JP2913546B2

JP2913546B2 - 泥土圧オーガ方式小口径管布設機の推進管埋設方向修正方法とその修正装置

Info

Publication number: JP2913546B2
Application number: JP34659496A
Authority: JP
Inventors: 照男有賀; 忠章塩谷; 日出輝萩野; 満円谷
Original assignee: KOKUDO KOKI KK; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: KOKUDO KOKI KK; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH10169369A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発進立坑から到達立
坑まで、推進管を横向埋設するため用いられている泥土
圧オーガ方式小口径管布設機を用いて、鋼管等による推
進管を布設する際、地中における土砂の推進方向が、不
本意に計画線から外れて変向してしまった場合、これを
修正して、計画線に合致した掘進が続行されるようにし
た推進管埋設方向修正方法と、当該修正方法を実施する
のに用いて好適な修正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の推進管埋設方向修正の手段
としては、各種のものが提案されているが、図６に例示
のオーガ方式小口径管布設機ＳＭにあっては、推進管１
が次々と連結されて行くこととなる先導管２内に、ケー
シング３ａと、排土用スクリューコンベア３ｂとが同軸
にて嵌挿されたスクリュー排土装置３が設けられ、上記
排土用スクリューコンベア３ｂを図示しないスクリュー
駆動装置により回転駆動させるようにしている。

【０００３】さらに、先導管２には屈折ヒンジ装置２ａ
を介して先端部２ｂが連装されており、当該先端部２ｂ
には、これに内装されると共に、前面側まで延出された
カッターヘッド４が、前記排土用スクリューコンベア３
ｂの先頭部３ｃに連設されることで回転自在となってお
り、この排土用スクリューコンベア３ｂの先頭部３ｃに
も、屈折機構３ｄが設けられている。

【０００４】従って、上記の如きオーガ方式小口径管布
設機ＳＭを稼動することで、スクリュー駆動装置による
排土用スクリューコンベア３ｂの駆動により、カッタヘ
ッド４を回転させて地中の土砂を切削し、これによって
上記スクリュー排土装置３により、当該削土を排出する
と共に、先導管２に連結された推進管１を、図示しない
元押し装置により押動推進させることになる。

【０００５】ところが、各種の原因により、当該オーガ
方式小口径管布設機ＳＭによる掘進方向が計画線から外
れてしまった際には、これを修正して計画線の方向に掘
進方向を修正するため、ケーシング３ａの外周部に４本
の方向修正油圧ジャッキ５を設けておき、これに油圧作
動油を供与することで、屈折ヒンジ装置２ａにより先端
部２ｂを、修正しようとする方向へ適切な角度だけ揺動
させ、これと共に図示しない元押し装置により、推進管
１とスクリュー排土装置３とを押動させて、先端部２ｂ
を前進させて行くことにより、掘進方向を計画線に合致
させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため、上記従来例
によるときは、ケーシング３ａと先導管２との間隙に上
記の方向修正油圧ジャッキ５を配装しなければならず、
前記の如く屈折ヒンジ装置２ａを設けたり、排土用スク
リューコンベア３ｂにも屈折機構３ｄが必要となり、上
記の方向修正油圧ジャッキ５の油圧配管５ａや揺動量検
出センサ６なども内装しなければならない。この結果、
小口径の機械の場合にあっては、上記の如き各種の構成
部材を内装収置することができず、結局可成りの大径口
の機械でなければ、実現できないこととなる。また、上
記の油圧配管５ａは掘進時にあって推進管１の連結によ
る延長に伴い、油圧ホースの延長も必要となることか
ら、どうしても、エヤーが油圧配管５ａ内に混入し易く
なり、この結果方向修正油圧ジャッキ５の作動が不良と
なるなどして作業の信頼性が低下することになる。

【０００７】本発明は上記従来例の難点を解消しようと
するもので、請求項１による推進管埋設方向修正方法に
よるときは、掘進に際し回転駆動されるカッター装置に
可動カッターを備えておき、これを方向修正用伝動機構
によって、掘削径を拡縮自在としており、掘進方向が計
画線より外れたとき、可動カッターの一回転周期にあっ
て、掘削外れの方向側では縮小された掘削径により掘削
し、その反対方向側では拡径させて直進掘削時における
原掘削径により掘削して行くようにする。

【０００８】そして、元押し装置により押動推進される
先導管の先端部に形成してある先細りテーパ筒部を、縮
小の掘削径により削成の小径切羽弧面に摺動押進させる
ことで、当該先細りテーパ筒部を、反対側の原掘削径に
より掘削された大径切羽弧面側へ変向させることで、掘
進方向を修正しようとしている。このようにすること
で、前記従来例の如く当該機内に方向修正油圧ジャッキ
や油圧配管を設けたり、屈折ヒンジ装置や排土用スクリ
ューコンベアの屈折機構などを不必要とし、直径４００
ｍｍといった小口径である推進管の埋設作業にあって
も、掘進方向の満足すべき修正を実施し得るようにする
と共に、大きな径のスクリュー軸を装備可能とすること
で、礫等の大きな切削物をも排出できるようにして適応
土質範囲を拡大し、かつスクリュー土砂搬送部内で排出
すべき土砂が閉塞してしまうといった事態の発生を解消
し、もちろん前記の如き油圧配管の長尺化に伴う、方向
修正油圧ジャッキの不完全作動といった問題をも解決し
ようとするのが、その目的である。

【０００９】次に請求項２の推進管埋設方向修正方法に
あっては、上記請求項１における構成に加えて、カッタ
ー装置における可動カッターの掘削径を拡縮するための
手段につき、進退駆動装置によって、スクリュー土砂搬
送部の軸心に配設された加泥材注入用であるセンターロ
ッドを、軸線方向へ変動自在とすることで、当該センタ
ーロッドに連設された可動カッターを傾動し、これによ
り縮径の動作をさせ得るようにして、前記請求項１にお
ける作用効果につき、高い信頼性を保有させようとして
いる。

【００１０】請求項３における推進管埋設方向修正装置
にあっては、従来の油圧式オーガ方式小口径管布設機に
おいて、これに対し適切に直進監視測量装置、スクリュ
ー軸回転位置信号発生装置、方向修正用伝動機構、電気
的コントローラ、先導管の先端部における先細りテーパ
筒部とを装備させることにより、前掲請求項１および請
求項２に係る修正方法を確実かつ迅速に実施し得るよう
にしている。

【００１１】そして請求項４の前同方向修正装置による
ときは、上記請求項３における方向修正用伝動機構につ
き、進退駆動装置により前記の如く作動するセンターロ
ッドに連枢座部を突設し、これに可動カッターを枢着す
ると共に、当該可動カッターに穿設した縦長孔に、カッ
ター装置の固定軸ピンを貫装する機構とすることで、セ
ンターロッドの作動により円滑に可動カッターを傾動さ
せ、これによって縮径状態が得られるようにし、このこ
とで、これまた請求項２の修正方法を、より確実にして
迅速に実施し得るようにしている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、請求項１にあっては推進管が連結される
先導管内に、順次同軸にて内装された夫々スクリュー土
砂搬送部と加泥材注入用のセンターロッドとを、スクリ
ュー駆動装置により共転させることにより、上記スクリ
ュー土砂搬送部の先端に固設されて、先導管の先端部前
面側に配設されたカッター装置により地中の土砂を切削
して、当該削土は、前記センターロッドの上記カッター
装置よりも、前方へ延出したセンタービットにおける吐
出口から流出の加泥材と、当該カッター装置の回転によ
り混練して流動化した改良土とし、これを前記スクリュ
ー土砂搬送部により排出すると共に、元押し装置により
推進管とスクリュー土砂搬送部とを押動推進させるよう
にした泥土圧オーガ方式小口径管布設機を用いることに
よって、計画線に対する掘進外れが生じた際には、前記
カッター装置に設けた可動カッターを、方向修正用伝動
機構により、スクリュー土砂搬送部のスクリュー軸回転
角度信号と同期して、その掘削径が縮径する方向へ変動
自在なるよう制御し、これにより、前記掘進外れの方向
側では縮小された掘削径にて掘削し、その反対方向側で
は、直進掘削時における原掘削径により掘削を行い前記
元押し装置により押動推進される先導管の先端部に形成
された先細りテーパ筒部を、前記の縮小された掘削径に
より削成された小径切羽弧面に摺動押進させ、これによ
るくさび力により、当該先細りテーパ筒部を、原掘削径
により掘削された大径切羽弧面側へ変向させるようにし
たことを特徴とする泥土圧オーガ方式小口径管布設機の
推進管埋設方向修正方法を提供しようとしている。

【００１３】さらに、請求項２に係る修正方法にあって
は、請求項１の内容に比し、カッター装置に枢着された
可動カッターを、進退駆動装置にて軸線方向へ変動自在
なセンターロッドによって傾倒自在な方向修正用伝動機
構により、スクリュー土砂搬送部のスクリュー軸回転角
度信号と同期して、可動カッターの掘削径が傾動により
縮径する方向へ変動自在なるよう制御する点が相違して
いる。

【００１４】請求項３の場合は、上記請求項１および請
求項２の実施に供し得る修正装置に関し、推進管が連結
される先導管内に、順次同軸にて内装された夫々スクリ
ュー土砂搬送部と加泥材注入用のセンターロッドとを、
スクリュー駆動装置により共転させることにより、上記
スクリュー土砂搬送部の先端に固設されて、先導管の先
端部前面側に配設されたカッター装置により地中の土砂
を切削して、当該削土は、前記センターロッドの上記カ
ッター装置よりも、前方へ延出したセンタービットにお
ける吐出口から流出の加泥材と、当該カッター装置の回
転により混練して流動化した改良土とし、これを前記ス
クリュー土砂搬送部により排出すると共に、元押し装置
により推進管とスクリュー土砂搬送部とを押動推進させ
るようにした泥土圧オーガ方式小口径管布設機におい
て、先導管の掘進方向が計画線より外れたことを検知可
能な直進監視測量装置と、スクリュー土砂搬送部の回転
原点からのスクリュー軸回転角度を検知してスクリュー
軸回転角度信号を発信するスクリュー軸回転位置信号発
生装置と、前記のセンターロッドをスクリュー土砂搬送
部に対して軸線方向へ所要距離だけ変動自在である進退
駆動装置と、当該変動によりカッター装置の前記可動カ
ッターをセンターロッドと直交状態に保持された状態か
ら、斜交状態に傾動可能なるよう当該センターロッドと
可動カッターとを連枢した方向修正用伝動機構と、計画
線に対する掘進外れが生じた際、前記スクリュー軸回転
位置信号発生装置からのスクリュー軸回転角度信号の入
力を得て、これと同期して、前記進退駆動装置を稼動さ
せることにより、方向修正用伝動機構を介して可動カッ
ターを傾動させ、これにより、掘進外れの方向側では掘
削径が縮小され、その反対方向側では直進掘削時におけ
る原掘削径に復原されるよう制御自在とした電気的コン
トローラと、元押し装置により押動推進される先導管の
先端部に、前記の縮小された掘削径により削成された小
径切羽弧面に摺動押進され、これによるくさび力によっ
て、原掘削径により掘削された大径切羽弧面側へ変向さ
れるようにした先細りテーパ筒部とが具備されているこ
とを特徴とする泥土圧オーガ方式小口径管布設機の推進
管埋設方向修正装置を提供しようとしている。

【００１５】そして請求項４に係る修正装置にあって
は、請求項３の内容に比し、カッター装置にあって、そ
の可動カッターがセンターロッドの軸線と直交状にて、
その基端部がセンターロッドから突設の連枢座部に枢着
されると共に、その先端側に枢設された縦長孔の下位側
にあってカッター装置の固定軸ピンが貫装され、前記セ
ンターロッドの変動による連枢座部の発進立坑側への移
動により、前記固定軸ピンを案内として可動カッターが
傾動して、当該固定軸ピンが前記の縦長孔の上位側に位
置するよう構成された方向修正用伝動機構となっている
点で相違している。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明につき図１ないし図５によ
って以下説示すると、請求項１に係る修正方法を実施す
るには、図１に示す如き泥土圧オーガ方式小口径管布設
機を用いることになるが、これは既知の通り、掘進作業
に伴い、順次連結される推進管１０が接続されることと
なる先導管１１内にあって、順次同軸にて内装されたス
クリュー土砂搬送部１２と、加泥材注入用のセンターロ
ッド１３とが、発信立坑Ｈ側における図示されていない
リングギヤなどにより構成のスクリュー駆動装置１４に
よって、共転駆動されることになる。

【００１７】上記スクリュー駆動装置１４の稼動によ
り、スクリュー土砂搬送部１２の先端に固設されて、先
導管１１における先端部１１ａの前面側に配設されたカ
ッター装置１５が駆動回転され、これにより地中の土砂
を切削し、当該削土は、センターロッド１３にあって前
記カッター装置１５よりも前方へ延設したセンタービッ
ト１３ａにおける吐出口１３ｂから流出することになる
加泥材と、当該カッター装置１５の回転により混練して
流動化した改良土とし、これをスクリュー土砂搬送部１
２によって発信立坑Ｈ側へ向けて排出される。さらに、
これまた既知の如く発信立坑Ｈ側の元押し装置１６によ
って、推進管１０とスクリュー土砂搬送部１２を、到達
立坑側へ向けて押動推進させて行くことになる。

【００１８】当該修正方法の実施に際しては、掘進して
行くべき計画線に対して掘進外れが生じたことが検知さ
れた際、上記したカッター装置１５に可動カッター１５
ａを設けておき、当該可動カッター１５ａを、方向修正
用伝動機構１７により、スクリュー土砂搬送部１２のス
クリュー軸回転角度信号と同期して駆動するのであり、
当該駆動とは、可動カッター１５ａを、これによる掘削
径が、図５に例示する如く縮径する方向へ変動自在なる
よう制御することである。

【００１９】ここで、上記の制御とは、掘進外れの方向
側Ｄ₁ における回転中、縮小された掘削径Ｒ₁ にて掘削
され、その反対方向側Ｄ₂ では、直進掘削時における原
掘削径Ｒにより掘削されるようにすることである。ここ
で図５の場合につき、さらに詳記すると、当該事例は、
図４の矢印Ｆの如く図にあって下向きへ掘進方向を修正
しようとしており、そのために図５の矢印Ｔがカッター
装置１５の回転方向である場合、時計の９時位置から可
動カッター１５ａは縮径状態を開始し、３０°回転の１
０時位置から２時位置までの１２０°は完全に縮小され
た掘削径Ｒ₁ の状態で掘削が進み、当該２時位置後は、
拡径を開始して３時位置にて直進掘削時の原掘削径Ｒに
復帰し、この状態が９時位置まで続行されて一回転が終
り、このような回転が続けられて行くことになる。

【００２０】従って、このような可動カッター１５ａの
変動による掘進により、図４によって理解される通り、
縮小された掘削径Ｒ₁ により削成された小径切羽弧面Ｃ
₁ と、大径切羽弧面Ｃ₂ とが形成されることとなるが、
本発明では、さらに先導管１１の先端部１１ａにあっ
て、先細りテーパ筒部１１ｂが形成されており、前記の
元押し装置１６によって、当該推進管１０を介して先導
管１１が押動推進されることから、先細りテーパ筒部１
１ｂは、小径切羽弧面Ｃ₁ に摺動して押進されて行き、
このとき発生する矢印Ｆ方向のくさび力により、当該先
細りテーパ筒部１１ｂが、大径切羽弧面Ｃ₂ 側へ向けて
押動されることになり、これにより掘進方向の外れを是
正することが可能となる。

【００２１】ここで、上記カッター装置１５として示さ
れたものは、上記可動カッター１５ａだけでなく、図２
に示されている通り当該可動カッター１５ａと、固定カ
ッター１５ｂとが一文字状に列設されており、この固定
カッター１５ｂの掘削径ｒ（図３）は、可動カッター１
５ａの縮小された掘削径Ｒ₁ よりも少しだけ小さく形成
されている。そして、図１にあっては掘進方向の外れを
検知するための直進監視測量装置１８が、発信立坑Ｈ側
に設置されており、これは既知の如く例えば直進監視測
量装置１８からのレーザビームを、先導管１１内にあっ
てセンターロッド１３に設けたターゲット１８ａに当た
るといったものを用いることができる。

【００２２】上記した方向修正用伝動機構１７として
は、各種のものを使用することができ、例えば電磁気的
に可動カッター１５ａを変動自在としたり、図示例のよ
うに機械的な変動力を、可動カッター１５ａに伝達させ
るようにすることも、もちろん可能であり、図示例では
後に詳記するように後者である機械的な伝動手段のもの
が示されている。

【００２３】さらに、ここで方向修正方法の実施に際
し、掘削径が縮径するように、可動カッター１５ａをス
クリュー土砂搬送部１２のスクリュー軸回転角度信号Ｓ
と同期して変動自在とすることにつき既述したが、この
ためには図１に示す如く、スクリュー軸筒１２ａのスク
リュー軸回転角度を検出するスクリュー軸回転位置信号
発生装置２０から、その出力であるスクリュー軸回転角
度信号Ｓを電気的コントローラ２１に入力することによ
り、当該電気的コントローラ２１の出力により、進退駆
動装置１９を制御するようにすればよい。

【００２４】ここで、上記の如くスクリュー土砂搬送部
１２からスクリュー軸回転角度信号Ｓを得るためには、
各種の技術が知られているが、例えば、スクリュー軸筒
１２ａをスクリュー駆動装置１４における図示しない回
転歯車に着目し、その歯数を近接スイッチのＯＮ−ＯＦ
Ｆ作動により数えると共に、回転の原点を設定するため
の近接スイッチを設定するとか、スクリュー軸回転角度
信号Ｓをエンコーダにより測知するといった手段によれ
ばよい。

【００２５】次に請求項２の方向修正方法につき説示す
ると、上記請求項２と相違するところは、その方向修正
用伝動機構１７につき、これを発進立坑Ｈ側に設置した
進退駆動装置１９によって、軸線方向へセンターロッド
１３を変動自在とし、当該変動によって可動カッター１
５ａを傾倒させることにより、可動カッター１５ａ掘削
径が縮径する方向へ変動可能となるよう制御できるよう
にし、このことにより、請求項１につき前記した如き作
用を発揮させようとする点にある。

【００２６】そして、進退駆動装置１９として、図１に
示されている例では、発進立坑Ｈ側に設置される可動カ
ッター用ジャッキ１９ａと、これに所要量の油圧作動油
を供給するための油圧作動油供給装置１９ｂとにより構
成され、従って、上記油圧作動油の供給量に応じて、セ
ンターロッド１３が先端側である前方へ移動可能な構成
となっている。このためセンターロッド１３は、スクリ
ュー土砂搬送部１２のスクリュー軸筒１２ａに内装立設
された多数の軸承支部１２ｂにより、軸線方向へスライ
ド自在であると共に、前記のようにスクリュー軸筒１２
ａの回転と共転することができるよう構成されている。

【００２７】さらに、ここで方向修正用伝動機構１７と
しては、進退駆動装置１９によりセンターロッド１３を
軸線方向へスライドさせ、このスライドにより可動カッ
ター１５ａを傾動状態に変動させればよいが、図１、図
３にあっては当該傾動の目的を達成するため、以下の如
き構成が採択されている。すなわち、カッター装置１５
にあって、その可動カッター１５ａがセンターロッド１
３の軸線と直交状にて、その基端部がセンターロッド１
３から突設した連枢座部１７ａに連枢軸杆１７ｂによっ
て枢着されている。さらに、可動カッター１５ａの先端
側に穿設された縦長孔１５ｃの下位側にあって、カッタ
ー装置１５の固定軸杆１５ｄが貫装され、前記センター
ロッド１３の変動による連枢座部１７ａの発進立坑Ｈ側
への移動により、前記固定軸杆１５ｄを案内として、可
動カッター１５ａが傾動して、当該固定軸杆１５ｄが上
記の縦長孔１５ｃの上位側に位置し、当該傾動状態にて
可動カッター１５ａが保持されている。

【００２８】次の請求項３の方向修正装置につき説示す
ると、これについては上記の請求項１または請求項２の
方向修正方法に係る記載において、間接的に略その構成
につき開示したのであるが、ここで補足的な説明により
当該方向修正装置の構成について補完する。すなわち、
前記請求項１と請求項２にあって説示の泥土圧オーガ方
式小口径管布設機に対して、以下の如き構成が付加され
ている。先ず、先導管１０の掘進方向が計画線より外れ
たことを検知可能な直進監視測量装置１８と、スクリュ
ー土砂搬送部１２の回転原点からのスクリュー軸回転角
度を検知して、スクリュー軸回転角度信号Ｓを発信する
スクリュー軸回転位置信号発生装置２０とが設けられて
いる。

【００２９】さらに、前記のセンターロッド１３を、ス
クリュー土砂搬送部１２に対して軸線方向へ所要距離だ
け変動自在である進退駆動装置１９をも具備し、当該変
動によりカッター装置１５を、センターロッド１３と直
交状に保持された状態から、斜交状態に傾動可能なるよ
うセンターロッド１３と可動カッター１５ａとを連枢し
た方向修正用伝動機構１７を有している。

【００３０】そして、計画線に対する掘進外れが生じた
際、前記スクリュー軸回転位置信号発生装置２０から発
するスクリュー軸回転角度信号Ｓの入力を得て、これと
同期して、前記進退駆動装置１９を可動させることで、
方向修正用伝動機構１７を介して可動カッター１５ａを
傾動させ、これにより掘進外れの方向側Ｄ₁ では掘削径
が縮小され、その反対方向側では直進掘削時における原
掘削径Ｒ₂ に復原されるよう制御自在とした電気的コン
トローラ２１を具有している。

【００３１】ここで、この電気的コントローラ２１に
は、図１に示した如く前記した直進監視測量装置１８に
よる掘進方向の外れ信号を入力するようにし、この際、
単に外れの発生だけを電気的コントローラ２１に入力し
て、可動カッター１５ａの掘削径を所定長だけ縮径する
ようにしたり、また掘進方向の外れ角度信号を電気的コ
ントローラ２１に入力し、これにより当該掘削径を、当
該外れ角度に対応した所定長だけ縮径するよう制御して
もよい。また、直進監視測量装置１８の人為的な測量結
果に基づいて、適時電気的コントローラ２１による制御
を、これまた人為的に開始させるなど、各様の対応を、
その方向修正方法にあっても、また方向修正装置にあっ
ても適宜選択的に採用することができる。

【００３２】請求項３では、さらに、元押し装置１６に
より押動推進される先導管１１の先端部１１ａにあっ
て、縮小された掘削径Ｒ₁ により掘削された小径切羽弧
面Ｃ₁に摺動押進され、これによるくさび力によって、
原掘削径Ｒにより掘進された大径切羽弧面Ｃ₂ 側へ変向
されるようにした先細りテーパ筒部１１ｂが形成され、
かくして、請求項１、請求項２に係る方向修正方法を既
述の如く実施することができる。

【００３３】次に請求項４に係る方向修正装置にあって
は、上記請求項３の構成に比し、その方向修正用伝動機
構１７が、これまた既に説示した如く以下のように相違
している。ここで、これを再度説示すると、カッター装
置１５の可動カッター１５ａが、センターロッド１３と
直交状に保持されるように、当該センターロッド１３の
連枢座部１７ａに、可動カッター１５ａの基端部が連枢
軸杆１７ｂにより枢着されている。

【００３４】上記可動カッター１５ａの先端側には縦長
孔１５ｃが穿設されていて、これにカッター装置１５の
固定軸杆１５ｄが貫装されており、センターロッド１３
が発進立坑Ｈ側へスライドされることで、連枢座部１７
ａを介して可動カッター１５ａの基端部が図１の右方へ
移動し、この結果固定軸杆１５ｄを案内として可動カッ
ター１５ａが傾動し、この際固定軸杆１５ｄは縦長孔１
５ｃ下位側から上位側に位置することとなる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上のようにして実施し得るも
のであるから、請求項１の推進管埋設方向修正方法によ
るときは、カッター装置における可動カッターにつき、
その一回転における所定回転範囲にあって掘削径を縮小
することにより小径切羽弧面が削成され、残余の回転範
囲では、原掘削径により大径切羽弧面が削成されるよう
にし、当該掘削箇所へ先導管の先細りテーパ部を押動推
進させて、これを小径切羽弧面から大径切羽弧面に向け
て、くさび力を利用して曲進させ、これにより掘進方向
の外れを修正するようにしたから、従来法の如く各種の
諸装置が必要となり、これらを掘削機内に装備しなけれ
ばならないといった欠陥が解消され、この結果高価な費
用をかけることなく、可成りの小口管を布設しようとす
る際にも、掘進方向の修正が可能となり、また故障発生
の要因となる如き部材を使用しないですむことから、信
頼性の高い方向修正を実施することができる。

【００３６】また、従来例に比し大きな径のスクリュー
軸筒をもったスクリュー土砂搬送部を構成することが可
能となるため、礫等大きな切削物の排出をしながら方向
の修正を高い信頼性をもって実施することができる。

【００３７】請求項２の方向修正方法によるときは、上
記請求項１の内容に加えてセンターロッドの軸心方向へ
のスライドにより可動カッターを傾動し、これにより可
動カッターの拡縮操作を行うようにしたから、上記請求
項１と同等の効果を、より高い信頼性をもって提供する
ことができる。

【００３８】請求項３の方向修正装置によるときは、従
来の泥土圧オーガ方式小口径管布設機に適切なる各種装
置を付設したので、請求項１と請求項２に係る方向修正
方法の実施に供することができ、請求項４の方向修正装
置では、上記請求項３の構成中、その方向修正用伝動機
構につき特異な構成を導入したので、より確実に請求項
１、請求項２の方向修正方法を迅速に実施し得ることに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１、請求項２の実施に供し得る
請求項３、請求項４に係る泥土圧オーガ方式小口径管布
設機の推進管埋設方向修正装置を示す一部を切欠して示
した全体構成略示図である。

【図２】図１の左側面略示図である。

【図３】図１の左端側を示した拡大縦断正面略示図であ
る。

【図４】図１による推進管埋設方向修正装置により、掘
進方向の外れを修正している状体の掘削切羽側を示した
方向修正の原理説明用である縦断正面略示図である。

【図５】請求項１と請求項２に係る方向修正方法にあっ
て、可動カッターの一回転中における掘削径の拡縮によ
る回転切削軌跡を示した説明図である。

【図６】従来のオーガ方式小口径管布設機を示し、
（Ａ）はその直進の掘進状態、（Ｂ）は掘進方向の修正
状態を夫々示した縦断正面略示図である。

【符号の説明】

１０掘進管１１先導管１１ａ先端部１１ｂ先細りテーパ筒部１２スクリュー土砂搬送部１３センターロッド１３ａセンタービット１３ｂ吐出口１４スクリュー駆動装置１５カッター装置１５ａ可動カッター１５ｃ縦長孔１５ｄ固定軸杆１６元押し装置１７方向修正用伝動機構１７ａ連枢座部１８直進監視測量装置１９進退駆動装置２０スクリュー軸回転位置信号発生装置２１電気的コントローラＣ₁ 小径切羽弧面Ｃ₂ 大径切羽弧面Ｄ₁ 掘進外れの方向側Ｄ₂ 反対方向側Ｈ発進立坑Ｒ原掘削径Ｒ₁ 縮小された掘削径Ｓスクリュー軸回転角度信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者萩野日出輝東京都新宿区西新宿３丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者円谷満東京都新宿区西新宿３丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 311 E21D 9/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】推進管が連結される先導管内に、順次同
軸にて内装された夫々スクリュー土砂搬送部と加泥材注
入用のセンターロッドとを、スクリュー駆動装置により
共転させることにより、上記スクリュー土砂搬送部の先
端に固設されて、先導管の先端部前面側に配設されたカ
ッター装置により地中の土砂を切削して、当該削土は、
前記センターロッドの上記カッター装置よりも、前方へ
延出したセンタービットにおける吐出口から流出の加泥
材と、当該カッター装置の回転により混練して流動化し
た改良土とし、これを前記スクリュー土砂搬送部により
排出すると共に、元押し装置により推進管とスクリュー
土砂搬送部とを押動推進させるようにした泥土圧オーガ
方式小口径管布設機を用いることによって、計画線に対
する掘進外れが生じた際には、前記カッター装置に設け
た可動カッターを、方向修正用伝動機構により、スクリ
ュー土砂搬送部のスクリュー軸回転角度信号と同期し
て、その掘削径が縮径する方向へ変動自在なるよう制御
し、これにより、前記掘進外れの方向側では縮小された
掘削径にて掘削し、その反対方向側では、直進掘削時に
おける原掘削径により掘削を行い前記元押し装置により
押動推進される先導管の先端部に形成された先細りテー
パ筒部を、前記の縮小された掘削径により削成された小
径切羽弧面に摺動押進させ、これによるくさび力によ
り、当該先細りテーパ筒部を、原掘削径により掘削され
た大径切羽弧面側へ変向させるようにしたことを特徴と
する泥土圧オーガ方式小口径管布設機の推進管埋設方向
修正方法。
【請求項２】推進管が連結される先導管内に、順次同
軸にて内装された夫々スクリュー土砂搬送部と加泥材注
入用のセンターロッドとを、スクリュー駆動装置により
共転させることにより、上記スクリュー土砂搬送部の先
端に固設されて、先導管の先端部前面側に配設されたカ
ッター装置により地中の土砂を切削して、当該削土は、
前記センターロッドの上記カッター装置よりも、前方へ
延出したセンタービットにおける吐出口から流出の加泥
材と、当該カッター装置の回転により混練して流動化し
た改良土とし、これを前記スクリュー土砂搬送部により
排出すると共に、元押し装置により推進管とスクリュー
土砂搬送部とを押動推進させるようにした泥土圧オーガ
方式小口径管布設機を用いることによって、計画線に対
する掘進外れが生じた際には、前記カッター装置に枢設
された可動カッターを、進退駆動装置にて軸線方向へ変
動自在なセンターロッドによって傾倒自在な方向修正用
伝動機構により、スクリュー土砂搬送部のスクリュー軸
回転角度信号と同期して、可動カッターの掘削径が傾動
により縮径する方向へ変動自在なるよう制御し、これに
より、前記掘進外れの方向側では縮小された掘削径にて
掘削し、その反対方向側では、直進掘削時における原掘
削径により掘削を行い、前記元押し装置により押動推進
される先導管の先端部に形成された先細りテーパ筒部
を、前記の縮小された掘削径により削成された小径切羽
弧面に摺動押進させ、これによるくさび力により、当該
先細りテーパ筒部を、原掘削径により掘削された大径切
羽弧面側へ変向させるようにしたことを特徴とする泥土
圧オーガ方式小口径管布設機の推進管埋設方向修正方
法。
【請求項３】推進管が連結される先導管内に、順次同
軸にて内装された夫々スクリュー土砂搬送部と加泥材注
入用のセンターロッドとを、スクリュー駆動装置により
共転させることにより、上記スクリュー土砂搬送部の先
端に固設されて、先導管の先端部前面側に配設されたカ
ッター装置により地中の土砂を切削して、当該削土は、
前記センターロッドの上記カッター装置よりも、前方へ
延出したセンタービットにおける吐出口から流出の加泥
材と、当該カッター装置の回転により混練して流動化し
た改良土とし、これを前記スクリュー土砂搬送部により
排出すると共に、元押し装置により推進管とスクリュー
土砂搬送部とを押動推進させるようにした泥土圧オーガ
方式小口径管布設機において、先導管の掘進方向が計画
線より外れたことを検知可能な直進監視測量装置と、ス
クリュー土砂搬送部の回転原点からのスクリュー軸回転
角度を検知してスクリュー軸回転角度信号を発信するス
クリュー軸回転位置信号発生装置と、前記のセンターロ
ッドをスクリュー土砂搬送部に対して軸線方向へ所要距
離だけ変動自在である進退駆動装置と、当該変動により
カッター装置の前記可動カッターをセンターロッドと直
交状態に保持された状態から、斜交状態に傾動可能なる
よう当該センターロッドと可動カッターとを連枢した方
向修正用伝動機構と、計画線に対する掘進外れが生じた
際、前記スクリュー軸回転位置信号発生装置からのスク
リュー軸回転角度信号の入力を得て、これと同期して、
前記進退駆動装置を稼動させることにより、方向修正用
伝動機構を介して可動カッターを傾動させ、これによ
り、掘進外れの方向側では掘削径が縮小され、その反対
方向側では直進掘削時における原掘削径に復原されるよ
う制御自在とした電気的コントローラと、元押し装置に
より押動推進される先導管の先端部に、前記の縮小され
た掘削径により削成された小径切羽弧面に摺動押進さ
れ、これによるくさび力によって、原掘削径により掘削
された大径切羽弧面側へ変向されるようにした先細りテ
ーパ筒部とが具備されていることを特徴とする泥土圧オ
ーガ方式小口径管布設機の推進管埋設方向修正装置。
【請求項４】推進管が連結される先導管内に、順次同
軸にて内装された夫々スクリュー土砂搬送部と加泥材注
入用のセンターロッドとを、スクリュー駆動装置により
共転させることにより、上記スクリュー土砂搬送部の先
端に固設されて、先導管の先端部前面側に配設されたカ
ッター装置により地中の土砂を切削して、当該削土は、
前記センターロッドの上記カッター装置よりも、前方へ
延出したセンタービットにおける吐出口から流出の加泥
材と、当該カッター装置の回転により混練して流動化し
た改良土とし、これを前記スクリュー土砂搬送部により
排出すると共に、元押し装置により推進管とスクリュー
土砂搬送部とを押動推進させるようにした泥土圧オーガ
方式小口径管布設機において、先導管の掘進方向が計画
線より外れたことを検知可能な直進監視測量装置と、ス
クリュー土砂搬送部の回転原点からのスクリュー軸回転
角度を検知してスクリュー軸回転角度信号を発信するス
クリュー軸回転位置信号発生装置と、前記のセンターロ
ッドをスクリュー土砂搬送部に対して軸線方向へ所要距
離だけ変動自在である進退駆動装置と、前記カッター装
置にあって、その可動カッターがセンターロッドの軸線
と直交状にて、その基端部がセンターロッドから突設の
連枢座部に枢着されると共に、その先端側に枢設された
縦長孔の下位側にあってカッター装置の固定軸杆が貫装
され、前記センターロッドの変動による連枢座部の発進
立坑側への移動により、前記固定軸杆を案内として可動
カッターが傾動して、当該固定軸杆が前記の縦長孔の上
位側に位置するよう構成された方向修正用伝動機構と、
計画線に対する掘進外れが生じた際、前記スクリュー軸
回転位置信号発生装置からのスクリュー軸回転角度信号
の入力を得て、これと同期して、前記進退駆動装置を稼
動させることにより、方向修正用伝動機構を介して可動
カッターを傾動させ、これにより、掘進外れの方向側で
は掘削径が縮小され、その反対方向側では直進掘削時に
おける原掘削径に復原されるよう制御自在とした電気的
コントローラと、元押し装置により押動推進される先導
管の先端部に、前記の縮小された掘削径により削成され
た小径切羽弧面に摺動押進され、これによるくさび力に
よって、原掘削径により掘削された大径切羽弧面側へ変
向されるようにした先細りテーパ筒部とが具備されてい
ることを特徴とする泥土圧オーガ方式小口径管布設機の
推進管埋設方向修正装置。