JP2000248885A - 推力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塩ビ管のような管を推進して管路を敷設するに
際し、推力を伝達すると共に推進の段取り作業及び推進
後の電線類の回収作業を容易とする。 【解決手段】塩ビ管等の合成樹脂管からなる推進管１の
内部に挿通されて元押し装置Ｂの推力を掘進機Ｃに伝達
する推力伝達装置Ａを、外周の一部に全長にわたる開放
部２ａを形成した伝達部材２と、開放部２ａに対応させ
た棚３と、伝達部材２の長手方向の両端に取り付けた端
板４，５とによって構成する。端板４，５の所定位置に
は、ボルト８を挿通するボルト孔６ｂ或いはネジ７，ボ
ルト９を締め付けて挿通するボルト孔６ａ或いは隙間を
設けて遊びを持ったカラー８からなる接続部６を形成す
る。伝達部材２の開放部２ａに対応させた棚３によって
複数の段を形成し、各段に推進を実施するのに必要な電
線類，管類を載置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、推力を負担し得な
い管を地中に推進する際に前記管の内部に配置されて推
力を先導体に伝達することが出来る推力伝達装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】地中に下水道管路や他の管路を敷設する
場合、例えば掘進機等の先導体に後続させて管を推進す
る推進工法を採用するのが一般的である。この工法は、
敷設すべき管路の予定敷設線上に発進立坑と到着立坑を
構築し、発進立坑に設置した元押し装置によって管に推
力を付与し、該管を介して掘進機に伝達して推進するも
のである。そして掘進機が到着立坑に到着したとき、発
進立坑と到着立坑の間に連続した管による管路が敷設さ
れる。

【０００３】上記管路を構成する管としては、呼び径が
大きいものではヒューム管や鋼管等を用いるのが一般的
である。しかし、最近では呼び径が200 mm，250 mm程度
の場合、塩ビ管に代表される合成樹脂管を敷設するよう
になっている。このような合成樹脂管は推力を伝達し得
る力が小さいため、合成樹脂管には掘進機の推進に掛か
る推力が直接伝達しないように、合成樹脂管の内部に推
力を伝達するための推力管を挿通し、該推力管を介して
掘進機に推力を伝達している。

【０００４】上記推力管としては鋼管が用いられてお
り、合成樹脂管を推進する際には、該合成樹脂管の内部
に推力管を配置すると共に該推力管の内部に掘進機に動
力を伝える動力線や制御信号を伝送する信号線、掘進機
と地山の間及び合成樹脂管と地山の間に充填する滑材を
供給する管等が配置され、また泥水工法の掘進機を採用
した場合には前記線類や管類に加えて送泥管や排泥管等
の管が配置される。

【０００５】更に、掘進機の推進方向を監視し、常に掘
進機を正しい方向に推進するように制御するために発進
立坑から管路の予定敷設線に沿ってレーザー光が照射さ
れるが、このレーザー光も推力管の内部を通って掘進機
に設けたターゲットに照射される。

【０００６】また合成樹脂管の敷設数の増加に伴って複
数の推力管が接続され、泥水工法を採用した場合には、
送泥管や排泥管も同様に接続される。前記送泥管や排泥
管は泥水の漏洩を防止するために互いに強固に締結さ
れ、これに伴って推力管も互いに強固に締結される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】推進工法では、１本の
合成樹脂管の推進が終了する毎に元押し装置に新たな合
成樹脂管を載置し、該合成樹脂管の内部に新たな推力管
が挿通されると共に各種電線類や管類が接続される。こ
の段取り作業は推力管の内部にレーザー光を通過させる
空間を確保し得るように注意を払いながら行われる。ま
た地中に管路が敷設された後、全ての推力管が回収さ
れ、これに伴って電線類，管類も回収される。このと
き、推力管の内部に挿通された電線類や管類を該推力管
の中を通して回収することになる。

【０００８】上記推進時の段取り作業、及び推進終了後
の回収作業は狭い立坑の中で行われるため、作業性が悪
く、多大な時間が必要になるという問題がある。特に、
最近では周辺の交通事情に与える影響を極力少なくする
ために立坑の寸法を可及的に小さくすることが要求され
ており、益々容易な作業ではない。

【０００９】また推進工法では掘進機の推進方向が管路
の予定敷設線からズレることがあり、常に掘進機の推進
方向を予定敷設線に一致させるような制御を行う。この
場合、推力管が互いに強固に締結されていると、掘進機
の推進方向を制御しても、該掘進機に後続させた合成樹
脂管が円滑に方向を変更し得ないという問題が生じる。

【００１０】本発明の目的は、合成樹脂管の推進に際
し、段取り作業や回収作業を容易に行うことが出来、且
つ接続されたとき互いに屈折を許容し得る推力伝達装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る推力伝達装置は、推進すべき管の内部に
配置されて元押し装置からの推力を先導体に伝達する推
力伝達装置であって、推進すべき管の長さと対応する長
さを有し且つ外周の一部に全長にわたる開放部を形成し
た伝達部材と、前記伝達部材の長手方向の両端部の所定
位置に設けられ隣接する他の推力伝達装置と接続するた
めの接続部と、前記伝達部材の長手方向に形成した棚部
とを有して構成されるものである。

【００１２】上記推力伝達装置では、外周の一部に全長
にわたる開放部を形成し且つ推進すべき管の長さと対応
した長さを持った伝達部材によって推力を伝達すること
が出来、前記開放部を介して掘進機に接続される動力線
や信号線等の電線類或いは管類を伝達部材の内部に挿通
することが出来る。特に、伝達部材に形成した開放部に
沿って棚を形成したので、挿通した電線類や管類を棚に
整列させて整然と収容することが出来る。従って、前記
電線類や管類を回収する場合、伝達部材を発進立坑に引
き戻して伝達部材に形成された開放部から容易に回収す
ることが出来る。

【００１３】また伝達部材の外周に開放部を形成するこ
とによって、該伝達部材を推進すべき管の内部に挿通し
たとき、開放部に対応する部分に該開放部と推進すべき
管の内周面とからなる広い空間を形成することが出来
る。このため、照射されたレーザー光を通過させる空間
を確保することが出来る。

【００１４】また伝達部材の両端部に他の推力伝達装置
と接続する接続部を設けたので、推進すべき管の推進が
終了して新たな管を接続する場合、伝達部材どうしを接
続して推力を伝達することが出来る。

【００１５】上記推力伝達装置に於いて、伝達部材の両
端に該伝達部材に形成した開放部と対応するＵ字状の溝
を形成した端板を取り付け、且つ一方端板にネジ部又は
ネジを貫通するボルト孔を形成すると共に他方の端板に
伝達部材と接合しても屈折し得る接続部を設けること好
ましい。

【００１６】上記の如く構成された推力伝達装置では、
端板に形成したＵ字状の溝の底部に送泥管や排泥管を収
容することが出来る。また接続部が一方の端板に形成し
たネジ部とボルトの間にカラーを介して遊びを持って嵌
合するように構成されるため、端板どうしの接触によっ
て推力を伝達することが出来、且つ接続された伝達部材
どうしの軸心の屈折を許容することが出来る。このた
め、掘進機の推進方向がズレたとき、このズレを容易に
修正することが出来る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下上記推力伝達装置の好ましい
実施形態について図を用いて説明する。図１は推力伝達
装置の構成を説明する図である。図２は推力伝達装置の
構成を説明する正面図である。図３は推力伝達装置の構
成を説明する図であり図１のIII −III 断面図である。
図４は推力伝達装置の構成を説明する図であり図１のIV
−IV矢視図である。図５は接続部の構成を説明する図で
ある。図６は推進時の構成を説明する図である。図７は
推進時に推力伝達装置の棚に載置した電線類や管類を説
明する図である。図８は伝達装置の他の例を示す図であ
る。図９は掘進機の例を示す図である。

【００１８】本実施例に係る推力伝達装置Ａは、地中に
推進すべき合成樹脂管（例えば塩ビ管、以下「推進管」
という）１の内部に配置され、元押し装置Ｂから付与さ
れた推力を先導体となる掘進機Ｃに伝達するもの（図６
参照）であり、推進管１に推力を負担させることなく推
進することが可能である。特に、掘進機Ｃに接続される
動力線や信号線等の線類及び地山と推進管１の間に吐出
する滑材を供給する管類を容易に供給すると共に容易に
回収し得るように構成し、且つ連続させた推力伝達装置
Ａを互いに軸心を屈折し得るように構成したものであ
る。

【００１９】推力伝達装置Ａは図１〜図７に示すよう
に、推進管１の長さと対応する長さを有し外周の一部に
全長にわたる開放部２ａを形成した伝達部材２と、開放
部２ａと対応させて設けた棚３と、伝達部材２の長手方
向の両端に固着され所定位置に接続部６を形成した端板
４，５と、を有して構成されている。

【００２０】伝達部材２は外径が推進管１の内径よりも
小さい値を持った鋼管を素材とし、該鋼管の全長にわた
って開放部２ａを形成した断面Ｃ型の部材として形成さ
れている。この伝達部材２は元押し装置Ｂによって付与
された推力を充分に負担し得る強度と剛性を持って形成
されている。尚、伝達部材２は開放部２ａを形成した断
面がＣ字状に形成されることが必須であり、必ずしも鋼
管から形成する必要はなく鋼板をＣ字状に曲げて形成し
ても良い。

【００２１】伝達部材２の長さは推進管１の長さと対応
している。即ち、伝達部材２の両端に端板４，５を取り
付けることなく推力伝達装置Ａを構成する場合、伝達部
材２の長さは推進管１の長さと略等しく、また本実施例
のように両端に端板４，５を取り付ける場合には、取り
付けた端板４，５を含む長手寸法が推進管１の長さと略
等しくなるように設定されている。

【００２２】従って、伝達部材２単独で推力を伝達する
ことが可能であり、開放部２ａを介して電線類や管類を
内部に収容し或いは収容された電線類や管類を回収する
ことが可能である。しかし本実施例では、開放部２ａに
対応させて棚３を形成することで、伝達部材２の内部を
複数段に分割し、これにより、電線類や管類をより整然
と整頓し得るように構成している。

【００２３】棚３は伝達部材２の長手方向に沿って設け
た溝形状の鋼板等によって構成されている。即ち、伝達
部材２の開放部２ａの縁部に所定のピッチで複数の支持
片３ａが固着され、この支持片３ａに棚３が小ネジ３ｂ
によって取り付けられている。棚３は電線類や管類を支
持し得るものであれば良く、推力伝達装置Ａの全長にわ
たって設ける必要はないが、本実施例では全長にわたっ
て構成している。このように棚３を形成することによっ
て伝達部材２の内部を複数の段に分割し、夫々の段に電
線類や管類を整列させて載置することが可能である。

【００２４】端板４，５は同一の形状を持った鋼板によ
って形成されている。この端板４，５には、伝達部材２
の開放部２ａに対応し且つ棚３と略等しい幅寸法と、棚
３の位置よりも深い寸法を持ったＵ字状の溝４ａ，５ａ
が形成されており、互いに対向する位置に接続部６が形
成されている。

【００２５】接続部６は、図５に示すように、一方の端
板４に形成されたボルト孔６ａと他方の端板５に形成さ
れたネジ７又はボルト孔６ｂとによって構成されてい
る。端板４に形成されたボルト孔６ａにはカラー８が嵌
合されており、該カラー８の内径はボルト９の外径より
も大きい値を有している。そしてカラー８側（端板４側
からボルト９を挿通して端板５に形成したネジ７に螺合
させることで、ボルト９を介して推力伝達装置Ａを互い
に接続することが可能である。

【００２６】上記の如く接続された推力伝達部材Ａで
は、ボルト９をネジ７に螺合する際に完全に螺合して強
固に締結することが可能であるが、端板４側とカラー８
とは隙間があり、遊びを持たせておくことで、掘進機Ｃ
の蛇行を許容して円滑な推進と方向制御を実現すること
が可能である。即ち、後続して配置された推力伝達装置
Ａに作用する推力は端板４，５の当接により順に推進方
向前方側に伝達される。

【００２７】また接続された推力伝達装置Ａの軸心が互
いに屈折しているような場合、屈折中心側の端板どうし
が当接し、反対側の端板は互いに離隔する。このとき、
端板４とカラー８が遊びを持って螺合するため、前記遊
びの範囲で屈折を許容することが可能である。尚、図５
に於ける２ｂ，２ｃは夫々接合部６を構成するネジ７，
カラー８に対しボルト９を螺合する作業を行うための空
間を形成する切欠部である。

【００２８】推力伝達装置Ａは推進管１に挿通されて推
力を伝達する。そして伝達部材２の外径を推進管１の内
径よりも小さくすることで、容易に挿通し得るように構
成されている。また推力伝達装置Ａを推進管１の内部に
挿通する際に該推力伝達装置Ａが円滑に摺動し得るよう
に、伝達部材２の外周に摺動板10が取り付けられてい
る。この摺動板10は、推力伝達装置Ａの推進管１の内部
に於ける摺動を容易に行わせる機能と、伝達部材２の軸
心を推進管１の軸心と一致させる機能とを有している。

【００２９】また推力伝達装置Ａは、例えば直径200 mm
の推進管１と直径250 mmの推進管１に共通して使用し得
るものであることが好ましい。このため、図７に示すよ
うに摺動板10は伝達部材２に対しビス11によって着脱し
得るように構成されており、推進管１の直径の差をスペ
ーサ12の着脱によって調整し得るように構成している。

【００３０】伝達部材２に棚３を設けることによって、
伝達部材２の内部空間に２段の棚が形成されている。棚
３による上部の段は伝達部材２の開放部２ａによって上
方が開放されるものの、棚３の下部の段は閉鎖された空
間として形成されている。棚３の下部に形成された空間
は上部から線類や管類を通すことが出来ないため、予め
掘削土砂を排出する管が配置されており、この状態で推
進管１の内部に挿通され或いは回収される。

【００３１】伝達部材２に形成する棚３は上記の如き構
成に限定するものではなく、図８に示すように構成する
ことも可能である。図８に於いて、伝達部材２には長手
方向に沿って所定のピッチで複数の支持片３ａが固着さ
れ、この支持片３ａに棚３が小ネジ３ｂによって取り付
けられている。特に、支持片３ａが伝達部材２の内周面
から中心方向に向かって直線状に突出して設けられてお
り、棚３は平板によって形成されている。

【００３２】棚３を上記の如く構成した場合であって
も、棚３上にホース類やケーブル類を載置して支持する
ことが可能である。

【００３３】本発明に於いて、地山の掘削土砂の排出方
式は特に限定するものではない。即ち、オーガによって
排出する方式やコンベアによって排出する方式或いは泥
水によって排出する方式があり、これらの何れの方式を
採用しても良い。

【００３４】本実施例では、泥水工法を採用しており、
泥水と共に掘削土砂を排出している。このため、棚３の
下部に形成された段には送泥管13と排泥管14が配置され
ている。

【００３５】送泥管13，排泥管14の一方側の端部には差
し込み口13ａ，14ａが形成され、他方側の端部には受入
れ口13ｂ，14ｂが形成されると共に内周面にＯリング15
が装着されている。また差し込み口13ａ，14ａの外周部
には溝13ｃ，14ｃが形成されており、この溝13ｃ，14ｃ
に伝達部材２に設けた係止片16が係合し、これにより送
泥管13，排泥管14は伝達部材２に係止され、推力伝達装
置Ａを移動する際にも各管13，14が離脱することを防止
している。

【００３６】次に、元押し装置Ｂの概略構成について説
明する。元押し装置Ｂは推力伝達装置Ａに推力を付与
し、この推力伝達部材Ａを介して掘進機Ｃに伝達して該
掘進機Ｃ及び推力伝達装置Ａ（推進管１）を推進するも
のである。この元押し装置Ｂは、図示しない発進立坑に
設置され、レール上に載置された推進管１及び該推進管
１に挿通された推力伝達装置Ａに押し輪20を当接させて
油圧シリンダーを駆動して推進し得るように構成されて
いる。

【００３７】次に、掘進機Ｃの概略構成について図９に
より説明する。図に於いて、掘進機Ｃはシールド本体21
とテールシールド22がジャッキ23を介して接続され互い
に屈折可能に構成されている。シールド本体21に設けた
隔壁24によって削土室25と機内室26に分割されており、
削土室25にカッターヘッド27が配置され、機内室26に削
土室25に泥水を供給する送泥管13、及び削土室25から泥
水と共に掘削土砂を排出する排泥管14が配置されてい
る。また機内室26には掘進機Ｃの推進方向を監視するた
めのターゲット28が配置されると共に該ターゲット28を
撮影するテレビカメラ29が配置されている。

【００３８】テールシールド22の後端側には推進管１，
推力伝達装置Ａと接続される接続管30が接続されてお
り、該接続管30の近傍に地山と推進管１の間に滑材を吐
出するノズル31が配置されている。

【００３９】次に、上記掘進機Ｃを先頭に配置して推進
管１を推進する状態を図６，図７により説明する。先
ず、掘進機Ｃが発進立坑に設置された元押し装置Ｂによ
って推進される。このとき、掘進機Ｃに設けたカッター
ヘッド27の駆動部27ａには動力線32が接続され、またテ
レビカメラ29には信号線33が、図示しない中継盤には伝
送線34が接続される。また送泥管13，排泥管14の止水弁
37に油圧ホース35，36が接続される。更に、滑材のノズ
ル31には滑材供給管38が接続される。

【００４０】掘進機Ｃのカッターヘッド27を駆動すると
共に削土室25に地山の崩壊を防ぐ泥水を供給し、元押し
装置Ｂを駆動すると掘進機Ｃは地山を掘削しつつ推進さ
れる。この推進に伴って管路の予定敷設線に沿ってレー
ザー光が照射され、ターゲット28にスポットを形成す
る。ターゲット28はテレビカメラ29によって撮影され、
画像信号は地上に設置した制御装置に伝送されて表示さ
れる。

【００４１】掘進機Ｃの推進が終了した後、接続されて
いる全ての電線類やホース類及び管類を取り外し、元押
し装置上に推進管１と該推進管１に挿通された推力伝達
装置Ａを載置する。そして取り外した各電線類，ホース
類，管類を接続し、掘進機Ｃを作動させると共に元押し
装置を作動させて推進管１，推力伝達装置Ａを推進す
る。

【００４２】上記操作を繰り返すことで、新たな推進管
１，推力伝達装置Ａを順次推進することが可能である。
特に、既に推進された推進管１に挿通された推力伝達装
置Ａに新たな推進管１に挿通された推力伝達装置Ａを接
続するに際し、端板４の接続部６とカラー８にボルト９
を挿通して端板５の接続部６を構成するネジ７に強固に
締結し、カラー８と端板４との隙間により遊びを持たせ
て螺合しておくことが必要である。そして元押し装置Ｂ
から発生する推力は、後続する推力伝達装置Ａの伝達部
材２に取り付けた端板４が先行する推力伝達装置Ａの端
板５に当接することで伝達され、推力伝達装置Ａを順次
介して掘進機Ｃに伝達される。

【００４３】上記推進過程で、発進立坑にから常に管路
の予定敷設線に沿ってレーザー光が出射される。このレ
ーザー光は推進管１に挿通された伝達部材２の開放部２
ａを通って掘進機Ｃのターゲット28に到達する。特に、
伝達部材２に開放部２ａを形成したため、推進管１の内
部には、開放部２ａの幅と推進管１の内周面から棚３ま
での距離を持った連続空間が形成され、レーザー光はな
んら邪魔されることなくターゲット28に照射される。ま
た掘進機Ｃが予定敷設線からズレるとターゲット28に於
けるスポットの位置が変化するため、オペレーターがス
ポットを元の位置に復帰させるようにジャッキ23を操作
することで、掘進機Ｃを予定敷設線に沿って推進するこ
とが可能である。

【００４４】掘進機Ｃが到着立坑に到着すると、該掘進
機Ｃは到着立坑から回収される。また推進管１に挿通さ
れた推力伝達装置Ａは発進立坑側に引き戻される。

【００４５】推力伝達装置Ａが引き戻されたとき、該推
力伝達装置Ａを構成する伝達部材２には全長にわたる開
放部２ａが形成されているため、棚３に載置された電線
類，ホース類，管類は上方に邪魔なものがなく、推力伝
達装置Ａが発進立坑に引き戻されると同時に棚３から回
収することが可能である。このため、可撓性を持った電
線類やホース類はドラム巻き付けることでによって連続
的に回収することが可能である。また管類であっても、
そのままの状態で容易に離脱させることが可能であり、
回収作業を極めて容易に行うことが可能となる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
推力伝達装置は、伝達部材の外周の一部に全長にわたる
開放部を形成すると共に該開放部に対応させた棚を設け
たので、推進に必要な電線類やホース類或いは管類を整
然と配置することが出来る。このため、推進すべき管を
敷設した後、推力伝達装置を立坑に戻したとき、棚に載
置した電線類，ホース類，管類が露出し、極めて容易に
回収することが出来る。

【００４７】また接続部にカラーを入れることで遊びを
持って螺合するように構成したので、連続した推力伝達
装置が屈折した場合であっても、この屈折を許容するこ
とが可能となり、推進方向にズレが生じて推進すべき管
が蛇行した場合、推力伝達装置が屈折することが出来る
ため、この蛇行に対して吸収することが出来、円滑に推
進を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】推力伝達装置の構成を説明する図である。

【図２】推力伝達装置の構成を説明する正面図である。

【図３】推力伝達装置の構成を説明する図であり図１の
III −III 断面図である。

【図４】推力伝達装置の構成を説明する図であり図１の
IV−IV矢視図である。

【図５】接続弁の構成を説明する図である。

【図６】推進時の構成を説明する図である。

【図７】推進時に推力伝達装置の棚に載置した電線類や
管類を説明する図である。

【図８】推力伝達装置の他の例を示す図である。

【図９】掘進機の例を示す図である。

【符号の説明】

Ａ 推力伝達装置 Ｂ 元押し装置 Ｃ 掘進機 １ 推進管 ２ 伝達部材 ２ａ 開放部 ２ｂ，２ｃ 切欠部 ３ 棚 ３ａ 支持片 ３ｂ 小ネジ ４，５ 端板 ４ａ，５ａ 溝 ６ 接続部 ６ａ，６ｂ ボルト孔 ７ ネジ ８ カラー ９ ボルト 10 摺動板 11 ビス 12 スペーサ 13 送泥管 13ａ，14ａ 差し込み口 13ｂ，14ｂ 受入れ口 13ｃ，14ｃ 溝 14 排泥管 15 Ｏリング 16 係止片 21 シールド本体 22 テールシールド 23 ジャッキ 24 隔壁 25 削土室 26 機内室 27 カッターヘッド 28 ターゲット 29 テレビカメラ 30 接続管 31 ノズル 32 動力線 33 信号線 34 伝送線 35 油圧ホース 37 止水弁 38 滑材供給管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河原 隆 東京都渋谷区代々木四丁目31番６号 西新 宿松屋ビル 株式会社イセキ開発工機内 Ｆターム(参考） 2D054 AC18 AD20 AD28 CA03 CA04 DA02 DA12 EA03 FA12 GA04 GA06 GA33 GA38 GA42 GA61 GA82

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 推進すべき管の内部に配置されて元押し
   装置からの推力を先導体に伝達する推力伝達装置であっ
   て、推進すべき管の長さと対応する長さを有し且つ外周
   の一部に全長にわたる開放部を形成した伝達部材と、前
   記伝達部材の長手方向の両端部の所定位置に設けられ隣
   接する他の推力伝達装置と接続するための接続部と、前
   記伝達部材の長手方向に形成した棚部とを有することを
   特徴とする推力伝達装置。
2. 【請求項２】 前記伝達部材の両端に該伝達部材に形成
   した開放部と対応するＵ字状の溝を形成した端板を取り
   付け、且つ一方端板にはネジ部又はネジを貫通させるボ
   ルト孔を形成すると共に他方の端板に屈折可能な接続部
   を設けたことを特徴とする請求項１に記載した推力伝達
   装置。