JP2011102523A

JP2011102523A - 地盤の削進装置の削進ビット

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Publication number: JP2011102523A
Application number: JP2009274945A
Authority: JP
Inventors: Tomotake Shigemori; 知勇重盛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2029-11-11
Also published as: JP5228235B2

Abstract

【課題】種々の地盤、対象物等の削進、孔あけ、鋼管埋設等を自在に行なえる、削進装置の削進ビットを提供する。
【解決手段】該削進装置に使用する削進ビット１として、破砕方式による削進手段時には削進ビット１の削進ビット本体３の頂面部４と１対の各拡縮ビット半体１３の正面ビット部８を揃えて鋼管１５の径より大に削進し、必要に応じ１対の拡縮ビット半体１３をスライド前進しその各正面ビット部８のみを揃えて鋼管１５の径より小に調整して、削進ビット１を鋼管１５内に引戻し（そのまま発進坑へ引戻して交換修理等も可）、鋼管１５のクラウンビット１７による切削方式による削進手段に簡単に切換え得る。
【選択図】図１

Description

鋼管内の中心軸線上に備えた排土オーガ、エアーハンマー、エアーハンマーの先端に備えた削進ビット等を回転手段で正逆回転自在に回転駆動し、先端を前記削進ビットの後端に回転自在に連結した先頭の鋼管とそれに接続した鋼管を他の回転手段で正逆回転自在に回転駆動するように備え、前記先頭の鋼管の先端に削進用のクラウンビットを備えたものである地盤の削進装置において、

前記削進ビットを、削進ビット本体に頂面部、傾斜面、基部面を形成したビットガイド部を設けた削進ビット本体を備えると共に、正面ビット部、底面部、縮小ガイド面を設けた１対の拡縮ビット半体を別設し、前記１対の拡縮ビット半体を削進ビット本体の各ビットガイド部の傾斜面に沿い上方摺動自在に備えて構成したものであり、
前記削進ビット本体の頂面部と各拡縮ビット半体の正面ビット部を揃えた状態、即ち、頂面部と各正面ビット部で形成される円の径を鋼管の外径より大の状態として、削進ビットの回転駆動で鋼管の外径より大径の孔を削進するように備え、また、各拡縮ビット半体を各傾斜面に沿い頂面部方向へ摺動し、各正面ビット部で形成される円の径を鋼管の内径より小に縮小した状態として、削進ビットの鋼管内へ引戻し、若しくは発進坑内へ引戻して交換補修し、または、削進ビットを鋼管内へ引戻した状態でのクラウンビットによる削進を自在に行えるよう備えたものであり、
もって、種々の地盤、対象物等の削進、孔あけ、鋼管埋設等を自在に行えるようにしたことを特徴とする、地盤の削進装置の削進ビットを提供する。

上下水道、ガス、電気・電話線、その他の各種の管を地中に埋設工事する場合、特に、都市市街地においては地表、道路等を開削せず、また道路交通を遮断せずに行うことが必要とされており、よって、通常、道路脇等に発進立杭を設け、該立坑内に削進装置を設置して削進埋設を行っている。
然して、削進ビットの回転とエアーハンマーの打撃若しくは振動発生装置による振動負荷等による削進装置による場合、通常の地盤を削進するにはあまり問題ないが、例えば、軟弱な地盤、岩盤、砂層、玉石層、それらの互層地盤等や、地盤中に松杭、コンクリートパイル、ライナープレート、鋼材等の埋設物があったり、また、既設の人孔（例、マンホール、ヒューム管等）に行き当ったりした場合や、既設管、マンホール等に枝管を取付ける場合等には、この破砕方式の削進装置では対応しにくい課題があり、そのような場合には、先頭の鋼管にクラウンビットを取付け、該クラウンビットにより切削削進する方が適しているが、従来は、前記削進ビットによる破砕削進からクラウンビットによる切削削進に切り替える場合には、一旦、削進ビット、エアーハンマー、オーガー等及び全ての鋼管を発進坑へ引戻すか、或は地上側から削進ビットの位置まで開削して削進ビット等を取外さねばならぬため、多くの手数と時間要し極めて非効率な課題があった。

特開２００１−３２６６６

そこで本発明は、破砕方式による削進手段としての削進ビットの回転手段とエアーハンマーの打撃手段を備える一方、切削方式による削進手段としてのクラウンビットを取付けた鋼管の回転手段を備え、両者を目的に応じて自在に使い分け出来るように備えた削進装置を提供するものであり、即ち、該削進装置に使用する削進ビットとして、破砕方式による削進手段時には削進ビットの削進ビット本体の頂面部と１対の拡縮ビット半体の正面ビット部を揃えて鋼管の径より大に削進し、必要に応じ１対の拡縮ビット半体をスライド移動し１対の拡縮ビット半体の正面ビット部のみを揃えて鋼管の径より小に調整して、削進ビットを鋼管内に引戻し（そのまま発進坑へ引戻して交換修理等も可）、鋼管のクラウンビットによる切削方式による削進手段に簡単に切換え得るように備えた本発明削進ビットを提供して、前記のように従来手段では困難なあらゆる地盤の削進を可能にして課題を解決したものである。

即ち、本発明は、鋼管内の中心軸線上に備えた排土オーガ、エアーハンマー、エアーハンマーの先端に備えた削進ビットを回転手段で正逆回転自在に回転駆動し、先端を前記削進ビットの後端に回転自在に連結した先頭の鋼管とそれに接続した鋼管を他の回転手段で正逆回転自在に回転駆動するように備え、前記先頭の鋼管の先端に削進用のクラウンビットを備えたものである地盤の削進装置において、

前記削進ビットを、エアーハンマーの先端に備えた円柱状の削進ビット本体の先端中心部に設定幅の頂面部を残し左右対称で設定角度の傾斜面を形成し、該傾斜面の基部から円周方向に水平に基部面を形成したビットガイド部を備えると共に、

前記削進ビット本体の平面径と同径若しくは小径な円の半円形状の正面ビット部と、前記基部面と略同形同大の底面部と、前記ビットガイド部と同高の本体部からなり、該本体部における正面ビット部と底面部の直線側の間に前記傾斜面と同傾斜角度のスライド面を形成すると共に、正面ビット部と底面部の円弧形側の間に漏斗状の円弧面からなる縮小ガイド面を形成した１対の拡縮ビット半体を備え、

前記各スライド面に備えたガイド溝若しくはガイドレールと、前記ビットガイド部の各傾斜面に備えたガイドレール若しくはガイド溝を係合して、各拡縮ビット半体を上下摺動自在に備えて構成したものであり、

前記削進ビットの削進ビット本体の各基部面に各拡縮ビット半体の底面部を当接し、削進ビット本体の各傾斜面に各拡縮ビット半体のスライド面を当接して、削進ビット本体の頂面部と各拡縮ビット半体の正面ビット部を揃えた状態、即ち、頂面部と各正面ビット部で形成される円の径を鋼管の外径より大の状態として、削進ビットの駆動で鋼管の外径より大径の孔を削進するように備え、

また、前記の各拡縮ビット半体を削進ビット本体の各傾斜面に沿い頂面部の方向へ摺動し、各正面ビット部の直線側を当接して形成される円の径を鋼管の内径より小に縮小した状態として、削進ビットの鋼管内・発進坑内への引戻し、若しくは、削進ビットを鋼管内へ引戻した状態でのクラウンビットによる削進を自在に行えるように備えたことを特徴とする、地盤の削進装置の削進ビットによって課題を解決したものである。

下水、ガス、上水道、電纜管を、玉石、岩盤層等を削進する場合エアーハンマーの衝撃により削進ビットで玉石、岩盤層等を破砕しながら推進するが、土質の変化、埋設物の種類等により、衝撃による破砕が不可能となる場合がある。
従来はそのような場合に削進途中の管を引抜くか、又は、地表側から掘り返して取出していたが、本発明は、破砕方式による削進手段時には削進ビットの削進ビット本体の頂面部と１対の拡縮ビット半体の各正面ビット部を揃えて鋼管の径より大に削進し、また、１対の拡縮ビット半体をスライド前進し１対の拡縮ビット半体の各正面ビット部のみを揃えて鋼管の径より小に調整して、削進ビットを鋼管内に引戻し（そのまま発進坑へ引戻して交換修理等も可）、鋼管のクラウンビットによる切削方式による削進手段に簡単に切換え得るように備えものであるので、前記の両削進手段を適宜使い分けることによって、前記のような種々の地盤、対象物等、若しくは土質の変化、埋設物の種類等に適応して、自在かつ極めて効率的に削進できる優れた効果がある。

前記のように、１対の拡縮ビット半体をスライド前進し１対の拡縮ビット半体の各正面ビット部のみを揃えて鋼管の径より小に調整して、削進ビットを鋼管内を通し、そのまま発進坑へ引戻すことができるので、必要に応じ、削進ビットを発進坑へ引戻して、削進ビット、エアーハンマー等の交換や修理等を容易に行うことができる。

削進ビット、エアーハンマー等を鋼管内を通して発進坑へ引戻して鋼管内を空の状態にし得るので、その削進の鋼管の中空を利用して、既設管への枝管の取付け、削進方向の測定・修正等を容易に行うことができる。

図１は、地盤の削進装置の１例に備えた本発明実施例削進ビット等及び先頭の鋼管部分の一部切断正面図である。（実施例１）図２は、図１の平面図である。（実施例１）図３は、削進ビットを鋼管の方向に引戻すことにより、鋼管のクラウンビットの内周縁と各拡縮ビット半体の縮小ガイド面の摺動案内で、各拡縮ビット半体を各傾斜面に沿い頂面部の方向へ摺動して、各拡縮ビット半体の正面ビット部で形成される円の径を鋼管の内径より小に縮小する過程の説明図である。（実施例１）図４は、図３の動作を完了して、拡縮ビット半体の各拡縮ビット半体の正面ビット部で形成される円の径を鋼管の内径より小に縮小し、削進ビットを鋼管内に引戻す状態の説明図である。（実施例１）図５は、拡縮ビット半体（植付ビットの図示を省く。）の正面図、平面図、底面図、右側面図、左側面図である。（実施例１）図６は、本発明削進ビットを使用する地盤の削進装置の１例の構成概略を示す図である。

地盤の削進装置において、その削進ビット１を、頂面部４、傾斜面５、基部面６を形成したビットガイド部７を設けた削進ビット本体３を備えると共に、正面ビット部８、底面部９、縮小ガイド面１２を設けた１対の拡縮ビット半体１３を別設し、前記の各拡縮ビット半体１３を削進ビット本体３の各ビットガイド部７の傾斜面５に沿い上方摺動自在に備えて構成した、地盤の削進装置の削進ビット。

図６は、本発明削進ビットを使用する地盤の削進装置の１例の構成概略を示す図である。

本発明削進ビットを使用する地盤の削進装置の１例は、鋼管１５、１６内の中心軸線上に備えた排土オーガ１４、エアーハンマー２、エアーハンマー２の先端に備えた削進ビット１を回転手段で正逆回転自在に回転駆動し、先端を前記削進ビット１の後端に回転自在に連結した先頭の鋼管１５とそれに接続した鋼管１６を他の回転手段で正逆回転自在に回転駆動するように備え、前記先頭の鋼管１５の先端に削進用のクラウンビット１７を備えたものである。

なお、図６において、Ａは回転手段、Ｂは回転手段、Ｃは中心軸線、２０は発進坑、２１は取付板、２２は地盤、２３はモーター、２４はギヤ、２５は排出孔、２６は推進架台、２７はベース、２８は推進手段、２９はトランシット、３０はターゲットである。

図１は、地盤の削進装置の１例に備えた本発明実施例削進ビット及び先頭の鋼管部分の一部切断正面図、
図２は、図１の平面図、
図３は、削進ビットを鋼管の方向に引戻すことにより、鋼管のクラウンビットの内周縁と各拡縮ビット半体の縮小ガイド面の摺動案内で、各拡縮ビット半体を各傾斜面に沿い頂面部の方向へ摺動して、各拡縮ビット半体の正面ビット部で形成される円の径を鋼管の内径より小に縮小する過程の説明図、
図４は、図３の動作を完了して、拡縮ビット半体の各拡縮ビット半体の正面ビット部で形成される円の径を鋼管の内径より小に縮小し、削進ビットを鋼管内に引戻す状態の説明図、
図５は、拡縮ビット半体（植付ビットの図示を省く。）の正面図、平面図、底面図、右側面図、左側面図である。

削進ビット１を、エアーハンマー２の先端に備えた円柱状の削進ビット本体３の先端中心部に設定幅の頂面部４を残し左右対称で設定角度の傾斜面５を形成し、該傾斜面５の基部から円周方向に水平に基部面６を形成したビットガイド部７を備えると共に、（図１）

前記削進ビット本体３の平面径と同径若しくは小径な円の半円形状の正面ビット部８と、前記基部面６と略同形同大の底面部９と、前記ビットガイド部７と同高の本体部１０からなり、該本体部１０における正面ビット部８と底面部９の直線側の間に前記傾斜面５と同傾斜角度のスライド面１１を形成すると共に、正面ビット部８と底面部９の円弧形側の間に漏斗状の円弧面からなる縮小ガイド面１２を形成した拡縮ビット半体１３を別設し、（図１、図５）

前記ビットガイド部７の各傾斜面５に備えたガイドレール１８と各拡縮ビット半体１３のスライド面１１に備えたガイド溝１９を係合して、各拡縮ビット半体１３を上下摺動自在に備えて構成したものである。（図１、図５）
なお、ガイドレール１８を拡縮ビット半体１３の各スライド面１１に備え、ガイド溝１９をビットガイド部７の各傾斜面５に備えても可である。

前記削進ビット１の削進ビット本体３の各基部面６に各拡縮ビット半体１３の底面部９を当接し、削進ビット本体３の各傾斜面５に各拡縮ビット半体１３のスライド面１１を当接して、削進ビット本体３の頂面部４と各拡縮ビット半体１３の正面ビット部８を揃えた状態、即ち、頂面部４と各正面ビット部８で形成される円の径を鋼管１５、１６の外径より大の状態として、削進ビット１の駆動で鋼管１５、１６の外径より大径の孔を削進するように備え、（図１）

また、前記の各拡縮ビット半体１３を削進ビット本体３の各傾斜面５に沿い頂面部４の方向へ摺動し、各正面ビット部８の直線側を当接して形成される円の径を鋼管１５、１６の内径より小に縮小した状態として、削進ビット１の鋼管１５、１６内若しくは発進坑２０内への引戻し、または、削進ビット１を鋼管１５、１６内へ引戻した状態でのクラウンビット１７による削進を自在に行えるようにした、地盤の削進装置の削進ビットである。（図１、図３）

上記の各正面ビット部８の直線側を当接して形成される円の径を鋼管１５、１６の内径より小径に縮小して削進ビット１を鋼管１５、１６内に引戻す手段を、より詳細に説明すると、推進手段７で削進ビット１、エアーハンマー２、排土オーガー１４等を発進坑２０の方向へ引戻移動すると、削進ビット本体３上の各拡縮ビット半体１３の各縮小ガイド面１２が鋼管１５のクラウンビット１７上端の内周縁に衝突し、該内周縁に対し各縮小ガイド面１２が接触摺動すると同時に各拡縮ビット半体１３がその各スライド面１１に備えたガイド溝１９と削進ビット本体３の各傾斜面５に備えたガイドレール１８の摺動案内で各傾斜面５を頂面部４の方向へ移動し、次いで、各拡縮ビット半体１３の各正面ビット部８の直線側が当接して鋼管１５、１６の内径より小径の円が形成され、次いで、削進ビットが鋼管１５、１６の内へ引戻されるものである。（図１〜図２〜図３）

「破砕方式による削進手段」（図１参照）
回転手段Ｂを運転して排土オーガ１４、エアーハンマー２、削進ビット１（頂面部４と各正面ビット部８で形成する円の径が鋼管１５、１６の外径より大の状態）を回転すると同時に、回転手段Ａを運転して取付板２１、鋼管１５、１６を逆回転して、上記削進ビット１の回転で削進すると同時にエアーハンマー２による削進ビット１の衝撃力によって地盤２２を粉砕して削進し（２３はモーター、２４はギヤ）、

掘削によって生じた排土を削進ビット１の排土孔から鋼管１５、１６内に導入し排土オーガ１４で後方移送して後端の鋼管１５、１６の後方の排出孔２５から外部へ排出し、同時に鋼管１５、１６の逆回転で排土オーガ１４の排土移送作用を助勢し、

また、削進ビット１の前進と共に、その前向き衝撃力を削進ビット１のフランジからクラウンビット１７に受けて先頭の鋼管１５を前方牽引してそれに接続した鋼管１６と取付板２１を共に前進する。

「切削方式による削進手段」（図３参照）
また、地盤の条件によって、削進ビット１（各正面ビット部８が形成する円の径を鋼管１５、１６の内径より小に縮小した状態）を先頭の鋼管１５内に引戻したのち、クラウンビット１７の回転で削進を行う。

そして、上記の削進ビット１の削進、鋼管１５、１６の前進に同調し乍ら更に推進架台２６上のベース２７を油圧シリンダー等の推進手段２８で加圧推進して、岩盤、玉石等の悪条件地盤２２を削進して鋼管１５、１６を埋設する。

前記「破砕方式による削進手段」と「切削方式による削進手段」を使い分けることによって、岩盤、玉石、礫等の地盤、水面下の地盤等のあらゆる悪条件地盤の削進を行い得る。
また、地盤の削進装置は実施例装置に限らず、同等の機能を有し本発明削進ビットを使用可能な装置に汎用し得る。

Ａ回転手段
Ｂ回転手段
Ｃ中心軸線、
１削進ビット
２エアーハンマー
３削進ビット本体
４頂面部
５傾斜面
６基部面
７ビットガイド部
８正面ビット部
９底面部
１０本体部
１１スライド面
１２縮小ガイド面
１３拡縮ビット半体
１４排土オーガ
１５鋼管（先頭）
１６鋼管
１７クラウンビット
１８ガイドレール
１９ガイド溝
２０発進坑
２１取付板
２２地盤
２３モーター
２４ギヤ
２５排出孔
２６推進架台
２７ベース
２８推進手段
２９トランシット
３０ターゲット

Claims

鋼管内の中心軸線上に備えた排土オーガ、エアーハンマー、エアーハンマーの先端に備えた削進ビットを回転手段で正逆回転自在に回転駆動し、先端を前記削進ビットの後端に回転自在に連結した先頭の鋼管とそれに接続した鋼管を他の回転手段で正逆回転自在に回転駆動するように備え、前記先頭の鋼管の先端に削進用のクラウンビットを備えたものである地盤の削進装置において、
前記削進ビットを、頂面部、傾斜面、基部面を形成したビットガイド部を設けた削進ビット本体を備えると共に、正面ビット部、底面部、縮小ガイド面を設けた１対の拡縮ビット半体を別設し、前記１対の拡縮ビット半体を削進ビット本体の各ビットガイド部の傾斜面に沿い頂面部の方向へ摺動自在に備えて構成したことを特徴とする、
地盤の削進装置の削進ビット。
鋼管内の中心軸線上に備えた排土オーガ、エアーハンマー、エアーハンマーの先端に備えた削進ビットを回転手段で正逆回転自在に回転駆動し、先端を前記削進ビットの後端に回転自在に連結した先頭の鋼管とそれに接続した鋼管を他の回転手段で正逆回転自在に回転駆動するように備え、前記先頭の鋼管の先端に削進用のクラウンビットを備えたものである地盤の削進装置において、
前記削進ビットを、エアーハンマーの先端に備えた円柱状の削進ビット本体の先端中心部に設定幅の頂面部を残し左右対称で設定角度の傾斜面を形成し、該傾斜面の基部から円周方向に水平に基部面を形成したビットガイド部を備えると共に、前記削進ビット本体の平面径と同径若しくは小径な円の半円形状の正面ビット部と、前記基部面と略同形同大の底面部と、前記ビットガイド部と同高の本体部からなり、該本体部における正面ビット部と底面部の直線側の間に前記傾斜面と同傾斜角度のスライド面を形成すると共に、正面ビット部と底面部の円弧形側の間に漏斗状の円弧面からなる縮小ガイド面を形成した１対の拡縮ビット半体を別設し、
前記各スライド面に備えたガイド溝若しくはガイドレールと、前記ビットガイド部の各傾斜面に備えたガイドレール若しくはガイド溝を係合して、各拡縮ビット半体を上下摺動自在に備えて構成したものであり、
前記削進ビットの削進ビット本体の各基部面に各拡縮ビット半体の底面部を当接し、削進ビット本体の各傾斜面に各拡縮ビット半体のスライド面を当接して、削進ビット本体の頂面部と各拡縮ビット半体の正面ビット部を揃えた状態、即ち、頂面部と各正面ビット部で形成される円の径を鋼管の外径より大の状態として、削進ビットの回転駆動で鋼管の外径より大径の孔を削進するように備え、また、前記の各拡縮ビット半体を削進ビット本体の各傾斜面に沿い頂面部の方向へ摺動し、各正面ビット部の直線側を当接して形成される円の径を鋼管の内径より小に縮小した状態として、削進ビットの鋼管内・発進坑内への引戻し、若しくは、削進ビットを鋼管内へ引戻した状態でのクラウンビットによる削進を自在に行えるように備えたことを特徴とする、
請求項１の地盤の削進装置の削進ビット。