(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進手段によって前方に押し進められる矩形断面の管体内にオーガ支持筒を前後方向に移動可能に且つ昇降可能に吊支すると共にこのオーガ支持筒内に上記管体の前方地盤を掘削するスクリューオーガの基部を挿入してオーガ支持筒の後端部内に配設している回転駆動手段に連結してあり、さらに、オーガ支持筒の両側面に軸体を突設してこの軸体を管体の両側壁部内面に固着している軸受体に上下方向に着脱自在に且つ回動自在に嵌合、支持させていると共に、上記軸体を軸受体から離脱させてオーガ支持筒をスクリューオーガと一体的に後方側に撤去可能に構成していることを特徴とする横孔掘削装置。
【請求項２】
管体内にオーガ支持筒を前後方向に移動可能に吊支すると共にこのオーガ支持筒内にスクリューオーガの基部を挿入してオーガ支持筒の後端部内に配設している回転駆動手段に連結し、さらに、オーガ支持筒にこの回転駆動手段を前後動させて上記スクリューオーガの先端カッタヘッドを管体の前端開口部から出没させる前後動用ジャッキを装着すると共に、オーガ支持筒と管体の上壁部内面間にスクリューオーガの上下回動用ジャッキを着脱自在に配設していることを特徴とする請求項１に記載の横孔掘削装置。
【請求項３】
管体の断面は縦長矩形状であり、スクリューオーガによる掘削径を管体の縦長矩形断面の横幅に略等しい径に形成していると共に、管体内の前端部内底面上にオーガ支持筒から突出しているスクリューオーガの前部を受け入れ可能な土砂収容導出樋体を前端から後端に向かって斜め上方に傾斜させた状態で配設してあり、さらに、この土砂収容導出樋体の後端導出口の下方から管体の後端に向かって土砂排出手段を配設していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の横孔掘削装置。
【請求項４】
管体の前端開口部における両側壁部の前端面をスクリューオーガのカッタヘッドの上下回動軌跡に沿う凸円弧状前端面に形成していること特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の横孔掘削装置。
【請求項５】
土砂排出手段をスクリューコンベアから構成し、このスクリューコンベアの搬送終端部に、管体の後端部における一側下部に配設している土砂排出シュートの上端部を連通させ、この土砂排出シュートの排出口を管体の一側下部から外部に突出させて土砂を管体外部に排出するように構成していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の横孔掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中にスクリューオーガを使用して断面縦長矩形状の横孔を掘削する横孔掘削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、スクリューオーガを用いて矩形断面のトンネルを掘削する際に、該スクリューオーガを上下左右に揺動させながら前方の地盤を掘削する装置が採用されている。例えば、特許文献１に記載されているように、管状のケーシング内の隔壁中央部にスクリューオーガの回転駆動手段であるカッタローダの固定部を支持させると共に該カッタローダの回転部にスクリューオーガの基端部をジャッキによって上下回動自在に連結することにより、このスクリューオーガの先端カッタヘッドをケーシングの前端開口部から前方に突出させた状態で上下左右に揺動させながら前方の地盤を掘削するように構成した掘削装置が知られている。
【０００３】
さらに、特許文献２に記載されているように、ケーシングの前端部内のフレームに左右方向に回動する旋回台を配設し、この旋回台上にジャッキによって上下方向に回動するスクリューオーガの回転駆動手段を回動自在に支持すると共にこの回転駆動手段にスクリューオーガの基端部を連結することにより、このスクリューオーガの先端カッタヘッドをケーシングの前端開口部から前方に突出させた状態で上下左右に揺動させながら前方の地盤を掘削するように構成した掘削装置も開発されている。
【特許文献１】特開昭５８−４４１９５号公報
【特許文献２】特開平１−３１８６８５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、上記いずれの掘削装置においても、スクリューオーガの回転駆動手段はケーシング内の所定位置に設置されていてこの回転駆動手段により回転駆動されるスクリューオーガを取り外して後方に撤去、回収することが困難であるため、前方の掘削地盤中に礫や玉石等が存在した場合、これらを撤去する等の対処を行うことができず、掘削が不能となる事態が発生する虞れがある。さらに、掘削中において、カッタヘッドに突設している掘削ビット等が損傷した場合においてもその交換作業が困難であるといった問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、横孔の掘削中において、前方の掘削地盤中に礫や玉石等が存在した場合には、これらの礫や玉石を容易に除去し得ると共に掘削ビット等が損傷した場合においても、その交換作業等が容易に行え、また、掘削した土砂を後方に円滑に排出しながら横孔を能率よく掘進することができる横孔掘削装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の横孔掘削装置は、請求項１に記載したように、推進手段によって前方に押し進められる矩形断面の管体内にオーガ支持筒を前後方向に移動可能に且つ昇降可能に吊支すると共にこのオーガ支持筒内に上記管体の前方地盤を掘削するスクリューオーガの基部を挿入してオーガ支持筒の後端部内に配設している回転駆動手段に連結してあり、さらに、オーガ支持筒の両側面に軸体を突設してこの軸体を管体の両側壁部内面に固着している軸受体に上下方向に着脱自在に且つ回動自在に嵌合、支持させていると共に、上記軸体を軸受体から離脱させてオーガ支持筒をスクリューオーガと一体的に後方側に撤去可能に構成していることを特徴とする。
【０００７】
このように構成した横孔掘削装置において、請求項２に係る発明は、上記管体内にオーガ支持筒を前後方向に移動可能に吊支すると共にこのオーガ支持筒内にスクリューオーガの基部を挿入してオーガ支持筒の後端部内に配設している回転駆動手段に連結し、さらに、オーガ支持筒にこの回転駆動手段を前後動させて上記スクリューオーガの先端カッタヘッドを管体の前端開口部から出没させる前後動用ジャッキを装着すると共に、オーガ支持筒と管体の上壁部内面間にスクリューオーガの上下回動用ジャッキを着脱自在に配設した構造としている。
【０００８】
請求項３に係る発明は、上記管体を断面縦長矩形状とし、上記スクリューオーガによる掘削径をこの管体の縦長矩形断面の横幅に略等しい径に形成していると共に、管体の前端部内底面上にオーガ支持筒から突出しているスクリューオーガの前部を受け入れ可能な土砂収容導出樋体を前端から後端に向かって斜め上方に傾斜させた状態で配設してあり、さらに、この土砂収容導出樋体の後端導出口の下方から管体の後端に向かって土砂排出手段を配設していることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、上記管体内の前端開口部における両側壁部の前端面をスクリューオーガのカッタヘッドの上下回動軌跡に沿う凸円弧状前端面に形成していること特徴とし、請求項５に係る発明は、管体の内底部上に配設している上記土砂排出手段をスクリューコンベアから構成し、このスクリューコンベアの搬送終端部に、管体の後端部における一側下部に配設している土砂排出シュートの上端部を連通させ、この土砂排出シュートの排出口を管体の一側下部から外部に突出させて土砂を管体外部に排出するように構成していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、推進手段によって前方に押し進められる矩形断面の管体内に該管体の前方地盤を掘削するスクリューオーガを上下回動自在に且つ管体の後方側に撤去可能に配設しているので、管体の前方掘削地盤中に礫や玉石等が存在した場合には、スクリューオーガを後方に撤去することによって作業員が管体内を通じて該管体の前端開口部内まで容易に入って行くことができ、従って、掘削地盤中に存在する礫や玉石等の撤去作業が確実に行うことができるものであり、さらに、スクリューオーガのカッタヘッドに突設している掘削ビット等が損傷した場合においても、該スクリューオーガを後方に撤去することによって掘削ビットの交換作業や補修作業が容易に行え、横孔を所定長さまで確実に掘削することができる。
【００１１】
また、上記管体内にオーガ支持筒を前後方向に移動可能に且つ昇降可能に吊支すると共にこのオーガ支持筒内にスクリューオーガの基部を挿入してオーガ支持筒の後端部内に配設している回転駆動手段に連結してなり、さらに、オーガ支持筒の両側面に軸体を突設してこの軸体を管体の両側壁部内面に固着している軸受体に上下方向に着脱自在に且つ回動自在に嵌合、支持させているので、オーガ支持筒を吊り下げて該オーガ支持筒の両側面に突設している軸体を管体の両側壁部内面に固着している軸受体に上方から嵌合、支持させることにより、オーガ支持筒を管体内における正確な位置に簡単に回動自在に配設することができると同時に該オーガ支持筒に支持されているスクリューオーガもその先端のカッタヘッドによって前方の地盤を掘削可能な所定位置に配設することができる。
【００１２】
この状態にして回転駆動手段によりスクリューオーガを回転させながら管体を推進させて前方の地盤を掘削する時に、その掘削時の推進反力を上記軸体からこの軸体を支持している軸受体を介して管体に確実に受止させながら円滑に掘進することができる。また、オーガ支持筒を吊り上げることによって上記軸受体からその軸体を簡単に離脱させることができると共にこの状態からスクリューオーガと一体的に後方に移動させることができ、従って、掘削地盤中に存在する礫や玉石等の撤去作業や掘削ビットの交換作業等を容易に行うことができる。
【００１３】
さらに、請求項２に係る発明によれば、オーガ支持筒と管体の上壁部下面間をスクリューオーガの上下回動用ジャッキにより連結しているので、オーガ支持筒の両側面を上記軸体によって管体側の軸受体に回動自在に支持させて状態でこの上下回動用ジャッキを伸縮させることにより、スクリューオーガの先端カッタヘッドを管体の開口端部に沿って上下方向に往復移動させながら、管体前方の地盤を確実に掘削することができる。その上、上記オーガ支持筒にスクリューオーガの上記回転駆動手段を前後動させるジャッキを装着しているので、このジャッキを伸長させることによってスクリューオーガのカッタヘッドを管体の開口端から突出させてその前方地盤を管体の推進に先行して掘削することができ、従って、その掘削跡に管体の開口端部を挿入するようにして推進させることができて僅かな推進力により管体を所定方向に正確に掘進させることができる。
【００１４】
また、請求項３に係る発明によれば、管体の断面形状を縦長矩形状に形成すると共に、スクリューオーガによる掘削径を管体の縦長矩形断面の横幅に略等しい径に形成しているので、スクリューオーガを上下方向に回動させるだけで管体の開口端の前方地盤を略全面的に能率よく掘削することができ、その上、管体の前端部内底面上にオーガ支持筒から突出しているスクリューオーガの前部を受け入れ可能な土砂収容導出樋体を前端から後端に向かって斜め上方に傾斜させた状態で配設しているので、スクリューオーガの先端カッタヘッドによって掘削された土砂を該土砂収容導出樋体内に集中的に堆積させることができると共に、スクリューオーガを下回動させてこの土砂収容導出樋体内に該スクリューオーガの前部を沿わせることにより、このスクリューオーガによって該土砂収容導出樋体内の土砂を円滑且つ能率よく後方に導出させることができ、さらに、この土砂収容導出樋体の後端導出口の下方から管体の後端に向かって土砂排出手段を配設しているので、この土砂排出手段によって掘削土砂を管体の後方部に向かって確実に排出することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、上記管体の前端開口部における両側壁部の前端面をスクリューオーガのカッタヘッドの上下回動軌跡に沿う凸円弧状前端面に形成しているので、スクリューオーガのカッタヘッドを管体の開口前端面から常に所定長だけ前方に突出させた状態で上下回動させながら地盤を掘削することができ、その掘削に後続して管体を円滑且つ正確な方向に推進させることができる。
【００１６】
さらに、請求項５に係る発明によれば、管体内の前端部内底面上に配設している上記土砂収容導出樋体から管体内を通じて掘削土砂を後方に排出する上記土砂排出手段をスクリューコンベアから構成し、このスクリューコンベアの搬送終端部に、管体の後端部における一側下部に配設している土砂排出シュートの上端部を連通させ、この土砂排出シュートの排出口を管体の一側下部から外部に突出させて土砂を管体外部に排出するように構成しているので、土砂収容導出樋体から該スクリューオーガの前端部上に排出された掘削土砂を、このスクリューオーガによって管体の内底面に沿って円滑且つ確実に管体の後端部にまで搬出することができると共に管体の一側下部から土砂排出シュートを通じて連続自動的に外部に排出させることができる。
【００１７】
そして、この横孔掘削装置を軌道下又は道路下に推進、埋設すべき地下構造物の両側壁部の前方に複数本、その排出シュートを内側に向けた状態で上下に積層状態で配設し、地下構造物の両側壁部の前方地盤を掘削するように構成しておくことによって、地下構造物を所定方向に正確に推進、埋設することができると共に、掘削土砂を管体の一側下部から排出シュートを通じて地下構造部の前端開口部の前方側に排出し、地下構造物内を通じて後方に能率よく排除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１は横孔掘削装置の要部の縦断側面図、図２はその正面図、図３、図４はそれぞれ図１におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線における背面図であって、１は一定長さを有する縦長矩形断面の角鋼管からなる管体で、この管体１の前部内における上下方向の中央部に管体１の前端開口部を通じて前方の地盤を掘削するスクリューオーガ２を上下回動自在に且つ管体１の後方側に移動させて管体１の後端開口部から撤去可能に配設している。
【００１９】
この構成をさらに詳しく説明すると、スクリューオーガ２の基部は、管体１の前部内における上下方向の中央部にその長さ方向を前後方向に向けた状態で配設している円筒形状のオーガ支持筒３内に挿入されて、該オーガ支持筒３の後端部内に配設している回転駆動モータよりなる回転駆動手段４の回転軸にそのオーガ軸の基端を着脱自在に連結している一方、上記管体１の上壁部1aの下面両側部における該管体１の前部から後端開口部に至る長さ部分にレール部材５、５を固着し、このレール部材５、５に移動台６を前後移動自在に装着すると共に該移動台６の下面両側部に昇降装置であるチエンブロック７、７を介して上記オーガ支持筒３の長さ方向の中央部両側面を昇降自在に吊支させることにより、上記レール部材５、５に沿ってオーガ支持筒３を台車体６から吊下げた状態で前後方向に移動させるように構成している。
【００２０】
なお、上記オーガ支持筒３の長さ方向の吊り下げ位置は上記スクリューオーガ２、オーガ支持筒３、回転駆動手段４及び後述する前後動ジャッキ８、支持フレーム10を一体に設けてなる掘削手段Ａの重心位置付近に設けることが望ましい。そうすることによって掘削手段Ａの前後移動を円滑に行うことができる。
【００２１】
さらに、オーガ支持筒３の後方側の上方における上記レール部材５、５の下面にスクリューオーガ２の上下回動用ジャッキ８、８の基端面を回動自在に且つ取り外し自在に連結すると共に、これらの上下回動用ジャッキ８、８を下方に向かって斜め前方に傾斜させた状態にしてそのロッド先端を上記オーガ支持筒３の後端両側面に回動自在に連結し、上下回動用ジャッキ８、８の該ロッドを伸縮させることによって、オーガ支持筒３と一体的にスクリューオーガ２を上下方向に回動させるように構成している。
【００２２】
上記スクリューオーガ２の上下方向の回動支点は、図５、図６に示すように、上記掘削手段Ａの重心位置付近におけるオーガ支持筒３の両側面に突設した軸体17、17と、上記管体１の両側壁部1b、1bの内面に固着し、上端が上方に向かって開口している凹状の軸受体18、18とからなり、上方側から上記軸体17、17を軸受体18、18に挿嵌、受止させることにより、オーガ支持筒３を上下回動自在に且つ上方に離脱可能に支持させている。また、オーガ支持筒３の両側面に突設した軸体17、17と管体１の両側壁部内面に固着している凹状の軸受体18、18との嵌合によって、スクリューオーガ２による掘削時の推進反力を受止している。なお、軸受体18、18は管体１の前端から後方に向かってスクリューオーガ２の長さに略等しい距離を存した位置に固着されていて、この軸受体18、18にオーガ支持筒３の両側面に突設している上記軸体17、17を回動自在に支持させた時に、スクリューオーガ２のカッタヘッド2aが管体１の前方地盤を掘削可能な前端開口部に位置するように構成している。
【００２３】
また、スクリューオーガ２の上記回転駆動手段４をオーガ支持筒３の後部内において前後移動自在に設置する一方、オーガ支持筒３の後端面中央部に後方に向かって支持フレーム10を突設してこの支持フレーム10に前後方向に向けてスクリューオーガ２の前後動用ジャッキ９を装着し、該前後動用ジャッキ９のロッド先端を回転駆動手段４の後端面に連結して、この前後作動用ジャッキ９のロッドを伸縮させることにより、スクリューオーガ２の先端カッタヘッド2aを管体１の前端開口部から出没させるように構成している。
【００２４】
なお、スクリューオーガ２の先端カッタヘッド2aは、スクリューオーガ２の先端中央部と該先端から半径方向に突出したスクリューの前端面とに前方に向かってカッタビットを突設してなり、このカッタヘッド2aによる掘削径は管体１の横幅に略等しい径に形成している。さらに、上記管体１の前端開口部における互いに平行に対向している両側壁部1b、1bの前端面を、スクリューオーガ２の先端カッタヘッド2aの上下回動軌跡に沿った同一湾曲度の凸円弧状前端面1dに形成している。
【００２５】
上記管体１の前端部内底面上には、断面Ｕ字状の土砂収容導出樋体11をその前端開口部を管体１内の前端開口部における下壁部1c上で前方に向かって開口させ、且つ、その前端から後端開口部に向かって斜め上方に傾斜させた状態で配設、固定している。この土砂収容導出樋体11はスクリューオーガ２の前部の下半部を受け入れ可能な大きさに形成されていると共にその内底面を上記スクリューオーガ２のスクリューの下周部に沿った円弧状の湾曲面に形成してあり、さらに、前端から後端に向かう傾斜角度をスクリューオーガ２が下方に回動してその前部の下半部をこの土砂収容導出樋体11内に受け入れさせた時の該スクリューオーガ２の傾斜角度と同一角度に設定してあり、従って、この土砂収容導出樋体11の全長に亘ってスクリューオーガ２の前部の下半部を受け入れるように構成している。  
【００２６】
この土砂収容導出樋体11の後端導出口の下方には、ケーシング12a とこのケーシング12a 内に回転自在に配設されたスクリューコンベア12b とからなる土砂排出手段12の前端部が配設されてあり、この土砂排出手段12を、管体１の下壁部1cの内底面上に沿って前端部から後端開口部に向かって斜め上方に緩傾斜させた状態で設置していると共にケーシング12a の後端から後方に突出したスクリューコンベア12b の回転軸の後端を管体１の後端下部内に配設した回転駆動モータ13（図７に示す）に連結している。この土砂排出手段12の上記ケーシング12a は少なくともその前端部を上方に向かって開口させて上記土砂収容導出樋体11の後端導出口から排出される掘削土砂を該ケーシング12a の前端部内に落下させるように構成している。
【００２７】
さらに、図７、図８に示すように、管体１の後端部側においては、土砂排出手段12におけるケーシング12a の後端下部に、スクリューコンベア12b の後端部にまで搬送されてきた掘削土砂を外部に排出する開口部14を設けてこの開口部14から土砂排出シュート15を通じて管体１の後端部一側方に掘削土砂を排出するようにしている。この土砂排出シュート15は、上記開口部14に連結、連通している内側開口端から管体１の一側下部を通じて斜め下方に傾斜させた状態で突出させている。また、管体１の後端面と、この管体１の後方に設けている支持壁面との間に数本の推進ジャッキよりなる推進手段16を介在させ、この推進手段16によって管体全体を前方に推進させるように構成している。
【００２８】
このように構成した横孔掘削装置によって地盤中に管体１を推進させながら該管体１の前方地盤をスクリューオーガ２によって掘削することにより、地盤中の計画線上に所定長の横孔を掘削するには、まず、管体１の上壁部1aの下面に固着したレール部材５、５に前後移動自在に装着している移動台６にチェンブロック７、７を介してスクリューオーガ２の基部を支持しているオーガ支持筒３を吊支し、この状態で管体１の後端側から移動台６を前進させてオーガ支持筒３の両側面に突設している軸体17、17が管体１の両側壁部内面に固着している軸受体18、18の直上に位置するようにスクリューオーガ２を管体１の前部内にまで移動させ、この状態でチエンブロック７、７によりオーガ支持筒３を降下させて軸体17、17を軸受体18、18に回動自在に嵌合させる。しかるのち、上下回動用ジャッキ８、８の基端面をレール部材５、５の下面に取り外し可能に固定すると共にこの固定部から下方に向かって斜め前方に傾斜させた状態でそのロッドの先端を上記オーガ支持筒３の後端面における両側部下端に連結した状態にする。
【００２９】
この状態にしてオーガ支持筒３の後部内に配設しているスクリューオーガ２の回転駆動手段４を作動させてスクリューオーガ２を回転させると共に、前後動用ジャッキ９のロッドを伸長させることによりスクリューオーガ２のカッタヘッド2aを管体１の前端開口部から前方に突出させ、さらに、突出させた状態で上記上下回動用ジャッキ８、８のロッドを伸縮させることによりオーガ支持筒３を軸体17と軸受体18との嵌合による支点部を中心として上下方向に回動させ、スクリューオーガ２のカッタヘッド2aを管体１の開口端における上下端間を上下方向に往復回動させて管体１の前方の地盤を全面的に掘削する。
【００３０】
このように、スクリューオーガ２のカッタヘッド2aを管体１の前端開口部から前方に突出させた状態で上下方向に回動（揺動）させることによって管体１の前方の地盤を掘削すると共に管体１をその後端面を推進手段16によって押し進めることにより推進させて横孔を掘進していく。なお、掘進時において、スクリューオーガ２のカッタヘッド2aに作用する推進反力は、上記オーガ支持筒３の軸体17とこの軸体17を嵌合させている軸受体18を介して該軸受体18を固着している管体１に受止される。
【００３１】
スクリューオーガ２のカッタヘッド2aによって掘削された土砂は、土砂収容導出樋体11の前端開口部内に取り込まれてこの樋体11内に収容されると共にスクリューオーガ２が最も下方の位置まで回動してその前部の下周部が上記土砂収容導出樋体11内に受け入れられた時に、その傾斜角度が土砂収容導出樋体11の傾斜角度と合致してスクリューオーガ２の前部が全長に亘り土砂収容導出樋体11内に沿った状態となり、従って、土砂収容導出樋体11内に収容されている掘削土砂はこのスクリューオーガ２の回転によって土砂収容導出樋体11の後端排出口まで円滑且つ確実に搬送され、該排出口から土砂排出手段12であるスクリューコンベア12b のケーシング12a の前端部内に落下する。さらに、この土砂排出手段12のケーシング12a の前端部内に落下した掘削土砂は、搬送手段16であるスクリューコンベア12b の回転によって後方に搬送され、ケーシング12a の後端下部の開口部14から土砂排出シュート15を通じて管体１の後端部一側方に排出される。
【００３２】
また、横孔掘進中に、管体１の前方地盤に礫や玉石等が存在して掘進が困難となった場合には、スクリューオーガ２による前方の地盤の掘削を停止したのち、オーガ支持筒３とレール部材５、５の下面とを連結している上下回動用ジャッキ８の連結を解き、オーガ支持筒３によりスクリューオーガ２の後部を支持させた状態で、チエンブロック７、７によりオーガ支持筒３を含む掘削手段Ａを上方に引き上げて軸体17を軸受体18から離脱させ、しかるのち、チェンブロック７、７を介して該オーガ支持筒３を吊支した状態で移動台６を後方に移動させることにより、スクリューオーガ２を管体１の後方に撤去し、管体１の後端開口部から作業員が該管体１の前端開口部にまで侵入して礫や玉石等の撤去作業を行ったのち、スクリューオーガ２を吊支している上記移動台６をレール部材５、５に沿って元の位置まで移動させ、チエンブロック７、７によってオーガ支持筒３を降下させてその軸体17、17を軸受体18、18に嵌合、受止させると共にオーガ支持筒３と上方のレール部材５、５間に上下回動用ジャッキ８、８を連結したのち、再び、管体１の前方地盤の掘削する。
【００３３】
なお、スクリューオーガ２のカッタヘッド2aのビット等が損傷した場合においても、上記同様にしてスクリューオーガ２を管体１の後方にまで撤去し、そのビットの交換等を行ったのち、スクリューオーガ２を上記同様にして管体１内の元の位置まで移動させればよい。
【００３４】
上記のように、スクリューオーガ２の先端カッタヘッド2aによって前方の地盤を掘削しながら管体１を推進させる際に、推進手段16である推進ジャッキが伸長して該管体１がその伸長量に応じた長さだけ推進すると、一旦、スクリューオーガ２による前方地盤の掘削を中断すると共に推進ジャッキのロッドを収縮させてそのロッドと管体１の後端面間に上記伸長量に応じた厚みを有するスペーサを介在させ、しかるのち、再び、上記スクリューオーガ２による管体１の前方地盤の掘削と推進ジャッキの伸長による管体１の推進とを行い、この作業を繰り返し行っ、計画線上に一定長の横孔を掘削するものである。
【００３５】
なお、この横孔掘削装置によって横孔を掘削しながらこの横孔内に地下構造物を推進、埋設していく場合には、該地下構造物の前面側に上記推進手段16である推進ジャッキを支持させ、この推進手段16を伸長させながら上記スクリューオーガ２を回転させて管体１の前方地盤を一定長掘進し、掘進後、スクリューオーガ２を停止させると共に推進手段16の推進ジャッキを収縮させながら地下構造物を一定長、前進させ、この作業を繰り返し行って、地下構造物を地中の所定位置に埋設すればよい。
【００３６】
図９〜図11は上記横孔掘削装置を使用して軌道下や道路下の地盤中に断面矩形状の地下構造物20を発進立坑30側から到達立坑（図示せず）に向かって推進、埋設して該地下構造物20によって地下通路等を施工する場合を示すもので、地下構造物20は、図９に示すように、その前端開口部に刃口21を装着している。この刃口21の水平上枠部21a は、地下構造物20の厚みに相当する寸法だけその上面を地下構造物20の上面から下方に位置させてあり、この水平上枠部21a の前部上に、断面矩形状の鋼管からなり、且つ、スクリューオーガ23を回転自在に内装している角管22の後端部下面を前後摺動自在に支持させると共にこれらの角管22を複数本、図11に示すように左右方向に並列してこの角管列により、地下構造物20の上床部20a の前方地盤を掘削するように構成している。
【００３７】
さらに、この角管列の後端面と地下構造物20の上床部20a の前端面との間における刃口21の水平上枠部21a 上に左右移動台車24を地下構造物20の上床部20a の前端面に沿って往復移動可能に配設すると共に、この左右移動台車24上に角管22内のスクリューオーガ23の後端に着脱自在な回転駆動手段25をジャッキ等によって前後動自在に配設している。
【００３８】
また、上記全ての角管22の上面後端部から後方に向かって一定長さのテールルーフ板26を突設し、このテールルーフ板26の後端部下面を上記地下構造物20の上床部20a の前端部上面に前後摺動自在に支持させてこれらのテールルーフ板列により、上方の地盤が左右移動台車24の移動空間部内に崩落するのを阻止している。なお、角管22の後端部下面には、下方に向かって掘削土砂を排出する排出口27を開口させている。
【００３９】
上記横孔掘削装置は図10、図11に示すように、地下構造物20における両側壁部20b 、20b の前方に上下方向に複数本（図においては３本）、積層状態で配設されてこれらの横孔掘削装置により地下構造物20の両側壁部20b 、20b の前方地盤を掘削するように構成している。各横孔掘削装置の管体１の後端面と地下構造物20の両側壁部20b の前端面間には、推進ジャッキからなる上述した推進手段16が介在されていて、この推進ジャッキの後端を地下構造物20の両側壁部20b の前端面に当接した上記刃口21の外側方に突設している両側枠部21b の前面に連結、支持させ、ロッド前端を管体１の後端面に当接状態で取り付けている押当板に連結している。なお、全ての横孔掘削装置における管体１の後端部から一側方に突出している土砂排出シュート15は、地下構造物20の開口端前方における刃口21内に向けた状態となるように管体１を配列させている。
【００４０】
このように構成したので、発進立坑30側に設置した上記地下構造物20を到達立坑側に貫通するように推進、埋設するには、まず、地下構造物20の上床部20a の前方に並設した全ての角管22と地下構造物20の両側壁部20b 、20b の前方に配設した横孔掘削装置の全ての管体１を前方に一定長、掘進させる。この際、角管22による掘進は、刃口21の水平上枠部21a 上に配設している左右移動台車24を所定の角管22の後端面にまで移動させて該台車上に設けている回転駆動手段25をこの角管22内のスクリューオーガ23の後端に連結させ、回転駆動手段25を作動させながら前進させて、スクリューオーガ23により前方の地盤の掘削しながら角管22を推進させることにより行われる。この角管22による一定長の掘進後、次の角管22の後方に上記左右移動台車24を移動させて上記同様にこの角管22を一定長掘進させ、この作業を全ての角管22に行って角管列を一定長、掘進させる。
【００４１】
一方、地下構造物20の両側壁部20b 、20b の前方に配設した横孔掘削装置を構成している断面縦長矩形状の管体１を掘進させるには、全ての管体１内に配設しているスクリューオーガ２を上述したように上下方向に回動させて管体１の前方地盤を掘削すると共に推進手段16である推進ジャッキを伸長させることにより、管体１を上記角管22と同じ長さだけ掘進させる。この場合、上記横方向に並列している角管22においては、刃口21の水平上枠部21a 上を利用して左右移動台車24を配設することができるので、角管22にはスクリューオーガ23の回転駆動手段を設ける必要はないが、上下方向に配列している上記管体１の場合には、スクリューオーガ２の回転駆動手段を備えた移動台車を上下方向に移動可能に設ける空間等を設けることが困難であるために、上述したように、全ての管体１内にスクリューオーガ２の回転駆動手段４を設けると共に、スクリューオーガ２を上下方向に回動自在にして少ない管体１の本数で地下構造物20の両側壁部20b 、20b の前方地盤を全面的に掘削可能に構成しているものである。
【００４２】
上記角管22内のスクリューオーガ23によって掘削された土砂は、各角管22の後端部下面に開設している排出口27から刃口21内に落下し、同様に管体１内のスクリューオーガ２によって掘削された土砂は、上述したように管体１の後端部一側面に設けている土砂排出シュート15を通じて同じく刃口21内に排出され、これらの掘削土砂は刃口21の前方地盤の掘削土砂と共に地下構造物20内を通じて発進立坑30側に排除される。
【００４３】
全ての管体１と角管22とを上述したように一定長、地中に推進させたのち、地下構造物20の後端面と発進立坑30の後壁面間に介在させている複数本の地下構造物推進ジャッキを伸長させることにより、地下構造物20の前端面に装着した刃口21によって前方の地盤を掘削しながら上記管体１と角管22の掘進長に等しい長さだけ地下構造物20を地中に推進させる。この時、管体１の推進手段16である推進ジャッキを地下構造物20の推進に従って収縮させる。
【００４４】
次いで、再び、上記同様にして管体１と角管列とを一定長、掘進させる作業と、この作業後に地下構造物20を同一長さだけ推進させる作業を行い、これを繰り返すことによって地下構造物20の前端部を到達立坑内に連通させて地下道を築造するものである。到達立坑側に達した上記横孔掘削装置や角管22等は撤去、回収して次の地下構造物の埋設に使用する。なお、地下構造物20によって築造すべき地下道の長さが長い場合には、地下道の長さを複数分割した長さを有する地下構造物を順次、継ぎ足すように接続させながら推進、埋設させればよい。本発明は、上記したように、縦長断面形状の掘削に好適に用いられるものであるが、これに限らず、正方形断面等、各種矩形断面への適用が可能である。また、掘削手段Ａは、掘削する断面形状に応じて、単一ではなく左右または上下に複数個設けるように構成しておいてもよいし、スクリューオーガ２を左右方向に回動する機構を付加する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】横孔掘削装置の要部の縦断側面図。
【図２】その簡略正面図。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線を断面した背面図。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ線を断面した背面図。
【図５】オーガ支持筒の回動支点部分の構造を示す縦断正面図。
【図６】その軸受体の簡略側面図。
【図７】横孔掘削装置の簡略縦断側面図。
【図８】その土砂排出シュート部分の簡略縦断面図。
【図９】地下構造物の推進、埋設施工状態を示す簡略縦断側面図。
【図１０】横孔掘削装置を配設した部分の簡略縦断側面図。
【図１１】全体の簡略正面図。
【符号の説明】
【００４６】
１  管体
２  スクリューオーガ
３  オーガ支持筒
４  回転駆動手段
５  レール部材
６  移動台
７  チェンブロック
８  上下回動用ジャッキ
９  前後動用ジャッキ
11  土砂収容導出樋体
12  土砂排出手段
15  土砂排出シュート
16  推進手段
17  軸体
18  軸受体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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