JPH11131976A - 管推進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧送排土方式の管推進機に生じる方向修正操
作時の実動作の遅延を解消しならがらも、推進抵抗の増
加を招かない管推進機を提供する 【解決手段】 掘削外径が先導体本体１の外径よりも大
きい回転掘削具２を設けた先導体を備え、掘削土砂へ粘
性付与材を注入して塑性流動性のある泥土を生成し、そ
の泥土を先導体本体１の外周側を通過させるようにした
圧送排土方式の管推進機において、先導体本体１に揺動
可能に取り付けられその揺動により地山で反力をとりつ
つ回転掘削具２を地山に押し付けて先導体の掘進方向を
修正させることができる複数の方向修正板１１を、先導
体本体１の外周との間に泥土通路１０ａを形成するよう
に間隙を置いて設けて回転掘削具２の掘削領域内に納ま
るように配置するとともに、各方向修正板１１をそれぞ
れ揺動させて地山に押し付けることができる複数の油圧
ジャッキ１２を先導体本体１に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転掘削具を有し
後端部に埋設管を連結する先導体を備え、先導体を推進
しつつ回転掘削具で地山を掘削するとともに、掘削土砂
へ粘性付与液を注入して生成した泥土を先導体の外周側
を通過させるようにした方向修正機能を有する管推進機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】管を地中に埋設する工法として、管推進
工法と称する工法が従来から知られている。この管推進
工法では、前方に回転掘削具を設けた先導体本体の後方
にヒューム管等で形成した埋設管を順次連結し、これら
の埋設管を発進立坑内に設置した元押しジャッキで推進
しながら前方の地山を回転掘削具で掘削して先導体で地
山を掘進するとともに、各埋設管を順次地中に押し込ん
で埋設して行く方法が常用されている。管推進機は、こ
うした管推進工法を実施するため、先導体と元押しジャ
ッキとで構成された装置である。回転掘削具で掘削した
掘削土砂は、先導体の内部に取り込んで地上に排出する
が、その掘削土砂の排土方式には、スクリューオーガ排
土方式、泥水方式等の流体輸送排土方式、吸引（バキュ
ーム）排土方式、圧送排土方式等の種々の方式がある。

【０００３】本発明は、こうした排土方式のうち圧送排
土方式を用いた管推進機について改良しようとするもの
である。圧送排土方式を用いた管推進機では、先導体で
地山を掘進する際、回転掘削具で掘削した掘削土砂に作
泥材等の粘性付与材を注入、撹拌混合することにより塑
性流動性のある泥土を生成する。そして、こうして生成
された泥土を先導体本体の外周側を通過させ、その一部
を、適宜、先導体本体の後側に設けた土砂取り込み口か
ら先導体本体内に取り込んで土砂圧送ポンプ等の排土手
段により地上に圧送するとともに、残りの泥土を先導体
本体後方の埋設管の外周側に導くようにしている。この
圧送排土方式を用いた管推進機では、排土手段で地上に
排出する泥土の排出量を制御することにより泥土の圧力
を容易に調節することができるため、切羽を支持するた
めの泥土圧の調整が適切に行えて切羽を安定状態に保持
する制御が行いやすくなる。また、塑性流動性のある泥
土を埋設管の外周側に導くようにしているため、管推進
時における埋設管外周面と周辺地山との摩擦抵抗を低減
して埋設管の貫入抵抗を軽減することができ、埋設管の
長距離推進を相対的に低い推進力で行える等種々の利点
がある。こうした圧送排土方式による管推進機は、人が
入れないような小口径の管を地中に埋設する小口径管推
進機に多用されて、これまで好結果を収めている。

【０００４】ところで、最近は、先導体本体を前胴部と
後胴部とに分割して隣接端部を方向修正ジャッキで傾動
可能に連結し、そのストローク差により先導体を中折れ
できるようにした中折れ式の管推進機が普及している。
この中折れ式の管推進機は、方向修正ジャッキで傾動さ
せた前胴部後部をその推進過程で未掘削の地山の一方の
側に押し付けつつ、その際地山から受ける反力の分力に
より地山の他方の側に回転掘削具を押し付けて余掘を
し、先導体の掘進方向を地山の他方の側の方向に修正す
るようにしたものである。前記の圧送排土方式の管推進
機は、先導体本体の外周面と地山との間に泥土を通過さ
せるための泥土通路用の間隙を形成するため、こうした
中折れ式のものにすると、前胴部を傾動させてから地耐
力の高い未掘削の地山部分に押し付けるまでの間に時間
がかかり、前胴部の傾動操作後、先導体の掘進方向が実
際に修正されるまでの間に通常より大きな時間遅れが生
じてしまう。そして、このように方向修正操作と先導体
の実際の方向修正動作との間にタイムラグがあると、例
えば、オペレータは、方向修正操作の操作量を必要以上
に大きくして先導体を急激に曲進させたりその行き過ぎ
を是正するため逆方向に曲進させたりして先導体を蛇行
させてしまうことがある。こうしたことから、前述の圧
送排土方式の管推進機をそのまま中折れ式のものにする
と、先導体の方向修正操作が非常に難しくなり、先導体
を計画路線に沿って精度よく掘進するには高度の熟練が
必要になる。

【０００５】こうした泥土通路用の間隙に起因して方向
修正操作時に生じる圧送排土方式の管推進機に固有の弊
害を緩和する管推進機として、例えば特公平１ー６０６
３９号公報や特公平３ー７００８０号公報に記載の管推
進機が従来知られている。この従来例の管推進機は、先
導体本体を前胴部と後胴部とに分割構成して中折れでき
るようにした中折れ式の管推進機において、リブ状突起
をなす反力伝達部材を、後胴部外周に周方向に間隔を置
いて複数個突設して、これらの反力伝達部材で先導体を
地山に支持できるようにしたものである。これらの反力
伝達部材は、先導体を支持する面がリブ状突起の端面だ
けであって先導体の支持面積が少ないため、その端面を
回転掘削具の掘削領域よりも若干突出させるようにして
地山に貫入できるようにし、先導体の支持力を増加させ
るようにしている。また、泥土は、反力伝達部材間の間
隙を通り抜けられるようにしている。

【０００６】この従来例の管推進機では、掘進時に反力
伝達部材を常時地山に貫入させているため、方向修正ジ
ャッキの操作により前胴部を傾動させると、後胴部の反
力伝達部材は、未掘削の地山に直ぐに押し付けられて、
地山への貫入量を増加させながら押し付け力を高めるこ
とにより先導体の方向修正動作が行われる。そのため、
反力伝達部材を設けていないものに比べて、方向修正操
作と実際の方向修正動作との間に大きな時間差が生じる
ようなことはなく、前記したような方向修正操作時の実
動作の遅延により生じる弊害を緩和することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例の管推進機では、反力伝達部材を回転掘削具の掘削
領域よりも突出させて、常時、地耐力の高い未掘削の地
山部分に貫入させるようにしているため、反力伝達部材
が先導体を推進するときの推進抵抗を増加させ、特に硬
い地山に遭遇したときにその増加が著しく、埋設管の長
距離推進を阻害する要因になっていた。また、反力伝達
部材をこのように地山部分に貫入させるようにすると、
先導体で掘削した掘削孔の孔壁の土砂を剥離させたり脱
落させたりして孔壁を不必要に乱すことがあり、このこ
とによっても推進抵抗を増加させていた。すなわち、管
推進工法では、先導体で掘削した掘削孔が後続の埋設管
を通過させる通路となるため、掘削孔の孔壁を、シール
ド工法と異なり推進の終了時まで良好に維持しなければ
ならなず、孔壁土砂の剥離や脱落が生じると、その土砂
が埋設管と孔壁との間に挟まれて、全ての埋設管の推進
が終了するまで推進抵抗を増加させることになる。その
ため、ときには、推進工事を中断しなければならない事
態に至ることもある。このように、従来例の管推進機で
は、反力伝達部材を設けていないものに比べて、方向修
正操作時における実動作の遅延の弊害を緩和できる反
面、推進抵抗の増加を招くという圧送排土方式の管推進
機に固有の問題が新たに生じた。

【０００８】本発明は、こうした従来の技術にみられる
圧送排土方式の管推進機固有の問題を解消しようとする
ものであって、その技術課題は、圧送排土方式の管推進
機に生じる方向修正操作時の実動作の遅延を解消しなら
がらも、推進抵抗の増加を招かない管推進機を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のこうした技術課
題は、先導体本体とその前方に設けられ掘削外径が先導
体本体の外径よりも大きい回転掘削具とを有する先導体
を備え、先導体本体後端部に埋設管を連結してその推進
により先導体本体を推進しつつ回転掘削具で地山を掘削
するとともに、掘削土砂へ粘性付与材を注入して塑性流
動性のある泥土を生成し、その泥土を先導体本体の外周
側を通過させるようにして先導体で地山を掘進する管推
進機において、先導体本体にその径方向に揺動可能に取
り付けられその揺動により地山で反力をとりつつ回転掘
削具を地山に押し付けて先導体の掘進方向を修正させる
ことができる複数の方向修正板を、先導体本体の外周と
の間に泥土通路を形成するように間隙を置いて回転掘削
具の掘削領域内に納まるように配置するとともに、これ
らの方向修正板を揺動させて地山に押し付けることがで
きる方向修正板揺動手段を先導体本体に設けたことによ
り達成される。

【００１０】本発明の管推進機は、このように構成して
いるので、先導体本体後端部に埋設管を連結して駆動す
ると、先導体本体を推進しつつ回転掘削具で地山を掘削
するとともに、掘削土砂へ粘性付与材を注入して塑性流
動性のある泥土を生成する。この泥土は、先導体本体の
外周と方向修正板との間に形成された泥土通路を通過し
て後方に導かれて、先導体本体や埋設管の貫入抵抗を軽
減しながら先導体で地山を掘進する。その際、先導体
は、方向修正板で地山に支持されるが、この方向修正板
は、回転掘削具の掘削領域内に納まるように配置してい
ることに加え、先導体の支持面積を大きくすることが可
能な板状をなしていて、このように配置しても先導体の
支持力は不足しないため、従来例の管推進機における反
力伝達部材とは異なり、未掘削の地山部分に貫入される
ことなく、先導体を安定的に支持することができる。し
たがって、本発明の管推進機によれば、従来の技術にみ
られるような推進抵抗の増加を招かない。

【００１１】こうして掘進する過程で先導体の掘進方向
を修正するときには、方向修正板揺動手段を駆動する。
そうすると、方向修正板は、先導体本体の径方向に揺動
し、未掘削の地山に直ちに押し付けられ、この未掘削の
地山で反力をとりながら回転掘削具を地山に対して方向
修正板の揺動方向とは逆方向に押し付けて回転掘削具で
余掘をさせるため、回転掘削具による掘削領域がその揺
動方向と逆の方向にシフトする。こうした状態を維持し
て先導体を推進し続けると、その推進力の反力が方向修
正板に逐次作用するため、その反力の分力により回転掘
削具の地山への前記の押し付ける力が維持され、先導体
の推進に伴って掘削領域が方向修正板の揺動方向と逆の
方向に逐次シフトして、先導体の掘進方向が変化して行
く。このように、方向修正板揺動手段を駆動すると、方
向修正板が直ちに未掘削の地山に押し付けられて先導体
の方向修正動作が行われるため、方向修正操作と実際の
方向修正動作との間にほとんど時間差は生じない。した
がって、本発明の管推進機によれば、泥土通路用の間隙
に起因して圧送排土方式の管推進機に生じる方向修正操
作時の実動作の遅延が解消される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明が実際上どのように
具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図５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、本発明の具体化例の管推進機の縦断面
図、図２は、本発明の具体化例の管推進機の底面図、図
３は、本発明の具体化例の管推進機の方向修正時の状態
を示す水平断面図、図４は、図３の横断面図、図５は、
本発明の具体化例の管推進機の引き戻し時の状態を示す
縦断面図、図６は、本発明の具体化例の管推進機に関す
る変形例の底面図、図７は、本発明の具体化例の管推進
機に関する別の変形例の底面図である。本発明の具体化
例の管推進機は、従来例の中折れ式の管推進機と同様、
先導体本体とその前方に設けられ掘削外径が先導体本体
の外径よりも大きい回転掘削具とを有する先導体を備
え、先導体本体後端部に埋設管を連結してその推進によ
り先導体本体を推進しつつ回転掘削具で地山を掘削する
とともに、掘削土砂へ粘性付与材を注入して塑性流動性
のある泥土を生成し、その泥土を先導体本体の外周側を
通過させるようにして先導体で地山を掘進するようにし
た点で基本的な仕組みが変わらない。また、従来例の中
折れ式の管推進機と同等の方向修正機能をもち、埋設管
を通常の管推進機よりも急カーブで埋設することができ
るようにしているが、方向修正機能を達成するための機
構そのものは、従来例のものとは基本的に異なる。

【００１３】図１乃至図７において、１は先導体の胴部
をなす先導体本体、２は先導体本体の前方に設けられ地
山を掘削する回転掘削具、３はこの回転掘削具２を減速
して回転駆動するための回転掘削具駆動装置、４は先導
体本体１の後端部と埋設管５との間に介装されるヒュー
ム管等のアダプタ管、５はヒューム管等で単位長さに製
作され先導体本体１の後端部に連結されて順次継ぎ足さ
れる地中埋設用の埋設管、６は先導体本体１の後側底部
に設けられ先導体本体１の外周側を通過した泥土を機内
に取り込む土砂取り込み口、７は土砂取り込み口６から
取り込んだ泥土を地上に圧送するための排土手段として
の土砂圧送ポンプ、８はこの土砂圧送ポンプ７を駆動す
るための土砂圧送ポンプ駆動装置、９は土砂圧送ポンプ
７で圧送される泥土を地上に排出する管路となる排土
管、１０は先導体本体１の外周と掘削孔の孔壁との間に
形成された泥土通路である。

【００１４】回転掘削具２は、その掘削外径を先導体本
体１の外径よりも大きくなるように構成しており、先導
体本体１の外周と掘削孔の孔壁との間に泥土通路１０が
形成されるようにしている。この回転掘削具２には、粘
性付与材を放射状に注入するように、図示していない注
入孔が設けられており、この注入孔から注入した粘性付
与材を掘削土砂に撹拌混合して塑性流動性のある泥土を
生成できるようにしている。この泥土は、回転掘削具２
の後方へ送られて先導体本体１の外周側を通過し、その
一部は、土砂取り込み口６から先導体本体１内に取り込
まれて土砂圧送ポンプ７で地上に排出されるとともに、
残りは、先導体本体１の後方の埋設管５の外周側に導か
れる。先導体本体１の後端部に埋設管５を連結する場
合、その後端部に取り付けられるアダプタ管４を介して
連結するようにしているが、このアダプタ管４は、前端
部に、先導体本体１との連結に適合する継ぎ手を有し、
後端部に、埋設管５との連結に適合する継ぎ手を有す
る。アダプタ管４は、埋設しようとする埋設管の種類に
応じて、当該埋設管５を連結するのに好適な継ぎ手を有
するものが選択される。以上は、従来例の管推進機も具
備している構造である。本発明を効果的に実施できるよ
うにするため、アダプタ管４は、前端部に球面状の接合
端面を設けて、先導体本体１の後端部に傾動可能に取り
付け得るようにしている。また、後端部にも同様の接合
端面を設けている。

【００１５】次に、本発明独自の技術内容に直接関係す
る事項について述べる。１１は、揺動させることにより
先導体の掘進方向を修正し得る方向修正板、１２はこの
方向修正板１１を揺動させる方向修正板揺動手段として
の油圧ジャッキ、１３はこの油圧ジャッキ１２を先導体
本体１に枢支するための支持部材、１４は方向修正板１
１を先導体本体１に揺動可能に枢着するための枢着用の
ピン、１５は油圧ジャッキ１２を方向修正板１１に連結
するための油圧ジャッキ１２のピストンロッドに固着し
た連結用のピンである。

【００１６】方向修正板１１は、掘削断面の円周に近似
する円弧状の曲面を有し、先導体本体１の外周との間に
泥土通路１０ａを形成するように間隙を置いて複数個配
置するとともに、先導体本体１にその径方向に揺動可能
に取り付ける。方向修正板１１を泥土通路１０ａを形成
するように配置する場合、各方向修正板１１は、回転掘
削具２の掘削領域内に納まるように配置することとし、
この例では、互いに対向する方向修正板１１の外側表面
間の距離が図に示すように回転掘削具１２の掘削外径よ
りも若干短くなるように配置している。方向修正板１１
と先導体本体１の外周との間の間隔は、各方向修正板１
１をこのように回転掘削具２の掘削領域内に納めるよう
に配置でき、かつ、必要量の泥土を通過させるに足るだ
けの泥土通路１０ａを形成し得る範囲で、設計上適宜定
めればよい。方向修正板１１は、この例では、先導体本
体１の前端部に上下左右に４個ほど取り付けてており、
各方向修正板１１の隣接する側縁間にほとんど間隔を設
けないで配置することにより全体として円筒状をなすよ
うに配置し、泥土通路１０ａを泥土通路１０と近似する
リング状の断面をなすように形成している。また、方向
修正板１１は、その外側表面１１ａを後縁周辺部や側縁
周辺部の個所で先導体本体１の側に向けて傾斜させるよ
うに形成している。

【００１７】油圧ジャッキ１２は、各方向修正板１１に
対応して上下左右に４個設けられ、その適宜のものを伸
縮させることより、方向修正板１１を上下左右の所望の
方向に揺動させて地山に押し付けることができる。例え
ば、図３及び図４に示すように、右側の油圧ジャッキ１
２を伸ばして右側の方向修正板１１を右方向に揺動させ
ると、この方向修正板１１は、地山で反力をとりつつ回
転掘削具２を地山に対して左方向に押し付けて先導体の
掘進方向を左向きに修正させることができる。このよう
に、油圧ジャッキ１２を伸ばして所望の方向修正板１１
を地山側に揺動させることにより、先導体の掘進方向を
所望の方向に修正させることができる。この例では、油
圧ジャッキ１２は、図５に示すように、これを縮めるこ
とにより方向修正板１１の後端部を前端部よりも地山か
ら遠ざけ得るよう方向修正板１１を先導体本体１の側に
揺動させることができるように設けられている。油圧ジ
ャッキ１２の伸縮により方向修正板１１を揺動させると
き、その揺動に伴って油圧ジャッキ１２を自由に傾動で
きるようにするため、連結用のピン１５は、方向修正板
１１のブラケットに設けた遊びをもたせるための長孔に
挿通する。

【００１８】本具体化例の管推進機は、以上のような構
造を備えているので、先導体本体１の後端部にアダプタ
管４を介して埋設管５を連結し、発進立坑内の元押しジ
ャッキで埋設管５を推進しながら回転掘削具２で地山を
掘削し、掘削土砂へ粘性付与材を注入すると、従来例の
管推進機と同様、先導体本体１や埋設管５よりも大径の
掘削孔を掘削するとともに塑性流動性のある泥土を生成
する。この泥土は、泥土通路１０，１０ａを通過し、そ
の一部は、先導体本体１の土砂取り込み口６から先導体
本体１内に取り込んで土砂圧送ポンプ７により地上に圧
送されるとともに、残りは、埋設管５の外周側に導か
れ、先導体本体１や埋設管５の貫入抵抗を軽減しながら
先導体で地山を掘進する。この間、その掘進の進展に応
じて、先導体本体１の後方に連結された埋設管５に新た
な埋設管５が適宜継ぎ足される。先導体本体１には、そ
の外周との間に泥土通路１０ａを形成するように複数の
方向修正板１１が配置されているので、先導体の掘進過
程で、これらの方向修正板１１により、先導体が地山に
支持されるとともに泥土が後方に導かれる。こうして掘
進する過程で先導体の掘進方向を修正するときには、油
圧ジャッキ１２を図１の状態から伸ばす。

【００１９】いま、上下左右の油圧ジャッキ１２のうち
の所定の一つを伸ばしたとすると、方向修正板１１は、
枢着用のピン１４を支点に先導体本体１の径方向に揺動
し、その後方部分が油圧ジャッキ１２を伸ばした側の未
掘削の地山に直ちに押し付けられる。そうすると、方向
修正板１１は、この未掘削の地山で反力をとりながら回
転掘削具２を地山に対して油圧ジャッキ１２の伸長方向
とは逆方向に押し付けて回転掘削具２で余掘をさせるた
め、回転掘削具２による掘削領域が油圧ジャッキ１２の
反伸長方向にシフトする。こうした状態を維持して先導
体を推進し続けると、その推進力の反力が方向修正板１
１に逐次作用するため、その反力の分力により回転掘削
具２の地山への前記押し付け力が維持され、先導体の推
進に伴って掘削領域が油圧ジャッキ１２の反伸長方向に
逐次シフトして、先導体の掘進方向が上下左右のうちの
所定の方向に変化して行く。以上、先導体の掘進方向を
上下左右の何れかの方向に修正する例を示したが、上下
左右の中間方向に修正したいときには、上下の方向修正
板１１の一つ及び左右の上下の方向修正板の一つを同時
に揺動させるようにすればよい。

【００２０】このように、方向修正板１１を先導体本体
１に間隙を置いて揺動可能に取り付けて、油圧ジャッキ
１２を伸ばすと、泥土通路用の間隙１０，１０ａの間隙
が存在しても方向修正板１１が直ちに未掘削の地山に押
し付けられて先導体の方向修正動作が行われるようにし
ているため、方向修正操作と実際の方向修正動作との間
にほとんど時間差が生じることがなく、圧送排土方式の
管推進機に生じる方向修正操作時の実動作の遅延が解消
される。前述したように、この方向修正板１１は、先導
体の掘進中に先導体を地山に支持する働きをするが、特
に、回転掘削具２の掘削領域内に納まるように配置して
いることに加え、先導体の支持面積を大きくすることが
可能な板状をなしていて、このように配置しても先導体
の支持力は不足しないため、従来例の管推進機における
反力伝達部材とは異なり、未掘削の地山部分に貫入され
ることなく、先導体を安定的に支持することができる。
方向修正板１１をこのように未掘削の地山部分に貫入さ
せず、また、そのため、掘削孔の孔壁を不必要に乱す恐
れもないので、従来例の管推進機のように推進抵抗をい
たずらに増加させるようなことはない。

【００２１】したがって、本具体化例によれば、泥土を
先導体本体１の外周側を通過させるようにした圧送排土
方式の管推進機に固有の問題を解消して、圧送排土方式
の管推進機に生じる方向修正操作時の実動作の遅延を解
消しならがらも、推進抵抗の増加を招かない管推進機が
得られる。その結果、埋設管５の埋設作業を高度の熟練
を要することなく計画路線に沿って精度よく行うことが
できるとともに、埋設管５を従来よりも長距離にわたっ
て推進することができる。この管推進機では、方向修正
板１１に、先導体の掘進方向を修正する働きだけではな
く、先導体の掘進過程で先導体を地山に支持し泥土を後
方に導く働きをさせるようにしているため、圧送排土方
式の管推進機において、方向修正板１１を多角的に活用
して、先導体の方向修正機能だけに限らず先導体の支持
機能や泥土の誘導機能というように種々の機能を発揮さ
せることができ、きわめて合理的である。先導体の方向
修正機能を有する従来の管推進機では、先導体の方向修
正時に先導体本体が中折れするため、先導体本体内部に
配設された回転掘削具駆動装置、ジャッキ、油圧ホー
ス、電気ケーブル等の機器類がその中折れ動作に伴って
移動し、それらの配置次第では、先導体本体の内壁等の
周辺の物に干渉する恐れがある。しかるに、本具体化例
の管推進機では、こうした中折れ式の管推進機とは異な
り、推進機本体１１が中折れしないため、推進機本体１
１の内部に配設している機器類は、先導体の方向修正に
伴って移動せず、その配置の態様の如何にかかわりなく
周辺の物と干渉する恐れがない。

【００２２】この例では、各方向修正板１１を、先導体
本体１の外周との間に泥土通路１０ａを形成するように
配置する場合に、特に、各方向修正板１１を円筒状をな
すように配置して泥土通路１０ａをリング状断面をなす
ように形成し、その前後の泥土通路１０と近似する断面
をなすようにしているので、前方で生成された泥土を泥
土通路１０ａを通じて後方に円滑に導くことができる。
先導体の掘進方向の修正時に方向修正板１１を揺動させ
た際、方向修正板１１は、後縁や側縁の角部が地山に強
く押し当てられ、しかも、掘進方向に移動するため、地
山の状態によっては、その移動時に掘削孔の孔壁がこれ
らの角部によりかじり落される危惧がある。しかるに、
この例では、方向修正板１１の外側表面１１ａを、特
に、方向修正板１１の後縁周辺部や側縁周辺部の個所で
先導体本体１の側に向けて傾斜させるように形成して角
部を取るようにしているので、先導体の掘進方向の修正
時に掘削孔の孔壁が方向修正板１１の後縁や側縁の角部
でかじり落されるのを防ぐことができて、先導体の通常
の掘進時だけでなく掘進方向の修正時にも地山を乱す恐
れがない。

【００２３】この例では、先導体本体１の後端部に埋設
管５を連結する場合に、特に、先導体本体１の後端部に
傾動可能に取り付け得るアダプタ管４を介して連結する
ようにしているので、先導体本体１だけを自由に傾動さ
せることが可能になって小回りがきくようになり、先導
体の方向修正操作が一層行いやすくなる。管推進機で
は、例えば先導体が計画路線から逸れた場合、先導体を
所定距離引き戻して途中から掘進をやり直すことがあ
る。その場合、方向修正板１１の後端部が前端部と平行
であったり地山側に開いていたりすると、掘削孔の孔壁
の大礫や玉石を方向修正板１１の後端部で掻き落す危惧
がある。この例では、特に、方向修正板１１の後端部を
前端部よりも地山から遠ざけ得るよう方向修正板１１を
油圧ジャッキ１２で揺動させることができるようにして
いるので、先導体をこのように引き戻すときには、図５
に示すように、方向修正板１１の後端部を閉じるように
操作して地山から遠ざけることにより、掘削孔の孔壁の
大礫や玉石を方向修正板１１の後端部で掻き落すのを防
ぐことができ、先導体を引き戻すときでも地山を乱す恐
れはない。

【００２４】最後に、以上述べた管推進機に関する二つ
の変形例を図６及び図７に基づいて説明する。両変形例
は、何れも、先導体本体１に対して、少なくとも前後方
向の断面形状が台形状をなす凸部１６ａ，１６ｂを、泥
土通路１０ａを通過する泥土の流れの下流に位置するよ
うに突設した点に特徴がある。図６の例では、凸部１６
ａを、図６に図示するように泥土通路１０ａの後端部か
ら先導体本体１の後端部にかけて形成することにより、
凸部１６ａの前後方向の断面形状を前後方向に長い台形
状をなすように形成し、こうした凸部１６ａを、先導体
本体１の外周面に周方向に所定間隔を置いて複数個突設
するようにしている。図７の例では、凸部１６ｂを、図
７に図示するように裁頭円錐状に形成して、こうした凸
部１６ｂを、泥土通路１０ａの後方から先導体本体１の
後端部にかけて千鳥状に配置して先導体本体１の外周面
に多数突設するようにしている。これらの凸部１６ａ，
１６ｂは、何れも、回転掘削具２の掘削領域内に納まる
ように突設する。

【００２５】そこで、こうした構造の凸部１６ａ，１６
ｂを設けた点の技術的意義について説明する。こうした
凸部１６ａ，１６ｂを設けない場合には、泥土通路１０
ａを通過する泥土は、泥土通路１０ａの下流にフリーな
状態で流れるため、土砂圧送ポンプ７の近場等流れやす
いところにだけよく流れて、時の経過とともに泥土が流
れる道筋ができてしまい、泥土の流れの悪いところに
は、泥土が滞留して、いわゆる土砂の居付きを起こして
しまう恐れがある。こうした土砂の居付きが起きると、
先導体の推進時に、その居付いた土砂が推進抵抗となっ
たり、掘進方向の修正動作の障害となったりする危惧が
ある。図６及び図７の両変形例では、凸部１６ａ，１６
ｂが泥土通路１０ａを通過する泥土の流れの下流に位置
するように突設しているので、泥土通路１０ａを通過し
た泥土が流れやすいところにだけ流れるのを規制して、
泥土が泥土通路１０ａの後方の泥土通路１０の全断面
に、より均等に流れるように泥土の流れを整える。した
がって、両変形例によれば、先導体の推進時に、土砂の
居付きにより推進抵抗が増加したり方向修正動作が妨げ
れらたりする弊害を緩和することができる。

【００２６】また、両変形例では、凸部１６ａ，１６ｂ
を、特に、その前後方向の断面形状が台形状をなすよう
に形成して回転掘削具２の掘削領域内に納まるように突
設しているので、こうした利点を保持しながらも、先導
体の推進時や前述の引き戻し時に、掘削孔の孔壁の大礫
や玉石を方向修正板１１の後端部で掻き落すのを防ぐこ
とができて地山を乱す恐れがない。その場合、図７に示
す変形例では、凸部１６ｂを、特に、裁頭円錐状に形成
して、泥土通路１０ａの後方から先導体本体１の後端部
にかけて千鳥状に多数配置しているので、先導体の推進
過程で、この凸部１６ｂが壁を仕上げるためのこてのよ
うな働きをして、掘削孔の孔壁が千鳥状に配置した多数
の凸部１６ｂにより満遍なく圧密される。そのため、凸
部１６ｂが孔壁造成用の圧密手段としての機能も兼備し
て、孔壁土砂の剥離や脱落を積極的に起こしにくくし、
良好な掘削孔の孔壁を造成するという効果も併せ発揮す
ることができる。

【００２７】以上述べた例では、方向修正板１１を先導
体本体１に上下左右に４個ほど設けた例を示したが、方
向修正板は、少なくとも３個設ければ、上下左右やこれ
らの中間の何れにの方向にも先導体の掘進方向を修正す
ることができる。また、方向修正板を２個配置すれば、
上下又は左右の何れかに先導体の掘進方向を修正するこ
とができる。したがって、先導体を急なカーブで推進す
る方向が上下又は左右の何れかである場合には、方向修
正板を２個配置すればよく、要は、複数の方向修正板
を、先導体本体の外周との間に泥土通路を形成するよう
に間隙を置いて設け、回転掘削具の掘削領域内に納まる
ように配置すればよい。また、以上述べた例では、各方
向修正板１１の隣接する側縁間にほとんど間隔を設けな
いで配置することにより全体として円筒状をなすように
配置した例を示したが、各方向修正板１１の隣接する側
縁間にある程度の幅の間隙を設けるようにしてもよい。
こうした構造を採用した場合には、万一、塊状の泥土が
方向修正板１１で形成される泥土通路１０ａ内に詰まっ
たときでも、泥土の塊が先導体の推進過程でその間隙か
らはみ出して地山に接触すると、泥土の塊が地山に取り
残されつつ方向修正板１１だけが前進することとなるた
め、泥土の塊がこうした間隙を経由して後方に抜け出し
て独りでに除去されることとなる。先導体の掘進方向を
修正する際、上下左右の所定の油圧ジャッキ１２を伸ば
して方向修正板１１を地山に押し付けるだけでなく、こ
うした操作に呼応して、その油圧ジャッキ１２と対向す
る油圧ジャッキ１２を縮めるようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、泥土を先導体本体の外周側を通過させるようにした
圧送排土方式の管推進機において、「先導体本体にその
径方向に揺動可能に取り付けられその揺動により地山で
反力をとりつつ回転掘削具を地山に押し付けて先導体の
掘進方向を修正させることができる複数の方向修正板
を、先導体本体の外周との間に泥土通路を形成するよう
に間隙を置いて回転掘削具の掘削領域内に納まるように
配置するとともに、これらの方向修正板を揺動させて地
山に押し付けることができる方向修正板揺動手段を先導
体本体に設けた」ので、本発明によれば、圧送排土方式
の管推進機に生じる方向修正操作時の実動作の遅延を解
消しならがらも、推進抵抗の増加を招かない管推進機が
得られる。その結果、埋設管の埋設作業を高度の熟練を
要することなく計画線に沿って精度よく行うことができ
るとともに、埋設管を従来よりも長距離にわたって推進
することができる。また、方向修正板を多角的に活用し
て、先導体の方向修正機能だけに限らず先導体の支持機
能や泥土の誘導機能というように種々の機能を発揮させ
ることができ、きわめて合理的である。さらに、従来の
方向修正用の管推進機である中折れ式の管推進機とは異
なり、推進機本体が中折れしないため、推進機本体の内
部に配設している機器類は、先導体の方向修正に伴って
移動せず、その配置の態様の如何にかかわりなく周辺の
物と干渉する恐れがない。

【００２９】本発明を具体化する場合、特に、特許請求
範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、こうした
効果を奏することに加え、方向修正板で形成されたリン
グ状断面の泥土通路を通じて、前方で生成された泥土を
後方に円滑に導くことができる。本発明を具体化する場
合、特に、特許請求範囲の請求項３に記載のように具体
化すれば、先導体の掘進方向の修正時に掘削孔の孔壁が
方向修正板の後縁の角部でかじり落されるのを防ぐこと
ができて、先導体の通常の掘進時だけでなく掘進方向の
修正時にも地山を乱す恐れがない。本発明を具体化する
場合、特に、特許請求範囲の請求項４に記載のように具
体化すれば、先導体の掘進方向の修正時に掘削孔の孔壁
が方向修正板の側縁の角部でかじり落されるのを防ぐこ
とができて同様の効果を発揮することができる。本発明
を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項５に記
載のように具体化すれば、先導体本体だけを自由に傾動
させることが可能になって小回りがきくようになり、先
導体の方向修正操作が一層行いやすくなる。本発明を具
体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項６に記載の
ように具体化すれば、先導体を引き戻すときに掘削孔の
孔壁の大礫や玉石を方向修正板の後端部で掻き落すのを
防ぐことができ、先導体を引き戻すときでも地山を乱す
恐れはない。本発明を具体化する場合、特に、特許請求
範囲の請求項７に記載のように具体化すれば、土砂の居
付きにより先導体の推進時に推進抵抗が増加したり方向
修正動作が妨げれらたりする弊害を緩和することができ
る。そして、こうした利点を保持しながらも、先導体の
推進時や前述の引き戻し時に、掘削孔の孔壁の大礫や玉
石を方向修正板の後端部で掻き落すのを防ぐことができ
て地山を乱す恐れがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体化例の管推進機の縦断面図であ
る。

【図２】本発明の具体化例の管推進機の底面図である。

【図３】本発明の具体化例の管推進機の方向修正時の状
態を示す水平断面図である。

【図４】図３の横断面図である。

【図５】本発明の具体化例の管推進機の引き戻し時の状
態を示す縦断面図である。

【図６】本発明の具体化例の管推進機に関する変形例の
底面図である。

【図７】本発明の具体化例の管推進機に関する別の変形
例の底面図である。

【符号の説明】

１ 先導体本体 ２ 回転掘削具 ４ アダプタ管 ５ 埋設管 ６ 土砂取り込み口 ７ 土砂圧送ポンプ ９ 排土管 １０ 泥土通路 １０ａ 泥土通路 １１ 方向修正板 １２ 油圧ジャッキ １３ 支持部材 １４ 枢着用のピン １５ 連結用のピン １６ａ，１６ｂ 凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 恵一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機エ ンジニアリング株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先導体本体とその前方に設けられ掘削外径
   が先導体本体の外径よりも大きい回転掘削具とを有する
   先導体を備え、先導体本体後端部に埋設管を連結してそ
   の推進により先導体本体を推進しつつ回転掘削具で地山
   を掘削するとともに、掘削土砂へ粘性付与材を注入して
   塑性流動性のある泥土を生成し、その泥土を先導体本体
   の外周側を通過させるようにして先導体で地山を掘進す
   る管推進機において、先導体本体にその径方向に揺動可
   能に取り付けられその揺動により地山で反力をとりつつ
   回転掘削具を地山に押し付けて先導体の掘進方向を修正
   させることができる複数の方向修正板を、先導体本体の
   外周との間に泥土通路を形成するように間隙を置いて回
   転掘削具の掘削領域内に納まるように配置するととも
   に、これらの方向修正板を揺動させて地山に押し付ける
   ことができる方向修正板揺動手段を先導体本体に設けた
   ことを特徴とする管推進機。
2. 【請求項２】 複数の方向修正板を、先導体本体の外周
   との間に泥土通路を形成するように間隙を置いて配置す
   る場合に、複数の各方向修正板を円筒状をなすように配
   置して、泥土通路をリング状断面をなすように形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の管推進機。
3. 【請求項３】 方向修正板が、その外側表面を後縁周辺
   部で先導体本体側に向けて傾斜させるように形成されて
   いることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の管推
   進機。
4. 【請求項４】 方向修正板が、その外側表面を側縁周辺
   部で先導体本体側に向けて傾斜させるように形成されて
   いることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３
   記載の管推進機。
5. 【請求項５】 先導体本体後端部に埋設管を連結する場
   合に、先導体本体後端部に傾動可能に取り付け得るアダ
   プタ管を介して連結するようにしたことを特徴とする請
   求項１乃至請求項４の何れかに記載の管推進機。
6. 【請求項６】 方向修正板揺動手段が、方向修正板の後
   端部を前端部よりも地山から遠ざけ得るよう方向修正板
   を揺動させることができるように設けられていることを
   特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の管推
   進機。
7. 【請求項７】 先導体本体に対して、前後方向の断面形
   状が台形状をなす凸部を、泥土通路を通過する泥土の流
   れの下流に位置し、回転掘削具の掘削領域内に納まるよ
   うに突設したことを特徴とする請求項１乃至請求項６の
   何れかに記載の管推進機。