JP3399514B2 - 掘削推進機の推進方向修正装置 - Google Patents

掘削推進機の推進方向修正装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、推進管を埋設す
るためのオーガ掘削方法における掘削推進機の推進方向
修正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】推進管の埋設方法の一つであるオーガ掘
削による地盤の掘削工法に際して、先端に刃先を備えた
ビットを回転しながら推進掘削し、同時に推進管を圧入
埋設する施工方法が行われている。この推進方法では施
工精度を確保するため推進方向或は推進位置の測定及び
推進方向修正方法を備えたものが優位であるので種々の
ものが提案されている。掘削される箇所の地盤の推進方
向の地質状況はある程度予測され、一般には一個の孔を
掘削するに必要な強度と寿命を持つ掘削ビットが用意さ
れて工事施工される。しかし、地質の状況が予想を越え
る場合には掘削ビットが傷み、交換を必要とする場合は
多々あったが、現実には工事途中で推進管を撤去せず掘
削ビットを取り替えることができる工法が少なく掘削ビ
ット等の装置を地中に放棄するか、別に立て坑を増設す
るなど地質状況に対応した計画変更を余儀なくされる場
合があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記のよ
うな問題点を同時に解決するもので、比較的大径の推進
管を高精度に長距離施工を行うことが可能な掘削推進機
の推進方向修正装置を提供するものである。また、この
発明の課題は、掘削工事途中での推進管の推進方向の修
正を簡易にできる掘削推進機の推進方向修正装置を提供
するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
達成するために以下の構成としたものである。オーガ掘
削により推進管を埋設する推進工法で、推進管とこの内
側に配置した内管とからなり、この内管内に回転自在に
配置したスクリューオーガと、このスクリューオーガの
先端に周縁部に掘削回転時には推進管の外径にまで拡
がり、この逆回転時には内管シューの内にまで収縮す
複数の拡孔ビットを回動可能に備えた掘削ビットを配
置し、このスクリューオーガを回転させながら地盤を掘
削する掘削推進機において、外部から油圧を供給する複
数の油圧管を推進管と内管との間に配し、それぞれの
油圧管は前記内管先端のジャッキ取付台に固定した複数
の方向修正用ジャッキ接続し、このジャッキの操作杆
は推進管の先端シュー後部のジャッキ受け台に当接させ
ると共に先端シューと推進管との接続部分の外側にシー
ル保護リングを巻回してなり、前記内管を反力としてそ
れぞれの方向修正用ジャッキの作動により前記推進管の
先端シューに傾きを与えることにより前記推進管の推進
方向を修正する構成である。
【0005】また、掘削回転時に推進管の外径まで拡
り、またはこの逆回転の時には内管シューの内径まで収
縮する拡孔ビットを備えた前記掘削ビットと前記方向修
正用ジャッキの操作杆のみ推進管の先端シュー後部のジ
ャッキ受け台に当接させ、前記推進管の先端シューと前
記内管シューは可撓性のシールによる嵌め合わせとし、
先端シューより脱着可能な前記内管シューにより推進作
業終了のとき、または掘削ビット、方向修正用ジャッキ
ー及び内管シューの交換のとき、推進管及び先端シュー
地中に存置した状態で、掘削ビット、及び前記方向修
正用ジャッキを内管シューとともに撤収、または回収交
換を行なった後、先端シューに戻し推進作業を再開する
ことができることを特徴とする掘削推進機の推進方向修
正装置の構成によって前記課題は達成できる。
【0006】この発明の掘削推進機の推進方向修正装置
は、発進坑側に設けた制御装置を操作し、内管内に配設
したスクリューオーガの回転で、掘削ビットによる掘削
施工中であっても発進坑側に設けた油圧供給装置を始動
して油圧管を経由して油圧を調整し、先端に複数設けた
各方向の方向修正用ジャッキを稼働させて所定の推進管
の先端シューの傾斜角度を調整して推進管、スクリュー
オーガ等の進行方向を簡易に修正して推進することがで
き、推進精度をあげることができる。
【0007】また、工事中に掘削ビットの交換を必要と
するときは、スクリューオーガを逆転して掘削ビットの
拡孔部の径を縮小してビット全体を推進管の直径より小
さくし、内管内に掘削ビットを収納して発進坑側に内管
と共に掘削ビットを容易に回収することができる。
【0008】この発明の掘削推進機の推進方向修正装置
は、推進管の先端シューを方向修正用ジャッキによって
簡易に操作することができ、かつ、先端シューと内管シ
ューとの間に可撓性の接点シールを配置してあるから先
端シューの曲がりを容易にし、かつ揺動によっても内管
内に砂等が侵入するおそれがなく支障をきたすことがな
い。
【0009】
【発明の実施の形態】以下この発明の掘削推進機の推進
方向修正装置を図面に示す実施の形態において説明す
る。図1はこの発明の推進方向修正装置の実施の形態を
示す大要説明図である。図2は図1の推進方向修正装置
を先端に備えた掘削推進機の駆動部を説明する発進立坑
側面図である。図3は、この発明に採用する掘削ビット
の実施の形態の正面図である。図4は図1のA−A線断
面図である。図5は図1のB−B線断面図である。
【0010】図1において、掘削ビット10を備えたス
クリューオーガ11を内管2内に回転自在に遊嵌してあ
る。この内管2の外側に推進管1が配置され、この内管
2と推進管1との間の隙間に発進坑側から油圧を供給す
る油圧管20が配管されており、ジャッキ取付台8の円
周方向に沿って、円周等分割に4か所に方向修正用ジャ
ッキ3,3・・が配備してある。この各方向修正用ジャ
ッキ3の操作杆3aが推進管1の先端に揺動自在に軸支
した先端シュー7のジャッキ受け台6に当接してある。
この特定の方向修正用ジャッキ3を動作して操作杆3a
の動作により先端シュー7は傾斜するようになってお
り、この先端シュー7の内側に接点シール19を介在さ
せて内管シュー9が嵌合してある。
【0011】スクリューオーガ11の掘削ビット10の
位置を監視するためにLED発光体を内蔵したターゲッ
ト18が埋設してある。掘削ビット10には放射状に掘
削用の多数の刃先を備え、この周縁部分に掘削回転方向
に回転するときは回動して拡がる拡孔ビットを備えたビ
ット拡孔部10aが複数軸着してあり、掘削方向と逆方
向に回転するときはビット拡孔部10aが掘削ビット1
0の径を縮小する方向に回動する。スクリューオーガ1
1、内管2及び推進管1は発進坑側においてベース13
上に支持され、これら内管2等はその後端部においてア
ダプター14を介して回転部16に連結してあり、この
回転部16はオーガ駆動用原動機15に連動してある。
この回転部16の後端には前記ターゲット18を観測し
て推進孔の推進方向を視準するトランシット17が配置
してある。
【0012】このように構成されている掘削推進機の推
進方向修正装置について動作を説明する。所定の長さの
推進管1に内管2を挿入し、ジャッキ取付台8に方向修
正用ジャッキ3を取付ける。このとき推進管1の先端シ
ュー7の推進方向を正確に定めて取付ける。次に、内管
2内にスクリューオーガ11を挿入し、先端に掘削ビッ
ト10を取付ける。ベース13上に載置した図示しない
推進装置を動作し、掘削予定地の地盤の表面に、スクリ
ューオーガ11に取り付けた掘削ビット10の掘削面を
接触させる。
【0013】オーガ駆動用原動機15を稼働すると、内
管2内において回転部16を介してスクリューオーガ1
1が図3の反時計方向に回転して掘削ビット10が回転
し掘削を開始する。推進管1と内管2との間にはキャス
タ12が配置してあって両者の間隔は一定に維持され、
ほぼ同心円状に配置され、推進管1内に内管2の挿入が
円滑に行えるようになっている。
【0014】スクリューオーガ11の回転に伴い掘削ビ
ット10はビット拡孔部10aが拡径した状態で推進管
1前方の地盤を掘削し、スクリューオーガ11は掘削さ
れた土砂を連続したスパイラル状のオーガブレードによ
り後方の推進機まで押し出し、掘削された空間に推進管
1が図示しない推進機より地盤の摩擦抵抗に打ち勝つ推
進力が付与され、推進管1は地中に推進される。この推
進方向はトランシット17によってターゲット18を常
に監視しながら掘削推進する。孔曲りを生じたときには
修正を行う方向を定め、その方向の反対側に位置する方
向修正用ジャッキ3に油圧管20を通して油圧を供給
し、方向修正用ジャッキ3を動作させて操作杆3aによ
り推進管1の進行と、方向修正をつかさどる先端シュー
7後部のジャッキ受け台6を介して先端シュー7の傾斜
を調整して孔曲りに対処しながら掘削推進することがで
きる。
【0015】この推進時に先端シュー7と内管シュー9
との間に接点シール19が介在してあるから推進中に砂
塵等が推進管1と内管2との間に侵入することがない。
推進管1と先端シュー7との接続部分にはシール部材1
9が介在しシール保護リング5を周回してあるので先端
シュー7の動きに支障を生じることなく、作動させるこ
とができる。
【0016】この発明の掘削推進機の推進は、推進の方
向精度を監視しながら、必要なときには方向修正を行い
ながら施工され、ベース13上の推進機が移動するスト
ロークを推進し終わるとオーガ駆動用原動機15と図示
しない推進機はアダプター14及び回転部16の前方へ
の連結を解き、ベース13上を後方に移動する。新しい
推進管1、内管2、スクリューオーガ11及び油圧管2
0が供給され、まず、前方の同種のものと連結され、そ
の後に推進機とアダプター14及び回転部16により接
続された後に改めて推進が行われる。新しい管類の追加
と推進のサイクルは所定の深度に達するまで繰り返され
る。
【0017】この発明の掘削推進機の推進される地盤の
地質状況が予測された状態ではなく、掘削ビット10を
取り替える必要が生じた場合、ビット拡孔部10aをス
クリューオーガ11及び回転部16を通じてオーガ駆動
用原動機15の逆転により先端シュー7の最小内径より
小さく縮径し、推進管1、先端シュー7、シール保護リ
ング5を残して内管シュー9、接点シール19、方向修
正用ジャッキ3、ジャッキ取付台8、内管2及び油圧管
20をスクリューオーガ11及び掘削ビット10ととも
に発進立坑側へ引き抜き、掘削ビット10を取り替えて
改めて推進管1の内部に挿入して掘削位置に戻すことが
できる。推進作業が完了した後も推進管と先端シュ−7
及びシール保護リング5を残してすべての器具は発進立
坑側に回収することができる。
【0018】
【発明の効果】この発明の掘削推進機の推進方向修正装
置は、推進管の先端に取付けたシューの傾斜角度を調整
する方向修正用ジャッキを推進管内に配置したから掘削
施工中でも容易に推進管の推進方向を修正することがで
き、高い施工精度を保持するすることができる。また、
必要に応じ外管を撤収することなく装置の撤収や掘削ビ
ットの交換ができるので、掘削ビットの消耗が予測され
る硬質な地盤等において長距離推進も可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の掘削推進機の推進方向修正装置の実
施の形態を示す大要説明図である
【図2】図1の推進方向修正装置を先端に備えた掘削推
進機の駆動部を説明する発進立坑側面図である。
【図3】この発明に採用する掘削ビットの実施の形態の
正面図である。
【図4】図1のA−A線断面図である。
【図5】図1のB−B線断面図である。
【符号の説明】
1 推進管 2 内管 3 方向修正用ジャッキ 3a 操作杆 4 シール 5 シール保護リング 6 ジャッキ受け台 7 先端シュー 8 ジャッキ取付台 9 内管シュー 10 掘削ビット 10a ビット拡孔部 11 スクリューオーガ 12 キャスター 13 ベース 14 アダプター 15 オーガ駆動用原動機 16 回転部 17 トランシット 18 ターゲット 19 接点シール 20 油圧管
フロントページの続き (72)発明者 永野 勝昭 福岡県福岡市博多区上月隈用中633番地 東邦地下工機株式会社内 (72)発明者 富田 定 福岡県福岡市博多区上月隈用中633番地 東邦地下工機株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−159274(JP,A) 実開 平2−50499(JP,U) 実開 昭60−85392(JP,U) 実公 平2−35918(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/06 311 E21D 9/06 302 E21D 9/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オーガ掘削により推進管を埋設する推進工
    で、推進管とこの内側に配置した内管とからなり、こ
    の内管内に回転自在に配置したスクリューオーガと、
    のスクリューオーガの先端に周縁部に掘削回転時には
    推進管の外径にまで拡がり、この逆回転時には内管シュ
    ーの内にまで収縮する複数の拡孔ビットを回動可能に
    備えた掘削ビットを配置し、このスクリューオーガを回
    転させながら地盤を掘削する掘削推進機において、 外部から油圧を供給する複数の油圧管を推進管と内管と
    の間に配し、それぞれの油圧管は前記内管先端のジャ
    ッキ取付台に固定した複数の方向修正用ジャッキ接続
    し、このジャッキの操作杆は推進管の先端シュー後部の
    ジャッキ受け台に当接させると共に先端シューと推進管
    との接続部分の外側にシール保護リングを巻回してな
    り、前記内管を反力としてそれぞれの方向修正用ジャッ
    キの作動により前記推進管の先端シューに傾きを与える
    ことにより前記推進管の推進方向を修正することを特徴
    とする掘削推進機の推進方向修正装置。
  2. 【請求項2】掘削回転時に推進管の外径まで拡がり、ま
    たはこの逆回転の時には内管シューの内径まで収縮する
    拡孔ビットを備えた前記掘削ビットと方向修正用ジャッ
    キの操作杆のみ推進管の先端シュー後部のジャッキ受け
    台に当接させ、先端シューと可撓性のシールによる嵌め
    合わせとし、先端シューより脱着可能な前記内管シュー
    により、推進作業終了のとき、または掘削ビット、方向
    修正用ジャッキ及び内管シューの交換のとき、推進管
    び先端シューを地中に存置した状態で掘削ビット、及び
    前記方向修正用ジャッキを内管シューとともに撤収、ま
    たは回収交換を行った後、先端シューに戻し推進作業を
    再開することができることを特徴とする請求項1に記載
    の掘削推進機の推進方向修正装置。
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