JPH0452835B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は管埋設装置に係り、特に小口径の管を
埋設するに好適な管埋設装置に関する。

〔発明の背景〕

小口径の管、例えば直径800mm以下の管を埋設
する装置としては、特開昭57−29797号に記載さ
れたものがある。次に、この管埋設装置を第３図
を参照して説明する。図において、この管埋設装
置は、発進立坑２内に推進手段としての油圧シリ
ンダ３と、回転掘削具駆動兼粘性付与液供給部４
とを設置する。一方、掘進機本体５の前部に回転
掘削具６を回転自在に支持し、その回転掘削具６
に掘削刃７，８、攪拌翼９，１０および粘性付与
液の注入口１１を設ける。前記掘進機本体５の後
部に外径が前記回転掘削具６の外径より小さい埋
設管１２の前部を接続し、その埋設管１２の後部
を前記油圧シリンダ３に当接させる。この埋設管
１２内に掘削具回転軸兼粘性付与液供給管１３を
通し、その掘削具回転軸兼粘性付与液供給管１３
の両端を前記回転掘削具６と回転掘削具駆動部兼
粘性付与液供給部４とにそれぞれ接続する。前記
発進立坑２側の掘削孔と埋設管１２との間に形成
される環状隙間１４に土砂圧を保持する圧力保持
枠体１５を設け、その圧力保持枠体１５に排土口
１６を設ける。

次に、上述の如き構成よりなる管埋設装置の作
動について説明する。まず、回転掘削具駆動部兼
粘性付与液供給部４を駆動作動させて回転掘削具
６を回転させ、その回転掘削具６の掘削刃７，８
により地山１を掘削しながら、回転掘削具６の注
入口１１から粘性付与液を注入し、この注入され
た粘性付与液と掘削された土砂とを回転掘削具６
の攪拌翼９，１０により攪拌混合して粘性液混合
土砂１７を生成する。このとき、回転掘削具６の
外径は埋設管１２の外径より大きいので、地山１
の掘削孔と埋設管１２との間には環状隙間１４が
形成される。このために、回転掘削具６の付近に
おいて生成された粘性液混合土砂１７は、注入口
１１から注入される粘性付与液の圧力と油圧シリ
ンダ３の推進力とにより後方へと圧送され、掘進
機本体５の外周部および環状隙間１４を通つて圧
力保持枠体１５の排土口１６から発進立坑２へと
排出される。一方、上述の地山１の掘削と同時に
油圧シリンダ３を伸長させて埋設管１２を推進さ
せる。その油圧シリンダ３がストロークエンドに
達したとき、油圧シリンダ３を縮めて発進立坑２
内において新たな埋設管１２を接続し、以下上述
の操作を繰返すことにより埋設管１２を順次埋設
して行くことができる。

このように、上述の管埋設装置は、掘進機本体
５の前部において地山１を掘削して粘性液混合土
砂となすので、嵌入抵抗が軽減化され、しかも掘
削孔と埋設管４との間の環状隙間１４中には粘性
液混合土砂により充填されているので、地山１と
埋設管１２との間の摩擦抵抗が軽減化される。従
つて、今までの圧密方式と比較して埋設管１２に
加える推進力を小さくすることができ、また埋設
管１２に作用する力が小さいので、埋設管１２の
破損が極めて少なくなり、しかも方向精度が向上
されるなどの効果がある。

ところが、上述の管埋設装置は、回転掘削具６
の回転を発進立坑２内に設置した回転掘削具駆動
部兼粘性付与液供給部４から回転軸１３を介して
行う構成となつているため、推進距離（管埋設長
さ）が長くなるに従い前記回転軸１３が捩れた
り、埋設管１２が蛇行して埋設された場合には回
転軸１３の接続が困難となつたりする等の問題が
ある。

この対策として、回転掘削具６の駆動装置とし
ての油圧モータまたは電動機（減速機付）を掘進
機本体５内に設置し、これにより回転掘削具６を
回転させる方式が考えられるが、この方式を小口
径のものに適用した場合、スペース的な面から前
記の油圧モータまたは電動機の駆動軸と回転掘削
具６の回転中心とが同心となるように油圧モータ
または電動機を配置する必要がある。しかし現実
的には油圧モータ、電動機の駆動軸が中心になつ
ているものは殆んどないので、回転掘削具６の中
心部に設けた前記注入口１１へ粘性付与液を供給
する通路を前記駆動軸以外の部分、つまり油圧モ
ータまたは電動機の外側部分に確保しなければな
らず、構造的にきわめて複雑となり、かつ掘進機
外径が200mφ程度の極小口径のものには適用で
きない問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、回転掘削具の駆動装置を掘進
機本体内に設置することにより、回転軸の捩れ、
接続不能といつた問題を解消し、かつ駆動装置の
径方向を小さくして極小口径のものにも適用で
き、しかも粘性付与液の供給通路を駆動装置内に
設けられて、構造が簡単な管埋設装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、掘進機
本体の前部に回転掘削具を装着し、その回転掘削
具に掘削土砂に粘性付与液を注入する注入口を設
け、前記掘進機本体の後部に外径が前記回転掘削
具の外径よりも小さい埋設管の前部を接続し、そ
の埋設管の後部を発進立坑内に設置した推進手段
に当接させ、前記回転掘削具を回転させて地山を
掘削すると共に、前記注入口より粘性付与液を掘
削土砂に注入して粘性液混合土砂となし、その粘
性液混合土砂を掘進機本体の外周部を通して後方
に移送しながら推進を行う管埋設装置において、
前記回転掘削具の駆動装置を、中空油圧ジヤツキ
と、その中空油圧ジヤツキの中空部を挿通し、該
油圧ジヤツキの伸縮運動により回転運動を行うス
クリユー軸とで構成し、前記中空油圧ジヤツキ
を、その伸縮が掘進機本体の軸心方向に沿つて行
われるように掘進機本体の内部に装着し、かつ前
記スクリユー軸の先端部を回転掘削具に結合し、
スクリユー軸の内部に前記注入口へ粘性付与液を
供給する通路を設けた構成とすることにより、回
転掘削具を掘進機本体側で駆動でき、かつその駆
動装置の径方向を小形化できて極小口径のものに
も適用可能としたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図によ
り説明する。第１図は本発明による管埋設装置の
縦断面図、第２図はその作動図を示している。図
において、第３図と同一符号のものは同じもの、
もしくは相当するものを表わしている。この管埋
設装置は、回転掘削具６の駆動装置を、中空油圧
ジヤツキ１８と、その中空油圧ジヤツキ１８の中
空部を挿通し、該油圧ジヤツキ１８の伸縮運動に
より回転運動するスクリユー軸１９とで構成して
いる。前記中空油圧ジヤツキ１８のジヤツキ本体
１８ａは、そのロツド１８ｂが掘進機本体５の軸
心方向に沿つて伸縮するように掘進機本体５の内
壁に装着されている。前記ロツド１８ｂの先端部
にはスクリユーナツト２０が固設されている。前
記スクリユー軸１９は、その中間部から後端部に
亘つてねじ１９ａを切つてあり、そのねじ部を前
記スクリユーナツト２０にねじ嵌合させている。
そしてスクリユー軸１９は回転掘削具６の回転中
心線上に配置されると共に、スクリユー軸１９の
先端部が回転掘削具６の背面に結合され、かつ後
端部が掘進機本体５に設けた軸受２１に支持され
ている。また、スクリユー軸１９の内部には、注
入口１１へ粘性付与液を供給する通路２２が設け
られている。前記通路２２は、スクリユー軸１９
の後端部においてスイベルジヨイント２３を介し
て発進立坑内の粘性付与液供給部（図示せず）か
ら粘性付与液を導く管路２４に接続されている。
尚、１８ｃおよび１８ｄは中空油圧ジヤツキ１８
の縮み側ポートおよび伸び側ポート、２５は掘進
機本体５と回転掘削具６との間をシールするシー
ル材、２６は回転掘削具６と中空油圧ジヤツキ１
８のジヤツキ本体１８ａとの間をシールするシー
ル材である。

次に本実施例の作用について説明する。

第１図に示すように中空油圧ジヤツキ１８のロ
ツド１８ｂが最縮小している状態において、油圧
源（図示せず）より油圧を伸び側ポート１８ｄに
供給すると、第２図に示すように該油圧ジヤツキ
１８のロツド１８ｂが伸長する。ロツド１８ｂの
伸長によりスクリユーナツト２０が移動すると、
これにねじ嵌合するスクリユー軸１９が回転す
る。中空油圧ジヤツキ１８のロツド推力によりス
クリユー軸１９に発生する回転トルク（kgf−
cm）は、次式で表わされる。

Ｔ＝Fa・ｌ／2π・η ここで、 Fa：軸方向荷重（kgf） ｌ：スクリユー軸のねじのリード（cm） η：ねじ効率 前記スクリユー軸１９の回転はそのまま回転掘
削具６の回転となり、中空油圧ジヤツキ１８のロ
ツド１８ｂの伸長がストロークエンドに達するま
で回転掘削具６は同方向の回転を続ける。そし
て、ロツド１８ｂがストロークエンドまで伸長し
た時点において方向制御弁（図示せず）を切換え
て圧油を中空油圧ジヤツキ１８の縮み側ポート１
８に供給すると、ロツド１８ｂが縮小すると共
に、スクリユー軸１９が伸長時とは反対の方向に
回転し、回転掘削具６も逆回転する。このよう
に、中空油圧ジヤツキ１８の伸長、縮小動作が繰
り返されることによつて回転掘削具６は回転を正
逆させながら地山１を掘削していく。また、前記
の動作において粘性付与液はスクリユー軸１９内
の通路２２を通つて注入口１１へ供給される。

従つて、本実施例においては、回転掘削具６の
駆動装置を掘進機本体５内に設置したので、第３
図に示した管埋設装置の問題点、即ち回転軸の捩
れ、回転軸の接続不能といつた問題を解消でき
る。また、駆動装置を中空油圧ジヤツキ１８とス
クリユー軸１９とで構成したので、駆動装置自体
の外径を中空油圧ジヤツキ１８の外径まで小さく
することが可能で、掘進機外径が200mφ程度の
極小口径のものにも適用できる。さらに、粘性付
与液の供給通路をスクリユー軸１９内に設けたの
で、構造的にも簡単となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、回転掘
削具の駆動装置を掘進機本体の内部に設置したの
で、従来のような回転軸の捩れ、接続不能といつ
た問題を解消できる。また駆動装置を中空油圧ジ
ヤツキとスクリユー軸とで構成したので、駆動装
置自身の外径を中空油圧ジヤツキの外径まで小さ
くでき、極小口径のものに適用できる。また、粘
性付与液の供給通路を前記スクリユー軸内に設け
たので、構造を簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を示し、第
１図は本発明による管埋設装置の縦断面図、第２
図はその作動図、第３図は従来の管埋設装置を示
す縦断面図である。 ２……発進立坑、３……油圧シリンダ、５……
掘進機本体、６……回転掘削具、１１……注入
口、１４……埋設管、１８……中空油圧ジヤツ
キ、１８ａ……ジヤツキ本体、１８ｂ……ロツ
ド、１９……スクリユー軸、２０……スクリユー
ナツト、２２……粘性付与液供給用の通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘進機本体の前部に回転掘削具を装着し、そ
   の回転掘削具に掘削土砂に粘性付与液を注入する
   注入口を設け、前記掘進機本体の後部に外径が前
   記回転掘削具の外径よりも小さい埋設管の前部を
   接続し、その埋設管の後部を発進立抗内に設置し
   た推進手段に当接させ、前記回転掘削具を回転さ
   せて地山を掘削すると共に、前記注入口より粘性
   付与液を掘削土砂に注入して粘性液混合土砂とな
   し、その粘性液混合土砂を掘進機本体の外周部を
   通して後方に移送しながら推進を行う管埋設装置
   において、前記回転掘削具の駆動装置を、中空油
   圧ジヤツキと、その中空油圧ジヤツキの中空部を
   挿通し、該油圧ジヤツキの伸縮運動により回転運
   動を行うスクリユー軸とで構成し、前記中空油圧
   ジヤツキを、その伸縮が掘進機本体の軸心方向に
   沿つて行われるように掘進機本体の内部に装着
   し、かつ前記スクリユー軸の先端部を回転掘削具
   に結合し、スクリユー軸の内部に前記注入口へ粘
   性付与液を供給する通路を設けたことを特徴とす
   る管埋設装置。