JP2506260B2 - 管体埋設用推進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水道管、電線管その
他の管体を地中に推進埋設する際に使用する管体埋設用
推進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、特に都市部における土木工事に起
因する交通渋滞防止の観点から、道路全面を掘削するい
わゆる開削工法に代え、地上交通への影響が比較的少な
い、シールド工法あるいは推進工法等の技術が採用され
ている。

【０００３】本願出願人等もかかる技術を種々開発実用
化しており、例えば、特開昭６１−２７４０８９号公報
では、埋設管の先端部に設けたカッタの背部に掘削排土
室を設け、この排土室内に供給された土砂を真空吸引装
置によって吸引し坑外へ排出する埋設管地中推進装置を
開示した。

【０００４】この装置によって、従来のように掘削され
た土砂を泥水で搬出したり、オーガーで搬出したりする
工法に比べ、地上に大型の泥水処理設備等を設置する必
要もなく、オーガーのトルクロスに対応する大型の駆動
装置も必要がなく、土砂や水による作業場の汚損がな
く、特に都市部における狭隘な場所での施工が可能とな
った。

【０００５】このような推進工法の主流は、従来の大が
かりなものからより小型で取扱の容易なものへと移行し
つつあり、これに対応して種々の改良がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】管体の先端にカッタを
備えた推進装置においては、埋設された管体内に、カッ
タを駆動させるための油圧ホースや各種電気ケーブルが
配置され、さらに、上記した真空吸引装置を備えた管体
埋設用推進機においては、掘削土砂を排出するための吸
引管、また掘削排土室内にエアーを供給するための給気
管等の配管が必要となり、小口径の推進用としては煩わ
しい。

【０００７】また、上記工法に開示された管体埋設用推
進機においては、埋設管の前端部に重量のあるカッタ駆
動用の油圧モータを備えており、このため、先端部に下
向きの力が常に作用し、適正な勾配での推進に高度の技
術を必要とする。さらに油圧モータが先端部に位置する
ため、実際の駆動状況の確認ができず、また油圧モータ
故障の際の修理が困難でもある。

【０００８】この対策として、例えばカッタの駆動軸
を、連結軸によって発進立坑内まで延長し、発進立坑内
に設けた駆動装置によって回転駆動させることも考えら
れるが、カッタを駆動させるだけの回転トルクを長尺の
回転軸で撓みなく伝える剛性を備えるには、大断面の軸
が必要であり、特に小口径管の場合狭い空間内にこれを
設置することが困難である。

【０００９】そこで、本発明が解決すべき課題は、真空
吸引式の排土機構を備えた管体埋設用推進機において、
吸引排土管をカッタの駆動軸として共用することによ
り、駆動軸の剛性を大きくとると共に、狭い埋設管内の
配管，ホースの合理的な設置と立坑内へのカッタの駆動
装置の設置を可能にすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、埋設管の先端部に設けたカッタの背部に排
土室を設け、この排土室内に供給された土砂を同排土室
に取り付けられた吸引排土管を介し真空吸引装置によっ
て吸引し発進立坑外へ排出する管体埋設用推進機におい
て、前記カッタの駆動軸にギヤ機構を介して前記吸引排
土管を接続すると共に、同吸引排土管が前記発進立坑内
に位置する部分に同吸引排土管の回転駆動装置を設けた
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、真空吸引装置を備えた管体
埋設用推進機に必要な吸引排土管を、埋設管の先端に設
けたカッタの駆動軸と発進立坑内に設けた回転駆動装置
との連結軸として用いており、これによって、狭い埋設
管内が効率的に利用でき、かつ発進立坑内へのカッタの
回転駆動装置設置が可能になる。

【００１２】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例により具体的
に説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例である管体埋設用
推進機を用いた埋設管推進状況を示す縦断面図である。

【００１４】１は推進管Ｐの先端部に取り付けられた先
導管で、先端にはカッタ軸２ａを中心に回転可能な地山
掘削用のカッタ２が設けられ、このカッタの刃２の背後
には臼刃２ｃが設けられ、掘削された土砂は固定部に設
けられた固定部３の臼刃３ａとの間で粉砕されて、カッ
タ固定部３に開けた細孔３ｂを通り、固定部３と隔壁４
との間に形成された排土室５に入る。

【００１５】カッタ２のカッタ軸２ａは、方向修正のた
めに設けられた球面座６の中で、ユニバーサルジョイン
ト６ａを介し、他端に従動歯車７を備えた接続軸８に接
続されている。

【００１６】排土室５の底部には外部の真空タンク４０
ａと接続された第１の吸引排土管９ａが接続され、他端
は支持壁１０に設けられたスイベルジィント１１によっ
て支持されている。９ｂはこのスイベルジョイント１１
を介して第１の吸引排土管９ａと接続された第２の吸引
排土管で、スイベルジョイント１１側の外周には、前述
した従動歯車７に噛み合う主動歯車１２が固着されてい
る。１３は第２の吸引排土管９ｂを支持する支持台であ
る。また、先導管１内には４箇所に方向修正用のジャッ
キ１４、先導管１の勾配を計測する傾斜計１５、制御用
のテレビカメラ１６が設置されている。

【００１７】地中に埋設された埋設管Ｐの状況を示す図
２、図２のＡ−Ａ線矢視図を示す図３、及び図２のＢ−
Ｂ線矢視図を示す図４を参照して、埋設管Ｐの中には内
管２０がスペーサ２１で支持されている。更に、この内
管２０の前端および後端には、前部エンドプレート２２
及び後部エンドプレート２３が装着され、この両エンド
プレート２２，２３を貫通して、先端部を第２の吸引排
土管９ｂに接続された第３の吸引排土管９ｃ、レーザ貫
通管２５、４本のエア・水管２６、２本の電線ホース貫
通管２７が通っている。

【００１８】第３の吸引排土管９ｃの前後端は、それぞ
れ両エンドプレート２２，２３に支持された前部軸受け
メタル２８及び後部軸受けメタル２９によって回転可能
に支持され、さらに第３の吸引排土管９ｃの接続用とし
て、第３の吸引排土管９ｃの前側には軸スプライン３０
が、また後側にはこれと噛み合う孔スプライン３１が形
成されている。これによって、埋設管Ｐを継ぎ足した際
にも第３の吸引排土管９ｃの回転トルクを伝えることが
可能となる。また前後のエンドプレート２２，２３は、
４本の連結螺子３２によってそれぞれ隣接する内筒２０
と接続される。また内筒の基端部には、埋設管Ｐの前面
に推進力を伝える発進立坑内の推進盤３３と結合され
る。

【００１９】図１に戻って、第３の吸引排土管９ｃに接
続され、他端が発進立坑Ｔ内に突出した第４の吸引排土
管９ｄの基端部には、従動ベベルギヤ３４が取り付けら
れ、さらにこのベベルギヤ３４と噛み合う主動ベベルギ
ヤ３５が回転駆動装置としての油圧モータ３６の軸に取
り付けられている。また、第４の吸引排土管９ｄはスイ
ベルジョイント３７を介し第５の吸引排土管９ｅに接続
され、さらに発進立坑Ｔ外に設けられた真空吸引排土器
４０の真空タンク４０ａに接続されている。なお、４１
は推進ジャッキ、４２はレーザ投光機、４３は、発進立
坑Ｔ外に設置され上記した各装置をコントロールする操
作盤である。

【００２０】上記構成において、油圧モータ３６の駆動
によってカッタ２が回転し前面の地山が掘削され、この
掘削土砂が排土室５内に取り込まれる。この掘削土砂は
図示しない給気管から排土室５内に供給される空気とと
もに、真空吸引機によって、第１の吸引排土管９ａに吸
い込まれ、さらに第２〜第５の吸引排土管９ｂ〜９ｅを
通って発進立坑Ｔ外部の真空タンク４０ａへと貯留され
る。

【００２１】一方駆動系について説明すると、油圧モー
タ３６の回転力が、主動ベベルギヤ３５、従動ベベルギ
ヤ３４によって、第２〜第４の吸引排土管９ｂ〜９ｄに
伝達され、さらに、主動歯車１２と従動歯車７によっ
て、カッタ２のカッタ軸２ａへと伝達されることとな
る。このように、発進立坑Ｔ内に設置した油圧モータ３
６によって、埋設管Ｐの先端部に位置するカッタ２の駆
動が可能となる。

【００２２】以上に説明したように、本実施例の管体埋
設用推進機は、カッタ２の回転駆動軸と吸引排土管とを
共用しており、これによって、狭い空間内に新たに配管
を増やすことなく、発進立坑Ｔ内に油圧モータ３６を設
置することが可能となる。また、吸引排土管９ｂ〜９ｄ
と回転駆動軸とを一体としたことにより、外径を大きく
とることができ、許容トルクを大きくすることができ
る。さらに、従来のように重量のある油圧モータが先端
部に位置しないため、先端部の重量が軽くなり推進勾配
のコントロールが容易になると共に、油圧モータの駆動
状況の目視による確認が可能となり、故障の際の修理も
容易に行えるようになる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。

【００２４】（１）狭い埋設管内に障害物を増やすこと
なく、カッタの駆動源を発進立坑内に設置することが可
能となり、特に小口径管にも好適に使用できるようにな
る。

【００２５】（２）吸引排土管とカッタの回転駆動軸を
共用したため、スペース効率が良く、駆動軸の許容トル
クも大きく取れる。

【００２６】（３）立坑内にカッタの駆動装置を設置し
たため、推進管内に駆動装置を設置する場合に比して、
重量や寸法に制約を受けない大型の駆動装置の設置が可
能となる。さらに、駆動装置の故障の際の修理が容易に
なる。

【００２７】（４）先端部に重量物が装備されていない
ので、先端部が軽くなり、自沈による推進方向の狂いが
なくなる。

【００２８】（５）先端部に設けたカッタの回転が、回
転軸の回転を発進立坑内で目視することによって確認す
ることができ、トラブルの早期発見が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である管体埋設用推進機を用
いた埋設管推進状況を示す縦断面図である。

【図２】図１に示す管体埋設用推進機の管体部を示す縦
断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 先導管、２ カッタ、２ａ カッタ軸、２ｂ カッ
タの刃、２ｃ カッタ臼刃、３ カッタ固定部、３ａ
固定部臼刃、３ｂ 細孔、４ 隔壁、５ 排土室、６
球面座、６ａ ユニバーサルジョイント、７ 従動歯
車、８ 接続軸、９ａ〜９ｅ 吸引排土管、１０ 支持
壁、１１ スイベルジョイント、１２ 主動歯車、１３
支持台、１４ 方向修正用ジャッキ、１５ 傾斜計、
１６ テレビカメラ、２０ 内管、２１ スペーサ、２
２ 前部エンドプレート、２３ 後部エンドプレート、
２５ レーザ貫通管、２６ エア・水管、２７ 電線ホ
ース貫通孔、２８ 前部軸受けメタル、２９ 後部軸受
けメタル、３０ 軸スプライン、３１ 孔スプライン、
３２ 連結螺子、３３ 推進盤、３４ 従動ベベルギ
ヤ、３５ 主動ベベルギヤ、３６ 油圧モータ（回転駆
動装置）、３７ スイベルジョイント、４０ 真空吸引
排土器、４０ａ 真空タンク、４１ 推進ジャッキ、４
２ レーザ投光機、４３ 操作盤

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設管の先端部に設けたカッタの背部に
   排土室を設け、この排土室内に供給された土砂を同排土
   室に開口した吸引排土管を介し真空吸引装置によって吸
   引し坑外へ排出する管体埋設用推進機において、前記カ
   ッタの駆動軸にギヤ機構を介して前記吸引排土管を接続
   すると共に、同吸引排土管が発進立坑内に位置する部分
   に同吸引排土管の回転駆動装置を設け、吸引排土管と回
   転軸を兼用としたことを特徴とする管体埋設用推進機。