JPH0160639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管埋設装置に係り、詳しくは地山に
おいて掘進機本体および埋設管の外径より大きい
径の孔を掘削し、この掘削孔と掘進機本体および
埋設管との間に形成された環状隙間を通つて掘削
土砂を発進立坑に排出し、埋設管を地盤中に埋設
する管埋設装置に係るものである。

現在、直径1000mm以下の埋設管を埋設するに
は、従来の開削工法に代つて、発進立坑内に設置
した管推進手段、たとえば油圧シリンダによつて
埋設管そのものを推進する推進工法が主流となつ
ている。

この推進工法には、単に埋設管の後部を押し
て、埋設管の先端の土を圧密しながら推進する圧
密方式がある。この圧密方式は、特に地盤が軟い
場合に用いられるが、推進力として強大な力が必
要であり、また埋設管に大きな力が作用するか
ら、埋設管の破損を招きやすく、さらに埋設管通
過断面が不均一層の場合は埋設すべき位置から管
路がずれてしまい方向精度がよくない。

そこで、掘進機本体の前部に外径が掘進機本体
および埋設管の外径より大きい回転掘削具を設
け、その回転掘削具を回転させて地山を掘削しな
がら、油圧シリンダにより埋設管を推進させて埋
設する回転掘削方式の管埋設装置と、掘進機本体
の前部に外径が掘進機本体および埋設管の外径よ
り大きい振動掘削具を設け、その振動掘削具を埋
設管の中心線に対して直角方向に振動させ、地山
を掘削しながら、油圧シリンダにより埋設管を推
進させて埋設する振動掘削方式の管埋設装置とが
新たに開発され、先に提案された。

上述の回転掘削方式は、掘削面近傍に粘性付与
材を注入しながら回転掘削具を回転させ、地山を
掘削すると同時に掘削土砂と粘性付与材を撹拌混
合し、高粘度の粘性液混合土砂とし、その粘性液
混合土砂を掘削孔と掘進機本体および埋設管との
間に形成される環状隙間を通して発進立坑側へ圧
送するようにしたものである。また、上述の振動
掘削方式は、掘削面近傍に粘性付与材を注入しな
がら振動掘削具を振動させ、その振動により地山
を微細掘削すると同時に掘削土砂と粘性付与材を
振動により撹拌混合し、高粘度の粘性液混合土砂
とし、その粘性液混合土砂を掘削孔と掘進機本体
および埋設管との間に形成される環状隙間を通し
て発進立坑側へ圧送するようにしたものである。

上述の管埋設装置は、小口径で管内に排土装置
を設置する面積がないため、掘削土砂を掘削後直
に掘進機本体内に取り入れて排出するようなこと
はせず、外径が掘進機本体および埋設管の外径よ
り大きい掘削具（掘進機本体の前部に設けた回転
掘削具、または掘進機本体の前部に設けた振動掘
削具）により、掘進機本体および埋設管の外径よ
り大きく地山をオーバカツトし、そのオーバカツ
トした分、すなわち掘進機本体および埋設管の外
径より大きい径の掘削孔と掘進機本体および埋設
管との間において形成される環状間隙を通路とし
て、スラリー化した粘性液混合土砂を発進立坑へ
と排出するようにしている。また、この環状間隙
は、地山と掘進機本体および埋設管との間の摩擦
抵抗を減少させ、推進力を減少させる効果もあ
る。

ところが、上述の管埋設装置は、粘性液混合土
砂の中に掘進機本体が浮いている状態であるの
で、地山の土質が不均一の場合、抵抗の弱い方へ
と掘進機本体が曲つてしまう。また、掘進機本体
および埋設管の自重と粘性液混合土砂の比重とは
まず一致するようなことがないので、自重が浮力
より大きいと掘進機本体は下向きに、また浮力が
自重より大きいと掘進機本体は上向きにそれぞれ
力を受けて曲つてしまう。従つて、上述の管埋設
装置は、直進性が悪いという問題がある。

本発明は、上述の問題を解決した管埋設装置を
提供せんとするものである。

本発明は、掘削機本体の外周側面に凸部を、掘
削具の外径と同等もしくは若干大きく径方向に突
設したことを特徴とする。

以下、本発明の管埋設装置の実施例の内の２例
を添付図面を参照して説明する。

第１図乃至第３図は本発明の管埋設装置の一実
施例を示し、第１図は本発明の管埋設装置の全体
の概略図、第２図は掘進機本体の縦断面図、第３
図は第２図における−線断面図である。

この実施例における本発明の管埋設装置は、振
動掘削方式に使用した例であつて、円筒形状の掘
進機本体９の前部に外径が掘進機本体９および埋
設管３の外径より大きい振動掘削具７を振動絶縁
装置８を介して設け、前記掘進機本体９の後部に
外径が掘進機本体９の外径と同等の埋設管３を連
結し、この埋設管３の後部に発進立坑１２に設置
した管推進手段としての油圧シリンダ４を当接さ
せる。前記振動掘削具７内に起振モータ１３を内
蔵すると共に、その振動掘削具７の先端に粘性付
与液注入口１１を設け、この起振モータ１３にモ
ータ用ケーブル５の一端を接続し、粘性付与液注
入ホース６の一端を粘性付与液注入口１１に近接
して振動掘削具７に接続し、このモータ用ケーブ
ル５および粘性付与液注入ホース６の他端を発進
立坑１２または地上に設置した電源および粘性付
与液供給装置（図示せず）に接続する。

しかして、この実施例においては、前記掘進機
本体９の外周側面に凸部１０を、前記振動掘削具
７の外径と同等に掘進機本体９の径方向に突設す
る。この凸部１０は、掘進機本体９の上下左右、
すなわち十字方向に等間隔をあけて同等巾に突設
すると共に、掘進機本体９の軸方向に振動絶縁装
置８から掘進機本体９のほぼ中間部にかけて延設
したものである。さらに、前記振動掘削具７の外
周縁部に凹部１４を設ける。

この実施例における本発明の管埋設装置は、以
上の如き構成よりなり、以下その作動について説
明する。

まず、起振モータ１３を作動させて振動掘削具
７を振動させると共に、粘性付与液注入ホース６
で送られてくる粘性付与液が粘性付与液注入口１
１から掘削面に注入される。すると、振動掘削具
７の振動によりその振動掘削具７の周囲の地盤１
の強度が低下し、その強度の低下された地盤１に
粘性付与液が注入され、その粘性付与液と土砂と
が混合撹拌されてスラリ化され、このスラリ２
（粘性付与液混合土砂）は、振動掘削具７の凹部
１４および掘進機本体９の凸部１０と凸部１０と
の間の凹部１５を通り、さらに掘進機本体９およ
び埋設管３と地盤１との間に形成された環状隙間
を通つて発進立坑１２へと排出される。

このとき、振動掘削具７により掘削された掘削
孔１６はその径が振動掘削具７の外径と同等であ
り、掘進機本体９および埋設管３の外径より大き
い。この結果、掘進機本体９および埋設管３と地
盤１との間において環状隙間が形成され、この環
状隙間にスラリ２が充填される。しかして、本発
明においては、振動絶縁装置８および掘進機本体
９のほぼ中間部にかけて（振動しない固定側部
分）凸部１０を、掘進機本体９の径方向に振動掘
削具７の外径と同等の大きさに突設したので、こ
の凸部１０が掘削孔１６に当接し、その凸部１０
により掘削孔１６をガイドとして直進性が向上さ
れる。すなわち、浮力により掘進機本体９が上向
きになつたり、自重により掘進機本体９が下向き
になつたりすることが防止され、さらに地山の土
質が不均一の場合でも抵抗の弱い方へと掘進機本
体９が曲つてしまうようなことはない。

次いで、油圧シリンダ４を伸長させて埋設管３
を推進させ、油圧シリンダ４がストロークエンド
に達したところで、油圧シリンダ４を縮めて新た
に埋設管３を接続し、以下上述の操作を繰返して
埋設管３を地盤１中に埋設することができる。

第４図は本発明の管埋設装置の他の実施例を示
した断面図である。

この実施例のものは、掘進機本体９の上部に凸
部１０′を、また下部に凸部１０′に較べて巾広の
凸部１０″をそれぞれ突設したものである。この
ように、凸部１０，１０′，１０″はその形状、大
きさ、数は特に限定しない。但し、掘進機本体９
が掘進機本体９の径方向にずれないように固定で
き、かつ凸部と凸部との間の凹部からスラリが後
方へと排出し得るものであれば良い。

なお、上述の実施例においては、凸部１０の大
きさを振動掘削具７の外径と同等としたが、振動
掘削具７の外径より若干大きくしても良い。この
場合、凸部の掘削孔１６への当接が強くなるの
で、推進力をある程度大きくする必要はあるが、
直進性がさらに一段と向上される効果がある。

また、上述の実施例においては、振動掘削方式
の管埋設装置について説明したが、回転掘削方式
の管埋設装置についても同等の作用効果を奏し得
る。この回転掘削方式の場合は、掘進機本体の前
部に外径が掘進機本体および埋設管の外径より大
きい回転掘削具を設け、この掘進機本体に凸部
を、掘進機本体の径方向に回転掘削具の外径と同
等もしくは若干大きく突設してなる。

以上の実施例からも明らかなように、本発明の
管埋設装置は、外径が掘進機本体および埋設管の
外径より大きい掘削具を設けた掘進機本体におい
て、その掘進機本体に凸部を、掘削具の外径と同
等もしくは若干大きく掘進機本体の径方向に突設
したものであるから、凸部が掘削孔に当接し、そ
の凸部により掘削孔をガイドとするため、直進性
が向上される。また、凸部と凸部との間の凹部に
よりスラリが後方へと排出されるので、掘削土砂
の排出についての問題はない。さらに、凸部が掘
削孔に当るので、地山の肌落ちを防止することが
できると言つた作用効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の管埋設装置の一実
施例を示し、第１図は本発明の管埋設装置の全体
の概略図、第２図は掘進機本体の縦断面図、第３
図は第２図における−線断面図である。第４
図は本発明の管埋設装置の他の実施例を示した断
面図である。 １…地山、２…スラリ（粘性付与液混合土砂）、
３…埋設管、４…油圧シリンダ、７…振動掘削
具、９…掘進機本体、１０，１０′，１０″…凸
部、１２…発進立坑、１５…凸部、１６…掘削
孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘進機本体の前部に外径が掘進機本体および
   埋設管の外径より大きい掘削具を装備し、前記掘
   進機本体の後部に埋設管の前部を連結し、この埋
   設管の後部に発進立坑内に設置した管推進手段を
   当接させ、前記掘削具により地山を掘削すると共
   に、前記管推進手段を作動させて、掘削土砂を掘
   進機本体および埋設管と掘削孔との間に形成され
   た環状隙間を通つて発進立坑へと排出し、埋設管
   を地盤中に埋設する管埋設装置において、前記掘
   進機本体の外周面に凸部を、前記掘削具の外径と
   同等もしくは若干大きく掘進機本体の後方向に突
   設し、この凸部により掘削孔をガイドとすると共
   に、その凸部と凸部との間の凹部を掘削土砂の後
   部への排出通路としたことを特徴とする管埋設装
   置。