JP2945595B2 - 立坑ケーシングの圧入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばヒューム管等の
推進管を地中に埋設する場合の発進立坑又は到達立坑の
ような円筒状立坑を形成するための立坑ケーシングの圧
入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ヒューム管等の推進管を地中
に埋設する推進工法において円筒状の発進又は到達立坑
を設置する際は、例えば特公平５−８３７１７号公報に
記載されているように、左右のアウトリガー４１（同公
報における番号、以下同じ）と無限軌道式車両３２によ
りフレーム３３（本発明における基台に相当）を地表面
から離して支持し、フレーム３３の下面側に円筒状立坑
ユニット８（同じく立坑ケーシングに相当）の外周を把
持する環状クランプ２７（同じく把持部材に相当）を配
置し、フレーム３３と該環状クランプ２７をフレーム３
３の下面の左右に取り付けた一対の反復回動用液圧シリ
ンダ２８を介して連結し、さらに、フレーム３３の左右
に設けた支持部材３４の上部と該環状クランプ２７を押
下用液圧シリンダ２９（同じく圧入用液圧シリンダに相
当）を介して連結してなる立坑回動押下装置１が使用さ
れている。

【０００３】上記立坑回動押下装置では、立坑ユニット
の外周を環状クランプで把持し、無限軌道式車両が備え
る掘削装置で立坑ユニット内の下方の地盤を掘削し、且
つ反復回動用液圧シリンダにより環状クランプを介して
立坑ユニットを交互に異なる方向に反復回動させなが
ら、押下用液圧シリンダ２９により環状クランプを介し
て立坑ユニットを地中に押し下げていくもので、その押
し下げ圧力に対する反力を支えるカウンターウエイト
が、フレームの前部（アウトリガーの側）左右両側に設
置され、またフレームの後部を支持する無限軌道式車両
の重量もカウンターウエイトとしての役割を果たしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
立坑回動押下装置では、掘削装置を備える無限起軌道式
車両がフレームの後部に連結されこれを支持するという
構造であることから、ここでの無限軌道式車両は立坑回
動押下装置と事実上一体化した立坑形成用の専用機とし
て位置付けられ、本来の多用途性及び機動性が発揮でき
ない状態となっている。そして、この無限軌道式車両は
立坑回動押下装置を連結するためのアタッチメントを必
要とするため、汎用の無限軌道式パワーショベル等をそ
のまま利用することができないという不便さもある。

【０００５】また、上記従来の立坑回動押下装置は、フ
レーム３３やその他の構成部分がかさばり、搬送のため
大型の車両を必要とするとともに稼働時に大きい設置面
積を必要とする。しかし、下水道の普及率の向上等に伴
い、大型の車両が入れなかったり上記装置を設置できな
い狭い道路沿いなどに立坑を形成する必要も増えてきて
おり、このような装置の大幅な小型化が求められてい
る。

【０００６】本発明はこのような経緯でなされたもの
で、立坑を形成する際、汎用の無限軌道式パワーショベ
ル等をそのまま使用することができるようにすること、
及び小型化が可能な装置（立坑ケーシングの圧入装置）
を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、中央部に立坑
ケーシングが通る開口を有し地表に設置される基台と、
基台上に立設され上下に伸縮する複数の圧入用液圧シリ
ンダと、基台上で立坑ケーシングの外周を把持するとと
もに、該圧入用液圧シリンダに取り付けられその伸縮に
伴い上下に動く環状の把持部材を備え、さらに上記圧入
用液圧シリンダがそれぞれ独立して駆動制御され、基台
が傾斜して設置されたときでも把持部材の水平を保つこ
とができるようになっていることを特徴とする立坑ケー
シングの圧入装置であり、上記把持部材は、例えば環状
に連なる複数個の円弧状内周面を有する部材とそれを開
閉する液圧シリンダを備える。

【０００８】また、上記立坑ケーシングの圧入装置にお
いては、好ましくは、カウンターウエイトが上記基台に
対し着脱自在に取り付けられ、あるいは、掘削機のクロ
ーラーの踏み板が上記基台に対し着脱自在に取り付けら
れたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の立坑ケーシングの圧入装置の使用に際
しては、基台を地表に設置し、把持部材で立坑ケーシン
グを把持し、圧入用液圧シリンダの作用で該立坑ケーシ
ングを地中に圧入する。圧入時の反力は基台に取り付け
たカウンターウエイト又は踏み板に乗った掘削機により
支えられる。なお、立坑ケーシングの埋設工事において
は、前記従来例にみられるように立坑ケーシングを回転
揺動させながら圧入することがこれまで常識とされてき
たが、本発明者らの知見によれば、ケーシングの直径や
地盤の性質によっては揺動なしの圧入のみで埋設が可能
であり、本発明において圧入用液圧シリンダのみでケー
シングを圧入するようにしたのはこの知見に基づいてい
る。そして、この圧入装置は比較的小径のケーシングを
使用する工事又は柔らかい地盤での工事に好適に使用さ
れる。

【００１０】上記立坑ケーシングの圧入装置において
は、基台を地表に設置して無限軌道式車両との連結をな
くしたことで、無限軌道式車両は本来の多用途性及び機
動性を取り戻し、特別のアタッチメントを必要としなく
なることから汎用の無限軌道式パワーショベル等をその
まま利用することができるという利点が生ずる。

【００１１】そして、上記圧入装置では、基台を地表に
設置することで従来装置のような大きいフレームやアウ
トリガーを設ける必要がなくなり、加えて、従来装置に
おいて横向きに必ず設置されていた揺動用の液圧シリン
ダを設けないことで、装置の大幅な小型化が初めて可能
となった。さらに、把持装置や圧入用液圧シリンダ等を
全て基台の上に設置したことで、装置の構造が単純化さ
れた。なお、揺動用の液圧シリンダを設けないことで油
圧ポンプや発電機、油圧制御機器等の周辺機器も簡素化
及び小型化することができる。

【００１２】上記圧入装置においては、基台に対し着脱
自在としたカウンターウエイトを取り外すことで、搬送
時に一層小型化することができる。また、踏み板を基台
に取り付ければ、立坑ケーシングの圧入時にパワーショ
ベル等の掘削機のクローラーが乗ることで掘削機の重量
をカウンターウエイトとして利用することができ、その
分持ち運ぶカウンターウエイトを少なくできる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４を参照し
て説明する。図１及び図２に示すように、この揺動圧入
装置１は、中心に立坑ケーシングの外形よりやや大きい
開口２を有する基台３と、基台３上に位置し立坑ケーシ
ングの外周を把持する環状の把持部材４と、下端が基台
３に取り付けられて該基台３上に立設し、側面に把持部
材４が取り付けられた圧入用液圧シリンダ５と、基台２
の前後上面に一対づつ立設する係止片６と、係止片６に
着脱自在に係止されたカウンターウエイト７からなる。

【００１４】把持部材４は、円周をほぼ４等分する４つ
の円弧状部片８（８ａ〜８ｄ）を備え、各円弧状部片８
はピン９により環状に連結され、円弧状部片８ａと８ｄ
の間にはそれらをつなぐように把持用液圧シリンダ１０
が連結され、各円弧状部片８は把持用液圧シリンダ１０
の伸縮に伴い水平面内で開閉するようになっている。ま
た、円弧状部片８ｄには開閉案内用の円弧状のガイド棒
１１が取り付けられ、それが円弧状部片８ａに取り付け
られたガイド枠１２に摺動自在に嵌入するようになって
いる。

【００１５】圧入用液圧シリンダ５は、各円弧状部片８
ａ〜８ｄに１つづつ設置され、各々独立して駆動制御さ
れ、これが上下に伸縮することで把持部材４が上下に動
くようになっている。また、この圧入用液圧シリンダ５
は、基台３への取り付け箇所を支点として垂直方向から
多少揺動可能とされ（把持装置４の開閉に追随して揺
動）、また、各円弧状部片８ａ〜８ｂとの連結部分では
各円弧状部片８ａ〜８ｂとの間で相互に多少遊動し得る
連結構造をとっている。なお、各圧入用液圧シリンダ５
が独立して駆動制御でき、また各圧入用液圧シリンダ５
が基台３や把持装置４との間で上記の取り付け構造又は
連結構造をとることで、多少傾斜した地表に基台３を設
置したときでも把持部材４を水平に保ち、ケーシングを
鉛直に圧入できるようになっている。

【００１６】係止片６は基台３の前後上面に一対づつ立
設し、これにカウンターウエイト７の係止部１３が上下
スライド式にはまり込み、係止部１３を介してカウンタ
ーウエイト７の重量を基台２に与えるようになってい
る。なお、前後いずれかの側のカウンターウエイト７の
代わりに、図３に示すように、同じような係止部を備え
たクローラーの踏み板１４を取り付け、その上に乗った
パワーショベル等の掘削機の重量をカウンターウエイト
として利用することもできる。踏み板１４は、図４に示
すようにカウンターウエイト１４ａと一体化されたもの
でもよい。カウンターウエイト７及び踏み板１４の下部
には必要に応じてスパイク等の滑り止めが設けられる。

【００１７】上記圧入装置を使用して立坑を形成する手
順について説明すると、始めに圧入装置１（カウンター
ウエイト７の一方の側を踏み板１４に代えたもの、図３
参照）を所定位置にセットし、掘削機１６を進めてその
クローラ１７を踏み板１４に乗せる。次に、圧入用液圧
シリンダ５を作動させ把持部材４を上（仮想線位置）に
持ち上げて水平に保ち、掘削機１６に吊したファースト
ケーシング１８ａを円弧状部片８ａ〜８ｄの内側に挿入
し、把持用シリンダ１０を作動させて径を縮めファース
トケーシング１８ａの外周を把持する。続いて、圧入用
液圧シリンダ５を作動させて把持部材４を水平状態を保
ったまま下方に押し下げ（実線位置）、ファーストケー
シング１８ａを地中に鉛直方向に圧入する。このとき圧
入装置１が受ける反力は、カウンターウエイト７と踏み
板１４に乗った掘削機１６の重量により支えられる。

【００１８】把持部材４を実線位置まで押し下げた後、
把持用シリンダ１０を作動させて径を広げ一旦ファース
トケーシング１８ａの把持を解き、把持部材４を仮想線
位置に持ち上げ、再び把持部材４の径を縮めファースト
ケーシング１８ａを把持して圧入する。また、圧入装置
１による圧入操作と平行して又は交互に、掘削機１６に
よりファーストケーシング１８ａ内の地盤を掘削排除す
る。

【００１９】以上の操作を繰り返しファーストケーシン
グ１８ａが所定深さ圧入されたとき、ファーストケーシ
ング１８ａの把持を解き、次の円筒状ケーシング（ミド
ルケーシング１８ｂ）をファーストケーシング１８ａの
上端に連結するとともに把持装置４で把持し、同じよう
に地中に圧入し、掘削機１６により適宜ケーシング内部
の土砂を掘削排除し、さらに、次のミドルケーシング１
８ｃを継ぎ足して圧入し、最後にアイドルケーシング１
８ｄをミドルケーシング１８ｃの上端に連結し、これを
所定深さ圧入することでファーストケーシング１８ａが
所期の深さに到達するように調整する。

【００２０】図１及び図２の実施例に示すように、本発
明の圧入装置は、従来例に比べ大幅に小型化することが
できる（前記従来例では装置の横幅はケーシング直径の
倍程度となっていたが、上記実施例では１．２倍程度で
済み、前後の幅も小さくなっている）。従って、特に従
来の回動押下装置が利用できないような狭い場所にで
も、搬送し設置することができる。また、図３の実施例
では複数のケーシングを継ぎ足して圧入したが、１個の
長いケーシングを用いることもできる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、地中にケーシングを圧
入して立坑を形成する際、汎用の無限軌道式パワーショ
ベル等をそのまま使用することができる。また、本発明
の圧入装置は大幅に小型化できるので、搬送手段や設置
面積の関係でこれまで設置できなかった狭い場所にでも
搬送し設置できるようになる。さらに、本発明によれ
ば、装置の構成が単純となりしかも把持部材や圧入用液
圧シリンダなどが全て基台上に支持されていることで、
低コストで且つメンテナンスが容易な圧入装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の圧入装置の平面図である。

【図２】同側面図である。

【図３】ケーシングの圧入手順の説明図である。

【図４】カウンターウエイトを取り付けた踏み板の平面
図（ａ）及び側面図（ｂ）である。

【符号の説明】

１ 揺動圧入装置 ３ 基台 ４ 把持装置 ５ 圧入用液圧シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 5/04 E21B 7/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部に立坑ケーシングが通る開口を有
   し地表に設置される基台と、基台上に立設され上下に伸
   縮する複数個の圧入用液圧シリンダと、基台上で立坑ケ
   ーシングの外周を把持するとともに、該圧入用液圧シリ
   ンダに取り付けられその伸縮に伴い上下に動く環状の把
   持部材を備え、さらに上記圧入用液圧シリンダがそれぞ
   れ独立して駆動制御され、基台が傾斜して設置されたと
   きでも把持部材の水平を保つことができるようになって
   いることを特徴とする立坑ケーシングの圧入装置。
2. 【請求項２】 上記把持部材は環状に連なる複数個の円
   弧状内周面を有する部材とそれを開閉する液圧シリンダ
   を備えることを特徴とする請求項１に記載された立坑ケ
   ーシングの圧入装置。
3. 【請求項３】 カウンターウエイトが上記基台に対し着
   脱自在に取り付けられたことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載された立坑ケーシングの圧入装置。
4. 【請求項４】 掘削機のクローラーの踏み板が上記基台
   に対し着脱自在に取り付けられたことを特徴とする請求
   項１又は２に記載された立坑ケーシングの圧入装置。