特許 6708502 推進装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6708502

(24)【登録日】2020年5月25日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】推進装置

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/06 20060101AFI20200601BHJP

【ＦＩ】

   E21D9/06 311Z

   E21D9/06 301D

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-136549(P2016-136549)

(22)【出願日】2016年7月11日

(65)【公開番号】特開2018-9287(P2018-9287A)

(43)【公開日】2018年1月18日

【審査請求日】2018年12月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】日立造船株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】三宅 大助

(72)【発明者】

【氏名】三室 恵史

【審査官】 亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２６２９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５５６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０５９４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１４１１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３２１５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５２６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０９５３２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１２５７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０８３０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２１３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 高橋裕之 外３名，めがねトンネルの中央導坑を利用した先行アーチ支保，トンネルと地下，株式会社土木工学社，２００６年 ６月，No.6,vol.37，第４０５−４１３頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ １／００−９／１４

Ｆ１６Ｌ １／０２８

Ｅ２１Ｄ １１／００−１９／０６

Ｅ２１Ｄ ２３／００−２３／２６

Ｅ２１Ｂ １／００−１９／２４

Ｅ２１Ｂ ４４／００−４４／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ガイド部と、第２ガイド部とを含むガイド部材と、
前記ガイド部材に取り付けられ、管部材を地中に向かって押圧する押圧部と、を備え、
前記第１ガイド部と前記第２ガイド部とは、それぞれ前記ガイド部の長手方向に延びるように形成されるとともに隣接して配置され、
前記第１ガイド部は前記長手方向に対する側面視の曲面が第１の曲率半径に形成され、前記第２ガイド部は前記長手方向に対する側面視の曲面が第１の曲率半径よりも小さな第２の曲率半径に形成される、推進装置。

【請求項2】

前記押圧部は、前記第１ガイド部に沿って移動可能に前記ガイド部材に取り付けられる第１の取付状態と、前記第２ガイド部に沿って移動可能に前記ガイド部材に取り付けられる第２の取付状態とに切替可能に構成されている、請求項１に記載の推進装置。

【請求項3】

前記第１ガイド部は、前記第１の曲率半径に形成された第１ガイド面を有し、
前記第２ガイド部は、前記第２の曲率半径に形成された第２ガイド面を有し、
前記押圧部は、前記第１の取付状態において前記第１ガイド面上を移動するための第１回転体と、前記第２の取付状態において前記第２ガイド面上を移動するための第２回転体とを含む、請求項２に記載の推進装置。

【請求項4】

前記第１回転体は、前記第１ガイド面から離間する方向に移動可能に構成されており、
前記第２回転体は、前記第２ガイド面から離間する方向に移動可能に構成されている、請求項３に記載の推進装置。

【請求項5】

前記第１ガイド面と前記第２ガイド面とは、段差部を介して隣接している、請求項３または４に記載の推進装置。

【請求項6】

前記ガイド部材を回動させることによって、水平面に対する前記ガイド部材の傾斜度合を変化させるための回動軸をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の推進装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、推進装置に関し、特に、管部材を地盤内に推進させる推進装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、大型の地下空間を施工する方法として、いわゆる曲線パイプルーフ工法が知られている。この曲線パイプルーフ工法では、併設されたトンネルの一方側からパイプルーフ用の管部材を地中に推進させて、併設されたトンネルの他方側に管部材を到達させることによって、パイプによる曲線ルーフを構築する。そして、曲線パイプルーフ工法では、構築された複数の曲線ルーフに地盤を支持させた状態で、曲線ルーフに囲まれた空間の地盤が掘削される。これにより、併設されたトンネルが互いに接続されることによって、大型の地下空間が施工される。この曲線パイプルーフ工法では、地上から地盤を掘り進める（開削する）必要がないため、深部に大型の地下空間を施工する場合、および、開削時に既存の地下構造物が障害物となるような場合などの工法として特に適している。

【0003】

従来、パイプルーフ用の管部材を地中に推進させるために、管部材を地中に向かって押圧する押圧部を備える推進装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0004】

上記特許文献１には、鋼管（管部材）を地中に向かって押圧する押板およびジャッキと、押板が移動可能に取り付けられた鋼管案内架台と、を備え、トンネル内に設置される推進装置が開示されている。ここで、上記特許文献１の推進装置では、特定の曲率半径を有するルーフを形成するために、鋼管は、形成する曲線ルーフの曲率半径と同一の曲率半径を有している。また、鋼管案内架台は、鋼管（曲線ルーフ）の曲率半径と同じ曲率半径で押板を移動させるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１２５７８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１の推進装置では、鋼管案内架台が、特定の鋼管（管部材）の曲率半径と同じ曲率半径で、押板を移動させるように構成されている一方、特定の鋼管とは曲率半径が異なる鋼管（管部材）を、押板により正しく押圧することができないという不都合がある。このため、異なる曲率半径を有する鋼管を地中に推進させることができないという問題点がある。この場合、異なる曲率半径を有する鋼管毎に、鋼管に対応する推進装置（鋼管案内架台）を設ける必要がある。特に、同一の掘削工事において、異なる曲率半径のルーフを作成する必要がある場合には、トンネル内で一度推進装置を解体した後、新たに別の推進装置を設置する必要があるため、地下空間の施行に係る工期が延びてしまう。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、異なる曲率半径を有する管部材を地中に推進させることが可能な推進装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における推進装置は、第１ガイド部と、第２ガイド部とを含むガイド部材と、ガイド部材に取り付けられ、管部材を地中に向かって押圧する押圧部と、を備え、第１ガイド部と第２ガイド部とは、それぞれガイド部の長手方向に延びるように形成されるとともに隣接して配置され、第１ガイド部は長手方向に対する側面視の曲面が第１の曲率半径に形成され、第２ガイド部は長手方向に対する側面視の曲面が第１の曲率半径よりも小さな第２の曲率半径に形成される。

【0009】

この発明の一の局面による推進装置では、上記のように、ガイド部材に、第１の曲率半径に形成された第１ガイド部と、第１の曲率半径よりも大きな第２の曲率半径に形成された第２ガイド部とを設ける。これにより、第１ガイド部に合わせて、第１の曲率半径に対応する曲率半径を有する管部材を押圧部により押圧するとともに、第２ガイド部に合わせて、第２の曲率半径に対応する曲率半径を有する管部材を押圧部により押圧するように推進装置を構成することができる。この結果、１つの推進装置（ガイド部材）を用いて、異なる曲率半径を有する管部材を地中に推進させることができる。したがって、異なる曲率半径の曲線ルーフを作成する場合において、推進装置を解体して新たな別の推進装置を設置せずとも、推進装置（ガイド部材）を流用することができるので、地下空間の施行に係る工期の短縮を図ることができる。

【0010】

上記一の局面による推進装置において、好ましくは、押圧部は、第１ガイド部に沿って移動可能にガイド部材に取り付けられる第１の取付状態と、第２ガイド部に沿って移動可能にガイド部材に取り付けられる第２の取付状態とに切替可能に構成されている。このように構成すれば、共通の押圧部により、異なる曲率半径を有する管部材を地中に推進させることができるので、管部材に応じて押圧部を取り換える必要がない分、推進装置の構成を簡略化することができるとともに、工期の短縮をより図ることができる。

【0011】

この場合、好ましくは、第１ガイド部は、第１の曲率半径に形成された第１ガイド面を有し、第２ガイド部は、第２の曲率半径に形成された第２ガイド面を有し、押圧部は、第１の取付状態において第１ガイド面上を移動するための第１回転体と、第２の取付状態において第２ガイド面上を移動するための第２回転体とを含む。このように構成すれば、第１の取付状態において、第１回転体により、押圧部を第１ガイド面上に沿って移動させることができるので、第１の曲率半径に対応する曲率半径を有する管部材を、第１の曲率半径に対応する曲率半径に合わせて確実に移動させることができる。同様に、第２の取付状態において、押圧部を、第２回転体により第２ガイド面上に沿って移動させることができるので、第２の曲率半径に対応する曲率半径を有する管部材を、第２の曲率半径に対応する曲率半径に合わせて確実に移動させることができる。

【0012】

上記押圧部が第１車輪と第２車輪とを含む構成において、好ましくは、第１回転体は、第１ガイド面から離間する方向に移動可能に構成されており、第２回転体は、第２ガイド面から離間する方向に移動可能に構成されている。このように構成すれば、第２回転体により、押圧部を第２ガイド面上に沿って移動させる際に、第１回転体を第１ガイド面から離間する方向に移動させることができるので、第１回転体を第１ガイド面とは当接することなく、第２回転体と第２ガイド面とが当接する状態に、ガイド部材を構成することができる。これにより、第２の曲率半径に対応する曲率半径を有する管部材を、第２の曲率半径に対応する曲率半径に合わせて確実に移動させることができる。同様に、第１回転体により、押圧部を第１ガイド面上に沿って移動させる際に、第２回転体を第２ガイド面から離間する方向に移動させることができるので、第２回転体を第２ガイド面とは当接することなく、第１回転体と第１ガイド面とが当接する状態に、ガイド部材を構成することができる。これにより、第１の曲率半径に対応する曲率半径を有する管部材を、第１の曲率半径に対応する曲率半径に合わせて確実に移動させることができる。

【0013】

上記押圧部が第１車輪と第２車輪とを含む構成において、好ましくは、第１ガイド面と第２ガイド面とは、段差部を介して隣接している。このように構成すれば、第１ガイド面の第１の曲率半径と第２ガイド面の第２の曲率半径とを異ならせつつ、第１ガイド面と第２ガイド面とを近接させることができるので、第１ガイド面と第２ガイド面とを独立してガイド部材に形成する場合と比べて、ガイド部材が大型化するのを抑制することができる。

【0014】

上記一の局面による推進装置において、好ましくは、ガイド部材を回動させることによって、水平面に対するガイド部材の傾斜度合を変化させるための回動軸をさらに備える。このように構成すれば、ガイド部材を回動させることによって、管部材を地中に向かって押圧する際の、水平面に対する管部材の推進角度を変化させることができるので、管部材の推進角度を容易に変化させることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、上記のように、異なる曲率半径を有する管部材を地中に推進させることが可能な推進装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】太径曲線パイプルーフ工法の施工中の状態を示した模式図である。

【図2】太径曲線パイプルーフ工法の施工後の状態を示した模式図である。

【図3】太径曲線パイプルーフ工法において、２つの異なる曲線ルーフを形成する場合を模式的に示した図である。

【図4】本発明の一実施形態による推進装置において、押圧部の第１の取付状態を示した側断面図である。

【図5】本発明の一実施形態による推進装置において、押圧部の第１の取付状態を示した斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態による推進装置におけるガイド部材を示した斜視図である。

【図7】図４の２００−２００線に沿った断面図である。

【図8】本発明の一実施形態による推進装置において、押圧部の第２の取付状態を示した側断面図である。

【図9】本発明の一実施形態による推進装置において、押圧部の第２の取付状態を示した斜視図である。

【図10】図８の２１０−２１０線に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0018】

＜太径曲線パイプルーフ工法の説明＞
まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態による推進装置１００を用いて行われる太径曲線パイプルーフ工法について説明する。

【0019】

太径曲線パイプルーフ工法は、２本の併設されたトンネルＴを接続することによって、地上から地盤を開削せずに、非開削で大きな地下空間Ｓを形成するための工法である。

【0020】

具体的には、太径曲線パイプルーフ工法では、まず、併設したトンネルＴ１およびＴ２の一方側のトンネル（トンネルＴ１）に推進装置１００（図４参照）を設置する。そして、図１に示すように、推進装置１００を用いて、直径が８００ｍｍ程度で、所定の曲率半径Ｒを有する湾曲した曲線鋼管ＳＴを、トンネルＴ１から地中を推進させる。そして、トンネルＴ２に到達するまで、曲線鋼管ＳＴを地中を推進させる。これにより、曲線鋼管ＳＴによって、トンネルＴ１とトンネルＴ２とを連結する円弧状の曲線ルーフが形成される。そして、上記工程が繰り返されることによって、複数の曲線ルーフがトンネルＴ１およびＴ２の軸方向（トンネルＴの延びる方向）に沿って形成される。その後、軸方向における曲線鋼管ＳＴ同士の隙間が、凍結などの地盤改良により止水される。最後に、トンネルＴ１およびＴ２間の地盤が掘削されるとともに、内周面が覆工されることによって、図２に示すように、トンネルＴ１およびＴ２が接続された、大型の地下空間Ｓが施工される。なお、曲線鋼管ＳＴは、特許請求の範囲の「管部材」の一例である。

【0021】

ここで、図１および図２に示すように、地下空間Ｓを形成する位置の近傍に構造物Ｏが存在する場合には、構造物Ｏを避けて曲線ルーフを形成する必要がある。つまり、図３に示すように、曲率半径Ｒ１の曲線鋼管ＳＴ１を用いて曲率半径Ｒ１の曲線ルーフを形成するとともに、所定の位置では、曲率半径Ｒ１よりも小さな曲率半径Ｒ２の曲線鋼管ＳＴ２を用いて、曲率半径Ｒ２の曲線ルーフを形成する必要がある。なお、曲線鋼管ＳＴの曲率半径Ｒは、曲線鋼管ＳＴの円状の断面の中心を通る中心線と、曲率中心Ｃとの距離である。

【0022】

そこで、本実施形態の推進装置１００は、後述するように、特定の曲率半径Ｒ１を有する曲線鋼管ＳＴ１と、曲率半径Ｒ１よりも小さな特定の曲率半径Ｒ２を有する曲線鋼管ＳＴ２との両方を、地中に向かって押圧可能であるように構成されている。これにより、異なる曲率半径Ｒ１およびＲ２の曲線ルーフを容易に形成可能である。これにより、本実施形態の推進装置１００を、異なる曲率半径Ｒ１およびＲ２の曲線ルーフを形成する必要のある地下空間Ｓの施工において、好適に用いることが可能である。また、本実施形態の推進装置１００を、曲率半径Ｒが異なる複数の地下空間Ｓの施工においても、好適に用いることが可能である。

【0023】

＜推進装置の構成＞
次に、図４〜図７を参照して、推進装置１００について詳細に説明する。これ以降、トンネルＴ１の鉛直方向をＺ方向とし、推進装置１００が設置されるトンネルＴ１の軸方向をＸ方向とし、鉛直方向および軸方向と直交する方向をＹ方向とする。

【0024】

なお、推進装置１００に押圧される曲線鋼管ＳＴのうち、最も推進装置１００から離れた位置（最先行）の曲線鋼管ＳＴの先端には、図４に示すように、掘進機１０１が取り付けられている。この掘進機１０１の先端（地中側）には、ブレード１０１ａが取り付けられている。掘進機１０１は、推進装置１００により曲線鋼管ＳＴが地中に向かって押圧されるのに合わせて、ブレード１０１ａを用いて地盤を掘削することによって、地中を推進するように構成されている。

【0025】

推進装置１００は、併設されるトンネルＴの一方側（トンネルＴ１側）内に設置されており、曲線鋼管ＳＴを地中に向けて押圧する機能を有している。推進装置１００は、図４および図５に示すように、ガイド部材１と、押圧部２と、フレーム３と、回動ジャッキ４とを含んでいる。押圧部２は、曲線鋼管ＳＴを地中に向かって押圧するように構成されている。フレーム３は、ガイド部材１を回動可能に支持している。回動ジャッキ４は、ガイド部材１を回動させる際に、ガイド部材１に駆動力を加えるように構成されている。

【0026】

ガイド部材１は、図４に示すように、Ｙ方向から見て、押圧部２が取り付けられる側が概略円弧状になるように形成されている。また、図６および図７に示すように、ガイド部材１は、支持部１１と、一対のガイド部１２とを有している。支持部１１は、Ｘ方向から見て、Ｕ字状の断面形状になるように形成されている。一対のガイド部１２は、共にＸ方向に延びるとともに、支持部１１の開口側（側面から見て概略円弧状の側、Ｂ１側）の端部から互いに対向する方向に突出するように形成されている。この一対のガイド部１２は、Ｘ方向の両側にそれぞれ設けられている。この結果、ガイド部材１のＸ方向の断面は、鏡像対称になるように形成されている。また、図７において、紙面に沿った上下方向、上方向および下方向を、それぞれ、Ｂ方向、Ｂ１方向およびＢ２方向とする。

【0027】

ガイド部１２は、第１ガイド部１３と、第２ガイド部１４とを有している。第２ガイド部１４は、支持部１１側に形成されており、支持部１１に接続されている。第１ガイド部１３は、支持部１１とは反対側に形成されており、第２ガイド部１４に接続されている。また、図６に示すように、第１ガイド部１３および第２ガイド部１４は、共に、ガイド部材１の長手方向（Ａ方向）に延びるように形成されている。

【0028】

ここで、本実施形態では、図４に示すように、第１ガイド部１３の外部に露出する曲面１３ａ（図７に示すＢ１側の表面）は、側面視において、特定の曲率半径Ｒ３になるように、円弧状に形成されている。なお、曲面１３ａの曲率半径Ｒ３は、推進装置１００に取り付けられた状態の曲線鋼管ＳＴ１と略同じ曲率中心Ｃ１から曲面１３ａまでの距離である。また、第１ガイド部１３の曲面１３ａは、曲面１３ａのＡ方向の全体に亘って、曲線鋼管ＳＴ１の曲率半径Ｒ１に対応するように曲率半径Ｒ３に形成されている。

【0029】

また、第１ガイド部１３の曲面１３ａとは反対側の曲面１３ｂ（図７に示すＢ２側の表面）は、側面視において、特定の曲率半径Ｒ４になるように円弧状に形成されている。また、曲面１３ｂは、曲面１３ｂのＡ方向の全体に亘って、曲線鋼管ＳＴ１の曲率半径Ｒ１に対応するように曲率半径Ｒ４に形成されている。なお、曲面１３ｂの曲率半径Ｒ４は、曲率中心Ｃ１から曲面１３ｂまでの距離である。つまり、曲面１３ｂの曲率半径Ｒ４は、第１ガイド部１３の厚み（曲面１３ａから曲面１３ｂまでの長さ）をｔ１とした場合に、Ｒ４＝Ｒ３−ｔ１を満たす。なお、曲面１３ａおよび１３ｂは、特許請求の範囲の「第１ガイド面」の一例であり、曲率半径Ｒ３およびＲ４は、特許請求の範囲の「第１の曲率半径」の一例である。

【0030】

また、本実施形態では、第２ガイド部１４の外部に露出する曲面１４ａ（図７に示すＢ１側の表面）は、側面視において、特定の曲率半径Ｒ５になるように、円弧状に形成されている。なお、曲面１４ａの曲率半径Ｒ５は、推進装置１００に取り付けられた状態の曲線鋼管ＳＴ２と略同じ曲率中心Ｃ２から曲面１４ａまでの距離である。また、第２ガイド部１４の曲面１４ａは、曲面１４ａのＡ方向の全体に亘って、曲線鋼管ＳＴ２の曲率半径Ｒ２に対応するように曲率半径Ｒ５に形成されている。

【0031】

また、第２ガイド部１４の曲面１４ａとは反対側の曲面１４ｂ（図７に示すＢ２側の表面）は、側面視において、特定の曲率半径Ｒ６になるように円弧状に形成されている。また、曲面１４ｂは、曲面１４ｂのＡ方向の全体に亘って、曲線鋼管ＳＴ２の曲率半径Ｒ２に対応するように、曲率半径Ｒ６に形成されている。なお、曲面１４ｂの曲率半径Ｒ６は、曲率中心Ｃ２から曲面１４ｂまでの距離である。つまり、曲面１４ｂの曲率半径Ｒ６は、第２ガイド部１４の厚み（曲面１４ａから曲面１４ｂまでの長さ）をｔ２とした場合に、Ｒ６＝Ｒ５−ｔ２を満たす。なお、曲面１４ａおよび１４ｂは、特許請求の範囲の「第２ガイド面」の一例であり、曲率半径Ｒ５およびＲ６は、特許請求の範囲の「第２の曲率半径」の一例である。

【0032】

なお、図４に示すように、第２ガイド部１４の曲面１４ａの曲率半径Ｒ５は、第１ガイド部１３の曲面１３ａの曲率半径Ｒ３よりも小さい。また、第２ガイド部１４の曲面１４ｂの曲率半径Ｒ６は、第１ガイド部１３の曲面１３ｂの曲率半径Ｒ４よりも小さい。この結果、第２ガイド部１４の曲率半径は、第１ガイド部１３の曲率半径よりも小さくなるように形成されている。

【0033】

また、図６および図７に示すように、Ｂ１側（図７参照）の曲面１３ａおよび１４ａは、Ｘ方向に隣接して設けられているとともに、段差部１５ａを介して接続されている。同様に、内側の曲面１３ｂおよび１４ｂは、Ｘ方向に隣接して設けられているとともに、段差部１５ｂを介して接続されている。

【0034】

また、図４〜図６に示すように、ガイド部材１のＡ方向の一方端部（先端側の端部）には、後述する回動軸３ａが挿入される円筒状の回動軸挿入部１６が一対設けられている。この一対の回動軸挿入部１６は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて形成されている。

【0035】

ガイド部材１のＡ方向の他方端部（後端側の端部）には、後述する一対の推進ジャッキ２２を支持するジャッキ支持部１７が設けられている。このジャッキ支持部１７は、支持部１１から突出するように、ガイド部材１に一体的に設けられている。また、ジャッキ支持部１７（ガイド部材１）は、一対の支持ジャッキ１７ａにより下方から支持されている。一対の支持ジャッキ１７ａは、トンネルＴ１内に設けられた床Ｆ上に配置されている。また、ガイド部材１の回動に合わせて一対の支持ジャッキ１７ａの位置および伸縮が調整されることによって、ガイド部材１が安定的に支持される。

【0036】

また、ジャッキ支持部１７は、一対の推進ジャッキ２２をそれぞれ回動可能に支持する一対の回動支持部１７ｂを有している。これにより、ガイド部材１の回動に伴う押板２１の傾斜に合わせて、一対の推進ジャッキ２２が押板２１の他方表面２１ｃを略直交する方向から押圧するように、推進装置１００を構成することが可能である。

【0037】

押圧部２は、図４に示すように、ガイド部材１に取り付けられる押板２１と、一対の推進ジャッキ２２とを含んでいる。一対の推進ジャッキ２２は、押板２１を下方（Ｚ２側）または斜め下方から押圧するように構成されている。

【0038】

押板２１は、図７に示すように、Ｙ方向から見て、概略Ｉ形状の板状部材である。また、押板２１は、Ｘ方向の断面が、鏡像対称になるように形成されている。

【0039】

押板２１の一方表面２１ａには、曲線鋼管ＳＴ（図４参照）が取り付けられる鋼管取付部分２１ｂが形成されている。また、押板２１の他方表面２１ｃには、一対の推進ジャッキ２２が取り付けられる一対のジャッキ取付部分２１ｄが形成されている。また、鋼管取付部分２１ｂは、Ｘ方向の略中央に設けられているとともに、一対のジャッキ取付部分２１ｄは、鋼管取付部分２１ｂをＸ方向に挟み込むように形成されている。これにより、一対の推進ジャッキ２２による押圧力が、押板２１を介して、効率よく曲線鋼管ＳＴに伝達されるように押圧部２は構成されている。また、鋼管取付部分２１ｂおよび一対のジャッキ取付部分２１ｄは、共に、ガイド部材１から離れたＢ１側に形成されている。

【0040】

押板２１には、ガイド部材１に移動可能に取り付けられた一対の取付部２３が設けられている。この一対の取付部２３は、押板２１において、Ｘ方向の両側面から押板２１の内側に向かって窪むようにそれぞれ形成されている。つまり、一対の取付部２３は、凹状に形成されている。

【0041】

ここで、本実施形態では、凹状の取付部２３のうち、Ｂ１側の内面２３ａには、２つの車輪部２４および２５が取り付けられているとともに、Ｂ２側の内面２３ｂには、２つの車輪部２６および２７が取り付けられている。車輪部２４および２６は、共に、Ｘ方向の内側において、Ｂ方向に対向するように形成されている。また、車輪部２５および２７は、共に、Ｘ方向の外側において、Ｂ方向に対向するように形成されている。

【0042】

また、車輪部２４および２６は、押板２１がガイド部材１に取り付けられた状態において、それぞれ、Ｂ方向において、第１ガイド部１３の曲面１３ａおよび１３ｂに対向するように取り付けられている。また、車輪部２５および２７は、押板２１がガイド部材１に取り付けられた状態において、それぞれ、Ｂ方向において、第２ガイド部１４の曲面１４ａおよび１４ｂに対向するように取り付けられている。

【0043】

車輪部２４は、曲面１３ａ上で回転可能な車輪２４ａと、車輪２４ａを回転可能に支持するシャーシ２４ｂとを有している。車輪部２５は、曲面１４ａ上で回転可能な車輪２５ａと、車輪２５ａを回転可能に支持するシャーシ２５ｂとを有している。車輪部２６は、曲面１３ｂ上で回転可能な車輪２６ａと、車輪２６ａを回転可能に支持するシャーシ２６ｂとを有している。車輪部２７は、曲面１４ｂ上で回転可能な車輪２７ａと、車輪２７ａを回転可能に支持するシャーシ２７ｂとを有している。なお、車輪２４ａおよび２６ａは、特許請求の範囲の「第１回転体」の一例であり、車輪２５ａおよび２７ａは、特許請求の範囲の「第２回転体」の一例である。

【0044】

車輪部２４のシャーシ２４ｂおよび車輪部２５のシャーシ２５ｂは、Ｂ１側に移動することによって、Ｂ１側の内面２３ａから押板２１の内部に格納可能に構成されている。車輪部２６のシャーシ２６ｂおよび車輪部２７のシャーシ２７ｂは、Ｂ２側に移動することによって、Ｂ２側の内面２３ｂから押板２１の内部に格納可能に構成されている。つまり、車輪２４ａ〜２７ａは、ガイド部１２から離間する方向に移動可能に構成されている。これにより、車輪部２４〜２７の車輪２４ａ〜２７ａを、それぞれ、曲面１３ａ、１３ｂ、１４ａおよび１４ｂと当接する状態と、曲面１３ａ、１３ｂ、１４ａおよび１４ｂと当接しない状態とに、切替可能に押板２１は構成されている。

【0045】

また、凹状の取付部２３の内底面２３ｃには、１つの車輪部２８が形成されている。車輪部２８は、ガイド部１２の内側の端面１２ａに回転可能に当接する車輪２８ａと、車輪２８ａを回転可能に支持するシャーシ２８ｂとを有している。なお、シャーシ２８ｂは、押板２１の内部に格納可能には構成されておらず、車輪２８ａは、常に、ガイド部１２の内側の端面１２ａに当接するように構成されている。この結果、一対の取付部２３の各々に設けられた車輪部２８により、Ｘ方向に押板２１が挟み込まれるので、Ｘ方向に押板２１ががたつくのが抑制されている。

【0046】

なお、曲面１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂおよび端面１２ａのうち、少なくとも車輪２４ａ〜２８ａと当接する部分には、図示しないすべり止めが取り付けられている。これにより、車輪２４ａ〜２８ａと、曲面１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂおよび端面１２ａとの摩擦を大きくして、押板２１を安定的に移動させることが可能である。

【0047】

一対の推進ジャッキ２２は、図４および図５に示すように、伸縮することによって、他方表面２１ｃに対して略直交する方向から押板２１を押圧するように構成されている。これにより、一対の推進ジャッキ２２により、押板２１を効率よく押圧することが可能である。

【0048】

フレーム３は、図４および図５に示すように、複数の柱および梁から構成された躯体である。フレーム３は、床Ｆ上に設置されている。また、フレーム３には、ガイド部材１の回動軸挿入部１６に挿入された状態で、Ｘ方向の両側からガイド部材１を回転可能に保持する一対の回動軸３ａが形成されている。これにより、ガイド部材１が回動されることによって、水平面（床Ｆ）に対するガイド部材１の傾斜度合を変化させることが可能である。

【0049】

回動ジャッキ４は、フレーム３の回動支持部３ｂに回動可能に支持されているとともに、ガイド部材１を押圧可能に取り付けられている。回動ジャッキ４は、ガイド部材１を押圧するように伸縮することによって、ガイド部材１を回動軸部３ａ周りに回動させることが可能なように構成されている。

【0050】

（押圧作業の説明）
次に、図３、図４および図７を参照して、推進装置１００を用いて曲線鋼管ＳＴを地中に向かって押圧する際の押圧作業について説明する。

【0051】

まず、先端に掘進機１０１が取り付けられ、所定の曲率半径Ｒを有する曲線鋼管ＳＴの後端が、押板２１の鋼管取付部分２１ｂに取り付けられる。その際、一対の推進ジャッキ２２は、最も収縮しており、その結果、押板２１は、図４に二点鎖線で示すように、ガイド部１２に沿って移動して、下方（Ｚ２側）の初期位置に位置している。

【0052】

そして、鋼管取付部分２１ｂ（図７参照）に曲線鋼管ＳＴが取り付けられた状態で、一対の推進ジャッキ２２をガイド部１２に沿って移動させる。これにより、曲線鋼管ＳＴは、押板２１を介して、地中に向かって押圧される。そして、地盤に接触した掘進機１０１は、地盤を掘削しながら地中を推進する。そして、押板２１が、ガイド部１２に沿って上方に移動された際に、曲線鋼管ＳＴが図示しない固定具により固定されて、再度、押板２１が初期位置に戻される。

【0053】

そして、新たな曲線鋼管ＳＴの後端が、押板２１の鋼管取付部分２１ｂに取り付けられる。そして、上記と同様に、曲線鋼管ＳＴは、押板２１を介して、地中に向かって押圧されて、先行していた曲線鋼管ＳＴの後端に新たな曲線鋼管ＳＴの先端が接触する。その後、先行する曲線鋼管ＳＴと新たな曲線鋼管ＳＴとがボルトまたは溶接などにより互いに固定される。そして、互いに固定された複数の曲線鋼管ＳＴが図示しない固定具により固定されて、再度、押板２１が初期位置に戻される。この工程が繰り返されることによって、複数の曲線鋼管ＳＴが連結されつつ、地中を推進する。この結果、図３に示すように、所定の曲率半径Ｒを有する曲線ルーフが形成される。

【0054】

なお、押板２１の押圧距離（押板２１のガイド部１２に沿った移動距離）を大きくする場合には、推進ジャッキ２２として、２段階で押板２１を押圧可能なトラニオンがロッド側とキャップ側との両方に配置されたジャッキを用いるのが好ましい。これにより、１段階で押板２１を押圧するジャッキの２倍程度のストロークで、押板２１を押圧することができるので、押板２１の押圧距離を大きくしつつ、推進ジャッキ２２を小型化することが可能である。この結果、狭小なトンネルＴ１であったとしても、容易に、推進装置１００を内部に設置することが可能である。

【0055】

（第１の取付状態の説明）
次に、図４〜図７を参照して、推進装置１００の第１の取付状態について説明する。

【0056】

推進装置１００の第１の取付状態は、特定の曲率半径Ｒ１を有する曲線鋼管ＳＴ１を地中に向かって押圧する際の、押圧部２の取付状態を意味する。具体的には、第１の取付状態において、図７に示すように、手動または自動により、車輪部２４の車輪２４ａおよび車輪部２６の車輪２６ａが、それぞれ、第１ガイド部１３の曲面１３ａおよび１３ｂに当接される。また、手動または自動により、車輪部２５の車輪２５ａおよび車輪部２７の車輪２７ａが、それぞれ、第２ガイド部１４の曲面１４ａおよび１４ｂから離間する位置に移動される。これにより、押板２１は、車輪２４ａと車輪２６ａとにより、第１ガイド部１３をＢ方向に挟み込んだ状態になる。これにより、推進装置１００の押圧部２の取付状態が、図４および図５に示す第１の取付状態に切り替えられる。また、この際、形成する曲線ルーフに応じて、回動ジャッキ４が適宜伸縮されることによって、ガイド部材１の角度が調整される。これにより、形成する曲線ルーフに応じて、図４および図５に示すように、曲線鋼管ＳＴ１を押圧する方向が調整される。そして、一対の支持ジャッキ１７ａの位置および伸縮が調整されることによって、ガイド部材１が安定的に支持される状態になる。

【0057】

その後、押板２１の鋼管取付部分２１ｂ（図７参照）に、特定の曲率半径Ｒ１を有する曲線鋼管ＳＴ１が取り付けられる。そして、一対の推進ジャッキ２２により、押板２１が第１ガイド部１３に沿って移動するように押圧される。この際、車輪２４ａおよび２６ａは、それぞれ、曲面１３ａおよび１３ｂに沿って移動される。ここで、第１ガイド部１３の曲面１３ａおよび１３ｂが、曲線鋼管ＳＴ１の曲率中心Ｃ１と略一致するような曲率半径Ｒ３およびＲ４をそれぞれ有している。これにより、押板２１は、曲率半径Ｒ１を維持した状態で、曲線鋼管ＳＴ１を地中に向かって押圧するように、ガイド部材１上を移動する。この結果、第１の取付状態では、所望の曲率半径Ｒ１を有するルートに沿って移動するように、曲線鋼管ＳＴ１を正確に地中に推進させることが可能である。

【0058】

（第２の取付状態の説明）
次に、図８〜図１０を参照して、推進装置１００の第２の取付状態について説明する。

【0059】

推進装置１００の第２の取付状態は、特定の曲率半径Ｒ２を有する曲線鋼管ＳＴ２を地中に向かって押圧する際の、押圧部２の取付状態を意味する。具体的には、第２の取付状態において、図１０に示すように、手動または自動により、車輪部２５の車輪２５ａおよび車輪部２７の車輪２７ａが、それぞれ、第２ガイド部１４の曲面１４ａおよび１４ｂに当接される。また、手動または自動により、車輪部２４の車輪２４ａおよび車輪部２６の車輪２６ａが、それぞれ、第１ガイド部１３の曲面１３ａおよび１３ｂから離間する位置に移動される。これにより、押板２１は、車輪２５ａと車輪２７ａとにより第２ガイド部１４をＢ方向に挟み込んだ状態になる。これにより、推進装置１００の押圧部２の取付状態が、図８および図９に示す第２の取付状態に切り替えられる。また、この際、形成する曲線ルーフに応じて、回動ジャッキ４が適宜伸縮されることによって、ガイド部材１の角度が調整される。これにより、形成する曲線ルーフに応じて、図８および図９に示すように、曲線鋼管ＳＴ２を押圧する方向が調整される。そして、一対の支持ジャッキ１７ａの位置および伸縮が調整されることによって、ガイド部材１が安定的に支持される状態になる。

【0060】

その後、押板２１の鋼管取付部分２１ｂ（図７参照）に、特定の曲率半径Ｒ２を有する曲線鋼管ＳＴ２が取り付けられる。そして、一対の推進ジャッキ２２により、押板２１が第２ガイド部１４に沿って移動するように押圧される。この際、曲面１４ａおよび１４ｂにそれぞれ回転可能に当接する車輪２５ａおよび２７ａは、それぞれ、曲面１４ａおよび１４ｂに沿って移動される。ここで、第２ガイド部１４の曲面１４ａおよび１４ｂが、曲線鋼管ＳＴ２の曲率中心Ｃ２と略一致するような曲率半径Ｒ５およびＲ６をそれぞれ有している。これにより、押板２１は、曲率半径Ｒ２を維持した状態で、曲線鋼管ＳＴ２を地中に向かって押圧するように、ガイド部材１上を移動する。この結果、第２の取付状態では、所望の曲率半径Ｒ２を有するルートに沿って移動するように、曲線鋼管ＳＴ２を正確に地中に推進させることが可能である。

【0061】

＜本実施形態の効果＞
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0062】

本実施形態では、上記のように、ガイド部材１に、曲率半径Ｒ３に形成された曲面１３ａと、曲率半径Ｒ４に形成された曲面１３ｂとを有する第１ガイド部１３を設ける。また、ガイド部材１に、曲率半径Ｒ３よりも小さな曲率半径Ｒ５に形成された曲面１４ａと、曲率半径Ｒ４よりも小さな曲率半径Ｒ６に形成された曲面１４ｂとを有する第２ガイド部１４とを設ける。これにより、第１ガイド部１３に合わせて、曲率半径Ｒ３およびＲ４に対応する曲率半径Ｒ１を有する曲線鋼管ＳＴ１を押圧部２により押圧するように推進装置１００を構成することができる。また、第２ガイド部１４に合わせて、曲率半径Ｒ５およびＲ６に対応する曲率半径Ｒ２を有する曲線鋼管ＳＴ２を押圧部２により押圧するように推進装置１００を構成することができる。この結果、１つの推進装置１００を用いて、異なる曲率半径Ｒを有する曲線鋼管ＳＴを地中に推進させることができる。したがって、異なる曲率半径の曲線ルーフを作成する場合において、推進装置を解体して新たな別の推進装置を設置せずとも、推進装置１００を流用することができるので、地下空間Ｓの施行に係る工期の短縮を図ることができる。

【0063】

また、本実施形態では、押圧部２を、第１ガイド部１３に沿って移動可能にガイド部材１に取り付けられる第１の取付状態と、第２ガイド部１４に沿って移動可能にガイド部材１に取り付けられる第２の取付状態とに切替可能に構成する。これにより、共通の押圧部２により、異なる曲率半径Ｒを有する曲線鋼管ＳＴを地中に推進させることができるので、曲線鋼管ＳＴに応じて押圧部２を取り換える必要がない分、推進装置１００の構成を簡略化することができるとともに、工期の短縮をより図ることができる。

【0064】

また、本実施形態では、第１ガイド部１３に、曲率半径Ｒ３に形成された曲面１３ａと、曲率半径Ｒ４に形成された曲面１３ｂとを形成する。また、押圧部２に、第１の取付状態において曲面１３ａ上および１３ｂ上をそれぞれ移動するための車輪２４ａおよび２６ａを設ける。これにより、第１の取付状態において、車輪２４ａおよび２６ａにより、押圧部２を曲面１３ａおよび１３ｂ上に沿ってそれぞれ移動させることができる。この結果、曲率半径Ｒ３およびＲ４に対応する曲率半径Ｒ１を有する曲線鋼管ＳＴ１を、曲率半径Ｒ１に合わせて確実に移動させることができる。

【0065】

また、本実施形態では、第２ガイド部１４に、曲率半径Ｒ５に形成された曲面１４ａと、曲率半径Ｒ６に形成された曲面１４ｂとを形成する。また、押圧部２に、第２の取付状態において曲面１４ａ上および１４ｂ上をそれぞれ移動するための車輪２５ａおよび２７ａとを設ける。これにより、車輪２５ａおよび２７ａにより、押圧部２を曲面１４ａおよび１４ｂ上に沿ってそれぞれ移動させることができる。この結果、曲率半径Ｒ５およびＲ６に対応する曲率半径Ｒ２を有する曲線鋼管ＳＴ２を、曲率半径Ｒ２に合わせて確実に移動させることができる。

【0066】

また、本実施形態では、車輪２４ａおよび２６ａを、それぞれ、曲面１３ａおよび１３ｂから離間する方向に移動可能に構成し、車輪２５ａおよび２７ａを、それぞれ、曲面１４ａおよび１４ｂから離間する方向に移動可能に構成する。これにより、車輪２５ａおよび２７ａにより、押圧部２を曲面１４ａおよび１４ｂ上に沿って移動させる際に、車輪２４ａおよび２６ａを曲面１３ａおよび１３ｂから離間する方向にそれぞれ移動させることができる。この結果、車輪２４ａおよび２６ａを曲面１３ａおよび１３ｂとはそれぞれ当接することなく、車輪２５ａと曲面１４ａとが当接し、車輪２７ａと曲面１４ｂとが当接する状態に、ガイド部材１を構成することができる。したがって、曲率半径Ｒ５およびＲ６に対応する曲率半径Ｒ２を有する曲線鋼管ＳＴ２を、曲率半径Ｒ２に合わせて確実に移動させることができる。同様に、車輪２４ａおよび２６ａにより、押圧部２を曲面１３ａおよび１３ｂ上に沿って移動させる際に、車輪２５ａおよび２７ａを曲面１４ａおよび１４ｂから離間する方向にそれぞれ移動させることができる。これにより、車輪２５ａおよび２７ａを曲面１４ａおよび１４ｂとはそれぞれ当接することなく、車輪２４ａと曲面１３ａとが当接し、車輪２６ａと曲面１３ｂとが当接する状態に、ガイド部材１を構成することができる。この結果、曲率半径Ｒ３およびＲ４に対応する曲率半径Ｒ１を有する曲線鋼管ＳＴ１を、曲率半径Ｒ１に合わせて確実に移動させることができる。

【0067】

また、本実施形態では、曲面１３ａと曲面１４ａとを、段差部１５ａを介して隣接させる。これにより、曲面１３ａの曲率半径Ｒ３と曲面１４ａの曲率半径Ｒ５を異ならせつつ、曲面１３ａと曲面１４ａとを近接させることができるので、曲率半径が異なる２つの曲面を独立してガイド部材に形成する場合と比べて、ガイド部材１が大型化するのを抑制することができる。また、曲面１３ｂと曲面１４ｂとを、段差部１５ｂを介して隣接させる。これにより、曲面１３ｂの曲率半径Ｒ４と曲面１４ｂの曲率半径Ｒ６を異ならせつつ、曲面１３ｂと曲面１４ｂとを近接させることができるので、曲率半径が異なる２つの曲面を独立してガイド部材に形成する場合と比べて、ガイド部材１が大型化するのを抑制することができる。

【0068】

また、本実施形態では、ガイド部材１を回動させることによって、水平面（床Ｆ）に対するガイド部材１の傾斜度合を変化させるための回動軸３ａを、推進装置１００に設ける。これにより、ガイド部材１を回動させることによって、曲線鋼管ＳＴを地中に向かって押圧する際の、水平面に対する曲線鋼管ＳＴの推進角度を変化させることができる。この結果、曲線鋼管ＳＴの推進角度を容易に変化させることができる。

【0069】

［変形例］
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0070】

たとえば、上記実施形態では、２種類の曲線鋼管ＳＴ１およびＳＴ２（管部材）を押圧可能な推進装置１００を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３種類以上の管部材を押圧可能なように推進装置を構成してもよい。

【0071】

また、上記実施形態では、推進ジャッキ２２により、押板２１を介して、曲線鋼管ＳＴ（管部材）を地中に向かって押圧した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、管部材を地中に向かって押圧可能に構成されていれば、押圧部の構成は、押板および推進ジャッキを含む構成に限られない。

【0072】

また、上記実施形態では、第１の取付状態において、押板２１の車輪２４ａと車輪２６ａとにより第１ガイド部１３を挟み込んだ状態で、押板２１を第１ガイド部１３に沿って移動可能に構成した。また、第２の取付状態において、押板２１の車輪２５ａと車輪２７ａとにより第２ガイド部１４を挟み込んだ状態で、押板２１を第２ガイド部１４に沿って移動可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、押板（押圧部）は、第１の取付状態および第２の取付状態において、それぞれ、第１ガイド部１３および第２ガイド部１４に沿って移動可能に構成されていればよく、車輪により挟み込まれていなくてもよい。

【0073】

また、上記実施形態では、車輪２４ａ〜２７ａ（第１回転体および第２回転体）を、それぞれ、曲面１３ａ、１４ａ、１３ｂおよび１４ｂ（第１ガイド面および第２ガイド面）上で回転可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１回転体および第２回転体として、車輪以外の回転体を用いてもよい。たとえば、コロおよびローラなどを回転体として用いてもよい。

【0074】

また、上記実施形態では、車輪２４ａ〜２７ａ（第１回転体および第２回転体）を、押板２１の内部に格納することによって、それぞれ、曲面１３ａ、１４ａ、１３ｂおよび１４ｂ（第１ガイド面および第２ガイド面）から離間する方向に移動可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１回転体および第２回転体が取り付けられるシャーシを折り曲げ可能に構成することによって、第１回転体および第２回転体を、それぞれ、第１ガイド面および第２ガイド面から離間する方向に移動可能に構成してもよい。

【0075】

また、上記実施形態では、ガイド部材１を回動させる際に、ガイド部材１に駆動力を加える回動ジャッキ４を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回動ジャッキ４を設けなくてもよい。

【0076】

また、上記実施形態では、押圧部２を、曲線鋼管ＳＴ１および曲線鋼管ＳＴ２（管部材）で流用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、押圧部を流用せずに、管部材に合わせて取り換えてもよい。このような場合であっても、推進装置の大部分を占めるガイド部材を流用することができるので、地下空間の施行に係る工期の短縮を十分に図ることが可能である。

【0077】

また、上記実施形態では、ジャッキ支持部１７をガイド部材１に一体的に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ジャッキ支持部をガイド部材とは別体として設けてもよい。

【0078】

また、上記実施形態では、太径曲線パイプルーフ工法に本発明の推進装置１００を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の推進装置は、湾曲した管部材を地中に向かって押圧するような工法であれば、太径曲線パイプルーフ工法以外の工法にも適用可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ ガイド部材
２ 押圧部
３ａ 回動軸
１３ 第１ガイド部
１３ａ、１３ｂ 曲面（第１ガイド面）
１４ 第２ガイド部
１４ａ、１４ｂ 曲面（第１ガイド面）
１５ａ、１５ｂ 段差部
２４ａ、２６ａ 車輪（第１回転体）
２５ａ、２７ａ 車輪（第１回転体）
１００ 推進装置
ＳＴ、ＳＴ１、ＳＴ２ 曲線鋼管（管部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】