JP2002038880A - 地中埋設管敷設装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】送液手段による掘削液の圧送が円滑に行われる
と共に、吐出口への土砂等の侵入を防止して、高効率の
掘削・掘進を行うことができる地中埋設管敷設装置を提
供する。 【解決手段】掘削手段１を先頭部の掘進体２に設け、こ
の掘進体の後部に接続させた埋設管３を介して掘進体を
推進手段により推進しつつ、送液手段４により掘削液ｂ
を圧送して、地中に所定長さの埋設管を敷設する地中埋
設管敷設装置Ａにあって、送液手段は、掘削手段におけ
る面盤５に掘削液の吐出口１７を設けて、該吐出口に
は、掘進体側からの掘削液の送出は行え、地盤側からの
泥水の流入は阻止する逆止手段１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中埋設管の敷設工事
に用いる、特に、小口径横穴掘進に有効な地中埋設管敷
設装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中埋設管の敷設工事において
は、特に、上下水道管や電話・電力ケーブル管，ガス管
などの小口径管の埋設にあって、掘削する地山の土質等
によっては、面盤等の適所に設けた送液口から泥水等を
圧送して、面盤に設けたカッタービットによる掘削効率
を高める必要がある。

【０００３】しかし、前記した送液口は、地盤に対して
常に開口しているため、該地盤の土砂が詰まりやすく、
送液不良や不能を生ずることがある。

【０００４】また、前記したように前記面盤にはカッタ
ービットが設けられているものであるが、該面盤の前部
のみであるため、この面盤の外周部が地盤に接しながら
回転するとき、該地盤の土砂によって著しく削られてし
まい、その寿命を短縮させてしまうばかりか、主たる埋
設管の敷設に支障を来す等の問題点を有するものであっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問
題点を解決するためになされたもので、掘削手段を先頭
部の掘進体に設け、この掘進体の後部に接続させた埋設
管を介して前記掘進体を推進手段により推進しつつ、送
液手段により掘削液を圧送して、地中に所定長さの埋設
管を敷設する地中埋設管敷設装置にあって、送液手段
は、掘削手段における面盤に掘削液の吐出口を設けて、
該吐出口には、掘進体側からの掘削液の送出は行え、地
盤側からの泥水の流入は阻止する逆止手段を設けること
により、送液手段による掘削液の圧送が円滑に行われる
と共に、吐出口への土砂等の侵入を防止して、高効率の
掘削・掘進を行うことができる地中埋設管敷設装置を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明の手段は、掘削手段を先頭部の掘
進体に設け、この掘進体の後部に接続させた埋設管を介
して前記掘進体を推進手段により推進しつつ、送液手段
により掘削液を圧送して、地中に所定長さの埋設管を敷
設する地中埋設管敷設装置にあって、前記送液手段は、
前記掘削手段における面盤に掘削液の吐出口を設けて、
該吐出口には、前記掘進体側からの前記掘削液の送出は
行え、地盤側からの泥水の流入は阻止する逆止手段を備
えた地中埋設管敷設装置の構成にある。

【０００７】逆止手段は、掘進体に接続した面盤に設け
て掘削液が流通する通孔を有する受体と、この受体にそ
の一側面を沿わせて当接した可撓性を有する板状の弁体
と、前記面盤において形成させて、前記弁体が掘削液の
圧送に際して撓み得る空間部とを備えて、前記弁体は、
略中央部より前記受体の他側へ開く切れ目を設けて、こ
の切れ目が閉じているときは、前記通孔を閉塞する。

【０００８】また、掘削手段を先頭部の掘進体に設け、
この掘進体の後部に接続させた埋設管を介して前記掘進
体を推進手段により推進しつつ、送液手段により掘削液
を圧送して、地中に所定長さの埋設管を敷設する地中埋
設管敷設装置にあって、前記掘削手段は、前記掘進体に
おける面盤の前面に設けた多数のカッタービットと、前
記面盤の前面周縁部に多数設けた周端カッターと、前記
面盤の外周部に多数設けた外周カッターとからなる地中
埋設管敷設装置の構成にある。

【０００９】更に、掘削手段を先頭部の掘進体に設け、
この掘進体の後部に接続させた埋設管を介して前記掘進
体を推進手段により推進しつつ、送液手段により掘削液
を圧送して、地中に所定長さの埋設管を敷設する地中埋
設管敷設装置にあって、前記送液手段は、前記掘削手段
付近へ掘削液における泥水を圧送する送泥水部材と、前
記掘削体の外周部へ安定剤を圧送する送安定剤部材とか
らなり、前記安定剤は、二液からなる混合剤であり、前
記送安定剤部材は、本体と、該本体内に設けた混合室
と、前記本体に設けて前記混合室内に臨ませた第一送液
口と、前記本体において前記第一送液口の他側に設けて
前記混合室内に臨ませた第二送液口と、前記本体に設け
て前記混合室内と連通させた前記安定剤の送出口と、前
記本体の混合室内に設けて前記第一送液口と第二送液口
および送出口の開閉作動を行う弁部材とを備えさせた地
中埋設管敷設装置の構成にある。

【００１０】送安定剤部材における第一送液口および第
二送液口に、混合室からの流入を防止する逆止弁を設け
る。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に関する地中埋設管敷設装置の
実施の一例を図面に基づいて説明する。図１においてＡ
は地中埋設管敷設装置で、掘削手段１を先頭部の掘進体
２に設け、この掘進体２の後部に接続させた埋設管３を
介して掘進体２をジャッキ等の慣用の推進手段（図示せ
ず）により推進しつつ、送液手段４により掘削液ｂを掘
削手段１および該掘削手段１における付近に圧送して、
地中に所定長さの埋設管３を敷設する。なお、前記した
掘削手段１における付近とは、該掘削手段１の外周部や
この掘削手段１に干渉する地山部、更には、掘削手段１
の前方および後方（掘進体２の外周部）である。

【００１２】そして、前記した掘削手段１は、地盤（地
山）における掘削部に対面した掘進体２の面盤５の前面
に設けた多数のカッタービット６と、面盤５の前面周縁
部に多数設けた周端カッター７と、面盤５の外周部に多
数設けた外周カッター８とからなる。

【００１３】カッタービット６は、掘削前方の地盤の岩
石や土砂を掘削するもので、多数の突起を周設してあ
る。また、周端カッター７は、面盤５の前面周縁（角）
部に設けることで、罫引き作用をなし、外周カッター８
は、地盤における掘進体２の外周部を掘削するもので、
前記地盤との摩擦によって生ずる該掘進体２の外周面の
損傷を防止するものであって、面盤５へボルト等の止着
手段９により着脱自在に設けて、摩耗や損傷に応じて交
換することができる。

【００１４】更に、この掘削手段１の後側において、掘
進体２の前側内部に設けた撹拌室１０内に対応させて、
面盤５の排出口１１から取り入れた前記掘削部より発生
した岩石や土砂を一旦この撹拌室１０に収容し、後記す
る排泥管３４による真空流体輸送に適した半流動体とな
るように撹拌混合するもので、この工程は、面盤５の背
部に固着した複数個の撹拌翼（図示せず）により泥水と
共に行われる。なお、面盤５の排出口１１の口の大きさ
は、排泥管３４の内径より小さく形成される。

【００１５】なお、この掘削手段１は、電動や油圧等の
モータ１２と、このモータ１２の回転軸に接続した減速
機１３によって回転され、この減速機１３の駆動軸に前
記した面盤５の回転中心部を連結してある。

【００１６】前記した送液手段４は、掘削手段１の付近
へ掘削液ｂである泥水を圧送する送泥水部材Ｘと、掘削
体２の外周部へ安定剤ｃを圧送する送安定剤部材Ｙとか
らなるもので、このうち、送泥水部材Ｘは、地上等に設
置した掘削液ｂの蓄溜タンク１４に接続したポンプ等の
圧送手段１５から、配管１６を介して掘削手段１におけ
る面盤５の前部や、撹拌室１０内に該掘削液ｂを送るも
のであって、この掘削液ｂは、清水または解膠剤，泥水
等が用いられるもので、地山より取り出した泥水や一旦
掘削手段１へ圧送して回収した掘削液ｂをそのままの状
態で、あるいは所定の処理を施して再利用することもあ
る。これにより、圧送された掘削液ｂは掘削土砂と撹拌
され、該地盤部に瞬時に泥膜を形成し、切刃面の安定を
図ることができる。

【００１７】そして、この送液手段４における送泥水部
材Ｘは、掘削手段１における面盤５に掘削液ｂの吐出口
１７を設けて、該吐出口１７には、掘進体２側からの掘
削液ｂの送出は行えるが、地盤側からの泥水（土砂の場
合もある）の流入は阻止することができる逆止手段１８
を設けてある。

【００１８】この逆止手段１８は、図２〜図４に示すよ
うに、受体１９と、弁体２０と、空間部２１とからなる
ものであって、このうち、受体１９は、掘進体２に接続
した面盤５に設けて掘削液ｂが流通する通孔２２を有す
る。

【００１９】また、弁体２０は、受体１９の受け凹部２
３内に挿嵌して、この受け凹部２３の外面２３ａに該弁
体２０の一側面（内面）を沿わせて当接してあって、ゴ
ム等の可撓性を有する素材により板状に形成してある。

【００２０】また、この弁体２０は、略中央部より受体
１９の他側（吐出口１７側）へ開く切れ目２４を設け
て、この切れ目２４が閉じているときは、図３に示すよ
うに、受け凹部２３の外面２３ａに該弁体２０の一側面
が密着して通孔２２を閉塞する。

【００２１】更に、吐出口１７側において空間部１７が
形成されているため、掘削液ｂが圧送されるとこの送り
出し圧によって、図３および図４において仮想線で示す
ように、空間部１７へ撓んで、掘削液ｂが送り出される
口２４ａが形成される。

【００２２】また、前記した送液手段４にあって、掘削
体２の外周部へ安定剤ｃを圧送する送安定剤部材Ｙは、
掘削体２の外周部に複数箇所において設けてあって、本
体２５と、混合室２６と、第一送液口２７と、第二送液
口２８と、送出口２９と、弁部材３０とにより構成され
る。

【００２３】なお、前記した安定剤ｃは、掘進体２の外
周部に開口させた送出口２８から吐出して、掘進体２の
外周の地盤（テールボイド）を安定させて、掘進体２お
よび埋設管３の推進を円滑に行うものであって、ケイ酸
ナトリウムと水との水ガラスなどのＡ液ｃ１と、硬化剤
と水などのＢ液ｃ２からなる二液の混合剤を用いるもの
であり、これらＡ液ｃ１およびＢ液ｃ２が混合すること
で硬化を開始するものであって、これらの配合比率を適
宜変更することで、硬化時間を選定することはできる。

【００２４】前記した本体２５は、掘削体２の外周部に
穿設したねじ孔に螺着してある。

【００２５】前記した混合室２６は、本体２５内におい
て空洞状に設けて、Ａ液ｃ１とＢ液ｃ２を混合する。

【００２６】前記した第一送液口２７は、本体１に設け
て混合室２６内へその通液路を臨ませてあって、安定剤
ｃにおけるＡ液ｃ１を供給する。

【００２７】前記した第二送液口２８は、本体２５にお
いて第一送液口２７の他側に設けて混合室２６内へその
通液路を臨ませてあって、安定剤ｃにおけるＢ液ｃ２を
供給する。

【００２８】なお、これら第一送液口２７および第二送
液口２８には、該第一送液口２７または第二送液口２８
から混合室２６内に供給されたＡ液ｃ１またはＢ液ｃ２
を、この混合室２６から第二送液口２８または第一送液
口２７への流入を防止する球状の逆止弁３１が設けられ
ているものであって、該逆止弁３１が弁座３２に当接す
ることで閉塞されるもので、Ａ液ｃ１またはＢ液ｃ２の
どちらか一方のみしか供給されない場合に、第一送液口
２７または第二送液口２８に逆流して通液路等において
硬化してしまう事故を防止する。

【００２９】前記した送出口２９は、本体２５に設けて
混合室２６内と連通させてＡ液ｃ１とＢ液ｃ２とが混合
した安定剤ｃの送り出す。

【００３０】前記した弁部材３０は、本体２５の混合室
２６内に設けて第一送液口２７と第二送液口２８および
送出口２９の開閉作動を行うものであって、エアー等の
流体シリンダなどの作動部材３３によって進退される。

【００３１】なお、この撹拌室１０内の掘削土砂は、地
上からの送泥ユニット（図示せず）により撹拌室１０お
よび切羽部（地山）に送られる泥水と共に、排泥管３４
により地上へ搬出される。

【００３２】前記のように構成される地中埋設管敷設装
置Ａは、以下に述べる作用を奏するもので、まず、掘進
体２を介して、推進手段（図示せず）により推進される
埋設管３の先頭に接続された掘削手段１は、モータ１２
および減速機１３の作動により、その面盤５に取り付け
られたカッタービット６によって地山を掘削するもの
で、その削土や石，岩等の固形物は、排出口１１から掘
進体２の撹拌室１０内へ取り込まれ、真空流体輸送に適
した半流動体に撹拌混合されて、排泥管３４により地上
へ排出される。

【００３３】また、送液手段４における送泥水部材Ｘに
よって、掘削手段１および該掘削手段１における付近に
掘削液ｂが圧送されるもので、図２に示すように、面盤
５に設けた吐出口１７から、この面盤５に設けた配管３
６を経てカッタービット６の間に臨ませた供給孔３７よ
り放出される。なお、撹拌室１０内にも掘削液ｂが送り
出し口３９から供給されて、前記した撹拌翼による土砂
の撹拌・混合が行われる。

【００３４】このとき、吐出口１７においては逆止手段
１８によって、掘進体２側からの掘削液ｂの送出は行え
て、地盤側からの泥水の流入は阻止されているもので、
すなわち、図３に示すように、受体１９における受け凹
部２３の外面２３ａに弁体２０が密着当接して、該弁体
２０の切れ目２４が閉じているときは、掘削液ｂが通る
受体１９の通孔２２を閉塞している。したがって、この
状態では、地盤からの泥水や土砂は、弁体２０によって
逆止手段１８における通路４０内には入り込まない。特
に地中にあって、掘削液ｂを圧送しないときは、この弁
体２０へ地盤の地山圧が掛かって、該弁体２０を受体１
９側に押し付けるため、一層、この弁体２０の切れ目２
４が開くのを阻止して、通孔２０の閉塞性が維持され
る。

【００３５】しかし、蓄溜タンク１４から圧送手段１５
により、吐出口１７側へ掘削液ｂが圧送されると、この
送り出し圧によって、弁体２０は、図３および図４にお
いて仮想線で示すように、その可撓性によって空間部１
７側へ撓んで切れ目２４が開き、掘削液ｂが送り出され
る口２４ａが形成される。そのため、通路４０から空間
部２１に流入し、配管３６，供給孔３７を介して掘削手
段１やその付近に掘削液ｂが吐出される。なお、この供
給孔３７においても前記した逆止手段１８を採用するこ
とで、地盤の泥水や土砂の供給孔３７への流入が阻止さ
れる。

【００３６】これにより、この掘削液ｂがカッタービッ
ト６へ直接に、しかも万遍なく行われるため、地山が、
岩盤や粘性土であったり転石などの変化があったりして
も、カッタービット６は地山になめらかに当たって掘削
を促進すると共に、カッタービット６およびその周辺に
付着する粘性を有する掘削土を洗い流すため、地中の掘
削高効率に行われて早期の施工が可能となり、トラブル
を生じない埋設管敷設工事を行うことができる。なお、
掘削液ｂは、面盤５の周面などからも適宜供給され、該
面盤５の外周や掘進体２の外周部に行き渡るようにす
る。

【００３７】また、地盤の掘削にあっては、面盤５の前
面周縁部に多数設けた周端カッター７と、面盤５の外周
部に多数設けた外周カッター８とにより、岩盤や土砂の
掘削が促進されると共に、外周カッター８によって、地
盤における掘進体２の外周部を直接掘削して、掘進体２
の外周面が直接に地盤を削ることがないので、該地盤と
の摩擦によって生ずる該掘進体２の外周面の損傷が防止
される。

【００３８】更に、地盤が軟弱等の場合には、送液手段
４における送安定剤部材Ｙによって掘削体２の外周に可
塑剤や滑剤である安定剤ｃが所定量注入されるものであ
って、まず、弁部材３０を作動部材３３の操作により後
退させて混合室２６を開放状態としておき、この状態
で、Ａ液ｃ１とＢ液ｃ２をそれぞれ第一送液口２７と第
二送液口２８とへ供給すると、それぞれの逆止弁３１，
３１に抗して弁座３２を開いて混合室２６内に流入し、
該両液ｃ１，ｃ２はこの混合室２６内において混合され
る。この混合された二液からなる安定剤ｃは、送出口２
９から吐出され掘削体２の外周へ圧送され、あらかじめ
定められた硬化時間によって硬化が開始され、かつ硬化
して掘削体２の外周部の地盤を安定させる。

【００３９】なお、所定量の安定剤ｃが注入されれば、
作動部材３３の操作により弁部材３０を前進させて、混
合室２６を閉塞することにより、第一送液口２７と第二
送液口２８および送出口２９への相通を阻止する。

【００４０】また、図１において４０は、掘削体２の外
周部における適所に設けた高濃度安定液ｄを供給する安
定液供給手段で、テールボードに高濃度安定液ｄを充満
加圧させ、埋設管３の長距離推進を円滑に行う。

【００４１】

【発明の効果】前述のように構成される本発明は、掘削
手段や該掘削手段の付近へ送液手段により掘削液を万遍
なく供給することができるため、地中の掘削が高効率に
行われて早期の施工が可能となり、トラブルを生じない
埋設管敷設工事を行うことができると共に、前記送液手
段は、その吐出口に逆止手段を設けてあるので、前記掘
削液を圧送していないときは、地山圧により閉塞されて
いるため、地盤の泥水や土砂を流入させることがない。

【００４２】また、掘削手段は、前記掘進体における面
盤の前面に設けた多数のカッタービットと、前記面盤の
前面周縁部に多数設けた周端カッターと、前記面盤の外
周部に多数設けた外周カッターとからなることにより、
これらの協働によって地盤の円滑な掘削が促進されると
共に、外周カッターにより地盤における掘進体の外周部
を直接掘削して、掘進体の外周面が直接に地盤を削るこ
とがないので、該地盤との摩擦によって生ずる該掘進体
の外周面の損傷が防止される。

【００４３】送液手段における送安定剤部材により、安
定剤を掘削体の外周へ圧送されることで、あらかじめ定
められた硬化時間によって該安定剤が硬化が開始され、
掘削体の外周部の地盤を安定させて、円滑で高い精度に
よる挿管が行える。等の格別な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する地中埋設管敷設装置の一実施例
を示す概要を一部を破断して示す斜視図である。

【図２】図１における掘削手段部を示す縦断側面図であ
る。

【図３】図１における逆止手段部の要部を示す縦断側面
図である。

【図４】図３における逆止手段部を半断面して示す正面
図である。

【図５】図１における掘削手段部の外観を示す斜視面図
である。

【図６】図１における送液手段の安定剤部材を示す縦断
側面図である。

【符号の説明】

Ａ 地中埋設管敷設装置 ｂ 掘削液 ｃ 安定剤 １ 掘削手段 ２ 掘進体 ３ 埋設管 ４ 送液手段 Ｘ 送泥水部材 Ｙ 送安定剤部材 ５ 面盤 ６ カッタービット ７ 周端カッター ８ 外周カッター １７ 吐出口 １８ 逆止手段 １９ 受体 ２０ 弁体 ２１ 空間部 ２２ 通孔 ２４ 切れ目 ２５ 本体 ２６ 混合室 ２７ 第一送液口 ２８ 第二送液口 ２９ 送出口 ３０ 弁部材 ３１ 逆止弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削手段を先頭部の掘進体に設け、この
   掘進体の後部に接続させた埋設管を介して前記掘進体を
   推進手段により推進しつつ、送液手段により掘削液を圧
   送して、地中に所定長さの埋設管を敷設する地中埋設管
   敷設装置にあって、 前記送液手段は、前記掘削手段における面盤に掘削液の
   吐出口を設けて、該吐出口には、前記掘進体側からの前
   記掘削液の送出は行え、地盤側からの泥水の流入は阻止
   する逆止手段を備えたことを特徴とする地中埋設管敷設
   装置。
2. 【請求項２】 逆止手段は、掘進体に接続した面盤に設
   けて掘削液が流通する通孔を有する受体と、この受体に
   その一側面を沿わせて当接した可撓性を有する板状の弁
   体と、前記面盤において形成させて、前記弁体が掘削液
   の圧送に際して撓み得る空間部とを備えて、 前記弁体は、略中央部より前記受体の他側へ開く切れ目
   を設けて、この切れ目が閉じているときは、前記通孔を
   閉塞することを特徴とする請求項１記載の地中埋設管敷
   設装置。
3. 【請求項３】 掘削手段を先頭部の掘進体に設け、この
   掘進体の後部に接続させた埋設管を介して前記掘進体を
   推進手段により推進しつつ、送液手段により掘削液を圧
   送して、地中に所定長さの埋設管を敷設する地中埋設管
   敷設装置にあって、 前記掘削手段は、前記掘進体における面盤の前面に設け
   た多数のカッタービットと、前記面盤の前面周縁部に多
   数設けた周端カッターと、前記面盤の外周部に多数設け
   た外周カッターとからなることを特徴とする地中埋設管
   敷設装置。
4. 【請求項４】 掘削手段を先頭部の掘進体に設け、この
   掘進体の後部に接続させた埋設管を介して前記掘進体を
   推進手段により推進しつつ、送液手段により掘削液を圧
   送して、地中に所定長さの埋設管を敷設する地中埋設管
   敷設装置にあって、 前記送液手段は、前記掘削手段付近へ掘削液における泥
   水を圧送する送泥水部材と、前記掘削体の外周部へ安定
   剤を圧送する送安定剤部材とからなり、 前記安定剤は、二液からなる混合剤であり、 前記送安定剤部材は、本体と、該本体内に設けた混合室
   と、前記本体に設けて前記混合室内に臨ませた第一送液
   口と、前記本体において前記第一送液口の他側に設けて
   前記混合室内に臨ませた第二送液口と、前記本体に設け
   て前記混合室内と連通させた前記安定剤の送出口と、前
   記本体の混合室内に設けて前記第一送液口と第二送液口
   および送出口の開閉作動を行う弁部材とを備えさせたこ
   とを特徴とする地中埋設管敷設装置。
5. 【請求項５】 送安定剤部材における第一送液口および
   第二送液口に、混合室からの流入を防止する逆止弁を設
   けたことを特徴とする請求項４記載の地中埋設管敷設装
   置。