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公開番号2024150295
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-23
出願番号2023063647
出願日2023-04-10
発明の名称ターゲット装置及びスクリューオーガ
出願人中国電力株式会社
代理人個人
主分類G01C 15/06 20060101AFI20241016BHJP(測定;試験)
要約【課題】掘削ビットの推進方向を調整する際に、掘削ビットの推進方向が当初目的とした方向と一致しているか否かの確認を容易に行えるターゲット装置を提供する。
【解決手段】スクリューオーガの先端に設けられる掘削ビット内に格納されるターゲット装置であって、掘削ビットの推進方向と一致する中心軸8と直交する平面2aを有する支持体2と、この支持体2の平面2a上において中心軸8と交わる位置に設けられる円形のターゲット3と、平面2aにおいてスクリューオーガの基部側に配され、平面2aと離隔しつつこの平面2aと平行に配され、上記ターゲット3を透視可能な透光板4と、上記支持体2及び上記透光板4を保持する保持構造5、6a、6bを備え、透光板4は、中心軸8と交わる位置に原点が配される格子状の目盛り線4aと、その原点に中心が配されるとともに、ターゲット3を覗き見るための円形の貫通孔4bを備えるターゲット装置1による。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
スクリューオーガの先端に設けられる掘削ビット内に格納されるターゲット装置であって、
前記掘削ビットの推進方向と一致する中心軸と直交する平面を有する支持体と、
前記支持体の前記平面上において前記中心軸と交わる位置に設けられる円形のターゲットと、
前記平面において前記スクリューオーガの基部側に配され、前記平面と離隔しつつ前記平面と平行に配され、前記ターゲットを透視可能な透光板と、
前記支持体及び前記透光板を保持する保持構造を備え、
前記透光板は、
前記中心軸と交わる位置に原点が配される格子状の目盛り線と、
前記原点に中心が配されるとともに、前記ターゲットを覗き見るための円形の貫通孔を備えることを特徴とするターゲット装置。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記保持構造は、前記支持体及び前記透光板を保持する枠部材であることを特徴とする請求項１に記載のターゲット装置。
【請求項３】
前記保持構造は、
前記支持体を保持する枠部材と、
前記支持体に立設されて前記透光板を保持する支持軸を備えていることを特徴とする請求項１に記載のターゲット装置。
【請求項４】
前記支持軸は、前記透光板の前記原点寄りに立設されることを特徴とする請求項３に記載のターゲット装置。
【請求項５】
前記貫通孔の周縁は、縁取り線を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のターゲット装置。
【請求項６】
先端部をなし土中を掘削しながら推進する掘削ビットと、
前記掘削ビット内に格納される請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のターゲット装置を備えることを特徴とするスクリューオーガ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレーン横坑を掘削する際に用いられるスクリューオーガの掘削ビット内に格納されるターゲット装置及びこのターゲット装置を備えるスクリューオーガに関する。
続きを表示（約 4,300 文字）【０００２】
まず、図５乃至図１０を参照しながら従来技術に係るターゲット装置を備えた掘削機、並びにこの掘削機を用いてドレーン横坑を掘削する際の手順について説明する。
図５は従来技術に係るターゲット装置を備えた掘削機の概要を示すイメージ図である。
近年、地中に直径が３００～６００ｍｍである大口径の集排水管を設置する際の工法としてＳＴ集排水工法が知られている。このＳＴ集排水工法は、従来公知の地すべり抑制工（地下水排除工）に関するものである。より詳細には、地すべりの誘因となる地下水が集中して多量に賦存する箇所等において、効率的に多量の地下水を排除するとともに、地すべり活動の抑制を図る大口径の集・排水工法（横穴）である。
そして、上述のようなＳＴ集排水工法によりドレーン横坑を掘削する場合は、例えば図５に用いるような推進機２０が用いられる。
より具体的には、この推進機２０は、集水井内又は傾斜面に隣接する地上にＨ鋼等を用いてなる架台３４上に設置され、スクリューオーガ２３をその中心軸を基軸に回転させながら地中を掘削・推進させる例えばモータ等からなる回転部２５と、この回転部２５の回転力をスクリューオーガ２３に伝達するためのオイルシリンダ２６（スピンドル用）と、回転部２５と一体に設けられスクリューオーガ２３を内包して設けられる鋼管２１（集排水管）を、スクリューオーガ２３の推進に併せて地中に圧入するオイルシリンダ２７（推進用）を備えている。さらに、鋼管２１（集排水管）の先端（推進側）は先端シュー２２を備えている。
そして、上述のような推進機２０を用いる場合は、この推進機２０と鋼管２１の入り口である口元管２９の間にパワーレンチ２８を備えている。
さらに、図５に示すように、スクリューオーガ２３はその先端に、従来技術に係るターゲット装置３０を格納した掘削ビット２４を備えている。
【０００３】
ここで、図６及び図７を参照しながらスクリューオーガ２３の先端に設けられる掘削ビット２４及び従来技術に係るターゲット装置３０のより詳細な構造について説明する。
図６はスクリューオーガの先端に設けられる掘削ビットのイメージ図である。また、図７（ａ）は従来技術に係るターゲット装置の斜視図であり、（ｂ）は同ターゲット装置のＡ－Ａ線断面図である。なお、図５に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図６に示すように、スクリューオーガ２３の先端に設けられる掘削ビット２４は、その内部でかつスクリューオーガ２３の推進方向と一致する中心軸８上に、従来技術に係るターゲット装置３０を備えている。
また、このターゲット装置３０は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、スクリューオーガ２３の推進方向である中心軸８上に配されるターゲット３と、このターゲット３を支持する支持体２と、この支持体２を保持するための枠部材５と、支持体２を照らす光源７を備えている。
なお、従来技術に係るターゲット装置３０において枠部材５は、例えば底を有する円筒体である枠本体５ａと、この枠部材５の周側面の例えば四方に固設される４本の支持アーム５ｂからなり、この４本の支持アーム５ｂの内側に支持体２が固設されている。
【０００４】
次に、図８及び図９を参照しながら、図５に示す推進機２０を用いてドレーン横坑を掘削する際の手順について説明する。
図８（ａ）～（ｃ）及び図９（ａ）～（ｃ）はいずれも、従来技術に係るターゲット装置を備えた掘削機を用いてドレーン横坑を掘削する際の手順を示す鉛直方向断面図である。なお、図５乃至図７に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
先の図５に示す推進機２０を用いて、例えば集水井３３内においてドレーン横坑を掘削するには、まず図８（ａ）に示すように、集水井３３の底に例えばＨ鋼等を用いてなる架台３４を設置する。次いで図８（ｂ）に示すように、この架台３４上に先の図５に示す推進機２０及びパワーレンチ２８を設置する。
この後、図８（ｃ）に示すように、集水井３３の内壁に、スクリューオーガ２３及び鋼管２１を挿設するための口元管２９を設置する。
【０００５】
続いて、図９（ａ）に示すように、推進機２０のオイルシリンダ２６（スピンドル用）を駆動してスクリューオーガ２３をその中心軸方向に推進させつつ、オイルシリンダ２７（推進用）により、スクリューオーガ２３を内包する鋼管２１（集排水管）を地中内に圧入する。
この時、スクリューオーガ２３の掘削ビット２４が当初目的とする方向に正しく推進しているか否かについては、スクリューオーガ２３の中空状の軸体の基部２３ａ（図５を参照）側に設置されるトランシット３１を用いて、その視準方向３２と、掘削ビット２４内に格納されるターゲット装置３０に設けられるターゲット３の位置関係を確認することで把握することができる。
なお、スクリューオーガ２３（の掘削ビット２４）が、当初目的とする方向に推進していない場合は、掘削ビット２４の推進方向（中心軸８；図６及び図７を参照）を調整する必要がある。
【０００６】
そして、スクリューオーガ２３によるドレーン横坑の掘削と鋼管２１の設置が完了した後は、図９（ｂ）に示すように、推進機２０とパワーレンチ２８の間に配されるスクリューオーガ２３を分解しながら取り外して、鋼管２１からスクリューオーガ２３を全て取り除く。
なお、鋼管２１内のスクリューオーガ２３が全て取り除かれ、さらに集水井３３内の推進機２０等が撤去されて、地中内への鋼管２１（集排水管）の設置が完了した状態を示すものが図９（ｃ）である。
【０００７】
ここで、図１０を参照しながら、スクリューオーガ２３の掘削ビット２４の推進方向を調整する手順について説明する。
図１０（ａ）はトランシットによる視準方向と掘削ビットの推進方向が一致している状態を示すイメージ図であり、（ｂ）はトランシットによる視準方向に対して掘削ビットの推進方向が鉛直上方に遷移している状態を示すイメージ図であり、（ｃ）は先の（ｂ）に示す状態から掘削ビットの推進方向を鉛直下方に修正した状態のイメージ図である。なお、先の図５乃至図９に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図１０（ａ）に示すように、トランシット３１の視準方向３２、すなわち当初目的とする方向に掘削ビット２４が推進している場合は、図１０（ａ）の紙面左側に示すように、トランシット３１の望遠鏡を覗いた際に見える、視準点Ｐとターゲット装置３０におけるターゲット３の位置が一致する。
【０００８】
これに対して、例えば掘削ビット２４の推進方向が当初目的とする方向に対して鉛直上方に平行に遷移している場合は、図１０（ｂ）の紙面左側に示すように、トランシット３１の望遠鏡を覗いた際に、視準点Ｐの鉛直上方（真上）に、ターゲット装置３０における支持体２及びターゲット３が位置する。
そして、図１０（ｂ）に示す状態から、掘削ビット２４の推進方向を当初目的とする方向に、すなわちトランシット３１の視準方向３２（視準点Ｐ側）に戻すには、スクリューオーガ２３の掘削ビット２４の向きを遠隔操作して、掘削ビット２４の推進方向を鉛直下方側に修正すればよい。
この場合は、掘削ビット２４の推進に伴い、トランシット３１の望遠鏡を覗いた際に見えるターゲット３の位置がトランシット３１の視準方向３２（視準点Ｐ）に徐々に近づいていき、最終的に先の図１０（ａ）の紙面左側に示す状態に戻る。
つまり、スクリューオーガ２３の掘削ビット２４の推進方向の修正が完了する。
【０００９】
その一方で、上述の図１０に示す一連の手順によりスクリューオーガ２３の掘削ビット２４の推進方向の調整を行う場合で、かつ図１０（ｃ）に示すような操作をした後に、そのまま掘削ビット２４を推進させると、先の図１０（ｂ）に示す状態の鉛直上下方向が反転した状態になる。
つまり、掘削ビット２４の推進方向（中心軸８）が当初目的とする方向（トランシット３１による視準方向３２に対して鉛直下方に角度ズレを起こした状態になる。
この場合は、再びスクリューオーガ２３の掘削ビット２４の推進方向（中心軸８の傾き）を調整する必要がある。
つまり、掘削ビット２４に従来技術に係るターゲット装置３０を備えるスクリューオーガ２３を用いる場合は、掘削ビット２４の推進方向が当初目的とする方向からズレた場合に、その後の掘削工程において先の図１０（ｂ）～（ｃ）に示す工程を繰り返す必要があった。
このような状況に対処可能な先願としては、例えば以下に示すような特許文献１が知られている。
【００１０】
特許文献１には「推進埋設体の推進方向測定装置」という名称で、例えば無排土管埋設装置の推進ヘッドあるいはシールド掘削装置などの推進方向測定装置に関する考案が開示されている。
特許文献１に開示される考案である推進埋設体の推進方向測定装置は、同文献中の図１乃至図４に記載される符号をそのまま用いて説明すると、ランプ（１２）および格子状でかつランプ（１２）が点灯した時にのみ目視できる計測線（８）を有する計測透明板（９）とにより構成されている一対の標的（２、３）を、推進基準線（４－４）に直交して並設すると共に、該推進体（１）の後方に、そのトンネル基準線（１５－１５）に沿いかつ推進体（１）に向かう望遠鏡（１４）を設けたことを特徴とする。
上記構成の特許文献１に開示される考案によれば、一対の標的（２、３）のランプ（１２）を点灯することにより標的（２、３）を移動することなくどちらか一方の標的（２、３）の計測線（８）と推進基準線（４－４）との交点を望遠鏡（１４）で測定できる。
したがって、特許文献１に開示される考案によれば、推進体（１）の推進方向を簡単にかつ精密に測定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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