JPS594035B2 - 地中穿孔機の掘進方向設定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、掘進開始時並びに掘進途中において、地中穿
孔機の掘進方向を修正するのに主に用いられる掘進方向
設定装置の改良に関する。

地中穿孔機による小径管の埋設の成否は、いかにして管
の推進方向いいかえれば地中穿孔機の掘進方向を設定し
て計画方向にそって掘進するかにかかつている。

このために従来から地中穿孔機に種々の装置や工夫がな
されてきた。

しかしそれらはいずれも装置が高価になったり、良い地
盤にしか使えなかったり、あるいは機能が不完全であっ
たりするものが多い。

例えば、地中穿孔機の後端と先頭埋設管の前端とを円周
上に均等に配置された複数本のジヤツキで結合し、各ジ
ヤツキの押出し量を任意に選定することにより地中穿孔
機の掘進方向を設定するタイプにおいては、各ジヤツキ
の中心軸間の間隔が直進掘進時と方向修正時とでは変化
を余儀なくされるためこれに対処して各ジヤツキの両端
を任意な方向へ回転が自在な継手とする必要があり更に
方向修正時のように先頭埋設管に対して一定角度を保っ
て地中穿孔機を掘進させるには各ジヤツキの方向あるい
は自在継手の回転を規定すべきあらたな固定装置を必要
とすることから機構が極めて複雑であった。

また、ジヤツキは掘進反力をまともに受ける方向に設置
されているため、掘進前面の地盤が不均質であったり硬
地盤である場合にはジヤツキへかかる抗力が異なってく
るために押出し量に狂いが生じ、修正が十分に為されず
に地中穿孔機の姿勢が設定した方向へ保てなくなるなど
の点があった。

本発明は上述した従来技術が有する欠点を解消しようと
するもので、簡単な構造でかつ不均質な地盤や硬地盤で
あっても一定の掘削設定角度を保持しえる地中穿孔機の
掘進方向設定装置を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成する本発明の構成は、推進管とこれの
内方に一部分が収まる後続の円筒状本体とを前記円筒状
本体の中央に球面座を介して傾動自在に取付けられた一
本の推進ジヤツキで連結して前記円筒状本体に対して推
進管が傾きうるように設ける一方、前記推進ジヤツキの
先端部外周にそれぞれ傾斜面を有する複数の段部を環状
に一体的に突設し、前記円筒状本体の内周面に該内周面
に沿って軸方向へ移動し且つ前記段部の傾斜面と対応し
た傾斜面をそれぞれ有する複数個の楔部材を設けると共
に該楔部材を前記段部と円筒状本体との間へ圧入させて
推進ジヤツキの固定を図る位置決め用ジヤツキを設け、
前記各楔部材の圧入量を加減することにより推進管の傾
きを変化させることを特徴とする。

以下本発明の構成を図面に示す一実施例に基づいて詳細
に説明する。

地山内に押し込まれる推進管１と後続埋設管（図示省略
）を足場として押し込み時の反力を受ける円筒状本体５
とは一本の推進ジヤツキ８で連結されている。

前記推進管１はその先端部に土砂を周辺地山へ圧入する
推進円板２がねじ３で止め付ケられており、更にその後
方に推進ジヤツキ８の移動杆を固定する固定円板４が溶
接着けされている。

他方、円筒状本体５は、その一部分（主に前半分）が推
進管１内に収まるように推進管１と同軸上に配置されて
いる推進管１よりも小径の管である。

これらを連結する推進ジヤツキ８は、その移動杆が推進
管１側の固定円板４にボルト６止めされている固定円筒
７にねじ込まれる一方、基端側か円筒状本体５にボルト
１６で止着された固定円板１４の中央に球面座を介して
取付けられている。

球面座は回転球１０とこれを包む上受床１２と下受床１
３からなり、回転球１０側が固定ねじ９によって推進ジ
ヤツキ８の基端に取付けられる一方、締付ねじ１１で一
体化された上、下受床１２，１３が取付ねじ１５によっ
て固定円板１４に取付けられている。

したがって、球面座を中心として傾動しえる推進ジヤツ
キ８に支持されている推進管１は円筒状本体５に対して
傾くととすなわち掘進方向を変更しうろことが可能とな
る３この場合、周囲の土砂や礫等が推進管１と円筒状本
体５との間に噛み込んで傾動を阻害しないようにするた
め推進管１の後端部分に止水軸３２が嵌着されている。

前記止水軸３２はばね３３が嵌められて円筒状本体５の
外周面に密着するように設けられている。

又、前記円筒状本体５内には、第２図および第４図に示
すように、推進ジヤツキ８の先端側の固定を図る複数の
楔部材２５．２６とこれを円筒状本体５の内周面に沿っ
て軸方向へ移動させる位置決め用ジヤツキ１７，１８と
が夫々一定間隔置きに円周上に設けられている。

楔部材は、推進ジヤツキ８の先端部分の径方向へ突出し
だ段部３１部分へ圧入されたときに始めて円筒状本体５
と推進ジヤツキ８とを楔効果で一体化しようとするもの
で、方向修正用のもので、方向修正用のもの２５と直進
用のもの２６との二種類から成り、交互に４５０置きに
配置されている。

直進用のもの２６は、段部３１部分へ圧入されたときに
推進用ジヤツキ８の中心と円筒状本体５の中心とが一致
するように間隔を保持するだめのもので、各ジヤツキ１
８の押し込み量が若干具なっても軸心が一致するように
極めて緩い勾配若しくは０勾配とされている。

同様に対応する段部３１の勾配も０若しくはそれに近い
ものとさ゛れている。

反面、方向修正用のもの２５は、段部３１部分への圧入
量（押し込み量）の違いによって推進ジヤツキ８を所望
角度に傾けた状態で推進ジヤツキ８の固定を図るだめの
もので、対応する段部３１ともども一様な勾配がつけら
れている。

これら楔部材２５．２６は円筒状本体５の内周面に溶接
着けされている軸心と平行なガイド部材２９．３０に嵌
められてその中を自在に摺動しうるように取付けられる
一方、各位置決め用ジヤツキ１７，１８と夫々連結され
ている。

また、方向修正用の位置決め用ジヤツキ１７はねじ１９
、固定円筒２０およびねじ２１を介して、直進用の位置
決め用ジヤツキ１８はねじ２２、固定円筒２３およびね
じ２４を介して夫々固定円板１４に固着されている。

尚、前記楔部材２５．２６とガイド部材２９，３０との
間および段部３１との間並びに球面座部分の摺動面には
グリース封入孔３４からグリースが供給され円滑な摺動
が確保されている。

符号３５は各ジヤツキ８１７．１８の作動油供給孔であ
る。

つぎに、操作手順を説明する。

第５図に示すように、地中穿孔機の掘進方向を修正せず
そのままの状態で直進させる場合には、油圧発生装置（
図示省略９から供給される作動油で４本の方向修正用の
位置決めジヤツキ１７の移動杆２７をすべて縮めると共
に４本の直進用の位置決めジャッキ１８の移動杆２８を
すべて伸長させる。

すると、楔部材２６は推進ジヤツキ８の段部３１に接触
しつつガイド部材３０に沿って移動し、円筒状本体５と
推進１の長手軸方向はａに合致する。

つまり、円筒状本体５と推進管１は同軸上に位置する。

ａが計画方向であれば、この状態で前記推進ジヤツキ８
の移動杆を前記円筒状本体５の後部に続く埋設管（図示
せず）に推進反力をとって伸長させると、推進管１は円
筒状本体５に対して直進する。

上記一連の操作を繰返せば直線の計画線の掘進が確保さ
れる。

しかしながら第６図に示すように、掘進前面や周囲の土
圧の不均衡などにより、掘進計画方向ａと円筒状本体５
の長手方向すとの間に角度θなる軸ずれが生じた場合に
は、方向修正が必要となる。

この場合４本の直進用の位置決めジヤツキ１８の移動杆
２８をすべて縮め、４本の方向修正用の位置決めジヤツ
キ１７の中でも軸ずれ方向を含む面内にある２本のジヤ
ツキ１７（これらの中心軸は互いに１８００離隔してい
る）の移動杆２７のうち、一方を伸長させ、他方を縮め
ると、伸長する移動杆２７の楔部材２５はガイド部材２
９に沿って段部３１を押し下げつつ移動する。

すなわち、推進ジヤツキ８および推進管１の長手軸は円
筒状本体５の長手軸に対して傾斜する。

この傾斜角をθに合せれば方向修正時の位置決めが終了
したことになる。

本実施例ではこの傾斜角は一定値であるが、楔部材２５
および段部３１の形状を変えることにより、一対の楔部
材２５と段部３１の組合せ、ジヤツキ１７の移動杆２７
の伸長量とでほぼ任意の傾斜角を設定することは容易で
ある。

つぎに、傾斜方向について説明する。本実施例では第２
図に示すように、上下左右の位置に方向修正用の位置決
めジヤツキ１７が設置されているので、上と下、左と右
、上、右と下、左、上、左と下、右の４つの組合せで８
つの傾斜方向を得ることができる。

たとえば上のジヤツキ１７の移動杆２７を伸長させ、下
のジヤツキ１７の移動杆２７を縮めると前記推進管１は
上向きに傾斜し、逆に、上のジヤツキ１７の移動杆２７
を縮め、下のジヤツキ１１の移動杆２７を伸長せしめる
と前記推進管１は上向きに傾斜する。

上、右と下、左では、上と右のジヤツキ１７の移動杆２
７の伸長と、下と左のジヤツキ１７の移動杆２７の縮み
で前記推進管１は左下４５°の方向に傾斜し、逆に上と
右の縮み、下と左の伸びで前記推進管１は右上４５°の
方向に傾斜する。

このようにして方向設定がなされる。

より多くの設定方向を必要とする場合には、前記ジヤツ
キ１７の設置本数を増加し、各ジヤツキ間の離隔角度を
小さくすることにより容易に達成しうる。

以上説明したように、本発明装置によれば位置決め用ジ
ヤツキの移動杆先端に取付けた楔部材を円筒状本体内周
面のガイド部材に沿わせて移動させ、円筒状本体に球面
座を介して傾動自在に連結された推進ジヤツキを前記楔
部材の推進ジヤツキと円筒状本体との間へ圧入によって
所望角度に傾けると共にその角度で固定し、推進ジヤツ
キ先端に固定される推進管の傾き方向を設定する構造と
したので、推進ジヤツキの反力を位置決め用ジヤツキが
直接受けることを避けることができ、不均質な地盤や硬
地盤での掘進中でも設定した姿勢を保つことが可能にな
るとともに楔部材のくさび効果により方向修正に要する
力を軽減しうる。

又、ジヤツキの両端に回転自在な継手を用いたり、方向
修正時に一定角度を保ち続けるために更にこれを固定す
る固定装置を組込む必要がないので機構が簡単となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る掘進方向設定装置の一実施例を示
す縦断側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ矢視断面図、第４図は第１図のＣ
−Ｃ矢視断面図、第５図は地中穿孔機の掘進方向を修正
しない場合の構造原理の側面図、第６図は地中穿孔機の
掘進方向を修正する場合の構造原理の側面図である。 図面中、１は推進管、５は円筒状本体、８は推進ジヤツ
キ、１０，１１．１２および１３は球面座を構成する回
転球、ねじ、上受床、および下受床、１７および１８は
位置決め用ジヤツキ、２５および２６は楔部材、２９お
よび３０はガイド部材、３１は段部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 推進管とこれの内方に一部分が収まる後続の円筒状
   本体とを前記円筒状本体の中央に球面座を介して傾動自
   在に取付けられた一本の推進ジヤツキで連結して前記円
   筒状本体に対して推進管が傾き得るように設ける一方、
   前記推進ジヤツキの先端部外周にそれぞれ傾斜面を有す
   る複数の段部を環状に一体的に突設し、前記円筒状本体
   の内周面に該内周面に沿って軸方向へ移動し且つ前記段
   部の傾斜面と対応した傾斜面をそれぞれ有する複数個の
   楔部材を設けると共に該楔部材を前記段部と円筒状本体
   との間に圧入させて推進ジヤツキの固定を図る位置決め
   用ジヤツキを設け、前記各楔部材の圧入量を加減するこ
   とによシ推進管の傾きを変化させることを特徴とする地
   中穿孔機の掘進方向設定装置。