JP2957460B2 - 管押し込み用複推進機 - Google Patents

管押し込み用複推進機

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JP2957460B2
JP2957460B2 JP3301096A JP3301096A JP2957460B2 JP 2957460 B2 JP2957460 B2 JP 2957460B2 JP 3301096 A JP3301096 A JP 3301096A JP 3301096 A JP3301096 A JP 3301096A JP 2957460 B2 JP2957460 B2 JP 2957460B2
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靖夫 根岸
彰夫 貴志
広 松永
誠一 宮地
淳一 白川
敏夫 桜糀
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AIRETSUKU GIKEN KK
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
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AIRETSUKU GIKEN KK
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非開削にて土中に
ケーブル布設用管、上下水道管、ガス管等を布設する小
口径推進工法の分野において、推進工法の1工程目に布
設したパイロット管をガイドにして、2工程目に上記パ
イロット管の布設方向と反対方向からパイロット管より
数倍外径の大きい推進管を土中に押し込む、管押し込み
用複推進機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3(イ)〜(ニ)は小口径推進工法に
よる管布設の施工手順の内、1工程目の1例の説明図で
ある。先端装置E、パイロット管D及びパイロット管推
進用の小型元押装置Cの組合せにおける施工手順で、図
3(イ)は既に土中に布設しつつあるパイロット管Dの
先に先端装置Eが位置し、発進立坑A内に小型元押装置
Cを設置してある状態を示している。
【0003】上記先端装置Eに内蔵している油圧シリン
ダを伸び動作させて、外筒E1 を土中に圧入することに
より先堀りしてから、図3(ロ)に示すように、先端装
置Eにて先堀りしたストロークだけ、小型元押装置Cに
内蔵した油圧シリンダを伸び動作させることにより、パ
イロット管Dを土中に推進していく。なお、先端装置で
先堀りしたストロークだけ、元押装置で推進していく工
法を一般的には複推進工法と称している。
【0004】図3(ハ)は再度、先端装置Eにて先堀り
した状態を示しており、この工程では前述の図3(イ)
と(ロ)に示す状態を繰り返してパイロット管Dを土中
に推進して布設していく。図3(ニ)はパイロット管D
が発進立坑Aから到達立坑Bに到達した状態を示してお
り、この状態になると2工程目の工法を進める準備とし
て、到達立坑Bに到達した先端装置Eと発進立坑A内に
設置していた小型元押装置Cはそれぞれ立坑内から撤去
する。
【0005】次に2工程目の工法に関して図4(イ)〜
(ニ)を用いて説明する。図4(イ)は到達立坑B内に
推進管H用の大型元押装置Fを設置した後に、大型元押
装置Fへ据え付けした推進管Hをテーパ管Gでパイロッ
ト管Dとを接続した状態を示している。図4(ロ)は大
型元押装置Fに内蔵している油圧シリンダの所定量の伸
び動作により、元押装置Fの押台車F1 を介して推進管
Hが押され、これによりテーパ管G並びにパイロット管
Dが土中に押し込まれて、発進立坑A内へパイロット管
Dが押し出された状態を示している。この後、発進立坑
A内に押し出されたパイロット管Dは接続部分から外し
撤去する。
【0006】図4(ハ)は大型元押装置Fの押台車F1
がさらに油圧シリンダの伸び動作により、推進管Hを土
中へ押し込んだ状態を示している。図示の状態で、推進
管Hの1本当りの長さ分だけ、推進管Hの押し込みが完
了した。図4(ニ)は大型元押装置Fに内蔵している油
圧シリンダの縮み動作により、押台車F1 が推進管Hの
1本分のスペースを確保するために、後方へ移動した状
態を示しており、続いてこのスペースへ新たな推進管H
を装着してから、図4(ロ)〜(ニ)の動作を繰り返し
て、パイロット管Dを順次発進立坑A側へ押し出し、撤
去しつつ、推進管Hを到達立坑Bから発進立坑Aまで到
達させていく。なお、1工程目の工法との相違点は、先
掘しないで単に元押装置の推力のみで管を押し込み推進
していく点であり、この工法は一般的に単推進工法と称
している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の小口径推
進工法における1工程目の工法の場合での課題は特にな
いが、2工程目の工法に関しては次のような理由による
課題があった。即ち、2工程目の工法は上述のように、
先堀しないで元押装置のみの推力で管を押し込み推進し
ていく単推進工法であるため、外径の異なるパイロット
管と推進管との径の差により生じる段差部での抵抗が非
常に大きくなるという問題がある。例えば、パイロット
管の外径1に対して推進管の外径を2とした場合、外径
比では1:2であるが、断面積比では1:4となり、本
工法のように管を土中に圧入していく工法では管径差が
大きくなる程、段差部での抵抗が飛躍的に増大する。従
って、土質による影響及び土の硬さにより、推進不可能
な領域が多くなり、しかも推進可能距離も軟弱地盤を除
いて短距離となる欠点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決する手段として、2工程目においても1工程目の工
法と同様に先堀りする複推進工法を採用することとし、
それに用いる管押し込み複推進機を提供するもので、そ
の特徴は、動力源として単動油圧シリンダが内蔵され、
その外側に外部シリンダ及びその上に拡径管を有し、上
記拡径管の後部にはスライド管が接続され、該スライド
管の内部には上記単動油圧シリンダの後部に結合した推
進管アダプタを備え、単動油圧シリンダへ作動油を供給
する油圧ホースを接続するカプラが中心部に取付けてあ
り、前記単動油圧シリンダ内部のピストンロッドの先端
に球面ヘッドを取付けた管押し込み用複推進機である。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の管押し込み用複推
進機の具体例の縦断面図、図2は本発明の管押し込み用
複推進機に内蔵している単動油圧シリンダへ外部の油圧
ポンプから油圧を作動させて、単動油圧シリンダを伸び
動作させた状態の縦断面図である。図面において、10は
管押し込み用複推進機であり、動力源として単動油圧シ
リンダ11が内蔵されており、その外側には外部シリンダ
12が被り、さらにその上には拡径管13が被っており、該
拡径管13の後部にはスライド管14が接続されている。
【0010】上記スライド管14の内部には、単動油圧シ
リンダ11後部のフランジ部11a へ複数本のボルトで結合
した推進管アダプタ16が配置されている。又単動油圧シ
リンダ11へ作動油を供給する油圧ホースJを単動油圧シ
リンダ11へ接続するためのカプラ15が中心部に取付けて
あり、ピストンロッド11-1の先端には球面ヘッド11-2が
取付けてある。なお、パイロット管と本発明の管押し込
み用複推進機10を接続する管接続器I及び推進管Hが仮
装線で示してあり、図中Kは本発明の管押し込み用複推
進機10の構造寸法から構成される段差部における空間で
ある。
【0011】次に図2を用いて本発明の管押し込み用複
推進機10の動作及び機能を説明する。外部の油圧ポンプ
から油圧ホースJを通して単動油圧シリンダ11へ供給さ
れた作動油の油圧により、ピストンロッド11-1が伸び動
作し、従って球面ヘッド11-2を介して外部シリンダ12を
押す。このため、外部シリンダ12に被った拡径管13並び
にこれに接続されたスライド管14も共に押されるので、
土中においては、拡径管13の断面積分の先堀りを単動油
圧シリンダ11の押力により行うことができる。
【0012】続いて、単動油圧シリンダ11の縮み動作に
ついて説明する。図2の状態から推進管Hへ大型元押装
置F(図5参照)から推力が作用すると、拡径管13の断
面積へ作用している土圧が反力となり、単動油圧シリン
ダ11内の作動油が油圧ホースJを通して外部の油圧ポン
プのタンクへ押し戻されるので、ピストンロッド11-1は
縮み動作する。従って、外部シリンダ12と拡径管13及び
スライド管14はこの位置を保ち、単動油圧シリンダ11並
びに推進管アダプタ16が前方へ移動する。この状態は図
1に示す状態と同じになる。
【0013】次に他の要素についても機能を説明する。 (1)拡径管…推進管Hのサイズに合せて推進管アダプ
タ16を交換することになるが、このサイズに対応した拡
径管13を交換できる構造であるので、数種の推進管Hに
対応できる。 (2)スライド管…本発明の管押し込み用複推進機10の
構造寸法から構成される段差部における空間Kには、ス
ライド管14がない場合には土砂がこの空間Kへ侵入して
本機10の外部シリンダ12の後方へ固まり、これの動作を
拘束する弊害が生じるが、スライド管14を設けることに
より、空間Kへの土砂の侵入を防止できる。
【0014】(3)球面ヘッド…単動油圧シリンダ11の
ピストンロッド11-1の強度は、圧縮方向へ外力が作用し
た場合のみの強度に耐えられるように設計されており、
曲げ方向の外力が作用すると強度が不足する場合があ
る。この点を配慮して本発明の管押し込み用複推進機10
のピストンロッド11-1の先端には球面ヘッド11-2を取付
けて、外部シリンダ12の内側へ押し当てている構造にし
ているので、外部シリンダ12、拡径管13並びにスライド
管14から作用するおそれのある曲げ方向外力の球面ヘッ
ド11-2にて逃がし、ピストンロッド11-1へ曲げ方向の外
力が作用しないようにしている。例えば、ピストンロッ
ド11-1が外部シリンダ12の内側に直結している構造であ
れば、外部シリンダ12と拡径管13並びにスライド管14か
ら作用する曲げ方向の外力がピストンロッド11-1へ直接
作用することになる。
【0015】
【実施例】図5及び図6は前述の2工程目の工法を本発
明の管押し込み用複推進機を用いることによる従来の単
推進工法から複推進工法へ変換した状態の工法説明図で
ある。図5(イ)は到達立坑B内に大型元押装置Fを設
置した後、大型元押装置Fの上に本発明の管押し込み用
複推進機10を装着して、パイロット管Dと本機10とを接
続した状態を示している。なお、Aは発進立坑、F1
押台車、Jは油圧ホースを示している。
【0016】図5(ロ)は大型元押装置Fに内蔵してい
る油圧シリンダが所定量だけ伸び動作して、押台車F1
を介して管押し込み用複推進機10を土中へ押し込み、こ
れに押されてパイロット管Dが発進立坑A側へ押し出さ
れた状態を示している。図5(ハ)は大型元押装置Fに
内蔵している油圧シリンダが縮み動作することで押台車
1 が推進管Hの1本分の長さに相当するスペースを確
保した状態を示している。この際、発進立坑A側へ押し
出されていたパイロット管Dは接続部分から外し撤去し
てある。図5(ニ)は大型元押装置Fの上に確保したス
ペースへ推進管Hを装着して、押台車F1 を介して推進
管Hを本機10へ嵌入した状態を示している。
【0017】図6(イ)は本機10に内蔵している単動油
圧シリンダ11へ外部の油圧ポンプから作動油が油圧ホー
スJを通して供給される油圧が作用して、ピストンロッ
ド11-1が伸びることで、本機10により先堀りした状態を
示している。なお、先堀りにより発生する反力は大型元
押装置Fにて受ける。図6(ロ)は本機10で先堀りした
ストロークだけ、大型元押装置Fにて推進管Hを押し込
んだ状態を示している。なお、大型元押装置Fの推力と
本機10からの土圧による反力で、本機10の単動油圧シリ
ンダ11内の作動油が油圧ホースJを通して地上の油圧ポ
ンプのタンクへ戻るので、ピストンロッド11-1は縮み動
作する。
【0018】図6(ハ)は本機10により先堀りした状態
を示している。図6(ニ)は本機10により先堀りしたス
トロークだけ、大型元押装置Fにて推進管Hを押し込ん
だ状態を示しており、次の工程は図5(ハ)に示した状
態のように、押台車F1 が後退して新たな推進管Hを装
着できるスペースを確保して、既に述べた工程の繰り返
しを行い、複推進工法にてパイロット管Dを順次発進立
坑A側へ押し出し撤去しつつ、推進管Hを到達立坑Bか
ら発進立坑Aまで到達させていく。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の管押し込
み用複推進機を用いることにより、小口径推進工法の分
野において、推進工法の2工程目を従来の単推進工法か
ら複推進工法へ変換可能となり、外径の異なるパイロッ
ト管と推進管との径の差により生じる段差部での抵抗が
著しく低減され、作業効率の著しい向上がはかれるとと
もに、推進可能距離も長くできる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の管押し込み用複推進機の具体例の縦断
面図である。
【図2】図1の管押し込み用複推進機において単動油圧
シリンダを伸び動作させた状態の縦断面図である。
【図3】小口径推進工法による管布設の施工手順の内、
1工程目の1例の説明図である。
【図4】小口径推進工法による管布設の施工手順の内、
従来の2工程目の1例の説明図である。
【図5】本発明の管押し込み複推進機を用いた小口径推
進工法による管布設の施工手順の内、2工程目の前半の
説明図である。
【図6】本発明の管押し込み複推進機を用いた小口径推
進工法による管布設の施工手順の内、2工程目の後半の
説明図である。
【符号の説明】
10 管押し込み用複推進機 11 単動油圧シリンダ 11-1 ピストンロッド 11-2 球面ヘッド 12 外部シリンダ 13 拡径管 14 スライド管 15 カプラ 16 推進管アダプタ H 推進管 I 管接続器 J 油圧ホース K 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 貴志 彰夫 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友 電気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 松永 広 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 宮地 誠一 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 白川 淳一 東京都台東区元浅草三丁目18番10号 ア イレック技建株式会社内 (72)発明者 桜糀 敏夫 東京都台東区元浅草三丁目18番10号 ア イレック技建株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−198066(JP,A) 実開 昭51−140511(JP,U) 特公 昭50−25252(JP,B2) 特公 昭46−12062(JP,B1) 実公 昭57−33035(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/06 311 E21D 9/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動力源として単動油圧シリンダが内蔵さ
    れ、その外側に外部シリンダ及びその上に拡径管を有
    し、上記拡径管の後部にはスライド管が接続され、該ス
    ライド管の内部には上記単動油圧シリンダの後部に結合
    した推進管アダプタを具え、単動油圧シリンダへ作動油
    を供給する油圧ホースを接続するカプラが中心部に取付
    けてあり、前記単動油圧シリンダ内部のピストンロッド
    の先端に球面ヘッドを取付けたことを特徴とする管押し
    込み用複推進機。
  2. 【請求項2】 外部シリンダの外側に位置する拡径管
    と、この後部に接続されているスライド管及び推進管ア
    ダプタは交換可能な構造になっており、適用管サイズに
    応じた外径に変更可能であることを特徴とする請求項1
    記載の管押し込み用複推進機。
  3. 【請求項3】 外部シリンダと推進管アダプタの間に構
    成される段差部における空間をスライド管で覆っている
    ことを特徴とする請求項1記載の管押し込み用複推進
    機。
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