JPS6125880B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、発進立坑より到達立坑にヒユーム管
を布設するに当つて、まず、パイロツト管を布設
しその後尾より掘進機で地盤を掘削しつつ順次ヒ
ユーム管を布設して行き、そして掘進機の操作に
当つて泥水の環状のループを作つて泥水を発進立
坑（あるいは到達立坑）側よりパイロツト管推進
機を経て到達立坑（あるいは発進立坑）側へとル
ープ状に流し、もつて常に切羽圧を保持してその
掘削を円滑に行いそして掘削土砂の処理をも流れ
作業的に容易になし得る管体埋設用掘進装置に係
るものである。

この種の装置として従来次のようなものがあ
る。

(1) アイアンモール工法によるもの これはパイロツト管先端に油圧ジヤツキを装
着してパイロツト管を布設し、パイロツト管に
掘削ヘツド（推進ヘツド）を装着して発進立坑
でヒユーム管（または鋼管）を挿入して推進ジ
ヤツキで推進させ、掘削した土砂はパイロツト
管内のスクリユーで排土する。また前記推進ヘ
ツドの場合はヘツドによつて圧密拡径して推進
するようにしたものである。

(2) 導管推進工法によるもの グルンドマートをパイロツト管先端に装着し
パイロツト管を布設し、パイロツト管にヘツド
を装着してその後方にヒユーム管または鋼管を
挿入し、発進立坑の推進装置で推進する。そし
てヘツドで掘削した土砂はヒユーム管または鋼
管内のスクリユーで排土する。

小口径の場合は、ヒユーム管または鋼管内に
スクリユーを装着してオーガ掘削方式で掘削し
て立坑に設けた推進装置で布設する。

(3) 泥水加圧式推進工法によるもの これはパイロツト管の布設をせずそして泥水
の環流で切羽の目立を維持しながら掘進機のカ
ツター回転で掘削した土砂をスラリー輸送しな
がら掘進する。

などがある。

しかしこれらのものは全て土質への適用範囲が
限定され、また適用管径にも制限がある。

前記(1)，(2)のものは地下水圧が高い地盤では施
工できない。(3)はヒユーム管挿入時の切羽圧保持
ができないし、掘進機内、ヒユーム管内を通る送
排泥管制御バルブの装置する空間が狭いので、現
在技術ではヒユーム管径800φ以上のものに限定
される。また掘進機の製作費が高くその方向制御
装置が必要で構造複雑となる。

また機内空間が狭いので掘進機の制御機器を遠
隔操作しなければならず高度の技術を必要とす
る。

本発明はこれらの従来装置の有する欠点を考え
て、さらに効果的なものに改良したものであつ
て、巾広い土質に適用できヒユーム管径に制限な
く応用でき、休止中、ヒユーム管挿入時、パイロ
ツト管除去時にも常に切羽圧を保持し施工精度が
よく施工管理も容易でありしかも掘進機の構造が
シンプルで安価に製作することができるものであ
る。

これを図示のものについて説明する。

１は発進立坑、２は到達立坑である。

３はパイロツト管６を貫入する貫入機であつ
て、これは油圧ジヤツキの伸縮によるアイアンモ
ール、圧搾空気打撃機すなわちグルンドマート、
油圧式打撃機すなわち地中ハンマーなど用いる。

４は貫入機３の駆動源、５は同機との間を連結
するホースである。

７はパイロツト管６の推進装置であつてこれを
説明する。

５１は架台、５２はパイロツト管チヤツク装置
で、架台５１上に推進ジヤツキ５３をもつて、前
後摺動可能に装着される。５４は前記チヤツク装
置５２および推進ジヤツキ５３の駆動源である。

４３は掘進機であつてこれを説明する。

とくに第３図において、１０は本体、１１は本
体１０に伸縮可能に装着した後胴である。

なお本体１０と後胴１１とは、このような伸縮
装置としないで、単に、ボルトをもつて固定的に
連結することもできる。

１２は、カツターバイト４７を固着したカツタ
ーヘツド４７′の中空軸である。１３は中空軸１
２の前面側に嵌装した回転ジヨイントである。１
２′は中空軸１２に穿設された泥水の流通孔であ
つて本体１０の前方に設けたチヤンバー１０′と
パイロツト管６との間の泥水の通し孔である。そ
の形状は丸、角、矩形など何れでもよい。

４４は中空軸１２に固定された撹拌翼である。

中空軸１２の後方内部には弁シリンダー１４を
前後に摺動可能に嵌装しこれが前進した時は、第
４図に示すように、回転ジヨイント１３と当接し
その開口を閉鎖する。

１４′はそのロツドであつて中空軸１２の後面
に固着する。１８はロータリージヨイントで弁シ
リンダー１４を伸縮させる圧油回路である。

中空軸１２の後部には駆動歯車１５がキー止め
され、これと小歯車１６と噛合い、小歯車１６は
油圧モータあるいは減速機付電動機１７で駆動さ
れる。

第７図において、４８はアームであつたロータ
リージヨイント１８と本体１０間に設けられ同ジ
ヨイント１８の回転を阻止する。

１９は油圧モータ１７、弁シリンダー１４、本
体１０の伸縮のための駆動源である。

４６は給泥管でその前端はチヤンバー１０′に
臨み後端は弁３６を介して送泥管３５と連結す
る。送泥管３５の長さは布設するヒユーム管２０
あるいは鋼管の長さと同じである。

４５はジヤツキであつて本体１０と後胴１１と
の間に装着されこのジヤツキ４５で本体１０と後
胴１１の伸縮をする。

第８図および第９図は掘進機４３の他の実施例
で弁シリンダー１４はパイロツト管６と同心に設
けた給泥管４６に嵌装しジヤツキ１４″で摺動せ
しめてパイロツト管６を閉鎖し、休止、段取換え
時に切羽圧を保持するようにしたものであり、ま
たこれには弁３６と弁３６′を付設する。そして
後述のバイパス管４９はチヤンバー１０′に臨ま
せたものである。

４２はヒユーム管推進装置であつてこれを説明
する。

２２はヒユーム管受台、２３はその架台、２１
はヒユーム管２０の後尾に当接するための押環で
推進ジヤツキ２４で押環２１を介してヒユーム管
２０を押し出す。

２５は推進ジヤツキ２４の駆動源である。

２６はパイロツト管引き抜き装置であつてこれ
を説明する。

５１は架台、５２は、架台５１上で、推進ジヤ
ツキ５３により前後摺動可能に設けられたパイロ
ツト管チヤツク装置、５４はその駆動源である。

６′はこの部で取外されたパイロツト管を示
す。

２７は到達立坑２に設けられた隔壁である。

第１０図に示すものはパイロツト管引抜き装置
２６を設けない場合であつてこの場合はヒユーム
管推進装置４２のみでその推進をする。

３１は泥水槽であつて泥水の貯蔵と土砂の沈降
分離をなすものである。

なおこれに強制分離設備を設けることもでき
る。

３２は送泥管であつて泥水槽３１に開口する。
この送泥管３２は定吐出または可変吐出の送泥ポ
ンプ３４とそのホース３４′を介して前記送泥管
３５と結ぶ。３３は弁である。

前記せる本体１０内の給泥管４６と送泥管３５
との間には弁３６を設ける。

４９は、弁３６を中心として給泥管４６と送泥
管３５との間に設けたバイパス管でこれに切羽圧
保持バルブ３７を取付ける。これは切羽圧検出に
よりその上下限を設定し下限で開、上限で閉とす
る。

３９は排泥ポンプでその送出側のホース５０は
パイロツト管６と結び、その吸入側の排泥管４０
には弁４１を取付けその先端は泥水槽３１に臨ま
せる。

そこで発進立坑１より、貫入機３で、パイロツ
ト管６を到達立坑２に向つて貫入せしめてこれを
布設する。そしてその施工精度を確認する。

これが終つて発進立坑１内でパイロツト管６の
最後尾に掘進機４３を装着するのであるが、これ
には、パイロツト管６の後尾を掘進機４３の中空
軸１２に嵌装した回転ジヨイント１３内に嵌着す
る。

また布設されたパイロツト管６の前端は排泥ポ
ンプ３９のホース５０と連結する。

そして掘進機４３による掘進を始めるが、この
場合、泥水槽３１の泥水は、排泥管４０、排泥ポ
ンプ３９、ホース５０を通つてパイロツト管６内
を流れ、回転ジヨイント１３、中空軸１２の流通
孔１２′を経て、本体１０のチヤンバー１０′に入
り、これが給泥管４６、送泥管３５、送泥ポンプ
３４、送泥管３２を経て泥水槽３１に入り掘削さ
れた土砂の沈降分離がなされる。

そしてその掘進機４３の掘進とともに本体１０
の後胴１１にヒユーム管２０を当てて推進ジヤツ
キ２４で順次その推進と布設がなされて行く。

これとともに推進されるパイロツト管６の前端
においては、同時にパイロツト管引き抜き装置２
６でパイロツト管６を引き抜く。このためには架
台５１上に設けたパイロツト管チヤツク装置５２
でパイロツト管６をチヤツクし推進ジヤツキ５３
の作動で螺子結合によつて一体となつたパイロツ
ト管６を前方に引き抜く。

そして隔壁２７，２７内において一定長のパイ
ロツト管６が露呈すればその先端のホース５０を
外し螺子結合した一本のパイロツト管６′を、第
２図で示すように、取除く。

この時、弁４１を閉じるとともに弁シリンダー
１４を、第４図で示すように、回転ジヨイント１
３まで伸長させてその口を閉塞して行う。

そして送泥ポンプ３４を切換えて送泥管３５に
泥水を送り、バイパス管４９の切羽圧保持バルブ
３７で切羽圧保持がなされる。

また発進立坑１においてヒユーム管２０を挿入
する時は、送泥管３２の弁３３を閉じ、また給泥
管４６の弁３６をも閉じてこれを行う。

すなわち泥水槽３１の排泥管４０から給泥管４
６の弁３６までの泥水環路は通じていてバイパス
管４９の切羽圧保持バルブ３７で切羽圧の保持が
なされた状態でヒユーム管２０の挿入が行われ
る。

そして掘進機４３が到達立坑２の隔壁２７内に
貫入してから後処理を行う。

なお今までは、掘進機４３の推進に当つて泥水
を到達立坑２側より発進立坑側に流すように説明
したが、これは発進立坑１側より到達立坑２側に
流すようにしても差支えない。

本発明においては布設したパイロツト管の施工
精度を確認してからヒユーム管の推進を行うもの
であつてそして泥水輸送管路をループにして泥水
の環流を行つて、切羽圧を保持しながら、その推
進を円滑に行うことができ、パイロツト管がガイ
ドとなるので掘進機の方向制御装置など必要がな
く、掘削された土砂は円滑に流れチヤンバー内の
土砂の付着を防止することができる。

またヒユーム管の挿入時、パイロツト管の除去
時にも切羽圧保持が可能であり、さらに休止時に
も切羽圧保持が容易にでき、その施工管理が容易
になる。

そしてその推進は発進立坑に設置せる推進装置
と到達立坑に設置せるパイロツト管引き抜き装置
の両方でこれを行うことができるのでその作業が
容易であつて精確にこれを行うことができる。

またパイロツト管と掘進機とを連結した推進が
行われるため初期発進時の泥水圧による後退のお
それがなくなる。

本発明は巾広い土質に応用できヒユーム管の口
径の大小に拘わらずこれを採用することができ、
しかも掘進機そのものはシンプルな構造となり製
作費も安価であつて耐久性に優れ、運転操作も単
純で運転者には高度の技術を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイロツト管推進装置の正面図、第２
図は本装置全体の縦断側面図、第３図は掘進機の
拡大縦断側面図、第４図は弁シリンダーの作動を
示す縦断側面図、第５図はカツターヘツドの正面
図、第６図は中空軸の流通孔の部分において横断
して示した横断側面図、第７図は掘進機を第３図
の右側よりみた正面図、第８図は掘進機の他の実
施例の縦断側面図、第９図は同機の作動を示す縦
断側面図、第１０図はパイロツト管引き抜き装置
を用いない場合の実施例の縦断側面図である。 １……発進立坑、２……到達立坑、６……パイ
ロツト管、１０……掘進機の本体、１０′……チ
ヤンバー、１２……中空軸、１２′……流通孔、
１４……弁シリンダー、２６……パイロツト管引
き抜き装置、３１……泥水槽、３２……送泥管、
３３……バルブ、３４……送泥ポンプ、３５……
送泥管、３６……バルブ、３９……排泥ポンプ、
４０……排泥管、４１……弁、４２……ヒユーム
管推進装置、４３……掘進機、４６……給泥管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発進立坑より到達立坑まで布設したパイロツ
   ト管の後部端を装着する中空軸を、掘進機の本体
   の前方に設けたチヤンバーの前面のカツターヘツ
   ドに設け、この中空軸には泥水の流通孔を穿設す
   るとともに、これにはチヤンバー内において中空
   軸を開閉する弁シリンダーを設け、チヤンバーに
   は給泥管を臨ませ、この給泥管はバルブを介して
   送泥管と結び、この送泥管は送泥ポンプとバルブ
   を介して他の送泥管と結び、この送泥管は泥水槽
   に臨ませ、かつ掘進機の後方において、布設した
   ヒユーム管あるいは鋼管を前方に押送するヒユー
   ム管推進装置を設け、一方パイロツト管の先端は
   排泥ポンプと弁を設けた排泥管と連結し、排泥管
   は前記泥水槽に臨ませた管体埋設用掘進装置。 ２ 発進立坑より到達立坑まで布設したパイロツ
   ト管の後部端を装着する中空軸を、掘進機の本体
   の前方に設けたチヤンバーの前面のカツターヘツ
   ドに設け、この中空軸には泥水の流通孔を穿設す
   るとともに、これには、チヤンバー内において中
   空軸を開閉する弁シリンダーを設け、このチヤン
   バーには給泥管を臨ませ、この給泥管はバルブを
   介して送泥管と結び、この送泥管は送泥ポンプと
   バルブを介して他の送泥管と結び、この送泥管は
   泥水槽に臨ませ、かつ掘進機の後方において布設
   したヒユーム管あるいは鋼管を押送するヒユーム
   管推進装置を設け、一方パイロツト管の先端に
   は、パイロツト管引き抜き装置を設け、かつパイ
   ロツト管は排泥ポンプと弁を設けた排泥管と連結
   し、排泥管は前記泥水槽に臨ませた管体埋設用掘
   進装置。