JP2866578B2

JP2866578B2 - 推進工法用推進体

Info

Publication number: JP2866578B2
Application number: JP5692494A
Authority: JP
Inventors: 惠昭奥山; 輝夫壁内; 勝彦向野; 充彦鎌田; 和則辻本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1994-03-28
Publication date: 1999-03-08
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: JPH07259482A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の推進管を互いに
屈曲自在に連結するとともに、先端の推進管に土砂を掘
削するための推進用ヘッドを屈曲自在に連結し、前記推
進用ヘッドを、管状の推進用ヘッド本体と、前記推進用
ヘッド本体に対して前後軸芯周りに駆動回転及び推進方
向に駆動出退自在に内嵌する駆動軸と、前記駆動軸の先
端に取付けられる先導体とから構成し、前記先導体の前
部に、前記推進用ヘッドの地中推進に伴って土圧を受け
て、その土圧を受けた方向へ前記推進用ヘッドの推進方
向を向けるための傾斜受圧面を形成してある推進工法用
推進体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の推進工法用推進体では、前
記傾斜受圧面を先導体の本体部（以下、先導体本体と称
する）に一面だけ形成し、方向転換時のステアリング能
力の不足を補う目的で、先導体本体の先端部に、前記傾
斜受圧面をさらに前方に延出するための舌片状のオーバ
ーカッターを固着して、そのオーバーカッターの先端部
を先導体本体の外周部から径方向外方側にはみださせて
あった。そして地中を直進させる場合、先導体を軸芯周
りに一方の方向に回転させながら、推進用ヘッド本体か
ら突出させて地中を一定の距離だけ掘削推進させ、先導
体が突出した分だけ推進用ヘッド本体を後方から送り込
んで先導体を推進用ヘッド本体に相対的に引退させた
後、先導体を今度は逆方向に回転させながら推進用ヘッ
ド本体から先導体を突出させて地中を掘削し、この繰り
返しで地中を直進させていた。即ち、上記のように先導
体をストローク毎に逆に回転させて、直進性を保つよう
にしてあった。また、地中を曲進させて方向を転換させ
る場合、先導体を上述のように回転させずに、旋回させ
るべき側とは反対側に傾斜受圧面を向けたまま先導体を
押し込むようにしてあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成によれば、オーバーカッターの先端部が先導体本
体の外周部から径方向外方側にはみだしており、その
上、オーバーカッターを先導体本体に固着してあったた
めに、オーバーカッターの先端部が地中穴の内壁に干渉
し、上述のような回転作動をする直進時に、先導体が前
記内壁から回転抵抗を受け、負荷が増すだけでなく推進
用ヘッド本体がローリングしやすくなって、ローリング
の修正に時間がかかるという欠点があった。また、地中
に突刺したガイド管を通して推進体を地中に送り込む場
合は、このガイド管に前記オーバーカッターの先端部が
引掛かる危険性があった。本発明の目的は、方向転換時
のステアリング能力の不足を補うことができながら、し
かも、直進時に地中穴の内壁から回転抵抗を受けること
に起因する負荷の増大や推進用ヘッド本体のローリング
を防止でき、前記ガイド管への引掛かりを防止できる推
進工法用推進体を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明にかかる推進工法用推進体の特徴構成は、先
導体を、傾斜受圧面の表裏両方向に揺動自在に駆動軸に
枢支連結するとともに、その枢支連結部を、前記駆動軸
の軸芯よりも前記傾斜受圧面の基端部側寄りに配置して
あることにあり、その作用効果は次の通りである。

【０００５】

【作用】つまり先導体を、傾斜受圧面の表裏両方向に揺
動自在に駆動軸に枢支連結するとともに、その枢支連結
部を、前記駆動軸の軸芯よりも前記傾斜受圧面の基端部
側寄りに配置してあるから、方向を転換させる場合、先
導体を駆動軸とともに推進用ヘッド本体から突出させて
地中穴の内壁に当てると、先導体が土圧により傾斜受圧
面の裏側方向に揺動して、ヘッド本体に対し傾斜した姿
勢になる。そしてその状態で先導体を軸芯周りに回転さ
せることなく押し込んで推進させると、土圧を受けた方
向に先導体が方向転換していく。この場合、先導体は前
記の傾斜姿勢で土圧を受けるから小回りができる。一
方、直進させる場合は、先導体を軸芯周りに回転させな
がら押し込んでいく。この場合、先導体を駆動軸に枢支
連結してあるから、先導体の前記傾斜受圧面の裏側の部
位が地中穴の内壁に干渉しても、内壁から受ける抵抗力
を傾斜受圧面の表側方向に逃がすことができる。その結
果、地中穴の内壁から受ける回転抵抗を小さくして、負
荷の増大を防止できるとともに、推進用ヘッド本体のロ
ーリングを防止できて、従来のようなローリングの修正
に要する手間を省くことができる。また、地中に突刺し
たガイド管を通して推進体を地中に送り込む場合に、先
導体がガイド管の内壁に干渉しても、ガイド管の内壁か
ら受ける抵抗力を傾斜受圧面の表側方向に逃がすことが
できるから、先導体をガイド管に引掛かかりにくくする
ことができる。さらに、先導体を揺動させるための特別
の機構を設けることなく、その先導体を土圧により自在
に揺動するように構成してあるだけだから、構造を簡単
化することができる。

【０００６】

【発明の効果】従って、方向転換時には小回りがきき、
直進時には、負荷の増大を防止できるとともに、ローリ
ングの修正に要する手間を省くことができ、地中ガイド
管を通して推進体を地中に送り込む際には先導体をガイ
ド管に引掛かかりにくくすることができ、構造を簡単化
することができるから、ステアリング能力の不足を補う
ことができながら経済性及び作業性を向上させることが
できる推進工法用推進体を提供することができた。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面の記載に基づ
いて説明する。図１、図２に示すように、個々の外面が
円筒面状をなす管体群、即ち外面円筒面状の推進用ヘッ
ド１及び外面円筒面状の複数の推進管２よりなる小口径
（例えば口径１００ｍｍ前後、あるいはそれ以下程度）
の管体群を、継手部Ｊを介して屈曲自在に連結すること
により、前記管体群を土中において屈曲させつつ図外の
押し込み装置により推進させるように構成した推進工法
用推進体が構成されている。

【０００８】前記推進用ヘッド１は、管状の推進用ヘッ
ド本体１Ａと、そのヘッド本体１Ａに対して長手方向に
沿う軸芯Ｐ周りで駆動回転、及び推進方向に駆動出退自
在に内嵌するピストン部１２（駆動軸の一例）とを設
け、前記ピストン部１２の先端に前記ピストン部１２よ
りも大径でヘッド本体１Ａとほぼ同径の先導体３を取付
け、前記先導体３をピストン部１２と共にヘッド本体１
Ａの軸線周りに回転操作する回動機構４と、前記先導体
３をヘッド本体１Ａに対して軸線方向で出退操作する伸
縮機構５とを設けて構成してある。前記先導体３は、ヘ
ッド本体１Ａに軸芯回りに回転自在に内嵌した回動軸８
と前記先導体３のピストン部１２の筒状孔１４との嵌
合、および、前記ピストン部１２とそのピストン部１２
に外嵌するヘッド本体１Ａのシリンダー部１３との嵌合
により、前記ヘッド本体１Ａに対して、相対回動ならび
に軸線方向に沿って相対移動自在に支承されている。こ
の先導体３の前部には、前記推進用ヘッド１の地中推進
に伴って土圧を受けて、その土圧を受けた方向へ推進用
ヘッド１の推進方向を向けるための傾斜受圧面Ｆを形成
してある。なお、図示はしないが前記先導体３の先端部
には、土砂と管体群との摩擦抵抗を減少させるための滑
材を吐出する周知の滑材吐出手段が設けられている。ま
た前記先導体３は詳しくは、ピストン部１２の先端の中
実部に外嵌して、傾斜受圧面Ｆの表裏両方向に揺動自在
に前記中実部にピン１９を介して枢支連結し、その枢支
連結部１８を、前記ピストン部１２の軸芯よりも傾斜受
圧面Ｆの基端部側寄りに配置してある。前記ピストン部
１２の先端の中実部は、先導体３が上記の方向に揺動で
きるように、軸芯に対して枢支連結部１８とは反対側の
端部を大きく面取りしてある。

【０００９】前記先導体３はピストン部１２とともにヘ
ッド本体１Ａから突出した状態で土圧を受けると、傾斜
受圧面Ｆの裏側方向に揺動してヘッド本体１Ａに対して
傾斜した姿勢になる。そして、ピストン部１２がヘッド
本体１Ａ内に引退すると、前記先導体３の背面部がヘッ
ド本体１Ａの先端部に接当して揺動を阻止され、先導体
３がヘッド本体１Ａに対して同芯状に位置する。つま
り、ヘッド本体１Ａの先端部は先導体３の揺動阻止部を
構成している。

【００１０】前記回動機構４は、推進用ヘッド本体１Ａ
の内周面の一部に形成された螺旋溝６と、その螺旋溝６
に螺合する螺合凸部７ａを備えて前記推進用ヘッド本体
１Ａに内嵌された油圧ピストン７と、前記油圧ピストン
７の内面側に形成されたスプライン孔部７ｂと噛合する
スプライン軸部８ａを外周部に形成した回動軸８と、前
記油圧ピストン７のピストンヘッド７ｃの両側の受圧室
１０に圧油を給排して、この油圧ピストン７をヘッド本
体１Ａの軸線方向で往復移動させる一対の圧油供給路９
Ａ，９Ｂ（図２参照）とを備えてなる。前記回動軸８の
内部には、前記圧油供給路９Ａ，９Ｂを構成する２本の
油圧配管とは別に、後述する伸縮機構５に対する圧油の
給排路１１が形成されており、これらの給排路１１及び
前記油圧配管は共に前記継手部Ｊを介して後方の推進管
２へ導かれている。このように構成された回動機構４で
は、一方の圧油供給路９Ａ（又は９Ｂ）から推進用ヘッ
ド本体１Ａへ圧油を供給し、他方の圧油供給路９Ｂ（又
は９Ａ）へ推進用ヘッド本体１Ａから圧油を戻すと、油
圧ピストン７が往復移動するが、その移動に伴って、前
記ヘッド本体１Ａの螺旋溝６に螺合凸部７ａを螺合させ
ている油圧ピストン７が正逆に回転し、その回転に従動
して回動軸８が正逆に回転し、更にはそれに従動して先
導体３が軸芯Ｐ周りに回転駆動される。尚、前記先導体
３は、油圧ピストン７が一往復する間に少なくとも３６
０度以上回転するようになっている。

【００１１】前記伸縮機構５は、前記回動機構４の回動
軸８に対して軸線方向で摺動自在に外嵌するように前記
先導体３に一体形成された有底筒状のピストン部１２
と、そのピストン部を内装するヘッド本体１Ａのシリン
ダー部１３と、前記シリンダー部１３の内部空間に対し
て前記回動軸８内に形成された給排路１１を介して圧油
を供給する圧力流体供給装置（図外）とから構成されて
いる。この伸縮機構５は、前記ピストン部１２の筒状孔
底部と、前記ピストン部１２の進行方向後端面との双方
に、夫々受圧面１２ａ，１４ａを設けて、前記回動軸８
端面、およびシリンダー部１３内面との間に圧力室１
５，１６を形成してある。そして、前記両圧力室１５，
１６に対しては、圧力流体供給装置側からの圧力流体の
流通を許す連通路１７を備えている。つまり、前記回動
軸８の外周面に形成されたスプライン部８ｂ、及びその
スプライン部８ｂが形成された箇所よりも推進方向後方
側の外周面に対して、前記ピストン部１２の筒状孔１４
を、圧油の流通を許容する程度の間隙が形成されるよう
に、やや大きめに形成することにより、前記連通路１７
を構成している。また、この伸縮機構５は、前記先導体
３を押し出す側にのみ前記圧力室１５，１６を備え、先
導体３のシリンダー部１３内への引き込み方向へは、後
続の推進管２の押し込み力により行わせるように構成し
てある。

【００１２】上記構造の推進体を用いて管体群を直進さ
せる場合は、前記圧油供給路９Ａ，９Ｂを介しての圧油
の吸排を連続的に行って油圧ピストン７を往復移動さ
せ、その往復移動によって回動軸８即ち先導体３を回転
させながら推進管２を押し込んでいく。この場合、前述
したように前記先導体３を、傾斜受圧面Ｆの表裏両方向
に揺動自在にピストン部１２の先端の前記中実部に枢支
連結し、その枢支連結部１８を、前記ピストン部１２の
軸芯よりも傾斜受圧面Ｆの基端部側寄りに配置してある
から、先導体３の傾斜受圧面Ｆの裏側の部位が地中穴の
内壁に干渉していても、内壁から受ける抵抗力を傾斜受
圧面Ｆの表側方向に逃がすことができる。その結果、先
導体３が軸芯周りに回転する際、地中穴の内壁から受け
る回転抵抗を少なくして、負荷の増大を防止できるとと
もに、推進用ヘッド本体１Ａのローリングを防止でき
る。

【００１３】また、前記推進体を用いて方向修正する場
合は、図３に示すように、先導体３をピストン部１２と
ともに推進用ヘッド本体１Ａから突出させて地中穴の内
壁に当てると、先導体３が土圧により傾斜受圧面Ｆの裏
側方向に揺動して、ヘッド本体１Ａに対し傾斜した姿勢
になる。そしてその状態のまま、先導体３を上述のよう
に回転させずに、旋回させるべき側とは反対側に前記傾
斜受圧面Ｆを向けたまま推進管２を押し込んでいく。そ
うすると、傾斜受圧面Ｆが土圧を受けて推進用ヘッド１
の推進方向は傾斜受圧面Ｆとは反対方向へ向けられ、推
進用ヘッド１は旋回するようになる。この場合、先導体
３が上記のような傾斜姿勢で方向を転換していくから、
傾斜前の姿勢で方向転換していく場合よりも小回りがで
きて、ステアリング能力を向上させることができる。

【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】推進体の推進用ヘッドの先端側を示す側面図

【図２】推進体の推進用ヘッドの断面図

【図３】先導体の周りの断面図

【符号の説明】

１推進用ヘッド１Ａ推進用ヘッド本体２推進管３先導体１２駆動軸１８枢支連結部Ｆ傾斜受圧面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鎌田充彦兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ技術開発研究所内 (72)発明者辻本和則兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ技術開発研究所内 (56)参考文献特開平５−321581（ＪＰ，Ａ) 特開平５−149087（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の推進管（２）を互いに屈曲自在に
連結するとともに、先端の推進管（２）に土砂を掘削す
るための推進用ヘッド（１）を屈曲自在に連結し、前記
推進用ヘッド（１）を、管状の推進用ヘッド本体（１
Ａ）と、前記推進用ヘッド本体（１Ａ）に対して前後軸
芯周りに駆動回転及び推進方向に駆動出退自在に内嵌す
る駆動軸（１２）と、前記駆動軸（１２）の先端に取付
けられる先導体（３）とから構成し、前記先導体（３）
の前部に、前記推進用ヘッド（１）の地中推進に伴って
土圧を受けて、その土圧を受けた方向へ前記推進用ヘッ
ド（１）の推進方向を向けるための傾斜受圧面（Ｆ）を
形成してある推進工法用推進体であって、前記先導体（３）を、前記傾斜受圧面（Ｆ）の表裏両方
向に揺動自在に前記駆動軸（１２）に枢支連結するとと
もに、その枢支連結部（１８）を、前記駆動軸（１２）
の軸芯よりも前記傾斜受圧面（Ｆ）の基端部側寄りに配
置してある推進工法用推進体。