JP2673158B2

JP2673158B2 - 地中配管用自動推進ロボット

Info

Publication number: JP2673158B2
Application number: JP3193422A
Authority: JP
Inventors: 康夫遠藤; 陽三望月
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH0518176A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地山に配管用等の孔を
掘削する自動推進ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】地山を掘削する場合、発破、掘削機械、
或は人力による工法が選択して採用される。これらの掘
削方法の決定にあたっては、施工性、経済性を考慮する
とともに、極力地山を緩めないように、地質、湧水、近
接構造物等の有無と影響、周辺住民に対する振動、騒音
等をも考慮して決定されている。これらの工法の中でも
地下に各種配管を配設する場合は、周辺への騒音、振動
が比較的少なく、作業効率の良い掘削機械を用いた工法
が多く採用されている。この工法に用いられる掘削機械
は、従来、掘削の種類、工事規模や工期、現場状況等に
応じてパワーショベルやバックホー等が選択されて使用
され、これらの掘削機械による地山の掘削は、一般的に
配設する配管長さの溝を地山に掘って、この溝に配管を
配設しているだけであって、掘削用回転ドリルに推進力
を持たせて、地中に配管用孔を掘削することができる掘
削機械は現在知られていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記、従来の掘削機械
を用いた掘削工法は、露天掘りで行なわれる為、掘削現
場には掘削機械を動作させるための作業スペースの確保
が必要であった。このため、一般公道で上記の掘削作業
を行なう場合、交通規制が必要な為、車や人の通行に支
障を及ぼす場合があった。また、掘削場所近隣の構造物
や足場状況よっては掘削工事ができない場合があり、掘
削工事の延期を余儀なくされる場合があった。さらに、
従来の掘削工法では掘削中に残土が発生するので、掘削
機械の他に残土を処分するためのトラック等の輸送手段
が必要であった。このため、施工コストが高くなる等の
問題があった。また、掘削により形成した開孔は、雨天
時では地盤が緩んで塞がり易いため、掘削時期を天候に
合わせて考慮しなければならない等の問題があった。

【０００４】そこで本発明は、掘削現場の足場状態や天
候状況によって掘削施工の時期が限定されることがな
く、また掘削により残土が発生しないようにすること
で、省労務を図ることができる地中配管用自動推進ロボ
ットを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、地山に配管用
等の穴を掘削する地中配管用自動推進ロボットであっ
て、上記目的を達成したものである。それは、掘削用回
転ドリルと、掘削用回転ドリルの支軸に回転可能に嵌合
されて掘削土を周囲に圧着させる回転プーリーと、掘削
用回転ドリルと回転プーリーの各支軸に軸連結されてそ
れぞれを回転させる駆動部と、駆動部の外周を覆うケー
シングの外周に設けられて掘進方向を設定する複数の回
転翼と、ケーシング内に設けられて各回転翼の傾斜角を
制御する制御部と、ケーシングの基端に設けられて配管
と連結可能な配管固定用アダプターとで構成したもので
ある。なお、ケーシング内にレーザー発光装置からの方
向測定用レーザー光線を受光する受光部を設けて上記制
御部に導通させ、各回転翼の傾斜角を制御して掘削用回
転ドリルの掘進方向を制御できるようにするのが望まし
い。

【０００６】

【作用】本発明の地中配管用自動推進ロボットは、掘削
用回転ドリルが回転することにより地中に配管用の孔が
開けられる。この際、掘削用回転ドリルで掘削された土
は、回転プーリーの回転によって順次開孔の周壁に圧着
されて周壁が固められるので、開孔部の落盤が防止され
る。また、駆動部を覆うケーシングの外周から突出した
回転翼が、掘削用回転ドリルの掘進方向に回転しながら
開孔の周壁に食い込むので、回転ドリル駆動時に生じる
掘削抵抗が受け止められて掘削効果が向上する。さら
に、各回転翼をケーシングの軸方向に対して傾斜させる
ことにより、掘削用回転ドリルに軸直角方向の力が働
き、掘進方向を変更させることができる。この回転翼の
傾斜角の制御は、ケーシング内に設けた受光部に、その
後方のレーザー発光装置から方向測定用レーザー光線を
照射して行なう為、掘削用回転ドリルの掘進方向の設定
を正確に行なうことができる。またケーシングの一端に
は、配管固定用アダプターが設けられるので、このアダ
プターに配管を連結させることにより、掘削用回転ドリ
ルによる配管用孔の掘削と同時に、この配管用孔へ配管
を配設することができる。

【０００７】

【実施例】本発明の地中配管用自動推進ロボットの一実
施例を、図１，図２により説明する。例えば、公道を横
切るように公道の地下に水道管を配設する場合、配設す
る水道管ルートの両端位置に予め、水道管の単体が嵌入
可能な所定幅及び深さの入孔部がパワーショベル等の掘
削機械により掘削される。この２つの入孔部の片側に、
水道管の単体を連結させた下記の地中配管用自動推進ロ
ボット１が、クレーン等の揚重機により吊り下げられ
て、水道管が水平になるようにして所定深さに保持され
る。そして、地中配管用自動推進ロボット１を水平方向
に駆動させることにより、地中に水道管用の開孔を掘削
しながらこの開孔部に水道管の単体が配設される。上記
自動推進ロボット１の掘削に応じて、これに連結させた
水道管に順次他の複数の水道管を連結することにより、
公道の交通規制を行なうことなく、水道管を上記２つの
入孔部間に配管ルートに沿って配設することができるよ
うになっている。

【０００８】地中配管用自動推進ロボット１は、図１に
示すように、掘削用回転ドリル２の支軸に、外周が掘削
用回転ドリル２の最大径より大きな外径部を有する略リ
ング状の回転プーリー３が回転可能に嵌合される。掘削
用回転ドリル２の支軸２ａは減速機４を介して回転プー
リー３の支軸３ａに軸連結されるとともに、この支軸３
ａは駆動部５の駆動軸５ａに軸連結されており、駆動軸
５ａの回転に連動して回転プーリー３が回転するととも
に、これに連動して回転ドリル２が減速機４により減速
されて回転するようになっている。このように、回転プ
ーリー３が回転ドリル２より高速で回転するため、回転
ドリル２によって掘削された土砂は、回転プーリー３に
より開孔周壁に確実に圧着される。

【０００９】駆動部５の外周には、側壁の中央に４つの
長孔６ａを等間隔で配列させた筒状のケーシング６が設
けられる。このケーシング６の各長孔６ａには、周縁が
のこぎりの歯状に形成されたリング状の回転翼７の外周
部が長孔６ａから外側へ向かって突出するように嵌入さ
れており、この回転翼７はケーシング６の軸方向に回転
するとともに、ケーシング６の軸方向に対して傾斜する
ように構成されている。またケーシング６内に設けた各
回転翼７の駆動機構には、この傾斜角を制御する制御部
８が設けられ、制御部８により回転翼７の傾斜角を制御
することにより、回転ドリル２の掘進方向を任意に設定
できるようになっている。

【００１０】ケーシング６内の基端中央には、上記制御
部８に導通させた方向測定用レーザー光線受光部９が設
けられ、レーザー光線受光部９の後方位置のレーザー発
光装置から基準進行方向のレーザー光線が照射されるよ
うになっている。そして、レーザー光線受光部９の受光
状態の信号が制御部８に送信され、制御部８が各回転翼
７の動作を制御させて、掘削用回転ドリル２の進行方向
を制御できるようになっている。また、ケーシング６の
基端には、水道管等の配管が連結可能なネジ部を外周に
有するとともに、内部に制御部８及び駆動部５に外部か
ら電流を供給させるための電線用孔１０ａを有する配管
固定用アダプター１０が着脱可能に設けられ、この配管
固定用アダプター１０を配管の種類に応じて取替ること
により、各種配管を自動推進ロボット１による掘削と同
時に掘削によって形成された開孔内に配設することがで
きる。

【００１１】

【発明の効果】本発明の地中配管用自動推進ロボット
は、掘削用回転ドリルで地中を掘削するので、従来のバ
ックホー等の掘削機のように配管ルートの掘削が不要で
ある。また、掘削用回転ドリルで掘削された土砂は回転
プーリーで順次開孔周壁に圧着されるので、開孔の落盤
が防止されるとともに、残土の処分が不要である。さら
に、従来の掘削機と比較して足場の確保や隣接する構造
物等の影響を受けることがなく、また天候に左右される
ことがない為、工事の時期が限定されることがない。ま
た掘削に伴う地固め等の施工工事を行なう必要がないの
で、少人数で施工することができ、配管は自動推進ロボ
ットによって自動索引によって配設されるため、省労務
となる。さらに、勾配及び方向をそれほど正確さを必要
としないエフレックス管の場合は、方向制御用レーザー
光線を無視することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地中配管用自動推進ロボットの側面図
である。

【図２】本発明の地中配管用自動推進ロボットのＡ−Ａ
線断面図（ａ），Ｂ−Ｂ線断面図（ｂ），Ｃ−Ｃ線断面
図（ｃ）である。

【符号の説明】

１地中配管用自動推進ロボット２掘削用回転ドリル３回転プーリー５駆動部６ケーシング７回転翼８制御部９方向測定用レーザー光線受光部１０配管固定用アダプター

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地山に配管用等の孔を掘削する自動推進
ロボットであって、掘削用回転ドリルと、掘削用回転ド
リルの支軸に回転可能に嵌合されて掘削土を周囲に圧着
させる回転プーリーと、掘削用回転ドリルと回転プーリ
ーの各支軸に軸連結されてそれぞれを回転させる駆動部
と、駆動部の外周を覆うケーシングの外周に設けられて
掘進方向を設定する複数の回転翼と、ケーシング内に設
けられて各回転翼の傾斜角を制御する制御部と、ケーシ
ングの基端に設けられて配管と連結可能な配管固定用ア
ダプターとで構成したことを特徴とする地中配管用自動
推進ロボット。
【請求項２】ケーシング内にレーザー発光装置からの
方向測定用レーザー光線を受光する受光部を設けて上記
制御部に導通させ、各回転翼の傾斜角を制御して掘削用
回転ドリルの掘進方向を制御できるようにしたことを特
徴とする請求項１に記載の地中配管用自動推進ロボッ
ト。