(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送泥管が接続される送泥孔と、排泥管が接続される排泥孔とを、カッタ側及び元押側にそれぞれ一対設け、且つ、該送泥孔と排泥孔とを連通する１つの円形のチャンバを設けたブロックを備え、
該ブロックのチャンバ内において１つの弁体を回動自在に配設し、
該弁体が前記チャンバを区画する回動位置において、送泥されてくる泥水を前記送泥孔及び前記区画された一方のチャンバを通過させてカッタ側に供給するとともに、カッタ側で掘削した土砂を含む泥水を前記排泥孔及び前記区画された他方のチャンバを通過させて元押側に排出することができるか、
または、前記弁体の前記回動位置と異なる回動位置において、元押側の送泥孔から送泥される泥水を、前記１つの弁体によりカッタ側へ通過させず、元押側の排泥孔から元押側にバイパスさせることができる泥水バイパスブロックと、
を設けたことを特徴とする推進用バイパス装置。
【請求項２】
泥水バイパスケースと、
該泥水バイパスケース内部の中央部に形成された略円形状のチャンバと、
該チャンバと連通するように前記泥水バイパスケースの前後方向に形成され、送泥管が接続される接続口を備えた送泥孔と、
前記チャンバと連通するように、かつ、前記送泥孔と並設されるように前記泥水バイパスケースの前後方向に形成され、排泥管が接続される接続口を備えた排泥孔と、
前記泥水バイパスケースの軸方向に平行な平行位置において泥水を通過させることができ、前記軸方向と直交する直交位置において泥水をバイパスさせることができるように、前記直交位置または平行位置に交互に回動可能に前記チャンバ内に配設された弁体と、
該弁体を回動させることができる回動部と、
を備えたことを特徴とする推進用バイパス装置。
【請求項３】
前記弁体の前記平行位置及び前記弁体の前記直交位置において、前記弁体と前記チャンバとが嵌合できることを特徴とする請求項１または２に記載の推進用バイパス装置。
【請求項４】
前記回動部が、前記泥水バイパスケースの近くに軸方向に配置された油圧シリンダと、一端部が前記回動部に固定されたレバーと、該レバーの他端部と前記油圧シリンダのピストンロッドを連結して該油圧シリンダのピストンロッドの往復運動を前記弁体の回動運動に変換させる変換機構と、前記ピストンロッドを直線的に保持しながら案内する案内保持部材を備えたアクチュエータであることを特徴とする請求項２に記載の推進用バイパス装置。
【請求項５】
前記弁体は円柱体の両側に略Ｕ字状の溝が左右対称に形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の推進用バイパス装置。
【請求項６】
前記弁体と前記チャンバの間にシール部材が介装されたことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の推進用バイパス装置。
【請求項７】
掘進機本体内に配置されたことを特徴とする請求項１乃至６いずれかの推進用バイパス装置。
【請求項８】
立孔内に配置されたことを特徴とする請求項１乃至６いずれかの推進用バイパス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、泥水を還流させながら発進立坑から到達立坑までエンビ管やヒューム管等の埋設管を地中に圧入推進させる泥水推進装置等に適用される推進用バイパス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の泥水加圧式小口径管推進装置７０１は、図４０に示す通り、発進立坑７０４の底面７０４ａに設置される架台７０５と、架台７０５上に固定された油圧式の元押装置７０６と、元押装置７０６を駆動するため地上に設置される油圧ユニット７０８（図示略）と、地上に設置され、作動流体として泥水を採用し、この泥水の加圧を行い、泥水を還流させる簡易泥水処理装置７０９と、泥水をバイパスさせる立坑バイパス装置７１３と、泥水加圧状態等を制御するための中央操作盤７１０等から構成されている。簡易泥水処理装置７０９の出口には送泥ポンプ７１１が設置され、送泥管７１２から、立坑バイパス装置７１３を介在させて掘進機本体８０４に泥水を供給することができるようになっている。この立坑バイパス装置７１３は、推進管７０３の追加接続時に、一旦、簡易泥水処理装置７０９を停止すると、作泥した泥水が沈殿し再度泥水が安定するまでに時間を要することから、推進管７０３の追加接続時にも常に流量を維持しておくためのものである。また、一方、掘進機本体８０４で掘削した土砂と泥水とを接続体（図示略）、排泥管７１５、立坑バイパス装置７１３、排泥ポンプ７１６等を介在させて簡易泥水処理装置７０９に排出させて還流させることができるようになっている。この立坑バイパス装置７１３は、地上の簡易泥水処理装置７０９から送られてくる泥水の流れを変える装置であり、送泥管７１２、排泥管７１５等の管内の送泥、排泥の流れを逆にしたり、あるいは、掘進機本体８０４にまで泥水を還流させずに、立坑バイパス装置７１３から直ちに簡易泥水処理装置７０９に還流（帰還）させたりすることができるものである。排泥流量計７１７は、簡易泥水処理装置７０９に戻る排泥水の流量を検出するものである。
【０００３】
この立坑バイパス装置７１３は、４つの手動弁７５１，７５２，７５３，７５４からなり、レバー方向に弁が付いているボールバルブであり、手動弁７５１は送泥管７１２とＴ字管７７２とに接続され、手動弁７５２はＴ字管７７２とＴ字管７７３とに接続され、手動弁７５３はＴ字管７７２と送泥管７３２とに接続され、手動弁７５４はＴ字管７７３と排泥管７３５とに接続されている。また、送泥ポンプ７１１は簡易泥水処理装置７０９と送泥管７１２とに接続され、また、排泥ポンプ７１６は排泥管７１５とＴ字管７７３とに接続されている。掘進機本体８０４にまで泥水を還流させる場合、手動弁７５１を開状態、手動弁７５２を閉状態、手動弁７５３を開状態、手動弁７５４を開状態とする。一方、立坑バイパス装置７１３から直ちに簡易泥水処理装置７０９に還流させる場合、手動弁７５１を開状態、手動弁７５２を開状態、手動弁７５３を閉状態、手動弁７５４を閉状態とする。従って、それらの相互切換には３つの弁を６回も開閉操作が必要であり、その他、初期設置、撤去等においても弁操作が必要である。
【０００４】
以上の通り、上述の従来技術では、立坑バイパス装置７１３は、４つの手動弁７５１〜７５４等からなり、手動弁７５１〜７５４の切換操作を１回の推進について６回も行わなければならず、５０本の推進管を接続する場合には３００回以上もの操作を行わなければならず、操作が煩雑であり、操作ミスによる支障も生じやすくなるおそれがあり、推進作業効率に改善すべき点があった。また、立坑バイパス装置７１３の構造が複雑であり、発進立坑７０４内のスペースを取っており、小さな立坑での施工においては、立坑バイパス装置７１３がスペースを取るというおそれがある。
【０００５】
さらに同様の課題が掘進機内バイパス装置においても提起され、課題の解決が待ち望まれていた。即ち、掘進機内バイパス装置の構造が複雑であり、スペースを取っており、掘進機の小型化が困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、請求項１ないし６記載の発明は、推進用バイパス装置の構造の簡素化を可能とした推進用バイパス装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、請求項１記載の発明は、送泥管が接続される送泥孔と、排泥管が接続される排泥孔とを、カッタ側及び元押側にそれぞれ一対設け、且つ、該送泥孔と排泥孔とを連通する１つの円形のチャンバを設けたブロックを備え、該ブロックのチャンバ内において１つの弁体を回動自在に配設し、該弁体が前記チャンバを区画する回動位置において、送泥されてくる泥水を前記送泥孔及び前記区画された一方のチャンバを通過させてカッタ側に供給するとともに、カッタ側で掘削した土砂を含む泥水を前記排泥孔及び前記区画された他方のチャンバを通過させて元押側に排出することができるか、または、前記弁体の前記回動位置と異なる回動位置において、元押側の送泥孔から送泥される泥水を、前記１つの弁体によりカッタ側へ通過させず、元押側の排泥孔から元押側にバイパスさせることができる泥水バイパスブロックと、を設けたことを特徴とする推進用バイパス装置としたものである。
これにより、バイパス構造を簡素化でき、推進作業効率が向上する。
なお、本発明は、１工程式泥水加圧推進工法、２工程式泥水加圧推進工法等のいずれにも適用可能である。
【０００８】
また、本発明の推進用バイパス装置は、下水道のほか、ガス配管や地中電線配管その他の、比較的小口径の埋設管施工に好ましく適用されるが、その他、任意の目的及び口径を有する地下埋設管の施工に利用することができる。
【０００９】
上記課題に鑑み、請求項２記載の発明は、請求項１の下位概念発明であり、泥水バイパスケースと、該泥水バイパスケース内部の中央部に形成された略円形状のチャンバと、該チャンバと連通するように前記泥水バイパスケースの前後方向に形成され、送泥管が接続される接続口を備えた送泥孔と、前記チャンバと連通するように、かつ、前記送泥孔と並設されるように前記泥水バイパスケースの前後方向に形成され、排泥管が接続される接続口を備えた排泥孔と、前記泥水バイパスケースの軸方向に平行な平行位置において泥水を通過させることができ、前記軸方向と直交する直交位置において泥水をバイパスさせることができるように、前記直交位置または平行位置に交互に回動可能に前記チャンバ内に配設された弁体と、該弁体を回動させることができる回動部と、を備えたことを特徴とする推進用バイパス装置としたものである。これにより、請求項１と同様の課題を解決することができる。この発明は、泥水バイパスケースに送排泥孔を貫通させ、弁体を円柱形状に分割し、回動自在としたものとも考えることができる。なお、手動、自動いずれも可能である。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、前記弁体の前記平行位置及び前記弁体の前記直交位置において、前記弁体と前記チャンバとが嵌合できることを特徴とする請求項１または２に記載の推進用バイパス装置としたものである。これにより請求項１記載の発明と同様の課題が解決できる上、泥水通過時、あるいはバイパス時に、泥水の漏洩による不都合を防止できる。前記嵌合により平行状態、直交状態で前記チャンバを２つに分割でき、バイパス機能を有効に発揮できる。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、前記回動部が、前記泥水バイパスケースの近くに軸方向に配置された油圧シリンダと、一端部が前記回動部に固定されたレバーと、該レバーの他端部と前記油圧シリンダのピストンロッドを連結して該油圧シリンダのピストンロッドの往復運動を前記弁体の回動運動に変換させる変換機構と、前記ピストンロッドを直線的に保持しながら案内する案内保持部材を備えたアクチュエータであることを特徴とする請求項２に記載の推進用バイパス装置としたものである。これにより請求項２記載の発明と同様の課題が解決できる上、安定かつ強力な弁体の駆動を行うことができる。
【００１２】
また、推進用バイパス装置の本体構造は、各種の構造が採用できるが、前記泥水バイパスケースが半割体を結合させてなるものでも良いし、ケースに蓋が取り付けられたものでも良い。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、前記弁体は円柱体の両側に略Ｕ字状の溝が左右対称に形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の推進用バイパス装置としたものである。これにより請求項１記載の発明と同様の課題が解決できる上、送排泥水の流れを円滑にできる。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、前記弁体と前記チャンバの間にシール部材が介装されたことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の推進用バイパス装置としたものである。これにより請求項１の発明と同様の課題が解決できる上、ケースからの泥水の漏れが防止できる。シール部材は弁体、チャンバ内周面いずれにも設けることができる。また、溝にＯ−リングを嵌めて良いし、シール部材を固着等させても良いし、それらの組み合わせでも良い。シール部材を前記両者に設けても良い。
請求項７記載の発明は、掘進機本体内に配置されたことを特徴とする請求項１乃至６いずれかの推進用バイパス装置である。
請求項８記載の発明は、立孔内に配置されたことを特徴とする請求項１乃至６いずれかの推進用バイパス装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の推進用バイパス装置が適用された第１実施形態である立坑バイパス装置１を図１ないし図１１を参照して説明する。ケース型の立坑バイパス装置１は、図１、２に示す通り、チャンバ２（図１参照）を内部に設けた角型の泥水バイパスケース３（以下、単にケースという）と、垂直中心軸の周りに回動可能にチャンバ２の内部に配設された弁体５と、ケース３のカバー６と、このカバー６に嵌め込まれるレバー７と、レバー７の回動を弁体５に伝達するピン８と、レバ−７の回動運動を規制し、弁体５の正確な回動を実現するストッパ９とから構成されている。弁体５は、軸方向（送排泥方向）に平行な平行位置にあることで、泥水を還流させることができ、一方、軸方向と直交する直交位置にあることで泥水をバイパスできるように、前記直交位置または平行位置に交互に９０度回動可能なものである。１つの弁体５により泥水のバイパスを実行できることで、構造が簡素化され小型化が実現する。また、使用状態においては、シールされていることから止水が可能である。
【００１６】
このケース３は、泥水を掘進機本体４（図１１参照）に送るとともに掘削された泥水及び土砂を排出させるか（以下、通過状態という）、あるいは、該通過状態を阻止して簡易泥水処理装置３０９（図１１参照）にバイパスさせるか（以下、バイパス状態）、二者択一的に切換が可能なゲートとしての機能を有するものである。前記の通過状態は、推進管３０３（図３６ないし図３８参照）の推進に伴う切刃面への泥水の供給と、切刃面からの泥水及び土砂の排出に必要であり、前記のバイパス状態は、推進管３０３等の追加接続作業を可能とするために必要である。
【００１７】
ケース３は、図３に示す通り、上面が開口して形成された略円形状のチャンバ２が中央部に形成され、後面壁部に断面円形の送泥孔３２、断面円形の排泥孔３３を並設し、対向する前面壁部に断面円形の送泥孔３４、断面円形の排泥孔３５を形成し、それらをチャンバ２と連通させたものである。これにより、送泥孔３２ないし排泥孔３５が互いに連通可能となるのである。送泥孔３２ないし排泥孔３５の外部に通じる部分には断面円形の接続口３２ｂ〜３５ｂが形成され、各々パッキン溝３２ａ〜３５ａが周設されパッキン２２〜２５が装着できるようになっている。図１０に示す通り、入口側にエルボ鋼管である送泥管３３２、排泥管３３３を、また、出口側にエルボ鋼管である送泥管３３４、排泥管３３５が各々装着できるようになっている。それらの装着端部はボルト（図示略）でケース３の複数のねじ孔３６（図３（ｂ）（ｃ）参照）に固定できるようになっている。さらに、上面開口部３７の周縁上面には複数のねじ孔３８が形成されている。
【００１８】
上述の送泥管３３４、排泥管３３５は差込端部と反対側の先端にボールバルブ３５２，３５３を備え、それらにビクトリックジョイントカラー３５４，３５５を備えている。送泥管３３４、排泥管３３５はそれぞれビクトリックジョイントで送泥管３４２、排泥管３４５（図１１参照）と結合されるものである。これらの構成は、施工中（推進中）は関係ないが、管を外した場合、泥水が漏れることを防ぐためである。また、排泥管３３５はボールバルブ３５３の上側（下流側）にボールバルブ３５８を備えている。これはボールバルブ３５８を開いてエアを抜いてから外すためである。
【００１９】
弁体５は、図４（ａ）〜（ｅ）に示す通り、チャンバ２内部に嵌合的に配置されたもので、略円柱体に形成され、その両側に断面Ｕ字形状の溝５０，５１が左右対称に形成されることで、上円板５２、下円板５３とが柱体５４で連結されるようにしたものである。また、上円板５２、下円板５３の側面の外周部にはそれぞれ円環状溝５５，５６が横方向に形成され、それぞれにＯ−リング５５ａ，５６ａが嵌めこまれている。また、柱体５４の両側面５４ａ，５４ｂにシール５７ａ，５７ｂが形成され、Ｏ−リング５５ａ，５６ａと接続されている。Ｏ−リング５５ａ，５６ａ及びシール５７ａ，５７ｂは、チャンバ２の内周面に当接できるようにされている。泥水の通過状態（柱体５４が軸方向にあるとき）と、泥水のバイパス状態（弁体５が軸方向と直交する方向にあるとき）の２つの位置を取り得ることができるようになっている。即ち、軸方向に沿って平面視すると、平行位置（通過状態）では、弁体５がチャンバ２を左右２つのチャンバに区画分離することで送泥孔３２，３４同士、排泥孔３３，３５同士をそれぞれ接続し（送泥孔と排泥孔の連絡を遮断すること）、一方、直交位置（バイパス状態）では、弁体５がチャンバ２を前後２つのチャンバに区画分離することで送泥孔３２と排泥孔３３、送泥孔３４と排泥孔３５とをそれぞれ連通させる（送泥孔、排泥孔同士の連絡を遮断する）ことができるようになっている。上円板５２の中心部には小判形状の小判溝５８が形成されている。
【００２０】
カバー６は、図５のプレート６０に、図６のフランジ６１が取り付けられたものである。プレート６０には中心孔６２が形成され、下部にＯ―リング６３が嵌められ、複数の取付孔６４、ねじ孔６５、６６が形成されたものである。フランジ６１には中心孔６７が形成され、複数の取付孔６８が形成されたものである。ボルト１０（図１参照）が取付孔６４に取り付けられ、ケース３のねじ孔３８に取り付けられる。ボルト１１（図１参照）が取付孔６８に取り付けられ、ねじ孔６５に固定されることで、プレート６０に嵌脱自在にフランジ６１が取り付けられる。
【００２１】
レバー７は、図７（ａ），（ｂ）に示す通り、長方形の板状部材であるレバー本体７０と、レバ−本体７０の端部に設けられた丸軸７１と、丸軸７１の中心に形成された軸孔７２と、丸軸７１に形成された切欠７３とから構成されている。
【００２２】
ピン８は、図８（ａ）〜（ｃ）に示す通り、ピン本体８０と、ピン本体８０の上部に設けられた差込ピン８１と、ピン本体８０の下端部に設けられ小判溝５８（図４参照）に嵌合される嵌合ピン８２とから構成されている。
【００２３】
ストッパ９は、図９（ａ），（ｂ）に示す通り、角型の本体９０の下面に形成された切欠９１と、切欠９１の反対側に形成された複数の取付孔９２と、切欠９３とから構成されたものである。ボルト１２（図１参照）が取付孔９２に取り付けられ、ねじ孔６６（図５参照）に取り付けられる。切欠９３と切欠７３との接合により弁体５の９０度の回動範囲が設定されたものである。
【００２４】
第１実施形態の立坑バイパス装置１の動作を図１０等を参照して説明する。レバー７を実線で示す通りの位置に回し、泥水の通過状態とする。即ち、柱体５４（図４参照）は軸方向と平行な平行位置に配置され、図１０、１１に示す通り、送泥管３１２からの泥水を送泥管３３２、送泥孔３２、チャンバ２、送泥孔３４を介して送泥管３３４、送泥管３４２に送る。また一方、排泥管３４５からの土砂を含む泥水を、排泥管３３５、排泥孔３５、チャンバ２、排泥孔３３を介して排泥管３３３、排泥管３１５に送る。
【００２５】
一方、バイパス状態においては、図１０の点線で示す通り、レバー７を９０度回動させる。そうすると、柱体５４（図４参照）は軸方向と直交位置となり、送泥管３１２、送泥管３３２からの泥水を送泥孔３２、チャンバ２まで送るが、柱体５４により流れ方向を１８０度変更し、排泥孔３３を介して排泥管３３３、排泥管３１５にバイパスさせる。
【００２６】
立坑バイパス装置１により、泥水の通過状態及びバイパス状態を交互に切り換えることとしたのは、推進管３０３等の接続の作業のためである。すなわち、弁体５を軸方向に平行な位置として泥水を通過状態として推進管３０３の推進を行い、１回の推進を終えたら、弁体５を軸方向に垂直な位置として泥水をバイパス状態に切り換え、泥水をショートカット（短絡）させる。そうしてから、推進管３０３の切離、接続を行う。
【００２７】
次に第２実施形態の立坑バイパス装置２０１を図１２〜図１４を参照して説明する。立坑バイパス装置２０１は、基本的には立坑バイパス装置１と同様な機能を果たすものであるが、レバー７を手動とすることに代えて、油圧シリンダで駆動できるようにしたものであり、それらを中心にして説明し、立坑バイパス装置１と共通する構成要素は、単に図示するに止め説明は省略する。即ち、レバ−７と連結してこれを９０度の範囲で回動させる油圧シリンダ８００を設けたものである。
【００２８】
図１２及び図１３に示す通り、ストッパ９ａ，９ｂによりレバーの回動範囲が規制され、また、ピストンロッド８００ａを備え、細径のピストンロッド８００ａと同軸状に太径の延長ロッド８０１を連結し、延長ロッド８０１の左側端部の前面にスライド部８０２を設けたものである。延長ロッド８０１を軸方向に往復動させるように案内するガイド部材（図示略）が配設されている。また、スライド部８０２は、延長ロッド８０１に固定された固定板８０５と、固定板８０５の丸孔（図示略）に固定された丸ボルト８０７とからなるものであり、丸ボルト８０７がリング部材７８（図１３参照）に係合されているものである。リング部材７８と丸ボルト８０７とが請求項にいう変換機構に相当するものであり、延長ロッド８０１の往復運動をレバ−７の回動運動に変換するのである。この場合ストッパ９ａ，９ｂの構成は適宜変更されても良い。油圧シリンダ８００のシリンダのストロークが出ていない場合等、ストッパ９ａ，９ｂで強制的にレバ−７の回り具合を調整できるようになっている。
【００２９】
第２実施形態の立坑バイパス装置２０１の動作を図１２、図１３を参照して説明する。図１３に示す通り、上記泥水の通過状態においては、弁体５は軸方向と平行な平行位置に配置され、二点鎖線の矢印に示す通り、送泥管３１２からの泥水を送泥孔３２、チャンバ２、送泥孔３４を介して送泥管３３４に送る。また、排泥管３３５からの土砂を含む泥水を、排泥孔３５、チャンバ２、排泥孔３３を介して排泥管３１５に送る。
【００３０】
一方、バイパス状態においては、図１２に示す通り、油圧シリンダ８００を駆動させて、ピストンロッド８００ａ及び延長ロッド８０１を前進させ、レバ−７を９０度回動させる。そうすると、弁体５は軸方向と直交位置となり、二点鎖線の矢印に示す通り、送泥管３１２からの泥水を送泥孔３２、チャンバ２まで送るが、弁体５により方向を１８０度変更し、排泥孔３３を介して排泥管３１５にバイパスさせる。
【００３１】
第３実施形態の掘進機内泥水バイパス装置１’を説明する。この掘進機内泥水バイパス装置１’は掘進機本体４に内設されたものである。この掘進機本体４を図１９及び図２０を参照して説明する。掘進機本体４は、前方のカッタ部１００と後方の機内バイパス部１０１とに区分され、機内バイパス部１０１に掘進機内泥水バイパス装置１’が配設されている。掘進機本体４の外周筐体は、前方から順に外管１０２、第１隔壁１０３、外管１０４、第２隔壁１０５、凹陥部１０６、接続管１０７、外管１０８、接続管１０９、固定具１１０、凹陥部１１１が接続されることにより形成されている。
【００３２】
図２０に示す通り、送泥管１４、送泥管１６には各々圧力トランスミッタ１８，１９が立設され、そこから延び出す軽量電気線１８ａ，１９ａを貫通孔（図示略）を通して、泥水の圧力を示す電流を外部に伝達するものである。圧力トランスミッタ１８，１９からの検出信号に基づいて、掘進機内泥水バイパス装置１’が泥水の通過状態にあるとき、元押装置３０６の駆動力を制御することにより、掘進機本体４の推進速度を制御するか、或いは、掘進機内泥水バイパス装置１’が泥水のバイパス状態にあるとき、奥側の管内圧力とケース３’の前側圧力（切刃圧）とのバランスがとれた時点で掘進機内泥水バイパス装置１’を通過状態に切り換え、送泥の衝撃（ショック）による地山崩壊と管内閉塞の危険性を回避するためである。つまり、圧力トランスミッタ１８，１９の検出値は、ケース３’の切換のタイミングを計るための目安を与えるものである。軽量油圧ホ−ス８ａ（図１８参照）、軽量電気線１８ａ，１９ａとも、後述の接続体（接続ユニット）１８０の１本毎に対して接続することはせず、ある程度束ねておいて、接続体１８０の１０本の接続に対して、１回程度の接続作業とし、作業量を軽減している。
【００３３】
本発明の推進用バイパス装置の第３実施形態である掘進機内泥水バイパス装置１’は、立坑バイパス装置１と同様な構造であり、掘進機本体４の中心軸を避けた下方の位置に配設され、また、スペースの関係から、レバー７’が泥水バイパスケース３’の上面に極力突出しないように設計されている。この掘進機内泥水バイパス装置１’の構造の説明は、立坑バイパス装置１の説明を援用し、対応する構成要素は対応番号にダッシュを付すこととする。このケース３’は、泥水を送るとともに泥水及び土砂を排出させるか（以下、通過状態という）、あるいは、該通過状態を阻止してバイパスさせるか（以下、バイパス状態）、二者択一的に切換が可能なゲートとしての機能を有するものである。前記の通過状態は、推進管３０３の推進に伴う切刃面への泥水の供給と、切刃面からの泥水及び土砂の排出に必要であり、前記のバイパス状態は、推進管３０３等の追加接続時に、管路の閉塞、地山の崩壊等を防止するために必要である。
【００３４】
また掘進機本体４の中心において、中心回転軸１１２は、第１隔壁１０３及び第２隔壁１０５に回転可能に支持されている。すなわち、中心回転軸１１２と第１隔壁１０３の間には、油室１１３及び油室１１４が周設され、各々、油供給路１１５及び油供給路１１６が連通している。油室１１３の前方にある固定板１１７は、ボルト１１８で第１隔壁１０３の前面のねじ孔１１９に固定されている。油室１１３の内部において、中心回転軸１１２の外周にメカニカルシール１２０が設けられている。油室１１３と油室１１４の間にはねじ孔１２１が設けられている。油室１１４の内部において中心回転軸１１２の外周に複列円錐ころ軸受１２２が設けられている。複列円錐ころ軸受１２２の後方には、ナット１２３及び座金１２４が設けられている。その後方には雌ねじ１２５及びオイルシール１２６が設けられている。第１隔壁１０３の後部には固定板１２７がボルト１２８で固定されている。外管１０４から油が中央チャンバ１２９に漏出しないようにしてある。
【００３５】
中心回転軸１１２の前端部の前方チャンバ１３０には、カッタ１３１が固定され、カッタ１３１の前方の中心部にはパイロット管取付具１３２が固定されている。このパイロット管取付具１３２は、後述のパイロット管３０２及びリードヘッド３０２ａを取り付けることができるものであり、中心回転軸１１２の回転がパイロット管取付具１３２に伝達しないようにする構造である。中心回転軸１１２の後端部にはスプライン雄部１３３が形成され、中心回転軸１３４のスプライン雌部１３５とスプライン結合をなしている。スプライン雌部１３５の外周部と第２隔壁１０５の内周部は、オイレスメタル１３６が配設され軸受けとして機能する。オイレスメタル１３６の後端部はフランジ１３７で押さえられ、中心回転軸１３４のスラストを受け止めている。第１隔壁１０３の後端外周部と外管１０４の前端内周部の間はＯリング１３８でシールされている。また、第１隔壁１０３の後端内周部と固定板１２７の内周部の間はＯリング１３９でシールされている。さらに第２隔壁１０５の後端外周部と接続管１０７の前端内周部の間はＯリング１４０でシールされている。
【００３６】
中心回転軸１３４の後端部にはスプライン雌部１４１が形成され、中心回転軸１８８（図２３参照）の前端部に形成された雄スプライン部１８９とスプライン結合をなしている。中心回転軸１３４の外周部と固定具１１０の内周部は、オイレスメタル１４４が配設され軸受けとして機能する。オイレスメタル１４４の前端部はフランジ１４５で押さえられ、固定具１１０のスラストを受け止めている。第２隔壁１０５と固定具１１０の間には、後方チャンバ１４９が形成されている。後方チャンバ１４９において、前述の掘進機内泥水バイパス装置１’は、中心回転軸１３４の下側に設けられている。固定具１１０の後端の内周面にオイルシール１４３が嵌められている。
【００３７】
中心回転軸１１２及び中心回転軸１３４の下側には、送泥系統１５０及び排泥系統１７０（図示略）が形成されている。送泥系統１５０と排泥系統１７０とは平行に左右一対が設けられ、同様な構造であるから、送泥系統１５０を説明することとし、排泥系統１７０については送泥系統１５０の説明を準用することとし、説明は割愛する。この送泥系統１５０は、図１９において泥水を右から左に前方チャンバ１３０まで送るためのものであり、前方から、第１隔壁１０３の内部の下方に穿孔された送泥貫通丸穴１５１、第２隔壁１０５の内部の下方に穿孔された送泥貫通丸穴１５２、送泥貫通丸穴１５１と送泥貫通丸穴１５２とを接続する接続円管１５３、送泥貫通丸穴１５２とケース３’とを接続する送泥管１６、固定具１１０の内部の下方に穿孔され、後部に後述の送泥管１９４（図２３参照）を差し込むことができる屈曲した送泥貫通丸穴１５４、送泥貫通丸穴１５４の前部とケース３’とを接続する送泥管１４とから構成されたものである。なお、第２隔壁１０５の送泥貫通丸穴１５２の内周部と、接続円管１５３の外周部の間にはオイルシール１５５が装着されている。また、第２隔壁１０５の送泥貫通丸穴１５２の内周部と、送泥管１６の外周部の間にはオイルシール１５６が装着されている。さらに送泥貫通丸穴１５４の内周部と、送泥管１４の外周部にはオイルシール１５７，１５８が装着されている。なお、排泥系統１７０は、送泥系統１５０から供給される送泥水と、カッタ１３１で掘削された土砂と、を排出するものであり、図１９において左方向から右方向に泥水を流すものである。なお、図２０に示す通り、逆止弁１４７は目詰め材高含有の高濃度液状体を供給することにより、推進管３０３の外周の地山に泥膜を形成し、切羽を安定させるためのものである。掘進機本体４のサイズの一例として、長さが９０２ｍｍ、直径２４２ｍｍが挙げられる。
【００３８】
掘進機内泥水バイパス装置１’の変更形態である掘進機内泥水バイパス装置４０１’を示すものである。図２２に示す通り、圧力トランスミッタ４１８，４１９を、堀進機内泥水バイパス装置４０１’の排泥路の入口及び出口に、それぞれ、配置し、通常状態では、圧力トランスミッタ４１８で切り刃側の圧力を測定し、バイパス状態では、圧力トランスミッタ４１９でバイパス圧力を測定することができる。また、堀進機内泥水バイパス装置４０１’の油圧シリンダ４０８’の配置を変更したものである。これにより油圧シリンダ４０８’の動きが円滑となる。すなわち、図２２に示す通り、オフセット（斜め１５度程度）が設定された実線で示す位置がバイパス状態を示し（弁体は流れに対して垂直で閉鎖状態）、点線で示す初期位置が通常状態（弁体は流れに対して平行で開放状態）を示すものである。一般的に、油圧シリンダ４０８’の押出力は強く、引戻力は弱いからであり、送排泥の流れの方向を考慮した最適な設計となっている。
そして、油圧シリンダ４０８’にリードスイッチ４３０を取付け、中央操作盤３１０（図１１及び図１４参照）に緑と赤のランプを設けて明滅させて、油圧シリンダ４０８’の開閉の確認をすることができる。これにより、万が一、圧力トランスミッタ４１９が故障した場合でも、リードスイッチ４３０で代用できる。
【００３９】
上述の掘進機本体４に接続される接続体１８０を図２３〜図２５を参照して説明する。接続体１８０は、図２４に示す通り、前方接続板１８６を備え、その上部の両側に貫通孔１８１，１８２、中央に貫通丸孔１８３、下部の左側に貫通丸孔１８４、下部の右側に貫通丸孔１８５が形成されている。また同様な構造の後方接続板１８７を備え（図２５参照）ている。軽量電気線１８ａ，１９ａを貫通孔１８１に通し、軽量油圧ホ−ス８ａを貫通孔１８２に通すことができる。中心回転軸１８８を貫通丸孔１８３に差し込み、推進力伝達軸１９１ａ〜１９１ｃの両端に設けたナット１９３（図２５参照）に前方接続板１８６を介してボルト１９２をねじ込み、送泥管１９４を貫通丸孔１８５に差し込み、排泥管１９５を貫通丸孔１８４に差し込み、後方接続板１８７も同様とし、さらに保持する保持板１９７，１９８に推進力伝達軸１９１ａ〜１９１ｃ、送泥管１９４、排泥管１９５等を貫通させ、これにより１つの体とされている。案内ボルト１９６ａ〜１９６ｅは、掘進機本体４に接続体１８０を接続する場合の案内をするものである。また、図２６に示す通り、接続体１８０は元押装置３０６にアタッチメント３６６を介在させて脱着自在に接続されるようになっているが、詳細は後述する。なお、サイズの一例として、推進管３０３の長さが１０００ｍｍ、直径が２１６ｍｍ、接続体１８０の長さが１０５０ｍｍ、直径が１９３ｍｍが挙げられる。オイレスメタル１９９（図２５参照）は軸受けである。
【００４０】
掘進機内泥水バイパス装置１’の動作を説明する。図１５、１６に示す通り、上記泥水の通過状態においては、弁体５’は軸方向と平行な平行位置に配置され、二点鎖線の矢印に示す通り、送泥管１４からの泥水を送泥孔３２’、チャンバ２’、送泥孔３４’を介して送泥管１６に送られる。また、排泥管１７からの土砂を含む泥水は、排泥孔３３’、チャンバ２’、排泥孔３５’を介して排泥管１５に送られる。
【００４１】
一方、バイパス状態においては、図１６に示す通り、油圧シリンダ８００’を駆動して、ピストンロッド８００ａ’及び延長ロッド８０１’を前進させ、レバ−７’を９０度回動させる。そうすると、弁体５’は軸方向と直交位置となり、二点鎖線の矢印に示す通り、送泥管１４からの泥水を送泥孔３２’、チャンバ２’まで送るが、弁体５’により方向を１８０度変更されて、排泥孔３３’を介して排泥管１５に送られる。
【００４２】
こうして掘進機内泥水バイパス装置１’により、泥水の通過状態及びバイパス状態を交互に切り換えることとしたのは、土砂圧力を受け止めて土砂の崩壊を回避するとともに、送泥管中における土砂の閉塞を回避するためである。すなわち、図１５に示す通り弁体５’を軸方向に平行な位置として泥水を通過状態として推進管３０３の推進を行い、１回の推進を終えたら、図１６に示す通り、弁体５’を軸方向に垂直な位置として泥水をバイパス状態に切り換え、泥水をショートカット（短絡）させ、詰まった土砂を流し、管の中を空にする。そうしてから、推進管３０３の切離、接続を行う。なお、推進管３０３の追加接続のとき（段取り替え）に一旦泥水が管内で停滞し、推進管３０３の推進を再開したとき、ケース３’の手前の管内圧力がケース３’の奥との（切刃圧）とのバランスがとれた時点でゲートを開けるため、送泥の衝撃（ショック）による地山崩壊と管内閉塞の危険性を回避できるものである。圧力トランスミッタ１８，１９の検出値は、ケース３’の切換のタイミングを計るための目安を与えるものである。
【００４３】
以上説明した第１実施形態ないし第３実施形態の立坑バイパス装置１，２０１、掘進機内泥水バイパス装置１’によれば、次の効果が生じる。
（Ａ）立坑バイパス装置１，２０１、掘進機内泥水バイパス装置１’の構造を簡素化するとともに小型化することができる。
（Ｂ）中央操作盤３１０からの指令により油圧シリンダ８００，８００’でバイパスを切り換えるので、操作が容易である。
（Ｃ）操作回数が少なくなり、操作ミスによる支障が生じない。
（Ｄ）推進作業効率全体に寄与する。
（Ｅ）発進立坑３０４、或は、掘進機本体４内に占めるスペースが減少し、小さな立坑での施工を可能とする。
【００４４】
次に立坑バイパス装置１が適用された掘進機本体４を含む泥水加圧式小口径管推進装置３０１を図１１、図２７、図２８を参照して説明する。これは、金属製の小径のパイロット管３０２（サイズの一例としてＬ＝６００ｍｍ，φ６０ｍｍ：先導管とも呼ばれる）及び大径の推進管３０３（概ねＬ＝８００ｍｍ〜１，０００ｍｍ程度，概ねφ１５０〜５００ｍｍ程度）を推進するため、発進立坑３０４（内径１５００ｍｍ程度）の底面３０４ａに設置される架台３０５と、架台３０５上に固定され掘削用油圧モータ、元押ジャッキを作動させるため油圧式の元押装置３０６（全ストローク１０３０ｍｍ程度）と、パイロット管３０２の推進状況を計測するトランシットを含み構成された検測器３０７と、元押装置３０６を駆動するため油圧ポンプ、電動機、圧力調整弁等の機器が組み込まれて地上に設置される油圧ユニット３０８と、地上に設置され、作動流体として泥水を採用し、この泥水の加圧を行い、泥水を還流させる簡易泥水処理装置３０９と、泥水加圧状態を制御するための論理演算回路、立坑バイパス装置１の切替ボタン等の操作ボタン、表示部等を含み構成された中央操作盤３１０と、油圧シリンダ８００，８００’に油圧を供給するため油圧ポンプ、電動機、圧力調整弁等の機器が組み込まれた油圧ユニット３１４と、滑材注入装置３２１と、各種パラメータを表示する表示計、表示装置、パイロットランプ等よりなるメーターボックス３３０等から構成されている。メーターボックス３３０は切羽側圧力メータ、バイパス側圧力メータ、流量計、バイパス弁開閉表示部（ランプ等）を備えている。さらに、簡易泥水処理装置３０９の出口には送泥ポンプ３１１が設置され、剛性の送泥管３１２（例えば、鋼管が例示できるが硬質塩化ビニル管等でも良い）から、立坑バイパス装置１を介在させて掘進機本体４に泥水を供給することができるようになっている。立坑バイパス装置１は、推進管３０３の追加接続時に、一旦、簡易泥水処理装置３０９を停止すると、作泥した泥水が沈殿し再度泥水が安定するまでに時間を要することから、推進管３０３の追加接続時にも常に簡易泥水処理装置３０９の流量を維持しておくためのものである。また、一方、掘進機本体４で掘削した土砂と泥水とを接続体１８０、剛性の排泥管３１５（例えば、鋼管が例示できるが硬質塩化ビニル管等でも良い）、立坑バイパス装置１及び排泥ポンプ３１６等を介在させて簡易泥水処理装置３０９に排出させて還流させることができるようになっている。架台３０５は掘進機本体４や推進管３０３等を支え、レベルジャッキ、反力板、フロントジャッキを備えている。
【００４５】
この立坑バイパス装置１は、前述の通り、地上の簡易泥水処理装置３０９から送られてくる泥水の流れを変える装置であり、送泥管３１２、排泥管３１５の管内の送泥、排泥の流れを切り替えて、掘進機本体４にまで泥水を還流させずに、立坑バイパス装置１から直ちに簡易泥水処理装置３０９に還流（帰還）させたりすることができるものである。立坑バイパス装置１、送泥ポンプ３１１、排泥ポンプ３１６等は、通常、発進立坑３０４内に設置した方が効率が良いが、入らない場合、地上に設置することもできる。簡易泥水処理装置３０９は、主として、泥水を掘進機本体４に供給し、この泥水と掘進機本体４で掘削した土砂とを掘進機本体４から受け入れて、この泥水と土砂を分離し、その分離された泥水を掘進機本体４に還流（リサイクル）させて供給するものであり、具体的には、攪拌機、泥水処理機、沈殿層、調整層等から構成されているものである。この簡易泥水処理装置３０９は作業中は常に運転しているが、スラリーポンプ（図示略）が働き泥水を揚水したときのみ振動篩（図示略）に泥水がかかり処理されるようになっている。
【００４６】
なお、簡易泥水処理装置３０９に近い排泥管３１５には排泥流量計３１７が設置され、そこで計測された信号あるいは元押装置３０６、圧力トランスミッタ１８，１９等からの各種信号が中央操作盤３１０に出力され、この中央操作盤３１０からは簡易泥水処理装置３０９、元押装置３０６、油圧シリンダ８００，８００’、油圧ユニット３０８等への駆動信号等の各種の信号が出力される構成である。また、推進管３０３の種類としては、塩化ビニル管、鋼管、ヒューム管、レジンコン管等、様々な種類の管が挙げられる。なお、図２７はパイロット管３０２の推進工程の一例を示すものである。また、パイロット管３０２、推進管３０３は各々、軸方向に解離可能に接続できる構造（場合により端部の周面にネジが切ってある）になっている。
【００４７】
図２８に示す通り、地上にある自動車３１８には、接続体１８０、パイロット管３０２、推進管３０３、掘進機本体４、発電機３１９、クレーン３２０等が積載され、工事範囲は柵３２４で囲まれている。クレーン３２０がパイロット管３０２、推進管３０３、接続体１８０等を発進立坑３０４に移送し、第１段階でパイロット管３０２を接続しながら元押装置３０６により推進させ、第２段階でパイロット管３０２に掘進機本体４を接続して推進させ、次いで掘進機本体４に推進管３０３及び接続体１８０を継ぎ足しながら、これらを推進させることができるようになっている。
【００４８】
図２６に示す元押装置３０６は、一例を示すものであり、その他、種々なる態様が可能である。この元押装置３０６は、二本の平行に所定間隔で配置されたレール３６０と、これに沿って摺動できる摺動部３６１と、摺動部３６１の間に懸架された往復部３６２と、往復部３６２を強制的に推進及び後退させる油圧シリンダ３６３と、油圧シリンダ３６３の上部に設けた油圧モータ３６４と、パイロット管３０２、掘進機本体４、接続体１８０の端部を着脱自在に固定でき、それらを回転させながら推進させる往復部３６２に固定された回転支持部材３６５と、推進管３０３を着脱自在に固定できる往復部３６２に固定されたアタッチメント３６６とを備え、スイベル管継手（図示略）を介して送泥管３４２及び排泥管３４５（図２６、２７参照）と接続されていることである。これらのスイベル管継手を採用したのは、送泥管１９４、排泥管１９５（図２４参照）は、推進により往復動することから、自在性のある構造とさせる必要があるためである。また、往復部３６２が接続体１８０を推進させることで、掘進機本体４に強力な推進力を発生させることができるのである。なお、元押装置３０６のその他の詳細な構造は、特開平１０−４６９８４号等を参照されたい。その他の油圧式小型元押装置等も採用可能である。
【００４９】
全体の工事手順は泥水加圧式小口径管推進工法のところで後述するが、ここでは概略の動作を説明する。図２６に示す通り、パイロット管３０２を回転支持部材３６５に取り付け、図２７及び図２８に示す中央操作盤３１０の指令に基づき、油圧ユニット３０８から油圧モータ３６４に圧油を供給し、元押装置３０６の操作部（図示略）により油圧シリンダ３６３を駆動させて、回転支持部材３６５を回転させることによりパイロット管３０２を回転させながら往復部３６２を推進させる。パイロット管３０２を押し込んだら、パイロット管３０２を回転支持部材３６５から離脱させ、往復部３６２を後退させる。パイロット管３０２を継ぎ足して、回転支持部材３６５に接続する。こうしてパイロット管３０２の推進を繰り返し、到達立坑３８５（図３３〜３８参照）に至らしめる。なお、この段階では、簡易泥水処理装置３０９等の泥水加圧は実施しない。
【００５０】
こうして第１工程を終了したら、次にパイロット管３０２と回転支持部材３６５との接続を解除して、往復部３６２を後退させる。パイロット管３０２の後部にパイロット管取付具１３２を接続し、図１９の掘進機本体４の両端部をそれぞれパイロット管取付具１３２と元押装置３０６とに接続する。スプライン雌部１４１を回転支持部材３６５とスプライン結合するとともに、アタッチメント３６６を固定具１１０に接続する。送泥貫通丸穴１５４、排泥孔（図示略）をスイベル管継手を介在させて送泥管３４２及び排泥管３４５と接続する。
【００５１】
以上の通りの掘進機本体４の接続が完了したら、図２７の中央操作盤３１０からの指令により、立坑バイパス装置１及び掘進機内泥水バイパス装置１’を通過状態とさせ、簡易泥水処理装置３０９、送泥ポンプ３１１及び排泥ポンプ３１６を駆動させ、その泥水を簡易泥水処理装置３０９から送泥管３１２、立坑バイパス装置１、送泥管３３４、送泥管３４２、接続体１８０、掘進機内泥水バイパス装置１’等を経て前方チャンバ１３０へ送るとともに、掘進機本体４のカッタ１３１で掘削された土砂は、前方チャンバ１３０、掘進機内泥水バイパス装置１’、接続体１８０、排泥管３４５、排泥管３３５、立坑バイパス装置１、排泥ポンプ３１６、排泥管３１５を経て簡易泥水処理装置３０９に還流させ、簡易泥水処理装置３０９では、泥水と土砂とを分離する等の処理を行い、この泥水を掘進機本体４の前方チャンバ１３０に循環させる。このとき、中央操作盤３１０では、推進を円滑化、安定化するために、排泥流量計３１７等の出力に基づいて送泥ポンプ３１１及び排泥ポンプ３１６等のパワーを制御することにより、泥水の流量を最適化している。
【００５２】
また、図１８に示す通り、掘進機本体４では、弁体５’を平行位置とし、油圧シリンダ３６３の働きで、往復部３６２の回転支持部材３６５を回転駆動することにより、中心回転軸１３４，１１２及び１８８を介して回転動力をカッタ１３１に伝達し、一体的に回転させる。送泥系統１５０からの送泥水と、カッタ１３１により掘削された土砂とが排泥系統１７０から排出される。同時に、油圧シリンダ３６３の働きで、掘進機本体４を圧入推進させる。なお、保持板１９７，１９８（図２３参照）については中心回転軸１８８の回転に連動しない構造であるが、若干回転する場合もありうる。中心回転軸１１２，１３４，１８８、カッタ１３１以外のものは直進する。
【００５３】
そうして掘進機本体４の発進を終えたならば、中央操作盤３１０からの指令により、掘進機内泥水バイパス装置１’をバイパス状態に切り換えて、その後、立坑バイパス装置１をバイパス状態に切り換えて、送泥系統１５０及び排泥系統１７０への泥水の還流を停止させ、送泥系統１５０及び排泥系統１７０の内部の清掃を適宜行う。泥水の比重が高くなれば管内での沈降速度よりも排泥ポンプ３１６に負圧がかかり、管内の泥水が引っ張られるか、又は立坑バイパス装置１の送泥側にエアー注入口を設け、排泥ポンプ３１６を運転しながらエアーを送泥系統１５０から注入すれば管内は清掃される。一般的には、管内に泥水が残った場合でも、掘進機本体４と、元押装置３０６との接続を切った場合には発進立坑３０４内に流出する。そうしてから、掘進機本体４と往復部３６２（図２６参照）とを解離させ、往復部３６２を後退させる。掘進機本体４の後端部に接続体１８０及び推進管３０３の前端部を接続させ、さらに、接続体１８０及び推進管３０３の後端部をアタッチメント３６６を介在させて往復部３６２に接続させる。そして、立坑バイパス装置１を通過状態に切り換える。つぎに、掘進機内泥水バイパス装置１’をバイパス状態から通過状態へ切り換えるが、その作業は、送泥系統１５０内部の泥水圧力と切羽側の圧力のバランスが取れてから行われる。すなわち、掘進機内泥水バイパス装置１’から送泥系統１５０、掘進機内泥水バイパス装置１’から排泥系統１７０と泥水が還流されて管内の泥水がある程度流れるようになったとき、水圧も上昇し、切羽側との圧力差が概ね０．１Ｋｇ／ｃｍ2となると、掘進機内泥水バイパス装置１’を切り換えて、泥水を送り、弁体５’を平行位置とし、掘進機本体４（先導体とも呼ばれることがある）、推進管３０３及び接続体１８０の推進を行う。
【００５４】
そうした泥水加圧推進工程を、推進管３０３及び接続体１８０を継ぎ足しながら、到達立坑３８５に至るまで繰り返す。なお、本実施形態では５０本の推進管３０３、接続体１８０を接続させることとするが、接続本数は工事の規模に応じて適宜選択することができる。なお、閉塞等の場合には、泥水を逆流させることもある。
【００５５】
次に実施の形態の泥水加圧式小口径管推進工法の施工手順を図２９〜図３９を参照して説明する。ここでは、図２６ないし図２８に示す泥水加圧式小口径管推進装置３０１を適用した例をしめすが、様々な変形例も可能である。
本工法の基本原理は、推進管３０３（埋設管）内径２００ｍｍから４５０ｍｍの塩ビ管を推進施工するもので、発進立坑３０４に元押装置３０６を設置し、地上の簡易泥水処理装置３０９で調整した泥水を掘進機本体４に還流させ、切羽の安定を図りながらカッタ１３１で掘削し、その掘削した土砂を排泥ポンプ３１６等で地上に流体輸送するものである。本工法では１工程目が仮管併用圧入方式で２工程目が泥水加圧掘削方式となる。施工方式は１工程目では鋼製リードヘッド３０２ａを用い方向修正を行いながら到達立坑３８５まで圧入推進させた後、２工程目ではパイロット管３０２を案内として掘進機本体４（先導体）を元駆動方式で、掘削しつつ推進させ接続体１８０が推進力負荷を負担することにより、初期抵抗力を負担し、推進管３０３には土の管外面抵抗のみを負担させることにより、低耐荷力管である塩ビ管等を推進し埋設する方式である。ここに用いる推進管３０３は塩ビ管であり、φ２００・φ２５０・φ３００・φ３５０・φ４００・φ４５０ｍｍ、ヒューム管ではφ２５０ｍｍを標準とする。推進延長については、１スパン７０ｍを標準とし、土質に応じて最大８０ｍ程度とする。掘進機本体４は２分割方式となっており１号人孔での回収が可能である。掘進機内泥水バイパス装置１’により水の多い土質でも施工が可能である。
【００５６】
(1)  準備工（ステップＳ１０１：図２９参照）
図３１に示す発進立坑３０４を築造する。まず、図３２に示す通り、旋回圧入機３７０で止水器３７２を有する下部マンホール躯体３７１を旋回圧入し、掘削機３７３で土砂を掘削する。下部マンホール躯体３７１の上に中間マンホール躯体３７４を溶接で接続する。旋回圧入機３７０でこの中間マンホール躯体３７４を旋回圧入し、掘削機３７３で土砂を掘削する。中間マンホール躯体３７４の上に鋼製の円筒状の連結ケーシング３７５を着脱自在に接続する。下部マンホール躯体３７１の底部に底面３０４ａが形成されるように基礎水中コンクリート３７６を打設する。同様に到達立坑３８５も築造する。そして、機材の搬入準備等を行う。次に、測量を行う。すなわち、管路センターを発進立坑３０４付近にマーキングする。また、レベル測量により推進計画高及び機械据え付け高位置をマーキングする。
【００５７】
上記を補足的に説明すると、図３１に示す通り、下部マンホール躯体３７１は、円筒状の鉄筋コンクリート３７８の下端に鋼製の刃状部材３７９を嵌合し固着し、上端縁に鋼製の円筒部材３８０を嵌合し固着しているものである。刃状部材３７９の下端には円周状に鋸歯が複数配列されている。鉄筋コンクリート３７８の下端は旋回圧入の際の抵抗を軽減するために内周面がテーパ状となっている。前記各要素がマンホール製造工程において一体に製造され、下部マンホール躯体３７１となっている。フィルタやゴムを取り付けた止水器３７２を下部マンホール躯体３７１に取り付け予めくみ込んであるので、小口径管推進工法の発進時の際に、水や土砂がマンホール内に浸入することがなく、しかも薬液注入工事を不要としスムーズな小口径管推進工事ができるのである。中間マンホール躯体３７４は、円筒状の鉄筋コンクリート３８１の上端及び下端にそれぞれ鋼製の円筒部材３８２，３８３を嵌合し固着しているものである。前記各要素がマンホール製造工程において一体に製造され、中間マンホール躯体３７４となっている。なお、これらは特開平９−６００２０号に詳細に開示されているので、これを参照されたい。なお、発進立坑３０４の内径はφ１，５００ｍｍ（本実施形態ではφ１，５００〜２，０００ｍｍ程度の範囲が好適である）である。なお、到達立坑３８５の築造工は同様に行われるが、在来のライナープレート工法等でも良いし、内径も任意に設定可能である。
【００５８】
(2)坑口工（Ｓ１０２：図２９参照）
発進立坑３０４に坑口を設ける。
【００５９】
(3)  機械据付工（Ｓ１０３：図２９参照）
架台３０５及び元押装置３０６を発進立坑３０４内に計画勾配及び計画方向（図示略）に据え付ける。すなわち、発進立坑３０４内に、計画推進管センター方向（図示略）に元押装置３０６を合わせて、吊り降ろす。マンホール内側壁面に、マーキングしてある位置に間材（図示略）などで微調整をし、元押装置３０６の仮据えを行う。管勾配については、レベル（図示略）等によって計測し、元押装置３０６の管芯を計画推進管センターに合致させる。元押装置３０６の据え付けが完了後、架台３０５及び元押装置３０６の固定を十分に行い、架台３０５とマンホール壁を溶接、又はジャッキにて固定する。尚、元押装置３０６の反力はマンホール壁から取る。なお、ここで止水器３７２が直接マンホール躯体に組み付けられている場合には、鏡切りや薬液注入の工程は不要である。
【００６０】
(4)  鏡切工（Ｓ１０４：図２９参照）
鏡切工を行う。
【００６１】
(5)  地盤改良工（Ｓ１０５：図２９参照）
必要に応じて、薬液注入等による地盤改良を行う。
【００６２】
(6)  パイロット管推進工（Ｓ１０６：図２９参照）
推進の１工程目としては、方向修正装置（図示略）にてパイロット管３０２を計画推進線上に圧密工法にて推進を行う（図３４及び図３５参照）。推進は、発進立坑３０４よりリードヘッド３０２ａ（図２７参照）を先導役として、後続にパイロット管３０２を接続し回転しながら推進する。方向性確認は、元押装置３０６後方よりレベルまたは検測器３０７にてリードヘッド３０２ａ内のリードランプを目視にて確認する。また、パイロット管３０２が計画推進よりずれて、方向修正が必要になった場合は、パイロット管３０２の回転を止め、修正方向にリードヘッド３０２ａの先端を合わせ、推進を行い計画推進上に復元したなら、パイロット管３０２を回転させながら推進を行う。
【００６３】
(7)(8)  推進管推進工及び泥水加圧工（Ｓ１０７，Ｓ１０８：図２９参照）
推進の２工程目としては、第１工程のパイロット管３０２が到達立坑３８５に到達完了後、前工程で貫通させたパイロット管３０２のうち、発進立坑３０４内の最後尾のパイロット管３０２の後端部にパイロット管取付具１３２を接続することで、パイロット管３０２の後端部に掘進機本体４を接続し、掘進機本体４の後端部を元押装置３０６に接続し、簡易泥水処理装置３０９等により送泥及び排泥を行い泥水を還流させながら掘進機本体４、推進管３０３及び接続体１８０を推進させる（図３５ないし図３７参照）。一方、到達立坑３８５側では、パイロット管３０２等の回収を行う。こうして推進管３０３及び接続体１８０を継ぎ足しながら推進を行う。そうして、５０本程度の推進管３０３及び接続体１８０を推進させる。
【００６４】
(9)  坑口工（Ｓ１０９：図２９参照）
発進立坑３０４に坑口を設ける。
【００６５】
(10)  鏡切工（Ｓ１１０：図２９参照）
鏡切工を行い、掘進機本体４は到達立坑３８５側で回収する。
【００６６】
(11)  地盤改良工（Ｓ１１１：図２９参照）
必要に応じて、薬液注入等による地盤改良を行う。
【００６７】
(12)  管内設備撤去（Ｓ１１２：図２９参照）
接続体１８０等の撤去工及び管内清掃等を行う。接続体１８０を発進立坑３０４側へ回収し、分解する（図３８参照）。元押装置３０６等を撤去して、高さ調整用のモルタルを打設し、インバート３７７を据え付ける（図３９参照）。
【００６８】
(13)  機械撤去（Ｓ１１３：図２９参照）
架台３０５及び元押装置３０６等の機械を撤去する
【００６９】
(14)  マンホール上部築造工（Ｓ１１４：図２９参照）
中間マンホール躯体３７４の上に上部マンホール躯体３８７を取り付ける。すなわち、調整部３８８、側塊３８９、受枠３９０、蓋３９１、ステップ３９２を取り付ける。こうして施工したものを図３９に示す。連結ケーシング３７５（図３１参照）と中間マンホール躯体３７４との連結を解除し、土砂の埋め戻しを施工後、連結ケーシング３７５を中間マンホール躯体３７４から分離し撤去して、こうして小口径管推進工事及びマンホール３９５の築造工事を完了する。
【００７０】
なお、図３０に示す標準工程表に示す通り、工程管理が行われる。
【００７１】
なお、適用管種は、塩ビ管、鋼管、陶管、ヒューム管、レジコン管等である。適用管径は、概ねφ１５０〜φ３００ｍｍ、有効長８００〜１，０００ｍｍ、土質は滞水砂層、砂礫層、粘土層、シルト層等である。Ｎ値はＮ５〜Ｎ２０，被水圧はＰ＝０．６〜０．７Ｋｇ／ｃｍ2、透水係数Ｋ＝１０-2／ｓｅｃ以上、最大礫径３０ｍｍで２０％未満、礫率２０％未満、最大推進距離６０ｍ〜１００ｍ、推進力３０ｔｏｎ、回転力３００Ｋｇ・ｍ、堀進機本体（先導体）重量２００Ｋｇ（φ２００ｍｍ）である。施工の一例として、到達立坑３８５（図３８参照）の径はφ９００ｍｍ、発進立坑３０４（図３７参照）の径は、φ１，５００ｍｍ等が挙げられる。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で多くの技術的な変更を施し得ることができることは当然である。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１ないし６に記載の発明によれば、バイパス装置の構造の簡素化、小型立坑からの発進、発進作業の簡素化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の立坑バイパス装置の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は立坑バイパス装置の平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同側面図である。
【図３】（ａ）は泥水バイパスケースの正面図、（ｂ）は同右側面図、（ｃ）は同左側面図、（ｄ）は同平面図、（ｅ）は同底面図、（ｆ）は（ｄ）のＡ−Ａ断面図、（ｇ）は（ｄ）のＡ’−Ａ’断面図である。
【図４】（ａ）は弁体の正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同側面図、（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】（ａ）はプレートの平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同底面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図６】（ａ）はフランジの平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図７】（ａ）はレバーの平面図、（ｂ）は同正面図である。
【図８】（ａ）はピンの平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は底面図である。
【図９】（ａ）はストッパの正面図、（ｂ）は同平面図である。
【図１０】同立坑バイパス装置の接続状態を示す平面図である。
【図１１】発進立坑に配置された立坑バイパス装置が適用された泥水加圧式小口径管推進装置の全体説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の立坑バイパス装置（泥水バイパス状態）を示す平面図である。
【図１３】同立坑バイパス装置（泥水通過状態）を示す平面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の発進立坑に配置された立坑バイパス装置が適用された泥水加圧式小口径管推進装置の全体説明図である。
【図１５】本発明の第３実施形態の掘進機内泥水バイパス装置（泥水通過状態）を示す平面図である。
【図１６】同掘進機内泥水バイパス装置（泥水バイパス状態）を示す平面図である。
【図１７】（ａ）は通過状態の掘進機本体の部分破断平面図で、（ｂ）はバイパス状態の掘進機本体の部分破断平面図である。
【図１８】図１７のＧ−Ｇ線に沿い掘進機本体を切断して示す断面図である。
【図１９】掘進機本体の部分破断正面図である。
【図２０】掘進機本体のケース付近を示す部分破断正面図である。
【図２１】掘進機内泥水バイパス装置と固定具等を示す分解斜視図である。
【図２２】掘進機内泥水バイパス装置の変更形態を含む掘進機本体の後半部の断面平面図である。
【図２３】接続体を示す正面図である。
【図２４】（ａ）は接続体の左側面図、（ｂ）は前方接続板の正面図である。
【図２５】図２４（ａ）のＨ−Ｈ線に沿い接続体を切断して示す断面正面図である。
【図２６】発進立坑内の泥水加圧式小口径管推進装置の拡大平面図である。
【図２７】本実施形態の立坑バイパス装置が適用された泥水加圧式小口径管推進装置を含む全体構成の部分断面正面図である。
【図２８】同平面図である。
【図２９】同泥水加圧式小口径管推進工法における工程図である。
【図３０】同泥水加圧式小口径管推進工法における標準工程図表である。
【図３１】連結ケーシングを取り付けた状態のマンホール躯体の部分断面正面図である。
【図３２】旋回圧入機によるマンホール躯体の旋回圧入を行っている工事状態の正面図である。
【図３３】元押装置の据付工程を示す部分断面正面図である。
【図３４】パイロット管推進工程を示す部分断面正面図である。
【図３５】パイロット管推進工程を示す部分断面正面図である。
【図３６】推進管推進工程を示す部分断面正面図である。
【図３７】推進管推進工程を示す部分断面正面図である。
【図３８】接続体等の回収工程を示す部分断面正面図である。
【図３９】連結ケーシングを除去した後の状態のマンホールの部分断面斜視図である。
【図４０】従来の立坑バイパス装置が配置された発進立坑付近の泥水加圧式小口径管推進装置の拡大図である。
【符号の説明】
１      立坑バイパス装置
２      チャンバ
３      泥水バイパスケース
４      掘進機本体
５      弁体
６      カバー
７      レバー
８      ピン
９      ストッパ
１０    ボルト
１１    ボルト
１２    ボルト
【図１】
0003930203.tif 000002
【図２】
0003930203.tif 000003
【図３】
0003930203.tif 000004
【図４】
0003930203.tif 000005
【図５】
0003930203.tif 000006
【図６】
0003930203.tif 000007
【図７】
0003930203.tif 000008
【図８】
0003930203.tif 000009
【図９】
0003930203.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003930203.tif 000016
【図１６】
0003930203.tif 000017
【図１７】
0003930203.tif 000018
【図１８】
0003930203.tif 000019
【図１９】
0003930203.tif 000020
【図２０】
0003930203.tif 000021
【図２１】
0003930203.tif 000022
【図２２】
0003930203.tif 000023
【図２３】
0003930203.tif 000024
【図２４】
0003930203.tif 000025
【図２５】
0003930203.tif 000026
【図２６】
0003930203.tif 000027
【図２７】
0003930203.tif 000028
【図２８】
0003930203.tif 000029
【図２９】
0003930203.tif 000030
【図３０】
0003930203.tif 000031
【図３１】
0003930203.tif 000032
【図３２】
0003930203.tif 000033
【図３３】
0003930203.tif 000034
【図３４】
0003930203.tif 000035
【図３５】
0003930203.tif 000036
【図３６】
0003930203.tif 000037
【図３７】
0003930203.tif 000038
【図３８】
0003930203.tif 000039
【図３９】
0003930203.tif 000040
【図４０】
0003930203.tif 000041