JPH0768859B2

JPH0768859B2 - 推進工法用の推進装置

Info

Publication number: JPH0768859B2
Application number: JP1079109A
Authority: JP
Inventors: 輝夫壁内; 勝彦向野; 幸雄今田; 幸重山田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1995-07-26
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: JPH02256797A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、推進体の複数個が屈曲自在に連結され、且
つ、それら推進体の先端のものには推進体長手方向に対
して傾斜した受圧面が形成されている推進工法用の推進
装置に関する。

〔従来の技術〕

推進装置を推進させる工法としては、受圧面が形成され
ている部分を推進体長手方向に沿う軸芯周りで回転させ
ながら推進体を後方から押し込んでいき、土中において
直線的に推進させる工法や、また、受圧面の向きを所定
の位置に固定したまま推進体を押し込んでいき、土圧に
よって受圧面の方向を徐々に変え、土中において受圧面
の向きとは反対の方向に円弧状経路に沿うようにして推
進させる工法などがある。

従来の推進工法用の推進装置では、なるべく小さな半径
の円弧状経路に沿っても土中を推進することができるよ
うに、推進体の隣り合うもの同士の最大屈曲角を製作段
階から最大限に確保してあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の推進装置は、各々の推進体が最大屈曲角の範囲内
であれば自由に屈曲するようになっているので、例えば
土中を直線的に推進させていく際に、先頭の推進体が固
い土壌にぶつかって推進し難くなると、後方からの押し
込み力によって推進体が不本意に屈折してしまうことが
あった。つまりは土中で座屈して目標方向に推進できな
くなる虞れがあった。

また、上記の推進装置は、最小半径の円弧状経路に沿っ
て土中を推進させる場合、その隣り合うもの同士の屈曲
角を最大の状態に維持して推進体を押し込んでいくと、
推進体の姿勢が安定し、滑らかな円弧を描きながら推進
させることができるのであるが、それよりも大きい半径
の円弧状経路に沿って土中を推進させようとすると、最
大屈曲角よりも小さい屈曲角で推進体を押し込んでいく
必要があるので、屈曲角を維持することが困難となり、
滑らかな円弧を描きながら推進させることができなかっ
た。

そのため、最小半径の円弧状経路よりも大きい半径の円
弧状経路に沿って土中を推進させる場合には、受圧面の
向きを所定の位置に固定したまま推進体を押し込んでい
く工法を行い、時には受圧面が形成されている部分を回
転させながら推進体を押し込む工法を行うことによって
推進方向を調整し、所望の円弧状経路に沿って土中を推
進させるようにしている。しかし、この工法は人間の感
に頼る部分が大きいため熟練が必要であり、しかもあま
り正確に推進させることができない難点があった。

本発明では、推進装置を所望の経路に沿って容易に且つ
正確に推進できるようにすることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明にあっては、前記複数個
の推進体の隣り合うもの同士の最大屈曲許容角を変更調
節する複数個の許容角度調節手段が各別に変更調節自在
に設けられている点を特徴構成にしている。

〔作用〕

推進装置を直線的に推進させていく場合には、隣り合う
もの同士の推進体の最大屈曲許容角を許容角度調節手段
によって０度に設定する。そして受圧面が形成されてい
る部分を推進体長手方向に沿う軸芯周りで回転させなが
ら推進体を前方へ押し込んでいく。

また、推進装置を所定の半径の円弧状又は楕円弧状の経
路に沿って旋回させながら推進させていく場合には、隣
り合うもの同士の推進体を最大屈曲許容角で屈曲させた
状態にした際に、前記推進体が所定の円弧状又は楕円弧
状の経路に相当する円弧に沿うように、その最大屈曲許
容角を各許容角度調節手段によって予め設定する。そし
て受圧面の向きを旋回方向に圧力を受けるように位置さ
せて推進体を押し込んでいくのである。このようにして
押し込んでいくと、受圧面が土圧を受けて先頭の推進体
から徐々に向きを変更し、その後部に連結された推進体
が屈曲しながらそれに追随していく。そして推進体の隣
り合うもの同士の屈曲角が最大屈曲許容角に達すると、
それ以上屈曲できなくなった推進体はその屈曲状態を維
持し、予め設定しておいた所定の円弧状又は楕円弧状の
経路に沿って推進していくようになる。

更に、推進装置を始めに直線的に推進させていき、所定
に位置まで達したら旋回させながら推進させていく場合
には、先端側に位置する隣り合うもの同士の推進体の最
大屈曲許容角を、推進体を最大屈曲許容角で屈曲させた
状態にした際に、前記推進体が所定の円弧状又は楕円弧
状の経路に相当する円弧に沿うように、その最大屈曲許
容角を許容角度調節手段によって設定し、後端側に位置
する隣り合うもの同士の推進体の最大屈曲許容角を許容
角度調節手段によって０度に設定する。そして始めは、
受圧面が形成されている部分を推進体長手方向に沿う軸
芯周りで回転させることで押し込んでいき、推進体を直
進的に推進させる。そして所定の位置まで達したら受圧
面の向きを旋回方向に圧力を受ける位置に固定し、推進
体を押し込んでいくのである。このようにして押し込ん
でいくと、所定の位置から先では、推進体は受圧面が土
圧を受けることで徐々に向きを変更し、その後部に連結
された推進体も所定の位置に達することで最大屈曲許容
角で屈曲しながらそれに追随し、所定の円弧状又は楕円
弧状の経路に沿って推進していくが、後ろの推進体は所
定の位置に達するまで直進的に推進していくようにな
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来よりも固い土壌であっても、推進
装置を座屈させることなく直線的に推進させることがで
きるようになった。また、従来の最小半径の円弧状経路
よりも大きい半径の円弧状経路や或いは楕円弧状経路で
あっても、推進体をその円弧状経路又は楕円弧状の経路
に沿って容易に且つ正確に推進させることが可能となっ
た。更にまた、推進装置を始めに直線的に推進させてい
き、所定位置まで達したら旋回させながら推進させてい
くような変則的な場合であっても、容易に且つ正確に推
進させることが可能となった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図乃至第４図に示すように、外面が円筒面状の推進
体としての推進用ヘッド（１）や複数の推進管（２）を
継手部（Ｊ）を介して屈曲自在に連結し、土中において
屈曲しながら推進していくことが可能な推進工法用の推
進装置を構成してある。

第１図に示すように、推進用ヘッド（１）は、管状の推
進ヘッド本体（1A）、推進用ヘッド本体（1A）に対して
その長手方向に沿う軸芯（Ｐ）周りで回動自在な掘削部
（３）、及び掘削部（３）を回転操作する操作装置
（４）から成る。

前記掘削部（３）には、推進管（２）を地中推進させる
に伴って土圧を受けて、その土圧を受けた方向に推進用
ヘッド（１）の推進方向を向けるための受圧面（Ｆ）
を、長手方向と交差する傾斜面に形成し、更に、水を噴
射して旋回推進方向側の土質を軟弱化させて旋回推進性
を向上させるための水噴射ノズル（５）を設けてある。
尚、図示はしないが、例えば前記掘削部（３）の内部に
重錘式のセンサを内蔵して、土中においても受圧面
（Ｆ）が上下左右いかなる方向に向いているかを検出で
きるようになっている。この検出情報は、受圧面（Ｆ）
の向きを変更操作するために使用される。

前記操作装置（４）は、推進用ヘッド本体（1A）に内嵌
され、且つ、キー（６）によって回動を規制されて往復
動する筒状の油圧ピストン（７）と、掘削部（３）の後
部に相対回転不能に連結され、且つ、油圧ピストン
（７）が外嵌螺合する螺合溝を備えている回転軸（８）
と、圧油を吸排して油圧ピストン（７）を往復移動させ
る一対の圧油供給部（9A），（9B）とを有している。前
記回転軸（８）の内部には、水噴射ノズル（５）に水を
供給するための配管（10）を通してあり、この配管（1
0）は、圧油供給部（9A），（9B）に接続されている２
本の油圧配管（11A），（11B）と共に前記継手部（Ｊ）
の内部を通して後方の推進管（２）へ導いてある。

かかる構造により、一方の圧油供給部（9A又は9B）から
推進用ヘッド本体（1A）へ圧油を供給し、他方の圧油供
給部（9B又は9A）へ推進用ヘッド本体（1A）から圧油を
戻すと、油圧ピストン（７）が往復移動するとともに、
この油圧ピストン（７）に螺合している回転軸（８）が
正逆に回転し、掘削部（３）が軸芯（Ｐ）周りに回転駆
動されるようになっている。掘削部（３）は、油圧ピス
トン（７）が一往復する間に少なくとも360度以上回転
するようになっている。

ところで詳しくは説明しないが、掘削部（３）を硬質の
土壌で回転する際に推進用ヘッド本体（1A）が反力によ
って逆方向に回転しようとする。これを防止するために
は、推進用ヘッド本体（1A）の外周面に突条を設けた
り、或いは、推進用ヘッド（１）に繋がる２本の油圧配
管（11A），（11B）を強固なものにすることによって、
推進用ヘッド本体（1A）の回り止めを図るとよい。

次に、推進用ヘッド（１）と推進管（２）とを連結する
継手部（Ｊ）と、推進用ヘッド（１）と推進管（２）と
の最大屈曲許容角を変更調節する許容角度調節手段
（Ｓ）の構造について説明する。尚、他の推進管（２）
同士を連結している継手部（Ｊ）やその部分の許容角度
調節手段（Ｓ）も同一構造になっているので、その説明
については割愛する。

前記継手部（Ｊ）では、前記推進管（２）の前端部を小
径に形成し、この小径部（2a）に球状部材（12）を外嵌
固定してある。そして球状部材（12）を、推進用ヘッド
（１）に内装された受部（13）に内嵌してあり、前記受
部（13）が球状部材（12）の外周面を摺動することによ
って、推進用ヘッド（１）が、その後端部と推進管
（２）の前端部とが接触しない範囲において、上下左右
いずれの方向へも屈曲できる球継手構造になっている。

また、前記許容角度調節手段（Ｓ）では、前記推進用ヘ
ッド（１）の後端部には小径の段部を形成し、この段部
にネジ（14）を形成してある。そしてこのネジ（14）
に、推進用ヘッド（１）の２個のロックナット（15
A），（15B）を螺合してあり、２個のロックナット（15
A），（15B）を位置調節することで継手部（Ｊ）の最大
屈曲許容角を設定できる構造になっている。これらのロ
ックナット（15A），（15B）を前方に移動させて固定す
れば、推進用ヘッド（１）と推進管（２）との隙間が大
きくなり、推進用ヘッド（１）の最大屈曲許容角が大き
く設定される。逆に後方に移動して固定すれば、推進用
ヘッド（１）と推進管（２）との隙間が小さくなり、推
進用ヘッド（１）の最大屈曲許容角が小さく（最小角度
は０度）設定されることになる。

次に、上述した構造の推進装置を用いた推進工法につい
て説明する。

前記推進装置を直進させる場合は、各継手部（Ｊ）のロ
ックナット（15A），（15B）を最後部に移動して固定す
ることで最大屈曲許容角を０度に予め設定しておく。つ
まりは継手部（Ｊ）が曲がらないようにする。そして推
進ヘッド本体（1A）に対して掘削部（３）を回転させな
がら推進管（２）を押し込むこんでいく（第２図参
照）。

また、推進装置を所定の半径を有する円弧状経路に沿っ
て旋回させる場合には、各継手部（Ｊ）を最大屈曲許容
角で屈曲させた状態にした際に、前記推進管（２）が所
定の円弧状経路に沿うように、各継手部（Ｊ）のロック
ナット（15A），（15B）を調節して最大屈曲許容角を予
め設定しておく。そして受圧面（Ｆ）の向きを旋回させ
るべき側へ土圧を受けるように位置させて推進管（２）
を押し込んでいく。このようにすると、水噴射ノズル
（５）によって旋回方向側の土質が軟弱化され、土から
受ける抵抗が小さくなっていることと、受圧面（Ｆ）が
旋回方向側への土圧を受けていることとが相まって、推
進用ヘッド（１）は徐々にその向きを変更していき、そ
の後部に連結された推進管（２）も屈曲しながらそれに
追随していく。そして各継手部（Ｊ）の屈曲角が最大屈
曲許容角に達すると、それ以上屈曲できなくなった推進
用ヘッド（１）や推進管（２）はその屈曲状態を維持し
ながら、予め設定しておいた所定の円弧状経路に沿って
推進していくようになる（第３図参照）。

更に、推進装置を始めに直線的に推進させていき、所定
の位置まで達したら旋回させながら推進させていく場合
には、先端側に位置する推進用ヘッド（１）や推進管
（２）を最大屈曲許容角で屈曲させた状態にした際に、
推進用ヘッド（１）と推進管（２）とが所定の円弧状経
路に相当する円弧に沿うように、先端側に位置する継手
部（Ｊ）のロックナット（15A），（15B）を調節して最
大屈曲許容角を予め設定しておく。また、後端側に位置
する継手部（Ｊ）の最大屈曲許容角を各継手部（Ｊ）の
ロックナット（15A），（15B）を最後方に移動させて固
定することで最大屈曲許容角を０度に予め設定してお
く。そして始めは、掘削部（３）を回転させながら推進
ヘッド本体（1A）を先頭に推進管（２）を押し込んでい
き、推進装置を直進的に推進させる。そして所定の位置
まで達したら受圧面（Ｆ）の向きを旋回方向に圧力を受
ける方向で固定し、推進管（２）を引き続き押し込んで
いくのである。このようにして押し込んでいくと、所定
の位置から先では、推進用ヘッド（１）は受圧面（Ｆ）
が土圧を受けることで徐々に向きを変更し、その後部に
連結された推進管（２）も所定の位置に達することで最
大屈曲許容角で屈曲しながらそれに追随し、所定の円弧
状経路に沿って推進していく。そして後端側の推進管
（２）では先に形成された直進経路に沿って、座屈する
ことなく所定の位置に達するまで直進的に推進していく
ようになる（第４図参照）。

更に先の実施例においては、推進装置を円弧状経路に沿
って旋回させる場合に、全ての継手部（Ｊ）を屈曲させ
てきたが、必ずしも全ての継手部（Ｊ）を屈曲させなく
ともよい。例えば土質の軟らかい場所では、第５図に示
すように、継手部（Ｊ）の最大屈曲許容角を２個ずつ０
度に設定して、２個の推進管（２）を一単位として使用
することも可能である。

〔別実施例〕

先の実施例では、段部に形成したネジ（14）上でロック
ナット（15A），（15B）を移動調節することによって最
大屈曲許容角の設定を行っているが、例えば第６図及び
第７図に示すように、推進用ヘッド本体（1A）の後部に
外周から中心側に向けて３本のボルト（16）を螺挿し、
継手部（Ｊ）が屈曲した際にボルト（16）の先端が前記
小径部（2a）の外周面に接当するようにすれば、ボルト
（16）の螺挿度を調節することによって最大屈曲許容角
の設定を行うことができる。

また第８図に示すように、段部に半割りのスペーサ（1
7）を外嵌し、このスペーサ（17）をＣリング（18）で
保持するようにすれば、このスペーサ（17）を長さの異
なる別のスペーサ（17A）に交換することによって最大
屈曲許容角の設定を行うことができる。

更に、図示はしないが、アクチュエータを備えた許容角
度調節手段（Ｊ）を各継手部（Ｊ）に備え、それぞれの
アクチュエータを遠隔操作することによって、各継手部
（Ｊ）の最大屈曲許容角を土中において自由に設定でき
るようにしてもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、この記入により本発明は添付図面の
構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る推進工法用の推進装置の実施例を示
し、第１図は推進用ヘッドと推進管の縦断側面図、第２
図は直線的に推進させた場合の平面図、第３図は円弧状
経路に沿って推進させた場合の平面図、第４図は始めに
直線的に推進させ、後に円弧状経路に沿って推進させた
場合の平面図、第５図は２本の推進管を一単位にして推
進させた場合の平面図、第６図は角度調節手段の第１別
実施例を示す縦断側面図、第７図は第６図のVII-VII線
断面図、第８図は角度調節手段の第２別実施例を示す縦
断側面図である。（１），（２）……推進体、（Ｆ）……受圧面、（Ｓ）
……許容角度調節手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田幸重兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号久保田鉄工株式会社技術開発研究所内 (56)参考文献特開昭59−161596（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−82200（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】推進体（１），（２）の複数個が屈曲自在
に連結され、且つ、それら推進体（１），（２）の先端
のものには推進体長手方向に対して受圧面（Ｆ）が形成
されている推進工法用の推進装置であって、前記複数個
の推進体（１），（２）の隣り合うもの同士の最大屈曲
許容角を変更調節する複数個の許容角度調節手段（Ｓ）
が各別に変更調節自在に設けられている推進工法用の推
進装置。