JP3834273B2 - Connection structure between the drilling conductor and the synthetic steel pipe in the horizontal hole excavator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小口径管推進工法に用いられる横穴掘進機の掘削先導体と合成鋼管との接続構造等に関し、詳細には、鋼管さや管方式用の横穴掘進機において、鋼管に代え、鋼管外殻の内側にコンクリートが遠心成型されてなる合成鋼管を施工する場合の接続構造等に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、上下水道管等を地下に埋設配管する小口径管推進工法として、種々の用途に対応できるなど適用範囲の広い鋼管さや管方式が知られている。
【0003】
この鋼管さや管方式とは、推進管として鋼管(さや管)を用いる工法であり、掘削先導体で地盤を掘削しながら、その後ろに順次鋼管を溶接接続しながら押して推進していき、推進後に、鋼管(さや管)内に下水道本管、水道本管、電力ケーブル等を挿入し、さらにその周囲をコンクリート等で充填する工法である。
【0004】
この鋼管さや管方式では、掘削先導体と先頭の鋼管および順次継がれる鋼管同士は溶接によって接続されているため、不測の事態が生じた場合には、推進していた鋼管を発進立坑側から引っ張って順次引き戻すことができる。
【0005】
一方、鋼管内にコンクリートを遠心成型した合成鋼管等を用いた高耐荷力一工程方式も知られている。この合成鋼管は一般的なヒューム管と同様にそのまま上下水道管等として使用できる上、先行する管の後部に後続する管の前部を差し込むことで接続できるようになっている。このため、この合成鋼管を用いた高耐荷力一工程方式では、鋼管さや管方式のような推進後の本管挿入工程や充填工程が不要となる上、鋼管を接続するための溶接作業も不要となり、施工期間の短縮、施工コストの低減を図ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、鋼管さや管方式を採用することが想定されている横穴掘進機では、管種の違いのために、合成鋼管を用いた高耐荷力一工程方式を採用することができなかった。
【0007】
すなわち、合成鋼管は差込式で接続されるため、掘進時に作用する圧縮には強いが、引張りには弱い。したがって、不測の事態が生じても、鋼管のように発進立坑側から合成鋼管を引っ張って引き戻すことができず、特別の対策を別途講じる必要がある。
【0008】
また、合成鋼管にはコンクリート層が形成されているため、鋼管より内径が小さい。したがって、掘削先導体から土砂を排出する送排泥管が合成鋼管内側のコンクリート層の高さ位置で干渉してしまう問題もある。
【0009】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鋼管さや管方式を行うことが想定されている横穴掘進機において、合成鋼管を用いた高耐荷力一工程方式の推進工法を実現することができる横穴掘進機における掘削先導体と合成鋼管との接続構造等を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく本発明は、地中で土砂や岩石を掘削する掘削先導体の後側に鋼管を順次溶接して接続しながら、これを発進立坑に設置した推進ジャッキで押して掘進する横穴掘進機において、鋼管外殻の内側にコンクリートが遠心成型され、各管の後部に後続する管の前部を挿入することで順次接続可能であるとともに、各管の前部に設けられた回り止め突起体が先行する各管の後部に設けられた嵌合孔に嵌合することで各管が相対回転不能に接続される合成鋼管を、前記鋼管に代えて施工するために前記掘削先導体と前記合成鋼管とを接続する接続構造であって、前記掘削先導体と前記合成鋼管との間に配置される接続管と、前記接続管の前面側に設けられ、前記掘削先導体の後面と相対回転不能かつ離間不能に接続される前側接続部と、前記接続管の後面側に設けられ、前記合成鋼管の前部が挿入されることで該合成鋼管と接続される後側接続部と、前記接続管の後面側に設けられ、前記後側接続部で接続された前記合成鋼管の前部に設けられた前記回り止め突起体が嵌合されることで、該合成鋼管と相対回転不能に接続する嵌合孔と、前記接続管の内部に設けられ、順次接続される前記合成鋼管の内側を通って発進立坑に至る引抜き用鋼棒の前端部を固定する取付部と、前記接続管の内部に設けられ、前記掘削先導体から掘削土砂を水流とともに排出するべく、該掘削先導体の後面の送排泥管口と順次接続された前記合成鋼管内を貫くように発進立坑まで接続される送排泥管とを接続する送排泥連絡管と、を備えたことを特徴とするものである。
【0011】
このような接続構造によると、接続管は合成鋼管の前部が挿入されることで合成鋼管と接続される後側接続部を備えているため、各合成鋼管同士を接続する場合と同様に、溶接作業を要することなく容易に短時間で接続管に合成鋼管を接続することができる。
【0012】
また、掘削先導体と接続管とは相対回転不能に接続され、合成鋼管の先頭の管と接続管とは、合成鋼管側に設けられている回り止め突起体が接続管の嵌合孔に嵌合することで回り止めが図られているため、横穴内に挿入される掘削先導体、接続管および合成鋼管のすべての相対回転を防止して、効率的に横穴の掘進を行うことができる。
【0013】
また、差込式で接続されるために引張りには弱い合成鋼管であるが、順次接続される合成鋼管の内側を通って発進立坑に至る引き抜き用鋼棒の前端部が、接続管に備えられた取付部にて固定されるため、不測の事態が生じた際には、この引抜き用鋼棒を発進立坑側から引っ張ることで接続管を発進立坑側に引っ張り、これによって順次接続された合成鋼管を先頭側から引き戻し方向に押して圧縮力を作用させながら引き戻すことができるとともに、接続管と離間不能に接続された掘削先導体も一緒に引き戻すことができる。
【0014】
また、コンクリート層が形成されているために鋼管より内径が小さい合成鋼管側の送排泥管の高さ位置が掘削先導体側の送排泥管口の高さ位置より高い位置にある場合であっても、接続管は両者を接続する送排泥連絡管を備えているため、掘削先導体で掘削される土砂を確実に発進立坑側に排出させ、円滑な掘進作業を実現することができる。
【0015】
以上のように、本発明にかかる接続構造によれば、鋼管さや管方式を行うことが想定された横穴掘進機を用いながら、鋼管と合成鋼管という管種の違いを克服して、鋼管の替わりに合成鋼管による高耐荷力一工程方式の推進工法を実現することができる。
【0016】
そして、合成鋼管を用いた高耐荷力一工程方式を実施することにより、鋼管さや管方式のような推進後の本管挿入工程や充填工程、さらに鋼管接続の溶接作業も不要となり、施工期間の短縮、施工コストの低減を図ることができる。
【0017】
また、地中で土砂や岩石を掘削する掘削先導体の後側に鋼管を順次溶接して接続しながら、これを発進立坑に設置した推進ジャッキで押して掘進する横穴掘進機において、鋼管外殻の内側にコンクリートが遠心成型され、各管の後部に後続する管の前部を挿入することで順次接続可能であるとともに、各管の前部に設けられた回り止め突起体が先行する各管の後部に設けられた嵌合孔に嵌合することで各管が相対回転不能に接続される合成鋼管を、前記鋼管に代えて施工するために順次接続される前記合成鋼管の内側に配設されるサポート体としては、前記合成鋼管内を貫いて配設される引抜き用鋼棒および送排泥管をそれぞれ支持する支持部と、前記各支持部をそれぞれ前記合成鋼管の下方および側方の内側壁近傍に保持するように前記各支持部を連結する連結部と、前記合成鋼管内の下方および側方の内側壁との接触部分に設けられた合成樹脂からなる保護当たり部と、を備えたものとすることが望ましい。
【0018】
合成鋼管は、鋼管と違ってコンクリート層を持つために内径が小さくなるが、このようなサポート体によると、合成鋼管内に配設される引抜き用鋼棒および送排泥管を管内の下方及び側方の内側壁近傍に保持することができるため、推進中の合成鋼管の管断面の中央部を空隙とすることができる。これにより、空隙となった管断面の中央部を利用して、たとえば発進立坑から掘進目的方向に向けてガイドビームを照射することができ、このガイドビームを掘削先導体側で受光することで掘削先導体の掘進方向の直進性の判別・修正を容易かつ確実に行うことができる。
【0019】
また、サポート体には、合成鋼管内の下方および側方の内側壁との接触部分に設けられた合成樹脂からなる保護当たり部が設けられているため、合成鋼管の内壁を傷つけてしまうことを防止できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態にかかる横穴掘進機の全体システム構成の概略図である。
【0021】
この図に示すように、横穴掘進機を構成するシステムは、主要構成要素として、掘削先導体10、接続管20、推進管としての合成鋼管30…、出発立坑内に設置される推進機40、立坑周辺に設置される汚水処理部51、滑剤供給部52、操作盤53、油圧ユニット54、発電機55等を含む地上設備を備えている。
【0022】
掘削先導体10はカッターヘッド11によって地盤を掘削し、その後ろに順次合成鋼管30…が接続されながら、出発立坑側から推進機40によって押され、掘進していく。
【0023】
図2は、出発立坑内にセットされる掘削先導体10および推進機40を示す概略斜視図である。
【0024】
この図に示すように、掘削先導体10は、その先頭に設けられたカッターヘッド11、カッターヘッド11で掘削された土砂や岩片を砕くクラッシャーコーン12、カッターヘッド11等を駆動するカッターモータ13、掘進方向を調整する複数の方向修正ジャッキ14…、掘削方向を案内するガイドビームを受けるターゲットボックス15、ターゲットボックス15を撮影するカメラボックス16、掘削して生じた土砂を排出するための送排泥管18,18等を備えている。
【0025】
推進機40は、出発立坑に設置される推進フレーム41、推進フレーム41上で掘進方向に動作する左右一対の推進ジャッキ42,42、推進ジャッキ42,42の押圧駆動力を掘削先導体10に伝達するため、掘削先導体10や合成鋼管30の後面を押すプッシャー金具43、掘進方向を案内するガイドビームを照射するガイドビーム照射器44、推進反力に抗して推進フレーム41を支持する反力板45、および掘削される横穴からの漏水等を防止する止水坑口46等を備えている。なお、プッシャー金具43には、後述するように合成鋼管30の後面に設けられる嵌合孔37に嵌合する突起が設けられ、推進時に推進機40と最後尾の合成鋼管30との回り止めが図られている。
【0026】
図3は、接続管20および合成鋼管30の縦断面図、図4は、接続管20の縦断面詳細図、図5は、接続管20の後背面斜視図、図6は、合成鋼管30の一部切り欠き斜視図である。
【0027】
これらの図に示すように、接続管20は、掘削先導体10の後側で、合成鋼管30との間に配置される。なお、この接続管20は、掘進工程が完了した際、到達立坑から搬出され、掘進した横穴中に敷設するものではない。また、合成鋼管30の先頭の管301は、掘進初期の作業性を容易に確保するべく、後続の管302…よりも短いものが採用されている。
【0028】
接続管20の外形は、鋼製の管本体21によって形成されている。
【0029】
管本体21の前縁側は、半径方向および前後方向とも肉厚に形成されており、ここに、掘削先導体10の後面と接続するためのボルト孔(前側接続部)211…が設けられている。このボルト孔211…は、たとえば周方向に略等間隔に6カ所設けられている。一方、掘削先導体10側にも接続管20と接続するためのボルト孔17…が設けられており、接続管20側のボルト孔211…とボルト結合することによって、掘削先導体10と接続管20は、相対回転不能かつ離間不能な状態で結合される。なお、接続管20と掘削先導体10との接続は、相対回転不能かつ離間不能であれば、上記ボルト結合以外の結合形態を採用してもよい。
【0030】
管本体21の前後方向略中央部の上部には、滑剤又は薬液の注入孔212が設置されている。
【0031】
管本体21の後部は、外径が若干小径化され、周方向に2条の溝部を有する小径部213が形成されており、この溝部にゴム等の弾性体からなるシール部22が巻き掛けられて水密が保持された状態で、その外側に鋼板からなるカラー23が被されている。このカラー23は、その内側に合成鋼管30の前部が挿入されることで該合成鋼管30と差込式で接続される後側接続部を構成している。
【0032】
管本体21の後面上部には、後述する合成鋼管30の回り止め突起体36が嵌合され、接続管20と合成鋼管30とを相対回転不能に接続するための嵌合孔214が設けられている。
【0033】
このような構造によると、接続管20は前側接続部および後側接続部で掘削先導体10および合成鋼管との相対回転が防止されているため、効率的に横穴の掘進を行うことができる。
【0034】
管本体21内の後部近傍には、その左右両側に引抜き用鋼棒72,72の前端部を固定するための鋼棒取付部24、24が設けられている。引き抜き用鋼棒72,72とは、差込式で接続されるために引張りには弱い合成鋼管30を、不測の事態が生じたときに発進立坑に引き戻すことができるように、合成鋼管30の内側に配設される鋼棒である。
【0035】
鋼棒取付部24,24は、管本体21の後部左右両側からそれぞれ内側に突出するように設けられたリブ241、241に取り付け孔242,242が形成され、ここに支持金具243、243がそれぞれ装着されて構成されている。
【0036】
この支持金具243,243の前部は、取り付け孔242,242を前方に貫通して雄ねじが切られており、ここにそれぞれ2つのナット244…が取り付けられることで抜け止めされている。また、この支持金具243、243の後部には雌ねじが切られており、ここに雄ねじが切られた引き抜き用鋼棒72,72の前端部がねじ込み固定されるようになっている。さらに、引き抜き用鋼棒72,72に通されたナット244,244を支持金具243,243側に締めることで引き抜き用鋼棒72,72は、その前端部において支持金具243,243に確実に取り付けられるようになっている。
【0037】
このような鋼棒取付部24、24が合成鋼管30より前側の接続管20に設けられていることにより、不測の事態が生じた際には引抜き用鋼棒72,72を発進立坑側から引っ張ることで接続管20を発進立坑側に引っ張り、これによって順次接続された合成鋼管30を先頭側から引き戻し方向に押して圧縮力を作用させながら引き戻すことができる。なお、この引き戻し作業は、上述したプッシャー金具43に代えて、引き戻し用鋼棒72,72の後端を抜け止め状態で取り付け可能なプラー金具を推進機40に装着し、推進ジャッキ42の推進力を前後逆に作用させることによって行われる。
【0038】
管本体21内の下部には、掘削先導体10から掘削土砂を水流とともに排出するべく、掘削先導体10側の管路18,18と合成鋼管30側の管路71,71とをつなぐ送排泥連絡管25,25が配設されている。なお、この掘削土砂を排出する管路は、発進立坑側から掘削先導体10側に水流を送る送水管路と、掘削先導体10側から水流に掘削土砂が混ざった泥流を発進立坑側に戻す排泥管路との2本からなる。
【0039】
掘削先導体10側の管路18,18の管口181,181の高さ位置は、掘削先導体10の底部近傍に位置している。これは、この掘削先導体10が鋼管さや管方式を想定したもので、鋼管さや管方式に用いられる鋼管の内底高さ位置に合わせられているからである。すなわち、鋼管内の送排泥管は鋼管の内底上に置かれるのが通常の使用形態であったが、鋼管の内底高さは管の外側下面よりわずかに鋼板の厚さ分程度上方にあるだけだからである。
【0040】
一方、このような鋼管に代えて使用する合成鋼管30では、鋼管外殻の内側にコンクリート層が形成されるため、その内底高さは鋼管よりも上方に位置する。
【0041】
接続管20内に設けられる送排泥連絡管25,25は、その前部の管結合部252,252においてこのような掘削先導体10内の送排泥管口181と接続され、その後部において合成鋼管30内に配設される送排泥管71と接続される。このため、送排泥連絡管25,25の前後方向の中間部分は、前側(掘削先導体10側)より後側(合成鋼管30側)が高くなるように折り曲げられている。また、送排泥連絡管25,25の後部は、管受け251によって、合成鋼管30内の送排泥管71の高さ位置に下側から支持されている。このような送排泥連絡管25,25により、掘削先導体10で掘削される土砂を確実に発進立坑側に排出させ、円滑な掘進作業を実現することができる。
【0042】
合成鋼管30は、鋼管外殻31の内側に、コンクリート部32が遠心成形されて構成されている。この合成鋼管30の前部は外径が小径の差込部33となっており、後部は後続の管の差込部33が挿入可能な差込受け部35となっている。差込部33の周囲にはゴム等の弾性体からなるシール部34が2条に巻き掛けられており、先行する管の差込受け部35に後続の管の差込部33を挿入して、両管を接続した状態で、水密状態が保持されるようになっている。
【0043】
この差込部33の前面側には前方に突出する回り止め突起体36が設けられ、差込受け部35内の後面側には、前記回り止め突起体36に対応する位置に回り止め突起体36を挿入可能な嵌合孔37が形成されている。これにより、各合成鋼管30は、先行する管の差込受け部35に後続の管の差込部33を挿入して接続したとき、両管は相対的な回転が防止されるようになっている。
【0044】
各合成鋼管30の前後方向中間部には、合成鋼管30を発進立坑に搬入する際にクレーン等で吊り下げるための吊り下げ部38、38が、管の内側に掘り込まれるように2カ所形成されている。
【0045】
なお、このような合成鋼管30には、コンクリート部32の内側面が合成樹脂等によって表面被覆(内面ライニング)されているものや、あるいは内側面にコンクリートが露出したものを含む。
【0046】
このような合成鋼管30の内部には、横穴掘進中、上述した送排泥管(スラリ管)71,71や引抜き用鋼棒72,72、さらに、発進立坑側から掘削先導体10を駆動制御するための電力線や制御信号線、油圧管等が配設される。
【0047】
具体的には、合成鋼管30は、掘削先導体10が所定距離だけ掘進する毎に、発進立坑で最後尾の合成鋼管30の後ろに順次継ぎ足されていくが、この際、送排泥管71、71は管接続具74,74によって、また引き抜き用鋼棒72,72はカプラ73,73によって継ぎ足されていく。
【0048】
また、合成鋼管30内であって管断面の略中心領域には、発進立坑内のガイドビーム照射器44から照射される掘進の直進性を確保するためのガイドビームが通る。このため、各合成鋼管30内では、管断面の略中心領域にガイドビームを通す空隙を確実に確保できるように、上述した送排泥管71,71や引抜き用鋼棒72,72の配設位置を安定させて支持するサポート体60が取り付けられている。
【0049】
図7は、合成鋼管の一部を切り欠いたサポート体60の使用状態を示す斜視図、図8は、合成鋼管30内部の管断面図である。
【0050】
サポート体60は、ほぼ合成鋼管30の内周面に沿った円弧形状で、合成鋼管30内の内底部から左右両側部に至る円弧状枠体61を備える。この円弧状枠体61の左右方向中央位置には、送排泥管押さえ金具62が蝶ねじ63によって着脱可能に取り付けられている。これら円弧状枠体61と送排泥管押さえ金具62とが、送排泥管71,71を上下からに挟み込んで支持する送排泥管支持部64を形成している。この送排泥管支持部64により、送排泥管71,71は、合成鋼管30の下側内壁近傍に支持されている。
【0051】
また、円弧状枠体61の左右両端部には、それぞれ引き抜き用鋼棒72,72を支持する鋼棒支持部65,65が設けられている。この鋼棒支持部65,65により、引き抜き用鋼棒72,72は、合成鋼管30の左右両側の内壁近傍に支持されている。
【0052】
このように、円弧状枠体61は、これら送排泥管支持部64および鋼棒支持部65,65をそれぞれ所定位置に位置させながら連結する連結部として機能している。また、この円弧状枠体61の下側であって、合成鋼管30内の左右斜め下方の内壁面と接触する位置には、合成樹脂等の柔らかい材料で構成された保護当たり部66,66が、ねじ止めにて取り付けられている。サポート体60は、この保護当たり部66,66で合成鋼管30の内面と接触することによって、合成鋼管30の内面を傷つけることなく、合成鋼管30内で位置決めされるようになっている。
【0053】
このようなサポート体60によると、合成鋼管30内の送排泥管71,71および引き抜き用鋼棒72,72は、管の内壁近傍に安定して位置決めされる。合成鋼管30内には他にも電力線や制御信号線、油圧管等が配設されるが、これらは一般に可撓性を有するため、送排泥管71,71や引き抜き用鋼棒72,72等に巻き掛けることで容易に、内壁近傍に位置決めすることが可能である。こうして、合成鋼管30内に配設される各管等をその内壁近傍に位置決めすれば、コンクリート部32を有するために、鋼管さや管方式に用いられる鋼管より内径が小さく、管内のスペースが送排泥管その他で占拠されやすい合成鋼管30であるが、管の中央の領域を空隙として確保することができる。
【0054】
これにより、図8にガイドビームの通過する領域を仮想的なターゲット19で示すように、この空隙となった管の中央部の空隙にガイドビームを照射して掘削先導体10の掘進方向の直進性の判別・修正を容易かつ確実に行うことができる。
【0055】
以上のような接続管20を用いた接続構造によれば、鋼管さや管方式を行うことが想定された横穴掘進機を用いながら、鋼管と合成鋼管という管種の違いを克服して、鋼管の替わりに合成鋼管による高耐荷力一工程方式の推進工法を実現することができ、合成鋼管を用いた高耐荷力一工程方式を実施することにより、鋼管さや管方式のような推進後の本管挿入工程や充填工程、さらに鋼管接続の溶接作業も不要となり、施工期間の短縮、施工コストの低減を図ることができる。
【0056】
また、以上のようなサポート体60によれば、内径の小さい合成鋼管を用いながらも、その中央部に空隙を確保してガイドビームの利用を可能とし、直進掘削を確実に実現することができる。
【0057】
以上、本発明について一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、種々変形させてよいことはいうまでもない。
【0058】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかる横穴掘進機における掘削先導体と合成鋼管の接続構造によれば、鋼管さや管方式を行うことが想定された横穴掘進機を用いながら、鋼管と合成鋼管という管種の違いを克服して、鋼管の代わりに合成鋼管による高耐荷力一工程方式の推進工法を実現し、掘進後の本管挿入工程や充填工程、さらに鋼管接続の溶接作業を不要として、施工期間の短縮、施工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態にかかる横穴掘進機の全体構成概略図である。
【図2】 横穴掘進機本体の一部切り欠き斜視図である。
【図3】 接続管および合成鋼管の縦断面図である。
【図4】 接続管の縦断面詳細図である。
【図5】 接続管の後背面斜視図である。
【図6】 合成鋼管の一部切り欠き斜視図である。
【図7】 サポート体の使用状態を示す斜視図である。
【図8】 合成鋼管の内部状態を示す断面図である。
【符号の説明】
10 掘削先導体
18 送排泥管
181 送排泥管口
19 ターゲット
20 接続管
211 ボルト孔(前側接続部)
214 嵌合孔
22 シール部
23 カラー(後側接続部)
24 鋼棒取付部
25 送排泥連絡管
30 合成鋼管
31 鋼管外殻部
32 コンクリート部
33 差込部
34 シール部
35 差込受け部
36 回り止め突起体
37 嵌合孔
40 推進機
41 推進フレーム
42 推進ジャッキ
43 プッシャー金具
44 ガイドビーム照射器
60 サポート体
61 円弧状枠体(連結部)
62 送排泥管押さえ金具
63 蝶ねじ
64 送排泥管支持部
65 鋼棒支持部
66 保護当たり部
71 送排泥管(スラリ管)
72 引き抜き用鋼棒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a connection structure between a drilled conductor and a synthetic steel pipe of a horizontal hole excavator used in a small-diameter pipe propulsion method, and more specifically, in a horizontal pipe excavator for a steel pipe sheath or pipe method, The present invention relates to a connection structure in the case of constructing a synthetic steel pipe formed by centrifugally molding concrete inside a shell.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a small-diameter pipe propulsion method in which water and sewage pipes are buried underground, steel pipe sheaths having a wide range of applications such as being applicable to various applications are known.
[0003]
This steel pipe sheath method is a construction method that uses a steel pipe (sheath pipe) as a propulsion pipe. While excavating the ground with a drilling destination conductor, the steel pipe is sequentially pushed and welded behind it, and then propelled. In this method, a sewer main, a water main, a power cable, etc. are inserted into a steel pipe (sheath pipe) and the surroundings are filled with concrete or the like.
[0004]
In this steel pipe sheath method, the drilled conductor, the leading steel pipe, and the steel pipes that are successively connected are connected by welding, so if an unexpected situation occurs, the steel pipe that was propelled is pulled from the start shaft side. Can be pulled back sequentially.
[0005]
On the other hand, a high load resistance one-step method using a synthetic steel pipe or the like obtained by centrifugally molding concrete in a steel pipe is also known. This synthetic steel pipe can be used as a water and sewage pipe as it is like a general fume pipe, and can be connected by inserting the front part of the succeeding pipe into the rear part of the preceding pipe. For this reason, this high load-bearing one-process system using synthetic steel pipe eliminates the main pipe insertion process and filling process after propulsion like the steel pipe sheath and pipe system, and does not require welding work to connect the steel pipes. Thus, the construction period can be shortened and the construction cost can be reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventionally, in a horizontal hole excavator that is supposed to adopt a steel pipe sheath or pipe method, a high load resistance one-step method using a synthetic steel pipe could not be adopted due to the difference in pipe type.
[0007]
That is, since the synthetic steel pipes are connected by a plug-in type, they are strong against compression acting during excavation but weak against tension. Therefore, even if an unforeseen situation occurs, the synthetic steel pipe cannot be pulled back from the start shaft side like the steel pipe, and special measures need to be taken separately.
[0008]
Moreover, since the concrete layer is formed in the synthetic steel pipe, its inner diameter is smaller than that of the steel pipe. Therefore, there is also a problem that the sending / discharging mud pipe for discharging the earth and sand from the excavated conductor interferes at the height position of the concrete layer inside the synthetic steel pipe.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a horizontal hole excavation machine that is supposed to perform a steel pipe sheath pipe method, to achieve a high load-bearing one-step propulsion method using a synthetic steel pipe An object of the present invention is to provide a connection structure between a drilled conductor and a synthetic steel pipe in a horizontal hole excavating machine capable of performing the above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a horizontal hole for excavating by pushing a steel pipe to a rear end of a drilling shaft while sequentially welding and connecting a steel pipe to the rear side of a drilling conductor for excavating earth and sand or rock in the ground. In the excavator, concrete is centrifugally molded inside the steel shell and can be connected in sequence by inserting the front part of the pipe following the rear part of each pipe, and the detent provided at the front part of each pipe. In order to construct a synthetic steel pipe in which each pipe is connected in a relatively non-rotatable manner by fitting into a fitting hole provided in the rear part of each pipe preceded by a protrusion, the excavation destination conductor and A connection structure for connecting the synthetic steel pipe, the connection pipe arranged between the excavation tip conductor and the synthetic steel pipe, provided on the front side of the connection pipe, and relative to the rear surface of the excavation tip conductor Front side connection, non-rotatable and non-separable Provided on the rear surface side of the connecting pipe, the rear connecting portion connected to the synthetic steel pipe by inserting the front portion of the synthetic steel pipe, and provided on the rear surface side of the connecting pipe. A fitting hole that is connected to the synthetic steel pipe so as not to rotate relative to the synthetic steel pipe by fitting the anti-rotation protrusion provided at a front portion of the synthetic steel pipe connected by a side connection portion; And a mounting portion for fixing a front end portion of a steel rod for drawing that passes through the inside of the synthetic steel pipes that are sequentially connected to the start shaft, and is provided inside the connecting pipe, and is excavated from the excavation tip conductor In order to discharge the water along with the water flow, the sludge connection is connected to the sludge pipe connected to the start shaft so as to penetrate the synthetic steel pipe sequentially connected to the feed sludge pipe port on the rear surface of the drilled conductor And a tube.
[0011]
According to such a connection structure, since the connecting pipe has a rear side connecting portion connected to the synthetic steel pipe by inserting the front portion of the synthetic steel pipe, similarly to the case of connecting each synthetic steel pipe, The synthetic steel pipe can be easily connected to the connecting pipe in a short time without requiring welding work.
[0012]
In addition, the excavation tip conductor and the connecting pipe are connected so as not to rotate relative to each other, and the leading end pipe and the connecting pipe of the synthetic steel pipe are fitted with the non-rotating projections provided on the synthetic steel pipe side in the fitting holes of the connecting pipe. Since the rotation prevention is achieved by combining, it is possible to prevent the relative rotation of all of the excavation destination conductor, the connecting pipe and the synthetic steel pipe inserted into the horizontal hole, and to efficiently excavate the horizontal hole.
[0013]
In addition, although it is a synthetic steel pipe that is weak to pull because it is connected by a plug-in type, the connecting pipe is provided with a front end portion of a steel rod for drawing that reaches the start shaft through the inside of the sequentially connected synthetic steel pipe. When the unexpected situation occurs, the connecting pipe is pulled to the start shaft side by pulling the steel rod for pulling from the start shaft side, and the synthetic steel pipes sequentially connected by this Can be pulled back from the leading side while applying a compressive force, and the excavation tip conductor connected to the connecting pipe so as not to be separated can be pulled back together.
[0014]
In addition, because the concrete layer is formed, the height of the feeding / discharging mud pipe on the synthetic steel pipe side whose inner diameter is smaller than that of the steel pipe is higher than the height position of the feeding / discharging mud pipe port on the drilling destination conductor side. However, since the connecting pipe is provided with the feed / drain mud connecting pipe that connects the two, the earth and sand excavated by the excavation destination conductor can be surely discharged to the start shaft side, and smooth excavation work can be realized.
[0015]
As described above, according to the connection structure according to the present invention, while using the horizontal hole excavator that is supposed to perform the steel pipe sheath, the difference between the pipe types of the steel pipe and the synthetic steel pipe is overcome, and the steel pipe is replaced. In addition, it is possible to realize a one-process propulsion method with a high load bearing capacity using synthetic steel pipes.
[0016]
And by carrying out a high load resistance one-process method using synthetic steel pipes, there is no need for main pipe insertion and filling processes after propulsion like steel pipe sheaths and pipe work, and welding work for connecting steel pipes. Shortening and construction cost can be reduced.
[0017]
In addition, in a horizontal hole excavator where a steel pipe is sequentially welded and connected to the rear side of a drilling conductor for excavating earth and sand and rocks in the ground, and this is pushed by a propulsion jack installed in a start shaft, Concrete is centrifugally molded inside and can be connected sequentially by inserting the front part of the succeeding pipe to the rear part of each pipe, and the anti-rotation protrusion provided on the front part of each pipe A synthetic steel pipe, in which each pipe is connected in a relatively non-rotatable manner by fitting into a fitting hole provided in the rear part, is disposed inside the synthetic steel pipe that is sequentially connected in order to construct instead of the steel pipe. As the support body, there are a support part for supporting the drawing steel rod and the feed / discharge mud pipe which are disposed through the synthetic steel pipe, and the support parts respectively below and inside the synthetic steel pipe. Each of the above to be held near the wall A connecting portion for connecting the lifting unit, it is preferable to those with a protection per unit of synthetic resin provided on the contact portion between the lower and the side of the inner wall of the said synthetic steel pipe.
[0018]
Unlike the steel pipe, the synthetic steel pipe has a concrete layer and has a small inner diameter. However, according to such a support body, the drawing steel rod and the feed / sludge mud pipe disposed in the synthetic steel pipe are disposed below and inside the pipe. Since it can hold | maintain in the side wall side vicinity of a side, the center part of the pipe cross section of the synthetic steel pipe under promotion can be made into a space | gap. This makes it possible to irradiate a guide beam, for example, from the starting vertical shaft toward the direction of excavation using the central portion of the pipe cross section that has become a gap, and receive the guide beam on the excavation tip conductor side to receive the guide of excavation. It is possible to easily and reliably determine and correct straightness in the body digging direction.
[0019]
Further, since the support body is provided with a protective contact portion made of a synthetic resin provided at a contact portion with the lower side wall and the side inner wall in the synthetic steel pipe, the inner wall of the synthetic steel pipe may be damaged. Can be prevented.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram of an overall system configuration of a horizontal excavation machine according to an embodiment of the present invention.
[0021]
As shown in this figure, the system constituting the side hole excavator includes, as main components, a
[0022]
The
[0023]
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the
[0024]
As shown in this figure, the
[0025]
The
[0026]
3 is a longitudinal sectional view of the connecting
[0027]
As shown in these drawings, the connecting
[0028]
The outer shape of the connecting
[0029]
The front edge side of the tube
[0030]
An
[0031]
The outer diameter of the rear portion of the
[0032]
An
[0033]
According to such a structure, since the
[0034]
In the vicinity of the rear part in the tube
[0035]
The steel
[0036]
The front portions of the
[0037]
Since the steel
[0038]
In the lower part of the pipe
[0039]
The height positions of the
[0040]
On the other hand, in the
[0041]
The sending and discharging
[0042]
The
[0043]
An
[0044]
In the middle part in the front-rear direction of each
[0045]
Such
[0046]
Inside such a
[0047]
Specifically, the
[0048]
In addition, a guide beam for ensuring the straightness of the excavation irradiated from the
[0049]
FIG. 7 is a perspective view showing a use state of the
[0050]
The
[0051]
Further, steel
[0052]
As described above, the
[0053]
According to such a
[0054]
As a result, as shown in FIG. 8 where the guide beam passes through the
[0055]
According to the connection structure using the
[0056]
Moreover, according to the
[0057]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited above, It cannot be overemphasized that it may change variously in the range which does not change the summary.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the connection structure of the drilled conductor and the synthetic steel pipe in the horizontal hole excavator according to the present invention, the pipe called the steel pipe and the synthetic steel pipe is used while using the horizontal hole excavator assumed to perform the steel pipe sheath and pipe method. Overcome the difference in seeds and realize a high load-bearing one-step propulsion method using synthetic steel pipes instead of steel pipes, eliminating the need for main pipe insertion and filling processes after excavation, and welding work for steel pipe connections. It is possible to shorten the period and reduce the construction cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic diagram of a horizontal hole excavating machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a horizontal hole excavator body.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a connecting pipe and a synthetic steel pipe.
FIG. 4 is a detailed longitudinal sectional view of a connecting pipe.
FIG. 5 is a rear rear perspective view of a connecting pipe.
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view of a synthetic steel pipe.
FIG. 7 is a perspective view showing a use state of the support body.
FIG. 8 is a sectional view showing an internal state of the synthetic steel pipe.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
214
62 Feeding / Draining
72 Steel bar for drawing
Claims (1)
鋼管外殻の内側にコンクリートが遠心成型され、各管の後部に後続する管の前部を挿入することで順次接続可能であるとともに、各管の前部に設けられた回り止め突起体が先行する各管の後部に設けられた嵌合孔に嵌合することで各管が相対回転不能に接続される合成鋼管を、前記鋼管に代えて施工するために前記掘削先導体と前記合成鋼管とを接続する接続構造であって、
前記掘削先導体と前記合成鋼管との間に配置される接続管と、
前記接続管の前面側に設けられ、前記掘削先導体の後面と相対回転不能かつ離間不能に接続される前側接続部と、
前記接続管の後面側に設けられ、前記合成鋼管の前部が挿入されることで該合成鋼管と接続される後側接続部と、
前記接続管の後面側に設けられ、前記後側接続部で接続された前記合成鋼管の前部に設けられた前記回り止め突起体が嵌合されることで、該合成鋼管と相対回転不能に接続する嵌合孔と、
前記接続管の内部に設けられ、順次接続される前記合成鋼管の内側を通って発進立坑に至る引抜き用鋼棒の前端部を固定する取付部と、
前記接続管の内部に設けられ、前記掘削先導体から掘削土砂を水流とともに排出するべく、該掘削先導体の後面の送排泥管口と順次接続された前記合成鋼管内を貫くように発進立坑まで接続される送排泥管とを接続する送排泥連絡管と、
を備えたことを特徴とする横穴掘進機における先導体と合成鋼管との接続構造。In the horizontal hole excavation machine where the steel pipe is sequentially welded and connected to the rear side of the drilling conductor that excavates earth and sand and rock in the ground, and this is pushed by a propulsion jack installed in the start shaft,
Concrete is centrifugally molded inside the outer shell of the steel pipe, and it can be connected in sequence by inserting the front part of the pipe that follows the rear part of each pipe, and the anti-rotation projection provided on the front part of each pipe is preceded by In order to replace the steel pipe with the synthetic steel pipe that is connected to the pipe so as not to be relatively rotatable by fitting into a fitting hole provided at the rear part of each pipe, the excavation tip conductor and the synthetic steel pipe A connection structure for connecting
A connecting pipe disposed between the drilled conductor and the synthetic steel pipe;
A front connection portion provided on the front surface side of the connection pipe and connected to the rear surface of the excavation tip conductor so as not to be relatively rotatable and disengageable;
A rear connection part provided on the rear surface side of the connection pipe and connected to the synthetic steel pipe by inserting a front part of the synthetic steel pipe;
The rotation preventing projections provided on the front part of the synthetic steel pipe provided on the rear surface side of the connection pipe and connected at the rear connection part are fitted, so that relative rotation with the synthetic steel pipe is impossible. A fitting hole to be connected;
An attachment portion for fixing a front end portion of a steel rod for drawing that is provided inside the connection pipe and sequentially reaches the start shaft through the inside of the synthetic steel pipes;
A start-up shaft provided inside the connecting pipe and penetrating through the synthetic steel pipe sequentially connected to the feeding and discharging mud pipe port on the rear surface of the digging tip conductor so as to discharge the excavated sediment from the digging tip conductor together with the water flow. A sending and discharging mud connecting pipe connecting the sending and discharging mud pipe to
A connection structure between a leading conductor and a synthetic steel pipe in a horizontal hole excavating machine characterized by comprising:
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