JPH01260193A - 曲管の地中推進敷設工法及び掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は曲管の地中推進敷設工法及びこの工法に用いら
れる掘削装置に関する。

〔従来の技術〕

比較的短幅の道路下、水路下等に曲管を弧状に推進敷設
する工法として、特開昭５８−１３８９８号に示される
管推進工法が知ら。

れている。この工法は、敷設すべき曲管の先端に、掘削
ビットを備えた掘削装置を取付け、回転する掘削ビット
により地中を曲管外径よりも界きい径で掘削し、曲管を
順次接続しながら地中に押し込むことＫより弧状に敷設
するものである。

この工法に用いられる掘削装置は、電動モータ、減速機
及び掘削ビットから構成され、推進すべき曲管の先端に
取付けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、と、の工法では、掘削ビットが一方向にしか回
転しない丸め、掘削中ビットの回転方向と反対方向に反
動力が発生し、これが曲管に作用して曲管が捩れ、推進
方向くずれを生じさせるという大きな問題がある。

このような問題に対し、例えば特公昭６１−５６７５６
号に示されるように、曲管の両サイドにガイドパイプを
設け、このガイドパイプをガイドローラでガ・１ドしな
がら曲管を押し込むようにした方式も提案されているが
、このようなガイドだけでは管の捩れを十分抑えること
はできない。

また、このように曲管の捩れが大きくなると曲管の押込
力が大きくなるため掘削ビットによる余掘り（曲管径以
上に掘削を大きくすること）を大きくする必要があり、
この大きな余堀シによって地盤沈下を生じることがある
。

また、従来の工法では排土の排出を曲管の先端側に設け
られたインペラポンプにより行っているが、この種のポ
ンプは礫や木片等の異物が詰り易く、作業能率が悪いと
いう問題もある。

本発明はこのような従来の問題に鑑みなされたもので、
掘削中における曲管の捩れを防止することにより高い掘
削精度が得られ、しかも排土の排出を適切に行わしめる
ことができる工法及びその実施に好適な掘削装置を提供
しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明の工法は、敷設すべき曲管の先端に１高
王水で駆動する正逆転可能なジェットモータと總ジェッ
トモータにより駆動する掘削ビットとを有する掘削装置
を取付け、高圧水の切替バルブによってジェットモータ
の回転方向を適当な間隔で変えることＫより掘削ビット
を正逆回転させながら掘削を行うとともに、ジェットモ
ータから吐出された駆動水と混合した排土を掘削装置内
に取り込み、曲管内の排土管を通じ曲管発進側に吸引排
出させるようにしたものである。

また、このような工法に用いられる本発明の掘削装置は
、高圧水により駆動するジェットモータと、該ジエツト
モータにより駆動する掘削ビットと、ジェットモータと
掘削ビット間に介在する減速装置とからなり、前記ジェ
ットモータは、回転軸に固定されたタービンと、該ター
ビンを正逆反対方向に回転させ得るよう配された１対の
高圧水噴射ノズルと、該１対の高圧水噴射ノズルへの高
圧水の供給を切替えるための切替バルブとからなるもの
である。

本発明法においてジェットモータを駆動する高圧水は混
気高圧水とすることが好ましく、これＫより高い駆動力
を適切に得ることができる。また、この場合には、各高
圧水噴射ノズルのノズル部出側に、高圧水を混気高圧水
とするための空気取入口が設けられる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の掘削装置及びこれを用い九曲管の推進
敷設状況を示すものである。

本工法では地中忙敷設すべき曲管（１）の先端に掘削装
置（２）を取付け、掘削装置（２）で地中を掘削しなが
ら曲Ｗ（１）を押し込むことにより推進させ、曲管（１
）の敷設を行う。曲管（１）は掘削開始側で順次継ぎ足
され、推進される。

前記掘削装置（２）は高圧水により駆動するジェットモ
ータ（３）と、このジェットモータにより駆動する掘削
ビット（４）と、ジェットモータと掘削ビット間に設け
られる減速装置（５）（例えば、遊星歯車減速機）とか
らなり、前記ジェットモータ（３）−Ａｔ掘削ビットを
正逆回転させ得る構造を有している。そして、これらは
装置の先端側から掘削ビット（４）、減速装置（５）、
ジェットモータ（３）の順で直列的に設けられている。

ジェットモータ（３）の回転速度は減速装置（５）で約
１／１０程度に減速され、これＫよって掘削ピッｌ−に
は高トルクの回転力が与えられる。

前記掘削ビット（４）は曲管（１）の外径よりも少し太
き目の径の孔を掘削し得るよう構成されている。

前記ジェットモータ（３）は、回転軸（６）に固定され
たタービン（７）と、このタービン（７）を正逆反対方
向に回転させ得るよう配設された１対の高圧水噴射ノズ
ル（ｓａＸ８ｂ）と、これら１対の高圧水噴射ノズルへ
の高圧水の供給を切替えるための切替バルブ（９）（ソ
レノイドバルブ等）を備えている。

モータのケーシングの先端には駆動水排出口αυが設け
られておυ、この排出口（１１）から高圧駆動水を掘削
部に供給し、排土用として利用するようにしている。

このジェットモータ（３）は混気高圧水により駆動する
構造のものが好ましく、これにより所謂キャビテーショ
ンを発生させる仁となく、しかも高い駆動力（回転力）
を得ることができる。

第２図は、その具体的構造例を示すもので、モータのケ
ーシング（１（ｌに接続された１対の高王水噴射ノズル
（８ａ）（８ｂ）　Ｋは、その各ノズル部（８１）の出
側位置に空気取入口α２が設けられ、この空気取入口α
２から空気をノズル内に取り入れ、混気高圧水をタービ
ン（７）に衝突させるようＫしている。

また、切替バルブ（９）はソレノイドバルブにより構成
され、その切替により高王水噴射ノズル（ｓａＸ８ｂ）
に選択的に高圧水を供給し、タービン（７）を任意の方
向に回転させ得るようＫしている。

なお、前記切替バルブ（９）は、曲管の発進側において
スイッチにより切替えられる。

次に１以上の掘削装置による本発明工法を具体的に説明
する。

掘削開始点において敷設すべき曲管（１）の先端に掘削
装置（２）を取付け、掘削・推進を開始する。この掘進
では、発進側のプランジャポンプａ４によって、曲管内
を通る高圧ホース（１３を通じジェットモータ（３）に
高圧水を供給し、その駆動力で掘削ビット（４）を回転
させつつ、発進側で曲管（１）を押し込むことにより、
曲管を順次地中に推進させる。このような掘進において
、本発明工法では、高圧水の切替バルブ（９）によって
適当な間隔をおいてジェットモータ（３）の回転方向を
変えることにより掘削ビット（４）を正逆回転させなが
ら掘削を行う。このようにビットの回転方向を交互に変
えることにより、掘削ビット（４）に発生する反動力を
相殺することができ、曲シ管の捩れを防止し、良好な掘
進精度が得られる。上記掘削ビット（４）の回転方向の
変更は、例えばビット回転数で１０回転毎、或いは削進
長で５０１等の間隔で行われるっ ジェットモータ（３）Ｋ供給された高圧駆動水は駆動水
排出口αυから掘削部方向に供給される。この水と１９
合った排出は、掘削装置（２）内に取シ込まれて排土口
側から排土管−を通じて曲管発進側に吸引される。この
排出の吸引は土砂分離装置αηの真空ポンプで行われる
。

吸引された排土（排泥）は土砂分離装置ａｎの例えばサ
イクロン型のセパレータ機構で水と土砂とに分離され、
水はプランジャポンプＩＫ戻され循環使用される。

また、曲管（１）の発進部には、曲管を外囲する口元管
ｅｌｌが取付けられるが、この口元管（ＩＩと曲管（１
）の間から、曲管の推進を容易にするための減摩剤Ａが
供給される。

曲管（１）は、曲管ユニットを発進側において順次継ぎ
尼しながら地中に推進される。また、との推進装置とし
ては、曲管をチャックし、これを油圧ジヤツキで下方に
押し下げる手段を備えたもの等が用いられる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、次のような効果が得られる
。

（１）正逆回転可能なジェットモータを用い、掘削ビッ
トを適当な間隔で正逆回転させながら掘削を行うため１
曲管に発生する捩れが適正に相殺され、曲管に大きな捩
れが発生することがなく、非常に高い掘削精度を得るこ
とかできる。

（２）曲管の大きな捩れが防止されるため、捩れを抑制
するための構造を比較的簡単なものとすることができ、
設備の小型化、低コスト化を図ることができる。

（３）曲管に大きな捩れがないため管と土壁との摩擦力
が小さくなって曲管の押込力を小さくすることができ、
これによって余掘シを小さくできることから、掘削によ
る地盤沈下も適切に防止できる。

（４）排土を真空ポンプによって曲管内を発進側に吸引
することくより排出するため、インペラポンプを使用し
た場合のような礫等の詰りかない。

（５）掘削ビットの駆動モータが水力のみで駆動するジ
ェットモータであるため、掘削装置を小型化でき、また
、水圧の変化によって掘削ビットの回転数を、自在に変
えることができ、このため対象土質の変化に応じて最適
な回転数、掘進速度を設定することができる。また水を
駆動力とするモータを用いるため、シール等の防水対策
が全く不要である利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置及びこれによる本発明工法の実施
状況を示す説明図である。 第２図は本発明装置におけるジェットモータの一構造例
を示す説明図である。 図において、（１）は曲管、（２）は掘削装置、（３）
はジェットモータ、（４）は掘削ビット、（５）は減速
装置、（６）は回転軸、（７）はタービン、（８ａ）（
８ｂ）は高圧水噴射ノズル、（９）は切替バルブ、Ｉは
駆動水排出口、α２は空気取入口、＜１３は高圧水ホー
ス、Ｉはプランジャポンプ、αωは排出口、αωは排土
管、（１つは土砂分離装置である。 特許出願人　　日本鋼管株式会社 同　　　　　　日本鋼管工事株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）弧状の曲管を、その先端に取付けられた掘削ビッ
   トにより掘削しつつ推進させ ることにより地中に敷設する工法におい て、敷設すべき曲管の先端に、高圧水で 駆動する正逆転可能なジェットモータと 該ジェットモータにより駆動する掘削ビ ットとを有する掘削装置を取付け、高圧 水の切替バルブによつてジェットモータ の回転方向を適当な間隔で変えることに より掘削ビットを正逆回転させながら掘 削を行うとともに、ジェットモータから 吐出された駆動水と混合した排土を掘削 装置内に取り込み、曲管内の排土管を通 じ曲管発進側に吸引排出させることを特 徴とする曲管の地中推進敷設方法。
2. （２）ジェットモータを駆動する高圧水が混気高圧水で
   ある特許請求の範囲（１）記載の曲管の地中推進敷設方
   法。
3. （３）弧状の曲管を、その先端ビットにより掘削しつつ
   推進させることにより地中に 敷設するに際して、敷設すべき曲管の先 端に取付けられる掘削装置において、高 圧水により駆動するジェットモータと、 該ジエツトモータにより駆動する掘削ビ ットと、ジェットモータと掘削ビット間 に介在する減速装置とからなり、前記ジ ェットモータは、回転軸に固定されたタ ービンと、該タービンを正逆反対方向に 回転させ得るよう配された１対の高圧水 噴射ノズルと、該１対の高圧水噴射ノズ ルへの高圧水の供給を切替えるための切 替バルブとからなる掘削装置。
4. （４）各高圧水噴射ノズルが、そのノズル部の出側に、
   高圧水に空気を導入するため の空気取入口を有する特許請求の範囲（３）記載の掘削
   装置。