JPH0390791A - 地中掘削装置 - 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〕 本発明は水平推進工法、円弧推進工法等に用いられる地
中掘削装置に関する。

〔従来の技術〕

ガス管、水道管等を埋設するに当り、非開削法によって
埋設管等を水平状或いは円弧状に掘削推進させる工法が
知られている。

この工法では、削進距離が長くなればなる程、削進方向
に誤差を生じ易く、このため削進途中において度々孔曲
り修正を行う必要がある。

この孔曲り修正方式として従来、 ■刃口とケーシングの間に複数の油圧ジヤツキを設けて
刃口の向きを変えて孔曲りを修正する方式 ■ケーシングの先端に孔曲りを検知する計器や刃口を揺
動させるジヤツキを組込んだパイロットヘッドで曲りを
修正する方式 ■先端にベンド部が形成されたダイナドリルを掘削用の
内管に挿入して内管先端から先行掘削し、しかる後この
ドリルに沿わせて内管及び外管を前進させることにより
孔曲り修正を行う方式 ％式％ しかし、上記■の方式では、長手方向に短い刃口を油圧
シリンダーで修正するため土庄によっては修正困難な場
合がある。また上記■の方式では、長いパイロットヘッ
ドであることから前記■の方式の問題は解決されるが、
パイロット管とパイロットヘッドがヒンジ組手で接続さ
れているために。

刃口の受ける土庄により孔曲りを生じやす＜、シたがっ
て頻繁に孔曲り修正を行う必要があり、掘削能率を落す
ことになる。しかも、この方式では先端部に油圧シリン
ダー、曲り検知器、可動部があり、特に長距離推進の場
合、トラブルを起こし易いという問題がある。さらにま
た、上記の、■の方式はいずれも油圧シリンダー等を使
用しているため、その邸動用油圧ホースも長距離推進の
場合には長くなり、油圧洩れ等の事故が発生すると。

その復旧に多大の費用と日時を要する。

また■の方式は修正作業の度にダイナドリル挿脱等のツ
ールの組み換えを行う必要があり、その作業が煩雑で、
また掘削能率も低くならざるを得ない。

以上のような方式に対し、外管及び内管からなる二重管
方式の掘削装置において、内管先端部を斜状に構成し、
方向修正時には斜状先端を所定の方向に向けた状態で内
管を前方に押し出し、その斜状先端で土壁の反力を受け
させることにより内管を修正方向に変位させ、しかる後
、外管を内管に沿って前進させることにより、方向修正
を行うようにした方式の装置が知られている。また、単
管方式の掘削装置においても、削進管の先端を斜状に構
成し、方向修正時には、その斜状先端を所定の方向に向
けて削進管の押し込みを行い、土壁からの反力により削
進管先端を修正方向に変位させるようにした方式の装置
が知られている。

しかし、これらのうち前者の装置では、内管を押し出す
ことによりその方向を修正しても、剛性の高い外管を内
管に沿って推進させると、外管の剛性のために内管先端
側の土壁が崩壊して内管が元の位置に戻され、十分な修
正機能を果し得ないという大きな問題がある。特にこの
ような問題は滞水砂層等の崩壊性地盤で著しく、実際上
この方式は自立性の高い硬質の地盤にしか適用できない
。

また、後者の方式でも、斜状先端で土庄を受けるために
は削進管内の土をいくらか詰らせる必要があることから
、排土を十分取り込むことができず、このため修正時に
大きな押し込み量を確保することができず、効率的な曲
げ作用は期待できない。

本発明はこのような従来の問題に鑑みなされたもので、
削進方向の修正を適切に行うことができ、加えて方向修
正時にツールの組み換え等を行う必要がなく、また構造
が簡単で故障が少なく、掘削自体も効率的に行うことが
できる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〕

このため本発明の装置は、先端が開口し、且つ該先端部
に掘削ビットを有する単管式の削進管を備え、該削進管
先端側の管外面部に、管先端に向かって管軸線方向に傾
斜した傾斜面を設けたことをその特徴とする。

〔作　　用〕

このような装置では、通常の削進時（直進掘り）には削
進管を回転させつつ前方に推進させる。

掘削部には管内を通じ水等の流体が供給され、掘削によ
る排土は管外側を通って管発進側に排出される。

また、方向修正を行う場合、削進管をその先端外面の傾
斜面が修正方向と反対方向に向くように周方向で位置調
整する。そして、この状態で管を回転させることなく推
進させる。これにより、管外面の傾斜面が土壁の反力を
受け、削進管は傾斜面形成側と反対の方向にその向きが
修正される。

このような本発明の方向修正機能は、特に滞水砂層のよ
うな崩壊性地盤において効果がある。すなわち、従来の
二重管方式の掘削装置における方向修正のように、まず
内管を修正方向に進行させ、次いでこの内管に沿って外
管を前進させるという方式では、外管の剛性によってそ
の押し込み力のほとんどを外管から突出した内管先端部
で受けることになり、その力が土壁に作用して地山が崩
壊し、内管が元の方向（修正前の方向）に戻されてしま
うおそれがある。これに対し本発明では、単管式の削進
管先端の傾斜面により管自体を曲げるため、押し込み力
を管全体で受けることになり、このため管先端側の土壁
に押し込み力が集中するようなことがなく、土壁の崩壊
も防止される。

また、本発明の装置は方向修正を管外面部の傾斜面を利
用して行うため、従来の斜状先端を有する削進管のよう
に方向修正時に管内の土を詰まらせる必要がなく、この
ため修正時に大きな押し込み量を確保することができる
。

なお、上記した方向修正機能は、円弧推進工法の場合に
は、管を少しづつ円弧状に方向修正するためにも用いら
れる。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明装置の一実施例を示すもの
である。

本発明の装置は単管式の削進管１を備え、該削進管１は
その発進側の回転・推進装置により回転せしめられつつ
推進される。

前記削進管ｌは、その先端側（図中、Ｌの範囲）の外面
に傾斜面３を有している。この傾斜面３は管先端に向か
って管軸方向に傾斜している。この傾斜面３の管軸に対
する角度は、通常数置程度の大きさに構成される。なお
、この傾斜面３は必ずしも平面状である必要はなく、長
手方向の全部または一部を曲線状に構成してもよい。

削進管先端周方向の複数箇所には掘削ビット２が設けら
れている。

以上のような装置では、通常の削進（直進掘り）を行う
場合、削進管１を回転させつつ推進させる。

第３図に示すように掘削部には管内を通じて水等の流体
が供給され、スラリー化した排土は管外側を通って管の
発進側に排出される。

掘削途中の任意の段階で削進方向の検出が行われ、方向
に許容範囲を超える誤差を生じている場合には、その段
階で方向修正を行う。

第４図（Ａ）、（Ｂ）は方向修正の方法を示しており、
第４図（Ａ）に示す状態で削進を中止した後、修正すべ
き方向とその修正量を検出し、削進管１の傾斜面３を修
正すべき方位と管径方向で反対方向に向ける。そして、
この状態で削進管ｌを回転させることなく推進させる。

この推進により、第４図ＣＢ）に示すように管の傾斜面
３は土壁の反力を受け、削進管ｌは傾斜面３と反対方向
にその向きが修正される。

このような本発明の方向修正機能は、崩壊性地盤におい
て顕著な方向修正作用を有する。これは、方向修正を削
進管自体を曲げることにより行うため、修正時の押し込
み力を管全体で受けることになり、これによって押し込
み時における土壁の崩壊が防止されることによるためで
ある。これに対し、内管先端に傾斜面を有する従来装置
のように、内管を曲げ、外管をそれに追従させるように
した場合、修正時の押し込み力のほとんど総てを外管か
ら突出した内管先端部で受けることになり、このため、
その部分の土壁に内管から大きな力が作用して土壁崩壊
が生じ、内管が元の方向（６正前の方向）に戻されてし
まう。

本発明装置は、上下方向の方向修正だけでなく、その傾
斜面３を修正すべき方向と１８０°反対側に向けること
により任意の方向に方向修正を行うことができる。

なお、本発明の装置は、水平推進工法だけでなく、管を
円弧状に推進させる円弧推進工法にも適用することがで
き、この場合には、直進掘削と上記方向修正機能を用い
て上方へ方向修正する掘削とを交互に繰り返すことによ
り管を円弧状に推進させる。

また、本発明の装置は、削進管自体を埋設管とする工法
、及び削進管をパイロット管として用い。

削進到達側で削進管に拡孔ビットを接続し、拡孔ビット
をその後部に埋設管を連行させつつ削進管により発進側
に引き寄せるようにする工法のいずれにも適用すること
ができる。

〔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
。

■削進方向の修正を確実且つ効率的に行うことができ、
特に、崩壊性地盤において従来装置では得られない大き
な曲げ修正効果が得られる。

■方向修正削進中でも排土の取り込みが十分行われるた
め、大きな押し込み量が得られ、この面からも効率的な
曲げ修正を行うことができる。

■方向修正時にツールの組み換え等を行う必要もなく、
構造も簡単で故障も少なく、しかも通常の掘削自体も効
率的に行うことができる。

以上のように本発明は、確実且つ効率的な方向修正を行
うことができるものであり、埋設管用地中掘削装置とし
て極めて汎用性の高い装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明装置の一実施例を示すもの
で、第１図は縦断面図、第２図は第１図中■−■線に沿
う矢視図である。第３図は本発明装置による掘削状況を
示す説明図である。第４図（Ａ）、（Ｂ）は本発明装置
により方向修正を行う場合を段階的に示す説明図である
。 図において、ｌは削進管、３は傾斜面である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端が開口し、且つ該先端部に掘削ビットを有する単管
   式の削進管を備え、該削進管先端側の管外面部に、管先
   端に向って管軸線方向に傾斜した傾斜面を設けてなる地
   中掘削装置。