地中掘進装置
【課題】地中掘進装置の掘進時の推進先導管のローリングを抑止し適切なオーバーカットを可能とする。
【解決手段】推進管２内の内管６の先端にはモータで回転する回転部９がある。回転部の掘削ビット２１は半径方向外向きの拡縮ジャッキ２０により内方とオーバーカット位置との間で移動できる。内管の先端に設けた修正ジャッキ３０は回転部に連結されている。内管に設けた掘進反力ジャッキ３１は推進管に向けて移動し推進管を固定する。掘削ビット２１の拡縮時には土砂が障害とならず、動作が確実である。修正ジャッキで先頭を傾斜させて掘削方向を修正できる。掘進反力ジャッキで内管と推進管２を固定すれば、ビット２１の掘進抵抗力の反力は内管に分散され、掘進機のローリングを抑止できる。
【解決手段】推進管２内の内管６の先端にはモータで回転する回転部９がある。回転部の掘削ビット２１は半径方向外向きの拡縮ジャッキ２０により内方とオーバーカット位置との間で移動できる。内管の先端に設けた修正ジャッキ３０は回転部に連結されている。内管に設けた掘進反力ジャッキ３１は推進管に向けて移動し推進管を固定する。掘削ビット２１の拡縮時には土砂が障害とならず、動作が確実である。修正ジャッキで先頭を傾斜させて掘削方向を修正できる。掘進反力ジャッキで内管と推進管２を固定すれば、ビット２１の掘進抵抗力の反力は内管に分散され、掘進機のローリングを抑止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋設管となる推進管の先端に掘削機械を設け、該掘削機械で地中を掘削しながら推進管を継ぎ足しながら推進していき、該推進管による管路を地中内に敷設していくことができる地中掘進装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
推進工法とは、発進立坑・到達立坑間において、工場で製造された推進管の先端に掘進機又は刃口を取り付け、ジャッキ推力等によって管を地中に圧入して管渠を埋設する工法である。
【０００３】
推進工法に用いられる掘進機は、推進管の種類、推進管径、推進距離、掘削対象土質等の条件に適応できるように掘削機構、排土機構で区分されている。
掘削機構は、推進対象土質・掘削面（切羽）の水圧・土庄に適応するようになっており、各々の工法によって掘削ビット構造や切羽の安定方式が異なる。
排土機構は、掘削した土砂の性状によって、パイプによる流体搬送、バキューム搬送、オーガスクリュー搬送、人力搬送等の方式が採られている。切羽の湧水、土庄等をバランスさせる切羽の安定方式としては、泥水方式・土庄方式・泥土圧方式等が一般的に採用されている。
このような推進工法に用いられる地中掘進装置としては、例えば下記特許文献１、２に示すようなものが知られている。
【特許文献１】特開平７−２９３１９３号公報
【特許文献２】特開平９−１９５６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現状の推進工法による管渠埋設では、推進対象土質、推進管径、推進距離等の条件を検討し、適応できる推進工法を選択し、採用する。したがって、一般にこれらの諸条件に全て適応可能な工法は存在しないと言える。
【０００５】
推進工法において、推進区間の対象土質の変化で掘削不能となった場合には、掘進機を開削して回収し、適応可能なたの種類の掘進機に交換して再度施工するか、あるいは推進管渠を引き抜いて掘進機を回収し、同種類の他の掘進機を変えて再推進しなければならない等の不都合があった。又、掘進機回収のための掘削や引き抜きは、地表面の陥没等、周囲地盤へ影響し、危険で不経済的であった。
【０００６】
一般的に掘削ビットは限定した対象土質に適応するように製作されており、掘削ビットの損耗は、推進区間内で対応することができる。しかし、推進区間途中での土質変化が掘削ビットの損耗を大幅に早めたり、また掘削ビットで適応できない土質に変化する事態が発生する場合もある。このような場合においても、前記同様、掘進機の回収のために掘削を行ったり、推進管渠の引き抜きをする等の不都合が生じていた。
【０００７】
推進距離（推進区間）が長くなると、これらの対象土質の変化等による掘進機の不都合という問題に加えて、推進力が不足するという問題があった。推進管渠が計画線上に直線状に推進されており、かつ推進管外径より適切な寸法にオーバーカットされていれば計画通りの推進力で推進管路の埋設ができる。しかし、現状の推進技術では、計画線上で直線状に高精度で推進するためには、推進方向の修正が必要である。この方向修正の手段としては、推進先導管を推進方向修正側に首振りし、首振りした状態で推進して推進管の方向を修正する方式が採られている。しかし、頻繁に方向修正が行なわれると推進管路は推進管接合部でジグザグと折れ曲った状態となり、推進管周りのオーバーカットでできた隙間部分が、推進管の圧入によって埋められ、地山との摩擦抵抗が大きくなり、さらに大きな推進力を必要とする等の不都合が生じてしまう。そのため推進力不足を来たし推進ができない事態に立ち至ってしまう場合もあるという問題があった。
【０００８】
従来方式の推進方向修正に伴う推進管の首振り手段は、一般的に推進先導管内に装着した推進管軸方向にスライドする複数の首振りジャッキ（方向修正ジャッキ）によって行なわれる。この方向修正ジャッキは、推進先導管内に設置され、ジャッキ反力は後続の推進管が受ける。推進先導管と後続推進管の接合部は相対的に回転自在となっており、発進立坑内の推進機による回転力により、推進先導管は掘削機回転方向に自然回転する（ローリング現象）。仮に推進先導管と後続推進管を回転しないように接合したとしても、後続推進管の継手は回転自在であるため、推進先導管及び後続推進管のローリング現象はまぬがれないものとなる。
【０００９】
方向修正において、仮に右方向に首振りして推進管の推進方向を右側に修正したいとする時は、推進管先導管の左側のジャッキを張り出して推進先導管の右に向けて推進すると推進管は右側に推進される。仮に推進先導管が掘進中にローリングした場合は、推進先導管の回転によって方向修正ジャッキの位置が変動するため、推進管を押し切るまでの間に推進管の方向性が変動してしまう。そのため推進管の方向性を常に測定し、方向修正は頻繁に行なわなければならなかった。
【００１０】
掘進機は推進先導管内に装着されており推進先導管がローリングすると掘進機もローリングする。しかも推進先導管内に首振りジャッキが着装されているため推進先導管がローリングすると、首振り位置が変化してしまい、推進方向の制御を難しくする。このように、推進先導管のローリング問題は方向修正において最も不都合なものとなっている。
従って、推進工法による掘進においては、推進先導管をローリングさせないことが的確な方向修正を行うために重要な課題である。
【００１１】
地盤を推進管外径よりも大径に掘削するオーバーカットのための従来の手段としては、推進時に推進管内径に縮小した状態から掘削ビットが推進管外径より大きく拡張する機能を有する掘進機や、推進管軸方向に沿って掘削ビットを油圧ジャッキで推進先導管前面へ向けて押し出し、切羽を掘削する時の地盤の抵抗で拡げる方式の掘進機が知られている。これらの方式では、切羽が掘削ビットの回転に対して掘削抵抗が得られるある程度強度のある地盤でなければならない。
【００１２】
また、これらの方式において必要に応じて推進管内に収納するよう縮小する場合には、掘削回転を逆方向に回転して引き戻し、また油圧ジャッキで推進管軸方向に引き戻す場合には、掘削ビットに付着した土砂や先導体内の堆積土砂の詰まりによって、縮小が不可能となる等のトラブルが発生していた。
【００１３】
したがって従来の掘削ビットが拡縮する機能を持つ掘進機においては、推進途中（推進区間）での掘削ビットの交換及びオーバーカットが適切に行なわれない場合があるという問題があった。
【００１４】
本発明は、従来の掘進機（地中掘進装置）における以上説明したような問題点に鑑みてなされたものであり、掘進機において掘削ビットを推進管内径へ引き戻す機能と推進管外形よりもオーバーカットするよう掘削ビットを拡張する機能を確実なものとすることを課題としており、掘進時の推進先導管のローリングを抑止し、掘削ビットで適切にオーバーカットすることにより、推進方向制御を確実にし推進力抵抗を削減し、安全かつ経済的な管渠埋設を可能とする地中掘進装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載された地中掘進装置は、
地中に圧入される推進管と、
前記推進管内に挿入されて推進される内管と、
前記内管の先端に設けられた駆動手段と、
前記内管の先端の先方に設けられ、前記駆動手段に連結されて前記推進管の先端部の内側で回転駆動される回転部と、
前記回転部の前端に取り付けられて前記推進管の先端部の先方に配置され、前記回転部に対して回転の径方向に往復移動可能とされて前記推進管の外側をオーバーカット可能な掘削ビットと、
を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載された地中掘進装置は、請求項１記載の地中掘進装置において、
前記推進管の先端部が、前記推進管の後方部分に対して折曲可能に接合されており、
前記内管の先端の内周には、前記回転部に連結された複数の修正ジャッキが周方向に所定角度間隔で設けられており、
前記複数の修正ジャッキを選択的に駆動することにより、前記回転部の中心軸を前記内管の軸方向に対して前記推進管の先端部とともに傾斜させて、推進方向を修正できるようにしたことを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載された地中掘進装置は、請求項１記載の地中掘進装置において、
前記掘削ビットが前記回転部の前端に周方向に所定角度間隔で取り付けられ、前記回転部には、前記各掘削ビットごとにビット拡縮ジャッキが設けられて各掘削ビットを径方向に往復移動させるように連結されており、
前記ビット拡縮ジャッキの油圧経路が前記回転部の中心軸からスイベル継手部を経て前記内管の先端の内部に導かれており、
前記駆動手段が前記内管の先端の中心から外れた位置に設置されており、前記回転部の中心軸に動力伝達機構を介して連動連結されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載された地中掘進装置は、請求項１記載の地中掘進装置において、
前記内管の径方向に向けて伸縮自在となるように前記内管に設けられ、前記推進管の内面を押圧固定して内管と推進管を固定することにより、掘削ビットに加わる掘進抵抗力を前記内管に分散する掘進反力ジャッキを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の地中掘進装置によれば、推進管の先端部から前面へ突出した掘削ビットが回転して掘削する際に、ビット拡縮ジャッキによる確実な動作により掘削ビットを推進管軸にほぼ直交する方向に移動して推進管の外径よりも外側に配置することができ、推進管の外形よりも大きく掘削するオーバーカットを行うことができる。その際、掘進の際に地盤から受ける掘進抵抗力は推進管には加わらず、内管に分散される。また、掘進途中において、修正ジャッキを適宜駆動して回転部及び推進管の先端部を傾斜させることにより、推進方向を修正することができる。ここで、掘削ビット及びこれを駆動する駆動機構は内管に固定されているため、掘削抵抗力は掘進反力ジャッキだけでなく内管自体に分散して加わり、ローリングに対しても内管がローリング抑制の役割を担っている。従って、仮に回転部を含む内管の先端部分がローリングしても、掘進反力ジャッキを縮退させ、立坑内からの操作で内管全体を回転させれば、回転部を含む内管の先端部分を正規の位置に戻すことができ、ローリングにより方向修正が適切に行なわれない従来方式の不都合を是正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本願発明における最良の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態（以下、本例と呼ぶ。）における地中掘進装置の断面図であり、図２はその先端側を示す拡大断面図であり、図３はその中途部を示す拡大断面図である。
図４は軸に直交する面で見た掘削ビットの拡張時の状態を示す図であり、図５は軸に直交する面で見た掘削ビットの縮小時の状態を示す図であり、図６は軸に直交する面で見た修正ジャッキの配置図であり、図７は軸に直交する面で見たビット拡縮ジャッキの配置図である。
図８乃至図１５は本例における地中推進工事の工程図である。
【００２１】
（１）地中掘進装置の構造（図１〜図７）
本例の地中掘進装置１の構造を図１〜図７を参照して説明する。
図１に示すように、工事終了後は埋設管として地中に残る推進管２は、最も外側に配置されている。推進管は、図１中には示していない発進立坑内に設置された推進機によって地中に推進されながら、順次接続されていく。推進管内には内管が挿入され、この内管も推進管と同様に発進立坑内にある推進機によって地中に推進されながら順次接続されていく。なお、図３に示すように、推進管と内管は、その他の附属部品等と単位長さごとに組み合わされており、所定長さ推進する度に発進立坑内で次々と接続されていく。
【００２２】
このように、地中掘進装置１は、基本的に内側の内管と外側の推進管２からなる２重管構造であるが、その先端は、２号先導管３及びさらにその先端の１号先導管４と呼ばれている。これら１号及び２号先導管４，３が回転掘削機構を有する推進先導管５となる。なお、２号先導管３において推進管２と内管６との間には止水部材７が設けられており、両管２，６の間に浸入した泥水等が発進立坑内に流れ込まないように構成されている。
【００２３】
１号先導管４は、２号先導管３の内管６に接続された支管８と、その前方部分において回転する回転部９を有している。支管８の前方に配置された回転部９は、前方が開放された筒型の基体１０と、基体１０の内部で回転する中心軸１１と一体に構成されたビット保持盤１２とを有している。一方、支管８の前端の内側には、中心を外れた位置に駆動手段である油圧式のビット回転モータ１３が固定されており、ビット回転モータ１３は、減速機構１４，１５を介してビット保持盤１２を中心軸１１を中心に回転駆動する。
【００２４】
図１及び図４乃至５に示すように、前記回転部９のビット保持盤１２の前端には、３基の油圧式のビット拡縮ジャッキ２０が、進退方向を半径方向に向けて、周方向に１２０度間隔で外向きに取り付けられている。各ビット拡縮ジャッキ２０にはそれぞれ掘削ビット２１が取り付けられており、これらの掘削ビット２１は推進管２の先端部の先方に配置されている。従って、ビット拡縮ジャッキ２０を駆動すれば、掘削ビット２１は、推進管２の内方に収まる位置と、推進管２の外側をオーバーカット可能な外側の位置との間で径方向に往復移動して任意の位置で確実に固定することができる。
【００２５】
ビット拡縮ジャッキ２０の内側には、位置が固定された３つの小掘削ビット２２が設けられており、これら掘削ビット２１及び小掘削ビット２２は、回転部９の基体１０の前面に設けられたカバー２３に設けられた通孔から前方に突出している。なお、このカバー２３には通孔のほかに土砂の取り入れ口も設けられており、図３に示す送排泥管２４（図中１本だが実際は送泥管と排泥管の２系統からなる。）で内管６を経由して発進立坑に掘削した土砂や泥水を送ることができる。
【００２６】
図２に示すように、前記ビット拡縮ジャッキ２０の油圧経路は、回転部９の中心軸１１からスイベル継手部２５を経て支管８の先端の内部に導かれており、さらに２号先導管３内に設けられた油圧ユニット２６に接続されている。なお、油圧ユニット２６は発進立坑内に設けておき、必要に応じて継ぎ足される油圧配管を介して油圧ユニット２６と前記ビット拡縮ジャッキ２０の油圧経路を接続してもよい。
【００２７】
前記掘削ビット２１を除いて前記回転部９の大半を収納している推進管２の先端部２７と、推進管２の後方部分とは、それぞれ凹凸の歯車状の構造を互いに差し込んでなる接合構造を備えたジョイント部２８によって折曲可能に接合されており、１号先導管４の推進管２の先端部２７は所望の方向に向けられるようになっている。そして、図１及び図６に示すように、支管８の先端部には、複数の油圧式の修正ジャッキ３０が、周方向に１２０度間隔かつ管の軸方向前方を向けて設けられている。各修正ジャッキ３０の後端は支管８に回動可能に連結され、そのロッドの先端は前記回転部９の基体１０に連結されている。従って、複数の修正ジャッキ３０を選択的に駆動することにより、前記回転部９と推進管２の先端部２７を傾斜させて首振り運動させ、本装置の推進方向を修正することができる。
【００２８】
図１及び図６に示すように、１号先導管４の支管８の後端に接続された２号先導管３の内管６内には、周方向に１２０度間隔で、３基の掘進反力ジャッキ３１が半径方向外側に向けて配置されており、推進管２の内面を押圧できるように構成されている。この掘進反力ジャッキ３１が、推進管２の軸方向に対して直角方向に伸展して推進管２の内面に押圧固定されれば、掘削ビット２１の掘進抵抗力（推進力）の反力が内管６に分散され、合わせて推進先導管５の掘削時のローリングを抑止することができる。
【００２９】
また、２号先導管３内には、この掘進反力ジャッキ３１と、前記ビット拡縮ジャッキ２０と、前記修正ジャッキ３０に油圧を供給する油圧ユニット２６が設けられている。なお、前記ビット回転モータ１３に対しては、油圧制御盤３２を介して内管６内に敷設された油圧配管３３から、発進立坑内の油圧ユニット３４が油圧を供給する。
【００３０】
このように、本例の地中掘進装置１の１号先導管４は、掘削ビット２１の部分を含めた回転部９と、回転部９に駆動力を与える駆動手段であるビット回転モータ１３が設置された非回転部分とに区分され、掘削ビット２１は１号先導管４の先端部２７に設けられて前方に突出した状態で回転し、ビット回転モータ１３は１号先導管４の支管８内に固定設置されている。そして、この支管８は後続の２号先導管３の内管６に固定されており、具体的には支管８と内管６はフランジをボルト締めする等の固定構造で連結されている。もちろん、支管８及び内管６の外径は推進管２内をスライドできるように推進管２の内径より小径とされている。
【００３１】
（２）地中掘進装置１の作用（図８〜図１５）
本例の地中掘進装置１を用い、泥水方式で鋼製の推進管２を推進する工程を図８〜図１５を参照して具体的に説明する。
図８に示すように、発進立坑５０内に推進架台５１を設置固定する。推進架台５１の上に推進ジャッキ５２及び反力盤５３を設置する。反力盤５３は推進ジャッキ５２の推力に耐えられる強固なものとし、鋼製あるいはコンクリート製のものを使用する。
【００３２】
推進ジャッキ５２には、推進管２を圧入する時に位置がずれないように推進管２がはまり込む凹部が付いた押し輪５４を設置する。切羽側の坑口に推進管を固定し、かつ掘削時に推進管周りから掘削土砂が立坑へ流入しないようドーナツ状に形成したゴム板パッキンで、刃の鍔状に推進管の周囲を被覆する坑口設備を設ける。
【００３３】
図９に示すように、発進立坑５０内に推進装置を設置した後、掘削機と掘進機駆動装置を装着した支管８をあらかじめ組み込んだ１号先導管４を推進架台５１に設置する。切羽側は、坑口設備のゴム板パッキンに挿入され、推進ジャッキ５２側は押し輪５４をはめ込み固定する。掘進機内の各々の装置は地上の油圧ユニット３４、図示しない配電ユニットや各操作ユニット等に接続し、試運転後に推進を開始する。
【００３４】
図１０に示すように、１号先導管４を推進した後、掘進機内の油圧、電気等の動力伝達手段を発進立坑５０側から切り離し、押し輪５４をはずして推進ジャッキ５２を後退する。１号先導管４と後退した推進ジャッキ５２の間に、あらかじめ油圧制御盤、油圧ユニット２６、止水部材７、掘進反力ジャッキ３１、送排泥管２４等を装着した内管６を組み込んだ２号先導管３を設置し、１号先導管４に接続する。各々の装置は地上の油圧ユニット３４、配電ユニット、各操作ユニットに再度接続し、１号先導管４同様推進する。
【００３５】
図１１〜図１３に示すように、１号先導管４同様、各機器操作用の油圧配管３３、送排泥管２４を装着した内管６を組み込んだ２号先導管３を推進する。２号推進管２を押し切ってから推進ジャッキ５２を後退させる。
【００３６】
以後、同様にして後続推進管２を先行推進管２に接続しつつ、推進を継続し、図１４に示すように１号先導管４を到達抗６０に到達させる。２号先導管３以下の推進管２には、図３に示したように予め油圧配管３３、送排泥管２４を装着した内管６を組み込んである。２号先導管３と後続の推進管２との接合は熔接接合であり、推進管２相互の接合は熔接接合である。到達立抗６０で１号及び２号先導管４，３が回収されるまで推進管２を接続してさらに推進する。マンホール到達等の条件によっては、推進先導管５は回収せずにそのまま埋殺しにしても良い。
【００３７】
図１５に示すように、推進管２が到達立抗６０に到達後、推進管２内の油圧配管３３、送排泥管２４等を装着した内管６を引き戻して一本毎回収し、地中に推進された推進管２による管渠埋設が完成する。
【００３８】
以上の工程における本例の地中掘進装置１の作用について詳述する。
本例の地中掘進装置１は、修正ジャッキ３０の伸縮操作により、推進管２の先端部２７が回転部９とともに左右、上下、いずれの方向にも自由自在に首振り可能となっている。仮に、右方向に首振りして推進方向に修正したい時は、図６に示す３つの修正ジャッキ３０のうち、真上にある修正ジャッキ３０と、進行方向に向かって行こうとする方向と反対側（右に行くなら左側）にある修正ジャッキ３０を適宜伸長させ、１号先導管４を所望の方向（ここでは右方向）に首振りすることができる。
【００３９】
支管８内には、修正ジャッキ３０の他にビット回転モータ１３が所定位置に装着されている。掘削ビット２１は１号先導管４の先端より前面へ突き出しており、ビット拡縮ジャッキ２０を伸長すると、掘削ビット２１の外径が１号先導管４の外径より拡張する。掘削ビット２１が回転しても１号先導管４に干渉しないよう構成されている。したがって、掘削ビット２１は、１号先導管４の外径よりも拡張して地盤を掘削することができる。この拡張して行う掘削により、オーバーカットが適切に行なわれて推進管２が地中に圧入される際の推進抵抗が削減される。
【００４０】
従来技術では、掘削ビットを外周側へ拡げる手段として、推進軸方向にスライドして掘削ビットを推進先導管の先端より突き出して拡張する方式があったが、この機構では掘削ビットを推進管の内径に縮小する際には推進軸方向に後退させ、推進先導管の内面をスライドして縮小していた。この場合、推進先導管内に取り込んだ土砂等が障害となってスライドできない場合が生じるという不都合があった。
【００４１】
ところが、本発明によれば、掘削ビット２１を外周側へ拡張する機構は、各掘削ビット２１の後方にビット拡縮ジャッキ２０（本実施例では３基）をそれぞれ設け、これを推進管２の軸に対して直交する方向に伸長して掘削ビット２１を拡げる方式を採用している。この方式によれば、取り込んだ土砂が障害となることも無く、確実に掘削ビット２１を拡縮できる。
【００４２】
本例の地中掘進装置１では、２号先導管３内の内管６の中に、複数の掘進反力ジャッキ３１が設置されており、推進管２の軸方向に対して直角方向に伸縮することができる。従って、この掘進反力ジャッキ３１が伸長すれば、２号先導管３を推進管２に固定することができる。これによって、掘削ビット２１の掘進抵抗力（推進力）の反力は内管６に分散され、合わせて掘進機のローリングを抑止することができる。掘進反力ジャッキ３１は、推進管２の軸方向について複数ヶ所に設置しても良い。
【００４３】
従来方式の地中掘進装置では、掘進時の抵抗力は後続の推進管からの反力を得て支えていたが、後続の推進管２の接合部は回転自在であったため掘削ビットの掘削回転に伴うローリング現象の発生は避けられないものであった。
【００４４】
ところが、本発明では、掘削ビット２１、駆動装置等の諸装置は支管８に固定し、さらに支管８は内管６に接続しているため、掘削抵抗力は掘進反力ジャッキ３１だけでなく、内管６自体に分散されることとなり、ローリングに対しても内管６が全体としてローリング抑制の役割を担っている。
【００４５】
従って、仮に地中掘進装置１がローリングしたとしても、掘進反力ジャッキ３１を一旦縮小して内管６全体を回転させれば（図示しないが、発進立坑５０内からの操作で内管６を回転させればよい。）、地中掘進装置１を正規の位置に戻すことができる。これによって地中掘進装置１の方向修正を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本例における地中掘進装置１の断面図である。
【図２】図２は、本例の先端側を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、本例の中途部を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、軸に直交する面で見た掘削ビット２１の拡張時の状態を示す図である。
【図５】図５は、軸に直交する面で見た掘削ビット２１の縮小時の状態を示す図である。
【図６】図６は、軸に直交する面で見た修正ジャッキ３０の配置図である。
【図７】図７は、軸に直交する面で見たビット拡縮ジャッキ２０の配置図である。
【図８】図８は本例における地中推進工事の工程図である。
【図９】図９は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１０】図１０は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１１】図１１は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１２】図１２は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１３】図１３は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１４】図１４は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１５】図１５は本例における地中推進工事の工程図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 地中掘進装置
２ 推進管
３ ２号先導管
４ １号先導管
５ 推進先導管
６ 内管
９ 回転部
１１ 中心軸
１３ 駆動手段としてのビット回転モータ
１４，１５ 動力伝達機構としての減速機構
２０ ビット拡縮ジャッキ
２１ 掘削ビット
２５ スイベル継手部
２７ 推進管の先端部
２８ ジョイント部
３０ 修正ジャッキ
３１ 掘進反力ジャッキ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋設管となる推進管の先端に掘削機械を設け、該掘削機械で地中を掘削しながら推進管を継ぎ足しながら推進していき、該推進管による管路を地中内に敷設していくことができる地中掘進装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
推進工法とは、発進立坑・到達立坑間において、工場で製造された推進管の先端に掘進機又は刃口を取り付け、ジャッキ推力等によって管を地中に圧入して管渠を埋設する工法である。
【０００３】
推進工法に用いられる掘進機は、推進管の種類、推進管径、推進距離、掘削対象土質等の条件に適応できるように掘削機構、排土機構で区分されている。
掘削機構は、推進対象土質・掘削面（切羽）の水圧・土庄に適応するようになっており、各々の工法によって掘削ビット構造や切羽の安定方式が異なる。
排土機構は、掘削した土砂の性状によって、パイプによる流体搬送、バキューム搬送、オーガスクリュー搬送、人力搬送等の方式が採られている。切羽の湧水、土庄等をバランスさせる切羽の安定方式としては、泥水方式・土庄方式・泥土圧方式等が一般的に採用されている。
このような推進工法に用いられる地中掘進装置としては、例えば下記特許文献１、２に示すようなものが知られている。
【特許文献１】特開平７−２９３１９３号公報
【特許文献２】特開平９−１９５６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現状の推進工法による管渠埋設では、推進対象土質、推進管径、推進距離等の条件を検討し、適応できる推進工法を選択し、採用する。したがって、一般にこれらの諸条件に全て適応可能な工法は存在しないと言える。
【０００５】
推進工法において、推進区間の対象土質の変化で掘削不能となった場合には、掘進機を開削して回収し、適応可能なたの種類の掘進機に交換して再度施工するか、あるいは推進管渠を引き抜いて掘進機を回収し、同種類の他の掘進機を変えて再推進しなければならない等の不都合があった。又、掘進機回収のための掘削や引き抜きは、地表面の陥没等、周囲地盤へ影響し、危険で不経済的であった。
【０００６】
一般的に掘削ビットは限定した対象土質に適応するように製作されており、掘削ビットの損耗は、推進区間内で対応することができる。しかし、推進区間途中での土質変化が掘削ビットの損耗を大幅に早めたり、また掘削ビットで適応できない土質に変化する事態が発生する場合もある。このような場合においても、前記同様、掘進機の回収のために掘削を行ったり、推進管渠の引き抜きをする等の不都合が生じていた。
【０００７】
推進距離（推進区間）が長くなると、これらの対象土質の変化等による掘進機の不都合という問題に加えて、推進力が不足するという問題があった。推進管渠が計画線上に直線状に推進されており、かつ推進管外径より適切な寸法にオーバーカットされていれば計画通りの推進力で推進管路の埋設ができる。しかし、現状の推進技術では、計画線上で直線状に高精度で推進するためには、推進方向の修正が必要である。この方向修正の手段としては、推進先導管を推進方向修正側に首振りし、首振りした状態で推進して推進管の方向を修正する方式が採られている。しかし、頻繁に方向修正が行なわれると推進管路は推進管接合部でジグザグと折れ曲った状態となり、推進管周りのオーバーカットでできた隙間部分が、推進管の圧入によって埋められ、地山との摩擦抵抗が大きくなり、さらに大きな推進力を必要とする等の不都合が生じてしまう。そのため推進力不足を来たし推進ができない事態に立ち至ってしまう場合もあるという問題があった。
【０００８】
従来方式の推進方向修正に伴う推進管の首振り手段は、一般的に推進先導管内に装着した推進管軸方向にスライドする複数の首振りジャッキ（方向修正ジャッキ）によって行なわれる。この方向修正ジャッキは、推進先導管内に設置され、ジャッキ反力は後続の推進管が受ける。推進先導管と後続推進管の接合部は相対的に回転自在となっており、発進立坑内の推進機による回転力により、推進先導管は掘削機回転方向に自然回転する（ローリング現象）。仮に推進先導管と後続推進管を回転しないように接合したとしても、後続推進管の継手は回転自在であるため、推進先導管及び後続推進管のローリング現象はまぬがれないものとなる。
【０００９】
方向修正において、仮に右方向に首振りして推進管の推進方向を右側に修正したいとする時は、推進管先導管の左側のジャッキを張り出して推進先導管の右に向けて推進すると推進管は右側に推進される。仮に推進先導管が掘進中にローリングした場合は、推進先導管の回転によって方向修正ジャッキの位置が変動するため、推進管を押し切るまでの間に推進管の方向性が変動してしまう。そのため推進管の方向性を常に測定し、方向修正は頻繁に行なわなければならなかった。
【００１０】
掘進機は推進先導管内に装着されており推進先導管がローリングすると掘進機もローリングする。しかも推進先導管内に首振りジャッキが着装されているため推進先導管がローリングすると、首振り位置が変化してしまい、推進方向の制御を難しくする。このように、推進先導管のローリング問題は方向修正において最も不都合なものとなっている。
従って、推進工法による掘進においては、推進先導管をローリングさせないことが的確な方向修正を行うために重要な課題である。
【００１１】
地盤を推進管外径よりも大径に掘削するオーバーカットのための従来の手段としては、推進時に推進管内径に縮小した状態から掘削ビットが推進管外径より大きく拡張する機能を有する掘進機や、推進管軸方向に沿って掘削ビットを油圧ジャッキで推進先導管前面へ向けて押し出し、切羽を掘削する時の地盤の抵抗で拡げる方式の掘進機が知られている。これらの方式では、切羽が掘削ビットの回転に対して掘削抵抗が得られるある程度強度のある地盤でなければならない。
【００１２】
また、これらの方式において必要に応じて推進管内に収納するよう縮小する場合には、掘削回転を逆方向に回転して引き戻し、また油圧ジャッキで推進管軸方向に引き戻す場合には、掘削ビットに付着した土砂や先導体内の堆積土砂の詰まりによって、縮小が不可能となる等のトラブルが発生していた。
【００１３】
したがって従来の掘削ビットが拡縮する機能を持つ掘進機においては、推進途中（推進区間）での掘削ビットの交換及びオーバーカットが適切に行なわれない場合があるという問題があった。
【００１４】
本発明は、従来の掘進機（地中掘進装置）における以上説明したような問題点に鑑みてなされたものであり、掘進機において掘削ビットを推進管内径へ引き戻す機能と推進管外形よりもオーバーカットするよう掘削ビットを拡張する機能を確実なものとすることを課題としており、掘進時の推進先導管のローリングを抑止し、掘削ビットで適切にオーバーカットすることにより、推進方向制御を確実にし推進力抵抗を削減し、安全かつ経済的な管渠埋設を可能とする地中掘進装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載された地中掘進装置は、
地中に圧入される推進管と、
前記推進管内に挿入されて推進される内管と、
前記内管の先端に設けられた駆動手段と、
前記内管の先端の先方に設けられ、前記駆動手段に連結されて前記推進管の先端部の内側で回転駆動される回転部と、
前記回転部の前端に取り付けられて前記推進管の先端部の先方に配置され、前記回転部に対して回転の径方向に往復移動可能とされて前記推進管の外側をオーバーカット可能な掘削ビットと、
を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載された地中掘進装置は、請求項１記載の地中掘進装置において、
前記推進管の先端部が、前記推進管の後方部分に対して折曲可能に接合されており、
前記内管の先端の内周には、前記回転部に連結された複数の修正ジャッキが周方向に所定角度間隔で設けられており、
前記複数の修正ジャッキを選択的に駆動することにより、前記回転部の中心軸を前記内管の軸方向に対して前記推進管の先端部とともに傾斜させて、推進方向を修正できるようにしたことを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載された地中掘進装置は、請求項１記載の地中掘進装置において、
前記掘削ビットが前記回転部の前端に周方向に所定角度間隔で取り付けられ、前記回転部には、前記各掘削ビットごとにビット拡縮ジャッキが設けられて各掘削ビットを径方向に往復移動させるように連結されており、
前記ビット拡縮ジャッキの油圧経路が前記回転部の中心軸からスイベル継手部を経て前記内管の先端の内部に導かれており、
前記駆動手段が前記内管の先端の中心から外れた位置に設置されており、前記回転部の中心軸に動力伝達機構を介して連動連結されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載された地中掘進装置は、請求項１記載の地中掘進装置において、
前記内管の径方向に向けて伸縮自在となるように前記内管に設けられ、前記推進管の内面を押圧固定して内管と推進管を固定することにより、掘削ビットに加わる掘進抵抗力を前記内管に分散する掘進反力ジャッキを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の地中掘進装置によれば、推進管の先端部から前面へ突出した掘削ビットが回転して掘削する際に、ビット拡縮ジャッキによる確実な動作により掘削ビットを推進管軸にほぼ直交する方向に移動して推進管の外径よりも外側に配置することができ、推進管の外形よりも大きく掘削するオーバーカットを行うことができる。その際、掘進の際に地盤から受ける掘進抵抗力は推進管には加わらず、内管に分散される。また、掘進途中において、修正ジャッキを適宜駆動して回転部及び推進管の先端部を傾斜させることにより、推進方向を修正することができる。ここで、掘削ビット及びこれを駆動する駆動機構は内管に固定されているため、掘削抵抗力は掘進反力ジャッキだけでなく内管自体に分散して加わり、ローリングに対しても内管がローリング抑制の役割を担っている。従って、仮に回転部を含む内管の先端部分がローリングしても、掘進反力ジャッキを縮退させ、立坑内からの操作で内管全体を回転させれば、回転部を含む内管の先端部分を正規の位置に戻すことができ、ローリングにより方向修正が適切に行なわれない従来方式の不都合を是正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本願発明における最良の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態（以下、本例と呼ぶ。）における地中掘進装置の断面図であり、図２はその先端側を示す拡大断面図であり、図３はその中途部を示す拡大断面図である。
図４は軸に直交する面で見た掘削ビットの拡張時の状態を示す図であり、図５は軸に直交する面で見た掘削ビットの縮小時の状態を示す図であり、図６は軸に直交する面で見た修正ジャッキの配置図であり、図７は軸に直交する面で見たビット拡縮ジャッキの配置図である。
図８乃至図１５は本例における地中推進工事の工程図である。
【００２１】
（１）地中掘進装置の構造（図１〜図７）
本例の地中掘進装置１の構造を図１〜図７を参照して説明する。
図１に示すように、工事終了後は埋設管として地中に残る推進管２は、最も外側に配置されている。推進管は、図１中には示していない発進立坑内に設置された推進機によって地中に推進されながら、順次接続されていく。推進管内には内管が挿入され、この内管も推進管と同様に発進立坑内にある推進機によって地中に推進されながら順次接続されていく。なお、図３に示すように、推進管と内管は、その他の附属部品等と単位長さごとに組み合わされており、所定長さ推進する度に発進立坑内で次々と接続されていく。
【００２２】
このように、地中掘進装置１は、基本的に内側の内管と外側の推進管２からなる２重管構造であるが、その先端は、２号先導管３及びさらにその先端の１号先導管４と呼ばれている。これら１号及び２号先導管４，３が回転掘削機構を有する推進先導管５となる。なお、２号先導管３において推進管２と内管６との間には止水部材７が設けられており、両管２，６の間に浸入した泥水等が発進立坑内に流れ込まないように構成されている。
【００２３】
１号先導管４は、２号先導管３の内管６に接続された支管８と、その前方部分において回転する回転部９を有している。支管８の前方に配置された回転部９は、前方が開放された筒型の基体１０と、基体１０の内部で回転する中心軸１１と一体に構成されたビット保持盤１２とを有している。一方、支管８の前端の内側には、中心を外れた位置に駆動手段である油圧式のビット回転モータ１３が固定されており、ビット回転モータ１３は、減速機構１４，１５を介してビット保持盤１２を中心軸１１を中心に回転駆動する。
【００２４】
図１及び図４乃至５に示すように、前記回転部９のビット保持盤１２の前端には、３基の油圧式のビット拡縮ジャッキ２０が、進退方向を半径方向に向けて、周方向に１２０度間隔で外向きに取り付けられている。各ビット拡縮ジャッキ２０にはそれぞれ掘削ビット２１が取り付けられており、これらの掘削ビット２１は推進管２の先端部の先方に配置されている。従って、ビット拡縮ジャッキ２０を駆動すれば、掘削ビット２１は、推進管２の内方に収まる位置と、推進管２の外側をオーバーカット可能な外側の位置との間で径方向に往復移動して任意の位置で確実に固定することができる。
【００２５】
ビット拡縮ジャッキ２０の内側には、位置が固定された３つの小掘削ビット２２が設けられており、これら掘削ビット２１及び小掘削ビット２２は、回転部９の基体１０の前面に設けられたカバー２３に設けられた通孔から前方に突出している。なお、このカバー２３には通孔のほかに土砂の取り入れ口も設けられており、図３に示す送排泥管２４（図中１本だが実際は送泥管と排泥管の２系統からなる。）で内管６を経由して発進立坑に掘削した土砂や泥水を送ることができる。
【００２６】
図２に示すように、前記ビット拡縮ジャッキ２０の油圧経路は、回転部９の中心軸１１からスイベル継手部２５を経て支管８の先端の内部に導かれており、さらに２号先導管３内に設けられた油圧ユニット２６に接続されている。なお、油圧ユニット２６は発進立坑内に設けておき、必要に応じて継ぎ足される油圧配管を介して油圧ユニット２６と前記ビット拡縮ジャッキ２０の油圧経路を接続してもよい。
【００２７】
前記掘削ビット２１を除いて前記回転部９の大半を収納している推進管２の先端部２７と、推進管２の後方部分とは、それぞれ凹凸の歯車状の構造を互いに差し込んでなる接合構造を備えたジョイント部２８によって折曲可能に接合されており、１号先導管４の推進管２の先端部２７は所望の方向に向けられるようになっている。そして、図１及び図６に示すように、支管８の先端部には、複数の油圧式の修正ジャッキ３０が、周方向に１２０度間隔かつ管の軸方向前方を向けて設けられている。各修正ジャッキ３０の後端は支管８に回動可能に連結され、そのロッドの先端は前記回転部９の基体１０に連結されている。従って、複数の修正ジャッキ３０を選択的に駆動することにより、前記回転部９と推進管２の先端部２７を傾斜させて首振り運動させ、本装置の推進方向を修正することができる。
【００２８】
図１及び図６に示すように、１号先導管４の支管８の後端に接続された２号先導管３の内管６内には、周方向に１２０度間隔で、３基の掘進反力ジャッキ３１が半径方向外側に向けて配置されており、推進管２の内面を押圧できるように構成されている。この掘進反力ジャッキ３１が、推進管２の軸方向に対して直角方向に伸展して推進管２の内面に押圧固定されれば、掘削ビット２１の掘進抵抗力（推進力）の反力が内管６に分散され、合わせて推進先導管５の掘削時のローリングを抑止することができる。
【００２９】
また、２号先導管３内には、この掘進反力ジャッキ３１と、前記ビット拡縮ジャッキ２０と、前記修正ジャッキ３０に油圧を供給する油圧ユニット２６が設けられている。なお、前記ビット回転モータ１３に対しては、油圧制御盤３２を介して内管６内に敷設された油圧配管３３から、発進立坑内の油圧ユニット３４が油圧を供給する。
【００３０】
このように、本例の地中掘進装置１の１号先導管４は、掘削ビット２１の部分を含めた回転部９と、回転部９に駆動力を与える駆動手段であるビット回転モータ１３が設置された非回転部分とに区分され、掘削ビット２１は１号先導管４の先端部２７に設けられて前方に突出した状態で回転し、ビット回転モータ１３は１号先導管４の支管８内に固定設置されている。そして、この支管８は後続の２号先導管３の内管６に固定されており、具体的には支管８と内管６はフランジをボルト締めする等の固定構造で連結されている。もちろん、支管８及び内管６の外径は推進管２内をスライドできるように推進管２の内径より小径とされている。
【００３１】
（２）地中掘進装置１の作用（図８〜図１５）
本例の地中掘進装置１を用い、泥水方式で鋼製の推進管２を推進する工程を図８〜図１５を参照して具体的に説明する。
図８に示すように、発進立坑５０内に推進架台５１を設置固定する。推進架台５１の上に推進ジャッキ５２及び反力盤５３を設置する。反力盤５３は推進ジャッキ５２の推力に耐えられる強固なものとし、鋼製あるいはコンクリート製のものを使用する。
【００３２】
推進ジャッキ５２には、推進管２を圧入する時に位置がずれないように推進管２がはまり込む凹部が付いた押し輪５４を設置する。切羽側の坑口に推進管を固定し、かつ掘削時に推進管周りから掘削土砂が立坑へ流入しないようドーナツ状に形成したゴム板パッキンで、刃の鍔状に推進管の周囲を被覆する坑口設備を設ける。
【００３３】
図９に示すように、発進立坑５０内に推進装置を設置した後、掘削機と掘進機駆動装置を装着した支管８をあらかじめ組み込んだ１号先導管４を推進架台５１に設置する。切羽側は、坑口設備のゴム板パッキンに挿入され、推進ジャッキ５２側は押し輪５４をはめ込み固定する。掘進機内の各々の装置は地上の油圧ユニット３４、図示しない配電ユニットや各操作ユニット等に接続し、試運転後に推進を開始する。
【００３４】
図１０に示すように、１号先導管４を推進した後、掘進機内の油圧、電気等の動力伝達手段を発進立坑５０側から切り離し、押し輪５４をはずして推進ジャッキ５２を後退する。１号先導管４と後退した推進ジャッキ５２の間に、あらかじめ油圧制御盤、油圧ユニット２６、止水部材７、掘進反力ジャッキ３１、送排泥管２４等を装着した内管６を組み込んだ２号先導管３を設置し、１号先導管４に接続する。各々の装置は地上の油圧ユニット３４、配電ユニット、各操作ユニットに再度接続し、１号先導管４同様推進する。
【００３５】
図１１〜図１３に示すように、１号先導管４同様、各機器操作用の油圧配管３３、送排泥管２４を装着した内管６を組み込んだ２号先導管３を推進する。２号推進管２を押し切ってから推進ジャッキ５２を後退させる。
【００３６】
以後、同様にして後続推進管２を先行推進管２に接続しつつ、推進を継続し、図１４に示すように１号先導管４を到達抗６０に到達させる。２号先導管３以下の推進管２には、図３に示したように予め油圧配管３３、送排泥管２４を装着した内管６を組み込んである。２号先導管３と後続の推進管２との接合は熔接接合であり、推進管２相互の接合は熔接接合である。到達立抗６０で１号及び２号先導管４，３が回収されるまで推進管２を接続してさらに推進する。マンホール到達等の条件によっては、推進先導管５は回収せずにそのまま埋殺しにしても良い。
【００３７】
図１５に示すように、推進管２が到達立抗６０に到達後、推進管２内の油圧配管３３、送排泥管２４等を装着した内管６を引き戻して一本毎回収し、地中に推進された推進管２による管渠埋設が完成する。
【００３８】
以上の工程における本例の地中掘進装置１の作用について詳述する。
本例の地中掘進装置１は、修正ジャッキ３０の伸縮操作により、推進管２の先端部２７が回転部９とともに左右、上下、いずれの方向にも自由自在に首振り可能となっている。仮に、右方向に首振りして推進方向に修正したい時は、図６に示す３つの修正ジャッキ３０のうち、真上にある修正ジャッキ３０と、進行方向に向かって行こうとする方向と反対側（右に行くなら左側）にある修正ジャッキ３０を適宜伸長させ、１号先導管４を所望の方向（ここでは右方向）に首振りすることができる。
【００３９】
支管８内には、修正ジャッキ３０の他にビット回転モータ１３が所定位置に装着されている。掘削ビット２１は１号先導管４の先端より前面へ突き出しており、ビット拡縮ジャッキ２０を伸長すると、掘削ビット２１の外径が１号先導管４の外径より拡張する。掘削ビット２１が回転しても１号先導管４に干渉しないよう構成されている。したがって、掘削ビット２１は、１号先導管４の外径よりも拡張して地盤を掘削することができる。この拡張して行う掘削により、オーバーカットが適切に行なわれて推進管２が地中に圧入される際の推進抵抗が削減される。
【００４０】
従来技術では、掘削ビットを外周側へ拡げる手段として、推進軸方向にスライドして掘削ビットを推進先導管の先端より突き出して拡張する方式があったが、この機構では掘削ビットを推進管の内径に縮小する際には推進軸方向に後退させ、推進先導管の内面をスライドして縮小していた。この場合、推進先導管内に取り込んだ土砂等が障害となってスライドできない場合が生じるという不都合があった。
【００４１】
ところが、本発明によれば、掘削ビット２１を外周側へ拡張する機構は、各掘削ビット２１の後方にビット拡縮ジャッキ２０（本実施例では３基）をそれぞれ設け、これを推進管２の軸に対して直交する方向に伸長して掘削ビット２１を拡げる方式を採用している。この方式によれば、取り込んだ土砂が障害となることも無く、確実に掘削ビット２１を拡縮できる。
【００４２】
本例の地中掘進装置１では、２号先導管３内の内管６の中に、複数の掘進反力ジャッキ３１が設置されており、推進管２の軸方向に対して直角方向に伸縮することができる。従って、この掘進反力ジャッキ３１が伸長すれば、２号先導管３を推進管２に固定することができる。これによって、掘削ビット２１の掘進抵抗力（推進力）の反力は内管６に分散され、合わせて掘進機のローリングを抑止することができる。掘進反力ジャッキ３１は、推進管２の軸方向について複数ヶ所に設置しても良い。
【００４３】
従来方式の地中掘進装置では、掘進時の抵抗力は後続の推進管からの反力を得て支えていたが、後続の推進管２の接合部は回転自在であったため掘削ビットの掘削回転に伴うローリング現象の発生は避けられないものであった。
【００４４】
ところが、本発明では、掘削ビット２１、駆動装置等の諸装置は支管８に固定し、さらに支管８は内管６に接続しているため、掘削抵抗力は掘進反力ジャッキ３１だけでなく、内管６自体に分散されることとなり、ローリングに対しても内管６が全体としてローリング抑制の役割を担っている。
【００４５】
従って、仮に地中掘進装置１がローリングしたとしても、掘進反力ジャッキ３１を一旦縮小して内管６全体を回転させれば（図示しないが、発進立坑５０内からの操作で内管６を回転させればよい。）、地中掘進装置１を正規の位置に戻すことができる。これによって地中掘進装置１の方向修正を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本例における地中掘進装置１の断面図である。
【図２】図２は、本例の先端側を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、本例の中途部を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、軸に直交する面で見た掘削ビット２１の拡張時の状態を示す図である。
【図５】図５は、軸に直交する面で見た掘削ビット２１の縮小時の状態を示す図である。
【図６】図６は、軸に直交する面で見た修正ジャッキ３０の配置図である。
【図７】図７は、軸に直交する面で見たビット拡縮ジャッキ２０の配置図である。
【図８】図８は本例における地中推進工事の工程図である。
【図９】図９は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１０】図１０は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１１】図１１は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１２】図１２は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１３】図１３は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１４】図１４は本例における地中推進工事の工程図である。
【図１５】図１５は本例における地中推進工事の工程図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 地中掘進装置
２ 推進管
３ ２号先導管
４ １号先導管
５ 推進先導管
６ 内管
９ 回転部
１１ 中心軸
１３ 駆動手段としてのビット回転モータ
１４，１５ 動力伝達機構としての減速機構
２０ ビット拡縮ジャッキ
２１ 掘削ビット
２５ スイベル継手部
２７ 推進管の先端部
２８ ジョイント部
３０ 修正ジャッキ
３１ 掘進反力ジャッキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に圧入される推進管と、
前記推進管内に挿入されて推進される内管と、
前記内管の先端に設けられた駆動手段と、
前記内管の先端の先方に設けられ、前記駆動手段に連結されて前記推進管の先端部の内側で回転駆動される回転部と、
前記回転部の前端に取り付けられて前記推進管の先端部の先方に配置され、前記回転部に対して回転の径方向に往復移動可能とされて前記推進管の外側をオーバーカット可能な掘削ビットと、
を有する地中掘進装置。
【請求項２】
前記推進管の先端部が、前記推進管の後方部分に対して折曲可能に接合されており、
前記内管の先端の内周には、前記回転部に連結された複数の修正ジャッキが周方向に所定角度間隔で設けられており、
前記複数の修正ジャッキを選択的に駆動することにより、前記回転部の中心軸を前記内管の軸方向に対して前記推進管の先端部とともに傾斜させて、推進方向を修正できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の地中掘進装置。
【請求項３】
前記掘削ビットが前記回転部の前端に周方向に所定角度間隔で取り付けられ、前記回転部には、前記各掘削ビットごとにビット拡縮ジャッキが設けられて各掘削ビットを径方向に往復移動させるように連結されており、
前記ビット拡縮ジャッキの油圧経路が前記回転部の中心軸からスイベル継手部を経て前記内管の先端の内部に導かれており、
前記駆動手段が前記内管の先端の中心から外れた位置に設置されており、前記回転部の中心軸に動力伝達機構を介して連動連結されていることを特徴とする請求項１記載の地中掘進装置。
【請求項４】
前記内管の径方向に向けて伸縮自在となるように前記内管に設けられ、前記推進管の内面を押圧固定して内管と推進管を固定することにより、掘削ビットに加わる掘進抵抗力を前記内管に分散する掘進反力ジャッキを備えたことを特徴とする請求項１記載の地中掘進装置。
【請求項１】
地中に圧入される推進管と、
前記推進管内に挿入されて推進される内管と、
前記内管の先端に設けられた駆動手段と、
前記内管の先端の先方に設けられ、前記駆動手段に連結されて前記推進管の先端部の内側で回転駆動される回転部と、
前記回転部の前端に取り付けられて前記推進管の先端部の先方に配置され、前記回転部に対して回転の径方向に往復移動可能とされて前記推進管の外側をオーバーカット可能な掘削ビットと、
を有する地中掘進装置。
【請求項２】
前記推進管の先端部が、前記推進管の後方部分に対して折曲可能に接合されており、
前記内管の先端の内周には、前記回転部に連結された複数の修正ジャッキが周方向に所定角度間隔で設けられており、
前記複数の修正ジャッキを選択的に駆動することにより、前記回転部の中心軸を前記内管の軸方向に対して前記推進管の先端部とともに傾斜させて、推進方向を修正できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の地中掘進装置。
【請求項３】
前記掘削ビットが前記回転部の前端に周方向に所定角度間隔で取り付けられ、前記回転部には、前記各掘削ビットごとにビット拡縮ジャッキが設けられて各掘削ビットを径方向に往復移動させるように連結されており、
前記ビット拡縮ジャッキの油圧経路が前記回転部の中心軸からスイベル継手部を経て前記内管の先端の内部に導かれており、
前記駆動手段が前記内管の先端の中心から外れた位置に設置されており、前記回転部の中心軸に動力伝達機構を介して連動連結されていることを特徴とする請求項１記載の地中掘進装置。
【請求項４】
前記内管の径方向に向けて伸縮自在となるように前記内管に設けられ、前記推進管の内面を押圧固定して内管と推進管を固定することにより、掘削ビットに加わる掘進抵抗力を前記内管に分散する掘進反力ジャッキを備えたことを特徴とする請求項１記載の地中掘進装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−１４４３８５（Ｐ２００６−１４４３８５Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３６１０７（Ｐ２００４−３３６１０７）
【出願日】平成１６年１１月１９日（２００４．１１．１９）
【出願人】（０００２０８２０４）大林道路株式会社 (31)
【出願人】（５９１０３６６５３）株式会社常磐ボーリング (1)
【出願人】（５０４４２８７５１）株式会社トッケン (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１９日（２００４．１１．１９）
【出願人】（０００２０８２０４）大林道路株式会社 (31)
【出願人】（５９１０３６６５３）株式会社常磐ボーリング (1)
【出願人】（５０４４２８７５１）株式会社トッケン (8)
【Ｆターム（参考）】
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