JPH07331989A

JPH07331989A - 小口径管推進工法及び小口径管推進装置

Info

Publication number: JPH07331989A
Application number: JP12848094A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Shimono; 清一下野
Original assignee: KOMATSU KASEI KK
Current assignee: KOMATSU KASEI KK
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】剛性の低い小口径管でも長距離の推進を可能
にする。【構成】発進立坑５内に設置された推進機４により、
排土用スクリュウコンベヤ３を介して地中へ推進される
先導体１を設け、かつこの先導体１の後部に前後方向へ
摺動自在に連結部材７を設け、この連結部材７に埋設す
べき小口径管２を接続すると共に、上記連結部材７に、
小口径管２に作用する引張り荷重が許容引張り荷重に達
するまで先導体１と連結部材７の間を接続し、かつ引張
り荷重が許容引張り荷重に達したときに先導体１と連結
部材７の間が所定距離摺動するのを許容する推進力伝達
手段を設け、また上記推進機２に小口径管２の後端を押
圧する補助推進手段を設けたもので、剛性の低い小口径
管２の長距離推進が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は主として合成樹脂管の
ような剛性の低い小口径管を地中へ埋設する小口径管推
進方法及び小口径管推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来小口径管を地中へ埋設する場合、地
表を開削する方法と、地中へ小口径管を推進させて埋設
する方法などがあり、交通が遮断できない道路の地下な
どへ小口径管を埋設する場合、後者の推進工法により埋
設する方法が一般に採用されている。また小口径管の埋
設工法としては、発進立坑と到達立坑をある距離を存し
て設置し、先端に先導体を接続した小口径管を、発進立
坑内に設置した推進機により到達立坑へ向けて推進させ
る方法が一般的であるが、この方法では合成樹脂管のよ
うな剛性の低い小口径管では、推進力により小口径管が
破損するなどして長距離の推進が困難である。

【０００３】かかる不具合を改善するものとして、特公
昭５９−４５０７７号公報で「小口径の軟質ダクトを推
進埋設する方法」が提案されている。上記公報の方法
は、「推進用油圧ジャッキの推力を刃口に付与する鋼管
を相継ぎ足して設けるとともに該鋼管を被覆し且つ先端
を刃口に定着し後方の立て坑側に継ぎ足し連設するよう
にしたダクトを設けて順次推進埋設し、地盤貫設後該鋼
管を撤去するようにした」ことを特徴としており、図１
の（イ）に示すように後方の立坑ａ内に設置した推進機
ｂにより鋼管ｃを介して刃口ｄを地中へ推進させなが
ら、刃口ｄに定着したダクトｅを地中へ引込むように構
成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記公報の埋設
方法では、推進距離Ｌが長くなるに伴いダクトｅと地山
との摩擦抵抗Ｆｐが図１の（ロ）に示すように増加する
ため、ダクトｅや、各ダクトｅ間を接続する継手が破損
し、長距離の推進が困難となる不具合があった。なお図
１の（ロ）中Ｆｏは刃口ｄに作用する推進抵抗で、地山
の地質が変わらなければほぼ一定である。この発明はか
かる従来の不具合を改善するためになされたもので、剛
性の低い小口径管であっても長距離の推進が可能な小口
径管推進方法及び小口径管推進装置を提供することを目
的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、発進立坑内に設置された推進機により、
排土用のスクリュウコンベヤを介して地中へ推進される
先導体に、連結部材を介して小口径管を接続して、上記
小口径管に作用する引張り荷重が小口径管の許容引張り
荷重に達するまで先導体により小口径管をけん引しなが
ら推進し、小口径管に作用する引張り荷重が許容引張り
荷重に達したら、先導体でけん引しながら、同時に発進
立坑内の推進機で小口径管を押圧して推進するようにし
たものである。

【０００６】また発進立坑内に設置された推進機によ
り、排土用のスクリュウコンベヤを介して地中へ推進さ
れる先導体を設け、かつこの先導体の後部に前後方向へ
摺動自在に連結部材を設け、この連結部材に埋設すべき
小口径管を接続すると共に、上記連結部材に、小口径管
に作用する引張り荷重が許容引張り荷重に達するまで先
導体と連結部材の間を接続し、かつ引張り荷重が許容引
張り荷重に達したときに先導体と連結部材の間が所定距
離摺動するのを許容する推進力伝達手段を設け、また上
記推進機に小口径管の後端を押圧する補助推進手段を設
けたものである。

【０００７】

【作用】上記構成により、推進中の小口径管の引張
り荷重が許容引張り荷重を越えると、先導体によるけん
引と、推進機による押圧により小口径管を推進するた
め、推進距離の大幅な増加が図れるようになる。

【０００８】

【実施例】この発明の一実施例を図２以下に示す図
面を参照して詳述する。図２は小口径管推進装置の断面
図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２に
おいて１は埋設すべき小口径管２の先端に装着された先
導体、３はスクリュウコンベヤ、４は発進立坑５内に設
置された推進機を示す。上記先導体１は小口径管２の外
径よりやや大きい外径を有する筒状をなしていて、先端
面に中心側へ順次小径となるテーパ孔１ａを有してお
り、このテーパ孔１ａ内に、上記スクリュウコンベヤ３
のスクリュウ軸３ｂ先端に固着されたテーパ状のカッタ
ヘッド６が回転自在に収容されている。

【０００９】上記先導体１の後端部には先導体１と小口
径管３を連結する筒状の連結部材７が設けられている、
上記連結部材７の前端は先導体１内に嵌挿されていて、
前端部に先導体１内の中空室１ｂ内をストロークＳ移動
可能な係止部７ａが形成されており、この係止部７ａに
より先導体１より連結部材７が抜け外れないようになっ
ていると共に、中空室１ｂの後部には圧力センサよりな
る過負荷検出器８が設けられていて、先導体１と連結部
材７の間に許容引張り荷重以上の引張り荷重が作用した
場合、過負荷検出器８がこれを検出して、推進機４のメ
インジャッキ４ａを停止させるようになっている。

【００１０】また上記連結部材７の中間部にはシリンダ
７ｂが形成されていて、このシリンダ７ｂ内に、シリン
ダ７ｂ内を油圧室７₁とチャック室７₂に区割するピス
トン７ｃが収容されている。上記チャック室７₂内には
ピストン７ｃと当接する外チャック９ａと、この外チャ
ック９ａのテーパ孔９ｃ内に収容されたテーパ状の内チ
ャック９ｂよりなるチャック９が収容されている。上記
内チャック９ｂはスクリュウコンベヤ３のケーシング３
ａの外周と接するようになっていて、図３に示すように
円周方向に複数分割されていて径方向へ拡大自在となっ
ており、シリンダ７ｂの油圧室７₁へ図示しない管路に
より所定の油圧を供給すると、内チャック９ｂの内周面
がケーシング３ａの外周面に圧接されて、連結部材７と
ケーシング３ａ間が接続されるようになっている。

【００１１】さらに上記連結部材７の後端にはねじ７ｄ
が形成されていて、このねじ７ｄに小口径管２の先端が
螺合されていると共に、先導体１と連結部材７の間及び
連結部材７と小口径管２の間にはＯリングなどのシール
１０，１１が介在されている。

【００１２】一方スクリュウコンベヤ３のケーシング３
ａ先端は先導体１に固着されており、後端側は前進立坑
５内に突出されている。上記スクリュウコンベヤ３は小
口径管２の単位長さとほぼ同じ長さ分割されていて、発
進立坑５内で小口径管２を継ぎ足す際、スクリュウコン
ベヤ３も継ぎ足されると共に、スクリュウコンベヤ３の
ケーシング３ａ後端は推進機４の押板４ｂに当接され、
小口径管２の後端は押板４ｂに設けられた補助ジャッキ
４ｃにロードセルよりなる過負荷検出器１２を介して当
接されている。上記押板４ｂの後側には、押板４ｂを前
後動する一対のメインジャッキ４ａが設けられていると
共に、押板４ｂの後面には、ブラケット４ｄを介して駆
動装置１３が取付けられていて、この駆動装置１３によ
りスクリュウコンベヤ３のスクリュウ軸３ｂ及びスクリ
ュウ軸３ｂの先端に接続されたカッタヘッド６が回転駆
動されるようになっている。

【００１３】また補助ジャッキ４ｃは小型の油圧シリン
ダやねじジャッキなどにより構成されていて、小口径管
２とスクリュウコンベヤ３の間に長さ方向のバラツキが
あってもこれを吸収して、小口径管２の後端に推進力が
確実に加わるようになっていると共に、この推進力が小
口径管２の許容圧縮荷重を越えた場合、これを過負荷検
出器１２が検出してメインジャッキ４ａを停止させるよ
うになっている。

【００１４】次に図４ないし図１０を参照して作用を説
明する。推進機４の設置された発進立坑５内に、先端に
先導体１を装着した小口径管２及びスクリュウコンベヤ
３を図４に示すように搬入したら、連結部材７の油圧室
７₁へ油を供給して、チャック９により連結部材７とス
クリュウコンベヤ３のケーシング３ａを接続した状態
で、推進機４によりスクリュウコンベヤ３のケーシング
３ａ後端を押圧して、到達立坑１５へ向けて推進を開始
する。また推進中カッタヘッド６が掘削した土砂は、先
導体１のテーパ孔１ａよりスクリュウコンベヤ３内へ取
込み、スクリュウ軸３ｂにより後方へ搬出すると共に、
推進力はスクリュウコンベヤ３のケーシング３ａを介し
て先導体１へ伝達され、先導体１が形成した孔内に、連
結部材７に接続された小口径管２が引込まれるため、小
口径管２に大きな推進力が作用することがなく、これに
よって剛性の低い小口径管２でも安全に推進させること
ができる。はじめの小口径管２の推進が図５に示すよう
に完了したら、推進機４の押板４ｂを後退させて次の小
口径管２及びスクリュウコンベヤ３を継ぎ足して上記推
進動作を繰返し、図６に示すように到達立坑１５へ向け
て小口径管２の推進を続ける。

【００１５】一方小口径管２の推進距離が長くなるのに
伴い、小口径管２と地山の摩擦抵抗Ｆｐが増加し、これ
によって小口径管２に作用する引張り荷重Ｆｐ．ａが図
６に示すように増大する。従来ではこの引張り荷重Ｆ
ｐ．ａが小口径管２の引張許容荷重を越えると推進が困
難になったが、本実施例では、小口径管２に作用する引
張り荷重が許容引張り荷重に達するとチャック９がスリ
ップするよう予め油圧室７₁の圧力が調整されている。
これによって小口径管２に作用する引張り荷重が許容引
張り荷重に達すると、ケーシング３ａに対してチャック
９がスリップして、連結部材７及び小口径管２がその位
置に停止し、先導体１及びスクリュウコンベヤ３が前進
するため、いままで図９に示す位置で連結部材７により
けん引されていた小口径管２の後端は、図１０に示すよ
うに推進機４の補助ジャッキ４に過負荷検出器１２を介
して当接され、連結部材７前端の係止部７ａが過負荷検
出器８を介して先導体１に係合される。これによって以
後小口径管２は先導体１によりけん引されながら、同時
に推進機４により押圧されて地中を推進することにな
り、小口径管２には図７に示すように引張り荷重と圧縮
荷重が同時に作用するようになる。そしてこの時点より
推進距離に比例して小口径管２の作用する圧縮荷重が増
大し、この圧縮荷重が小口径管２の許容圧縮荷重に達す
るまで小口径管２の推進が可能になる。

【００１６】一方図８に示すように先導体１が到達立坑
１５に到達したら、連結部材７と小口径管２の間を切離
して到達立坑１５側で先導体１を回収し、スクリュウコ
ンベヤ３は推進機４を使用して発進立坑５側より引き抜
いて、小口径管２内より回収することにより、小口径管
２の埋設が完了する。また上記小口径管２の推進中に小
口径管２に許容引張り荷重を越える引張り荷重が作用す
ると、先導体１内の過負荷検出器８がこれを検出してメ
インジャッキ４ａを停止し、許容圧縮荷重を越える圧縮
荷重が作用すると、補助ジャッキ４ｃに設けられた過負
荷検出器１２がこれを検出してメインジャッキ４ａを停
止させるため、過負荷により小口径管２が破損するのを
未然に防止することができるようになる。

【００１７】なお上記実施例では連結部材７の油圧室７
₁に所定の油圧を供給して、チャック９によりケーシン
グ３ａを把持するようにしたが、図１１に示すように油
圧室７₁をばね室７₃にして、このばね室７₃に、チャ
ック９の外チャック９ａを当て板１７を介して前方へ付
勢する圧縮ばね１８を設けてもよい。このとき圧縮ばね
１８のばね常数は、小口径管２に許容引張り荷重が作用
したとき、内チャック９ｂがケーシング３ａの外周面を
スリップする値に設定しておくものとする。また図１２
は先導体１内に連結部材７の係止部７ａに当接して、連
結部材７を前方へ付勢する圧縮ばね１９を設けたことに
より、チャック９を省略した別の実施例を示すもので、
圧縮ばね１９は小口径管２に作用する引張り荷重が許容
荷重に達したときに圧縮されるようにばね常数が設定さ
れている。上記何れの実施例も小口径管推進時の作用は
図４ないし図８と同様なのでその説明は省略する。

【００１８】

【発明の効果】この発明は以上詳述したように、スクリ
ュウコンベヤを介して地中へ推進させる先導体に連結部
材を介して小口径管を接続して、小口径管に作用する引
張り荷重が許容引張り荷重に達するまで先導体により小
口径管をけん引しながら地中を推進し、小口径管に作用
する引張り荷重が許容引張り荷重に達したら先導体でけ
ん引しながら同時に推進機により小口径管を押圧してさ
らに推進するようにしたことから、従来のけん引のみま
たは押圧のみで小口径管を推進していたものに比べて、
剛性の低い小口径管の推進可能距離が大幅に増加する。
また小口径管の推進中に小口径管が破損することがない
ので、推進中に工事が中断するなどの虞れも軽減される
と共に、１日当りの推進量も増大するため工期の短縮も
図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）及び（ロ）は従来の小口径管推進装置の
説明図である。

【図２】この発明の一実施例になる小口径管推進装置の
断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】この発明の一実施例になる小口径管推進装置の
作用説明図である。

【図５】この発明の一実施例になる小口径管推進装置の
作用説明図である。

【図６】この発明の一実施例になる小口径管推進装置の
作用説明図である。

【図７】この発明の一実施例になる小口径管推進装置の
作用説明図である。

【図８】この発明の一実施例になる小口径管推進装置の
作用説明図である。

【図９】この発明の一実施例になる小口径管推進装置の
作用説明図である。

【図１０】この発明の一実施例になる小口径管推進装置
の作用説明図である。

【図１１】この発明の他の実施例になる小口径管推進装
置の説明図である。

【図１２】この発明の他の実施例になる小口径管推進装
置の説明図である。

【符号の説明】

１…先導体、２…小口径管、３…スクリュウコンベヤ、
３ａ…ケーシング、４…推進機、５…発進立坑、７…連
結部材、７ｃ…ピストン、９…チャック、１８，１９…
圧縮ばね。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発進立坑５内に設置された推進機４によ
り、排土用のスクリュウコンベヤ３を介して地中へ推進
される先導体１に、連結部材７を介して小口径管２を接
続して、上記小口径管２に作用する引張り荷重が小口径
管２の許容引張り荷重に達するまで先導体１により小口
径管２をけん引しながら推進し、小口径管２に作用する
引張り荷重が許容引張り荷重に達したら、先導体１でけ
ん引しながら、同時に発進立坑５内の推進機４で小口径
管２を押圧して推進することを特徴とする小口径管推進
工法。
【請求項２】発進立坑５内に設置された推進機２によ
り、排土用のスクリュウコンベヤ３を介して地中へ推進
される先導体１を設け、かつこの先導体１の後部に前後
方向へ摺動自在に連結部材７を設け、この連結部材７に
埋設すべき小口径管２を接続すると共に、上記連結部材
７に、小口径管２に作用する引張り荷重が許容引張り荷
重に達するまで先導体１と連結部材７の間を接続し、か
つ引張り荷重が許容引張り荷重に達したときに先導体１
と連結部材７の間が所定距離摺動するのを許容する推進
力伝達手段を設け、また上記推進機２に小口径管２の後
端を押圧する補助推進手段を設けてなる小口径管推進装
置。
【請求項３】推進力伝達手段を、スクリュウコンベヤ
３のケーシング３ａ外周を把持するチャック９と、油圧
により上記チャック９をケーシング３ａに押付けるピス
トン７ｃより構成してなる請求項２記載の小口径管推進
装置。
【請求項４】推進力伝達手段を、スクリュウコンベヤ
３のケーシング３ａを把持するチャック９と、このチャ
ック９をケーシング３ａに押付ける圧縮ばね１８により
構成してなる請求項２記載の小口径管推進装置。
【請求項５】推進力伝達手段を先導体１と連結部材７
の間に介在された圧縮ばね１９により構成してなる請求
項２記載の小口径管推進装置。