JP3052073U - 推進管直進用修正装置を備えた硬質地盤推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 転石、玉石または岩盤等を含む特に硬質な地
盤においても掘削を直進させ能率良く地盤を掘削推進で
き、更に推進管の推進方向を修正する必要が生じた場合
においても、確実に推進方向を修正することができる硬
質地盤推進装置を提供する。 【構成】 推進ジャッキにより推進する推進管、先端シ
ュ−およびその推進方向を修正するパワレンチを備え、
先端シュ−を備えた推進管の内側に、給進シリンダによ
り前進及び後進し、且つ回転機により回転すると共に、
空気圧により作動する拡孔ハンマ−ビットおよび掘削屑
を排出するオ−ガを備えてなる地盤推進装置において、
前記先端シュ−を備えた推進管の内面に直進用の円心ガ
イドリング及び推進方向修正用の修正ガイドリングを備
えると共に、拡孔ハンマ−ビットを作動するビットディ
バイスの後部外周面に修正スタビライザ−を備えてなる
硬質地盤推進装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、上下水道をはじめ、電気、ガス等の地下配管に必要な掘削装置およ び同装置を用いる掘削方法に関するものであり、特に、硬質地盤において推進管 を直進させるための修正装置を備えた硬質地盤推進装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

作業員が推進管内に入れない口径８００ｍｍ以下の比較的小口径の管を地下に 敷設する方法は敷設深度が比較的浅い場合には開鑿工法という方法が採用されて いる。開鑿工法は地上から溝を掘削して管を全長にわたり人手により接続、敷設 して、敷設後溝を埋め戻す工法である。しかしながら、敷設する管の深度が比較 的深いものや道路の如く車両の往来の激しい場所、または商店街等地上から溝を 掘れない場合などは推進工法と呼ばれる工法が採用される。推進工法は管を推進 ジャッキにより地中に押し込むもので、先ず発進立て坑を地上から掘削し、必要 深さまで掘削後発進立て坑内に地盤を所定角度の方向に掘削する推進装置を据付 け、推進装置に取り付けられた推進管を推進装置により地中に押し込み、推進ジ ャッキのストロ−ク一杯まで推進管を押し込んだ後推進ジャッキを元の位置に戻 し、新たな推進管をセットして押し込んだ推進管と接続させ、次々と推進管を到 達立て坑に向けて推進させる工法である。推進方式には軟弱な地盤に適用する推 進部分の土砂を押し退けて推進する圧密工法と刃先を回転させて推進地盤を掘削 する掘削工法があり、掘削工法には掘削した破砕屑または土砂を排出するため泥 水を混入して地上に排出する泥水式推進工法と同じく回転掘削した土砂を回転す るオ−ガの推進によって排出するオ−ガ式推進工法がある。

【０００３】 オ−ガ式推進工法は管を推進する際に生じる管前方の抵抗を、オ−ガ刃先の回 転および給進によって掘削することにより軽減し、掘削された破砕屑又は土砂を オ−ガのスパイラル羽根によって管内の後方に押し出して排除する方法である。 オ−ガ式推進装置は、推進装置基部に設けられた一対のレ−ル上に、推進ジャ ッキにより推進可能に載置される本体、即ち推進管取付機構と、推進管内部に取 付けられ先端にオ−ガ刃先を有するオ−ガを回転する回転機、およびオ−ガを前 進または後退させる給進シリンダからなる給進機構とを有するものである。 オ−ガ刃先には刃先を給進機構の押圧力により地盤に食い込ませ、回転によっ て地盤を切削する切削型刃先（ドラグ型刃先）と大きな給進力によって山型の刃 先を地盤に押圧して地盤を圧壊させるロ−ラ型刃先等がある。 ドラグ型刃先は軟質の地盤に適用され効率が良い。ロ−ラ型刃先は硬質の地盤 に適用されるが使用動力が大きく経済的ではない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のオ−ガ式軟質地盤推進装置を図５に示す。このオ−ガ式軟質地盤推進装 置は軟質地盤を掘削する場合は特に問題はないが、一旦硬質地盤に遭遇するとそ の掘進能力が低下し、また、転石、玉石層では掘削対象となる転石や玉石が固定 されていないことにより掘削面が移動し、有効な掘削ができないという問題があ った。更に、転石、玉石層等の硬質地盤において著しく掘進能力が低下した場合 には地盤掘削推進装置の運転を一時中止し、オ−ガ先端の回転用のオ−ガ刃先を 取り外し、図６に示す如くロ−ラビット２５に交換するか、または図７に示す如 くエアシリンダによるハンマ−ビット２３と交換する。ハンマ−ビットは圧搾空 気による駆動のため機械装置は小型で良く、掘削効率も良く経済的である。 しかしながら、両者共掘削屑排出のため、夫々のビットを支持する支持軸外周 面と軸受けの内周面との隙間を大きくとる必要があり、そのためビットが上下左 右に揺れ、掘削孔径が必要以上に大きくなるため掘削孔の曲がりを生じやすく、 また、余り曲がって掘削された場合には推進管の推進が不能になるという問題が あった。 本考案は上記問題点を解決し、硬質な地盤において推進管を常に直進させるこ とができ、能率良く地盤を掘削推進することができると共に、若し曲がりが生じ た場合には推進管の推進方向を確実に修正することができる修正装置を備えた硬 質地盤推進装置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】

以上の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る硬質地盤推進装置は、 推進ジャッキにより推進する推進管、先端シュ−およびその推進方向を修正する パワレンチを備え、先端シュ−を備えた推進管の内側に、給進シリンダにより前 進及び後進し、且つ回転機により回転すると共に、空気圧により作動する拡孔ハ ンマ−ビットおよび掘削屑を排出するオ−ガを備えてなる推進管の推進装置にお いて、前記先端シュ−を備えた推進管の内面に直進用の円心ガイドリング及び推 進方向修正用の修正ガイドリングを備えると共に、拡孔ハンマ−ビットを作動す るビットディバイスの後部外周面に修正スタビライザ−を備えてなる推進管直進 用修正装置を備えたことを特徴とし、本発明の請求項２に係る硬質地盤推進装置 は、前記円心ガイドリング及び修正スタビライザ−には破砕屑を排出するための 空隙部が設けられていることを特徴としている。

【０００６】

【作用】

拡孔ハンマ−ビットはの刃先は右回転により突出する拡孔型であり、推進管の 外径より大きく掘削することができ推進管を推進させるには好都合であるが、必 要以上に拡孔することは掘削孔に曲がりを発生し易く、また一方に偏り偏心して しまう恐れがある。しかしながら、本考案の推進管直進用修正装置を備えた硬質 地盤推進装置は、破砕屑を排出するための空隙部を有する円心ガイドリングを備 えており、円心ガイドリング内面によりビットディバイス外面を密接支持するこ とができるため拡孔ハンマ−ビットは常に推進管の中心を保ち、推進管を直進さ せることができる。また、それでも推進方向を修正する必要が生じた場合は、推 進管内面に固着している修正ガイドリング内面を修正スタビライザ−外面に当接 させ拡孔ハンマ−ビットの軸心を偏心させて掘削させることにより、確実に推進 管の推進方向を修正させることができる。

【０００７】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は本実施例の一例を 示す推進管直進用修正装置を備えた硬質地盤推進装置を発進立て坑内に据え付け た状態を示す一部切欠き立面図であり、図２は図１の一部切欠き平面図、図３（ Ａ）は本実施例の硬質地盤推進装置の先端シュ−を直進させる場合における先端 の推進管の内部状態図及び推進方向より見た拡孔ハンマ−ビットと先端シュ−と の関係を示す状態図、図３（Ｂ）は本実施例の硬質地盤推進装置の先端シュ−の 方向を修正させる場合における先端の推進管の内部状態図及び推進方向より見た 拡孔ハンマ−ビットと先端シュ−との関係を示す状態図、図４（Ａ）は先端シュ −を有する先端部の推進管の円心ガイドリングと推進管の状態を示す輪切り断面 図、図４（Ｂ）は先端シュ−を有する先端部の推進管の修正ガイドリングと推進 管の状態を示す輪切り断面図、図４（Ｃ）は推進管を偏芯させる場合の先端部よ り見た拡孔ハンマ−ビット、推進管、修正ガイドリング及び修正スタビライザ− の関係を示す状態図。図５は従来のオ−ガ式軟質地盤推進装置、図６は従来の軟 質地盤推進装置が硬質地盤に遭遇した場合にオ−ガ刃先に変えて用いられるロ− ラビットを示す。図７は従来の軟質地盤推進装置が硬質地盤に遭遇した場合にオ −ガ刃先に変えて用いられるハンマ−ビットを示す。 図において符号１は硬質地盤推進装置、２は先端シュ−、３は推進管、４は拡 孔ハンマ−ビット、４ａはビットデバイス、５は円心ガイドリング、６はハンマ −ビット本体ガイド、７はフリクションガイド、８はトランシット、９は修正ガ イドリング、１０は修正スタビライザ−、１１はパワ−レンチ、１２はオ−ガロ ッド、１３は中空回転軸、１４は回転機、１５はレ−ル、１６はタ−ゲットラン プ、１７は推進ジャッキ、１８は給進シリンダ、１９はベ−ス固定ジャッキ、１ ９ａは反力鋼材、２０は鋼矢板、２０ａはコンクリ−ト、２１は地盤、２２はは 大きな玉石または岩盤、２２ａは硬質地盤、２３はハンマ−ビット、２４はオ− ガ刃先、２５はロ−ラビットを示す。

【０００８】 地下に電気、ガス、上下水道等の地下配管を敷設するためには、先ず地盤推進 装置を据え付ける発進立て坑および到達立て坑を地上から掘削する。地盤推進装 置の大きさは長さ３〜７ｍ、幅１〜２．５ｍ、高さ１．５〜２ｍ位であるので、 必要な機種に応じて発進立て坑を掘る必要がある。深さは敷設する管の深さに応 じて変化するが大体２〜７ｍ位である。図１および図２に示す如く地上から発進 立て坑を掘り、土崩れを防ぐため、穴の周囲を鋼矢板２０で覆い、地盤推進装置 を据え付ける底面はコンクリ−ト２０ａを打設する。地盤推進装置を発進立て坑 に降ろし、ベ−ス固定ジャッキ１９により装置を固定する。このように据え付け ることにより先端シュ−２を先端に設けた推進管３を硬質地盤２２ａに推進させ ることによる反動力を反力鋼材１９ａおよび鋼矢板２０を経由して地盤２１に受 けさせることができる。

【０００９】 図１および図２においては、先端シュ−２を先端に設け、且つ内面に円心ガイ ドリングおよび修正ガイドリングを設けた推進管３、当該推進管内部に収容され 、先端シュ−２より更に先端に、オ−ガロッド１２に固定されるハンマ−ビット 本体ガイド６、フレクションガイド７及びビットデバイス４ａにより支持される 拡孔ハンマ−ビット４をセットした状態が示されているが、これらの内、推進管 ３及びオ−ガ羽根を有するオ−ガロッドは掘削推進が進むにつれ、次々と各単位 体を継ぎ足して掘削推進させるものである。図１において８はトランシットであ り、先端のオ−ガロッド１２内に設けられたタ−ゲットランプ１６を肉眼で観察 することにより推進方向が正しいか否かを監視し、方向が正しくない場合はパワ レンチ１１を作動させて先端シュ−２を先端に設けた推進管３を回転させて推進 方向を修正する。 図２に示す１７は推進ジャッキであり、この推進ジャッキ１ ７により回転機１４、給進シリンダ１８、中空回転軸１３を始め前記全ての部品 を搭載した推進機本体をレ−ル１５上を摺動させることにより推進方向へ推進ま たは元の位置に後退させる。給進シリンダ１８はビットデバイス４ａ内に設けら れたエアシリンダ（図示せず）により駆動する拡孔ハンマ−ビット４及び当該ビ ットデバイス４ａを支持するフレクションガイド７及びハンマ−ビット本体ガイ ド６を取り付けたオ−ガロッド１２専用の給進シリンダであり、オ−ガロッド１ ２を前進または後退させることができる。回転機１４はオ−ガロッド１２及び当 該オ−ガロッド１２に固着されるハンマ−ビット本体ガイド６、フレクションガ イド７、ビットデバイス４ａ及び拡孔ハンマ−ビット４を回転させることができ る。

【００１０】 図３は本考案の硬質地盤推進装置における推進管の推進方向修正方法を示す図 であり、図３（Ａ）は直進する場合における推進管３内の円心ガイドリング５及 び修正ガイドリング９と、フレクションガイド７、拡孔ハンマ−ビット４及びビ ットディバイス４ａの後部に固着される修正スタビライザ−１０との関係を示す 。この場合、拡孔ハンマ−ビット４はビットデバイス４ａの外周面が円心ガイド リング５の内周面に当接することにより規制され直進する。 図３（Ｂ）は拡孔ハンマ−ビット４を偏芯させ、推進方向を修正する場合におけ る推進管３内の円心ガイドリング５及び修正ガイドリング９と、拡孔ハンマ−ビ ット４、修正スタビライザ−１０及びフレクションガイド７との関係を示す。こ の場合、推進管３の進行を停止して、オ−ガロッド及び拡孔ハンマ−ビットのみ を前進削孔させて修正スタビライザ−１０の外面を修正ガイドリング９の内面に 当接させることににより、強制的に軸心を偏芯させ推進方向を修正することがで きる。

【００１１】 図４（Ａ）は先端シュ−を有する先端部の推進管の円心ガイドリングと推進管 の状態を示す輪切り断面図であり、直進する時はこの円心ガイドリング５の内面 にビットデバイス４ａを当接させることにより偏芯を規制する。図に示す如く円 心ガイドリング５は連続したリングではなく、破砕屑を排出するための空隙部を 有している。 図４（Ｂ）は先端シュ−を有する先端部の推進管の修正ガイドリングと推進管 の状態を示す輪切り断面図であり、推進管の推進方向を修正する場合には、推進 管の進行を停止して、拡孔ハンマ−ビットを先行させ、修正スタビライザ−１０ の外面を修正ガイドリング９の内面に当接させて軸心を偏芯させる。 図４（Ｃ）は推進管を偏芯させた場合の先端部より見た拡孔ハンマ−ビット４ 、推進管３、修正ガイドリング９及び修正スタビライザ−１０の関係を示す。拡 孔ハンマ−ビット４は、推進管３の片側に大きく偏芯し、その方向へ推進管３の 推進方向を修正することができる。

【００１２】 図５は従来の地盤推進装置を示すもので、大体の機能は本願考案と同じである が、従来の地盤推進装置は本願考案の硬質地盤推進装置と異なり、先端に拡孔ハ ンマ−ビット４を有しておらず、通常はオ−ガ刃先１２ａで軟質の地盤２１を推 進させ、必要に応じてその都度オ−ガ刃先１２ａを図６に示す如くロ−ラビット ２５または図７に示す如くハンマ−ビット２３と交換して推進させているため、 軟質地盤に対しては良好であるが、硬質地盤に対しては掘削能率が低下していた 。

【００１３】

【考案の効果】

本考案によれば、次のような顕著な効果を奏する。 １）本考案の推進管直進用修正装置を備えた硬質地盤推進装置によれば、破砕 屑を排出するための空隙部を有する円心ガイドリングを備えており、円心ガイド リング内面によりビットディバイス外面を密接支持することができるため拡孔ハ ンマ−ビットは常に推進管の中心を保ち、推進管を直進させることができる。 ２）本考案の硬質地盤推進装置によれば、円心ガイドリングおよび修正スタビ ライザ−が破砕屑を排出するための空隙部を有するため、破砕屑を容易に排出す ることができる。 ３）本考案の硬質地盤推進装置を用いて推進方向を修正する必要が生じた場合 には、先ずパワレンチにより推進管及び修正ガイドリングを必要角度回転させて 所定の修正方向を定め、次に拡孔ハンマ−ビットを削孔しつつ進行させて修正ス タビライザ−外面を修正ガイドリング内面に当接させることにより、拡孔ハンマ −ビットの軸心を偏心させることができ、その状態で掘削することにより、推進 方向を確実に修正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の一例を示す推進管を直進させるため
の修正装置を備えた硬質地盤推進装置を発進立て坑内に
据え付けた状態を示す一部切欠き立面図。

【図２】図１の一部切欠き平面図。

【図３】（Ａ）本実施例の硬質地盤推進装置の先端シュ
−を直進させる場合における先端の推進管の内部状態図
及び推進方向より見た拡孔ハンマ−ビットと先端シュ−
および円心ガイドリングとの関係を示す状態図。 （Ｂ）本実施例の硬質地盤推進装置の先端シュ−の方向
を修正させる場合における先端の推進管の内部状態図及
び推進方向より見た拡孔ハンマ−ビットと先端シュ−お
よび円心ガイドリングとの関係を示す状態図。

【図４】（Ａ）先端シュ−を有する推進管の先端部の円
心ガイドリングと推進管の状態を示す輪切り断面図。 （Ｂ）推進管の修正ガイドリングと推進管の状態を示す
輪切り断面図。 （Ｃ）推進管を偏芯させる場合の推進管先端部より見た
拡孔ハンマ−ビット、推進管、修正ガイドリング及び修
正スタビライザ−の関係を示す状態図。

【図５】従来のオ−ガ式軟質地盤推進装置を示す一部切
欠き立面図。

【図６】従来のロ−ラビットを示す一部切欠き説明図。

【図７】従来のハンマ−ビットを示す一部切欠き説明
図。

【符号の説明】

１ 硬質地盤推進装置 ２ 先端シュ− ３ 推進管 ４ 拡孔ハンマ−ビット ４ａ ビットデバイス ５ 円心ガイドリング ６ ハンマ−ビット本体ガイド ７ フリクションガイド ８ トランシット ９ 修正ガイドリング １０ 修正スタビライザ− １１ パワレンチ １２ オ−ガロッド １３ 中空回転軸 １４ 回転機 １５ レ−ル １６ タ−ゲットランプ １７ 推進ジャッキ １８ 給進シリンダ １９ ベ−ス固定ジャッキ １９ａ 反力鋼材 ２０ 鋼矢板 ２０ａ コンクリ−ト ２１ 地盤 ２２ 大きな玉石または岩盤 ２２ａ 硬質地盤 ２３ ハンマ−ビット ２４ オ−ガ刃先 ２５ ロ−ラビット

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 推進ジャッキにより推進する推進管、先
   端シュ−およびその推進方向を修正するパワレンチを備
   え、先端シュ−を備えた推進管の内側に、給進シリンダ
   により前進及び後進し、且つ回転機により回転すると共
   に、空気圧により作動する拡孔ハンマ−ビットおよび掘
   削屑を排出するオ−ガを備えてなる推進管の推進装置に
   おいて、前記先端シュ−を備えた推進管の内面に直進用
   の円心ガイドリング及び推進方向修正用の修正ガイドリ
   ングを備えると共に、拡孔ハンマ−ビットを作動するビ
   ットディバイスの後部外周面に修正スタビライザ−を備
   えてなる推進管直進用修正装置を備えたことを特徴とす
   る硬質地盤推進装置。
2. 【請求項２】 前記円心ガイドリング及び修正スタビラ
   イザ−には破砕屑を排出するための空隙部が設けられて
   いる請求項１に記載の硬質地盤推進装置。