2 JP57226794A JP22679482A JPH037796B2 JP H037796 B2 JPH037796 B2 JP H037796B2 JP 57226794 A JP57226794 A JP 57226794A JP 22679482 A JP22679482 A JP 22679482A JP H037796 B2 JPH037796 B2 JP H037796B2
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- soil
- head
- cylindrical body
- excavation
- screw rod
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は長距離掘削進工法における掘削ヘツド
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an excavation head for long-distance excavation advancement methods.
交通量の多い道路や市街地などにガス管、水道
管等比較的小口径の管を埋設するにあたり、従来
より非開削埋設工法が知られている。この工法は
一般に発進立坑から到達立坑に向かつてパイロツ
ト管を布設した後、該パイロツト管に沿つて掘削
ヘツドにより拡大しつつ本管を順次埋設するもの
である。 2. Description of the Related Art Trenchless burying methods have been known for burying relatively small-diameter pipes such as gas pipes and water pipes on roads with heavy traffic or in urban areas. This construction method generally involves laying a pilot pipe from a starting shaft to a destination shaft, and then sequentially burying the main pipe along the pilot pipe while enlarging it with an excavation head.
この掘削ヘツドについても従来より種々のタイ
プのものが知られており、本発明者によつても先
に特願昭56−106290号(特開昭58−11298号公報)
として新たな掘削ヘツドが提案されている。この
掘削ヘツドは、到達立坑まで貫通したパイロツト
管の先端に接続され、パイロツト管を介して発進
立坑側に引き寄せられる過程で拡孔掘削を行うよ
うにしたもので、パイロツト管接続側の面に掘削
ビツトを有するとともに、該ビツト近傍に排土取
入口を形成し、後続の埋設管に対して回転可能に
連結されている。そしてビツトで掘削した排土を
取入口からヘツド内に取り入れ、外部に送り出す
ようにしている。しかし、このような掘削ヘツド
にも1つの難点がある。即ち、掘削するのが特に
軟弱地盤の場合、ヘツド内に周囲の土砂を取り込
み過ぎてしまい、このためヘツド周囲の地盤が土
壁崩壊し、地盤沈下を生じてしまうものである。
このようなことから、本発明者等は実願昭56−
160327号(実公昭62−9436号公報)として、排土
取入口の内部に排土取り入れ量調整バルブを設け
るとともに、このバルブをスプリングにより支持
せしめ、土圧に応じて排土取り入れ口の開口面積
コントロールするようにした掘削ヘツドを提案し
ている。ところが、上記排土取入れ量の調整は適
用する土質によつてそれぞれ異つたものが要求さ
れ、このため、スプリングの押圧力によつて取入
量調整を行つている上記掘削ヘツドでは、土質に
応じてスプリングを交換して使用しなければなら
ないという問題点がある。 Various types of excavation heads have been known in the past, and the present inventor previously published Japanese Patent Application No. 56-106290 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-11298).
A new drilling head has been proposed. This drilling head is connected to the tip of a pilot pipe that has penetrated to the arrival shaft, and is designed to drill a hole while being drawn toward the starting shaft via the pilot pipe. In addition to having a bit, a discharged soil intake port is formed near the bit, and is rotatably connected to a subsequent buried pipe. The soil excavated by the bit is taken into the head through the inlet and sent out to the outside. However, such drilling heads also have one drawback. That is, when excavating particularly in soft ground, too much surrounding earth and sand is taken into the head, which causes the ground wall around the head to collapse, causing ground subsidence.
For this reason, the inventors of the present invention filed the
No. 160327 (Publication No. 62-9436), a waste soil intake amount adjustment valve is installed inside the waste soil intake port, and this valve is supported by a spring to adjust the opening area of the waste soil intake according to the earth pressure. We are proposing a drilling head that can be controlled. However, the above-mentioned adjustment of the amount of soil taken in is required to be different depending on the soil quality to which it is applied, and for this reason, the above-mentioned excavation head, which adjusts the intake amount by the pressing force of a spring, cannot adjust the amount according to the soil quality. There is a problem in that the spring must be replaced before use.
本発明はこのような問題点に鑑み創案されたも
ので、土質等に応じヘツド内への排土の取入れを
任意に調整することができる掘削ヘツドを提供せ
んとするものである。 The present invention was devised in view of these problems, and it is an object of the present invention to provide an excavation head that can arbitrarily adjust the intake of soil into the head depending on the soil quality and the like.
このため本発明は、発進坑から到達坑まで貫通
したパイロツト管の先端に接続され、パイロツト
管を介して回転せしめられつつ、発進坑側に引き
寄せられる過程で拡孔掘削を行う掘削ヘツドにお
いて、前面に掘削ビツト及び排土取入口を有する
ヘツド本体に、先端にパイロツト管との接続部を
有し後端が閉塞した筒状体を、その後端側がヘツ
ド本体内の中空部に内装されるようにして設ける
とともに、中空部内の筒状体に排土取入口を形成
し、筒状体内部長手方向には、パイロツト管方向
への排土移送用のスクリユー杆を回転可能に設
け、該スクリユー杆の先端に、パイロツト管内を
通じて導入される動力伝達杆の接続部を形成し、
前記中空部内には土圧検出器を設け、その検出値
に基づき前記スクリユー杆の回転数制御を行い得
るようにしたものであり、スクリユー杆の回転数
制御による排土排出量の調整により、ヘツド本体
内への土砂の取り込み量を任意に調整することが
できるようにしたものである。 For this reason, the present invention provides a drilling head that is connected to the tip of a pilot pipe that penetrates from the starting hole to the destination hole, and that performs hole expansion drilling while being rotated through the pilot pipe and being drawn toward the starting hole. A cylindrical body having a connecting part with a pilot pipe at the tip and a closed rear end is attached to the head body having an excavation bit and an earth removal port at the top, and the rear end side is housed in the hollow part of the head body. At the same time, a discharged soil intake port is formed in the cylindrical body in the hollow part, and a screw rod for transferring the discharged soil in the direction of the pilot pipe is rotatably provided in the longitudinal direction of the cylindrical body. At the tip, a connection part for a power transmission rod introduced through the pilot pipe is formed,
An earth pressure detector is installed in the hollow part, and the rotation speed of the screw rod can be controlled based on the detected value. The amount of dirt taken into the main body can be adjusted as desired.
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図ないし第3図は、本発明の一実施例を示
すもので、図においてイは掘削ヘツド、ロはこの
掘削ヘツドに接続される埋設管予定管(以下埋設
管と称す)である。 FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the present invention. In the figures, A indicates an excavation head, and B indicates a planned buried pipe (hereinafter referred to as a buried pipe) to be connected to this excavation head.
本発明の掘削ヘツドは、ヘツド本体1と該ヘツ
ド本体1の後部に回転可能に接続される管体2と
から構成されている。 The excavation head of the present invention is composed of a head body 1 and a tube body 2 rotatably connected to the rear part of the head body 1.
ヘツド本体1はその前面に排土取入口と掘削ビ
ツトとを有しており、これについては後述する。
ヘツド本体1前面中心部には、後端側がヘツド本
体1内の中空部3に内装されるようにして筒状体
4が設けられている。この筒状体4は、その後端
がキヤツプ5等により閉塞6するとともに、先端
が開口し、この先端部にパイロツト管との接続部
7(雌ねじ部)が形成されている。中空部3内の
筒状体4には中空部3内の排土を筒状体4内に取
り入れるための排土取入口8が形成されている。
また、筒状体4には、その後端側から説端側にか
けて掘削用水(又は泥漿化用液)9が形成され、
さらに該流路9から下記するビツト保持部材27
の前面近傍及びヘツド本体1前面近傍にそれぞれ
延出した噴射孔10,11が設けられている。 The head body 1 has an earth removal inlet and an excavation bit on its front surface, which will be described later.
A cylindrical body 4 is provided at the center of the front surface of the head body 1 so that its rear end side is housed in a hollow portion 3 within the head body 1. This cylindrical body 4 has its rear end closed off 6 by a cap 5 or the like, and its tip is open, and a connecting portion 7 (female threaded portion) with a pilot tube is formed at this tip. A cylindrical body 4 within the hollow portion 3 is formed with a soil intake port 8 for taking in the soil discharged from the hollow portion 3 into the cylindrical body 4 .
In addition, drilling water (or slurry-forming liquid) 9 is formed in the cylindrical body 4 from the rear end side to the trailing end side,
Furthermore, a bit holding member 27 as described below is inserted from the flow path 9.
Extending injection holes 10 and 11 are provided near the front of the head and near the front of the head body 1, respectively.
筒状体4内の長手方向に沿つてパイロツト管方
向(第1図中左方向)へ排土を移送するためのス
クリユー杆12が回転可能に設けられている。こ
のスクリユー杆12はその一端が筒状体4内の後
端部に設けられた軸受13に支持されている。ス
クリユー杆12は本実施例では内管121及び外
管122からなる二重構造に構成され、外管12
2の外面長手方向にスクリユー14が設けられて
いる。内管121は外管122に適当な間隙をも
つて挿入され、且つ両者は孔付きの保持材15に
より一体的に結合されている。前記間隙及び内管
121の内部はそれぞれ水等の流路16,17を
構成し、流路16にはスラリー輸送用の水がまた
流路17には掘削用水(又は泥漿化用液)が流通
する。外管122はその後端がキヤツプ18を介
して閉塞19するとともに、閉塞した後端から内
管121が突出し、この突出部が前記軸受13に
支持されている。この軸受13と筒状体後端の閉
塞部6間には空間20が形成され、内管121の
端部が前記軸受13からこの空間20に突出し、
内管121を通じてこの空間20内に水等の流体
を吐出し得るようになつている。本実施例では、
軸受から突出した内管121の端部に、吐出口2
11が形成されたキヤツプ21が取付けられ、こ
のキヤツプ21により内管の抜けが防止されてい
る。また外管122先端側のスクリユー14の終
端近傍には、水をパイロツト管方向に噴射するよ
う構成された噴射ノズル22が設けられており、
流路16を通じて供給されてくる水がこの噴射ノ
ズル22から筒状体4内のパイロツト管方向に向
けて噴射される。スクリユー杆12の前記流路1
6及び17にはパイロツト管ハの発進立坑側から
水等の流体が別々に送給され、またスクリユー杆
12は発進立坑側からパイロツト管を通じて導入
される動力伝達杆の回転駆動力により回転するも
のであり、このため、その先端、即ち、内管12
1及び外管122の各先端には接続部23,24
(雌ネジ部)が形成されている。発進立坑側から
パイロツト管内を通じて導入される動力伝達杆ニ
は、内管ニ−1及び外管ニ−2から構成され、こ
れらがそれぞれ前記スクリユー杆12の内管12
1及び外管122に接続されるようになつてい
る。 A screw rod 12 is rotatably provided for transferring soil along the longitudinal direction of the cylindrical body 4 in the direction of the pilot tube (leftward in FIG. 1). One end of the screw rod 12 is supported by a bearing 13 provided at the rear end of the cylindrical body 4. In this embodiment, the screw rod 12 has a double structure consisting of an inner tube 121 and an outer tube 122.
A screw 14 is provided in the longitudinal direction of the outer surface of 2. The inner tube 121 is inserted into the outer tube 122 with a suitable gap, and both are integrally connected by a holding member 15 with holes. The gap and the inside of the inner pipe 121 constitute flow paths 16 and 17 for water, etc., respectively, and the flow path 16 has water for transporting slurry, and the flow path 17 has water for drilling (or slurry forming liquid) flowing therethrough. do. The rear end of the outer tube 122 is closed 19 via the cap 18, and the inner tube 121 protrudes from the closed rear end, and this protrusion is supported by the bearing 13. A space 20 is formed between this bearing 13 and the closed part 6 at the rear end of the cylindrical body, and the end of the inner tube 121 projects from the bearing 13 into this space 20.
Fluid such as water can be discharged into this space 20 through the inner pipe 121. In this example,
A discharge port 2 is provided at the end of the inner tube 121 protruding from the bearing.
11 is attached, and this cap 21 prevents the inner tube from coming off. Further, near the terminal end of the screw 14 on the distal end side of the outer tube 122, an injection nozzle 22 configured to inject water toward the pilot tube is provided.
Water supplied through the flow path 16 is injected from this injection nozzle 22 toward the pilot tube within the cylindrical body 4. Said flow path 1 of screw rod 12
Fluid such as water is separately supplied to pilot pipes 6 and 17 from the starting shaft side, and the screw rod 12 is rotated by the rotational driving force of a power transmission rod introduced from the starting shaft side through the pilot pipe. Therefore, its tip, that is, the inner tube 12
1 and the outer tube 122 have connecting portions 23 and 24 at each end.
(female threaded part) is formed. The power transmission rod introduced from the starting shaft side through the pilot pipe is composed of an inner tube knee 1 and an outer tube knee 2, which are connected to the inner tube 12 of the screw rod 12, respectively.
1 and an outer tube 122.
なお、その他の本実施例の構成を説明すると、
本実施例では、ヘツド本体内に排土を取り込れる
ための排土取入口に礫が噛み込んだ場合、これを
排除するための機構が設けられており、このた
め、ヘツド本体1の前面中央部にはガイド筒部2
6を形成しつつ取付孔25が設けられ、この取付
孔25に前記筒状体4がヘツド本体軸線方向進退
可能に嵌挿されている。この筒状体4は、本実施
例ではスプライン軸状に構成され、取付孔25に
嵌挿されることにより周方向での回転が阻止され
ている。 In addition, other configurations of this embodiment will be explained as follows.
In this embodiment, a mechanism is provided to remove gravel when it gets stuck in the soil intake port for taking the soil into the head body. Guide tube part 2 in the center
6, and an attachment hole 25 is provided, and the cylindrical body 4 is fitted into the attachment hole 25 so as to be movable forward and backward in the axial direction of the head body. In this embodiment, the cylindrical body 4 has a spline shaft shape, and is prevented from rotating in the circumferential direction by being fitted into the mounting hole 25.
筒状体4には、ヘツド本体前端部の形状と略対
応したフード状のビツト保持部材27が取付けら
れている。このビツト保持部材27は、前面がテ
ーパ状に構成されるとともに、後部に短管状のス
カート部28を有し、該スカート部28内周面が
ヘツド本体1の周面にヘツド本体長手方向摺動可
能に当接している。スカート部28が当接するヘ
ツド本体1先端部の周面は、スカート部28の厚
み分を吸収するため本体部よりも小径に構成され
ている。 A hood-shaped bit holding member 27 is attached to the cylindrical body 4, the shape of which substantially corresponds to the front end of the head body. The bit holding member 27 has a tapered front surface and a short tubular skirt portion 28 at the rear, and the inner circumferential surface of the skirt portion 28 slides on the circumferential surface of the head body 1 in the longitudinal direction of the head body. possible contact. The circumferential surface of the tip of the head body 1 that the skirt portion 28 comes into contact with is configured to have a smaller diameter than the main body portion in order to absorb the thickness of the skirt portion 28.
前記ビツト保持部材27の前面の半径方向には
数条の掘削ビツト29が設けられ、その各近傍に
は、ビツト保持部材27内側に排土を取り込むた
めのスリツト状の排土取入口30aが同じく半径
方向に向つて設けられている。また、ヘツド本体
1の前面にも半径方向に向うスリツト状の排土取
入口30bが設けられている。そして、ビツト保
持部材27の排土取入口30aとヘツド本体1の
排土取入口30bは、周方向でその位置がずらさ
れた状態に設けられている。 Several excavation bits 29 are provided in the radial direction on the front surface of the bit holding member 27, and a slit-shaped soil intake port 30a for taking the soil into the inside of the bit holding member 27 is provided near each of the digging bits 29. It is provided in the radial direction. Further, a slit-shaped soil intake port 30b facing in the radial direction is also provided on the front surface of the head main body 1. The discharged soil intake port 30a of the bit holding member 27 and the discharged soil intake port 30b of the head body 1 are provided with their positions shifted in the circumferential direction.
そして、ヘツド本体1前面及びビツト保持部材
27裏面には、ビツト保持部材27の排土取入口
及びヘツド本体1の排土取入口にそれぞれ対向す
るようにして突起部材31b,31aが設けられ
ており、ビツト保持部材27をヘツド本体方向に
後退せしめることにより、各突起部材31a,3
1bを対向する排土取入口31b,30aに押し
込むことができるようにしている。突起部材31
a,31bは本実施例では板状体により構成され
ている。 Projecting members 31b and 31a are provided on the front surface of the head main body 1 and the back surface of the bit holding member 27 so as to face the discharging soil intake port of the bit holding member 27 and the discharging soil intake port of the head main body 1, respectively. , by retracting the bit holding member 27 toward the head body, each protruding member 31a, 3
1b can be pushed into the opposing soil intake ports 31b and 30a. Projection member 31
In this embodiment, a and 31b are made of plate-like bodies.
前記管体2は、ヘツド本体1の後端に回転継手
33を介して回転可能に連結されている。即ち、
ヘツド本体1の後部には軸体32が設けられ、こ
の軸体32を回転継手33を構成する軸受により
管体2内で軸支することにより、ヘツド本体1と
管体2とが相互に回転自在に連結されている。ま
た、この管体2の後端部には埋設管ロが溶接等に
より連結される。 The tube body 2 is rotatably connected to the rear end of the head body 1 via a rotary joint 33. That is,
A shaft body 32 is provided at the rear of the head body 1, and by supporting this shaft body 32 within the tube body 2 by a bearing constituting a rotary joint 33, the head body 1 and the tube body 2 can mutually rotate. freely connected. Further, a buried pipe is connected to the rear end of the pipe body 2 by welding or the like.
第4図は本発明の他の実施例を示すもので、前
述した実施例では、スラリー輸送用水及び掘削用
水(又は泥漿化用液)をそれぞれ発進立坑側から
パイロツト管を通じて送給するようにした構造で
あるのに対し、実施例では、スラリー輸送用の水
をパイロツト管を通じて、また掘削用水(又は泥
漿化用液)を到達立坑側から埋設管を通じてそれ
ぞれ送給するようにしたものであり、このため、
スクリユー杆12′は単管構造で、筒状体4の最
後端部に設けられた軸受13′に軸支されている。
スクリユー杆12′の内部は中空で、スラリー輸
送用水が送給され得るようになつており、このス
ラリー輸送用水が杆先端側におけるスクリユー終
端近傍の噴射ノズル22から筒状体4内のパイロ
ツト管方向に噴射するようになつている。スクリ
ユー杆12′の先端には、パイロツト管ハ内部を
通じて導入される管状の動力伝達杆ニを接続する
ための接続部24′(雌ネジ部)が設けられてい
る。筒状体4には、前記実施例と同様その後端側
から先端側にかけて堀削用水(又は泥漿化用液)
の流路9′が形成され、該流路9′からビツト保持
部材27の前面近傍及びヘツド本体1前面近傍に
それぞれ延出した水噴射孔10,11が設けられ
ているが、この流路9′には到達立坑側から導入
される供給管34が接続されている。この供給管
34は軸体32の中空部321を通じてヘツド本
体1内に導かれ、その先端が筒状体4の後端に前
記流路9′と連通するようにして接続されている。
ヘツド本体1は前記スイベルジヨント33を介し
て管体2に対して回転するため、前記供給管34
の途中には回転継手35が介在し、この回転継手
35よりヘツド本体側の管部341が軸体32内
の保持部材36により支持され、また管体側の管
部342が管体2内の支持部37により支持さ
れ、管部341のみがヘツド本体1とともに回転
するようになつている。管部341の一部は可撓
性管体となつている。その他の構成においては、
第1図ないし第3図に示すものと略同様である。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In the embodiment described above, slurry transportation water and drilling water (or slurry forming liquid) were each fed from the starting shaft side through pilot pipes. In contrast, in the embodiment, water for transporting slurry is sent through a pilot pipe, and water for drilling (or liquid for slurrying) is sent from the reaching shaft side through a buried pipe, For this reason,
The screw rod 12' has a single tube structure and is supported by a bearing 13' provided at the rearmost end of the cylindrical body 4.
The inside of the screw rod 12' is hollow, and water for slurry transportation can be supplied thereto. It is now being injected into the air. A connecting portion 24' (female threaded portion) is provided at the tip of the screw rod 12' for connecting a tubular power transmission rod introduced through the inside of the pilot tube. The cylindrical body 4 is filled with excavating water (or slurry-forming liquid) from the rear end side to the front end side as in the previous embodiment.
A flow path 9' is formed, and water injection holes 10 and 11 are provided extending from the flow path 9' to the vicinity of the front surface of the bit holding member 27 and the vicinity of the front surface of the head body 1, respectively. A supply pipe 34 introduced from the reaching shaft side is connected to '. This supply pipe 34 is led into the head body 1 through the hollow part 321 of the shaft body 32, and its tip is connected to the rear end of the cylindrical body 4 so as to communicate with the flow path 9'.
Since the head body 1 rotates with respect to the tube body 2 via the swivel joint 33, the supply tube 34
A rotary joint 35 is interposed in the middle of the rotary joint 35 , and a tube portion 341 on the side of the head body from the rotary joint 35 is supported by a holding member 36 in the shaft body 32 , and a tube portion 342 on the tube body side is supported by a support member in the tube body 2 . 37, so that only the tube portion 341 rotates together with the head body 1. A portion of the tube portion 341 is a flexible tube body. In other configurations,
It is substantially the same as that shown in FIGS. 1 to 3.
なお、以上の各実施例において、ヘツド本体内
の中空部3には、土圧検出器38が設けられ、中
空部3内の土圧を検出し、その検出結果に基づ
き、スクリユー杆12の回転数制御をを行い、排
土のパイロツト管方向への排出量を調整し得るよ
うになつている。 In each of the above embodiments, an earth pressure detector 38 is provided in the hollow part 3 in the head main body, and detects the earth pressure in the hollow part 3. Based on the detection result, the rotation of the screw rod 12 is controlled. It is possible to adjust the amount of soil discharged in the direction of the pilot pipe by performing numerical control.
また、以上の実施例では、排土を輸送用水でス
ラリー化してパイロツト管内を移送するようにし
ているが、他にパイロツト管内にスクリユー軸を
通し、スクリユーコンベア状に構成せしめた方式
で排土を移送するようにすることも可能である。
また実施例では、スラリー輸送用水とベントナイ
ト等の泥漿化用液とを別々に供給する必要上、こ
れらに対応した供給系がそれぞれ別個に設けられ
ているが、泥漿化用液体を用いないような装置の
場合には、水の供給系を1本化し、この供給系か
らそれぞれ必要な箇所に配分するような構造とす
ることも可能である。例えば、第1図に示すもの
にあつては、第4図に示すもののようにスクリユ
ー杆12を単管構造として水の供給系を一本化
し、流路9の先端から筒状体4の内部に通じる噴
射孔を形成せしめるようにすることも可能であ
る。 In the above embodiment, the soil is slurried with transportation water and transported through the pilot pipe, but it is also possible to remove soil by passing a screw shaft through the pilot pipe and constructing it like a screw conveyor. It is also possible to transport.
In addition, in the embodiment, since it is necessary to separately supply water for slurry transportation and a slurry-forming liquid such as bentonite, separate supply systems are provided for each of these, but it is possible to use a system that does not use a slurry-forming liquid. In the case of an apparatus, it is also possible to have a structure in which the water supply system is unified and the water is distributed from this supply system to each necessary location. For example, in the case shown in FIG. 1, the screw rod 12 is made into a single tube structure as shown in FIG. It is also possible to form an injection hole communicating with the.
次に、本発明の作用について説明する。 Next, the operation of the present invention will be explained.
本発明の掘削ヘツドイは第5図に示すように発
進立坑Aから到達立坑Bまで貫通したパイロツト
管ハの先端に取付けられる。即ち、筒状体4先端
の接続部にパイロツト管ハの本体先端が螺着せし
められるとともに、筒状体4から突出したスクリ
ユー杆12の接続部にパイロツト管を通じて導入
された動力伝達杆ニの先端が螺着される。このよ
うにして取付けられた掘削ビツト29はパイロツ
ト管ハによつて発進立坑A側に引き寄せられ、こ
の過程で拡孔掘削と管埋設が行われる。即ち、掘
削ヘツドイは、駆動装置40の駆動力により回転
しつつ発進立坑方向に後退するパイロツト管ハに
よつて、ヘツド本体1のみが回転せしめられつつ
牽引され、前面の掘削ビツト29によつて地盤を
拡孔掘削する。そして、管体2は、その後部に埋
設管ロを連行し、回転継手33の作用により、非
回転の状態でヘツド本体1に追随する。掘削ヘツ
ドイに導かれる埋設管ロはヘツドの進行に伴つて
到達立坑B側で継ぎ足され、掘削ヘツドイが発進
立坑A側に到達することにより、その埋設が完了
する。なお、このような管埋設工程では、到達立
坑B側で押圧装置により埋設管ロの後端をを押圧
し、埋設管ロの推進力を補うようにしてもよく、
また、上記押圧装置を用いることなく、埋設管と
掘削孔の土壁との間に間隙に生ずるようにして掘
削するとともに、この間隙内に減摩剤を圧入して
土壁との周面抵抗を減少させつつ掘削を行うよう
にすることができる。 The excavation head of the present invention is attached to the tip of a pilot pipe penetrating from the starting shaft A to the reaching shaft B, as shown in FIG. That is, the tip of the main body of the pilot tube 2 is screwed into the connecting portion at the tip of the cylindrical body 4, and the tip of the power transmission rod 2 introduced through the pilot tube into the connecting portion of the screw rod 12 protruding from the cylindrical body 4. is screwed on. The drilling bit 29 installed in this manner is drawn toward the starting shaft A by the pilot pipe, and in this process, the hole is expanded and the pipe is buried. That is, the excavation head is pulled while only the head body 1 is rotated by the pilot pipe which retreats in the direction of the starting shaft while being rotated by the driving force of the drive device 40, and is pulled into the ground by the excavation bit 29 on the front side. Drill the hole. The pipe body 2 entrains the buried pipe to its rear part, and follows the head body 1 in a non-rotating state due to the action of the rotary joint 33. The buried pipe led to the excavation head is added to the destination shaft B side as the head advances, and the burial is completed when the excavation head reaches the starting shaft A side. In addition, in such a pipe burying process, the rear end of the buried pipe may be pressed by a pushing device on the reaching shaft B side to supplement the propulsive force of the buried pipe.
In addition, without using the above-mentioned pressing device, excavation is performed so that a gap is created between the buried pipe and the soil wall of the excavation hole, and an anti-friction agent is press-fitted into this gap to increase the peripheral surface resistance with the soil wall. It is possible to perform excavation while reducing the
掘削により生じた排土は、まず、ビツト保持部
材27の排土取入口30aから内側の空間39に
取り入れられ、さらにヘツド本体1前面の排土取
入口30bから本体内の中空部3内に導かれる。
中空部3内の排土はさらに排土取入口8を通じて
筒状体4内に導かれ、動力伝達杆ニによる回転駆
動力によつてヘツド本体の回転方向と反対方向に
回転するスクリユー杆12のスクリユー14によ
り、パイロツト管方向に移送される。排土は、ス
クリユー14の終端付近からは噴射ノズル23か
ら噴き出される排土輸送用水によつてパイロツト
管ハに送り出される。なお、動力伝達杆ニは、パ
イロツト管ハの回転方向とは逆の方向に回転し、
しかもパイロツト管ハ内に保持されることなく単
に挿入されただけのものであるため、パイロツト
管ハ内面周方向に沿つて旋回運動を起し、この旋
回運動による排土の撹拌効果により、パイロツト
管内での重い土砂の沈澱が防止され、輸送用水に
よる排土の送給が極めて円滑且つ確実に行われ
る。 The soil generated by excavation is first taken into the inner space 39 from the soil intake port 30a of the bit holding member 27, and then introduced into the hollow portion 3 in the main body from the soil intake port 30b on the front surface of the head body 1. It will be destroyed.
The discharged soil in the hollow part 3 is further guided into the cylindrical body 4 through the discharged soil intake port 8, and the screw rod 12 rotates in the opposite direction to the rotational direction of the head body by the rotational driving force of the power transmission rod. The screw 14 transports it toward the pilot tube. The discharged soil is sent to the pilot pipe by the discharged soil transportation water jetted from the injection nozzle 23 from the vicinity of the terminal end of the screw 14. Note that the power transmission rod rotates in the opposite direction to the rotation direction of the pilot tube,
Moreover, since it is simply inserted without being held in the pilot tube, the pilot tube causes a swirling motion along the inner circumferential direction, and the stirring effect of the discharged soil due to this swirling motion causes the soil to flow inside the pilot tube. Precipitation of heavy earth and sand is prevented, and conveyance of waste earth by transportation water is carried out extremely smoothly and reliably.
以上のような掘削・排土排出の過程において、
本発明の掘削ヘツドでは掘削すべき地盤の土質に
応じた排土取入量調整を行うことができる。即
ち、排土はヘツド本体の中空部3から排土取入口
8を通じて筒状体4内に入り、そこからスクリユ
ー杆12によりパイロツト管方向に移送される
が、中空部3内の土圧検出器38による土圧の検
出結果に基づいてスクリユー杆12の回転数を制
御することにより、中空部3内の排土に常に圧密
状態を形成せしめ、中空部3への排土取込量の規
制を行うものである。一般に砂等の軟弱地盤の場
合には、中空部3に排土を取り込み過ぎ、土壁崩
壊、地盤沈下を起し易い傾向にあるが、このよう
な場合には、スクリユー杆12の回転数を下げ筒
状体4内への排土取入量を少くするものであり、
これにより中空部3の排土が圧密状態となり、ヘ
ツド本体の排土取入口30bからの排土の取込量
が減少するようになる。また逆に比較的硬質地盤
である場合には、スクリユー杆12の回転数を高
め、掘削能率の合つた排土の取り込みを行うこと
ができる。 In the process of excavation and soil discharge as described above,
With the excavation head of the present invention, it is possible to adjust the amount of soil taken in according to the soil quality of the ground to be excavated. That is, the discharged soil enters the cylindrical body 4 from the hollow section 3 of the head body through the discharged soil intake port 8, and is transferred from there toward the pilot pipe by the screw rod 12. By controlling the rotational speed of the screw rod 12 based on the earth pressure detection result by 38, the discharged soil in the hollow part 3 is always kept in a compacted state, and the amount of discharged soil taken into the hollow part 3 is regulated. It is something to do. In general, in the case of soft ground such as sand, there is a tendency for too much waste soil to be taken into the hollow part 3, causing soil wall collapse and ground subsidence. This reduces the amount of soil taken into the lower cylindrical body 4,
As a result, the discharged soil in the hollow portion 3 is brought into a consolidated state, and the amount of discharged soil taken in from the discharged soil intake port 30b of the head body is reduced. On the other hand, when the ground is relatively hard, the number of rotations of the screw rod 12 can be increased to take in the removed earth with a suitable excavation efficiency.
また以上のような掘削中、比較的硬質地盤の場
合には、流路9又は9′を通じて、噴射孔10及
び11から掘削ビツト29による切羽及び空間3
9内に掘削用水が供給され、これによつて排土が
スラリー化され、ヘツド本体内に取り込まれる。
一方、掘削地盤が軟質で水分を多量に含む、例え
ば帯水砂層のようなものである場合には、上記噴
射孔10,11からベントナイト液等の泥漿化用
液を供給し、排土に粘性を付与しつゝ排土の取込
みを行うものであり、これにより、前記スクリユ
ー軸による回転数制御と合せて中空部3内を圧密
状態とし、土壁崩壊等防止することができる。 Further, during the above-mentioned excavation, in the case of relatively hard ground, the cutting face and space 3 from the injection holes 10 and 11 by the excavation bit 29 through the channel 9 or 9'.
Excavation water is supplied into the head 9, whereby the waste soil is turned into a slurry and taken into the head body.
On the other hand, if the excavated ground is soft and contains a large amount of water, such as an aquifer sand layer, a slurry-forming liquid such as bentonite liquid is supplied from the injection holes 10 and 11 to make the excavated soil viscous. This, together with the rotational speed control by the screw shaft, brings the inside of the hollow part 3 into a compacted state and prevents the earth wall from collapsing.
なお、前記掘削用水又はベントナイト等の泥漿
化用液は、第1図に示すものにあつては、動力伝
達杆の内管ニ−1及びこれに接続されるスクリユ
ー杆の内管121を通じて、発進立坑側から流路
9に送給され、また第4図に示すものにあつて
は、供給管34と通じて到達立坑側から流路9′
に送給させる。また、第1図及び第4図のいずれ
の場合も、動力伝達杆ニ内(第1図のものでは内
管ニ−1と外管ニ−2との間隔)を通じてスクリ
ユー杆12内にスラリー輸送用水を供給し、噴射
ノズル22から噴射せしめられている。 In addition, in the case shown in FIG. 1, the drilling water or slurry-forming liquid such as bentonite passes through the inner pipe knee 1 of the power transmission rod and the inner pipe 121 of the screw rod connected thereto. It is fed from the shaft side to the channel 9, and in the case of the one shown in FIG.
be sent to In both cases of FIG. 1 and FIG. 4, slurry is transported into the screw rod 12 through the power transmission rod (in the case of FIG. 1, the distance between the inner tube knee 1 and the outer tube knee 2). Water is supplied and sprayed from the spray nozzle 22.
なお、その他の作用について説明すると、上述
した掘削の過程で、仮に排土取入口30a,30
bに礫等が噛み込んでこれを詰らせたような場
合、堀削を一旦中止し、発進立坑側でパイロツト
管ハを堀削ヘツドイ方向に押し戻す。これによ
り、筒状体4は取付孔25をヘツド本体内方にス
ライドし、これに伴つて、各突起部材31b,3
1aが対向する排土取入口30a,30bに押し
込まれ、噛み込んでいる礫をビツト保持部材外方
又は、ヘツド本体内方に押し出すものである。そ
の後、パイロツト管ハを牽引すれば筒状体4は元
の位置にスライドし、この状態で掘削を再開する
ことができる。 In addition, to explain other effects, in the process of excavation mentioned above, if the earth removal ports 30a, 30
If b is clogged with gravel, etc., stop the excavation and push the pilot pipe back toward the excavation direction on the starting shaft side. As a result, the cylindrical body 4 slides through the mounting hole 25 into the head main body, and along with this, each protruding member 31b, 3
1a is pushed into the opposing soil intake ports 30a and 30b to push out the trapped gravel to the outside of the bit holding member or into the head main body. Thereafter, by pulling the pilot tube, the cylindrical body 4 slides back to its original position, and excavation can be resumed in this state.
以上述べた本発明によれば、発進坑から到達坑
まで貫通したパイロツト管の先端に接続され、パ
イロツト管を介して回転せしめられつつ、発進立
坑に引き寄せられる過程で拡孔掘削を行う掘削ヘ
ツドにいて、前面に掘削ビツト及び排土取入口を
有するヘツド本体1に、先端にパイロツト管との
接続部を有し、後端が閉塞6した筒状体4と、そ
の後端側がヘツド本体1内の中空部3に内装され
るようにして設けるとともに、中空部3内の筒状
体4に排土取入口8を形成し、筒状体内部長手方
向には、パイロツト管方向への排土移送用のスク
リユー杆12を回転可能に設け、該スクリユー杆
12の先端に、パイロツト管内を通じて導入され
る動力伝達杆の接続部を形成し、前記中空部3内
には土圧検出器38を設け、その検出値に基づき
前記スクリユー杆12の回転数制御を行い得るよ
うにしたので、土圧検出器38による検出土圧に
基づくスクリユー杆23の回転数制御によつて、
パイロツト管方向への排土取り込み移送量を調整
することにより、ヘツド本体内に常に圧密状態を
形成せしめることができ、掘削地盤が特に軟質地
盤であるような場合にも、ヘツド本体内への排土
の取込み量を規制し、もつて土壁崩壊や地盤沈下
等を生ずることなく、土中の掘削を行うことがで
きるという効果がある。 According to the present invention described above, the drilling head is connected to the tip of the pilot pipe that penetrates from the starting shaft to the destination shaft, and is rotated through the pilot pipe and performs hole expansion drilling while being drawn to the starting shaft. The head body 1 has an excavation bit and a soil intake port on the front side, a cylindrical body 4 having a connection part with a pilot pipe at the tip and a closed end 6, and a cylindrical body 4 with a closed end 6 on the rear end side. The cylindrical body 4 in the hollow part 3 is provided with a discarded soil intake port 8, and a discarded soil intake port 8 is formed in the cylindrical body 4 in the longitudinal direction of the cylindrical body for transferring the discarded soil in the direction of the pilot pipe. A screw rod 12 is rotatably provided, and the tip of the screw rod 12 forms a connecting portion for a power transmission rod introduced through the pilot pipe. Since the rotation speed of the screw rod 12 can be controlled based on the detected value, by controlling the rotation speed of the screw rod 23 based on the earth pressure detected by the earth pressure detector 38,
By adjusting the amount of excavated soil taken in and transferred in the direction of the pilot pipe, it is possible to always maintain a consolidated state within the head body, and even when the excavated ground is particularly soft, it is possible to prevent the excreted soil from entering the head body. This has the effect of regulating the amount of soil taken in and allowing excavation into the soil without causing soil wall collapse or ground subsidence.
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示す
もので、第1図は縦断面図、第2図は第1図中
−線に沿う断面図、第3図は、筒状体を断面し
た状態におけるヘツド本体の正面図である。第4
図は本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
第5図は本発明の掘削ヘツドによる掘削状況を示
す説明図である。
図において、1はヘツド本体、2は管体、3は
中空部、4は筒状体、6は閉塞部、7は接続部、
8は排土取入口、12,12′はスクリユー杆、
23,24,24′は接続部、29は掘削ビツト、
30a,30bは排土取入口を各示す。
1 to 3 show one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a longitudinal sectional view, FIG. 2 is a sectional view taken along the line - in FIG. 1, and FIG. 3 is a cylindrical body. FIG. 3 is a front view of the head main body in a cross-sectional state. Fourth
The figure is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the excavation situation by the excavation head of the present invention. In the figure, 1 is the head body, 2 is the tube body, 3 is the hollow part, 4 is the cylindrical body, 6 is the closing part, 7 is the connecting part,
8 is the soil intake port, 12, 12' are the screw rods,
23, 24, 24' are connection parts, 29 is a drilling bit,
Reference numerals 30a and 30b indicate the soil intake ports.
Claims (1)
の先端に接続され、パイロツト管を介して回転せ
しめられつつ、発進坑側に引き寄せられる過程で
拡孔掘削を行う掘削ヘツドにおいて、前面に掘削
ビツト及び排土取入口を有するヘツド本体に、先
端にパイロツト管との接続部を有し後端が閉塞し
た筒状体を、その後端側がヘツド本体内の中空部
に内装されるようにして設けるとともに、中空部
内の筒状体に排土取入口を形成し、筒状体内部長
手方向には、パイロツト管方向への排土移送用の
スクリユー杆を回転可能に設け、該スクリユー杆
の先端に、パイロツト管内を通じて導入される動
力伝達杆の接続部を形成し、前記中空部内には土
圧検出器を設け、その検出値に基づき前記スクリ
ユー杆の回転数制御を行い得るようにしたことを
特徴とする水平長距離掘削工法における掘削ヘツ
ド。1. A drilling head is connected to the tip of a pilot pipe that penetrates from the starting hole to the destination hole, and is rotated through the pilot pipe and performs hole expansion drilling while being drawn toward the starting hole. A cylindrical body having a connection part with a pilot pipe at the tip and a closed rear end is provided on the head body having a soil intake port, and the rear end side is installed inside the hollow part of the head body. A soil intake port is formed in the cylindrical body inside the section, and a screw rod for transferring the soil in the direction of the pilot pipe is rotatably provided in the longitudinal direction of the cylindrical body. A horizontal screw rod forming a connection part for a power transmission rod introduced through the hollow part, and an earth pressure detector is provided in the hollow part, and the rotation speed of the screw rod can be controlled based on the detected value. Excavation head for long-distance excavation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22679482A JPS59118998A (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Drill head in horizontal long distance drilling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22679482A JPS59118998A (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Drill head in horizontal long distance drilling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59118998A JPS59118998A (en) | 1984-07-09 |
| JPH037796B2 true JPH037796B2 (en) | 1991-02-04 |
Family
ID=16850715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22679482A Granted JPS59118998A (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Drill head in horizontal long distance drilling |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59118998A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933756B2 (en) * | 1980-02-28 | 1984-08-17 | 日東工事株式会社 | Pressing head |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP22679482A patent/JPS59118998A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59118998A (en) | 1984-07-09 |
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