(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方にカッタヘッドを有する先導体本体及び先導体本体の周囲に泥土通路を形成するように取り付けられた外筒により構成された先導体と、先導体本体の後端部に装着して埋設管を先導体本体に接続するための埋設管接続具と、推進用のシリンダに設けられ先導体を押し込む押し台及びこの押し台に設けられ先導体の発進時に外筒に密接して泥土が発進立坑内に漏れないようにシールするシール筒を有する元押し装置とを備え、先導体を元押し装置で推進しつつカッタヘッドで地山を掘削するとともに掘削土砂へ粘性付与液を注入して塑性流動性のある泥土を生成し、この泥土を泥土通路へ送ってその泥土の一部を先導体後部の土砂取り込み口から取り込んで地上に排出するとともに残りを先導体本体に接続した埋設管の外周に導くようにした管推進機において、先導体の発進時に先導体本体に装着した埋設管接続具を押し込むことができるように押し台を構成し、その埋設管接続具の押し込み過程で、シール筒を、その内部に埋設管接続具を納めた状態で外筒に密着させることができるように構成するとともに、先導体本体に装着した埋設管接続具を押し台で押し込んだときにシール筒をエントランスパッキングに嵌め込むことができ、このシール筒をエントランスパッキングから抜き出したときにエントランスパッキングを埋設管接続具に密着させることができるように構成したことを特徴とする管推進機。
【請求項２】
請求項１に記載の管推進機を使用する管推進工法であって、先導体を発進するに際して埋設管接続具を先導体本体に予め装着する第１の工程と、推進用のシリンダを伸ばして埋設管接続具を押し台で押し込むことにより先導体を推進しつつカッタヘッドで地山を掘削するとともに掘削土砂へ粘性付与液を注入して先導体を前進させ、シール筒をエントランスパッキングに嵌め込む第２の工程と、推進用のシリンダを縮めてシール筒を後退させることにより、シール筒をエントランスパッキングから抜き出してエントランスパッキングを埋設管接続具に密着させるとともに、埋設管を埋設管接続具に接続するための作業空間を埋設管接続具の後方に形成する第３の工程とを経て、埋設管を埋設することを特徴とする管推進工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、先導体と元押し装置とを備え、先導体を元押し装置で推進しつつ先導体で地山を掘削するとともに掘削土砂へ粘性付与液を注入して塑性流動性のある泥土を生成し、その泥土を後方へ送ってその一部を先導体後部から取り込んで地上に排出するとともに残りを埋設管の外周に導くようにした管推進機及びこうした管推進機を使用する管推進工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
管を地中に埋設する管推進工法は、カッタヘッドを有する先導体の後方にヒューム管等で形成した埋設管を順次連結し、発進立坑に設置した元押し装置によりそれらの埋設管を推進しながら前方の地山をカッタヘッドで掘削して、各埋設管を順次地中に押し込んで埋設して行く方法が通常採用されている。管推進機は、こうした管推進工法を実施するため、先導体と元押し装置とで構成された装置である。従来、出願人が独自に開発したこの種の管推進機では、カッタヘッドで掘削した掘削土砂に、粘性付与液としての添加剤を掘削土砂に注入、撹拌混合することにより塑性流動性のある泥土を生成し、その泥土を後方へ送って泥土の一部を先導体後部の土砂取り込み口から取り込んで土砂圧送装置で地上に排出するとともに残りを先導体の後端部に取り付けられた埋設管の外周に導くようにしている。そのため、埋設管を推進する際、埋設管と周辺地山との摩擦抵抗を低減して埋設管の貫入抵抗を軽減できるとともに、土砂圧送装置での掘削土砂の排出を容易に行うことができる。この種の管推進機は、特に直径略８００ｍｍ以下の小口径の埋設管を埋設する小口径管推進機に実用化して良好な成果を収めている。
【０００３】
この種の管推進機は、こうした利点がある反面、土砂取り込み口を先導体の後部に配置していて、発進の初期段階において土砂取り込み口が地山の外の発進立坑に位置するため、土砂取り込み口が地山に入りきるまでは、掘進する過程で生成される泥土は、地上に排出することができず発進立坑内に排出することを余儀なくされ、発進立坑内を泥土で汚して作業環境を悪化させるという問題が発生していた。また、土砂取り込み口が地山に入りきるまでは、泥土圧を立てることができないため、切羽を泥土圧で支持することができず、発進時に地山の崩壊や地下水の湧出が発生する危険性もあった。
【０００４】
出願人は、こうした問題を解消するため、改良を重ねて、先導体本体の周囲に泥土通路を形成するように外筒を取り付けて構成した先導体と、先導体本体の後端部に装着して埋設管を先導体本体に接続するための埋設管接続具と、先導体を押し込む押し台に設けられ先導体の発進時に外筒に密接して泥土が発進立坑内に漏れないようにシールするシール筒とを有する元押し装置とを備えた管推進機を最近開発した。この出願の発明は、こうした管推進機やこの管推進機を使用する管推進工法を、更に改良しようとするものである。
【０００５】
そこで、この出願人が最近開発した管推進機を従来例として取り上げ、その技術内容を図３及び図４を用いて説明する。図３は、発進時に先導体を地山に突入させた後に埋設管を接続するときの状態を示す従来例の管推進機の縦断面図、図４は、発進時に地山に突入した先導体に埋設管を接続して推進しているときの状態を示す従来例の管推進機の縦断面図である。
【０００６】
これらの図に示す管推進機は、大別すると、先導体１０と埋設管接続具２０と元押し装置４０とで構成される。この管推進機を使用して管推進工法を実施するときには、地中に埋設するためのヒューム管等で形成された埋設管３０と、泥土化されて先導体本体１１内に取り込まれた掘削土砂を地上に排出するための排土管３１とが先導体１０の後端部に連結され適宜継ぎ足される。
【０００７】
まず、先導体１０やこれに関連する部分の構造について説明する。先導体１０は、大別すると、前方にカッタヘッド２を有する先導体本体１１と、先導体本体１１の周囲に泥土通路５を形成するように取り付けられた外筒１２とで構成される。ここに例示する先導体１０は、中折れ式のものであり、先導体本体１１及び外筒１２が中折れできるように前部と後部とに二分割して構成されている。カッタヘッド２は、その前端中心部分に、添加剤を掘削土砂に対して放射状に注入できるように、図示していない添加剤注入孔が設けられており、この添加剤注入孔から注入した添加剤を掘削土砂に撹拌混合して塑性流動性のある泥土６を切羽近傍で生成できるようにしている。
【０００８】
先導体本体１１は、先導体１０の胴体をなす部分であり、その内部には、カッタヘッド２を回転駆動するためのカッタ駆動装置、泥土通路５に送られた泥土６を地上に圧送するための土砂圧送ポンプ４、方向修正ジャッキ等種々の機器が設置されている。また、先導体本体１１の後側底部には、泥土通路５に送られた泥土６を一部取り込むための土砂取り込み口７を設けている。切羽近傍で生成された泥土６は、外筒１２と先導体本体１１の間の環状の泥土通路５に送られ、その一部が土砂取り込み口７から取り込まれて、排土管３１を通じて地上に排出されるとともに、残りが、カッタヘッド２で掘削された掘削穴と埋設管３０との間の環状の泥土通路５に送られる。
【０００９】
外筒１２は、泥土通路５を塞がないように、スペーサ等の適宜の部材で先導体本体１１に取り付けられて先導体本体１１との間の間隔を保持できるよう構成されている。この外筒１２は、先導体１０の方向修正時に地山に押し付けて反力を伝達する反力伝達部材としての働きをするほか、先導体１０を安定した状態で地山に支持できるようにする働きをする。カッタヘッド２は、この外筒１２の外径よりも若干大きい外径の穴が掘削できるように掘削外径が定められている。
【００１０】
埋設管接続具２０やこれに関連する部分の構造について説明する。３０は先導体本体１１の後端部に接続される埋設管であり、先導体本体１１と略同径のものが接続されている。埋設管接続具２０は、先導体本体１１の後端部に装着して埋設管３０を先導体本体１１に接続する働きをする。ここに示す例では、埋設管接続具２０は、先導体本体１１の後端部に嵌着して着脱可能に連結される先導体側アタッチメント２１と、埋設管３０の前端部に嵌着して着脱可能に連結される埋設管側アタッチメント２２とで構成されている。また、先導体側アタッチメント２１と埋設管側アタッチメント２２とは、前者を後者の内部に嵌着することにより着脱可能に連結できるように構成されている。先導体１０は、一機種で数種類のサイズの埋設管３０を接続できるように設計されているが、埋設管接続具２０をこのように分割構成したのは、各サイズの埋設管３０に適合する埋設管側アタッチメント２２を容易に入手できるようにするため、埋設管側アタッチメント２２に市販品を使用できるようにするためである。
【００１１】
３１は土砂取り込み口７から取り込まれ土砂圧送ポンプ４で圧送される泥土６を発進立坑１００内に搬送する排土管であるが、埋設管接続具２０は、図４に示すように、この排土管３１を挿通することができるように構成されている。排土管３１は、埋設管３０の内部に一体的に取り付けられている。これら埋設管３０と排土管３１とは、単位長さに製作されて、適宜継ぎ足すことにより延長することができるようになっており、排土管３１は、後述するように発進立坑１００を経て排土ホース３１ａに接続される。
【００１２】
管推進機の元押し装置４０や発進立坑１００に関連する部分の構造について説明する。４０は先導体１０や埋設管３０を推進する元押し装置で、大別すると、推進用のシリンダ４１とフレーム４２と押し台４３とからなり、管埋設の出発点となる発進立坑１００内に設置されている。５０は発進立坑１００の発進口周囲に設けられ、発進時に先導体１０と発進立坑１００の坑壁との間をシールしながら先導体１０を通過させ得るようにするためのエントランスパッキンであり、止水器とも称せられる。このエントランスパッキン５０は、発進立坑１００の坑壁を形成する図示しない矢板に取り付けられている。発進立坑１００には、排土管３１で発進立坑１００内に搬送された泥土６を地上に搬出するための排土ホース３１ａが敷設されて地上に引き出されている。
【００１３】
推進用のシリンダ４１は、元押しジャッキとも称せられ、先導体１や埋設管３０に推進力を付与する。フレーム４２は、発進立坑１００の床面に設置され先導体１や埋設管３０を支持する基台４２ａと、この基台４２ａの後端部に立設されシリンダ４１を取り付けるシリンダ支え台４２ｂとからなる。このシリンダ支え台４２ｂは、シリンダ４１による先導体１の推進時に発進立坑１００の坑壁で支持して反力を取れるようにしている。推進用のシリンダ４１は、ピストンロッド部がシリンダ支え台４２ｂに取り付けるとともにシリンダ部を次に述べる押し台４３に取り付けており、伸縮することにより押し台４３を前後に移動する。
【００１４】
押し台４３は、フレーム４２の基台４２ａ上に設置され、埋設管３０の推進方向に前後に移動できるように構成されている。この押し台４３は、その前進時に先導体１０を押し込む働きをする。そのため、押し台４３は、先導体１０や最後部の埋設管３０の後端面に当接させてこれらを押し込むための環状の当接部材４５を備えている。また、押し台４３には、先導体１０の発進時に外筒１２に密接して泥土が発進立坑１００内に漏れないようにシールするためのシール筒４７を設けている。そのため、このシール筒４７は、外筒１２の後端部に嵌入させることができその嵌入時に外筒１２の内周面に密接する環状のシール部材４６を備えている。押し台４３には、元押し排土管４４が取り付けられ、この元押し排土管４４の前端部は、先導体本体１１後端部の土砂圧送口４ａやこの土砂圧送口４ａに接続された排土管３１を着脱可能に連結させることができ、その後端部には、排土ホース３１ａを着脱可能に連結している。
【００１５】
以上のような管推進機を使用して管推進工法を実施するための手順について説明する。まず、先導体１０の発進時には、埋設管接続具２０を装着しない状態で先導体１０を発進立坑１００内のフレーム４２の基台４２ａ上に設置した後、押し台４３を推進用のシリンダ４１で押すことにより、押し台４３の当接部材４５を先導体本体１１後端面に直接当接させ、元押し排土管４４を土砂圧送口４ａに連結して先導体１０を推進する。そして、カッタヘッド２を回転駆動すると、先導体１０は、地山を掘進しながらエントランスパッキン５０を通過して発進し、掘削穴を掘削して行く。このとき、エントランスパッキン５０は、図３に示すように外筒１２の外周面に密接するため、発進口近辺の地山の地下水や土砂が外筒１２と発進口の間から発進立坑１００内に浸入するようなことはない。
【００１６】
こうして掘削穴を掘削する過程で、粘性付与液を掘削土砂へ注入しカッタヘッド２で撹拌混合して塑性流動性のある泥土６を生成する。この泥土６は、後方に送られ、先導体１０と外筒１２とで形成された泥土通路５に圧入、充填されて泥土通路５を通過するが、泥土通路５の後端部は、押し台４３やシール筒４７で閉鎖されているので、その泥土６は、先導体１０後部の土砂取り込み口７がエントランスパッキン５０を通過する以前の発進の初期段階から、土砂圧送ポンプ４で泥土６の排出量を制御して適切な値の泥土圧を立てながら土砂取り込み口７に取り込み、土砂圧送口４ａ、元押し排土管４４及び排土ホース３１ａを通じて地上に圧送、排出することができる。したがって、この従来例の管推進機によれば、発進の初期段階でも切羽を泥土圧で支持することができるため、発進時に地山の崩壊や地下水の湧出を確実に防止して安全な施工を行うことができる。また、泥土６を発進の初期段階から土砂取り込み口７に取り込んで地上に圧送、排出することができるため、泥土６を発進立坑１００内に排出しなくても済み、発進立坑１００内の作業環境を悪化させるようなこともない。
【００１７】
先導体１０を発進させて地山に貫入した後は、図３に示すように、推進用のシリンダ４１を縮めて押し台４３を後退させることにより、埋設管３０を先導体本体１１の後端部に接続するための作業空間を先導体１０の後方に形成する。このとき、土砂圧送ポンプ４は、ピストンをフルストローク伸ばした状態で停止させているので、先導体本体１１の土砂圧送口４ａから泥土６が大量に漏出するようなことはない。次いで、埋設管接続具２０の先導体側アタッチメント２１を先導体本体１１の後端部に取り付けた後、埋設管３０の前端部を埋設管接続具２０の埋設管側アタッチメント２２に取り付けるとともに、埋設管３０の後端部を押し台４３の当接部材４５に当接させる。このとき、排土管３１の前端部は、先導体本体１１の土砂圧送口４ａに接続されるとともに、排土管３１の後端部は、元押し装置４０の元押し排土管４４に接続される。
【００１８】
しかる後、先導体１０を元押し装置４０で推進しつつカッタヘッド２で地山を掘削して埋設管３０を地山に貫入するが、先導体１０は、外筒１２で地山に支持されて、安定した状態で掘進することができる。この間、カッタヘッド２から粘性付与液を掘削土砂へ注入して泥土６を生成し、この泥土６を泥土通路５へ送るが、このとき、エントランスパッキン５０は、図４に示すように埋設管３０の外周面に接触して泥土通路５の後端を閉鎖しているので、泥土６の排出量を土砂圧送ポンプ４で制御して切羽を適切な値の泥土圧で支持することができる。また、こうして排出された残りの泥土６は、埋設管３０の外周に導かれて埋設管３０の貫入抵抗を軽減するが、その場合、泥土通路５の後端を前記のように閉鎖しているので、泥土６が発進立坑１００内に排出されることはない。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
以上の説明から明らかなように、この従来例の管推進機では、土砂取り込み口７がエントランスパッキン５０を通過する以前の発進の初期段階から切羽を適切な泥土圧で支持することができるとともに発進時に泥土６を発進立坑１００内に排出しなくても済むという点に特長がある。しかしながら、その後開発を進める過程で、先導体本体１１への埋設管３０の接続作業を行うときに泥土６が発進立坑１００内に排出されるという問題が生じることが判明した。
【００２０】
すなわち、埋設管３０の接続作業を行うため、図３に示すように押し台４３を後退させてその接続作業を行うための作業空間を先導体１０の後方に形成するとき、外筒１２の後端部に嵌入して密接していたシール筒４７のシール部材４６が外筒１２から離脱して泥土通路５の後端が開放されるため、泥土通路５内の泥土６が発進立坑１００内に排出されることとなる。また、このとき、泥土圧を立てることがでず切羽を泥土圧で支持することもできなくなる。そのため、特に、地下水圧の高い危険な地山では、地下水の湧出やこの地下水の湧出による地山の崩落を防止して安全な施工が行えるようにするため、経費のかかる地盤改良を地山に施さなければならなくなるという事態が生じる。
【００２１】
この出願の発明は、こうした従来の技術の問題を解消するために創作されたもので、発進後に埋設管の接続作業を行うときに切羽を泥土圧で支持することができ泥土を発進立坑内に排出しなくても済む管推進技術を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
こうした技術課題を達成するため、この出願の管推進機の発明では次の１）の手段を採用し、この出願の管推進工法の発明では次の２）の手段を採用した。
【００２３】
１）前方にカッタヘッドを有する先導体本体及び先導体本体の周囲に泥土通路を形成するように取り付けられた外筒により構成された先導体と、先導体本体の後端部に装着して埋設管を先導体本体に接続するための埋設管接続具と、推進用のシリンダに設けられ先導体を押し込む押し台及びこの押し台に設けられ先導体の発進時に外筒に密接して泥土が発進立坑内に漏れないようにシールするシール筒を有する元押し装置とを備え、先導体を元押し装置で推進しつつカッタヘッドで地山を掘削するとともに掘削土砂へ粘性付与液を注入して塑性流動性のある泥土を生成し、この泥土を泥土通路へ送ってその泥土の一部を先導体後部の土砂取り込み口から取り込んで地上に排出するとともに残りを先導体本体に接続した埋設管の外周に導くようにした管推進機において、
先導体の発進時に先導体本体に装着した埋設管接続具を押し込むことができるように押し台を構成し、その埋設管接続具の押し込み過程で、シール筒を、その内部に埋設管接続具を納めた状態で外筒に密着させることができるように構成するとともに、先導体本体に装着した埋設管接続具を押し台で押し込んだときにシール筒をエントランスパッキングに嵌め込むことができ、このシール筒をエントランスパッキングから抜き出したときにエントランスパッキングを埋設管接続具に密着させることができるように構成する。
【００２４】
２）前記１）に記載の管推進機を使用して管推進工法を実施する場合、
先導体を発進するに際して埋設管接続具を先導体本体に予め装着する第１の工程と、推進用のシリンダを伸ばして埋設管接続具を押し台で押し込むことにより先導体を推進しつつカッタヘッドで地山を掘削するとともに掘削土砂へ粘性付与液を注入して先導体を前進させ、シール筒をエントランスパッキングに嵌め込む第２の工程と、推進用のシリンダを縮めてシール筒を後退させることにより、シール筒をエントランスパッキングから抜き出してエントランスパッキングを埋設管接続具に密着させるとともに、埋設管を埋設管接続具に接続するための作業空間を埋設管接続具の後方に形成する第３の工程とを経て、埋設管を埋設する。
【００２５】
前記１）の手段を採用したこの出願の管推進機の発明では、先導体の発進時に先導体本体に装着した埋設管接続具を押し込むことができるように押し台を構成するとともに、その埋設管接続具の押し込み過程で、シール筒を、その内部に埋設管接続具を納めた状態で外筒に密着させることができるように構成しているので、先導体を発進するに際して埋設管接続具を先導体本体に予め装着した後、推進用のシリンダを伸ばして埋設管接続具を押し台で押し込むと、押し台のシール筒が埋設管接続具を内部に納めて先導体の外筒に密着した状態、すなわち、先導体本体と外筒の間に形成された泥土通路の後端側をシール筒により閉鎖した状態において、先導体を推進することができる。
【００２６】
その間、カッタヘッドで地山を掘削するとともに掘削土砂へ粘性付与液を注入して塑性流動性のある泥土を生成し、この泥土を泥土通路へ送るが、泥土通路の後端側は、前記のように閉鎖されているので、泥土は、先導体本体後部の土砂取り込み口がエントランスパッキンを通過する以前の発進の初期段階から、泥土圧を立てながら土砂取り込み口に取り込んで地上に圧送、排出することができる。したがって、本発明の管推進機では、発進の初期段階でも切羽を泥土圧で支持することができるとともに、泥土を発進の初期段階から地上に排出することができて発進立坑内に排出しなくても済む。
【００２７】
こうして先導体を前進させる過程で、外筒がエントランスパッキンに嵌め込まれて密着することにより、発進口近辺の地山の地下水や土砂が外筒の外周側から発進立坑内への浸入を防いでいるが、本発明では、特に、先導体本体に装着した埋設管接続具を押し台で押し込んだときに外筒だけでなくシール筒もエントランスパッキングに嵌め込むことができるように構成しているので、シール筒をエントランスパッキングに嵌め込むことができる位置まで押し込むことができ、このときも、発進口近辺の地山の地下水や土砂がシール筒の外周側から発進立坑内へ浸入するのを防ぐことができる。
【００２８】
こうして先導体の発進を終了した後、先導体本体後端部への埋設管の接続作業を行うため、押し台を後退させることによりシール筒をエントランスパッキングから抜き出して外筒から離脱させると、これまで外筒に密着していたエントランスパッキングは、今度は埋設管接続具に密着するため、発進口近辺の地山の地下水や土砂が埋設管接続具の外周側から発進立坑内へ浸入するのを防ぐことができる。しかも、その場合、エントランスパッキングは、埋設管接続具に密着して埋設管接続具の外周側だけでなく泥土通路の後端側も閉鎖するので、泥土通路内の泥土が発進立坑内に排出されることなく泥土通路内の泥土圧がこれまで通りに保持されて、切羽を泥土圧で支持することができる。
【００２９】
この出願の管推進工法の発明は、前記２）の手段を採用していて、前記１）の管推進機を直接使用して実施する工法の発明に相当しているから、当然、この出願の管推進機の発明と同様の作用効果を奏する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この出願の管推進機の発明及び管推進工法の発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１および図２に基づいて説明することによりこの出願の各発明の実施の形態を明らかにする。図１は、発進時に先導体を地山に突入させたときの状態を示す本発明の具体化例の管推進機の縦断面図、図２は、発進時に先導体への埋設管の接続作業をするときの状態を示す本発明の具体化例の管推進機の縦断面図である。図１及び図２において図３及び図４と同一の符号を付けた部分は、これら両図と同等の部分を表わすので、詳述しない。
【００３１】
本発明の具体化例の管推進機は、図３及び図４に示した従来例の管推進機と同様、前方にカッタヘッド２を有する先導体本体１１及び先導体本体１１の周囲に泥土通路５を形成するように取り付けられた外筒１２により構成された先導体１０と、先導体本体１１の後端部に装着して埋設管３０を先導体本体１１に接続するための先導体側アタッチメント２１及び埋設管側アタッチメント２２で構成された埋設管接続具２０と、推進用のシリンダ４１に設けられ先導体１０を押し込む押し台４３及びこの押し台４３に設けられ先導体１０の発進時に外筒１２に密接して泥土６が発進立坑１００内に漏れないようにシールするシール部材４６を設けたシール筒４７を有する元押し装置４０とを備えている。そして、先導体１０を元押し装置４０で推進しつつカッタヘッド２で地山を掘削するとともに掘削土砂へ粘性付与液を注入して塑性流動性のある泥土６を生成し、この泥土６を泥土通路５へ送ってその泥土６の一部を先導体１０の後部の土砂取り込み口７から取り込んで排土管３１、元押し排土管４４及び排土ホース３１ａを通じて土砂圧送ポンプ４で地上に圧送、排出するとともに残りを先導体本体１１に接続した埋設管３０の外周に導くようにしており、これらの点では、基本的な構成が従来例のものと変わらない。
【００３２】
元押し装置４０は、推進用のシリンダ４１及び押し台４３のほか、フレーム４２を備え、押し台４３は、シール筒４７のほか、土砂圧送口４ａや排土管３１を着脱可能に連結させることができる元押し排土管４４と先導体１０や埋設管３０を押し込むための当接部材４５とを備えていて、これらの点でも、基本的な構成は従来例のものと変わらない。この管推進機により管推進工法を実施するときに使用する埋設管３０は、従来例で使用するものと同様、排土管３１を内部に一体的に取り付ている。
【００３３】
そこで、図１及び図２を用いて、本発明の具体化例の管推進機の特徴的な技術内容について説明する。
【００３４】
まず、押し台４３は、先導体側アタッチメント２１により先導体本体１１に装着した埋設管接続具２０を押し込むことができるように構成されている。すなわち、押し台４３の当接部材４５は、先導体本体１１に埋設管接続具２０を介して接続した埋設管３０だけでなく、先導体本体１１に予め装着した埋設管接続具２０の埋設管側アタッチメント２２それ自体も直接押し込むことができるような構造に設計されている。
【００３５】
次に、シール筒４７は、埋設管接続具２０の押し込み過程で、内部に埋設管接続具２０を納めた状態で外筒１２に密着させることができるように構成されている。そのため、図１に示す例では、シール筒４７を従来例の管推進機におけるシール筒４７よりも軸方向の長さ（前後方向の長さ）を長く形成することにより、埋設管接続具２０をその押し込み時にシール筒４７内に入れ込んだ状態でシール筒４７のシール部材４６を外筒１２に密着させ得るように構成している。また、その場合、シール部材４６を、従来例と同様、外筒１２の内周面に密着させ得るように構成している。このシール部材４６は、埋設管３０の推進時には、外筒１２の内周面よりも若干小径の数種類のサイズの埋設管３０の外周面に密着できるように構成されている。
【００３６】
さらに、この管推進機は、先導体本体１１に装着した埋設管接続具２０を押し台４５で押し込んだときにシール筒４７をエントランスパッキング５０に嵌め込むことができるように構成されている。すなわち、推進用のシリンダ４１を全ストローク伸ばすことにより、埋設管接続具２０を押し台４５の当接部材４５で限度まで押し込んだときにシール筒４７をエントランスパッキング５０に嵌め込むことができるように、推進用のシリンダ４１のストロークや当接部材４５の軸方向の長さ（前後方向の長さ）を定めている。こうしたことに伴って、発進立坑１００は、その内径を通常のものよりも若干大きく形成する。
【００３７】
加えて、この管推進機は、こうしてエントランスパッキング５０に嵌め込んだシール筒４７をエントランスパッキング５０から抜き出したときに、図２に示すように、このエントランスパッキング５０を埋設管接続具２０に密着させることができるように構成されている。図２に示す例では、埋設管接続具２０をその押し込み過程でシール筒４７の内部に納めたときに先導体側アタッチメント２１の前端部がシール筒４７の前端部付近に位置固定されるようにすることにより、シール筒４７の前端部をエントランスパッキング５０に嵌め込んだ状態でその前端部を抜き出したときでも、エントランスパッキング５０を埋設管接続具２０の先導体側アタッチメント２１の前端部に密着させ得るように構成している。
【００３８】
図２に示す例では、推進用のシリンダ４１のストロークを極力短くするため、同シリンダ４１を全ストローク伸ばしたときに、シール筒４７の前端部をエントランスパッキング５０に嵌め込むように構成しているが、推進用のシリンダ４１のストロークを更に長くすることにより、前端部より後方位置におけるシール筒４７の部位をエントランスパッキング５０に嵌め込むことができるように構成してもよい。その場合、埋設管接続具２０は、シール筒４７をエントランスパッキング５０から抜き出したときにエントランスパッキング５０を密着させ得るシール筒４７内の位置に位置決めされるようにする。なお、エントランスパッキング５０は、伸縮自在な素材で構成されているため、外筒１２やシール筒４７の外周面だけでなく、これらの筒１２，４７より外径の小さい埋設管接続具２０や各種サイズの埋設管３０の外周面にも密接してこれら外周面の側から泥土６が漏出するのを防ぐことができる。
【００３９】
こうした管推進機を使用して管推進工法を実施するプロセスについて述べる。この管推進機では、前記したように、先導体１０の発進時に先導体本体１１に装着した埋設管接続具２０を押し込むことができるように押し台４３を構成するとともに、その埋設管接続具２０の押し込み過程で、埋設管接続具２０を押し台４３のシール筒４７の内部に納めた状態でシール筒４７のシール部材４６を外筒１２の内周面に密着させることができるように構成しているので、先導体１０を発進するに際して埋設管接続具２０を先導体本体１１に予め装着した後、推進用のシリンダ４１を伸ばして埋設管接続具２０を押し台４３で押し込むと、押し台４３のシール筒４７は、その内部に埋設管接続具２０を入れ込んでシール部材４６を先導体１０の外筒１２の内周面に密着させた状態で先導体１０を推進することができる。そのため、先導体１０は、先導体本体１１と外筒１２の間の泥土通路５の後端側をシール筒４７により閉鎖した状態で推進することができる。
【００４０】
その間、カッタヘッド２で地山を掘削するとともに掘削土砂へ粘性付与液を注入して塑性流動性のある泥土６を生成し、この泥土６を泥土通路５へ送るが、泥土通路５の後端側は、前記のようにシール筒４７で閉鎖されているので、泥土６は、先導体本体１１後部の土砂取り込み口７がエントランスパッキン５０を通過する以前の発進の初期段階から、泥土圧を立てながら土砂取り込み口５に取り込んで地上に圧送、排出することができる。したがって、本管推進機では、発進の初期段階でも切羽を泥土圧で支持することができるとともに、泥土６を発進の初期段階から元押し排土管４４及び排土ホース３１ａを通じて圧送ポンプ４で地上に排出することができて発進立坑１００内に排出しなくても済む。
【００４１】
こうして先導体１０を前進させる過程で、外筒１２がエントランスパッキン５０に嵌め込まれて密着することにより、発進口近辺の地山の地下水や土砂が外筒１２の外周側から発進立坑１００内への浸入を防いでいるが、本管推進機では、前述したように、先導体本体１１に装着した埋設管接続具２０を押し台４３で押し込んだときに外筒１２だけでなく、特にシール筒４７もエントランスパッキング５０に嵌め込むことができるように推進用のシリンダ４１のストロークや当接部材４５の軸方向の長さを設定している。そのため、推進用のシリンダ４１を全ストローク伸ばすことによりシール筒４７をエントランスパッキング５０に嵌め込むことができ、このときも、発進口近辺の地山の地下水や土砂がシール筒４７の外周側から発進立坑１００内へ浸入するのを防ぐことができる。
【００４２】
こうして先導体１０の発進を終了した後は、先導体本体１１の後端部への埋設管３０の接続作業を行うため、ピストンをフルストローク伸ばした状態で土砂圧送ポンプ４を停止させることにより土砂圧送口４ａからの泥土６の漏出を阻止した後、押し台４３を後退させることによりシール筒４７をエントランスパッキング５０から抜き出して外筒１２から離脱させる。そうすると、これまで外筒１２に密着していたエントランスパッキング５０は、今度は埋設管接続具２０に密着するため、発進口近辺の地山の地下水や土砂が埋設管接続具２０の外周側から発進立坑１００内へ浸入するのを防ぐことができる。しかも、その場合、エントランスパッキング５０は、埋設管接続具２０に密着して埋設管接続具２０の外周側だけでなく泥土通路５の後端側も閉鎖するので、泥土通路５内の泥土６が発進立坑１００内に排出されることなく泥土通路５内の泥土圧がこれまで通りに保持されて、切羽を泥土圧で支持することができる。
【００４３】
その結果、本管推進機によれば、特に地下水圧の高い危険な地山でも、経費のかかる地盤改良を地山に施すことなく、地下水の湧出やこの地下水の湧出による地山の崩落を防止して安全な施工を行うことができる。また、先導体１０の発進時だけではなく、その発進後に埋設管３０の接続作業を行うときにも、従来の技術のように発進立坑１００内を泥土で汚して作業環境を悪化させるようなことはなくなるため、発進立坑１００内で行う種々の作業の能率を従来の技術よりも更に向上させることが可能になる。
【００４４】
埋設管３０を埋設管接続具２０の埋設管側アタッチメント２２を取り付けて先導体本体１１に接続するとともに排土管３１の前端部及び後端部をそれぞれ先導体本体１１の土砂圧送口４ａ及び元押し装置４０の元押し排土管４４に接続して埋設管３０の接続作業を終了した後は、先導体１０を元押し装置４０で推進しつつカッタヘッド２で地山を掘削して埋設管３０を地山に貫入するが、このとき、シール筒４７のシール部材４６は、埋設管３０の外周面に密着している。以後、従来例の管推進機と同様、先導体１０を外筒１２で地山に支持して安定した状態で掘進するとともに、泥土６を泥土通路５を通じて埋設管３０の外周部に送って埋設管３０の貫入抵抗を軽減する。このとき、エントランスパッキン５０が埋設管３０の外周面に密接して埋設管３０の外周部位から泥土６が発進立坑１００内に漏出するのを阻止しているので、泥土６の排出量を土砂圧送ポンプ４で制御することにより切羽を適切な値の泥土圧で支持することができる。
【００４５】
以上、本発明の具体化例の管推進機を使用するプロセスについて述べたが、このプロセスは、この出願の管推進工法の発明に関する手段を具体化して示したものに相当する。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この出願の管推進機の発明及び管推進工法のの発明は、それぞれ、「課題を解決するための手段」の項に示した１）及び２）の手段を採用しているので、この出願の各発明によれば、発進後に埋設管の接続作業を行うときに切羽を泥土圧で支持することができ泥土を発進立坑内に排出しなくても済む管推進技術が得られる。その結果、この管推進技術によれば、特に地下水圧の高い危険な地山でも、経費のかかる地盤改良を地山に施すことなく、地下水の湧出やこの地下水の湧出による地山の崩落を防止して安全な施工を行うことができる。また、先導体の発進時だけではなく、その発進後に埋設管の接続作業を行うときにも、従来の技術のように発進立坑内を泥土で汚して作業環境を悪化させるようなことはなくなるため、発進立坑内で行う種々の作業の能率を従来の技術よりも更に向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発進時に先導体を地山に突入させたときの状態を示す本発明の具体化例の管推進機の縦断面図である。
【図２】発進時に先導体への埋設管の接続作業をするときの状態を示す本発明の具体化例の管推進機の縦断面図である。
【図３】発進時に先導体を地山に突入させた後に埋設管を接続するときの状態を示す従来例の管推進機の縦断面図である。
【図４】発進時に地山に突入した先導体に埋設管を接続して推進しているときの状態を示す従来例の管推進機の縦断面図である。
【符号の説明】
２    カッタヘッド
４    土砂圧送ポンプ
５    泥土通路
６    泥土
７    土砂取り込み口
１０    先導体
１１    先導体本体
１２    外筒
２０    埋設管接続具
２１    先導体側アタッチメント
２２    埋設管側アタッチメント
３０    埋設管
３１    排土管
３１ａ  排土ホース
４０    元押し装置
４１    推進用のシリンダ
４２    フレーム
４３    押し台
４４    元押し排土管
４５    当接部材
４６    シール部材
４７    シール筒
５０    エントランスパッキング
１００    発進立坑
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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