JPS6217297A - 回転クラッシャ - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は小口径管推進工法に関する。

即ち、回転カッタヘッドで地山を掘削穿孔し、立坑の壁
面から先導管とこれに連結される小口径管を推進し、地
中に小口径管を埋設する小口径管推進工法に関する。

近年、下水道の支管等の小口径管（通常、管内径１００
０ｍ以下）を地中に埋設する工法として小口径管推進工
法が頻用されるようになった。その理由は、この種小口
径管の埋設法として従来より採用されていたオープンカ
ット方式、即ち地面の表面より溝を掘り管を布設する方
式が交通量の増加、管布設時に他の埋設管、例えば、上
水通管、　　　゛□ガス管等が邪魔になるあるいは労務
費等の問題から適当ではなくなってきたからである。

この種の小口径管推進工法は、掘削後のずりの排出方法
（オーガ式、排土パイプ式等）や回転カッタヘッドの回
転駆動法に差異があるが、いずれの工法も先導管の先端
部に回転カッタヘッドを装看して使用するものであり、
本発明はこうした回転カッタヘッド使用した小口径管推
進工法の改良である。

（ロ）従来の技術と本発明が解決しようとする問題点 ところで、地中の地層は様々であり、砂層、粘土層、砂
礫層等が埋設工程中に混在していることが多い。

特に、砂礫層の場合、礫が混じっており、従来の掘削機
の回転カッタヘッドを用いた小口径管推進工法では、カ
ッタヘッドの摩耗が激しく、礫の破砕が困難であった。

又、破砕後のずりの大きざが不揃いで後送時にオーガヤ
排土パイプが詰ったりすることがあった。

そこで埋設工程中で砂礫層に遭遇した時には、オープン
カット工法に切替えざろう得ないことが多いが、先述し
たようにオープンカット工法は手間のかかるものであり
好ましくない。

本発明は、こうした砂ＰＪ＠にも充分対応できる小口径
管推進工法を提供することを目的とするものである。

又、粘土層は、粘性があり、砂礫層と全く性質が異なる
ものであるが、本発明は粘土層にも回転カッタヘッドを
交換することなく対応できる小口径管推進工法を提供す
ることを目的とするものである。

（ハ）問題点を解決するための手段 上記目的を達成する本発明の小口径管推進工法は、回転
カッタと、前記回転カッタの後方に装着しかつその中心
軸が回転軸から偏心している略円錐台形の回転クラッシ
ャとを含む回転カッタヘッドの前記回転クララシトを、
先導管の先端部の内壁の内部に配置し、砂礫層を掘削し
て先導管及びこれに連結される小口径管を推進する時に
は、回転カッタヘッドを後方に下げ回転クラッシャと前
記内壁との間隙を狭め、粘土層を掘削して先導管及びこ
れに連結される小口径管を推進する時には、回転カッタ
ヘッドを前方に出し回転クラッシャと前記内壁との間隙
を広げることを特徴とする。

（ニ）実施例 以下、図面の実施例に基づいて本発明の小口径管推進工
法を説明する。

第１図及び第２図は、本発明の小口径管推進工法に用い
られる回転カッタヘッドの一例を示すものであり、オー
ガ式の小口径管推進掘削機に適用したものである。

この回転カッタヘッド１は回転カッタ２と多段状の回転
クラッシャ３とを含み、この回転クラッシャ３は、回転
カッタ２の後方に、三分割された円形プレートＰ１２を
介して装着され、回転カッタ２と共に駆動手段によって
回転される。尚、この円形プレートＰ１２の中心Ｏは回
転軸Ｏと一致しており、１３は、円形プレートＰ１２に
より形成された地山の切羽への水の注出孔であり、水は
必要に応じてオーガ１０の管１４を通じて運ばれる。

回転カッタ２は、回転軸Ｏより放射状に伸長する３枚の
放射板４と、この放射板４の端部に装着された補強用の
リング５とから構成されており、各放射板４上には同じ
く回転軸Ｏより放射状に伸びる直立した切削刃６が装着
され、リング５にも６個〜１２個（図面の例では６個）
の切削刃７が装着されている。

回転クラッシャ３は、先導管８の先端部のすり林状内壁
９内に配置され、第３図に示されるように、周縁が円形
で後方になるに従って径が大きくなる円形プレートｐＨ
〜Ｐ２を積層して形成さ−れており、各段の円形プレー
トＰ１１〜Ｐ２の中心０４〜Ｃ１は回転軸Ｏから偏心し
ている。従って、回転クラッシャ３は、その中心軸が回
転軸より偏心した略円錐台形状を有している。

円形プレートＰ２の後方にはこれより幾分径の小さい円
形プレートＰ１が装着され、すりのオーガ１０への送り
を容易にしている。

下記表に示されるように１、円形プレートＰ１１〜Ｐ４
の中心Ｃ４〜Ｃ１、従って大半の円形プレートの中心は
螺旋状に回転するように配置され−でいる。又この図面
の例ではこの螺旋の方向がオーガ１０の送り羽根１１の
螺旋の方向と同じ向きになっている。

（以下、余白） プレートの番号　　　　　各プレートの中心Ｐ１．　Ｐ
２．　Ｐ３　　　　　　　Ｇ。

Ｐ４．　Ｐ８　　　　　　　　　Ｃ１ Ｐ５．　Ｐ９　　　　　　　　　Ｃ２ Ｐ６．ＰＩＯＣ３ Ｐ７．Ｐｌｌ　　　　　　　　ｃ４ Ｐ１２　　　　　　　　　　　　　Ｑ 上記表に示されるように、円形プレートＰ３及びＰ２の
中心Ｃ□と、その後方に位置する円形プレートＰ１の中
心ｃｏは、中心０４〜ｃ１の前記螺旋の中央に位置し、
送り込まれた土砂に円形プレートＰ３〜Ｐ１の中心方向
への方向性を与え、オーガ内への送りを容易にしている
が、円形プレートＰ３〜Ｐ１の中心を円形プレートＰ１
１〜Ｐ４の中心が描く螺旋の延長線上に配置してもよい
。

回転カッタヘッド及び先導管は鋼鉄製であり、回転クラ
ッシャ３の外周部と先導管８の先端部の内壁９は電気溶
接棒で表面硬化肉盛り加工（図示せず）を施され、ＨＲ
Ｃ４２〜５５程度の硬度をもたせてあり、礫の破砕強度
を高めている。

こうした第１図及び第２図の回転カッタヘッド１を用い
て、砂礫層の掘削穿孔をなし、先導管及びこれに連結さ
れる小口径管を推進する時には、第１図に示されるよう
に回転カッタヘッド１を後方に下げ、回転クラックｔ／
３と先導管８の先端部の内壁９との間隙を狭めて回転カ
ッタヘッド１を回転させる。

そうすると、切削刃６．７により掘削された砂礫はカッ
タ２の隙間１２を通過して、内壁９と回転クラックＶ３
の間に送り込まれる。回転クラッシャ３の各段は、回転
軸から偏心しており、かつ回転するので、回転クラッシ
ャ３と内壁９の間に挟まれた礫は回転クラッシャ３の回
転による内壁９との間隔の減少により圧縮力を受は破砕
される。

各段の径は後方になるに従って大きくなるので、礫は次
第に細かく破砕されオーガ１０で後送できるようになる
。

又、少なくとも大半の各段の中心Ｃ４〜Ｃ１は前方から
順に螺旋状に回転するように配置されている、即ら、回
転クラックｖ３の外周の少なくとも大半は、渦巻状の特
殊オーガ形状になっているので、挟まれた礫を噛み込み
これに後方の段部に送るべく強制力を与えるから、礫の
破砕速度とずりの後送速度が増す。

オーガ１０の直前の小数の段の中心Ｃ□が、その前方の
各段の中心Ｃ４〜Ｃ１が描く螺旋の内部に位置している
ので、礫に求心力が働きオーガ１０への後送が易すくな
る。

又、前）本のように、回転クラッシャ３の大半の各段の
中心Ｃ４〜Ｃ１の螺旋状の回転が、送り羽根の螺旋と同
一方向に向いているので、礫及びずつの後送がスムース
になる。

次に、粘土層のように、粘性がある地層を掘削して、先
導管８及びこれに連結される小口径管を推進する時には
、第４図のように、回転カッタヘッド１を前方へ出し、
回転クラックｖ３と先導管８の先端部の内壁９との間隙
を広げて、回転カッタヘッド１を回転させる。そうする
と回転クラッシャ３と内壁９の間隙内に掘削した粘土が
詰まり難くなり、回転カッタヘッド１を交換することな
く粘土層を掘削できる。

尚、粘土層の掘削時には、注水孔１３より水を切羽に注
出して粘土を小さく分離し、間隙の詰まりを防ぐ。

次に、第５図は本発明の小口径管推進工法に使用される
回転カッタヘッドの他の例を示すものである。

この第５図の回転カッタヘッド２１と第１図の回転カッ
タヘッド１との相違点は、回転クラッシャ２３の形状で
あり、第１図の回転カッタヘッド１の回転クラッレｌ／
３が、周縁が円形の多段状で、各段の中心が回転軸より
偏心しかつ各段の径が前方から順に大きくなる形状、即
ち、中心軸が回転軸より偏心している略円錐台形である
のに対し、第５図の回転カッタヘッド２１の回転クラッ
シャ２３は、多段状に偶成されていない普通の円錐台形
で、その中心軸０３は回転軸ｏ２から偏心している。尚
、本明細書中の略円錐台形は、こうした第５図の回転ク
ラッシャを当然含むものである。

従って、この第５図の回転カッタヘッド２１を後方に下
げれば、先導管の先端部の内壁と回転クラックｒ２３の
間隙が挟まり砂礫層の礫の破砕が可能となり、又、回転
カッタヘッド２１を前方に出せば、先導管の先端部の内
壁と回転クラッシャ２３の間隙が広がり粘土層の掘削が
可能となり、第１図乃至第４図の回転カッタヘッド１と
同様に本発明の小口径管推進工法が適用できる。

第６図は、本発明の小口径管推進工法が可能な全体装置
の一例を示すもので、第７図はこれの装置本体部分の要
部の平面図である。

図中、３０は本体を設置する立坑、３１は先導管に連結
されるヒユーム管等の小口径管である。

３２は、ギヤ３３を介してオーガ１０従ってこれに装着
された回転カッタヘッド１を回転させるモータ等の駆動
手段である。

３４は、オーガ１０の管内に水を供給する導入孔であり
、粘土層で本発明工法を施工するときには、水がオーガ
１０の管内を通り注出孔１３より切羽に供給される。

３５は、オーガ軸を前後に動かすための油圧シリンダで
あり、オーガ１０はピストンロッド３６の往復動により
前後に動かされ、従って、オーガ１０の先端に装着され
た回転カッタヘッド１もこれにより前後に動かされる。

３７は、本体推進用の油圧ジヤツキであり、反力台３８
に装着された反力ジヤツキ３９をピストンロッドの先０
ｉ４Ｑが押して、本体従ってこれに連結されている先導
管、小口径管、ケーシング、オーガ等を前方に推進する
。

（ホ）効果 このように本発明の小口径管推進工法によれば、全く土
質の異なる砂礫層と粘土層の施工を一個の回転カッタヘ
ッドで行えるため工事の作業能率が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の小口径管推進工法に使用される回転カ
ッタヘッドの一例が砂礫層の掘削に適した状態で装着さ
れた先導管の先端部の断面図、第２図は第１図の正面図
、第３図は第１図の回転カッタヘッドの回転クラッシャ
の正面図、第４図は第１図の回転カッタヘッドを粘土層
の掘削に適した状態にした説明図、第５図は本発明工法
に使用される回転カッタヘッドの他の例を示す説明図、
第６図は本発明工法に使用される全体装置の説明図、第
７図は第６図の装置本体部分の要部の平面図である。 １．２１・・・・・・・・・回転カッタヘッド、２・・
・・・・・・・回転カッタ、３．２３・・・・・・・・
・回転クラッシャ、８・・・・・・・・・先導管、３１
・・・・・・・・・小口径管、Ｐ１２〜Ｐ１・・・・・
・・・・円形プレート、ｃｏ−Ｃ４・・・・・・・・・
円形プレートＰ１１〜Ｐ１の中心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転カッタと、前記回転カッタの後方に装着しか
   つその中心軸が回転軸から偏心している略円錐台形の回
   転クラッシャとを含む回転カッタヘッドの前記回転クラ
   ッシャを、先導管の先端部の内壁の内部に配置し、砂礫
   層を掘削して先導管及びこれに連結される小口径管を推
   進する時には、回転カッタヘッドを後方に下げ回転クラ
   ッシャと前記内壁との間隙を狭め、粘土層を掘削して先
   導管及びこれに連結される小口径管を推進する時には、
   回転カッタヘッドを前方に出し回転クラッシャと前記内
   壁との間隙を広げることを特徴とする小口径管推進工法
   。