JPS5965208A - 埋設管推進装置 - 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】 本発明は埋設管推進装置に関する。

上下水道、ガス、電線なとの小径管は、従来は、地面に
溝を掘って、そこに設置し、上から土などを被覆して埋
設するのが酋通であった。しかし、工事現場によっては
、生活環境に支障を与えるなどの理由から、地面に溝を
掘ることができないことがある。また、交通障害が大き
い場合には、工事が著しく制限される。さらには、周辺
地盤への影響や、地上の構造物への影響も考慮しなけれ
ばならず、従来方式の埋設管推進は多くの欠点があった
。

このため、小孔径地中管推進工法（例えば特開昭４９−
２７０１８号）や圧密式小径孔穿設方法（例えば特開昭
５０−２６３１３号）などが提案された。これらの方法
に使用する従来の装置には、計画線に対して埋設管がど
れくらいズレているかを計測するズレ計測装置が設置さ
れている。埋設管のズレは正確に計測されなけれぽなら
ないため、レーザー光線などを使って電気的に計測され
る。しかし、電気的なズレ計測装置は湿気や地下水のた
めに不安定になり、ズレ計測装買として機能しなくなる
欠点があった。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消して
、湿気や地下水に影響されずに埋設管のズレ計測かでき
、開削不可能な場所でも埋設管を性格に効率よく埋設す
ることができる埋設管推進装置を提供することにある。

以下、図面を参照しながら、本弁明の実施例を説明する
。

第１図を参照して、まず、本発明による埋設管推進装置
の動作原理の概略を説明する。

地面１に発進用の立坑２と到達用の立坑３を掘る。埋設
管はこれらの２つの立坑２、３の間に埋設する。発進用
の立坑２の底には、掘進台４を埋設する。そして、この
掘進台４の掘進方向を正確に決めてから、まず、埋設管
とほぼ同じ外径の先導管５の掘進を開始する。

先導管５の掘進が所定のところまで進んだら、その後は
、誘導管６を継ぎ足していく。先導管５で掘られた土は
、先導５の先端から内部に入って、先導管５および誘導
質６の中をスクリューオーガー（後述する）で運ばれて
発進用の立坑２に出てくる。先導管５が到達用の立坑３
に到達したら、今度は、コンクリート管や鋼管などの埋
設管を最後尾の誘導管６に接続し、掘進を続ける。その
とき、到達用の立坑３では、次々に出てくる誘導管６を
回収する。このような動作を続けていけぽ、最後には、
誘導管６の全部が埋設管に置き換えられる。

以上のようにして多数の埋設管を埋設するのだが、その
場合、計画線に沿って正確に埋設することが一般に要求
される。その要求を満たすためには、先導管５をできる
だけ正確に計画線に合わせて掘進しなければならない。

本発明による埋設管推進装置においては、レーザー光線
を利用して、先導管５の推進方向を制御できる構成にな
っている。

第２図を参照して、本発明による埋設管推進装置の概略
を説明する。先導管５は、前部５ａと後部５ｂとの接合
部が互いに対応する球面５ｃに形成されていて、前部５
ａが後部５ｂに対して回転司能になっている。図示例で
は、前部５ａと後部５ｂとの間に４本の油圧シリンダ７
が連結されていて、油圧装置８からの油圧によって所望
の油圧シリンダ７を伸縮させ、それにより先導管５の前
部５ａの向きを変える構成になっている。たとえば、制
御装置９の操作ボタン１０の上・下・左・右のいずれか
を動かして、油圧装置８の油圧バルブ１１を選択的に開
閉して、油圧ポンプ１２からの油圧を所望の油圧シリン
グ７に送る。それにより、油圧シリンダ７を作動させる
のである。ポテンショメータ１３は各油圧シリンダ７に
対応して設けてあり、その検出信号が制御装置９の制御
量表示器１４に送られ、そこに制御量が表示される。図
には、上方への制御量が１．２３ｍｍとして表示されて
いる。ポテンショメータ１３により電気的に先導管５の
進行が制御され、上下左右のバランスを保らなから、高
い方向精度を与える。

発進用の立坑２の側には、たとえば掘進台４の一部に、
レーザー発光器１５を設ける。

このレーザー発光器１５としては、Ｈｅ−Ｎｅガスレー
ザー装置などを使用できる。レ−ザー発光器１５からの
光線の進路は埋設管の計画線に設定する。そして、先導
管５の一部に受光器１６を設ける。この受光器１６はレ
ーザー発光器１５からの光線を受けて、その信号を制御
装置９のシンクロスイープ変換器１７に送り、位置表示
器１８に、先導管５と計画線とのズレをたとえば点Ｐと
して表示する。

以下、第８図、第９図および第１０図を参照して受光器
の一例について詳細に説明する。

レーザー発光器１５からのレーザー光線は受光器のレー
ザー光線受光板３４に当たる。

レーザー光線受光板３４には、第９図に示されているよ
うに、一定ピッチでホトトランジスタ４０が組み込まれ
ている。第９図は第８図に示す受光器のＡ−Ａ断面図あ
る。どのホトトランジスタ４Ｏにレーザー光線が当たっ
たかによって、ズレの方向とスレの大きさを知ることが
できる。

ボトトランジスタ４０はレーザー光線を電気信号に変換
する。電気信号は増幅中継ボックス３３に送られ増幅さ
れる。増幅された電気信号はケーブル３２によって制御
装置９に送られる。

レーザー光線受光仮３４ど増幅中継ボックス３３は、レ
ーザー受光器外筒管３６内に固定されている。レーザー
受光器外筒管３６内には油３７が注入されていて、レー
ザー光線受光板３４及び増幅中継ボックス３３は油３７
中に浸されている。油３７によってレーザー光線受光板
３４及び増幅中継ボックス３３は湿気や地下水から守ら
れる。油３７としては鉱物油が好ましい。油３７は油注
入口３１から注入される。

レーザー受光器外部筒３６内の油３７は透明板３５によ
って完全に密封されている。透明板３５としてはアクリ
ル板などを使用する。

透明板３５の外周にはシールリング３８が設けられてい
る。シールリング３８は透明板３５とレーザー光線受光
板３４に押されてつぶれ、透明板３５の外周を完全にシ
ールする。

透明板３５は前部外筒管３６ｂによって押されている。

第８図に示す実施例においては、前部外筒管３６ｂは外
周端部に形成されたオネジ３６ｃによって外筒本体３６
ａに結合されている。

透明板３５外周のシールは、第８図に示した例に限るも
のではなく、他にも色々と考えられる。例えば第１０図
に示すように、レーザー光線受光板３４と透明板３５を
ぴったりと重ねて、透明板３５の前部外筒管３６ｂ側に
シールリング３８を設けてもかまわない。

ケーブル３２の引出しは３９も、例えばシリコンゴム３
０でシールする。

さて、オベレータは、位置表示器１８と制御量表示Ｒ１
４とを注視しながら、操作ボタン１０を動かしく、先導
管５の推進路を軌道修正していく〈第２図参照）。

なお、このようなオペレータの操作に頼らず、全てを自
動化することも勿論可能である。その場合は、操作ボタ
ン１０、制御量表示器１４、位置表示器１８などは省略
しうる。

本明細内でいう制御装置９は、そのような機能を備えた
ものを含むものである。

第３図を参照して、掘進台４の一例を説明する。ベース
４ａの両側に２つの案内体４ｂ、４ｃが平行に配置して
あり、それに沿って押進様４ｄが移動できるようになっ
ている。この押進板４ｄにはプランジャ（図示せず）が
連結してあり、押進板４ｄを油圧の力で押し進める。そ
うすることにより、先導管５の掘進が行われる。掘進台
４には、先導管５や誘導管６のスクリューオーガー（後
述する）を回転させるためのプランジャーモータ（図示
せず）も設けられている。また、誘導管６を掘進開始前
に計画線に正確に合わせてセットするための微調整装置
（図示せず）も備えている。その他油圧ホースなども収
容できるようになっているが、図の簡略化のために図示
を省略した。

第４図、第５図および第６図を参照して、先導管の一例
を詳細に説明する。

第１図はその半分が断面図になっている。

すでに説明したように、前部５ａと後部５ｂは球面５ｃ
で回転可能に接合されでいる。たとえば、鎖線Ｘのとこ
ろまで回動すれば、その分だけ先導管５は上方に向かっ
て推進するようになる。前部５ａの回転中心は点Ｏで示
されている。このように前部５ａを回動させるのは複数
の油圧シリンダ７である。この図示例には、上下左右の
４か所に油圧シリンダ７が前部５ａと後部５ｂにそれぞ
れ枢支してあるが、図には１つを代表的に示した。

先導管５はほぼ全体が二重構造に構成してあって、内部
は円筒状の空間５ｄになっており、そこにスクリューオ
ーガー２０が回転自在に配設してある。スクリュー２０
ａが回転軸２０ｂに固定してある。回転軸２０ｂは支持
体２１で支持されている。先導管５の先端に設けた掘削
用の刃先２２の間を通って矢印Ｙ方向から入ってきた掘
進排土刃、スクリューオーガー２０により後方へ移送さ
れる。

第５図と第６図は先導管５の後端を示している。先導管
５の二重構造の間には受光器１６が固定してある。レー
ザー光線は、発進用の立坑２（第１図）に配置したレー
ザー発光図１５（第２図）から発せられ、途中、誘導管
６の光路を通って、この受光器１６に到る。

また、スクリューオーガー２０の回転軸２０ｂの後端２
０ｃは、誘導管６のスクリューオーガーの回転軸の先端
に連絡するように構成されている。

油圧ホースや電気ケーブルなどは、図示例では、先導管
５も誘導管６も、レーザー光線の進路の両側付近に配線
している。第６図でいえば、受光器１６の両側部分２２
、２３のところである。

なお、第６図には、スクリーオーガー２０が省略してあ
る。

第７図は誘導管の一例を示す。誘導管６は推力の伝達と
直進保持、掘進排土の搬出が主な役目である。その外径
は埋設管の外径と同じになっている。これにより、埋設
完了後の沈下・陥没を防ぐことができる。また、誘導管
６は二重構造になっていて、中間にレーザー光線用の通
路２５が設けてあり、内部空間６ａにはスクリューオー
ガー２６が回転自在に設けてある。スクリューオーガー
２６の一端には、先導管５同じオスの連結部２６ａが形
成してあり、他端にはメスの連結部２６ｂが形成してあ
る。これにより、先導管５および誘導管６のスクリュー
オーガーの推力の伝達を可能とする。

本発明による埋設管推進装置は以上のように構成されて
いるので、受光器１６が湿気や地ト水によって侵される
ことがなく、いつまでも充分にその性能を果たすことが
できる。

そして、本発明による埋設管推進装置は、工事公害〈交
通障害、騒音、振動等）による環境破壊を最小限にくい
とめることができ、しかも、周辺地盤への悪影響も皆無
である。さらに、地上に構造物が存在していても、その
下で施工が可能なため、人家密集地、狭い道路等、開削
不可能な地域では抜群の威力を発揮できる。また、計画
線に沿って推進路を正確に軌道修正できるので、地中に
既存の埋設物があっても、てれを避けて所定の場所に正
しく埋設管を埋設できる。このように、本発明の効果は
顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による埋設管推進装置の動作原理を簡単
に示した図、第２図は本発明装置の概略を示した説明図
、第３図は掘進台に先導管を設定した状態を示す概略斜
面図、第４図は先導管の先端部分を示した部分断面図、
第５図は先導管の後端部分を示した部分断面図、第６図
は先導管の後端を示す端面図、第７図は誘導管を示す部
分断面図、第８図は本発明で使用する受光器の一例を示
す断面図、第９図は第８図に示す受光器のＡ−Ａ断面図
、第１０図は木発明で使用する受光器の他の例を示す部
分断面図である。 ２…発進用の立坑、３…到達用の立坑、４…掘進台、５
…先導管、５ａ…前部、５ｂ…後部、５ｃ…球面、６…
誘導管、７…油圧シリンダ、８…油圧装置、９…制御装
置、１５…レーザー発光器、１６…受光器、２０…スク
リューオーガー、２２…掘削用刃先、３０…シンコンゴ
ム、３１…油注入口．３２…ケーブル、３３…増幅中継
ボックス、３４…レーザー光線受光板、３５…透明板、
３６…レーザー受光器外筒管、３７…油、３８…シール
リング、４０…ホトトランジスタ。 性的出願人株式会ネＪ渡辺相 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地中の予め決めた計画線の方向に埋設管と同径の先導管
   おにびそれに続く誘導管を掘進台で推進され、かつ、先
   導管の先端で掘削した排土を先導管の中に設けたスクリ
   ューオーガーおよび誘導管の中に設けたスクリューオー
   ガーにより後方に搬送し、しかも、先導管の前部と後部
   とを、互いに可動に接合して前後部にそれぞれ枢支した
   複数の油圧シリンダを作動させることにより先導管の進
   行方向の修正を可能とし、さらに、掘進台の側に設けた
   レーザー発光器からのレーザー光線を先導管に設けた受
   光器で受けて、予め設定した計画線からのズレを検出し
   、ぞの検出信号に基づいて先導管の進路を軌道修正して
   いく構成とした埋設管推進装冒において、前記受光器が
   、前記レーザー光線を電気信号に変換するためのレーザ
   ー光線受光板と、前記レーザー光線受光板からの電気信
   号を増幅して制御装置へ送るための増幅中継ボックスと
   、前記レーザー光線受光板及び前記増幅中継ボックスを
   収納するためのレーザー受光器外筒管と、前記レーザー
   受光器外筒管内に注入された油と、前記油を前記レーザ
   ー受光器外商管の中に密封するための透明板とを備え、
   前記レーザー光線受光板と前記増幅中継車ボックスを前
   記油によリカバーして前記レーザー光線受光板と前記増
   幅中継ボックスが湿気や地下水に浸されるのを防ぐよう
   にしたことを特徴とする埋設管推進装置。