(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外殻の先端に前面に複数のビットを備えた半径方向に伸縮自在のカッターを回転自在に設け、外殻の内部にカッターを回動させる駆動装置を設け、筒状の連結管を外殻に前後にスライド自在に設け、外殻の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して管路を形成しながら掘進するようにした第１推進掘削装置と、筒状の外殻の先端に前面にビットを備えた半径方向に伸縮自在のカッターを回転自在に設け、外殻の内部にカッターを回動させる駆動装置を設け、外殻の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して管路を形成しながら掘進するようにした第２推進掘削装置とを用意し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置を地盤の離れた位置から作動させて対向して掘削し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置が近接したところで掘削を停止し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッターを後方の推進管から撤去できるまで外径をそれぞれ縮め、第１推進掘削装置の連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻に接合し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッター及び駆動装置及び付属装置を外殻を残してそれぞれ撤去し、両側から推進管を押圧して外殻同士を当接させ、連続する管路を形成するようにし、しかも第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置の外殻の内側に推進管と同じ構造で且つ同じ内径の壁体を設け、連結管の直径を外殻の外径より大径にして外殻の外側に被せるように設け、第２推進掘削装置の外殻の外周に流体を導入して膨張させることができる環状の膨張体を設け、連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻の外側に被せた状態で密閉できるようにした地中管路構築方法。
【請求項２】
筒状の外殻の先端に前面に複数のビットを備えた半径方向に伸縮自在のカッターを回転自在に設け、外殻の内部にカッターを回動させる駆動装置を設け、筒状の連結管を外殻に前後にスライド自在に設け、外殻の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して管路を形成しながら掘進するようにした第１推進掘削装置と、筒状の外殻の先端に前面にビットを備えた半径方向に伸縮自在のカッターを回転自在に設け、外殻の内部にカッターを回動させる駆動装置を設け、外殻の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して管路を形成しながら掘進するようにした第２推進掘削装置とを用意し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置を地盤の離れた位置から作動させて対向して掘削し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置が近接したところで掘削を停止し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッターを後方の推進管から撤去できるまで外径をそれぞれ縮め、第１推進掘削装置の連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻に接合し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッター及び駆動装置及び付属装置を外殻を残してそれぞれ撤去し、両側から推進管を押圧して外殻同士を当接させ、連続する管路を形成するようにし、しかも第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置の外殻の内側に推進管と同じ構造で且つ同じ内径の壁体を設け、連結管の直径を外殻の内径より小径にして外殻の内側に嵌入するように設け、第２推進掘削装置の外殻の内周に流体を導入して膨張させることができる環状の膨張体を設け、連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻の内側に嵌入した状態で密閉できるようにした地中管路構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を掘削してトンネルのための管路を構築する技術に関し、詳しくは長距離の管路を短い工期で安全に構築できる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤を掘削する方法として、掘削機の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して地中に管路を構築しながら掘進する推進工法が知られている。ところが、この方法は掘削距離が長くなって推進管の数が増していくと、推進管と地盤との摩擦力が徐々に大きくなって掘進速度が鈍り、長距離の管路を構築するのに長い工期を要する問題点があった。また、掘進できる距離はおよそ６００ｍが実用的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、長距離の管路を短い工期で安全に構築できる地中管路構築方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
１）  筒状の外殻の先端に前面に複数のビットを備えた半径方向に伸縮自在のカッターを回転自在に設け、外殻の内部にカッターを回動させる駆動装置を設け、筒状の連結管を外殻に前後にスライド自在に設け、外殻の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して管路を形成しながら掘進するようにした第１推進掘削装置と、筒状の外殻の先端に前面にビットを備えた半径方向に伸縮自在のカッターを回転自在に設け、外殻の内部にカッターを回動させる駆動装置を設け、外殻の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して管路を形成しながら掘進するようにした第２推進掘削装置とを用意し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置を地盤の離れた位置から作動させて対向して掘削し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置が近接したところで掘削を停止し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッターを後方の推進管から撤去できるまで外径をそれぞれ縮め、第１推進掘削装置の連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻に接合し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッター及び駆動装置及び付属装置を外殻を残してそれぞれ撤去し、両側から推進管を押圧して外殻同士を当接させ、連続する管路を形成するようにし、しかも第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置の外殻の内側に推進管と同じ構造で且つ同じ内径の壁体を設け、連結管の直径を外殻の外径より大径にして外殻の外側に被せるように設け、第２推進掘削装置の外殻の外周に流体を導入して膨張させることができる環状の膨張体を設け、連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻の外側に被せた状態で密閉できるようにした地中管路構築方法
２）  筒状の外殻の先端に前面に複数のビットを備えた半径方向に伸縮自在のカッターを回転自在に設け、外殻の内部にカッターを回動させる駆動装置を設け、筒状の連結管を外殻に前後にスライド自在に設け、外殻の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して管路を形成しながら掘進するようにした第１推進掘削装置と、筒状の外殻の先端に前面にビットを備えた半径方向に伸縮自在のカッターを回転自在に設け、外殻の内部にカッターを回動させる駆動装置を設け、外殻の後端に筒状の推進管を配置し、後方から推進管を押圧して管路を形成しながら掘進するようにした第２推進掘削装置とを用意し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置を地盤の離れた位置から作動させて対向して掘削し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置が近接したところで掘削を停止し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッターを後方の推進管から撤去できるまで外径をそれぞれ縮め、第１推進掘削装置の連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻に接合し、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッター及び駆動装置及び付属装置を外殻を残してそれぞれ撤去し、両側から推進管を押圧して外殻同士を当接させ、連続する管路を形成するようにし、しかも第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置の外殻の内側に推進管と同じ構造で且つ同じ内径の壁体を設け、連結管の直径を外殻の内径より小径にして外殻の内側に嵌入するように設け、第２推進掘削装置の外殻の内周に流体を導入して膨張させることができる環状の膨張体を設け、連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻の内側に嵌入した状態で密閉できるようにした地中管路構築方法
【０００５】
【作用】
本発明によれば、第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置で地盤を離れた位置から対向してそれぞれ掘進し、後方から推進管を後続させながら管路がそれぞれ構築されていく。第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置が近接するところまで掘進すると掘削を停止させてカッターをそれぞれ縮め、第１推進掘削装置の連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻に接合して地盤からの落石等を防止する。第１推進掘削装置及び第２推進掘削装置のカッター及び駆動装置及び付属装置はそれぞれ外殻を残して撤去し、両側から推進管を押圧して外殻同士を当接させ、連続する長距離の管路が構築される。
外殻の内側に推進管と同じ構造で且つ同じ内径の壁体を設けたので、外殻同士の当接後の現場での打設箇所を少なくして工期を短縮できるようにする。
第２推進掘削装置の外殻に環状の膨張体を設けたので、連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻と接合した状態で密閉できるようにし、カッター及び駆動装置及び付属装置を撤去する際、地盤からの湧水や土砂の流入を防止してより安全に作業できるようにする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
カッターは、その先端にカッターの内部に収納できるようにした伸縮部を設けたものや、カッター自体を折曲自在にしたものなどがあり、耐久性や掘削能力に応じて選ばれる。
連結管は外殻の外側又は内側のいずれかにスライド自在に設けられるが、外側に設けると外殻の内側により多くの壁体を設けることができ、現場での打設箇所がより少なくなり工期が短縮されて好ましい。
壁体としては、推進管と同じコンクリート製や鋼製からなり、外殻同士を当接後、外殻の内側を推進管の内側と面一にして連続する管路となるように推進管と同じ構造で且つ同じ内径のものが用いられる。
膨張体としては、ゴム等の弾性材からなり、内部に空隙を形成して空気や水等の流体を導入して膨張させることができるようにしたもので、外殻の外周又は内周に環状に設けられる。
【０００７】
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【０００８】
【実施例】
実施例１（図１〜４）
図１〜４に示す実施例１は、第１推進掘削装置の外殻の外側に同外殻の外径より大径の連結管を設け、外殻の内側に推進管と同じ構造で且つ同じ内径の壁体を設け、第２推進掘削装置の外殻の外周に環状の膨張体を設け、両機で地盤を離れた位置から対向してそれぞれ掘進させ、連続した管路を構築できるようにした例である。
図１は、実施例１の第１推進掘削装置の説明図である。
図２は、実施例１の掘進状態を示す説明図である。
図３は、実施例１の管路を連通させる過程を示す説明図である。
図４は、実施例１の膨張体の説明図である。
【０００９】
図中、１は第１推進掘削装置、２は直径２ｍの外殻、３は前面にビット３ａを複数取り付け、先端に半径方向に伸縮自在の伸縮部３ｂを設けたカッター、４はカッター３を回動させる駆動装置、５は油圧により作動するスライド装置５ａにより外殻２の外側に前後にスライドするように設けた連結管、６はコンクリート製の壁体である。
１１は第２推進掘削装置、１２は直径２ｍの外殻、１３は前面にビット１３ａを複数取り付け、先端に半径方向に伸縮自在の伸縮部１３ｂを設けたカッター、１４はカッター１３を回動させる駆動装置、１６はコンクリート製の壁体、１７はゴム製からなり内部に空隙を形成して流体を導入して膨張させることができるようにした膨張体である。
２０はコンクリート製の推進管、２１は押圧装置、２２はセメントモルタルからなる充填材、Ｇは地盤である。
【００１０】
実施例１では、まず掘削すべき地盤Ｇで第１推進掘削装置１及び第２推進掘削装置１１の相対位置を測量して掘削箇所の位置決めを行う。そして、第１推進掘削装置１及び第２推進掘削装置１１で両側から対向して掘削する。第１推進掘削装置１及び第２推進掘削装置１１は、図２に示すように後方から押圧装置２１で推進管２０を押圧して管路を構築しながらそれぞれ掘進していく。
図３（ａ）に示すように第１推進掘削装置１及び第２推進掘削装置１１がそれぞれ近接する位置まで掘進すると、掘削を停止させてカッター３，１３の伸縮部３ｂ，１３ｂをそれぞれ縮める。次に図３（ｂ）に示すようにスライド装置５ａに油圧をかけて伸長させ、連結管５を前方にスライドさせて第２推進掘削装置１１の外殻１２の外側に被せるようにして接合する。そして図４に示すように膨張体１７の内部に図示しないポンプで空気を導入し、全体を膨張させて連結管５と外殻１２の間の隙間を密閉する。
連結管５で地盤Ｇを遮蔽すると、図３（ｃ）に示すように第１推進掘削装置１及び第２推進掘削装置１１のカッター３，１３及び駆動装置４，１４及びその他付属装置を外殻２，１２を残してそれぞれ撤去し、両側から推進管２０をそれぞれ押圧して外殻２，１２同士を当接する。最後に図３（ｄ）に示すように、撤去後の空隙箇所に充填材２２を打設して施工を完了する。
【００１１】
このように、実施例１では離れた位置から対向して掘進することにより、長距離の管路を短い工期で効率的に構築できる。また、カッター３，１３及び駆動装置４，１４及びその他付属装置を撤去する際に連結管５で地盤Ｇを遮蔽したから、地盤Ｇからの落石等を防止して安全に作業できる。さらに、外殻２，１２の内側に推進管２０と同じ構造で且つ同じ内径の壁体６，１６を設けたから、外殻２，１２同士を当接後、現場での打設箇所が少なくなり工期を短縮できる。さらに、連結管５と第２推進掘削装置１１の外殻１２の間の隙間を膨張体１７で密閉したから、地盤Ｇからの湧水や土砂の流入を防止してより安全に作業できる。
【００１２】
実施例２（図５〜７参照）
図５〜７に示す実施例２は、第１推進掘削装置の外殻の内側に同外殻の内径より小径の連結管を設け、外殻の内側に推進管と同じ構造で且つ同じ内径の壁体を設け、第２推進掘削装置の外殻の内周に環状の膨張体を設け、両機で地盤を離れた位置から対向してそれぞれ掘進させ、連続した管路を構築できるようにした例である。
図５は、実施例２の第１推進掘削装置の説明図である。
図６は、実施例２の管路を連通させる過程を示す説明図である。
図７は、実施例２の膨張体の説明図である。
【００１３】
実施例２では、図６（ａ）に示すように第１推進掘削装置１及び第２推進掘削装置１１がそれぞれ近接する位置まで掘進すると、掘削を停止させてカッター３，１３の伸縮部３ｂ，１３ｂをそれぞれ縮める。次に図６（ｂ）に示すようにスライド装置５ａに油圧をかけて伸長させ、連結管５を前方にスライドさせて第２推進掘削装置１１の外殻１２の内側に嵌入するようにして接合する。そして、図７に示すように膨張体１７の内部に図示しないポンプで空気を導入し、全体を膨張させて連結管５と外殻１２の間の隙間を密閉する。
連結管５で地盤Ｇを遮蔽すると、図６（ｃ）に示すように第１推進掘削装置１及び第２推進掘削装置１１のカッター３，１３及び駆動装置４，１４及びその他付属装置を外殻２，１２を残してそれぞれ撤去し、両側から推進管２０をそれぞれ押圧して外殻２，１２同士を当接する。最後に図６（ｄ）に示すように、撤去後の空隙箇所に充填材２２を打設して施工を完了する。
このように、実施例２では長距離の管路を短い工期で安全に構築できる。実施例１とは、連結管５の直径を外殻２の内径より小径にして第２推進掘削装置１１の外殻１２の内側に嵌入するようにして接合した点で異なる。
その他、符号、構成は実施例１と同じである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、２台の推進掘削装置で離れた位置から対向して掘進することにより、長距離の管路を短い工期で効率的に構築できる。また、カッター及び駆動装置及び付属装置を撤去する際に連結管で地盤を遮蔽したから、地盤からの落石等を防止して安全に作業できる。
外殻の内側に推進管と同じ構造で且つ同じ内径の壁体を設けたので、外殻同士を当接した後の現場での打設箇所が少なくなり工期を短縮できる。
第２推進掘削装置の外殻に環状の膨張体を設けたので、連結管を前方にスライドさせて第２推進掘削装置の外殻と接合した状態で密閉され、カッター及び駆動装置及び付属装置を撤去する際、地盤からの湧水や土砂の流入を防止してより安全に作業できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の第１推進掘削装置の説明図である。
【図２】実施例１の掘進状態を示す説明図である。
【図３】実施例１の管路を連通させる過程を示す説明図である。
【図４】実施例１の膨張体の説明図である。
【図５】実施例２の第１推進掘削装置の説明図である。
【図６】実施例２の管路を連通させる過程を示す説明図である。
【図７】実施例２の膨張体の説明図である。
【符号の説明】
１  第１推進掘削装置
２  外殻
３  カッター
３ａ  ビット
３ｂ  伸縮部
４  駆動装置
５  連結管
５ａ  スライド装置
６  壁体
１１  第２推進掘削装置
１２  外殻
１３  カッター
１３ａ  ビット
１３ｂ  伸縮部
１４  駆動装置
１６  壁体
１７  膨張体
２０  推進管
２１  押圧装置
２２  充填材
Ｇ  地盤
【図１】
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【図２】
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【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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