JPH0791173A - 管体埋設用推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来不可能であった口径２００ｍｍ推進管以
下の小口径管へも適応可能な、真空吸引排土機構を備え
た管体埋設用推進装置を提供する。 【構成】 真空吸引排土機構を備えた管体埋設用推進装
置において、先導管内に位置する吸引排土管に姿勢制御
用のターゲットを設けると共に、発進立坑内に位置する
吸引排土管に観測装置によってターゲットを観測可能な
観測用透光部を設け、吸引排土管内を観測装置の観測用
空間とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小口径の下水道，電路
その他の敷設に好適な小口径管推進装置、特に真空吸引
排土機構を備えた管体埋設用推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、特に都市部における交通渋滞解消
や公害防止の観点から、管路全長を地表面まで掘削する
いわゆる開削工法に代え、地上交通への影響と公害が比
較的少ない、シールド工法あるいは推進工法等の技術が
採用されている。

【０００３】本願出願人等もかかる技術を種々開発実用
化しており、例えば、特開昭６１−２７４０８９号公報
では、埋設管の先端部に設けたカッタの背部に掘削排土
室を設け、この排土室内に供給された土砂を真空吸引装
置によって吸引し坑外へ排出する埋設管地中推進装置を
開示した。

【０００４】この装置によって、従来のように掘削され
た土砂を泥水で搬出したり、オーガで搬出したりする工
法に比べ、地上に大型の泥水処理設備等を設置する必要
もなく、オーガのトルクロスがなく、オーガへの礫噛み
込みによる回転停止等のトラブルもなく、また土砂や水
による作業場の汚損がなく、特に都市部の狭隘な場所に
おける施工が可能となった。

【０００５】このような推進装置においては、設計通り
の勾配で推進管を正確に埋設することが最も重要であ
る。このため、従来の装置では、発進立坑に設けられた
セオドライトで先導部のターゲットを観測し、その結果
に基づいて方向を制御したり、また発進立坑からレーザ
を先導部のＴＶカメラあるいはＰＳＤ（半導体位置検出
器）に向けて射出し、その変位を発進部に伝達して方向
を制御する方法等がとられている。

【０００６】一方、かかる推進工法の主流は、従来の口
径が２５０ｍｍ程度のものから、近年、より小径で取り
扱いの容易なものへと移行しつつあり、上記した管体埋
設用推進装置においてもこれに対応するための種々の改
良がなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、真空吸引排
土機構を備えた上記管体埋設用推進装置においては、狭
い推進管内に吸引排土管を設ける必要がある上、さらに
上記したセオドライト等でターゲットを見通すための空
間やレーザを通すための空間が推進管内に必要となる。
このため、推進管内に全通する直径数ｃｍの空間を確保
する必要があり、特に口径が２００ｍｍ以下の小口径に
なると、このような通路を確保するのが困難で、この点
が、かかる管体埋設用推進装置の小口径管への適用の阻
害要因となっている。

【０００８】本発明は、真空吸引排土機構を備えた管体
埋設用推進装置における上記問題を解消するもので、従
来不可能であった口径２００ｍｍ推進管以下の小口径管
へも適応可能な、真空吸引排土機構を備えた管体埋設用
推進装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明者は上記目的を
達成するために、鋭意検討の結果、掘削時以外は、吸引
排土管内が空になる点に着目し、本発明を完成するに至
ったものである。

【００１０】すなわち本発明は、埋設管の先端部に設け
た先導管のカッタ背部に排土室を設け、この排土室内に
供給された土砂を、同排土室に開口した吸引排土管を介
し真空吸引装置によって発進立坑外へ排出する真空吸引
排土機構を備えた管体埋設用推進装置において、前記先
導管内に位置する吸引排土管に姿勢制御用のターゲット
を設けると共に、前記発進立坑内に位置する吸引排土管
に、観測装置によって前記ターゲットを照射または観測
可能な観測用透光部を設け、前記吸引排土管内を前記観
測装置の観測用空間としたことを特徴とする。

【００１１】ここで、観測用透光部とは、観測用レーザ
が先導管に設けたターゲットに照射可能であったり、あ
るいは、トランシット等で先導管のターゲットが観測可
能となる排土管兼観測空間にあけた窓口を言い、透光性
のガラスによる観測窓としたり、または必要な時に閉塞
が可能な扉を設けた開口部とすることができる。

【００１２】また、排土の排出によってターゲット等が
汚れた場合のクリーニング手段として、遠隔操作可能な
ウォータージェットノズルを備えることもできる。

【００１３】

【作用】本発明においては、真空吸引排土機構を備えた
管体埋設用推進装置に必ず設けられる吸引排土管を先導
管に設けたターゲットの観測用空間としているため、従
来のように、推進管内に別途観測用の空間を形成する必
要がなくなり、これによって小口径管への適用が可能と
なる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の特徴を図面に示す実施例に基づ
いて具体的に説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例である管体埋設用
推進機を用いた埋設管推進状況を示す縦断面図である。

【００１６】１は推進管Ｐの先端部に取り付けられた先
導管で、先端にはカッタ軸２ａを中心に回転可能な地山
掘削用のカッタ２が設けられ、このカッタ２のカッタ刃
２ｂの背後には臼刃２ｃが設けられている。掘削された
土砂は、臼刃２ｃとカッタ固定部３の臼刃３ａとの間で
粉砕され、カッタ固定部３に開けた細孔３ｂを通り、さ
らに固定部３と隔壁４との間に形成された排土室５に入
る。

【００１７】またカッタ軸２ａは、方向修正のために設
けられた球面座６の中で、ユニバーサルジョイント６ａ
によって、他端に従動歯車７を備えた接続軸８に連結さ
れている。

【００１８】排土室５の上部には、最終的に外部の真空
タンク４０ａと接続された第１の吸引排土管９ａが接続
され、この第１の吸引排土管９ａの他端は支持壁１０に
設けられたスイベルジィント１１によって支持されてい
る。９ｂはこのスイベルジョイント１１を介して第１の
吸引排土管９ａと接続された第２の吸引排土管で、スイ
ベルジョイント１１側の外周には、前述した従動歯車７
と連結された変速ギヤ１３に噛み合う主動歯車１２が固
着されている。１４は第２の吸引排土管９ｂを支持する
支持台である。また、先導管１内には、斜上方２か所斜
め下方２か所の計４箇所に方向修正用のジャッキ２０が
設置されている。

【００１９】図１及び、図１のＡーＡ線断面を示す図２
を参照して、埋設管Ｐの前後端には、前部エンドプレー
ト２２及び後部エンドプレート２３が装着され、この両
エンドプレート２２，２３を貫通した状態で、第２の吸
引排土管９ｂ及び電線ホース貫通管２４が配設されてい
る。また、第２の吸引排土管９ｂは、両エンドプレート
２２，２３に支持された軸受けメタル（図示せず）によ
って回転可能に支持されている。

【００２０】図１に戻って、一端が第２の吸引排土管９
ｂに接続された第３の吸引排土管９ｃの基端部には、従
動ベベルギヤ３４が取り付けられ、さらにこのベベルギ
ヤ３４と噛み合う主動ベベルギヤ３５が回転駆動装置と
しての油圧モータ３６の軸に取り付けられている。ま
た、第３の吸引排土管９ｃはスイベルジョイント３７を
介し第４の吸引排土管９ｄが接続され、この第４の吸引
排土管９ｄは発進立坑Ｔ外に設けられた真空吸引排土器
４０の真空タンク４０ａに接続されている。

【００２１】また第１の吸引排土管９ａには、第２の吸
引排土管９ｂの延長線上に姿勢制御用のターゲット１５
が設けられ、その前面位置には、排土時におけるターゲ
ット１５の汚れと摩耗を防止するための開閉可能な電磁
シャッタ１６が設けられている。さらに発進立坑Ｔ内に
設けられた第４の吸引排土管９ｄには、第２の吸引排土
管９ｂの延長線上に先導管１内のターゲット１５を見通
すことのできる透明なガラス（図示せず）が嵌め込まれ
た透光部１７が設けられ、この前面位置には排土時にお
けるターゲット１５の汚れを防止するための開閉可能な
電磁シャッタ１８が設けられている。１９は、電磁シャ
ッタ１６の前面に設けられた洗浄用のジェットを噴射す
るウォータージェットノズル１９である。これら電磁シ
ャッタ１６，１８、及びウォータージェットノズル１９
の操作はすべて発進立坑Ｔ内で行うことができる。

【００２２】なお図１中、４１は推進ジャッキ、４２は
観測装置としてのセオドライト、４３は発進立坑Ｔ外に
設置され上記した各装置をコントロールする操作盤であ
る。また、本実施例においては、姿勢制御用としてター
ゲット１５を設けたものについて説明したが、無論これ
に限定されず、例えば、ミラーあるいはコーナーキュー
ブ等の反射装置でもよい。

【００２３】上記構成において、油圧モータ３６の駆動
によってカッタ２が回転し前面の地山が掘削され、この
掘削土砂が排土室５内に取り込まれる。この掘削土砂は
図示しない給気管から排土室５内に供給される空気とと
もに、真空吸引機によって、第１の吸引排土管９ａに吸
い込まれ、さらに第２〜第４の吸引排土管９ｂ〜９ｄを
通って発進立坑Ｔ外部の真空タンク４０ａへと貯留され
る。

【００２４】一方駆動系について説明すると、油圧モー
タ３６の回転力が、主動ベベルギヤ３５、従動ベベルギ
ヤ３４によって、第２，第３の吸引排土管９ｂ，９ｃに
伝達され、さらに、主動歯車１２，変速ギヤ１３、及び
従動歯車７によって、カッタ２のカッタ軸２ａへと伝達
されることとなる。このように、発進立坑Ｔ内に設置し
た油圧モータ３６によって、埋設管Ｐの先端部に位置す
るカッタ２の駆動が可能となる。

【００２５】次いで、先導管１の姿勢制御の方法につい
て説明する。

【００２６】まず、真空吸引をしたまま油圧モータ３６
の駆動を停止し、吸引排土管９ａ〜９ｄ内の排土を全て
排出する。これによって、発進立坑Ｔに設けられたレー
ザセオドライト４２で、先導管１内に設けられたターゲ
ット１５が観測可能な状態になる。この状態で、ターゲ
ット１５前面の電磁シャッタ１６を開け、ウォータージ
ェットノズル１９から洗浄水を噴射して、ターゲット１
５のレンズ等を洗浄する。また同様に、第４の吸引排土
管４ｄの電磁シャッタ１８も開ける。そして、セオドラ
イト４２でターゲット１５を観測することにより、先導
管１の計画位置からのずれ（変位）を計測する。さらに
この計測結果に基づいて、修正量が演算され、４基の方
向修正用のジャッキ１５を適宜操作して、先導管の姿勢
制御行う。計測または観測が終了すると、電磁シャッタ
１５，１８を閉めて、必要に応じて次の推進作業を行
う。

【００２７】このように本実施例の管体埋設用推進機に
よると、吸引排土管９ａ〜９ｄを、セオドライト４２の
観測用空間として使用することができるため、従来のよ
うに狭い先導管１及び推進管Ｐ内に排土管と別に観測用
空間部を確保する必要がなくなり、従来用いることがで
きなかった、２００ｍｍ以下の小口径管へも、制御用タ
ーゲットが取り付けられるようになった。

【００２８】図３は本発明の管体埋設用推進機の第２実
施例を示すもので、特開昭６１−１２６２９７号公報に
示す、推進管圧入前に仮管を通すいわゆる二工程方式の
推進装置へ適用した例を示す。なお、本実施例におい
て、先の実施例に対応するものは、同じ番号を付してい
る。

【００２９】図３中、５０は先導管で、先導管５０の先
端にはカッター刃５１ａを有するカッタ５１が設けら
れ、同カッタ５１の基端部には、送り刃５１ｃを備え油
圧モータ５４によって回転駆動される回転軸５１ｂが設
けられている。５２は前方に向かって拡大し内部に回転
軸５１ｂを収納する截頭円錐状の排土室で、この排土室
５２に一端を開口した吸引排土管５３が接続されてい
る。なお、５５は推進管と同径の仮管である。

【００３０】本実施例においても、先導管５０内に位置
する吸引排土管５３に姿勢制御用（姿勢制御機構は図示
せず）のテレビカメラ５６が設けられ、また発進立坑内
に位置する吸引排土管５３に、レーザ透光器５７からテ
レビカメラ５６にむけてレーザを照射可能な観測用透光
部７を設け、吸引排土管５３内を観測用通路としてい
る。これによって、上記実施例と同様に、狭い先導管１
及び推進管Ｐ内に空間部を確保する必要がなくなり、従
来用いることができなかった、小口径管へも、制御用タ
ーゲット取付けができるようになった。特に、本実施例
の管体埋設用推進装置においては、二工程方式であるた
め、上記実施例に比べ、管径が比較的大きくとられるた
めに管内は余裕があるが、更に小さい管の推進器に応用
できる。

【００３１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の管体埋
設用推進装置においては、真空吸引排土機構の吸引排土
管をターゲット等の観測用空間としているため、従来の
ように、推進管内に別途観測用の空間を形成する必要が
なくなり、これによって従来適用が困難であった口径２
００ｍｍ以下の小口径管への制御用ターゲット取付けが
可能となった。また、吸引排土管が観測用通路と兼用さ
れるため、吸引排土管として大径のものを採用すること
ができ、礫などによる詰まりが無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である管体埋設用推進機を用
いた埋設管推進状況を示す縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 先導管、２ カッタ、２ａ カッタ軸、２ｂ カッ
タ刃、２ｃ 臼刃、３カッタ固定部、３ａ 臼刃、３ｂ
細孔、４ 隔壁、５ 排土室、６ 球面座、６ａ ユ
ニバーサルジョイント、７ 従動歯車、８ 接続軸、９
ａ〜９ｄ 吸引排土管、１０ 支持壁、１１ スイベル
ジョイント、１２ 主動歯車、１３変速ギヤ、１４ 支
持台、１５ ターゲット、１６，１８ 電磁シャッタ、
１９ウォータージェットノズル、２０ ジャッキ、２
２，２３ エンドプレート、３４ 従動ベベルギヤ、３
５ 主動ベベルギヤ、３６ 油圧モータ、３７ スイベ
ルジョイント、４０ 真空吸引排土器、４０ａ 真空タ
ンク、４１ 推進ジャッキ、４２ レーザセオドライ
ト、４３ 操作盤、５６ テレビカメラ、５７レーザ投
光器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設管の先端部に設けた先導管のカッタ
   背部に排土室を設け、この排土室内に掘削供給された土
   砂を、同排土室に開口した排土管を介し真空吸引装置に
   よって発進立坑外へ排出する真空吸引排土機構を備えた
   管体埋設用推進装置において、 前記先導管内に位置する吸引排土管に姿勢制御用のター
   ゲットを設けると共に、前記発進立坑内に位置する吸引
   排土管に、観測装置によって前記ターゲットを観測可能
   な観測用透光部を設け、前記吸引排土管内を前記観測装
   置の観測用空間としたことを特徴とする管体埋設用推進
   装置。