JPH0339156B2 - - Google Patents

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JPH0339156B2
JPH0339156B2 JP59020877A JP2087784A JPH0339156B2 JP H0339156 B2 JPH0339156 B2 JP H0339156B2 JP 59020877 A JP59020877 A JP 59020877A JP 2087784 A JP2087784 A JP 2087784A JP H0339156 B2 JPH0339156 B2 JP H0339156B2
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JP
Japan
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excavation device
excavation
pipe
outer diameter
slurry
Prior art date
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Expired - Lifetime
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JP59020877A
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English (en)
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JPS60173289A (ja
Inventor
Hiroshi Yamamoto
Shuichi Sato
Yoshuki Iwai
Takaaki Fukumoto
Tomohiro Kurosawa
Kojiro Ogata
Naoki Mitsuyanagi
Masao Suda
Kyoshi Tsucha
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2087784A priority Critical patent/JPS60173289A/ja
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、管埋設装置、特に小口径管の埋設装
置における掘進装置、詳しくは方向修正機能を具
備した掘進装置に関するものである。
〔従来の技術〕
今日、管、特に小口径管の埋設は、従来の開削
工法に代わつて埋進工法が主流となつている。
この推進工法には種々の方式のものがあるが、
その中で土砂をスラリ化する方式のものが長距離
の推進が可能であるため、近時採用されつつあ
る。
このスラリ化方式の推進装置は、第1図に示す
ように、管5の先頭に掘進装置6を配置し、管5
の後部に発進立坑1内に配置した推進装置3を当
接させ、前記掘進装置6を作動させてその掘進装
置6の円錐形状のヘツド部7を適宜手段により横
振動(掘進装置6の軸に対して直角方向の振動)、
みそすり振動(掘進装置6の軸のある点を中心と
してみそすり運動状の振動)、又は回転(掘進装
置6の軸に対して周方向の回転)させ(以下、単
に振動と称す。)、そのヘツド部7の周囲の地山
2、すなわちヘツド部7の表面に接した地山2を
撹乱すると共に、ヘツド部7の表面に水などの液
体を供給し、かくして撹乱された地山2をスラリ
化させて流動性を帯びさせ、推進装置3を作動さ
せて管5および掘進機6に推力を加え、上述のス
ラリ8を管5の外周と地山2の掘削孔壁との間を
通つて発進立坑2へと流動して排土させ、管5を
地山2中に推進するものである。
このスラリ化方式の推進装置によれば、管5の
周囲に流動性のあるスラリ8が充填されているの
で、管5の周囲において作用する摩擦抵抗が激減
し、所要推進力が低下し、従つて長距離の推進が
可能となる。
ところが、かかる推進装置においては、管の埋
設距離(推進距離)が長くなると、地山2の不均
一などの影響によつて推進線が推進予定線4より
ずれてしまうことがある。これを避けて推進予定
線4に沿う精度良い推進を可能とするためには、
地山2中を推進中の管5推進線を何らかの手段で
修正することが必要である。そこで、方向修正機
能を具備した掘進装置を使用することが長距離の
管の埋設装置の場合は通例となつている。
次に、上述の方向修正機能を具備した従来の掘
進装置の具体的構成を第2図を参照して説明す
る。この掘進装置6は、球面部10を介して互い
に領動し得るように結合した掘進装置前部6aお
よび掘進装置後部6bと、その掘進装置前部6a
の前面に一体に設けたヘツド部7と、前記掘進装
置前部6aと掘進装置後部6bとの間に介装した
油圧シリンダ11とを有し、前記ヘツド部7の外
径と、前記掘進装置前部6aおよび掘進装置後部
6bの外径を管5の外径とほぼ同一径にしてい
る。
このような掘進装置によれば、前記油圧シリン
ダ11を作動させることにより掘進装置前部6a
は掘進装置後部6bに対して揺動、所謂首振りさ
せることができる。しかしながら、この掘進装置
6においては、掘進装置前部6aと掘進装置後部
6bとは相対的に首をふるが、後述する管5はス
ラリ8中にとり囲まれている状態なので、掘進装
置前部6aと掘進装置後部6bとは、第3図に示
すように、スラリ8の中で屈曲するのみであり、
このような状態で推進装置3を作動させても方向
修正を達成することはできない。
〔発明が解決しようとする課題〕
そこで、本発明者等は、方向修正を達成するこ
とができる掘進装置を開発した。この掘進装置6
は、第4図および第5図に示すように、掘進装置
後部6bの外径を、ヘツド部7の外径,掘進装置
前部6aの外径,管5の外径より大径とし、その
掘進装置後部6bの外周面にスラリ通過用の溝6
b″を4個所等関隔に設けたものである。この掘進
装置後部6bは、溝6b″を設けることにより、4
個の凸部6b′が形成される。
このようにすると、掘進装置後部6bの凸部6
b′がその周囲の地山2に確固に保持され、掘進装
置前部6aの掘進装置後部6bに対する屈曲の反
力受となる。一方、ヘツド部7において生成され
たスラリ8は、掘進装置前部6aの周囲を経て掘
進装置後部6bの溝6b″を通つて後方へ流動して
行く。ここで、油圧シリンダ11を作動させて掘
進装置前部6aを例えば第6図に示すよう上向き
に屈曲させると、掘進装置後部6bの凸部6b′が
地山2に確固に保持されているので、地山2に対
して掘進装置前部6aのみが屈曲し、その状態で
推進装置3を作動させると、ヘツド部7には偏つ
た土圧が作用し、推進方向は第6図図示の如く上
方へ推進されることになる。
とこのが、上述の掘進装置においては、掘進装
置前部6aの首振り時、例えば第6図のように上
方へ首振る際には、掘進装置前部6aの上方から
ヘツド部7によつて撹乱されていない地山2の圧
力が作用し、この土圧に打ち勝つて掘進装置前部
6aを屈曲させるには、非常に大きな油圧シリン
ダ11の出力が必要となる。何故ならば、管5の
直径が小さく、かつ油圧シリンダ11の取付位置
と球面部10の中心との間の距離がそれ程大きく
とれないので、掘進装置前部6aを首振るのに必
要なモーメントを出力するには、油圧シリンダ1
1力を大きくしなければならないという問題があ
る。
本発明は、上述の点に鑑み、油圧シリンダの出
力が小さくても方向修正を達成することができる
管埋設装置におけ掘進装置を提供せんとするもの
である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、前記の如き目的を達成せんがため、
互いに傾動し得るように結合した掘進装置前部お
よび掘進装置後部と、その掘進装置前部の前面に
一体に設けたヘツド部とを有し、前記ヘツド部の
外径を前記掘進装置前部の外径および管の外径よ
り大径とると共に、前記掘進装置後部の外径を前
記ヘツド部の外径と同一もしくは大径とし、その
掘進装置後部の外周面にスラリ通過用の溝を設け
たことを特徴とする。
〔作用〕
本発明は、前記の如く構成されているので、掘
進装置前部の周囲にはのそ外径より大径のヘツド
部によつて掘削された隙間があり、その隙間には
スラリが存在するので、掘進装置前部の首振りに
対する抵抗力は小さい。また、ヘツド部に作用す
る地山の抵抗もヘツド部に対向する地山がスラリ
化されているのでその抵抗は小さい。
このように、本発明によれば、方向修正用の油
圧シリンダにより達達成すべき首振りモーメント
が小さくてすみ、しかも、掘進装置後部の外径は
ヘツド部の外径と同一もしくは大径として掘進装
置後部を地山に確固に保持させているので、方向
修正用油圧シリンダを作動させると掘進装置前部
を確実に屈曲させることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の管埋設装置における掘進装置の
一実施例を第7図乃至第9図を参照して説明す
る。
図中、第1図乃至第6図と同一符号を付した部
分は第1図乃至第6図と同一のものを示す。
しかして、本発明の掘進装置は、ヘツド部7の
外径を掘進装置前部6aの外径および管5の外径
より大径とし、掘進装置後部6bの外径をヘツド
部7の外径と同一もしくは大径とする。そして、
掘進装置後部6bの外周にスラリ通過用の溝6
b″を4個所等間隔設ける。この掘進装置後部6b
は溝6b″を設けることにより、4個の凸部6b′が
形成される。
この実施例における本発明の掘進装置は、以上
の如き構成よりなり、以下その方向修正の作動を
第9図a乃至fを参照して説明する。
(a) 方向修正開始前の状態であつて、このとき掘
進装置前部6aの周囲には、その掘進装置前部
6aの外径より大径のヘツド部7によつて予め
掘削された隙間があり、その隙間にはスラリ8
が存在するので、掘進装置前部6aの首振りに
対する抵抗力は小さい。すなわち、油圧シリン
ダ11により発生するモーメントに抵抗する力
はヘツド部7で作用する地山2の抵抗である
が、上述の地山2は振動,給水によりスラリ化
されているので、抵抗力は小さく、油圧シリン
ダ11により達成すべき首振りモーメントが小
さくて済む。
(b) 油圧シリンダ11を作用させて掘進装置前部
6aを上向きに屈曲させる。このとき、掘進装
置後部6bの凸部6b′が地山2に確固に保持さ
れているので、掘進装置前部6aは確実に上向
きに屈曲する。
(c) 次いで、推進装置3を作動させると、掘進装
置6は掘進装置前部6aが上向きに首を振つた
状態のままで直進する。
(d) 掘進装置後部6bの凸部6b′がスラリ化され
ていない下方の地山2に乗り上げると、上方の
地山2はすでにスラリ化されているので、推進
装置の作動によつて掘進装置後部6bは上向き
の土圧を受け、上方への方向修正が開始され
る。
(e) さらに、推進装置を作動させて掘進装置後部
6bを下方の撹乱されていない地山2上に完全
に乗り上げさせる。
(f) 掘進装置後部6bが撹乱されていない地山2
上に完全に乗り上げたところで、油圧シリンダ
11を中立に戻し、掘進装置前部6aの掘進装
置後部6bに対する傾きを元に戻すことによ
り、方向修正が完了する。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明の管埋設装置におけ
る掘進装置は、方向修正を確実に行うことがで
き、しかも掘進装置前部の首振りに要する力が小
さくて済む効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はスラリ化方式の推進装置を示した概略
図である。第2図は従来の掘進装置の断面図、第
3図は第2図の掘進装置による方向修正の状態説
明図である。第4図は本発明者等が開発した掘進
装置の断面図、第5図は第4図におけるA−A線
断面図、第6図は第4図の掘進装置による方向修
正の状態説明図である。第7図乃至第9図は本発
明の管埋設装置における掘進装置の一実施例を示
し、第7図は断面図、第8図は首振り状態の断面
図、第9図a乃至fは方向修正の状態説明図であ
る。 1…発進立坑、2…地山、3…推進装置、5…
管、6…掘進装置、6a…掘進装置前部、6b…
掘進装置後部、6b″…スラリ通過用の溝、7…ヘ
ツド部、8…スラリ、10…球面部、11…方向
修正用油圧シリンダ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 管の先頭に掘進装置を配置し、管の後部に発
    進立坑内に配置した推進装置を当接させ、前記掘
    進装置により地山を撹乱すると共に撹乱した土砂
    をスラリ化させる装置を具備し、前記推進装置を
    作動させて、管を地山中に推進すべくなした管埋
    設装置において、前記掘進装置は、互いに傾動し
    得るように結合した掘進装置前部および掘進装置
    後部と、その掘進装置前部の前面に一体に設けた
    ヘツド部とを有し、前記ヘツド部の外径を前記掘
    進装置前部の外径および管の外径より大径とする
    と共に、前記掘進装置後部の外径を前記ヘツド部
    の外径と同一もしくは大径とし、その掘進装置後
    部の外周面にスラリ通過用の溝を設けたことを特
    徴とする管埋設装置における掘進装置。
JP2087784A 1984-02-09 1984-02-09 管埋設装置における掘進装置 Granted JPS60173289A (ja)

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