JPS60208598A - 小口径管の推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本考案は圧気式小口径管推進装置、詳しくは地　５下水
の多い或いは地下水圧の高い地盤に小口径管を推進埋設
するに好適な装置に関するものである。

従来から、例えば内径！ＯＯ％程度の小口径管を地盤中
に布設する方法として、定尺の小口径管を直接地盤中に
圧入しながら該管内に挿入したスクリュー・オーガーに
より土砂を掘削、排出し、その管の圧入が終了すれば次
の小口径管を継ぎ足して同様に圧入し、これを繰り返す
ことによって所定　′長の小径管が埋設されていた。

ところが、上記した従来方法によると、埋設すべき或い
は埋設された小、口径管内が全て大気圧で切羽部の地盤
が崩壊しやすく、地盤法下等の事故を招く原因となる０
又ミ小ロ径管が調書である場合、後続管は溶接にて接合
継足すという作業が行なわれるが、管内に水があると満
足な溶接ができず、更に地下水が多いとスクリューオー
ガーによ−って排出された土砂の含、水量が多くこれを
廃棄処分するために搾水作業を要するなどの欠点がある
。

本発明は上記゛じた欠点・、を改善することを目的とし
てなされたものであって、地下水の多い、あるいは地下
水圧の高い地盤に小口径管を埋設する際小口径管内を、
あるいは切羽を圧縮空気によって常時加圧下に維持し、
かくして土砂の崩壊や土砂と共に多量の水が排出される
のを防止するに役立つ圧気式小口径推進装置を提供する
ものである。

以下本発明装置の実施例を示した図面について説明する
と、第１図において、（１）は立坑、（２）は埋設地盤
、（３）は土留壁であって、該立坑（１）は土留壁（３
）で囲まれている。（４）は管体（５）を地盤（２）内
に圧入しなから該管体（５）内に挿入したスクリューオ
ーガー（６）を回転させるための推進装置、（７）は推
進装置（４）のフレーム（８）を移動可能に載置してい
るスライドベースであって、該フレーム（８）にはスラ
イドベース（７）内に設けられた動作シリンダー（９）
の可動部が固定され、該シリンダー（９）の作動によっ
て推進装置（４）がス、ライドベース（７）上を移動す
るようになっている。該フレーム（８）には間隔をおい
て設けられた前後の垂直壁αｏ）（１υによって区画さ
れた画室（ロ）（ロ）を備え、該画室（ロ）に）を回転
および前後動自在な中空軸に）が前後方向水平に貫通し
ており、該中空軸（ロ）は画室（ロ）の部分において前
後の垂直壁■（１１）間に支持された外装管に）と図示
せざるキーを介して嵌合され、該外装管に）に固着した
ギヤーホイール（１６）をタイミングベルトまたはチェ
ーン（ロ）を介してモーターに）により回転させること
により該中空軸（ロ）に回転が伝達されるようになって
いる。又、該中空軸に）の画室（ロ）側にはストッパー
に）が設けられ該中空軸に）を回転させながら画室に）
の前後の壁間において前後方向に摺動できるようになっ
ていて１該中空軸に）の後端部に設゛番チられたロータ
リージヨイントに）と往復動シリンダ一手段体υによっ
て該中空軸に）が前後動されるようになっている０さら
に、該中空軸に）の後端にはスイベルジヨイントに）を
備え、圧呻空気源（図示せず）に連通している給気パイ
プに）からパルプ（財）を介して結合さ、れたパイプ（
２）から該中空軸に）内に圧縮空気が供給されるように
なっている。（財）は中空軸に）の後端面の透明な閉　
□塞板である。

上記した画室に）の前方にはロータリーフィーダー（ロ
）を備え、該ロータリーフィーダー、＠の回転軸（ハ）
は中空軸に）の外周に該中空軸（ロ）と共に回転し、か
つ該中空軸に）の前後動を許容するように嵌着され該フ
ィーダー（財）への掘削土砂の、入口は前方上面側に設
けられ、また排出口は後方下面側に設けられ　。

ている。該中空軸（ロ）は該フィーダー（ロ）を貫通し
て前方に延び、開閉操作コプク翰を備えたエアーピンチ
パルプ−を介して中空のスクリューオーガー軸ｏ１と結
合されている。前記した給気パイプ（２）はパルプ（財
）−を介して分肢され、パルプ−から延びるパイプ（財
）は上記フィーダー勾内に連通されているＯ （至）は先導する管体（５）の先端部に位置して地盤（
２）を切削を行なうカッタ一部であり、該力、ツタ一部
−はオーガー軸ｏ１の先端部に設けられ、第５図および
第を図に示しているように、軸心の両側に扇形の開口Ｃ
ｌ８１−を備えた前面板・ηと、該前面板体ηとほぼ同
形の扇形の開口−（財）を備えた後面板■とを備え、該
前面板−は上記オーオー軸０１の先端部に固定されてい
るが後面板−は該前面板−の背面において該前面板−の
外周に設けた溝［４１１に規制されて該オーガー軸０１
を中心として回動可能に取付けられている。そして該前
面板体ηの中心部には透孔（４υを備えたビットに）が
設けられ、該後面板−の扇形開口部ｌｉＩ！ＪｌＢｌを
形成している扇形板部分の一端縁榊彎、即ち、掘削回転
方向側の端縁に該開口部（至）−を通って上記前面板−
の前面よりも更に突出したスクレーパー＠４（財）が半
径方向に列設され、オーガー軸０すが掘削作用を行なう
け）方向に回転されると、スクレーパー−が土砂の抵抗
を受けて該前面板（ロ）の回転方向側の端縁に）に）が
スクレーパー（財）（ロ）に当接されるまで後面板ｃ１
９）は一時的に静止状態を保ち、前面板（ロ）の端縁−
に）がスクレーパー−（財）に当接することによってス
クレーパー＠４＠４を備えた後面板■が該前面板俤ηと
共に回転され、かくしてスクレーパー（財）（財）の回
転方向側には前、後面板部η例の開、ロー−が重なった
扇形の開口部■が現れ、この開・口部員から掘削土砂が
管体（５）内に送り込まれ、スクリューオーガー（６）
によって後方に搬送されるようになっている。そしてオ
ーガー軸０Ｄが逆転されると同様にしてスクレーパー＠
４＠４が土砂の抵抗を受けて一時的に静止状態となるが
、前面板＠ηの他端縁（ロ）が該スクレーパー−に浩接
して該スクレー、　パー（財）と共に後面板−を逆回転
させるとともに上記した扇形開口部−一が前面板（３′
６によって閉塞されるようになっている。−は・後面板
−の位置規制リング、■はオーガー軸Ｃ１ηに固定され
た測量用ターゲット、そして輪は立杭（１）に設置した
トランジットである。

前記した管体（５）は、第２図に略示しているように複
数の短管（ｊ−／）（ｊ−Ｊ）−−−（ｊ−ｎ）が継ぎ
足されて形成され、またスクリューオーガー（６）およ
びオーガー軸Ｃ１つも同様にスクリューを備えた短かい
オーガーユニット（４−／）（４−１）−−−（４−ｎ
）を継ぎ足して管体（５）内に挿入されている。モして
各オーガーユニット（４−／）（ご−Ｊ）−−−（乙−
ｎ）のオーガー軸０υの後部には該オーガ軸Ｏｖの中空
部内に空気を送入するための開口＠υが設けられ、前記
したパルプＣＩから延びるパイプ繍とパルプーを介して
結合されていて、通常該パルプ−は閉状態を保っている
。又、最後部のオーガーユニット（≦−・ｎ）の結合部
分には、給気パイプ−にパルプｉ（ロ）を介して管内に
位置したエヤーピンチパルプ−が設けられ、該バルブ翰
も通常閉状態を保持している。第１Ｓ２図中の−は前記
した管体（５）をその外周を保持して回転させるととも
に該管体（５）の進行に応じてその前進を制御するため
のパワーレンチである。

続いて上記のごとく構成されている推進装置の動作要領
について説明すると、第１図に示しているように動作シ
リンダー（９）が収縮され１推進装置（４）が最後方位
置にセットされている状態においてモーターに）を起動
させてギヤーホイール（１時、外装管に）を介して中空
軸に）を回転させると、ロータリーフィーダー＠η、エ
ヤーピンチパルプ−、オーガ部−が回転し、ビット輪お
よびスクレーパー−に−スクリュー（６）の軸００が回
転駆動されてカッター、　よって地盤（２）の掘削を開
始するとともに前記したごとく開口部−が現れて、掘削
した土砂は該開口部−から管（５）内に導入され、スク
リューオーガー（６）の回転によって順次後方に送られ
てロータリーフィーダー（財）から気密的に排出される
。この排出土砂に多量の地下水が認められた場合には、
パルプ−を開き、パイプ（財）からの圧縮空気をパイプ
−を介してロータリーフィーダー（財）内に供給し、管
体（５）内に通気して該管体（５）内を加圧状態となし
、上記開口Ｓに）からの地下水の流入・を空気圧によっ
て阻止する。かくして動作シリンダー（９）を徐々に伸
長させて推進装置（４）を前進させ、第２図に示してい
るように該推進装置（４）がパワーレンチ−に近接した
、時点において、モーター（ロ）を逆転させ、オーガー
軸ｃｌυを逆方向に回転させると、前記したごとくスク
レーパー（財）が土砂の抵抗を受けて一時的　・に静止
し、その間の前面板ｃＩηの逆方向の回動によって上記
した開口部に）が閉塞される。続いてパルプ（財）を開
くとパイプ（ハ）、スイベルシミインドに）を介して中
空軸（ロ）およびオーガー軸０１）内に圧縮空気が送り
込まれ、該圧縮空気はオーガー軸０ｐの先端の透孔幡υ
から地盤に向かって噴出して管体（５）内へ　゛の地下
水の浸入を防止する。次にパルプ−を閉じｐ−タリーフ
ィーダー（財）の外側に設備された推進ヘッド−の締付
ボルト拘を緩めて推進ヘッド−と管体（５）の後端、と
の結合を解いたのち、上記動作シリンダー（９）を収縮
させると、中空軸（ロ）はそのま−残った状、Ｉｌで推
進装置（４）が後退され、管体（５）の後端部から推進
ヘッド−が離れる。この後退寸法は画室（ロ）のストッ
パー（ロ）がフレーム（８）の前壁に当接するまでの範
囲である。

このようにして管体（５）の後端と推進ヘッド−との間
に空間が形成されると、この空間を利用してパルプｃ１
カとパルプ−との間をパイプ−によって連結し、該パル
プＣＩ乃−を開いてオーガー軸Ｏｐ内へ空気を圧送する
。続いてパイプ（財）内に供給されている圧力空気より
も相高圧な空気をパイプ−からエアーピンチパルプ−の
パルプ四を開いて該ピンチパルプ−内に送気すると、該
ピンチパルプ−の内周に張設している伸縮自在な樹脂膜
（５四が膨張せしめられて中空通路を閉塞する。

この間、掘削部にはパルプ關からの圧縮空気の供給が続
けられている。次にパルプ（財）を閉じ、エアーピンチ
パルプ−と中空軸（へ）とを連結しているボルドーを外
し、推進装置（４）をさらに後退させ、既設管体（５）
と推進装置（４）七の間に新たなユニットオーガーと短
管とを組合して位置させてユニットオーガーと管体との
接続作業を開始する。図示を省略しているが、まず新し
いユニットオーガーの軸の前端部と既設管内のピンチパ
ルプ−とを接続し、併せて新しいユニットオーガーの後
端部に予め、・取付けられている新しいピンチパルプと
中空軸に）とを接続し、次にパルプ（財）を開きスイベ
ルジヨイント（財）を介して該中空軸（ロ）内に圧縮空
気を送入して新しいオーガーユニットの軸内を加圧状態
となしたのち、給気ホース−を取り外す。この給気ホー
ス（財）が取り外されると樹脂膜−が収縮して中空軸に
）とオーガー軸０１とが連通され、中空軸（ロ）内の加
圧空気はオーガー軸０η内に作用する。続いてパルプ關
を閉じてパイプＯＳａを取り除き、既設管の後端面と新
しい管体の前端面とを接合させ、管体が鋼管の場合は溶
接して連結する。次に推進装Ｒ（４）を若干前進させて
新しい管体の後端部に推進ヘッド−を位置させ、ボルド
ーによって両者を気密的に結合する。しかるのちパルプ
（財）を開いて延長された管体（５）内に空気を圧送し
ながら管体（５）およびスクリューオーガ−（６）を回
転推進させて次の掘削作業を行なう。

なお１　トランジット曽は透明な閉塞板−を通してター
ゲット＠１の位置を確認し、管体（５）が計画線通りに
推進しているかどうかを測量するものである。また上記
実施例においては、カッタ一部−の前面め圧縮空気を噴
出させる手段としてオーガー□軸０υの中空部を直接利
用しているが、第７図および第１図に示したよう□にオ
ーガー軸を二重管構造としてその環状空間−に空気を送
入するとともにエアーピンチパルプ−に代・えて逆止弁
−を使用しても、パルプ關からの送気口とその後部に通
気部を閉塞する装置を具備さ讐れば同等の作用を行なわ
しめあことができる。そしてこのように二重管構造を採
用すれば圧縮空気によってオーガー軸の中心部の空胴部
が曇るという□現象を防止することができる。

以上の通り、本発明による小口径管の推進装置は、先導
管に後続管を順次接続しながら接続管体（５）を□地盤
中に推進させると共に接続管体（５）内に挿通したスク
リューオーガーにより掘削土砂を後方□に搬送する装置
において、先導管内の前面に管体（５）の掘削方向の回
転時に開口し逆回転時に閉塞される土砂排出用開口部に
）を設け、スクリューオーガー（６）の軸０υを中空と
なすとともに該オーガー軸０υの先端面に該オーガー軸
Ｏｐの中空部と地盤とが連通ずる透孔（社）を設け、管
体（５）を形成している各短□菅（ｊ−／）（ｊ−，２
）−−−（ｊ−ｎ）内の各オーガーユニット（乙−／）
（４−Ｊ）−−−（，４−ｎ）の各オーガー軸の後部に
開口（５ＤおよびパルプＩ四を設けるとともに、該各オ
ーガー軸の後端部に該オーガー軸の中空部を閉塞可能な
適宜のパルプを配設し、更に上記オーガー軸０ηを駆動
す　゛る中空軸に）内と圧縮空気源とをパルプ（財）を
介してパイプ掘でもって接続するとともに、土砂を排出
するロータリーフィーダ一体力と圧縮空気源とをパルプ
（財）を介してパイプ（財）により接続し、該中空軸　
″に）からオーガー軸Ｏｐ内にそして該ロータリーフィ
ーダー（財）から管体（５）内に加圧空気を送入して該
オーガー軸０υ内および該管体（５）内を加圧状態に保
持し得るようになしたものであるから、地下水の多い地
盤を掘削する場合、管（５）内およびオーガー軸ｅυ内
に圧縮空気を送入して両者（５）０υの内部を加圧状・
態となして掘削すれば、土砂が崩壊することなく円滑に
掘削することができる。その管体内への地下水の過分な
流入が阻止されるから、後続短管を接続するための溶接
作業が支障なく的確に行なうことができ、品質のよい工
事を遂行することもできる。更に水分の少ない土砂が管
体を通って排出されるので搾水作業が不要となり土砂処
分の経費が軽減できるなど多大の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したもので、第１図は掘削状
態の装置要部の部分断面側面図、第２図は後続短管の接
続６ために推進装置を後退させた状態の部分断面側面図
、第３図および第ｑ図は先導管の正面図および断面ｇＪ
Ｊ面図、第ｊ図および第を図は開口部を形成するための
前面板および後面板の正面図、第７図および第１図はオ
ーガーユニットの軸部の他の実施例を示した軸部の断面
側面図および断面正面図である。 （５）・・・管体、（，３；−／）（！−２）−・・（
、ｔ−ｎ）・・・接続短管、（６）・・・スクリューオ
ーガー、（４−／）（４−，２）−−一（４−ｎ）・・
・オーガーユニットに）・・・中空軸、（財）・・・パ
ルプ、輛・・・パイプ、（財）・・・ロータリーフィー
ダー、Ｏｐ・・・オーガー軸、瞥・・・パルプ、（財）
・・・パイプ、（財）・・・透孔、■・・・開口部、藝
υ・・・開口、−・・・パルプ。 特許出願人　株式会社　奥　村　組

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先導管に後続管を順次接続しながら接続管体を地盤中に
   推進させると共に接続゛管体内に挿通したスクリューオ
   ーガーにより掘削土砂を後方に搬送し、゛後続管と推進
   装置との間に設けたロータリー゛　フィ□−ダーから土
   砂を排出する装置において、□ス□ クリユーオーガー先端部に掘・削方向の回転時に開口し
   、逆回転時に閉塞される土砂排出用開口部−を設け、ス
   クリューオーガー（６）の軸０１１を中空とな°　すと
   ともに該オーガー軸０１の先端面に該オーガー軸０υの
   中空部と切羽地盤とが連通ずる透孔（旬を設け、管体（
   ５）を形成している各短管（ｊ−／）（ｊ−コ）−−−
   （ｊ−ｎ）内の各オーガーユニット（乙−／）（４−２
   ）−−−（４−ｎ）の各オーガー軸の後部に開口しりお
   よびバルブ！四を設けるとともに該各オーガー軸の後端
   部に該オーガー軸の中空部を閉塞可能な適宜なパルプを
   配設し、更に上流オーガー軸ｅＩを駆動する推進装置内
   に設けた中空軸■内々圧縮空気源とをパルプ（財）を介
   してバイブ（２）でもって接続するとともに、土砂を排
   出するロータリーフィーダ（財）と圧縮空気源と゛をノ
   セルプ（２）゛を介してパイプ（財）により接続し、該
   中空軸に）からオーガー軸０′Ｄ内にそして該ツータリ
   ーフィーダー（財）から管体（５）内に加圧空気を送入
   して該オーガー軸ｅＤ内および管体（５）内を加圧状態
   に保持し得るようになしたことを特徴とする小口径管の
   推進装置。