JP2813285B2 - Sediment pumping equipment for small diameter pipe propulsion machines - Google Patents

Sediment pumping equipment for small diameter pipe propulsion machines

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JP2813285B2
JP2813285B2 JP18826693A JP18826693A JP2813285B2 JP 2813285 B2 JP2813285 B2 JP 2813285B2 JP 18826693 A JP18826693 A JP 18826693A JP 18826693 A JP18826693 A JP 18826693A JP 2813285 B2 JP2813285 B2 JP 2813285B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、小口径管推進機の掘削
土砂を地上に圧送排土するための土砂圧送装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sediment pumping apparatus for discharging and excavating excavated earth and sand from a small-diameter pipe propulsion machine to the ground.

【0002】[0002]

【従来の技術】小口径管推進機用土砂圧送装置の代表的
な例として、特開昭59−51171に開示されたもの
がある。この土砂圧送装置は、小口径管推進機内に設置
された土砂圧送ポンプと、地上に設置された油圧操作部
からなっている。
2. Description of the Related Art A typical example of a sediment pumping apparatus for a small-diameter pipe propulsion machine is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-51171. This sediment pumping device is composed of a sediment pressing pump installed in a small-diameter pipe propulsion machine and a hydraulic operating unit installed on the ground.

【0003】図6および図7に示すように、土砂圧送ポ
ンプ100は、円筒状のケーシング13、そのケーシン
グ13内を摺動する外側シリンダ18、外側シリンダ1
8の後端部に接続した外側シリンダ押進用ピストン1
9、外側シリンダ18内を摺動する内側シリンダ29、
内側シリンダ29の前端部に接続した土砂圧送ピストン
30、内側シリンダ29の後端部に接続した内側シリン
ダ押進用ピストン31、外側シリンダ押進用ピストン1
9の後端面とケーシング13後壁との間に形成された第
1油室20、外側シリンダ18の外周面とケーシング1
3内周面との間に形成された第2油室21、内側シリン
ダ押進用ピストン31の後端面と外側シリンダ押進用ピ
ストン19の前端面との間に形成された第3油室32、
内側シリンダ29の外周面と外側シリンダ18の内周面
との間に形成された第4油室33、第1油室20に通じ
るケーシング13の第1ポート14、第2油室21に通
じるケーシング13の第2ポート15、第1油室20と
第3油室32の間を連絡する油路22,23、第2油室
21と第4油室33の間を連絡する油路26,27,2
9´,34、および油路22,23を開閉するスプール
弁24を備えている。
[0003] As shown in FIGS. 6 and 7, a sediment pressure pump 100 includes a cylindrical casing 13, an outer cylinder 18 that slides inside the casing 13, and an outer cylinder 1.
8 outer cylinder pushing piston 1 connected to the rear end
9, an inner cylinder 29 that slides in the outer cylinder 18,
Sediment feeding piston 30 connected to the front end of inner cylinder 29, inner cylinder pushing piston 31 connected to the rear end of inner cylinder 29, outer cylinder pushing piston 1
9, a first oil chamber 20 formed between the rear end surface of the casing 13 and the rear wall of the casing 13, the outer peripheral surface of the outer cylinder 18 and the casing 1
A second oil chamber 21 formed between the inner peripheral surface of the piston 3 and a third oil chamber 32 formed between a rear end surface of the inner cylinder pushing piston 31 and a front end surface of the outer cylinder pushing piston 19. ,
A fourth oil chamber 33 formed between the outer peripheral surface of the inner cylinder 29 and the inner peripheral surface of the outer cylinder 18, the first port 14 of the casing 13 communicating with the first oil chamber 20, and the casing communicating with the second oil chamber 21. 13, second oil passages 22 and 23 communicating between the first oil chamber 20 and the third oil chamber 32, and oil paths 26 and 27 communicating between the second oil chamber 21 and the fourth oil chamber 33. , 2
9 ', 34 and a spool valve 24 for opening and closing the oil passages 22, 23.

【0004】なお、図6および図7において、1は土砂
溜めタンク、2は土砂36が供給される土砂溜めタンク
1の開口部、3は土砂溜めタンク1内の土砂吸込口、
4,5は土砂溜めタンク1の側壁、6は外側シリンダ1
8と土砂圧送ピストン30の各摺動面を潤滑するための
油タンク、7は油タンク6の後壁、8は土砂圧送パイ
プ、9は土砂圧送パイプ8の接続用フランジ、10はシ
ールケーシング、11はシール、12はシール止めリン
グ、16はケーシング13と油タンク後壁7間の取付部
材、17は外側シリンダ18の支持部材、25は油路2
2に設けられた絞り、28は外側シリンダ押進用ピスト
ン19に対するストッパ、35は内側シリンダ押進用ピ
ストン31に対するストッパである。
[0006] In FIGS. 6 and 7, reference numeral 1 denotes a sediment storage tank, 2 denotes an opening of the sediment storage tank 1 to which the sediment 36 is supplied, 3 denotes a sediment suction port in the sediment storage tank 1,
4 and 5 are the side walls of the sediment storage tank 1 and 6 is the outer cylinder 1
8 and an oil tank for lubricating each sliding surface of the earth and sand pressure feeding piston 30, 7 is a rear wall of the oil tank 6, 8 is a earth and sand pressure feeding pipe, 9 is a flange for connecting the earth and sand pressure feeding pipe 8, 10 is a seal casing, 11 is a seal, 12 is a seal stop ring, 16 is a mounting member between the casing 13 and the oil tank rear wall 7, 17 is a support member of the outer cylinder 18, and 25 is an oil passage 2.
Reference numeral 28 denotes a throttle provided on the piston 2, reference numeral 28 denotes a stopper for the outer cylinder pushing piston 19, and reference numeral 35 denotes a stopper for the inner cylinder pushing piston 31.

【0005】図2は土砂圧送ポンプ100を作動させる
従来例の油圧回路図であり、同図のA−A線より上側は
小口径管推進機内に設置された土砂圧送ポンプ100
を、B−B線より下側は地上に設置された油圧操作部2
00を示す。
FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a conventional example for operating the sediment pump 100. The upper part of the line AA in FIG. 2 is the sediment pump 100 installed in the small-diameter pipe propulsion device.
And below the line B-B is a hydraulic operating unit 2 installed on the ground.
00 is shown.

【0006】油圧操作部200は、油タンク37、電動
機38、油圧ポンプ39、油圧ポンプ39の吐出側油路
40と戻り側油路41の間に接続されたリリーフ弁4
2、および方向切換弁43で構成されている。
The hydraulic operating section 200 includes an oil tank 37, an electric motor 38, a hydraulic pump 39, and a relief valve 4 connected between a discharge-side oil passage 40 and a return-side oil passage 41 of the hydraulic pump 39.
2 and a directional control valve 43.

【0007】図2のA−A線とB−B線の間の44,4
5は、土砂圧送ポンプ100のケーシング13に設けら
れた第1ポート14、第2ポート15と油圧操作部20
0の方向切換弁43との間を接続する油路を示す。これ
らの油路44,45は小口径管推進機の推進とともに順
次接続延長されるもので、通常、埋設管と同じ長さの両
端に継手付の油圧ホースが使用されている。
[0007] 44,4 between line AA and line BB in FIG.
5 is a first port 14 and a second port 15 provided in a casing 13 of the earth and sand pressure pump 100 and a hydraulic operating unit 20.
5 shows an oil passage connecting between the directional control valve 43 of FIG. These oil passages 44 and 45 are connected and extended sequentially with the propulsion of the small-diameter pipe propulsion machine. Usually, hydraulic hoses with joints at both ends having the same length as the buried pipe are used.

【0008】図8に土砂圧送ポンプ100の動作順序を
示す。土砂圧送ポンプ100の前進工程では、方向切換
弁43のソレノイド43aが通電され、方向切換弁43
は油路40と油路44、油路41と油路45を接続する
位置に切り換えられる。油路44、第1ポート14を経
て第1油室20に圧油が供給されると、図8の(a)に
示す状態から外側シリンダ押進用ピストン19が前方に
押され、土砂圧送ピストン30に先行して外側シリンダ
18を前進させる。外側シリンダ18は土砂溜めタンク
1の土砂吸込口3付近の土砂を取り込みながら前進し、
外側シリンダ押進用ピストン19がストッパ28に当接
すると同時に、外側シリンダ18の先端部18´がシー
ル11に密着して、図8の(b)に示すように、土砂圧
送パイプ8を土砂溜めタンク1から隔離する。その間、
第2油室21内の油は第2ポート15、油路45を通っ
て油タンク37へ戻される。
FIG. 8 shows the operation sequence of the earth and sand pressure pump 100. In the forward process of the earth and sand pressure pump 100, the solenoid 43a of the direction switching valve 43 is energized, and the direction switching valve 43 is turned on.
Is switched to a position connecting the oil passage 40 and the oil passage 44, and the oil passage 41 and the oil passage 45. When the pressurized oil is supplied to the first oil chamber 20 via the oil passage 44 and the first port 14, the outer cylinder pushing piston 19 is pushed forward from the state shown in FIG. Prior to 30, outer cylinder 18 is advanced. The outer cylinder 18 moves forward while taking in the sediment near the sediment suction port 3 of the sediment storage tank 1,
At the same time as the outer cylinder pushing piston 19 comes into contact with the stopper 28, the tip portion 18 'of the outer cylinder 18 comes into close contact with the seal 11, and as shown in FIG. Isolate from tank 1. in the meantime,
The oil in the second oil chamber 21 is returned to the oil tank 37 through the second port 15 and the oil passage 45.

【0009】外側シリンダ押進用ピストン19がストッ
パ28に当接した際、同ピストン19に装着されたスプ
ール弁24がストッパ28により後方に押し込まれ、油
路22,23を連通させる。その後、第1油室20から
油路22,23を経て第2油室21へ流入する圧油によ
り、図8の(c)に示すように、内側シリンダ押進用ピ
ストン31が前方に押され、内側シリンダ29とともに
土砂圧送ピストン30が前進して、外側シリンダ18内
に取り込まれている土砂36を土砂圧送パイプ8へ押し
出し、圧送する。その間、第4油室33内の油は油路3
4,29´,27,26,第2油室21,第2ポート1
5,油路45を通って油タンク37へ戻される。
When the outer cylinder pushing piston 19 comes into contact with the stopper 28, the spool valve 24 mounted on the piston 19 is pushed backward by the stopper 28, and the oil passages 22 and 23 are communicated. Thereafter, as shown in FIG. 8C, the inner cylinder pushing piston 31 is pushed forward by the pressure oil flowing from the first oil chamber 20 to the second oil chamber 21 through the oil passages 22 and 23. Then, the earth and sand pressure feeding piston 30 moves forward together with the inner cylinder 29, and pushes out the earth and sand 36 taken in the outer cylinder 18 to the earth and sand pressure feeding pipe 8 and feeds it. Meanwhile, the oil in the fourth oil chamber 33 is
4, 29 ', 27, 26, second oil chamber 21, second port 1
5. The oil is returned to the oil tank 37 through the oil passage 45.

【0010】内側シリンダ押進用ピストン31がストッ
パ35に当接した前進工程終了時に生じる油室20,3
2および油路44内の圧力上昇が図示しない圧力検出器
で検出されると、その信号により方向切換弁43のソレ
ノイド43aに代わってソレノイド43bが通電され、
方向切換弁43は油路40と油路45、油路41と油路
44を接続する位置に切り換えられる。これにより、土
砂圧送ポンプ100は後退工程に移る。後退工程では、
油路45、第2ポート15を経て第2油室21に圧油が
供給され、その油圧によりスプール弁24がさらに後方
に移動し、油路22,23間を閉じるとともに、外側シ
リンダ押進用ピストン19が後方に押され、外側シリン
ダ18を後退させる。その間、第1油室20内の油は第
1ポート14、油路44を通って油タンク37へ戻され
る。
[0010] The oil chambers 20, 3 generated at the end of the advance process in which the inner cylinder pushing piston 31 abuts the stopper 35.
When the pressure rise in the oil passage 2 and the oil passage 44 is detected by a pressure detector (not shown), the solenoid 43b of the direction switching valve 43 is energized by the signal in place of the solenoid 43a.
The direction switching valve 43 is switched to a position where the oil passage 40 and the oil passage 45 and the oil passage 41 and the oil passage 44 are connected. Thereby, the earth and sand pump 100 moves to a retreating process. In the retreat process,
Pressure oil is supplied to the second oil chamber 21 via the oil passage 45 and the second port 15, and the spool oil 24 moves further rearward by the oil pressure, closing the oil passages 22 and 23 and pushing the outer cylinder. The piston 19 is pushed rearward, causing the outer cylinder 18 to retract. Meanwhile, the oil in the first oil chamber 20 is returned to the oil tank 37 through the first port 14 and the oil passage 44.

【0011】外側シリンダ押進用ピストン19がケーシ
ング13の後壁に当って停止すると同時に、スプール弁
24もケーシング13の後壁に当って前方に押し込ま
れ、油路22,23を連通させる。その後、第2油室2
1から油路26,27,29´,34を経て第4油室3
3へ流入する圧油により内側シリンダ押進用ピストン3
1が後方に押され、内側シリンダ29とともに土砂圧送
ピストン30を後退させる。その間、第3油室32内の
油は油路28,22、第1油室20、第1ポート14、
油路44を通って油タンク37へ戻される。
When the outer cylinder pushing piston 19 hits the rear wall of the casing 13 and stops, the spool valve 24 also hits the rear wall of the casing 13 and is pushed forward, so that the oil passages 22 and 23 communicate. Then, the second oil chamber 2
1 through the oil passages 26, 27, 29 ', 34 to the fourth oil chamber 3
Piston 3 for pushing the inner cylinder by the pressure oil flowing into
1 is pushed rearward, and the earth and sand pressure feeding piston 30 moves backward together with the inner cylinder 29. Meanwhile, the oil in the third oil chamber 32 is supplied to the oil passages 28 and 22, the first oil chamber 20, the first port 14,
The oil is returned to the oil tank 37 through the oil passage 44.

【0012】外側シリンダ押進用ピストン19がケーシ
ング13の後壁に当接し、また内側シリンダ押進用ピス
トン31も外側シリンダ押進用ピストン19の前端面に
当接した後退工程終了時に生じる油室21,33、油路
45内の圧力上昇が図示しない圧力検出器で検出される
と、その信号により方向切換弁43のソレノイド43b
に代わってソレノイド43aが通電され、土砂圧送ポン
プ100は再び前進工程に移る。このとき、第1油室2
0に供給される圧油によりスプール弁24がさらに前方
に押し込まれ、図7に示すように油路22,23間を閉
じた状態となる。以上の動作サイクルを繰り返すことに
よって、土砂圧送ポンプ100は土砂を断続的に圧送す
る。
The oil chamber generated at the end of the retreating process in which the outer cylinder pushing piston 19 contacts the rear wall of the casing 13 and the inner cylinder pushing piston 31 also contacts the front end face of the outer cylinder pushing piston 19. When the pressure rise in the oil passage 45 is detected by a pressure sensor (not shown), the solenoid 43b of the direction switching valve 43
Instead, the solenoid 43a is energized, and the earth and sand pressure pump 100 moves to the forward step again. At this time, the first oil chamber 2
The spool valve 24 is further pushed forward by the pressure oil supplied to the cylinder 0, and the oil passages 22 and 23 are closed as shown in FIG. By repeating the above-described operation cycle, the earth and sand pump 100 intermittently pumps the earth and sand.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記の土砂圧送ポンプ
を搭載した小口径管推進機300の全体断面を図9に示
す。この小口径管推進機300は、推進機本体301の
先端に設けた回転掘削部302で地山Gを掘削するとと
もに、回転掘削部の注入口303から注入したベントナ
イト溶液等の粘性付与液と掘削土砂とを撹拌混合して塑
性流動性を有する泥土となし、この泥土化した掘削土砂
を推進機本体301と地山との間の土砂通路304を通
して推進機本体301内に設置した土砂圧送ポンプ10
0の土砂溜めタンク1に取り込み、前述した外側シリン
ダ18と土砂圧送ピストン30の順序動作により土砂圧
送パイプ8を通して圧送排土し、発進立坑内に設置した
元押し装置により推進機本体301と後続する埋設管3
05を推進して、地中に管を順次埋設してゆくものであ
る(特開平1−263386参照)。
FIG. 9 shows an entire cross section of a small-diameter pipe thruster 300 equipped with the above-mentioned earth and sand pressure pump. The small-diameter pipe propulsion device 300 excavates the ground G with a rotary excavation portion 302 provided at the tip of a propulsion device main body 301, and excavates with a viscosity imparting liquid such as a bentonite solution injected from an injection port 303 of the rotary excavation portion. The earth and sand is stirred and mixed to form a mud having plastic fluidity, and the muddy excavated earth and sand is pumped through the earth and sand passage 304 between the propulsion unit main body 301 and the ground to be installed in the propulsion unit main body 301.
The sediment storage tank 1 is taken into the tank 1, and the soil is pressed and discharged through the sediment feeding pipe 8 by the above-described sequential operation of the outer cylinder 18 and the sediment feeding piston 30, and is followed by the propulsion unit main body 301 by the main pushing device installed in the starting shaft. Buried pipe 3
05, and pipes are buried in the ground one by one (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-263386).

【0014】泥土化した掘削土砂の一部を埋設管の外周
と地山との間に充満させながら推進する図9に示す構造
の小口径管推進機では、埋設管外周の泥土が滑材の役目
をなし、他工法の小口径管推進機に比べ所要推力が大幅
に減少することが実工事で実証されている。小口径管推
進機の推進距離は埋設管の圧縮強度または座屈強度によ
り制限され、他工法の小口径管推進機ではたかだか80
m程度である。それに比べ、図9に示す構造の小口径管
推進機は、所要推力の大幅な減少により、その分推進距
離を長くすることが可能であり、1スパン200m以上
の推進実績を有している。
In a small-diameter pipe propulsion device having a structure shown in FIG. 9 in which a portion of muddy excavated earth and sand is propelled while being filled between the outer circumference of the buried pipe and the ground, the mud on the outer circumference of the buried pipe is used as lubricating material. It has a role, and it has been demonstrated in actual construction that the required thrust is significantly reduced compared to small-diameter pipe propulsion machines of other construction methods. The propulsion distance of the small-diameter pipe thruster is limited by the compressive strength or buckling strength of the buried pipe.
m. On the other hand, the small-diameter pipe propulsion device having the structure shown in FIG. 9 is capable of prolonging the propulsion distance by a considerable decrease in the required thrust, and has a propulsion performance of 200 m or more per span.

【0015】推進距離が長いことは、発進立坑の減少な
ど工事上のメリットが大きく、このため、より長距離化
が望まれている。
A long propulsion distance has great constructional advantages, such as a reduction in the number of starting shafts, and therefore a longer distance is desired.

【0016】図9に示す構造の小口径管推進機は、推進
距離が200m以上となっても推力的には問題ないこと
が実績で確認されているが、今後300m程度まで推進
距離を伸ばそうとした場合、土砂圧送ポンプと地上の油
圧操作部との間を接続する油路の圧力損失により推進距
離が制限されることが判った。その事情を以下に説明す
る。
Although it has been confirmed by experience that the small-diameter pipe propulsion device having the structure shown in FIG. 9 has no problem in terms of thrust even when the propulsion distance is 200 m or more, it will be attempted to increase the propulsion distance to about 300 m in the future. In such a case, it was found that the propulsion distance was limited by the pressure loss of the oil passage connecting the earth and sand pump and the hydraulic operating unit on the ground. The situation will be described below.

【0017】掘削外径350〜800mm程度のこの種
小口径管推進機では、油圧操作部を含む土砂圧送装置全
体を機内に設置することはスペース的に無理であり、図
2に示すように、土砂圧送ポンプ100のみを機内に設
置し、油圧源および方向切換弁を含む油圧操作部200
は地上に設置して、土砂圧送ポンプ100と油圧操作部
200の間を埋設管内に通した油圧ホース等の油路4
4,45で接続する方法をとらざるを得ない。このよう
にした場合、推進距離が長くなるに従って、油路44,
45も長くなる。
In this type of small-diameter pipe propulsion machine having an excavation outer diameter of about 350 to 800 mm, it is impossible to install the entire earth and sand pumping device including the hydraulic operation unit in the space, and as shown in FIG. Only the earth and sand pressure pump 100 is installed in the machine, and a hydraulic operating unit 200 including a hydraulic source and a directional control valve is provided.
Is installed on the ground, and an oil passage 4 such as a hydraulic hose that passes between the earth and sand pump 100 and the hydraulic operation unit 200 through a buried pipe.
There is no other way but to connect at 4,45. In this case, as the propulsion distance increases, the oil passages 44,
45 is also longer.

【0018】このような小口径管推進機用土砂圧送装置
において、図6に示す土砂圧送ポンプ100の前進工程
時には、第1油室20の断面積が外側シリンダ押進用ピ
ストン19の受圧面積となる(この面積をA1とす
る)。また、後退工程時には、第2油室21の断面積が
外側シリンダ押進用ピストン19の受圧面積となる(こ
の面積をA2とする)。前進工程時の受圧面積A1と後
退工程時の受圧面積A2との間には、構造上の要因から
A1/A2≒3程度の面積差がある。このため、前進工
程時に油路44を通って第1ポート14へ供給される油
量をQcm3/minとすると、その間、第2ポート1
5から油路45を通り油タンク37へ排出される油量は
約Q/3cm3/minとなる。また、後退工程時に油
路45を通って第2ポート15へ供給される油量をQc
3/minとすると、その間、第1ポート14から油
路44を通り油タンク37へ排出される油量は約3Qc
3/minとなる。
In such a small-diameter pipe propulsion device, the cross-sectional area of the first oil chamber 20 is smaller than the pressure receiving area of the outer cylinder pushing piston 19 during the forward movement of the earth and pressure pump 100 shown in FIG. (This area is referred to as A1). In the retreating step, the cross-sectional area of the second oil chamber 21 becomes the pressure receiving area of the outer cylinder pushing piston 19 (this area is A2). There is an area difference of about A1 / A2 ≒ 3 between the pressure receiving area A1 in the forward step and the pressure receiving area A2 in the reverse step due to structural factors. Therefore, assuming that the amount of oil supplied to the first port 14 through the oil passage 44 during the forward process is Qcm 3 / min, the second port 1
The amount of oil discharged from 5 through the oil passage 45 to the oil tank 37 is about Q / 3 cm 3 / min. Further, the amount of oil supplied to the second port 15 through the oil passage 45 during the retreating process is represented by Qc
m 3 / min, the amount of oil discharged from the first port 14 through the oil passage 44 to the oil tank 37 is about 3 Qc
m 3 / min.

【0019】図6に示す土砂圧送ポンプ100におい
て、実質的に仕事(土砂圧送)をするのは前進工程時の
みで、後退工程時は運動部分(外側シリンダ18,土砂
圧送ピストン30など)を引き戻すだけである。にもか
かわらず、土砂圧送装置の油路44に用いる油圧ホース
の太さや方向切換弁43の容量は仕事に関与しない後退
工程時の戻り油量3Qcm3/minで決まり、設備面
でかなりの無駄があった。
In the sediment pump 100 shown in FIG. 6, substantially only work (sediment pumping) is performed during the forward step, and during the retreat step, the moving parts (the outer cylinder 18, the sediment pumping piston 30, etc.) are pulled back. Only. Nevertheless, the thickness of the hydraulic hose and the capacity of the directional control valve 43 used in the oil passage 44 of the earth and sand pumping device are determined by the return oil amount 3 Qcm 3 / min during the retreating step which is not involved in the work, which is a considerable waste in equipment. was there.

【0020】また、仮りに人力で容易に接続できる油路
44の油圧ホースの太さを1インチとし、土砂圧送ポン
プ100に供給する油量を70×103cm3/minと
すると、後退工程時に油路44を通る戻り油量は約21
0×103cm3/minとなり、油路44内の流速は約
6.9m/secとなるので、油路44を300mまで
延長した場合、継手部を除く油圧ホースの圧力損失だけ
で100kgf/cm2程度、継手部の圧力損失を含め
ると、油路44全体の圧力損失は200kgf/cm2
以上となる。図2に示す油圧回路の回路設定圧は210
kgf/cm2としているので、後退工程時の油路44
の圧力損失が200kgf/cm2以上になると、正常
な土砂圧送ポンプの作動は不可能となり、推進距離が油
路44の圧力損失で制限されることが判る。
Further, if the thickness of the hydraulic hose of the oil passage 44, which can be easily connected manually, is set to 1 inch and the amount of oil supplied to the sediment pressure pump 100 is set to 70 × 10 3 cm 3 / min, the retreating process is performed. Sometimes the amount of oil returned through oil line 44 is about 21
0 × 10 3 cm 3 / min, and the flow velocity in the oil passage 44 is about 6.9 m / sec. Therefore, when the oil passage 44 is extended to 300 m, the pressure loss of the hydraulic hose excluding the joint portion alone is 100 kgf / min. cm 2 or so, the inclusion of pressure loss of the joint portion, the pressure loss of the entire oil passage 44 is 200 kgf / cm 2
That is all. The circuit set pressure of the hydraulic circuit shown in FIG.
kgf / cm 2 , the oil passage 44 during the retreating process
It can be seen that when the pressure loss becomes 200 kgf / cm 2 or more, normal operation of the earth and sand pressure pump becomes impossible, and the propulsion distance is limited by the pressure loss of the oil passage 44.

【0021】推進距離を伸ばすためには、圧力損失以上
に回路設定圧を上げることも考えられるが、後退工程時
の油路44の圧力損失は全て熱となり、油温の上昇を来
たすので、圧力損失の増加は油圧回路上からも動力損失
の面からも好ましくない。
In order to extend the propulsion distance, it is conceivable to increase the circuit set pressure beyond the pressure loss. However, all the pressure loss in the oil passage 44 during the retreating process becomes heat and the oil temperature rises. The increase in the loss is not preferable from the viewpoint of the hydraulic circuit and the power loss.

【0022】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
で、小口径管推進機に搭載された土砂圧送ポンプを、よ
り少ない油圧操作部からの供給油量で従来と同等に作動
させるとともに、後退工程時の油圧操作部への戻り油量
を減少させることにより、土砂圧送ポンプと地上の油圧
操作部との間を接続する油路の圧力損失を低減して推進
距離を伸ばし、かつ土砂圧送装置の設備面での無駄を排
除し、装置を経済的に構成することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and operates a sediment pressure pump mounted on a small-diameter pipe propulsion machine with a smaller amount of oil supplied from a hydraulic operating unit in the same manner as a conventional one, and retreats the same. By reducing the amount of oil returned to the hydraulic operation unit during the process, the pressure loss of the oil passage connecting the earth and sand pump and the hydraulic operation unit on the ground is reduced, the propulsion distance is extended, and the earth and sand pumping device It is an object of the present invention to eliminate waste on the equipment side and economically configure the apparatus.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、小口径管推進機内に、円筒状のケーシン
グ、そのケーシング内を摺動する外側シリンダ、外側シ
リンダの後端部に接続した外側シリンダ押進用ピスト
ン、外側シリンダ内を摺動する内側シリンダ、内側シリ
ンダの前端部に接続した土砂圧送ピストン、内側シリン
ダの後端部に接続した内側シリンダ押進用ピストン、外
側シリンダ押進用ピストンの後端面とケーシング後壁と
の間に形成された第1油室、外側シリンダの外周面とケ
ーシング内周面との間に形成された第2油室、内側シリ
ンダ押進用ピストンの後端面と外側シリンダ押進用ピス
トンの前端面との間に形成された第3油室、内側シリン
ダの外周面と外側シリンダの内周面との間に形成された
第4油室、第1油室に通じるケーシングの第1ポート、
第2油室に通じるケーシングの第2ポート、第1油室と
第3油室間、第2油室と第4油室間をそれぞれ連絡する
油路、および第1油室、第3油室間の油路を開閉するス
プール弁を有する土砂圧送ポンプを設置し、その第1お
よび第2ポートと地上に設置した油圧源および方向切換
弁を含む油圧操作部との間をそれぞれ接続する油圧ホー
ス等の油路を設け、これらの油路を通して作動油の供
給、排出を行うことにより、土砂圧送ポンプの外側シリ
ンダを土砂圧送ピストンに先行して前進させ、土砂圧送
パイプを土砂溜めタンクから隔離した後、土砂圧送ピス
トンを前進させて外側シリンダ内に取り込まれている土
砂を土砂圧送パイプへ押し出し、その土砂圧送後に外側
シリンダと土砂圧送ピストンを後退させる動作サイクル
を繰り返して掘削土砂の圧送排土を行うようにした小口
径管推進機用土砂圧送装置において、前記土砂圧送ポン
プの第1ポートと前記油圧操作部との間を接続する油路
の途中に、摺動自在なロッド付ピストンを内蔵し、断面
積の大きいボトム側油室を土砂圧送ポンプ側の油路に、
断面積の小さいロッド側油室を油圧操作部側の油路にそ
れぞれ接続したダミーシリンダを設置し、このダミーシ
リンダを介して前進工程時の土砂圧送ポンプへの圧油の
供給と後退工程時の土砂圧送ポンプからの戻り油の排出
を行うようにしたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a small-diameter pipe propulsion device in which a cylindrical casing, an outer cylinder sliding in the casing, and a rear end of the outer cylinder are connected. Outer cylinder pushing piston, inner cylinder sliding inside the outer cylinder, earth and sand pressure feeding piston connected to the front end of the inner cylinder, inner cylinder pushing piston connected to the rear end of the inner cylinder, outer cylinder pushing Oil chamber formed between the rear end surface of the piston for use and the rear wall of the casing, a second oil chamber formed between the outer peripheral surface of the outer cylinder and the inner peripheral surface of the casing, and the inner cylinder pushing piston. A third oil chamber formed between the rear end surface and the front end surface of the outer cylinder pushing piston, a fourth oil chamber formed between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder, In the oil chamber The first port of Jill casing,
A second port of the casing communicating with the second oil chamber, an oil passage communicating between the first oil chamber and the third oil chamber, an oil path communicating between the second oil chamber and the fourth oil chamber, and a first oil chamber and a third oil chamber. Hydraulic hose having a sediment pressure pump having a spool valve for opening and closing an oil passage between the first and second ports and a hydraulic operating unit including a hydraulic source and a directional switching valve installed on the ground, respectively, By supplying and discharging hydraulic oil through these oil passages, the outer cylinder of the sediment pump was advanced ahead of the sediment pump piston, and the sediment pump pipe was isolated from the sediment storage tank. Then, the earth and sand pump is advanced to push out the earth and sand taken in the outer cylinder to the earth and sand pipe, and after the earth and sand is fed, the operation cycle of retreating the outer cylinder and the earth and sand piston is repeated to excavate soil. And a slidable rod in the middle of an oil passage connecting the first port of the sediment pressure pump and the hydraulic operating part. With a built-in piston, the bottom-side oil chamber with a large cross-sectional area is
Dummy cylinders, each connecting a rod-side oil chamber with a small cross-sectional area to the oil passage on the hydraulic operation unit side, are installed. Through this dummy cylinder, supply of pressurized oil to the earth and sand pump during the forward process and during the reverse process It is characterized in that return oil is discharged from the earth and sand pressure pump.

【0024】[0024]

【作用】土砂圧送ポンプの第1ポートと地上の油圧操作
部との間を接続する油路の途中に設置されたダミーシリ
ンダは、内蔵したロッド付ピストンを介して土砂圧送ポ
ンプ側油路と油圧操作部側油路との間の圧力伝達を行
い、そのボトム側油室の断面積をA3、ロッド側油室の
断面積をA4とすると、土砂圧送ポンプの前進工程時に
は、油圧操作部側油路を通る供給油量とA3/A4の積
に相当する油量を土砂圧送ポンプ側油路を通して土砂圧
送ポンプへ供給し、土砂圧送ポンプの後退工程時には、
土砂圧送ポンプ側油路を通る戻り油量とA4/A3の積
に相当する油量を油圧操作部側油路を通して排出する働
きをする。このようなダミーシリンダを土砂圧送ポンプ
の近傍に設置することにより、小口径管推進機に搭載さ
れた土砂圧送ポンプを、より少ない油圧操作部からの供
給油量で従来と同等に作動させることができるととも
に、後退工程時の油圧操作部への戻り油量を減少させ、
その分油路の圧力損失を低減することが可能となる。
The dummy cylinder installed in the middle of the oil passage connecting the first port of the earth and sand pump and the hydraulic operating unit on the ground is connected to the oil passage on the earth and sand pump via the built-in piston with rod. Assuming that the bottom oil chamber has a cross-sectional area of A3 and the rod-side oil chamber has a cross-sectional area of A4, pressure is transmitted to and from the operation unit side oil passage. The oil amount corresponding to the product of the supply oil amount passing through the passage and A3 / A4 is supplied to the sediment pressure pump through the oil passage on the side of the sediment pressure pump.
It functions to discharge the amount of oil corresponding to the product of A4 / A3 and the amount of return oil passing through the oil passage on the earth and sand pressure pump side through the oil passage on the hydraulic operating unit side. By installing such a dummy cylinder in the vicinity of the sediment pressure pump, it is possible to operate the sediment pressure pump mounted on the small-diameter pipe propulsion device with the same amount of oil supplied from the hydraulic operation unit as before. As well as reducing the amount of oil returned to the hydraulic operating unit during the reverse process,
It becomes possible to reduce the pressure loss of the oil distribution passage.

【0025】[0025]

【実施例】図1は本発明の一実施例を示す油圧回路図で
ある。従来例を示す図2の油圧回路図とは、油路44の
途中(土砂圧送ポンプ100に近い側)にダミーシリン
ダ101を設置した点が異なるのみで、それ以外の小口
径管推進機用土砂圧送装置としての基本的な構成は同一
であり、図2と機能的に同等の部分には同一符号を付し
て示す。
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing an embodiment of the present invention. The hydraulic circuit diagram of FIG. 2 showing the conventional example is different from the hydraulic circuit diagram of FIG. 2 only in that a dummy cylinder 101 is provided in the middle of the oil passage 44 (on the side close to the sediment pump 100). The basic configuration of the pumping device is the same, and the parts that are functionally equivalent to FIG.

【0026】説明を簡単にするため、土砂圧送ポンプと
ダミーシリンダの関係を図3に模式図化して示す。図3
において、100は模式図化した土砂圧送ポンプ、10
1は土砂圧送ポンプ100の近傍に設置されたダミーシ
リンダである。ダミーシリンダ101は摺動自在なロッ
ド付ピストン102を内蔵し、そのロッド側油室104
は図1に示す油圧操作部200の方向切換弁43に油路
44により接続され、ボトム側油室103は土砂圧送ポ
ンプ100の第1ポート14に油路44aにより接続さ
れている。また、土砂圧送ポンプ100の第2ポート1
5と図1に示す油圧操作部200の方向切換弁43との
間は油路45により接続されている。
FIG. 3 schematically shows the relationship between the earth and sand pump and the dummy cylinder for the sake of simplicity. FIG.
In the figure, 100 is a schematic diagram of a sediment pressure pump, 10
Reference numeral 1 denotes a dummy cylinder installed near the earth and sand pressure pump 100. The dummy cylinder 101 has a built-in slidable piston 102 with a rod, and a rod-side oil chamber 104 thereof.
Is connected to the direction switching valve 43 of the hydraulic operating unit 200 shown in FIG. 1 by an oil passage 44, and the bottom oil chamber 103 is connected to the first port 14 of the earth and sand pressure pump 100 by an oil passage 44a. In addition, the second port 1 of the sediment pump 100
5 and the direction switching valve 43 of the hydraulic operation unit 200 shown in FIG.

【0027】図4は従来例の土砂圧送装置を模式図化し
て示したものである。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a conventional earth and sand pumping apparatus.

【0028】図3と図4に示す土砂圧送ポンプ100は
同じ大きさと仮定し、外側シリンダ18の前進工程およ
び後退工程のストロークをSとする。また、図3に示す
土砂圧送ポンプ100の第1油室20の断面積A1と第
2油室21の断面積A2、ダミーシリンダ101のボト
ム側油室103の断面積A3とロッド側油室104の断
面積A4の各面積比をA1/A2=A3/A4と仮定す
る。
The earth and sand pump 100 shown in FIGS. 3 and 4 is assumed to have the same size, and the stroke of the outer cylinder 18 in the forward and backward steps is S. Also, the cross-sectional area A1 of the first oil chamber 20 and the cross-sectional area A2 of the second oil chamber 21, the cross-sectional area A3 of the bottom oil chamber 103 of the dummy cylinder 101, and the rod-side oil chamber 104 of the earth and sand pressure pump 100 shown in FIG. Is assumed to be A1 / A2 = A3 / A4.

【0029】図3および図4において、土砂圧送ポンプ
100の第1ポート14に圧油を供給し、ストローク端
で外側シリンダ18の前進工程を終了させるまでの時間
と、その後、方向切換弁43を切り換えて土砂圧送ポン
プ100の第2ポート15に圧油を供給し、ストローク
端で外側シリンダ18の後退工程を終了させるまでの時
間の和を外側シリンダ18の1サイクル時間とすると、
方向切換弁43の動作時間を除いたそれぞれの1サイク
ル時間T1,T2(sec)は、油路44,45の供給
油量Q(cm3/min)、油室断面積A1〜A4(c
3)、およびストロークS(cm)から次のように求
められる。
In FIGS. 3 and 4, the time from when pressurized oil is supplied to the first port 14 of the earth and sand pressure pump 100 to when the forward stroke of the outer cylinder 18 is completed at the stroke end, and thereafter, the direction switching valve 43 is turned on. If the sum of the time required to switch to supply the pressurized oil to the second port 15 of the earth and sand pressure pump 100 and to complete the retreating process of the outer cylinder 18 at the stroke end is defined as one cycle time of the outer cylinder 18,
One cycle time T1, T2 (sec) excluding the operation time of the direction switching valve 43 is the supply oil amount Q (cm 3 / min) of the oil passages 44, 45 and the oil chamber cross-sectional areas A1 to A4 (c).
m 3 ) and the stroke S (cm) are obtained as follows.

【0030】図4では、前進工程時、油路44を通る油
量Q(cm3/min)がそのまま土砂圧送ポンプ10
0の第1ポート14に供給されるため、1サイクル時間
T1は次式で表わせる。
In FIG. 4, during the forward movement step, the oil amount Q (cm 3 / min) passing through the oil passage 44 is directly
Since it is supplied to the first port 14 of 0, one cycle time T1 can be expressed by the following equation.

【0031】[0031]

【数1】 (Equation 1)

【0032】図3では、前進工程時、油路44を通じダ
ミーシリンダ101のロッド側油室104にQcm3
minの圧油を供給すると、その供給油量Qcm3/m
inとA3/A4の積に相当する油量がダミーシリンダ
101のボトム側油室103から油路44aを通り土砂
圧送ポンプ100の第1ポート14に供給されるので、
1サイクル時間T2は次式で表わせる。
In FIG. 3, during the forward movement step, Qcm 3 /
min of pressurized oil, the supplied oil amount Qcm 3 / m
Since the oil amount corresponding to the product of in and A3 / A4 is supplied from the bottom oil chamber 103 of the dummy cylinder 101 to the first port 14 of the sediment pressure pump 100 through the oil passage 44a,
One cycle time T2 can be expressed by the following equation.

【0033】[0033]

【数2】 (Equation 2)

【0034】今、A3/A4=A1/A2であるから、Now, since A3 / A4 = A1 / A2,

【数2】は次のように書き替えることができる。Equation (2) can be rewritten as follows.

【0035】[0035]

【数3】 (Equation 3)

【0036】仮りに、A3/A4=A1/A2=3とす
ると、
Assuming that A3 / A4 = A1 / A2 = 3,

【数1】、[Equation 1],

【数3】よりT1,T2は次のようになる。From Equation 3, T1 and T2 are as follows.

【0037】[0037]

【数4】 (Equation 4)

【0038】[0038]

【数4】より、外側シリンダ18の1サイクル時間を同
一とした場合、図4に示す従来例に比べ、図3に示す本
発明の装置では、油路44,45の供給油量Qが1/2
でよいことが判る。
From the equation (4), when the one cycle time of the outer cylinder 18 is the same, in the apparatus of the present invention shown in FIG. 3, the supply oil amount Q of the oil passages 44 and 45 is 1 compared to the conventional example shown in FIG. / 2
Is good.

【0039】また、図4に示す従来例では、後退工程
時、油路45を通して供給される油量をQcm3/mi
nとすると、油路44を通る戻り油量は3Qcm3/m
inとなるが、図3に示す本発明の装置では、後退工程
時、油路45を通して供給される油量をQcm3/mi
nとすると、油路44を通る戻り油量は、油路44aを
通る戻り油量3Qcm3/minとA4/A3の積、す
なわちQcm3/minと供給油量に等しくなる(仮り
に、太さ1インチの油圧ホースに従来の供給油量の1/
2の油量35×103cm3/minを流し、300m延
長した場合を想定すると、圧力損失は7kgf/cm2
程度であり、従来例に比べ、後退工程時の油路44の圧
力損失は大幅に低減する)。
In the conventional example shown in FIG. 4, the amount of oil supplied through the oil passage 45 at the time of the retreating step is Qcm 3 / mi.
Assuming that n, the return oil amount passing through the oil passage 44 is 3 Qcm 3 / m
In the apparatus of the present invention shown in FIG. 3, the amount of oil supplied through the oil passage 45 is Qcm 3 / mi during the retreating step.
Assuming that n, the return oil amount passing through the oil passage 44 is equal to the product of the return oil amount 3Qcm 3 / min and A4 / A3 passing through the oil passage 44a, ie, Qcm 3 / min and the supply oil amount. 1-inch hydraulic hose is 1 /
Assuming a case where oil flow of 35 × 10 3 cm 3 / min and a 300 m extension is performed, the pressure loss is 7 kgf / cm 2
), And the pressure loss in the oil passage 44 during the retreating process is significantly reduced as compared with the conventional example.)

【0040】なお、前進工程時、土砂圧送ポンプ100
の第1油室20に発生する負荷圧をPkgf/cm2
すると、図3の油路44にはP×A3/A4の圧力が発
生するが、これは仕事をするための負荷圧であるから、
熱にはならない。
During the forward process, the earth and sand pump 100
Assuming that the load pressure generated in the first oil chamber 20 is Pkgf / cm 2 , a pressure of P × A3 / A4 is generated in the oil passage 44 in FIG. 3, but this is a load pressure for performing work. From
Does not become fever.

【0041】上記説明ではA3/A4=A1/A2=3
と仮定したが、A1/A2およびA3/A4の各面積比
は特定の値に限定されるものでなく、また、A3/A4
=A1/A2の関係についても、必ずしも拘束されるも
のではない。
In the above description, A3 / A4 = A1 / A2 = 3
However, the area ratios of A1 / A2 and A3 / A4 are not limited to specific values, and A3 / A4
The relationship of = A1 / A2 is not necessarily restricted.

【0042】次に、土砂圧送ポンプ100とダミーシリ
ンダ101の同期調整について説明する。図3に示すダ
ミーシリンダ101がその機能を果たすためには、土砂
圧送ポンプ100の前進工程および後退工程に同期して
ピストン102が往復動できなければならない。土砂圧
送ポンプの稼動中に、ダミーシリンダ101内の油漏れ
などにより同期がとれなくなった場合、これを修復する
ための同期調整機構の一例を図5に示す。図5におい
て、46aは土砂圧送ポンプ100の後退工程時、ピス
トン102のストローク端でオン動作するリミットスイ
ッチ、46bは土砂圧送ポンプ100の前進工程時、ピ
ストン102のストローク端でオン動作するリミットス
イッチであり、これらリミットスイッチ46a,46b
のオン動作時にそれぞれ操作盤上の表示灯(図示しな
い)が点灯するようにしておくと、両方の表示灯が点滅
を繰り返すことで、ダミーシリンダ101の同期がとれ
ていることが判る。もし、リミットスイッチ46a側の
表示灯が点灯しなくなったときは、油圧ポンプ47、リ
リーフ弁48からなる油圧源より切換弁49,50およ
び油路51を通して土砂圧送ポンプ100とダミーシリ
ンダ101間の油路44aに油を補給し、またリミット
スイッチ46b側の表示灯が点灯しなくなったときは、
切換弁49を切換操作して油路44aから過剰油を放出
する。このようにして同期調整を行った後、切換弁50
をオフ状態とする。同期調整用の油圧源は、小口径管推
進機に搭載されている方向修正ジャッキ等の油圧源と共
用することができる。
Next, the synchronous adjustment of the earth and sand pressure pump 100 and the dummy cylinder 101 will be described. In order for the dummy cylinder 101 shown in FIG. 3 to perform its function, the piston 102 must be able to reciprocate in synchronization with the forward and backward steps of the earth and sand pressure pump 100. FIG. 5 shows an example of a synchronization adjustment mechanism for restoring a case in which synchronization is lost due to oil leakage or the like in the dummy cylinder 101 during operation of the earth and sand pump. In FIG. 5, reference numeral 46a denotes a limit switch that is turned on at the stroke end of the piston 102 during the retreating step of the earth and sand pressure pump 100, and 46b is a limit switch that is turned on at the stroke end of the piston 102 during the forward step of the earth and sand pressure pump 100. Yes, these limit switches 46a, 46b
If the indicator lamps (not shown) on the operation panel are turned on at the time of the turning-on operation, it is understood that the dummy cylinders 101 are synchronized by repeating the blinking of both indicator lamps. If the indicator lamp on the side of the limit switch 46a does not light up, the oil between the sediment pressure pump 100 and the dummy cylinder 101 is supplied from the hydraulic source including the hydraulic pump 47 and the relief valve 48 through the switching valves 49 and 50 and the oil passage 51. When the road 44a is replenished with oil and the indicator light on the limit switch 46b side does not light up,
The switching valve 49 is switched to discharge excess oil from the oil passage 44a. After performing the synchronization adjustment in this manner, the switching valve 50
Is turned off. The hydraulic source for synchronization adjustment can be shared with a hydraulic source such as a direction correcting jack mounted on the small-diameter pipe propulsion device.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、小口径管推進機に搭載
された土砂圧送ポンプを、より少ない油圧操作部からの
供給油量(理論的には従来の半分でよい)で従来と同等
に作動させるとともに、後退工程時の油圧操作部への戻
り油量を供給油量と同程度にまで減少させることができ
るので、その分土砂圧送ポンプと地上の油圧操作部との
間を接続する油路の圧力損失が低減し、油温の上昇や動
力損失の増大を招くことなく推進距離を伸ばすことがで
きる。
According to the present invention, the earth and sand pressure pump mounted on the small-diameter pipe thruster can be reduced to the same amount as the conventional one by using a smaller amount of oil supplied from the hydraulic operating unit (theoretically, it can be halved). And the amount of oil returned to the hydraulic operating unit during the retreating process can be reduced to the same level as the supplied oil amount, so that the sediment pump and the hydraulic operating unit on the ground are connected. The pressure loss in the oil passage is reduced, and the propulsion distance can be increased without increasing the oil temperature or increasing the power loss.

【0044】また、油路44を通る供給油量と戻り油量
が等しくなるように、A1/A2,A3/A4の各面積
比を選定することによって、油路44の油圧ホースの太
さ、方向切換弁43の容量などを供給油量のみで決定で
きるようになり、装置を経済的に構成することができ
る。
Further, by selecting each area ratio of A1 / A2 and A3 / A4 so that the supply oil amount passing through the oil passage 44 and the return oil amount are equal, the thickness of the hydraulic hose of the oil passage 44 can be reduced. The capacity and the like of the direction switching valve 43 can be determined only by the supplied oil amount, and the apparatus can be economically constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す油圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】従来例の油圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a conventional example.

【図3】本発明の土砂圧送ポンプ部への油の出入りを説
明するための模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the flow of oil into and out of the earth and sand pressure pump unit according to the present invention.

【図4】従来例の土砂圧送ポンプ部への油の出入りを説
明するための模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the flow of oil into and out of a conventional earth and sand pressure pump unit.

【図5】本発明の土砂圧送装置に用いるダミーシリンダ
同期調整機構の一例を示す油圧回路図である。
FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram showing an example of a dummy cylinder synchronization adjusting mechanism used in the earth and sand pressure feeding device of the present invention.

【図6】土砂圧送ポンプの縦断面図で、(a)はC−C
線より左側の部分図、(b)はC−C線より右側の部分
図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a sediment pump, in which (a) is CC.
FIG. 3B is a partial view on the left side of the line, and FIG. 3B is a partial view on the right side of the line CC.

【図7】土砂圧送ポンプの部分拡大図である。FIG. 7 is a partially enlarged view of the earth and sand pressure pump.

【図8】土砂圧送ポンプの動作順序を示す図で、(a)
〜(c)は各状態図である。
FIG. 8 is a diagram showing the operation sequence of the earth and sand pump.
(C) is each state diagram.

【図9】土砂圧送ポンプを搭載した小口径管推進機の縦
断面図で、(a)はD−D線より左側の部分図、(b)
はD−D線より右側の部分図である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a small-diameter pipe propulsion device equipped with a sediment pump, (a) is a partial view on the left side of line DD, (b)
Is a partial view on the right side of the line DD.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…土砂溜めタンク、8…土砂圧送パイプ、13…ケー
シング、14…第1ポート、15…第2ポート、18…
外側シリンダ、19…外側シリンダ押進用ピストン、2
0…第1油室、21…第2油室、29…内側シリンダ、
30…土砂圧送ピストン、31…内側シリンダ押進用ピ
ストン、32…第3油室、33…第4油室、22,23
…第1油室20と第3油室32間の油路、24…スプー
ル弁、26、27,29´,34…第2油室21と第4
油室33間の油路、37…油タンク、39…油圧ポン
プ、43…方向切換弁、44,44a,45…油供給お
よび排出用油路、100…土砂圧送ポンプ、101…ダ
ミーシリンダ、102…ロッド付ピストン、103…ボ
トム側油室、104…ロッド側油室、200…油圧操作
部、300…小口径管推進機。
1 ... sediment storage tank, 8 ... sediment pumping pipe, 13 ... casing, 14 ... 1st port, 15 ... 2nd port, 18 ...
Outer cylinder, 19 ... Outer cylinder pushing piston, 2
0: first oil chamber, 21: second oil chamber, 29: inner cylinder,
Reference numeral 30: earth and sand pressure feeding piston, 31: piston for pushing the inner cylinder, 32: third oil chamber, 33: fourth oil chamber, 22, 23
... an oil passage between the first oil chamber 20 and the third oil chamber 32, 24 ... a spool valve, 26, 27, 29 ', 34 ... a second oil chamber 21 and a fourth oil chamber.
Oil passages between the oil chambers 33, 37 ... oil tanks, 39 ... hydraulic pumps, 43 ... directional switching valves, 44, 44a, 45 ... oil supply and discharge oil passages, 100 ... sediment pressure pumps, 101 ... dummy cylinders, 102 ... Piston with rod, 103 ... Bottom side oil chamber, 104 ... Rod side oil chamber, 200 ... Hydraulic operation unit, 300 ... Small diameter pipe propulsion machine.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 広 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話 株式会社内 (72)発明者 宮武 昌志 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話 株式会社内 (72)発明者 桂 周作 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話 株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−360920(JP,A) 特開 昭60−219334(JP,A) 特開 昭59−51171(JP,A) 実開 平4−22591(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/12──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Matsunaga 1-6-1, Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Masashi Miyatake 1-1-6, Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Shusaku Katsura 1-6-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-4-360920 (JP, A) JP-A-60- 219334 (JP, A) JP-A-59-51171 (JP, A) JP-A-4-22591 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E21D 9/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 小口径管推進機内に、円筒状のケーシン
グ、そのケーシング内を摺動する外側シリンダ、外側シ
リンダの後端部に接続した外側シリンダ押進用ピスト
ン、外側シリンダ内を摺動する内側シリンダ、内側シリ
ンダの前端部に接続した土砂圧送ピストン、内側シリン
ダの後端部に接続した内側シリンダ押進用ピストン、外
側シリンダ押進用ピストンの後端面とケーシング後壁と
の間に形成された第1油室、外側シリンダの外周面とケ
ーシング内周面との間に形成された第2油室、内側シリ
ンダ押進用ピストンの後端面と外側シリンダ押進用ピス
トンの前端面との間に形成された第3油室、内側シリン
ダの外周面と外側シリンダの内周面との間に形成された
第4油室、第1油室に通じるケーシングの第1ポート、
第2油室に通じるケーシングの第2ポート、第1油室と
第3油室間、第2油室と第4油室間をそれぞれ連絡する
油路、および第1油室と第3油室間の油路を開閉するス
プール弁を有する土砂圧送ポンプを設置し、その第1お
よび第2ポートと地上に設置した油圧源および方向切換
弁を含む油圧操作部との間をそれぞれ接続する油圧ホー
ス等の油路を設け、これらの油路を通して作動油の供
給、排出を行うことにより、土砂圧送ポンプの外側シリ
ンダを土砂圧送ピストンに先行して前進させ、土砂圧送
パイプを土砂溜めタンクから隔離した後、土砂圧送ピス
トンを前進させて外側シリンダ内に取り込まれている土
砂を土砂圧送パイプへ押し出し、その土砂圧送後に外側
シリンダと土砂圧送ピストンを後退させる動作サイクル
を繰り返して掘削土砂の圧送排土を行うようにした小口
径管推進機用土砂圧送装置において、前記土砂圧送ポン
プの第1ポートと前記油圧操作部との間を接続する油路
の途中に、摺動自在なロッド付ピストンを内蔵し、断面
積の大きいボトム側油室を土砂圧送ポンプ側の油路に、
断面積の小さいロッド側油室を油圧操作部側の油路にそ
れぞれ接続したダミーシリンダを設置し、このダミーシ
リンダを介して前進工程時の土砂圧送ポンプへの圧油の
供給と後退工程時の土砂圧送ポンプからの戻り油の排出
を行うようにしたことを特徴とする小口径管推進機用土
砂圧送装置。
1. A small-diameter pipe thruster, a cylindrical casing, an outer cylinder sliding in the casing, an outer cylinder pushing piston connected to a rear end of the outer cylinder, and sliding in the outer cylinder. Formed between the rear end surface of the inner cylinder, a sediment feeding piston connected to the front end of the inner cylinder, the inner cylinder pushing piston connected to the rear end of the inner cylinder, and the rear end surface of the outer cylinder pushing piston. A first oil chamber, a second oil chamber formed between the outer peripheral surface of the outer cylinder and the inner peripheral surface of the casing, between the rear end surface of the inner cylinder pushing piston and the front end surface of the outer cylinder pushing piston. A fourth oil chamber formed between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder, a first port of a casing communicating with the first oil chamber,
A second port of the casing communicating with the second oil chamber, an oil passage communicating between the first oil chamber and the third oil chamber, an oil path communicating between the second oil chamber and the fourth oil chamber, and a first oil chamber and a third oil chamber. Hydraulic hose having a sediment pressure pump having a spool valve for opening and closing an oil passage between the first and second ports and a hydraulic operating unit including a hydraulic source and a directional switching valve installed on the ground, respectively, By supplying and discharging hydraulic oil through these oil passages, the outer cylinder of the sediment pump was advanced ahead of the sediment pump piston, and the sediment pump pipe was isolated from the sediment storage tank. Then, the earth and sand pump is advanced to push out the earth and sand taken in the outer cylinder to the earth and sand pipe, and after the earth and sand is fed, the operation cycle of retreating the outer cylinder and the earth and sand piston is repeated to excavate soil. And a slidable rod in the middle of an oil passage connecting the first port of the sediment pressure pump and the hydraulic operating part. With a built-in piston, the bottom-side oil chamber with a large cross-sectional area is
Dummy cylinders, each connecting a rod-side oil chamber with a small cross-sectional area to the oil passage on the hydraulic operation unit side, are installed. Through this dummy cylinder, supply of pressurized oil to the earth and sand A sediment pumping device for small-diameter pipe propulsion machines, wherein return oil is discharged from a sediment pump.
【請求項2】 土砂圧送ポンプの第1油室の断面積A1
と第2油室の断面積A2、ダミーシリンダのボトム側油
室の断面積A3とロッド側油室の断面積A4の各面積比
をA1/A2=A3/A4としたことを特徴とする請求
項1記載の小口径管推進機用土砂圧送装置。
2. A sectional area A1 of a first oil chamber of a sediment pressure pump.
And a sectional area A2 of the second oil chamber and a sectional area A3 of the bottom oil chamber of the dummy cylinder and a sectional area A4 of the rod-side oil chamber of the dummy cylinder, wherein A1 / A2 = A3 / A4. Item 2. A sediment pumping device for a small-diameter pipe propulsion device according to Item 1.
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