(57)【要約】【課題】隔膜と管体の外周面との間の摩擦力を低減し、小さい力で管体を地盤に向けて推進させることが可能な管体推進装置を提供する。【解決手段】  管体推進装置１０は、管体２０と、管体２０の後端面と対向する位置に配置され、管体２０の後端面を押圧して管体２０を地盤に向けて推進させるジャッキ機構１０４と、管体２０の外周の少なくとも一部の面を地盤から隔絶されるように管体２０の推進に伴って管体２０に設けられた引出口から管体２０の外周面上に引き出されて管体２０と地盤との間の摩擦力を低減する隔膜３０と、隔膜３０と管体２０の外周面との間に介在させる滑剤Ｒとを備える。【選択図】図１
2019060079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体と、
前記管体の後端面と対向する位置に配置され、前記管体の後端面を押圧して前記管体を地盤に向けて推進させるジャッキ機構と、
前記管体の外周の少なくとも一部の面を地盤から隔絶されるように前記管体の推進に伴って前記管体に設けられた引出口から前記管体の外周面上に引き出されて前記管体と地盤との間の摩擦力を低減する隔膜と、
前記隔膜と前記管体の外周面との間に介在させる滑剤と、
を備える管体推進装置。
【請求項２】
前記隔膜は、前記管体の先端側の内部に設けられた収容部内に、ロール状に巻かれた状態で収容されている請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項３】
前記滑剤は、滑剤吐出機構により前記隔膜と前記管体の外周面との間に吐出される請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項４】
前記滑剤吐出機構は、前記管体の内部に設けられる滑剤吐出装置と、前記管体の前記引出口より後端側に設けられた吐出口とを含み、前記滑剤吐出装置は、前記吐出口より前記滑剤を吐出させる請求項３に記載の管体推進装置。
【請求項５】
前記吐出口は、前記管体に幅方向に沿って複数個設けられる請求項４に記載の管体推進装置。
【請求項６】
前記滑剤吐出機構は、前記管体の外周面に幅方向に沿って形成される溝を備え、前記溝は前記吐出口と連通している請求項４又は５のいずれかに記載の管体推進装置。
【請求項７】
前記滑剤吐出装置は、
前記滑剤が収容されたシリンダと、
前記シリンダ内部に摺動自由に設けられるピストンと、
前記ピストンを前記シリンダ内部で往復動させる駆動手段とを備える請求項４に記載の管体推進装置。
【請求項８】
前記滑剤は、前記隔膜の裏面にあらかじめ塗布されている請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項９】
前記滑剤は、グリス、オイル、高分子潤滑剤、グリスと剛性のある球体との混合体のいずれか１つを含む請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項１０】
前記滑剤はグリスと剛性のある球体との混合体であり、前記球体は、直径が０．３ｍｍ以上、３ｍｍ以下である請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項１１】
前記滑剤はグリスと剛性のある球体との混合体であり、前記グリスと前記球体との重量比は、前記グリスを１とすると、０．３以上、３以下である請求項１又は１０に記載の管体推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線路や道路、建物などの構造物直下の地盤などを横断するように管体を推進させて地盤内に埋設する管体推進装置に関し、特に、管体と管体の周囲の土との間の摩擦力を低減して、この土の移動を防止することができる管体推進装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１に示すように、発進側の立坑から到達側の立坑に向かう地盤に対し管体を推進させて埋設する管体推進工法（例えば、Ｒ＆Ｃ工法など）が知られている。一般的な管体推進工法は、図１０に示すように、線路や道路などの軌道１２０を挟んで両側にＨ鋼（図示せず）を打ち込み、発進側の立坑１００及び到達側の立坑（図示せず）を掘削した後、発進側の立坑１００の底面に推進台１０２を設置し、この推進台１０２の上に、先端側に刃口部１０５が連結された約７ｍ程度の長さの管体１０１を、刃口部１０５が軌道を横断する方向を向くようにして載置する。そして、発進側の立坑１００の推進方向とは反対側（後端側）の内壁に反力杭１０３を設け、反力杭１０３と管体１０１の後端面との間にジャッキ機構（推進ジャッキ）１０４を設置する。
【０００３】
刃口部１０５内には、リール等の巻き取り器に隔膜１０７が巻き付けられた状態のロール体１０７ａが備えられている。隔膜１０７は管体１０１の外周のひとつの面上に引き出される。隔膜１０７の端縁は発進側の立坑１００の推進方向（先端側）の内壁に形成された土留壁１０８のＨ鋼に万力などを用いて固定されている。
【０００４】
さらに、図１０においては、反力を確保するために、発進側の立坑１００の後端側に地山による反力体１１１を形成し、この反力体１１１の後端側に立坑１１２を掘削してＨ鋼からなる補足反力杭１１３を打ち込んでいる。
【０００５】
推進ジャッキ１０４を作動させると、反力杭１０３及び補足反力杭１１３による反力により管体１０１が推進方向に押され、刃口部１０５によって地盤１０９が掘削されて管体１０１が地盤１０９内を推進する。
この際、隔膜１０７が管体１０１の外周のひとつの面上を覆うようにロール体１０７ａより引き出され、管体１０１と地盤１０９との接触を遮断する。この隔膜１０７により、管体１０１の周囲の土が管体１０１の推進に伴って移動するのが防止される。
【０００６】
最初の管体１０１を到達側の立坑に向けて推進させた後、次に、刃口部を備えていない別の管体１０１を発進側の立坑１００内に用意し、最初の管体１０１の後端面と次の管体１０１の先端面とを溶接等により連結する。そして、最初の管体１０１と同様にして次の管体１０１の後端面を推進ジャッキ１０４で地盤１０９に向けて推進させる。これを繰り返すことで、複数の管体１０１が連なった管体が形成され、この管体は地盤１０９を貫き線路や道路などの軌道１２０の下を横断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭４７−２４８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の管体推進工法においては、管体１０１が地盤１０９内を推進すると、管体１０１は外周面が引き出された隔膜１０７の裏面を擦りながら先端側に移動するので、隔膜１０７と管体１０１の外周面との間に摩擦力が生じ、管体１０１に大きい推進力を与える必要があるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、隔膜と管体の外周面との間の摩擦力を低減し、小さい力で管体を地盤に向けて推進させることが可能な管体推進装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による管体推進装置は、管体と、前記管体の後端面と対向する位置に配置され、前記管体の後端面を押圧して前記管体を地盤に向けて推進させるジャッキ機構と、前記管体の外周の少なくとも一部の面を地盤から隔絶されるように前記管体の推進に伴って前記管体に設けられた引出口から前記管体の外周面上に引き出されて前記管体と地盤との間の摩擦力を低減する隔膜と、前記隔膜と前記管体の外周面との間に介在させる滑剤と、を備える。
【００１１】
上記の構成によれば、滑剤により隔膜と管体の外周面との間の摩擦力が低減するため、小さい力で管体を地盤に向けて推進させることが可能となる。
【００１２】
好ましい実施形態においては、前記隔膜は、前記管体の先端側の内部に設けられた収容部内に、ロール状に巻かれた状態で収容されている。
【００１３】
上記の構成によれば、ロール状に巻かれた隔膜は、収容部内から管体の外周面上に引き出される。
【００１４】
好ましい実施形態においては、前記滑剤は、滑剤吐出機構により前記隔膜と前記管体の外周面との間に吐出される。
【００１５】
好ましい実施形態においては、前記滑剤吐出機構は、前記管体の内部に設けられる滑剤吐出装置と、前記管体の前記引出口より後端側に設けられた吐出口とを含み、前記滑剤吐出装置は、前記吐出口より前記滑剤を吐出させる。
【００１６】
引出口から後端側へ引き出された隔膜の裏面には、吐出口から吐出される滑剤が塗布されるので、隔膜と管体の外周面との間に滑剤が介在する。
【００１７】
一実施形態においては、前記吐出口は、前記管体に幅方向に沿って複数個設けられる。
【００１８】
上記の構成によれば、隔膜の裏面に滑剤が広く塗布される。
【００１９】
一実施形態においては、前記滑剤吐出機構は、前記管体の外周面に幅方向に沿って形成される溝を備え、前記溝は前記吐出口と連通している。
【００２０】
上記の構成によれば、吐出口から吐出された滑剤は溝に満たされるので、引き出される隔膜の裏面と接触し、管体の外周面と隔膜の裏面との間に広がる。これにより、隔膜と管体の外周面との間に滑剤を広範囲にわたって介在させることができる。
また、溝の長さを隔膜の幅方向の全長に合わせることで、隔膜の裏面の全体に滑剤が接触し、隔膜の裏面に滑剤がムラなく塗布される。
【００２１】
一実施形態によれば、前記滑剤吐出装置は、前記滑剤が収容されたシリンダと、前記シリンダ内部に摺動自由に設けられるピストンと、前記ピストンを前記シリンダ内部で往復動させる駆動手段とを備える。
【００２２】
上記の構成によれば、ピストンを駆動させるだけの簡単な動作で滑剤を吐出口から吐出させることができる。
【００２３】
他の実施形態においては、前記滑剤は、前記隔膜の裏面にあらかじめ塗布されている。
【００２４】
上記の構成によれば、管体内に滑剤吐出機構を別途設ける必要がない。
【００２５】
好ましい実施形態においては、前記滑剤は、グリス、オイル、高分子潤滑剤、グリスと剛性のある球体との混合体のいずれか１つを含む。
【００２６】
上記の構成によれば、隔膜と管体の外周面との間の摩擦力を低減することができる。
【００２７】
前記滑剤はグリスと剛性のある球体との混合体であり、前記球体は、直径が０．３ｍｍ以上、３ｍｍ以下であってもよい。
【００２８】
滑剤に剛性のある球体を混合することで、隔膜と管体の外周面との間の摩擦力をより低減することができる。
また、グリスの粘性により球体が管体の外周面に保持されるため、管体の側面又は底面と隔膜との間に混合体を介在させた場合であっても、球体の脱落を防ぐことができる。
【００２９】
前記滑剤はグリスと剛性のある球体との混合体であり、前記グリスと前記球体との重量比は、前記グリスを１とすると、０．３以上、３以下であってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、隔膜と管体の外周面との間の摩擦力を低減でき、小さい力で管体を地盤に向けて推進させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る管体推進装置の全体構成を示す一部を省略した断面図である。
【図２】管体の先端部の平面図である。
【図３】管体の先端部の側面図である。
【図４】管体の正面図である。
【図５】収容部及び滑剤吐出機構を拡大して示す断面図である。
【図６】管体の先端部の斜視図である。
【図７】滑剤吐出機構の他の実施例を示す管体の先端部の平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示す刃口部の断面図である。
【図９】実験装置の側面図である。
【図１０】従来例に係る管体推進装置の全体構成を示す一部を省略した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜６は、本発明の一実施形態の管体推進装置１０を示すもので、外周が複数の面（この実施形態では４面）により形成されている角柱状の管体２０と、管体２０の後端面と対向する位置に配置され管体２０の後端面を押圧して管体２０を地盤に向けて推進させるジャッキ機構１０４と、管体２０の外周の少なくとも一つの面（本実施形態では上面及び両側面）が地盤から隔絶されるように管体２０が地盤へ推進するに伴って管体２０の前記面上に引き出される薄板状の隔膜３０と、隔膜３０と管体２０の外周面との間に介在させる滑剤Ｒと、滑剤Ｒを隔膜３０と管体２０の外周面との間に吐出させる滑剤吐出機構６０とを備えている。
【００３３】
なお、以下の説明では、図１において、管体２０が推進する方向を先端側又は前側、先端方向と反対方向を後端側又は後側とし、前後方向に対して直交する２方向を上下方向及び幅方向とする。また、本実施形態の管体推進装置１０において、図１０に示す従来例と同一の構成については、対応する構成に同一の符号を付すことで詳細な説明は省略する。
【００３４】
管体２０は、刃口部２１と、刃口部２１の後端側に連続して設けられた管本体２２とを備えている。刃口部２１は管本体２２とネジ止めや溶接により連結されており、管体２０が到達側の立坑まで到達した際には、管本体２２から取り外される。
刃口部２１は、先端刃口部２１１と、先端側が先端刃口部２１１の後端面に連続し、後端側が管本体２２に連結される後端刃口部２１２とからなる。
【００３５】
図２、図４に示すように、先端刃口部２１１の上面２１１ａ及び下面２１１ｂの幅Ｌ１は、後端刃口部２１２の上面２１２ａ及び下面２１２ｂの幅Ｌ２と同じである。後端刃口部２１２の幅方向の側面２１２ｃ、２１２ｄの間の幅Ｌ３は、幅Ｌ１、Ｌ２よりも短く、後端刃口部２１２の側面２１２ｃ、２１２ｄが先端刃口部２１１の幅方向の側面２１１ｃ、２１１ｄよりも内側に位置している。
【００３６】
管体２０の外周面は、先端刃口部２１１の上下面及び両側面２１１ａ〜２１１ｄ、後端刃口部２１２の上下面及び両側面２１２ａ〜２１２ｄ、及び管本体２２の上下面及び両側面２２ａ〜２２ｄを含んでいる。
【００３７】
図３に示すように、先端刃口部２１１は先端部が斜めにカットされた形状となっており、掘削された土砂を刃口部２１内に取り込み易くなっている。
【００３８】
先端刃口部２１１の上面２１１ａの内側には、隔膜３０が密に巻かれた状態のロール体３１を収容する凹状の収容部４０が設けられている。図５に示すように、収容部４０は、上面（外面）の開口が、隔膜３０を引き出すための引出口４１を残してカバー体４２に覆われている。引出口４１は、隔膜３０の厚みと幅に応じた開口幅及び長さを有し、収容部４０の後端部に位置している。カバー体４２は先端刃口部２１１の上面２１１ａと連続するように溶接等により取り付けられている。
収容部４０は、その幅が先端刃口部２１１の上面２１１ａの幅Ｌ１と略同じ幅であって、ロール体３１の外形に対応させた内部形状及び大きさを有している。本実施形態での収容部４０は、断面形状が矩形状であり、ロール体３１の外周面が収容部４０の内壁と接する面積を小さくしてロール体３１が回転しやすくなっている。
【００３９】
収容部４０の下端（内側端）はロール体３１の出し入れ口４５になっており、収容部４０にロール体３１が収容された状態で出し入れ口４５は平板状の蓋体４３で塞がれている。詳細には、収容部４０の前後の壁４０ａ、４０ａの下端にネジ孔４７、４８を有する鍔部４０ｂ、４０ｂが形成されており、蓋体４３には鍔部４０ｂ、４０ｂのネジ孔４７、４８と対応する位置にネジ孔４９、５０が形成されている。蓋体４３のネジ孔４９、５０と鍔部４０ｂ、４０ｂのネジ孔４７、４８とにネジ４４を通して締め付けることで、蓋体４３が前後の鍔部４０ｂ、４０ｂに固定されている。蓋体４３はロール体４０を転動自由に支持する底板と兼ねており、この上面４６は先端刃口部２１１の上面２１１ａ、後端刃口部２１２の上面２１２ａ及び管本体２２の上面２２ａと平行である。
【００４０】
隔膜３０は、幅が収容部４０の幅よりも若干短く、ロール体３１は収容部４０に１個収容されているが、隔膜３０は、管体２０の側面の幅の２分の１以下の幅のものであってもよく、収容部４０に複数個が連なった状態で収容されていてもよい。
【００４１】
図５に示すように、隔膜３０の巻き終わり端は、隔膜３０の裏面が刃口部２１の上面２１１ａと向き合うように、引出口４１より管体２０の刃口部２１の上面２１１ａ上に引き出される。ロール体３１は隔膜３０の巻き終わり端が収容部４０内の後端部において引出口４１と対向するように収容部４０内に配置されている。なお、ロール体３１は、巻き始め端が中心部分で解放された無芯のものであるが、これに限らず有芯のものであってもよい。ロール体３１は収容部４０の前後の壁４０ａにより前後方向の移動が規制される。
【００４２】
隔膜３０は、例えば亜鉛メッキ鋼のような金属の薄膜により構成されているが、これに限らず、塩化ビニールやポリエチレンなどの合成樹脂の薄膜や、炭素繊維織物の薄膜により構成されていてもよい。
【００４３】
滑剤吐出機構６０は、管体２０の引出口４１より後端側に設けられた吐出口６１と、管体２０の内部に設けられ吐出口６１より滑剤Ｒを吐出させる滑剤吐出装置６２と、管体２０の外周面（図５においては先端刃口部２１１の上面２１１ａ）に幅方向に沿って形成され吐出口６１と連通する溝６３とを含む。吐出口６１は溝６３の底面に開口しており、溝６３は滑剤Ｒで満たされる。本実施形態では、溝６３の長さは引出口４１の長さと略同一とし、吐出口６１は溝６３の長さ方向中央部に位置しているが、これに限定されず、例えば、吐出口６１は溝６３の長さ方向端部に位置していてもよく、溝６３の長さは引出口４１の長さよりも短くてもよい。
【００４４】
滑剤吐出装置６２は、滑剤Ｒが充填されたシリンダ６４と、シリンダ６４内部に摺動自由に設けられるピストン６５と、ピストン６５をシリンダ６４内部で往復動させる駆動手段６６とを備えている。シリンダ６４の先端部はチューブ６７等を介して吐出口６１と連通している。ピストン６５を先端側に移動させることで、シリンダ６４内部の滑剤Ｒが吐出口６１から吐出される。駆動手段６６は、例えば油圧シリンダであり、ロッド６６ａによりピストン６５を往復動させる。
【００４５】
滑剤Ｒは、グリス、オイル、高分子潤滑剤、グリスと剛性のある球体との混合体からなる群から選択される１つを含むものである。なお、高分子潤滑剤とは、例えば、ポリアクリルアミド等の高分子材料からなるエマルジョンを含んでおり、潤滑性を有するものである。
本実施形態では、滑剤Ｒはグリスと剛性のある球体との混合体としている。混合体の球体は、地盤１０９内を管体２０が推進する際に地盤１０９から受ける力により変形しない程度の剛性を有しており、例えば鋼などの金属製であるが、合成樹脂製であってもよい。球体は、直径が０．３ｍｍ以上、３ｍｍ以下であり、グリスと球体との重量比は、グリスを１とすると、０．３以上、３以下である。グリスは、球体を保持し、可塑性を有し、溝６３内を自由に移動しない程度の粘度（ちょう度）を有している。吐出口６１から溝６３に吐出された混合体は、後から吐出された混合体に押されて溝６３に沿って移動して溝６３を満たす。すなわち、溝６３は滑剤Ｒを管体２０の幅方向に広げるためのガイドとして機能する。滑剤Ｒは溝６３の開口で隔膜３０の裏面と接触し、隔膜３０と管体２０の外周面との間に広がる。
【００４６】
なお、滑剤吐出装置６２は上記の構成に限定されず、吐出口６１から滑剤Ｒを吐出できればどのような構成であってもよい。例えば、滑剤Ｒを収容するタンクと、タンクと吐出口６１とを接続するチューブ６７と、チューブ６７の途中に設けられるポンプとで構成されるものであってもよく、ポンプの吸引により滑剤Ｒを吐出口６１から吐出させる。
【００４７】
また、図７に示すように、溝６３の底面に複数の吐出口６１を等しい間隔で開口し、各吐出口６１に１つの滑剤吐出装置６２に連結されたチューブ６７を連通させてもよい。なお、滑剤吐出装置６２は吐出口６１毎に設けていてもよい。このように、吐出口６１を複数設けることで、滑剤Ｒを短期間で均等に溝６３に充填することができる。
なお、本実施形態では吐出口６１を溝６３の底面に設けているが、溝６３の側面に設けていてもよい。
【００４８】
さらに、溝６３を設けず、１つ又は複数の吐出口６１を管体２０の外周面に開口するように設けてもよい。特に、滑剤Ｒがオイルや高分子潤滑剤の場合には、滑剤Ｒを管体２０の外周面に吐出することで滑剤Ｒが外周面を移動し、滑剤Ｒが移動隔膜３０と管体２０の外周面との間に広がる。
【００４９】
後端刃口部２１２には、図２、図３に示すように、幅方向の両側面２１２ｃ、２１２ｄの内側に、隔膜３０が巻かれたロール体３１を収容する凹状の収容部４０、４０が設けられている。両側面２１２ｃ、２１２ｄの各収容部４０、４０は、幅が後端刃口部２１２の側面の上下方向の長さとほぼ一致する。さらに、両側面２１２ｃ、２１２ｄの内側には、それぞれ滑剤吐出機構６０が設けられている。
【００５０】
本実施形態では、滑剤吐出機構６０の溝６３は上下方向に設けられ、吐出口６１は溝６３の上端部に設けられている。グリスと球体との混合体である滑剤Ｒは、吐出口６１から吐出されて下方に流下する。溝６３の開口は隔膜３０で覆われているため、滑剤Ｒは溝６３から脱落せずに溝６３に満たされる。
なお、吐出口６１の形成位置はこれに限定されず、溝６３の長さ方向中央部に設けられていてもよい。
【００５１】
収容部４０、収容部４０に収容されるロール体３１、及び滑剤吐出機構６０の他の各構成は、先端刃口部２１１の上面２１１ａに形成された収容部４０、ロール体３１、及び滑剤吐出機構６０と同じであり、対応する構成に同一の符号を付すことで詳細な説明は省略する。
【００５２】
滑剤Ｒがオイルや高分子潤滑剤の場合には、溝６３を形成せずに吐出口６１を両側面２１２ｃ、２１２ｄの上端部に開口する。滑剤Ｒは重力により両側面２１２ｃ、２１２ｄの上下方向、すなわち幅方向に広がり、隔膜３０の裏面全体に滑剤を塗布することができる。
【００５３】
本実施形態の管体推進装置１０において、作業の開始前に、作業者は滑剤吐出機構６０の滑剤吐出装置６２を動作させて、溝６３に滑剤Ｒを満たす。作業を開始し、管体２０がジャッキ機構１０４に押されて地盤に向けて推進されると、収容部４０に設けられた引出口４１よりロール体３１の隔膜３０が後端側に向けて管体２０の外周面上に順次引き出される。本実施形態では、先端刃口部２１１に設けられたロール体３１の隔膜３０が後端刃口部２１２の上面２１２ａ上、管本体２２の上面２２ａ上に引き出され、後端刃口部２１２の内側に設けられたロール体３１の隔膜３０が後端刃口部２１２の側面２１２ｂ、２１２ｃ上、管本体２２の側面２２ｂ、２２ｃ上にそれぞれ引き出される。
【００５４】
隔膜３０は裏面が溝６３に満たされた滑剤Ｒと接触しつつ引き出され、管体２０の外周面と隔膜３０の裏面との間に滑剤Ｒが介在した状態となる。このため、隔膜３０と管体２０の外周面との間の摩擦力が低減し、小さい力で管体２０を地盤に向けて推進させることが可能となる。
【００５５】
このように、滑剤Ｒが介在しない場合に比べて小さい力で管体２０を地盤に向けて推進させることが可能となるため、最大推進力の小さい小型のジャッキ機構１０４を用いることができる。ジャッキ機構１０４が小型であるため、発進側の立坑１００の規模が小さくてすむ。さらに、ジャッキ機構１０４の推進力が小さいため、反力も小さくなり、図１０に示す従来技術において備えていた反力体１１１、立坑１１２及び補足反力杭１１３が不要になる。また、ジャッキ機構１０４を立坑１００に据え付けるためのクレーンの大きさが小さくなり、機材等を運搬するためのトラックも少なくてすむ。従って、管体推進工事に係る費用を大幅に削減できる。
【００５６】
また、管体２０がジャッキ機構１０４に押されて地盤に向けて推進されると、収容部４０に設けられた引出口４１よりロール体３１の隔膜３０の巻き終わり端が引き出される。隔膜３０が引出口４１より収容部４０の底面部４６に対して垂直方向へ導出されるので、ロール体３１は収容部３０の底面部４６から押し上げられ、隔膜３０と底面部４６との摩擦力が小さくなり、ロール体３１の巻きをゆるませながら隔膜３０を引き出すことができる。さらに、ロール体３１は収容部４０の前面４０ａや後面４０ａに押し付けられないため、隔膜３０と前後の壁４０ａとの摩擦力が小さく、隔膜３０の引き出し時にこの摩擦力によってロール体３１の巻きが締め付けられにくい。このため、隔膜３０を引き出すのに大きな力を必要とせず、隔膜３０の引き出しが円滑となり、小さい力で管体２０を地盤に向けて推進させることが可能となる。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、溝６３を管体２０の外周面の幅方向の中央部にのみ設けてもよい。この場合、隔膜３０の裏面の中央部に滑剤Ｒが塗布される。隔膜３０の裏面の一部と管体２０の外周面との間に滑剤Ｒが介在するので、滑剤Ｒが介在しない場合に比べて隔膜３０と管体２０の外周面との間の摩擦力が低減する。
【００５８】
また、本実施形態では、滑剤吐出機構６０を設けて滑剤Ｒを隔膜３０と管体２０の外周面との間に吐出しているが、滑剤吐出機構６０を設けずに、ロール体３１として滑剤Ｒを隔膜３０の裏面にあらかじめ塗布したものを用いてもよい。
【００５９】
図８は他の実施形態を示す。図８に示す実施形態では、管体２０は円筒状である。また、刃口部２１においても、先端刃口部２１１と後端刃口部２１２とに分かれておらず、円筒状となっている。刃口部２１の上方側の周面の内側には、中心角αが鉛直方向に対して左右に４５度となる角度範囲に亘って複数の収容部４０（図８では６つ）が周方向に等角度間隔で設けられている。収容部４０及び収容部４０に収容されるロール体３１を構成する隔膜３０の幅は、刃口部２１の内周面に沿うことができる程度に十分に短く設定している。また、各収容部４０毎に管体２０の内部に滑剤吐出機構６０を備えている。
その他の構成については図１の実施形態と同様であり、説明を省略する。
上記の実施形態であっても、管体２０の外周面と隔膜３０の裏面との間に滑剤Ｒが介在するため、隔膜３０と管体２０の外周面との間の摩擦力が低減し、小さい力で管体２０を地盤に向けて推進させることが可能となる。また、隔膜３０を引き出すのに大きな力を必要とせず、隔膜３０の引き出しが円滑となる。
【実験例】
【００６０】
本発明の図１〜図６に示す管体推進装置１０において、異なる滑剤Ｒを用いた実験例１〜４と、滑剤Ｒを用いない比較例とについて、摩擦力の測定実験を行った。
測定実験は、本発明の隔膜３０と管体２０の外周面とを模擬した実験装置８０により行った。
【００６１】
実験装置８０の構成を図９を用いて説明する。直方体の基台８１の上面であって長さ方向の一端側（図９の左側）に、長さ２ｍ、幅３０ｃｍの固定プレート８４を載置した。固定プレート８４は、支持部材８２の上面にプレート８３を載置したものである。プレート８３の上面に滑剤Ｒを塗布した後、固定プレート８４と同じ幅であって固定プレート８４より若干長いメッキ鋼板８５を載置した。メッキ鋼板８５の上面であって長さ方向の一端側に、長さ１ｍ、重量９４ｋｇのウェイト８６を載置した。メッキ鋼板８５の長さ方向の他端側（図９の右側）であって、固定プレート８４から突出した部分にロードセル８７を介して油圧シリンダ８８を連結した。油圧シリンダ８８はメッキ鋼板８５と水平になるように支持部材８９により基台８１に載置した。
【００６２】
メッキ鋼板８５を油圧シリンダ８８により分速約１ｍの速度で３０秒間牽引し、ロードセル８７によりこの間の荷重を測定し、平均値を算出した（平均荷重という）。実験装置８０の固定プレート８４のプレート８３の上面が、本実施形態の管体２０の外周面に相当し、実験装置８０のメッキ鋼板８５が本実施形態の隔膜３０に相当し、実験装置８０のウェイト８６が本実施形態の地盤に相当し、実験装置８０により測定した平均荷重が隔膜３０と管体２０の外周面との間の摩擦力に相当する。
【００６３】
実験例１〜４は異なる滑剤Ｒを用いている。実験例１の滑剤Ｒはシリコンオイルであり、信越化学工業株式会社製のＫＦ−９６を用いた。実験例２の滑剤Ｒは高分子潤滑剤であり、株式会社薬材開発センター製のカントールＦを１００倍に水で希釈したものである。実験例３の滑剤Ｒはリチウムグリスに二硫化モリブデンを配合したグリスであり、株式会社ガレージ・ゼロ製のＧＳＥ０２５を用いた。実験例４の滑剤Ｒはグリスと鋼球の混合体であり、実験例３と同じグリスと直径１ｍｍの鋼球とを重量比で１：１の割合で混合したものである。比較例は滑剤Ｒを用いていない。
実験例１〜３の滑剤Ｒはプレート８３の上面に０．１ｍｍの厚さに刷毛で塗布され、実験例４の滑剤Ｒは１ｍｍの厚さにゴムべらにより塗布された。
【００６４】
実験結果を表に示す。比較例の滑剤Ｒを用いていない場合の平均荷重は０．２６３ｋＮであり、これを１００％とすると、実験例１は平均荷重が７３．４％、実験例２は８９．０％、実験例３は平均荷重が６６．２％、実験例４は５０．２％となり、実験例１〜４において、比較例と比較して平均荷重が減少した。本発明の図１〜図６に示す管体推進装置１０においても、滑剤Ｒを用いることで、隔膜３０と管体２０の外周面との間の摩擦力が減少すると考えられる。特に、実験例４においては、平均荷重が比較例の約半分にまで減少した。剛性のある球体をグリスに混合することにより、摩擦力が減少することが分かった。
【００６５】
【表１】
2019060079.tif 000003
【符号の説明】
【００６６】
１０  管体推進装置
２０  管体
２１  刃口部
２１１  先端刃口部
２１２  後端刃口部
２２  管本体
３０  隔膜
４０  収容部
４１  引出口
６０  滑剤吐出機構
６１  吐出口
６２  滑剤吐出装置
６３  溝
６４  シリンダ
６５  ピストン
６６  駆動手段
１００  発進側の立坑
１０２  推進台
１０３  反力杭
１０４  ジャッキ機構
１０９  地盤
１２０  軌道
Ｒ  滑剤
【図１】
2019060079.tif 000004
【図２】
2019060079.tif 000005
【図３】
2019060079.tif 000006
【図４】
2019060079.tif 000007
【図５】
2019060079.tif 000008
【図６】
2019060079.tif 000009
【図７】
2019060079.tif 000010
【図８】
2019060079.tif 000011
【図９】
2019060079.tif 000012
【図１０】
2019060079.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月5日(2017.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角柱状の管体と、
前記管体の後端面と対向する位置に配置され、前記管体の後端面を押圧して前記管体を地盤に向けて推進させるジャッキ機構と、
前記管体の外周の少なくとも上面及び両側面を地盤から隔絶されるように前記管体の推進に伴って前記管体に設けられた引出口から前記管体の少なくとも上面及び両側面上に引き出されて前記管体と地盤との間の摩擦力を低減する隔膜と、
前記隔膜と前記管体の少なくとも上面及び両側面との間に介在させる滑剤と、
を備え、
前記滑剤は、グリスと剛性のある球体との混合体である管体推進装置。
【請求項２】
前記隔膜は、前記管体の先端側の内部に設けられた収容部内に、ロール状に巻かれた状態で収容されている請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項３】
前記滑剤は、滑剤吐出機構により前記隔膜と前記管体の少なくとも上面及び両側面との間に吐出される請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項４】
前記滑剤吐出機構は、前記管体の内部に設けられる滑剤吐出装置と、前記管体の前記引出口より後端側に設けられた吐出口とを含み、前記滑剤吐出装置は、前記吐出口より前記滑剤を吐出させる請求項３に記載の管体推進装置。
【請求項５】
前記吐出口は、前記管体に幅方向に沿って複数個設けられる請求項４に記載の管体推進装置。
【請求項６】
前記滑剤吐出機構は、前記管体の少なくとも上面及び両側面に幅方向に沿って形成される溝を備え、前記溝は前記吐出口と連通している請求項４又は５のいずれかに記載の管体推進装置。
【請求項７】
前記滑剤吐出装置は、
前記滑剤が収容されたシリンダと、
前記シリンダ内部に摺動自由に設けられるピストンと、
前記ピストンを前記シリンダ内部で往復動させる駆動手段とを備える請求項４に記載の管体推進装置。
【請求項８】
前記滑剤は、前記隔膜の裏面にあらかじめ塗布されている請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項９】
前記球体は、直径が０．３ｍｍ以上、３ｍｍ以下である請求項１に記載の管体推進装置。
【請求項１０】
前記グリスと前記球体との重量比は、前記グリスを１とすると、０．３以上、３以下である請求項１又は９に記載の管体推進装置。
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月1日(2018.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角柱状の管体と、
前記管体の後端面と対向する位置に配置され、前記管体の後端面を押圧して前記管体を地盤に向けて推進させるジャッキ機構と、
前記管体の外周の少なくとも上面及び両側面を地盤から隔絶されるように前記管体の推進に伴って前記管体に設けられた引出口から前記管体の少なくとも上面及び両側面上に引き出されて前記管体と地盤との間の摩擦力を低減する隔膜と、
前記隔膜と前記管体の少なくとも上面及び両側面との間に介在させる滑剤と、
を備え、
前記滑剤は、グリスと剛性のある球体との混合体であり、前記球体は、直径が０．３ｍｍ以上、３ｍｍ以下である管体推進装置。
【請求項２】
角柱状の管体と、
前記管体の後端面と対向する位置に配置され、前記管体の後端面を押圧して前記管体を地盤に向けて推進させるジャッキ機構と、
前記管体の外周の少なくとも上面及び両側面を地盤から隔絶されるように前記管体の推進に伴って前記管体に設けられた引出口から前記管体の少なくとも上面及び両側面上に引き出されて前記管体と地盤との間の摩擦力を低減する隔膜と、
前記隔膜と前記管体の少なくとも上面及び両側面との間に介在させる滑剤と、
を備え、
前記滑剤は、グリスと剛性のある球体との混合体であり、前記グリスと前記球体との重量比は、前記グリスを１とすると、０．３以上、３以下である管体推進装置。
【請求項３】
前記隔膜は、前記管体の先端側の内部に設けられた収容部内に、ロール状に巻かれた状態で収容されている請求項１又は２に記載の管体推進装置。
【請求項４】
前記滑剤は、滑剤吐出機構により前記隔膜と前記管体の少なくとも上面及び両側面との間に吐出される請求項１又は２に記載の管体推進装置。
【請求項５】
前記滑剤吐出機構は、前記管体の内部に設けられる滑剤吐出装置と、前記管体の前記引出口より後端側に設けられた吐出口とを含み、前記滑剤吐出装置は、前記吐出口より前記滑剤を吐出させる請求項４に記載の管体推進装置。
【請求項６】
前記吐出口は、前記管体に幅方向に沿って複数個設けられる請求項５に記載の管体推進装置。
【請求項７】
前記滑剤吐出機構は、前記管体の少なくとも上面及び両側面に幅方向に沿って形成される溝を備え、前記溝は前記吐出口と連通している請求項５又は６のいずれかに記載の管体推進装置。
【請求項８】
前記滑剤吐出装置は、
前記滑剤が収容されたシリンダと、
前記シリンダ内部に摺動自由に設けられるピストンと、
前記ピストンを前記シリンダ内部で往復動させる駆動手段とを備える請求項５に記載の管体推進装置。
【請求項９】
前記滑剤は、前記隔膜の裏面にあらかじめ塗布されている請求項１又は２に記載の管体推進装置。