JPH072788Y2 - 推進工事用掘進管構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、地盤中にトンネルや坑道用の横孔等を削孔
する掘進用の管の構造の技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この考案は地盤内に横向きのトンネルや坑道を
掘削により形成させる推進工事用の掘進管構造であっ
て、管体の先端部には削孔方向を制御する曲折部を有し
て先端にカッター等の掘削ビットを有すると共に、掘進
方向修正装置を曲折部に後位して有している掘進ヘッド
部分を装備し、内部に削孔の際の礫土を後方に排出する
オーガーが後向きに設けられている推進工事用掘進管構
造に関する考案であり、特に、管体が鋼管やヒューム管
製の外管と該外管内スプライン機構の動力伝達用の係合
部を介して挿入引き抜き自在にされた内管とより成り、
該内管は礫土排出用オーガーを有し、更に、先端の掘進
ヘッド部分を有している推進工事用掘進管構造に係る考
案である。

〈従来の技術〉 周知の如く、近時市民社会や産業社会が高度に発達して
くると、情報伝達手段や交通手段等だけでなく各種の産
業施設が広範囲に、又、高度に機能化されて設けられる
ようになり、したがって、ケーブル、アンテナ、道路、
鉄道等の施設が都市部、地方部の間に有機的に設けられ
るようになり、当然のことながら、これらの施設の構築
に伴う土木建設工事の量が増大するようになってきてい
る。

そして、これらの工事は地上のみならず、地盤内や海中
や海底にまで及び、正確、且つ、安全な施工が望まれる
ようになってきている。

そして、地盤内に於ける工事には縦方向の削孔ばかりで
なく、横方向のトンネルや各種坑道等の削孔工事も多く
あり、各種の工法が研究開発されてそれぞれの用途に応
じて高能率で施工されるようになってきている。

これらのうちの縦方向の削孔工事にあっては重力掘進等
を行うことで比較的自由度が大きいが、横方向削孔工事
では地盤の性状や既存の障害物等により直進状態に掘進
することが出来ない場合がしばしばあり、このような場
合に再掘進や掘進方向修正等を反復せざるを得ない場合
が多くあり、これに対処するに、例えば、これまでに開
発されている所謂ケイモー工法やパイプルーフ工法等が
あるが、いづれも掘進ヘッド部分を一旦引き出して再掘
進による削孔を行う態様が採用されている。

〈考案が解決しようとする課題〉 而して、これらの在来工法においては削孔に際し所定レ
ベルまで到達する立抗がない場合や、トンネル入口等に
於いてしばしば掘進方向を修正せざるを得ない場合があ
り、更に、掘進管の先端部には掘進用のビットが設けら
れているために、反復する掘削による該ビットの消耗や
損耗に対する修理交換等の保守点検整備を行うに際し、
しばしば管体を引き抜いてこれに対処するようにしてい
たが、これらの作業は極めて煩瑣であって、工事能率を
低下させる欠点があり、又、再削孔に際しボーリングマ
シン等で補助掘削を行う場合もあり、施工数が増大する
という難点があり、更に、薬液注入による空洞を埋めた
りする付帯工事も多く、そのため、結果的に工期が長く
なり、又、コスト的に高くつくという不利点があった。

又、管体を引き抜いて再掘削するに、しばしば安全対策
のうえで不都合が生ずる虞があった。

〈考案の目的〉 この考案の目的は上述従来技術に基づく地盤内に於ける
横向きのトンネルや坑道等の掘削を行う工事の煩瑣性等
の問題点を解決すべき技術的課題とし、管体の反復する
掘削に伴う保守点検整備がし易く、又、掘進方向の修正
もし易く、施工能率を安全裡に向上させ、施工精度も高
められ、コストダウンがし易いようにして建設産業にお
ける土木工事技術利用分野に益する優れた推進工事用掘
進管構造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・作用〉 上述目的に沿い先述実用新案登録請求の範囲を要旨とす
るこの考案の構成は、前述課題を解決するために、地盤
内に横向きのトンネルや坑道を掘削して形成するに際
し、外管と内管より成る管体の先端の掘進ヘッド部分の
ビットやカッターにより掘削を行いながら所定の方向に
削孔を形成し、その際、到達する立抗がない場合やトン
ネル入口等に於いて掘進方向を修正しなければならない
場合等にあっては、或は、ビットやカッター等の保守点
検整備交換等を行うに際しては、外管内にスプライン機
構の係合部を介して挿入されている内管を該外管から引
き抜いて所定のメンテナンス作業を行い、したがって、
外管は地盤内に残置するようにするために推削に際しボ
ーリングマシン等による補助掘削や空洞部分の埋め立て
をする必要がなく、施工能率が良く、安全であり、推進
中においては内管と外管はスプライン機構等により掘削
動力をスムーズを伝達され、又、該内管と外管との間は
ベローズ体の弾性シール体を介装して礫土や地下水の浸
入を阻止し、先端掘削部分によって削孔される礫土は内
管内に設けたオーガーにより確実に後方に向けて所定に
排出することが出来、又、掘進方向についてはトランシ
ットやレーザービーム、或は、テレビ等により検出を行
うようにして所定に推進方向を修正することが出来るよ
うにした技術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この考案の１実施例を図面に基づいて説明すれば
以下の通りである。

１はこの考案の要旨の中心を成す推進工事用の掘進管で
あって、例えば、地盤中に横向きのトンネルや坑道を掘
削するのに供せられる態様であり、その管体２は一種の
二重管状にされており、該管体２の基部は鋼管、或は、
ヒューム管の外管３とその内部に挿入引き抜き自在な内
管４とより成り、該内管４と外管３とはその一般部に於
いてスプライン機構部５、５…を係合部として回転掘削
力を伝達自在にされており、外管３と内管４との間は、
第３図に示す様に、動力伝達自在なスプライン機構部
５、及び、リング状の薄肉厚の環体７、８とが硬質ゴム
製のベローズ式のシール体９とより曲折部が形成されて
おり、該シール体９はネジ止め等により取り付け、取り
外しが自在であるようにされている。

又、上述スプライン機構部５、シール体９により曲折部
が形成されてその先端部は掘進部10とされ、その先端に
は掘削ビットとしてのカッター11が所定に設けられて掘
進管１を掘削により掘進することが出来るようにされて
いる。

而して、曲折部に於いては内管４の内部に所定小径のオ
ーガー13が適宜のフレキシブルジョイント12を介して長
手方向前後に設けられて、カッター11による掘削礫土を
後方に排出出来るようにされている。

而して、該曲折部には、例えば、トランシット、レーザ
ービーム、或は、テレビ等の適宜の掘削方向検出装置14
が設けられて管体２の先端部でその掘進方向を検出し、
油圧ジャッキ等の掘削方向修正装置15により掘進部10を
必要に応じ所定の掘進方向に修正することが出来るよう
にされている。

上述構成において、所定の地盤中にトンネルや坑道等の
横向削孔を形成するに際し、掘進方向修正装置15により
掘進部10を所定の掘進方向に設定し、図示しない駆動部
より管体２を回転させて押進力を印加して所定に掘削掘
進して削孔していく。

而して、先述した如く、地盤中に削孔を掘進していくプ
ロセスにおいて、立抗の到達する部位に立抗が存在しな
かったり、或は、トンネル入口等に於いて、更には、掘
進ヘッド10に於けるカッター11の損耗に対する保守点検
整備交換等を行うに際しては、更に、既存の地下構造物
や硬質岩石等の障害物に到達した場合に掘進方向を修正
したい状態等においては、管体２の外管３を地盤内に施
工して内管４を該外管３内から引き抜いて掘進部10のカ
ッター11の保守点検整備等を行い、この間、地盤内に於
いては外管３が残置されているために、再掘進に際して
回転式ボーリングマシン等で補助掘進等を行ったりする
ことなく、又、薬液注入による空洞埋め立て等をせずに
再び内管４を外管３内に挿入してヘッド部に掘進部10を
リセットし、掘進方向を検出装置14で検出しながら掘進
方向修正装置15、15により所定に掘進方向を修正しつつ
再び掘進を推進して削孔を形成していく。

勿論、内管４と外管３とを相対離反させるには、第４図
に示す様に、設計条件によって外管３から内管４を前方
に、或は、内管４に対し外管３を後方に後退させて引き
抜き離反させるようにすることも出来る。

そして、掘削方向修正に際しては、第２、３図に示す様
に、外管３と内管４に於けるリング状の環体７、８に於
けるスプライン機構部５、及び、ベローズ式のシール体
９によりその掘削方向の修正はフレキシブルに行うこと
が出来、又、カッター11による掘削礫土は内管４内のオ
ーガー13により順次所定に後方に向けて排出されてい
く。

そして、削孔中における推進の掘進方向はレーザービー
ム、或は、トランシット、テレビ等の掘削方向検出装置
14により常時行われて、その掘削方向修正に際しては掘
削方向修正装置15による修正を適宜に行っていく。

尚、この考案の実施態様は上述実施例に限るものでない
ことは勿論であり、例えば、推進工事は横方向の削孔の
推進工事ばかりでなく、上下方向の縦推進掘進について
も行える等種々の態様が採用可能である。

〈考案の効果〉 以上、この考案によれば、トンネルや坑道等の横方向削
孔を行う推進工事用の掘進管構造において、基本的にそ
の管体を鋼管やヒューム管等の外管と該外管内に挿脱自
在な内管とより成るものとし、該内管の先端部に曲折部
を介し掘削ビットを有する掘進ヘッド部を設け、該部に
礫土排出用オーガーを内設するようにしてあることによ
り推進プロセスにおいて、掘進方向を所定に修正しなが
ら掘進することが出来るために、設計通りの推進掘進が
出来るという効果がある。

又、推進掘進の到達部位に立抗がない場合や、トンネル
入口等に於いて掘進方向を修正したり掘進ヘッドに於け
るビットの損耗に対する保守点検整備交換等を行うに際
しては、外管から内管を相対的に引き抜き、該外管を地
盤中に残置させることが出来るためにボーリングマシン
で補助掘進を行ったり薬液注入をしたり、或は、空洞の
埋め立てをする必要がないために施工能率が著しく向上
し、又、削孔精度も上がるという優れた効果が奏され
る。

又、再掘進に際して地盤中に外管が残置されるために、
内管挿入によるビットを介しての再掘削がし易く、工事
が安全に行え、又、工期短縮が図れてコストダウンにつ
ながるという利点がある。

そして、内管と外管はベローズ式のシール体により曲折
部がシールされているため曲折は支障なく行われ、内管
内の各機構部は充分に保護され、その機能発揮は維持さ
れる。

又、場合によっては掘削方向検出装置や掘進方向修正装
置やビット等高価な付帯設備を有する内管の掘進ヘッド
部が引き抜き回収出来て再工事等に利用出来るために装
置の製造にあってコスト的にも安くつく利点がある。

したがって、地盤中に於ける推進掘進が正確、且つ、安
全、そのうえ、設計通りに行えるために、施工工事にお
ける構築物の構築精度も上がるというメリットもある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の１実施例の説明図であり、第１図は掘
進管の全体概略縦断面図、第２図は曲折部の拡大機構断
面図、第３図は第２図要部拡大断面図、第４図は内管と
外管の離脱断面図である。 ２……管体、10……掘進部、13……オーガー、14……掘
進方向検出装置、９……シール体、５……スプライン機
構部、10……掘進部、１……掘進管、３……外管、５…
…係合部、４……内管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】管体先端部に曲折部を介して掘削ビットを
   有すると共に掘進方向修正装置を有する掘進部を有し、
   内部に礫土排出用オーガーが後向きに設けられている推
   進用掘進管構造において、管体が外管と該外管にスプラ
   イン機構にされている係合部を介して挿脱自在な内管と
   より成り、該内管が上記礫土排出用オーガーを内装し、
   先端の掘進部を有し上記曲折部に後位して掘進方向検出
   装置が付設され、更に該外管と内管との間にベローズ式
   のシール体が介装されていることを特徴とする推進工事
   用掘進管構造。