(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進工法において、第１推進体を推進機構の作用によって所定の推進方向に所定距離だけ推進させた後で、第２推進体を軸芯回りに回転せしめてこれを前記第１推進体の後端に螺着する際に、前記第１推進体の外周面を把持することによって、前記第１推進体の前記第２推進体との共回りを抑止する推進体用チャック機構であって、
前記第１推進体の外周面を互いに異なる角度から挟み込む一組の把持部材が備えられており、前記第１推進体が前記推進機構の作用によって前記推進方向に移動することを許す融通機構として、前記一組の把持部材の少なくとも一方に前記第１推進体の前記推進方向に沿って変位可能な可動面を設けており、前記可動面に前記共回りを抑止し得る摩擦手段を設けている推進体用チャック機構。
【請求項２】
前記融通機構として、前記一方の把持部材を、前記第１推進体の外周面の接線と平行な軸芯回りで回転可能に支持されたローラで構成しており、前記可動面を、前記第１推進体の外周面と当接し得る前記ローラの回転周面で構成し、前記摩擦手段が、前記第１推進体の推進方向に沿って見た時に、前記回転周面上に階段状に形成された断面形状である請求項１に記載の推進体用チャック機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の推進体を地中で推進させる推進工法において推進体を把持するための推進体用チャック機構に関し、より具体的には、第１推進体（すなわち、或る一個の任意の推進体）を推進機構の作用によって所定の推進方向に所定距離だけ推進させた後で、第２推進体を軸芯回りに回転せしめてこれを前記第１推進体の後端に螺着する際に、前記第１推進体の外周面を把持することによって、前記第１推進体の前記第２推進体との共回りを抑止する推進体用チャック機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の推進体用チャック機構としては、第２推進体を第１推進体に螺着する際に第１推進体が第２推進体と共回りすることを防止する目的で、第１推進体の外周面を把持している状態では、否応なく、推進方向に沿った第１推進体の移動をも同時に抑制してしまうものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来構造の推進体用チャック機構では、推進体用チャック機構による前記螺着用の把持状態が完全に解除される前に不測に推進機構が駆動されてしまった場合、言い換えれば、推進体用チャック機構が第１推進体の外周面を挟み込んでいる状態で、推進機構が第２推進体を地中に向かって押し込んだ場合、（推進体用チャック機構が第１および第２推進体の推進を抑制したままであるので）推進体用チャック機構、第１および第２推進体のいずれかが破損する可能性があった。
本発明の目的は、上に例示した従来構造の推進体用チャック機構に見られる上記欠点に鑑み、推進体用チャック機構による前記螺着用の把持状態が完全に解除される前に推進機構が駆動されてしまった場合でも、推進体用チャック機構による第１ロッドの把持作用が原因となって、推進体用チャック機構、第１および第２推進体などが破損することのない推進体用チャック機構を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る推進体用チャック機構では、第１推進体２６1の外周面を互いに異なる角度から挟み込む一組の把持部材が備えられており、前記第１推進体が前記推進機構の作用によって前記推進方向に移動することを許す融通機構として、前記一組の把持部材の少なくとも一方に前記第１推進体の前記推進方向に沿って変位可能な可動面を設けており、前記可動面に前記共回りを抑止し得る摩擦手段を設けていることを特徴としている。
【０００５】
〔発明の効果〕
上記の特徴構成のために、本発明に係る推進体用チャック機構では、推進体用チャック機構による前記螺着用の把持状態が完全に解除される前に推進機構が駆動されてしまった場合でも、推進体用チャック機構による第１ロッドの把持作用が原因となって、推進体用チャック機構、第１および第２推進体などが破損することがなく、したがって、推進工法を円滑に進めることができると同時に推進体用チャック機構や推進体の修理や取り替えなどに本来不要な経費を費やすこともないという特有の効果が生じる。
【０００６】
また、第１推進体２６1 の外周面を互いに異なる角度から挟み込む一組の把持部材が備えられており、融通機構として、前記一組の把持部材の少なくとも一方に前記第１推進体の前記推進方向に沿って変位可能な可動面を設けることにすれば、推進体用チャック機構による前記螺着用の把持状態が完全に解除される前に推進機構が駆動されてしまった場合でも、前記可動面が第１推進体と共に推進方向に変位することで、第１推進体の推進方向への移動を許すので、第１推進体の動きで推進体用チャック機構が破損することがなく都合が良い。尚、この場合、前記可動面は例えば推進体の推進方向にのみ変位可能とするなど、推進体の周面に沿った向きには変位不能としておき、且つ、推進体の周面との間の滑りを抑制する摩擦手段を可動面に設けておけば、推進体が回転してしまうことを充分に抑制した状態で第１推進体を把持することができるので、第２推進体を第１推進体に螺着するという本来の機能は充分に果たされる。また、この場合、一組の把持部材の内の片側にのみ可動面を設ける場合には、他方の側については、推進体の推進方向への移動を許すように滑り易い表面で形成しておけば、把持部材の構造がより簡素になって都合が良い。
【０００７】
さらに、請求項１に記載された発明の特徴構成に加えて、請求項２の発明のように、融通機構として、一方の把持部材を、第１推進体２６1の外周面の接線と平行な軸芯回りで回転可能に支持されたローラ５０で構成しており、前記可動面を、第１推進体２６1の外周面と当接し得る前記ローラの回転周面で構成し、前記摩擦手段が、第１推進体２６1の推進方向に沿って見た時に、前記回転周面上に階段状に形成された断面形状であれば、より簡単な構造で前記融通機構を実現することができて都合が良い。
【０００８】
尚、上記特徴構成の記載において、図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明に係る推進体用チャック機構の実施形態について、油圧シリンダとチェーン・スプロケット機構によって推進体を推進させる小型推進機を例にとって解説する。
【００１０】
（小型推進機の構造）
図１と２に例示された小型推進機は、剛性材料からなる前方支持フレーム１８と後方支持フレーム１９を備えており、前方支持フレーム１８と後方支持フレーム１９とはやはり剛性の高い合計４本のガイドロッド１４，１４，．．によって互いに平行になるように、そして全体として平面視で矩形の剛構造をなすように固定されている。また、前方支持フレーム１８と後方支持フレーム１９の間には、一対の両押し油圧シリンダ１０，１０が介装されている。各両押し油圧シリンダ１０は、シリンダ本体部１１と、シリンダ本体部１１の両端から出入可能に設けられた一対のシリンダ軸１２，１２からなり、シリンダ軸１２，１２の一方の端部は前方支持フレーム１８に固定されており、他方の端部は後方支持フレーム１９に固定されている。前方支持フレーム１８、後方支持フレーム１９、ガイドロッド１４，１４，．．で構成された前記剛構造は、底板２ａと枠体２ｂより構成された推進機固定台２に載置されている。また、前記剛構造は、油圧シリンダを備えた揺動アーム８０を介して枠体２ｂに連結されているために、揺動アーム８０の操作によって、前記剛構造の枠体２ｂに対する姿勢を適宜調節することが可能である。
各シリンダ本体部１１の前後両端部の巻掛け用支持部７，７，．．の４ヶ所夫々には、スプロケット９ａが回転自在に取り付けられ、前後一対のスプロケット９ａ，９ａ上にはチェーン８ｄ，８ｄが各スプロケット９ａ，９ａの歯に咬合するように張設されている。各チェーン８ｄの下方の一部は、チェーン止め部材１３ａによって推進機固定台２の前後方向に対するほぼ中央部分に固定されている。
図２と３に最も良く示されるように、推進体２６を押し引きするための可動部６はガイドロッド１４，１４上に滑動自在に支持されており、可動部６はチェーン連結部材１３ｂを介して各チェーン８ｄの上方部位の一部に連結されている。
可動部６の左右方向の中央部には推進体２６の後方端を保持する保持部４が設けられており、図５に示すように、例えば地中に設けられた作業用ピット１７に前記小型推進機を設置し、保持部４に推進体２６の後端を接続して、シリンダ本体部１１を駆動することによって、推進体２６を地中に向けて推進方向前方に押し込むことができる。
両押しシリンダ１０のワンストロークによって例えば推進体２６1 が地中に押し込まれると、次に両押しシリンダ１０を後方の死点まで戻し（図１の実線で示された状態）、推進体２６1 の後端と保持部４の間に新たな推進体２６2 を追加して推進体２６2 を推進体２６1 の後端と保持部４とに螺着し、再び両押しシリンダ１０を前方の死点まで移動させて（図１の二点鎖線で示された状態）、今度は推進体２６2 を推進方向に押し込むという一連の作業を繰り返し、最終的に先頭の推進体を目的地点まで到達させることができる。
【００１１】
尚、図１に示されるように、本実施例で例示された小型推進機では、両押しシリンダ１０を油圧によってシリンダ軸１２に対してＤという距離だけ移動させると、両押しシリンダ１０上のスプロケット９ａ，９ａに巻き掛けられたチェーン８ｄの上方の一部に固定された可動部６は、両押しシリンダ１０自身の移動距離Ｄと、両押しシリンダ１０に対するチェーン８ｄの移動距離（これも同じくＤ）の合計である２Ｄだけ移動するという、チェーンとスプロケットを利用した拡大効果により、可動部６の推進ストローク長は、両押し油圧シリンダ１０のストローク長４０ｃｍの２倍の８０ｃｍになっている。
【００１２】
（推進体の構造）
各推進体は、図１および図６に示された推進体２６1 （２６2 ）ような、両端部で拡径した鋼製のロッド状の部材であるが、図６に示されるように先頭用推進体２６0 だけは、傾斜先端２８を持った特殊な形状を備えている。後方から押し込まれると、先頭用推進体２６0 は傾斜先端２８に沿って推進しようとする傾向を持つので、傾斜先端２８の向きを制御することによって、推進体全体の到達地点を調節することができる。
推進体２６1 ，２６2 ，．．同士は、各推進体の先端に形成されたメネジ部２６ｂと、後端に設けられたオネジ部２６ａとの螺着によって連結することができ、先頭用推進体２６0 と推進体２６1 との連結も、先頭用推進体２６0 の後端に設けられたオネジ部２５ａと推進体２６1 の前端に形成されたメネジ部２６ｂとの螺着によってなされる。
先頭用推進体２６0 の後方に後続する推進体２６1 ，２６2 ，．．は、中央部が両端に比して小さな径を備えているので、地中で推進体を曲げ変形させる力が作用した時に、前記中央部が径の太い接続部に先行して曲げ変形（弾性変形）するので、接続部の特にネジ山などに推進方向を横切る向きの無理な力が加わり難く、接続部が保護される。
また、推進体２６1 ，２６2 ，．．と先頭用推進体２６0 には、互いに連通し、各推進体の軸芯に沿った通水路３２0 ，３２1 ，３２2 ，．．が形成されており、ここを通過して先頭用推進体２６0 の先端から未掘削の地中組織に水を高圧で射出しながら推進を行うことによって、推進効率を高める役目を果たしている。
【００１３】
（推進体の連結機構）
図３には、推進体用チャック機構４０が示されている。例えば、推進体２６1 （第１推進体の一例）の後端に推進体２６2 （第２推進体の一例）を螺着する時には、推進体用チャック機構４０が推進体２６1 の外周面を把持することによって、推進体２６1 が推進体２６2 と共回りすることを抑止し、両推進体同士の確実な連結が確保される。
推進体用チャック機構４０は、上部把持部材４２と下部把持部材６０からなる。上部把持部材４２は、前方支持フレーム１８に固定されたシリンダ部材４４、油圧によってシリンダ部材４４から出入するピストン部材４６、ピン部材４８によってピストン部材４６の下端に支持された鋼製のローラ部材５０からなる。ローラ部材５０は、ピン部材４８上に回転自在に外嵌されており（融通機構の一例）、ローラ部材５０の回転周面５０ａは、推進体２６の推進方向と平行に移動可能な可動面の役目を果たす。また、回転周面５０ａには推進体２６の外周面と接当した時に推進体２６がその軸芯回りで回転するのを防止する摩擦手段が設けられている。本実施形態では前記摩擦手段は、推進体２６の推進方向に沿って見た時に回転周面５０ａ上に階段状に形成された断面形状である。
【００１４】
一方、下部把持部材６０は、「く」の字形状を持ち、その左右両端は２本の鋼製のピン７０、７１によって前方支持フレーム１８に固定されている。但し、ピン７１は前方支持フレーム１８に対して着脱可能に構成されている。下部把持部材６０が２本のピン７０、７１によって前方支持フレーム１８に固定されている時、下部把持部材６０上の円弧状の保持部材６２は、上部把持部材４２のローラ部材５０の下面と対向するように配置されている。その状態からピン７１を抜き取ると、下部把持部材６０はピン７０を中心に下部把持部材６０に対して揺動可能となるので、推進管２６が地中から突出した状態でも、小型推進機を上方に除去することができる。円弧状の保持部材６２は、鋼製の推進管２６の外周面に対して比較的低い摩擦係数を示す真鍮で形成されているので、推進体用チャック機構４０が推進体２６を把持したままの状態で推進機構が推進体２６を地中方向に押し込んでしまった場合にも、推進体２６が移動することを阻害しない。
図２に良く示されているように、保持部４には、推進管の推進方向と一致する軸芯回りで回転可能な押し込みヘッド４ａが設けられており、ヘッド４ａは、前記回転の方向に応じて、その内部に形成された螺旋溝に沿って前進または後進するように構成されている。そして、各推進管２６は、その後端のオネジ部が押し込みヘッド４ａの先端に形成されたメネジ部４ｂに螺合された状態で、推進される。
【００１５】
より、具体的には、例えば、図２に示されるように、推進体２６1 を地中の所定方向に向かって推進させる作業が終了したら、推進体２６1 の外周面（但し、オネジ部は避ける）を推進体用チャック機構４０で把持した状態にし、次に、両押し油圧シリンダ１０を操作して、保持部４を後端まで引退させた（図２および図１の実線で示された状態）後、推進体２６1 の後端と押し込みヘッド４ａの間に推進体２６2 を置く。そこで、押し込みヘッド４ａを前進する方向に回転操作すると、推進体２６2 は、推進体２６1 と押し込みヘッド４ａの双方に同時に螺着される。後は、推進体用チャック機構４０による推進体２６1 の把持を解除してから、可動部６を移動させて推進体２６2 の推進を行えば良い。但し、誤って推進体用チャック機構４０による推進体２６1 の把持が完全に解除されていない状態で推進体２６2 の推進を行っても、推進体用チャック機構４０に設けられた前記融通機構のために、推進体用チャック機構４０、推進体２６1 または推進体２６2 が破損することが避けられる。
尚、把持されている推進体２６の外周面に対してピストン部材４６から作用する押し付け力、および、推進体２６の外周面に対して回転周面５０ａの前記摩擦手段から作用する摩擦力は、推進体２６同士を螺着するために必要な回転トルク（約６０ｋｇ・ｃｍ）の下でも推進体の空回りが充分に防止されるように設定されている。
【００１６】
また、推進体用チャック機構４０および前記融通機構は、推進作業が完了し、地中から推進管２６，２６，．．を引き戻しては、推進管２６，２６同士を一本ずつ逆回転させて連結解除し、回収する際にも、推進時と同様に機能する。
【００１７】
〔別実施形態〕
〈１〉上記図３と４に示した実施形態とは逆に、上側の把持部材を固定式とし、可動面を設けた把持部材を下側に配置しても良い。
【００１８】
〈２〉上記図３と４に示した実施形態に対して、下側の把持部材にも回転可能なローラを設けて、上下双方の把持部材に可動面を設けて前記融通機構としても良い。
【００１９】
〈３〉図７は、図３と４に示された上部把持部材４２の別実施形態としての上部把持部材４２’を示す。上部把持部材４２’では、ピストン部材４６’にはローラ部材ではなく、無限軌道機構５２が設けられている。無限軌道機構５２を構成する金属製のベルト５２ａは、推進体２６の推進方向（図の矢印）と平行に移動自在に支持されており、ベルト５２ａの外周面が前記可動面の役目を果たす。
このような形態で実施することによって、前記可動面上に推進管と接する部位をより多く設けることができ、その結果、推進管の外周面との間に高い摩擦係数を得やすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る推進体チャック機構を備えた推進機の概略側面図
【図２】図１の推進機の概略平面図
【図３】図１の推進機の要部の概略正面図
【図４】本発明に係る推進体チャック機構の上部把持部材の略図
【図５】図１の推進機による推進工法を例示する概略側面図
【図６】図１の推進工法に用いる推進体の略図
【図７】図４の上部把持部材の別実施形態の略図
【符号の説明】
２６1   第１推進体
２６2   第２推進体
４０    推進体用チャック機構
４２    上部把持部材
４８    ピン部材
５０    ローラ
６０    下部把持部材
【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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