JPH0546437B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、地中への管路の構築に好適な管推進
装置に関し、特に地中に直列的に配置された複数
の管を推進させる装置に関する。

（従来技術） 地中に管路を構築するための管推進装置は、一
般に、土砂を掘削するシールド型の掘削機と、該
掘削機により掘削された跡に管を配置すべく複数
の管を順次圧入しつつ該管を前記掘削機とともに
前進させる元押し機構とを含む。

この種の管推進装置は、推力を元押し機構から
最後部に配置された管に与えることにより、掘削
機および全ての管を前進させるとため、必要な前
記推力が推進させるべき管の総長さ寸法すなわち
竪坑間の距離を比例して大きくなり、その結果管
特に最後部の管に大きな推力が作用する。このよ
うに、管に大きな力が作用すると、その管が破損
するおそれがあり、これを防止すべく管の機械的
強度を高めると、管が高価になる。このため、管
推進装置により地中に管路を構築する場合、竪坑
間の距離を大きくすることができない。

上記の課題を解決すべく、前記推力を最後部の
管以外の１つの管に与える中押し機構を備えた管
推進装置が提案されている（特開昭61−200296号
公報、特開昭62−10395号公報）。この中押し機構
を備えた管推進装置は、前記推力を最後部の管に
与えるのみならず、中押し機構により中間の１つ
の前記管に与える。

中押し機構は、管内を伸びかつ前記推力を受け
るケーシングと、中間の１つの管の後端面に当接
可能の当て板と、該当て板をこれが中間の１つの
管の後端面に当接する位置と当接しない位置とに
変位させるべく前記ケーシングに固定された油圧
シリンダのようなシリンダ機構とを含む。

しかし、前記中押し機構は、当て板をシリンダ
機構により、当て板が中間の１つの管の後端面に
当接する位置と当接しない位置とに変位させるか
ら、当て板と該当て板を変位させる機構とを有す
る押圧ヘツドの構造が複雑であるのみならず、シ
リンダ機構ための作動流体用の流体回路および制
御回路が必要であるし、作動流体用のパイプまた
はホースを管内に配置しなければならない。

（発明の目的） 本発明は、押圧ヘツドにシリンダ機構を用いる
必要がない、管推進装置を提供することを目的と
する。

（発明の構成） 本発明の管推進装置は、これの中押し手段の押
圧ヘツドが、中継体の先端にあつて推進させるべ
き管の軸線の周りに等角度間隔に配置された複数
の爪組立体を含み、各爪組立体は、前記中継体の
先端から前記軸線に沿つて前方へ伸びる少なくと
も１つの爪であつて前記中継体に前記軸線と交差
する軸線の周りに角度的に回転可能に配置されて
先端部が１つの前記管の後端面に接触可能の第１
と位置と後続の管の前進を妨げない第２の位置と
に変位可能の爪と、該爪を前記第１の位置に変位
させる力を前記爪に使用させるばねとを備えるこ
とを特徴とする。

（発明の作用および効果） 爪は、ばねにより、先端部が第１の位置に変位
される力を受けている。このため、中押し時、爪
は、その先端部が１つの管の後端面に当接され
て、中継体から受ける推力を１つの前記管に伝達
する。これにより、１つの前記管より前方の管が
前進される。これに対し、中押し手段の撤去時、
爪は、後続の管によりばねの力の抗して、後続の
管の前進を妨げない第２の位置に変位される。

上記のように、本発明によれば、１つの管の後
端面に接触可能の第１の位置と後続の管の前進を
妨げない第２の位置とに変位可能の爪をばね力に
より第１の位置に変位させているから、シリンダ
機構を用いることなく爪を第１および第２の位置
に選択的に変位させることができる。

（実施例） 以下、図面に示す本発明の実施例について説明
する。

第１図に示す管推進装置１０は、土砂を掘削す
る掘削機１２と、該掘削機による掘削跡に複数の
管１４を直列的に圧入する元押し機構１６と、を
該元押し機構により発生される推力を最後部の管
以外の１つの管に与える中押し機構１８とを含
む。

掘削機１２は、元押し機構１６から各管１４を
経て推力を受けることにより前進しつつ掘削する
既知のシールド型トンネル掘削機である。このた
め、掘削機１２は、図示してはいないが、筒状の
シールド本体、該シールド本体の前端部にあつて
該シールド本体の軸線の周りに回転可能に配置さ
れたカツタヘツド、該カツタヘツドを回転させる
回転機構、掘進方向を調整する複数の方向修正ジ
ヤツキ、掘削した土砂を処理するずり処理機構等
を含む。

元押し機構１６は、同期して作動される複数の
多段ジヤツキ２０と、各ジヤツキ２０の作動によ
り往復移動されて前進時に最後部の管に推力を伝
達するスライダ２２と、該スライダの移動を制限
するガイド２４とを含み、また、発進用竪坑２６
内に配置されている。竪坑２６内には、反力用の
壁２８が構築されている。

中押し機構１８から推力を与えられる管14ｍと
該管の次に配置された管１４ｎとの接続部以内の
隣り合う管１４の接続部には、既知のカラー３０
が配置される。各カラー３０は、管１４の端部を
受け入れる筒状部の内側に、該筒状部の内周面か
ら該筒状部の軸線と直角な面に沿つて伸びる内向
きのフランジ部を備える。前記フランジ部は、前
記筒状部に挿入された管の端面に当接される。掘
削機１２と最先端に配置された管１４との接続部
にも、同種のカラー３０が配置される。

中押し機構１８から推力を受ける管１４ｍと該
管の次の管１４ｎとの接続部には、第２図に示す
ように、カラー３２が配置される。カラー３２
は、管の端部を受け入れる筒状部３４の内側に、
該筒状部の内周面から該筒状部の軸線と直角な面
に沿つて伸びる内向きのフラジ部３６を備える点
でカラー３０と類似する。しかし、カラー３２
は、これの筒状部３４の長さ寸法がカラー３０の
それより大きい点でカラー３０と相違する。

各管の両端部には、第２図に示すように、カラ
ー３０，３２と管との間の液密性を維持するシー
ル材３８が配置されている。

中押し機構１８は該中押し機構により推力を与
える管１４ｍより後方の各管内を伸びる中継体４
０を含み、該中継体の先端には管１４ｍの後端面
を押す押圧ヘツド４２が配置されている。中継体
４０は、１つの管１４の長さ寸法と同一の長さ寸
法を有する複数の筒部材を備える。各筒部材は、
元押し機構１６から推力を受けこれを押圧ヘツド
４２に与えるべく、複数のボルトおよびナツトに
より分離可能に直列的に連結されている。また、
最後部の管と元押し機構１６との間に新たな管を
配置するとき、新たな筒部材の前端が最後部の筒
部材の後端に分離可能に連結される。最後部の筒
部材の後端面は、元押し機構１６のスライダ２２
の前端面に当接され、これから推力を受ける。

押圧ヘツド４２は、第２図および第３図に示す
ように、中継体４０の先端部にあつて中継体４０
の軸線の周りに等角度間隔に配置された複数の爪
組立体４３から成る。各爪組立体４３は、中継体
４０の先端部にあつて中継体４０の軸線と交差す
る方向へ伸びる仮想的な軸線の方向へ間隔をおい
て固定された複数の支持部材４４と、中継体４０
からこれらの軸線に沿つて前方へ突出する複数の
爪４６と、該爪が中継体４０の軸線と直交する軸
線の周りに角度的に回転できるように爪４６の後
端部を支持部材４４に支承させる軸４８と、爪４
６の先端部を互いに連結するプレート５０と、爪
４６が軸４８の周りに回転する力を爪４６に付与
する板ばね５２とを備える。

各爪４６は、これの後端部に軸４８を受け入れ
るボス部を備える。各ボス部には、各爪４６が開
く方向すなわち各プレート５０が互いに離れる方
向への力が爪４６に作用したとき、中継体４０の
先端面に当接するストツパ部５４と、各爪４６が
閉じる方向すなわち各プレート５０が互いに接近
する方向への力が爪４６に作用したとき、中継体
４０の先端部内面に当接するストツパ部５６とが
設けられている。

板ばね５２は、支持部材４４の先端とプレート
５０の後端との間に配置されている。このため、
プレート５０と板ばね５２との係合位置が、支持
部材４４と板ばね５２との係合部位と爪４６の回
転中心とを結ぶ線の延長線より外方であると、す
なわち爪４６が第２図に実線で示す位置の側にあ
ると、板ばね５２の力は爪４６が開くように爪４
６に作用する。これに対し、プレート５０と板ば
ね５２との係合位置が前記延長線より内方である
と、すなわち爪４６が第２図に２点鎖線で示す位
置の側にあると、板ばね５２の力は爪４６が閉じ
るように爪４６に作用する。

管１４の推進時、所定数の管の圧入が終了する
までは、中押し機構１８は使用されない。このた
め、各管１４は、元押し機構１６から最後部の管
に与えられる推力により前進される。

所定数の管が圧入されると、カラー３２が管１
４ｍの後端部に嵌められ、中押し機構１８が次の
管１４ｎに挿入された状態で管１４ｎとともに管
１４ｍとスライダ２２との間に配置され、次いで
管１４ｎと中押し機構１８とが元押し機構１６に
より管１４ｍに向けて押圧される。これにより、
管１４ｎの先端部がカラー３２に嵌められる。

中押し機構１８が管１４ｍに向けて押される前
に、中押し機構１８の爪４６は、第２図に実線で
示す位置に回転される。このため、中押し機構１
８のプレート５０が管１４ｍひいてはカラー３２
のフランジ部３６と対向するように、各爪４６が
板ばね５２の力により開かれているから、プレー
ト５０はカラー３２のフランジ部３６に押圧され
る。

なお、第３図に示すように、掘削された土砂を
搬送する管５８，６０、掘削機１２を作動させる
電力線、掘削機を制御する信号線等は、中継体４
０に通される。

中押し機構１８が第２図に示すように配置され
ると、元押し機構１６のジヤツキ２０が伸長され
ることにより発生される推力は、最後部に配置さ
れた管に与えられる外、中押し機構１８およびカ
ラー３２を経て管１４ｍに与えられる。このた
め、管１４ｎより前方に配置されている各管は、
中押し機構１８およびカラー３２を経て管１４ｍ
に与えられる推力により前進される。これに対
し、管１４ｍより後方に配置された各管は、元押
し機構１６から最後部の管に直接与えられる推力
により前進される。

中押し機構に作用する推力は、中継体４０か
ら、支持部材４４、軸４８、爪４６およびプレー
ト５０を経てカラー３２に与えられる。このた
め、爪４６には、プレート５０をさらにカラー３
２の主体部へ向けて移動させる力すなわち爪４６
を開く力が作用する。しかし、爪４６のストツパ
部５４が中継体４０の先端面に当接するため、爪
４６はそれ以上開くことがなく、従つてプレート
５０または爪４６によりカラー３２を破損するお
それがない。

中押し機構１８の撤去時、中継体４０の後端が
元押し機構１６のスライダ２２に連結され、元押
し機構１６が前記と逆にすなわち中押し機構１８
を引き戻す方向へ作動される。このとき、中押し
機構１８の爪４６がこれの背面を中継体４０の先
端に接触させた状態で引き戻されるから、第４図
に示すように、爪４６が該爪が閉じるように回転
されて後続の管内へ後退される。このため、押圧
ヘツド４２を管内で分解する必要がない。

中継体４０の最後部の筒部材が竪坑２６内に完
全に引き戻されると、該最後部の筒部材が次の筒
部材から取り外され、竪坑２６から撤去される。

その後、中押し機構１８の押圧ヘツド４２が竪
坑２６内に引き戻されるまで、中継体４０を構成
する１つの筒部材の長さ寸法に相当する値だけ中
押し機構１８を引き戻す作業と、最後部の筒部材
を他の筒部材から分離し、これを竪坑２６から撤
去する作業とが繰り返される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管推進装置の一実施例を示す
図、第２図は押圧ヘツドの一実施例を示す断面
図、第３図は第２図の３−３線に沿つて得た断面
図、第４図は中押し機構を撤去するときの押圧ヘ
ツドを示す図である。 １０：管推進装置、１２：掘削機、１４，１４
ｍ，１４ｎ：管、１６：元押し機構、１８：中押
し機構、４０：中継体、４２：押圧ヘツド、４
３：爪組立体、４４：支持部材、４６：爪、４
８：軸、５０：プレート、５２：板ばね、５４，
５６：ストツパ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直列的に配置された複数の管を推進させる装
   置であつて、前記管に与えるべき推力を発生する
   元押し手段と、該元押し手段から前記推力を受
   け、受けた推力を前記管の１つに与える中押し手
   段とを含み、該中押し手段は、該中押し手段の前
   進時には１つの前記管の後端面に当接可能の位置
   にまた該中押し手段の撤去時には後続の管の前進
   を妨げない位置にそれぞれ変位可能の部位を備え
   る押圧ヘツドと、前記元押し手段から前記推力を
   受けかつ受けた推力を前記押圧ヘツドに与えるよ
   うに前記押圧ヘツドから後方へ伸びる中継体とを
   含み、 前記押圧ヘツドは、前記中継体の先端にあつて
   前記管の軸線の周りに等角度間隔に配置された複
   数の爪組立体を含み、各爪組立体は、前記中継体
   の先端から前記軸線に沿つて前方へ伸びる少なく
   とも１つの爪であつて前記中継体に前記軸線と交
   差する軸線の周りに角度的に回転可能に配置され
   て先端部が１つの前記管の後端面に接触可能の第
   １の位置と後続の管の前進を妨げない第２の位置
   とに変位可能の爪と、該爪を前記第１の位置に変
   位させる力を前記爪に作用させるばねとを備え
   る、管推進装置。 ２ 前記爪は、前記中継体の先端面に当接して前
   記爪の角度的回転を制限するストツパ部を備え
   る、特許請求の範囲第１項に記載の管推進装置。 ３ 前記各爪組立体は、さらに、前記中継体の先
   端部に前記管の軸線に対し傾斜する面内を伸びる
   仮想的な軸線の方向へ間隔をおいて固定された複
   数の支持部材と、前記爪が前記仮想的な軸線の周
   りに角度的に回転できるように前記爪の後端部を
   前記支持部材に支承させる軸とを備え、前記板ば
   ねは前記爪を前記軸の周りに回転させる、特許請
   求の範囲第１項に記載の管推進装置。