JPS6056877B2

JPS6056877B2 - 地中穿孔機

Info

Publication number: JPS6056877B2
Application number: JP8390180A
Authority: JP
Inventors: 良祐有岡; 由司彦野村; 純男森
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1985-12-12
Also published as: JPS579995A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は広い取込口を具えると共に土砂や湧水の流入
防止用開閉板を設けて掘削土を取込み水抜きをしてから
排土するため玉石地盤や崩壊性の湧水地盤ても掘削可能
な地中穿孔機に関する。

従来の中孔径管理設用トンネルの地中穿孔機は埋設管
と、該埋設管内部に挿入された螺旋状の翼を有するオー
ガロツドと、該埋設管、オーガロツド後部をねじで連結
した動力装置を具える構造であつた。上記構造からな
る地中穿孔機の掘進は埋設管とオーガロツドを動力装置
によつて互いに逆向きの回転を与えながら押込まれるこ
とで行なわれる。

また土砂崩壊は埋設管によつて防止され、排土はオーガ
ロツドの回転によつて立坑内に回収される。１本の埋設
管の押込みが終つた時点で新たな埋設管とオーガロツド
を既設の埋設管、オーガロツドと動力装置との間に一体
となるようにねじで連結し、再び埋設管は回転しながら
押込まれる。

この操作を順次繰返しながら先頭の埋設管が到達立坑に
達すると動力装置を取りはずすと共にオーガロツドを発
進立坑側に回収すれば埋設管は地中に残り作業は終了す
る。以上説明したように従来の地中穿孔機は、動力装
置によつて埋設管に回転を与えながら押込むことにより
掘進を行うため掘進距離が長くなると推進力と共に回転
力が特に増大するため掘進距離が限定された。

また、順次接続して長くなつた埋設管は回転力を伝達す
る必要性があるため埋設管には引張り強さや降状点など
の機械的強度の大きいことが要求され高価なものになる
欠点があつた。さらに、埋設管内にオーガロツドが挿入
されているため、埋設管とオーガロツドの間隔以上の玉
石を有する地盤では掘削土の回収が不能となり地中穿孔
機自体が適用不能となつた。また、従来の地中穿孔機は
止水、排水機能を持たないため湧水地盤では地盤の崩壊
を招き殆んど用いることが不可能であつた。そこて本発
明はかかる欠点を解決し、透水係数の小さい玉石地盤や
崩壊性の湧水地盤でも掘進可能な地中穿孔機を提供する
ことを目的とし、かかる目的を達成するための構成は、
両端が開口する防護管を土中に挿入して土中を推進する
地中穿孔機において、防護管を内管と外管から形成する
一方、前面が開口し後部を閉塞して外周に排水孔を具え
た排土管を土中に押込まれる防護管内部に摺動自在に設
けると共に、該排土管の開口部を閉塞する開閉板と、排
土管を防護管内部に固定する係止機構とを具え、更に内
管と外管の間に前記排土管の排水孔に連通する排水室と
、該排水室と外部の吸引ポンプまたは圧気ポンプとを切
換可能に結ふ排水管とを具えたことを特徴とする。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図〜第５図は本発明の地中穿孔機の掘削状況を示す
中央縦断面図てあり、掘進状態を第１図に示し、土砂が
排土管に充満した状態を第２図に示し、止水用開閉板の
閉鎖状態と取込土の水抜状況を第３図に示し、排土管の
回収状態を第４図に示し、排土管の挿入状態を第５図に
示す。

第６図は第２図のＡ−Ａ矢視拡大断面図、第７図は同じ
くＢ−Ｂ矢視拡大断面図、第８図は同じくＣ−Ｃ矢視拡
大断面図、第９図は同じくＤ−Ｄ矢視拡大断面図、第１
０図は同じくＥ上矢視拡大断面図である。第１図〜第５
図に示すように本発明の地中穿孔．機は立坑から土中に
挿入される防護管１９と、該防護管１９の内部に収納さ
れる排土管２３とを具える。

上記防護管１９は土砂を取込んで推進するため前端か開
口し、他方、排土管２３を引き出して掘削した土砂を排
出するように後端が立坑内に．開口する。更に防護管１
９は内管と外管とからなる２重管であつて、その先端部
から順に、開閉機構を備えた掘削圧密管１の部分と排水
室１１と係止機構を備えた水抜防護管９の部分とを具え
る。尚、施工の便宜上掘削圧密管１の部分と水抜防護，
管９の部分は別体に形成し、現場で両者を一体に接続し
て上記防護管１９を形成してもよい。前記排土管２３は
、上記防護管１９の内管に摺動自在に収納され、掘削の
際、水抜防護管９の位置に定される一方、排土のために
後方から引き出される。更に地中穿孔機は上記排土管２
３を前後移動させる摺動機構と、排水室１１と排水ポン
プ２６や空気圧縮機３２とを連結する排水管１１ａとを
具える。土中に埋設される埋設管１９ａは前記防護管１
９に一体に接続され、防護管１９の掘進と共に土中に挿
入される。次に、上記地中穿孔機の各部分について詳述
すると、掘削圧密管１は先端部の内管と外管の間が肉厚
部で閉塞され、更に先端部の外縁部分は掘進方向に向う
先細りの傾斜面を有する。

また、掘削圧密管１の前端開口部は土砂の取込口となる
。さらに取込口の開閉機構として、内管の径より幅広い
開閉板７が掘削圧密管１後部の内管と外管の間に断面方
向に上下一対設けられており、その上部は開閉ジャッキ
２に連結している。第７図に示すように開閉板７は外管
から径方向内部に突出した案内具８に沿つて内管の内側
へ向つて動き、上下２枚の開閉板７て排土管２３の取込
口を塞ぐ。開閉ジャッキ２は内管と外管の間に開閉板７
に対応して上下一対設けられ、第１図に示すように移動
杆３、回転支持具牡連結杆５、回転支持具６を介して開
閉板７に順次連結している。開閉ジャッキ２が伸縮する
ことにより開閉板７が開閉する。第３図、第８図に示す
ように水抜防護管９の内管と外管の間には内管の外周を
囲むように排水室１１が設けられると共に内管に排水室
１１と連通する排水孔１０が設けられる。更に、該排水
室の後部は第９図のように左右両側に分岐し排水管１１
ａと接続する。該排水管１１ａは埋設管１９ａの内管と
外管の間を通じて地上の排水ポンプ等に接続している。
次に、排土管２３の係止機構として、停止板１７か水抜
防護管９後部の内管と外管の間に断面方向に設けられて
いる。第９図に示すように停止板１７は内管と外管との
間に設けた案内具１８に沿つて内管の内側に突出し排土
管２３を係止する。該停止板１７は、排水室１１の外側
に設けた停止ジャッキ１２と回転支持具１６、連結杆１
５、回転支持具１４、移動杆１３を介して連結され、上
記停止ジャッキ１２により作動される。次に排土管２３
は前面が開口して土砂の取込口となり後部は閉塞され、
外周に多数の排水孔２１を具える。排土管２３が上記停
止機構により水抜防護管９部分に固定された場合、排土
管２３の内部は排水孔２１および排水孔１０を通じて排
水室１１に連通する。また、該排土管２３を内管に沿つ
て移動させるため該排土管２３の前部に第１ワイヤ２０
が、後部に第２ワイヤ２２が連結されている。摺動装置
は第１ウインチ２４と第２ウインチ２５で構成され発進
立坑内に設置されている。第１ウインチ２４と第２ウイ
ンチ２５によつて第１ワイヤ２０と第２ワイヤ２２をそ
れぞれ巻取り、繰出しを行なうことにより排土管２３は
内管内を前後摺動する。排水ポンプ２６はカプリング２
７を介して電動機２８に連絡し、排水室１１に通じる２
本の排水管１１ａの他方は仕切弁３０を経て弁切換装置
２９を介して排水ポンプ２６に接続しており、弁切換装
置２９と空気圧縮機３２との間は２本の送気管３１で接
続されている。以下、上記構造を有する本発明の地中穿
孔機の作用について説明する。第１図に示すように、予
め掘削圧密管１と水抜防護管９とを一体に接合して、次
に水抜防護管９の内管に排土管２３を挿入し、停止ジャ
ッキ１２を伸長させ停止板１７を内側に突出させ上記排
土管２３を固定する。

同時に一対の開閉ジャッキ２を縮めて一対の開閉７を掘
削圧密管１内に格納して排土管の取込口を開口しておき
、排水用の仕切弁３０を閉じる。この状態で図示せぬ押
込装置によつて第１図矢印Ａ方向に防護管１９を押込む
。さらに排土管２３に土砂３３が充満すると第３図に示
すように開閉ジャッキ２を伸長させて開閉板７で取込口
を閉塞し排土管２３内への土砂や水．の流入を防く。同
時に仕切弁３０を開き排水ポンプ２６を始動して排土管
２３内の水を排水管１１ａを通じて地上に排出する。排
水が終ると第４図に示すように停止板１７を水抜防護管
９内に格納すると共に、弁切換装置２９を切換えて排水
管１１ａを送気管３１を介して空気気圧縮機３２に繋ぐ
。その後、排土管２３内に取り込んだ土砂の崩壊を防止
するために、送気管３１、排水管１１ａを経由して、空
気圧縮機３２により圧縮空気を排土管２３内に送り込む
。この圧縮空気は排土管２・３内にとり込んだ透水係数
の小さい土砂に開口側より圧力を加えるので、土砂は排
土管２３の底部方向に押しつけられ、開口部側からの土
砂の崩壊を防止する。この加圧と同時に第１ウインチ２
４により第１ワイヤ２０を繰出し、第２ウインチ２５よ
り第２ワイヤ２２を巻取る。こうして排土管２３は後方
の立坑３４側に移送し、土砂を排出する。次に第５図に
示すように空気圧縮機３２の作動を停止し仕切弁３０を
閉じてから内管と外管とからなる埋設管１９ａを既設防
護管１９の後方に接続する。

さらに空になつた排土管２３を埋設管１９ａの内管に挿
入し第１ウインチ２４で第１ワイｌヤ２０を巻取り、第
２ウインチ２５で第２ワイヤ２２を繰出しながら水抜防
護管９内に設置する。同時に停止板１７を径方向に突出
させて排土管２３を固定し、開閉板７を掘削圧密管１内
に格納して排土管２３の取込口を開口した状態で、再び
、図示せぬ押込装置で第１図矢印Ａ方向に埋設管１９ａ
の後部を押込む。このような操作を繰返しながら到達立
坑に先頭の埋設管１９ａが到達すると、掘削圧密管１、
水抜防護管９、排土管２３、ワイヤ２０，２２、排水管
１１ａおよび埋設管１９ａの内管を取り外し回収すると
埋設管１９ａの外管が地中に残留してトンネルが形成さ
れる。

以上説明したように本発明の地中穿孔機は回転力を使用
せす推進力たけを使用して防護管およびこれに接続する
埋設管を押込むため防護管として機械的強度の極めて大
きい特殊な材質を用いる必要がなく安価になる。

また、掘進方向に向う前面が開口する排土管を用いたの
て排土管内径以内の玉石なら取込可能となり適用範囲が
拡大する。さらに開閉板により止水機能や排水機能を持
つているため透水係数が小さけれは崩壊性の湧水地盤で
も適用可能となり泥水分離装置などの特別な装置を必要
としない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明地中穿孔機の掘削状況を示す中
央縦断面図である。第１図は掘進状態を示し、第２図は排土管に土砂が充満
した状態を示し、第３図は止水用開閉板の閉鎖状態と取
込土の水抜状況を示し、第４図は排土管の回収状態を示
し、第５図は排土管の挿入状態を示す。第６図は第２図
のＡ−Ａ矢視拡大断面図、第７図は同じくＢ−Ｂ矢視拡
大断面図、第８図は同じくＣ−Ｃ矢視拡大断面図、第９
図は同じくＤ−Ｄ矢視拡大断面図、第１０図は同じくＥ
上矢視拡大断面図である。矢印Ａ，Ｂはワイヤ、排土管
の移動方向を示し、矢印Ａ，ｂは排水、圧縮空気の移送
方向を示す。図面中、１は掘削圧密管、２は開閉ジャッ
キ、７は開閉板、８は案内具、９は水抜防護管、１０は
排水孔、１１は排水室、１１ａは排水管、１２は停止ジ
ャッキ、１７は停止板、１８は案内具、１９は防護管、
１９ａは埋設管、２０は第１ワイヤ、２１は排水孔、２
２は第２ワイヤ、２３は排土管、２４は第１ウインチ、
２５は第２ウインチ、２６は排水ポンプ、３１は送気管
、３２は空気圧縮機である。

Claims

【特許請求の範囲】

１両端が開口する防護管を土中に挿入して土中を推進
する地中穿孔機において、防護管を内管と外管から形成
する一方、前面が開口し後部を閉塞して外周に排水孔を
具えた排土管を土中に押込まれる防護管内部に摺動自在
に設けると共に該排土管の開口部を閉塞する開閉板と、
排土管を防護管内部に固定する係止機構とを具え、更に
内管と外管の間に前記排土管の排水孔に連通する排水室
と、該排水室と外部の吸引ポンプまたは圧気ポンプとを
切換可能に結ぶ排水管とを具えたことを特徴とする地中
穿孔機。