JP6087195B2 - Drilling head of buried pipe reconstruction propulsion machine - Google Patents

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本発明は、埋設管改築推進機の掘削ヘッドに係り、特に、管の継手部分に金属製のカラーが用いられている既設埋設管であっても、効率良く新しい管設管に更新できるようにした埋設管改築推進機の掘削ヘッドに関する。   The present invention relates to an excavation head of a buried pipe reforming propulsion machine, and in particular, an existing buried pipe in which a metal collar is used for a joint portion of the pipe can be efficiently updated to a new pipe. It is related with the excavation head of the buried pipe reconstruction propulsion machine.

上・下水道管は、地震の影響や、地盤上の道路などの影響を受け、経年変化によって老朽化が進む。このため、法定耐用年数が50年とされている既設の埋設管は、耐用年数を超過しないうちに、適宜に更新される必要がある。このような既設の埋設管を更新する場合、従来は、地表面からの開削により既設埋設管を掘り出して撤去した後、新たな管を埋設し直していたが、近年では、立坑から水平方向に掘進しつつ既設埋設管を破砕しながら、それと同時に更新管を推進して改築する工法が採用されている。   Water and sewer pipes are affected by earthquakes and roads on the ground, and are aging due to secular changes. For this reason, existing buried pipes with a legal useful life of 50 years need to be renewed as appropriate before the useful life is exceeded. In the case of renewing such existing buried pipes, conventionally, after excavating and removing existing buried pipes by excavation from the ground surface, new pipes have been buried again. A construction method is adopted in which existing pipes are crushed while excavating, and at the same time, renewal pipes are promoted and remodeled.

図7は、従来の一般的な埋設管改築推進工法の概要を示す図である。
図7において、参照番号1は、既設の埋設管を示している。既設埋設管の改築推進工法では、まず、地表面Gから発進立坑4が掘削される。この発進立坑4には、推進機5が設置される。この推進機5には新しい下水管である更新管6が一本ずつ継ぎ足される。参照番号10は、先導管を示している。この先導管10は、地中に推進していく更新管6の先端に接続される。
FIG. 7 is a diagram showing an outline of a conventional general buried pipe reconstruction promotion method.
In FIG. 7, reference numeral 1 indicates an existing buried pipe. In the reconstruction promotion method for existing buried pipes, first, the start shaft 4 is excavated from the ground surface G. A propulsion unit 5 is installed in the start shaft 4. One renewal pipe 6 which is a new sewer pipe is added to the propulsion unit 5 one by one. Reference numeral 10 indicates a leading conduit. This tip conduit 10 is connected to the tip of the renewal pipe 6 propelled into the ground.

先導管10の内部には、ケーシング12が同軸に挿通されており、このケーシング12には、地盤を掘削したときに出る土砂や、既設の埋設管1の破砕屑を後方に排出するためのスクリュー14が挿通されている。このスクリュー14には、羽根16が螺旋状に連続している。   A casing 12 is coaxially inserted into the front conduit 10, and a screw for discharging the earth and sand generated when excavating the ground and the crushed debris of the existing buried pipe 1 to the rear of the casing 12. 14 is inserted. Blades 16 are spirally connected to the screw 14.

また、推進機5には、駆動モータ17および減速機18と、推進用の油圧シリンダ19が設けられている。このうち、駆動モータ17の回転は、減速機18によって減速されてスクリュー14に伝達される。これによって、スクリュー14および先導管10の先端に設けられている掘削ヘッド8を回転駆動することができる。また、推進用の油圧シリンダ19は、推進機5の本体全体を図示左方向に押し出す。これによって、先導管10とそれに続く更新管6を推進させるのに必要な推力を与え、掘削ヘッド8の前面に設けられているビットカッター8aにより、既設埋設管1を破砕しつつその周囲の地盤を掘削しながら、先導管10および更新管6からなる編成管を前方に推進させることができる。このとき生じた土砂や埋設管1の破砕屑は、先導管10の内部に取り込まれ、スクリュー14の回転とともに、ケーシング12の内部を後方の発進立坑4まで移送される。   Further, the propulsion unit 5 is provided with a drive motor 17, a reduction gear 18, and a propulsion hydraulic cylinder 19. Among these, the rotation of the drive motor 17 is decelerated by the speed reducer 18 and transmitted to the screw 14. Thereby, the excavation head 8 provided at the tip of the screw 14 and the tip conduit 10 can be rotationally driven. The propulsion hydraulic cylinder 19 pushes the entire main body of the propulsion unit 5 in the left direction in the figure. As a result, a thrust necessary for propelling the leading conduit 10 and the subsequent renewal pipe 6 is given, and the existing ground pipe 1 is crushed by the bit cutter 8a provided on the front surface of the excavation head 8 while surrounding the ground. , The knitting tube comprising the leading conduit 10 and the renewal tube 6 can be propelled forward. The earth and sand generated at this time and the crushed debris of the buried pipe 1 are taken into the interior of the front conduit 10 and are transferred to the rear start shaft 4 through the inside of the casing 12 as the screw 14 rotates.

更新管6の一本分の距離を推進したら、一旦、推進は中断される。そして、推進機5を後退させて、新たな更新管6を継ぎ足す作業を実施する。その後、上述した更新管6の推進工程を繰り返すことになる。   Once the distance for one renewal tube 6 has been propelled, the propulsion is interrupted. And the operation | work which retracts the propulsion machine 5 and adds the new update pipe | tube 6 is implemented. Thereafter, the propulsion process of the update pipe 6 described above is repeated.

この種の既設埋設管の改築推進工法では、既設の埋設管がヒューム管である場合には、管本体のコンクリートの破砕と、鉄筋の切断とを先導管の先端にある掘削ヘッドで効率よく行う必要があり、例えば、特許文献1に記載されているようなローラカッターでコンクリートと鉄筋を細かく破砕できるようにした掘削ヘッドが用いられている。   In this type of existing buried pipe reconstruction promotion method, when the existing buried pipe is a fume pipe, the concrete of the pipe body is crushed and the rebar is cut efficiently with the excavation head at the tip of the tip pipe. For example, an excavation head that can finely crush concrete and reinforcing bars with a roller cutter as described in Patent Document 1 is used.

ところで、既設埋設管には、ヒューム管ばかりではなく、塩化ビニル管を鉄やステンレスの金属製のカラーでつなぎ合わせた管である場合もある。この種の既設埋設管を一般的なカッターであるビットカッターで破砕する場合は、塩化ビニル管の破砕は容易ではあっても、鉄やステンレスのカラーを切削して破砕するのはきわめて困難になる。   By the way, the existing buried pipe is not only a fume pipe but also a pipe in which a vinyl chloride pipe is connected by a metal collar made of iron or stainless steel. When this kind of existing buried pipe is crushed with a bit cutter, which is a general cutter, it is very difficult to crush by cutting an iron or stainless steel collar, even though it is easy to crush the vinyl chloride pipe. .

従来から特殊なカッターヘッドとして、トリコーンビットや、星型カッター、ウェーブカッターなどを使ったものが開発されているが、このような特殊カッターヘッドを用いても、鉄やステンレスのカラーを切削することは難しく、実用化が難航しているのが現状である。   Conventionally, special cutter heads using tricorn bits, star cutters, wave cutters, etc. have been developed, but even with such special cutter heads, iron and stainless steel collars are cut. It is difficult to put it to practical use.

そこで、カラーを切削する替わりに、非特許文献1に記載されているように、既設埋設管の外径より一段大きい管を推進し、既設埋設管をそのままにあるいは破砕して内側に取り込んで回収してから、推進した管の中に新管を入れる引抜推進工法や、非特許文献2に記載されているように、既設埋設管を内側から押し割って広げ、その中に新管を入れていく静的破砕推進工法の適用が検討されている。   Therefore, instead of cutting the collar, as described in Non-Patent Document 1, a pipe that is one step larger than the outer diameter of the existing buried pipe is propelled, and the existing buried pipe is taken as it is or crushed and collected inside. Then, as described in the pulling-out propulsion method of putting a new pipe into the pipe that has been propelled, or as described in Non-Patent Document 2, the existing buried pipe is pushed and expanded from the inside, and the new pipe is put in it. Application of the static crushing propulsion method is under consideration.

特開平9−296687号公報JP-A-9-296687

No-Dig Today 2012年10月号、46頁、日本非開削技術協会No-Dig Today October 2012, p. 46, Japan Non-Machining Technology Association No-Dig Today 2012年10月号、14頁、日本非開削技術協会No-Dig Today 2012 October, 14 pages, Japan Non-Machining Technology Association

しかしながら、上記引抜推進工法では、推進と回収の2工程が必要となり、効率的な改築が行えないという欠点があり、上記静的破砕推進工法では、曲がりの大きい既設埋設管での施工が困難になったり、曲がりの修正に非常な手間がかかるという重大な欠点がある。   However, the pull-out propulsion method requires two steps of propulsion and recovery, and there is a disadvantage that efficient reconstruction cannot be performed. The static crushing propulsion method makes it difficult to construct existing pipes with large bends. There is a serious drawback in that it takes a lot of time and effort to correct the bend.

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、金属製のカラーで塩化ビニル管のような管本体をつなぎ合わせた既設埋設管であっても、金属製のカラーを切削する替わりに、押し割るようにして軸方向に割裂することによって、効率良く既設の埋設管を撤去しながら新しい管に更新する埋設管改築推進機の掘削ヘッドを提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to eliminate the problems of the prior art and to cut a metal collar even in an existing buried pipe in which a pipe body such as a vinyl chloride pipe is connected with a metal collar. Instead, the object is to provide an excavation head for a buried pipe remodeling propulsion machine that efficiently removes an existing buried pipe and renews it with a new pipe by splitting in the axial direction so as to push.

前記の目的を達成するために、本発明は、先導管および更新管内にスクリューを挿通したケーシングを設け、前記スクリューの先端に連結された掘削ヘッドであって、既設の埋設管を破砕しながら地中に前記更新管を推進する、埋設管改築推進機の掘削ヘッドにおいて、外周部に向かって下り勾配に傾斜するテーパー状の外面を有する円錐形の面板と、超硬チップの切刃を有するビットカッターからなり、前記面板の半径方向に前記切刃が延びる複数のビットカッター列と、板状のカッター本体の先端に前記面板の半径方向に延びる切刃を有し、前記カッター本体の長手方向が前記スクリューの軸方向と平行になるように前記カッター本体の後端部が前記スクリュー先端部に固定され、前記スクリューの前進とともに前記切刃が面板から突出し、前記埋設管を軸方向に押し割ることが可能な一対のくさびカッターと、を具備したことを特徴とするものである。   In order to achieve the above-described object, the present invention provides a drilling head that is provided with a casing through which a screw is inserted into a leading conduit and an update pipe, and is connected to the tip of the screw, and is used for grounding while crushing an existing buried pipe. In the excavation head of the buried pipe remodeling propulsion machine for propelling the renewal pipe therein, a conical face plate having a tapered outer surface inclined downward toward the outer peripheral portion, and a bit having a cutting edge of a cemented carbide tip The cutter comprises a plurality of bit cutter rows extending in the radial direction of the face plate, and a cutting blade extending in the radial direction of the face plate at the tip of the plate-like cutter body, the longitudinal direction of the cutter body being The rear end of the cutter body is fixed to the screw front end so as to be parallel to the axial direction of the screw, and the cutting blade protrudes from the face plate as the screw advances. And it is characterized by comprising a pair of wedge cutters capable of dividing pushes the buried pipe in the axial direction.

本発明の実施形態による埋設管改築推進機の掘削ヘッドを示す断面図で、くさびカッターが引っ込んだ状態を示す図である。It is sectional drawing which shows the excavation head of the buried pipe reconstruction propulsion machine by embodiment of this invention, and is a figure which shows the state which the wedge cutter retracted. 本発明の実施形態による埋設管改築推進機の掘削ヘッドを示す断面図で、くさびカッターが押し出された状態を示す図である。It is sectional drawing which shows the excavation head of the buried pipe reconstruction propulsion machine by embodiment of this invention, and is a figure which shows the state by which the wedge cutter was extruded. 本発明の実施形態による埋設管改築推進機の掘削ヘッドの正面図である。It is a front view of the excavation head of the buried pipe reconstruction propulsion device according to the embodiment of the present invention. 図1におけるIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing in FIG. くさびカッターを作動させるために利用される埋設管改築推進機の調整用シリンダを示す側面図である。It is a side view which shows the cylinder for adjustment of the buried pipe reconstruction propulsion machine utilized in order to operate a wedge cutter. くさびカッターが金属製カラーを押し割る状況を示す図である。It is a figure which shows the condition where a wedge cutter pushes and breaks a metal collar. 一般的な埋設管改築推進機の概要を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline | summary of a general buried pipe reconstruction propulsion machine.

以下、本発明による埋設管改築推進機の掘削ヘッドの一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態による掘削ヘッドが適用された先導管10の先端部の断面を示す図である。なお、先導管10は、図7に示したように、更新管6の先頭に取り付けられ、推進5を用いて推進される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an excavation head of a buried pipe reforming propulsion device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a view showing a cross-section of the distal end portion of a leading conduit 10 to which the excavation head according to the present embodiment is applied. As shown in FIG. 7, the leading conduit 10 is attached to the top of the renewal pipe 6 and is propelled by using the propulsion 5.

先導管10の先導管本管23の先端には、先導管本管23とともに先導管10を構成する刃口管24が連結されている。刃口管24の先端には、次のような掘削ヘッド20が構成されている。   The leading end of the leading conduit main pipe 23 of the leading conduit 10 is connected to a blade edge tube 24 constituting the leading conduit 10 together with the leading conduit main pipe 23. The following excavation head 20 is configured at the tip of the blade tube 24.

掘削ヘッド20は、複数のビットカッター22が取り付けられている面板25と、この面板25をスクリュー14に連結する連結軸26と、を含む。   The excavation head 20 includes a face plate 25 to which a plurality of bit cutters 22 are attached, and a connecting shaft 26 that connects the face plate 25 to the screw 14.

刃口管24の後端には、掘削ヘッド20の面板25を回転自在に支持するベアリング28が設けられている。この実施形態では、ベアリング28の外輪は、刃口管24の内周面に固定されている。ベアリング28の内輪は、ベアリング押さえ29を介して4本のヘッド支持部材30に連結されている。ヘッド支持部材30は、刃口管24の先端まで軸方向に延びて、面板25にボルトを介して締結されている。   A bearing 28 that rotatably supports the face plate 25 of the excavation head 20 is provided at the rear end of the blade tube 24. In this embodiment, the outer ring of the bearing 28 is fixed to the inner peripheral surface of the blade tube 24. The inner ring of the bearing 28 is connected to the four head support members 30 via bearing retainers 29. The head support member 30 extends in the axial direction to the tip of the blade tube 24 and is fastened to the face plate 25 via bolts.

面板25は、円錐形状になった面板として構成されており、その外面は、外周に向かって下り勾配に傾斜するようになっている。図3に示されるように、この実施形態では、面板25の外面には、2個で1組のビットカッター22からなるカッター列が4列配列されている。各カッター列は、面板25の中心に関して90度ずつずれるように対称に配置されており、各カッター列では、ビットカッター22の切刃22aは超硬チップにより形成され、直線状に連続するようになっている。各カッター列の切刃22a側には、それぞれ土砂を取り込む開口部32が開口している。これらの開口部32は、幅、長さとも制限された開口面積の比較的小さな開口となっている。なお、図3において、参照番号34は、上述の土砂を取り込む開口部32とは異なって、以下に説明するくさびカッター36を出し入れするための出し入れ口である。   The face plate 25 is configured as a conical face plate, and its outer surface is inclined downward toward the outer periphery. As shown in FIG. 3, in this embodiment, four cutter rows each including one set of bit cutters 22 are arranged on the outer surface of the face plate 25. Each cutter row is symmetrically arranged so as to be shifted by 90 degrees with respect to the center of the face plate 25. In each cutter row, the cutting edge 22a of the bit cutter 22 is formed by a cemented carbide chip and is continuous in a straight line. It has become. Openings 32 for taking in the earth and sand are opened on the cutting blade 22a side of each cutter row. These openings 32 are relatively small openings having an opening area limited in width and length. In FIG. 3, reference numeral 34 is a loading / unloading port for loading / unloading the wedge cutter 36 described below, unlike the opening 32 for taking in the earth and sand.

次に、図1、図2を参照しながら、くさびカッター36の構成について説明する。この実施形態では、2枚のくさびカッター36が面板25の中心に関して180度対称に配置されている。   Next, the configuration of the wedge cutter 36 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In this embodiment, the two wedge cutters 36 are arranged 180 degrees symmetrically with respect to the center of the face plate 25.

くさびカッター36は、長方形板状のカッターである。このくさびカッター36では、カッター本体の先端には短手方向に切刃36aが形成されており、この切刃36aは、面板25の傾斜角度に対応するように傾斜しており、半径方向外側に向かって下り勾配に傾斜している。くさびカッター36は、その長手方向とスクリュー14の軸方向とが平行となる姿勢で、カッター後端部がスクリュー14の軸に嵌着しているブラケット38に固定されている。
図1並びに図1におけるVI−VI断面を表す図4に示されるように、スクリュー14の先端には、中空軸となっているスクリュー軸14aが接続されている。このスクリュー14aの軸穴40は、例えば六角形のような多角形の横断面を有する軸穴である。そして、面板25と一体の連結軸26は、軸穴40の横断面形状に対応して同じ多角形の横断面を有する軸であり、この軸穴40に摺動自在でかつ回転を伝達可能に嵌合している。このような連結構造を採用することにより、スクリュー14の回転は、面板23と一体の連結軸24に伝達される。さらに、スクリュー14の軸方向の動きが許容されて、スクリュー14の前進により、くさびカッター36の刃先を面板25から押し出すことが可能になっている(図2参照)。
The wedge cutter 36 is a rectangular plate-shaped cutter. In this wedge cutter 36, a cutting edge 36 a is formed in the short direction at the tip of the cutter body, and this cutting edge 36 a is inclined so as to correspond to the inclination angle of the face plate 25, and radially outward. It is inclined downward. The wedge cutter 36 is fixed to a bracket 38 whose rear end is fitted to the shaft of the screw 14 in a posture in which the longitudinal direction thereof is parallel to the axial direction of the screw 14.
As shown in FIG. 1 and FIG. 4 representing the VI-VI cross section in FIG. 1, a screw shaft 14a which is a hollow shaft is connected to the tip of the screw 14. The shaft hole 40 of the screw 14a is a shaft hole having a polygonal cross section such as a hexagon. The connecting shaft 26 integral with the face plate 25 is a shaft having the same polygonal cross section corresponding to the cross sectional shape of the shaft hole 40, and is slidable and capable of transmitting rotation to the shaft hole 40. It is mated. By adopting such a connection structure, the rotation of the screw 14 is transmitted to the connection shaft 24 integral with the face plate 23. Further, the axial movement of the screw 14 is allowed, and the cutting edge of the wedge cutter 36 can be pushed out from the face plate 25 by the advance of the screw 14 (see FIG. 2).

図5は、推進機5に設けられている調整用シリンダ44を示す。この調整用シリンダ44は、本来、スクリュー14の接続に際して、減速機18の位置を前後動させて、その位置を調整するためのシリンダであるが、本実施の形態では、この調整用シリンダ44を用いて、スクリュー14を前進または後退させて、くさびカッター36を操作するための駆動源として利用している。   FIG. 5 shows an adjustment cylinder 44 provided in the propulsion device 5. This adjustment cylinder 44 is originally a cylinder for adjusting the position of the speed reducer 18 by moving the position of the speed reducer 18 back and forth when the screw 14 is connected. In the present embodiment, the adjustment cylinder 44 is It is used as a driving source for operating the wedge cutter 36 by moving the screw 14 forward or backward.

本実施形態による埋設管改築推進機の掘削ヘッドは、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。   The excavation head of the buried pipe reconstruction propulsion device according to the present embodiment is configured as described above, and the operation and effect thereof will be described next.

本実施形態では、既設の埋設管1の管本体は塩化ビニル製の管であり、鉄やステンレスなどを材質とする金属製のカラー2が塩化ビニル管1aの継手として用いられている。図7に示したように、埋設管1を破砕しつつ、先導管10および更新管14からなる編成管を前方に推進する際には、掘削ヘッド20は、以下のようにして、塩化ビニル管1aの切削あるいは破砕と金属製のカラー2の切断を行うことができる。   In this embodiment, the pipe body of the existing buried pipe 1 is a pipe made of vinyl chloride, and a metal collar 2 made of iron, stainless steel or the like is used as a joint of the vinyl chloride pipe 1a. As shown in FIG. 7, when the knitting pipe composed of the leading pipe 10 and the renewal pipe 14 is propelled forward while crushing the buried pipe 1, the excavation head 20 is made of a vinyl chloride pipe as follows. Cutting or crushing 1a and cutting of the metal collar 2 can be performed.

そこでまず、図1を参照しながら、既設の埋設管1の管本体である塩化ビニル管1aを掘削ヘッド20で切削乃至破砕する場合について説明する。
図1に示されるように、くさびカッター36は、刃口管24の内部に引き込まれ、後退した位置に保持された状態になる。このとき、くさびカッター36の切刃36aは、ビットカッター22の切刃22aよりも後方に下がった位置にある。このため、塩化ビニル管1aには、くさびカッター36の切刃36aは当たらずに、専らビットカッター22の切刃22aが当たることになる。
First, the case where the vinyl chloride pipe 1a which is the pipe body of the existing buried pipe 1 is cut or crushed by the excavation head 20 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the wedge cutter 36 is drawn into the blade tube 24 and is held in the retracted position. At this time, the cutting edge 36 a of the wedge cutter 36 is located at a position lower than the cutting edge 22 a of the bit cutter 22. For this reason, the cutting edge 22a of the bit cutter 22 is exclusively contacted with the vinyl chloride pipe 1a without contacting the cutting edge 36a of the wedge cutter 36.

そこで、スクリュー14が回転すると、スクリュー14の先端が嵌合している連結軸26を介して、スクリュー14の回転が面板25に伝達される。回転する面板25のビットカッター22によって、塩化ビニル管1aを切削しながら地盤を掘削することができる。塩化ビニル管1aそのものは軟らかいため、ビットカッター22によって効率良く切削することができる。   Therefore, when the screw 14 rotates, the rotation of the screw 14 is transmitted to the face plate 25 through the connecting shaft 26 with which the tip of the screw 14 is fitted. The ground can be excavated while cutting the vinyl chloride pipe 1a by the bit cutter 22 of the rotating face plate 25. Since the vinyl chloride pipe 1a itself is soft, it can be efficiently cut by the bit cutter 22.

このとき、土砂や塩化ビニル管1aの切削屑は、面板25の開口部32(図3参照)から刃口管24の内部に取り込まれ、スクリュー14の羽根19によって後方に移送される。   At this time, earth and sand or cutting waste from the vinyl chloride pipe 1 a is taken into the blade pipe 24 from the opening 32 (see FIG. 3) of the face plate 25 and transferred backward by the blades 19 of the screw 14.

次に、図2を参照しながら、塩化ビニル管1aの継ぎ目にある金属製のカラー2を掘削ヘッド20で切断する場合について説明する。
金属製のカラー2、特に、ステンレス製のカラーは粘りが強く、ビットカッター22では切削することができない。このため、塩化ビニル管1aをビットカッター22で上述したように切削していると、やがてビットカッター22は金属製のカラー2に当たってしまい、それ以上の推進を進めることができなくなってしまう。
Next, a case where the metal collar 2 at the joint of the vinyl chloride pipe 1a is cut by the excavation head 20 will be described with reference to FIG.
The metal collar 2, particularly the stainless steel collar, is very sticky and cannot be cut with the bit cutter 22. For this reason, when the vinyl chloride pipe 1a is cut with the bit cutter 22 as described above, the bit cutter 22 eventually hits the metal collar 2 and cannot be further promoted.

そこで、本実施形態の掘削ヘッド20では、金属製のカラー2をビットカッター22で切削する替わりに、くさびカッター36を次のように押し出することによって、金属製のカラー2の端面を削っていくのではなく、端面から真っ二つに軸方向に割裂させる。   Therefore, in the excavation head 20 of this embodiment, instead of cutting the metal collar 2 with the bit cutter 22, the wedge cutter 36 is pushed out as follows to cut the end face of the metal collar 2. Instead of splitting, it is split in two axial directions from the end face.

まず、一旦、先導管10の推進は中断することになる。他方、スクリュー14の回転は停止したまま、スクリュー14を前進させる。このスクリュー14の前進とともに、くさびカッター36は、面板25に開口している出し入れ口34から押し出される。くさびカッター36の切刃36aがカラー2の端面に接触する点に力を集中させると、また、この方向からは力を加えてもカラー2は潰れることはないので、カラー2を押し切るように軸方向に割ることができる。そして、くさびカッター36は、スクリュー14の軸線に関して180°対称に配置されているため、カラー2を半円筒状に2分割に押し割るように作用する。くさびカッター36がさらに押し出されてカラー2を押し割っていくと、図6に示すように、最終的に、カラー2は半円筒状に2分割される。なお、カラー2をくさびカッター36で押し割ると、当然、塩化ビニル管1aも軸方向に切り裂かれることになる。   First, the propulsion of the leading conduit 10 is interrupted once. On the other hand, the screw 14 is advanced while the rotation of the screw 14 is stopped. As the screw 14 advances, the wedge cutter 36 is pushed out from a loading / unloading port 34 opened in the face plate 25. If the force is concentrated at the point where the cutting edge 36a of the wedge cutter 36 contacts the end face of the collar 2, the collar 2 will not be crushed even if force is applied from this direction. Can be divided into directions. And since the wedge cutter 36 is arrange | positioned 180 degrees symmetrically with respect to the axis line of the screw 14, it acts so that the collar 2 may be divided into two parts in a semicylindrical shape. When the wedge cutter 36 is further pushed out and the collar 2 is pushed, the collar 2 is finally divided into two semicylindrical shapes as shown in FIG. When the collar 2 is pushed and broken by the wedge cutter 36, the vinyl chloride tube 1a is naturally cut in the axial direction.

こうして、くさびカッター36によって、金属製のカラー2を2つに押し割った後、スクリュー14を後退させて、くさびカッター36を刃口管24の内部に引き込ませる。   In this way, the wedge cutter 36 pushes and breaks the metal collar 2 into two parts, and then the screw 14 is retracted to draw the wedge cutter 36 into the blade tube 24.

次いで、スクリュー18の回転を再開して、先導管10の推進とともに、スクリュー14の回転を面板25に伝達する。面板25とともにビットカッター22が旋回し、ビットカッター22の切刃22aは、地盤の掘削とともに塩化ビニル管1aを細かく切削していく。これらの破片屑は、土砂とともに面板25の開口部32から刃口管24の内部に取り込まれ、スクリュー14の羽根16によって後方に移送される。なお、面板25の開口部32は、押し割ったカラー2が入り込まないようにその開口面積が制限されているので、分割されたカラーが取り込まれて、スクリュー14による土砂の排出が阻害されることはない。   Next, the rotation of the screw 18 is restarted, and the rotation of the screw 14 is transmitted to the face plate 25 along with the propulsion of the leading conduit 10. The bit cutter 22 swivels together with the face plate 25, and the cutting blade 22a of the bit cutter 22 cuts the vinyl chloride pipe 1a finely while excavating the ground. These pieces of debris are taken into the blade tube 24 from the opening 32 of the face plate 25 together with earth and sand, and transferred backward by the blades 16 of the screw 14. In addition, since the opening area of the opening portion 32 of the face plate 25 is limited so that the pressed collar 2 does not enter, the divided collar is taken in and the discharge of earth and sand by the screw 14 is hindered. There is no.

この間、既に2分割されている金属製のカラー2は、円錐状の面板25の傾斜面に推進方向に対して傾いた状態で配列しているビットカッター22に押され、先導管10の推進にしたがって面板25の半径方向外側に向かって押し退けられていくので、金属製のカラー2が掘削推進の障害になることは回避することができる。   During this time, the metal collar 2 that has already been divided into two parts is pushed by the bit cutters 22 arranged on the inclined surface of the conical face plate 25 in a state inclined with respect to the propulsion direction, and propels the leading conduit 10. Therefore, the metal plate 2 is pushed away toward the outer side in the radial direction of the face plate 25, so that the metal collar 2 can be prevented from becoming an obstacle to excavation promotion.

また、金属製のカラー2を割る分割方向は、縦割りの方向にのみ限定されているので、埋設管1の近隣に別の埋設物があるような場合には、それらの埋設物を破損してしまうようなおそれも少なく、安全な工事を進めることができる。   In addition, since the dividing direction for dividing the metal collar 2 is limited to the vertical direction, when there is another buried object in the vicinity of the buried pipe 1, the buried object is damaged. Therefore, safe construction can be carried out.

本実施形態の掘削ヘッド20によれば、面板25に取り付けているビットカッター22では、金属製のカラー2を切削することは行わずに 専ら埋設管1の本管である塩化ビニル管1aを切削するのに利用している。そして、難削材である金属製のカラー2は、削るのではなく、くさびカッター36を面板から押し出して、軸方向に押し割って2分割するようにしている。   According to the excavation head 20 of the present embodiment, the bit cutter 22 attached to the face plate 25 does not cut the metal collar 2, but exclusively cuts the vinyl chloride pipe 1a which is the main pipe of the buried pipe 1. It is used to do. The metal collar 2, which is a difficult-to-cut material, is not cut, but the wedge cutter 36 is pushed out of the face plate and is divided in two by being pushed in the axial direction.

このように、ビットカッター22では金属製のカラー2を切削しないので、ビットカッター22の摩耗や破損も少なく、長持ちさせることができる。それに加えて、金属製のカラー2を切削する替わりに、くさびカッター36で縦割りに分割してから掘削ヘッド20の外周外側に押し退けるようにしているので、従来、難削材であるがゆえに切削に非常な困難をきたしていた金属製のカラー2がある埋設管であっても、非常に効率良く改築推進工事を進めることが可能になる。   Thus, since the metal collar 2 is not cut by the bit cutter 22, the bit cutter 22 is less likely to be worn or damaged, and can be made to last for a long time. In addition, instead of cutting the metal collar 2, the wedge cutter 36 divides it vertically and pushes it away from the outer periphery of the excavation head 20, so that it is conventionally difficult to cut because it is difficult to cut. Even in the case of a buried pipe having a metal collar 2 that has been extremely difficult, it is possible to proceed with the reconstruction promotion work very efficiently.

1…既設の埋設管、1a…塩化ビニル管、2…カラー、4…発進立坑、5…推進機、6…更新管、10…先導管、12…ケーシング、14…スクリュー、16…羽根、17…駆動モータ、18…減速機、19…推進用油圧シリンダ、20…掘削ヘッド、22…ビットカッター、24…刃口管、25…面板、28…ベアリング、30…ヘッド支持部材、32…開口部、34…出し入れ口、36…くさびカッター、40…軸穴、42…連結軸、G…地表面   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Existing buried pipe, 1a ... Vinyl chloride pipe, 2 ... Collar, 4 ... Starting shaft, 5 ... Propulsion machine, 6 ... Update pipe, 10 ... Lead pipe, 12 ... Casing, 14 ... Screw, 16 ... Blade | wing, 17 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Drive motor, 18 ... Reduction gear, 19 ... Propulsion hydraulic cylinder, 20 ... Excavation head, 22 ... Bit cutter, 24 ... Blade tube, 25 ... Face plate, 28 ... Bearing, 30 ... Head support member, 32 ... Opening , 34 ... loading / unloading port, 36 ... wedge cutter, 40 ... shaft hole, 42 ... connecting shaft, G ... ground surface

Claims (5)

先導管および更新管内にスクリューを挿通したケーシングを設け、前記スクリューの先端に連結された掘削ヘッドであって、既設の埋設管を破砕しながら地中に前記更新管を推進する、埋設管改築推進機の掘削ヘッドにおいて、
外周部に向かって下り勾配に傾斜するテーパー状の外面を有する円錐形の面板と、
超硬チップの切刃を有するビットカッターからなり、前記面板の半径方向に前記切刃が延びる複数のビットカッター列と、
板状のカッター本体の先端に前記面板の半径方向に延びる切刃を有し、前記カッター本体の長手方向が前記スクリューの軸方向と平行になるように前記カッター本体の後端部が前記スクリュー先端部に固定され、前記スクリューの前進とともに前記切刃が面板から突出し、前記埋設管を軸方向に押し割ることが可能な一対のくさびカッターと、を具備したことを特徴とする埋設管改築推進機の掘削ヘッド。
An excavation head connected to the tip of the screw, provided with a casing through which a screw is inserted in the leading conduit and the renewal pipe, and propulsion of the renewal pipe into the ground while crushing the existing buried pipe. In the drilling head of the machine,
A conical face plate having a tapered outer surface inclined downwardly toward the outer periphery;
A bit cutter having a cutting edge of a cemented carbide tip, and a plurality of bit cutter rows extending in the radial direction of the face plate,
A cutting edge extending in the radial direction of the face plate is provided at the tip of the plate-like cutter body, and the rear end of the cutter body is parallel to the axial direction of the screw. And a pair of wedge cutters that are capable of splitting the embedded pipe in the axial direction, the cutting blade protruding from the face plate as the screw advances, and the embedded pipe remodeling propulsion machine Drilling head.
前記既設埋設管は、塩化ビニル製の管が金属製のカラーを介して接続された埋設管であり、前記くさびカッターは、前記金属製のカラーを軸方向に押し割ることを特徴とする請求項1に記載の埋設管改築推進機の掘削ヘッド。   The existing buried pipe is a buried pipe in which a pipe made of vinyl chloride is connected via a metal collar, and the wedge cutter pushes and splits the metal collar in the axial direction. The excavation head of the underground pipe reconstruction propulsion machine according to 1. 前記面板には、前記スクリューの回転を前記掘削ヘッドの面板に伝達する連結軸が一体に形成され、前記連結軸は前記スクリューの先端部に軸方向に摺動可能にかつ回転を伝達可能に嵌合することにより、前記スクリューとともにくさびカッターの進退動作が許容されるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の埋設管改築推進機の掘削ヘッド。 The face plate is integrally formed with a connecting shaft for transmitting the rotation of the screw to the face plate of the excavation head, and the connecting shaft is fitted to the tip of the screw so as to be slidable in the axial direction and to transmit the rotation. The excavation head of a buried pipe remodeling propulsion machine according to claim 1, wherein the advancing and retreating operation of the wedge cutter together with the screw is allowed by combining. 前記くさびカッターを駆動する駆動源として、前記推進機に設けられている位置調整用のシリンダを利用したことを特徴とする請求項3に記載の埋設管改築推進機の掘削ヘッド。   The excavation head of a buried pipe remodeling propulsion device according to claim 3, wherein a position adjusting cylinder provided in the propulsion device is used as a drive source for driving the wedge cutter. 前記面板には、掘削した土砂と、塩化ビニル製の管本体と前記管本体の継手としての金属製カラーからなる前記埋設管のうち前記管本体の破砕物のみを取り込み、破壊された前記金属製カラーの取り込みを制限する開口部が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の埋設管改築推進機の掘削ヘッド。 The face plate takes in only the crushed material of the pipe body out of the buried pipe made of excavated earth and sand, a pipe body made of vinyl chloride and a metal collar as a joint of the pipe body, and is broken by the metal 2. The excavation head of a buried pipe remodeling propulsion machine according to claim 1, wherein an opening is formed to limit the intake of the collar.
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