JPH0231200B2 - Kanmaisetsusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は管とくに小口径の管を埋設する装置
に関するものである。

現在、既成の管たとえば直径800mm以下の管を
埋設するには、従来の開削工法に代つて、発進立
坑内に設置した推進装置たとえば油圧シリンダに
よつて被埋設管そのものを推進する推進工法が主
流になつている。この推進工法には、単に被埋設
管の後部を押して、被埋設管の先端の地山を圧密
しながら推進する圧密方式と、被埋設管内に設置
されたオーガを発進立坑内に設けられたオーガ駆
動装置によつて回転するとともに、被埋設管の後
部を押すオーガ方式とがある。圧密方式はとくに
地盤が軟い場合に用いられるが、推進力として強
大な力が必要であり、また被埋設管に大きな力が
作用するから、被埋設管の破損を招きやすく、さ
らに被埋設管が埋設すべき位置からずれてしま
い、方向精度がよくない。また、オーガ方式にお
いては、後続の被埋設管が継ぎ足されるたびごと
に、オーガを継ぎ足す必要があるので、作業が繁
雑となる。そこで、振動を利用した管埋設装置が
考案されている。

第１図は振動を利用した管埋設装置を示す図、
第２図は第１図に示した管埋設装置の一部を示す
断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図である。
図において１は地山、２は地山１に設けられた発
進立坑、３は発進立坑２内に設けられた推進装置
である油圧シリンダ、４は被埋設管で、被埋設管
４の後部は油圧シリンダ３によつて押されてい
る。５は被埋設管４の先頭部に設けられた振動掘
進装置、６は振動掘進装置５の内部に取付けられ
た起振機、７は起振機６の偏心軸、８は偏心軸７
を回転するための電動機、９は振動掘進装置５と
被埋設管４との間に設けられた振動絶縁装置で、
振動絶縁装置９はその中心線と直角方向の振動
（横振動）を遮断するとともに、その中心線方向
の力を伝達する。１０は振動掘進装置５の先端部
に設けられた給液口、１１は給液口１０と発進立
坑２内に設けられた給液装置（図示せず）とを接
続する給液ホース、１２は発進立坑２内に設けら
れたスラリ溜めである。

この管埋設装置においては、電動機８を回転す
ると、起振機６の偏心軸７が回転するから、偏心
軸７の遠心力により、第４図ａ〜ｄに示すよう
に、振動掘進装置５の中心O₁は被埋設管４の中
心線O₂に対して直角方向に振動する。すなわち、
中心O₁は中心線O₂の周りに公転する。また、給
液ホース１１を介して給液口１０に液体たとえば
水を供給すれば、振動掘進装置５の先端部に水が
供給される。このため、振動掘進装置５の先端部
付近の地山１に振動が加えられるから、地山１の
土粒子の配置が乱れ、土粒子同志が動き易くなる
とともに、土粒子間に水が浸透するから、地山１
の強度が低下し、また振動掘進装置５の先端部付
近の地山１は、振動掘進装置５の振動によつて水
と練り混ぜられ、急速にスラリ化する。さらに、
振動掘進装置５と掘削穴１ａとの間に間隙e₁が形
成されるから、被埋設管４と掘削穴１ａとの間に
間隙e₂が形成されるので、振動掘進装置５の先端
部付近で形成されたスラリ１３は、給液口１０か
ら供給される水の圧力および油圧シリンダ３の推
進力によつて圧送され、間隙e₁，e₂を通つて発進
立坑２へ流出し、スラリ溜め１２に回収される。
このように、振動掘進装置５の先端付近でスラリ
１３が形成されるから、買入抵抗が激減するとと
もに、スラリ１３が振動掘進装置５、被埋設管４
と掘削穴１ａとの間の間隙e₁，e₂を通つて流出す
るから、振動掘進装置５、被埋設管４と周囲の地
山１との摩擦力、粘着力などの周面抵抗力をほぼ
零にすることができる。したがつて、圧密方式と
比較して被埋設管４の後部に加える推進力を小さ
くすることができ、また被埋設管４に作用する力
が小さいから、被埋設管４が破損することがな
く、掘進距離を増大させることができる。また、
オーガ方式と比較して、被埋設管４を継ぎ足すと
きに、オーガ等を継ぎ足す必要がないから、作業
能率がよく、かつ装置が簡単である。さらに、間
隙e₁，e₂を通過できない等の固形物は、振動掘進
装置５の先端部の振動および起振力により、振動
掘進装置５の先端部近傍の地山１に圧入されるた
め、固形物を圧送する排土設備を必要としない。
また、掘削面は振動によつて均一に掘削され、か
つ被埋設管４は圧力の高いスラリ１３中を通過す
るから、掘進精度がよい。

しかしながら、被埋設管４が多数継ぎ足されて
掘進距離が長くなつた場合には、スラリ１３が間
隙e₁，e₂を通過するときにスラリ１３に作用する
抵抗力が大きくなる。また、被埋設管４の径が大
きいときには、振動掘進装置５の先端付近で形成
されるスラリ１３の量が多くなるので、間隙e₁，
e₂を通るスラリ１３の流量が大きくなるから、ス
ラリ１３に作用する抵抗力が大きくなる。このよ
うに、スラリ１３に作用する抵抗力が大きいとき
には、振動掘進装置５の先端付近のスラリ１３の
圧力が非常に高くなるから、被埋設管４の後部に
加える推進力すなわち油圧シリンダ３の推進力を
大きくしなければならない。

この発明は上述の問題点を解決するためになさ
れたもので、掘進距離が長い場合、被埋設管の径
が大きい場合にも、被埋設管の後部に加える推進
力を大きくする必要がない管埋設装置を提供する
ことを目的とする。

この目的を達成するため、この発明においては
被埋設管の先頭部にその被埋設管の中心線に対し
て直角方向に振動しかつ給液口を有する振動掘進
装置を設け、その振動掘進装置の後部に掘削土砂
排土装置を設けるとともに、発進立坑内に上記被
埋設管の後部を押す推進装置を設ける。

第５図はこの発明に係る管埋設装置を示す断面
図である。図において１４は被埋設管４と振動絶
縁装置９との間に設けられた接続管、１５は接続
管１４内に設けられた掘削土砂排土装置で、掘削
土砂排土装置１５はスラリ１３を吸込み、発進立
坑２側に圧送するものである。１６は接続管１４
に取付けられた圧力検出器で、圧力検出器１６は
スラリ１３の圧力を検出するためのものである。
１７は発進立坑２の壁面に設けられた圧力保持枠
体で、圧力保持枠体１７は間隙e₂を閉塞する。

この管埋設装置においては、圧力検出器１６で
スラリ１３の圧力を検出し、スラリ１３の圧力が
所定値以上になつたとき、掘削土砂排土装置１５
によりスラリ１３を吸込み、発進立坑２側に圧送
すれば、振動掘進装置５の先端付近のスラリ１３
の圧力が高くなるのを防止することができるの
で、油圧シリンダ３の推進力を小さくすることが
できる。また、圧力保持枠体１７により間隙e₂を
閉塞するから、スラリ１３の圧力を所定値以上に
保持することができるので、掘削穴１ａが崩れる
のを防止することができる。

なお、給液口１０から吐出する液体としては、
推進対象の地盤の土が細粒土を主体とするときに
は水を用いればよいが、粗粒土を主体とするとき
には、ベントナイト溶液を使用した方が、地山１
のスラリ化等が良好である。

以上説明したように、この発明に係る管埋設装
置においては、振動掘進装置の先端付近のスラリ
の圧力が高くなるのを防止することができるか
ら、掘進距離が長い場合、被埋設管の径が大きい
場合にも、推進装置の推進力を大きくする必要が
ない。このように、この発明の効果は顕著であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は振動を利用した管埋設装置を示す図、
第２図は第１図に示した管埋設装置の一部を示す
断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図
は第１図ないし第３図に示した管埋設装置の動作
説明図、第５図はこの発明に係る管埋設装置を示
す断面図である。 １…地山、２…発進立坑、３…油圧シリンダ、
４…被埋設管、５…振動掘進装置、６…起振機、
１０…給液口、１３…スラリ、１４…接続管、１
５…掘削土砂排土装置、１６…圧力検出器、１７
…圧力保持枠体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被埋設管の先頭部にその被埋設管の中心線に
   対して直角方向に振動しかつ給液口を有する振動
   掘進装置を設け、その振動掘進装置の後部に掘削
   土砂排土装置を設けるとともに、発進立坑内に上
   記被埋設管の後部を押す推進装置を設けたことを
   特徴とする管埋設装置。 ２ 上記被埋設管と掘削穴との間に形成された間
   隙のスラリの圧力を検出する圧力検出器を設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の管
   埋設装置。 ３ 上記発進立坑に、上記被埋設管と掘削穴との
   間に形成された間隙を閉塞する圧力保持枠体を設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の管埋設装置。