JPS5952099A - 振動式推進機 - 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】 本発明は、振動式推進機に係り、特に小口径管の埋設に
適する振動式推進機に関する。

現在、直径８００ｍｍ以下の既成前全埋設するには、従
来の開削工法に代わって、発進ビット内に設置した推進
装置、例えば油圧シリンダによって被埋設管そのものを
推進する推進工法が主流となっている。

この推進工法には、単に被埋設管の稜部を押して、被埋
設管の先端の土を圧密しながら推進する圧密方式と、被
埋設管内に設置されたオーガを発進ビット内の駆動装置
によって回転させ、被埋設管先端部の土を掘削しながら
、被埋設管の後部を押すオーが方式とがある。圧密方式
は特に地盤が軟らかい場合に用いられるが、推進力とし
て強大な力が必要であり、また被埋設管に大きな力が作
用するから、被埋設−管の破損全招きやすく、さらに被
埋設管が埋設すべき位置カーらずれてしまい・方向精度
がよくない。また、オーガ方式においては、後続の被埋
設管が継ぎ足されるたびごとに、を−、ｆを継ぎ足す必
要があるので、作業が繁雑となる８ 前述の従来技術の不具合全解決するため、本発明の出願
人によ−って、振動式管理設装置が既に幾つか提案され
ている（％願昭５６−７２５６セー、同５６−７２５７
号、同５６−７２５８号参照）。

第１図および第２図に、既に提案されている振動式管理
設装置としての振動式推進機の一例？示１２、第３図お
よび第４図（ａｌ　、　ｆｂｌ　、　（ｃｌ　＋’　（
ｄｌにその作用を示す。

これらの図に示す振動式推進機は、地山１に設けられた
発進ビット２、該発進ピット２内に設けられた推進装置
である油圧シリンダ３、被埋設管４の先端部に設けられ
た振動掘進装置５、電動機７と偏心軸８を有しかつ振動
掘進装価本体に取り付けられた起振機６、振動掘進装置
５と被埋設管４との間に設けられた振動絶縁装置９、該
振動絶縁装置９と被埋設管４とを連結する連結部月月と
金備えている。

なお、第１図および第２図中、５′（ｌ−Ｌ振動掘進装
置の先頭部分、１０は起振機用ケーブル、１２は掘削土
砂溜め、１３は掘削土砂を示す。

そして、前記振動式推進機では、起振ｊ６Ａ６の電動機
７を駆動させると、起振イ景６の偏心軸８が回転し、該
偏心軸８により８１！３図に示すように、振動りＪ（進
装置５の先頭部分５′付近のＪｉｉｌ山１に振動が加え
られるので、ｊ（ｃ山１の土粒子の配置が乱オし、土粒
子同士が動きやすくなり、地山１の強度が低下する。−
Ｆ　１ｔ、振動掘進装置５の軸心Ｏが公転すると、紀４
図（ａｔ〜（ｄｌ　Ｋ示すように、振動掘進装置５と１
４；シ山１との間に間隙εが形成されるから、被ｌ！１
′！設管４とそり周囲の地山１との間に間隙εが形成さ
れるので、振動掘進装置５、被埋設管４Ｇで作用する地
山１の摩擦による抵抗力が著しく小さくなる。し／こが
って、被埋設管４のイ友部に加える１１１゜何カを小さ
くすることができる。さらに、振動掘進装置５と被埋設
管４との間に設けられた振動絶縁装置９がその中心線と
直角方向の振動（横振動）全遮断し、中心線方向の推進
力のみ伝達し、振動掘進装置５の振動が被埋設管４に伝
チャされないので、被埋設管４の振動Ｖこよる４μ傷勿
防止することができる。市た、振動絶縁装置９′ｆ３：
設けて起振機６の加振対象を振動掘進装置５のみに限定
し、被埋設管４を振動させないように（−でいるので、
起振機６の加振力が小さくて済み、したがって起振機６
は小型のもので足りる、 さらに、前記振動式推進機は、圧密方式と比較して、被
埋設管の後部に加える推進力が小さくて済み、また被埋
設管に加わる力が小さいから、被埋設管の破損全防止す
ることができ、しかも方向精度をよくすることができる
。

また、前記振動式推進機は、オーガ方式と比較して、被
埋設管を継ぎ足すときに、繁雑な作業を必要としないの
で、作業能率がよく、かつ装置全体の簡略化全図り得る
。

しかしながら、既提案の振動式推進機には、さらに次の
ような改善すべき点がある。

（１）振動が地盤に伝わり、地表および地中の他の埋設
物に影響全群える振動公害全防止する必要があり、その
ためには振動が極力地盤に伝わらないようにしなければ
ならない。１．かじ、振動自体を小さくすると掘進速度
が減少するので、振動掘進装置５で発生する振動を大き
くするとともに、地盤に伝わる振動を小さくする必要が
ある。

（２）振動掘進装置５の軸心Ｏの公転に伴い、第４図（
ａｌ〜ｆｄｌに示すごとく、振動掘進装置１°５と地山
１間に間隙εが生じること、また土質により土粒子の強
度を弱くするために必要゛な力・き乱し時間が異なり、
土質によっては振動を多くかけ過ぎると、前記間隙εが
生じるばかりでなく、周辺の土粒子の強度が弱くなって
流出し、振動が与えられている部分と自立している地山
間に大きな間隙がおいてしまうこととに起因Ｉ２て、直
進性が悪くなるので、かかる直進性をよくする必要があ
る。

（３）　　砂層に振動を与えなから掘進し１と場合・振
動に、ｒ、９ｔ部Ｊ−の砂が肌落ちして地表が沈下する
危険があるので、砂層内金掘進する場合には肌落ちを防
ぐ必要がある。

本発明の目的は、振動を与えながら被埋設管孕推進する
振動式推進機本来の機能を全く楊わず、しかも地、盤へ
の振動伝播全減少でき、直進性を向上でき、砂層内ケ掘
進する場合にも肌葵ちを防止でき、さらに掘進速度を増
大し得る振動式推進機全提供するｖｃある。

本発明の特徴は、被埋設管の先頭部に、該被埋設管の中
心線に対して直角方向に振動する振動掘進装置を設け、
該振動掘進装置と被埋設管との間に振動絶縁装置？設け
、発進ビット内に被埋設管の後部を押す推進装置を設け
た振動式推進機において、少な（とも前記振動掘進装置
の外周全国い得る外筒を設けるとともに、外筒の内側に
掘削土砂通路全形成したところにあり、この構成により
前記目的を総て達成することができたものである。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第５図および第６図は、本発明の第ｊの実施例を示すも
ので、この実施例では振動掘進装置ｉ’５５と振動絶縁
装置９とにわたる外周を覆い召する外筒１４が配置され
ている。

該外筒１４は、振動絶縁装置９と被埋設管４と全連結す
る連結部材１１１／（１−１円周方向に等間隔ケおいて
設けられた連結片１５ケ介［７て結合されている。

また、外筒１４の先端部の外側には、環状のフリクショ
ンカット用薄板１６が溶接等により一体に取り付けられ
ており、前記外筒１４の先端部とフリクションカット用
薄板Ｊ６の先端部とはエツジ型に形成されている、さら
に、前記外筒１４の内側、すなわち振動掘進装置５と振
動絶縁装置９とにわたる外周面と、外筒１４の円周面と
の間には、掘削土砂通路１７が形成されている。

なお、この第５図および第６図に示す実施例において、
他の構成は前記第１図および第２図ＶＣ示す振動式推進
機と同様であり、同一部側には同一符号を付して説明し
、これ以上の説明を省略する一前記第５図、第６図に示
す実施例の振動式推進機は、次のように作用する。

すなわち、振動掘進装置５を振動させ７ｋからｌｌ１ｔ
進装置である油圧シリンダ３金押進方向ｅこ作動させ、
被埋設管４の後部金押すと、外筒１４と振動掘進装置５
とが地山１に押し付けられる。

その結果、地山１に外筒１４が圧入され、外筒１４の内
部に地山１が侵入し、該外筒１４の内部に侵入した地山
］は振動掘進装置５の振動によりかき乱され、掘削され
る。

掘削土砂１３は、外筒１４の内側に形成された掘削土砂
通路１７、および地山１と被埋設管４間の周隙全通って
掘削土砂溜め１２内に排出される。なお、この掘削土砂
１：うの排出に当たっては、被埋設管４の中に掘削土砂
排出ポンプ全設置して掘削土砂１３を発進ビット２また
は地表へ排出するようにしてもよい。

前記振動掘削時において、振動掘進装置５における中心
線と直角方向の振動は、外筒１４の内側の掘削土砂通路
１７内に充満している掘削土砂１３に吸収され、かつ外
筒１４により遮断されるので、地盤への据動伝播全著し
く少なくすることができる。

−！た、掘削時、外筒１４の圧入により地山１と振動掘
進装置５との間に間隙が生じないので、直進性の向上を
図り得るーさらに、掘進地点が砂層であっても、外筒１
４の作用で肌落ち全防止することができる。し力１も、
外筒１４の圧入により地山１が切り（すされ、ついでＪ
辰動掘進装置５の振動にまり地山］がかき乱されるので
、掘削が容易となり、また外筒１４により掘削すべき部
分が区画され、必昔以上に掘削する余堀を防ぎ得るので
、必要部分を効率的に掘削できる結果、掘進速度の向上
を図り得るー 掘削および被埋設管４の埋設が進み、油圧シリンダ３が
ストロークエンドまで達したときは、油圧シリンダ３を
戻１．た後、発進ビット２にて被埋設管４を接続し、前
述の操作金繰り返し行うことにより被埋設管４ヶ次々に
埋設置２て行くことができる。

なお　この第５図および第６図に示す実施例において、
他の作用については前記第１図ないし第４図について説
明したところと同様である。

次に、第７図は本発明の第２の実施例を示すもので、こ
の実施例では振動掘進装置５の先願部分５′に、円周方
向に間隔全おいて複数個の給液口１８が設けられている
。前記各給液口１８には、被埋設管４、連結部相１１、
振動絶縁装置９の内部を経て振動掘進装置５の内部に挿
通された給液配管１９と、振動掘進装置５の内壁に取り
付けられた端子部四と、振動掘進装置５に形成された給
液通路２１と、振動掘進装置５の内壁に取り伺けられた
端子部側′と、給液配管１９′と、振動掘進装置５の先
頭部分５′の内壁に取り付けられた端子部２０“とを１
由じて液体全供給し得るようになっている。

而して、この実施例では掘削時に、振動掘進装置５によ
りその先頭部分５′付近の地山１に振動が与えられると
同時に、給液口１８力・ら液体が供給される結果、地山
１の土粒子の配置が乱れ、土粒子同士が動きやすくなる
とともに、土粒子間に液体が浸透し、地山１の強度が低
下し、力・つ掘削された土砂（は液体と練り混ぜられ、
急速にスラリー化する、 また給液口１８から液体全勢いよく流出させることによ
り、地山１が洗掘される、 しだがって、この実施例によるときは、掘進速度をより
一層向上させることができ／：）、さらに、掘削土砂１
３がスラリー化するので、／ｊ！；叩設肯４の外周面と
掘削土砂Ｉ３間の摩擦抵抗が減少するの１、推進力を小
さくすることができる、まだ、地山１が流動化しにくい
相粒子の場合には、給液［Ｊ１８からベントナイト溶液
を供給することによりｊＩＬＪ、山１の流動化を促進で
きるので、流動化しにくい池内の性質？変えて容易に掘
進することができる２な卦、この実施例に卦いて、他の
構成１作用については前記第１の実施例と同様である一
ついで、第８図および第９図は本発明の第３の実施例を
示すもので、この実施例では外筒Ｉ４の先ｑｊＭ部にお
ける上部に給液口２２が設けられており、該給液口２２
は外筒１４の半径方向の中！シ・部に向かつ一〇開口さ
れている８ 前記給液口２２には、被埋設管４の内部？経て連結部材
１１の内部に導入査れだ給液配管２３と、透影部材１１
の内壁に取り付けられた端子部２４と、ぐト筒１４の軸
方向に設けられた給液通路５とヲ岨じて液体を供給し得
るようになっている。

また、外筒１４の先端部にはリング状の薄板２６が溶接
等により固着され、給液口ｎの目詰まりを防止するとと
もに、地山１０円周方向の全体にわたって液体全浸逆さ
せべろようになっている、そして、この実施例のものは
、外筒１４により切りくずすべき地山１に向かって液体
看・供給するようにしている外は、前記第２の実施例と
同様である０ なお、この第３の実施例において、給液口２２全外筒１
４の先端部の−Ｌ部の外に、外筒］４の円周方向に間隔
ケおいて複数個設けてイ）よい。

また、本発明に卦いて、振動掘進装置＾″５の先頭部分
５′および外筒１４の先端部に給液口を設けることによ
って、前述の諸機能？より一層効果的に発揮させること
が可能となる。

本発明は、以上説明した構成１作用のもので、本発明に
よれば少なくとも振動掘進装置の外周を覆い得る外筒を
設け、外筒の内側に掘削土砂通路全形成したことにより
、振動掘進装置の中心線と直角方向の振動を、前記掘削
土砂通路内の土砂により吸収でき、かつ外筒により遮断
し得るので・地盤への振動伝播を著しく減少させ得る効
果がある、 また、本発明によれば外筒の作用により、他山と振動掘
進装置間に間隙が生じないので、直進性を向上させ得る
効果を有する外、砂層の肌落ちを防止できる効果がある
、 さらに、本発明によれば外筒の圧入により地山が切りく
ずされるとともに、振動掘進装置の振動により他山がか
き乱されるので、掘削が容易となり、また外筒により掘
削すべき部分が区画され、余堀を防ぎ得る結果、必要部
分を効率的に掘削できるので、掘進速度を大幅に向上さ
せ得る効果がある。

しかも、本発明では振動式推進機が本来有している機能
である、被埋設管に加える推進力？小さくできること、
被埋設管の破損を防止できること、方向精度をよくする
ことができること、被埋設管の継ぎ足し時の作業能率が
よいこと、装置全体全簡略化し得ること等の機能ケ全く
損わずに発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は既に提案されている撮動式推進機の使用状態の
側面図、第２図ｔｒｉ第１図の左半部の拡大縦断側面図
、第３図および第４図ｔａｌ〜（ｄｌは振動掘進装置部
分の作用説明図、第５図は本発明の一実施例を示す拡大
縦断側面図、第６図は第５図中のｖ＋　−Ｖｌ線断面図
、第７図は本発明の第２の実施例を示す拡大縦断側面図
、第８図は本発明の第３の実施例を示す拡大縦断側面図
、第９図は第８図中の■〜■線断面図である。 １・・・地山、２・・・発進ピット、３・・・推進装置
である油圧シリンダ、４・・・被埋設管、５・・・振動
掘進装置、５′・・・振動掘進装置の先頭部分、６・・
・起振機、９・・・振動絶縁装置、１３・・・掘削土砂
、１４・・・外筒、１５・・・外筒の連結片、１７・・
・掘削土砂通路、１８・・・給液口、１９　、１．９’
・・・給液配管、２］・・・給液通路、２２・・・給液
口、幻・・・給液配管、５・・・給液通路。 特許出願人　　日本電信電話公社 〃　　　　日立建機株式会社 代理人弁理士　　秋　　本　　正　　実第１図 ノ２ 第２図 土浦市神立町６５０番地日立建機 株式会社土浦工場内 ０発　明　者　飛田信幸 土浦市神立町６５０番地日立建機 株式会社土浦工場内 ■出　願　人　日立建機株式会社 東京都千代田区大手町２丁目６ 番２号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被埋設管の先頭部に、該被埋設管の中心線に対して
   直角方向に振動する振動掘進装置金膜け、該振動掘進装
   置と被埋設管との間に振動絶縁装置を設け、発進ビット
   内に被埋設管の後部を押す推進装置を設けた振動式推進
   機において、少なくとも前記振動掘進装置の外周を覆い
   得る外筒°ケ設けるとともに、外筒の内側に掘削土砂通
   路を形成したこと全特徴とする振動式推進機。 ２、前記振動掘進装置は、給液口を有し、ていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の振動式推進機。 ３、　前記外筒は、給液口を有していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の振動式推進機。 ４、前記振動掘進装置と外筒とは、給液口を有している
   こと全特徴とする特許請求の範囲第１項記載の振動式推
   進機。