JPH108884A - 推進工法、掘進装置および推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲線部分と直線部分とが混在する推進施工に
おいて、必要な強度を確保しながら、施工コストの低減
および作業能率の向上を図る。 【解決手段】 第１工程は、推進開始位置から始まり曲
線部分を含む第１区間Ｉで、曲線推進可能な大径埋設管
５０をその外径に対応する掘進外径に設定された掘進装
置４に順次連結し、掘進装置４および大径埋設管５０に
推進力を加えて地盤内に推進させて大径埋設管５０を埋
設する。第２工程は、第１区間に続く直線部分を含む第
２区間IIで、小径埋設管４０を、推進開始位置から大径
埋設管５０の内部を通過させて掘進装置４の後方に順次
連結し、掘進装置４の掘進外径を小径埋設管４０の外径
に対応する外径に設定し、掘進装置４および小径埋設管
５０に推進力を加えて地盤内に推進させて小径埋設管４
０を埋設していく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、推進工法、掘進
装置および推進装置に関し、埋設管を地盤内に推進させ
て埋設していく推進工法と、このような推進工法に用い
る掘進装置および推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】推進工法は、地盤を開削することなく埋
設管の敷設が行えるため、市街地等における上下水道、
ガス、電気配管などの施工に広く利用されている。一般
的な推進工法では、カッタ等を備えた掘進装置の後方に
埋設管を連結しておき、掘進装置で地盤を掘削しなが
ら、掘進装置および埋設管を推進させることで、埋設管
を地盤内に埋設していく。掘進装置は、推進を開始する
出発立坑と出発立坑から一定間隔離れて設置された到達
立坑との間を推進移動し、出発立坑から到達立坑の間に
埋設管が埋設された後、到達立坑で地盤から掘進装置が
撤去される。掘進装置および埋設管に推進力を与えるに
は、出発立坑に設置された元押しジャッキで、埋設管列
の後端に推力を加えたり、掘進装置に固定された埋設管
列とは別に掘進装置の後方に連結された推進軸列に推力
を加えたりする。

【０００３】前記した出発立坑や到達立坑は地表面に開
口するので、地表面の交通や使用を出来るだけ妨げない
ようにするには、立坑間の間隔を長く設定することが好
ましい。また、立坑の構築や装置類の挿入撤去等の手間
を少なくするためにも、立坑間の間隔すなわち１工程で
の推進距離を延ばすことが好ましい。そのため、近年で
は、１工程での推進距離が数百ｍもの長距離に設定され
ることも多い。

【０００４】下水道等の埋設管は、建築物等の地下を迂
回するために、道路に沿って敷設されることが多い。そ
のため、道路の湾曲や屈曲に沿って、埋設管の施工経路
も曲線状になることがある。曲線経路に沿った推進施工
を特に曲線推進と呼ぶことがある。前記したように、１
工程での推進距離が延びてくると、１工程中に直線部分
と曲線部分との両方が含まれる施工も増える。

【０００５】曲線経路を含む推進工法では、曲線部分と
直線部分とで、施工条件が大きく異なる。曲線部分で
は、直線筒状をなす埋設管を曲線経路に沿って推進させ
るので、埋設管に加わる外力に、軸方向成分だけでなく
斜めや横方向の成分も大きくなる。埋設管の周方向一部
のみに偏った力が加わることがある。前後の埋設管同士
の継目に隙間があいたりズレが生じたりする可能性も多
くなる。

【０００６】そこで、曲線推進工法に用いる埋設管は、
鋼管を主体とする管材が用いられている。このような鋼
管材は、直線推進工法に一般的に用いられているヒュー
ム管等に比べて、機械的強度や耐変形性が高く、急角度
で曲がる曲率半径の小さな曲線推進施工にも対応するこ
とが可能である。また、１本当たりの埋設管の全長を短
くすることによって、相対的に強度や耐変形性を向上さ
せたり、連結部分に生じる偏った隙間の発生を少なくさ
せて、曲線推進に対応させることも行われる。したがっ
て、前記したような曲線推進用の埋設管となる鋼管材
は、直線部分に用いられる埋設管に比べて短いものが多
い。

【０００７】さらに、埋設管同士の継目に、屈曲による
隙間の不均等を埋めるクッション材やクサビ材を配置し
たり、前後の埋設管を強制的に屈曲させる方向修正機構
を組み込んでおいたりすることも行われている。前記し
たような曲線推進用の鋼管材の使用が必要になる曲線推
進施工の一般的な条件としては、曲率半径が埋設管呼び
径の５０倍以下程度になった場合である。このように小
さな曲率半径になると、通常の直線施工を想定したヒュ
ーム管では対応が困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な曲線施工用の鋼管材は、製造に手間がかかりコスト的
にも高くつくという欠点がある。また、曲線推進に対応
させるために全長を短くした埋設管を使用すると、１工
程で必要な埋設管の管数が増え、搬入や連結の手間と時
間が増えて、施工能率が低下し、コストも増大する。前
記した、曲線施工に対応させるためのクッション材等の
機構を備えておくには、その分のコストが高くなり、連
結作業などの手間も増える。

【０００９】例えば、推進施工の１工程中に、短い曲線
部分と長い直線部分とが含まれるような場合、短い曲線
部分の施工に合わせて前記のような曲線対応形の鋼管材
などを用いると、過剰品質あるいは不必要な機能を有す
る埋設管を用いていることになって不経済であり、全体
の施工コストを増大させる原因になる。推進施工の１工
程が、一定距離の曲線部分と一定距離の直線部分とが組
み合わせられただけの、例えばＪ字形をなす経路の場合
には、出発立坑を直線部分側の端部に配置し、最終的に
曲線部分に埋設される掘進装置に近い側に連結される埋
設管だけに前記曲線推進に適した鋼管材を用い、掘進装
置から遠い埋設管列の後部側は直線部分しか通過しない
のでヒューム管を連結していく方法が提案されている。
到達立坑に近い曲線部分を通過したり埋設される埋設管
だけに曲線施工用の鋼管材を用いることで、鋼管材の使
用量が減り、施工コストが低減できることになる。

【００１０】しかし、上記方法は、直線部分の両端に曲
線部分があるＳ字形の経路などには適用できない。経路
の何れの端部から施工を開始しても、全ての埋設管が曲
線部分を通過して推進されるからである。また、前記Ｊ
字形の経路であっても、直線部分側の端部に出発立坑が
配置できない場合がある。出発立坑には元押しジャッキ
を配置したり埋設管の供給や排土設備なども設置する必
要があったりするので、広い用地が必要となり、施工条
件によっては、前記直線部分側の端部には出発立坑を設
けることができないことがある。

【００１１】そこで、この発明の課題は、曲線部分と直
線部分とが混在する推進施工において、必要な強度を確
保しながら、施工コストの低減および作業能率の向上を
図ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる推進工
法は、掘進装置の後方に連結された埋設管を掘進装置と
ともに地盤内に推進させて埋設していく推進工法であ
る。その掘進外径を少なくとも大小２段階に転換できる
掘進装置が用いられる。第１工程と第２工程とを含む。
第１工程は、推進開始位置から始まり曲線部分を含む第
１区間において、曲線推進可能な大径埋設管を大径埋設
管の外径に対応する掘進外径に設定された掘進装置の後
方に順次連結し、掘進装置および大径埋設管に推進力を
加えて地盤内に推進させて大径埋設管を埋設していく。
第２工程は、第１区間に続く直線部分を含む第２区間に
おいて、大径埋設管よりも小径の小径埋設管を、推進開
始位置から大径埋設管の内部を通過させて掘進装置の後
方に順次連結し、掘進装置の掘進外径を小径埋設管の外
径に対応する外径に設定し、掘進装置および小径埋設管
に推進力を加えて地盤内に推進させて小径埋設管を埋設
していく。

【００１３】個々の構成について具体的に説明する。 〔埋設管〕推進工法が適用できる各種材料および用途の
埋設管が用いられる。例えば、鋼管、ヒューム管、コン
クリート管、合成樹脂管などからなり、下水道管、ガス
管、電気配管などに利用されるものである。

【００１４】この発明では、少なくとも外径の異なる大
小２種類の埋設管を用い、大径埋設管の内部を小径埋設
管が通過できる寸法形状のものを組み合わせる。大径埋
設管は、曲線推進施工に適した材質および寸法形状を有
している。例えば、鋼材を主体として構成された鋼管が
好ましい。鋼管は、鋼材だけで構成されていてもよい
し、鋼材にコンクリートやモルタル、合成樹脂などの層
を積層したものも用いられる。大径埋設管の長さは、曲
線推進に対応し易いように、比較的短いものが好まし
い。大径埋設管の端面には、曲線推進時に継目部分を埋
めるクッション材やクサビ材あるいは方向修正機構など
が装着される場合もある。

【００１５】大径埋設管のうち、後述する小径埋設管用
の推進装置が装着される大径埋設管には、推進装置の装
着機構を備えておく。小径埋設管は、推進施工中に曲線
部分を推進されることのない個所の埋設管であれば、曲
線推進施工への対応を考慮せず、直線推進施工のみに適
した材質および寸法形状のものが用いられる。この場
合、例えば、コンクリートを主体として構成されたヒュ
ーム管などが好ましく、その全長も比較的長いものでよ
い。但し、この場合でも、曲線部分に配置された大径埋
設管の内部を通過することができる寸法形状を有してい
る必要がある。

【００１６】曲線推進施工が行われる小径埋設管の場合
には、前記大径埋設管と同様に、鋼製埋設管などの曲線
推進施工に対応する管材と寸法形状を有することが必要
である。したがって、小径埋設管には、直線施工専用の
埋設管と曲線施工に対応する埋設管との両方が、必要に
応じて組み合わせて使用される場合がある。

【００１７】埋設管には、通常の推進工法用埋設管と同
様に、埋設管同士を接続する接続構造や、埋設管を掘進
装置に連結するための構造を備えておく。 〔掘進装置〕掘進装置は、基本的な構造は通常の掘進装
置と共通しているが、その掘進外径を少なくとも大小２
段階に転換できる。掘進外径とは、掘進装置で地盤を掘
削して形成し、その中を掘進装置が推進する埋設孔の外
径に相当する。通常、掘進装置全体の外径および掘進装
置で地盤を掘削する掘削径が掘進外径となる。但し、地
盤を掘進装置の外周に圧密して掘削径よりも大きな埋設
孔を形成する場合には、掘削径と掘進外径とは一致しな
い場合もある。

【００１８】掘進外径は、前記大径埋設管の外径に対応
する大径と、前記小径埋設管の外径に対応する小径との
２段階に転換できる必要がある。掘進外径の転換のため
に、掘進装置を、筒状本体と嵌挿筒体とで構成すること
ができる。筒状本体 基本的な構造は、通常の推進工法用掘進装置と同様であ
る。前方側には地盤を掘削するために、掘削用カッタ
や、このカッタを保持したり回転駆動させたりするカッ
タ保持機構などからなる掘削手段を有する。また、掘削
された土砂を取り込んで後方に送り出す土砂搬出機構
や、地盤の掘削を容易にするために泥水を送り込む泥水
供給機構などを備えておくことができる。さらに、上記
の機構装置を駆動するためのモータや制御装置、駆動エ
ネルギーを伝達する油圧あるいは空圧配管、制御ケーブ
ルなども収容される。掘進装置の位置を測量するための
測量装置なども備えることができる。掘進装置の推進方
向を変える変向機構を備えておくこともできる。

【００１９】筒状本体の後方には小径埋設管が連結され
る。連結機構は通常の推進工法と同様のものが用いられ
る。筒状本体の外径と小径埋設管の外径とは、ほぼ同径
に設定されるが、筒状本体の外径のほうが若干大きい場
合もある。筒状本体を前後に分割して、その間を複数の
伸縮シリンダ機構からなる変向機構で連結しておけば、
推進される曲線経路に合わせて、筒状本体の前後を屈曲
させることができる。

【００２０】嵌挿筒体 筒状本体の外径と同じか少し大きい内径と、大径埋設管
の外径と同じか少し大きい外径とを有し、鋼材その他の
埋設管に使用されるのと同様の材料で構成された中空筒
からなる。嵌挿筒体と筒状本体との間には、スムーズに
装着および抜き取りができる程度の隙間を有するのが好
ましい。嵌挿筒体は、円周方向あるいは軸方向に複数部
分に分割形成された組み立て構造であっても構わない。

【００２１】嵌挿筒体の内面側には、筒状本体と結合お
よび結合解除するための着脱手段を備えている。具体的
には、係脱自在な凸部と凹部との組み合わせや、ボルト
ナットの組み合わせなど、各種機械装置における着脱自
在な締結機構と同様の構造が適用できる。嵌挿筒体の着
脱手段が筒状本体の内部側から着脱操作できれば、地盤
内に埋設された状態のままで、筒状本体と嵌挿筒体とを
分離する作業が行い易い。具体的には、前記した着脱手
段の係脱機構やボルトナット機構を、筒状本体の外殻を
貫通して内部側に配置しておいたり、筒状本体の外殻に
前記着脱手段を操作できる窓や孔を設けておくことが有
効である。

【００２２】嵌挿筒体には、掘進装置および埋設管の推
進方向を変える変向機構を備えておくことができる。具
体的には、例えば、嵌挿筒体と第２埋設管との連結部分
で周方向の複数個所に、軸方向に伸縮する変向シリンダ
機構を設けておくことができる。嵌挿筒体を前後に分割
して、分割個所に前記同様の変向シリンダ機構を備えて
おいてもよい。変向機構を嵌挿筒体に対して着脱自在に
取り付けておけば、嵌挿筒体を地盤内に埋設したままに
しても、変向機構は繰り返し使用することが可能にな
る。

【００２３】前後に分割された筒状本体側に変向機構を
備えておき、前後に分割された嵌挿筒体はそれぞれの内
側の筒状本体に取り付けられているだけであっても、掘
進装置全体の前後を変向させることができる。掘削手段 基本的には、通常の掘進装置と同様のカッタやカッタ駆
動機構を備えた掘削機構が用いられる。カッタの配置や
形状、カッタを回転あるいは旋回駆動させる機構など
は、地盤の土質その他の掘削条件に合わせて変更され
る。

【００２４】掘削手段は、カッタなどの掘削具の配置に
よって決定される所定断面積で地盤を掘削する。この掘
削される断面積の外径すなわち掘削外径を、大小２段階
に選択的に変更することができる。具体的には、筒状本
体の外径すなわち小径埋設管の外径に対応する第１の外
径と、嵌挿筒体の外径すなわち大径埋設管の外径に対応
する第２の外径とである。ここで対応するとは、筒状本
体や嵌挿筒体の外径と完全に一致する場合だけでなく、
筒状本体や嵌挿筒体の外径に対して一定の割合で大きく
しておいたり小さくしておいたりする場合も含んでい
る。

【００２５】掘削手段として、大径埋設管の外径に対応
する位置と小径埋設管の外径に対応する位置との間を選
択的に移動する移動掘削具を備えることができる。移動
掘削具は、選択移動した何れの位置でも、掘削動作が可
能になるようにしておく。掘削移動具の移動は、半径方
向への直線的な移動であってもよいし、旋回運動、曲線
運動あるいは屈曲運動を経て、前記２つの位置に移動す
るものであってもよい。掘削移動具を移動させる手段と
しては、油空圧シリンダ機構やギア機構、カム機構など
の通常の機械装置における移動手段が採用できる。

【００２６】掘削手段には、上記のような移動掘削具と
同時に、筒状本体の外径よりも内側に配置される通常の
掘削具も備えておく。 〔推進装置〕推進装置は、埋設される大径埋設管列の先
頭に配置される大径埋設管の内部に装着され、小径埋設
管の後端に推進力を加えて掘進装置とともに小径埋設管
を、大径埋設管の前方の地盤内に推進させる。

【００２７】推進装置は、元押しジャッキ等と同様のジ
ャッキ機構あるいはピストンシリンダ機構等からなる推
進手段を備え、小径埋設管の後端に当接して推進方向に
押圧して推進力を与える。推進手段は、推進装置が装着
された大径埋設管の内部を小径埋設管が通過可能な退避
状態と、小径埋設管の推進が可能な推進状態とに、選択
的に配置できる構造を有する。具体的には、推進手段
を、前記推進状態と退避状態との間で移動可能に取り付
けておけばよい。推進手段の移動は、前後左右への直線
的移動、平行移動、旋回移動などを組み合わせることが
できる。推進手段の全体が移動してもよいし、小径埋設
管の通過を阻害する可能性のある部分だけが移動するよ
うになっていてもよい。推進手段のうち、小径埋設管の
通過の邪魔にならない構造部分は移動可能に構成しなく
てもよい。

【００２８】推進装置には、大径埋設管に止定され、小
径埋設管から加わる反力を受ける反力支持手段を備え
る。反力支持手段としては、大径埋設管側に固定された
受け部材に推進手段の一部を固定しておいたり、推進手
段の推進作動時のみに推進手段の一部に当接する受け部
材を大径埋設管に設けておくことができる。反力支持手
段も、小径埋設管の通過の邪魔にならない退避状態と、
推進手段からの反力を受ける推進状態との間を、移行可
能にしておくことができる。

【００２９】〔推進工法〕この発明にかかる推進工法
は、上記のような構成を有する掘進装置や推進装置を用
いて行うことができる。 ＜第１工程＞推進開始位置から始まり曲線部分を含む第
１区間に適用される。第１工程は基本的に通常の曲線推
進工法と共通する。推進開始位置は出発立坑に設けられ
る。掘進装置の掘進外径を、大径埋設管の外径に対応さ
せておき、その後方に大径埋設管を順次連結する。掘進
装置を地盤内に推進させれば、掘進装置とともに大径埋
設管が地盤内を推進して埋設されていく。掘進装置およ
び大径埋設管の推進力は、出発立坑に配置された元押し
ジャッキ等で大径埋設管の後端に推力を加えることで付
与することができる。出発立坑では、大径埋設管列の後
端に順次新たな大径埋設管が連結されていく。

【００３０】第１区間は、推進開始位置から始まる曲線
部分のみからなってもよいし、曲線部分の前後あるいは
途中に比較的短い直線部分が混在していてもよい。 ＜第２工程＞第１区間に続く直線部分を含む第２区間に
適用される。第２区間は、直線部分のみで構成されても
よいし、比較的長い直線部分に続いて曲線部分が存在す
る場合もある。第２区間が直線部分のみで構成されてい
る場合、小径埋設管としては、ヒューム管等の曲線施工
に対応し難い管を用いることができる。

【００３１】第２工程では、小径埋設管を推進させて埋
設していく。掘進装置の掘進外径を、小径埋設管の外径
に対応する外径に設定する。具体的には、例えば、嵌挿
筒体と筒状本体とを分離し、移動掘削具を作動させて掘
削外径を小さくすればよい。小径埋設管は、推進開始位
置から、既に埋設された大径埋設管の内部を通過させて
掘進装置の後方まで搬送し、掘進装置の後方に連結す
る。この状態で、掘進装置を地盤内にさらに推進させれ
ば、小径埋設管が順次推進され埋設されていく。

【００３２】掘進装置が筒状本体と嵌挿筒体とから構成
されている場合、掘進装置すなわち筒状本体が推進され
ると、前記嵌挿筒体は大径埋設管列とともに地盤内に取
り残される。第２工程で掘進装置および小径埋設管に推
進力を伝えるには、大径埋設管に装着された推進装置が
用いられる。小径埋設管が、大径埋設管に装着された推
進装置の位置を通過する際には、推進装置の推進手段が
退避状態に配置されている。小径埋設管が、大径埋設管
の先頭近くの所定位置に配置された後、推進手段を推進
状態に移行させて、小径埋設管の後端に当接させる。

【００３３】推進手段で掘進装置および小径埋設管に推
進力を加えると、その反力が推進手段に作用するが、こ
の反力は大径埋設管に止定された反力支持手段で受け止
められる。推進の進行に伴って、小径埋設管の後方には
順次新たな小径埋設管が継ぎ足されて推進されていく。

【００３４】直線部分と曲線部分の混在 第２区間が、直線部分とこの直線部分に後続する曲線部
分とを含んでいる場合、小径埋設管として、曲線施工に
適した第１の小径埋設管と直線施工に適した第２の小径
埋設管とを併用することが好ましい。第１の小径埋設管
としては曲線施工に対応する鋼管等が好ましく、第２の
小径埋設管としては曲線施工に対応しないヒューム管等
が用いられる。

【００３５】掘進装置の後方には、まず、第１の小径埋
設管を順次連結して推進させる。第１の小径埋設管は前
記曲線部分の全長に相当する長さ分だけ連結される。そ
の後、第１の小径埋設管の後端に、第２の小径埋設管を
順次連結して推進させる。掘進装置が、直線部分を経て
曲線部分を推進し、推進終了位置である到達立坑に到達
すると、曲線部分には第１の小径埋設管が埋設され、直
線部分には第２の小径埋設管が埋設された状態になる。
なお、第１の小径埋設管は、掘進装置とともに直線部分
を経て曲線部分を推進されるが、第２の小径埋設管は、
直線部分にしか推進されない。したがって、第２の小径
埋設管が、曲線施工に対応しないヒューム管等であった
としても問題はない。

【００３６】〔作 用〕以上に説明した推進工法によれ
ば、出発立坑から到達立坑に至る１工程中に、曲線部分
と直線部分とが混在していても、直線部分には、特に曲
線施工に対応していない通常のヒューム管等からなる小
径埋設管を用いることができる。その結果、全経路に曲
線施工に対応した鋼管等を用いる場合に比べて、埋設管
の製造コストおよび施工コストが低減される。なお、前
記第１工程では、ヒューム管等の小径埋設管が曲線部分
で大径埋設管の内部を通過するが、このときは単に通過
するだけで、地盤を推進させられるわけではないので、
曲線部分を通過しても大きな負荷が加わることはない。
また、曲線部分を通過する小径埋設管の間に大きな隙間
や偏った隙間が生じたとしても、大径埋設管の内部での
ことであるから何ら問題にはならない。

【００３７】

【発明の実施の形態】この発明の実施形態を、図１に示
すＳ字形の経路に沿って推進施工を行う場合について説
明する。図１に示すように、出発立坑１と到達立坑２の
間に埋設管を施工する。両立坑１、２に隣接する部分に
は、ほぼ半円状の曲線経路が配置され、その中間に比較
的長い直線経路が配置され、全体がＳ字形を構成してい
る。具体的な寸法例を示すと、両端の曲線経路を曲率半
径２０ｍに設定し、中間の直線部分の距離を２７０ｍに
設定する。出発立坑１は、幅５．２ｍ、奥行き８ｍに掘
削され、到達立坑２は、幅４ｍ、奥行き６ｍに掘削され
る。

【００３８】〔掘進装置〕図２、図３に示すように、掘
進装置は筒状本体１０と筒状本体１０の外周に装着され
た嵌挿筒体３２、３４を有する。筒状本体 筒状本体１０は、前方部１２と後方部１４とに分割さ
れ、互いの嵌合部はシールパッキン１５で封止されてい
る。前方部１２と後方部１４の間には周方向の複数個所
に方向修正ジャッキ１３が配置されている。方向修正ジ
ャッキ１３の伸縮量を調整することで、後方部１４に対
する前方部１２の軸方向の向きを変えて、曲線施工に対
応させる。

【００３９】筒状本体１０の前方部１２の先端には掘削
機構２０を備える。図３に詳しく示すように、掘削機構
２０は、筒状本体１０とほぼ同径の円形状をなす回転掘
削盤２２の前面に複数のビット部材２３が取り付けられ
ている。回転掘削盤２２の外周近くには、回転掘削盤２
２の外周縁から半径方向外側に向かって突出移動する移
動カッタ２５を有する。移動カッタ２５は、回転掘削盤
２２の四方に配置されている。図３および図５に示すよ
うに、移動カッタ２５が回転掘削盤２２に収容された状
態では、移動カッタ２５の外径が筒状本体１０の外径と
ほぼ一致する。図２および図３に示すように、移動カッ
タ２５が回転掘削盤２２から外方に突出した状態では、
移動カッタ２５の外径が嵌挿筒体３２、３４の外径とほ
ぼ一致する。

【００４０】回転掘削盤２２の背後には、回転掘削盤２
２を回転駆動するモータ２４を備える。モータ２４の回
転で回転掘削盤２２が回転して前面の地盤を掘削する。
回転掘削盤２２の背面空間には送排泥管１７が連結され
ていて、後方から水あるいは泥水を供給したり、掘削さ
れた土砂を泥水とともに後方に送り返すことで、地盤の
掘削を容易にするとともに掘削された土砂の排出を能率
的に行う。

【００４１】筒状本体１０には、図示しないが、方向修
正ジャッキ１３や移動カッタ２５等の作動用油圧を供給
する油圧ユニットや油圧制御弁などの油圧機構を備えて
いる。また、各機構を電気的に制御する制御盤や、掘進
装置の推進位置を測量するターゲット等も備えている。
図５に示すように、筒状本体１０の後端には、ヒューム
管等からなる小径埋設管４０が嵌入されて連結される。
筒状本体１０と小径埋設管４０の外径はほぼ一致してい
る。小径埋設管４０の寸法例を示すと、φ１６５０mm程
度の管が用いられる。

【００４２】嵌挿筒体 図２に示すように、筒状本体１０の外周にほぼ嵌合され
る内径を有する嵌挿筒体３２、３４は、鋼材で構成され
た中空二重管である。嵌挿筒体３２、３４は、筒状本体
１０の前方部１２および後方部１４にそれぞれ、ボルト
ナット機構からなる固定ピン３、３５で固定される。固
定ピン３２は、筒状本体１０の内部側から外すことがで
きる。

【００４３】筒状本体１０に装着された嵌挿筒体３２の
前端は、回転掘削盤２２の外周に突出する移動カッタ２
５の後方に配置される。嵌挿筒体３２、３４の外径が、
突出位置における移動カッタ２５の外径とほぼ一致す
る。嵌挿筒体３４の後端には、鋼管からなる大径埋設管
５０が連結される。嵌挿筒体３４と大径埋設管５０の外
径はほぼ一致している。大径埋設管５０の寸法例を示す
と、φ２７００mm程度の管が用いられる。

【００４４】〔推進装置〕図６〜図９に示すように、大
径埋設管５０の内面で直径方向で対向する位置にそれぞ
れ推進装置６０が取り付けられている。推進装置６０
は、平行に配置された３本の筒状をなす推進ジャッキ６
４が、後端部分に補強フランジ６２を介して大径埋設管
５０の内面に取り付けられている。それぞれの推進ジャ
ッキ６４には、油圧や空圧で作動する進退自在な先端部
６５を有する。３本の推進ジャッキ６４の先端部６５
が、押圧部材６６に結合されている。図７に示すよう
に、押圧部材６６は円弧状をなしている。

【００４５】推進ジャッキ６４は、補強フランジ６２に
対して回動自在に取り付けられており、図８〜図９に示
すように、大径埋設管５０の内面に沿う位置から中心側
に回動できる。また、先端部６６を推進ジャッキ６４か
ら進出させると、先端部６６に結合された押圧部材６６
が、大径埋設管５０の内側に配置された小径埋設管４０
の後端に当接する。

【００４６】なお、推進装置６０は、小径埋設管４０を
推進させる第２工程で用いられ、大径埋設管５０を推進
させる第１工程では必要がない。そこで、第１工程の間
は推進装置６０を装着せず、第１工程が終了してから、
推進装置６０を大径埋設管５０の先頭近くに取り付ける
ようにしてもよい。 〔推進工法〕図１において、出発立坑１から最初の曲線
部分が終了するところまでが第１区間Ｉであり、第１区
間Ｉに続く直線部分と曲線部分とを含み到達立坑２に至
る区間が第２区間IIである。

【００４７】＜第１工程＞図４には、第１区間Ｉにおけ
る推進工程すなわち第１工程を表す。掘進装置４は、図
２に示すように、筒状本体１０の外周に嵌挿筒体３２、
３４を装着し、移動カッタ２５は外方に延ばされてい
る。出発立坑１の側壁から掘進装置４で地盤を掘削しな
がら推進させる。掘進装置４の推進は、出発立坑１に配
置された元押しジャッキ３で掘進装置４の後端に推力を
加える。

【００４８】掘進装置４の後端に、鋼管からなる大径埋
設管５０を連結し、大径埋設管５０の後端に元押しジャ
ッキ３で推進力を加える。掘進装置４の直ぐ後に接続さ
れる大径埋設管５０は、図６に示すように、内部に推進
装置６０を備えている。また、大径埋設管５０の内面に
は補強用リブが突出している。つぎに、新たな大径埋設
管５０を大径埋設管５０列の後端に順次連結し、元押し
ジャッキ３で推進させる作業を順次繰り返すことで、大
径埋設管５０列が地盤内に推進されていく。

【００４９】第１工程では、大径埋設管５０列の推進経
路が曲線である。そのために、掘進装置４では、方向修
正ジャッキ１３を作動させて、筒状本体１０の前方部１
２と後方部１４とを所定の曲率にしたがって屈曲させ
る。嵌挿筒体３２、３４も前方部１２、後方部１４にし
たがって屈曲する。屈曲した掘進装置４を推進させれ
ば、掘進装置４は曲線経路に沿って推進し、大径埋設管
５０列も曲線経路に沿って推進される。大径埋設管５０
同士の継目には、大径埋設管５０の端面に偏った隙間が
生じる可能性があるので、隙間を埋める継目部材等を取
り付けておいてもよい。

【００５０】掘進装置４が第１区間Ｉを過ぎて第２区間
IIに入れば、第１工程は終了する。 ＜第２工程＞掘進装置４が第２区間IIに入ると、図２に
おいて、筒状本体１０と嵌挿筒体３２、３４との結合を
解除する。具体的には、固定ピン３３、３３を結合する
ボルトナットを外せばよい。また、移動カッタ２５は中
心側に移動させて、掘進外径を筒状本体１０の外径に合
わせる。

【００５１】図１に示すように、出発立坑１に開口する
大径埋設管５０の後端から小径埋設管４０を送り込む。
この段階で連結する小径埋設管４０は、最終的には曲線
部分に埋設されるので、曲線推進に対応した鋼管４０ｂ
が用いられる。小径埋設管４０ｂは、曲線状に配置され
た大径埋設管５０列の中央空間を通過して、掘進装置４
の後部まで搬送される。搬送は、手作業で行ってもよい
し、大径埋設管５０の内部にローラコンベアを設置して
機械的に搬送してもよい。図７に示すように、大径埋設
管５０の底面側に搬送ローラ５２を設けておけば、小径
埋設管４０ｂの搬送が容易である。

【００５２】図６に示すように、推進装置６０を備えた
大径埋設管５０を小径埋設管４０ｂが通過する際には、
推進装置６０を、小径埋設管４０ｂの通過の邪魔になら
ない退避状態に配置しておく。図５に示すように、掘進
装置４すなわち筒状本体１０の後端に小径埋設管４０ｂ
を連結する。その後、図８に示すように、推進装置６０
の推進ジャッキ６４を中心線側に少し回動させた状態
で、先端部６５を前方に進出させる。押圧部材６６が小
径埋設管４０ｂの後端に当接する。図９に示すように、
推進ジャッキ６４の先端部６５をさらに進出させると、
押圧部材６６で小径埋設管４０ｂが推進させられる。小
径埋設管４０ｂとともに筒状本体１０も推進させられ
る。筒状本体１０は推進しながら地盤を掘削する。推進
ジャッキ６４の押圧部材６６で小径埋設管４０ｂを推進
させる際に発生する反力は、推進ジャッキ６４の後端に
連結された補強フランジ６２を介して大径埋設管５０で
受け止められる。

【００５３】筒状本体１０が推進すると、筒状本体１０
の外周に存在する嵌挿筒体３２、３４は取り残される。
図１に示すように、筒状本体１０とその後方に連結され
た小径埋設管４０ｂの列が、順次地盤内を推進されてい
く。この段階では、筒状本体１０は直線経路に沿って推
進されるので、前記した第１工程における筒状本体１０
の屈曲動作は不要である。

【００５４】１本の小径埋設管４０ｂが所定距離だけ推
進された後、推進装置６０は、図９に示された延伸状態
から図６に示された元の退避状態へと戻される。推進装
置６０が退避状態に戻れば、つぎの小径埋設管４０ｂ
が、先に推進された小径埋設管４０ｂの後端に連結され
る。小径埋設管４０ｂは順次、出発立坑１から大径埋設
管５０列の先端部分へと搬送され、筒状本体１０および
小径埋設管４０ｂの列の後端に連結されて、地盤内に推
進される。このような作業を繰り返すことで、図１に示
すように、筒状本体１０および小径埋設管４０ｂが推進
されていく。

【００５５】＜第２工程（曲線部分）＞図１０に示すよ
うに、第２区間IIは、直線部分IIA に続いて曲線部分II
B が配置されている。筒状本体１０が曲線部分IIB に入
ると、前記第１工程と同様に、筒状本体１０の前方部１
２と後方部１４とを屈曲させて、曲線経路に沿って推進
させる。小径埋設管４０ｂは曲線推進に対応する鋼管を
用いているので、曲線経路に沿ってスムーズに推進され
る。

【００５６】筒状本体１０に連結された小径埋設管４０
ｂの列が、曲線部分IIB の距離に相当する長さになれ
ば、次の段階では、ヒューム管からなる直線推進用の小
径埋設管４０ａを連結する。その後、前記同様の作業を
繰り返すことで、筒状本体１０が到達立坑２に到達し、
曲線部分IIB には鋼管からなる小径埋設管４０ａが埋設
され、直線部分IIAにはヒューム管からなる小径埋設管
４０ｂが埋設される。第１区間Ｉには前記したとおり、
鋼管からなる大径埋設管５０が埋設されている。

【００５７】このようにして、全ての区間Ｉ、IIA 、II
B に埋設管５０、４０ａ、４０ｂが埋設される。到達立
坑２に入った筒状本体１０は、後続の埋設管４０ｂと分
離され、到達立坑２から撤去される。なお、掘進装置４
を構成する部材のうち、嵌挿筒体３２、３４は、大径埋
設管５０の先頭部分で地盤に埋められたままになる。嵌
挿筒体３２、３４を繰り返し使用する場合は、掘進装置
４の筒状本体１０を嵌挿筒体３２、３４から分離した
後、嵌挿筒体３２、３４を分解して大径埋設管５０の中
を通して取り出せばよい。

【００５８】上記した推進工法では、直線部分IIA の距
離が長いほど、低コストで取り扱いも容易なヒューム管
の割合が多くなるので、施工コストの低減効果が大きく
なる。 〔その他の実施形態〕 (a) 推進工法の施工経路は、図示した実施形態のよう
なＳ字形経路のほか、曲線部分と直線部分とが組み合わ
せられた任意の経路が適用される。例えば、Ｊ字形経路
や、Ｕ字形経路などに適用できる。

【００５９】(b) 推進装置６０の構造は、図示した実
施形態のように、後端を支点にして回動する推進ジャッ
キ６４のほか、推進ジャッキ６４を管軸方向と平行に移
動させて退避状態と推進状態とに移行する構造のもので
あってもよい。退避状態は、小径埋設管４０の外径より
も外側の位置であってもよいし、小径埋設管４０の内側
の位置であってもよい。

【００６０】小径埋設管４０に推進力を加えるには、推
進ジャッキ６４を延ばしたときに小径埋設管４０を前方
に押す構造のほか、推進ジャッキ６４の取付姿勢を逆に
して、推進ジャッキ６４を縮めたときに小径埋設管４０
を前方に押す構造にもできる。推進ジャッキ６４は、小
径埋設管４０の外側に配置しておき、先端部６５に備え
る押圧部材６６だけを、小径埋設管４０の後端に当接す
る位置と小径埋設管４０の外側の位置との間で移動させ
てもよい。

【００６１】

【発明の効果】この発明にかかる推進工法は、推進開始
位置から始まり曲線部分を含む第１区間と、第１区間に
続く直線部分と含む第２区間とで、推進させる埋設管を
変えることができるので、第１区間等の曲線部分では曲
線施工に対応した鋼管等を用い、第２区間の直線部分で
は、比較的構造が簡単でコストも安価な直線施工用のヒ
ューム管等を用いることが可能になり、曲線部分におけ
る機能を低下させることなく、推進施工全体のコスト低
減および作業能率の向上を図ることができる。

【００６２】この発明にかかる掘進装置および推進装置
を、上記推進工法を簡単かつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を表す推進工法の施工状態
を示す概略断面図

【図２】掘進装置の拡大断面図

【図３】掘進装置の正面図

【図４】第１工程の施工状態を表す概略断面図

【図５】第２工程の施工時における掘進装置の拡大断面
図

【図６】大径埋設管に装着された推進装置の断面図

【図７】前図と直交する方向の断面図

【図８】推進装置による推進状態の断面図

【図９】推進が完了した状態の断面図

【図１０】推進施工の終了状態を表す概略断面図

【符号の説明】

１ 出発立坑 ２ 到達立坑 ３ 元押しジャッキ ４ 掘進装置 １０ 筒状本体 ２０ 掘削手段 ３２、３４ 嵌挿筒体 ４０ 小径埋設管 ４０ａ 小径埋設管（ヒューム管） ４０ｂ 小径埋設管（鋼管） ５０ 大径埋設管 Ｉ 第１区間 II 第２区間 IIA 第２区間（直線部分） IIB 第２区間（曲線部分）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 繁文 豊中市長興寺北２丁目４−19

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘進装置の後方に順次連結された埋設管を
   前記掘進装置とともに地盤内に推進させて埋設していく
   推進工法であって、 その掘進外径を少なくとも大小２段階に転換できる掘進
   装置が用いられ、 推進開始位置から始まり曲線部分を含む第１区間におい
   て、曲線推進可能な大径埋設管を前記大径埋設管の外径
   に対応する掘進外径に設定された前記掘進装置の後方に
   順次連結し、前記掘進装置および前記大径埋設管に推進
   力を加えて前記地盤内に推進させて前記大径埋設管を埋
   設していく第１工程と、 前記第１区間に続く直線部分を含む第２区間において、
   前記大径埋設管よりも小径の小径埋設管を、前記推進開
   始位置から前記大径埋設管の内部を通過させて前記掘進
   装置の後方に順次連結し、前記掘進装置の掘進外径を前
   記小径埋設管の外径に対応する外径に設定し、前記掘進
   装置および前記小径埋設管に推進力を加えて前記地盤内
   に推進させて前記小径埋設管を埋設していく第２工程と
   を含む推進工法。
2. 【請求項２】前記大径埋設管が、鋼材を主として構成さ
   れた鋼管であり、 前記小径埋設管が、コンクリートを主として構成された
   ヒューム管である請求項１に記載の推進工法。
3. 【請求項３】前記第２区間が、直線部分とこの直線部分
   に後続する曲線部分とを含み、 前記第２工程が、前記掘進装置の後方に、前記曲線部分
   に埋設される第１の小径埋設管を順次連結して推進させ
   る工程と、前記第１の小径埋設管の後方に前記直線部分
   に埋設される第２の小径埋設管を順次連結して推進させ
   る工程とを含む請求項１に記載の推進工法。
4. 【請求項４】前記第１の小径埋設管が、鋼材を主として
   構成された鋼管であり、 前記第２の小径埋設管が、コンクリートを主として構成
   されたヒューム管である請求項３に記載の推進工法。
5. 【請求項５】請求項１〜４の何れかに記載の推進工法に
   用いられる掘進装置であり、 その後方に前記小径埋設管が連結され、前記小径埋設管
   に対応する外径を有する筒状本体と、 前記筒状本体の外周を覆って前記筒状本体に着脱自在に
   装着され、その後方に前記大径埋設管が連結され、前記
   大径埋設管に対応する外径を有する嵌挿筒体と、 前記筒状本体の前方側に配置され、その掘削外径を、前
   記筒状本体の外径に対応する第１の外径と前記嵌挿筒体
   の外径に対応する第２の外径とに選択的に設定できる掘
   削手段とを備える掘進装置。
6. 【請求項６】請求項１〜４の何れかに記載の推進工法に
   用いられる推進装置であって、 前記第１工程で推進される前記大径埋設管の内部に装着
   され、 前記第２工程で前記小径埋設管が通過可能な退避状態
   と、前記掘進装置の後方に連結された前記小径埋設管の
   後端に当接して推進力を加える推進状態とに選択的に配
   置される推進手段と、 前記大径埋設管に止定され、前記小径埋設管から加わる
   反力を受ける反力支持手段とを備える推進装置。