JPH09125877A - 管埋設用掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の埋設管を地中に埋設する場合に、地山
の土圧に影響されることなく、直線的に整列させること
ができる管埋設用掘進機を提供する。 【構成】 発進立坑に設置して押し台１ｃを元押しジャ
ッキ１ｄで移動することにより埋設管３を推進する元押
し装置と、地山を掘進する先端掘進機とを有し、埋設管
３を推進し先端掘進機で地山を掘進するとともに、埋設
管３内に敷設される排土管を通じて掘削土砂を排出する
管埋設用掘進機において、押し台１ｃに引き付けジャッ
キ８を付設するとともに、そのロッド側先端部にブラケ
ット９を介して接続部材５を軸着し、この接続部材５の
係止用突縁部５ａを基部排土管４Ｌの係止突起４Ｌａに
係止して引き付けジャッキ８を縮めることにより、埋設
管３の推進中、基部排土管４Ｌに引張力を付与して埋設
管３を直線的に整列できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、埋設管を元押し装
置で推進し、その推進により先端掘進機を推進しながら
同掘進機で地山を掘削するとともに、埋設管内に敷設さ
れる排土管を通じて掘削土砂を排出し、埋設管を順次地
中に埋設する管埋設用掘進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】直径略８００ｍｍ以下の小口径の管を埋
設する工法として、小口径管推進埋設工法と称する工法
が従来から一般に知られている。この工法は、ヒューム
管等の埋設管を元押し装置で推進しながら前方の地山を
先端掘進機で掘削して埋設管を順次地中に押し込んで埋
設し接続して行く工法である。その先端掘進機で掘削し
た掘削土砂は地上に排出する必要があるため、埋設管内
に排土管が敷設され、その掘削土砂は、この排土管を通
じて地上に排出する。本発明は、こうした管推進埋設工
法を実施するのに用いる管埋設用掘進機に関するもので
あり、埋設管を直線的に埋設するのに有用なものであ
る。

【０００３】そこで、以下に、従来用いられていた管埋
設用掘進機について図２乃至図４に基づき説明する。図
２は、従来用いられていた管埋設用掘進機における元押
し装置の側面図、図３は、従来用いられていた管埋設用
掘進機における元押し装置の左側半分を断面で示す平面
図である。図４は、従来用いられていた管埋設用掘進機
により管推進埋設工法を実施している状態を示す縦断面
図である。

【０００４】本実施例の管埋設用掘進機は小口径の管埋
設用掘進機である。管埋設用掘進機は、大別すると、元
押し装置１と先端掘進機２とからなるが、まず、図２及
び図４に基づき元押し装置１について詳述する。これら
の図において、１は先端掘進機２に後続する後記埋設管
３を推進する元押し装置で、大別すると、元押しベース
フレーム１ａとジャッキ支え台１ｂと押し台１ｃと元押
しジャッキ１ｄとからなり、発進立坑に設置される。元
押しベースフレーム１ａは、図３から窺い知ることがで
きるように左右一対のフレーム部材からなり、発進立坑
の床面に設置されて基台となる。ジャッキ支え台１ｂ
は、この元押しベースフレーム１ａの後端部に立設さ
れ、小口径管推進埋設工法の実施時には、図示していな
い発進立坑の坑壁で支持し、反力が取れるようにしてい
る。押し台１ｃは、前端部に円筒状の受け部材１ｅを有
するとともに、底部に複数のローラーが設けられて元押
しベースフレーム１ａ上に設置され、埋設管の推進方向
に前後に移動できるようになっている。また、小口径管
推進埋設工法の実施時には、最後部の埋設管３の後端面
に当接して前後に移動することにより推進力を付与す
る。元押しジャッキ１ｄは、ピストンロッドがジャッキ
支え台１ｂに取り付けられ、シリンダが押し台１ｃに取
り付けられていて、伸縮することにより、押し台１ｃを
前後に移動する。元押しジャッキ１ｄは、左右対称に一
対設けられている。受け部材１ｅは、後述する基部排土
管４Ｌの後端部４Ｌｂを受ける部材で、その前端にリン
グ状のフランジ１ｆを有する。

【０００５】次に、図４に基づき、先端掘進機１等管推
進埋設工法に関連する他の機器について説明する。同図
において、２は地山を掘進するための先端掘進機、３は
先端掘進機に後続するヒューム管等の埋設管、４は埋設
管内に敷設される排土管、４Ｌは押し台１ｃの直前に設
置される最後方の基部排土管、５は押し台１ｃの受け部
材１ｅと最後方の基部排土管４Ｌとを接続するための接
続部材、６はＯリングによるシール、７は埋設管３同士
を連結するための管継ぎ手である。先端掘進機２は、回
転カッタ等地山を掘削するための掘削手段が設けらてお
り、この掘削手段で埋設管３よりもやや大径の穴を掘削
できるようになっている。管埋設用掘進機は、管推進埋
設工法を実施する際、先端掘進機２を先端の地山側に設
置し、その後端に埋設管３の前端を当接するとともに、
元押し装置１を、発進立坑（図示を省略する。）内に設
置してその押し台１ｃを埋設管３の後端に当接し、先端
掘進機２に後続する埋設管３を元押し装置１で推進す
る。排土管４は、前後両端にフランジ４ａを有し、隣接
するフランジ４ａ同士を管継ぎ手７で連結することによ
り前後の排土管４を接続する。基部排土管４Ｌには、後
端近くにリング状の係止突起４Ｌａが設けられ、その後
方の後端部４Ｌｂにシール６が設けられている。基部排
土管４Ｌの後端部４Ｌｂは、円筒状の受け部材１ｅ内に
シール６を介して摺動可能に嵌挿し、このシール６によ
り、基部排土管４Ｌからの掘削土砂が埋設管３内に浸入
するのを防ぐようにしている。接続部材５は、前後両端
部に円弧状の係止用突縁部５ａ，５ｂを有する半円筒状
の一対の半割れ部材からなり、図４に示すように、基部
排土管４Ｌの係止突起４Ｌａ及び受け部材１ｅのフラン
ジ１ｆに被嵌して一体的に結合できるようにしている。
接続部材５をこのようにセットした場合、係止突起４Ｌ
ａ及びフランジ１ｆは、接続部材５の両端部の係止用突
縁部５ａ，５ｂの間を前後に移動できる。

【０００６】こうした管埋設用掘進機を用いて管推進埋
設工法を実施する場合、発進立坑内で最後部の埋設管３
の後端面に押し台１ｃを当接後、元押しジャッキ１ｄを
伸長することにより押し台１ｃを前進させて埋設管３を
推進する。先端掘進機２は、この埋設管３の推進により
埋設管３を介して元押し装置１で推進しながら先端掘進
機２で地山を掘削するとともに、埋設管３内に敷設され
る排土管４や基部排土管４Ｌを通じて掘削土砂を地上に
ポンプ（図示せず。）で排出する。先端掘進機２で管推
進埋設工法を実施する場合、こうして、地山を掘進しな
がら埋設管３を順次地中に押し込んで直線的に埋設し接
続して行くとともに、その埋設管３内に排土管４を敷設
し、隣合うフランジ４ａを管継ぎ手７で連結することに
より、排土管４を順次接続して行く。この排土管４の接
続作業について述べると、新設の排土管は、基部排土管
４Ｌとその直前の既設の排土管４との間に割り込ませる
ようにして両排土管４，４Ｌに接続する。そのため、先
端掘進機２で地山を単位長さ掘進した後、基部排土管４
Ｌとその直前の排土管４との連結を解除してから、元押
しジャッキ１ｄを縮めて押し台１ｃをほぼその単位長さ
に相当する距離だけ後退さる。そうすると、受け部材１
ｅのフランジ１ｆは、接続部材５の後端の係止用突縁部
５ｂに係止してこれを引き寄せ、接続部材５を後退させ
るため、その前端の係止用突縁部５ａも基部排土管４Ｌ
の係止突起４Ｌａに係止してこれを引き寄せ、基部排土
管４Ｌを後方に引き戻す。その結果、基部排土管４Ｌと
その直前の排土管４との間に間隙が形成されるため、新
設の排土管は、その間隙に割込ませてそれらの管４，４
Ｌと管継ぎ手７で接続することができる。なお、先端掘
進機２で掘進中、受け部材１ｅのフランジ１ｆや基部排
土管４Ｌの係止突起４Ｌａは、接続部材５の各係止用突
縁部５ａ，５ｂの間を前後に若干移動するが、押し台１
ｃを前進させると、先端掘進機２が推進され前進するこ
とに伴い、排土管４や基部排土管４Ｌも押し台１ｃの前
進にほぼ同期して前進するため、係止用突縁部５ａ，５
ｂに無理な力が働くことはない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の説明から明らか
なように、管埋設用掘進機により管推進埋設工法を実施
する場合、元押し装置により、埋設管を推進するととも
に掘進のための推力を埋設管を介して先端掘進機に伝達
し、埋設管を順次地中に埋設して行くが、その元押し装
置の操作をする際、オペレータは、先端掘進機に働く地
山の土圧による反力と先端掘進機に伝達される推力との
バランスを保ちながら複数の埋設管が直線状に並ぶよう
に操作していた。端的にいうと、オペレータは、地山の
硬さを考慮しながら経験と勘によりその硬さに応じた適
切な押し力を埋設管に付与し、複数の埋設管を蛇行させ
ないように推進していた。しかしながら、地山の土圧
は、常に変動するため、その土圧により先端掘進機に働
く反力と先端掘進機に伝達される推力とのバランスを保
つことは、熟練オペレータといえどもきわめて困難であ
って、複数の埋設管がその推進時に継ぎ目の個所で折れ
曲がることが多く、埋設管を直線状に埋設する上で問題
であった。

【０００８】本発明は、このような従来の技術にみられ
る問題を解消しようとするものであって、その目的は、
複数の埋設管を地中に埋設する場合に、地山の土圧に影
響されることなく確実に、直線的に整列して埋設させる
ことができる管埋設用掘進機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のこのような目的
は、「地山を掘進する先端掘進機と、発進立坑に設置さ
れ、先端掘進機に後続する埋設管を推進する元押し装置
とを有し、埋設管を元押し装置で推進し、その推進によ
り先端掘進機を推進しながら同掘進機で地山を掘削する
とともに、埋設管内に敷設される排土管を通じて掘削土
砂を排出し、埋設管を順次地中に埋設する管埋設用掘進
機において、排土管に連結して引張力を付与することの
できる引張力付与手段を元押し装置に付設し、埋設管の
推進中、その引張力付与手段を排土管に連結して排土管
に引張力を付与することにより、埋設管を直線的に整列
させるようにした」ことを特徴とする特許請求の範囲の
請求項１に記載されているとおりの管埋設用掘進機によ
り達成される。

【００１０】

【作用】本発明の管埋設用掘進機は、このような構成を
備えているので、これにより管推進埋設工法を実施する
場合、従来の管埋設用掘進機と同様、埋設管を元押し装
置で推進し、その推進により先端掘進機を推進しながら
同掘進機で地山を掘削するとともに、埋設管内に敷設さ
れる排土管を通じて掘削土砂を排出し、埋設管を順次地
中に埋設して行くが、その場合、引張力付与手段を排土
管に連結し、しかる後、排土管に引張力付与手段で引張
力を付与する。そうすると、地中にすでに埋設されてい
る複数の埋設管は、その推進中、常に圧縮力が付与され
て、あたかも１本の剛体のように一直線となり、直線的
に整列することとなる。すなわち、先端掘進機に対する
地山土圧の反力が変動しても、それら複数の埋設管に
は、張力付与手段により常に適度な圧縮力を付与するこ
とが可能となり、そのため、埋設管がその推進時に蛇行
するのを防げる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１に基づいて
説明することにより本発明の実施の形態を明らかにす
る。図１は、本発明の実施例の管埋設用掘進機により管
推進埋設工法を実施している状態を示す要部の拡大水平
断面図である。図１において、図２乃至図４と同一の符
号を付けた部分は、これらの図面と同等の部分を表して
いるので、説明の重複を避けるため詳述しない。図１に
示す本発明の実施例の管埋設用掘進機は、図２乃至図４
に示した従来の管埋設用掘進機と同様、地山を掘進する
先端掘進機２と、発進立坑に設置され、先端掘進機２に
後続する埋設管３を推進する元押し装置１とを有し、埋
設管３を元押し装置１で推進し、その推進により先端掘
進機２を埋設管３を介して推進しながら同掘進機２で地
山を掘削するとともに、埋設管３内に敷設される排土管
４を通じて掘削土砂を排出し、埋設管３を順次地中に埋
設するようにしたものであり、基本的な構成は、従来の
管埋設用掘進機と変わらない。そして、元押し装置１
は、従来の管埋設用掘進機と同様、元押しベースフレー
ム１ａとジャッキ支え台１ｂと押し台１ｃと元押しジャ
ッキ１ｄとからなり、その押し台１ｃは、前端部に円筒
状の受け部材１ｅを有していて、この点でも従来の管埋
設用掘進機と変わらない。また、図１から明らかなよう
に、排土管４は、前後両端にフランジ部４ａを有し管継
ぎ手７で接続するようにしており、基部排土管４Ｌは、
リング状の係止突起４Ｌａやシール６を設けていて、従
来の技術の項ですでに説明したのと同様の技術内容を有
している。

【００１２】本発明の実施例の管埋設用掘進機は、従来
の管埋設用掘進機において、元押し装置１の押し台１ｃ
に、基部排土管４Ｌに連結して引張力を付与できる引き
付けジャッキ８を付加的に設け、埋設管３の推進中、そ
の引き付けジャッキ８を基部排土管４Ｌに連結して排土
管４Ｌに引張力を付与することにより、埋設管３を直線
的に整列させるようにした点に最大の特徴があるので、
こうした事項に関連する技術内容について詳述する。引
き付けジャッキ８は、油圧式のジャッキで、図１に示す
ように、そのシリンダが押し台１ｃに取り付けられ、ピ
ストンロッドの先端にはブラケット９を回動可能に軸着
している。この引き付けジャッキ８は、元押しジャッキ
１ｄ同様、左右対称に一対設けられている。接続部材５
は、従来の技術の項で述べたように、前後両端部に係止
用突縁部５ａ，５ｂを有する半円筒状の一対の半割れ部
材からなるが、各引き付けジャッキ８のピストンロッド
先端の各ブラケット９には、接続部材５の各半割れ部材
が係止用突縁部５ｂの個所で取り付けられている。この
接続部材５は、ブラケット９を介して外側から回動させ
ることにより基部排土管４Ｌの係止突起４Ｌａや受け部
材１ｅのフランジ１ｆに被嵌し、基部排土管４Ｌの係止
突起４Ｌａに係止用突縁部５ａを係止させることにより
引き付けジャッキ８を基部排土管４Ｌに連結させること
ができるようにしている。このように、本実施例の管埋
設用掘進機は、従来の管埋設用掘進機に対し、排土管
４，４Ｌに引張力を付与する引張力付与手段としての一
対の引き付けジャッキ８を元押し装置１に付設し、その
各引き付けジャッキ８のピストンロッド先端にブラケッ
ト９を介して接続部材５を設けるようにしただけのもの
であり、排土管４や基部排土管４Ｌは、従来から一般に
用いられていたものをそのまま使用する。

【００１３】本実施例の管埋設用掘進機は、以上のよう
な構成を備えているので、管推進埋設工法を実施する場
合、従来の管埋設用掘進機と同様、先端掘進機２で地山
を掘進しながら埋設管３を推進して順次埋設し接続して
行くとともに、その埋設管３内に排土管４を敷設して排
土管４を順次接続して行くが、その場合、接続部材５を
基部排土管４Ｌの係止突起４Ｌａ及び受け部材１ｅのフ
ランジ１ｆに被嵌して引き付けジャッキ８を基部排土管
４Ｌに連結し、しかる後、引き付けジャッキ８を縮める
ことにより基部排土管４Ｌを引き付ける。そうすると、
地中にすでに埋設されている複数の埋設管３は、その推
進中、排土管４，４Ｌが引っ張られることにより常に圧
縮力が付与されて、あたかも１本の剛体のように一直線
となり、直線的に整列することとなる。すなわち、先端
掘進機２に対する地山土圧の反力が変動しても、複数の
埋設管３には、引き付けジャッキ８により常に適度な圧
縮力を付与することが可能となり、そのため、埋設管３
がその推進時に蛇行するのを防げる。なお、新設の排土
管を既設の排土管４に接続する場合には、従来と同様の
作業を行うことにより、基部排土管４Ｌとその直前の既
設の排土管４との間に新設の排土管を割り込ませるよう
にして両排土管４，４Ｌに接続すればよい。

【００１４】したがって、本実施例によれば、複数の埋
設管３を地中に埋設する場合に、地山の土圧に影響され
ることなく確実に、直線的に整列して埋設させることが
できる管埋設用掘進機が得られる。この管埋設用掘進機
は、こうした優れた効果を発揮するものでありながら、
元押し装置１に引き付けジャッキ８を付設し、すでにあ
る接続部材５をこれに取り付けるという簡単な構成を従
来の管埋設用掘進機に付加するだけで、従来用いられて
いる既製の排土管４，４Ｌの構造に実質上変更を加える
ことなくこれを使用して、従来と同様の方法で埋設管の
埋設作業を行うことができる。実施例では、元押し装置
１に、接続部材５を有する引き付けジャッキ８を付設
し、その接続部材５の係止用突縁部５ａを基部排土管４
Ｌの係止突起４Ｌａに係止して、引き付けジャッキ８で
基部排土管４Ｌを引き付け得るようにしているが、要
は、排土管に連結して引張力を付与することのできる手
段を元押し装置に付設すれば、本発明の所期の目的は達
成される。本発明は、掘削土砂の排出のためにしか用い
ていなかった排土管を、埋設管への圧縮力の付与手段と
しても利用できるようにして多面的に活用するようにし
たものであり、この点に斬新な工夫がある。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、埋設管を元押し装置で推進し、その推進により先端
掘進機を推進しながら同掘進機で地山を掘削するととも
に、埋設管内に敷設される排土管を通じて掘削土砂を排
出し、埋設管を順次地中に埋設する管埋設用掘進機にお
いて、特に、「排土管に連結して引張力を付与すること
のできる引張力付与手段を元押し装置に付設し、埋設管
の推進中、その引張力付与手段を排土管に連結して排土
管に引張力を付与することにより、埋設管を直線的に整
列させるようにした」ので、複数の埋設管を地中に埋設
する場合に、地山の土圧に影響されることなく確実に、
直線的に整列して埋設させることができる管埋設用掘進
機が得られる。本発明を実施する場合、特許請求範囲の
請求項２の構成を採用すれば、こうした基本的効果に加
え、従来の管埋設用掘進機に対して簡単な構成を付加す
るだけで、既製の排土管の構造に実質上変更を加えるこ
となくこれを使用して埋設管の埋設作業が行えるという
効果を併せ発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の管埋設用掘進機により管推進
埋設工法を実施している状態を示す要部の拡大水平断面
図である。

【図２】従来用いられていた管埋設用掘進機における元
押し装置の側面図である。

【図３】従来用いられていた管埋設用掘進機における元
押し装置の左側半分を断面で示す平面図である。

【図４】従来用いられていた管埋設用掘進機により管推
進埋設工法を実施している状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 元押し装置 １ａ 元押しベースフレーム １ｂ ジャッキ支え台 １ｃ 押し台 １ｄ 元押しジャッキ １ｅ 受け部材 １ｆ 受け部材のフランジ ２ 先端掘進機 ３ 埋設管 ４ 排土管 ４ａ 排土管のフランジ部 ４Ｌ 基部排土管 ４Ｌａ 基部排土管の係止突起 ４Ｌｂ 基部排土管の後端部 ５ 接続部材 ５ａ，５ｂ 接続部材の係止用突縁部 ６ シール ７ 管継ぎ手 ８ 引き付けジャッジ ９ ブラケット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地山を掘進する先端掘進機と、発進立坑
   に設置され、先端掘進機に後続する埋設管を推進する元
   押し装置とを有し、埋設管を元押し装置で推進し、その
   推進により先端掘進機を推進しながら同掘進機で地山を
   掘削するとともに、埋設管内に敷設される排土管を通じ
   て掘削土砂を排出し、埋設管を順次地中に埋設する管埋
   設用掘進機において、排土管に連結して引張力を付与す
   ることのできる引張力付与手段を元押し装置に付設し、
   埋設管の推進中、その引張力付与手段を排土管に連結し
   て排土管に引張力を付与することにより、埋設管を直線
   的に整列させるようにしたことを特徴とする管埋設用掘
   進機。
2. 【請求項２】 元押し装置が、埋設管の推進方向前後に
   移動してこれを推進する元押し台を有し、引張力付与手
   段が、この元押し台に設けられ、排土管の既設の突起に
   係止させて連結できる係止手段を有するジャッキである
   ことを特徴とする請求項１の管埋設用掘進機。