JP4160932B2 - 管推進機の元押し装置 - Google Patents

Description

本発明は、架台と、この架台で前後方向に移動可能に支持される押し台と、この押し台を前進させて先導体や埋設管に推進力を付与する推進ジャッキとを備えた管推進機の元押し装置に関する。

管を地中に埋設する工法として、管推進工法と称する工法が従来から知られている。この管推進工法では、カッタヘッドを有する先導体の後方にヒューム管等で形成した埋設管を順次接続し、推進ジャッキと押し台を有し発進立坑に設置される元押し装置によりそれらの埋設管を推進しながら前方の地山をカッタヘッドで掘削して、各埋設管を順次地中に押し込んで埋設して行く方法が一般に用いられている。管推進機は、こうした管推進工法を実施するため、先導体と元押し装置とで構成された装置である。

こうした管推進工法を実施するときには、排土管を内蔵した埋設管を発進立坑内に設置し、必要な本数だけ継ぎ足して順次先導体と共に推進する。排土管は、先導体から取り込んだ泥土を発進立坑側に排出するための管であり、埋設管を継ぎ足す際に継ぎ足される。こうしたことから、発進立坑の規模（径）は、基本的には、発進立坑内で継ぎ足される１本の埋設管の長さに基づいて決定され、その際、排土管等の接続作業に要する空間等が勘案される。先導体は、こうして決定された発進立坑の限られた空間内に設置して、元押し装置により推進できるように製作しなければならず、設計上厳しい制約を受ける。本発明は、管推進機の元押し装置を改良することによりこうした制約を緩和しようとするものである。

そこで、後述する従来の技術の問題点や本発明の技術内容の理解を容易にするため、出願人が従来開発した管推進機を例にして、管推進機の技術内容やこの管推進機に設置される元押し装置につき、図１１に基づいて概説する。図１１は、従来の技術に係る管推進機の全体像を示す縦断面図である。

これらの図に示す管推進機は、大別すると、地山を掘進する先導体Ｅとこの先導体Ｅや埋設管５０を推進する元押し装置Ｍとで構成される。この管推進機を使用して管推進工法を実施するときには、地中に埋設するためのヒューム管等で形成された埋設管５０と、粘性付与液により泥土化され先導体Ｅ内に取り込まれた掘削土砂を地上に排出するための排土管４０とが先導体Ｅの後端部に連結され、適宜継ぎ足される。排土管４０は、埋設管５０の内部に敷設される。

まず、管推進機の先導体Ｅやこれに関連する事項について説明する。

Ｅは前方にカッタヘッドＥａを有し後端側に埋設管５０を連結して地中を掘進する先導体、Ｅａは地山を掘削するカッタヘッド、Ｅｂは地山に食い込ませることによりカッタヘッドＥａの回転反力を地山に伝達する突起状をなす反力伝達板、Ｅｃは先導体Ｅの後部下側に設けられ先導体Ｅの胴体外周と地山との間の間隙を通じて後方へ送られる泥土の一部を先導体Ｅの内部に取り込む土砂取り込み口である。

カッタヘッドＥａは、その掘削外径を先導体Ｅの胴体外径よりも大きくするように構成して、反力伝達板Ｅｂを設けたことと相俟って、先導体Ｅの胴体外周と掘削穴の孔壁との間に環状の泥土通路を形成するようにしている。カッタヘッドＥａの中央部には、粘性付与液を放射状に噴射して掘削土砂に注入するための粘性付与液注入口を設けており、この粘性付与液注入口から粘性付与液を掘削土砂に注入すると、これら粘性付与液と掘削土砂とがカッタヘッドＥａにより撹拌混合されて、掘削土砂に粘性が付与される。その結果、塑性流動性のある泥土が切羽近傍で生成され、この泥土は、カッタヘッドＥａの後方へ送られて先導体Ｅの胴体周囲の前記泥土通路を通過する。

反力伝達板Ｅｂは、地山に対向する側の面をカッタヘッドＥａの掘削外径よりも若干突出するように形成している。そのため、反力伝達板Ｅｂの外周部が先導体Ｅの掘進時に掘削穴の周囲の地山に食い込んでカッタヘッドＥａの回転トルクの反力を地山に伝達して先導体Ｅのローリングを防止するとともに、先導体Ｅを支持してその胴体の周囲に泥土通路を形成する働きをする。こうした反力伝達板Ｅｂは、先導体Ｅの胴体の同一外周面上に所定間隔を置いて複数個突設している。

従来の管推進機は、以上の構造を備えているので、先導体Ｅを、後述する元押し装置Ｍで推進しながらカッタヘッドＥａを回転駆動して発進させると、先導体Ｅは、地山に掘削穴を形成しながら掘進する。こうして先導体Ｅを発進させた後は、埋設管５０を排土管４０と共に先導体Ｅの後端側に適宜連結して、今度は、埋設管５０を元押し装置Ｍで推進することにより先導体Ｅを推進しつつカッタヘッドＥａで地山を掘削する。その間、粘性付与液を掘削土砂へ注入てしカッタヘッドＥａで撹拌混合することにより、塑性流動性のある泥土を切羽近傍で生成する。

そうすると、この泥土は、切羽の後方へ送られ、環状の泥土通路に圧入、充填されて同通路を通過する。そして、その泥土の一部は、先導体Ｅの後部の土砂取り込み口Ｅｃに取り込まれて、排土管４０を通じて先導体Ｅ内の土砂圧送ポンプにより発進立坑Ｔ側から地上に圧送、排出され、残りは、先導体Ｅの胴体外周に充満させるとともに埋設管５０の外周に導かれる。その間、土砂圧送ポンプで泥土の排出量を制御することにより、掘削穴と先導体Ｅの間に形成されたチャンバ内の泥土の圧力を調整して切羽を適正な泥土圧で支持する。従来の管推進機は、こうして地山を泥土圧で支持するとともに、埋設管５０の外周に送られる泥土により埋設管５０の貫入抵抗を軽減しながら掘進する。この種の管推進機は、例えば、特許文献１に開示されている。

管推進機の元押し装置Ｍやこれに関連する事項について説明する。

Ｍは後述するベースフレームＡ、押し台Ｂ、推進ジャッキＣ及び元押し排土管２０とを設けて構成され先導体Ｅや埋設管５０を推進する従来の元押し装置、Ａは発進立坑Ｔの底部に設置される架台（図２の符号１参照）及びこの架台の後部に立設され先導体Ｅや埋設管５０の推進時の反力を受ける反力受け部材（図１の符号２参照）を有するベースフレーム、ＢはこのベースフレームＡの架台で前後方向に移動可能に支持され前進時に先導体Ｅや埋設管５０の後端側を押すことができる押し台、Ｃはロッド部がベースフレームＡの反力受け部材に取り付けられシリンダ部に押し台Ｂを取り付けて伸長することにより押し台Ｂを前進させて先導体Ｅや埋設管５０に推進力を付与することができる油圧シリンダによる推進ジャッキ（元押しジャッキとも称する。）、２０はこの推進ジャッキＣの伸縮により前後に移動させて発進立坑Ｔ内の排土管４０の後端側に接続したりその排土管４０の後端側から切り離したりすることができる元押し排土管である。

押し台Ｂは、推進ジャッキＣのシリンダ部の後端部や前端部に適宜選択的に固定して推進ジャッキＣで押すことができるようにしており、これにより、後述するように、埋設管５０を、その管長よりも短いストロークの推進ジャッキＣにより二段階で推進して、埋設管５０のほぼ全体を埋設できるようにしている。元押し排土管２０は、押し台Ｂの後方に固定的に取り付けており、推進ジャッキＣの伸縮により、押し台Ｂに随伴して前後方向に移動させることができるようにしている。図示は省略しているが、元押し排土管２０の出口側には、排土管４０から送られた泥土を地上に排出するための排土ホースが接続されている。元押し排土管２０は、排土管４０に対しアダプタ管を介して着脱可能に接続できるようになっており、埋設管５０の推進時には、泥土を地上に排出できるように排土管４０に接続され、新たな埋設管５０や排土管４０の接続時には、これらの接続作業が行えるように排土管４０から切り離される。

次に、こうした従来の元押し装置Ｍを用いて先導体Ｅを発進させる手順について概説する。

図１１には、継ぎ足された埋設管５０を元押し装置ＭのベースフレームＡ上に設置して推進する直前の状態を図示している。この状態において、推進ジャッキＣは縮められており、そのシリンダ部の後端部には、押し台Ｂを固定している。その場合、押し台Ｂは、推進ジャッキＣを伸ばすときには、そのシリンダ部の前進に随伴し、推進ジャッキＣを縮めるときにはそのシリンダ部の後退に随伴しないように固定している。この状態においてカッタヘッドＥａを回転駆動しながら推進ジャッキＣを伸ばすと、推進ジャッキＣは、押し台Ｂを前進させ、これに伴って、押し台Ｂは、埋設管５０を推進する。こうして推進ジャッキＣを漸次伸ばして限界まで伸ばすと、継ぎ足された埋設管５０が順次発進立坑Ｔの発進口を通過して、その埋設管５０の一部が地山に埋設される。

推進ジャッキＣを限界まで伸ばした後は、推進ジャッキＣを限界まで縮める。そうすると、推進ジャッキＣは、押し台Ｂを置き去りにした状態でシリンダ部の前端部が後退し、やがて、このシリンダ部の前端部が押し台Ｂの位置まで後退する。そこで、今度は、押し台Ｂをシリンダ部の前端部に、推進ジャッキＣの押し力を伝達できるように固定する。この状態において再び推進ジャッキＣを伸ばすと、継ぎ足された埋設管５０を押し台Ｂにより更に推進することができ、推進ジャッキＣを限界まで伸ばすと、その埋設管５０を推進ジャッキＣのストローク分だけ更に地山に埋設することができる。

ところで、最近では、発進立坑を設置するための場所を交通量の多い道路上に確保せざるをえないこと、発進立坑の施工費を低減しなければならないこと等の必要性から、発進立坑の規模を縮小するニーズが高まっている。ここに例示した従来の技術では、前記したように、埋設管５０を二段階で推進できるようにした元押し装置Ｍを採用しているので、推進ジャッキＣのストロークを埋設管５０の長さの略半分程度に短縮することができ、そのため、発進立坑Ｔ内における推進ジャッキＣの占有空間を格段に小さくすることができて、発進立坑の規模の縮小化に資することができる。この種の元押し装置を採用した管推進機は、例えば、特許文献２に開示されている。

また、発進立坑の規模の縮小化を図るため、先導体を分割して発進させる技術も盛んに開発されている。こうした技術を実施すると、埋設管の長さを標準タイプの埋設管の半分程度に短縮することができるため、先導体を分割したことと相俟って、発進立坑の規模をますます縮小することができる。そのため、昨今では、全長１０００ｍｍの埋設管を直径２０００ｍｍの断面円形の発進立坑から推進する元押し装置も実施されている。こうした発進立坑の小規模化の現状を実感できるようにするため、先導体を分割発進するときに使用する埋設管（ヒューム管）の長さと発進立坑の直径との相関について、その一部を次の表１に示す。この表１において、埋設管長は、分割発進のために使用する半管（標準タイプの埋設管の半分程度の長さの管）の長さを意味する。表１に示すように、発進立坑は、今では直径２０００ｍｍの規模にまで縮小されている。

こうした発進立坑の規模（径）は、ユーザ側が使用する単位埋設管の長さに基づいて決定される。そこで、発進立坑の規模を決定する際の基本的な設計思想について、図１１を援用しながら述べる。

発進立坑Ｔ内には、必要不可欠の装置として元押し装置Ｍを設置するが、その場合、推進ジャッキＣを限界まで縮めて押し台Ｂを後退させたときに、押し台Ｂが発進立坑Ｔ内の極力後部に位置するように元押し装置Ｍを配置する。こうして元押し装置Ｍを設置した状態において、押し台Ｂを限界まで後退させる（このときの押し台Ｂの位置を本明細書では「押し台引限位置」という。）と、押し台引限位置にある押し台Ｂの前端と発進立坑Ｔの前端との間に前後方向のスペース（後述する図１の符号Ｘ参照）ができる。発進立坑Ｔの規模を決定する際には、このスペース内に新たな埋設管５０（新設の埋設管）を設置することができ、かつ、すでに地中に埋設している埋設管５０（既設の埋設管）のうちの末尾の管５０と新設の埋設管５０との間に、排土管４０等、種々の接続部材の接続作業をするのに必要な作業代（前後方向の空間、図１０の符号Ｙ参照）を確保することができるように決定する。

先導体Ｅは、少なくとも、押し台引限位置の押し台Ｂと発進立坑Ｔとの間における発進作業上決められた前後方向の規定間隔内に納めることができるように機長を設計する。すなわち、分割発進型のものとした場合には、分割した先導体Ｅのそれぞれを、何れもその間隔内に設置することができるように設計し、一体発進型のものとした場合には、先導体Ｅの全体をその間隔内に設置することができるように設計する。このように発進立坑Ｔの規模は、埋設管５０との関係を優先して決定され、先導体Ｅは、こうした制約条件の下で製作される。
特開昭５９−５２０９８号公報（３頁、図１−４） 実願昭６０−７６５５号（実開昭６１−１２５５９４号）のマイクロフィルム（４−８頁、図１−１０）

前記したように、先導体は、押し台引限位置の押し台と発進立坑との間における発進作業上決められた前後方向の規定間隔内に納めることができるように製作しなければならず、その機長がこの間隔よりも少しでも長いと、発進させることができなくなる。例えば、先導体を前記規定間隔内に納めることができるように製作した場合であっても、施工された発進立坑の径が施工時の若干の誤差により設定値よりも小さくなったときには、こうしたことが起こり得る。また、先導体を前記規定間隔内に納め得るように製作することそれ自体が、困難な場合もある。

こうしたケースは、先導体が分割発進型のものである場合に生じやすい。分割発進型の先導体において先導体を複数分割する場合、これに内蔵されている内部機器までも分割することはできないので、等分には分割することができない。そのため、内部機器が例えば土砂圧送ポンプのように機長が長いものの場合には、この内部機器が内蔵されている先導体の分割部分を他の分割部分よりも相当長くせざるを得ない。こうした場合に、発進立坑を単位埋設管の長さに基づいて決定させた標準サイズのものにすると、従来の管推進機の元押し装置では、押し台引限位置の押し台と発進立坑との間の前記規定間隔内に先導体を設置することができなくなることもある。その場合には、ユーザの施工しようとする標準サイズの発進立坑では、先導体を発進させることができなくなり、ユーザの期待に十分に応えることが困難になる。

本発明は、こうした従来の技術にみられる問題を解決するために創作されたものであって、その目的は、押し台引限位置の押し台と発進立坑との間における発進作業上決められた前後方向の規定間隔よりも長い先導体であっても発進させることができる管推進機の元押し装置を提供することにある。

本発明は、前記の目的を達成するため、
発進立坑の底部に設置される架台及びこの架台の後部に立設され先導体や埋設管の推進時の反力を受ける反力受け部材を有するベースフレームと、このベースフレームの架台で前後方向に移動可能に支持される押し台と、ロッド部が反力受け部材に取り付けられシリンダ部に押し台を取り付けて伸長することにより押し台を前進させて先導体や埋設管に推進力を付与することができる推進ジャッキとを備えた管推進機の元押し装置において、
先導体の胴体を上方から装着することができる切欠きを押し台に形成するとともに、この押し台に随伴して前進して先導体を背後から押すことができる押し面を有する押し具を、その押し面が押し台前面よりも後方に位置するように設けた。

すでに述べたように、従来の管推進機の元押し装置では、先導体を発進立坑から発進させるに際して、推進ジャッキを限界まで縮めて押し台を押し台引限位置に後退させた後、この押し台引限位置の押し台と発進立坑との間における発進作業上決められた前後方向の規定間隔内に設置し、先導体を押し台で押すことにより発進させるようにしていた。そのため、発進立坑内に設置しようとする先導体が前記の前後方向の規定間隔よりも少しでも長い場合には、発進させることができなくなった。

これに対して、本発明の管推進機の元押し装置では、先導体の胴体を上方から装着することができる切欠きを押し台に形成しているので、先導体を発進立坑から発進させる際には、押し台を押し台引限位置に後退させた後、先導体の胴体をクレーン等で吊りながら降ろして押し台の切欠きに装着した状態で設置することができる。そして、先導体や埋設管を押すことができる押し具を、その押し面が押し台前面よりも後方に位置するように設けているので、押し台を押し台引限位置に後退させたときには、押し具の押し面を、押し台引限位置まで後退させた押し台の前面よりも更に後方に位置させることができる。

したがって、先導体は、このときの押し具の押し面と発進立坑との間における規定間隔内に設置して押し具の押し面で押すことにより発進させることができるので、本発明の管推進機の元押し装置によれば、この規定間隔よりも長い先導体であっても発進させることができる。そのため、従来、この規定間隔よりも若干長いために発進不能となった先導体であっても、この元押し装置によれば、これを支障なく発進させることができる。

以下の説明から明らかなように、本発明の管推進機の元押し装置は、前記〔課題を解決するための手段〕の項に示した手段を採用しているので、押し台引限位置の押し台と発進立坑との間における発進作業上決められた前後方向の規定間隔よりも長い先導体であっても発進させることができる。そのため、従来、この規定間隔よりも若干長いために発進不能となった先導体であっても、支障なく発進させることができる。本発明の管推進機の元押し装置を具体化する場合に、特に、特許請求の範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、押し具にローリング防止手段を付設しているので、先導体のカッタヘッドの回転掘削反力により先導体がローリングするのを防止することができる。

以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを図１乃至図１０を用いて説明することにより、本発明を実施するための望ましい形態を明らかにする。

最初に、図１乃至図６に基づき、本発明を具体化した管推進機の元押し装置の構造について説明する。

図１は、本発明を具体化した管推進機の元押し装置の平面図、図２は、図１における矢印Ｚ−Ｚ方向の矢視図、図３は、図２における矢印Ｇ−Ｇ方向の矢視図、図４は、図２における矢印Ｈ−Ｈ方向の矢視図、図５は、図１の管推進機の元押し装置における押し具を各方向から示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図、図６は、図１の管推進機の元押し装置により先導体を推進するときの状態を示す要部の横断面図である。

これらの図において既に述べた図１１と同一の符号を付けた部分は、この図１１と同等の部分を表す。

本発明を具体化した以下に示す例に係る管推進機の元押し装置は、すでに述べた従来の技術に係る管推進機の元押し装置Ｍと同様、発進立坑Ｔの底部に設置される架台１及びこの架台１の後部に立設され先導体Ｅや埋設管５０の推進時の反力を受ける反力受け部材２を有するベースフレームＡと、このベースフレームＡの架台１で前後方向に移動可能に支持される押し台Ｂと、ロッド部が反力受け部材２に取り付けられシリンダ部に押し台Ｂを取り付けて伸長することにより押し台Ｂを前進させて先導体Ｅや埋設管５０に推進力を付与することができる油圧シリンダによる推進ジャッキＣとを備えている。また、この推進ジャッキＣの伸縮により前後に移動させて発進立坑Ｔ内の排土管４０の後端側に接続したりその排土管４０の後端側から切り離したりすることができる元押し排土管２０（図１０参照）も備えている。

Ａは架台１とこの架台１の後端部に立設された反力受け部材２とを備え左右に一対平行に配置されるベースフレーム、Ｂは左右の下方に車輪Ｂ１を備え左右一対の架台１で前後方向に移動可能に支持され推進ジャッキＣの伸長により先導体Ｅや埋設管５０に推進力を付与する押し台、Ｃはロッド部の後端部が反力受け部材２に揺動可能に取り付けられシリンダ部の前端部及び後端部に押し台Ｂを選択的に固定して埋設管５０を二段階で推進できるようにした既述の図１１の推進ジャッキＣと同様の推進ジャッキ、Ｆは押し台Ｂに随伴して前進して先導体Ｅを背後から押すための後に詳述する押し具である。

ベースフレームＡの架台１は、複数の架台の分割片を着脱可能に連結して構成されて、発進立坑Ｔの底部に左右に一対並行に設置されている。また、ベースフレームＡの反力受け部材２は、左右に一対設置され、図４に示すように固定具２ｂにより後方支圧壁３ｂにそれぞれ固定されている。そして、後方支圧壁３ｂを介して発進立坑Ｔの坑壁でそれぞれ支持されて、推進ジャッキＣによる先導体Ｅや埋設管５０の推進時に反力を取れるようにしている。一対の各反力受け部材２には、押し具Ｆをレーザ発信器１００に干渉させないように位置決めするためのストッパ２ａが固定されている。ベースフレームＡの前端側及び後端側には、それぞれ、前方支圧壁３ａ及び後方支圧壁３ｂが配置されている。そして、これら前方支圧壁３ａ及び後方支圧壁３ｂを、後述する反力螺子ジャッキ５により発進立坑Ｔの内壁に当接させて両支圧壁３ａ，３ｂでベースフレームＡを挟持することにより、ベースフレームＡを発進立坑Ｔ内に固定する。

押し台Ｂには、従来の装置とは異なり、先導体Ｅの胴体を上方から装着して嵌め込むことができる正面視Ｕ字状の切欠きＢ２が形成されている。このように、押し台Ｂは、先導体Ｅの後端部に当接できない構造であるので、従来の装置とは異なり、先導体Ｅを直接的には押さない。こうした押し台Ｂの構造は、本元押し装置の第一の特徴である。推進ジャッキＣは、左右一対の反力受け部材２にそれぞれ取り付けられている。推進ジャッキＣのシリンダ部の前端部には、押し台Ｂが抜け出るのを防止するためのストッパＣ１が付設されている。このストッパＣ１には、推進ジャッキＣのシリンダ部を支持しながらこれを前後に円滑に移動できるようにするための車輪Ｃ２が付設されている。

４は一対の架台１上にそれぞれ敷設され押し台Ｂの車輪Ｂ１を係合させることにより押し台Ｂを摺動させつつガイドするレール、５は架台１の前端部や後端部に螺合させ回動させて突出量を調節することにより前方支圧壁３ａや後方支圧壁３ｂを移動して発進立坑Ｔの内壁に当接させる働きをする反力螺子ジャッキ、６はベースフレームＡの架台１の前端部に左右に一対設置され押し台Ｂと協働して先導体Ｅや埋設管５０を水平に支持する働きをするガイドローラ、７はベースフレームＡの架台１に螺合され回動することにより架台１の上下方向の位置を調節する働きをするレベルジャッキ、１００は台座１０１上に設置されたレーザ発信器である。

ガイドローラは、先導体Ｅや埋設管５０を滑動させながら水平を保つように案内するための左右一対のローラ６ａと、これら一対のローラ６ａがボルト等により取り付けられるブラケット６ｂと、これら一体化されたローラ６ａとブラケット６ｂを上下動可能にガイドするためのガイド６ｃと、これらローラ６ａやブラケット６ｂを上下動させるための左右一対の高さ調節用のネジジャッキ６ｄとを設けて構成されている。ブラケット６ｂの左右には、それぞれ雌螺子孔を形成してこれにネジジャッキ６ｄを螺合させている。したがって、一体化されたローラ６ａとブラケット６ｂは、このネジジャッキ６ｄを回動することにより上下動させて高さ調節をすることができる。レーザ発信器１００は、後述する図１０に示すように、埋設管５０の推進時には元押し排土管２０の背後の発進立坑Ｔの後部に配置される。そして、先導体Ｅの位置や姿勢を検出するために先導体Ｅに向けてレーザビームを照射し、ことより、先導体Ｅが、決められた掘進経路に沿って正しく掘進するように、先導体Ｅの掘進経路の制御を行っている。

次に、図３乃至図６に基づき、本管推進機の元押し装置の第二の特徴をなす押し具Ｆについて説明する。

押し具Ｆは、正面視Ｕ字状の押し具本体Ｆ０と、この押し具本体Ｆ０の後端内側に付設され押し台Ｂに随伴して前進して先導体Ｅを背後から押すことができる正面視Ｕ字状の押し面Ｆ１と、押し具本体Ｆ０の左右の各上端部に付設され先導体Ｅのローリングを防止するローリング防止手段としてのローリングストッパＦ２と、押し具本体Ｆの後部に突設され先導体Ｅ内に設ける油圧ホース３０（図６乃至図８参照）等のホース類を上方に向けるようにガイドするホースガイドＦ３と、押し具本体Ｆ０の前面における左右の各上端部に付設され押し具本体Ｆ０を押し台Ｂに対して平行に保つためのスペーサＦ４とを備えている。押し具本体Ｆ０は、押し台Ｂの背後に取り付けるが、その場合、押し台Ｂの後面下部に固着した補強部材（図示していないが、スペーサＦ４と同等の厚みを有する。）に取り付けている。そのため、押し台Ｂと押し具本体Ｆ０との間の上方に間隙ができるが、スペーサＦ４は、この間隙を埋めて両者を確りと平行状態に保つ働きをする。

押し具本体Ｆ０やスペーサＦ４には、押し具本体Ｆ０を押し台Ｂにボルトで締結することができるように多数のボルト孔Ｆ５を設けている。押し面Ｆ１は、押し具本体Ｆ０の後端に付設しているので、押し台Ｂの前面よりも押し台Ｂの厚みとスペーサＦ４の厚みと押し具本体Ｆ０の厚みの総和分だけ後方に位置させることができる。左右のローリングストッパＦ２は、図７や図８に示すように、発進させる先導体Ｅの後端部に突設した先導体側ローリングストッパＥＲ（ＥＲ１，ＥＲ２，ＥＲ３の総称）に当接させ、これにより、先導体ＥがカッタヘッドＥａの回転掘削反力により回転するのを防ぐ働きをする。先導体側ローリングストッパＥＲは、先導体Ｅを分割発進する場合、分割された先導体Ｅのそれぞれに取り付けられ、分割された各先導体Ｅの発進が終了する都度、取り外される。ホースガイドＦ３は、先導体Ｅの内部から導出したホース類を導入して起立させるためのホース導入部Ｆ３ａを後端部の左右に備えている。

最後に、図７乃至図１０に基づき、本管推進機の元押し装置を使用して分割発進型の先導体Ｅを分割発進させる方法や埋設管を推進する方法について説明する。

図７は、図１の管推進機の元押し装置を用いて先導体の一段目を発進させるときの状態を示す縦断面図、図８は、図１の管推進機の元押し装置を用いて先導体の二段目を発進させるときの状態を示す縦断面図、図９は、図１の管推進機の元押し装置を用いて先導体の三段目を発進させるときの状態を示す縦断面図、図１０は、図１の管推進機の元押し装置を用いて新設の埋設管の推進の準備作業を行うときの状態を示す縦断面図である。

ここに例示する分割発進型の先導体Ｅは、前部の一段目の先導体Ｅ１と中央部の二段目の先導体Ｅ２と後部の三段目の先導体Ｅ３とに三分割したものである。この三分割した先導体Ｅを発進させるときには、一段目の先導体Ｅ１を発進立坑Ｔ内に設置して発進させるが、その場合には、まず、推進ジャッキＣを限界まで縮めることにより押し台Ｂを押し具Ｆと共に押し台引限位置に後退させる。しかる後、先導体側ローリングストッパＥＲ１を取り付けた一段目の先導体Ｅ１の胴体をクレーン等で吊りながら降ろして押し台Ｂの切欠きＢ２に装着した状態で発進立坑Ｔ内に設置する。その場合、先導体Ｅ１の後端部を押し具Ｆの押し面Ｆ１に極力接近させるようにする。また、先導体Ｅ１の内部から導出したアクチュエータ駆動用の油圧ホース、電気信号搬送用のケーブル、粘性付与液供給用のホース等のホース類をホースガイドＦ３でガイドして起立させる。この段階では、押し台Ｂを推進ジャッキＣのシリンダ部の後端部に固定している。

図７には、こうして一段目の先導体Ｅ１の発進準備が完了した状態を図示している。先導体Ｅ１の発進準備が完了した後は、推進ジャッキＣを伸ばして押し台Ｂを前進させることにより、押し具Ｆを前進させて押し具Ｆの押し面Ｆ１で先導体Ｅ１を推進する。こうして推進ジャッキＣをフルストローク伸ばして先導体Ｅ１を推進した後、既述の従来の技術と同様にして、押し台Ｂを推進ジャッキＣのシリンダ部の前端部に固定し直すことにより先導体Ｅ１を更に推進して先導体Ｅ１を二段階で推進する。そして、最終的には、先導体Ｅ１を地山に押し込むが、その場合、後続の二段目の先導体Ｅ２を一段目の先導体Ｅ１に円滑に接続できるように位置決めするため、図８に示すように一段目の先導体Ｅ１の後端部がガイドローラー６を通過する手前でその先導体Ｅ１の推進を停止する。この段階で、先導体側ローリングストッパＥＲ１は、一段目の先導体Ｅ１から取り外す。

次いで、押し台Ｂを押し具Ｆと共に押し台引限位置に後退させるとともに押し台Ｂを推進ジャッキＣのシリンダ部の後端部に固定し、しかる後、先導体側ローリングストッパＥＲ２を取り付けた二段目の先導体Ｅ２の胴体を押し台Ｂの切欠きＢ２に装着して一段目の先導体Ｅ１と同様の態様で発進立坑Ｔ内に設置する。また、先導体Ｅ２の内部から導出したホース類をホースガイドＦ３でガイドして起立させる。図８には、こうして二段目の先導体Ｅ２の発進準備が完了した状態を図示している。二段目の先導体Ｅ２の発進準備が完了した後は、この二段目の先導体Ｅ２も、一段目の先導体Ｅ１と同様に二段階で推進して、ガイドローラー６で位置決めされている一段目の先導体Ｅ１に接続した後に地山に押し込む。二段目の先導体Ｅ２が一段目の先導体Ｅ１に接続されるときには、各先導体Ｅ１，Ｅ２内のホース類も自動的に接続される。二段目の先導体Ｅ２も、図９に示すように後端部がガイドローラー６を通過する手前で推進を停止し、先導体側ローリングストッパＥＲ２を取り外す。

次いで、押し台Ｂを押し具Ｆと共に押し台引限位置に後退させるとともに押し台Ｂを推進ジャッキＣのシリンダ部の後端部に固定し、しかる後、先導体側ローリングストッパＥＲ３を取り付けた三段目の先導体Ｅ３の胴体を押し台Ｂの切欠きＢ２に装着して一段目の先導体Ｅ１と同様の態様で発進立坑Ｔ内に設置する。また、先導体Ｅ３の内部から導出したホース類をホースガイドＦ３でガイドして起立させる。図９には、こうして三段目の先導体Ｅ３の発進準備が完了した状態を図示している。三段目の先導体Ｅ３の発進準備が完了した後は、この三段目の先導体Ｅ３も、一段目の先導体Ｅ１と同様に二段階で推進して、ガイドローラー６で位置決めされている二段目の先導体Ｅ２に接続するとともに各先導体Ｅ２，Ｅ３内のホース類も自動的に接続した後、今度は、後端部がガイドローラー６を通過するように推進して先導体Ｅ３をできるだけ地山に押し込む。かくて、先導体Ｅの分割発進が完了する。

以上の説明から分かるように、二段目の先導体Ｅ２及び三段目の先導体Ｅ３を発進立坑Ｔ内に設置するときには、一段目の先導体Ｅ１及び二段目の先導体Ｅ２の後端部がそれぞれガイドローラー６の手前側に突出しているため、先導体の設置空間が狭められる。こうした設置空間内に先導体Ｅ２及び先導体Ｅ３を設置する場合、二段目の先導体Ｅ２は、機長が短いため、従来の元押し装置でも発進不能となる恐れはないが、三段目の先導体Ｅ３は、土砂圧送ポンプを内蔵していて機長がきわめて長いため、従来の元押し装置では発進不能となる恐れがある。

これに対して、本管推進機の元押し装置では、先導体Ｅ３の胴体を上方から装着することができる切欠きＢ２を押し台Ｂに形成しているので、先導体Ｅ３を発進立坑Ｔから発進させる際には、押し台Ｂを押し台引限位置に後退させた後、先導体Ｅ３の胴体をクレーン等で吊り降ろして押し台Ｂの切欠きＢ２に装着した状態で設置することができる。そして、先導体Ｅ３を押すことができる押し具Ｆを設けて、前述したように、この押し具Ｆの押し面Ｆ１が押し台Ｂの前面よりも押し台Ｂの厚みとスペーサＦ４の厚みと押し具本体Ｆ０の厚みの総和分だけ後方に位置するように工夫しているので、押し台Ｂを押し台引限位置に後退させたときには、押し具Ｆの押し面Ｆ１を、押し台引限位置まで後退させた押し台Ｂの前面よりもかなり後方に位置させることができる。

したがって、先導体Ｅ３は、このときの押し具Ｆの押し面Ｆ１と発進立坑Ｔの前端側の規定位置（二段目の先導体Ｅ２の後端位置）との間隔内に設置して押し具Ｆの押し面Ｆ１で押すことにより発進させることができるので、本管推進機の元押し装置によれば、押し台引限位置の押し台Ｂと発進立坑Ｔとの間における発進作業上決められた前後方向の規定間隔（押し台引限位置の押し台Ｂと二段目の先導体Ｅ２の後端との間隔）よりも若干長い先導体Ｅ３であっても発進させることができる。そのため、従来、この間隔よりも若干長いために発進不能となった先導体Ｅ３であっても、この元押し装置によれば、これを支障なく発進させることができる。発明者が確認したところによると、本管推進機の元押し装置を実施することにより、先導体の設置空間を少なくとも２００ｍｍ程度は、拡大することができる。

本管推進機の元押し装置では、押し具Ｆに、ローリング防止手段としてのローリングストッパＦ２を付設しているので、こののローリングストッパＦ２を先導体側ローリングストッパＥＲに当接させることにより、先導体Ｅが発進時にカッタヘッドＥａの回転掘削反力によりローリングするのを防止することができる。また、押し具Ｆに、ホースガイドＦ３を設けているので、先導体Ｅの内部から導出したホース類をホースガイドＦ３でガイドして起立させることにより、先導体Ｅの発進準備の作業時にホース類がレーザ発信器１００に干渉してレーザ発信器１００が損傷するのを防ぐことができる。

先導体Ｅの分割発進が完了した後は、埋設管５０を推進する。その場合、ここに示す例では、図１０に示すように押し具Ｆを押し台Ｂから取り外して押し台Ｂに元押し排土管２０を取り付ける。また、推進ジャッキＣを縮めて押し台Ｂや更には元押し排土管２０を限界まで後退させる。図１０には、すでに埋設した既設の埋設管５０に新設の埋設管５０を継ぎ足すときの状態を図示している。元押し排土管２０を前記したように限界まで後退させると、元押し排土管２０と既設の埋設管５０との間には、埋設管５０の単位長さＬ相当分の空間及び排土管４０や埋設管５０の新設に伴う種々の作業を行うための作業代Ｙ（作業用空間）を確保することができる。なお、新設の埋設管５０の後端部には、埋設管５０の継手部を管推進時に損傷させないようにするための環状の推進用カラー６０を付設している。

前記の作業終了後は、排土管４０を内蔵した新設の埋設管５０を図１０に鎖線で示すようにクレーンで吊った後、図１０に実線で示すように、その埋設管５０を元押し排土管２０と既設の埋設管５０との間の極力後方寄りに吊り降ろして発進立坑Ｔ内に設置する。この状態において、新設の埋設管５０の前方には、作業代Ｙを確保することができるので、この作業代Ｙを利用して、最初に、先導体Ｅ側に圧油や電気信号等を送るための油圧ホースや電気ケーブル等のホース類を継ぎ足し、次いで、新設の排土管４０を既設の排土管４０に継ぎ足した後、新設の埋設管５０をクレーンで前方に移動して既設の埋設管５０に継ぎ足す。しかる後、通常の作業過程を経て新設の埋設管５０の推進を開始する。

本発明を具体化した管推進機の元押し装置の平面図である。 図１における矢印Ｚ−Ｚ方向の矢視図である。 図２における矢印Ｇ−Ｇ方向の矢視図である。 図２における矢印Ｈ−Ｈ方向の矢視図である。 図１の管推進機の元押し装置における押し具を各方向から示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図である。 図１の管推進機の元押し装置により先導体を推進するときの状態を示す要部の横断面図である。 図１の管推進機の元押し装置を用いて先導体の一段目を発進させるときの状態を示す縦断面図である。 図１の管推進機の元押し装置を用いて先導体の二段目を発進させるときの状態を示す縦断面図である。 図１の管推進機の元押し装置を用いて先導体の三段目を発進させるときの状態を示す縦断面図である。 図１の管推進機の元押し装置を用いて新設の埋設管の推進の準備作業を行うときの状態を示す縦断面図である。 従来の技術に係る管推進機の全体像を示す縦断面図である。

符号の説明

Ａ ベースフレーム
Ｂ 押し台
Ｂ１ 車輪
Ｂ２ 切欠き
Ｃ 推進ジャッキ
Ｅ 先導体
Ｆ 押し具
Ｆ０ 押し具本体
Ｆ１ 押し面
Ｆ２ ローリングストッパ
Ｆ３ ホースガイド
Ｌ 埋設管５０の単位長さ
Ｔ 発進立坑
Ｙ 作業代
１ 架台
２ 反力受け部材
４ レール
２０ 元押し排土管
３０ 油圧ホース
４０ 排土管
５０ 埋設管

Claims (2)

1. 発進立坑の底部に設置される架台及びこの架台の後部に立設され先導体や埋設管の推進時の反力を受ける反力受け部材を有するベースフレームと、このベースフレームの架台で前後方向に移動可能に支持される押し台と、ロッド部が反力受け部材に取り付けられシリンダ部に押し台を取り付けて伸長することにより押し台を前進させて先導体や埋設管に推進力を付与することができる推進ジャッキとを備えた管推進機の元押し装置において、先導体の胴体を上方から装着することができる切欠きを押し台に形成するとともに、この押し台に随伴して前進して先導体を背後から押すことができる押し面を有する押し具を、その押し面が押し台前面よりも後方に位置するように設けたことを特徴とする管推進機の元押し装置。
2. 請求項１に記載の管推進機の元押し装置において、押し具に、先導体のローリングを防止するためのローリング防止手段を付設したことを特徴とする管推進機の元押し装置。

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