JP3526789B2 - 先導管の掘進方向修正機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば下水道管
渠や地中電線管等の推進工法に用いられる推進装置に係
り、特に小口径の推進先導管の掘進方向を設定方向に維
持するための掘進方向修正機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】管渠等の施工に多用されている推進工法
は、予め構築した立坑の発進坑口から推進用のジャッキ
装置で１本ずつ接続して伸長させた推進管に推力を与
え、推進管の先端に位置する先導管で地山を掘削掘進し
て管渠を構築するというものである。

【０００３】このような推進工法では、推進機の先導管
の進行方向が発進坑口から設計通りの位置と方向に維持
されるように厳しく管理する必要がある。すなわち、先
導管がジャッキ装置による推力と先端のカッターの回転
によって地山を掘削していくとき、地山の条件や推進機
械の特性などによって先導管の進行方向が曲がることが
ある。このため、先導管の進行方向を掘削完了までの期
間継続して監視し、進行方向からずれたときには先導管
の姿勢を変更して元の設定された掘削方向となるように
矯正操作される。

【０００４】このような先導管の掘進方向を矯正する方
法として、従来からさまざまな方法が提案されている
が、首振り方式と斜切り管方式がよく使われる。

【０００５】首振り方式は、先導管の先端を球面継手と
油圧ジャッキで上下左右に動かす方法である。そして、
首振り動作はカッタヘッド自身を動かす方法とカッタヘ
ッドの周囲に配置したフードを動かす方法がある。

【０００６】このような首振り式の中で、カッタヘッド
自身を首振りさせるものでは、掘進方向の修正が確実に
できる点で優れているが、フードを首振りさせるものは
若干その修正効果が低いとされている。

【０００７】一方、斜切り管方式は、パイロット管を用
いるものとフードを用いる二つの方式がある。パイロッ
ト管方式は、小径のパイロット管をカッタヘッドと同軸
上に配置しその先端を斜めにカットして傾斜板で塞いだ
ものである。そして、パイロット管を直進させるときに
はこれを回転させて推進し、進路を曲げるときは先端の
斜切り面を曲げる向きと反対側に位置するようにパイロ
ット管を停止させて推力を加える。パイロット管の回転
を停止させている間は、パイロット管は土圧抵抗が最小
となる斜切り面に沿うように曲げられて推進される。ま
た、フード式のものは、先導管の先端に設けたフードの
先端を斜切りするとともにこのフードからカッタヘッド
が出没動作できるようにしたものである。直進掘進のと
きにはカッタヘッドをフードから突き出して掘削してい
き、方向修正のときにはフードの中にカッタヘッドを後
退させて収納しフードの長さ方向の不同を利用して掘進
方向を修正する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、首振り式の
場合では、カッタヘッドまたはフードを首振りさせるた
め、油圧ジャッキと球面継手が必要である。この油圧ジ
ャッキ及び球面継手は占める容量が大きく、特に小口径
推進管の場合は対応がむずかしい。一方、油圧ジャッキ
を高圧にして小型化しても、必要な首振りトルクを得る
ためには作動油のリークや部材の応力等が新たな問題と
なる。

【０００９】また、球面継手は製造費用が高くなるほか
保守管理も煩雑になり、磨耗等で首振り量が不足したり
首振り角度の検出が十分にできなくなることがある。

【００１０】一方、斜切り管方式のパイロット管を用い
るものでは、パイロット管の外径は小さいのでその推進
抵抗も低く抑えられるものの、パイロット管と先導管と
の２段の推進となるので、推進作業に手間がかかる。ま
た、斜切り面を持つフードの場合では、首振り式と比べ
てその方向修正の機能は十分とはいえない。

【００１１】以上のような従来の掘進方向の修正機構で
は、カッタヘッドとは別に多くの部品が必要であり、構
造が複雑になるほか嵩も大きくなるので小口径の推進管
への適用が難しい。また、可動部はその全てまたは一部
が土砂に触れるので、特に硬い地盤の現場では部品の損
傷や作動不良を招きやすく施工効率にも影響する。

【００１２】本発明は、簡単な構造で掘進方向の修正が
容易にでき、その修正操作も常に安定したものとして施
工性を向上し得る先導管の掘進方向修正機構を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、推進機の先導
管における掘進方向修正機構であって、前記先導管の先
端に正逆回転駆動可能に配置した掘削用のカッタヘッド
と、前記カッタヘッドから前記先導管を経由して形成さ
れ掘削された土砂を地上まで流体移送する排土流路と、
前記カッタヘッドの前面の周縁部から同軸上に突き出さ
れ先端に向けて先細りするほぼ部分円錐壁の抵抗体とを
備え、前記抵抗体の回動範囲がほぼ半回転以下となるよ
うに前記カッタヘッドを正逆回転しながら推進させると
き、前記抵抗体が掘削地盤から受ける抵抗作用によって
前記抵抗体と反対側へ向けて前記先導管の掘進方向を修
正可能としたことを特徴とする。

【００１４】このような構成において、前記カッタヘッ
ドは、その回転中心に対して前記抵抗体とほぼ点対称と
なる位置の外周縁にオーバーカット用の掘削ビットを備
えたものとすることができる。

【００１５】また、岩盤等の硬質地盤用として、推進機
の先導管における掘進方向修正機構であって、前記先導
管の先端に正逆回転駆動可能に配置した掘削用のカッタ
ヘッドと、前記カッタヘッドから前記先導管を経由して
形成され掘削された土砂を地上まで流体移送する排土流
路と、前記カッタヘッドの周縁の一部に偏在させて配置
されたオーバーカット用の掘削ビットとを備え、前記掘
削ビットの回動範囲がほぼ半回転以下となるように前記
カッタヘッドを正逆回転しながら推進させるとき、前記
掘削ビットの配置側の方向に前記先導管の掘進方向を修
正可能としたことを特徴とする先導管の掘進方向修正機
構が適用できる。

【００１６】更に、以上の構成のそれぞれにおいて、前
記先導管の内部に、前記カッタヘッドを回転駆動する駆
動モータと、前記カッタヘッドの回動角度を間接的また
は直接的に検出する角度検出手段とを備え、前記角度検
出手段による前記カッタヘッドの回動角度から前記抵抗
体または前記オーバーカット用の掘削ビットの回動位置
を導出し、当該回動位置を原点として前記カッタヘッド
を正逆回転させる構成とすることもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の掘進方向の修正機
構を備えた先導管の要部の詳細であって、（ａ）は軸線
方向に観た正面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ線矢視位置に
よる縦断面図である。

【００１８】図示のように、円筒状の先導管１はその先
端にヘッドブロック１ａを取り付けたもので、このヘッ
ドブロック１ａの背部側に減速機付きの駆動モータ２を
組み込んでいる。駆動モータ２の出力軸２ａにはその先
端部のスプライン継手２ｂによってカッタヘッド３を同
軸上で連結し、駆動モータ２の作動によってカッタヘッ
ド３を図１の（ａ）において時計方向または反時計方向
に回転駆動して管渠を掘削する。

【００１９】ここで、先導管１は従来の推進工法で利用
されている推進装置と同様に、発進側の立坑から推進ジ
ャッキによって到達立坑側へ圧入される推進管によって
推進されるものである。すなわち、発進坑口から地山中
に推進装置の推力が推進管を経て先導管１に加えられて
地山を掘進していく。そして、推進管を継ぎ足してこの
圧入を繰り返し、管渠を構築する。先導管１が到達立坑
に達したときにこの先導管１のみが地上側に回収され
る。この推進工法においては、従来技術の項でも述べた
ように、先導管１の推進方向を監視することが重要であ
る。

【００２０】このような推進方向の監視のため、発進側
の立坑に備えた推進方向監視用のレーザ投光器（図示せ
ず）からのレーザを受けて先導管１の位置ずれを計測す
るためのテレビカメラ４ａと先導管１の傾斜を計測する
遠隔傾斜計４ｂをそれぞれ駆動モータ２の背部側に備え
た構成とする。

【００２１】先導管１のヘッドブロック１ａは出力軸２
ａに連結されるカッタヘッド３の軸部３ａを支持する軸
受１ｂとシール用のシール環１ｃを組み込んだものであ
る。そして、ヘッドブロック１ａの先端面には外周縁に
沿う環状のリングバンク１ｄを前に突き出して設けると
ともに、その背部側に排土チャンバ１ｅを形成してい
る。この排土チャンバ１ｅの正面側には複数の開口１ｆ
を開けるとともに背面側には排土管１ｇを連結してい
る。

【００２２】排土管１ｇは先端側に圧縮空気の供給配管
（図示せず）を接続するとともに基端側を地上に設置し
たバキュームポンプに接続し、圧縮空気の供給と真空引
きによって掘削土砂を排土チャンバ１ｅから地上側に排
出するいわゆる流体移送方式としたものである。また、
圧縮空気による移送に代えて、排土管１ｇの先端部に泥
水管を接続して土砂を泥水化して移送する方式としても
よい。

【００２３】カッタヘッド３は軸部３ａの先端部に形成
した偏心軸式のクラッシャ部３ｂと、軸部３ａの周りに
放射状に延ばした２本のスポーク３ｃとともに一体に形
成された優弧状のフランジ３ｄと、クラッシャ部３ｂの
一部に被さるように形成された抵抗体３ｅとから構成さ
れたものである。また、２本のスポーク３ｃとフランジ
３ｄとの間には扇状の導入孔３ｆが３個所に形成されて
いる。そして、これらの導入孔３ｆから入り込む掘削土
砂や岩石は、リングバンク１ｄと偏心軸式のクラッシャ
３ｂに入り込み、破砕される。

【００２４】抵抗体３ｅはクラッシャ部３ｂの前面の一
部に対応する位置に形成されたもので、劣弧の部分円弧
状の断面形状を持ち、カッタヘッド３の外周面から断面
中心に向けて先細りする円錐面の一部として形成されて
いる。そして、抵抗体３ｅの先端は軸部３ａの断面中心
付近から同軸上に突き出したステー３ｇに連結して支持
されている。

【００２５】カッタヘッド３のフランジ３ｄ及びスポー
ク３ｃのそれぞれの前面には掘進方向に軸線を合わせた
掘削ビット５ａを配置するとともに、低抗体３ｅ両端面
にも掘進方向と直交する軸線を持つ３本ずつの掘削ビッ
ト５ｂを設ける。

【００２６】ここで、カッタヘッド３の抵抗体３ｅは先
導管１の全断面に対して劣弧状の範囲を占め、従来例で
説明した斜切りのパイロット管と同様に掘削孔内の土圧
に対して偏当たりして方向修正の力となるので、カッタ
ヘッド３の回動姿勢を知ることが必要である。このた
め、図１に示すように、先導管１の内部に備えたたとえ
ば非接触変位センサ６と、駆動モータ２の出力軸２ａに
取り付けたディスク６ａにより、カッタヘッド３の回動
姿勢を地上の操作盤上で検知する。すなわち、非接触変
位センサ６は光学式または電気式のものでディスク６ａ
の周面との間の距離に応じた信号を出力する。そして、
ディスク６ａをたとえば中心周りの全包囲の半径が一様
に変化する外周面とし、その回転角度と非接触変位セン
サ６までの距離の関係を予め演算系に組み込むことによ
ってディスク６ａの回転角度を知ることができる。

【００２７】なお、先導管１の位置が計画線上からどの
程度離れているかを計測しながら掘進方向を修正するこ
とが必要である。このような計測は、たとえば本願出願
人が特願平９−１０３５２１号として出願し特開平１０
−３００４６８号公報として出願公開されたレーザー照
射装置などを利用すればよい。

【００２８】以上の構成において、先導管１は推進機に
よる推力を受けて掘削方向に進み、同時に先導管１の先
端のカッタヘッド３は駆動モータ２によって回転駆動さ
れ、図１の（ａ）において時計方向または反時計方向の
いずれの方向にも回転する。時計方向に回転するとき
は、掘進方向に軸線を持つ掘削ビット５ａと同図におい
て抵抗体３ｅの右側に位置している掘削ビット５ｂとに
より掘削し、反時計方向に回転するときは同じく掘削ビ
ット５ａと左側配置の掘削ビット５ｂとにより掘削す
る。

【００２９】なお、円錐面を形成しているカッタヘッド
３は先導管１の回転断面の一部を占めて半径方向に偏っ
ているが、回転掘進によって推進するときはカッタヘッ
ド３が地山を一様に掘削するので、その掘進方向が曲げ
られることはない。

【００３０】また、掘進掘削用の掘削ビット５ａ，５ｂ
によって掘削された土砂や岩石は、先導管１の掘進に伴
って導入孔３ｆからカッタヘッド３と一体に回転するク
ラッシャ部３ｂに入り、岩石などは破砕される。破砕さ
れた岩石や土砂は開口１ｆから排土チャンバ１ｅに送り
込まれ、排土管１ｇから排出される。排土管１ｇによる
掘削土砂の移送は先に述べたように流体移送方式であ
り、掘削された土砂だけでなく掘削面の土砂も吸引する
いわゆる過取り込みが行なわれる。

【００３１】先導管１の推進方向が曲がった場合には、
この曲がりを矯正する。すなわち、テレビカメラ４ａに
よる撮像を継続している間、画像によって計画線上に対
する掘進方向の偏差を読み出し、この偏差と遠隔傾斜計
４ｂによる先導管１の傾斜度から、掘進方向の修正が必
要と判断されたときには、駆動モータ２の作動を一時停
止させ、掘進方向の修正の操作を行なう。

【００３２】この修正の操作は、まず、掘進方向を修正
する向きすなわち曲げる方向と反対側に抵抗体３ｅを位
置するようにカッタヘッド３の姿勢を設定する。たとえ
ば、図１の（ｂ）において計画線が水平とした場合に上
向きに曲がりを発生し始めたことが検知された場合で
は、下向きに掘進方向を曲げて修正することになるの
で、抵抗体３ｅが同図の（ａ）に示すように上側配置と
なるようにカッタヘッド３を回転させる。このとき、図
１の（ｂ）で説明した非接触式変位センサ６と出力軸２
ａに取り付けたディスク６ａとにより、出力軸２ａを介
してカッタヘッド３の回動角度が検知されるので、抵抗
体３ｅを修正方向と反対側となるように正しく設定する
ことができる。

【００３３】以上の抵抗体３ｅの設定の後には、発進立
坑の推進ジャッキにより先導管１に推力を負荷しなが
ら、駆動モータ２を再起動する。このとき、駆動モータ
２は起動の回転位置を中心として出力軸２ａを４５°程
度の回動角として正逆回転させる。

【００３４】図２は先導管１による掘進方向の修正を示
す概略図であって、先導管１の軸線を含む面で切った縦
断面図である。

【００３５】推力によって掘進方向の駆動される先導管
１は、その先端で回転するカッタヘッド３により、地山
Ｇの中を左側に掘進してゆくが、掘進方向の修正のため
にカッタヘッド３を一時停止させて抵抗体３ｅの姿勢を
設定した後は、図１の（ａ）の姿勢にあるカッタヘッド
３はほぼ４５度の回動角度で正逆回転を繰り返す。この
とき、掘進掘削用のビット５ａ，５ｂも同様に４５°の
回動角度で正逆回転するので、カッタヘッド３はほぼ図
２の姿勢のままで地山Ｇの掘削を続ける。したがって、
抵抗体３ｅの円錐面の傾斜によって地山Ｇから受ける反
力は斜め下に向けて作用し、先導管１は下側へ掘進方向
を変える負荷を地山Ｇから受ける。

【００３６】また、掘削ビット５ａ，５ｂによって掘削
された土砂や岩石は導入孔３ｆから開口１ｆを抜けて排
土管１ｇ側に吸引されるが、図１の（ａ）において掘削
断面の上半分の領域に含まれるものは、カッタヘッド３
が４５°程度の回動角度で正逆回転するときには、抵抗
体３ｅが前方で被さる。すなわち、上半分の領域では比
較的に抵抗体３ｅが被さった状態にあるのに対し、下半
分の領域では抵抗体３ｅが被さる関係となることはな
い。したがって、掘削ビット５ａ，５ｂによって掘削さ
れた土砂や岩石はヘッドブロック１ａの下半分側からの
ほうが排土管１ｇ側に吸引されやすくなり、先導管１の
先端の下向きへの移動を促す。そして、先に述べたよう
に、排土管１ｇは流体移送方式によるので、カッタヘッ
ド３が正逆回転を繰り返しても正常運転時と同様に、掘
削面の土砂を吸引して移送でき、排土を補う。これによ
っても、先導管１の下向きへの移動が促される。

【００３７】このように、円錐面状とした抵抗体３ｅへ
の地山Ｇからの負荷を修正方向への姿勢の転換に利用す
ることと、抵抗体３ｅ側からよりも修正方向側に偏った
部分からの土砂や岩石の排土を促すことにより、先導管
１の掘進方向を図２の矢印方向に修正することができ
る。

【００３８】図３は別の実施の形態であり、掘進掘削用
の掘削ビット５ａ，５ｂに加えてオーバーカット用の掘
削ビットを備える点だけが先の例と相違する。なお、先
の例と同じ構成部材については共通の符号で指示し、そ
の詳細な説明は省略する。

【００３９】図３の（ａ）は本実施の形態における先導
管の正面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線矢視による
縦断面図である。

【００４０】図３の（ａ）から明らかなように、カッタ
ヘッド３のフランジ３ｄにはオーバーカット用の３個の
掘削ビット５ｄだけを設けている。これらの掘削ビット
５ｄは、カッタヘッド３の中心に対して抵抗体３ｅが占
める領域とほぼ点対称となる関係として配置されてい
る。すなわち、カッタヘッド３の中心を挟んで抵抗体３
ｅを設ける側と反対側に３個の掘削ビット５ｄが一定の
間隔で並び、図示の例ではそれぞれの角度ピッチを４５
°として９０°の範囲に掘削ビット５ｄを分布させてい
る。

【００４１】このようなオーバーカット用の掘削ビット
５ｄの配置とした先導管１の場合では、地山を掘削して
いくときには図４の（ａ）に示すようにオーバーカット
Ｘを掘削しながら掘進する。そして、掘進方向を修正す
る状況は図１及び図２に示した例と全く同様である。す
なわち、修正方向の向きと反対側に抵抗体３ｅが位置す
るようにカッタヘッド３を回転させて設定した後、推力
を加えながら駆動モータ２によってカッタヘッド３を４
５°程度の回動角度で正逆回転させる。この正逆回転に
より、オーバーカット用の掘削ビット５ｄによって図４
の（ｂ）に示すように半円弧状のカット代Ｙが地山Ｇの
中に掘削される。なお、図４の（ｂ）では先導管１は外
形だけを示している。

【００４２】ここで、カット代Ｙは抵抗体３ｅとは逆側
であって先導管１が掘進方向を修正する向きに対応した
部分に形成される。したがって、修正方向側の地山Ｇの
掘削が抵抗体３ｅ側に比べてより多くなるように促さ
れ、地山Ｇの軟化と土砂の排土がより速やかに行なわれ
る。このため、先導管１を修正方向側に導きやすくな
り、掘進方向の修正操作がより短時間で効率的に行なえ
る。そして、排土管１ｇは流体移送方式なので、カッタ
ヘッド３の正転または逆転のいずれでも移送は行なわ
れ、先の例と同様に掘削されていない土砂も吸引でき、
修正操作をより一層効率的に進めることができる。

【００４３】図５及び図６は更に別の実施の形態であっ
て、たとえば岩盤等の硬質地盤に最適に利用できる構成
としたものである。

【００４４】図５の（ａ）は本実施の形態における先導
管の正面図、（ｂ）は内部構造を示す縦断面図である。
なお、この例でも、先の例と同じ構成部材については共
通の符号で指示し、その詳細な説明は省略する。

【００４５】ヘッドブロック１ａに対して回転自在に取
り付けられるカッタヘッド７は、出力軸２ａにスプライ
ン継手２ｂを介して連結される軸部７ａと、この軸部７
ａの先端に一体化された面板７ｂとから構成され、先の
例における抵抗体に相当する部材はない。面板７ｂには
長方形の開口とした複数の導入孔７ｃを後述するオーバ
ーカット用の掘削ビット側に偏らせて開けるとともに、
背面側にはこれらの導入孔７ｃに連通する環状の凹部７
ｄを備える。この凹部７ｄ及びヘッドブロック１ａが互
いに対向する面にはそれぞれ放射状に配列した複数の突
条７ｅ，７ｆを形成し、カッタヘッド７が回転するとき
にこれらの突条７ｅ，７ｆどうしが整合したり離れる関
係となり、凹部７ｄの中に吸引された岩石などを破砕す
る機能を果たす。これらの突条７ｅ，７ｆによって破砕
された土砂はヘッドブロック１ａの開口１ｆから排土管
１ｇへ吸引される。

【００４６】カッタヘッド７の面板７ｂには、掘進方向
に軸線を合わせた複数の掘進用の掘削ビット８ａを分布
して配置するとともに、外周縁の一部に偏在させて３個
のオーバーカット用の掘削ビット８ｂを備える。オーバ
ーカット用の掘削ビット８ｂは、図３の例で示したもの
と同様に互いの間を４５°の角度ピッチを持って配置さ
れたものである。

【００４７】カッタヘッド７を装着した先導管１による
管渠の掘削は先の例と同様であり、図６の（ａ）に示す
ように先導管１への推力の負荷とカッタヘッド７の回転
により掘進用の掘削ヘッド８ａが地盤Ｒを掘削すると同
時にオーバーカット用の掘削ビット８ｂがオーバーカッ
トＸを掘削する。そして、たとえば図６の（ａ）の水平
掘進方向から下向きへの掘進方向の修正が必要となった
ときは、一時的に掘進動作を停止し、図５の（ａ）に示
すように３個の掘削ビット８ｂが下側となるようにカッ
タヘッド７の姿勢を決める。この操作も先の例と同様
に、非接触変位センサ６とディスク６ａとにより駆動モ
ータ２の出力軸２ａの回転姿勢を検知することによって
行なわれる。次いで、図５のカッタヘッド７の姿勢を基
準として、駆動モータ２によって４５°程度の回動角度
でこのカッタヘッド７を正逆回転する。これにより、図
６の（ｂ）に示すように半円弧状のカット代Ｙを掘削し
ながら先導管１は掘進方向に移動していく。

【００４８】ここで、地盤Ｒは岩盤などの硬質地盤であ
り、先導管１の推力とカッタヘッド７の正逆回転とによ
り掘進用の掘削ビット８ａが掘削しても、地盤Ｒの崩壊
はない。そして、オーバーカット用の掘削ビット８ｂは
掘削孔のほぼ下側半分にカット代Ｙを掘削していくの
で、掘削孔の下側からの岩等の排土が促される。このた
め、先導管１はカット代Ｙが掘削される方向に動きやす
くなり、図６の（ａ）で示す矢印方向に掘進方向を変え
ていく。また、排土管１ｇは流体移送方式なので、岩盤
中に含まれる土砂類を吸引して排土でき、先導管１の掘
進方向の修正が促され、効率的な修正操作が可能とな
る。

【００４９】なお、本発明においてカッタヘッドに備え
る掘削ビットは各種のものが適用できる。たとえば、バ
ラス状の超硬合金の粒をロー付けしたコンポジット型、
旋盤に使用するバイト状としたツールビット型、算盤の
玉のような円板ディスクを回転自在に備えたディスクカ
ッタ型、円錐の表面を歯車のように形成したコーンビッ
ト型などが好適に利用できる。

【００５０】

【発明の効果】本発明では、先導管の先端に組み込まれ
たカッタヘッドの正逆回転を利用して掘進方向を修正す
るので、掘進方向の修正のための専用の可動部材等が一
切不要となり、構造が簡単で廉価となりしかも常に安定
した修正動作が可能となる。また、掘進方向の修正作業
をカッタヘッドの正逆回転で行なうため、全周回転で行
なう直進掘削作業と区分けが明確となり、掘進方向の修
正をより高精度で実行できる。更に、土砂排出に流体移
送が組み込まれているので、正転でも逆転でも土砂排出
が可能となる。

【００５１】また、抵抗体を備えるものでは、この抵抗
体の表面形状によって掘進方向の修正が強力に行なわ
れ、特にカッタヘッドの中心に対してほぼ点対称となる
ように低抗体とオーバーカット用の掘削ビットの位置関
係としたものでは、抵抗体の修正能力に加えてオーバー
カットの偏在による修正が作用するので、より一層効果
的な掘進方向の修正が可能となる。

【００５２】更に、オーバーカット用の掘削ビットを偏
在させただけの先導管では、軽量小型の構造で硬質地盤
の掘削に有効に利用できる。

【００５３】そして更に、カッタヘッドの回動角度を先
導管の内部で検出する角度検出手段を備えたものでは、
回転トルクによる推進管のねじれによる計測誤差がなく
なり、検出された回転角度の電気信号が正逆回転制御な
どに利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の掘進方向の修正機構を備えた先導管
の要部の詳細であって、（ａ）は軸線方向に観た正面
図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ線矢視位置による縦断面図で
ある。

【図２】 先導管による掘進方向の修正を示す概略図で
あって、先導管の軸線を含む面で切った縦断面図であ
る。

【図３】 オーバーカット用の掘削ビットを偏在配置す
る別の実施例であって、（ａ）は本実施の形態における
先導管の正面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線矢視に
よる縦断面図である。

【図４】 図３の例の先導管による掘進方向の修正状況
を示す概略図であり、（ａ）は先導管の軸線を含む面で
切った縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ線矢視に
よる断面図である。

【図５】 岩盤等の硬質地盤に適用できる先導管の例で
あって、（ａ）は先導管の正面図、（ｂ）は縦断面図で
ある。

【図６】 図５の例の先導管による掘進方向の修正状況
を示す概略図であり、（ａ）は先導管の軸線を含む面で
切った縦断面図、（ｂ）は同図（ａ）のＤ−Ｄ線矢視に
よる断面図である。

【符号の説明】

１ 先導管 １ａ ヘッドブロック １ｅ 排土チャンバ １ｆ 開口 １ｇ 排土管 ２ 駆動モータ ２ａ 出力軸 ２ｂ 駆動軸 ２ｃ スプライン継手 ３ カッタヘッド ３ａ 軸部 ３ｂ クラッシャ部 ３ｃ スポーク ３ｄ フランジ ３ｅ 抵抗体 ３ｆ 導入孔 ５ａ，５ｂ，５ｄ 掘削ビット ６ 非接触変位センサ ６ａ ディスク ７ カッタヘッド ７ａ 軸部 ７ｂ 面板 ７ｃ 導入孔 ７ｄ 凹部 ７ｅ，７ｆ 突条 ８ａ，８ｂ 掘削ビット Ｘ オーバーカット Ｙ カット代

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 推進機の先導管における掘進方向修正機
   構であって、前記先導管の先端に正逆回転駆動可能に配
   置した掘削用のカッタヘッドと、前記カッタヘッドから
   前記先導管を経由して形成され掘削された土砂を地上ま
   で流体移送する排土流路と、前記カッタヘッドの前面の
   周縁部から同軸上に突き出され先端に向けて先細りする
   ほぼ部分円錐壁の抵抗体とを備え、前記抵抗体の回動範
   囲がほぼ半回転以下となるように前記カッタヘッドを正
   逆回転しながら推進させるとき、前記抵抗体が掘削地盤
   から受ける抵抗作用によって前記抵抗体と反対側へ向け
   て前記先導管の掘進方向を修正可能としたことを特徴と
   する先導管の掘進方向修正機構。
2. 【請求項２】 前記カッタヘッドは、その回転中心に対
   して前記抵抗体とほぼ点対称となる位置の外周縁にオー
   バーカット用の掘削ビットを備えていることを特徴とす
   る請求項１記載の先導管の掘進方向修正機構。
3. 【請求項３】 推進機の先導管における掘進方向修正機
   構であって、前記先導管の先端に正逆回転駆動可能に配
   置した掘削用のカッタヘッドと、前記カッタヘッドから
   前記先導管を経由して形成され掘削された土砂を地上ま
   で流体移送する排土流路と、前記カッタヘッドの周縁の
   一部に偏在させて配置されたオーバーカット用の掘削ビ
   ットとを備え、前記掘削ビットの回動範囲がほぼ半回転
   以下となるように前記カッタヘッドを正逆回転しながら
   推進させるとき、前記掘削ビットの配置側の方向に前記
   先導管の掘進方向を修正可能としたことを特徴とする先
   導管の掘進方向修正機構。
4. 【請求項４】 前記先導管の内部に、前記カッタヘッド
   を回転駆動する駆動モータと、前記カッタヘッドの回動
   角度を間接的または直接的に検出する角度検出手段とを
   備え、前記角度検出手段による前記カッタヘッドの回動
   角度から前記抵抗体または前記オーバーカット用の掘削
   ビットの回動位置を導出し、当該回動位置を原点として
   前記カッタヘッドを正逆回転させることを特徴とする請
   求項１から３のいずれかに記載の先導管の掘進方向修正
   機構。