JPS5829996A - 推進掘削機及びその推進方向修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本尭明は、発進ビットＫＷ装置したジヤツキＱＩにより
、被柵設管を圧入して管を敷設する推進工法に使用する
掘削機及びそＯ推進方向の修正方法に関するものてめる
。

地中に鋼管、ヒユーム管部を推進環設する場合、所定の
距離を隔て一発進ビットと到達ビットを設け、発進ビッ
トにおいて管を接合推進する作業を反復し、到達ピッ１
１で到達させる推進工法が広く行なわれている。

この工法に使用する掘削機は、−毅に、オーガヘッド及
びオーガの回転駆動力による地盤の掘削及び残土搬出と
、油圧ジヤツキによる推進力を利用し良ものであって、
推進中の方向修正Ｆｉ、油圧ジヤツキを利用した４のや
、特開昭５４−３６０１３号公輸に示すように、水又は
空気を噴射すると共に各壁面に設けた圧談盤で地盤を選
択的に抑圧して反力をとり、あるいは関−を形成して強
制的に水平（上下）′方向の調整を行なうものなどがあ
る。

牙１ｇは従来Ｏ推進−削機の一例の断面図で、１は掘削
ケーシング、２はケーシング１に連結された推進管、３
はケーシング１に設けたターゲット、４Ｆｉは輩勢関隔
に配設された４本の方向修正シャツｄＦ５を介してクー
シーング１に装着され九掘削ヘッドである。６はケーシ
ング１と推進管２の円節に配設された排土管で、内部に
は先端にオーガヘッド８を有するオーガ７が配筐されて
いる。

このような構成の推進掘削機は、周知のように楯迩ピッ
）［設置された回転駆動１ｉｉｔＫよジオ−ガフを回転
し、これに連結されたオーガヘッド８て地盤を掘削して
掘削土をオーガ７にょシ排土し、推進する。一方、推進
方向の修正を行なうには、牙２図（１）Ｋ示すように１
発進ビット側から測量機（図示せず）でターゲット３を
規準し、例えば掘削機が推進計−２イン０−０よｐ上方
に位置してい為場合は、（ｂ）図に示すように１上方の
方向修正ジヤツキ５０ストロークを伸して掘削ヘッド４
を下方に向け％発達ビットに設置された元押し推進ジヤ
ツキ（図示せず）を作用させる。このとき、掘削ヘッド
４は下方に向けられているため、掘削ヘッド４が推進管
２を先導し、ｍｓ機は←）ＥＫ示すように推進計−ライ
ン０−０上に修正される。

このような掘削機の推進方向修正は、一定推進距離ごと
Ｋｓ禦に行なうことで良好な方向精度が得られ、その方
向修正量は、修正角度で約３＠である。

上記のような構成の掘削機は古い歴史を有し、一般に広
く使用されているが、次のような問題があシ早期改善が
望まれていた。

掘削機自体の問題点 （１）　　オーガ７及びオーガヘッド８には、昇進ビッ
トに設置された回転駆動ｉＩ置によって回転トルクが与
えられるが、推進距離が長くなると掘削土をピッ）ｌＩ
［排出するトルクが増大するため、オーガ７の回転軸Ｏ
強度や回転駆動Ｗｒｔの寸法が増大する等の間層が生じ
、推進距離が制限される。一般に管Ｏ外ｌｌが６００ｍ
＠度の場合、推進距−紘５０５ｍとｉわれている・ （２）　　管の外径が２５０ｍ＋＠変の小径管において
は、方向修正シャツ中５中オーガ７の回転軸部は、管の
外径寸法の制約等によ〕、これらをコンパクトに纏める
ことは困難である。

方向修正上の問題点 方向修正は、掘削機ケーシング１と掘削ヘッド４内に設
けられ九方向修正シャツ中５で強制的に行なう良め、圧
密性のあゐ粘性土に適用することは比較的容易であるが
、Ｎ値の高い砂地中礫地磐においては、方向修正ジヤツ
キ５の能力の増大、さらＫは方向修正シャツ４−５の受
は部材の強度増勢が必要にな夛、仁のため必要以上の取
付場所を要する欠点がある。

本発明は、上記のような従来の問題点を解決するえめに
＆されたものである。即ち、本発明は、カッタを有する
回転軸と掘削ケーシングに内蔵され前記回転軸を駆動す
る駆動装置とからなる掘削部と、＃掘削部を偏向させる
揺動ジヤツキと、前記掘削ケーシングの内壁に沿って摺
動する摺動板と、該摺動板と前記駆動装置を連結するエ
ニバーサルジロイントと、前記摺動板を摺動させる摺動
ジヤツキ及び排土管を備ええ推進掘削機、及び該推進掘
削機の推進方向修正方法に関するもので、優れた推進精
度が得られる掘削機を提供することを目的とするもので
ある。以下図面を用いて本発明と説明する。

第３図は本発明実ｊＩｌｆｌの縦断面図％第４図はその
正面図、第５図及び２６図はそれぞれ牙Ａｌｔ。

Ａ　　Ａｓ　　Ｂ　　Ｂ断面図である。図において、１
１はカッタて、７ランジ、ボルト尋によシ回転軸１２に
連結されておシ、回転軸１２０回転トルクをカッタ１１
に伝達し、地盤を掘削する。カッタ１１は、掘削地盤の
特性に応じて、′第４図に示すよりな二翼式あるいは三
翼式さらＫＩＩｉ７エイスを有するものなど、各種のも
のが使用され、壇たその取付位置亀、掘削地盤の特性に
応じて、掘削ケーシング１８の前面又は内ＩＩＫ設ける
ことができる。

１４は油圧モータ、電動モータ等からなる回転駆動装置
、１３は滅連機で、回転駆動装［１４からの回転トルク
を掘削地盤の蔓性に応じた回転トルクに費換し、回転軸
１２を介してカッタ１１に伝達する。１５は周知のエニ
バーサルジョイントで、−ｍは回転駆動１１＆１４に、
他端は後述の摺動板１６に連結されている。ａ２動板１
６は、２６図に示すように掘削ケーシング１８の内周に
、中心１ＩｌＩＶｃ対しては埋４５°方向に設けられた
４個の受は部材１７０搦動１ｐｌＫ嵌谷し、後述の摺動
ジヤツキ２６からの推力によって摺動し、ユニバーサル
ジヨイント１５、回転駆動装置１４、減速機１３及び回
転軸１２を介して、カッタ１１を前進させる。

１９＝１９ａは掘削ケーシング１８の内壁にと夛つけ九
揺動シャツ命で、第５図に示すように掘削ケーシング１
８の内周に、中心線に対してはソ４５°の位置に設置さ
れておシ、各揺動ジヤツキ１９．１９ｍの揺動量を変化
させることにより、カッタ１１１回転軸１２．減速機１
３及び回転駆動装置１４からなる８Ｍ部１０を、ユニバ
ーサルジヨイント１５の連結部Ｃを中心に任意の方向に
偏向させることができる。２５は掘削ケーシング１８の
下方に設は友排土管で、オーガ２４ｆ内蔵■−ておシ、
カッタ１１による掘削土砂を働過ピットまで搬送する。

２２は隔壁ケーシングで、掘削ケーシング１８と７ラン
ジ、ボルト＄２１で連結されており％後部には推進管（
図示ザず）が連結きれる。２５ｄ隔壁ケーシング２２内
に固定され、掘削土砂を遮断する隔壁である。２６は摺
動ジヤツキで、掘削ケーシング１８に固定され九摺動ジ
ヤツキ受２７にとシつけられておシ、その作動棒＃ｉ摺
動プレート１６に連結されている。

次に本発明和係る掘削機の作用を説明する０本掘削機に
よシ斜め上向きに４１１１ＩＳＩＩする場合は、牙７図
に永すように下方の２個の揺動ジヤツキ１９ｍを伸ばす
（このとき上方の２個の揺動ジヤツキ１９は縮む）と、
掘削部１０はユニバーサルジヨイント１５の連結部Ｃを
軸に、推進計−ライン〇−〇に対して−だけ上方に押上
げられる０次に第８図に示すように摺動ジヤツキ２６０
作動棒を伸ばして摺動プレート１６を前渇させ、掘削ｓ
１０を前方に押し出す。カッタ１１は回転駆動装置１４
によ〕常に回転しているので、これによシ上方向に余ａ
ｎ、先掘シできる。このとき、カッタ１１によル揖削し
た土砂は、オーガ２４によシ発進ビットに＠土される。

こ＼で、揺動ジヤツキ１９．１９ｍの揺動量は、揺動ジ
ヤツキＩＬ１９ａＫｌ＆’位計算を組込むことによシ検
出でき、また回転駆動肇ｔ１４による回転トルクや摺動
シャツ中２６の推力尋て支配される掘削状況は、回転駆
動ｉ！置１４のチェック（例えば油圧モータであれば圧
力、電動子−タであれば電Ｒ）により、マた摺動ジヤツ
キ２６の駆動に要する圧力をチェックすることによシ、
それぞれ管理できる。

次にオ９ＷＪＫよシ本発明掘削機の方向修正について説
明する。なシ本弗明掘削機における方向修正は、余掘）
、先掘シ形式を基本としている。オ９７ｇ　（ａ）　Ｋ
示すように、見過ピット伸から測量機でターゲット３を
規準し、例えば推進ラインＰが推進計−２イン０−０よ
シ下方に位置しているときは、−）図に示すよう［＠動
シャツ命１９暑を作用サセ、カッタ１１の推進角変を従
来の推進ラインＰに対して一上方に偏向させる。次Ｋ　
（ｏ）　＠　Ｋ示すように、摺動ジヤツキ２６を作用さ
せ、カッタ１１を距離りだけ前進させると、カッタ１１
ｔｊ常に回転しているので、修正方向に先掘シが行なわ
れる。

・この状態で・＠進ピッ）Ｋ設置した元押しジヤツキに
よシ推進管２を推進すると、掘削ケーシング１８祉先掘
如された地盤抵抗の小さい方向へ移動し、隔壁ケーシン
グ２２及び推進管２を牽引して方向修正がなされ、（４
図の状態になる。なお、掘削ケーシング１８と隔壁ケー
シング２２との連結に球座ボルト醇２１を使用すれば、
両者１１ｔ７し中シフ°ルに連結され、方向修正が一層
容易になる。

カッタ１１の偏向量０、先掘シ距離りけ、推進計−ライ
ン０−０と推進ラインＰのずれ程度及び地盤特性に応じ
て適宜―整する。なお、上鮎の方向修正の説明は、Ｎ髄
の高い地＃１１に実施した例であるが、Ｎ普の低い地盤
においては、カッタ１１０位１１１（掘削ケーシング１
８の内情か外ＩＩ）、形状、偏向量−及び先掘ル距離を
変えることにょ如容易に方向修正を行なうことができる
。

第１０図は本発明による推進掘削機の別の実施例の縦断
面図である０回転軸１２け軸受３３及び隔壁３４を介し
て揺動刃口２８に支持され、揺動刃口２８の一趨は掘削
ケーシング１８内に挿入されて０リング轡２９によシ支
持されかつシールされている。し九がって、方向修正の
ため掘削部１０を偏向させると揺動刃口２８もこれに追
従して偏向し、掘削ケーシング１８の推進を容易にする
。３０は排土管２５の先端に連結したフレキシブル排土
管、３２け水を噴出する圧送管で、７レキシプル排土管
３０のサクション部に開口しておシ、水を噴出すること
によシサクシ目ン効率をあげることができる。

一毅に大径の掘削機ては、切羽部の安定手段が必要にな
るが、例えば本発明の掘削機に泥水加圧方式の切羽部安
定手段を採゛用する場合は、泥水圧送管を設けると共に
、排土管２５内のオーガ２４を除いて所定の設備を装備
することによル、十分適用できる。泥土バランス方式を
採用する場合亀一様である。ｔた本尭＃４に係る掘削機
を鉛―掘シに採用する場合社、超音波孔１１１１Ｊ定器
を使用し、掘削ラインのずれを検知してカッタ１１を偏
向させることＫよシ、時々刻々に方向修正を行なえばよ
い。

以上の説明から明らかなように１本Ｉ＃明によれば次の
よりな餉著な効果を挙けることができる。

（１）　　カッタの駆動装置が掘削機内に設けられてお
シ、またカッタの駆動機構と掘削土を排土するオーガの
駆動機構が分離しているため、長鞄離推違が可能であシ
、経済性が高い。

（２）Ｎ値の低い地盤は勿論、Ｎ匍の高ｉ地盤において
も余掘〕、先掘シを容易に行なうことができるので、正
＠に方向修正を行なうことができる。

（３）　　切羽部の安定を必要とするときは、一般に実
施されている泥水加圧式−るいは泥土バランス酸部の設
備を掘削９に組込むことＫよル、小径管から大径管首で
適用できる。

（４）　　超音波孔ｌｌｌ１ｌ定器を併用することによ
シ、水平掘削のみならず鉛直１１削にも実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の推進掘削機の一例の縦断面図、第２図（
ａ）　ｅ　（ｂ）　＝　（ｃ）はその方向修正作用の説
明図、第３図は本発明実施例の縦断図、第４図はその正
面図、第５鈎は第３図のＡ−Ａ断面図、第６図はＢ−Ｂ
断面図番オフ図及び牙８図は本発明の詳細な説明する逐
めの縦断面図％第９図（荀−（ｂ）ｅ　（ｃ）＊（ｄ）
はその方向修正作用の説、明図％牙１ｏ図は本発明の別
の実施例の縦断ＷＪ図である。 １０：掘削部、　１１：カッタ、　　１２：（ロ）転軸
％　１４：回転駆動ｌ＃會、　１５：ユニパーナルジ璽
インド、　１６：＠動プレート、　１−７　：受は部材
、　　１８：掘削ケーシング、　　　１９．１９ａ：＃
ｓ動ジヤツキ、　　２４：オーガ、　　２５：排土管、
　　２６：摺動ジヤツキ、　　２８：揺動刃口。 ３２：圧送管。 代理人弁理士佐藤正年 第１図 第２、図 （ｂ） （Ｃ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　カッタを有する回転軸と掘削ケーシングに内
   蔵され前記回転軸を駆動する駆動ｉＩｔ勢からなる１１
   削部と％＃−削部を偏向させる揺動ジヤツキと％前記掘
   削クーシングの内壁に沿って摺動する摺動板と、ｌＩ摺
   動板と前記駆動装置を連結スルユニバーナルジ四インド
   と、前記摺動板を摺動させる摺動ジヤツキ及び排土管と
   を備えたことを特徴とすゐ推進掘削機。
2. （２）　　発進ピッ）Ｋ設置したシャツ中等によｐ管を
   地盤中に推進させて敷設する推進工法＃Ｃおいて、揺動
   シャツｄＦＫよＪ）１１ｍ部を偏向させたのち摺動シャ
   ツｄＰＫよ！Ｊエニパーｔルジ曹インドを介して前記＃
   ＡｆＩ１１部を推進させ、余１１シ、先ＩＩ〕を行なう
   ことを特徴とする錨過ａｍ機の推進方向修正方法。