JP2002194992A - 管体の推進工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】土被りが少なく地盤改良ができないことにより
大中口径の管渠埋設ができない箇所等において、切羽崩
壊が少なく、廉価な費用で施工できること。 【解決手段】到達立坑１１内に据付けられた掘進機１２
により小口径のパイロット管５を発進立坑１０に向かっ
て推進させる。パイロット管５が発進立坑１０に到達す
ると、パイロット管５の先端部に拡大ヘッド２１を装着
する。拡大ヘッド２１は、回転しないヘッド筒と回転可
能な面盤とを有し、面盤に一体的に形成された軸部がパ
イロット管５に溶接されることから掘進機１２の駆動に
より、面盤が回転される。面盤には掘削ビットが装着さ
れていることから土を掘削することができる。一方、拡
大ヘッド２１にはヒューム管７が支持され、掘削ビット
で土を掘削すると同時に、ヒューム管７は、発進立坑１
０内に配置された元押しジャッキ１８で圧入されて到達
立坑１１に向かって推進される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発進立坑と到達
立坑とを配置して、特に、推進距離が短い一般道や鉄道
等の地盤を横断するのに適した管体の推進工法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般道や鉄道等の下方の地盤を横
断するように掘削する代表的な工法として、一般的に刃
口推進工法や泥土圧推進工法が知られていた。

【０００３】刃口推進工法は、刃口を地山に貫入させて
人力で掘削を行なうもので、薬液注入による地盤改良や
水位低下工法によりほとんどの地盤に対応でき、しかも
推進工事費を安くすることができる。また、地質の変化
や障害物に対して対応することができるとともに、既設
人孔到達も容易である。

【０００４】一方、泥土圧推進工法は、掘進機全面のカ
ッター後方に隔壁を設けて、切羽と隔壁間のチャンバー
内の掘削土砂で地山の圧力を抑えるように施工するもの
である。泥土圧推進工法では、チャンバー内の土砂を塑
性流動化させる添加剤を注入し掘削土砂と攪拌すること
により泥土化させ、その状態で推進力を与えることによ
り泥土圧を切羽全体に与えて安定させることができる。
これによって、切羽の緩みは全くなくなり地盤沈下のお
それもなくなる。

【０００５】また、岩盤で構成された地盤においては、
比較的軟質な岩盤の場合は刃口推進工法で管体を埋設さ
せており、人力による掘削が困難な硬質な岩盤において
は、火薬を併用した人力掘削か機械掘削で推進工事を施
工していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の刃口推
進工法では、管体を埋設させようとする対象地盤の自立
性がなく、薬液注入等の地盤改良が、土被りが少ないこ
とや、施工費用が高額である等の理由で施工できない場
合は、崩落による人身災害、地盤沈下による労働災害の
発生が防げないため施工することができなかった。

【０００７】一方、泥土圧推進工法においても、極軟弱
地盤では、掘削機の重量が大きいことから推進精度を守
るためには、薬液注入等による地盤改良によって推進対
象地盤の掘削機の支持耐力を上げる必要が生じ、やはり
薬液注入工事が施工不可能なこと、それによる施工費用
が大きくなること、また、地盤改良が不必要な場所でも
機械製作費が高額な点、プラント等の設備に広大な用地
を要するため、大中径間を短い距離に埋設するには非常
に不経済であった。

【０００８】また、刃口推進工法では、掘削が不可能な
硬質の岩盤に対し管体を埋設する場合は、機械掘削によ
り施工しているが、機械の製作費は泥土圧等の機械より
もなお高額となり、また日当たりの埋設距離も短く大幅
な工期を必要としていた。

【０００９】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、土被りが少ない等の理由により薬液注入工事が施
工できなくて、大中口径の管渠埋設が刃口推進工法によ
り施工ができない箇所、泥土圧方式での施工は地盤的に
可能であるものの、管渠埋設距離が短く機械製作費の割
合が大きく不経済である箇所、管渠埋設距離が短くかつ
極軟弱地盤であるため、機械重量の面で泥土圧方式で施
工するには地盤改良が必要な箇所、あるいは硬質な岩盤
等に対して、経済的に有利でありかつ工事期間を短くす
ることのできる管体の推進工法を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明にかかわる管体
の推進工法では、上記の課題を解決するために以下のよ
うに行なうものである。すなわち、発進立坑と到達立坑
との間で大中口径の管体を推進させる管体の推進工法で
あって、前記到達立坑には、小口径の鋼製管体を前記到
達立坑から前記発進立坑に向かって貫通させる掘進機を
配置し、前記発進立坑には、前記鋼製管体に接続してビ
ット手段を有する拡大ヘッドと、前記大中口径の管体を
押圧する元押しジャッキと、発進立坑の発進坑口と対向
する側に配置する支圧壁とを配置し、前記拡大ヘッド
が、前記大中口径の管体を支持する管支持体と、進行方
向に対して前方に前記ビット手段を配置して前記管支持
体に対して回転可能な面盤と、前記鋼製管体に接続する
軸部とを有して構成され、前記掘進機により、前記到達
立坑から前記発進立坑に向かって小口径の孔を掘削する
とともに小口径の鋼製管体を推進させ、前記小口径の鋼
製管体が前記発進立坑に到達した後、前記小口径の鋼製
管体の先端部に、前記発進立坑内に配置された前記拡大
ヘッドの軸部を接続させ、前記拡大ヘッドの面盤が前記
鋼製管体を介して前記掘進機の駆動で回転されて、前記
発進立坑から前記到達立坑に向かって掘削するととも
に、前記拡大ヘッド内に配置された大中口径の管体を元
押しジャッキにより順次推進させることを特徴とするも
のである。

【００１１】好ましくは、前記ビット手段が複数の掘削
用ビットであればよい。

【００１２】また、前記ビット手段が、岩盤に衝撃を付
加するハンマビットであってもよい。

【００１３】また、前記面盤と、前記管支持体の前記面
盤と対向する面とには、掘削した土を回収するための土
砂取組口がそれぞれ形成され、前記面盤が回転すること
によって、前記面盤に形成された土砂取組口が、前記管
支持体に形成された土砂取組口に一致した位置と、塞ぐ
位置とに移動可能に構成されていればよい。

【００１４】また、前記管支持体における前記面盤と対
向する面に、掘削土が貯溜されるチャンバーが形成され
ていればなおよい。

【００１５】さらに、前記拡大ヘッドで掘削されて推進
された大中口径内には、掘削した土を搬送するスクリュ
ーコンベアが配置されていればなおよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明の管体の推進工法は、発進立坑と
到達立坑との間で、まず小口径の孔を掘削して小口径の
鋼製管体を小口径推進工法にて推進させる。到達立坑に
は小口径を掘削して鋼製管体を推進させる掘進機が配置
され、発進立坑には、小口径の鋼製管体の先端部に装着
する拡大ヘッドに、管体を接続して推進させるための元
押しジャッキと、元押しジャッキの反力を受けるための
支圧壁とが配置されている。

【００１７】到達立坑から、到達立坑内に配置された掘
進機の駆動により順次鋼製管体を溶接して小口径の孔を
掘削して小口径の管体を推進させて発進立坑に到達する
と、発進立坑において拡大ヘッドが小口径の管体の先端
に取り付けられる。小口径の孔を地盤掘削する際には、
従来の水平ボーリング方式による掘進機で掘削する。そ
して、発進立坑から到達立坑に管を推進させる際には、
面盤を有する拡大ヘッドで地盤を掘削すると同時に、大
中口径の管体を元押しジャッキで圧入して順次推進させ
る。この際、拡大ヘッドを回転させる駆動部は、到達立
坑内に配置された掘進機で小口径の管体を介して行なわ
れることから、先端における拡大ヘッドの管体内には、
回転駆動力や方向修正する油圧ジャッキ等を備えること
なく、機械重量を極めて軽くして施工することができ
る。そのために、管推進途中における回りの地盤が重量
による沈下を起こすことがなく、軟弱の地盤でも地盤改
良することもなく施工できるとともに、拡大ヘッドの回
転を小口径用の掘削機で行なうことができることから極
めて廉価な費用で施工できる。

【００１８】また、拡大ヘッドに装着されているビット
手段が、土を掘削する掘削用ビットであれば、軟弱な地
盤で、薬液が注入できない地盤に対して、面盤を回転さ
せることにより地盤を削り取ることができることから、
容易に管の推進工事を施工することができる。

【００１９】また、拡大ヘッドに装着されているビット
手段が、ハンマビットであれば、中硬質・硬質な岩盤で
形成された地盤に対して、岩盤に衝撃を付加することに
よって、容易に岩盤を粉砕できる。しかもハンマビット
が長期間の使用を可能とすることから、管の推進中にハ
ンマビットを交換することなく、廉価な費用で管の推進
工事を施工することができる。

【００２０】また、掘削された土は、回転する面盤の土
砂取組口から回転しない管支持体の土砂取組口に向かっ
て移動されることになり、この際、面盤が一回転する間
に、面盤の土砂取組口と、管支持体の土砂取組口が一致
した時点で掘削土がずり落されて回収されることとな
り、管支持体の土砂取組口を詰まらせることなく回収さ
せることができる。

【００２１】また、拡大ヘッドの管支持体における面盤
と対向する面に、掘削土を貯溜できるチャンバーを形成
すれば、添加剤を加えることによってチャンバー内の掘
削土を流動化して貯溜でき、土圧式と同様な構成をする
ことができる。従って、地山の緩みや切羽崩壊をなくし
て地盤沈下を防止することができる。

【００２２】さらに、前記ちゃんバー内の掘削土をスク
リューコンベアで搬出することによって、流動化された
掘削土を難なく搬送することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。本実施形態で説明する管体の推進
工法は、特に、一般道や鉄道直下の地中を横断する比較
的短い距離で直線的に掘削して大中口径の管体（例え
ば、Φ８００ｍｍ以上のヒューム管）を推進する工事に
好適であり、また、管路上部の土被りが少ない等の弊害
による注入等の地盤改良が施工できない箇所、又は手掘
り式推進工法での大中口径の管渠埋設ができない箇所、
又は機械堀り式推進工法において地盤の耐力は弱いが薬
液注入等の施工ができない箇所、硬質な岩盤で形成され
た地盤等、で廉価な工事費で施工できるものである。

【００２４】図１〜２に示すように、一般道１や鉄道２
又は河川３を間にして、発進立坑１０と到達立坑１１と
が配置され、到達立坑１１には、水平ボーリング方式で
使用される掘進機１２が設置されている。この掘進機１
２は、図３に示すように、小口径の鋼製管体（以下、パ
イロット管５と言う）を回転可能に支持している。パイ
ロット管５の先端部には刃部を有する先導体６が溶接さ
れ、掘進機１２の駆動でパイロット管５を回転させるこ
とにより先導体６を回転させて土を掘削する。そして、
土を掘削すると同時にパイロット管５を押し込んで地盤
内に圧入すると、単体のパイロット管５が１個分推進さ
れる。そして後続のパイロット管５の後端部に次のパイ
ロット管５を溶接して繋ぎ合わせた後、繋ぎ合わせられ
たパイロット管５を回転させて先導体６を回転させるこ
とによって掘削され、同時にパイロット管５を圧入して
推進させる。これを繰り返すことによって、パイロット
管５は、到達立坑１１から発進立坑１０に向かって順次
推進されることとなる。なお、このパイロット管５は、
小口径で、通常、呼び径８００ｍｍ以下のもので形成さ
れている。

【００２５】なお、この掘進機１２は、小口径の孔を掘
削するために水平ボーリング方式で使用されるうちの１
重ケーシング式の工法で使用されるものであれば、いず
れの掘進機でもよい。

【００２６】一方、発進立坑１０には、図４に示すよう
に、ヒューム管７を推進するために、ヒューム管７の位
置決めをする推進架台１３を底面に配置させ、到達立坑
１１から掘削されて形成された発進坑口１４に対向する
位置に支圧壁１６を設置する。さらに支圧壁１６の前方
にジャッキ台１７を設置して、ヒューム管７の外周壁を
押圧できるように複数の元押しジャッキ１８が配置され
る。元押しジャッキ１８は油圧ジャッキが使用され、ヒ
ューム管７の後端部を押輪１９及びストラット２０を介
して押圧してその反力を支圧壁１６で受けることとな
る。

【００２７】この支圧壁１６は、掘削された小口径の孔
に沿って略同一直線上に設置されることが望ましく、そ
のために、発進坑口１４が形成される前に、予め計画さ
れた位置に設置してもよく、また、発進坑口１４が形成
された後で、発進坑口１４に合わせて設置するようにし
てもよい。

【００２８】拡大ヘッド２１は、推進されたパイロット
管５の軌道に沿って、発進立坑１０から到達立坑に向か
って大中口径の孔を掘削してヒューム管７を推進させる
ために構成されるものであり、そのために、ヒューム管
７を支持するとともに、パイロット管５の先端に接続す
ることによって掘進機１２の駆動で回転可能な掘削ビッ
トを有して構成されるものである。

【００２９】実施形態の拡大ヘッド２１は、図５〜７に
示すように、軸心部に先導体６を切り離したパイロット
管５の先端と溶接にて連結される筒状の軸部２２を有す
る管支持体（以下、ヘッド筒という）２３と、ヘッド筒
２３のパイロット管５側に軸部２２に固定された面盤２
４と、を有して構成されている。ヘッド筒２３は軸部２
２とベアリング２５Ａで連結され、そのために、軸部２
２は固定されたヘッド筒２３に対して回転可能に支持さ
れる。そして面盤２４は、軸部２２に固着されてヘッド
筒２３に対してベアリング２５Ｂを介して支持されるこ
とにより軸部２２とともに回転可能に支持される。

【００３０】ヘッド筒２３は、ベアリング２５Ａを介し
て軸部２２に支持されて円板状に形成される支持壁２３
１を先端に設けて、反面盤２４側に一端が開口されて先
導のヒューム管７Ａの外周面を支持する管体支持部２３
２を形成している。支持壁２３１には、図６に示すよう
に、アーム壁２３３の間に、掘削した土砂を回収して管
内に落し込む（以下、ずり落しという）ための土砂取組
口２３４が、全周面（図例においては６か所）にわたっ
て中心軸に対して放射線方向に形成されている。

【００３１】面盤２４には、地盤側に向かって、複数の
ビットレール２４１が放射線状に形成され、それぞれの
ビットレール２４１に複数の掘削ビット２４２が装着さ
れて、面盤２４の回転によって地山を掘削する。掘削ビ
ット２４２は、回転して地山を削り取るように刃部が形
成され、各ビットレール２４１には、複数個並設され、
容易に掘削するためには、それぞれのビットレール２４
２に装着された掘削ビット２４２は、それぞれ同心上で
なく互い違いにずれた位置にあることが望ましい。

【００３２】さらに、面盤２４には、図７に示すよう
に、各ビットレール２４１間には壁部が形成されるとと
もに、半円周部（図例においては３か所）には、土砂取
組口２４３が壁部を開口するように形成されている。す
なわち、掘削された土は、回転する面盤２４の土砂取組
口２４３から回転しない支持壁２３１の土砂取組口２３
４に向かって移動されることになり、この際、面盤２４
が一回転する間に、面盤２４の土砂取組口２４３と、支
持壁２３１の土砂取組口２３４が一致した時点で掘削土
がずり落されて回収されることとなり、支持壁２３１の
土砂取組口２３４を詰まらせることなくずり落して回収
させることができる。

【００３３】図２に示すように、到達立坑１１内に配置
された掘進機１２は、小口孔を掘削してパイロット管５
を回転させることによって先導体６を回転させて土を掘
削するとともに後続のパイロット管５を圧入し、順次繋
げることによって到達立坑１１から発進立坑１０に向か
って順次推進させる。

【００３４】パイロット管５が、図８に示すように、到
達立坑１１から発進立坑１０に到達すると、パイロット
管５の先端の先導体６を切り離して、拡大ヘッド２１の
軸部２２の先端部を新たにパイロット管５先端に溶着す
る。拡大ヘッド２１の掘削ビット２４２を進行方向先端
側（到達立坑１１に向かう側）に配置し、管体支持部２
３２にヒューム管７を装着する（図４参照）。パイロッ
ト管５に拡大ヘッド２１の軸部２２を溶着することによ
って、到達立坑１１内の掘進機１２の駆動でパイロット
管５を駆動軸として面盤２４を回転することができる。
つまり、掘削して推進されたパイロット管５内には、駆
動する新たな機械を設置する必要はなく、そのために大
中口径の孔を掘削する回りには重量を軽減することが可
能となる。 拡大ヘッド２１が取り付けられると、図９
に示すように、掘進機１２の駆動で回転された面盤２４
が掘削ビット２４２で土を掘削し、同時にジャッキ台１
７に支持された元押しジャッキ１８で先導のヒューム管
７Ａの後端外周面を、押輪１９及びストラット２０を介
して押圧して先導のヒューム管７Ａを到達立坑１１に向
かって推進させる。この際、元押しジャッキ１８で押圧
した反力は、支圧壁１６で受けることとなり、先導のヒ
ューム管７Ａ内にスクリューコンベア２６を配置させて
おけば、掘削土をスクリューコンベア２６にずり落して
スクリューコンベア２６からトロッコ２７を介して外部
に搬出することができる。

【００３５】スクリューコンベア２６は、特に掘削する
地盤が軟弱地盤であったり、また地山崩壊を防止するた
めに掘削した土に添加剤を加えて流動化させたものにお
いて、掘削土を運搬するのに好適である。スクリューコ
ンベア２６を必要としない場合には、トロッコ２７等に
掘削土を収納して運搬することとなる。

【００３６】なお、スクリューコンベア２６は、回転中
心に軸部があるオーガータイプのものやリボンスクリュ
ーのように軸部がないものでもよく、地盤によって選択
することができる。例えば、掘削土が比較的細かいもの
は、軸部があるものでよく、礫の大きいものであれば、
リボンスクリューであってもよい。

【００３７】先導のヒューム管７Ａが推進されると、新
たな後続のヒューム管７を先導のヒューム管７Ａの後端
部に接続させ、拡大ヘッド２１の面盤２４を回転させて
掘削すると同時に後続のヒューム管７を元押しジャッキ
１８で押圧して、順次、ヒューム管７を到達立坑１１に
向かって推進させることとなる（図９参照）。この際、
拡大ヘッド２１の推進は、予め形成された小口径孔（パ
イロット管５）に沿って推進されることから、小口径孔
による精度の高い推進路を構築する事によって、拡大ヘ
ッド２１による大中口径を精度よく施工する事ができ
る。

【００３８】このように、順次、ヒューム管７を推進さ
せて、図１０に示すように、拡大ヘッド２１が到達立坑
１１まで到達すると、拡大ヘッド２１をパイロット管５
から切り離し、掘進機１２を到達立坑１１から撤収す
る。その後、図１１に示すように、ヒューム管７を元押
しジャッキ１８で発進抗口１４及び到達抗口２８から僅
かに突出した所定の位置まで移動して、到達立坑１１か
ら拡大ヘッド２１を搬出し、発進立坑１１から、元押し
ジャッキ１８、ジャッキ台１７等を撤収することとな
る。

【００３９】上記のように、実施形態の管体の推進工法
は、発進立坑１０と到達立坑１１との間で、まず小口径
の孔を掘削して小口径のパイロット管５を小口径推進工
法にて推進させる。

【００４０】到達立坑１１から、到達立坑１１内に配置
された掘進機１２の駆動により順次パイロット管５を溶
接して小口径の孔を掘削してパイロット管５を推進させ
て発進立坑１０に到達すると、発進立坑１０において拡
大ヘッド２０がパイロット管５の先端に取り付けられ、
発進立坑１０から到達立坑１１にヒューム管７を推進さ
せる際には、面盤２４を有する拡大ヘッド２１で地盤を
掘削すると同時に、ヒューム管７を元押しジャッキ１８
で圧入して順次推進させる。この際、拡大ヘッド２１を
回転させる駆動部は、到達立坑１１内に配置された掘進
機１２でパイロット管５を介して行なわれることから、
先端における拡大ヘッド２１の管体内には、回転駆動力
や方向修正する油圧ジャッキ等を備えることなく、機械
重量を極めて軽くして施工することができる。そのため
に、管推進途中における回りの地盤が重量による沈下を
起こすことがなく、軟弱の地盤でも地盤改良することも
なく施工できるとともに、拡大ヘッド２１の回転を小口
径用の掘削機１２で行なうことができることから極めて
廉価な費用で施工できる。

【００４１】また、拡大ヘッドに装着されているビット
手段が、土を掘削する掘削用ビット２４２であれば、軟
弱な地盤で、国道下やＪＲ深化に障害物があれば土被り
が少ないことにより薬液が注入できない地盤に対して、
面盤を回転させることにより地盤を削り取ることができ
ることから、容易に管の推進工事を施工することができ
る。

【００４２】さらに、掘削された土は、回転する面盤２
４の土砂取組口２４３から回転しない支持壁２３１の土
砂取組口２３４に向かって移動されることになり、この
際、面盤２４が一回転する間に、面盤２４の土砂取組口
２４３と、支持壁２３１の土砂取組口２３４が一致した
時点で掘削土がずり落されて回収されることから、支持
壁２３１の土砂取組口２３４を詰まらせることなくずり
落して回収させることができる。

【００４３】次に、地盤が中硬質・硬質な岩盤で形成さ
れている場合には、上述の掘削ビット２４２は刃部の摩
耗が激しくて、頻繁に交換しなければならず、一旦、地
中内に挿入された拡大ヘッドを２１抜き出して刃部の交
換をすることはできない。この場合には、図１２に示す
ように、ハンマビット３４１を装着した拡大ヘッド３１
が使用される。この形態の拡大ヘッド３１は、小口径の
パイロット管５の先端部に溶着する軸部３３を中心部に
有するヘッド筒３２と、ヘッド筒３２内に収納されてハ
ンマビット３４１を軸部３３の回りの一か所に装着した
ハンマ装置３４を有して構成されている。

【００４４】ヘッド筒３２は、軸部３３の外周面に一体
的に固着された円板状の支持壁３２１と支持壁３２１の
外周面に固着されて筒状に形成された管体支持部３２２
とを有して形成され、前述の掘進機１２でパイロット管
５を回転駆動することによっ軸部３３と共に回転され
る。

【００４５】ハンマ装置３４は、先端にヘッド筒３２の
支持壁３２１に支持されてハンマビット３４１を備える
とともに、管体支持部３２２の一部内周面で支持部材３
２３で支持される胴体部３４３と、ハンマビット３４１
に振動を付与するためのエアを流入させるエアパイプ３
４４を有して構成されている。

【００４６】なお、先導のヒューム管７Ａは、ハンマ装
置３４の後方でヘッド筒３２の管体支持部３２２の内周
面に支持される。

【００４７】そして、掘進機１２の駆動で軸部３２と共
にヘッド筒３２が回転すると、ハンマ装置３４が軸部を
中心に回転され、同時にハンマビット３４１がエアの供
給により、図中、左右方向に振動して岩盤を叩くことに
なる。岩盤に衝撃を加えることによって、岩盤が粉砕さ
れて孔が形成され、前述の元押しジャッキ１８の押圧に
よってヒューム管７を順次推進させることとなる。

【００４８】なお、ヘッド筒３２の回転は、エアパイプ
３４４を配管していることもあり、一方向に連続に回転
するのではなく、１〜２回転したら逆方向に回転するよ
うに揺動することが望ましい。また、エアパイプを、例
えば、ロータリー継手として形成すれば、連続に回転さ
せることも可能となる。

【００４９】上述のように、拡大ヘッド２１に装着され
ているビット手段が、ハンマビット３４１であれば、岩
盤で形成された地盤に対して、衝撃を付加することによ
って、容易に岩盤を粉砕できる。そしてハンマビット３
４１は長期間の使用を可能とすることから、管の推進中
にハンマビットを交換することなく、廉価な費用で管の
推進工事を施工することができる。

【００５０】また、軟弱な粘性土層や泥水処理の困難な
地盤に対しては、図１３〜１４に示すような、チャンバ
ー室４７を設けて、チャンバー室４７内に掘削土を塑性
流動化させる添加剤を注入するように構成された拡大ヘ
ッド４１を使用するようにしてもよい。

【００５１】この拡大ヘッド４１は、軸心部に筒状の軸
部４２を有するヘッド筒４３と、ヘッド筒４３のパイロ
ット管５側に軸部４２に固定された面盤４４と、を有し
て構成されている。ヘッド筒４３は軸部４２とベアリン
グ４５Ａで連結され、そのために、軸部４２は固定され
たヘッド筒４３に対して回転可能に支持される。そして
面盤４４は、軸部４２に固着されてヘッド筒４３に対し
てベアリング４５Ｂを介して支持されることにより軸部
４２とともに回転可能に支持される。

【００５２】ヘッド筒４３は、ベアリング４５Ａを介し
て軸部４２に支持されて円板状に形成される支持壁４３
１を先端に設けて、反面盤４４側に一端が開口されて先
導のヒューム管７Ａの外周面を支持する管体支持部４３
２を形成している。支持壁４３１には１か所に土砂取組
口４３３が形成され、土砂取組口４３３にあてがうよう
に、先導のヒューム管７Ａ・後続のヒューム管７内に配
置されたスクリューコンベア４６の一端が配置される。

【００５３】面盤４４には、図１４に示すように、周縁
部と、軸部４２を除いた面盤正面部とに、十字状にビッ
トレール４４１が配置され、ビットレール４４１内に複
数の掘削ビット４４２が取り付けられている。各ビット
レール４４１間は開口部４４３に形成されている。そし
て、面盤４４と管体支持部４３２との間には空間部を有
してチャンバー室４７が設けられている。さらに、チャ
ンバー室４７では添加剤を加えることによって掘削され
た土砂を流動化させ、流動化された土砂を土砂取組口４
３３からずり落しをしてスクリューコンベア４６で搬送
できるとともに、チャンバー室４７内で貯溜できるよう
に構成している。さらに、軸部の回りには、流動化され
た土砂を攪拌するために複数の羽体４８が配置されてい
る。

【００５４】従って、拡大ヘッド４１のヘッド筒４３に
面盤４４と対向する支持壁４３１に、掘削土を貯溜でき
るチャンバー室４７を形成すれば、チャンバー室４７内
に貯溜された掘削土に添加剤を加えて流動化させて土圧
式と同様な構成をすることができる。そのことから、地
山の緩みや切羽崩壊を少なくして地盤沈下を防止するこ
とができる。しかも、新たな機械を設置することなく土
圧式を構成できることから経済的に廉価な費用で推進工
事を施工できる。

【００５５】また、上述の拡大ヘッド４１内に、掘削土
を搬送するスクリューコンベアを配置することによっ
て、添加剤を加えて流動化させた掘削土を容易に搬送処
理させることができる。

【００５６】なお、発進立坑１０と到達立坑１１とは逆
の位置であってもよい。つまり、小口径のパイロット管
５が発進立坑１０から到達立坑１１に向かって推進し、
拡大ヘッド２１及びヒューム管７が到達立坑１１から発
進立坑１０に向かって推進するようにしても実質上変わ
りはない。この場合では、発進立坑１０に掘進機１２が
据え付けられ、拡大ヘッド２１及びヒューム管７は到達
立坑１１内に設置されることとなる。しかし、一般的に
は、埋設されるヒューム管７が発進立坑１０から到達立
坑１１に向かって推進されることが紛らわしくなく望ま
しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管体の推進工法における発進立坑と到
達立坑を示す簡略断面図である。

【図２】図１における到達立坑から掘進機で小口径のパ
イロット管を推進させる状態を示す簡略断面図である。

【図３】図１における到達立坑を示す詳細図である。

【図４】図１における発進立坑を示す詳細図である。

【図５】拡大ヘッドを示す断面図である。

【図６】図５におけるＸ矢視図である。

【図７】図５におけるＹ矢視図である。

【図８】掘進機の駆動でパイロット管が発進立坑に到達
した状態を示す簡略断面図である。

【図９】拡大ヘッドを使用して発進立坑から到達立坑に
向かってヒューム管を推進させる状態を示す簡略断面図
である。

【図１０】拡大ヘッドが発進立坑から到達立坑に到達し
た状態を示す簡略断面図である。

【図１１】推進されたヒューム管を所定の位置に移動し
た状態を示す簡略断面図である。

【図１２】掘削ビットの替わりにハンマビットが装着さ
れた拡大ヘッドを示す断面図である。

【図１３】拡大ヘッドの別の形態を示す断面図である

【図１４】図１３におけるＺ矢視図である。

【符号の説明】

５…パイロット管（鋼製管体） ６…先導体 ７…ヒューム管（大中口径管） １０…発進立坑 １１…到達立坑 １２…掘進機 １４…発進坑口 １６…支圧壁 １７…ジャッキ台 １８…元押しジャッキ ２１…拡大ヘッド ２２…軸部 ２３…ヘッド筒 ２３１…支持壁 ２３２…管体支持部 ２３４…土砂取組口 ２４…面盤 ２４２…掘削ビット ２４３…土砂取組口 ２６、４６…スクリューコンベア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒澤 政美 宮城県仙台市青葉区栗生四丁目18番12号 黒澤工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AC18 BA15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進立坑と到達立坑との間で大中口径の
   管体を推進させる管体の推進工法であって、 前記到達立坑には、小口径の鋼製管体を前記到達立坑か
   ら前記発進立坑に向かって貫通させる掘進機を配置し、 前記発進立坑には、前記鋼製管体に接続してビット手段
   を有する拡大ヘッドと、前記大中口径の管体を押圧する
   元押しジャッキと、発進立坑の発進坑口と対向する側に
   配置する支圧壁とを配置し、 前記拡大ヘッドが、前記大中口径の管体を支持する管支
   持体と、進行方向に対して前方に前記ビット手段を配置
   して前記管支持体に対して回転可能な面盤と、前記鋼製
   管体に接続する軸部とを有して構成され、 前記掘進機により、前記到達立坑から前記発進立坑に向
   かって小口径の孔を掘削するとともに小口径の鋼製管体
   を推進させ、 前記小口径の鋼製管体が前記発進立坑に到達した後、前
   記小口径の鋼製管体の先端部に、前記発進立坑内に配置
   された前記拡大ヘッドの軸部を接続させ、 前記拡大ヘッドの面盤が前記鋼製管体を介して前記掘進
   機の駆動で回転されて、前記発進立坑から前記到達立坑
   に向かって掘削するとともに、前記拡大ヘッド内に配置
   された大中口径の管体を元押しジャッキにより順次推進
   させることを特徴とする管体の推進工法。
2. 【請求項２】 前記ビット手段が複数の掘削用ビットで
   あることを特徴とする請求項１記載の管体の推進工法。
3. 【請求項３】 前記ビット手段が、岩盤に衝撃を付加す
   るハンマビットであることを特徴とする請求項１記載の
   管体の推進工法。
4. 【請求項４】 前記面盤と、前記管支持体の前記面盤と
   対向する面とには、掘削した土を回収するための土砂取
   組口がそれぞれ形成され、前記面盤が回転することによ
   って、前記面盤に形成された土砂取組口が、前記管支持
   体に形成された土砂取組口に一致した位置と、塞ぐ位置
   とに移動可能に構成されていることを特徴とする請求項
   １記載の管体の推進工法。
5. 【請求項５】 前記管支持体における前記面盤と対向す
   る面に、掘削土が貯溜されるチャンバーが形成されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の管体の推進工法。
6. 【請求項６】 前記拡大ヘッドで掘削されて推進された
   大中口径内には、掘削した土を搬送するスクリューコン
   ベアが配置されることを特徴とする請求項５記載の管体
   の推進工法。