JP3249388B2 - 地中埋設管敷設装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小口径の管体を地中へ
埋設する敷設工事の施工に用いる地中埋設管敷設装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路や河川の下部に小口径の管
体、例えば、水道管やガス管等の埋設管の地中埋設工事
にあっては、その両側部に発進坑と到達抗を掘り、この
発進坑内に地盤穿孔機等の推進装置を据え付けて、到達
抗へ向かって掘削，推進しつつ挿管して行なわれてい
た。

【０００３】この穿孔推進装置は、図６に示すように、
発進坑６０内へ水平のコンクリートベース６１を敷設し
た上部に、比較的重量の大きい架台６２を載置し、この
架台６２上へ油圧ジャッキ６３による推進体６４を地盤
に対して進退自在に係合させて、推進体６４により埋設
管６５を地盤へ押し込むことにより、所定長さに接続さ
れた埋設管６５の敷設がなされる。

【０００４】しかしながら、この推進装置は、その削進
に際して、推進体６４の推進力ｐに対して発進坑６０の
一側壁に当接させた反力板６７へ掛かる反力ｒは、同図
においてｘ−ｘ線で示すように、スライド部６８におい
て折曲された異方向からの力が加わるため、架台６２に
おける推進体６４のスライド部６８を支点として、埋設
管６５および架台６２へ上方へ持ち上がる力ｓが働き、
推進体６４の推進力ｐが十分に伝達されにくくなって、
余分な推進動力が必要となるばかりか、地中では、埋設
管６５の前方が降下し後方が上昇する、いわゆる、への
字状に湾曲する現象が生じて、埋設管６５の推進方向が
不安定となり、目的とする到達抗への正確な掘進が困難
となる。

【０００５】そのため、この現象を防止するために、従
来は、この架台６２を固定するために基礎コンクリート
によるベース６１を打設し、このベース６１へアンカー
ボルト６６等を打ち込むことで固着していた。

【０００６】このコンクリート打設は、軟弱地盤や湧水
を生ずる場所では、このコンクリートが円滑かつ迅速に
固化するための止水処理がきわめて面倒な上、コンクリ
ート基礎工事に時間と費用が掛かり主たる挿嵌工事の工
費が高騰する。

【０００７】また、前記した推進力ｐに対する反力ｒ
は、架台６２に設けた反力板６７を発進坑６０の一側壁
に当てて支承させてあるので、前記したように軟弱地盤
や湧水を生ずる場所では、同様に種々の欠点が生ずる。
等の様々な問題点を有するものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した問題
点を解決するためになされたもので、発進坑内へ高さ調
整手段により支承される架台後部の略中間部へ、発進坑
の一側壁に当接する反力受体を回動軸により取り付け
て、この部分に反力受体の回動角度を変換させる可動手
段を係合させ、また、架台には固定手段により位置決め
される推進本体を掘削方向へ進退自在に載置させると共
に、この推進本体を推進手段により進退自在に設けるこ
とにより、推進本体による推進力とこれに対する反力と
が埋設管およびその推進手段の推進同一軸線上に配設す
ることができて、その推進力を有効に埋設管へ与えるこ
とができると共に、反力受板面の地形変化に適宜対応し
て挿管方向精度を向上させることができる地中埋設管敷
設装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、発進坑内に設置して高さ調整手
段により所定高さで支承される架台と、該架台の後部略
中間部へその前側の略中間部を回動軸により回動自在と
なるようにこの架台と一体的に取り付けて、その背面が
発進坑の一側壁に当接する反力受体と、前記架台の後部
に設けて反力受体に係合し、この反力受体あるいは架台
の回動角度を変換させる可動手段と、前記架台に掘削方
向へ進退自在に載置させ固定手段により架台へ位置決め
される推進本体と、基部を前記架台へ前記固定手段を介
して位置変換自在に取り付けて、その作動端を前記推進
本体へ固着した推進手段とを備えさせ、前記可動手段
は、前記反力受体の前部両側にそれぞれ設けた当体と、
前記架台の後部に設けて前記当体に係合し、ねじにより
横移動自在に設けた互いに対称傾斜でその向きを異なら
せた作動体とからなる地中埋設管敷設装置の構成にあ
る。

【００１０】

【００１１】

【作用】前記のように構成される本発明は以下に述べる
作用を奏する。架台へ推進本体を固定手段により位置決
めされた状態で載置し、この架台の反力受板を発進坑内
の一側壁へ当接させると共に、該架台を高さ調整手段に
より所定高さに設定させてこの発進坑の底部へ安定的に
設置する。

【００１２】管接続体へ埋設管の後端部を取り付けた
後、推進手段を繰り出すと、これにより埋設管が発進坑
における地盤へ圧入され徐々に地中へ埋入される。この
とき、推進本体による埋設管の推進力に対する反力は、
この推進本体を支承している架台の後部に設けた反力受
体へ一直線上に働き、推進手段による推進力が効率的に
埋設管へ与えられる。

【００１３】また、反力受体は、架台の後部において回
動軸により軸方向へ揺動自在に取り付けられているた
め、発進坑壁の地山変化を生じたときは、可動手段を操
作して反力受体を推進方向と直交する所定傾斜角度に揺
動させることで、埋設管の推進方向を常に適正にするこ
とができる。

【００１４】

【実施例】次に本発明に関する地中埋設管敷設装置の実
施の一例を図面に基づいて説明する。図１〜図４におい
てＡは地中埋設管敷設装置で、比較的口径の小さい横孔
で、例えば、上下水道やガス管，電気配管等の敷設に伴
い、これら配管を収容する埋設管ｂの埋設工事等に用い
られるもので、架台１と、反力受体２と、可動手段３
と、推進本体４と、推進手段５とにより基本的に構成さ
れる。

【００１５】そして、前記した架台１は、発進坑６内に
設置して、鉄骨材等により埋設管ｂの挿入方向に対して
横長で平面形状二股状のコの状（図１および図３参照）
に形成して、高さ調整手段７により所定高さで支承され
るものであって、この二股部はその断面が互いにその開
口部が対応するコの字状に形成され、後記する推進本体
４の摺動ガイド１ａ，１ａとなる。

【００１６】また、この高さ調整手段７は、架台１にお
ける二股状の両側へ、その長さ方向において四箇所に設
けためねじ体８へ下端に支持板９を取り付けた螺杆１０
を螺設してあって、この螺杆１０の上端部に付設した操
作部１１を回すことにより架台１の高さが任意に変換で
きるもので、それぞれの四箇所を適宜調整することで地
盤に対する挿管位置やその水平度が得られる。

【００１７】前記した反力受体２は、架台１の後部へそ
の略中間部を回動軸１２により回動自在に取り付けて、
その背面が発進坑６の一側壁に当接するように設けられ
ているもので、後記する推進本体４による推進力の反力
を発進坑６の一側壁に受けさせる。

【００１８】前記した可動手段３は、架台１の後部に設
けて反力受体２に係合し、該反力受体２あるいは架台１
の回動角度を変換させるものであって、図５に示すよう
に、反力受体２の前部両側に設けた当体１３，１３と、
この当体１３，１３に係合する、ねじ１４により横移動
自在に設けた、互いに対称傾斜でその向きを異ならせた
作動体１５，１５とによりなるもので、ねじ１４は作動
体１５内に設けためねじ体１５ａに螺合させてあるもの
であって、該作動体１５が外方へ繰り出したときのねじ
１４の外端部での螺動が容易に行なえるように切欠き１
５ｂを設けてある。

【００１９】したがって、図５（ａ）に示すように、一
方または両方の作動体１５を横移動させることで、この
作動体１５が当体１３を押し、架台１を基準に回動軸１
２を中心として、反力受体２（通常はこの反力受体２が
回動するが、反力受体２を基準として架台１が揺動して
もよい。）が回動し、発進坑６の側壁面へ馴染むと共
に、挿管方向を適宜修正することができる。

【００２０】前記した推進本体４は、架台１に掘削方向
へ進退自在に載置させ固定手段１６により位置決めされ
るものであって、その両側の摺動部１７，１７が架台１
の摺動ガイド１ａ，１ａへ挿嵌されると共に、その内部
に埋設管ｂ内に装着される掘削と排土を行なうオーガ１
８の回転手段１９を内蔵してある。

【００２１】この回転手段１９は、図示してない油圧ユ
ニットと接続させた油圧モータ等が用いられるもので、
その出力軸２０とオーガ１８の接続軸２１とを中空角軸
２２により連結させてある。また、この推進本体４の前
部の面板となる管接続体４ａには、図示してないねじ止
めや切欠きと突片との噛合により埋設管ｂの着脱自在な
接続がなされると共に、この管接続体４ａの押し出しに
より埋設管ｂが地中に押し込まれる。

【００２２】前記した推進手段５は、推進本体４をガイ
ド１ａ，１ａに沿って進退させるもので、油圧ユニット
と接続させた油圧シリンダを用いるものであって、その
基部２３を架台１の二股部へ前記した固定手段１６を介
して取り付け位置変換自在に取り付けて、そのロッドで
ある作動端部２４を推進本体４へ固着してある。

【００２３】なお、前記した固定手段１６は、架台１の
二股部すなわち摺動ガイド１ａ，１ａへ、その長さ方向
に対して所定間隔で設けた係合孔２５と、この係合孔２
５へ挿嵌される止めピン２６とからなるもので、これら
係合孔２５への該止めピン２６の差し替えにより、推進
本体４の架台１への取付位置が変更されると共に、推進
手段５における筒状に形成された基部２３へ係合孔２５
と共に挿通させることで、該推進手段５の基部２３の固
定がなされるもので、推進本体４の摺動移動に伴って基
部２３が移動することで、常に、該推進手段５の作動ス
トロークが得られる。

【００２４】なお、架台１における摺動ガイド１ａ，１
ａを摺動する推進本体４の摺動部１７，１７と、回転手
段１９の出力軸２０の回転軸線位置および推進手段５の
その推進繰出先との各軸線ｙ−ｙが、図４に示すよう
に、水平方向に対してそれぞれ略同一に設定してある。

【００２５】したがって、推進本体４による埋設管ｂの
推進力に対する反力は、この推進本体４を支承している
架台１の後部に設けた反力受体２へ一直線上に、すなわ
ち、図４に示すように、ｚ−ｚ線上の一直線に働き、推
進手段５による推進力が効率的に埋設管ｂへ与えられ
る。

【００２６】図１および図２，図４において３０は、回
転手段１９を操作する切り替え操作体で、その上部に揺
動式の操作レバー３１を突設してあって、非使用時は起
伏自在のストッパー３２が係合して妄動が防止される。

【００２７】前記のように構成される本発明実施例装置
Ａは、まず、図２に示すように、架台１の摺動ガイド１
ａ，１ａへ推進本体４の摺動部１７を嵌合して、該推進
本体４を架台１において最も後退した位置で固定手段１
６により、その推進手段５の基部２３へ止めピン２６を
挿し通して位置決めさせる。

【００２８】次に、この架台１の反力受板２を発進坑６
内の一側壁へ当接させると共に、該架台１をその四隅に
配設させた各高さ調整手段７により所定高さ、すなわ
ち、地盤の挿嵌高さと挿嵌水平とを各螺杆１０を上下さ
せて設定させ、この発進坑６の底部へ安定的に設置す
る。

【００２９】そして、推進本体４の管接続体４ａへ埋設
管ｂの後端部をねじ止めや切欠きの嵌合により取り付け
た後、推進手段５における油圧シリンダのロッドを繰り
出すと、これにより埋設管ｂが発進坑６における他側壁
の地盤へ圧入されると共に、架台１の反力受体２は発進
坑６における一側壁に当接して緊張状態となる。

【００３０】このとき、推進本体４による埋設管ｂの推
進力に対する反力は、この推進本体４を支承している架
台１の後部に設けた反力受体２へ一直線上に、すなわ
ち、図４に示すように、ｚ−ｚ線上の一直線に働き、推
進手段５による推進力が効率的に埋設管ｂへ与えられつ
つ、徐々に地中へ埋入される。

【００３１】推進手段５の掘進ストロークが限界となれ
ば、固定手段１６の止めピン２６を係合孔２５および基
部２３から引き抜き、ロッドを戻した状態で、次の（前
進した次の位置の）係合孔２５へ基部２３と共に、止め
ピン２６を挿入して止め付ければ、再び、推進作業が行
なえるもので、一本の埋設管ｂが埋入されれば、管接続
体４ａから先の埋設管ｂを外し、推進本体４を最後退部
まで戻して、次の埋設管ｂを溶接等により接合しその後
端部を管接続体４ａに接続して、前記した工程を繰り返
すことで所定の挿管が行なわれる。

【００３２】また、発進坑６の側壁は、反力受体２の背
面部が当接し常に大荷重が掛かっているもので、軟弱地
盤や湧水箇所ではその地山変化を生じやすく反力受体２
の背面部が当接する側壁部が偏形して、該反力受体２が
推進方向に対して正しく直交しない傾いた状態となる。

【００３３】その場合は、反力受体２の取付面角度を補
正することで解決するもので、この反力受体２は、架台
１の後部において回動軸１２により軸方向に、すなわ
ち、挿管方向と直交する方向において所定角度で揺動自
在に取り付けられているため、図５（ａ）に示すよう
に、架台１の両側に設けられた可動手段３の一方または
両方を操作して、反力受体２を揺動させることで、埋設
管ｂの推進方向を常に適正にすることができる。

【００３４】

【発明の効果】前述したように本発明の地中埋設管敷設
装置は、架台に載置した推進本体による埋設管の推進力
の方向と、架台に取り付けた反力受体の受面とに掛かる
反力の方向とが一直線上に位置するため、両力の不均衡
によるその途中における力の屈折現象が回避され、埋設
管には効率の良い推進力が与えられるので、掘進方向精
度の高い挿管作業が円滑かつ短期間で、しかも、低コス
トにより行なわれる。

【００３５】発進坑の側壁に地山変化を生じても、その
都度可動手段によりこの側壁に当接する反力受体の当接
角度を調節させることで、埋設管への地盤に対して常に
推進力が正対するように保たれると共に、管の方向を希
望する向きに維持させることができる。また、軟弱地盤
や湧水箇所においての挿管工事であっても、ベースを維
持するためのコンクリート打設が不要となる。等の格別
な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する地中埋設管敷設装置の一実施例
の概略を示す斜視図である。

【図２】図１における一部を破断して示す正面図であ
る。

【図３】図１における一部を破断して示す平面図であ
る。

【図４】図１における側面図である。

【図５】図１における反力受体の角度変化させた状態の
説明図である。

【図６】従来の穿孔推進装置を示す説明図である。

【符号の説明】

ｂ 埋設管 １ 架台 ２ 反力受体 ３ 可動手段 ４ 推進本体 ５ 推進手段 ６ 発進坑 ７ 高さ調整手段 １２ 回動軸 １６ 固定手段 ２３ 基部 ２４ 作動端

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進坑内に設置して高さ調整手段により
   所定高さで支承される架台と、該架台の後部略中間部へ
   その前側の略中間部を回動軸により回動自在となるよう
   にこの架台と一体的に取り付けて、その背面が発進坑の
   一側壁に当接する反力受体と、前記架台の後部に設けて
   反力受体に係合し、この反力受体あるいは架台の回動角
   度を変換させる可動手段と、前記架台に掘削方向へ進退
   自在に載置させ固定手段により架台へ位置決めされる推
   進本体と、基部を前記架台へ前記固定手段を介して位置
   変換自在に取り付けて、その作動端を前記推進本体へ固
   着した推進手段とを備えさせ、 前記可動手段は、前記反力受体の前部両側にそれぞれ設
   けた当体と、前記架台の後部に設けて前記当体に係合
   し、ねじにより横移動自在に設けた互いに対称傾斜でそ
   の向きを異ならせた作動体とからなることを特徴とする
   地中埋設管敷設装置。