JPH01263386A - 小口径管埋設装置 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、地下ケーブル等の敷設用に適した小口径管理
設装置に関する。

〔従来の技術〕

地下ゲーブル等の敷設用として、掘進機本体の前部に掘
削外径が掘進機本体の外径よりも大きい回転掘削具を装
備し、その回転掘削具に掘削土砂中に粘性付与液を注入
する注入口を設ける一方、前記掘進機本体の後部に外径
が掘進機本体の外径より大きく前記回転掘削具の掘削外
径よりは小さい埋設管を接続し、その埋設管の後部を発
進立坑内に設置した管推進装置に当接させ、前記回転掘
削具により地山を掘削しながら前記注入口より粘性付与
液を注入し、掘削された土砂と撹拌混合して塑性流動性
のある泥土となし、その泥土を回転掘削具で掘削された
孔と掘進機本体との間に形成される隙間に充填しつつ後
方に移送し、前記管推進装置により掘進機本体および埋
設管を推進させ、その埋設管に後続する埋設管を順次接
続して埋設する小口径管理埋設装置が先に提案されてい
るその例として、特願昭５７−１６２１３０号（特開昭
５９−５２０９８号）に記載の従来技術を第６図〜第８
図に、特願昭５９−３２６９１号（特開昭６０−１８１
４９０号）に記載の従来技術を第９図〜第１１図に示す
。

第６図〜第８図において、■は地山、２は回転掘削具、
２−１は粘性付与液注入口、３は掘削刃、４−１　、４
−２は前後に分割された掘進機本体、５は埋設管、６は
回転掘削具駆動装置、７は土砂圧送ポンプ、８は土砂圧
送ポンプ用土砂吸込口、９は回転掘削具２で掘削された
孔と掘進機本体４−２との間に形成される隙間（泥土通
路）、９１は切羽面近傍で生成される塑性流動性のある
泥土、１０は掘進機本体４−１内部の隣り合う方向修正
ジヤツキ１１の間に形成された扇形の泥土通路（方向修
正ジヤツキ１１の外側のみ方向修正時の反力を地山に伝
えるために円筒形の外筒をまき、中間の泥土通路は扇形
の断面形状となっている）である。なお、方向修正ジヤ
ツキ１１はボトム側が掘進機本体の前部４−１に連結さ
れ、ロンド側が掘進機本体の後部４−２に連結されてい
る。

第９図〜第１１図において、第６図〜第８図と同一符号
は同一物または同一機能の部分を示す。

第９図、第１０図において、２−２は回転掘削具２の最
外周掘削刃背面部に設けられた泥土通過用スリットであ
り、スリンｌ−２−２の山部径は掘削外径とほぼ等しく
、谷部径は掘進機本体４−１の外径とほぼ等しくなって
いる。このスリット２−２は、掘削土砂中の大礫を排除
するためにスリット幅を狭くし、円周上に多数配設され
ている。

これら従来技術は、回転掘削具２の回転により掘削刃３
で掘削される土砂を切羽面近傍から直接、掘進機本体４
内に取り込まないで、掘削土砂中に注入口２−１から粘
性付与液を注入し、回転掘削具２の回転により撹拌混合
して、掘削土砂を塑性流動性のある泥土９−１に変換し
、この泥土９〜１を掘削された孔と掘進機本体４との間
にできる隙間、すなわち泥土通路９．１０を通して後方
の土砂圧送ポンプ用土砂吸込口８まで移送することによ
り、小口径管理設装置の実現を図っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術による小口径管理設装置の安定した運転を
行なうためには、多様な土質に対して、（１）切羽面近
傍において塑性流動性のある泥土を生成できること。

（２）切羽面から土砂吸込口８までの泥土通路９゜１０
が閉塞しないこと。

（３）泥土通路９，１０より大きい礫等の固形物は地山
１に押しのけ、泥土通路９，１０に侵入させないこと。

等が前提条件となる。

一５＝ しかるに、第６図〜第８図に示す従来技術においては、
前記（１）項の条件は満足できるものの、礫地盤では、
掘進機本体４−１内の泥土通路１０に小礫が侵入して徐
々に付着成長し、泥土通路１０を閉塞させる問題があっ
た。また、第９図〜第１１図に示す従来技術においては
、前記（３）項の条件は満足できるものの、滞水砂層で
は、最外周部の掘削土砂の撹拌混合が不十分である（最
外周部の掘削刃３で掘削された土砂が十分に撹拌混合さ
れないまま背後のスリット２−２に押し込まれる）こと
と、回転掘削具２の外周スリット２−２部の解放面積が
掘削断面積に比べて小さいため、スリソｔ４−２部に生
砂を含む泥土が付着してスリット解放部を閉塞させ、切
羽面近傍で生成された泥土９−１を後方へ移送できなく
なるという問題があった。

本発明は上記問題点にかんがみてなされたもので、多様
な土質に対して前記（ＩＬ　（２Ｌ　（３１のすべての
条件を満足し、安定した運転を行うことができる小口径
管理設装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決すための手段〕

上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、回転
掘削具の最外周掘削刃の後方に掘進機本体とほぼ同径の
外筒部を設け、その外筒部の表面に先端部回転半径が掘
削半径とほぼ等しくなるような複数個の撹拌用突起物を
円周方向および軸方向に順次位置をずらして設けたこと
を特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明にお
いて、前記撹拌用突起物の掘削土砂に当たる面を先細状
に傾斜させたことを特徴とする。

〔作用〕

請求項１記載の発明においては、回転掘削具の最外周掘
削刃の後方の外筒部表面に、複数個の撹拌用突起物を円
周方向および軸方向に順次位置をずらして設けであるの
で、回転掘削具の最外周掘削刃で掘削された土砂は、後
方の外筒部と周辺地山との間の隙間を通過する途中で回
転する複数個の撹拌用突起物により何度も繰り返し撹拌
作用を受け、掘削土砂と回転掘削具の注入口から注入さ
れた粘性付与液とが十分に撹拌混合されるに至る。

これにより、回転掘削具最外周部の掘削土砂も確実に塑
性流動性のある泥土に変換して後方へ移送することがで
きる。前記撹拌用突起物は、円周方向および軸方向に順
次位置をずらして設けたことで、その間の泥土通路を十
分確保でき、また、この撹拌用突起物を設けた回転掘削
具の外筒部と、その後方の掘進機本体とほぼ同一の外径
となっているので、切羽面近傍で生成された泥土を滑ら
かに泥土通路を通して後方の土砂圧送ポンプ用土砂吸込
口へ移送することができ、泥土通路の閉塞を起すことが
ない。

さらに、請求項２記載の発明においては、前記撹拌用突
起物の掘削土砂に当る面を先細状に傾斜させであるので
、その傾斜面で泥土通路より大きい礫等の固形物を確実
に地山へ押しのけ、掘進機本体外周部の泥土通路へ侵入
させないだけでなく、押しのけた固形物により地山と泥
土通路の境界面に圧密層を形成させ、泥土通路を確保す
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図を用＝　７　
＝ いて説明する。

第１図〜第５図において、第６図〜第１１図と同一符号
は同一物または同一機能の部分を示す。

第１図、第２図、第３図に示すように、回転掘削具２は
、前面部に粘性付与液注入口２−１　と掘削刃３を有し
、最外周掘削刃３の掘削外径は掘進機本体４−１．、４
〜２の外径よりも大きくしている。回転掘削具２には、
最外周掘削刃３の後方に掘進機本体４−１．４−２とほ
ぼ同径の円筒状の外筒部２−３を設け、その外筒部２−
３の表面に複数個（本例では４箇所）の撹拌用突起物２
−４を設ける。撹拌用突起物２−４の先端部回転半径は
掘削半径とほぼ等しくなるようにしている。回転掘削具
２は、掘進機本体４−１に内蔵された回転掘削具駆動装
置６の回転軸６−１（軸受６−２にて支持されている）
に連結されて回転する。

粘性付与液は、本例では第２図に示す粘性付与液供給ボ
ース１２−１より掘進機本体４−１に形成された供給ｊ
Ｊ回路１２−２、回転継手部１２−３を経由して回転掘
削具２内のチャンバ１２−４に入り、ここから注入口２
−１　に供給される。１３は回転掘削具２の掘進機本体
４−１　との摺動面に設けられた土砂シールである。

方向修正ジヤツキ１１は、ボＩ・ム側が掘進機本体の前
部４−１に連結され、ロンド側が掘進機本体の後部４〜
２に連結されており、方向修正時の反ノｊを地山１へ伝
えるため、第１図および第４図に示すように、掘進機本
体４−２外周部の方向修正ジャッキ１１外側部分にのみ
泥土９〜１の通過を妨げない程度のリブ状の突起物４−
３を設＆ノている。そのリブ状突起物４−３が設けられ
た箇所以外は、掘進機本体４−１　、４〜２と掘削され
た地山１との間に、回転掘削具２の外周部から後方の土
砂圧送ポンプ用土砂吸込口８に至る泥土通路９が全周に
わたって形成される。

掘進機本体４−２には、外径が掘進機本体４−１゜４−
２より大きく回転掘削具２の掘削外径よりは小さい埋設
管５が接続され、その埋設管５の後部は図示しない発進
立坑内の管推進装置に当接している。

次に、第１図〜第５図により掘進状況を説明する。

掘進時には、回転掘削具駆動装置６により回転掘削具２
を回転させ、注入口２−１から粘性付与液を掘削土砂中
に注入しながら、図示しない管ＨＤ進装置で埋設管５の
後端を押して前進させる。回転掘削具２の回転により、
地山１が掘削刃３で掘削されると同時に、その掘削土砂
は注入口２−１から注入された粘性付与液と撹拌混合さ
れて塑性流動性のある泥土に変換される。掘削土砂の撹
拌混合は主として掘削刃３０回転により行うが、掘削上
量が大きく、かつ注入口２−１　から遠ざかった最外周
部の掘削土砂の泥土への変換をより確実に行うため、最
外周掘削刃３の後方に設けた前記突起物２−４で掘削土
砂をさらに撹拌混合する。この撹拌用突起物２−４は、
第３図に示すように円周方向に順次位置をずらすととも
に、第１図、第２１￥１に示すように軸方向にも位置を
ずらして設けであるので、掘削土砂は回転掘削具２の外
筒部２−３と周辺地山１との間の隙間を通過する途中で
回転する複数個の撹拌用突起物２−４により何度も繰り
返し撹拌作用を受けて十分に撹拌混合され、塑性流動性
のある泥土９−１に変換されたうえで後方の泥−に通路
９へ移送されることになる。また、撹拌用突起物２−４
の掘削土砂に当る面を図示のように先細状に傾斜させて
おくことにより、その傾斜面で泥土通路９より大きい礫
等の固形物を確実に地山１へ押しのけ、泥土通路９へ侵
゛入させない効果も期待できることは明らかである。

このようにして、泥土通路９を通って後方に移送された
泥土９−１は、泥土吸込口８から土砂圧送ポンプ７に吸
込まれ、送泥管１４を通して後方へ圧送される。これに
より、掘進に伴って埋設管５に後続する埋設管を順次接
続して埋設することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、 （１）回転掘削具の最外周掘削刃の後方に複数個の撹拌
用突起物を円周方向および軸方向に順次位置をずらして
設けたことで、最外周部の掘削土砂も確実に泥土化でき
る。

（２）回転掘削具の外周の外筒部と掘進機本体とがほぼ
同径であり、泥土通路の途中に閉塞の恐れのある狭小部
分がないので、泥土を滑らかに後方へ移送できる。

（３）掘削土砂に礫等の固形物が混在している場合でも
撹拌用突起物の回転力により固形物を地山へ押しのける
ため、後方の泥土通路に大きな固形物が侵入することが
ない。

（４）撹拌用突起物で固形物を他山へ押しのりると、地
山と泥土通路の境界面に圧密層が形成されるため、崩壊
しやすい砂礫地盤でも泥土通路を確保できる。

等の効果があり、多様な土質に対して泥土通路の閉塞を
回避しつつ小口径管理設装置の安定した運転を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による小口径管理設装置の一実施例を示
す縦断面図、第２図はその要部拡大図、第３図は第１図
のＡ矢視図、第４図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第５図は
第１部のＣ−Ｃ断面図、第６図は従来の小口径管理設装
置の一例を示す縦断面図、第７図は第６図のＩ’）−Ｄ
断面図、第８図は第６図のＥ−Ｅ断面図、第９図は従来
の小Ｉ」径管埋設装置の他の例を示す縦断面図、第１０
図は第９図のＦ矢視図、第１１図は第９図のＧ−Ｃ断面
図である。 １・・・地山、２・・・回転掘削具、２−１・・・粘性
付与液注入口、２−３・・・外筒部、２−４・・・撹拌
用突起物、３・・・掘削刃、４−Ｂ４−２・・・掘進機
本体、５・・・埋設管、６・・・回転掘削具駆動装置、
７・・・土砂圧送ポンプ、８−土砂吸込口、９・・・泥
土通路、９−１・・・泥土、１１・・・方向修正ジヤツ
キ。 特許出願人　　日本電信電話株式会社 〃　　　　日立建機株式会社 代理人　弁理士　　秋本正実（外１名）＝　１４− 〜　　〜ト 第３図 第４図 ブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、掘進機本体の前部に掘削外径が掘進機本体の外径よ
   りも大きい回転掘削具を装備し、その回転掘削具に、掘
   削土砂中に粘性付与液を注入する注入口を設ける一方、
   前記掘進機本体の後部に外径が掘進機本体の外径より大
   きく前記回転掘削具の掘削外径よりは小さい埋設管を接
   続し、その埋設管の後部を発進立坑内に設置した管推進
   装置に当接させ、前記回転掘削具により地山を掘削しな
   がら前記注入口より粘性付与液を注入し、掘削された土
   砂と撹拌混合して塑性流動性のある泥土となし、その泥
   土を回転掘削具で掘削された孔と掘進機本体との間に形
   成される隙間に充填しつつ後方に移送し、前記管推進装
   置により掘進機本体および埋設管を推進させ、その埋設
   管に後続する埋設管を順次接続して埋設する小口径管理
   設装置において、前記回転掘削具の最外周掘削刃の後方
   に掘進機本体とほぼ同径の外筒部を設け、その外筒部の
   表面に先端部回転半径が掘削半径とほぼ等しくなるよう
   な複数個の撹拌用突起物を円周方向および軸方向に順次
   位置をずらして設けたことを特徴とする小口径管理設装
   置。 ２、前記撹拌用突起物の掘削土砂に当る面を先細状に傾
   斜させたことを特徴とする請求項１記載の小口径管理設
   装置。