JPH0520554B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ 本発明は弧状孔穿孔装置に係り、特に弧状曲管
を利用して曲線状に掘進させて、直ちに地中に弧
状孔を穿孔し得る弧状孔穿孔装置に関する。

≪従来の技術≫ 従来より地中を掘削して穿孔する方法とし押し
管工法等様々なものが知られているが、これらは
主に地中に対して直管を直線的に掘進させること
を前提とするものであつた。従つて、円弧状に穿
孔する必要がある場合でも、まず直線的に地中を
掘削した後、孔を改修するようにしていた。

ここに弧状穿孔が必要とされる工事として、市
街地等における開削工法による地下鉄道等の建設
がある。開削工法は第１６図に示すように、地表
１により開削して地下に所定の構築を作つた後、
再び埋め戻して元の状態に復旧させるものである
が、この工法では開削に際し、地中に埋設されて
いる上・下水道管２や各種配・ケーブル等３を防
護するために、これら路面覆工板４にワイヤ５で
吊り下げて支持することが行なわれている。この
防護作業にあつては、開削と共に上半分が露出さ
れ下半分が地中に埋設されて地盤に支持されてい
る管２等に対して、埋設されている下半分側から
ワイヤ５を掛け渡す必要があり、ここにワイヤ５
を配置すべく管２等の弧状の下半分部分に沿つた
弧状孔の穿孔が必要となる。

≪発明が解決しようとする問題点≫ ところで、上述した防護作業等に要求される弧
状孔の穿孔作業に際し、従来にあつては、人手又
は機械装置により管２等をその両側から挟んで一
対の立坑を直線的に掘り、その後管２等の下部
に、これら立坑を連結する横坑を直線的に掘るよ
うにしていた。しかしながら、弧状孔の穿孔の要
求に対して直線的な掘削を行なうことは、直ちに
孤状に穿孔するのに対して掘削距離が長くなり非
能率的であると共に作業が大変であつた。殊に立
坑は、横坑穿孔のための機材等の搬入や設置スペ
ース確保のために大きなものとなり、立坑穿孔に
多くの労力や作業時間を要していた。これは特に
管２等が大きい場合に大きなロスとなつていた。
更に作業環境に関しても、横掘削を立坑内から開
始する点作業者による地下作業を余儀なくし、ま
たこの際の立坑内での上下作業の発生により墜落
等の危険性もあり、好ましいものではなかつた。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであ
る。

≪問題点を解決するための手段≫ 上記目的を達成するため、本発明は、地中に弧
状孔を穿孔するための装置において、地中に貫入
させるべくその長手方向に沿つて湾曲形成された
弧状曲管を、この弧状曲管の外側部に、その弧状
径方向に沿つて間隔を隔てて係合突起を突設し、
これら係合突起に、係脱自在にラチエツト爪を係
合させると共に、ラチエツト爪にこれを係合突起
７に対して進退させると共に、係合突起を弧状曲
管の貫入ないしは引抜方向へ押圧するように作動
する押圧手段を連結して構成したものである。

≪作用≫ 押圧手段を作動させるとこの押圧手段９はラチ
エツト爪を係合突起に進出させて係合させると共
に、ラチエツト爪を介して係合突起を弧状曲管の
貫入方向へ押圧することとなり、弧状曲管は地中
へ貫入される。次いで押圧手段はラチエツトを係
合突起７から後退させてその後方に間隔を隔てた
次ぎの係合突起に進出して同様に作用する。この
作用が間欠運動的に反復されて弧状曲管を掘進さ
せるようになつている。一方、貫入された弧状曲
管は上記とは逆の押圧操作により引抜かれる。

≪実施例≫ 以下に本発明の実施例を添附図面に従つて詳述
する。

第１図に示すように地表１には基礎フレーム１
０が固設され、このフレーム１０には、地中１１
に貫入されるべくその長手方向に沿つて湾曲形成
された弧状曲管６が支持される。この弧状曲管６
は、形成すべき弧状孔に合致するように湾曲され
ている。図示例では水道管の管体２の径方向外方
に間隔を隔てた位置に弧状孔を穿孔するために、
管体２と同心円の円弧状に湾曲されている。特に
この弧状曲管６は単一管とせず、第５図〜第８図
に示すように長手方向両端部に着脱自在な連結手
段１２を有する分割曲管１３を多数結合して構成
しても良い。この分割曲管１３は中空パイプ材の
両端部１４ａ，１４ｂにそれぞれ連結手段１２た
る雄ブロツク１５、雌ブロツク１６が溶接接合さ
れて形成され、これらブロツク１５，１６を挿抜
自在に挿入してボルト１７等で結合することによ
り複数の分割曲管１３を相互に連結できるように
なつている。また弧状曲管６は第１図に示すよう
に、貫入を効率の良いものとするために地表面１
に対して略鉛直方向から臨むように支持されてい
る。弧状曲管６の支持構造は主に、フレーム１０
の上端部に配設された管受けローラ１８と、貫入
部近傍のフレーム１０の底部に設備された貫入案
内手段１９とから構成され、弧状曲管６を相当の
距離を隔てて２点支持している。管受けローラ１
８は第１図及び第４図に示すように、曲管６の外
周形状に沿つた鼓状に形成され、曲管６の移動を
案内しつつ上下方向から挾持するように一対配設
される。またフレーム１０には、弧状曲管６の曲
率半径や管径に合せて管受けローラ１８を回転自
在に支持する軸受孔２０が上下方向に適当なピツ
チで複数形成されている。他方貫入案内手段１９
は第１図に示すように、曲管６の径方向内外から
水平方向に相対向させて配設された一対の油圧シ
リンダ２１，２２で構成され、シリンダ２１，２
２の先端に配設したローラ２３，２４を曲管６に
両側から圧接させて貫入時の曲管６の軸振れを規
制するようになつている。

このように構成された弧状曲管６には第１図及
び第２図に示すように、その外側部に曲管６の孤
状径方向に沿つて間隔を隔てて所定のピツチで係
合突起７が多数突設される。

他方フレーム１０には、これに一端が回転自在
に支持されて弧状曲管６の軸線に沿つて往復揺動
自在にアーム２５が設けられる。またフレーム１
０には、このアーム２５の揺動軌跡を各種曲率半
径の曲管の軸線に合致させるべく、上下方向に多
数のアーム支持孔２６が形成される。このアーム
２５には第２図及び第３図に示すように、係合突
起７に弧状曲管６の貫入方向から係脱自在に係合
されるラチエツト爪８が設けられる。具体的には
ラチエツト爪８は、アーム２５に取り付けられた
支持ブロツク２７にピン体２８を介して回転自在
に取り付けられる。そして貫入時には、アーム２
５の孔部２９から挿入されるロツクピン３０かつ
バネ３１に付勢されてラチエツト爪８の裏面部を
押圧することにより、ラチエツト８の一端が貫入
方向から常に係合突起７側へ圧接されるようにな
つている。他方引抜時にはロツクピン３０がバネ
３１によつて反対方向に付勢されてラチエツト爪
８をピン体２８の回りに反転させ、ラチエツト爪
８の他端が引抜方向から常に係合突起７側へ圧接
されるようになつている。またアーム２５に取り
付けられた支持ブロツク２７は、係合突起７とラ
チエツト爪８との位置調整を可能とするために、
アームの長手方向に沿つて摺動自在に設けられ、
アーム２５と支持ブロツク２７とは、ボルト孔３
２にボルト３３が貫通螺着されて固着されるよう
になつている。

このように構成されたラチエツト爪８には第１
図に示すように、これを係合突起７に対して進退
させると共に、ラチエツト爪８を介して係合突起
７を弧状曲管６の貫入方向へ押圧するための押圧
手段９が連結される。本実施例にあつては押圧手
段９は、上述したアーム２５と、このアーム２５
に一端が連結され他端がフレーム１０に支持され
た油圧シリンダ３４とから構成され、この油圧シ
リンダ３４の所定ストロークの伸長動作でアーム
３５が曲管６の貫入方向へ揺動されることにより
ラチエツト爪８を介して係合突起７が押圧され弧
状曲管６が地中へと貫入されるようになつてい
る。また油圧シリンダ３４は伸び切ると収縮さ
れ、アーム２５を戻してラチエツト爪８を後退さ
せて係合突起７から離脱させると共に、後退させ
たラチエツト爪８を次の係合突起７に進出させて
上記貫入動作を間欠的に反復継続するようになつ
ている。

尚、ラチエツト爪８と係合突起７との係合は第
２図に示すように、アーム２５の戻りでラチエツ
ト爪８は係合突起７から離脱されると共に上方へ
移動され、次の係合突起７をバネ３１の付勢力に
抗して乗り越えることにより、新たな係合突起７
に係合するようになつている。この動作は引抜時
にあつても同様である。

更に本実施例にあつては第１図に示すように、
弧状曲管６には貫入する地中に対して散水して地
盤を軟化させるための散水手段３５が設けられ
る。この散水手段３５は第１図及び第９図に示す
ように、地表に設備された受水槽３６並びに受水
槽３６に連結された高圧ジエツトポンプ３７と、
このポンプ３７に一端が接続され他端が中空状の
曲管６内に挿入された比較的柔軟な供給管３８
と、曲管３６の掘進先端部に設けられ供給管３８
からのジエツト水を噴出させる噴出口３９とから
構成されている。尚、第９図中４０は油圧ユニツ
トである。また第１図に示すようにフレーム１０
には、曲管サイズに合せて油圧シリンダ３４を位
置決めすべく、上下方向に多数のシリンダ支持孔
４１が形成される。

次に本実施例の作用を、水道管等の防護作業を
例として説明する。本作業にあつては、第１０図
に示すように、下半分が地中に埋設されている水
道管２に対し、同心状の弧状孔を穿孔し、その孔
部にワイヤ５を挿通して管２に掛け渡すものであ
る。弧状曲管６の貫入開始に際しては、曲管６を
管受けローラ１８や貫入案内手段１９によつて曲
管６の先端を地表面１に対して垂直に臨ませると
共に、係合突起７にラチエツト爪８を係合させ
る。次いで油圧ユニツト４０の駆動制御により押
圧手段９たる油圧シリンダ３４を伸長させてアー
ム２５を貫入方向へ揺動させ、曲管６を地中１へ
貫入させる。爾後油圧シリンダ３４をそのストロ
ークに応じて伸縮させることよりアーム２５が往
復揺動され、次々に係合突起７を押圧して貫入さ
せてゆく。順次貫入が進んだならば第１１図に示
すように、弧状曲管３の端部に新たな分割曲管１
３を連結して更に貫入を進める。また地中が比較
的硬い場合には、散水手段３５で散水して軟弱化
させつつ貫入させることもできる。以上の作業に
より第１２図に示すように、弧状曲管６の先端が
水導管２の反対側に露出すると、その先端にワイ
ヤ５を適宜手段で係止する。

貫入後の曲管引抜作業に際しては、バネ３１を
掛け直すことによりラチエツト爪８を反転させ
て、今度は引抜方向から係合突起７に係合させ
る。その後第１３図に示すように油圧ユニツト４
０により押圧手段９を駆動させて油圧シリンダ３
４を収縮させれば順次曲管６が地中から引き抜か
れることになる。そして第１４図に示すように、
分割曲管１３を外しつつ引抜作業を続行すること
により、地中に弧状孔４２が穿孔される。尚、こ
の際ワイヤ５は第１４図に示すように孔４２内に
残される。爾後防護作業では、ワイヤ５を管２の
外周に締め付ければ、これにより弧状孔４２と管
２との間の土砂を切断するようにして、ワイヤ５
が管２の外周に密着し、この後にワイヤ５を路面
覆工板４に結合することにより、管２を吊下げ支
持できることになる。（第１５図参照）。

≪発明の効果≫ 以上説明した本発明によれば、弧状曲管に形成
した係合突起に対し、間欠運動するラチエツト機
構的構成のラチエツト爪及びこれを介して貫入力
を与える押圧手段により、弧状曲管にその貫入方
向に押圧して半自動的に曲管を貫入させることが
できる。従つて直線的掘進により弧状孔を形成す
るに較べて高能率且つ容易に穿孔作業を達成でき
る。また地表面に設備した装置で地表面から作業
できるので作業環境を著しく向上できる。他方、
弧状曲管を、分割曲管を連結して構成するように
すればハンドリングが極めて良好であり、大きな
曲率半径の孔を穿孔する際でも作業性が良い。ま
た弧状曲管に散水手段を設ければ、地盤を軟弱化
させて作業性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施例を示す側面
図、第２図は第１図における−線矢視図、第
３図は本発明に採用されるアームに対するラチエ
ツト爪の取付状態を示す斜視図、第４図は管受け
ローラを示す第１図における−線矢視図、第
５図は本発明に採用される分割曲管の一端を示す
側断面図、第６図は第５図における−線矢視
断面、第７図は分割曲管の他端を示す側断面図、
第８図は第７図における−線矢視断面、第９
図は制御系を示す概略平面図、第１０図〜第１５
図は実施例の作用を示す工程図、第１６図は開削
工法を示す正面図である。 ６……弧状曲管、７……係合突起、８……ラチ
エツト爪、９……押圧手段、１１……地中、１２
……連結手段、１３……分割曲管、３５……散水
手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地中に弧状孔を穿孔するための装置におい
   て、上記地中に貫入させるべくその長手方向に沿
   つて湾曲形成された弧状曲管と、該弧状曲管の外
   側部に、その弧状径方向に沿つて間隔を隔てて突
   設された係合突起と、これら係合突起に係脱自在
   に係合されるラチエツト爪と、該ラチエツト爪を
   上記係合突起に対して進退させると共に、該係合
   突起を上記弧状曲管の貫入ないしは引抜方向へ押
   圧するための押圧手段とを備えたことを特徴とす
   る弧状孔穿孔装置。 ２ 上記弧状曲管が、長手方向両端部に着脱自在
   な連結手段を有する分割曲管を結合して構成され
   たることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の弧状孔穿孔装置。 ３ 上記弧状曲管が、貫入する地中に対して散水
   するための散水手段を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の弧状孔穿孔
   装置。