(57)【要約】【課題】 作業の能率向上が図れ、以前不可能とされた地山の掘削を可能にし、高強度の暗渠が得られ、また隔壁、カッターヘッド、駆動機器類及び排出施設類の撤去が容易で、かつ再利用ができる推進掘削機及び工法を提供する。【解決手段】  スキンプレート２の後方部には推進管１５が取付けられる推進掘削機１のスキンプレート２の内径が推進管１５外径よりも大きくなっており、スキンプレート２の前方開口部３には隔壁４及びカッターヘッド５が要素毎に分解可能に設けられ、スキンプレート２内には駆動機器類６及び排土設備類７が着脱可能に設置されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキンプレートの前方開口部に隔壁が設けられ、該隔壁外にはカッターヘッドが突設され、スキンプレート内にはカッターヘッドを回転させる駆動機器類と掘削された土砂や礫を排出する排土設備類が設置され、スキンプレートの後方部には推進管が取付けられる推進掘削機において、前記スキンプレートの内径が推進管外径よりも大きく、前記隔壁及びカッターヘッドが要素毎に分解可能に設けられ、スキンプレート内には駆動機器類及び排土設備類が着脱可能に設置されていることを特徴する推進掘削機。
【請求項２】
前記スキンプレートと推進管は、ヒューム管からなる請求項１記載の推進掘削機。
【請求項３】
スキンプレートの前方開口部に隔壁が設けられ、該隔壁外にはカッターヘッドが突設され、スキンプレート内にはカッターヘッドを回転させる駆動機器類と掘削された土砂や礫を排出する排土設備類が設置され、スキンプレートの後方部には推進管が取付けられる推進掘削工法において、前記スキンプレートの内径を推進管外径よりも大きくし、前記隔壁及びカッターヘッドを要素毎に分解可能に設け、スキンプレート内に駆動機器類及び排土設備類を着脱可能に設置し、掘削後に隔壁、カッターヘッド、駆動機器類及び排土設備類を撤去し、空洞になったスキンプレート内に推進管を挿入してスキンプレートと推進管の間に充填材を充填することを特徴とする推進掘削工法。
【請求項４】
前記スキンプレートと推進管は、ヒューム管からなる請求項３記載の推進掘削工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進しながら掘削刃を備えたカッターヘッドで掘削して地中に暗渠を築造する推進掘削機及び工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、先端に掘削刃を備えたカッターヘッドを備えた掘削機を発進立抗から推進させて地中に暗渠を築造する推進掘削機が知られており、この種の推進掘削機は、スキンプレートの前方開口部に隔壁が設けられ、その隔壁外に掘削刃を備えたカッターヘッドが突設され、スキンプレート内にカッターヘッドを回転させる駆動機器類と掘削された土砂や礫を排出する排土設備類が設置され、スキンプレートの後方部には推進管が取付けられる構成になっている。
【０００３】
そして、掘削を行う際には、スキンプレートの後方に推進管を取付け、圧送ホースにより切羽と隔壁間のカッターチャンバ内にカッターヘッドの回転を円滑にし、掘削土砂や礫を液化する泥水を供給し、駆動モータを主とする駆動機器類でカッターヘッドを回転させ、発進立坑の位置から掘削し、排土管を主とする排土設備類を通して掘削土砂や礫を排出し、後押ジャッキでスキンプレートの後方に推進管を漸次取付けて機体を推進させながら掘削し、地山に暗渠を築造している。
【０００４】
従来、かかる推進掘削機は、スキンプレートの径と推進管の径が略同径となるようにして既設構造物（例えば、掘削出口の到達立坑）に到達した際に、スキンプレート内の着脱可能な駆動機器類及び排土施設類を撤去し、推進管と同径のスキンプレートを覆工材として用いて暗渠を築造している（例えば、特許第３３８０７３７号公報の図９〜１２）。
【０００５】
しかしながら、スキンプレートを推進管の径と略同径にすると、スキンプレートの径が小さく高出力の駆動機器類や大口径の排土設備類の設置ができ難く能率的な作業が行われず、限定された地山しか掘削できない。また掘削到達部分は一般的に崩れ易く軟弱であり、高強度の暗渠が得難い。
【特許文献１】特許第３３８０７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、作業の能率向上が図れ、以前不可能とされた地山の掘削を可能にし、高強度の暗渠が得られ、また隔壁、カッターヘッド、駆動機器類及び排出施設類の撤去が容易で、かつ再利用ができる推進掘削機及び工法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明である推進掘削機は、スキンプレートの前方開口部に隔壁が設けられ、該隔壁外にはカッターヘッドが突設され、スキンプレート内にはカッターヘッドを回転させる駆動機器類と掘削された土砂や礫を排出する排土設備類が設置され、スキンプレートの後方部には推進管が取付けられる推進掘削機において、前記スキンプレートの内径が推進管外径よりも大きく、前記隔壁及びカッターヘッドが要素毎に分解可能に設けられ、スキンプレート内には駆動機器類と排土設備類が着脱可能に設置されていることを特徴する。
【０００８】
また、前記推進掘削機においてスキンプレートと推進管が、ヒューム管からなると好ましい。
【０００９】
更に、本発明である眼推進掘削工法は、スキンプレートの前方開口部に隔壁が設けられ、該隔壁外にはカッターヘッドが突設され、スキンプレート内にはカッターヘッドを回転させる駆動機器類と掘削された土砂や礫を排出する排土設備類が設置され、スキンプレートの後方部には推進管が取付けられる推進掘削工法において、前記スキンプレートの内径を推進管外径よりも大きくし、前記隔壁及びカッターヘッドを要素毎に分解可能に設け、スキンプレート内に駆動機器類及び排土設備類を着脱可能に設置し、掘削後に隔壁、カッターヘッド、駆動機器類及び排土設備類を撤去し、空洞になったスキンプレート内に推進管を挿入してスキンプレートと推進管の間に充填材を充填することを特徴とする。
【００１０】
加えて、本発明である眼推進掘削工法は、スキンプレートと推進管が、ヒューム管からなる場合は更に好ましい。。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、スキンプレートが推進管の外径よりも大きいので、高出力の駆動機器や大口径の排土施設の設置が可能となる。つまり、スキンプレートの内径が大きければ、出力の大きな駆動機器類と口径の大きな排土施設類の設置が可能になって、大容量のこれらの機器や設備によって作業の能率が向上し、また従前は不可能とされた地山の掘削も可能になる。
【００１２】
また、隔壁及びカッターヘッドが要素毎分解可能で、かつ駆動機器類及び排土設備類が着脱可能であることから、掘削後、隔壁、カッターヘッド、駆動機器類及び排土設備類が容易に撤去できる一方、再利用に寄与される。
【００１３】
請求項２の発明によれば、スキンプレートと推進管が比較的安価なヒューム管、即ち遠心力鉄筋コンクリート管からなるので、廉価なものとなる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、掘削後に、要素毎に分解可能な隔壁，カッターヘッド、着脱可能な駆動機器類及び排土設備類を分解又は取外し撤去して空洞になったスキンプレートに推進管を挿入することによって、到達部分がスキンプレートと推進管からなる二重の覆工材で覆われることになるので、強構造の暗渠が得られる。つまり、到達部分が二重覆工構造になることから、高強度の暗渠になる。
【００１５】
また、隔壁及びカッターヘッドが分解可能であり、また駆動機器類及び排土設備類が着脱可能になっているので、掘削後の隔壁、カッターヘッド、駆動機器類や排出施設類の撤去が容易になり、かつこれらの部材や機器類、設備類の再利用が可能となる。従って撤去作業の能率が向上し、また機器類や設備類の有効利用が図られる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、スキンプレートと推進管がヒューム管（遠心力鉄筋コンクリート管）からなるので、廉価な工法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示した本発明の実施の形態について、説明する。
【００１８】
図１および図２は、本発明の一実施の形態に係る推進掘削機の断面図および正面図を示すものであり、推進掘削機１は、円筒外殻鋼板からなるスキンプレート２の前方開口部３に内外を隔てる隔壁４が設けられ、その隔壁４外、即ちスキンプレート２の前方外側にはカッターヘッド５が突出して設けられている。
【００１９】
一方、スキンプレート２の内側には、カッターヘッド５を駆動する駆動機器類６と掘削された土砂や礫を排出する排土設備類７が設置されている。上記のカッターヘッド５及び隔壁４は、スキンプレート２の前方開口部３に設けられるが、掘削後、カッター中心部分，カッターアーム部等のように要素毎に分解可能になるよう設置されている。
【００２０】
また、カッターヘッド５は切削刃８を備えたもので、隔壁４に設けられた駆動軸９に支持されている。駆動機器類６は、駆動軸９に係合するギヤボックス１０と減速機１１と駆動モータ１２からなり、その駆動モータ１２の駆動によってカッターヘッド５は回転される。排土設備類７は、隔壁４に形成された排出口４ｂに接続された排土管１３とその後方に設けられた排泥タンク１４からなり、カッターヘッド５で掘削した土砂や礫を排出している。駆動機器類６と排土設備類７は、例えばインサートナットを取付けたリングを介してボルト締で着脱可能に設置されている。
【００２１】
更に、隔壁４には送入口４ａが形成され、その送入口４ａには、図示しないが圧送ホースが接続されて、切羽と隔壁４間のカッターチャンバ内にカッターヘッド５の回転を円滑にし、掘削土砂や礫を液化する泥水を供給して、カッターヘッド５の回転を円滑にすると共に掘削土砂や礫を液化している。図において１７は、掘削方向を変え、又２分されたスキンプレート２を結合している連結ジャッキである。
【００２２】
地山を掘削する際には、まず発進用の立坑を構築して推進掘削機１を坑内に設置し、スキンプレート２の後方にヒューム管からなる推進管１５を取付けて後押ジャッキ（図示せず）で後方から押し、駆動モータ１２を駆動させて、その駆動によってカッターヘッド５を回転させ、圧送ホースにより切羽と隔壁４間のカッターチャンバ内に泥水を供給し、発進立坑の位置から掘削し、排土管１３を通して掘削土砂や礫を排出し、スキンプレート２の後方に備えた後押ジャッキで推進管１５を漸次取付けて機体を推進させながら掘削し、地山に暗渠を築造する。
【００２３】
図３は、掘削後にカッターヘッド、隔壁、駆動機器類及び排土設備類の撤去手順を示した説明図であり、既設構造物（人孔やシールド等）到達した際には、図３（ａ）のように、まず既設構造物Ａの内壁面に坑口リング１６を取付けてカッターヘッド５を突出させる。次に、突出したカッターヘッド５の止水処理を完全に行った後に、図３（ｂ）のようにスキンプレート２内の駆動機器類６及び排土設備類７は取外して撤去し、またカッターヘッド５及び隔壁４を分解し撤去する。その後、図３（ｃ）のように撤去されたスキンプレート５内に推進管１５を挿入し、スキンプレート２と推進管１５間に充填材を充填させて推進管１５を固定する。このようにして、地山Ｂに暗渠を築造する。
【００２４】
この推進掘削工法の採用によって、掘削作業の能率が向上し、また以前不可能とされた地山の掘削が可能となり、加えて高強度の暗渠が得られる。
【００２５】
また、掘削後の隔壁４、カッターヘッド５、駆動機器類６及び排出施設類７の撤去が容易であり、撤去後に点検，整備を行うことによって再利用に寄与できる。
【００２６】
前記実施の形態は、スキンプレート２が外殻鋼板で構成されているが、推進管１５と同様にヒューム管、即ち遠心力鉄筋コンクリート管にしてもよい。スキンプレート２及び推進管１５をヒューム管にすれば、廉価な掘削機が得られ、また安価な掘削工法になる。
【００２７】
尚、本発明は、複数のスキンプレート２を用い、且つ屈曲可能に接続して構成することにより、超長距離掘削が行われ、また急曲線施工も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る推進掘削機の断面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】掘削後のカッターヘッド、隔壁、駆動機器類及び排土設備類の撤去手順を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  推進掘削機、２  スキンプレート、３  前方開口部、４  隔壁、５  カッターヘッド、６  駆動機器類、７  排土設備類、１５  推進管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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