JPS6117977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は小径管埋設装置に関する。

上下水道、ガス、電纜などの小径管は、従来
は、地面に溝を堀つて、そこに配設し、上から土
などを被覆して埋設するのが普通であつた。しか
し、工事現場によつては、生活環境に支障を与え
るなどの理由から、地面に溝を堀ることができな
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、従来方式の小径管埋設は多くの欠
点があつた。

スクリユーオーガーで土砂を搬送し光線により
掘進方向のズレを検知する小孔径地中管推進工法
（例えば特開昭49−27018号）が提案された。しか
し、この工法に使用される地中管は一重構造にな
つており、しかも推進方向のズレの修正が迅速に
行えない。また圧密式小径孔穿設方法（例えば特
開昭50−26313号）も提案されているが、排土が
操向装置の内部を通過しないため推進抵抗が大で
ある。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を
解決して、開削不可能な場所でも小径管を正確に
能率よく埋設させることができる小径管埋設装置
を提供することにある。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を
説明する。

第１図を参照して、まず、本発明による小径管
埋設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。小径管
はこれら２つの立坑２，３の間に埋設する。発進
用の立坑２の底には堀進台４を設置する。そし
て、この堀進台４の堀進方向を正確に決めてか
ら、まず、小径管とほぼ同じ外径の先導管５の堀
進を開始する。先導管５の堀進が所定のところま
で進んだら、そのごは、誘導管６を継ぎ足してい
く。先導管５で堀られた土は、先導管５の先端か
ら内部に入つて、先導管５および誘導管６の中を
スクリユーオーガー（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
などの小径管を最後尾の誘導管６に接続し、先導
管５と誘導管６とにより形成された孔の中を順に
推進させる。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。そのような
動作を続けていけば、最後には、誘導管６の全部
が埋設用の小径管におきかえられる。

以上のようにして多数の小径管を埋設するのだ
が、その場合、計画線に沿つて正確に埋設するこ
とが一般に要求される。その要求をみたすために
は、先導管５をできるだけ正確に計画線に合わせ
て堀進しなければならない。

本発明による小径管埋設装置においては、レー
ザー光線を利用して、先導管５の推進方向を制御
できる構成になつている。

第２図を参照して、本発明による小径管埋設設
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５ａが後部５ｂに対して回
動可能になつている。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からの油圧によつて所望の油
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つている。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ダ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。
ポテンシヨメータ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。ポテンシヨメータ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
ンスを保ちながら、高い方向精度を与える。

発進用の立坑２の側には、たとえば堀進台４の
一部に、レーザ発光器１５を設ける。このレーザ
発光器１５としてはHe−Neガスレーザ装置など
を使用できる。レーザ発光器１５からの光線の進
路は埋設小径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１
７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。

オペレータは、位置表示器１８と制御量表示器
１４とを注視しながら、操作ボタン１０を動かし
て、先導管５の推進路を軌道修正していく。

第３図を参照して、堀進台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、それに沿つて押進板４ｄ
が移動できるようになつている。この押進板４ｄ
にはプランジヤ（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の堀進が行われる。堀進台４に
は、先導管５や誘導管６のスクリユーオーガー
（後述する）を回転させるためのプランジヤーモ
ータ（図示せず）も設けられている。また、誘導
管６を堀進開始前に計画線に正確に合わせてセツ
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
つているが、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４図はその半分が断面図になつている。すで
に説明したように、前部５ａと後部５ｂは球面５
ｃで回動可能に接合されている。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
は上方に向つ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。そのように前部
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つ
て、内部は円筒状の空間５ｄになつており、そこ
にスクリユーオーガー２０が回転自在に配設して
ある。スクリユー２０ａ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の先端に設けた堀削用の刃先２２
の間を通つて矢印Ｙ方向から入つてきた堀進排土
は、スクリユーオーガー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の二重構造の中間部には受光器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器１５（第
２図）から発せられ、途中、誘導管６の光路を通
つて、この受光器１６に到る。また、スクリユー
オーガー２０の回転軸２０ｂの後端２０ｃは、誘
導管６のスクリユーオーガーの回転軸の先端に連
結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
の両側付近に配備している。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、スクリユーオーガー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、堀進排土の搬出が主な役目で
ある。その外径は埋設小径管の外径と同じになつ
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
なつていて、中間にレーザ光線用の光路２５が設
けてあり、内部空間６ａにはスクリユーオーガー
２６が回転自在に設けてある。スクリユーオーガ
ー２６の一端には、先導管５と同じオスの連結部
２６ａが形成してあり、他端にはメスの連結部２
６ｂが形成してある。すなわち、それぞれのスク
リユーオーガーは相互に連結可能であり、これに
より、先導管５および誘導管６のスクリユーオー
ガーの推力の伝達を可能とする。その際、誘導管
は両立杭２，３間を貫通するに足る本数が必要で
ある。また先導管と誘導管は連結状態のときレー
ザ光線用の光路が整合するものである。

本発明においては先導管及び誘導管を、同心の
少なくとも２つの円管を互いに固定して一体の二
重構造として、これら２つの円管の中間部を巧み
に利用している。

本発明による小径管埋設装置は、以上のように
構成されているので、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。計画線に沿つて推進路を軌道修正でき
るので、地中に既存の埋設物があつても、それを
避けて、正確に所定の場所に小径管を埋設でき
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図は本発明による小径管埋設装置の動作原
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図は堀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
図である。 ３……発進用の立坑、３……到達用の立坑、４
……堀進台、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……レーザ発光器、１６……受光器、２
０……スクリユーオーガー、２２……堀削用刃
先。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘削用の刃先を先端に設けていて埋設管とほ
   ぼ同じ外径を有し内外管を一体構造にした先導管
   と、該先導管を構成する互いに可動の前部および
   後部と、前記先導管の進行方向を修正するために
   前記前部および後部にそれぞれ枢支されていて前
   記先導管の内外管の間に設けられた４本の油圧シ
   リンダと、該油圧シリンダに接続されていて任意
   の油圧シリンダを作動させるための油圧装置と、
   前記先導管の内管中に回転自在に配置されていて
   前記刃先により掘削された排土を後方に搬送する
   ためのスクリユーオーガーと、埋設管とほぼ同じ
   外径を有するとともに前記先導管に連結され相互
   にも連結されかつ内外管を一体構造にした所要数
   の誘導管と、該誘導管の内管中に回転自在に設け
   られていて、前記先導管のスクリユーオーガーに
   連結されるとともに相互にも連結されて前記排土
   を後方に搬送するスクリユーオーガーと、前記先
   導管および前記誘導管を地中の予め決められた計
   画線の方向に推進させるために発進用立抗に設け
   られた掘進台と、該掘進台の側に設けられたレー
   ザ発光器と、該レーザ発光器から前記計画線の方
   向に発光されたレーザ光線を受けるように前記先
   導管の内外管の間の光路に設けられた受光器と、
   該受光器により受光される光線の変位を写し出す
   シンクロスイープ（掃引）式の位置表示器と、該
   位置表示器の表示内容に基づいて前記油圧装置を
   制御するための操作手段と、前記誘導管の内外管
   の間に前記先導管の光路と整合するように設けら
   れた光路を備えた小径管埋設装置。