JP2678132B2

JP2678132B2 - 刃口推進工法における掘削工具の支持具

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Publication number: JP2678132B2
Application number: JP15590993A
Authority: JP
Inventors: 直嗣大谷; 林　　哲也; 英治友永
Original assignee: 山九株式会社
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1997-11-17
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: JPH0711881A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地山を掘削する場合に
用いられる掘削工具の支持具に係り、特に、人力にて掘
削された横坑内に、該横坑とほぼ同径の管を挿入して地
中への管の埋設を行う刃口推進工法における掘削工具の
支持具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】刃口推進工法とは、地中における配管工
法の一種で、掘削工具を用いて横坑の人力掘削を行うと
ともに、この横坑内に、該横坑とほぼ同径かつ先端に刃
口が装着された管を挿入して地中への管の埋設を行うも
のである。

【０００３】刃口推進工法の例を図９とともに説明す
る。符号１は立坑で、その下端は基礎栗石２および基礎
コンクリート３等により補強され、かつその上方に設け
られた推進台４上には、油圧等で横方向に作動するジャ
ッキ５が設置されている。一方、ジャッキ５の作動方向
に臨む立坑１の側面には、立坑１から側方に延び、周囲
が管（ヒューム管もしくは鋼管）６により覆われた横坑
７が形成されていく。

【０００４】横坑７の坑径が小さい場合や掘削距離が短
い場合等には、横坑７は人力掘削により推進される。具
体的には、横坑７の先端にて作業員８がエアーピック９
を横持し、このエアーピック９の振動により地山を掘削
するとともに、先端に環状をなす刃口１０が装着された
管６をジャッキ５を用いて横坑７内に押し込むことによ
り横坑７が推進される。横坑７内に押し込まれた管６の
後方には横坑７の長さに応じて新たな管６がカラー１１
および緊結金物１２とを用いて連結され、ジャッキ５に
より順次横坑７内に押し込まれる。

【０００５】横坑７の掘削により生じた土砂は、トロバ
ケット１３に積載されて立坑１内に搬出され、更に地上
に設置されたクレーン１４により地上に搬出される。こ
のクレーン１４はレール１５により立坑１上を水平に移
動可能とされ、土砂の搬出の他、立坑１内への管６の搬
出等にも使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
刃口推進工法における人力掘削の場合、作業員８はエア
ーピック９を横持して掘削を行っているが、エアーピッ
ク９の重量が約１０kg程度と重いため、この重量と掘削
時の振動、更には掘削に伴いエアーピック９から受ける
反力等により、作業員８に対する肉体的負荷が大きいと
いう問題があった。特に、掘削中転石や岩盤等に突き当
たった場合には、これら転石や岩盤等に対して大きな押
し付け力が必要となるため、上記負荷が更に増大し、掘
削効率低下の一因となっていた。

【０００７】また、横坑７の径が小径（最小８００mm）
である場合が多いため、作業員８が狭い坑内で不安定な
姿勢のまま掘削作業を行わざるを得ないことも、作業員
８に対する肉体的負荷増大の原因となっていた。本発明
は、上記事情に鑑みてなされたもので、刃口推進工法に
おける作業員８に対する肉体的負荷の軽減と、それに伴
う掘削効率の向上をその目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、掘削工具を用
いて横坑の人力掘削を行うとともに、この横坑内に、該
横坑とほぼ同径かつ先端に刃口が装着された管を挿入し
て地中への管の埋設を行う刃口推進工法における掘削工
具の支持具（以下、支持具と略称する。）であって、前
記刃口が装着された管の先端側の内面上端部に前記管の
軸に沿って設置される基台と、この基台に前記軸に沿っ
て移動可能に装着される可動部材と、この可動部材から
前記掘削工具を上下に移動可能かつ上下左右に揺動自在
に懸架させる懸架手段とを設けたことを特徴とするもの
である。

【０００９】ここで、前記刃口が装着された管の内面下
端部に、前記管の軸に沿って台座を設置し、この台座上
に前記軸に沿って移動可能な椅子を設けることもでき
る。更に、前記椅子を掘削中人力で前記軸に沿って移動
自在としてもよい。

【００１０】

【作用】本発明においては、掘削工具が懸架手段により
上下に移動可能かつ上下左右に揺動自在に懸架されてい
るため、前記掘削工具の重量はこの懸架手段により支持
される。また、前記掘削工具の下方に管の軸に沿って台
座を設置し、この台座上に前記軸に沿って移動可能な椅
子を設けた場合には、作業員はこの椅子に座った状態で
掘削作業を行うことができる。

【００１１】更に、前記椅子を掘削中人力で前記軸に沿
って移動自在とした場合には、掘削に伴い作業員が受け
る反力が、前記椅子の前記軸に沿った移動により吸収さ
れる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例につい
て更に詳しく説明する。なお、上記従来の刃口推進工法
と同様の構成を有する部分については、同一の符号を付
してその説明を省略する。

【００１３】図１および図２は本発明の第一実施例を示
すもので、図１は本発明に係る支持具が取り付けられた
横坑７の縦断面図、図２は図１に示す横坑７の先端側
（図１中矢印Ｉ方向）から見た正面図である。横坑７の
推進方向最先端に位置する管６の先端側の内面上端部に
は、管６の軸に沿って左右一対のレール（基台）２０が
設置されている。このレール２０の先端側および基端側
には、それぞれ板状をなす支持ベース２１，２２が、い
ずれもその側面をレール２０により左右下方から挟ま
れ、かつ端面を上下に向けた状態で、管６の軸に沿って
移動可能に固定されている。

【００１４】符号２１で示す支持ベース（可動部材）の
下端面には、管６の軸と垂直かつ水平方向に延びる軸を
中心に回転する滑車２３が設置され、かつ符号２２で示
す支持ベースには、コイル状をなし、管６の軸と垂直か
つ水平方向に延びる軸を中心に回転するコイルバランサ
ー（巻取り手段）２４が設置されている。このコイルバ
ランサー２４は、巻回されたワイヤ等を一定の張力で巻
取るもので、本実施例の場合、コイルバランサー２４と
しては、巻取り張力１１．５kgfのものが使用されてい
る。

【００１５】コイルバランサー２４にはワイヤ２５が管
６の基端方向に巻取られるよう巻回されており、更に、
このワイヤ２５はレール２０に沿って管６の先端側に延
び、その先端は、管６の先端部にて滑車２３を介して下
方に垂下されている。そして、ワイヤ２５の先端には、
エアーピック９が、カム式バックル２６を介して水平に
懸架されている。

【００１６】ここで、エアーピック９の重量は約１０kg
であるため、コイルバランサー２４の張力とエアーピッ
ク９の重量との間ではワイヤ２５を介してほぼ平衡が生
じ、その結果、エアーピック９はその懸架位置のまま、
管６の先端部に保持される。また、本実施例の場合、ワ
イヤ２５としては、直径１．５mmのものが使用されてい
る。

【００１７】一方、横坑７の推進方向最先端に位置する
管６の内面下端部には、管６の軸に沿って左右一対のレ
ール（台座）３０が設置されている。また、このレール
３０には板状をなす支持ベース３１がその側面をレール
３０により左右上方から挟まれ、かつ端面を上下に向け
た状態で、管６の軸に沿って移動自在かつ固定自在に支
持されている。

【００１８】支持ベース３１上には更に、板状をなす椅
子３２が、その端面を上下に向けた状態で載置され、椅
子３２の基端側には、図１中符号Ｒで示すように、その
下端に設けられた軸部３３を軸として先端側に起倒式と
された背もたれ３４が備えられている。

【００１９】次に、上記構成を有する支持具を利用した
横坑７の掘削について以下に説明する。作業員８は椅子
３２に腰掛けた状態で、支持ベース３１の位置を前後に
ずらして、エアーピック９が最も操作しやすい位置とな
るよう椅子３２の位置決めを行う。次いで、エアーピッ
ク９を懸架するワイヤ２５の長さを調節してエアーピッ
ク９の高さを設定する。

【００２０】この場合、前記の通り、コイルバランサー
２４の張力とエアーピック９の重量との間ではワイヤ２
５を介してほぼ平衡が生じているため、エアーピック９
を下方に引くと、コイルバランサー２４に巻取られたワ
イヤ２５が繰り出されてエアーピック９の高さが低くな
り、エアーピック９を上方に持ち上げると、ワイヤ２５
がコイルバランサー２４に巻取られてエアーピック９の
高さが高くなる。また、エアーピック９を放すと、エア
ーピック９は放した位置で停止する。一方、エアーピッ
ク９の前後方向への移動は、符号２１で示す板状ベース
を、レール２０に沿って前後に移動することにより容易
に行われる。

【００２１】椅子３２およびエアーピック９の位置が決
まったら、作業員８は図１に示すような姿勢でエアーピ
ック９を把持し、かつその先端を掘削箇所に押し付けた
状態でエアーを供給してエアーピック９を振動させ、掘
削を行う。この場合、支持具は、横坑７の推進方向最先
端に位置する管６の先端側に設けられているため、ジャ
ッキ５による管６の先端側への移動とともに、支持具も
順次横坑７の先端側に移動される。

【００２２】本実施例においては、エアーピック９がワ
イヤ２５により懸架されているため、エアーピック９の
重量の大部分はこのワイヤ２５により支持され、その結
果、掘削作業中作業員８が支持すべきエアーピック９の
重量は約１kg程度で済む。従って、作業員８の肉体的負
荷が軽減される。更に、エアーピック９は上下および前
後に移動可能かつ上下左右に揺動自在であるため、掘削
方向の変更やエアーピック９の振り出しも容易である。

【００２３】また、作業員８が椅子３２に座った状態で
掘削作業を行うため、常時楽な姿勢で掘削作業を行うこ
とができ、かつ椅子３２には背もたれ３４が設けられて
いるため、掘削に伴い作業員８が受ける反力をこの背も
たれ３４により受けることができる。従って、作業員８
の肉体的負荷が更に軽減される。しかも、椅子３２を支
持する支持ベース３１が管６の軸に沿って移動自在とさ
れているため、掘削に伴い作業員８が反力を受けると、
支持ベース３１が管６の基端側に移動してこの反力が吸
収され、その結果、作業員８の肉体的負荷が一層軽減さ
れる。

【００２４】このように、本実施例の支持具を用いるこ
とにより、掘削作業中における作業員８の肉体的負荷が
軽減される。従って、掘削中転石や岩盤等に突き当たっ
た場合でも、上記負荷をことさら増大させることなく掘
削作業を続行することが可能となり、掘削効率が向上す
る。

【００２５】また、背もたれ３４を倒すことにより、椅
子３２が管６の下端部にコンパクトにまとめられるた
め、掘削に伴い生じた土砂をトロバケット等に積載して
搬出する場合でも、椅子３２の存在が搬出作業の支障と
なることはない。更に、エアーピック９を図１中符号ａ
で示すように横坑７の上端部に持ち上げた状態で懸架す
ることにより、エアーピック９を搬出作業等の邪魔にな
らないよう横坑７内に保持することも可能である。

【００２６】図３および図４は本発明の第二実施例を示
すものである。この場合、レール２０には可動部材４０
が管６の軸に沿って移動可能に固定される一方、エアー
ピック９の一部周囲には環状をなす枠部材４１が装着さ
れている。また、可動部材４０の下面と枠部材４１との
間には、懸架手段としてベルト４２が掛け渡たされ、そ
の結果、エアーピック９はベルト４２により横坑７内に
水平に懸架されている。本実施例の場合、エアーピック
９の高さ調整は、ベルト４２に設けられた長さ調節機構
４３を用いてベルト４２の長さを調節することにより行
われる。

【００２７】図５および図６は本発明の第三実施例を示
すものである。この場合、可動部材４０の下面から直接
前記コイルバランサー２４が釣り下げられ、このコイル
バランサー２４に巻取られたワイヤ（懸架手段）２５の
先端に、エアーピック９が、バックル４４を介して水平
に懸架されている。また、エアーピック９の高さ調整
は、上記第一実施例と同様、エアーピック９を上方また
は下方に移動し、エアーピック９を懸架するワイヤ２５
の長さを調節することにより行われる。

【００２８】図７および図８は本発明の第四実施例を示
すものである。この場合、横坑７の推進方向最先端に位
置する管６の先端側の内面上端部には、管６の軸に沿っ
て基台５０が設置され、かつこの基台５０の下方には、
管６の軸に沿って延びる左右一対のパイプ５１が取り付
けられている。更に、このパイプ５１には、パイプ５１
と係合する支持ベース（可動部材）５２がパイプ５１に
沿って移動可能に固定されている。

【００２９】支持ベース５２には、管６の軸と垂直かつ
上下方向に延びる軸を中心に回転自在とされた軸部５３
ａが設けられ、かつ軸部５３ａの下方には、上下方向に
延びるアーム５４が、管６の軸と垂直かつ水平方向に延
びる軸５３ｂを中心に、前後に揺動自在に支持されてい
る。アーム５４にはその長手方向に沿って穴部５５が形
成され、この穴部５５に挿通された回転軸５６により、
エアーピック９が穴部５５の長手方向に沿って移動自在
に支持されている。

【００３０】また、符号５７は、支持ベース５２を管６
の軸に沿って移動させるレバー、符号５８は、アーム５
４を軸部５３ａを中心に回転させるレバーである。更
に、符号５９は、アーム５４の基端部に取り付けられ、
エアーピック９の前後のバランスを取る一対のコイルバ
ランサーである。

【００３１】本実施例の場合、エアーピック９の高さ調
整は、上記第一実施例と同様に行われる。また、エアー
ピック９の上下方向または左右方向の揺動は、それぞれ
エアーピック９を回転軸５６を中心に上下に揺動させる
か、またはアーム５４を軸部５３ａを中心に左右に回転
させることにより行われる。

【００３２】更に、エアーピック９の前後方向の移動
は、支持ベース５２を管６の軸に沿って移動させること
により行われ、かつエアーピック９を前方に振り出す場
合には、アーム５４を軸５３ｂを中心に例えば図７中符
号ｂで示すように揺動させればよい。更にまた、エアー
ピック９の存在が作業の支障となる場合には、アーム５
４を軸５３ｂを中心に例えば図７中符号ｃで示すように
後方に持ち上げ、エアーピック９を横坑７の上部に格納
することもできる。

【００３３】なお、上記第二ないし第四実施例において
は、上記第一実施例と同様、管６の内面下端部に、前後
方向に移動自在な椅子３２を設置することができる。そ
の結果、上記第二ないし第四実施例においても、上記第
一実施例と同様の効果を奏することができる。また、横
坑７の坑径が大きく、作業員８が立って掘削作業を行う
必要がある場合等には、椅子３２は必ずしも設置する必
要はない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の支持具を使
用することにより、刃口推進工法における作業員に対す
る肉体的負荷が軽減され、それに伴い掘削効率が向上す
るという優れた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る支持具の第一実施例を示す横坑の
Ｉ−Ｉ線に沿った一部断面図である。

【図２】本発明に係る支持具の第一実施例を示す横坑の
ＩＩ方向から見た正面図である。

【図３】本発明に係る支持具の第二実施例を示す横坑の
ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った一部断面図である。

【図４】本発明に係る支持具の第二実施例を示す横坑の
ＩＶ方向から見た正面図である。

【図５】本発明に係る支持具の第三実施例を示す横坑の
Ｖ−Ｖ線に沿った一部断面図である。

【図６】本発明に係る支持具の第三実施例を示す横坑の
ＶＩ方向から見た正面図である。

【図７】本発明に係る支持具の第四実施例を示す横坑の
ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った一部断面図である。

【図８】本発明に係る支持具の第四実施例を示す横坑の
ＶＩＩＩ方向から見た正面図である。

【図９】刃口推進工法の施工例を示す図である。

【符号の説明】

１立坑２基礎栗石３基礎コンクリート４推進台５ジャッキ６管７横坑８作業員９エアーピック１０刃口１１カラー１２緊結金物１３トロバケット１４クレーン１５レール２０レール（基台）２１，５２支持ベース（可動部材）２２，３１，４０支持ベース２３滑車２４コイルバランサー（巻き取り手段）２５ワイヤ（懸架手段）２６カム式バックル３０レール（台座）３２椅子３３，５３ａ軸部３４背もたれ４１枠部材４２ベルト（懸架手段）４３長さ調節機構４４バックル５０基台５１パイプ５３ｂ軸５４アーム５５穴部５６回転軸５７，５８レバー５９コイルバランサー

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】掘削工具を用いて横坑の人力掘削を行う
とともに、この横坑内に、該横坑とほぼ同径かつ先端に
刃口が装着された管を挿入して地中への管の埋設を行う
刃口推進工法における掘削工具の支持具であって、前記刃口が装着された管の先端側の内面上端部に前記管
の軸に沿って設置される基台と、この基台に前記軸に沿
って移動可能に装着される可動部材と、この可動部材か
ら前記掘削工具を上下に移動可能かつ上下左右に揺動自
在に懸架させる懸架手段とを設けたことを特徴とする刃
口推進工法における掘削工具の支持具。
【請求項２】前記可動部材の下端に前記軸に沿って回
転する滑車が懸架され、かつ前記懸架手段が、前記掘削
工具と前記基台の基端部との間に前記滑車を介して掛け
渡されたワイヤとされ、しかも、前記基台の基端部に
は、前記ワイヤを前記掘削工具の重量と釣り合う張力で
基端方向に巻取る巻取り手段が設置されていることを特
徴とする請求項１記載の刃口推進工法における掘削工具
の支持具。
【請求項３】前記懸架手段が、前記掘削工具と前記可
動部材との間に伸縮自在に掛け渡されたベルトを有する
ことを特徴とする請求項１記載の刃口推進工法における
掘削工具の支持具。
【請求項４】前記懸架手段が、その一端に前記掘削工
具が取り付けられたワイヤと、前記可動部材の下端に懸
架され、前記ワイヤを前記掘削工具の重量と釣り合う張
力で巻取る巻取り手段とを有することを特徴とする請求
項１記載の刃口推進工法における掘削工具の支持具。
【請求項５】前記懸架手段が、前記掘削工具と前記可
動部材とを、前記可動部材を支点に揺動自在に連結する
アームを有することを特徴とする請求項１記載の刃口推
進工法における掘削工具の支持具。
【請求項６】前記刃口が装着された管の内面下端部に
前記管の軸に沿って設置される台座と、この台座上に前
記軸に沿って移動可能に載置される椅子とを有すること
を特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の刃口
推進工法における掘削工具の支持具。
【請求項７】前記椅子が掘削中人力で前記軸に沿って
移動自在とされていることを特徴とする請求項６記載の
刃口推進工法における掘削工具の支持具。