JP2787141B2 - パイロット管搬出入接続方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、小口径推進工法等において、立坑内外のパ
イプ等の移動及び立坑内でのパイプ等の接続を立坑内に
作業者を入らせることなく、機械力により行うパイロッ
ト管搬出入接続方法及び装置に関するものである。

（従来の技術） まず、小口径推進工法の概要を示す。第9,10図におい
て、１は立坑内に設置された元押装置であり、２は元押
装置で押し込まれるパイロット管、３はパイロット管の
先端に装着される方向修正機構や位置検知機構を有した
先端装置、４はその先端装置を制御するケーブル，ホー
ス類、５は操作盤である。

小口径推進工法とは、第９図に示すように、発進立坑
６から到達立坑７に向かって元押装置１によりパイロッ
ト管２或いは推進管が押し込まれる工法である。ここ
で、単純に管類を押し込むだけでは到達位置が不確実に
なるため、パイロット管あるいは推進管の先端には方向
修正機構や位置検知機構を有した先端装置３を装着する
のが一般的となっている。従って、方向修正や位置検知
の機構を制御するためのケーブル，ホース類４が、地上
にある操作盤５から地中の先端装置３に、パイロット管
２を通して、通じている。また、パイロット管はある長
さ（立坑寸法により制限される長さ）に制御されている
ため、頻繁に第10図に示すように接続が行われる。さら
に、パイロット管が到達立坑７に到達した後に、パイロ
ット管をガイドとして、パイロット管に管引込み装置８
を介在して接続された本管路９が、元押装置１により引
き込まれる。したがって、パイロット管は接続と同様の
回数だけ、取り外さなければならない。また、当然、パ
イロット管の立坑内への搬出入作業も必要である。現状
ではこれらの作業は全て人力であり、パイロット管は重
量物であるため、これらの人力作業は重労働であり、か
つ、パイロット管の落下等による危険性をはらんでい
る。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもの
で、その目的は、小口径推進工法等においてケーブル，
ホース類が通っているパイロット管等の人力による搬出
入及び接続作業の機械化、効率的かつ省力化を図った工
法及び装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため本発明は、パイロット管把
持機構，パイロット管回転機構，パイロット管水平移動
機構を備えた台車を、前記台車の後部にワイヤを固定
し、このワイヤの他端をウインチに巻き取り，巻き戻し
可能に取り付け、前記ウインチの操作によって、レール
上に走行させて、立坑外から立坑内に移動せしめ、立坑
内において、前記台車に取り付けたパイロット管を、あ
らかじめ元押装置に取り付けたパイロット管に接続する
ことを特徴とするパイロット管搬出入接続方法を発明の
要旨とするものである。

さらに本発明は、パイロット管把持機構，パイロット
管回転機構，パイロット管水平移動機構を備え、かつ前
部滑車と後部滑車を有し、後部滑車はレールを掴むよう
に遊合せしめた台車と、前記台車の後部にワイヤを介し
て結合されたウインチと、前記レールは立坑外において
水平部分と立坑内においてほぼ垂直部分および水平部分
を有するように構成され、かつ前記台車のパイロット管
把持機構は扇形状の中空部分を有する部材と、一部肉厚
部分を有す管状体とが同心状に配置され、かつ２個のカ
ムが左右対象に扇形状の中空部分に臨んで扇形状中空部
分を有する部材に回転可能に取り付けられ、モータによ
って回転されるギヤを介して前記管状体を回転すること
によって、扇形状の中空部分に挿入されたパイロット管
をカムがクランプするように構成されていることを特徴
とするパイロット管搬出入接続装置を発明の要旨とする
ものである。

換言すれば、本発明は以下の点を特徴としている。

（イ）ケーブル、ホース類が通っているパイロット管を
搬出入するための台車が、立坑外から立坑内に布設され
たレール上を走行すること。

（ロ）前記台車にはパイロット管を把持する機構の他
に、回転機構，水平移動機構，滑車が装備されてあるこ
と。

（ハ）前記台車が立坑内において垂直向きから水平向き
に変換するようにレールが布設されていること。

（ニ）水平向きに変換された台車に装着されたパイロッ
ト管が、元押装置に既に装着してあるパイロット管に接
続されること。

（ホ）逆に元押装置が既に装着してあるパイロット管を
台車が把持した後に取り外すこと。

（ヘ）取り外されたパイロット管が台車とともに立坑外
へ搬出されること。

以上のシステムにより、小口径推進工法等においてケ
ーブル，ホース類が通っているパイロット管等の人力に
よる搬出入及び操作作業を機械化するものである。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例
は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲
で、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまで
もない。

第１図は本発明によるパイロット管搬出入状況過程を
表す正面図である。第２図は台車の正面図、第３図は同
じく平面図、第４図は第２図においてＡ−Ａ断面図、第
５図はＢ−Ｂ断面図である。第１図において、10は台車
であり、11はケーブル，ホース類、22は可動レール、2
3,24,25はレール、28もレール、26はウインチ、31は台
車10の後部に設けられたＩボルト、32はワイヤで一端は
Ｉボルトに固定され、他端はウインチ26に巻き取られて
いる。29はレール22を傾斜させるためのジャッキ、30は
レール22の回転中心点を示す。６は発進立坑、12はパイ
ロット管を示す。

また、台車を走行するレールは立坑外に設置される部
分22と立坑の壁に設置される部分23と、22と23を接続す
る曲率をもったレール24、及び搬入台車の90゜向きを変
換させるためのある勾配をもった部分25により構成され
る。互いのレールはボルトにより結合する。26は台車の
搬出入の動作を制御するウインチである。

第２図及び第３図において、12はパイロット管、13は
パイロット管保持部、14はモータ、19はシリンダ、20は
パイロット管前端受け具、21aは台車の前部滑車、21b,2
1cは後部滑車でレール24を上下で掴む。31はＩボルト
で、ここにケーブル11が結合される。33は滑車のヒンジ
点、27はパイロット管外周のネジ部を示す。

第４図及び第５図にはパイロット管の他の把持機構が
示されている。

長方形の枠状の部材42には、第３図〜第５図に示すよ
うに、パイロット管把持機構，パイロット管回転機構，
パイロット管水平移動機構，台車移動機構が接続されて
いる。

パイロット管把持機構とは、第４図において、２つの
カム17a,17bが左右対称に配置され、扇形状の中空部分4
3をもつ部材37に取り付けられ、この中空部分43に適切
な幅だけ突出するように装着される。16aは一部の肉厚
が厚くなるように形成された管状体で、部分37と同心状
に配置され、その外周にはギヤ16が設けられ、このギヤ
16に対してギヤ15が噛み合い、このギヤ15をモータ14が
回転させる。これがパイロット管把持機構である。

パイロット管回転機構とは、第４図に示すようにギヤ
16と、このギヤ16と噛み合うギヤ15と、このギヤ15を回
すモータ14から構成されるものである。

パイロット管水平移動機構とは、第２図に示すように
パイロット管受け具20がシリンダ19に直結し、このシリ
ンダ19の移動によりパイロット管の水平移動が行われ
る。

台車移動機構とは、第２図において、前部滑車21a
と、後部滑車21b、２つの滑車21cがそれぞれ三角形の頂
点をなす位置にあり、かつ左右の21cの中心にヒンジ点3
3が装着された三角形部材41がヒンジ点33を中心に回転
するように構成されている。

次に本発明装置の作動について説明する。

先ず、ケーブル，ホース類が通ったパイロット管を台
車に装着する装着方法は、第３図のようにパイロット管
のネジ部27がパイロット管前端受け具20に当たらない程
度に把持部内に挿入する。把持部にはカム17が第６図の
ように装備されている。第６図により管の把持及び回転
方法について説明する。モータ14が回転すると（第４
図）、ギヤ15がモータ14と直結しているため回転し、ギ
ヤ15と噛み合っているギヤ16も回転する。ギヤ16と直結
している部材16aは真円のリングではなく、ある適切な
箇所にて一部肉厚部分36を有する構造となっている。第
６図（ａ）において、たとえば、ギヤ16が左回転する
と、36は17bのカムを回転させ、パイロット管12にカム
がくい込み、把持することとなり（第６図（ｂ））、さ
らに、左回転を加えると、パイロット管が左回転するこ
ととなる。第６図（ｂ）の時点で右回転を与えると、
（ａ）の状態に戻る。パイロット管を右回転させる場合
はこれとは全く逆の動作により行われる（第６図（ｃ）
参照）。

次に台車がレールを走行する方法は、第１図におい
て、レールの立坑外部即ち地上部において、ジャッキ29
が縮み、地上の水平のレール22が回転中心点30を中心に
回転し、下がり勾配をもつようになる（この場合、地上
部のレールに下がり勾配をもたせてもよい）。台車の後
端部にはＩボルト31等が取り付けられ、これに接続され
ているワイヤ32が地上のレールの後方のウインチ26に巻
き取られている。台車が重力により勾配を下りはじめる
と同時にウインチにかかる張力を調整し、ある一定の速
度で台車が立坑内に搬入される。

搬入された台車は立坑内では、始めに垂直になって移
動するが、ある適切な位置でレールが勾配をもつように
なっているため、前輪が勾配にそって走行すると台車が
第７図のように回転を始める。最終的には台車はレール
30が水平になるので、同じく水平になる。この時に、予
めレールを前輪用と後輪用に分けて両側合計４本設置
し、前輪用は上記に示すように台車が立坑内に入ってか
ら勾配を持つようにし、後輪用のレールは垂直のまま立
坑内に設置する。さらに後輪を第２図のようにレールを
はさむようにし、かつヒンジ点33を設け、これを中心に
回転するようにすれば、後輪も前輪の動きに合わせて動
作することとなる。

次に、搬入された台車が立坑内で水平になった時の元
押装置との位置関係は、台車に装着されたパイロット管
と元押装置に既に装着されているパイロット管の軸心が
合うようになっていなければならない。そのため、台車
が水平に収まった位置において、台車を支えるレール部
は、予め、台車が前記の適切な位置になるように調整さ
れていなければならない。

接続作業を第８図により説明をする。水平に納まった
台車において、水平移動用のシリンダ19が前進し（この
場合の前進は推進方向（矢印））、台車のパイロット管
の雄ネジ部27が元押側のパイロット管雌ネジ部34に嵌合
する。

次に取り外し作業の説明をする。元押装置によりパイ
ロット管は引き戻されるが、ある程度引き戻されると、
予め元押装置に後続するように設置された台車の把持部
の中にパイロット管が入り込み、ある適切な位置まで引
き戻されか時に把持し、取り外し側に回転させるとパイ
ロット管は外れる。外れたパイロット管は搬入された時
と逆の動作により、レールを走行してウインチにより引
き戻される。

パイロット管の搬入搬出の際にパイロット管の内部で
ケーブル等がひっかかり、ウインチ等に力が大きくかか
ると、ケーブル等が痛む恐れがあるため、ウインチには
大きな力を持たせないこと、作業員によりケーブルを振
る等の動作によりケーブルの引っ掛かりを排除する等の
注意が必要である。

（発明の効果） 叙上のように、本発明はパイロット管把持機構，パイ
ロット管回転機構，パイロット管水平移動機構を備えた
台車を、前記台車の後部にワイヤを固定し、このワイヤ
の他端をウインチに巻き取り，巻き戻し可能に取り付
け、前記ウインチの操作によって、レール上に走行させ
て、立坑外から立坑内に移動せしめ、立坑内において、
前記台車に取り付けたパイロット管を、あらかじめ元押
装置に取り付けたパイロット管に接続することにより、
機械的な動作でパイロット管の搬出入及び接続取り外し
動作を可能としたため、従来の人力による作業より、省
力化，効率化を図れる工法となり、小口径推進工法の能
率向上，コスト低減，安全性の向上等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパイロット管搬出入状況の概念
図、第２図はパイロット管搬出入及び接続・取外し用の
台車の側面図、第３図はパイロット管搬出入及び接続・
取外し用の台車の平面図、第４図はパイロット管搬出入
及び接続・取外し用の台車の第２図におけるＡ−Ａ面で
の断面図、第５図はパイロット管搬出入及び接続・取外
し用の台車の第２図におけるＢ−Ｂ面での断面図、第６
図はパイロット管搬出入及び接続・取外し用の台車のパ
イロット管把持部の構造及び把持過程の概念図、第７図
はパイロット管搬出入及び接続・取外し用の台車の立坑
内での水平変換状況の概念図、第８図はパイロット管搬
出入及び接続・取外し用の台車の立坑内でのパイロット
管接続状況の概念図、第９図は小口径推進工法における
パイロット管推進状況概念図、第10図は小口径推進工法
における本管引込み状況概念図を示す。 １……元押装置 ２……パイロット管 ３……先端装置 ４……ケーブル，ホース類 ５……操作盤 ６……発進立坑 ７……到達立坑 ８……管引込み装置 ９……本管路 10……台車 11……ケーブル，ホース類 12……パイロット管 13……パイロット管把持部 14……モータ 15……ギヤ 16……ギヤ 16a……管状体 17……カム 17a,17b……カム 18……バネ 19……シリンダ 20……パイロット管前端受け具 21a……前部滑車 21b……後部滑車 21c……滑車 22……レール 23……レール 24……レール 25……勾配をもつ部分 26……ウインチ 27……雄ネジ部 28……レール 29……ジャッキ 30……回転中心点 31……Ｉボルト 32……ワイヤ 33……ヒンジ点 34……雌ネジ部 35……部材（ギヤ16と直結している） 36……一部肉厚を有する部分 37……部材 38……パイロット管受け具 39……棒状部材 40……部材 41……三角形部材 42……長方形部材 43……中空部分 44……円形の孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−24483（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−180592（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 311

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイロット管把持機構，パイロット管回転
   機構，パイロット管水平移動機構を備えた台車を、前記
   台車の後部にワイヤを固定し、このワイヤの他端をウイ
   ンチに巻き取り，巻き戻し可能に取り付け、前記ウイン
   チの操作によって、レール上に走行させて、立坑外から
   立坑内に移動せしめ、立坑内において、前記台車に取り
   付けたパイロット管を、あらかじめ元押装置に取り付け
   たパイロット管に接続することを特徴とするパイロット
   管搬出入接続方法。
2. 【請求項２】パイロット管把持機構，パイロット管回転
   機構，パイロット管水平移動機構を備え、かつ前部滑車
   と後部滑車を有し、後部滑車はレールを掴むように遊合
   せしめた台車と、前記台車の後部にワイヤを介して結合
   されたウインチと、前記レールは立坑外において水平部
   分と立坑内においてほぼ垂直部分および水平部分を有す
   るように構成され、かつ前記台車のパイロット管把持機
   構は扇形状の中空部分を有する部材と、一部肉厚部分を
   有す管状体とが同心状に配置され、かつ２個のカムが左
   右対象に扇形状の中空部分に臨んで扇形状中空部分を有
   する部材に回転可能に取り付けられ、モータによって回
   転されるギヤを介して前記管状体を回転することによっ
   て、扇形状の中空部分に挿入されたパイロット管をカム
   がクランプするように構成されていることを特徴とする
   パイロット管搬出入接続装置。