JPH0439352Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば立坑側壁等から地中に向けて
削進し、所要口径の孔を形成するための地中掘進
装置に係り、特に従来の装置では破砕が困難な大
礫層や岩盤層の掘進工事に適用して有用な地中掘
進装置に関するものである。本考案は各種埋設
管、例えば上下水道管・各種ケーブルの保護管・
ガス管・油送管等の埋設工事やパイプルーフ施工
等に適用することができる。

〔従来の技術〕

上下水道管・ガス管等の埋設工事において、近
年、先端に切削刃を設けた内管を回転させながら
地中に削進して孔を形成し、前記内管に外挿した
ガス管等を孔内に推進させて埋設する二重管式の
地中掘進装置が開発され、利用されている。

第４図は、上述した工法に使用されている掘進
装置の一例を示す断面図である。

立坑１の底部に設置された固定ベース２には、
推進機本体３が、推進ジヤツキ４の作動によつて
前後方向（図中では左右方向）に自在にスライド
できるように取付けられている。

前記推進機本体３には、モータ５によつて回転
駆動される継管６が取付けられ、該継管６には、
先端部に切削刃７を有すると共に内周面に排土用
のスクリユーひだ（図示せず）が設けられた内管
としてのケーシングロツド８が接続されている。
ケーシングロツド８には、ベアリング９を介して
推進管１０が外挿されており、推進管１０の後端
部は推進機本体３の押金３ａに接続されていると
共に、先端部は前記切削刃７の本体に裏側から当
接している。

また、推進機本体３には、図示しない加圧水供
給手段が接続連通されてケーシングロツド８と推
進管１０の間に加圧水を供給できるようになつて
いる。そしてこの加圧水をケーシングロツド８の
先端部から噴出させて、削孔作業中に地盤が崩壊
しないようにしている。

また、ケーシングロツド８の内周面には、シヤ
ツタ装置１１が設けられており、ケーシングロツ
ド８の先端部を閉塞できるようになつている。

次に以上の構成になる従来の掘進装置を使用
し、大礫層や岩盤層等とは異なる比較的軟質の地
層を掘進する場合について説明する。まず、加圧
水供給手段を作動させ、ケーシングロツド８内に
高い水圧を与えて切羽１２の崩壊を防止する。そ
して、モータ５を駆動させてケーシングロツド８
の切削刃７を回転させると共に、推進ジヤツキ４
によつて推進機本体３を駆動して推進管１０を前
進させ、前記切削刃７を地盤に切込ませていく。
切削された土砂はケーシングロツド８の内部に取
込まれてスクリユーひだによつて後方に送られ、
ケーシングロツド８内に徐々にたまつていく。こ
の土砂を管外に排出するためには、推進管１０の
推進を停止した後、シヤツタ装置１１によつてケ
ーシングロツド８の前方部を閉塞し、切羽１２か
らの土砂、水等の流入を押える。

そして、ケーシングロツド８の後端から継手部
１３を外し、ケーシングロツド８の回転によるス
クリユーひだの働きとケーシングロツド８の先端
から供給される流水の働きによつて、前記土砂を
排出していく。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前述したような二重管式の地中掘進装置におい
ては、一般に切削刃として開放型の円型ビツトが
用いられているため、掘進可能な土質に限定があ
つた。即ち通常の砂層・粘土層砂混じり粘土層・
小径礫層等には従来の装置を適用できるが、対象
土質が大径（掘進装置口径の60％以上の寸法）の
転石が多数存在する大径礫層や圧縮強度が1000
Kg／cm²以上の岩盤層であると、前述したような切
削刃では礫や岩盤の破砕が困難であるため施工が
不可能になるという問題点があつた。

このような大径礫層や岩盤層に対しては、油井
掘削作業等にも用いられているローラビツト（又
はデイスクカツタ）等の切削刃を用い、回転圧砕
方式によつて掘進を行なうのがよいと考えられ
る。ところが、前記ローラビツト等を二重管式の
地中掘進装置に適用して岩盤層等を掘削する場
合、推進管を岩盤中に押込んでいくためには、切
削刃によつて形成されていく孔の径が推進管の外
径よりも若干広くなければならない。即ち回転す
る切削刃の刃先が推進管の外面よりも外方に突出
していなければ、前述したようなオーバカツトを
行なうことはできない。他方、前記ローラビツト
等の切削刃は損耗が激しく、また種々のトラブル
等のために、掘進途中で頻繁に交換する必要が生
ずると考えられる。そのためには切削刃が設けら
れた内管を推進管から引抜かなければならない
が、この場合には切削刃の刃先が推進管の内面よ
りも内側に引込んでいなければならない。

以上のように、大径礫層用の切削刃を二重管式
の地中掘進装置に有効に適用するためには、切削
刃によるオーバカツト機能と、該切削刃を掘削途
中で推進管から引抜いて交換できる機能と、両方
の機能を共に実現できる構造を案出しなければな
らない。

〔考案の目的〕

本考案は、大径礫用切削刃を具備し、大径礫層
や岩盤層等の中を容易に掘進していくことができ
ると共に、掘削途中で切削刃を交換することもで
きる構造の地中掘進装置を提供することを目的と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の地中掘進装置は、地中に圧入される推
進管と、該推進管に内挿されて回転する内管と、
該内管の先端に取付けられる面板と、該面板に取
付けられた支持体と、該支持体に回転自在に取付
けられて前記推進管の前方部近傍で回転駆動され
る大径礫用切削刃とを有する地中掘進装置におい
て、前記面板の周縁部には、面板の半径方向の内
方と外方にそれぞれ縁部を有するカツタ孔が形成
され、前記支持体は、前記カツタ孔の外方の縁部
に当接して前記大径礫用切削刃の刃先が前記推進
管の外面よりも外側にくる外側の位置と、前記カ
ツタ孔の外方の縁部を離れて前記刃先が前記推進
管の外面よりも内側にくる内側の位置との間で揺
動自在となるように前記面板に取付けられ、掘進
時には、前記外方の縁部に当接した前記支持体と
前記内方の縁部との間に解除自在の固定手段を取
付けて前記刃先を前記推進管の外面よりも外側の
位置に固定するようにしたことを特徴としてい
る。

〔作用〕

掘進時には、大径礫用切削刃は固定手段によつ
て位置を固定され、その刃先は推進管の外面より
も外側にきている。従つて該大径礫用切削刃を回
転させることによつてオーバカツトを行なうこと
ができ、推進管の外径よりも大きめの孔を形成す
ることができるので、推進管を地中に押込んでい
くことができる。

掘進途中で前記切削刃を交換する必要が生じた
際には、内管の回転を止め、前記固定手段を解除
する。前記切削刃は揺動自在となり、その刃先は
推進管の内面を内側まで動けるようになる。そこ
で内管を後方に引抜いていけば、前記切削刃は推
進管の内側に入つていくことができる。従つて内
管及び前記切削刃を推進管から抜き去ることがで
き、大径礫用切削刃の交換を行なうことができ
る。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図及び第２図によつて
説明する。本実施例の地中掘進装置は、内管の先
端に設けられた切削刃の部分以外については〔従
来の技術〕の項で説明した二重管式の掘進装置と
ほぼ同じ構成である。そこで従来とほぼ同一の部
分については説明を省略し、実施例の要部となる
切削刃の部分を中心に説明する。

第２図において２０は、図示しない推進機本体
のモータによつて回転駆動される内管としてのケ
ーシングロツドである。ケーシングロツド２０の
開口先端には、該ケーシングロツド２０よりも外
径の大きい円盤形の面板２１が同軸に固設されて
いる。そして前記ケーシングロツド２０にはロー
ラベアリング２０ａを介して推進管２２が外挿さ
れており、該推進管２２の開口先端の内面は、前
記面板２１の後端部の側周面２１ａに摺接してい
る。

前記面板２１の後端面には、ケーシングロツド
２０の内径とほぼ等しい直径の凹部２３が形成さ
れている。また面板２１の前端面２１ｂの周縁部
２１ｃには面取が施されている。そして第１図に
示すように、面板２１の前記周縁部２１ｃには、
前記凹部２３に連通する３箇所のカツタ孔２４が
面板２１の回転方向について等間隔で設けられて
いる。各カツタ孔２４は、面板２１の前端面２１
ｂ及び側周面２１ａに亘つて形成されており、面
板２１の回転方向に関するその開口幅が、前端面
２１ｂから側周面２１ａにかけて拡がつていくよ
うな形状とされている。また、面板２１の中心に
近い各カツタ孔２４の縁部と、面板２１の側周面
２１ａにある前記縁部と反対側の縁部とには、切
欠部２５，２６がそれぞれ形成されており、後述
するデイスクカツタ２７の支持体であるヨーク２
８の先端部２８ａ，２８ｂが挿入されるようにな
つている。次に前記凹部２３内には、面板２１の
半径方向と平行な各一対づつの取付板２９，２９
が、各カツタ孔２４の両側に固設されている。各
取付板２９には略コ字形状のヨーク２８が軸３０
をもつて揺動自在に取付けられている。各ヨーク
２８の両先端部２８ａ，２８ｂは、前記各カツタ
孔２４の両切欠部２５，２６に挿入されている
が、該先端部２８ａ，２８ｂと切欠部２５，２６
の縁辺との間には所定寸法の隙間が設けられてい
るので、ヨーク２８は軸３０を中心として所定範
囲だけ揺動することができる。そして前記各ヨー
ク２８には、大径礫用切削刃としてのデイスクカ
ツタ２７が軸２７ｂをもつて回動自在に設けられ
ており、各デイスクカツタ２７の刃先は、面板２
１の前端面２１ｂよりも前方に突出している。従
つて第２図に示すように、各デイスクカツタ２７
の一番外側にある刃先２７ａは、推進管２２の外
面よりも外側の位置と、推進管２２の内面の位置
との間で、推進方向と直交する方向に測つて寸法
ａだけ揺動することができる。そして面板２１の
中心側の切欠部２５とヨーク２８の一方の先端部
２８ａとの間には、固定手段としての固定板３１
が着脱自在に挿入されている。Ｌ字形に形成され
た固定板３１の後端部はヨーク２８の基部に係止
しており、固定ボルト３１ａによつて固定板３１
とヨーク２８は結合されている。この固定板３１
が挿入されると、ヨーク２８の他方の先端部２８
ｂは、面板２１の側周面２１ａに形成された他方
の切欠部２６の縁辺に隙間なく押付けられるの
で、ヨーク２８及びデイスクカツタ２７は最も外
方の位置で固定される。即ち第２図に示すよう
に、デイスクカツタ２７の一番外側にある刃先２
７ａは、推進管２２の径方向について、該推進管
２２の外面から寸法ｂだけ外方に突出した位置に
きている。また第１図に示すように、前記面板２
１の前端面２１ｂには、凹部２３に連通する小径
のカツタ孔３２が３箇所形成されている。両カツ
タ孔３２には、ボルト３３ａで面板２１に固定さ
れた軸受ブロツク３３を介して小径のデイスクカ
ツタであるインナカツタ３４が設けられている。
このインナカツタ３４は、面板２１の径方向に平
行な回動軸を有し、面板２１の前端面２１ｂより
も刃先を前方に突出させている。また面板２１の
前端面２１ｂには、凹部２３に連通する取込孔３
５が二箇所形成されており、デイスクカツタ２７
及びインナカツタ３４で破砕した大径礫・岩盤の
破片や土砂等をケーシングロツド２０内に取込め
るようになつている。

次に以上の構成における作用について説明す
る。

掘進時には、前記デイスクカツタ２７は固定板
３１によつて位置を固定されており、軸３０を中
心にして揺動することはない。即ちデイスクカツ
タ２７の刃先の少なくとも一部は推進管２２の外
面よりも外側に突出した位置にある。従つてケー
シングロツド２０を回転駆動させながら前方に推
進させれば、デイスクカツタ２７は推進管２２よ
りも径の大きい孔を岩盤中に掘削していくので、
推進管２２を同岩盤中の孔に押込んでいくことが
できる。

掘進途中でデイスクカツタ２７又はインナカツ
タ３４を交換する必要が生じた場合には、ケーシ
ングロツド２０の推進を停止し、ケーシングロツ
ド２０内の土砂や破砕された礫等を排出させてか
ら回転を止める。そして作業員がケーシングロツ
ド２０内に入り、面板２１のところまで行つてヨ
ーク２８と切欠部２５，２６の間から固定板３１
を抜取り、ヨーク２８及びデイスクカツタ２７が
内方へ向けて揺動できるようにする。ここでケー
シングロツド２０を後方に引抜いていけば、前記
ヨーク２８及びデイスクカツタ２７は推進管２２
の前端部を乗越えて該推進管２２の内側に入つて
いくことができる。従つてケーシングロツド２
０、面板２１及びデイスクカツタ２７を、岩盤中
に残された推進管２２から抜き去ることができ、
デイスクカツタ２７やインナカツタ３４の修理や
交換等を行なうことができる。

なお上記実施例において、固定板３１がヨーク
２８と切欠部２５，２６の間に強く固定されて容
易には引抜けない場合が考えられる。このような
場合には、第３図に示すように、三角柱状のブロ
ツク材３６を介して固定板３１ａに引抜き用のボ
ルト・ナツト３７を設けておいてもよい。

〔考案の効果〕

本考案の地中掘進装置は、大径礫用切削刃を有
する二重管式の装置であつて、オーバカツトがで
きる共に、掘進途中で切削刃を交換することもで
きる構造になつている。従つて本考案によれば、
大径礫層や岩盤層の中を二重管式の工法で容易に
掘進していくことができ、しかも作業中のメンテ
ナンスが易しく、構造の簡単な地中掘進装置を実
現することができるという効果がある。

特に、本考案では、内管の先端に設けられた面
板にカツタ孔を形成するとともに、デイスクカツ
タの支持体をこのカツタ孔内で揺動自在となるよ
うに取付けて、オーバカツト位置と退避位置の間
でデイスクカツタが揺動できるようにした。そし
て支持体とカツタ孔の間に解除自在の固定手段を
差込んで支持体の位置を固定することにより、前
記デイスクカツタをオーバカツト位置に設定でき
るようになつている。

従つて、本考案によれば、オーバカツト機能を
有するこの種の二重管式推進装置において、デイ
スクカツタの揺動範囲内に固定手段を差込んでデ
イスクカツタの位置を機械的に固定するという手
段を用いているので、きわめて簡単な構成でデイ
スクカツタの位置固定が確実になり、その解除も
容易であるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例における面板及び
デイスクカツタの正面図、第２図は第１図の−
切断線における断面図、第３図は第１実施例に
引抜き用のボルト・ナツトを付加した場合を示す
断面図と部分投影図、第４図は従来の二重管式地
中掘進装置の一例を示す断面図である。 ２０……内管としてのケーシングロツド、２２
……推進管、２７……大径礫用切削刃としてのデ
イスクカツタ、２７ａ……デイスクカツタの刃
先、３１，３１ａ……固定手段としての固定板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 地中に圧入される推進管と、該推進管に内挿さ
   れて回転する内管と、該内管の先端に取付けられ
   る面板と、該面板に取付けられた支持板と、該支
   持体に回転自在に取付けられて前記推進管の前方
   部近傍で回転駆動される大径礫用切削刃とを有す
   る地中掘進装置において、 前記面板の周縁部には、面板の半径方向の内方
   と外方にそれぞれ縁部を有するカツタ孔が形成さ
   れ、 前記支持体は、前記カツタ孔の外方の縁部に当
   接して前記大径礫用切削刃の刃先が前記推進管の
   外面よりも外側にくる外側の位置と、前記カツタ
   孔の外方の縁部を離れて前記刃先が前記推進管の
   外面よりも内側にくる内側の位置との間で揺動自
   在となるように前記面板に取付けられ、 掘進時には、前記外方の縁部に当接した前記支
   持体と前記内方の縁部との間に解除自在の固定手
   段を取付けて前記刃先を前記推進管の外面よりも
   外側の位置に固定するようにしたことを特徴とす
   る地中掘進装置。