JP3708839B2 - 小口径推進工法用推進体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、通信用管路、下水道、ガス管等の地中への埋設を、地面を開削しない非開削工法にて施工する際のトンネル築造を行う小口径推進工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、通信用管路の地下設備の供給部あるいは地上への立ち上がり部の施工においては図14に示すように、急曲線部以外の一般区間Aの管路1は発進立坑2からの推進により施工を行い、急曲線区間Bの管路3はこれを推進により施工することが出来ないので到達立坑4を開削により構築し、この開削部分での施工としていた。
【0003】
また、他の方法として、図15に示すように、発進立坑2から到達立坑4までの一般区間Aの管路1は発進立坑2からの推進により行い、到達立坑4から到達目的地までの急曲線区間Bの管路3は到達立坑4からの急曲線推進により行っていた。しかしながら、この場合にも、一般区間Aと急曲線区間Bを連続で施工することはできず、到達立坑4を必要としていた。
【0004】
このようなものに対して、到達立坑を必要とせず、直線推進の一般区間と急曲線区間を連続で施工し得る曲線推進用小口径推進装置及び方法として、特願平9−278909号(特開平11−117674号公報)が提案されている。
【0005】
これは、図16〜図18に示すように、テーパーヘッド7と一方向に設定された任意角度に回転可能な接合部を有したロット棒5と、これを覆う外筒管6の二重構造からなるパイロット管を用い、ロット棒5は外筒管6とは独立しており、かつ推進方向及びロット棒軸を中心に回転可能であり、このロット棒5と外筒管6を推進の任意位置まで推進した後、ロット棒5を貫入し地山の反力から曲線推進を可能とし、直線推進の一般区間においてはロット棒5と外筒管6を同時に地中に貫入し、その後の急曲線区間においてはロット棒5のみを貫入することにより、テーパーヘッド7のテーパー部に対する地山の反力から曲線推進するものである。
【0006】
テーパーヘッド7はロット棒5より直径が大きく形成され、下面先端がテーパー状に切り欠かれると共に上面先端がテーパー状に突出して形成される。
【0007】
前記ロット棒5は複数のロット部材がテーパーヘッド7と一方向に設定された推進線形方向に対して任意の角度で回転が可能な接合部8で連結されている。前記接合部8は一方のロット部材の後端部に凹部形成部9,10により形成された凹部内に他方のロット部材の前端部の凸部11を遊挿し、ピン12を前記凹部形成部9,10と凸部11に通してロット部材を回転自在に取り付けて構成される。
【0008】
前記外筒管6は複数の外筒管部材を連結して構成され、各外筒管部材は後端部内周に内周切欠溝が設けられると共に前端部外周に外周切欠溝が設けられ、一方の外筒管部材の外周切欠溝に他方の外筒管部材の内周切欠溝を嵌合して連結される。前記外筒管6の先端部は前記テーパーヘッド7を覆うように先端外筒管部材が設けられ、この先端外筒管部材はテーパーヘッド7の後面周縁部に係止されるかみ合わせ構造13に構成される。
【0009】
したがって、ロット棒5を矢印α方向に移動した場合には、外筒管6と独立にロット棒5のみが矢印α方向に移動し、ロット棒5を矢印β方向に移動した場合には、ロット棒5がかみ合わせ構造13で外筒管6に係止されてロット棒5と外筒管6が一体となって矢印β方向に移動する。
【0010】
前記外筒管6の先端外筒管部材とテーパーヘッド7がかみ合わせ構造13となっているため、外筒管6内に土砂等が流入するのを防止することができる。さらに、ロット棒5はそれのみで地山への貫入ができるようにスライド構造になっていると共に軸を中心に回転が可能な構造にもなっており、テーパーヘッド7の微調整が必要な場合は、発進側にて連結されたロット棒5を回転することにより可能である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
前記特願平9−278909号(特開平11−117674号公報)の曲線推進用小口径推進装置及び方法は、パイロット管としてロット棒5と、これを覆う外筒管6の二重構造からなることを前提とするものであり、しかも、急曲線区間の施工を可能とするロット棒5は推進体である複数のロット部材が通しピンであるピン12によって連結され、推力伝達は大部分がピン構造の強度によるものである。そのため、急曲線区間においてテーパーヘッド7のテーパー部に対する地山の反力から曲線推進する場合は、必要以上の屈曲がなされ、ピン12に無理な力が加わり、破損に到るおそれもある。
【0012】
また、ピン12は通しピンであるため長さのあるものであり、これを挿通させるための作業スペースも確保しなければならず、接続や取り外し作業も手数の係るものである。
【0013】
なお、推進管相互の連結部が 筒状の球面嵌合部とこれに内嵌係合自在な球状嵌合部とからなる推進体同士が球面軸による接続構造を有する推進工法用推進体も、特開平6−173589号公報、特開平8−193491号公報、特開平8−326473号公報、特開平10−2185号公報、特開平10−37669公報、特開平10−37670公報に見られるが、これらはいずれも連結構造が複雑であり、現場での接続作業が困難である。
【0014】
さらに、推進管同士の最大屈曲角度を規制する角度規制手段は、両推進管の角度規制用対向部同士の押し当てによるが、その構造もやはり複雑とならざるを得ない。
【0015】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、多数の単位推進体相互を角度可変に連結して屈曲可能な連続推進体を構成する小口径推進工法用推進体において、簡単な構造で、効率的な推進力伝達が得られ、また、屈曲し易いものとなり、さらに、着脱作業が容易な小口径推進工法用推進体を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第1に、多数の単位推進体相互を角度可変に連結して屈曲可能な連続推進体を構成する小口径推進工法用推進体において、単位推進体の一端には左右に連結片を形成し、他端にはこの連結片間に挿入可能な凸部を形成し、これら嵌合する連結片と凸部とを連結片外側から螺入する半ネジピンで軸着し、さらに凸部の先端上面をテーパー面部として屈曲を許容する欠落部を形成し、また、凸部の先端下面をテーパー面部として屈曲時にはみ出して抵抗とならない欠落部を形成したこと、および、単位推進体は中空管であること、さらに、推進体相互の当たり面として、一方の当たり面は左右の連結片端の垂直壁面であり、他方の当たり面は凸部の奥の左右で、下半部を垂直面に、上半部を凸部の先端上面のテーパー面部よりも傾斜の少ない角度のテーパー面とした当たり面に形成したことを要旨とするものである。
【0017】
第2に、多数の単位推進体相互を角度可変に連結して屈曲可能な連続推進体を構成する小口径推進工法用推進体において、単位推進体の一端には左右に連結片を形成し、他端にはこの連結片間に挿入可能な凸部を形成し、これら嵌合する連結片と凸部とを連結片外側から螺入する半ネジピンで軸着し、連結片1に形成するネジ孔を長穴として形成したことを要旨とするものである。
【0018】
請求項1記載の本発明によれば、単位推進体相互を角度可変に連結は単位推進体の一端に形成した左右連結片間に単位推進体の他端に形成した凸部を嵌め、これを連結片外側から螺入する半ネジピンで軸着することで、元ですなわち、発進坑側で順次単位推進体を繋いで、必要長さとして行くことができ、しかも、半ネジピンは外側からの脱着で、さらに、非ネジ部分を先端に有するので、取り付け、取り外しが通しピンに比べて容易であり、その結果、単位推進体同士の接続、取外しを容易に行うことができ、接続作業時間の短縮が可能である。
【0019】
しかも、凸部の先端上面をテーパー面部として屈曲を許容する欠落部を形成したことで、屈曲し易く、推力を効率的に伝達できる。また、凸部の先端下面をテーパー面部として屈曲時にはみ出して抵抗とならない欠落部を形成したことで、掘進時の抵抗がすくなく、さらに一層推力を効率的に伝達できる。
【0020】
請求項2記載の本発明によれば、前記作用に加えて、単位推進体は中空管であり、また、半ネジピンで軸着することでこれが中空部を阻害することもなく、ケーブル等を配線させるための内空を確保できる。
【0021】
請求項3記載の本発明によれば、推進体相互の当たり面として、一方の当たり面は左右の連結片端の垂直壁面であり、他方の当たり面は凸部の奥の左右で、下半部を垂直面に、上半部を凸部の先端上面をテーパー面部よりも傾斜の少ない角度のテーパー面とすることで、この上半部のテーパー面が推進管同士の最大屈曲角度を規制する角度規制手段となり、場所を取らない簡単な構造ですむ。
【0022】
請求項4記載の本発明によれば、前記請求項1と同様に、単位推進体相互を角度可変に連結は単位推進体の一端に形成した左右連結片間に単位推進体の他端に形成した凸部を嵌め、これを連結片外側から螺入する半ネジピンで軸着することで、元ですなわち、発進坑側で順次単位推進体を繋いで、必要長さとして行くことができ、しかも、半ネジピンは外側からの脱着で、さらに、非ネジ部分を先端に有するので、取り付け、取り外しが通しピンに比べて容易であり、その結果、単位推進体同士の接続、取外しを容易に行うことができ、接続作業時間の短縮が可能である。
【0023】
また、屈曲を許容するのを連結片に形成するネジ孔を長穴として形成したことで簡単に実現できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す要部の側面図、図2は同上平面図、図3は同上要部の分解斜視図で、図中14は単位推進体、15は掘削ヘッドである。
【0025】
この単位推進体14は多数を角度可変に連結して屈曲可能な連続推進体16を構成するものであるが、図4〜図7にも示すように、内部に前後方向に抜ける貫通孔17を形成した中空の円筒管であり、その一端(後端)は凹所19により抉るようにしてこの凹所19を間に設けて左右に連結片18を突出形成した。凹所19の奥の垂直壁面は当たり面26(F面)として形成する。
【0026】
一方、他端(前端)には前記連結片18間の凹所19に挿入可能なものとして凹所19の幅とほぼ同幅の凸部20を形成した。この凸部20は先端は垂直な当たり面25(E面)であるが、先端の上面角部をテーパーに切欠いたテーパー面部21a(D面)とした。このテーパー面部21a(D面)は角度可変に連結する単位推進体14の屈曲を許容する欠落部となるものである。
【0027】
さらに、凸部20の先端下面角部をテーパー面部21b(C面)として形成し、単位推進体14の屈曲時に凸部20の先端下面角部がはみ出して掘進の抵抗とならない欠落部として形成した。
【0028】
前記連結片18にネジ孔22を形成し、また、凸部20で貫通孔17へ抜ける孔23を形成するが、これらネジ孔22,孔23は合致して半ネジピン24が挿通する穴となる。
【0029】
単位推進体14の相互を連結するに際し、連結片18間の凹所19に他の単位推進体14の凸部20を嵌め、合致するネジ孔22,孔23に半ネジピン24を挿通して結合する。なお、半ネジピン24の先端の非ネジピン部は孔23に挿通する場合に貫通孔17に抜け出ない方が望ましい。
【0030】
前記半ネジピン24での結合は、単位推進体14の相互が屈曲せずに直線状に並ぶ場合には凸部20の先端の垂直な当たり面25(E面)と凹所19の奥の垂直な当たり面26(F面)との間には平行する隙間が出来るように位置決めしている。
【0031】
さらに単位推進体14相互の当たり面として、一方の当たり面は左右の連結片18端の垂直壁面の当たり面28(G面)であり、他方の当たり面は凸部20の奥の左右で、下半部を垂直面とした当たり面29a(B面)に、上半部を凸部の先端上面のテーパー面部21aよりも傾斜の少ない(垂直状態に近い)角度のテーパー面とした当たり面29b(A面)に形成した。
【0032】
掘削ヘッド15は、ヘッド軸芯に対して傾斜した下向きの受圧面部27を形成して先端先細り状とし、後端には前記単位推進体14と同じく凹所19により抉るようにしてこの凹所19を間に設けて左右に連結片18を突出形成した。凹所19の奥の垂直壁面は当たり面26として形成する。連結片18にネジ孔22を形成した。
【0033】
相互に連結する単位推進体14の最前部に掘削ヘッド15を接続するが、該掘削ヘッド15の連結片18間の凹所19に、単位推進体14の凸部20を嵌入し、半ネジピン24で結合する。
【0034】
次に使用法について説明すると、単位推進体14は後方からの押圧力を受けて推進されるものであり、複数の単位推進体14を連結片18間の凹所19に他の単位推進体14の凸部20を嵌め、合致するネジ孔22,孔23に半ネジピン24を挿通して結合するという連結部を介して直列に連結し、それら単位推進体14の最先端部に、土砂を掘削するための掘削ヘッド15を同様に連結する。
【0035】
例えば、道路等の下に配管されている電話線配管等の本管から各家庭用配管設備までの引き込み管を分岐配管する場合、前記引き込み管の基端側に相当する部分と先端側に相当する部分とに夫々、ピット(発進坑・到達坑)を予め形成する。
【0036】
その連結部で連結された複数の単位推進体14は、上方向に屈曲する場合は、図1に示すように、前方の単位推進体14の左右の連結片18端の垂直壁面の当たり面28(G面)が、後方の単位推進体14当たり面29b(A面)に当接し、それ以上は屈曲せず、一定方向にだけは屈曲することになる。なお、この規制を受ける角度までは凸部20の上面角部のテーパー面部21a(D面)に屈曲を許容する欠落部を形成したことで、屈曲し易いものである。
【0037】
しかも、屈曲の際には凸部20の先端下面角部が張り出すが、ここをテーパー面部21b(C面)として形成したので、張り出しを防止でき掘進の抵抗とならないですむ。
【0038】
そこで、その屈曲方向と掘削ヘッド15の受圧面部27の向き設定を適宜組み合わせることにより、例えば、前述したように本管から家庭用配管設備まで引き込み管を分岐配管する場合であっても、前記引き込み管を当初は直線的に推進させた後、前記家庭用配管設備に相当する先端部の近傍では、図9に示すように、前記受圧面部27を下向きに設定しつつ前記屈曲部を前記一定方向に屈曲させて、連続推進体16を上向きに屈曲推進させることにより、到達ピットレス工法による引き込み管の引き込み工事を行うことができるようになる。
【0039】
しかも、前記連結部が一定方向にだけ屈曲することになるため、推進方向の制御についても、前記一定方向だけの制御で済むようになる。
【0040】
図10〜図12は本発明の第2実施形態を示すもので、前記連結片18に形成するネジ孔22を長穴として形成した。
【0041】
また、この第2実施形態では、単位推進体14の一端に形成する連結片18間に挿入可能な凸部20はこれを縮径せずに単位推進体14の後部そのままとし、連結片18は単位推進体14の後部を挟み込むものとする。
【0042】
さらに、単位推進体14の当たり面のうち、単位推進体14の後端の当たり面をテーパー面部として、屈曲を許容する欠落部を形成し、その結果として、それ以上は屈曲せず、一定方向にだけは屈曲するようにした。
【0043】
この第2実施形態では、単位推進体14に推力がかかると、図11の状態から図13の状態に変化して全体が湾曲し、接続部では固定用の半ネジピン24が長穴でのネジ孔22に対してスライドし、屈曲がし易くなる。この場合、前記のように、単位推進体14の相互が屈曲せずに直線状に並ぶ場合には凸部20の先端の垂直な当たり面25(E面)と凹所19の奥の垂直な当たり面26(F面)との間には平行する隙間が出来るように位置決 めしている ( 図11参照 ) のが、この隙間が無くなり(図13参照)、その分半ネジピン24が長穴でのネジ孔22に対してスライドする。
【0044】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の小口径推進工法用推進体は、多数の単位推進体相互を角度可変に連結して屈曲可能な連続推進体を構成する小口径推進工法用推進体において、簡単な構造で、効率的な推進力伝達が得られ、また、屈曲し易いものとなり、さらに、着脱作業が容易なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す要部の側面図である。
【図2】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す要部の平面図である。
【図3】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す要部の分解斜視図である。
【図4】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す単位推進体の平面図である。
【図5】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す単位推進体の側面図である。
【図6】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す単位推進体の正面図である。
【図7】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す単位推進体の背面図である。
【図8】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す掘削ヘッドの正面図である。
【図9】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す掘削ヘッドの背面図である。
【図10】 本発明の小口径推進工法用推進体の第1実施形態を示す掘削状態の説明図である。
【図11】 本発明の小口径推進工法用推進体の第2実施形態を示す直進推進時の側面図である。
【図12】 本発明の小口径推進工法用推進体の第2実施形態を示す接続部の断面図である。
【図13】 本発明の小口径推進工法用推進体の第2実施形態を示す屈曲推進時の側面図である。
【図14】 従来の曲線推進用小口径推進方法の1例を示す断面図である。
【図15】 従来の曲線推進用小口径推進方法の他の例を示す断面図である。
【図16】 従来例の縦断側面図である。
【図17】 従来例の要部の平面図である。
【図18】 従来例の要部の側面図である。
【符号の説明】
1,3…管路 2…発進立坑
4…到達立坑 5…ロット棒
6…外筒管 7…テーパーヘッド
8…接合部 9,10…凹部形成部
11…凸部 12…ピン
13…かみ合わせ構造 14…単位推進体
15…掘削ヘッド 16…連続推進体
17…貫通孔 18…連結片
19…凹所 20…凸部
21a,21b…テーパー面部 22…ネジ孔
23…孔 24…半ネジピン
25,26…当たり面 27…受圧面部
28,29a,29b…当たり面
Claims (4)
- 多数の単位推進体相互を角度可変に連結して屈曲可能な連続推進体を構成する小口径推進工法用推進体において、単位推進体の一端には左右に連結片を形成し、他端にはこの連結片間に挿入可能な凸部を形成し、これら嵌合する連結片と凸部とを連結片外側から螺入する半ネジピンで軸着し、さらに凸部の先端上面をテーパー面部として屈曲を許容する欠落部を形成し、また、凸部の先端下面をテーパー面部として屈曲時にはみ出して抵抗とならない欠落部を形成したことを特徴とする小口径推進工法用推進体。
- 単位推進体は中空管である請求項1記載の小口径推進工法用推進体。
- 推進体相互の当たり面として、一方の当たり面は左右の連結片端の垂直壁面であり、他方の当たり面は凸部の奥の左右で、下半部を垂直面に、上半部を凸部の先端上面のテーパー面部よりも傾斜の少ない角度のテーパー面とした当たり面に形成した請求項1または請求項2記載の小口径推進工法用推進体。
- 多数の単位推進体相互を角度可変に連結して屈曲可能な連続推進体を構成する小口径推進工法用推進体において、単位推進体の一端には左右に連結片を形成し、他端にはこの連結片間に挿入可能な凸部を形成し、これら嵌合する連結片と凸部とを連結片外側から螺入する半ネジピンで軸着し、連結片に形成するネジ孔を長穴として形成したことを特徴とする小口径推進工法用推進体。
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