JP2001254590A - 管押込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ドリルユニットで本管を引き込むとき、本管に
押込み力を与え、地上に本管を引き込むときの反力をそ
れほど必要とせずに管を長距離に敷設する。 【解決手段】地上に設置したドリルユニット２１でパイ
ロット管２２を推進した後の管を敷設するときに、パイ
ロット管２２の周囲の地山を掘削する拡孔ビット２８と
掘削された土砂を周囲に押しのけて圧密する圧密治具の
引込みを地上に設置したドリルユニット２１で行い、管
は到達側に設けた管押込み装置１で押し込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は、パイプラインを非開削で弧状
に推進する小口径管弧状推進工法等に使用する管押込み
装置、特に長距離を敷設するときに作業能率の向上と施
工作業の安定化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パイプラインの敷設方法には、地上から
掘削した掘削溝にパイプを敷設する開削工法と、立坑を
設け、立坑から地中を掘進してパイプを敷設する非開削
工法が採用されている。非開削工法には推進工法とシー
ルド工法があるが、そのなかでも地上にドリルユニット
を設置して弧状にパイロット管を推進し、推進したパイ
ロット管を利用して本管を引き込む弧状推進工法は、本
格的な立坑を必要としないため工事費が安価であること
や工期が短くて済む等の利点があるため、道路を横断し
たり、道路を縦断したり、障害物の上越しや河川等の障
害物の下越し等に多く採用されている。

【０００３】この弧状推進工法は、河川等の障害物の下
方を滑らかな曲線で掘削し、ガス管等の各種配管を長距
離で敷設するために、発進側の地上に設置したドリルユ
ニットにより到達側にパイロット管を掘進させてパイロ
ット孔を貫通させ、到達側に達したパイロット管の先端
部に、拡孔ビットを連結し、パイロット管を発進側に引
込みながら回転し、この回転により拡孔ビットを回転し
てパイロット孔を本管より大きな径に拡孔しながら本管
を引き込む工法又は拡孔と本管の引込み工程を分離して
拡孔してから本管を引き込む工法が採用されている。

【０００４】この弧状推進工法でパイロット管を掘進す
るときは、パイロット管の口径が小さいため地上に設置
したドリルユニットで支障なく掘進できるが、本管を引
き込むときに、拡孔ビットで周囲の地山を掘削するとき
の掘削抵抗と、掘削された土砂が排土されないため、本
管の先端部で掘削された土砂を本管の外周面に押しのけ
るときの先端抵抗及び掘削された土砂と接触している本
管の外周面の周面抵抗による力が地上に設置したドリル
ユニットに加えられる。この本管を引き込むときの反力
をドリルユニットで得るために、舗装面や地山にアンカ
ーを打ち込み、アンカーとドリルユニットを一体化して
本管を引き込むときの反力を得るようにしたり、ドリル
ユニットにカウンタウエイトを積荷して本管を引き込む
ときの反力を得るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらアンカー
とドリルユニットを一体化して本管を引き込むときの反
力を得るようにしても、充分な反力を得ることは困難で
あった。また、カウンタウエイトを利用して本管を引き
込むときの反力を得るためには、ドリルユニットの設置
場所に広大な用地を必要とし、さらにカウンタウエイト
の運搬や設置が必要になり、市街地で実施することが困
難であり、市街地では大きな反力を得ることは困難であ
った。このように本管を引き込むときのドリルユニット
の反力を充分に得ることができないため、施工距離が限
定され、長距離の施工は困難であった。

【０００６】この発明はかかる短所を改善し、ドリルユ
ニットで本管を引き込むとき、本管に押込み力を与え、
地上に設置したドリルユニットで本管を引き込むときの
反力をそれほど必要とせずに、管を長距離に敷設するこ
とができる管押込み装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る管押込み
装置は、地上に設置したドリルユニットでパイロット管
を推進したのち拡孔した孔に管を押し込む管押込み装置
であって、押込み機構部とチャック機構部を有し、押込
み機構部はスライドレールと、スライドレールに沿って
移動自在な管抱え込み機構部及び押込みシリンダを有
し、管抱え込み機構部は内周面にテーパを有する貫通孔
が設けられ、押込みシリンダは管抱え込み機構部の後側
面に複数取り付けられ、管抱え込み機構部をスライドレ
ールに沿って移動し、チャック機構部は外周面に管抱え
込み機構部の貫通孔のテーパと同じ傾斜を有するテーパ
を有するクサビと、クサビを管抱え込み機構部の貫通孔
に押し込み敷設する管を管抱え込み機構部に把持させる
チャック締付けシリンダを有することを特徴とする。

【０００８】上記クサビの内周面には伸縮性と弾性を有
する管保護部材を設けることが望ましい。

【０００９】この発明に係る他の管押込み装置は、押込
み機構部とチャック機構部を有し、押込み機構部はスラ
イドレールと、スライドレールに沿って移動自在な管抱
え込み機構部及び押込みシリンダを有し、管抱え込み機
構部は内周面に貫通孔が設けられ、押込みシリンダは管
抱え込み機構部の後側面に複数取り付けられ、管抱え込
み機構部をスライドレールに沿って移動し、チャック機
構部は管抱え込み機構部の貫通孔の内周面に設けられた
チューブ押え部と、チューブ押え部の内側に弾性体から
なり加圧流体で膨脹して敷設する管を管抱え込み機構部
に把持させる複数のチューブを有することを特徴とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】この発明の管押込み装置は押込み
機構部とチャック機構部３を有する。押込み機構部はス
ライドレールと、スライドレールに沿って移動自在な管
抱え込み機構部と押込みシリンダを有する。管抱え込み
機構部はスライドレールにスライドローラを介して保持
されたスライドベースと、スライドベースに保持された
管抱え込み部を有する。管抱え込み部の中心には内周面
にテーパを有する貫通孔が設けられている。押込みシリ
ンダは管抱え込み部の後側面に複数取り付けられ、管抱
え込み部とスライドベースをスライドレールに沿って移
動する。チャック機構部は外周面に管抱え込み部の貫通
孔のテーパと同じ傾斜を有するテーパを有するクサビ
と、クサビを管抱え込み部の貫通孔に押し込み敷設する
管を管抱え込み部に把持させるチャック締付けシリンダ
を有する。クサビの内周面には伸縮性と弾性を有する材
料、例えばゴムからなる管保護部材を有する。

【００１１】本管を地中に敷設するときは、ドリルユニ
ットを発進側の地上に据え付け、ドリルユニットにより
パイロット管を到達立坑まで推進する。パイロット管の
先端部が到達立坑に達したら本管の押し込み工程に入
る。本管の押し込み工程に入ると、周囲の土砂を掘削し
て拡径するためのリーマ等の拡孔ビットを到達立坑でパ
イロット管の先端部に取付け、拡孔ビットの後端部に本
管の回転を防止するためのスイベル機構を介して掘削し
た土砂を周囲に押し除けて圧密する圧密治具を取付け
る。そして到達立坑に管押込み装置を設置する。そして
管抱え込み部で本管を抱え込み、押込みシリンダを到達
立坑の後端部の反力伝達部に固定する。次ぎに、チャッ
ク締付けシリンダによりクサビを管抱え込み部の貫通孔
に押し込み本管を把持する。この管抱え込み部で把持し
た本管を圧密治具の後端部にワイヤやチェーン，伸縮ロ
ット等の伸縮自在な連結治具に連結する。

【００１２】この状態で発進側のドリルユニットにより
パイロット管を回転して拡孔ビットを回転しながらパイ
ロット管を発進側に引き込み、同時に押込みシリンダに
より本管を把持した管抱え込み部を押して管抱え込み部
とスライドベースをスライドレールに沿って前進させ、
本管を地中に押し込む。このように押込みシリンダによ
り本管を地中に押し込むから、ドリルユニットに加えら
れる反力は、拡孔ビットで周囲の地山を掘削するときの
掘削抵抗と、圧密治具で掘削された土砂を押しのけると
きの先端抵抗による力だけで済み、ドリルユニットに加
えられる反力を大幅に低減することができる。また、押
し込む本管をクサビの内周面に設けた管保護部材を介し
て保持しているから、本管を押し込むときに本管の表面
に疵が付くことを防ぐことができる。

【００１３】本管を１ストローク分だけ地中に押し込ん
だら、ドリルユニットによる拡孔ビットの引込みを中断
し、チャック機構部による本管の把持を解除して管抱え
込み部とスライドベースを後退させ、その位置で次ぎに
押し込む本管を把持して押し込んだ本管と接続する。そ
の後、ドリルユニットにより再びパイロット管を回転し
ながら拡孔ビットと圧密治具の引き込みと押込みシリン
ダによる本管の押し込みを繰返す。この動作を本管の１
ストローク分ずつ順次繰返す。

【００１４】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の構成を示す部分
断面図である。図に示すように、管押込み装置１は押込
み機構部２とチャック機構部３を有する。押込み機構部
２はスライドレール４と、スライドレール４に沿って移
動自在な管抱え込み機構部５と押込みシリンダ６を有す
る。管抱え込み機構部５はスライドレール４にスライド
ローラ７を介して保持されたスライドベース８と、スラ
イドベース８にヒンジピン９で保持された管抱え込み部
１０を有する。管抱え込み部１０の中心には内周面にテ
ーパを有する貫通孔１１が設けられ、図２の側面図に示
すように、左右に２つ割りにされて下部が開閉自在に形
成され、下端部に固定孔１２を有する保持部１３と、保
持部１３を開閉する開閉シリンダ１４及び保持部１３を
閉じたときに固定孔１２に挿入して固定する固定ピン１
５を有する。押込みシリンダ６は保持部１３の後側面に
複数取り付けられ、保持部１３とスライドベース８をス
ライドレール４に沿って移動する。チャック機構部３は
外周面に保持部１３の貫通孔１１のテーパと同じ傾斜を
有するテーパを有するクサビ１６と、クサビ１６と保持
部１３から突出して設けられたチャック保持部１７の間
に設けられたチャック締付けシリンダ１８を有する。ク
サビ１６の内周面には伸縮性と弾性を有する材料、例え
ばゴムからなる管保護部材１９を有する。

【００１５】上記のように構成された管押込み装置１を
使用して本管を地中に敷設する施工工程を図３の施工工
程図を参照して説明する。本管を地中に敷設するときの
パイロット掘進工程では、図３（ａ）に示すように、ド
リルユニット２１を発進側の地上に据え付けて、発進側
にパイロット管２２を推進するための貫入口２３と発進
立坑２４を設け、到達側に到達立坑２５を設ける。そし
てパイロット管２２の先端にドリルヘッド２６を取付
け、ドリルユニット２１でパイロット管２２を傾斜させ
て貫入口２３から発進立坑２４まで掘進させる。ドリル
ヘッド２６が発進立坑２４まで掘進したら、発進立坑２
４でパイロット管２２を水平に保持してドリルヘッド２
６により到達立坑２５まで水平に掘進する。パイロット
管２２の先端部が到達立坑２５に達したら本管２７の押
し込み工程に入る。

【００１６】本管２７の押し込み工程に入ると、図１
（ｂ）に示すように、周囲の土砂を掘削して拡径するた
めのリーマ等の拡孔ビット２８を到達立坑２５でパイロ
ット管２２の先端部に取付け、拡孔ビット２８の後端部
に本管２７の回転を防止するためのスイベル機構を介し
て掘削した土砂を周囲に押し除けて圧密する圧密治具２
９を取付ける。そして到達立坑２５に管押込み装置１を
設置する。

【００１７】管押込み装置１を設置するときは、図２に
示すように、保持部１３の固定孔１２から固定ピン１５
を取外し、開閉シリンダ１４で保持部１３を左右に開い
た状態でスライドレール４をクレーン等により保持して
到達立坑２５に移動し、図３（ｂ）と図４の平面図に示
すように、到達立坑２５の前後端部に設けたスライドレ
ール支持部３０，３１にスライドレール４を固定し、保
持部１３を本管２７の抱え込み位置にセットする。この
状態で開閉シリンダ１４で保持部１３を閉じ、保持部１
３の固定孔１２に固定ピン１５を挿入して、保持部１３
で本管２７を抱え込み、押込みシリンダ６を到達立坑２
５の後端部の反力伝達部３２に固定する。次ぎに、チャ
ック締付けシリンダ１８によりクサビ１６を保持部１３
の貫通孔１１に押し込み本管２７を把持する。この管抱
え込み部１０で把持した本管２７を圧密治具２９の後端
部にワイヤやチェーン，伸縮ロット等の伸縮自在な連結
治具３３に連結する。

【００１８】この状態で発進側のドリルユニット２１に
よりパイロット管２２を回転して拡孔ビット２８を回転
しながらパイロット管２２を発進側に引き込む。このパ
イロット管２２の回転により拡孔ビット２８が回転して
周囲の地山を掘削しながら引き込まれ、拡孔ビット２８
にスイベル機構で連結された圧密治具２９で掘削された
土砂を周囲に押しのけて圧密する。このパイロット管２
２をドリルユニット２１で発進側に引き込んでいるとき
に、押込みシリンダ６により本管２７を把持した管抱え
込み部１０を押して管抱え込み部１０とスライドベース
８をスライドレール４に沿って前進させ、本管２７を地
中に押し込む。このように押込みシリンダ６により本管
２７を地中に押し込むから、ドリルユニット２１に加え
られる反力は、拡孔ビット２８で周囲の地山を掘削する
ときの掘削抵抗と、圧密治具２９で掘削された土砂を押
しのけるときの先端抵抗による力だけで済み、ドリルユ
ニット２１に加えられる反力を大幅に低減することがで
きる。また、押し込む本管２７をクサビ１６の内周面に
設けた管保護部材１９を介して保持しているから、本管
２７を押し込むときに本管２７の表面に疵が付くことを
防ぐことができる。

【００１９】本管２７を１ストローク分だけ地中に押し
込んだら、ドリルユニット２１による拡孔ビット２８の
引込みを中断し、チャック機構部３による本管２７の把
持を解除して管抱え込み部１０とスライドベース８を後
退させ、その位置で次ぎに押し込む本管２７を把持して
押し込んだ本管２７と接続する。その後、ドリルユニッ
ト２１により再びパイロット管２２を回転しながら拡孔
ビット２８と圧密治具２９の引き込みと押込みシリンダ
６による本管２７の押し込みを繰返す。この動作を本管
２７の１ストローク分ずつ順次繰返す。

【００２０】上記実施例はチャック機構部３をクサビ１
６とチャック締付けシリンダ１８で構成した場合につい
て説明したが、図５の断面図に示すように、管抱え込み
部１０の保持部１３の内周面にチューブ押え部３４を設
け、チューブ押え部３４の内側にゴム等の弾性体からな
る複数のチューブ３５を取り付け、チューブ３５内に加
圧した液体や気体を充満させて本管２７に圧力を加えて
把持しても良い。

【００２１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、地上に
設置したドリルユニットでパイロット管を推進した後の
管を敷設するときに、パイロット管の周囲の地山を掘削
する拡孔ビットと掘削された土砂を周囲に押しのけて圧
密する圧密治具の引込みを地上に設置したドリルユニッ
トで行い、管は到達側に設けた管押込み装置で押し込む
ようにしたから、地上に設置したドリルユニットに加え
られる反力は、拡孔ビットで周囲の地山を掘削するとき
の掘削抵抗と、圧密治具で掘削された土砂を押しのける
ときの先端抵抗による力だけで済み、ドリルユニットに
加えられる反力を大幅に低減することができ、長距離の
施工を安定して行うことができる。

【００２２】また、管押込み装置を、スライドレールに
沿って移動自在で内周面にテーパを有する貫通孔が設け
られた管抱え込み機構部にチャック機構部のクサビを押
し込み敷設する管を把持し、押込みシリンダで管を把持
した管抱え込み機構部を押し出してスライドレールに沿
って移動するから、管に確実に押込み力を与えることが
できる。

【００２３】さらに、押し込む管をクサビの内周面に設
けた管保護部材を介して保持しているから、管を押し込
むときに管の表面に疵が付くことを防ぐことができる。

【００２４】また、管抱え込み機構部の貫通孔の内周面
に設けられたチューブ押え部と、チューブ押え部の内側
に弾性体からなり加圧流体で膨脹する複数のチューブで
管を管抱え込み機構部に把持させることにより、簡単な
構成で確実に管を把持して押込み力を与えることができ
る。

【００２５】また、地上に設置したドリルユニットに加
えられる反力を大幅に低減できるから、ドリルユニット
を狭い用地にも設置でき、市街地等における管の敷設も
安定して施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の構成を示す断面図である。

【図２】上記実施例の側面図である。

【図３】管を敷設するときの施工工程を示す工程図であ
る。

【図４】管押込み装置を設置した到達立坑の平面図であ
る。

【図５】他の実施例のチャック機構部の構成を示す断面
図である。

【符号の説明】

１；管押込み装置、２；押込み機構部、３；チャック機
構部、４；スライドレール、５；管抱え込み機構部、
６；押込みシリンダ、７；スライドローラ、８；スライ
ドベース、９；ヒンジピン、１０；管抱え込み部、１
１；貫通孔、１２；固定孔、１３；保持部、１４；開閉
シリンダ、１５；固定ピン、１６；クサビ、１７；チャ
ック保持部、１８；チャック締付けシリンダ、１９；管
保護部材、２１；ドリルユニット、２２；パイロット
管、２３；貫入口、２４；発進立坑、２５；到達立坑、
２６；ドリルヘッド、２７；本管、２８；拡孔ビット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 正昭 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 西野 健太郎 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AC18 AD37

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上に設置したドリルユニットでパイロ
   ット管を推進したのち拡孔した孔に管を押し込む管押込
   み装置であって、 押込み機構部とチャック機構部を有し、 押込み機構部はスライドレールと、スライドレールに沿
   って移動自在な管抱え込み機構部及び押込みシリンダを
   有し、管抱え込み機構部は内周面にテーパを有する貫通
   孔が設けられ、押込みシリンダは管抱え込み機構部の後
   側面に複数取り付けられ、管抱え込み機構部をスライド
   レールに沿って移動し、 チャック機構部は外周面に管抱え込み機構部の貫通孔の
   テーパと同じ傾斜を有するテーパを有するクサビと、ク
   サビを管抱え込み機構部の貫通孔に押し込み敷設する管
   を管抱え込み機構部に把持させるチャック締付けシリン
   ダを有することを特徴とする管押込み装置。
2. 【請求項２】 上記クサビの内周面には伸縮性と弾性を
   有する管保護部材を設けた請求項１記載の管押込み装
   置。
3. 【請求項３】 地上に設置したドリルユニットでパイロ
   ット管を推進したのち拡孔した孔に管を押し込む管押込
   み装置であって、 押込み機構部とチャック機構部を有し、 押込み機構部はスライドレールと、スライドレールに沿
   って移動自在な管抱え込み機構部及び押込みシリンダを
   有し、管抱え込み機構部は内周面に貫通孔が設けられ、
   押込みシリンダは管抱え込み機構部の後側面に複数取り
   付けられ、管抱え込み機構部をスライドレールに沿って
   移動し、 チャック機構部は管抱え込み機構部の貫通孔の内周面に
   設けられたチューブ押え部と、チューブ押え部の内側に
   弾性体からなり加圧流体で膨脹して敷設する管を管抱え
   込み機構部に把持させる複数のチューブを有することを
   特徴とする管押込み装置。