(57)【要約】【課題】直線推進能力を損ねることなく十分な曲線推進能力を発揮させる。【解決手段】削孔軸１の先端に並設された複数のビット３と、これらビット３を回転駆動するための手段とを備えた削孔装置において、複数のビット３の一部を他のビット３に対して移動可能なように構成し、この一部のビット３の移動により、削孔軸１の先端が受ける力が変化して削孔方向が変化するように構成する。【選択図】図４
2006207237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削孔軸の先端に並設された複数のビットと、これらビットを回転駆動するための手段とを備え、
前記複数のビットは、その一部が他のビットに対して移動可能なように構成されており、この一部のビットの移動により、削孔軸の先端が受ける力が変化して削孔方向が変化するように構成されている、ことを特徴とする方向制御削孔装置。
【請求項２】
前記複数のビットは、その一部が他のビットに対して前記削孔軸の軸心方向に沿って移動可能なように構成されており、この一部のビットの移動により、前記複数のビットの先端を結ぶ線または面が、前記削孔軸の軸心方向に対して９０度未満の角度で傾斜した状態となるように構成されている、請求項１記載の方向制御削孔装置。
【請求項３】
前記複数のビットは、前記削孔軸の軸心周りに等間隔で三個以上配置されている、請求項２記載の方向制御削孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤内の水を排水するための集水管や排水管、もしくは下水や水道水、ガス、各種ケーブル等のための地中埋設管等を非開削で地中に建て込む際等において利用される削孔技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、適宜削孔方向制御を行う削孔方法（以下、方向制御削孔ともいう）を利用して、例えば既設構造物の周囲の地表面から下部地盤に対して曲がり可能な樹脂製管を地中に建て込む工法が開発され、注目されている。
【０００３】
かかる方向制御削孔においては、図１に示すようにして削孔がなされる。すなわち、曲がり可能な削孔軸４０の先端に、軸心方向に対して傾斜した平坦な受圧面６１を有するテーパービット６０を取り付け、同図（ａ）に示すように削孔軸４０を回転させずに推進させると、テーパービット６０の受圧面６１に沿って斜めに作用する力により推進方向が変化し、削孔軸５は地中に曲線推進する。一方、削孔軸４０を回転させつつ推進させたときには、同図（ｂ）に示すように、受圧面６１に作用する力の方向が回転軸心Ｄ１周りの変化により打ち消され、直線的な推進が可能となる。
【０００４】
しかし、従来方法では、曲線推進に適した非対称形状のビットを用いていたため、直線推進においては曲がり易いという問題点を有していた。
【特許文献１】特開平８−１２０６６１号公報
【特許文献２】特開２００４−１０７８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の主たる課題は、直線推進能力を損ねることなく十分な曲線推進能力を発揮させうる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
＜請求項１記載の発明＞
削孔軸の先端に並設された複数のビットと、これらビットを回転駆動するための手段とを備え、
前記複数のビットは、その一部が他のビットに対して移動可能なように構成されており、この一部のビットの移動により、削孔軸の先端が受ける力が変化して削孔方向が変化するように構成されている、ことを特徴とする方向制御削孔装置。
【０００７】
（作用効果）
本発明では、曲線推進に際してビットの位置変化により削孔方向を変化させる。よって、例えば、直線推進時には直線推進に適したビット位置としておき、曲線推進時には曲線推進に適したビット位置とすることができ、直線推進能力を損ねることなく十分な曲線推進能力を発揮させることができるようになる。
【０００８】
＜請求項２記載の発明＞
前記複数のビットは、その一部が他のビットに対して前記削孔軸の軸心方向に沿って移動可能なように構成されており、この一部のビットの移動により、前記複数のビットの先端を結ぶ線または面が、前記削孔軸の軸心方向に対して９０度未満の角度で傾斜した状態となるように構成されている、請求項１記載の方向制御削孔装置。
【０００９】
（作用効果）
本発明では、ビットを軸方向以外の方向に移動することもできるが、その場合、移動スペースの確保が困難になったり、移動に伴って発生する地盤抵抗が大きくなったり、装置構成が複雑になったりする等の問題がある。よって、本項記載のように、一部のビットの軸方向移動により、複数のビット全体で従来のテーパービットと同様の受圧面を擬似的に形成するのは特に好ましい形態である。
【００１０】
＜請求項３記載の発明＞
前記複数のビットは、前記削孔軸の軸心周りに等間隔で三個以上配置されている、請求項２記載の方向制御削孔装置。
【００１１】
（作用効果）
安定した直線推進および曲線推進を可能とするためには、ビットの数は三個以上とし、軸心周りに均等に配置するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のとおり本発明によれば、固い地盤における曲線推進能力が向上する等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ詳説する。
図２は、本発明に係る削孔装置の削孔軸１の先端部を示しており、図３は正面（先端側面）を示しており、この削孔軸１は、本体をなす管体２と、この管体２の前面に並設された複数のビット３とを備えている。
【００１４】
より詳細に説明する。管体２の先端部内には、三本の回転軸４が管体２の軸心方向ｚと平行な姿勢で並設され、管体２内面に対して回転自由に軸支されている。これらの回転軸４は管体２の軸心ｚ周りに等間隔で配置されており、その先端は管体２先端から突出されている。そして、この回転軸４の先端に、実質的に同形状且つ同寸法のビット３がそれぞれ取り付けられている。よって、各ビット３は正面から見ると、削孔軸１の軸心ｚを重心とした正多角形（図示例の場合は三角形）の各頂点位置に配置されることになる。
【００１５】
管体２内には油圧モーター等の回転駆動源５が設けられており、この回転駆動源５によって各回転軸４及びビット３が回転駆動されるように構成されている。特に、図示形態では、各回転軸４の外周面に同軸的にピニオンギヤ４ｐがそれぞれ固設され、かつ隣接する回転軸４のピニオンギヤ４ｐが相互に噛み合わされており、一本の回転軸４を回転駆動すると全回転軸４が連動して回転駆動されるようになっている。図示例ではこの駆動対象の回転軸４の基端部と回転駆動源５の駆動軸とをピニオンギヤ５ｐにより連結している。なお、図示しないが、各回転軸４毎に駆動源を設けても良い。
【００１６】
そして、三本の回転軸４のうち一本（図中上）の回転軸４のみが、後方に配置された復動式油圧シリンダー６等の往復駆動手段に連結され、軸方向に往復移動可能なように構成されるとともに、この回転軸４のピニオンギヤ４ｐは往復移動範囲内において隣接回転軸４のピニオンギヤ４ｐとの噛合が保たれるのに十分な軸方向長さを有している。
【００１７】
なお、図中、符号７は油圧モーター５及び油圧シリンダー６に対する作動油の給排制御を行う油圧制御装置を示し、符号８及び９は油圧制御装置に対して作動油を供給および排出するための給排管を示し、符号１０は油圧制御装置に対して制御信号を送るおよび電源を供給するための信号・電源ケーブルを示している。
【００１８】
作動油の給排管８，９は地上に設置される図示しない油圧供給装置に接続される。また、削孔軸１は、図示しない適宜のベースマシンによって支持され且つ推進力が与えられる。このようなベースマシンは、適宜選択することができ、推進力として打撃力を与える場合には、いわゆるトップハンマー方式（パーカッション方式）やダウンザホール方式のものの他、貫入方式（非打撃式）のものを用いることもできる。削孔軸は軸心周りに回転駆動しても良く、この場合、削孔軸に対して推進力および回転力の両方を与えうるベースマシンを用いることができる。また、削孔軸を回転させる場合、ビットの回転駆動機構を省略するあるいは回転駆動機構は搭載するがビットを回転駆動しないことにより、ビットを回転させないようにしても良い。ただし、必要に応じてまたは常にビットを回転させるようにすると、前方土砂を削り崩し、押し退けて排除することができ、より固い地盤であっても推進が可能になるため好ましい。
【００１９】
さらにまた、削孔軸１は、駆動機構を有する先端部を除いて曲がり易い材料で形成するのが好ましい。削孔軸１は、上記先端部に対して延長用の単位軸を継ぎ足して延長する汎用的な形態を採ることができる。
【００２０】
かくして構成された削孔装置では、次のようにして方向制御削孔を行うことができる。すなわち、直線的に推進させるときには、図２及び図３に示すように、各ビット３を削孔軸１の軸心方向に関して位置を揃えた状態とする。前述したように、正面から見ると、ビット３は削孔軸１の軸心を中心として均等に配置されているから、この状態で、削孔軸１に推進力を与えると、削孔軸１の先端は放射方向に均等な削孔反力を受け、これらの削孔反力が互いに打ち消しあうことになる結果、直線状の推進が可能になる。
【００２１】
これに対して、曲線的に推進させるときには、図４に示すようにする。すなわち、先ず、削孔軸の軸心周りの回転位置を調整して、後退不可能なビットを有する側を所望の削孔方向側に合わせる。しかる後、油圧制御装置７により油圧シリンダー６を作動（図示例では収縮）させて、一個のビット３を他の二個のビット３に対して若干後退させる。これにより、ビット３の先端を結ぶ面ｆが、削孔軸１の軸心方向に対して９０度未満の角度で傾斜した状態となる。つまり、複数のビット３全体で従来のテーパービットと同様の受圧面が擬似的に形成される。この場合、削孔軸１前方の土砂は後退したビット３側に逃げ易くなるため、その反対側に向かう削孔反力が大きくなる結果、後退したビット３側に対して反対側に向かって、削孔方向が変化するようになる。
【００２２】
このように、直線推進時には直線推進に適したビット位置としておき、曲線推進時には曲線推進に適したビット位置とすると、直線推進能力を損ねることなく十分な曲線推進能力を発揮させることができる。また本実施形態の場合、曲線推進の際にも、必要に応じてまたは常にビット３を回転させて土砂を削り崩し、前方土砂を押し退け・排除することができる。よって、従来方法では対応できないような固い地盤であっても曲線推進が可能になる。
【００２３】
＜その他＞
（イ）本発明においてはビットの数は複数であれば良いが、上記例のように三個以上であると削孔反力のバランスが取り易くなるため好ましい。
【００２４】
（ロ）上記例では、ビットを削孔軸の軸心方向に沿って移動させる構成としたが、削孔半力のバランスを崩すことにより削孔方向が変化する限り、ビットの移動方向は特に限定されない。例えば、一部のビットを削孔軸の軸心から離間させる或いは軸心に近付けることもできる。
【００２５】
（ハ）また、上記例のようにビットの軸心に対する配置、形状、寸法を均等にするのが好ましいが、ビットの移動により削孔半力のバランスを崩して削孔方向を変化させうる限り、一部のビットを大きくする、形状を異ならしめる、あるいは軸心に対して不均等に配置することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、地盤内へ地盤改良材を注入するための注入管、地盤内の水を排水するための集水管や排水管、もしくは下水や水道水、ガス、各種ケーブル等のための地中埋設管等を非開削で地中（特に既設構造物の下部地盤中）に建て込む際等において、曲線状の削孔が要求される場合に好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来例の説明図である。
【図２】本発明に係る削孔軸先端部の縦断面図である。
【図３】従来例の説明図である。
【図４】曲線削孔状態の削孔軸先端部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…削孔軸、２…管体、３…ビット、４…回転軸、５…回転駆動源、６…油圧シリンダー、７…油圧制御装置、８，９…給排管、１０…信号・電源ケーブル。
【図１】
2006207237.tif 000003
【図２】
2006207237.tif 000004
【図３】
2006207237.tif 000005
【図４】
2006207237.tif 000006