(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロット孔用ビットにより地中に横穴のパイロット孔を削孔し、該パイロット孔をガイドとして拡径ビットにより大口径の拡孔を削孔する掘削装置であって、
前記パイロット孔を削孔する前記パイロット孔用ビットは、
回転推進力と打撃力が印加するロータリーパーカッション部にアウターケーシングとインナーロッドとを介して接続され、
先端に削孔方向制御用の傾斜面が設けられ、前記アウターケーシングに接続された略円筒状のリングビットと、
前記インナーロッドに接続され、リングビットの内周側に位置するインナービットとを備え、
前記リングビットと、インナービットとは二重管式とされていることを特徴とする掘削装置。
【請求項２】
パイロット孔をガイドとして拡径ビットにより大口径の拡孔を削孔する掘削装置であって、
前記拡径ビットは、前記削孔されたパイロット孔に挿入するパイロットビットを備えていることを特徴とする請求項１記載の掘削装置。
【請求項３】
パイロット孔をガイドとして拡径ビットにより大口径の拡孔を削孔する掘削装置であって、
前記拡径ビットは後端に円筒状の嵌合部が形成され、その外周面と内周面とにそれぞれ切られたネジにアウターケーシング及びインナーロッドとがそれぞれ螺合され、
拡径ビットの先端側には拡径された先端部が形成され、先端部の後端側の面が拡径ビットの回転軸線に対してほぼ直交し、かつ該後端側の面に複数のビットが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横穴掘削のためのガイドボーリング工法及び掘削装置に関するものであり、特に硬岩・玉石層等を含む地盤中での管の敷設工事、例えば下水道管や電話線等の小口径管敷設のための小口径管推進工事に用いられるガイドボーリング工法及びこの工法に用いられる掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上下水道管や電話線等の小口径管のための横穴を横堀りによって掘削して推進するガイドボーリング工法に用いられる掘削装置として、図１５及び図１６に示すものがある。この掘削装置１には、図１５に示すように、架台２上の後方に油圧モータ３、推進機４、及びメインジャッキ５が配設された駆動部１７が備えられている。
又、前方側には、横方向に掘削するために回転しつつ推進される進退可能なガイドロッド６がメインジャッキ５と同軸に配設され、このガイドロッド６の前端にはトリゴンビット７が取り付けられている。
ガイドロッド６の外周面には、ガイドロッド６に対して摺回動可能な略リング状の面板掘削部８が設けられ、この面板掘削部８の先端面にはディスクカッタ９が設けられている。面板掘削部８の後方の筒状本体部１０には、軸受部１１を介して揺動ジャッキ１２、方向修正用球座１３等が設けられていて、掘削装置１の進行方向の修正を適宜行えるようになっている。又、ガイドロッド６と筒状本体部１０との間の空間にはオーガー１５が設けられていて、掘削された土砂等のくり粉が後方に排土されるようになっている。
【０００３】
推進機４やメインジャッキ５等の前方に位置するガイドロッド６や面板掘削部８や筒状本体部１０等は先導体１６を構成して、地中で横方向に掘削推進を可能にしている。
このような掘削装置１を用いたガイドボーリング工法について説明すると、横堀りに際しては、発進縦抗内に掘削装置１を下ろして、先ず先端にトリゴンビット７を装備したガイドロッド６を、面板掘削部８に対して先行させて、回転掘削によって横方向の先方地盤に例えば１ｍ程度掘進させる（図１６（ａ）参照）。そして、先行させたガイドロッド６を停止状態にして、ガイドロッド６をガイドとしてディスクカッタ７を備えた面板掘削部８を回転掘削させて、ガイドロッド６の先端部まで掘進させる（図１６（ｂ）参照）。これによって、ガイドロッド６で穿孔された小穴を面板掘削部８で拡径掘削し、このような掘進作業を繰り返して行うことで、所望の大口径の横穴を掘削できる。
尚、削孔方向の修正をするには、先導体１６内の揺動ジャッキ１２によって方向修正用球座１３で先導体１６を中折れさせることにより行う。
又、掘削する途中で、玉石層や礫層等の崩壊し易い層に出くわした場合には、掘削を一時中断して、地上から縦穴を掘って掘削領域の崩壊し易い層に薬液を注入することで地盤を強化し、薬液が固化した後、再度掘削を続けるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなガイドボーリング工法では、ガイドロッド６や面板掘削部８による掘削は、それぞれ回転推進のみによる掘削であるから、掘進速度が遅く、掘削効率が悪いという欠点がある。
しかも、ガイドロッド６は１ｍ程度の距離だけ面板掘削部８に先行するだけであり、先方地盤が硬岩・玉石層等硬い地盤であると、掘削方向をガイドするガイドロッド６の掘進方向が曲がり易くて、穴曲がりを生じ易く、その際、掘削方向の修正を行うには、掘削工具を穴曲がりの始まり位置まで引き戻して再度削孔し直さなければならず、修正に手間がかかり、困難であった。特に、深穴、長尺削孔が困難であった。そのため、掘削精度が出にくいという欠点がある。
又、崩壊し易い地盤の場合、その都度、地上から縦穴を掘って崩壊し易い層に薬注する等、作業が煩雑でボーリングコストが高いという欠点もあった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みて、穴曲がりしにくい横穴を削孔できるようにしたガイドボーリング工法及び掘削装置を提供することにある。
又、本発明の他の目的は、穴曲がりしにくい横穴を迅速にしかも効率的に削孔できるようにしたガイドボーリング工法及び掘削装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に係る掘削装置は、パイロット孔用ビットにより地中に横穴のパイロット孔を削孔し、該パイロット孔をガイドとして拡径ビットにより大口径の拡孔を削孔する掘削装置であって、前記パイロット孔を削孔する前記パイロット孔用ビットは、回転推進力と打撃力が印加するロータリーパーカッション部にアウターケーシングとインナーロッドとを介して接続され、先端に削孔方向制御用の傾斜面が設けられ、前記アウターケーシングに接続された略円筒状のリングビットと、前記インナーロッドに接続され、リングビットの内周側に位置するインナービットとを備え、前記リングビットと、インナービットとは二重管式とされていることを特徴とするものである。
また、本発明による請求項２に係る掘削装置は、パイロット孔をガイドとして拡径ビットにより大口径の拡孔を削孔する請求項１記載の掘削装置であって、前記拡径ビットは、前記削孔されたパイロット孔に挿入するパイロットビットを備えていることを特徴とする。
また、本発明による請求項３に係る掘削装置は、パイロット孔をガイドとして拡径ビットにより大口径の拡孔を削孔する請求項１又は請求項２のいずれかに記載の掘削装置であって、前記拡径ビットは後端に円筒状の嵌合部が形成され、その外周面と内周面とにそれぞれ切られたネジにアウターケーシング及びインナーロッドとがそれぞれ螺合され、拡径ビットの先端側には拡径された先端部が形成され、先端部の後端側の面が拡径ビットの回転軸線に対してほぼ直交し、かつ該後端側の面に複数のビットが設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明による掘削装置によれば、ロータリーパーカッション部から回転力と打撃力を付与されて、パイロット孔内をパイロットビットが進行し、これに続いてリーミングビットで拡孔掘削することで、回転推進のみによるものと比較して約２倍の速度でしかも直進性の高い正確な横穴を掘削できる。
又、発進縦抗から到達縦抗迄の往工程で、ガイド部にパイロット孔掘削用の掘削工具が連結されてパイロット孔が削孔された後、復工程で、ガイド部にリーミングビットが連結されて、回転及び打撃推進すれば、パイロット孔内のガイド部に進行方向をガイドされて拡孔を掘削でき、１往復で所望径の横穴を得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一の実施の形態を図１乃至図１０により説明する。
図１は実施の形態によるパイロット孔用ビットの断面図、図２は薬液注入の可能なノンコアビットの一部破断側面図、図３は図２に示すノンコアビットの基端側部分のドリフタとの装着構造を示す一部破断側面図、図４は拡径ビットについて一部を破断して示す側面図、図５は図４に示す拡径ビットの先端側から見た正面図、図６は図４のＡ−Ａ線断面図、図７は各種ビットを支持する支持部の構成を示す平面図、図８は図７の支持部の側面図、図９は本発明の実施の形態によるガイドボーリング工法のパイロット孔の削孔状態を示す図、図１０は同じく拡孔掘削状態を示す図である。
本実施の形態において、図１５に示す掘削装置１の後方側の油圧モータ３、推進機４及びメインジャッキ５を備えた駆動部１７の構成は、本実施の形態による掘削装置２０の駆動部とほぼ同様であるが、本実施の形態による掘削装置２０の駆動部は、後述する各種ビットを回転推進させる回転駆動部に加えて打撃掘削する打撃部を含むロータリパーカッション部２１を構成するものとする（図９、１０参照）。
【００１１】
図１に示すパイロット穴削孔のためのパイロット孔用ビット２３は二重管式で、その回転軸線Ｏを同じくするリングビット２４と、その内周側に位置するインナービット２５とによって構成されている。
リングビット２４は略円筒形状をなし、その後端で略円筒状のアウターケーシング２６と螺合し、その先端面２４ａはパイロット孔用ビット２３の回転軸線Ｏに対して斜めにカットされて略リング状傾斜面に形成され、放射状にカッタが設けられている。又、インナービット２５は先端側領域が拡径された二段の円柱状をなし、その後端で略円筒状のインナーロッド２７と螺合している。
そして、アウターケーシング２６とインナーロッド２７は、後方に位置するロータリーパーカッション部２１に接続されて、それぞれ回転軸線Ｏを中心とする回転推進力と回転軸線Ｏ方向に進退する打撃力とが印加されて、リングビット２４とインナービット２５に伝達するようになっている。又、リングビット２４とインナービット２５との間にはくり粉を後方に排出するための略円筒状の隙間２８が形成されている。
【００１２】
インナービット２５の後端面には、ターゲット２９が設けられており、ロータリーパーカッション部２１領域に設けられた図示しない発光器から投射される赤外線等の光線を受光するようになっている。この発光器とターゲット２９とはパイロット穴の曲がりを検出する検知器を構成し、パイロット孔用ビット２３が削孔時に穴曲がりを起こしたときに、ターゲット２９が発光器に対して回動することで、これを検知できるようになっている。
削孔時に、パイロット孔用ビット２３が穴曲がりを起こした場合には、回転軸線Ｏに対して穴曲がり方向と反対側に先端面２４ａの最先端部２４ｂが位置するようにリングビット２４を回転させ、この状態でリングビット２４に関して打撃推進を行えば、削孔方向の修正ができることになる。
【００１３】
図２は主として薬液注入用に用いられるノンコアビット３１を示すものであり、ノンコアビット３１は、回転軸線Ｏにほぼ直交する先端面３２に複数のビット３３が植設されており、後端側には円筒状の嵌合部３４が形成され、その外周面３４ａと内周面３４ｂとにそれぞれネジが切られている。
嵌合部３４の中央凹面３５からノンコアビット３１の周側面に向けて第１連通孔３６が形成され、その先端には、崩壊し易い地盤を固めるための薬液（Ａ液とする）を吐出する第１ノズル３７が穿設されている。又、嵌合部３４の内外周面３４ａ，３４ｂ間の端面からノンコアビット３１の周側面に向けて第２連通孔３８が形成され、その先端には、崩壊し易い地盤を固めるための別の薬液（Ｂ液とする）を吐出する第２ノズル３９が穿設されている。
【００１４】
そして、嵌合部３４の外周面３４ａは略円筒状のアウターケーシング４０と螺合され、内周面３４ｂは略円筒状のインナーロッド４１と螺合されている。インナーロッド４１内には、Ａ液供給用の第１通路４２が形成されて、ノンコアビット３１の第１連通路３６に連通している。アウターケーシング４０とインナーロッド４１との間には、略円筒状のＢ液供給用の第２通路４３が形成され、第２連通路３８に連通している。
尚、インナーロッド４１は、その後方において、ロータリーパーカッション部２１に接続されて、回転と打撃の推力を受けるようになっている。そして、図示しないチューブによってＡ液が第１通路４２内に供給されるようになっている。
アウターケーシング４０は、図３に示すように、その後端部分が、固定保持されたドリフタ４５内のウオータスイベル管継ぎ手４６によって摺回動自在に保持されていて、しかも継ぎ手４６とアウターケーシング４０とインナーロッド２７との間にはシールリング４７が配設されている。そして、ドリフタ４５に接続されたチューブ４５ａからＢ液が第２通路４３内に供給されている。
【００１５】
このノンコアビット３１は、パイロット孔用ビット２３で削孔している際に、玉石層や礫層等のように崩壊し易い地盤に出くわした場合、パイロット孔用ビット２３に代えて、（アウターケーシング４０及びインナーロッド４２によって）ドリフタ４５及びロータリーパーカッション部２１に接続してパイロット孔に挿入して、薬液注入するために用いられる。
尚、図２に一点鎖線で示すように、ノンコアビット３７の先端面３２を回転軸線Ｏに対して傾斜する先端面３２′として形成すれば、削孔方向の修正可能なパイロット孔用ビットとして兼用できる。この場合、先端面３２′は必ずしも全体を傾斜させる必要はなく、一部の面だけでもよい。
【００１６】
次に、パイロット孔ｄが削孔された後、そのパイロット孔ｄに基づいてこれを拡径して大口径の横穴Ｄを削孔するための拡径ビットについて図４乃至図８により説明する。
図４及び図５に示す拡径ビット５０において、パイロットビット５１は略円筒形状を呈しており、その先端部５２は拡径されて、その先端側の面に同心状に複数のボタンビット５３がリング状に取り付けられている。この先端部５２の外周面にはほぼ等間隔に複数（図では８つ）のくり粉溝５４が形成されている。
又、パイロットビット５１には、回転軸線Ｏと同軸に中央孔５５が穿設されており、しかも先端部５２においては中央孔５５から先端部５２に連通する一対の連通孔５６が穿設されていて、中央孔５５から連通孔５６を介して水が地盤に注入されるようになっており、選択的に薬液が吐出されるようにしてもよい。
このパイロットビット５１の後端には、パイロットビット５１より径の大きいリーミングビット５７が螺合されている。即ち、パイロットビット５１の後端ネジ部５１ａは、リーミングビット５７先端面の中央ボス部５８に設けられた中央凹部５８ａに螺合されている。しかも、図６に示す後端ネジ部５１ａの対向する一対の凹部５１ｂ，５１ｂに、中央ボス部５８の一対の小孔５８ｂを介してそれぞれスプリングピン５９が嵌合することで、両ビット５１、５７は堅固に固定保持されている。
【００１７】
リーミングビット５７は、略円筒形状で、先端部６１が拡径されて、その先端面にはボタンビット５３が同心状に複数列リング状に配列されている。先端部６１の外周面には、所定間隔に小くり粉溝６２が形成され、更に１２０゜間隔に大きな大くり粉溝６３が形成されている。
大くり粉溝６３の径方向中央側には、それぞれ連通孔６４が穿設されて先端部６１に開口し、これらの連通孔６４はパイロットビット５１領域から延在する中央孔５５に連通している。
【００１８】
図７及び図８は、カバー部分を省略した支持部６６であり、図中、左端には上述したパイロット孔用ビット２３、ノンコアビット３１、拡径ビット５０等の各種掘削工具が選択的に連結され（図８で一点鎖線図示）、右端にはロータリーパーカッション部２１が連結される（図示せず）構造とされている。
図において、上下動可能な架台部６７にその長手方向に伸縮可能な基枠６８が支持されている。基枠６８の拡径ビット５０等の掘削工具側端部には第一アーム６８が保持され、ロータリーパーカッション部２１に連結されていて回転打撃力を拡径ビット５０等の掘削工具に伝達する伸縮自在の駆動伝達機構６９の先端部を支持している。基枠６７のロータリーパーカッション部２１側端部には、駆動伝達機構６９の後端部がドリフタ４５に保持されている（図８参照）。
尚、掘削装置２０に、パイロット孔用ビット２３又はノンコアビット３１が装着されている場合には、駆動伝達機構６９に代えて、アウターケーシング２６又は４０及びインナーロッド２７又は４１が装着されるようになっている。
【００１９】
本実施の形態による掘削装置２０は上述のような構成を有しており、次にこの実施の形態によるガイドボーリング工法について図９及び図１０に基づいて説明する。
先ず最初に、図９において、小口径管用の横穴を削孔するための二区間に発進縦抗Ｂと到達縦抗Ｃを掘削する。そして、発進縦抗Ｂ内に、掘削装置２０として、ロータリーパーカッション部２１と支持部６６、そして図１に示すパイロット孔用ビット２３を装着配置する。
削孔に際しては、ロータリーパーカッション部２１の駆動による回転及び打撃推進力をアウターケーシング２６及びインナーロッド２７を介して、リングビット２４及びインナービット２５に伝達して、面前の地盤に対して両ビット２４、２５を回転推進しつつ打撃して掘削する。
そして、到達縦抗Ｂに向けてほぼ直線状のパイロット孔ｄを削孔するが、途中で、硬い岩盤等のためにパイロット孔用ビット２３の進行方向が曲がった場合、発光器からターゲット２９に照射されている掘削方向検知用の光線について、ターゲット２９の回動のために受光ポイントがずれることになり、これによって、穴曲がりを検知できる。
【００２０】
この場合には、削孔を停止し、その位置で、或いはパイロット孔用ビット２３をパイロット孔ｄ内で少し引き戻した状態にして、リングビット２４を回転させて、先端面２４ａの最先端部２４ｂが回転軸線Ｏに対して穴曲がり方向と反対側に位置するようにリングビット２４の角度を調整する。この状態で回転させることなく、リングビット２４の打撃推進を行なう。これにより、傾斜する先端面２４ａに沿って、削孔方向を最先端部２４ｂ側に修正でき、進行方向をパイロット孔ｄが直線状となるように軌道修正できる。
削孔方向の修正は、ターゲット２９の所定ポイントに発光器からの光線が入射することによって確認できる。そして、削孔方向の修正後に、再度回転打撃掘削を再開する。
このようにして、パイロット孔ｄが到達縦抗Ｃまで貫通したら、パイロット孔用ビット２３の引き抜きを行う。
【００２１】
尚、上述の説明では、リングビット２４とインナービット２５の両方でそれぞれ回転打撃するようにしたが、いずれか一方でもよい。インナービット２５でのみ回転打撃掘削を行う場合には、リングビットで方向修正のための回転と打撃を行えるようにする必要がある。或いは、リングビット２４に代えて（又は、リングビット２４と共に）、インナービット２５の先端面を傾斜面として方向修正用に用いてもよい。
【００２２】
尚、パイロット孔用ビット２３で、パイロット孔ｄを削孔する途中で、図９に示すように、玉石層や礫層や粘土層等の崩壊し易い層に到達した場合、発進縦抗Ｂに排土されるくり粉によってこれを知ることができる。このような場合には、パイロット孔用ビット２３をパイロット孔ｄから引き抜いて、図２及び図３に示すノンコアビット３１を掘削装置２０に装着して、パイロット孔ｄ内に挿入する。
ノンコアビット３１が玉石層や礫層等の崩壊し易い層に到達した状態で、ノンコアビット３１の各ノズル３７、３９からそれぞれ薬液Ａ、Ｂを吐出する。そして、この崩壊し易い層内をノンコアビット３１で回転打撃掘削しつつ薬液Ａ、Ｂを全周囲に亘って吐出して、地盤を固めることができる。更に、崩壊し易い層内をノンコアビット３１を引き抜きながら回転させつつ薬液Ａ、Ｂを吐出してもよい。
このようにして、崩壊し易い地盤の改良を行うことができる。そして、薬液の固化を待ってパイロット孔ｄの削孔を再開する。
【００２３】
尚、注入する薬液は２種に限定することなく、１種又は３種以上でもよい。又、吐出用のノズルは、図２で示す実施の形態では２つであるが、１又は３つ以上でもよいことはいうまでもない。
又、ノンコアビット３１の後端側の面にターゲット２９を取り付けて、検知器で穴曲がりの有無を検知しつつ回転打撃掘削するようにしてもよい。
更には、傾斜した先端面３２′を有するノンコアビット３１を用いた場合、ノンコアビット３１で、パイロット孔用ビット２３と同様にパイロット孔ｄの削孔及び掘削方向の修正をも行うことができる。この場合、薬液の注入に際して、掘削工具を交換する必要がない。そのため、ガイドボーリング工法の実施に際して、掘削工具の種類が減少して、より削孔作業が簡単になるという利点がある。
【００２４】
次に、このようにして二つの縦抗Ｂ，Ｃ間に掘削されたパイロット孔ｄをガイドとして、拡径された所望の大口径（例えばφ２３０〜６００ｍｍ）を削孔するためのガイドボーリング工法について説明する。
先ず、発進縦抗Ｂ内に図４乃至図６に示す拡径ビット５０を挿入して、支持部６６を介してロータリーパーカッション部２１に連結する。そして、図１０に示すように、パイロットビット５１をパイロット孔ｄ内に挿入した状態で、パイロットビット５１とリーミングビット５７とに回転打撃推進力を与えつつ到達縦抗Ｃ方向に推進させる。
その際、パイロットビット５１の掘進方向はパイロット孔ｄにガイドされるので、拡径ビット５０による掘進方向が特定され、穴曲がりを起こすことが少ない。しかも、パイロットビット５１に続くリーミングビット５７で地盤に回転及び打撃を加えることで、パイロット孔ｄは拡孔されて、所望の大口径の横穴Ｄが速い速度で形成されてゆく。
【００２５】
掘削にあたって、パイロットビット５１の掘削時には回転トルクや打撃力はあまり要求されないが、リーミングビット５７による掘削では拡孔推進が行われ、拡径穴Ｄが形成されるために、地盤の硬さに応じて大きな回転トルクや打撃力が要求される。その際、各ビット５１，５７の各連通孔５６，６４からは水が吐出され地盤に注入されて硬い地盤が崩され、掘削がしやすくなる。
しかも、地盤が硬岩等の硬い層である場合でも、水の注入とリーミングビット５７の回転打撃によって掘削推進することができる。
又、崩壊しやすい層に到達した場合、上述のノンコアビット３１での薬液注入とは別に、そのままの状態で連通孔５６，６４から水に代えて薬液を注入することも可能である。
【００２６】
このようにして、到達縦抗Ｃに達して大口径の横穴Ｄの削孔が完了したら、拡径ビット５０を横穴Ｄから引き抜いてゆくが、この時、同時に到達縦抗Ｃから鞘管を横穴Ｄに挿入し、これを引き込んでゆく。鞘管を縦抗Ｂ，Ｃ間に挿入し終えたら、塩ビ管又はヒューム管を横穴Ｄ内に挿入する。そして、鞘管と塩ビ管又はヒューム管との間、そして鞘管の外周に各管を固定するためのセメンティングを行う。
【００２７】
以上のように、本実施の形態によるガイドボーリング工法によれば、パイロット孔ｄの削孔と、大口径の横穴Ｄの削孔に際して、パイロット孔用ビット２３、ノンコアビット３１、及び拡径ビット５０による掘削で、回転推進に加えて打撃推進による掘削を行うようにしたから、従来の回転推進のみによる工法と比較して、約２倍の速度で掘削することができる。
又、パイロット孔用ビット２３や傾斜した先端面３２′を有するノンコアビット３１によれば、パイロット孔ｄの削孔に際して、穴曲がりを検知できると共に発生した穴曲がりを随時修正しつつ掘削できることになり、掘削方向の修正が容易である上に、削孔精度が向上する。又、掘削方向の検知器を備えることで、掘削方向の修正と管理が容易になる。
【００２８】
又、掘削時に、玉石層や礫層等崩壊し易い層に出くわした場合、ノンコアビット３１を用いれば、地盤を固めるための薬液注入に際して、ビット３１に設けられたノズル３７、３９から直接且つ掘削と同時に薬注することができ、従来のように別個に縦穴を掘って薬注する必要がないので、地盤改良作業の効率が著しく向上する。
しかも、ノンコアビット３１の先端面３２′を回転軸線Ｏに対して傾斜して形成すれば、薬液注入に加えて、パイロット孔の掘削と掘削方向の修正とを兼ねることができ、パイロット孔用ビット２３を用いる必要がないという利点がある。
又、予め削孔されたパイロット孔ｄに拡径ビット５０のパイロットビット５１を挿入して、パイロット孔ｄをガイドとして大口径の横穴Ｄを掘削するようにすれば、横穴Ｄが穴曲がりを起こすことなく所望の位置及び方向に削孔できる。しかも、拡径ビット５０の各ビット５１、５７の連通孔５６、６４から注水や薬液注入もすることができるから、硬い地盤の掘削を容易にし、崩壊し易い地盤の地盤改良を行うこともできる。
【００２９】
図１１及び図１２は、本実施の形態による拡径ビット５０の変形例を示すものである。本例による拡径ビット７２では、リーミングビット５７の拡径された先端部６１の外周に形成された大くり粉溝６３が、４５゜間隔で８つ設けられ、１つおきの大くり粉溝６３の径方向中央側には、それぞれ連通孔６４が穿設されている。
この形態によれば、注入する水や薬液の量を増大させることができ、掘削速度や薬液注入のよりいっそうの高速化を図ることができる。
【００３０】
次に、拡径ビットと、これを用いた横穴Ｄの削孔に関するガイドボーリング工法の第二の実施の形態について、図１３及び図１４により説明する。
図１３はこの実施の形態による拡径ビット７４の一部を破断して示す要部側面図である。この拡径ビット７４はパイロット孔用ビット２３（又はノンコアビット３１）に代えて、アウターケーシング２６（４０）及びインナーロッド２７（４１）に装着するものであり、拡径ビット７４の後端に円筒状の嵌合部７５が形成され、その外周面７５ａと内周面７５ｂとにそれぞれネジが切られていて、アウターケーシング２６及びインナーロッド２７とそれぞれ螺合するようになっている。尚、この場合、インナーロッド２７は端部内周面に加えて外周面にもネジが切られている。
拡径ビット７４の先端側には拡径された先端部７６が形成され、先端部７６の嵌合部７５方向を向く（後端側の）面７７が拡径ビット７４の回転軸線Ｏに対してほぼ直交し、この面７７に、図５に示すものと同様な複数のビット５３が設けられている。しかも、拡径ビット７４内には、インナーロッド２７内の第１通路２７ａに連通する連通路７９が穿設され、この連通路７９の吐出口は先端部７６に形成された大くり粉溝６３の径方向内側で面７７上に設けられている。
【００３１】
本第二の実施の形態においては、掘削装置は上述のように構成されているから、ガイドボーリング工法の実施に際して、パイロット孔用ビット２３（又はノンコアビット３１）でパイロット孔ｄが削孔された後、到達縦抗Ｃでパイロット孔用ビット２３に代えて拡径ビット７４をアウターケーシング２６とインナーロッド２７に螺合させる（図１３参照）。そして、図１４に示すように、ロータリーパーカッション部２１で拡径ビット７４を発進縦抗Ｂの方向に引き戻しながら、この方向に回転及び打撃掘削して推進すれば、拡径された横穴Ｄを掘削することができる。
本実施の形態によれば、パイロット孔ｄを削孔した後の引き戻し工程で、大口径の横穴Ｄを掘削できるから、上述の第一の実施の形態の場合と比較して、工程数を削減することができる。しかも、アウターケーシング２６及びインナーロッド２７のパイロット孔ｄ内での引き戻し作業が拡径掘削のガイドとなるから、横穴Ｄが穴曲がりすることがなく、掘削精度と速度が一層向上するという利点がある。又、この拡形ビット７４は、第一の実施の形態における拡径ビット５０と比較してパイロットビット５１が不要になって構成が簡単になるという利点がある。
更に、パイロット孔ｄの掘削に傾斜した先端面３２′を有するノンコアビット３１を用いれば、二種のビット３１、７４でパイロット孔ｄの削孔及び薬注と大口径の削孔とを行うことができ、しかも二つの縦抗Ｂ，Ｃ間の一往復掘削で、ガイドボーリング全体を行うことができるという実用上重要な利点がある。
【００３２】
尚、パイロット孔用ビット２３、ノンコアビット３１、拡径ビット５０、７２、７４等は掘削工具を構成する。
【００３３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るガイドボーリング工法及び掘削装置は、パイロット孔をガイドとしてより大口径の拡孔を削孔するようにしたから、拡孔に際して穴曲がりを起こしにくい。
しかも、回転及び打撃による掘削を行うことで、回転推進のみによるものと比較して、掘削速度が約２倍になる。
又、本発明にかかる掘削装置は、パイロット孔を拡孔掘削するリーミングビットと、このリーミングビットが先端側に連結され且つパイロット孔に挿入されるガイド部と、ガイド部を介してリーミングビットに回転力と打撃力を付与するロータリーパーカッション部とを備えているから、パイロット孔削孔後の復工程で、ガイド部にリーミングビットが連結されて拡孔を掘削できて、１往復で所望径の横穴を得られ、しかも回転及び打撃推進することで、回転推進のみによるものと比較して約２倍の速度で、しかも直進性の高い正確な横穴を掘削できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるパイロット孔用ビットの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態によるノンコアビットの一部を破断して示す要部側面図である。
【図３】図２に示すノンコアビットの基端側部分のドリフタとの装着構造を示す一部破断平面図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態による拡径ビットの一部を破断して示す側面図である。
【図５】図４に示す拡径ビットの先端側から見た正面図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】各種ビットを支持する支持部の構成を示す平面図である。
【図８】図７の支持部の側面図である。
【図９】本発明の実施の形態によるガイドボーリング工法のパイロット孔の掘削状態を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態によるガイドボーリング工法の拡孔の掘削状態を示す図である。
【図１１】拡径ビットの変形例を示す図４と同様な一部破断側面図である。
【図１２】図１１に示す拡径ビットを先端側から見た図５と同様な正面図である。
【図１３】本発明の第二の実施の形態による拡径ビットの一部破断側面図である。
【図１４】図１３による拡径ビットを用いた、本発明の第二の実施の形態によるガイドボーリング工法の拡孔掘削状態を示す図である。
【図１５】従来の掘削装置の概略構成を示す側面図である。
【図１６】図１５に示す掘削装置による掘削工程を示すもので、（ａ）はパイロット孔掘削工程、（ｂ）は拡孔掘削工程を示す図である。
【符号の説明】
２０  掘削装置
２１  ロータリーパーカッション部
２３  パイロット孔用ビット
２４  リングビット
２５  インナービット
２４ａ，３２′  傾斜面
２４ｂ  最先端部
３１  ノンコアビット
５０，７２，７４  拡径ビット
５１  パイロットビット
５７  リーミングビット
ｄ  パイロット孔
Ｄ  横穴
【図１】
0003790566.tif 000002
【図２】
0003790566.tif 000003
【図３】
0003790566.tif 000004
【図４】
0003790566.tif 000005
【図５】
0003790566.tif 000006
【図６】
0003790566.tif 000007
【図７】
0003790566.tif 000008
【図８】
0003790566.tif 000009
【図９】
0003790566.tif 000010
【図１０】
0003790566.tif 000011
【図１１】
0003790566.tif 000012
【図１２】
0003790566.tif 000013
【図１３】
0003790566.tif 000014
【図１４】
0003790566.tif 000015
【図１５】
0003790566.tif 000016
【図１６】
0003790566.tif 000017