(57)【要約】【課題】大型の施工機械を用いる必要がなく、工事に際して大がかりな交通規制をする必要のない管部材等の推進装置の提供を課題とする。【解決手段】地中に埋設すべき推進管（管部材）１３ａ内に，隙間をあけて挿入されるインナーケーシング１４と、推進管１３ａの先端から露出されると共に、掘削水を吐出する吐出口を有する掘削ヘッド１５と、推進管１３ａの後端に回転力及び推進力を加えることによって、管部材１３とインナーケーシング１４とを地中に推進させる小口径推進機１６と、小口径推進機１６による管部材１３ａの推進方向を鉛直下方向とした状態で、小口径推進機１６を支持する架台２２と、インナーケーシング１４に溶接等で一体に接続され、推進管１３ａ内周に接することなく挿入されると共に、掘削ヘッド１５の吐出口に掘削水を供給する送水管とを備えた。【選択図】図１
2008008033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中深部の構造物と地中浅部の構造物とを鉛直方向又は斜め方向に延びる管路式シャフトで連結すべく、前記管路式シャフトを構成する管部材を地中の鉛直方向又は斜め方向に推進する管部材等の推進装置であって、
前記管部材内に前記管部材の内周面と隙間をあけて挿入されるインナーケーシングと、
前記インナーケーシングの先端に取り付けられ前記管部材の先端から露出されると共に、掘削水を吐出する吐出口を有する掘削ヘッドと、
前記管部材の後端に回転力及び推進力を加えることによって、前記管部材と前記インナーケーシングとを地中に推進させる推進機と、
前記推進機による前記管部材の推進方向を鉛直下方向又は斜め下方向とした状態で、前記推進機を支持する架台と、
前記インナーケーシングに固定されると共に、前記掘削ヘッドの前記吐出口に掘削水を供給する送水管と、を備えたことを特徴とする管部材等の推進装置。
【請求項２】
前記管部材は、スイベルジョイントを介して前記推進機に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の管部材等の推進装置。
【請求項３】
掘削水を供給する高圧水供給装置を有し、
前記掘削ヘッドには、前記掘削水を吐出する吐出孔が設けられ、
前記インナーケシングに固定されると共に、前記掘削ヘッドの前記吐出口に前記掘削水を供給するべく前記高圧水供給装置に接続された送水管を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の管部材等の推進装置。
【請求項４】
前記推進機に前記インナーケーシングの内部空間と整合する計測用孔が設けられ、
前記インナーケーシングの先端部における内側にターゲットが設けられ、
前記推進機の上方に、望遠鏡を有する下向計測装置が配置され、
前記望遠鏡によって前記推進機の前記計測用孔、及び前記インナーケーシングの内部空間を通して、前記ターゲットが視準されることにより、前記管部材の推進位置が計測されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の管部材等の推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管部材等の推進装置に係り、更に詳細には、地中深部の構造物と地中浅部の構造物間を、ケーブルなどを敷設するための管路式シャフトで連結する際等に好適な管部材等の推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０に示すように、地中深部の構造物である共同溝１００と地中浅部の構造物であるマンホール１０１との間に、例えばケーブルなどを通す際には、共同溝１００とマンホール１０１間に、大口径シャフト１０３を設け、ケーブルを収容し、ケーブル固定装置によりケーブルを取り付けている。
【０００３】
従来、ケーブルなどを通す際には、共同溝１００とマンホール１０１間に土留め壁を構築して穴を掘削した後、現場打ちで大口径シャフト１０３を形成する方法、又は工場で製造された大断面のプレキャスト部材を沈設して内部を掘削することにより大口径シャフト１０３を形成し、この大口径シャフト１０３内にケーブル固定装置を設け、このケーブル固定装置にケーブルを取り付ける方法が行われていた。
【特許文献１】特開昭６３−１６５６９９号公報
【特許文献２】特開平９−１７７４８１号公報
【特許文献３】特開平９−１６８９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、ケーブル１０５を通すための大口径シャフト１０３を設ける必要があるため、施工機械が大型であると共に、大がかりな交通規制が必要となり、建設工事費も高くなるという問題があった。
【０００５】
また、従来の方法では、大口径シャフト１０３を鉛直方向に形成するのが一般的であり、大口径シャフト１０３を斜め方向に精度良く形成するのは困難である。
【０００６】
このため、例えば図２１に示すように、共同溝１００とマンホール１０１の平面位置がずれている場合、マンホール１０１から鉛直方向に大口径シャフト１０３を設け、この大口径シャフト１０３内と共同溝１００とを水平方向に延びる洞道１０４で接続する必要があり、工事費が更に高くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、大型の施工機械を用いる必要がなく、工事費の低減が可能であると共に、工事に際して大がかりな交通規制をする必要のない管部材等の推進装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
（１）本発明は、
地中深部の構造物と地中浅部の構造物とを鉛直方向又は斜め方向に延びる管路式シャフトで連結すべく、前記管路式シャフトを構成する管部材を地中の鉛直方向又は斜め方向に推進する管部材等の推進装置であって、
前記管部材内に前記管部材の内周面と隙間をあけて挿入されるインナーケーシングと、
前記インナーケーシングの先端に取り付けられ前記管部材の先端から露出されると共に、掘削水を吐出する吐出口を有する掘削ヘッドと、
前記管部材の後端に回転力及び推進力を加えることによって、前記管部材と前記インナーケーシングとを地中に推進させる推進機と、
前記推進機による前記管部材の推進方向を鉛直下方向又は斜め下方向とした状態で、前記推進機を支持する架台と、
前記インナーケーシングに固定されると共に、前記掘削ヘッドの前記吐出口に掘削水を供給する送水管と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、管路式シャフトを構成する管部材（推進管）を地中の鉛直方向又は斜め方向に直接埋設できるので、従来のように、共同溝とマンホールを連係し、ケーブルを収容するための大口径シャフトを設ける必要がない。
【００１０】
従って、比較的小型の施工機械を用いることができるので、工事費の低減が可能になると共に、大がかりな交通規制をする必要がない。また、地中に立坑を掘削し、覆工板を設置することで交通を解放しながら、立坑内での施工も可能となる。
【００１１】
（２）前記管部材はスイベルジョイントを介して前記推進機に接続されているのが好ましい。
【００１２】
（３）掘削水を供給する高圧水供給装置を有し、
前記掘削ヘッドには、前記掘削水を吐出する吐出孔が設けられ、
前記インナーケシングに固定されると共に、前記掘削ヘッドの前記吐出口に前記掘削水を供給するべく前記高圧水供給装置に接続された送水管を備えているのが好ましい。
【００１３】
この構成により、掘削ヘッドの吐出孔から吐出された掘削水によって土砂の掘削が促進されると共に、掘削された土砂が泥土化されて管部材の回転により、泥土状の被膜層が形成され、潤滑剤として作用する。
【００１４】
また、掘削土砂は、推進管の回転により掘削水と混合されて泥土化し、掘削ヘッドと推進管の外径差により生じる空隙を通って地上へ排出されるので、掘削された土砂の回収が容易となる。あわせて、掘削された土砂は推進管内スペースを用いた排土を必要としないので、管内スペースを位置計測用のスペース等に有効利用が可能となる。
【００１５】
（４）前記推進機に前記インナーケーシングの内部空間と整合する計測用孔が設けられ、
前記インナーケーシングの先端部における内側にターゲットが設けられ、
前記推進機の上方に、望遠鏡を有する下向計測装置が配置され、
前記望遠鏡によって前記推進機の前記計測用孔、及び前記インナーケーシングの内部空間を通して、前記ターゲットが視準されることにより、前記管部材の推進位置が計測されるのが好ましい。
【００１６】
この構成により、地中の鉛直下方向または斜め下方向に推進される管部材の推進位置を直接計測できるので、管部材の推進方向がずれている場合には正規の推進方向になるように修正できる。従って、管部材を所定の位置に正確に埋設できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、地中深部の構造物と地中浅部の構造物とを連結する管路式シャフトを地中の鉛直方向又は斜め下方に直接埋設できるので、ケーブルを収容し固定するための大口径シャフトを設ける必要がない。従って、大型の施工機械を使用する必要がなく、工事費を低減できると共に、大がかりな交通規制をする必要がない。
【００１８】
また、下向計測装置を設けることにより、管部材の推進位置を直接計測できるので、管部材の推進方向がずれている場合には、推進方向を修正できる。従って、管路式シャフトを所定の位置に正確に埋設できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る管部材等の推進装置の実施の形態を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
《第１の実施の形態》
図１は、本発明の実施の形態における管部材等の推進装置１を示す。この管部材等の推進装置１は、図２に示すように、地中深部の構造物である共同溝１１と地中浅部の構造物であるマンホール１２とを、鉛直方向に延びる管路式シャフト１３で連結すべく、この管路式シャフト１３を構成する１又は２以上の管部材（以下推進管と呼ぶ）１３ａを地中の鉛直方向に推進するものである。管路式シャフト１３内には、ケーブルなどが敷設される。
【００２１】
この管部材等の推進装置１は、図１に示すように、推進管１３ａ内にその内周面と隙間をあけて挿入されるインナーケーシング１４と、推進管１３ａの先端から露出される掘削ヘッド１５と、推進管１３ａに回転力及び推進力を加えることによって、推進管１３ａを地中に推進させる小口径推進機１６と、小口径推進機１６による管部材１３ａの推進方向を鉛直方向における下方向とした状態で、小口径推進機１６を上下移動自在に支持する架台２２と、インナーケーシング１４に溶接等で一体に接続され、推進管１３ａに接することなく挿入され、掘削ヘッド１５の吐出口１５ｅ（図４参照）に掘削水を供給する送水管１７とを備えている。また、小口径推進機１６の上方には、下向計測装置１５０が配置されている。
【００２２】
次に、上記各構成要素について説明する。上記推進管１３ａには、小口径推進機１６から推進力及び回転力が加えられる。このため、推進管１３ａ自体に耐力が要求されると共に、推進管１３ａ同士の継手部に剛性が要求される。そこで、本実施形態では、推進管１３ａとして、溶接により剛性を確保できる鋼管が使用される。
【００２３】
上記インナーケーシング１４は、図３に示すように、推進管１３ａ内にその内周面１３ｂと所定の隙間をあけて挿入される。このインナーケーシング１４は、推進管１３ａと同一の長さに形成されている。
【００２４】
本実施形態では、２個のケーシング部材１４ａ，１４ｂがフランジ部１４ｃで接続されて、インナーケーシング１４が構成されている。このインナーケーシング１４の先端は掘削ヘッド１５と接合されている。この掘削ヘッド１５は推進管１３ａの先端から外部に露出されている。掘削ヘッド１５には、後述のように掘削水を噴出する吐出口１５ｅが設けられている。
【００２５】
上記吐出口１５ｅへの掘削水の送水は、インナーケーシング１４に溶接等で一体に接続され、推進管１３ａの内周に接することなく挿入された２本の送水管１７，１７によって行われる。これにより、送水用のホースが不要となる。
【００２６】
また、図４に示すように、推進管１３ａの推進後にインナーケーシング１４を引き抜くことができるようにするため、掘削ヘッド１５とインナーケーシング１４とが、ネジ部４７で連結されている。
【００２７】
インナーケーシング１４を引き抜くときには、インナーケーシング１４が推進時と逆回
転される。これにより、ネジ部４７が緩むので、インナーケーシング１４を掘削ヘッド１５から離脱することができる。
【００２８】
なお、上記ネジ部４７が、推進中の回転力により緩まないようにするため、インナーケーシング１４側の部材と、掘削ヘッド１５側の部材との間に、シャーピン４７ａ（軟鋼ピン）が挿入されている。インナーケーシング１４の引き抜き時には、シャーピン４７ａが破断されて引き抜かれる。
【００２９】
上記掘削ヘッド１５は、推進管１３ａより大径のヘッドパイプ１５ａと、このヘッドパイプ１５ａの先端に斜めに設けられたヘッド面板１５ｂと、上記ネジ部４７が形成された底部１５ｃとを有している。
【００３０】
ヘッド面板１５ｂの外周側には、図５に示すように、多数の超硬チップ１５ｄが設けられている。これにより、砂質層や土丹層などの硬質地盤に対応できる。また、次に説明するように、方向修正時の受圧に耐えられるように、ヘッド面板１５ｂの板圧が厚く形成されている。
【００３１】
また、上記ヘッドパイプ１５ａの先端部には、図４に示すように、掘削水を吐出する吐出口１５ｅ、及び吐出口１５ｅを保護する保護カバー１５ｆが設けられている。
【００３２】
この掘削ヘッド１５は、掘削時に推進方向Ｘに対して斜めに設けられたヘッド面板１５ｂが、土圧Ｆを受けることによって掘進方向が変わる特性を利用することで、掘進方向修正を行うことができる。
【００３３】
掘進方向修正は、掘削ヘッド１５を中心軸線１５ｇに対して適宜な角度だけ回転させることによって行うことができる。
【００３４】
従って、推進中でも、推進管１３ａを適宜な角度だけ回転させることによって、掘削ヘッド１５の中心軸１５ｇに対する回転角度を調整できる。また、この掘削ヘッド１５の回転位置は方向修正完了まで維持される。
【００３５】
また、推進管１３ａの推進時には、掘削ヘッド１５の吐出口１５ｅから掘削水が吐出される。これにより、掘削ヘッド１５による掘削が容易になる。また、推進管１３ａの外径より大きな径で掘削する掘削ヘッド１５によって掘削された土砂が、泥土化されて推進管１３ａの回転力により、泥土状の被膜層が形成され、潤滑剤として作用する。
【００３６】
また、掘削土砂は、推進管の回転により掘削水と混合されて泥土化し、掘削ヘッドと推進管の外径差により生じる空隙を通って地上へ排出されるので、掘削された土砂の回収が容易となる。あわせて、掘削された土砂は推進管内スペースを用いた排土を必要としないので、管内スペースを位置計測用のスペース等に有効利用が可能となる。
【００３７】
図４に示すように、インナーケーシング１４の先端部における内側には、防水ターゲット部１７０が設けられている。なお、図４中の符号１７７は接続アダプターである。
【００３８】
この防水ターゲット部１７０は、図６に示すように、計測用のターゲットである汎用輝度ＬＥＤ（発光ダイオード）１７１、及び高輝度ＬＥＤ１７２を有する円筒状のターゲットヘッド１７３と、ターゲットヘッド１７３に取り付けられた電池ホルダー１７４を有している。電池ホルダー１７４には、各ＬＥＤ１７１，１７２に電流を供給する乾電池１７５が収容されている。
【００３９】
なお、図６中の符号１７６は乾電池１７５を付勢するスプリング、１７７は電極板、１７８ａ，１７８ｂはパッキン、１７９は防水用の充填剤である。
【００４０】
汎用輝度ＬＥＤ１７１と高輝度ＬＥＤ１７２は、図７に示すように、ハレーションによる相互干渉が起きないように、適宜な間隔をあけて配置されている。汎用輝度ＬＥＤ１７１は、ターゲットヘッド１７３の中心軸線１７３ａ上に配置されている。また、高輝度ＬＥＤ１７２は、ヘッド面板１５ｂの先端部の方向にあわせて設置されている。
【００４１】
また、上記防水ターゲット部１７０は、インナーケーシング１４の防水された内側空間に配置されている。防水ターゲット部１７０の汎用輝度ＬＥＤ１７１及び高輝度ＬＥＤ１７２は、インナーケーシング１４の上部側に向けて配置されている。これにより、小口径推進機１６側から、インナーケーシング１４の内部空間を通して各輝度ＬＥＤ１７１，１７２を視認できる。
【００４２】
上記小口径推進機１６は、従来から小口配管（直径１５０ｍｍ〜８００ｍｍ程度）を水平方向に推進させるために使用されているものである。このような小口径推進機１６を用いる工法としては、アリトン（登録商標）工法などを例示できる。
【００４３】
この小口径推進機１６は、図８に示すように、上下移動テーブル５０，この上下移動テーブル５０の全長を変更するための架台ジョイント金具５１，減速機５２，回転用油圧モータ５３，推進チェーン５４，チェーン駆動用油圧モータ５５，推進ジャッキ５６などを有している。
【００４４】
上記減速機５２，回転用油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６は、上下移動テーブル５０に沿って上下移動される。管部材１３ａは、上記減速機５２に接続される。なお、小口径推進機１６は、従来から使用されているので、詳細な説明を省略する。
【００４５】
本実施形態では、図９に示すように、小口径推進機１６が架台２２によって支持されている。また、架台２２は、ベース２１上に水平方向に移動自在に配置されている。これにより、推進管１３ａ，１３ａ同士を水平方向に隣接させて推進できる。
【００４６】
なお、小口径推進機１６には、油圧によるジャッキ推進方式と、油圧モータの回転力をギヤで増幅させてチェーンに伝えて推進するチェーン推進方式の２方式がある。本実施形態では、鉛直方向の推進が必要であり、推進管１３ａを地山に押し込む際の推進力の確保と、上下に移動する小口径推進機１６の保持という二つの目的から、チェーン方式が採用されている。
【００４７】
また、鉛直方向の推進では避けることができない硬質地盤の対応を考慮し、チェーン推進力の約８倍（チェーン：５ｔｆ、ジャッキ４０ｔｆ）の推進力を確保できるジャッキ推進式を併用することも可能なように構成されている。
【００４８】
上記架台２２の側方には、減速機５２、回転油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６の上下移動部の重量とバランスするカウンタウェイト２３が、上下移動自在に設けられている。このカウンタウェイト２３は、架台２２の上部に設けられた滑車２４を介してワイヤー２５で減速機５２、回転油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６の上下移動部に繋がれている。
【００４９】
推進管１３ａを地山に押し込む減速機５２は、チェーンに接続ピンを介して固定されている。油圧モータ及びチェーンは、左右一対の構造であることから、減速機５２には均等な力が作用する。
【００５０】
油圧モータの回転方向を変えることでチェーンの駆動方向が変わるため、減速機５２、回転油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６の上下移動部は上下方向のどちら側にも架台２２上を等速で移動する。減速機５２、回転油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６の上下移動部の動作停止時は、トルクリミッタで調節する。なお、トルクリミッタは、チェーン回転軸にブレーキ板が設けられ、プレーキ力はボルトの締め付けによる摩擦力によって調節される。
【００５１】
推進停止時は、ブレーキ力によりチェーンの逸走を防止し、推進時にはブレーキ力以上の回転力をチェーン回転軸に加えることにより、チェーンが動く構造を有するブレーキ装置によって、減速機５２、回転油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６の上下移動部は移動することなく、架台２２上に保持される。
【００５２】
上記の構成により、チェーンの強度、減速機５２と推進管１３ａのジョイント部、ピン強度及びトルクリミッタ保持力が、減速機５２、回転油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６の上下移動部の落下防止対策として重要である。このことから、チェーンに関しては大型化、高強度材料の採用、及びチェーン同士を接続する接続ピンの太径化、高強度材の採用及び減速機ジョイント部ピンも同様にピンの太径化及び高強度材の採用、トルクリミッタ保持力では保持ブレーキの大型化が図られている。あわせて、減速機５２、回転油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６の上下移動部と同一重量のカウンターウェイトを滑車を介して連携することで、減速機５２、回転油圧モータ５３及び推進ジャッキ５６の上下移動部の落下防止が図れている。
【００５３】
また、上記架台２２には、小口径推進機１６の重量及び推力と回転トルクが作用する。このため、推力荷重並びに回転トルクによる強度検討を行い、十分な安全率が設定されている。上記のような構成とすることにより、水平方向推進機として使用されていた小口径推進機１６が、倒立型として鉛直方向又は斜め方向推進機として使用可能にされている。
【００５４】
また、上記推進管１３ａは、図１に示すように、減速機５２にスイベルジョイント４０を介して取り付けられている。
【００５５】
本実施形態では、図１０に示すように、減速機５２の回転部５２ａを覆う形でスイベルジョイント４０のスイベルケース４１が設けられ、このスイベルケース４１が減速機５２の非回転部５２ｂに直接固定されている。
【００５６】
なお、図１０中の符号４２は送水アダプタ、４３は注水口、４４は推進管１３ａの落下防止用チャック、４５は主軸チャック、４６はパッキンである。注水口４３から注入された掘削水は、送水アダプタ４２を介してインナーケーシング１４に溶接等で一体に接続された送水管１７に送られる。
【００５７】
なお、推進管１３ａに設けられたスリーブ部４６には、スイベルジョイント４０側に突起４６ａが設けられている。この突起４６ａが、上記落下防止用チャック４４の孔４４ａに移動自在に挿入されている。
【００５８】
また、上記落下防止用チャック４４の上端部には、内側に突出する突起４４ｅが設けられている。この突起４４ｅは、主軸チャック４５の溝４５ａに挿入されている。また、落下防止用チャック４４は、ボルト４４ｂで主軸チャック４５に固定されている。
【００５９】
また、落下防止用チャック４４の下端部には、内側に突出するフランジ部４４ｃが設けられている。このフランジ部４４ｃは、推進管１３ａの端部に設けられた大径のスリーブ
部４６と推進管１３ａとの段差部に挿入されている。これにより、推進管１３ａの落下を防止できる。
【００６０】
なお、上記落下防止用チャック４４は、図１１に示すように、円弧状の３部材４４ｆ，４４ｇ，４４ｈがヒンジ４４ｊで連結され、ボルトナットで接合される合わせ部４４ｋ，４４ｋで開閉自在に連結されている。これにより、推進管１３ａのスリーブ部４６を落下防止用チャック４４内に簡単に挿入できる。
【００６１】
また、図１０に示すように、上記スイベルケース４１に内蔵される主軸チャック４５は、水供給機能と、推進管推進回転機能（チャック）とを有している。
【００６２】
すなわち、上記送水アダプタ４２では、スイベルケース４１の注水口４３から供給された掘削水（掘削水）が、主軸チャック４５を介して送水アダプタ４２の溝部（滞水スペース）４２ａに滞水され、送水アダプタ４２の流入孔４２ｂを通ってインナーケーシング１４に溶接等で一体に接続された送水管１７に流され、掘削ヘッド１５の吐出口１５ｅ（図４参照）から吐出される。
【００６３】
この送水アダプタ４２は、スイベルケース４１内に収容され、減速機５２の回転部５２ａ、及びインナーケーシング１４の端部に接続され、回転部５２ａの回転に追従して回転する。
【００６４】
なお、推進管１３ａに作用する回転力が、送水アダプタ４２やインナーケーシング１４に加わると、インナーケーシング１４の接続部の破損や、掘削ヘッド１５からの離脱落下等を招く恐れがある。
【００６５】
そこで、本実施形態では、推進管１３ａに作用する回転力を、この推進管１３ａに溶接されたスリーブ部４６から主軸チャック４５にボルト固定された落下防止用チャック４４に伝えることで、推進管１３ａのみが回転力を受け、インナーケーシング１４及び送水アダプタ４２には、回転力がかからないように構成されている。
【００６６】
また、この管部材等の推進装置１は、図１２に示すように、推進管１３ａを地中に推進させる際に掘削ヘッド１５の周囲に噴射される掘削水によって排出された泥土が溜められる沈砂層３０、この沈砂層３０から排出された排水を処理する濁水処理装置３１、この濁水処理装置３１で処理されたスラッジを回収するスラッジ回収層３２を備えている。
【００６７】
なお、図１２中の符号３３は発電機、３４は油圧ユニット、３５は横移動ガイドレール、３６はオートポンプ、３７はスクイズポンプ、３８は高圧水供給装置である。なお、高圧水供給装置３８は、インナーケーシング１４に溶接等で一体に接続され、推進管１３ａに接することなく挿入された送水管１７に接続されている。
【００６８】
更に、上記推進管１３ａの周囲には、図１に示すように、振れ止め治具４８が設けられている。管部材等の推進装置１によって推進管１３ａを鉛直方向に推進する場合、複数の推進管１３ａを、狭い間隔で推進することがある。この場合、隣り合う推進管１３ａ同士の間には、その表層部に掘進時の残土流出による空隙部が形成される。
【００６９】
推進管１３ａの推進初期には、上記空隙部が影響し、推進管１３ａが空隙部に落下する、方向修正ができない、推進誤差が大きくなり位置計測ができない、といった事態が発生するおそれがある。
【００７０】
このため、図１３に示すように、発進孔口部４９に推進管１３ａを保持する振れ止め治
具４８が設置されている。この振れ止め治具４８は、略四角形の枠部４８ａと、この枠部４８ａの各辺に設けられたボルト４８ｂとを有している。そして、ボルト４８ｂによって推進管１３ａが位置決めされて振れ止めが行われる。
【００７１】
上記４本のボルト４８ｂの各辺に対する螺入長さを調整することにより、推進管１３ａの直径が変わっても対応できる。なお、一本の管路式シャフト１３が複数の推進管１３ａで構成される場合は、推進管１３ａ同士が溶接で接続される。
【００７２】
上記下向計測装置１５０は、図１４に示すように、位置を計測すべきターゲットである汎用輝度ＬＥＤ１７１及び高輝度ＬＥＤ１７２を視準するための望遠鏡１５３を有するトランシット１５４と、望遠鏡１５３の光軸１５３ｂが鉛直線と平行に配置され、且つ望遠鏡１５３の対物レンズ１５３ａが下に向けられた状態で、望遠鏡１５３を鉛直線の両側にそれぞれ所定の角度θ（図１５参照）だけ回動可能に支持する支持台１５５とを備えている。なお、図１４は、望遠鏡１５３の対物レンズ１５３ａが、水平方向に向けられた状態を示している。
【００７３】
トランシット１５４は、上記望遠鏡１５３と、この望遠鏡１５３を鉛直面内で回動自在に支持する水平軸１５６と、この水平軸１５６の両端部を支持する略門型のケース部１５７と、このケース部１５７を水平方向に回動自在に支持するべく水平軸１５６と直交する鉛直軸１５８と、この鉛直軸１５８を回転自在に支持する軸受け部１５９と、トランシット１５４の鉛直線に対する傾きを調整する整準調整部１８０と、トランシット１５４の水平度を検出する気泡管１８１と、外部から視認可能なプリズム１８２とを有している。ケース部１５７には、測定結果などを表示する表示部１６５が設けられている。
【００７４】
上記トランシット１５４は、以下に説明する部分以外、一般的なトランシットと同様なので、その詳細な説明を省略する。
【００７５】
トランシット１５４の望遠鏡１５３は、図１５に示すように、その対物レンズ１５３ａが鉛直下方向に向けられた状態から、水平軸１５６を中心として鉛直線Ｃ１の両側にそれぞれ所定の角度θだけ回動自在に支持されている。
【００７６】
本実施形態では、所定の角度θ＝１１０°である。従って、トランシット１５４の計測範囲は、水平軸１５６の中心軸線１５６ａの両側で、水平線Ｃ２から２０°斜め上に伸びる線Ｃ３，Ｃ４より下側の扇形部分となる。
【００７７】
また、図１４に示すように、鉛直軸１５８の下端部には、フランジ１５８ａが設けられている。このフランジ１５８ａは、ケース部１５７の上端部に取り付けられている。
【００７８】
図１４に示すように、軸受け箱１６０の上端部には、フランジ１６０ｂが設けられている。このフランジ１６０ｂは、整準調整部１８０の水平板部１８０ａ上に固定されている。水平板部１８０ａの外周部には、複数の調整ボルト１８０ｂが水平板部１８０ａと直交する方向に螺入されている。
【００７９】
この調整ボルト１８０ｂの水平板部１８０ａに対する螺入長さを調整することにより、鉛直線Ｃ１に対するトランシット１５４の傾きを調整できる。
【００８０】
上記支持台１５５は、トランシット１５４の両側に、且つ互いに所定の間隔をあけて平行に配置された脚部１５５ａ，１５５ａ、及びこれらの脚部１５５ａ，１５５ａの上端部を連結する水平部１５５ｂによって、略門型に形成されている。水平部１５５ｂの中央には、孔１５５ｃが設けられている。
【００８１】
上記トランシット１５４の鉛直軸１５８及び軸受け部１５９の上部側は、支持台１５５における水平部１５５ｂの孔１５５ｃから上方に突出している。
【００８２】
また、トランシット１５４の整準調整部１８０は、支持台１５５の水平部１５５ｂ上に配置されている。整準調整部１８０の調整ボルト１８０ｂは、支持台１５５の水平部１５５ｂ上に載置されている。
【００８３】
この管部材等の推進装置１で推進管１３ａを地中の鉛直下方向に推進させる場合は、小口径推進機１６によって推進管１３ａに回転力と推進力が加えられる。これにより、推進管１３ａ及び掘削ヘッド１５が回転され、土砂が掘削されると共に、推進管１３ａが前方に推進される。
【００８４】
また、推進管１３ａの推進中には、掘削ヘッド１５の吐出口１５ｅから掘削水が吐出される。これにより、土砂の掘削が促進される。また、掘削ヘッド１５によって掘削された土砂が、推進管１３ａの回転により掘削水と混合されて泥土化される。
【００８５】
この泥土は、掘削ヘッド１５と推進管１３ａの径差により生じる隙間に充満され、推進管１３ａの回転により周囲の土砂との摩擦力を軽減する潤滑剤として作用する。また、推進管１３ａの回転力と掘削水の圧力により、掘削ヘッド１５と推進管１３ａの径差により生じる隙間を通って、泥土が地上に送られる。これにより、掘削された土砂の回収が容易になる。あわせて、掘削された土砂は、推進管１３ａ内のスペースを用いた排土を必要としないので、管内スペースを位置計測用のスペース等に有効利用が可能となる。
【００８６】
推進管１３ａは、所定の方向に正確に推進させる必要がある。そこで、本発明では、下向計測装置１５０によって、推進管１３ａの推進位置が測定される。
【００８７】
下向計測装置１５０によって、推進管１３ａの推進位置を計測する場合は、図１６に示すように、下向計測装置１５０の望遠鏡１５３によって、減速機５２の回転部５２ａにおける貫通孔５２ｃ、及びインナーケーシング１４の内部空間を通して、インナーケーシング１４内の汎用輝度ＬＥＤ１７１，及び高輝度ＬＥＤ１７２が視準される。これにより、汎用輝度ＬＥＤ１７１及び高輝度ＬＥＤ１７２の位置すなわち推進管１３ａの推進位置が計測される。
【００８８】
次に、汎用輝度ＬＥＤ１７１は、ターゲット１７３の中心軸線１７３ａ上に配置されていることから、基準位置と比較され、汎用輝度ＬＥＤ１７１の位置ずれ量が求められる。また、高輝度ＬＥＤ１７２は、ヘッド面板１５ｂの先端方向にあわせて設置されることから、ズレの方向が求められる。
【００８９】
ここで、汎用輝度ＬＥＤ１７１が位置ずれしている場合は、上記のように、高輝度ＬＥＤ１７２が汎用輝度ＬＥＤ１７１と基準位置の延長上にくるように、掘削ヘッド１５におけるヘッド面板１５ｂの向きが調整された後、推進管１３ａの回転が停止されたまま推進管１３ａが推進されて推進方向が調整される。そして、推進管１３ａの推進方向が修正された後、推進管１３ａが回転されて推進が継続される。
【００９０】
このように、本発明の管部材等の推進装置１は、管路式シャフト１３を構成する一又は２以上の推進管１３ａを地中に直接推進させて埋設することができるので、従来のようにケーブルを収容し固定するための大口径シャフトを設ける必要がない。
【００９１】
このため、大型の施工機械を使用する必要がないので、コスト低減が可能になると共に
、大がかりな交通規制が不要になる。また、地中に立坑を掘削し、覆工板を設置することで、交通を開放しながら、立坑内での施工も可能となる。更に、従来から水平方向推進に使用している小口径推進機１６を鉛直方向推進用に使用するので、特別に鉛直推進用の推進機を製造する必要ないため、更にコスト低減が可能になる。
【００９２】
また、この管部材等の推進装置１は、直径が１５０ｍｍ程度の小口径推進管１３ａを４０〜５０ｍの深さまで推進できる。更に、推進管１３ａを例えば３４０ｍｍ程度の間隔で多数（４〜２０条）施工できる。また、軟弱土、砂質土、礫質土など多種の土質に対応できる。
【００９３】
また、推進時に掘削ヘッド１５から掘削水が吐出される。これにより、土砂の掘削が促進される。また、掘削ヘッド１５によって掘削された土砂が、推進管１３ａの回転により掘削水と混合されて泥土化される。この泥土は、掘削ヘッド１５と推進管１３ａとの口径差によって生じる隙間を通って、地上に排土される。この泥土は、地盤と推進管１３ａとの隙間内で滑材として作用し、推進管１３ａと地盤の付着により生じる推進力の増加を抑制できる。
【００９４】
また、排土経路として地盤と推進管１３ａとの間に生じる隙間を利用し、高圧水を噴射するなどを行うことで、通常行われる推進管１３ａ内に排土経路を設けバキュームで吸い取る必要がなくなる。これにより、推進管１３ａ内に挿入すべき部材が少なくなるので、位置計測用のスペースの確保が可能になるうえ、直径１５０ｍｍ程度の小口径推進管１３ａの推進が可能になる。
【００９５】
また、推進管１３ａの推進中に下向計測装置１５０によって推進管１３ａの推進位置が直接計測される。そして、推進管１３ａの推進位置（推進方向）がずれている場合には、掘削ヘッド１５におけるヘッド面板１５ｂの向きを変えることによって、推進管の推進方向が修正される。従って、推進管１３ａを所定の位置に正確に埋設できる。
【００９６】
《第２の実施の形態》
図１７は、本発明に係る第２の実施の形態の管部材等の推進装置６０を示す。本実施形態では、立坑内で施行する場合について説明する。なお、上記管部材等の推進装置１と同様な部分には同一の符号を付けて詳細な説明を省略する。
【００９７】
この管部材等の推進装置６０は、小口径推進機１６と、この小口径推進機１６の推進管１３ａに与える推進方向を斜め下方にした状態で、小口径推進機１６を斜め方向に移動自在に支持する傾斜架台６１と、傾斜架台６１を水平方向に移動自在に支持するベース２１とを備えている。なお、図１７中の符号６２は覆工板、６３は土留め壁である。
【００９８】
この管部材等の推進装置６０を用いることにより、推進管１３ａを地中の斜め下方、本実施形態では鉛直線Ｃ１に対して角度Ｃ２、本実施形態ではＣ２＝２０°で斜めに推進して埋設できる。
【００９９】
この管部材等の推進装置６０を用いることにより、図１８に示すように、地中深部の共同溝１１とマンホール１２との水平位置がずれている場合でも、共同溝１１とマンホール１２間に管路式シャフト１３を直接敷設することができる。
【０１００】
また、下向計測装置１５０によって、推進管１３ａの推進位置を計測する場合は、図１９に示すように、下向計測装置１５０の望遠鏡１５３を推進管１３ａの推進方向に合わせて傾け、汎用輝度ＬＥＤ１７１及び高輝度ＬＥＤ１７２を視準する。これにより、推進管１３ａの推進位置を正確に計測できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る管部材等の推進装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る管部材等の推進装置によって敷設された管路式シャフトを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る管路部材、インナーケーシング及び掘削ヘッドを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る掘削ヘッドを示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る掘削ヘッドのヘッド面板及び超硬チップを示す図であり、図４のＡ矢視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る防水ターゲット部を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る汎用輝度ＬＥＤ及び高輝度ＬＥＤの配置を示す図であり、図６のＢ矢視図である。
【図８】本発明に係る第１の実施の形態の小口径推進機を示す図であり、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は底面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る架台を示す図であり、図１のＣ矢視図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るスイベルジョイントを示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る落下防止用チャックを示す図であり、図１０のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る管部材等の推進装置を示す上面図であり、図１のＥ矢視図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る振れ止め治具を示す図であり、図１のＦ−Ｆ断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る下向計測装置を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る下向計測装置における望遠鏡の計測範囲を示す図であり、図１４のＧ矢視図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る管部材の推進位置を計測する方法を説明する図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る管部材等の推進装置を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る管部材等の推進装置で敷設された管路式シャフトを示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る管部材の推進位置を計測する方法を説明する図である。
【図２０】従来例に係る共同溝とマンホールを大口径シャフトで連結した状態を示す図である。
【図２１】別の従来例に係る水平位置がずれている共同溝とマンホールを大口径シャフトと洞道で連結した状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  推進装置
１１  共同溝
１２  マンホール
１３  管路式シャフト
１３ａ  推進管（管部材）
１３ｂ  内周面
１４  インナーケーシング
１４ａ，１４ｂ  ケーシング部材
１４ｃ  フランジ部
１５  掘削ヘッド
１５ａ  ヘッドパイプ
１５ｂ  ヘッド面板
１５ｃ  底部
１５ｄ  超硬チップ
１５ｅ  吐出口
１５ｆ  保護カバー
１５ｇ  中心軸線
１６  小口径推進機
１７  送水管
２１  ベース
２２  架台
２３  カウンタウェイト
２４  滑車
２５  ワイヤー
３０  沈砂層
３１  濁水処理装置
３２  スラッジ回収層
３３  発電機
３４  油圧ユニット
３５  横移動ガイドレール
３６  オートポンプ
３７  スクイズポンプ
３８  高圧水供給装置
４０  スイベルジョイント
４１  スイベルケース
４２  送水アダプタ
４２ｂ  流入孔
４３  注水口
４４  落下防止用チャック
４４ａ  孔
４４ｅ  突起
４４ｂ  ボルト
４４ｃ  フランジ部
４４ｄ  ヒンジ
４４ｆ，４４ｇ，４４ｈ  円弧部材
４４ｊ  ヒンジ
４４ｋ  合わせ部
４５  主軸チャック
４５ａ  溝
４６  スリーブ
４６ａ  突起
４７  ネジ部
４７ａ  シャーピン
４８  振れ止め治具
４８ａ  枠部
４８ｂ  ボルト
４９  発進孔口部
５０  上下移動テーブル
５１  架台ジョイント金具
５２  減速機
５２ａ  回転部
５２ｂ  非回転部
５３  回転用油圧モータ
５４  推進チェーン
５５  チェーン駆動用油圧モータ
５６  推進ジャッキ
６０  推進装置
６１  傾斜架台
６２  覆工板
６３  土留め壁
１００  共同溝
１０１  マンホール
１０２  管路式シャフト
１０３  大口径シャフト
１０４  洞道
１０５  ケーブル
１５０  下向計測装置
１５３  望遠鏡
１５３ａ  対物レンズ
１５３ｂ  光軸
１５４  トランシット
１５５  支持台
１５５ａ，１５５ａ  脚部
１５５ｂ  水平部
１５５ｃ  孔
１５６  水平軸
１５６ａ  中心軸線
１５７  ケース部
１５８  鉛直軸
１５８ａ  フランジ
１５９  軸受け部
１６０  軸受け箱
１６０ｂ  フランジ
１６５  表示部
１７０  防水ターゲット部
１７１  汎用輝度ＬＥＤ
１７２  高輝度ＬＥＤ
１７３  ターゲットヘッド
１７３ａ  中心軸線
１７４  電池ホルダー
１７５  乾電池
１７６  スプリング
１７７  接続アダプター
１７８ａ，１７８ｂ  パッキン
１７９  防水用充填剤
１８０  整準調整部
１８０ａ  水平板部
１８０ｂ  調整ボルト
１８１  気泡管
【図１】
2008008033.tif 000003
【図２】
2008008033.tif 000004
【図３】
2008008033.tif 000005
【図４】
2008008033.tif 000006
【図５】
2008008033.tif 000007
【図６】
2008008033.tif 000008
【図７】
2008008033.tif 000009
【図８】
2008008033.tif 000010
【図９】
2008008033.tif 000011
【図１０】
2008008033.tif 000012
【図１１】
2008008033.tif 000013
【図１２】
2008008033.tif 000014
【図１３】
2008008033.tif 000015
【図１４】
2008008033.tif 000016
【図１５】
2008008033.tif 000017
【図１６】
2008008033.tif 000018
【図１７】
2008008033.tif 000019
【図１８】
2008008033.tif 000020
【図１９】
2008008033.tif 000021
【図２０】
2008008033.tif 000022
【図２１】
2008008033.tif 000023