JPH063249Y2 - 穿孔機の元押し装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は穿孔機の元押し装置に係わり、特に電線埋設等
の土木工事に使用される穿孔機の元押し装置に関する。

［従来の技術］ 高度情報化社会の進行につれて、通信網構築のための通
信ケーブルの地中埋設工事が増加してきている。これら
の工事は、地上構造物および道路工事等に支障を与える
ことなく、しかも出来るだけ費用をかけずに施工する必
要があるため、非開削工法とし、立坑から水平に掘進す
る小型の穿孔機によって、パイロット孔を掘削するよう
になっている。

これら穿孔機のうち、軟弱な粘性土層等に穿孔する機械
は、パイロット管を圧入するだけでよいので、小型の機
械が種々提案され、圧入式穿孔機として現在供用されて
いる。しかしながら大孔径のパイロット孔を、あらゆる
土質に対処して穿孔するためには、回転機構及び長スト
ロークジャッキ等で構成された元押し装置を備えた、穿
孔機を使用する必要がある。

第４図及び第５図に示すように、従来この種の穿孔機の
元押し装置は、地山Ｇ中を掘進する二重管体１に継ぎ足
される外管２及び内管３（パイロット管）を適宜保持す
るスイベル４と、このスイベル４を掘進方向Ａに押動さ
せるためのジャッキ５，６と、掘進に要する回転力をス
イベル４に与えるための回転モータ７，８とにより主と
して構成されている。

ここで言う二重管体１は、先端に掘削用ビットを有した
カッタ部（図示せず）或いはこのカッタ部に既に接続さ
れた外管及び内管のことであり、スイベル４は、これら
を別々に保持できるような二重構造になされている。そ
して、スイベル４の外管部９が外管２を駆動するための
ジャッキ５及び回転モータ７と、またその内管部１０が
内管３を駆動するためのジャッキ６及び回転モータ８
と、それぞれ別個に連絡されている。

そして図示しない操作盤、ジャッキ５，６に接続される
油圧供給ユニット、掘進中の外管２を径方向に支持する
支持ジャッキ、および泥水供給装置を備えて、掘削式の
穿孔機を構成している。このうち、泥水供給装置は、孔
壁の安定と掘削土砂の排出のための泥水（安定液）を元
押し装置に供給するようになっており、掘削と並行し
て、泥水を外内管２，３経由でカッタ部の先端との間に
循環させることで、所望の長さのパイロット孔を形成す
るようになっている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上記従来の元押し装置においては、ジャッキ
５，６がスイベル４と並列状に設けられ、しかも外管２
用のジャッキ５は回転モータ７，８を含めてスイベル４
全体を移動させるようになっている。このため、大規模
な装置となって、製造費が高くなってしまうと共に、元
押し装置を設置するための発進立坑Ｈを大きくせざるを
得ず、工事用スペースが過大になってしまうという問題
があった。

また、外管２及び内管３の長さが、ジャッキ５，６のス
トローク長によって制限を受けるために、ジャッキ５，
６を短縮して省スペースを図った場合には、掘進中に何
回も継ぎ足しを行わねばならず、工事工数の増大、工期
の延長につながるおそれがある。

そこで本考案は、上記事情に鑑み、省スペースとなる穿
孔機の元押し装置を提供すべく創案されたものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、地中を掘進する二重管体に継ぎ足される外管
および内管を夫々保持するピストンと、このピストンを
収容すると共に上記掘進方向に押動させるための作動流
体室を区画するシリンダと、上記ピストンに係合して内
管に掘進回転力を伝達させるための内管回転手段と、上
記シリンダに係合して外管に掘進回転力を伝達させるた
めの外管回転手段とを備えたものである。

また、上記シリンダは、上記ピストンにより作動流体室
と隔てられて、外管を経由して二重管体内に泥水を圧送
するための泥水室を有して構成されてもよい。

［作用］ 上記構成によって、ピストンは、シリンダ内の作動流体
室に作動流体が供給された時に、所定の押動力を発生し
て、外管及び内管を掘進方向に移動させる。一方内管回
転手段は、ピストンを回転させることで、これに保持さ
れた内管に掘進可能な回転力を伝達させる。そして外管
回転手段は、シリンダを回転させることで、その内方に
ピストンを介して収容されている外管を回転させる。

また、シリンダが泥水室を有した構成においては、ピス
トンの押動に伴って泥水の圧送力を得ると共に、作動流
体の供給が停止されたときに、泥水の圧力によってピス
トンを掘進方向後方側に移動させる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を、添付図面に従って説明する。

第１図は、本考案に係る穿孔機の元押し装置の一実施例
を示したものであり、従来と同様の構成には同一符号を
付し、その説明を省略する。

この元押し装置は、二重管体１に継ぎ足される外管２お
よび内管３を夫々保持するピストン２１と、ピストン２
１を収容すると共にこれを掘進方向Ａに押動させるため
の作動流体室２２を区画するシリンダ２３と、ピストン
２１に係合して内管３に掘進回転力を伝達させるための
内管回転手段２４と、シリンダ２３に係合して外管２に
掘進回転力を伝達させるための外管回転手段２５とによ
り主として構成されている。

ピストン２１は、長円形を呈した長円板部２６とそれよ
りも縮径された筒部２７とでなり、筒部２７には、外管
２の一端に形成されているメネジ部２８が螺合されるオ
ネジ２９が形成されている。そして長円板部２６には、
その軸方向外方に所定の長さに延出された延長ロッド３
０が設けられている。延長ロッド３０は、ピストン２１
の軸心廻りに回転可能に支持され、筒部２７にオネジ２
９の内側で窪まされて形成された凹面３１に、軸方向に
止着されていると共に、内管３のメネジ部３２に螺合さ
れるオネジ３３が形成されている。すなわち、このピス
トン２１は、第１図の従来の元押し装置で言えば、スイ
ベル４の機能を備えていることになる。

シリンダ２３は、長円板部２６の外縁と密着しつつ摺動
させる側板３４と、延長ロッド３０を貫通させる貫通穴
３５を有した後板３６と、筒部２７及びこれに保持され
る外管２を貫通させる案内穴３７を有した前板３８とで
形成されている。すなわち、横断面が長円形の有底筒体
状を呈している。また側板３４の長さは、継ぎ足される
外管２及び内管３の長さよりも大に形成されている。

そして作動流体室２２は、長円板部２６と後板３５との
間で形成されており、後板３５には、油穴３９が設けら
れて、作動流体たる油を供給するための油圧ポンプ（図
示せず）に連通されるようになっている。すなわち、ピ
ストン２１とシリンダ２３とで、第１図のジャッキ５，
６の構成を有している。

そして本実施例にあっては、シリンダ２３には、ピスト
ン２１により作動流体室２２と隔てられた泥水室４０が
区画されている。すなわち、ピストン２１の掘進方向Ａ
前方側に泥水を導くようになっており、側板３４の前板
３８近傍には、泥水供給ポンプ（図示せず）に連通させ
るための泥水穴４１が形成されている。そして、筒部２
７には、泥水室４０から凹面３１へ通じる連通孔４２が
形成され、泥水を外管２の内側へ送り込むようになって
いる。

内管回転手段２４は、内管回転用モータ４３と、これに
連結された増速ギア４４とでなり、増速ギア４４の大ギ
ア４５の軸心に延長ロッド３０をキイ結合させること
で、所定の回転を与えるようになっている。

外管回転手段２５は、外管回転用モータ４６と、これに
連結された増速ギア４７とでなる。第２図に示すよう
に、増速ギア４７の大ギア４８は、その回転軸心Ｂをシ
リンダ２３の軸心に一致されて形成されると共に、シリ
ンダ２３の外縁に嵌合されるようにキイ結合されてい
る。すなわち、大ギア４８によってシリンダ２３が回転
されることで、その内方に収容されたピストン２１及び
外管２が回転軸心Ｂ廻りに回転するようになっている。

この他、延長ロッド３０の端部には、スイベルジョイン
ト４９が設けられ、内管３を経由して戻ってきた泥水を
回収するようになっている。また、案内穴３７、貫通穴
３５及び長円板部２６の外縁は、シールされており、油
や泥水がリークしないようになっている。

次に本実施例の作用を説明する。

先ず、二重管体１たる既設の外管５０及び内管５１に継
ぎ足される外管２及び内管３を、案内穴３７からシリン
ダ２３内に挿入して、ピストン２１の筒部２７に保持さ
せる。このとき外管２と内管３は、それぞれの螺合位置
である筒部２７の外周とその内側の延長ロッド３０に夫
々ネジ接続される。

そして、内管回転手段２４を駆動させて、延長ロッド３
０を回転させると共に、外管回転手段２５を駆動させて
シリンダ２３及びピストン２１を回転させることで、外
管２及び内管３を回転させる。同時に、作動流体室２２
に所定圧を有した油を供給し、既設の外管５０及び内管
５１と、保持した外管２及び内管３とが互いに接続され
るまで、ピストン２１を掘進方向Ａに移動させる。

接続が終わると、泥水室４０に泥水を注入し、作動流体
室２２へさらに油圧を供給する。ピストン２１は、長円
板部２６と筒部２７との横断面積比に応じて圧力を増加
させ、外管２及び内管３を掘進方向Ａへ押動させる。こ
の時、泥水室４０内の泥水は、圧縮されることで、その
流速を増加させる。即ち泥水は、第１図中、矢印ａにて
示したように、連通孔４２から外管２と内管３との間を
通って、カッタ部まで送られ、掘削形成される孔壁の安
定に寄与した後、掘削土砂を伴って内間３内を逆方向に
流れ、元押し装置外へ排出される。

掘削が進行し、継ぎ足された外管２（内管３）の長さだ
け掘進されると、その時点で油圧を停止すると共に、シ
リンダ２３及び延長ロッド３０を逆回転させて、地山Ｇ
中に進入した外管２及び内管３との縁を切る。この時泥
水は、案内穴３７からシリンダ２３の外方へと排出され
てしまうが、その時の通過抵抗によって泥水室４０内の
圧力は作動流体室２２よりも高められ、ピストン２１
は、掘進方向Ａ後方に移動される。そしてピストン２１
が、外管２及び内管３を継ぎ足す事ができるような位置
まで戻されてから、泥水の供給を停止し、次の継ぎ足し
を行う。

このように、外管２及び内管３への掘進のための押動力
を、ピストン２１及びシリンダ２３を駆動させることに
よって得るようにしたので、従来の長大なジャッキは不
要になり、大幅な省スペースが達成される。特に、孔径
が大（φ100〜200mm程度）であるパイロット孔を形成す
る際には有効である。さらにこれらピストン２１及びシ
リンダ２３の他、回転力を与えるための回転手段２４、
２５も簡単な構成なので、製造費の低減がなされる。

そして掘進中においては、外管２及び内管３を、シリン
ダ２３の前板３８で径方向に支持していることになり、
従来の支持ジャッキも不要になる。

また、掘進に伴って泥水に圧を加えるようにしたので、
泥水を供給するためのポンプ等を簡単にでき、しかもピ
ストン２１の後退が円滑かつ容易になされる。

なお、シリンダ２３の断面形状を長円形にしたが、ピス
トン２１を回転方向で拘束できるものであれば、真円以
外のどんな形状であってもよく、例えば角形にしてもよ
い。この場合、当然の事ながら、ピストンの形状はこれ
に摺動されるものに変更される。さらに、このシリンダ
２３の形状は、外管２に回転を伝達するのが主眼である
から、その伝達のための構成は種々考えられ、ピストン
とシリンダとをスプライン構造にて摺動自在にする、或
いは前板３８に外管２を把持するチャック手段を設け
る、等が考えられる。

次に、具体的実施例を第３図によって説明する。

この具体的実施例においては、第１図に示した元押し装
置６１を備えた穿孔機を、発進立坑６２に設置した場合
を示している。そして、発進立坑６２内には昇降装置６
３が設けられ、元押し装置６１を、発進立坑６２の下面
から、地上まで移動できるようになっている。

従って作業者は、継ぎ足される外管２及び内管３を、地
上においてピストン２１にセットでき、操作盤６４等を
地上に置くようにすれば、立坑６２内に入る必要がな
く、作業上の安全性が高められると共に、掘進作業の自
動化も可能になる。

このほかの構成及び作用効果は、前記実施例と同様なの
で、説明を省略する。

さらに、本実施例は、第３図に示したような単工程の掘
進に適用されるものであるが、掘進に使用した外管及び
内管を引き抜く工程を加える等の掘進方向Ａ後方に力が
必要な場合においても、ピストンの構成を若干変更する
だけで、適用されるものである。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

(1)外管および内管を夫々保持するピストンと、ピスト
ンを掘進方向に押動させるシリンダと、ピストンに係合
する内管回転手段と、シリンダに係合する外管回転手段
とを備えたので、穿孔機の小形化がなされ、製造費の低
減、省スペースが達成される。

(2)また、シリンダが、上記ピストンにより作動流体室
と隔てられた泥水室を有した構成においては、さらに、
泥水を供給するための機構を簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る穿孔機の元押し装置の一実施例を
示した横断面図、第２図はそのシリンダと外管回転手段
との関係を示した概略斜視図、第３図は具体的実施例を
示した側面図、第４図は従来の穿孔機の元押し装置を示
した要部破断平面図、第５図はその側面図である。 図中、１は二重管体、２は外管、３は内管、２１はピス
トン、２２は作動流体室、２３はシリンダ、２４は外管
回転手段、２５は内管回転手段、４０は泥水室である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】地中を掘進する二重管体に継ぎ足される外
   管および内管を夫々保持するピストンと、該ピストンを
   収容すると共に上記掘進方向に押動させるための作動流
   体室を区画するシリンダと、上記ピストンに係合して上
   記内管に掘進回転力を伝達させるための内管回転手段
   と、上記シリンダに係合して上記外管に掘進回転力を伝
   達させるための外管回転手段とを備えたことを特徴とす
   る穿孔機の元押し装置。
2. 【請求項２】上記シリンダが、上記ピストンにより作動
   流体室と隔てられて、上記外管を経由して上記二重管体
   内に泥水を圧送するための泥水室を有した請求項１記載
   の穿孔機の元押し装置。