JPH083319B2 - 管の推進埋設工法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管の推進埋設工法および
その装置に関するものであり、詳細には、道路、軌道、
堤防、河川等の地中に、上下水道、通信あるいは電力ケ
ーブル用の管体を埋設するときに利用される管の推進埋
設工法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】道路、軌道、堤防、あるいは河川等の地
中に、上下水道、通信あるいは電力ケーブル用の小口径
管を埋設する場合、推進埋設工法が採用されている。小
口径管の推進埋設工法としては、押込推進方式と牽引推
進方式が一般的であるが、押込推進方式は牽引推進方式
に比較して効率が悪く、しかも埋設管が塩化ビニル管や
ヒューム管である場合には、埋設管の押込推進方向が一
定とならず蛇行する等の問題がある。このため、現状で
は牽引推進方式が賞用されている。

【０００３】上記小口径管の牽引式推進埋設工法の現状
を図１０に基いて説明する。先ず、図１０（イ）に示す
ように、管体埋設予定区間の両端に作業用の発進立坑
（１）と到達立坑（２）を掘削し、発進立坑（１）から
到達立坑（２）に向ってパイロットヘッド（３）および
このパイロットヘッド（３）に順次接続された所定本数
のパイロット管（４）を、発進立坑（１）内に設置され
た油圧ジャッキ（５）によって尺取り虫状に逐次押込推
進させる。

【０００４】そして、先頭に位置するパイロット管
（４）の先端が到達立坑（２）内に到達した時点で、図
１０（ロ）に示すようにパイロット管（４）の先端から
パイロットヘッド（３）を取外し、当該パイロット管
（４）の先端に拡大ヘッド（６）を取付け、この拡大ヘ
ッド（６）をパイロット管（４）を介して油圧ジャッキ
（５）によって牽引する。この結果、管埋設経路の土砂
（８）は、拡大ヘッド（６）の前進に伴って埋設管
（７）の外周に圧密状態で押付けられる。拡大ヘッド
（６）が埋設管（７）の１本分だけ前進したとき、最先
の埋設管（７）の後端に２本目の埋設管（７）の前端を
接続し、上記油圧ジャッキ（５）の逆起動による牽引動
作を再開する。先頭に位置する埋設管（７）の先端が発
進立坑（１）に到達する迄、所定本数の埋設管（７）に
ついて上記の順次接続と牽引推進動作ならびにパイロッ
ト管（４）の順次取外し動作を繰返す。最先の埋設管
（７）の先端が発進立坑（１）の側壁面から露出した時
点で当該埋設管（７）の先端から最後のパイロット管
（４）と拡大ヘッド（６）を取外す。このようにして、
発進立坑（１）と到達立坑（２）の間に、複数本の埋設
管（７）からなる管路（９）が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の牽引推進工法で
は、管埋設経路の土砂を拡大ヘッド（６）で圧密排除し
ながら埋設管（７）を牽引推進させているため、拡大ヘ
ッド（６）に圧密抵抗として大きな圧縮荷重が負荷され
る。このため、軟質な地層中に比較的小口径の埋設管
（７）を推進埋設する場合は問題ないが、礫層や岩盤層
のような硬質地盤に牽引推進工法を適用しようとする
と、拡大ヘッド（６）が積極掘削機能と排土機能を具備
していないため、拡大ヘッド（６）に働く圧密抵抗が増
大し、管路の弯曲や推進能率の低下等の問題が発生す
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決手段とし
て本発明は、固定管体２１内部の上方空間に偏心させて
内蔵された油圧モータ２２によって互いに反対方向に回
転駆動される中心側剪断刃２８と外周側剪断刃２９を、
固定管体２１の前端に同心、かつ、対向配置状態で装着
し、当該固定管体２１内部の下方空間に偏心させて配設
された排土パイプ５１の内部に掘削された土砂や礫を発
進立坑１に向って搬送するためのオーガ方式の排土装置
５０を組込んでなる先頭掘削管２０と、管体３１内にス
トロークセンサコントロールユニット３２と、オーガ方
式の排土装置５０と、放射状配置で複数個の油圧ジャッ
キ装置３３を内蔵し、当該管体３１の前端に、上記油圧
ジャッキ装置３３の選択的な作動によって上下左右に揺
動する掘削方向の修正板３４を装着してなる中間掘削管
３０と、管体４１内の前端に発光体からなる視準用ター
ゲット４２を配設し、管体４１内にオーガ方式の排土装
置５０を配設してなる最終掘削管４０とを順次接続して
管の推進埋設装置を構成し、発進立坑１内に設けられた
油圧ジャッキ装置５による押圧を利用して上記管の推進
埋設装置とその後端に接続されたパイロット管４を到達
立坑２に向って押込推進させる際に、上記視準用ターゲ
ット４２に向って発進立坑１側から投射されるレーザ光
線の光軸の方向の変化を上記ストロークセンサコントロ
ールユニット３２で読取り、この光軸の方向の変化に応
じて上記中間掘削管３０内に取付けられている複数個の
油圧ジャッキ装置５を選択的に作動させ、上記先頭掘削
管２０の押込推進方向を自動修正させながら、上記中心
側剪断刃２８と外周側剪断刃２９の反対方向回転を利用
して掘削経路上の礫、岩盤、土砂を剪断破砕し、剪断破
砕された上記礫、岩盤、土砂をオーガ方式の排土装置５
０を介して発進立坑１内に排出させ、これによって発進
立坑１と到達立坑２の間を、上記管の推進埋設装置と、
これに接続された複数本のパイロット管４とによって連
通させ、この後、到達立坑２内で上記管の推進埋設装置
をオーガ方式の排土装置５０毎最先のパイロット管４の
前端から取外し、上記管の推進埋設装置の取外し位置に
最先の埋設管７を接続し、以後、複数本の埋設管７の接
続と、発進立坑１内に設けられた油圧ジャッキ装置５に
よる牽引推進を繰返し、到達立坑２と発進立坑１の間に
所定本数の埋設管７を埋設することを特徴とする管の推
進埋設工法を提供する。また固定管体２１内部の上方空
間に偏心させて固着された油圧モータ２２およびこの油
圧モータ２２の動力軸に取付けられたピニオン２２Ｂと
噛合う太陽歯車２５ならびにこの太陽歯車２５と噛合う
中間歯車２５Ａを介して中心側剪断刃２８と外周側剪断
刃２９を固定管体２１の前端に、互いに反対方向に回転
するように同心配置状態で対向配置すると共に、当該固
定管体２１の内部に高圧水の噴射装置と、発進立坑１内
に配設された油圧モータ２２を駆動源とする、固定管体
２１内部の下方空間に偏心させて配設したオーガ方式の
排土装置５０を組込んで先頭掘削管２０を構成したこと
を特徴とする管の推進埋設装置を提供する。また固定管
体２１内部の上方空間に偏心させて固着された油圧モー
タ２２およびこの油圧モータ２２の動力軸２２Ａに取付
けられたピニオン２２Ｂと噛合う太陽歯車２５ならびに
この太陽歯車２５と噛合う中間歯車機構を介して中心側
剪断刃２８と外周側剪断刃２９を固定管体２１の前端に
互いに反対方向に回転するように同心配置状態で装着す
ると共に、当該固定管体２１の内部に高圧水の噴射装置
と発進立坑内に配設された油圧モータ２２を駆動源とす
る、固定管体２１内部の下方空間に偏心させて配設した
オーガ方式の排土装置５０を組込んでなる先頭掘削管２
０と、管体３１内にストロークセンサコントロールユニ
ット３２を内蔵すると共に、当該管体３１の円周方向に
沿って複数個の油圧ジャッキ装置３３を放射状に取付
け、かつ、当該管体３１の前端に、上記油圧ジャッキ装
置３３の選択的な作動によって上下左右に揺動する掘削
方向の修正板３４を装着し、上記オーガ方式の排土装置
５０を貫通させた状態で上記掘削方向の修正板３４を先
頭掘削管２０の後端に接合固着してなる中間掘削管３０
と、管体４１内の前端に発光体からなる視準用ターゲッ
ト４２を配設すると共に、当該管体４１内に発進立坑１
側から照射されるレーザ光線の投射経路を形成し、か
つ、上記オーガ方式の排土装置５０を貫通させた状態で
当該管体４１の前端プレート４４を上記中間掘削管３０
の後端に一体に接合固着し、また、当該管体４１の後端
に、埋設管７よりも稍大径のパイロット管４を固着する
ための接続構体４５を形成してなる最終掘削管４０とに
よって構成されていることを特徴とする管の推進埋設装
置を提供する。

【０００７】管体内にストロークセンサコントロールユ
ニットと、オーガ方式の排土装置と、放射状配置で複数
個の油圧ジャッキ装置を内蔵し、当該管体の前端に、上
記油圧ジャッキ装置の選択的な作動によって上下左右に
揺動する掘削方向の修正板を装着してなる中間掘削管
と、

【０００８】管体内の前端に発光体からなる視準用ター
ゲットを配設し、管体内にオーガ方式の排土装置を配設
してなる最終掘削管とを順次接続して管の推進埋設装置
を構成し、

【０００９】発進立坑内に設けられた油圧ジャッキ装置
による押圧を利用して上記管の推進埋設装置とその後端
に接続されたパイロット管を到達立坑に向って押込推進
させる際に、上記視準用ターゲットに向って発進立坑側
から投射されるレーザ光線の光軸の方向の変化を上記ス
トロークセンサコントロールユニットで読取り、この光
軸の方向の変化に応じて上記中間掘削管内に取付けられ
ている複数個の油圧ジャッキ装置を選択的に作動させ、
上記先頭掘削管の押込推進方向を自動修正させながら、
上記中心側剪断刃と外周側剪断刃の反対方向回転を利用
して掘削経路上の礫、岩盤、土砂を剪断破砕し、剪断破
砕された上記礫、岩盤、土砂をオーガ方式の排土装置を
介して発進立坑内に排出させ、これによって発進立坑と
到達立坑の間を、上記管の推進埋設装置と、これに接続
された複数本のパイロット管とによって連通させ、この
後、到達立坑内で上記管の推進埋設装置をオーガ方式の
排土装置毎最先のパイロット管の前端から取外し、上記
管の推進埋設装置の取外し位置に最先の埋設管を接続
し、以後、複数本の埋設管の接続と、発進立坑内に設け
られた油圧ジャッキ装置による牽引推進を繰返し、到達
立坑と発進立坑の間に所定本数の埋設管を埋設する管の
推進埋設方法およびその装置を提供するものである。

【００１０】

【作用】先頭掘削管と中間掘削管と最終掘削管を一体に
接続することによって埋設管の推進埋設装置を形成す
る。

【００１１】先頭掘削管は、内蔵された油圧モータによ
って互いに反対方向に回転駆動される中心側剪断刃と外
周側剪断刃を、管体の前端に同心、かつ、対向配置状態
で装着すると共に、管体内に掘削された土砂や礫等を発
進立坑に向って搬送するためのオーガ方式の排土装置を
組込んでいる。

【００１２】中間掘削管は、管体内にストロークセンサ
コントロールユニットと、オーガ方式の排土装置と、放
射状配置で複数個の油圧ジャッキ装置を内蔵すると共
に、管体の前端に、先頭掘削管の後端への接続部材とし
て上記油圧ジャッキ装置の選択的な作動によって上下左
右に揺動する掘削方向の修正板を装着している。

【００１３】最終掘削管は、管体内の前端に発光体から
なる視準用ターゲットを配設すると共に、当該管体内に
発進立坑側から照射されるレーザ光線の投射経路を形成
し、かつ、オーガ方式の排土装置を貫通させた状態でそ
の前端プレートを中間掘削管の後端に一体に接合固着し
ている。最終掘削管の後端には、埋設管よりも稍大径の
パイロット管を固着するための接続構体が設けられてい
る。

【００１４】発進立坑内に設けられた油圧ジャッキを起
動し、先頭掘削管、中間掘削管、最終掘削管を接合する
ことによって構成された推進埋設装置とその後端に順次
接続されたパイロット管を到達立坑に向って押込推進さ
せる。この押込推進の途上で、視準用ターゲットに向っ
て発進立坑側から投射されるレーザ光線の光軸の方向の
変化をストロークセンサコントロールユニットで読取
り、この光軸の方向の変化に応じて中間掘削管内に取付
けられている複数個の油圧ジャッキ装置のストロークを
選択的に変化させ、これによって先頭掘削管の押込推進
方向を自動的に修正し、推進埋設装置の後端に接続され
ているパイロット管に直線状の前進押込姿勢を保持させ
る。

【００１５】上記の押込推進方向の制御下に先頭掘削管
内に内蔵されている油圧モータを起動し、これによって
管体の前端に装着されている中心側剪断刃と外周側剪断
刃を互いに反対方向に回転駆動させる。中心側剪断刃と
外周側剪断刃の反対方向回転によって管埋設経路の礫や
岩盤等が高圧水の噴射下に細かく破砕される。剪断破砕
された礫や岩盤は噴射された水と一緒になってオーガ方
式の排土装置を通過し、発進立坑内に排出される。これ
によって発進立坑と到達立坑の間が管の推進埋設装置と
その後端に接続された複数本のパイロット管とによって
連通させられる。この後、到達立坑内で管の推進埋設装
置をオーガ方式の排土装置毎最先のパイロット管の前端
から取外し、この位置に１本目の埋設管を接続する。以
後、複数本の埋設管について接続動作と、発進立坑内に
設けられた油圧ジャッキによる牽引推進動作を繰返す。
これによって到達立坑と発進立坑の間に所定本数の埋設
管が接続状態で埋設される。

【００１６】

【実施例】以下、図１乃至図９に基いて本発明の一具体
例を説明する。尚、以下の記述において、従来技術を示
す図１０と同一の構成部材は同一の参照番号で表示し、
重複する事項に関しては説明を省略する。

【００１７】埋設管（７）の推進埋設装置（１０）は、
図１乃至図４に示す先頭掘削管（２０）と、図５乃至図
７に示す中間掘削管（３０）と、図８乃至図９に示す最
終掘削管（４０）を一体に接続することによって構成さ
れている。

【００１８】先頭掘削管（２０）は、礫層、岩盤、ある
いは硬質粘土層（８）の掘削手段として設けられたもの
であって、固定管体（２１）内に油圧モータ（２２）を
内蔵し、この油圧モータ（２２）の動力軸（２２Ａ）に
固着されたピニオン（２２Ｂ）を管体（２１）の軸心に
ベアリング（２３Ａ）を介して回転可能に支持されてい
る剪断刃取付軸（２４）の基端部に固着された太陽歯車
（２５）と噛合わせ、更にこの太陽歯車（２５）を中間
歯車（２５Ａ）を介して固定管体（２１）の前端にベア
リング（２３Ｂ）、（２３Ｃ）を介して回転可能に支持
されている回転管体（２６）の内周面に形成されたイン
ターナルギヤ（２７）と噛合わせることによって、上記
剪断刃取付軸（２４）の前端にボルト（２４Ａ）で固着
されている中心側剪断刃（２８）および上記回転管体
（２６）の前端にボルト（２６Ａ）で固着されている外
周側剪断刃（２９）の回転駆動用の動力伝達装置を形成
している。上記中間歯車機構を利用することによって中
心側剪断刃（２８）と外周側剪断刃（２９）は、油圧モ
ータ（２２）を起動したとき、図４（ロ）に示すように
反対方向に回転する。

【００１９】中心側剪断刃（２８）は、剪断刃取付軸
（２４）の前端にボルト（２４Ａ）で固着されているか
ら、掘削すべき地盤（８）の土質に応じて交換すること
が可能である。外周側剪断刃（２９）も回転管体（２
６）の前端にボルト（２６Ａ）で固着されているから、
中心側剪断刃（２８）の交換あるいは掘削すべき地盤
（８）の土質の変化に対応して交換することができる。
図２および図３に示す中心側剪断刃（２８）は、その前
面に放射状配列で複数個の剪断刃（２８Ａ）を固着して
いるが、礫や岩盤等の剪断破砕能力を更に高めるため、
必要に応じてその後面、即ち、外周側剪断刃（２９）と
の対向面に二次破砕用の剪断刃を付設してもよい。先頭
掘削管（２０）内には、ピニオン（２２Ｂ）、太陽歯車
（２５）、中間歯車（２５Ａ）ならびにインターナルギ
ア（２７）からなる回転駆動力の伝達装置と干渉しない
位置に、給水ホースおよび噴射ノズルからなる高圧水の
噴射装置（図示省略）と、発進立抗（１）内に配設され
た油圧モータ（図示省略）を駆動源とするオーガ方式の
排土装置（５０）が組込まれている。オーガ方式の排土
装置（５０）は、発進立抗（１）からパイロット管
（４）を通って上記回転体（２６）内に延びる排土パイ
プ（５１）内に図示しない排土スクリューを回転可能に
支持し、この排土スクリューの基端部を発進立抗（１）
内で油圧モータの動力軸に接合し、かつ、発進立抗
（１）内で排土パイブ（５１）の基端部に排土用の開口
を設けることによって構成されている。

【００２０】中間掘削管（３０）は、上記先頭掘削管
（２０）の押込推進方向を一定化させるための掘削方向
修正手段として設けられたものであって、図５乃至図７
に示すように管体（３１）内の後方に油圧流路の切替弁
を内蔵したストロークセンサコントロールユニット（３
２）を固定状態で配設すると共に、管体（３１）の前方
に円周方向に沿って４個に油圧ジャッキ装置（３３）を
放射状に取付けている。これらの油圧ジャッキ装置は、
ストークロセンサコントロールユニット（３２）の油路
を切替えることによって選択的に作動し、夫々のストロ
ークを変化させることによって掘削方向の修正板（３
４）の向きを上下左右に修正する。詳細に説明すると、
管体（３１）の内周壁面上にブラケット（３５）および
ピン（３６）を介して油圧ジャッキ装置（33Ａ）（33
Ｂ）（33Ｃ）（33Ｄ）のシリンダ部分を揺動可能に取付
け、これに対応して掘削方向の修正板（３４）の内周壁
面上にブラケット（３７）およびピン（３８）を介して
油圧ジャッキ装置（33Ａ）（33Ｂ）（33Ｃ）（33Ｄ）の
ピストロッドの先端部分を揺動可能に取付けることによ
って掘削方向の自動修正装置を形成している。掘削方向
の修正板（３４）は、その前面に設けられた位置決めピ
ン（３９）を先頭掘削管（２０）の後面プレートに穿設
された穴（39Ａ）内に嵌め込んだ状態でボルト等の固着
手段を利用して先頭掘削管（２０）の後端に接合固着さ
れている。

【００２１】最終掘削管（４０）は、先頭掘削管（２
０）の中心側剪断刃（２８）と外周側剪断刃（２９）を
反対方向に回転させて掘削経路上の礫や岩盤（８）等を
剪断破砕するとき、土質の変化によって掘削方向が変化
したとき、これを修正して正規の掘削方向に自動復帰さ
せるための視準手段として設けられたものであって、図
８および図９に示すように管体（４１）の前端に位置決
めピン（４６）等の位置決め調整手段を利用して発光
体、例えばLEDを装着したプレート状の視準用ターゲッ
ト（４２）を固定配置すると共に、管体（４１）の内部
に発進立抗（１）内に設けられたレーザ光線の投射器
（図示省略）から照射されるレーザ光線の投射経路（４
３）を形成している。管体（４１）の前端プレート（４
４）は、図示しない位置決めピン等の固定手段と締付ボ
ルトを利用して中間掘削管（３０）の後端に一体に接合
固着されている。管体（４１）の外径は、管体（２１）
および（３１）の外径と略等径となるように設計されて
いる。一方、管体（４１）の後端にねじ込み手段等の接
続構体（４５）を介して接合固着されるパイロット管
（４）の外径は、到達立抗（２）から発進立抗（１）に
向って牽引推進される埋設管（７）の牽引抵抗を減少さ
せるため、管体（４１）の外径と略等径に、かつ、埋設
管（７）の外径よりも幾分大径となるように設計されて
いる。尚、図９（イ）において、（４７）は先頭掘削管
（２０）内に設けられた高圧水の噴射装置に水を供給す
るためのホースの挿通穴を表示し、（４８）は先頭掘削
管（２０）内に設けられた油圧モータ（２２）に油圧を
供給するためのホースの挿通穴を表示する。（４９）は
中間掘削管（３０）内に設けられたストロークセンサコ
ントロールユニット（３２）へ電力を供給するための電
線の挿通穴である。また、先頭掘削管（２０）の構造を
説明する図４（ハ）において管体（２１）内には、発進
立抗（１）に設置された掘削制御盤および掘削方向の制
御盤への操作指令の分岐手段として、上記ストロークセ
ンサコントロールユニット（３２）に対応してローリン
グ計（１５）、信号変換器（１６）、傾斜計（１７）か
らなる押込推進方向の計測装置（18）が組込まれてい
る。

【００２２】以下、上記管の推進埋設装置（１０）の操
作方法を説明する。管埋設区間の両端に発進立抗（１）
と到達立抗（２）を掘削し、発進立抗（１）内またはそ
の近傍の適当な位置に油圧ジャッキ（５）、掘削制御
盤、掘削方向の制御盤、高圧水供給用のポンプ、レーザ
光線の投射装置、オーガ方式の排土装置（５０）駆動用
の油圧モータ等を据付ける。埋設管（７）としては、例
えば、外径200mmの塩化ビニール管を用意し、これに対
応して外径約250mmの先頭掘削管（２０）、外径約241mm
の中間掘削管（３０）および最終掘削管（４０）の順次
接合構体からなる推進埋設装置（１０）を用意する。一
方、この推進埋設装置（１０）の後端に接続するパイロ
ット管（４）として、両端に接続構体を具えた外径約24
0mmの鋼管を用意する。掘削する地盤（８）が硬質の砂
礫層もしくは岩盤層であることを考慮して、外周側剪断
刃（２９）の外径を260mmに設定し、これに対応して油
圧モータ（２２）の仕様と、高圧水の噴射圧を選定す
る。例えば、油圧モータ（２２）の仕様として、回転数
28rpm、通常使用圧力80kgf／cm2、瞬間最高圧力115kgf
／cm2、通常出力トルク45kgf・m、瞬間最高出力トルク6
5kgf・m、必要油量9.5l／minを選定すると共に、外周側
剪断刃（２９）の仕様として、回転トルク190kgf・m、
回転数6.5rpmを選定し、また、中心側剪断刃（２８）と
して、回転トルク45kgf・m、回転数28rpmを選定する。
中心側剪断刃（２８）と外周側剪断刃（２９）の反対方
向回転によって掘削される岩盤層もしくは砂礫層（８）
に破砕補助媒体ならびに排土促進媒体として噴射される
高圧水の圧力は45kgf／cm2に設定する。

【００２３】上記準備作業を終了した後、発進立抗
（１）内に設けられた油圧ジャッキ（５）を起動し、先
頭掘削管（２０）、中間掘削管（３０）、最終掘削管
（４０）を接合することによって構成された推進埋設装
置（１０）と、その後端に順次接続された複数本のパイ
ロット管（４）を到達立抗（２）に向って押込推進させ
る。

【００２４】この押込み推進の途上で、油圧モータ（２
２）が起動し、先頭掘削管（２０）の前端に取付けられ
ている中心側剪断刃（２８）と外周側剪断刃（２９）が
中間歯車機構を介して反対方向に回転し、高圧水の噴射
下に管埋設経路上の砂礫もしくは岩盤を平均粒径１０ｍ
ｍ前後に細かく剪断破砕する。剪断破砕された砂礫もし
くは岩盤は噴射された水と一緒になってオーガ方式の排
土装置（５０）によって発進立抗（１）内に排土され
る。

【００２５】上記押込推進の途上で、発進立抗（１）側
に設置されたレーザ光線投射装置から最終掘削管（４
０）内に装着されている視準用ターゲット（４２）に向
ってレーザ光線が投射される。掘削経路上の砂礫や岩盤
（８）の状況によって掘削負荷の作用方向が変化する
と、視準用ターゲット（４２）に対するレーザ光線の投
射位置がずれ、これによる光量の変化が中間掘削管（３
０）内に装着されているストロークセンサコントロール
ユニット（３２）で入力信号の変化として読取られる。
このストロークセンサコントロールユニット（３２）か
ら送出される出力信号に基いて発進立坑（１）側で作業
員が中間掘削管（３０）内に取付けられている複数個の
油圧ジャッキ装置（33Ａ）（33Ｂ）（33Ｃ）（33Ｄ）の
ピストンロッドのストロークを個別に変化させ、これに
よって図６に二点鎖線で示すように、中間掘削管（３
０）の前端に揺動可能に、かつ、先頭掘削管（２０）と
一体になって取付けられている掘削方向の修正板（３
４）に掘削方向の修正動作を行なわせる。即ち、上記複
数個の油圧ジャッキ装置（33Ａ）（33Ｂ）（33Ｃ）（33
Ｄ）のストロークを選択的に変化させることによって、
先頭掘削管（２０）の押込推進方向が自動的に修正さ
れ、推進埋設装置（１０）の後端に接続されているパイ
ロット管（４）に直線的な前進押込姿勢が与えられる。

【００２６】上記前進押込姿勢の制御下に、推進埋設装
置（１０）と、その後端に順次接続されたパイロット管
（４）を到達立抗（２）に向って押込推進させることに
よって、発進立抗（１）と到達立坑（２）の間が複数本
のパイロット管（４）によって直線的に連通させられ
る。

【００２７】この後、到達立抗（２）内で推進埋設装置
（１０）をオーガ方式の排土装置（５０）の主要部分毎
最先のパイロット管（４）の前端から取外す。駆動用の
油圧モータを含むオーガ方式の排土装置（５０）の一部
分は発進立抗（１）側で取外す。最先のパイロット管
（４）の前端にねじ込み等の接続手段を利用して１本目
の埋設管、例えば外径200mmの塩化ビニール管（７）を
接続し、発進立抗（１）に設けられた油圧ジャッキ
（５）を逆起動してパイロット管（４）による埋設管
（７）の牽引推進を開始する。以後、最先の埋設管
（７）の前端が発進立抗（１）の前壁に到達する迄複数
本の埋設管（７）について接続動作と、油圧ジャッキ
（５）による牽引推進動作を繰返す。これによって、到
達立抗（２）と発進立抗（１）の間に所定本数の埋設管
（７）からなる管路が形成される。

【００２８】

【発明の効果】反対方向に回転する中心側剪断刃（２
８）と外周側剪断刃（２９）を併用することによって剪
断破砕能力が向上するため、管埋設域が砂礫層や岩盤等
の硬質地盤である場合にもパイロット管（４）の埋設推
進とこれに続く埋設管（７）の牽引推進が可能になり、
従来工法に比較して管配設作業の能率も向上する。特
に、中心側剪断刃と外周側剪断刃が同方向に回転するも
のに比べて剪断破砕能力が大きいという特徴がある。遊
星歯車機構を用いて外周側剪断刃を駆動する従来形式で
は、排土装置（スラリー管）は必然的に遊星歯車の公転
領域の外径側、即ち装置本体の外部に配設しなければな
らず、装置本体が大型化する傾向にあり、装置の小型化
を図るには排土能力をある程度犠牲にして排土装置を小
径化せざるを得ない。これに対して本願発明は遊星歯車
機構を採用していないので、排土装置を固定管体内部で
あって太陽歯車や中間歯車の隙間に配置することができ
る。従ってスペースの有効利用が図れコンパクトな構造
で十分な排土能力を備える推進埋設装置を実現できる。
また駆動モータを固定管体内部の上方に偏心配置してい
るから、駆動モータの下方に広い空間を確保でき、排土
装置の径をより大きくすることができる。

【００２９】また、中心側剪断刃（２８）と外周側剪断
刃（２９）によって砂礫や岩盤（８）を破砕する際に高
圧水の噴射を併用することによって硬質地盤の掘削や緩
みが促進され、中心側剪断刃（２８）と外周側剪断刃
（２９）の間への礫の噛込みや土砂の詰りが防止され
る。この高圧水はオーガ方式の排土装置（５０）による
掘削土砂の排出に際して潤滑剤として機能し排土能率を
向上させる。また、掘削区域の地質と埋設管（７）の直
径に応じて中心側剪断刃（２８）ならびに外周側剪断刃
（２９）の種類と寸法諸元を選択することができるた
め、従来工法に比較して施工条件の選択幅を広めること
が可能となる。更に、掘削方向の修正手段を具えた中間
掘削管（３０）と最終掘削管（４０）を使用することに
よって、先頭掘削管（２０）の押込推進方向が自動的に
修正されるため、発進立抗（１）と到達立抗（２）の間
に形成される管路の寸法精度が向上する。一方、破砕困
難な礫や岩盤に遭遇した場合には、中心側剪断刃（２
８）およひ外周剪断刃（２９）に正転と反転を繰返すこ
とによって、破砕をトライアルすることができる。最悪
の場合でも元押し用のジャッキ（５）を逆方向（引張り
方向）に運転させることによって推進埋設装置（１０）
を発進立抗（１）側に復帰させ、再施工することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管の推進埋設装置の縦断面図

【図２】先頭掘削管の縦断面図

【図３】中心側剪断刃の正面図

【図４】（イ）図２の線イ−イに沿う先頭掘削管の横断
面図 （ロ）図２の線ロ−ロに沿う先頭掘削管の横断面図 （ハ）図２の線ハ−ハに沿う先頭掘削管の横断面図

【図５】中間掘削管の一部を断面にした正面図

【図６】中間掘削管の縦断面図

【図７】（イ）後端側から眺めた中間掘削管の側面図 （ロ）前端側から眺めた中間掘削管の側面図

【図８】最終掘削管の縦断面図

【図９】（イ）前端側から眺めた最終掘削管の側面図 （ロ）後端側から眺めた最終掘削管の側面図

【図１０】（イ）従来の管推進埋設装置によるパイロッ
ト管の押込状態を示す図 （ロ）従来の管推進埋設装置による埋設管の引込状態を
示す図

【符号の説明】

１ 発進立抗 ２ 到達立抗 ４ パイロット管 ５ 油圧ジャッキ ７ 埋設管 １０ 管の推進埋設装置 ２０ 先頭掘削管 ２２ 油圧モータ ２５ 太陽歯車 ２５Ａ 中間歯車 ２７ インターナルギア ２８ 中心側剪断刃 ２９ 外周側剪断刃 ３０ 中間掘削管 ３２ ストロークセンサコントロールユニット ３３Ａ 油圧ジャッキ装置 ３３Ｂ 油圧ジャッキ装置 ３３Ｃ 油圧ジャッキ装置 ３３Ｄ 油圧ジャッキ装置 ３４ 掘削方向の修正板 ４０ 最終掘削管 ４２ 視準用ターゲット ４３ レーザ光線の投射経路 ５０ オーガ方式の排上装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定管体（２１）内部の上方空間に偏心
   させて内蔵された油圧モータ（２２）によって互いに反
   対方向に回転駆動される中心側剪断刃（２８）と外周側
   剪断刃（２９）を、固定管体（２１）の前端に同心、か
   つ、対向配置状態で装着し、当該固定管体（２１）内部
   の下方空間に偏心させて配設された排土パイプ（５１）
   の内部に掘削された土砂や礫を発進立坑（１）に向って
   搬送するためのオーガ方式の排土装置（５０）を組込ん
   でなる先頭掘削管（２０）と、 管体（３１）内にストロークセンサコントロールユニッ
   ト（３２）と、オーガ方式の排土装置（５０）と、放射
   状配置で複数個の油圧ジャッキ装置（３３）を内蔵し、
   当該管体（３１）の前端に、上記油圧ジャッキ装置（３
   ３）の選択的な作動によって上下左右に揺動する掘削方
   向の修正板（３４）を装着してなる中間掘削管（３０）
   と、 管体（４１）内の前端に発光体からなる視準用ターゲッ
   ト（４２）を配設し、管体（４１）内にオーガ方式の排
   土装置（５０）を配設してなる最終掘削管（４０）とを
   順次接続して管の推進埋設装置を構成し、 発進立坑（１）内に設けられた油圧ジャッキ装置（５）
   による押圧を利用して上記管の推進埋設装置とその後端
   に接続されたパイロット管（４）を到達立坑（２）に向
   って押込推進させる際に、上記視準用ターゲット（４
   ２）に向って発進立坑（１）側から投射されるレーザ光
   線の光軸の方向の変化を上記ストロークセンサコントロ
   ールユニット（３２）で読取り、この光軸の方向の変化
   に応じて上記中間掘削管（３０）内に取付けられている
   複数個の油圧ジャッキ装置（５）を選択的に作動させ、
   上記先頭掘削管（２０）の押込推進方向を自動修正させ
   ながら、上記中心側剪断刃（２８）と外周側剪断刃（２
   ９）の反対方向回転を利用して掘削経路上の礫、岩盤、
   土砂を剪断破砕し、剪断破砕された上記礫、岩盤、土砂
   をオーガ方式の排土装置（５０）を介して発進立坑
   （１）内に排出させ、これによって発進立坑（１）と到
   達立坑（２）の間を、上記管の推進埋設装置と、これに
   接続された複数本のパイロット管（４）とによって連通
   させ、この後、到達立坑（２）内で上記管の推進埋設装
   置をオーガ方式の排土装置（５０）毎最先のパイロット
   管（４）の前端から取外し、上記管の推進埋設装置の取
   外し位置に最先の埋設管（７）を接続し、以後、複数本
   の埋設管（７）の接続と、発進立坑（１）内に設けられ
   た油圧ジャッキ装置（５）による牽引推進を繰返し、到
   達立坑（２）と発進立坑（１）の間に所定本数の埋設管
   （７）を埋設することを特徴とする管の推進埋設工法。
2. 【請求項２】 固定管体（２１）内部の上方空間に偏心
   させて固着された油圧モータ（２２）および この油圧モータ（２２）の動力軸に取付けられたピニオ
   ン（２２Ｂ）と噛合う太陽歯車（２５）ならびに この太陽歯車（２５）と噛合う中間歯車（２５Ａ）を介
   して中心側剪断刃（２８）と外周側剪断刃（２９）を固
   定管体（２１）の前端に、互いに反対方向に回転するよ
   うに同心配置状態で対向配置すると共に、 当該固定管体（２１）の内部に高圧水の噴射装置と、 発進立坑（１）内に配設された油圧モータを駆動源とす
   る、固定管体（２１）内部の下方空間に偏心させて配設
   したオーガ方式の排土装置（５０）を組込んで先頭掘削
   管（２０）を構成したことを特徴とする管の推進埋設装
   置。
3. 【請求項３】 固定管体（２１）内部の上方空間に偏心
   させて固着された油圧モータ（２２）および この油圧モータ（２２）の動力軸（２２Ａ）に取付けら
   れたピニオン（２２Ｂ）と噛合う太陽歯車（２５）なら
   びに この太陽歯車（２５）と噛合う中間歯車機構を介して中
   心側剪断刃（２８）と外周側剪断刃（２９）を固定管体
   （２１）の前端に互いに反対方向に回転するように同心
   配置状態で装着すると共に、 当該固定管体（２１）の内部に高圧水の噴射装置と発進
   立坑内に配設された油圧モータを駆動源とする、固定管
   体（２１）内部の下方空間に偏心させて配設したオーガ
   方式の排土装置（５０）を組込んでなる先頭掘削管（２
   ０）と、 管体（３１）内にストロークセンサコントロールユニッ
   ト（３２）を内蔵すると共に、当該管体（３１）の円周
   方向に沿って複数個の油圧ジャッキ装置（３３）を放射
   状に取付け、かつ、 当該管体（３１）の前端に、上記油圧ジャッキ装置（３
   ３）の選択的な作動によって上下左右に揺動する掘削方
   向の修正板（３４）を装着し、 上記オーガ方式の排土装置（５０）を貫通させた状態で
   上記掘削方向の修正板（３４）を先頭掘削管（２０）の
   後端に接合固着してなる中間掘削管（３０）と、 管体（４１）内の前端に発光体からなる視準用ターゲッ
   ト（４２）を配設すると共に、当該管体（４１）内に発
   進立坑（１）側から照射されるレーザ光線の投射経路を
   形成し、かつ、 上記オーガ方式の排土装置（５０）を貫通させた状態で
   当該管体（４１）の前端プレート（４４）を上記中間掘
   削管（３０）の後端に一体に接合固着し、また、 当該管体（４１）の後端に、埋設管（７）よりも稍大径
   のバイロット管（４）を固着するための接続構体（４
   ５）を形成してなる最終掘削管（４０）とによって構成
   されていることを特徴とする管の推進埋設装置。