JPH02183093A - 小口径管地中埋設機械の先導管装置 - 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〕 この発明は小口径管を地中へ埋設する小口径管池中埋設
機械の先導管装置に関する。

〔従来の技術〕

従来小口径管を地中へ埋設する小口径管地中埋設機械の
先導管装置は、先端部に油圧または電気により回転され
るカッタヘッドを有していて、このカッタヘトにより前
方の切羽を掘削しながら小口径管を土中へ推進するよう
に構成されている。

また力フタヘドにより掘削された土砂はスクリュウによ
り水と混合されてスラリー化された後、排泥管により後
方へ排出する排土方式が一般に採用されているが、小口
径管の管径が小さく、送水管や排泥管を設置するスペー
スがない場合は、無排出方式が採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし前者の排土方式を採用したものではスクリュウに
より土砂をスラリー化する際のトルク低減や、粘性土の
場合土砂がスクリュウに付着するのを防止すため常時注
水する必要があり、送水管や排泥管の設置に多くのスペ
ースを必要として管径の小さな小口径の埋設には適用で
きないなどの不具合があった。

また後者の無排出方式では、硬土質の場合推進抵抗が大
きくなって対応できないなどの不具合がある。

この発明は上記不具合を解消する目的でなされたもので
、管径の小さな小口径管を硬土質でも埋設可能にした小
口径管地中埋設機械の先導管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及び作用〕この発明は上記
目的を達成するために２発進立坑内に設置された推進装
置により地中へ推進される小口径管の先端に装着されて
小口径管前方の掘削と推進方向の制御を行う小口径管地
中埋設機械の先導管装置において、上記先導管装置の本
体前部に揺動機構により揺動自在なカッタヘッドを設け
、このカッタヘッドの前部に掘削ピッドを、また力フタ
ヘッドの後方に高圧水により回転されて上記掘削ビア）
を駆動する流体駆動機構を設けると共に、上記流体駆動
機構より排出された高圧水により掘削ビットにより掘削
された土砂をスラリー化したことによりカッタヘッド後
方に送水管及び排泥管を設けるスペースを不用として本
体の小口径化を可能とし、これによって管径の小さな小
口径でも排土方式による地中への推進を可能にした小口
径管地中埋設機械の先導管装置を提供するものである。

〔実施例〕

この発明の実施例を図面を参照して詳述する。

第１図及び第２図は小口径管地中埋設機械の平面図及び
断面図を示すもので１発進立坑１内に推進装置２が設置
されていて、この推進装置２によりこの発明の先導管装
置本体３が装着されたパイロット管４が到達立坑５へ向
けて地中へ推進されるようになっている。

上記本体３は第３図以下に示すように、先端部に揺動機
構７を介してカッタヘッド８が揺動自在に設けられてお
り、このカッタヘッド８の先端に掘削ビット９が回転自
在に支承されている。

上記掘削ビット９は本体３よりやや大径でかつ先端面に
第４図及び第５図に示すように多数のチップ９ａ及び噴
水孔９ｂが、そして外周面に軸線と平行する多数の凹溝
９Ｃがそれぞれ設けられていて、掘削ビット９の回転に
伴いチップ９ａにより切羽を掘削するようになっている
。

また上記掘削ビット９の軸部９ｄ後端には流体駆動機構
ｌＯが接続されている。

上記流体機構１０は例えば第６図に示すようなモイノポ
ンプが採用されている。

上記モイノボンプは筒状のケーシング１０ａ内に蛇行状
のロータｌｏｂとこれを収容するケーシングＩＯＣを設
けたもので、吸入口１０ｄより導入された高圧水により
ロータｆｏｂが回転して、ローター１０ｂに自在継手ｔ
ｏｅを介して接続された駆動軸１０ｆを駆動するように
なっている。

そして駆動軸１０ｆにより上記掘削ビット９を回転駆動
するようになっている。

一方上記流体駆動機構１０の吸水口１０ｄは本体３後部
に設けられた送水管１１の一端に、そして吐出口１０ｇ
は掘削ビット９の軸部９ｄに斜めに穿設された導水路９
ｅに接続されている。

上記送水管１１の他端側はパイロ−／　ト管４内を経て
発進立坑１へ延出され５発進立坑１近傍の地上に設置さ
れた高圧用送水ポンプ１２に接続されている。また上記
送水管１１に並設された排泥管１３の一端側は、流体駆
動機構１０の後方において本体３の下部外周面に開口さ
せた土砂取入れ口１８に接続されていると共に、他端側
は、送水ポンプ１２近傍に設置された汚水処理装置１４
に接続されている。

なお図中１５は本体３の後部に設置されたレーザ受光装
置で９発進立坑ｌ内に設置されたレーザ発光装置（図示
せず）より発せられるレーザ光を受光することにより、
本体３のピッチング角及びローリン角が発進立坑１側に
設けられた操作盤１６の表示装置にリアルタイムで表示
できるようになっている。

またこれは電波や電磁波を利用した計測装置などであっ
ても勿論よい。

次に作用を説明すると１発進立坑１に設置した推進装置
２により、先端に本体３を装着したパイロット管４を到
達立坑５に向けて推進させ同時に高圧用送水ポンプ１２
により高圧水を送水管１１を介して流体駆動機構１０へ
供給する。

これによって流体駆動機構１０のロータ１０ｂが高圧水
により回転されて騒動力を発生し、騒動軸１０ｆを介し
て力７タヘソド８先端の掘削ビット９が回転されると共
に、流体駆動機構ＩＯの吐出口１０ｇより吐出された高
圧水は、掘削ビット９の軸部９ｄに設けられた導水路９
ｅより掘削ビット９内へ導入された後、噴出口９ｂより
切羽へ向けて噴出されて、チフブ９ａにより掘削された
土砂と混合され、掘削ビット９の回転により撹拌されて
スラリー化される。

そしてスラリー化された土砂は坑道内壁と本体３外周間
の隙間を矢印に示すように後方へ流動し、土砂取入れ口
１８より排泥管１３内へ取込まれた後１発進立坑１側へ
と排出され、汚水処理装置１４により水と土砂が分離さ
れて、水のみが再使用される。一方上記本体３の掘進方
向は。

レーザ受光装置１５より送られる信号からピッチング角
及びローリング角が監視され、推進方向が計画線より外
れた場合は揺動機構７によりカッタヘッド８が揺動され
て、推進方向の方向修正が行われる。

このとき流体駆動機構１０の駆動軸！ｏｆと掘削ビット
９の軸部９ｄ間が折れ曲がることになるが、この変位を
自在継手１０ｅが吸収するようになる。

なお、上記実施例では、流体駆動機構１０にモイノポン
ブを使用したが、高圧水で騒動されるタービンであって
もよい。

第７図はタービンにより掘削ビット９を駆動するように
した実施例で、タービン２０と掘削ビット９の間は減速
［２１を介して接続されていて。

タービン２０の回転を減速して掘削ピント９を回転する
ようになっている。

〔発明の効果〕

この発明は以上詳述したように、力、夕ヘッドに設けら
れた掘削ビットを高圧水により回転される流体騒動機構
により駆動すると共に、上記流体駆動機構より排出され
た高圧水を掘削ビットにより掘削された土砂に噴出して
土砂をスラリー化するようにしたことから、従来のよう
にカッタヘッド後方の本体内にカッタヘッドの駆動源や
送水管及び排泥管をそれぞれ設ける必要がなく、これに
よって本体の小口径化が図れるため、管径の小さな小口
径管を排土方式によって地中へ推進することが可能とな
る。

また排土方式のため硬度質にも対応、できると共に１位
置計測手段により本体の推進方向を計測し、かつ方向修
正を行うことにより、計画線に沿って精度よく小口径管
の埋設が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は小口径管地
中埋設機械の平面図、第２図は同断面図、第３図はこの
装置の拡大断面図、第４図は掘削ビットの斜視図、第５
図は同圧面図、第６図は流体駆動機構の拡大断面斜視図
、第７図は他の実施例の説明図である。 １・・・発進立坑、　　　　２・・・推進装置。 ３・・・本体、　　　　　　７・・・揺動機構。 ８・・・カッタヘッド、　　９・・・掘削ビット。 １０・・・流体駆動機構、　　１３・・・排泥管。 １８・・・土砂取込み口。 ２０・・・タービン。 ２１・・・減速機。 特 代 許 理 出 人 願 人 株式会社 （弁理士） 松 小松製作所 澤 統 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）発進立坑１内に設置された推進装置２により地中
   へ推進される小口径管の先端に装着されて小口径管前方
   の掘削と推進方向の制御を行う小口径管地中埋設機械の
   先導管装置において、上記先導管装置の本体３前部に揺
   動機構７により揺動自在なカッタヘッド８を設け、この
   カッタヘッド８の前部に掘削ビット９を、またカッタヘ
   ッド８の後方に高圧水により回転されて上記掘削ビット
   ９を駆動する流体駆動機構１０を設けると共に、上記流
   体駆動機構１０より排出された高圧水により掘削ビット
   ９により掘削された土砂をスラリー化することを特徴と
   する小口径管地中埋設機械の先導管装置。
2. （２）流体圧駆動機構１０より排出された高圧水により
   スラリー化された土砂を、流体圧駆動機構１０後方に開
   口された土砂取込み口１８より本体３内へ取り込み、排
   泥管１３により発進立坑１側へ排出してなる請求項１記
   載の先導管装置。
3. （３）本体３後部に、本体３のピッチング角及びローリ
   ング角より姿勢及び位置を検出する位置計測手段を設け
   、この位置計測手段より計測された測定値をもとに本体
   ３の推進方向の制御を行うようにしてなる請求項１記載
   の先導管装置。
4. （４）上記流体圧駆動機構１０をタービン２０より構成
   して、減速機２１を介して掘削ビット９と接続してなる
   請求項１記載の先導管装置。