JPH0349350B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は逆進可能な地中貫孔機に係り、詳しく
は、中筒体の位置を固定筒体に対して変位させる
ことにより、貫孔機本体を前進作動から逆進作動
に切り換えることができる地中貫孔機に関するも
のである。これは、例えば地下埋設配管工事など
のために、地中を貫孔する小口径推進工法の分野
で利用される。

〔従来の技術〕

ケーブル類の地中化促進や上下水道整備事業な
どの地下埋設管工事においては、安全で経済的な
小口径推進工法が考えられ、そのための地中貫孔
機が注目されている。地中貫孔機は圧搾空気によ
り打撃子が作動し、貫孔機本体に断続的な衝撃を
与え、その力で地中を貫孔するものである。その
地中貫孔機には幾つかの例が提案されているが、
いずれも打撃子が貫孔機本体の先端内部に衝突す
る衝撃力で貫孔機本体を前進させ、本体外径大の
孔を貫孔することができる。

このような地中貫孔機による地中の貫孔作動に
おいて、前進を不可能にする障害物が存在した
り、穿孔を盲孔的に留めておきたい場合には、孔
内の地中貫孔機を逆進させる必要がある。その逆
進作動においては、前進時とは反対方向の衝撃力
を打撃子によつて貫孔機本体に与える必要があ
る。そのために貫孔機本体の後部に固定部材が取
り付けられ、前進作動時の往復運動においては当
たることがないが、逆進作動時の往復運動におい
ては打撃子の後端縁が衝撃的に固定部材に当たる
ように考慮されている。

例えば、特公昭54−25721号公報には、打撃子
により衝撃方向を切り換えることができる自己推
進装置が記載されている。この例にあつては、打
撃子の後部に形成された後方可変容積室内で摺動
するスリーブの前後位置を変えることにより、常
時空気が供給される後方可変容積室と空気が適宜
給排される前方可変容積室との連通タイミングを
異ならせることができるようになつている。

これは、位置の変えられたスリーブにより、打
撃子に設けられた連通孔の空気通断位置が変更さ
れるからである。そのスリーブを移動させかつそ
の位置を保持するために、固定されたナツトに対
するネジ式回転および停止機構が採用されてい
る。そして、スリーブの内部には、後方可変容積
室に空気を供給する通路が形成され、その後端に
は空気供給ホースが接続されている。したがつ
て、貫孔機本体に一体化されたナツトに螺合する
スリーブの位置を変えるために、スリーブを回転
させねばならない。この場合、空気供給ホースを
作業者が捩るなどして、その捩れをスリーブに伝
達することになる。

その空気供給ホースとして剛性の高いものが採
用されてはいるが、貫孔機が地中の奥に進出して
いる場合には、そのホースが地中内を這うように
して長く延びており、スリーブを回転させるため
にはホースにかなりの捩りを与えなければならな
い。しかも、スリーブが移動した状態でホースに
捩りがそのまま残つたりするので、ホースの損傷
が激しくなる問題がある。また、その捩れ作業に
手間を要するので、逆進作動に移るまでの準備作
業に時間を要し、作業能率が著しく低下するなど
の問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、特開昭48−72001号公報には、空気
供給ホースの捩りを必要とすることなく、地中貫
孔機の前進と逆進とを切り換えることができるよ
うにした装置が記載されている。

その地中貫孔機では、前進可能状態を逆進可能
状態に切換操作する際、制御筒の位置決め用の中
間筒を牽縄で引いて、その中間筒と制御筒との係
止状態を解放し、その状態で制御筒を空気供給ホ
ースを介して後方へ引き、再度中周筒による制御
筒の位置決めとその固定を行つている。

そのために、間隔をおいて配置された二つの球
を採用しており、それを機能させるための構成が
複雑となついる。しかも、その切換操作後の球に
よる固定は、打撃子によつて発生した振動に対し
て、十分に耐えることができるとはいい難いもの
である。そのうえ、牽縄による筒の変位操作と球
に対する制御筒の変位操作とを、外部から見えな
い球に対して行なわなければならない。したがつ
て、その切換動作の確実性が損なわれる難点を有
している。そして、牽縄を介した中間筒の変位動
作と空気供給ホースを介した制御筒の変位動作と
が必要であり、作業性が悪く切換作業に煩雑さを
招く欠点がある。

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、地中貫孔機を逆進させる場合に、空気
供給ホースを捩じることなく、簡単な操作手順で
かつ迅速に前進作動状態から逆進作動可能な状態
へ切り換えることができること、その切換操作に
関連する構造部品の構成が簡素であり、各構成部
品に大きな損傷や消耗をきたすことのない構造と
すること、その切り換え後の固定機能が地中貫孔
作動中に損なわれることなく、設定状態が確実に
維持されること、を実現した逆進可能な地中貫孔
機を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、打撃子の後部に形成された後方可変
容積室と、それに連通可能な前方可変容積室に空
気供給ホースを介して圧搾空気を供給することに
より、その打撃子を貫孔機本体内で往復動させる
地中貫孔機に適用される。

その特徴とするところは、第１図を参照して、
後方可変容積室４の内壁に対して気密的に摺動す
る前後に位置を違えて配置された二つの打撃子摺
動部８Ａ，８Ｂを備えと共に、打撃子３の後方に
おいて打撃子摺動部８Ａ，８Ｂの後方位置で一体
化されている筒肩部１２を介して、貫孔機本体２
内に固定された固定筒体９が設けられる。上記し
た二つの打撃子摺動部８Ａ，８Ｂ間の細胴部１０
ａに形成された空気孔１４と連通可能な送気孔１
６を有すると共に、空気供給ホース７が後端に接
続され、固定筒体９内で摺動変位可能に嵌装され
た中筒体１５が設置される。

そして、その中筒体１５の前端部に取り付けら
れ、空気供給ホース７の引き動作で固定筒体９の
内周面に密着嵌合して固定筒体９と一体化され、
かつ、空気供給ホース７の押し動作で固定筒体９
から離脱することができる逆進位置保持手段１７
が設けられている。

〔作用〕

固定筒体９内の中筒体１５を空気供給ホース７
を介して引つ張ると、逆進位置保持手段１７によ
り、固定筒体９の内側面に中筒体１５の前端部が
係合し、固定筒体９に対する中筒体１５の相対位
置関係が変更される。変更後の固定は、逆進位置
保持手段１７が固定筒体９の内周面に密着嵌合す
ることにより維持される。

中筒体１５の送気孔１６が、打撃子摺動部８
Ａ，８Ｂ間の細胴部１０ａに形成された空気孔１
４に連通するので、中筒体１５を介して供給され
た空気は、送気孔１６、空気孔１４から前方可変
容積室５へ流入する。

打撃子３は両室５，４に作用する力の差で逆進
し、その後端縁３ｂが固定筒体９の筒肩部１２に
衝突する。その衝撃力によつて貫孔機本体２は後
退力を受け、地中貫孔機１は自らが貫孔した孔内
を貫入口まで逆進作動する。

なお、空気供給ホース７を押し戻せば、逆進位
置保持手段１７が固定筒体９の内周面から離脱
し、地中貫孔機１は前進作動に復帰する。

〔実施例〕

以下に、本発明をその実施例に基づいて、詳細
に説明する。

第１図は本発明が適用される地中貫孔機１の全
体断面図で、長い筒状の貫孔機本体２の中に、往
復動可能な打撃子３が介装されている。打撃子３
の後部には、筒状の空間を形成する後方可変容積
室４が画成され、その室の後部周囲に貫孔機本体
２と気密的に摺動する後端縁３ｂが設けられてい
る。この打撃子３と貫孔機本体２との間、すなわ
ち、打撃子３の前部と周囲には前方可変容積室５
が形成され、両室４，５が打撃子３の移動により
拡縮する空気室となつている。

この前方可変容積室５と後方可変容積室４と
は、打撃子３の後部周壁の一部に開口された連通
孔６を介して連通されることができ、前方可変容
積室５に後述する中筒体１５を介して空気供給ホ
ース７からの圧搾空気を供給することにより、打
撃子３を貫孔機本体２内で往復動させることがで
きるようになつている。

このような地中貫孔機１にあつては、打撃子３
が往復動する際、上述した後方可変容積室４の内
壁に対して気密的に摺動する二つの打撃子摺動部
８Ａ，８Ｂが形成された固定筒体９が設けられて
いる。なお、二つの打撃子摺動部８Ａ，８Ｂは、
前後に位置を違えて配置され、本例では、実質的
に固定筒体９の前半部分に設けられている。

上記の固定筒体９は、図示の例では前筒体１０
とそれの後部に嵌入して一体的に接続された後筒
体１１とからなり、その後筒体１１の後部には、
打撃子３の後方において貫孔機本体１に固定され
る筒肩部１２が一体化されている。

この筒肩部１２には、大気連通孔１３が適数個
同一円周上に開口され、筒肩部１２自体は貫孔機
本体２の内周壁の一部に刻設されたネジ２ｂに螺
合するなどして取り付けられ、地中貫孔機１が貫
孔作動する際には動くことのないように固定され
ている。

固定筒体９にあつては、上記した二つの打撃子
摺動部８Ａ，８Ｂが大径部をなし、その両摺動部
間には小径の細胴部１０ａが形成され、その一部
に空気孔１４が開口されている。その細胴部１０
ａは空気供給ホース７に接続された中筒体１５を
気密的に摺動変位可能に支持していて、中筒体１
５には空気孔１４に連通可能な送気孔１６が開口
されている。

このような中筒体１５の前端部に、固定筒体９
の打撃子摺動部８Ａの内周面に係脱可能な逆進位
置保持手段１７が設けられている。この逆進位置
保持手段１７は、中筒体１５の前端部に位置し、
空気供給ホース７の引き動作で固定筒体９の内周
面に密着嵌合して固定筒体９と一体化され、か
つ、空気供給ホース７の押し動作で固定筒体９か
ら離脱することができるようになつている。な
お、本例においては、逆進位置保持手段１７は、
中筒体１５の先端部に外嵌して固定された鍔体１
８であり、それを前方に付勢するスプリング１９
を伴つている。

その鍔体１８の径は打撃子摺動部８Ａの内周面
に対して緊密に嵌り込むことにより係合し、スプ
リング１９は、中筒体１５が空気供給ホース７を
介して引つ張られない限り、中筒体１５と固定筒
体９とが係合しないような力を発揮する機能を有
するものである。なお、スプリング１９は、鍔体
１８と固定筒体９の内周面との密着嵌合度合いの
設定によつては、必ずしも設ける必要がない。

このような構成の実施例においては、以下のよ
うにして地中貫孔機１を作動させることができ
る。

まず、地中貫孔機１の前進作動から説明する。
第２図に示す中筒体１５は、固定筒体９に対して
前方寄りに位置され、逆進位置保持手段１７の鍔
体１８は打撃子摺動部８Ａから外れ、スプリング
１９によりその位置に保持される。この状態では
空気孔１４と送気孔１６との連通は断たれ、空気
供給ホース７から供給された圧搾空気は、中筒体
１５内の通路１５ａを通つて後方可変容積室４へ
導入される。その結果、後方可変容積室４内の圧
力が高まり、その力によつて打撃子３が急激に前
方に押し出されるようにして移動する。

打撃子３の先端が第１図に示す貫孔機本体１の
前部内面２ａと衝突すると、その衝撃力で貫孔機
本体１が地中を前進する。貫孔機本体１は周囲の
地圧を受けるので、衝撃力がなくなつた時点でそ
の前進位置に留まるが、打撃子３は前部内面２ａ
で反発されて後退する。この反発力によるだけで
なく、打撃子３の頭部３ａの前後面における空気
圧作用面積の違いにより生じる空気力でもつて、
打撃子３の後退が助勢される。すなわち、前進し
た打撃子３により、第３図に示すように連通孔６
が打撃子摺動部８Ａから外れ、前方可変容積室５
に後方可変容積室４内の空気が導出されるからで
ある。

打撃子３が後退して第４図のような位置にくる
と、連通孔６が打撃子摺動部８Ｂより外れ、前方
可変容積室５内の空気は、固定筒体９の筒肩部１
２に開口されている大気連通孔１３より導出され
る。その結果、前方可変容積室５内の圧力は大気
圧に下り、連続して空気が供給されて一定の圧力
を維持している後方可変容積室４で作用する空気
力により、打撃子３は再び前進して貫孔機本体２
に衝撃力を与える。

次に、前進作動状態にある地中貫孔機１を逆進
作動させる場合には、地中にある地中貫孔機１の
後部から貫入口にまで延びている空気供給ホース
７を、作業者が引つ張り、第５図に示すように中
筒体１５を固定筒体９に対して後退させる。中筒
体１５の先端で突出している鍔体１８が、スプリ
ング１９の弾発力に抗して打撃子摺動部８Ａの内
周面に嵌り込む。その係合は緊密なものであり、
その係合力はスプリング１９の弾発力に等してか
それより大きく設定されている。

なお、前方可変容積室４内の空気圧により鍔体
１８が後方に力を受けることができる場合には、
その押圧力によつても係合状態が維持される。こ
の状態においては中筒体１５の送気孔１６と固定
筒体９の空気孔１４とが連通するようにそれぞれ
の孔の位置が選定されているので、後方可変容積
室４に供給された空気は、送気孔１６、空気孔１
４および打撃子３の連通孔６を介して、前方可変
容積室５に導出される。前進作動時における打撃
子の後退と同様な空気力を受けて、打撃子３は第
６図のように後退する。

その後退の勢いで打撃子３の後端縁３ｂが固定
筒体９の筒肩部１２に衝突する。その衝撃力によ
つて貫孔機本体２は逆進力を受け、自らが貫孔し
て孔内を貫入口に向つて逆進する。このとき、連
通孔６が打撃子摺動部８Ｂより外れ、前方可変容
積室５内の空気は、大気連通孔１３より導出され
る。前方可変容積室５内の圧力は大気圧に下り、
後方可変容積室４で作用する空気力で再び打撃子
３は前進する。

その際、連通孔６が細胴部１０ａに至ると（第
５図参照）、空気供給ホース７からの空気が上述
したようにして前方可変容積室５に導出されるの
で、打撃子３は貫孔機本体２に前進用の衝撃力を
与えることがない。なお、逆進作動して貫入口か
ら地上に出た地中貫孔機１に空気を供給しなけれ
ば、後方可変容積室４に空気圧が作用しないこと
から、逆進位置保持手段１７の係止が自然と外れ
たり、また、空気供給ホース７を貫孔機本体２内
にやや押し込むなどしてその係止を外せば、再度
前進作動させることができる。

〔発明の効果〕 本発明は以上の実施例の説明から判るように、
打撃子の後方位置で筒肩部を介して貫孔機本体に
固定される固定筒体に、後方可変容積室の内壁が
気密的に摺動する二つの打撃子摺動部を形成し、
その二つの打撃子摺動部間の細胴部に空気孔を設
け、これに連通可能な送気孔を有する中筒体を固
定筒体内に摺動変位可能に嵌装し、中筒体の前端
部に固定筒体の内周面と係脱可能な逆進位置保持
手段を設けたので、地中貫孔作動を行わせること
ができると共に、前進作動状態にある地中貫孔機
を、空気供給ホースの引き操作のみで、簡単かつ
迅速に、逆進作動に切り換えることができる。す
なわち、前進と逆進の切り換えは空気供給ホース
の押し引きのみで可能となり、その空気供給ホー
スに捩れを及ぼすことはなくなる。しかも、他の
構成部品まで操作する必要がないことから、切換
機構が簡素化され、また、切換操作を繰り返して
も、その摩耗や損傷の度合いは極めて低いものと
なる。その結果、切換機能の確実化が図られるこ
とおよび保守点検作業なども簡略化され、貫孔作
業全体の能率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の地中貫孔機の一実施例におけ
る全体断面図、第２図は実施例における要部断面
図で、前進作動状態にある地中貫孔機内で打撃子
が中間的な位置にある場合の状態図、第３図は打
撃子が前進用の衝撃を与えているときの断面図、
第４図は打撃子が後退したときの断面図、第５図
は逆進作動状態にある地中貫孔機内で、打撃子が
後退を始める位置での断面図、第６図は打撃子が
逆進用の衝撃を与えているときの断面図である。 ２……貫孔機本体、３……打撃子、４……後方
可変容積室、５……前方可変容積室、７……空気
供給ホース、８Ａ，８Ｂ……打撃子摺動部、９…
…固定筒体、１０ａ……細胴部、１２……筒肩
部、１４……空気孔、１５……中筒体、１６……
送気孔、１７……逆進位置保持手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 打撃子の後部に形成された後方可変容積室
   と、それに連通可能な前方可変容積室に空気供給
   ホースを介して圧搾空気を供給することにより、
   その打撃子を貫孔機本体内で往復動させる地中貫
   孔機において、 上記後方可変容積室の内壁に対して気密的に摺
   動する前後に位置を違えて配置された二つの打撃
   子摺動部を備えと共に、前記打撃子の後方におい
   て上記打撃子摺動部の後方位置で一体化されてい
   る筒肩部を介して、貫孔機本体内に固定された固
   定筒体と、 上記二つの打撃子摺動部間の細胴部に形成され
   た空気孔と連通可能な送気孔を有すると共に前記
   空気供給ホースが後端に接続され、前記固定筒体
   内で摺動変位可能に嵌装された中筒体と、 その中筒体の前端部に取り付けられ、前記空気
   供給ホースの引き動作で前記固定筒体の内周面に
   密着嵌合して固定筒体と一体化され、かつ、前記
   空気供給ホースの押し動作で前記固定筒体から離
   脱することができる逆進位置保持手段と、 が設けられていることを特徴する逆進可能な地中
   貫孔機。