JPH0738477Y2 - 小径管推進掘削装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は掘削装置、特に小径管推進掘削装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

一般に道路、河川の如き地下に比較的小口径管（例えば
2000mm以下、主として1000mm程度）の管渠を埋設する場
合、長い溝を開口する開削工法を採ることができないた
め推進工法が採用されている。

この推進工法は、所定点に立抗を掘り、この立抗の底か
ら水平方向に埋立穴を掘削するとともに、この埋設穴に
推進管を押圧挿入する工法であって、この埋設穴の掘削
には推進管の先端に管体を併設し、この管体内に作業者
が入って手作業による掘削を行うものであった。

しかしながら、かかる小径管内での作業は困難で、特に
砂礫、転石、岩盤層へ遭遇した場合は、その掘削は極め
て困難なものとなっていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記手作業による埋設穴の掘削の困難生を解消するため
に、小径管推進用掘進機が開発されている。この掘削機
は地盤中に埋設する小径の推進管の先端に外管を装着
し、この外管の内部に支持部材を外管に対して回転可能
に設け、この支持部材によって掘削機を支持するように
構成されている。

ところで、この掘進機の持つべき機能としては、外管内
に支持部材を介して支持された掘削機をこの外管の内面
に沿って円滑に回転できるように支持すると共に、外管
の内部になるべく障害物を置かず、広い空間を作って作
業性を向上し、更に排土管等を収容し易くすることであ
る。

また、前記した小口径管推進用掘進機においては、外筒
内に掘削機を支持する支持部材を駆動する手段に問題が
ある。

即ち、耐圧殻となる外筒と掘削機を取付ける支持部材、
即ち外管内に嵌合された支持部材である回転筒とは真円
として形成することは極めて困難であり、そのため外筒
と回転時間に間隙が生ずる。そして、当然のことながら
この掘進機は土砂中で使用されるため、この外筒と回転
筒との間に土砂が進入し、回転筒の回転に支障を来し、
掘削機の円滑な位置の調節が困難となるばかりでなく、
回転筒等の摩耗の促進や破損等の事故が発生する恐れも
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は前記従来の装置の問題点を解消するために得ら
れたものであって、推進管２の先端に装着される掘削装
置において、この掘削装置は推進管２の先端に装置され
る外管１と、この外管１の内面に沿った曲面を有する案
内部材３（内筒）と、この案内部材の内面の曲面に合っ
た曲面を有し、この案内部材３の内面を回転する回転筒
５と、案内部材３に支持された油圧モーター14と、回転
筒５の内面に沿って設けたラック４と、このラック４に
噛合し、油圧モーター14で駆動されるピニオン13を有
し、この油圧モーター14によって回転筒５を推進管２に
対して回転させるように構成されており、更に回転筒５
内に外管１の開放端部方向に向かう掘削機９を支持した
小径推進掘削装置を提供するものである。

案内部材３は、好ましくは円筒状であって、その内面に
回転筒５（支持部材）が円筒面によって支持されてい
る。そしてこの回転筒５内にはアーム７の基部を固定
し、このアーム７の先端に掘削機９を取付けている。ま
た、この掘削機９はアーム７に対して俯仰してドリル11
の位置を変更できるように構成されている。

〔作用〕

外筒の内面に沿った曲面を有する案内部材を設け、この
案内部材で回転筒を回転可能に支持し、この回転筒内に
掘削機のアームを固定しているので、アームの基部が外
筒内に確実に保持され、掘削機を安定して保持すること
ができる。また、回転筒の中央部を大きく開口すること
ができるので、掘削機を操作したり、排土する部材等を
設ける空間を広くとることが可能である。

〔実施例〕

以下第１図ないし第５図に基づき本考案による小径管推
進掘削装置の実施例を説明する。

第１図は小径管推進掘削装置の側断面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ矢視図、第３図はＢ−Ｂ矢視図である。

１は、推進管であるニューム管２の先端に装着される外
筒であって、この外筒１内の周方向に案内部材３（一種
の案内レール）が取付けられている。５は、前記案内部
材３の内面を摺動する回転筒、即ち支持部材であって、
アーム７の支持基部６がボルト等により取付けられると
ともに、その一端の周方向にラック４（内歯）が設けら
れている。そしてこの支持基部６に一端が固着されたア
ーム７の先端にはピン８により上下方向に回転可能な如
く掘削機９が取付けられている。

掘削機９の先端にはドリル11が移動用空圧ピストン10に
よって前後方向に移動可能に設けられていおり、この掘
削機９はさし角用油圧シリンダー12によって外筒１の軸
芯に対して俯仰運動を行う。また、案内部材３には旋回
用油圧モーター14が設けられ、この軸に設けたピニオン
13を回転筒５の端部に設けたラック４に噛合させて回転
筒５と共に掘削機９を外筒１内に回転するように構成さ
れている。

次に、掘削機９を掘削面に対して旋回させるための駆動
機構について詳述する。

第４図に示されるように、外筒１の内面には円筒状の案
内部材（支持部材）３が取付けられ、この案内部材３の
内面は回転筒５に合わせて滑動面が施されるとともに、
その一部に凹部15が形成され、この凹部15内に摺動メタ
ル又はテフロン等の潤滑層20が形成されて回転筒５の回
動を容易なものとしている。

そしてこの案内部材３の両側には位置決め部材16,17が
夫々取付けられ、回転筒５の前後方向の位置決めをして
いる。この位置決め部材17はフランジ状であって、その
一部にはギヤボックス18が形成され、その内部に旋回用
油圧モーター14で駆動されるピニオン13が配置され、こ
のピニオン13と回転筒５の端部内面に設けられたラック
４が噛合うようになっている。

そして、ギヤボックス18と回転筒５との接触部にはシー
ルド部材19が、又案内部材３と回転筒５との接触部には
シール部材21が夫々設けられ、ギヤボックス18内及び潤
滑層20内に土砂が進入するのを防止している。そして位
置決め部材17と回転筒５の端部の当接部にも潤滑材22が
配置されている。

次に、本考案にかかる小径管推進用掘進機の動作につい
て説明する。

今、掘削機９を第１図実線で示す如く外筒１の中心に位
置させ、移動用空圧ピストン10を作動させドリル11を前
後方向に移動させると、ドリル11の切削部で深さＬなる
掘削孔が地山に形成される。

次いでさし角用油圧シリンダー12を作動させて掘削機９
を傾動させて再度移動ピストン10を作動させて先の掘削
孔の隣に第２の掘削孔を形成させる。このようにして順
次地山に多数の掘削孔を形成することとなるが、その過
程において勿論旋回用油圧モーター14が作動され、回転
筒５を回転させることによりドリル11の位置を円周方向
にも変化させることにより、外筒１の前方の地山の前面
に掘削孔を連続的に形成させることができるのである。

第５図は本考案にかかる駆動機構の他の実施例であっ
て、外筒１に取付けられる案内部材３′は断面Ｔ型のレ
ール状に形成されており、この支持材３′の一部にラッ
ク４′が設けられている。そして、回転筒５′は潤滑層
20′を介してこの案内部材３′に支持され、回転筒５′
の一部に形成されたギヤボックス18′内に配置されたピ
ニオン13′が前記ラック４′に噛合っており、旋回用油
圧モーター14′を作動させることにより回転筒５′は回
動するようになっている。そして、案内部材３′の裏面
に当接するシール部材19,21′により潤滑層20′内及び
ギヤボックス18′内に土砂が進入するのを防止するよう
になっている。

なお、案内部材３と、これの内部で回転する回転筒５の
好ましい形状は円筒状あるいは環状であるが、外筒１の
取付け方向が定められている場合にはＣ形のものであっ
ても十分にその目的を達成することが可能である。その
意味において本考案における案内部材３と回転筒５は、
厳密な意味において円筒状あるいは環状であることを意
味しない。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案の小径管推進掘
削装置によれば、外筒１内に円筒状ないしは環状の案内
部材３を配置し、この案内部材３によって回転筒５、即
ち支持部材を回転可能に支持し、更にこの回転筒５に掘
削機９の基部を固定してこの回転筒５を外筒１内で回転
するように構成しているので、次の効果を奏することが
できる。

（１） 案内部材と回転筒との間の精度を出すことがで
き、円滑に回転筒を旋回させることができる。

（２） 案内部材と回転筒とを広幅にすることによって
受圧面積を大きくすることが可能であり、この回転筒は
大きな支持力を発揮して安定して案内部材、即ち外筒内
の回転することができる。

掘削機は回転筒に基部が支持されて片持状に前方に突出
しているが、前記のように回転筒が大きな支持力を発揮
するのでドリルに大きな掘削力を与えることができる。

（３） 円筒状の案内部材と回転筒との間で滑動面を形
成しているので、シールが容易で土砂等の異物が滑動面
に侵入することを防止でき、故障の発生を抑制できる。

（４） 円筒状の案内部材の内部に支持された回転筒を
ラック・ピニオン式に駆動するので、この回転筒内の空
間を大きくすることができ、その内部に各種の部材を通
したり、作業員が入ることができる空間と広い視野を形
成することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案による小径管推進用掘削機における駆動機構
の実施例を示すものであって、第１図は小径管推進用掘
削機の側断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３
図は第１図のＢ−Ｂ矢視図である。 第４図は駆動機構の拡大断面図、第５図は駆動機構の他
の実施例の拡大断面図である。 １……外筒、２……推進管 ３……案内部材、４……ラック ５……回転筒、６……支持基部 ７……アーム、８……ピン ９……掘削機、10……移動用空圧ピストン 11……ドリル 12……さし角用油圧シリンダー 13……ピニオン、14……旋回用油圧モーター 15……凹部、16,17……位置決め部材 18……ギヤボックス、19,21……シール部材 20……潤滑層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】推進管（２）の先端に装着される掘削装置
   において、この掘削装置は推進管（２）の先端に装着さ
   れる外管（１）と、この外管（１）の内面に沿った曲面
   を有する案内部材（３）と、この案内部材（３）の内面
   の曲面に合った曲面を有し、この案内部材（３）の内面
   を回転する回転筒（５）と、案内部材（３）に支持され
   た油圧モータ（14）と、回転筒（５）の内面に沿って設
   けたラック（４）と、このラック（４）に噛合し、油圧
   モーター（14）で駆動されるピニオン（13）を有し、こ
   の油圧モーター（14）によって回転筒（５）を推進管
   （２）に対して回転させるように構成されており、更に
   回転筒（５）に外筒（１）の開放端部方向に向かう掘削
   機（９）を支持した小径管推進掘削装置。