JPH10102983A - 推進方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 坑口支持部材と推進体との間に大きな摺動抵
抗が発生し難い状態に屈曲推進させることができるよう
にする。 【解決手段】 ヘッド軸芯Ｐに対して傾斜した受圧面部
Ｆを備えた推進ヘッド１と、推進ヘッド１の後方に屈曲
自在に連設した複数の推進管２とを備えて構成してある
推進体Ｓを使用し、この推進体Ｓに後方から押圧力を作
用させて地中に押し込むにあたり、押込対象部に設けた
坑口支持部材１４の坑口１４ａを通して推進体Ｓを屈曲
推進させる推進方法であって、坑口１４ａへ推進体Ｓを
突入させる初めの推進ストロークにおいては、推進体Ｓ
を屈曲推進させる予定の方向とは反対側に屈曲するよう
に受圧面部Ｆの向きを設定して推進し、その後の推進ス
トロークにおいては、受圧面部Ｆの向きを、推進体Ｓを
屈曲推進させる予定の方向に屈曲するように設定して推
進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッド軸芯に対し
て傾斜した受圧面部を備えた推進ヘッドと、前記推進ヘ
ッドの後方に屈曲自在に連設した複数の推進管とを備え
て構成してある推進体を使用し、この推進体に後方から
押圧力を作用させて地中に押し込むにあたり、押込対象
部に設けた坑口支持部材（例えば、坑口ガイド管や、土
留め部材）の坑口を通して前記推進体を屈曲推進させる
推進方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】推進体は、推進に伴って受圧面部に作用
する地盤反力で、その作用方向に屈曲するように誘導さ
れながら地中を進んでいく訳であり、具体的には、例え
ば、右カーブで推進させる場合には、前記受圧面部を押
し込み方向に対して左側を向くようにセットして押し込
み、左カーブで推進させる場合には、前記受圧面部を押
し込み方向に対して右側を向くようにセットして押し込
む。即ち、カーブさせる方向と反対方向に受圧面部を向
けて推進させることで目的の方向へ屈曲推進させること
ができる。従来、この種の推進方法としては、図１１に
示すように、坑口１４ａへ前記推進体Ｓを突入させる初
めの推進ストロークから、前記推進体Ｓが屈曲推進させ
る予定の方向に屈曲するように前記受圧面部Ｆの向きを
設定して推進する方法をとっていた。即ち、例えば、左
カーブで屈曲推進させる予定の場合、前記受圧面部Ｆ
を、突入させる初めのストロークの時から、押込方向に
対して右側を向くようにセットして推進する方法をとっ
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の推進方法によれ
ば、図１１に示すように、坑口１４ａから地中に推進体
Ｓを突入させるに伴って、前記受圧面部Ｆには、屈曲さ
せる予定の方向へ推進体Ｓをカーブさせようとする力
（地盤による押込反力）が作用する訳であるが、その作
用力によって、坑口支持部材１４の坑口１４ａ内で推進
体Ｓがカーブ方向へ傾斜し、坑口支持部材１４の内周部
と推進体Ｓの外周部とが局部的に擦れ合う状態となる。
そして、推進作業を更に進めるに伴って、坑口軸芯方向
に対する推進体の傾斜も大きくなり、坑口支持部材と推
進体との摺動抵抗が大きくなる。この現象は、推進の初
期の段階で発生する傾向が高く、その状態のまま推進を
進めると、推進作業の最後まで大きな前記摺動抵抗がか
かり、余分な押込力が必要となることに加えて、擦れに
よる推進体の損傷が激しくなり易い等の問題点がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、前記問題点を解
消し、坑口支持部材と推進体との間に大きな摺動抵抗が
発生し難い状態に屈曲推進させることができる推進方法
を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕本発明の特徴手段は、ヘッド軸芯に対して傾斜
した受圧面部を備えた推進ヘッドと、前記推進ヘッドの
後方に屈曲自在に連設した複数の推進管とを備えて構成
してある推進体を使用し、この推進体に後方から押圧力
を作用させて地中に押し込むにあたり、押込対象部に設
けた坑口支持部材の坑口を通して前記推進体を屈曲推進
させる推進方法であって、前記坑口へ前記推進体を突入
させる初めの推進ストロークにおいては、前記推進体を
屈曲推進させる予定の方向とは反対側に屈曲するように
前記受圧面部の向きを設定して推進し、その後の推進ス
トロークにおいては、前記受圧面部の向きを、前記推進
体を屈曲推進させる予定の方向に屈曲するように設定し
て推進するところにある。

【０００６】〔作用及び効果〕本発明の特徴手段によれ
ば、従来、推進体が予定のカーブ方向側に傾斜し易い推
進初期の段階で、予定のカーブ方向とは反対側に推進体
を傾斜させることが可能となり、その後の推進ストロー
クにおいて前記受圧面部の向きを、前記推進体を屈曲推
進させる予定の方向に屈曲するように設定して推進させ
ることによって、前記推進体の傾斜が戻り、推進体と坑
口支持部材との間に大きな摺動抵抗が作用するのを防止
した状態で、スムースな屈曲推進を実施することが可能
となる。その結果、推進能率の向上を図ることができる
ようになると共に、推進体の損耗を抑えることが可能と
なって長持ちさせることができるようになる。更には、
推進装置に対する押込負荷を低減させることができるか
ら、能力の小さい装置でも屈曲推進施工を実施できるよ
うになり、設備コストを低下させることも可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の
符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示してい
る。

【０００８】推進体Ｓは、図１〜図２（複数の推進管の
連結状態を示す図面）に示すように、外面略円筒面状の
推進ヘッド１と、その推進ヘッド１の後方に連設した複
数の推進管２とを設けた推進本体３で構成し、前記推進
本体３に、その長手方向に間隔をあけて複数の屈曲連結
部Ｒ１と複数の非屈曲連結部Ｒ２とをそれぞれ設けてあ
る。

【０００９】前記推進ヘッド１は、図２に示すように、
金属製の筒状体で形成してあると共に、先端部の閉塞部
分には、ヘッド軸芯Ｐに対して傾斜した受圧面部Ｆを一
体に形成してある。そして、推進に伴って受圧面部Ｆが
土圧を受けることによって、受圧面部Ｆが向く方向とは
反対側に推進ヘッド１が誘導され、方向転換していくよ
うになっている。また、推進ヘッド１の中間部には、前
記屈曲連結部Ｒ１の一つが設けてある。そして、この屈
曲連結部Ｒ１は、前記推進本体３の径方向に沿う横軸芯
（屈曲軸芯の一例）Ｘ周りにのみ屈曲自在に形成してあ
る。また、前記受圧面部Ｆは、前記横軸芯Ｘに直交する
方向に向けて形成してある。推進ヘッド１の基端部に
は、前記非屈曲連結部Ｒ２の一方の分割部４ａが設けて
ある。

【００１０】前記推進管２は、例えば、口径が約５０ｍ
ｍ程度又はそれ以下の極小口径金属筒で構成してあり、
その先端部（推進方向での前方端部）には、前記非屈曲
部連結部Ｒ２の一方の分割部４ａと着脱自在な他方の分
割部４ｂを設けてある。また、推進管２の基端部（推進
方向での後方端部）には、前記推進ヘッド１と同様に一
方の分割部４ａを設けてある。尚、前記一方の分割部４
ａと他方の分割部４ｂとを連結させることで、連結状態
の非屈曲連結部Ｒ２が構成される。また、推進管２の中
間部には、図に示すように、二つの屈曲連結部Ｒ１を各
別に設けてある。従って、推進管２は、両端部に各別に
形成された両分割部４ａ・４ｂと、三つの推進管部２ａ
と、各推進管部２ａ間に形成された二つの屈曲連結部Ｒ
１とから構成されている。

【００１１】前記屈曲連結部Ｒ１を、更に詳しく説明す
ると、図２〜図８に示すように、一方の推進管部２ａの
端部（前端部）に筒状の球面嵌合部１８を設け、他方の
推進管部２ａの端部（後端部）に、前記球面嵌合部１８
に内嵌係合自在な球状嵌合部７を設け、両嵌合部７・１
８どうしを嵌合させて構成してある。前記球面嵌合部１
８は、先窄み形状の筒部材（第一カバー筒部の一例）８
と、その筒部材８内周部の雌ネジ部８ｂに螺合して前記
一方の推進管部２ａと連結する連結筒１９とを設けて構
成してあり、前記筒部材８・連結筒１９の一端部（前端
側）の内周面は、前記球状嵌合部７の外周面に沿う凹面
形状に形成してある。また、筒部材８の窄み部分の外周
面は、前記両推進管部２ａどうしの屈曲芯を中心とした
凸状の曲面（球面）形状に形成してある。この凸状の曲
面形状部分を曲面部８ａという（図５参照）。そして、
窄み部分の端面部（前端側）は、二平面からなる平面部
８ｄに形成してある。因に、前記筒部材８は、後述する
摺接筒部材１７とで、屈曲連結部Ｒ１をカバーするよう
に構成してある。一方、前記球状嵌合部７は、その一端
部に、前記推進管部２ａに内嵌状態に螺合自在な雄ネジ
部７ａを形成してあり、他端部には、前記球面嵌合部１
８の一端部（前端側）の内周面に沿う形状の球状部７ｂ
を設けてある。そして、球状嵌合部７と球面嵌合部１８
とは、嵌合させた状態で、前記横軸芯Ｘ周りの屈曲揺動
が可能なように二つのピン９で連結してある。尚、前記
ピン９の一端部は、前記球状嵌合部７の外面の一部（相
対向する２箇所）に深さ方向が前記横軸芯Ｘに沿う状態
で形成された凹部７ｄに殆ど隙間なく挿入され、且つ、
前記ピン９の他端部は、前記球面嵌合部１８の一部（前
記凹部７ｄに対応する位置２箇所）に貫通方向が前記横
軸芯Ｘに沿う状態で形成された貫通ネジ孔８ｅに螺合挿
入されるようになっており、そのピン９の両端部挿入に
基づく係合により、前記屈曲連結部Ｒ１の前記横軸芯Ｘ
周りの屈曲揺動が図６に示すように可能な構成となって
いる。尚、一本の推進管２に形成してある二つの屈曲連
結部Ｒ１は、それぞれの横軸芯Ｘどうしが平行になるよ
うに構成してある。

【００１２】また、前記球状嵌合部７を螺合させてある
方の推進管部２ａの端部（後端部）には、前記筒部材８
に外嵌して屈曲連結部Ｒ１を覆う摺接筒部材１７を延出
状態に設けてある。前記摺接筒部材１７の端部（後端
部）の内周部には、前記筒部材８と摺接筒部材１７とを
嵌合させた状態で前記曲面部８ａに摺接して両推進管部
２ａ間の隙間を閉塞する摺接部１０を設けてある。この
摺接部１０は、前記曲面部８ａと面接触するように構成
してある。一方、摺接筒部材１７の端部（後端部）の外
周部は、図５に示すように、先窄み形状に構成してあ
り、この窄み部１０ａを設けてあることによって、前記
屈曲連結部Ｒ１の屈曲に伴って、周囲の土を傾斜に沿っ
て管外方側へ誘導することが可能となり、屈曲連結部Ｒ
１内空部への土の侵入防止を図っている。また、この推
進管部２ａの端面部（前記摺接部１０の内側に位置す
る）１１は、平面に形成してあり、前記横軸芯Ｘ周りの
屈曲に伴って、前記球面嵌合部１８の先端に形成してあ
る二つの平面部８ｄの何れか一面が面当接し、両推進管
部２ａどうしの最大屈曲角度を規制するように構成して
ある。前記平面部８ｄ及び前記端面部１１は、共に角度
規制用対向部ｄに相当し、これら角度規制用対向部ｄの
対向方向は、前記推進管部２ａの長手方向に沿って設定
してある。従って、角度規制状態での推進力は、推進管
部２ａの長手方向に沿った圧縮力で両部間に伝達され、
曲げ力やセン断力が大きく作用するものに比べて効率よ
く応力伝達を叶えることが可能となる。また、前記平面
部８ｄ及び端面部１１を角度規制手段Ｄという。一方、
前記球状嵌合部７と、前記平面部８ｄと、前記端面部１
１との間の空間には、グリースＧを充填してあり、屈曲
連結部Ｒ１外方から推進管２の内空部へ、両推進管部２
ａ間の境目を通して土や地下水が入り込むのを防ぐと共
に、屈曲するに伴う摩擦力の低減を図ってある。

【００１３】前記非屈曲連結部Ｒ２を説明すると、図９
に示すように、噛み合わせ一体化部１２によって分離自
在に連結されており、必要に応じて（その必要性は、例
えば、前記推進本体３をできるだけコンパクトに巻き取
っておきたい場合等に生じる）分離できるようになって
いる。尚、前記噛み合わせ一体化部１２においては、前
記一方の分割部４ａに形成してある凸部１２ａと、前記
他方の分割部４ｂに形成してある凹部１２ｂとの噛み合
わせ状態が、雄ネジ部（前記他方の分割部４ｂに形成し
てある）１２ｄへの雌ネジ体（前記一方の分割部４ａに
形成してある）１２ｅの螺合固定により、前記分離自在
な連結が実行されるようになっている。また、前記凸部
１２ａと凹部１２ｂとは、互いの嵌合状態が、推進管軸
芯周りに１８０度のみ位相ずれ可能な状態に形成してあ
る。従って、当該非屈曲連結部Ｒ２で連結された推進管
２の前記横軸芯Ｘは、互いに平行な状態になる。前記凸
部１２ａと凹部１２ｂとで、位置決め機構１３は構成し
てある。

【００１４】上述の推進体Ｓを使用して実施される本実
施形態の推進は、図１０に示すように、予め発進位置に
形成されたピットＴから、前記ピットＴ内に配置した押
込装置Ｍで前記推進体Ｓを屈曲させる予定の方向（本実
施形態では、斜め上方）に向けて土中推進させるもので
ある。因に、前記ピットＴの土留め壁の所定箇所には、
推進体Ｓを地中に突入させるときのガイドとなるガイド
管（坑口支持部材の一例）１４を予め設置してあり、こ
のガイド管１４の内空部が坑口１４ａとなる。詳しい屈
曲推進の手順は、まず、図１０（イ）に示すように、前
記受圧面部Ｆが上を向く状態に推進体Ｓをセットする。
そして、前記坑口１４ａへ前記推進体Ｓを突入させる初
めの推進ストロークにおいては、上述のセット状態のま
ま推進体Ｓを推進させる。その結果、押し込まれた推進
体Ｓは、受圧面部Ｆに作用する土圧をうけて下方側に傾
斜する。その後の推進ストロークにおいては、図１０
（ロ）に示すように、前記受圧面部Ｆの向きを、前記推
進体Ｓが予定の方向に屈曲するように向けて、即ち、本
実施形態においては、前記受圧面部Ｆを下方へ向けて推
進させる。具体的には、推進体Ｓの基端部から、前記ヘ
ッド軸芯Ｐ周りに回転させることによって、受圧面部Ｆ
の向く方向を調整する。そして、各屈曲連結部Ｒ１の屈
曲軸芯Ｘが横姿勢になった状態で、押込装置Ｍで地中へ
押し込むことによって、推進体Ｓが、横軸芯Ｘ周りに上
方へ屈曲しながら押し込まれる（図１０（ハ）参照）。
その際、推進体Ｓの先端部では、上昇方向の土圧が作用
するため、初めの推進ストローク時に下方に傾斜した推
進体の基端部（ガイド管内に位置する部分）での傾きが
戻り、前記ガイド管１４と推進体Ｓとがほぼ沿う状態に
なり、両者の摺動抵抗の少ない状態での推進が可能とな
る。

【００１５】〔別実施の形態〕以下に本発明の別の実施
形態を説明する。前記屈曲軸芯は、先の実施形態で説明
した横軸芯に限るものではなく、例えば、水平面内で右
カーブや左カーブの曲線推進を実施する場合には、前記
屈曲軸芯は縦軸芯に設定する必要がある。また、推進体
の屈曲連結部は、先の実施形態で説明したように一軸周
りにのみ屈曲する構成に限るものではなく、例えば、球
面ジョイントによってどの方向にも屈曲できるように構
成されたものであってもよい。また、前記受圧面部は、
推進ヘッドと一体形成されたもの以外に、推進ヘッド本
体に対してヘッド軸芯Ｐ周りに回転駆動自在に取り付け
られたものであってもよい。

【００１６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】推進状況を示す側面図

【図２】推進体の要部を示す下面視断面図

【図３】屈曲連結部の詳細縦断面図

【図４】屈曲連結部の詳細横断面図

【図５】摺接部を示す断面図

【図６】屈曲連結部の作用説明図

【図７】屈曲連結部の分解斜視図

【図８】屈曲連結部の分解斜視図

【図９】噛み合わせ一体化部を示す分解斜視図

【図１０】推進方法を示す説明図

【図１１】従来例の推進方法を示す説明図

【符号の説明】

１ 推進ヘッド ２ 推進管 １４ 坑口支持部材 １４ａ 坑口 Ｆ 受圧面部 Ｐ ヘッド軸芯 Ｓ 推進体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 幸重 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 中川 真佐夫 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 杉山 司郎 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッド軸芯（Ｐ）に対して傾斜した受圧
   面部（Ｆ）を備えた推進ヘッド（１）と、前記推進ヘッ
   ド（１）の後方に屈曲自在に連設した複数の推進管
   （２）とを備えて構成してある推進体（Ｓ）を使用し、
   この推進体（Ｓ）に後方から押圧力を作用させて地中に
   押し込むにあたり、押込対象部に設けた坑口支持部材
   （１４）の坑口（１４ａ）を通して前記推進体（Ｓ）を
   屈曲推進させる推進方法であって、 前記坑口（１４ａ）へ前記推進体（Ｓ）を突入させる初
   めの推進ストロークにおいては、前記推進体（Ｓ）を屈
   曲推進させる予定の方向とは反対側に屈曲するように前
   記受圧面部（Ｆ）の向きを設定して推進し、その後の推
   進ストロークにおいては、前記受圧面部（Ｆ）の向き
   を、前記推進体（Ｓ）を屈曲推進させる予定の方向に屈
   曲するように設定して推進する推進方法。