(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中を推進する先端装置の一部を形成する第一の外筒内に配設された凸状球面座と、第二の外筒に設けられると共に前記凸状球面座に外嵌された凹状球面座と、前記凸状球面座に連なる内筒を径方向へ押圧することにより凸状球面座を介して先端装置の前部の推進方向を修正するよう前記第二の外筒内に配設された所要対の液圧ジャッキとを備えた方向修正装置において、
第二の外筒に液圧ジャッキを、該液圧ジャッキのボディが第二の外筒の一部を構成するよう一体に組み込んだことを特徴とする方向修正装置。
【請求項２】
各液圧ジャッキを第二の外筒の軸線方向へ複数台並設して構成した請求項１記載の方向修正装置。
【請求項３】
第二の外筒の軸線方向へ並設した複数台の液圧ジャッキの液圧室を連通させた請求項２記載の方向修正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に横穴、縦穴等のトンネルを構築するために、先端装置で地中を推進する際においてその推進方向を修正する方向修正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
管を地中に埋設するための工法としては、（１）立坑に設置した元押装置により先端装置をただ単に押圧し、土砂を掘削することなく地中に圧入させる静的圧入工法、（２）先端装置としての掘削機で土砂を掘削すると共に掘削した土砂を排土しながら地中で掘削機を推進させる掘削工法、（３）特開昭６０−１４８９９７号公報に示す工法で、本出願の図１１及び図１２に示すように、加振機ａを作動させて、先端装置としての振動発生装置ｂの前部ｃを加振すると共に、該振動発生装置ｂ周囲の土砂ｄに振動を与えて流動化させ、立坑ｅに設置した元押装置ｆにより押圧することにより土砂を掘削することなく振動発生装置ｂを圧入するようにした動的圧入工法がある。
【０００３】
前記各工法において地中に埋設物等の障害物がある場合には、先端装置の推進方向を修正する必要があり、該先端装置の推進方向を修正する装置としては、特開昭５８−２２２２９１号公報に示す装置がある。この特開昭５８−２２２２９１号公報に示す装置は、本出願の図１３に示すように、倍力機構として装置の推進方向と平行に伸長する位置決めジャッキｇにより主動楔部材ｈを介して受動楔部材ｉの楔面を押し、受動楔部材ｉの前方の穿孔ヘッドｊ、推進ジャッキｋを球軸受ｍを介して傾斜させ、装置の推進方向を変更して障害物を避けるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き障害物を避けるよう先端装置の推進方向を修正する装置は、主動楔部材ｈを介して受動楔部材ｉの楔面を押す位置決めジャッキｇのストロークが推進方向に長くなるため、装置の推進方向の全長が長くなり、出発点となる立坑への搬入が困難になると共に、装置の方向制御を行う制御性が悪いという問題があった。
【０００５】
こうした問題を解決すべく、本発明者等は、以下に示すような方向修正装置を発明し、既に出願している。
【０００６】
図５〜図１０は本発明者等が発明した方向修正装置の一例である。
【０００７】
前記方向修正装置が適用される管埋設装置は図１０に示され、図中、１は先端装置である。
【０００８】
先端装置１は、推進方向Ｄ１前方側に位置する前部４と、先端装置１の前部４の推進方向Ｄ１後方に接続されると共に、推進中に推進方向Ｄ１を修正させるための屈曲部５を備えた方向修正装置６を備えており、７は先端装置１において方向修正装置６の推進方向Ｄ１後方に配置された挿入管、８は立坑９内に配設されて押圧板１０を介し挿入管７の後端を押圧するようにした液圧ジャッキ等の元押装置である。
【０００９】
而して、上記管埋設装置においては、元押装置８を伸長させて押圧板１０を介し挿入管７を地中に圧入し、挿入管７により先端装置１を押圧することにより先端装置１を推進させるようにしている。
【００１０】
又、管埋設装置は、方向修正装置６の屈曲部５により先端装置１の前部４を傾動させ、更に元押装置８を伸長させることにより押圧板１０及び挿入管７を介して先端装置１を押圧し、先端装置１の推進方向Ｄ１を変更しつつ推進させるようにしている。
【００１１】
このような方向修正装置６の詳細は図５〜図８に示されており、方向修正装置６は、屈曲部５を備えた方向修正部１１を、前段部の前段円筒部１２と後段部の後段円筒部１３とにより構成している。
【００１２】
前段円筒部１２は、先端装置１の前部４に着脱可能な接続部１４を介して前方壁１５を配し、該前方壁１５の推進方向Ｄ１後方に、先端装置１の前部４と略同径に形成される第一の外筒１６と、該第一の外筒１６と同心に形成され且つ推進方向Ｄ１後方へ張り出す円筒状の内筒１７とを設けてなる構成を有しており、前記内筒１７における前方壁１５の近傍には、内筒１７の軸線上に中心を有する凸状球面座１８を形成してあり、該凸状球面座１８の表面には、カーボン等の固体潤滑被膜１９を形成してある。
【００１３】
前記前段円筒部１２の推進方向Ｄ１後方に位置する後段円筒部１３は、前段円筒部１２の第一の外筒１６と略同径の第二の外筒２０を備え、該第二の外筒２０の先端には、前段円筒部１２の第一の外筒１６と内筒１７との間に位置し且つ凸状球面座１８を推進方向Ｄ１の投影面積で広く受ける凹状球面座２１を形成しており、前記凸状球面座１８に接する凹状球面座２１の内周面には凸状球面座１８と同様なカーボン等の固体潤滑被膜２２を形成し、凹状球面座２１の外周面には複数の環状溝２３（図５では二本）を設け、該環状溝２３には、前段円筒部１２の第一の外筒１６と後段円筒部１３の凹状球面座２１との間の隙間から内部に土砂が流入することを防ぐためのＵ字状のパッキン２４を嵌入してある。
【００１４】
又、前記凹状球面座２１の外周面で環状溝２３の推進方向Ｄ１後方には、前段円筒部１２が傾動した際に前段円筒部１２の第一の外筒１６における推進方向Ｄ１後端が凹状球面座２１の外周面に接触しないよう所定の大きさの溝２５を形成してある。
【００１５】
前記後段円筒部１３の第二の外筒２０における凹状球面座２１の推進方向Ｄ１後方には、図５及び図７に示す如く、内筒１７における凸状球面座１８の回動中心から推進方向Ｄ１後方へ最も離れた位置、即ち内筒１７の推進方向Ｄ１後端に位置するよう四本の液圧ジャッキ２６を配設してあり、該四本の液圧ジャッキ２６は、内筒１７を周方向へ等間隔に囲むと共に、内筒１７を径方向に挟み込む二本を一対として構成されている。
【００１６】
ここで、内筒１７の外周面と液圧ジャッキ２６との構造を説明すると、図７に示す如く、内筒１７の外周面には接線方向へ延在する複数の平面（図７では四個所）を形成して滑り軸受け板２７を配しており、該滑り軸受け板２７には、球面座２８を備えて首を振れるようにした液圧ジャッキ２６の先端部を面接触させるようにしてある。
【００１７】
前記後段円筒部１３の第二の外筒２０における複数の液圧ジャッキ２６のうち二本の液圧ジャッキ２６の間には、内筒１７の径方向に向かう二本のストローク検出器２９を内筒１７の周方向へ位相をずらして略直角に配置し、残りの二本の液圧ジャッキ２６の間には、ストローク検出器２９と同様に内筒１７の径方向に向かう二本の土圧検出器３０を内筒１７の周方向へ位相をずらして略直角に配置してある。
【００１８】
一方、図５及び図６に示す如く、後段円筒部１３の推進方向Ｄ１後端部、即ち方向修正部１１の推進方向Ｄ１後端部には、後段円筒部１３の第二の外筒２０に対し同心状で外径が略同一に形成され且つ推進方向Ｄ１後端部に蓋体３１が取り付けられた中空の後方筒部３２が接続され、該後方筒部３２の中空部内には、方向修正部１１の前段円筒部１２を傾動させるために必要な油圧回路を構成する各種機器及び制御系統を構成する各種機器が収納されるようになっている。
【００１９】
前記後方筒部３２に収納されている機器は、油圧回路を構成する三位置切換弁である電磁制御弁３４、各液圧ジャッキ２６に対応する圧力センサ３５、地中の土内にベントナイト等の滑材を供給するよう後方筒部３２の周方向表面に形成された滑材供給ノズル３６、制御系統におけるストローク検出器２９用のアンプ、推進方向Ｄ１を制御するジャイロ３７、発生する磁界により地上で位置を検出させる電磁コイル３８、各部材に給電するバッテリ３９、及び省配線ユニット等である。又、二本ずつで構成される二対の液圧ジャッキ２６は、先端装置１の推進方向Ｄ１後方へ延在する管路４０を介して、各対に対応するそれぞれの電磁制御弁３４に接続されており、それぞれの電磁制御弁３４に接続された後述の図８における管路４１，４２は、送給管路４７及び戻り管路４８に接続され、該送給管路４７及び戻り管路４８には、蓋体３１に取り付けられ且つ油圧ユニット６０へ接続可能なカップラ４３，４４と、振動発生装置の油圧系へ接続可能なカップラ４５，４６とが接続されている。
【００２０】
前記滑材供給ノズル３６には管路４９の先端が接続され、該管路４９は後方筒部３２の中空部を通って後方へ延在し、蓋体３１に取り付けられたカップラ５０に接続されている。又、管路４９の中途位置には分岐部分（図示せず）が設けられており、該分岐部分から後方筒部３２の中空部を通って前方側へ延在する管路５２は、先端装置１の前部４の油圧系へ着脱可能なカップラ５１に接続されている。
【００２１】
尚、図６中、５３は、前段円筒部１２の第一の外筒１６における推進方向Ｄ１後端に凸設されたキー状の回り止め部材であり、該回り止め部材５３は、後段円筒部１３の第二の外筒２０における推進方向Ｄ１先端に設けた切欠き状の案内手段５４と係合しており、これにより、推進時に前段円筒部１２が円周方向へ回動しないよう動きを規制されている。
【００２２】
一方、前記液圧ジャッキ２６により前段円筒部１２の方向、即ち先端装置１の推進方向Ｄ１を変更する油圧回路は図８に示されており、６０は油圧ユニット、６１は傾動用の油圧回路である。
【００２３】
前記油圧ユニット６０は地上に設置されており、電動機６２により駆動される油圧ポンプ６３の吐出側には、中途部に逆止弁６４及び可変絞り付逆止弁６５を、又、油流れ方向Ｄ２下流端にカップラ６６を設けた管路６７が接続されている。又、前記油圧ユニット６０は、油流れ方向Ｄ２上流端にカップラ６８が接続され且つ油をタンク６９に戻すようにした戻り管路７０を備え、油圧ポンプ６３には、タンク６９から油を吸い込むための吸引管路７１が接続されている。
【００２４】
又、管路６７における逆止弁６４の油流れ方向Ｄ２下流側には、中途部に切換弁７２が接続されて一端が戻り管路７０に接続された管路７３の他端が接続されている。油圧ユニット６０の管路６７と戻り管路７０とをつなぐ管路途中には、管路６７側の圧力が設定値を越えた場合に油を戻り管路７０側へ逃がすためのリリーフ弁７４を設けてある。
【００２５】
前記油圧回路６１を構成する各機器は後方筒部３２内に収納されており、油圧ユニット６０のカップラ６６と管路７５を介して接続し得るようにしたカップラ４３には、先端装置１の前部４の油圧ユニット（図示せず）に接続可能なカップラ４５へ通じる送給管路４７が接続されると共に、油圧ユニット６０のカップラ６８と管路７６を介して接続し得るようにしたカップラ４４には、先端装置１の前部４の油圧ユニット（図示せず）に接続可能なカップラ４６へ通じる戻り管路４８が接続されている。
【００２６】
又、送給管路４７の中途部には、二つの電磁制御弁３４に接続される管路４１が接続され、戻り管路４８の中途部には、二つの電磁制御弁３４に接続される管路４２が一本の管路７７にまとめられて接続されており、まとめられた一本の管路７７には第一の弁としてのリリーフ弁７８が設けられている。
【００２７】
一方、前記電磁制御弁３４には、各液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９へ通じる管路４０と接続され且つ途中に可変絞り付逆止弁８０を有する管路８１が接続されており、可変絞り付逆止弁８０は、液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９から戻る油の流量を制御するようになっている。
【００２８】
又、前記管路８１の管路４０に対する接続位置から可変絞り付逆止弁８０までの中途部には、逆止弁８２を備えた管路８３が分岐接続され、該管路８３は、一本の管路８４にまとめられて第二の弁としてのリリーフ弁８５を介し戻り管路４８に接続されている。
【００２９】
ここで、前記リリーフ弁７８は、所定の液圧ジャッキ２６が内筒１７を押圧することによりそれと対向する液圧ジャッキ２６が内筒１７によって押圧された際に、対向する戻り側の液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９、管路４０、管路８１、電磁制御弁３４、管路４２の一連の流路の圧力がゼロにならないよう所定の圧力に設定されている。
【００３０】
前記液圧ジャッキ２６を介して前段円筒部１２を傾動させる際の制御装置は、図９に示されており、圧力センサ３５で検出したそれぞれの液圧ジャッキ２６の推力である液圧ジャッキ圧力Ｐ１、ストローク検出器２９で検出した内筒１７延いては前段円筒部１２の変位方向Ｘ１、土圧検出器３０で検出した後段円筒部１３の第二の外筒２０に作用する土圧力Ｐ２は、それぞれ検出信号として地上に設置した制御装置９０の演算制御部９１へ与え得るようになっている。
【００３１】
前記前段円筒部１２の傾動時における液圧ジャッキ２６の選択Ｓａ、液圧ジャッキ２６の伸長量ＬａはＣＰＵ等の上位系制御装置９２若しくはオペレータより、制御装置９０の演算制御部９１へ設定し得るようになっており、その他の操作指令Ｃ１も制御装置９０の演算制御部９１へ与え得るようになっている。又、制御装置９０の演算制御部９１から上位系制御装置９２へは、動作状態情報Ｉを与え得るようになっている。
【００３２】
又、上位系制御装置９２等から与えられた種々のデータを基に、制御装置９０における演算制御部９１からは、電磁制御弁３４に切換指令Ｖを与え得るようになっている。尚、図９中、９３は制御装置９０における演算制御部９１からの動作状態データを表示するための表示部である。
【００３３】
次に、上記方向修正装置６の作動を説明する。
【００３４】
先端装置１の方向を変更する際において、図８に示す油圧回路６１のリリーフ弁７８、リリーフ弁８５は、リリーフ弁７８の設定圧をＰＯ１、リリーフ弁８５の設定圧をＰＯ２とした場合、常にＰＯ１＜ＰＯ２となるよう圧力調整が行われており、油圧ユニット６０では、油が流通するよう切換弁７２が切換わった状態で油圧ポンプ６３は電動機６２により駆動されており、油圧ポンプ６３から吐出された油は、管路６７，７３、切換弁７２、戻り管路７０を通ってタンク６９へ循環している。
【００３５】
又、上位系制御装置９２から、先端装置１即ち前段円筒部１２の変位方向及び変位量に対応する液圧ジャッキ２６の選択Ｓａ、液圧ジャッキ２６の伸長量Ｌａ、その他の操作指令Ｃ１等の信号が制御装置９０の演算制御部９１に与えられている。このため、推進方向Ｄ１の変更を開始する操作ボタンをオンにすることにより、制御装置９０の演算制御部９１からは油圧ユニット６０の切換弁７２に切換指令が与えられて管路７３の油が切換弁７２を通過しないように切り換わり、同時に油圧回路６１の二つの電磁制御弁３４のうち少なくとも一つに切換指令が与えられて、一対の液圧ジャッキ２６のうち一方の管路８１を送給側の管路４１に接続すると共に他方の管路８１を戻り側の管路４２に接続するか、或いは他方の管路８１を送給側の管路４１に接続すると共に一方の管路８１を戻り側の管路４２に接続するよう、電磁制御弁３４の切換が行われている。
【００３６】
このため、二つの電磁制御弁３４のうち一方の電磁制御弁３４において、一対の液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９に接続された一方の管路８１を送給側の管路４１に接続すると共に他方の管路８１を戻り側の管路４２に接続するよう、切換が行われている場合には、油圧ポンプ６３から吐出された油は、管路６７，７５，４７，４１を経て電磁制御弁３４を通り、管路８１から管路４０を経て液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９へ導入され、液圧ジャッキ２６を伸長させることにより内筒１７を押圧しており、同時に、相対する液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９の油は排出され、他方の管路４０，８１を経て電磁制御弁３４を通り、管路４２から管路７７及びリリーフ弁７８を介して、戻り管路４８、管路７６，７０を通り、タンク６９に戻される。
【００３７】
又、二つの電磁制御弁３４のうち一方の電磁制御弁３４において、一対の液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９に接続された他方の管路８１を送給側の管路４１に接続すると共に一方の管路８１を戻り側の管路４２に接続するよう、切換が行われている場合には、油圧ポンプ６３から吐出された油は、管路６７，７５，４７，４１を経て電磁制御弁３４を通り、上記の場合の他方の管路８１から管路４０を経て逆側の液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９へ導入され、逆側の液圧ジャッキ２６を伸長させることにより内筒１７を逆方向に押圧しており、同時に、相対する液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９の油は排出され、上記の場合の一方の管路４０，８１を経て電磁制御弁３４を通り、管路４２から管路７７及びリリーフ弁７８を介して、戻り管路４８、管路７６，７０を通り、タンク６９に戻される。
【００３８】
更に、二つの電磁制御弁３４のうち他方の電磁制御弁３４において、他の一対の液圧ジャッキ２６が作動する場合には、上記の一方の電磁制御弁３４と略同様に作動し、二つの電磁制御弁３４を同時に作動させた場合には、互いに直交する方向に配設された二対の液圧ジャッキ２６が所要方向へそれぞれ伸縮する形となり、このときの内筒１７の押圧方向は二対の液圧ジャッキ２６の伸長方向を合わせたものになる。
【００３９】
ここで、前記内筒１７の傾動角度は、内筒１７の周方向へ位相をずらして略直角に配置された二本のストローク検出器２９により傾動のデータが検出され、該検出された値を演算することにより求められる。
【００４０】
而して、所定の液圧ジャッキ２６を所定量で伸長させると、該液圧ジャッキ２６は前段円筒部１２の内筒１７を径方向に押圧し、凸状球面座１８の球中心を回動中心として前段円筒部１２を所定変位量で傾動させ、先端装置１の前部４を所望方向へ向ける。
【００４１】
続いて、先端装置１の推進方向Ｄ１を更に変更する際には、圧力センサ３５により液圧ジャッキ圧力Ｐ１が、又、ストローク検出器２９により前段円筒部１２の変位方向Ｘ１が、更に、土圧検出器３０により後段円筒部１３の外周面に作用する土圧力Ｐ２が、それぞれ検出されて制御装置９０における演算制御部９１に与えられ、所定の演算が行われることにより、切換指令Ｖにより電磁制御弁３４が適切な状態に制御される。
【００４２】
このため、制御装置９０は、傾動時の前段円筒部１２の変位方向及び変位量に対応する液圧ジャッキ２６の選択Ｓａ、液圧ジャッキ２６の伸長量Ｌａ、その他の操作指令Ｃ１を任意に設定すると共に、前述の検出データを基として前段円筒部１２の傾動方向を予め設定した所定の状態に制御して傾動を行うことができる。
【００４３】
一方、図１０に示す元押装置８によりトンネルを形成するよう先端装置１を押圧した場合には、先端装置１へ与える推力、先端装置１の径方向にかかる力等を凸状球面座１８を介して後段円筒部１３の凹状球面座２１で受ける。
【００４４】
従って、前段円筒部１２の傾動に必要な液圧ジャッキ２６のストロークの方向を先端装置１の推進方向Ｄ１でなく前段円筒部１２の内筒１７の径方向にするため、先端装置１の推進方向Ｄ１の全長を短くでき、結果的に出発点となる立坑９への搬入が容易になると共に、先端装置１の方向制御を行う制御性を良好にすることができる。又、先端装置１へ与える推力を凸状球面座１８で支持するため液圧ジャッキ２６を小型化し、設置スペースの占有を低減して方向修正装置６内部のスペースを有効利用することができる。
【００４５】
又、液圧ジャッキ２６が伸長して内筒１７と液圧ジャッキ２６との接触角が変化した際においても、球面座２８及び滑り軸受け板２７により液圧ジャッキ２６は前段円筒部１２の内筒１７に対して点接触でなく面接触を維持するため、液圧ジャッキ２６及び前段円筒部１２の内筒１７の周囲面の破損を防止することができる。
【００４６】
しかも、前記凸状球面座１８と凹状球面座２１との摺動面に備えた固体潤滑被膜１９，２２によりグリス等の給油を不要にするため、凸状球面座１８と凹状球面座２１に対しオイルシール等の部材を不要にして装置構造を簡易にでき、又、液圧ジャッキ２６を凸状球面座１８の回動中心から推進方向Ｄ１後方へ離れた位置に備えるため、内筒１７即ち前段円筒部１２を傾動させる傾動モーメントを大きくして前段円筒部１２を容易に傾動させることができる。
【００４７】
又、前記前段円筒部１２は、回り止め部材５３により円周方向へ回動することがないため、前段円筒部１２及び後段円筒部１３の中空部内に収納された配線や配管に捩れが生じることがなく、又、パッキン２４により前段円筒部１２と後段円筒部１３の間から土砂が入ることを防止し、結果的に耐久性を良くすることができる。
【００４８】
更に又、前記内筒１７に接するストローク検出器２９の検出値より屈曲部５における前段円筒部１２の傾動角度を検出するため、先端装置１の方向制御を適確に行うことができ、又、液圧ジャッキ２６に圧力センサ３５を備えて前段円筒部１２の傾動により発生するモーメントを検出するため、先端装置１の方向制御を一層適確に行うことができる。
【００４９】
又、液圧ジャッキ２６を制御する電磁制御弁３４を方向修正装置６の内部に備えるため、方向修正装置６の内部で管路４０をまとめて、方向修正装置６の外部へ延在する管路を最少限にし、結果的に先端装置１の操作性を良くすることができる。更に又、内筒１７の内部に配線、配管を通すことが可能となるため、先端装置１の外部に配線、配管を出すことなく、先端装置１の前部４に必要な電気信号、油、滑材等を供給することができる。
【００５０】
以上述べたように、本発明者等が既に発明して出願している方向修正装置６は、小型でしかも耐久性、操作性の良いものとなっている。
【００５１】
ところで、土質が硬い場合、或いは圧入工法のように周囲の土が押し固められたような状態となる場合、液圧ジャッキ２６により凸状球面座１８の球中心を回動中心として前段円筒部１２に作用させる傾動モーメントは、大きくした方が有利となることが確認されている。
【００５２】
前記傾動モーメントを大きくするためには、一つの手段としては、液圧ジャッキ２６の内径を大きくしてその推力を増加させる必要があるが、先端装置１の後段円筒部１３の第二の外筒２０内に、別物としての液圧ジャッキ２６を配設するのでは、該第二の外筒２０という限られた搭載スペースの制約をもろに受ける形となり、液圧ジャッキ２６の内径をあまり大きくすることは不可能であった。
【００５３】
又、別の手段として、凸状球面座１８の球中心から液圧ジャッキ２６が配設される位置までの距離即ち傾動モーメントの腕の長さを長くしてやれば、前記傾動モーメントを大きくすることが可能となるが、この場合、液圧ジャッキ２６のストロークを大きくしてやる必要がある。しかしながら、前述と同様に、先端装置１の後段円筒部１３の第二の外筒２０内に、別物としての液圧ジャッキ２６を配設するのでは、やはり第二の外筒２０という限られた搭載スペースの制約により、液圧ジャッキ２６のストロークをあまり大きくすることは困難となる一方、該液圧ジャッキ２６のストロークを充分に取れない場合には、充分な傾動角が得られなくなる虞があった。
【００５４】
一方、内筒１７を径方向へ押圧する液圧ジャッキ２６一台当りの動作圧力を高めてその推力を大きくした場合、荷重が一箇所に集中する形となることから、液圧ジャッキ２６の荷重作用部の必要強度が大きくなり、該液圧ジャッキ２６の荷重作用部における部材の肉厚を厚くする等といった対策を講じなければならなくなり、広い搭載スペースが必要となり、第二の外筒２０のように搭載スペースに制約がある場合には、液圧ジャッキ２６の動作圧力をあまり大きくすることが困難となり、前記傾動モーメントを大きくすることができなかった。
【００５５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、限られたスペース内で、より大きな傾動モーメントを発生させることができ、土質が硬く非常に高い負荷がかかる場合、或いは圧入工法のように周囲の土が押し固められたような状態となり非常に高い負荷がかかる場合にも有効に適用できる方向修正装置を提供しようとするものである。
【００５６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の方向修正装置は、地中を推進する先端装置の一部を形成する第一の外筒内に配設された凸状球面座と、第二の外筒に設けられると共に前記凸状球面座に外嵌された凹状球面座と、前記凸状球面座に連なる内筒を径方向へ押圧することにより凸状球面座を介して先端装置の前部の推進方向を修正するよう前記第二の外筒内に配設された所要対の液圧ジャッキとを備えた方向修正装置において、
第二の外筒に液圧ジャッキを、該液圧ジャッキのボディが第二の外筒の一部を構成するよう一体に組み込んだことを特徴とする方向修正装置にかかるものである。
【００５７】
前記方向修正装置においては、請求項２のように、各液圧ジャッキを第二の外筒の軸線方向へ複数台並設して構成することが有効となり、この場合、請求項３のように、第二の外筒の軸線方向へ並設した複数台の液圧ジャッキの液圧室を連通させることが望ましい。
【００５８】
【００５９】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００６０】
本発明の請求項１の方向修正装置のように、第二の外筒に液圧ジャッキを、該液圧ジャッキのボディが第二の外筒の一部を構成するよう一体に組み込むと、先端装置の第二の外筒内に、別物としての液圧ジャッキを配設するのとは異なり、該第二の外筒という限られた搭載スペースの制約を受けにくくなり、液圧ジャッキの内径を大きくしてその推力を増加させることが可能になると共に、液圧ジャッキのストロークを大きくし、凸状球面座の球中心から液圧ジャッキが配設される位置までの距離即ち傾動モーメントの腕の長さを長くしてやることが可能となり、これにより、内筒を傾動させる傾動モーメントを大きくすることが可能となり、充分な傾動角も得られる。
【００６１】
前記方向修正装置において、請求項２のように、各液圧ジャッキを第二の外筒の軸線方向へ複数台並設して構成すると、内筒を径方向へ押圧する液圧ジャッキ一台当りの荷重が一箇所に集中せずに分散される形となることから、液圧ジャッキの荷重作用部の必要強度が小さくなり、該液圧ジャッキの荷重作用部における部材の肉厚を厚くする等といった対策を講じなくて済み、広い搭載スペースが必要とならず、第二の外筒のように搭載スペースに制約がある場合であっても、液圧ジャッキ一台当りの内径、ストロークを大きくしやすく、一方向当りの液圧ジャッキのトータルの推力を大きくすることが可能となり、前記傾動モーメントをより大きくすることに役立つ。この場合、請求項３のように、第二の外筒の軸線方向へ並設した複数台の液圧ジャッキの液圧室を連通させると、該複数台の液圧ジャッキには同じ液圧が作用し、外部から大きな負荷が加わったような場合でも、一つの液圧ジャッキにのみ大きな荷重が作用するようなことがないため、液圧ジャッキの荷重作用部の必要強度が更に小さくて済み、搭載スペースの確保に役立つ。
【００６２】
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００６４】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５〜図１０と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図５〜図１０に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図４に示す如く、第二の外筒２０に液圧ジャッキ２６を、該液圧ジャッキ２６のボディ２６ａが第二の外筒２０の一部を構成するよう一体に組み込んだ点にある。
【００６５】
本図示例の場合、各液圧ジャッキ２６は第二の外筒２０の軸線方向へ複数台（図の例では二台）並設して構成すると共に、該第二の外筒２０の軸線方向へ並設した複数台の液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９は、該液圧ジャッキ２６のボディ２６ａに形成された流路９４を介して連通させるようにしてある。
【００６６】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００６７】
前述のように、第二の外筒２０に液圧ジャッキ２６を、該液圧ジャッキ２６のボディ２６ａが第二の外筒２０の一部を構成するよう一体に組み込むと、先端装置１の後段円筒部１３の第二の外筒２０内に、別物としての液圧ジャッキ２６を配設するのとは異なり、該第二の外筒２０という限られた搭載スペースの制約を受けにくくなり、液圧ジャッキ２６の内径を大きくしてその推力を増加させることが可能になると共に、液圧ジャッキ２６のストロークを大きくし、凸状球面座１８の球中心から液圧ジャッキ２６が配設される位置までの距離即ち傾動モーメントの腕の長さを長くしてやることが可能となり、これにより、内筒１７即ち前段円筒部１２を傾動させる傾動モーメントを大きくすることが可能となり、充分な傾動角も得られる。
【００６８】
本図示例の場合、各液圧ジャッキ２６は第二の外筒２０の軸線方向へ複数台並設して構成するようにしてあるため、内筒１７を径方向へ押圧する液圧ジャッキ２６一台当りの荷重が一箇所に集中せずに分散される形となることから、液圧ジャッキ２６の荷重作用部の必要強度が小さくなり、該液圧ジャッキ２６の荷重作用部における部材の肉厚を厚くする等といった対策を講じなくて済み、広い搭載スペースが必要とならず、第二の外筒２０のように搭載スペースに制約がある場合であっても、液圧ジャッキ２６一台当りの内径、ストロークを大きくしやすく、一方向当りの液圧ジャッキ２６のトータルの推力を大きくすることが可能となり、前記傾動モーメントをより大きくすることに役立つ。
【００６９】
しかも、本図示例の場合、第二の外筒２０の軸線方向へ並設した複数台の液圧ジャッキ２６のヘッド側液圧室７９は、該液圧ジャッキ２６のボディ２６ａに形成された流路９４を介して連通させるようにしてあるため、該複数台の液圧ジャッキ２６には同じ油圧が作用し、外部から大きな負荷が加わったような場合でも、一つの液圧ジャッキ２６にのみ大きな荷重が作用するようなことがないため、液圧ジャッキ２６の荷重作用部の必要強度が更に小さくて済み、搭載スペースの確保に役立つ。尚、前記流路９４途中に切換弁（図示せず）を設け、該切換弁の操作により、土質等に応じて、第二の外筒２０の軸線方向へ並設した複数台の液圧ジャッキ２６のうち一方のみを作動させ、内筒１７を傾動させるような使い方をすることも可能となる。
【００７０】
こうして、上記図示例における方向修正装置６によれば、限られたスペース内で、より大きな傾動モーメントを発生させることができ、土質が硬く非常に高い負荷がかかる場合、或いは圧入工法のように周囲の土が押し固められたような状態となり非常に高い負荷がかかる場合にも有効に適用できる。
【００７１】
【００７２】
尚、本発明の方向修正装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１記載の方向修正装置によれば、限られたスペース内で、より大きな傾動モーメントを発生させることができ、土質が硬く非常に高い負荷がかかる場合、或いは圧入工法のように周囲の土が押し固められたような状態となり非常に高い負荷がかかる場合にも有効に適用できるという優れた効果を奏し得る。
【００７４】
本発明の請求項２記載の方向修正装置によれば、内筒を径方向へ押圧する液圧ジャッキ一台当りの荷重を一箇所に集中させずに分散させることができ、液圧ジャッキの荷重作用部の必要強度を小さくして、広い搭載スペースを不要とし得、第二の外筒のように搭載スペースに制約がある場合であっても、液圧ジャッキ一台当りの内径、ストロークを大きくしやすく、一方向当りの液圧ジャッキのトータルの推力を大きくでき、前記傾動モーメントをより大きくすることに役立つという優れた効果を奏し得る。
【００７５】
本発明の請求項３記載の方向修正装置によれば、複数台の液圧ジャッキに同じ液圧を作用させることができ、外部から大きな負荷が加わったような場合でも、一つの液圧ジャッキにのみ大きな荷重が作用するようなことを防止できるため、液圧ジャッキの荷重作用部の必要強度を更に小さくし得、搭載スペースの確保に役立つという優れた効果を奏し得る。
【００７６】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を実施する形態の一例の縦断面図である。
【図２】  本発明を実施する形態の一例の平面図である。
【図３】  図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】  図１のＩＶ−ＩＶ方向矢視図である。
【図５】  本発明者等が既に発明している方向修正装置の一例の縦断面図である。
【図６】  本発明者等が既に発明している方向修正装置の一例の平面図である。
【図７】  図５のＶＩＩ−ＶＩＩ方向矢視図である。
【図８】  本発明者等が既に発明している方向修正装置に適用する油圧回路図である。
【図９】  本発明者等が既に発明している方向修正装置に適用する制御系統図である。
【図１０】  図５に示す方向修正装置を適用した管埋設装置の概要を示す側面図である。
【図１１】  従来の圧入工法に使用する振動発生装置の概要を示す側面図である。
【図１２】  図１１に示す振動発生装置を適用した管埋設装置の概要を示す側面図である。
【図１３】  従来の方向修正方法に使用する方向修正装置の概要を示す側面図である。
【符号の説明】
１    先端装置
４    前部
５    屈曲部
６    方向修正装置
７    挿入管
８    元押装置
９    立坑
１６    第一の外筒
１７    内筒
１８    凸状球面座
２０    第二の外筒
２１    凹状球面座
２６    液圧ジャッキ
２６ａ  ボディ
７９    ヘッド側液圧室（液圧室）
９４    流路
【図１】
0003679728.tif 000002
【図２】
0003679728.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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