JP2801959B2

JP2801959B2 - 管推進装置

Info

Publication number: JP2801959B2
Application number: JP24385790A
Authority: JP
Inventors: 時朗西田; 石井　　博
Original assignee: 株式会社イセキ開発工機
Priority date: 1990-09-17
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1998-09-21
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JPH04124397A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、地中に直列的に配置された複数の管を推進
させる装置に関し、特に前記推力を前記管の１つ伝達す
る中押し手段を備えた管推進装置に関する。

（従来の技術）地中に管路を構築する装置の１つとして、シールド型
の掘削機により土砂を掘削しつつ、該掘削機による掘削
跡に複数の管を管推進装置により順次圧入する装置があ
る。管推進装置はその元押し機構で発生した推力を最後
部に配置された管に伝達し、これにより、掘削機および
その後方に配置された全ての管は前進される。

上記の構築装置において、掘削機の進行方向は、レー
ザ光線を掘削機のための発進竪坑から掘削機に配置され
たターゲットに照射し、ターゲットへのレーザ光線の照
射位置を発進竪坑において確認することにより、監視さ
れる。

掘削機による掘削物は、排出路を利用して掘削機から
発進竪坑を経て地上に排出される。管路および排出路
は、それぞれ、掘削機の前進にともなって、ヒューム管
のような敷設すべき管および金属管のような排出管を順
次継ぎ足すことにより延長される。

しかし、この種の管推進装置は、推力を最後部に配置
された管に伝達するから、推力が推進させるべき管の総
長さすなわち竪坑間の距離に比例して大きくなり、その
結果特に最後部の管に大きな推力が作用する。このよう
に、管に大きな力が作用すると、その管が破損されるお
それがある。

上記の問題を解決すべく、元押し機構から推力を受
け、これを最後部の管以外の１つの管に伝達する中押し
機構をさらに備えた管推進装置が提案されている。

中押し機構は、最後部の管以外の１つの管の後端面に
直接または間接的に当接される複数の押圧ヘッドと、元
押し機構から推力を受け、これを押圧ヘッドに伝達すべ
く、前記押圧ヘッドからその後方へ伸びる中継体とを備
える。各中継体は、管の内径よりやや小さい外径を有す
る筒の形を呈している。

このような中押し機構を備えた管推進装置において、
推力は、元押し機構により最後部の管に伝達されるのみ
ならず、中押し機構により最後部の管以外の中間の１つ
の管にも伝達される。掘削物用の排出路は、中継体内を
通される。

この種の中押し機構においては、中継体の長さがその
直径に比べて非常に長くなるから、中継体の機械的強度
が小さいと、中継体がその長さ方向の途中で変形するこ
とがある。このため、従来の中押し機構では、中継体の
肉厚を大きくし、中継体の機械的強度を大きくしなけれ
ばならない。

このように、肉厚が大きい中継体を用いると、中継体
の内部空間の断面積がそれだけ小さくなるから、特に作
業者が入ることのできない小口径の管路を構築する場
合、排出路特に隣り合う排出管を連結する連結具が方向
監視用のレーザ光線の妨げになりまたはターゲットへの
レーザ光線の照射位置の確認の妨げになる。

（解決しようとする課題）本発明の目的は、掘削物の排出路および隣り合う排出
管を連結する連結具がレーザ光線の妨げにならないとと
もにターゲットへのレーザ光線の照射位置の確認の妨げ
にならないように、排出路および連結具を配置すること
ができるようにすることにある。

（解決手段、作用、効果）本発明の、直列的に配置された複数の管を推進させる
装置は、前記管を前進させる推力を発生する元押し手段
と、該元押し手段から前記推力を受け、これを前記管の
１つに伝達する中押し手段とを含む。

前記中押し手段は、前記１つの管の後端部に当接され
る複数の押圧ヘッドと、該押圧ヘッドに連結され、該押
圧ヘッドからその後方へ伸びる支持体と、該支持体に連
結され、該支持体からその後方へ伸び、前記元押し手段
から前記推力を受けてこれを前記支持体に伝える複数の
中継体とを備える。前記中継体は、前記管の軸線の周り
に互いに角度的間隔をおいて配置されている。

元押し手段により発生される推力は、最後部の管に伝
達されるのみならず、中押し手段に伝達される。中押し
手段は、その押圧ヘッドが中間の１つの管に直接または
間接的に当接された状態で、推力を元押し手段から中継
体に受け、受けた推力を、中継体および支持体を経て各
押圧ヘッドに伝達し、押圧ヘッドから中間の１つの管に
伝達する。その結果、掘削機は、その後方に続く管とと
もに前進される。

掘削物用の排出路は管の軸線の周りにあって隣り合う
中継体の間に配置することができる。また、隣り合う排
出管を連結する連結具は、前記軸線方向における支持体
の位置を避けて配置することができる。

このため、本発明によれば、掘削物の排出路および隣
り合う排出管を連結する連結具を、これらがレーザ光線
の指向またはターゲットへのレーザ光線の照射位置の確
認の妨げにならないように配置することができる。

前記支持体は、前記中継体の前端部に連結された筒状
部材と、該筒状部材の内面に固定され、該筒状部材の軸
線方向へ伸び、前記押圧ヘッドに対応されて対応する前
記押圧ヘッドを支持する複数のリブとを備えることが好
ましい。これにより、筒状部材の厚さが小さくても、支
持体の機械的強度は大きい。また、排出路を筒状部材内
に通しても、排出路を筒状部材の軸線の周りにあって隣
り合うリブの間に配置することができるから、排出路が
レーザ光線の妨げにならないし、ターゲットへのレーザ
光線の照射位置の確認の妨げにならない。

前記各押圧ヘッドを、前記中押し手段の前進時に１つ
の前記管の後端面に当接される位置と、前記中押し手段
の撤去時に後続の管の前進を妨げない位置とに変位可能
に前記支持体に支持させることが好ましい。これによ
り、中押し手段を後方へ引き戻すことにより、中押し手
段を取り去ることができる。

前記各押圧ヘッドは、前記支持体に前記軸線を中心と
する仮想的な円の接線方向へ伸びる軸線の周りに角度的
に回転可能に支持された、前記支持体の先端部から前記
軸線に沿って前方へ伸びるアームと、該アームの先端部
に取り付けられた爪と、該爪が１つの前記管の後端面に
接触可能の位置に前記爪を回転させる力を前記爪に作用
させるばねとを備えることが好ましい。これにより、押
圧ヘッドを中間の１つの管の後端面に常に当接させるこ
とができる。

さらに、前記軸線の周りにおける前記中継体の相対的
位置関係を維持する手段を含むことが好ましい。

（実施例）第１図に示す管推進装置10は、土砂を掘削する掘削機
12と、これの後方に直列的に配置された複数の管14を推
進させる装置として示されている。

掘削機12は、元押し機構16から各管14を経て推力を受
けることにより前進されつつ土砂を掘削する既知のシー
ルド型トンネル掘削機である。シールド型トンネル掘削
機は、一般に、筒状のシールド本体、該シールド本体の
前端部にあって該シールド本体の軸線の周りに回転可能
に配置されたカッタヘッド、該カッタヘッドを回転させ
る回転機構、掘進方向を調整する複数の方向修正ジャッ
キ、掘削した土砂を処理するずり処理機構、前進方向の
確認のためのターゲット等を含む。

管推進装置10は、掘削機12による掘削跡に複数の管14
を直列的に圧入する元押し機構16と、該元押し機構で発
生される推力を最後部の管以外の１つの管に与える中押
し機構18とを含む。

元押し機構16は、同期して作動される複数の多段ジャ
ッキ20と、各ジャッキ20の作動により往復移動されるス
ライダ22と、該スライダの移動を規制するガイド24とを
含む。元押し機構16は、発進用竪坑26内に配置されてい
る。竪坑26内には、反力壁28が構築されている。

第２図に示すように、各管14は、後方に続く管の前端
部を受け入れる段部を後端部に有する。各管の後端部
は、その外周に嵌合されたカラー30により補強されてい
る。中押し機構18から推力を受ける管14mの次に配置さ
れた管14nの前端部外周には、他のカラー32が配置され
ている。カラー32と管14nとの間には、両者の間に液密
性を維持するシール材34が配置されている。

第１図および第２図は、推進途中の状態を示す図であ
ることから、管14mと最後に配置された管14yとを除く各
管の前記段部には、その後方に配置された管の前端部が
受け入れられている。管14mの前記段部には、中押し機
構18から推力を受けるリング36が配置されている。リン
グ36は、その後端面に開口する環状の凹所38を有する。
管14yの前記段部には、スライダ状の前端面に取り付け
られた押し輪40が受け入れられている。

管14nの前端面には、環状の座42が複数のボルトによ
り取り付けられている。座42の前端面には、リング44が
取り付けられている。リング44は、最終的にリング36の
凹所38に嵌め込まれる。

中押し機構18は、元押し機構16からの推力を、管14m
より後方の各管内を伸びる複数の中継体46、該中継体の
前端部に連結された支持体48および該支持体に支持され
た複数の押圧ヘッド50を介して管14mに伝達する。

各中継体46は、図示しない連結具により順次継ぎ足さ
れた複数の金属パイプからなり、また、元押し機構16か
らの推力を受けるべく後端において押し輪40に当接され
ている。

第４図および第５図に示すように、中継体46は、管14
の軸線の周りに互いに角度的間隔をおいて配置されてい
る。管14の軸線の周りにおける中継体46の相対的位置関
係は、複数の位置維持機構52により維持されている。

第５図に示すように、各位置維持機構52は、中継体46
が貫通する円板54と、該円板に支持された複数の車輪56
とを備える。各位置維持機構52は、その円板54が管14内
にその軸線と直交するように配置される。各中継体46の
前端部は、最前端に配置された位置維持機構52の円板54
と、その次に配置された位置維持機構52の円板とに溶接
等により固定されている。

位置維持機構52が管14内に配置された状態において、
各車輪組立体56の車輪は管14の内面に当接され、それに
より管14内における中押し機構18の前後動がなめらかに
なる。

支持体48は、管14nおよびカラー32内に配置される筒
状部材58と、該筒状部材の後端に固定された円板60と、
筒状部材58の内面に固定され、筒状部材58の軸線方向へ
伸びる複数のリブ62とを備える。

筒状部材58は、管14の内径よりやや小さい外径を有す
る。円板60は、最前端に配置された位置維持機構52の円
板54を介して中継体64の前端部に連結されている。リブ
62は、筒状部材58の軸線の周りに等角度間隔に配置され
ており、また、後端において円板60に固定されている。

支持体48を、筒状部材58、円板60およびリブ62により
形成する代りに、複数の長尺部材により形成してもよ
い。

各押圧ヘッド50は、リブ62に対応されている。各押圧
ヘッド50は、管14の軸線を中心とする仮想的な円の接線
方向へ伸びる軸64により対応するリブ62の先端部に枢支
されたアーム66と、該アームの先端部に固定された爪68
と、該爪が管14mの後端面にリング36を介して接触する
位置に爪68を回転させる力をアーム66に作用させる板ば
ね70とを備える。

管14の半径方向外方への各爪68の位置は、対応するア
ーム62が筒状部材58に固定されたストッパ72に当接する
ことにより、制限される。これにより、各爪68は、その
突出部68aがリング36の凹所38に受け入れられる位置に
維持される。

第２図〜第５図に示すように、各位置維持機構52の円
板54および支持体48の円板60は、それぞれ、掘削機14に
配置されたターゲット74を竪坑26から確認するための穴
76および78を中央部に有する。

掘削物用の各排出路80は、掘削機12から支持体48の円
板60および位置維持機構52の円板54を貫通して竪坑26へ
伸び、さらに竪坑26から地上へ伸びている。各排出路80
は、第２図および第３図に示す連結具82により順次継ぎ
足された複数の排出管からなる。

各排出路80は、隣り合う中継体46の間および隣り合う
リブ62の間を伸びるように配置されている。このため、
排出路80および連結具82が竪坑26内からターゲット74の
確認の妨げにならない。

また、各排出路80は、支持体48の円板60および位置維
持機構52の円板54から管14の中心の側へ抜け出ることを
防止されている。

掘削機12のための電気配線は、地上から竪坑26および
管14内を経て掘削機12へ伸びている。電気配線は、所定
の中継体46内に通すことができる。この場合、第２図に
示すように、電気配線84は、中継体46の前端部で中継体
46の外へ出され、また、中継体46内に配置された複数の
詰物86により中継体に対して変位しないように維持され
る。

推進時、中押し機構18は、所定数の管14の圧入が終了
するまで使用されない。このため、掘削機12および各管
14は、元押し機構16から最後部の管に与えられる推力に
より前進される。

所定数の管14が圧入されると、リング36が管14mの後
端部に嵌められ、中押し機構18が次の管14nに通され、
この状態で中押し機構18が管14nとともに管14mとスライ
ダ22との間に配置される。

次いで、管14nと中押し機構18とが元押し機16により
管14mに向けて押圧される。中押し機構18の爪68は、第
２図に実線で示すように、リング36に当接される。

中押し機構18が第２図に示すように配置されると、元
押し機構16のジャッキ20が伸長される。元押し機構16で
発生された推力は、最後部に配置された管に与えられる
外、中押し機構18およびリング36を経て管14mに与えら
れる。このため、管14nより前方に配置されている各管
と掘削機12とは、中押し機構18およびリング36を経て管
14mに与えられる推力により前進される。これに対し、
管14mより後方に配置された各管は、最後部の管に直接
与えられる推力により前進される。

中押し機構18に作用する推力は、中継体46から、支持
体48および押圧ヘッド50を介してリング36に伝達され
る。このため、爪68には、爪68を開く力が作用する。し
かし、対応するアーム66がストッパ72に当接するため、
爪68はそれ以上開くことがない。

中継体46、排出路82、電気配線84は、１つの管14を継
ぎ足すたびに継ぎ足される。

中押し機構18の撤去時、中継体46の後端が元押し機構
16のスライダ22に連結され、元押し機構16が前記と逆に
すなわち中押し機構18を引き戻す方向へ作動される。こ
のとき、各爪68の背面がリング44に接触されるから、元
押し機構18がさらに引き戻されることにより、爪68は第
２図において２点鎖線で示すように回転されて後続の管
内へ後退される。

中押し機構18は、該中押し機構を引き戻しつつ、中継
体46を構成する各パイプを竪坑26内において順次分解す
ることにより、構築された管路内および竪坑26内から撤
去される。

その後、中押し機構18の押圧ヘッド42が竪坑26内に引
き戻されるまで、中継体46を構成する１つのパイプの長
さ寸法に相当する値だけ中押し機構18を引き戻す作業
と、最後部のパイプを他のパイプから分離させ、これを
竪坑26から撤去する作業とが繰り返される。

中押し機構18の撤去が終了すると、元押し機構16が再
度作動されて、最後部の管14yに推力が与えられる。こ
れにより、座42がリング36に当接するまで、管14n〜14y
が前進され、リング44がリング36の凹所38に嵌合され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管推進装置の一実施例を示す図、第２
図は中押し機構の一実施例を示す拡大断面図、第３図は
第２図の３−３線に沿って得た拡大断面図、第４図は第
２図の４−４線に沿って得た拡大断面図、第５図は第２
図の５−５線に沿って得た拡大断面図である。 10:管推進装置、12:掘削機、 14,14m,14n,14y:推進させるべき管、 16:元押し機構、18:中押し機構、 46:中継体、48:支持体、 50:押圧ヘッド、52:位置維持機構、 58:筒状部材、60:円板、 62:リブ、64:軸、 66:アーム、68:爪、 70:板ばね、72:ストッパ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】直列的に配置された複数の管を推進させる
装置であって、前記管を前進させる推力を発生する元押
し手段と、該元押し手段から前記推力を受け、これを前
記管の１つに伝達する中押し手段とを含み、該中押し手
段は、前記１つの管の後端部に当接される複数の押圧ヘ
ッドと、該押圧ヘッドに連結され、該押圧ヘッドからそ
の後方へ伸びる支持体と、該支持体に連結され、該支持
体からその後方へ伸び、前記元押し手段から前記推力を
受けてこれを前記支持体に伝える複数の中継体とを備
え、前記中継体は、前記管の軸線の周りに互いに角度的
間隔をおいて配置されている、管推進装置。
【請求項２】前記支持体は、前記中継体の前端部に連結
された筒状部材と、該筒状部材の内面に固定され、該筒
状部材の軸線方向へ伸び、前記押圧ヘッドに対応されて
対応する前記押圧ヘッドを支持する複数のリブとを備え
る、請求項（１）に記載の管推進装置。
【請求項３】前記各押圧ヘッドは、前記中押し手段の前
進時に１つの前記管の後端面に当接される位置と、前記
中押し手段の撤去時に後続の管の前進を妨げない位置と
に変位可能に前記支持体に支持されている、請求項
（１）または（２）に記載の管推進装置。
【請求項４】前記各押圧ヘッドは、前記支持体に前記軸
線を中心とする仮想的な円の接線方向へ伸びる軸線の周
りに角度的に回転可能に支持された、前記支持体の先端
部から前記軸線に沿って前方へ伸びるアームと、該アー
ムの先端部に取り付けられた爪と、該爪が１つの前記管
の後端面に接触可能の位置に前記爪を回転させる力を前
記爪に作用させるばねとを備える、請求項（３）に記載
の管推進装置。
【請求項５】さらに、前記軸線の周りにおける前記中継
体の相対的位置関係を維持する手段を含む、請求項
（１）に記載の管推進装置。