JP2967773B2 - 管布設装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管どうしを接合し
て布設する管布設装置に係り、例えば、シールド工法等
において、二次覆工をＦＲＰＭ管、鋼管等の管を布設し
て行う場合に使用されるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、シールド工法は、シール
ド機による掘削、推進、セグメント組立(一次覆工)作
業、さらに、セグメントと地山との間の空間を埋める裏
込め材注入作業の繰り返しにより、地山にトンネルを築
造する工法である。通常、組み立てられたセグメントリ
ングを永久構造物としているが、一次覆工完了後、その
内側に防水、防食等を目的として二次覆工を行う場合が
多い。

【０００３】前記二次覆工としては、例えば、セグメン
トリングの内側に直接コンクリートを打設する方法や、
ＦＲＰＭ管、鋼管等の管をセグメントリングの内側に布
設して行う方法がある。従来、前記管を布施して二次覆
工を行う場合、図１０〜図１８に示すようにして行って
いる。すなわち、まず、図１０に示すように、セグメン
トリングＲの内面下部に、運搬台車専用の軌条１,１を
取り付けるとともに、図１１に示すように、前記軌条
１,１を走行可能な運搬台車２に、立坑３上から門型ク
レーン４によって管５を吊り下げて載置し、次いで図１
２に示すように、前記運搬台車２をバッテリ式機関車６
によって、前工程において既に設置されている５(以
下、設置済管５という。)の近傍まで搬送し、その後、
図１４に示すように、該設置済管５に前記管５を接合し
て設置する。

【０００４】前記設置済管５に管５を接合するには、図
１４に示すように、前記バッテリ式機関車６に備えられ
た据付装置６ａによって管５をその外側から支持すると
ともに、図１３および図１４に示すように、前記設置済
管５の左端開口部と、管５の右端開口部とにそれぞれ接
合治具８をセットし、これら接合治具８,８をワイヤ９,
９とレバーブロック１０によって引き付けて、前記設置
済管５に管５を引き込むことで、設置済管５の右端開口
部に管５の左端開口部を接合する。

【０００５】次いで、図１５に示すように、管５の外周
下半分にワイヤ１１を掛けるとともに、管５の下側のセ
グメントリングＲに管受台１２を設置し、前記ワイヤ１
１をレバーブロック１３によって、引き込みあるいは出
すとともに、前記管受台１２に高さ調整材１４を設置す
ることで、管５の芯出しおよび仮固定を行い、次いで、
図１６に示すように、前記管５とセグメントリングＲと
の間に固定材１５…を挿入することで、管５をセグメン
トリングＲの内側に固定し、さらに、ワイヤ１６とター
ンバックル１７等によって管５の浮上を防止し、ここま
でで、管５の接合と固定、つまり管５の布設を終了す
る。

【０００６】上記の工程を所定回数順次繰り返して行う
ことで、管５を所定個数布設したならば、図１７に示す
ように、セメントレンガを積み上げることで、間仕切壁
１８を構築し、次いで図１８に示すように、前記セグメ
ントリングＲの外側でかつ前記間仕切壁１８,１８間に
中込材を注入パイプ１９…から注入して充填する。な
お、図１７および図１８において、符号１９ａは空気抜
きパイプ、符号１９ｂは水抜きパイプ、符号１９ｃは確
認パイプを示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記管の布
設方法では、以下に述べるような、不具合点がある。す
なわち、まず、上記管の布設方法では、搬送台車２や据
付装置６ａによって、管５を外側から支持して接合して
いるので、管５の接合完了まで、前記搬送台車２や据付
装置６ａが拘束され、このため、管接合完了まで次の作
業にかかれない。また、管５の外側で該管５を支持して
管接合を行っているので、管接合完了後に、前記搬送台
車２や据付装置６ａを撤去する際に、仮吊りまたは仮受
けが必要となって、この仮吊りまたは仮受けのための作
業に非常に手間がかかる。

【０００８】さらに、管５,５の接合に当たっては、上
述したように、接合治具８,８を設置済管５の(左端)開
口部にセットするとともに、接合すべき管５の(右端)開
口部にセットし、ワイヤ９,９とレバーブロック１０で
引き込み接合するため、前記設置済管５と、その前工程
で設置された管５との接合部に接合治具８の厚さ分の隙
間が生じることになる。そして、管５は次々に接合して
いくので、結局のところ、管５,５の接合部には全て、
前記接合治具８の厚さ分の隙間が生じることになる。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、管接合を、管の外側から支持することなく、管の内
側から支持することで、管を運搬する運搬台車を拘束す
ることなく、しかも、仮吊りまたは仮受けが必要なく、
さらに、管どうしを隙間なく接合して布設することがで
きる管布設装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の管布設装置は、設置された管
に、他の管を接合して布設する管布設装置であって、前
記設置された管と、他の管との双方の内部に亙って管の
軸方向に沿って配設されるメインビームと、このメイン
ビームの一端部に取り付けられて、前記設置された管の
内面に圧接固定される反力手段と、前記メインビームの
他端部に取り付けられて、前記他の管の上部内面を、該
他の管が軸方向に移動自在となるように支持する支持手
段と、前記反力手段に取り付けられて、前記他の管を前
記設置された管側に向けて引き込むことで、前記他の管
を前記設置された管に接合する管接合手段とを有するも
のである。

【００１１】前記メインビームは、例えば、鋼管等によ
って形成する。鋼管は、前記設置された管と、他の管と
の双方の内部に亙って配設可能な、長尺な鋼管であって
もよいし、比較的短い鋼管を複数本接合したものでもよ
い。また、前記メインビームは、前記管内に１本配設し
てもよいし、複数本配設してもよい。

【００１２】前記反力手段は、前記設置された管の内面
に圧接固定される構成のものであればどのような構成の
ものでもよいが、例えば、管の径方向に伸縮可能に構成
し、伸長することで、管の内面に圧接固定され、縮小す
ることで、管の内面から離間できるような構成のものが
望ましい。また、前記反力手段は、前記メインビームに
一つ取り付けてもよいし、複数取り付けてもよい。複数
取り付ける場合、反力手段どうしは連結するのが望まし
い。

【００１３】前記支持手段は、前記他の管の上部内面
を、該他の管が軸方向に移動自在となるように支持でき
る構成のものであればどのような構成のものでもよい
が、例えば、管の径方向に伸縮可能に構成し、伸長する
ことで管の上部内面に軸方向に摺動自在に当接し、縮小
することで、管の上部内面から離間できるような構成の
ものが望ましい。また、前記支持手段は、前記メインビ
ームに一つ取り付けてもよいし、複数取り付けてもよ
い。

【００１４】前記接合手段は、前記他の管を前記設置さ
れた管側に向けて引き込むことができる構成のものであ
ればどのような構成のものでもよいが、例えば、前記反
力手段に油圧シリンダ装置を取り付け、該油圧シリンダ
装置のピストンに、ワイヤまたはチェーンを取り付け、
このワイヤまたはチェーンの先端部を前記他の管に固定
するような構成のものが望ましい。

【００１５】請求項１の管布設装置においては、メイン
ビームの他端部を、設置された管の先端開口部から所定
長さ突出させた状態で、前記反力手段を、設置された管
の内面に圧接固定することで、前記メインビームを設置
された管側に固定する。次いで、前記設置された管の近
傍に、接合すべき他の管を搬送してきて、該他の管の内
部に前記メインビームの他端部を挿入し、その後、この
メインビームの他端部に取り付けられた支持手段によっ
て、前記他の管の上部内面を、該他の管が軸方向に移動
自在となるように支持する。次いで、前記反力手段に取
り付けられた管接合手段によって、前記他の管を前記設
置された管側に向けて引き込むことで、前記他の管を前
記設置された管に接合する。

【００１６】このように、請求項１の管布設装置では、
設置された管内において前記反力手段によって反力を確
保し、接合すべき他の管をその管内の上部内面で前記支
持手段によって支持して、前記管接合手段によって管接
合を行うので、管を運搬する運搬台車は運搬のみの作業
で済み、管接合の際に、運搬台車を拘束することがな
く、よって、管接合作業を管運搬作業と並行して行うこ
とができ作業効率が向上する。また、接合すべき他の管
を、前記メインビームに取り付けられた支持手段によっ
て管の上部内面から支持しているので、管接合完了後
に、従来必要としていた管の仮吊り、仮受け等を要する
ことなく、管の固定を行うことができる。

【００１７】さらに、設置された管内に反力手段によっ
て反力を確保し、接合すべき他の管をその内面で支持手
段によって支持して、前記管接合手段によって、設置さ
れた管に前記他の管を接合しているので、管と管の接合
部に隙間が生じることなく、完全接合が行える。加え
て、前記接合すべき他の管を管内で支持しているので、
該管とその外側にあるセグメントリングとの間の隙間を
小さくすることができ、よって、セグメントリングの径
を小さくできるので、トンネル覆工に要するコストを低
減することできる。

【００１８】請求項２の管布設装置は、請求項１におい
て、前記反力手段を、前記管の軸方向に沿って移動可能
な移動台車に設けたものである。前記移動台車は、例え
ば、台車本体と、この台車本体の下部に取り付けられた
車輪とで構成し、この車輪が前記管の下部内面を転動す
ることで、管の軸方向に沿って移動可能とする。

【００１９】請求項２の管布設装置においては、請求項
１と同様の作用効果が得られるのは勿論のこと、前記反
力手段を、前記管の軸方向に沿って移動可能な移動台車
に設けたので、この移動台車を管の軸方向に移動させる
ことで、前記反力手段を管の軸方向の所望の位置に配置
することが可能となる。また、前記設置された管に、接
合すべき他の管を接合して、該他の管を固定した後、前
記移動台車を設置された管から他の管側に移動させるこ
とで、この設置された他の管に、反力手段を位置させる
ことでき、よって、設置された他の管に、次の接合すべ
き他の管を接合することが可能となる。つまり、移動台
車を移動させていくことで、管を次々に接合することが
可能となる。

【００２０】請求項３の管布設装置は、請求項１または
２において、前記反力手段を、水平面内において、前記
設置された管の軸方向と直交する方向に移動可能に設け
たものである。前記反力手段を、上述のように移動可能
に設けるには、例えば、前記移動台車に、反力手段移動
部を、前記設置された管の軸方向と直交する方向に移動
可能に設け、この反力手段移動部に前記反力手段を取り
付ければよい。

【００２１】請求項３の管布設装置においては、請求項
１または２と同様の作用効果が得られるのは勿論のこ
と、前記反力手段を、水平面内において、前記設置され
た管の軸方向と直交する方向に移動可能に設けたので、
該反力手段を移動させることで、該反力手段が管の径方
向の所望の位置に位置決めされ、これによって、反力手
段を管内面の所定の位置に圧接固定することが可能とな
る。また、管布設装置が管内において、周方向に若干ロ
ーリングした場合に、前記反力手段を移動させること
で、該ローリングの修正を行うことができる。

【００２２】請求項４の管布設装置は、請求項１〜３の
いずれかにおいて、前記反力手段を、前記メインビーム
の一端部に固定された固定フレームと、この固定フレー
ムに取り付けられて、前記設置された管の軸方向と直交
する方向に、互いに逆方向に伸縮可能な少なくとも一対
の第１伸縮部と、前記第１伸縮部に取り付けられて、該
第１伸縮部の伸縮によって、前記設置された管の内面に
接離可能な反力受部とを備えて構成したものである。

【００２３】前記固定フレームは、例えば、正面視にお
いて、フレーム材を略長方形状に組み立てることで形成
し、この固定フレームの左右両側部にそれぞれメインビ
ームを前記管の軸方向に沿って水平に固定する。また、
前記第１伸縮部は、例えば、前記固定フレームの上下部
にそれぞれ配設する。各第１伸縮部は油圧シリンダ装置
で構成され、該油圧シリンダ装置のシリンダ部を上下方
向に向けて前記固定フレームにそれぞれ固定する。

【００２４】前記反力受部は、管接合に必要な反力を支
持するため、布設完了した(設置された)管に悪影響を与
えないだけの接地面積を有するとともに、管の内面に沿
って湾曲する湾曲部を有するものである。そして、この
反力受部は、前記油圧シリンダ装置のピストンの先端に
取り付けられ、このピストンの往復動によって、前記設
置された管の内面に接離可能となる。

【００２５】請求項４の管布設装置においては、請求項
１〜３と同様の作用効果が得られるのは勿論のこと、前
記少なくとも一対の伸縮部を、設置された管の内面に向
けて伸長させることで、反力受部が該管の内面に圧接し
て固定され、これによって、管接合に要する反力を容易
かつ確実に確保でき、一方、前記一対の伸縮部を縮小さ
せることで、前記反力受部を管の内面から離間させて、
反力受部を解除することができる。

【００２６】請求項５の管布設装置は、請求項１〜４の
いずれかにおいて、前記支持手段を、前記メインビーム
の他端部に固定された支持フレームと、この支持フレー
ムに取り付けられて、上下方向に伸縮可能な第２伸縮部
と、この第２伸縮部に取り付けられて、該第２伸縮部の
伸縮によって、前記他の管の内面に接離可能で、当接す
ることで前記他の管をその軸方向に移動自在に支持する
管受部とを備えて構成したものである。

【００２７】前記支持フレームは、例えば、平面視にお
いて、フレーム材を略長方形状に組み立てることで形成
し、この支持フレームの左右両側部にそれぞれメインビ
ームを前記管の軸方向に沿って水平に固定する。また、
前記第２伸縮部は、例えば油圧シリンダ装置で構成さ
れ、該油圧シリンダ装置のシリンダ部を上下方向に向け
て前記支持フレームに固定する。また、前記管受部は、
例えば、前記油圧シリンダ装置のピストンの先端部に固
定される管受部本体と、この管受部本体に軸回りに回転
自在に取り付けられたローラとで構成され、このローラ
が前記他の管の内面に当接することで、該管をその軸方
向に移動自在に支持するようになっている。

【００２８】請求項５の管布設装置においては、請求項
１〜４のいずれかと同様の作用効果が得られるのは勿論
のこと、前記第２伸縮部を、接合すべき他の管の内面に
向けて上方向に伸長させることで、管受部が該管の内面
に当接し、これによって該管を管受部によって軸方向に
移動自在に支持することができ、また、第２伸縮部の伸
縮長さを調整することで、前記接合すべき他の管の上下
方向の位置決めを容易に行うことができ、一方、前記第
２伸縮部を縮小させることで、前記管受部を管の内面か
ら離間させて、管受部による管の支持を解除することが
できる。

【００２９】請求項６の管布設装置は、請求項５におい
て、前記管受部を、前記第２伸縮部に、水平面内におい
て、前記他の管の軸方向と直交する方向に移動可能に設
けたものである。前記管受部を、上述のように移動可能
に設けるには、例えば、前記第２伸縮部に、管受部移動
手段を、前記他の管の軸方向と直交する方向に移動可能
に設け、この管受部移動手段に前記管受部を取り付けれ
ばよい。

【００３０】請求項６の管布設装置においては、請求項
５と同様の作用効果が得られるのは勿論のこと、前記管
受部を、水平面内において、前記他の管の軸方向と直交
する方向に移動可能に設けたので、該管受部を移動させ
ることで、前記他の管の水平方向の位置決めを行うこと
ができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の管
布設装置の実施の形態の一例について説明する。図１
は、本例の管布設装置を示す側断面図、図２は図１にお
けるＡ−Ａ線視断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線視
断面図、図４は図１におけるＣ−Ｃ線視断面図である。

【００３２】これらの図に示す管布設装置は、設置され
た管３１(以下、設置済管３１という。)に、接合すべき
他の管３２を接合して布設するものであり、前記設置済
管３１と、他の管３２との双方の内部に亙って管３１,
３２の軸方向に沿って配設されるメインビーム３３,３
３と、該メインビーム３３,３３の一端部(右端部)に取
り付けられて、前記設置済管３１の内面に圧接固定され
る一対の反力手段３４,３４と、前記メインビーム３３
の他端部(左端部)に取り付けられて、前記他の管３２の
内面を軸方向に移動自在に支持する一対の支持手段３
５,３５と、前記左側の反力手段３４に取り付けられ
て、前記他の管３２を設置済管３１側に向けて引き込む
ことで、該他の管３２を設置済管３１に接合する管接合
手段３６,３６と、管布設装置自体を管３１,３２の軸方
向に移動させる移動台車３７とから概略構成されてい
る。

【００３３】前記管３１,３２はそれぞれシールド工法
における二次覆工に使用されるＦＲＰＭ管であり、その
左端外周部には、管接合の際に接合すべき管が挿入され
る拡管３８が取り付けられている。前記メインビーム３
３,３３は、それぞれ断面長方形状の鋼管を複数本の軸
方向に接合してなるもので、図２〜図４に示すように、
管３１,３２の径方向に離間して水平に配設されてい
る。また、メインビーム３３,３３は、管３１,３２の中
心より若干上方に配設されている。

【００３４】前記一対の反力手段３４,３４は、同様の
構成であるので、図１における左側の反力手段３４を例
にとって説明する。すなわち、この反力手段３４は、図
１および図２に示すように、固定フレーム４０と、この
固定フレーム４０の上部および下部にそれぞれ設けられ
て上下方向に伸縮可能な第１伸縮部４１,４１と、各第
１伸縮部４１に取り付けられて、該第１伸縮部４１の伸
縮によって、前記設置済管３１の内面に接離可能な反力
受部４２とによって構成されている。前記固定フレーム
４０は、図２に示すように、フレーム材を略長方形状に
組み立てることで形成されており、この固定フレーム４
０の左右両側部にそれぞれ前記メインビーム３３,３３
が前記管３１,３２の軸方向に沿って水平に固定されて
いる。

【００３５】前記固定フレーム４０の上部に設けられた
第１伸縮部４１は以下のように構成されている。すなわ
ち、図１および図２に示すように、固定フレーム４０の
上部には、４本のガイドロッド４３…が設置済管３１の
軸方向および径方向に所定間隔離間して設けられてお
り、各ガイドロッド４３は上下に移動自在に支持されて
いる。また、前記固定フレーム４０の上部には、２本の
油圧シリンダ装置４４,４４がそのシリンダ部を上下方
向に向けて設けられており、該２本の油圧シリンダ装置
４４,４４はそれぞれ、前記設置済管３１の軸方向に離
間しているガイドロッド４３,４３の間に配設されてい
る。そして、上記構成の第１伸縮部４１の４本のガイド
ロッド４３…の上端部に前記反力受部４２が取り付けら
れており、該反力受部４２には、前記２本の油圧シリン
ダ装置４４,４４のピストンが連結されている。

【００３６】前記反力受部４２は、管接合に必要な反力
を支持するため、布設完了した、設置済管３１に悪影響
を与えないだけの接地面積を有するとともに、管３１の
内面に沿って湾曲する湾曲部４２ａを有するものであ
る。そして、この反力受部４２は、前記油圧シリンダ装
置４４,４４のピストンの往復動によって、前記ガイド
ロッド４３…によって支持されつつ、設置済管３１の上
部内面に接離するようになっている。

【００３７】また、前記固定フレーム４０の下部に設け
られている第１伸縮部４１は、固定フレーム４０の上部
に設けられている第１伸縮部４１と同様の構成であるの
で、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略
する。そして、前記固定フレーム４０の下部に設けられ
ている第１伸縮部４１は、固定フレーム４０の上部に設
けられている第１伸縮部４１とその方向を逆向き、すな
わち下向きにして固定フレーム４０に設けられており、
該第１伸縮部４１には、反力受部４２がその湾曲部４２
ａを下向きにして取り付けられている。

【００３８】そして、上記構成の反力手段３４,３４で
は、上下の第１伸縮部４１,４１をそれぞれ前記油圧シ
リンダ装置４４…によって上下に向けて伸長させること
で、上下の反力受部４２,４２がそれぞれ設置済管３１
の内面に圧接して固定され、これによって、管接合に要
する反力を容易かつ確実に確保でき、一方、前記上下の
伸縮部４１,４１を縮小させることで、前記反力受部４
２,４２を設置済管３１の内面から離間させて、反力受
部４２,４２を解除することができるようになってい
る。

【００３９】前記一対の支持手段３５,３５は、同様の
構成であるので、図１における右側の支持手段３５を例
にとって説明する。すなわち、この支持手段３５は、図
１および図４に示すように、支持フレーム４５と、この
支持フレーム４５に取り付けられて、上下方向に伸縮可
能な第２伸縮部４６と、この第２伸縮部４６に取り付け
られて、該第２伸縮部４６の伸縮によって、前記接合す
べき他の管３２の内面に接離可能で、当接することで前
記他の管３２をその軸方向に移動自在に支持する管受部
４７とで構成されている。前記支持フレーム４５は、例
えば、平面視において、フレーム材を略長方形状に組み
立てることで形成されており、この支持フレーム４５の
左右両側部にそれぞれ前記メインビーム３３,３３が前
記管３１,３２の軸方向に沿って水平に固定されてい
る。

【００４０】前記第２伸縮部４６は以下のように構成さ
れている。すなわち、前記支持フレーム４５には、４本
のガイドロッド４８…が前記他の管３２の軸方向および
径方向に所定間隔離間して設けられており、各ガイドロ
ッド４８は上下に移動自在に支持されている。また、前
記支持フレーム４５の上部には、２本の油圧シリンダ装
置５０,５０がそのシリンダ部を上下方向に向けて設け
られており、該２本の油圧シリンダ装置５０,５０はそ
れぞれ、前記他の管３２の軸方向に離間しているガイド
ロッド４８,４８の間に配設されている。

【００４１】前記支持フレーム４５の上方には、昇降フ
レーム５１が配設されており、この昇降フレーム５１
は、前記ガイドロッド４８…の上端部によって支持され
ている。また、該昇降フレーム５１には、前記油圧シリ
ンダ装置５０,５０のピストンが連結されており、該昇
降フレーム５１は、前記油圧シリンダ装置５０,５０の
ピストンの往復動によって、前記ガイドロッド４８…に
よって支持されつつ、昇降するようになっている。前記
昇降フレーム５１には、管受部移動手段５２が設けられ
ている。この管受部移動手段５２は、前記昇降フレーム
５１に設けられた一対のレール部５２ａ,５２ａと、該
レール部５２ａ,５２ａ上を移動する移動体５２ｂ,５２
ｂとを有しており、レール部５２ａ,５２ａは水平面内
において、管３２の軸方向と直交する方向に延在されて
いる。

【００４２】一方、前記管受部４７は、管受部本体４７
ａと、この管受部本体４７ａの上部に、軸回りに回転自
在に取り付けられた３個のローラ４７ｂ…とで構成され
ており、該ローラ４７ｂ…は、前記管３２の上部内面に
同時に当接できるように、管３２の内面に沿って、取り
付け位置が調整されている。そして、前記管受部本体４
７ａの下部には、前記移動体５２ｂ,５２ｂが取り付け
られ、さらに、前記昇降フレーム５１には、前記レール
部５２ａ,５２ａの間において油圧シリンダ装置５３の
シリンダ部が固定され、該油圧シリンダ装置５３のピス
トンは前記管受部本体４７ａに連結されている。したが
って、管受部４７は前記油圧シリンダ装置５３のピスト
ンの往復動によって、前記レール部５２ａ,５２ａに沿
って移動するようになっている。

【００４３】そして、上記構成の支持手段３５では、前
記第２伸縮部４６を、油圧シリンダ装置５０によって、
接合すべき他の管３２の内面に向けて上方向に伸長させ
ることで、管受部４７のローラ４７ｂ…が該管３２の内
面に当接し、これによって該管３２を管受部４７によっ
て軸方向に移動自在に支持することができ、また、第２
伸縮部４６の油圧シリンダ装置５０のピストンの伸縮長
さを調整することで、前記接合すべき他の管３２の上下
方向の位置決めを容易に行うことができ、一方、前記第
２伸縮部４６を縮小させることで、前記管受部４７を管
３２の内面から離間させて、管受部４７による管３２の
支持を解除することができる。また、前記管受部４７
を、昇降フレーム５１上のレール部５２ａ,５２ａに沿
って、前記油圧シリンダ装置５３によって移動させるこ
とができるので、該管受部４７を移動させることで、前
記他の管３２の水平方向の位置決めを行うことができ
る。

【００４４】また、前記反力手段３４,３４は、図１お
よび図３に示すように、前記管３１,３２の軸方向に沿
って移動可能な前記移動台車３７に設けられている。す
なわちまず、前記反力手段３４,３４は、それらの間に
配設された反力受梁５４で連結されている。一方、前記
移動台車３７は、台車本体３７ａと、この台車本体３７
ａの下部に取り付けられた６個の車輪３７ｂ…とから構
成されており、該車輪３７ｂ…が前記管３１の下部内面
を転動することで、管３１の軸方向に沿って移動可能と
なっている。また、前記台車本体３７ａの上面には、反
力手段移動部５５,５５が台車本体３７ａの前後に離間
して設けられている。

【００４５】前記反力手段移動部５５は、台車本体３７
ａの上部に設けられた一対のレール部５５ａ,５５ａ
と、該レール部５５ａ,５５ａ上を移動する移動体５５
ｂとを有しており、レール部５５ａ,５５ａは、水平面
内において、管３１の軸方向と直交する方向に延在され
ている。また、前記台車本体３７ａには、前記レール部
５５ａ,５５ａの間において油圧シリンダ装置５６のシ
リンダ部が固定され、該油圧シリンダ装置５６のピスト
ンは前記移動体５５ｂに連結されている。したがって、
前記移動体５５ｂは前記油圧シリンダ装置５６のピスト
ンの往復動によって、前記レール部５５ａ,５５ａに沿
って移動するようになっている。さらに、前記移動体５
５ｂの上面には軸受部５７が固定されており、この軸受
部５７に前記反力受梁５４が支持されている。

【００４６】このように、前記反力手段３４,３４は、
前記反力受梁５４、反力手段移動部５５,５５を介して
前記移動台車３７に設けられているので、この移動台車
３７を管３１の軸方向に移動させることで、前記反力手
段３４,３４を管３１の軸方向の所望の位置に配置する
ことができる。また、前記設置された管３１に、接合す
べき他の管３２を接合して、該他の管３２を固定した
後、前記移動台車３７を設置された管３１から他の管３
２側に移動させることで、この設置された他の管３２
に、反力手段３４,３４を位置させることでき、よっ
て、設置された他の管３２に、次の接合すべき他の管３
２を接合することができる。つまり、移動台車３７を移
動させていくことで、管３２を次々に接合することがで
きる。

【００４７】さらに、前記反力手段３４,３４が、前記
反力手段移動部５５,５５によって、水平面内におい
て、前記設置された管３１の軸方向と直交する方向に移
動可能であるので、該反力手段３４,３４を移動させる
ことで、該反力手段３４,３４を管３１の径方向の所望
の位置に位置決めすることができ、これによって、反力
手段３４,３４を管３１の内面の所定の位置に圧接固定
することができる。また、管布設装置が管内において、
周方向に若干ローリングした場合に、前記反力手段移動
部５５,５５によって、反力受梁５４を移動させて、反
力手段３４,３４を移動させることで、該ローリングの
修正を行うことができる。

【００４８】前記左側の反力手段３４には、図１および
図２に示すように、管接合手段３６,３６が該反力手段
３４の左右両側部にそれぞれ取り付けられている。この
管接合手段３６は、前記他の管３２を設置済管３１側に
向けて引き込むことで、該他の管３２を設置済管３１に
接合するもので、前記反力手段３４の固定フレーム４０
に水平に取り付けられた油圧シリンダ装置６０と、この
油圧シリンダ装置６０のピストンの先端部に取り付けら
れたプーリ６１と、このプーリ６１の後方でかつ上方に
おいて、固定フレーム４０に取り付けられたプーリ６２
と、これらプーリ６１,６２に掛けられたワイヤ６３
と、このワイヤ６３の先端部に取り付けられた接合治具
６４とから構成されている。

【００４９】前記ワイヤ６３はその基端部が、前記プー
リ６１の下方において前記固定フレーム４０に止められ
ており、前記プーリ６１,６２に掛けられたうえで、接
合すべき他の管３２内をその中心部を通り、該他の管３
２の先端開口部まで延出されている。前記接合治具６４
は、他の管３２の外径とほぼ同長さの棒状のものであ
り、前記他の管３２の直径に掛け渡すようにして、該他
の管絵３２の先端面に固定されるようになっている。

【００５０】したがって、前記管接合手段３６,３６で
は、前記油圧シリンダ装置６０,６０のピストンを伸ば
すことで、ワイヤ６３,６３が、プーリ６１,６１,６２,
６２を介して、設置済管３１側に引き込まれて、接合治
具６４が設置済管３１側に引き込まれ、これによって、
接合すべき他の管３２が設置済管３１側に引き込まれて
接合されるようになっている。

【００５１】また、図１に示すように、前記メインビー
ム３３の右端部には、該メインビーム３３の左端部に取
り付けられた前記支持手段３５と、同一構成の支持手段
３５が取り付けられており、この支持手段３５によっ
て、前記設置済管３１の上部内面が支持されている。な
お、この支持手段３５は、前記メインビームの３３の左
端部の支持手段３５と同様の構成であるので、構成要素
には同一符号を付してその説明を省略する。上記のよう
に、メインビーム３３の右端部に支持手段３５を取り付
けることで、前記移動台車３７が管３１,３２を移動す
る際に、前記支持手段３５のローラ４７ｂ…が管３１,
３２の上部内面を転動するので、移動台車３７の移動、
すなわち、管布設装置の移動がスムーズになる。

【００５２】次に、上記構成の管布設装置によって、管
を接合して布設する方法について説明する。まず、図５
に示すように、メインビーム３３の他端部(左端部)を設
置済管３１の先端開口部から所定長さ突出させた状態
で、前記反力手段３４,３４の反力受部４２,４２を設置
済管３１の内面に固定することで、該反力手段３４,３
４を設置済管３１に固定し、これによって、メインビー
ム３３を設置済管３１側に固定する。

【００５３】また、前記反力手段３４,３４の、前記設
置済管３１の軸方向における位置決めは、前記移動台車
３７を移動させることで行い、設置済管３１の径方向に
おける位置決めは、前記反力手段移動部５５の移動体５
５ｂを移動させることにより行う。なお、管布設装置を
前記設置済管３１に、それより前に布設された管３１か
ら移動させる場合、前記反力受部４２,４２を設置済管
３１の内面から離間させた状態で、前記移動台車３７を
前方に移動させることにより行う。

【００５４】前記メインビーム３３を設置済管３１側に
固定したならば、図６に示すように、該設置済管３１の
近傍に、接合すべき他の管３２を運搬台車により搬送し
てきて、該他の管３２の内部に前記メインビーム３３の
他端部(左端部)を挿入する。次いで、図７に示すよう
に、このメインビーム３３の他端部に取り付けられた支
持手段３５,３５の管受部４７,４７を上昇させて、前記
他の管３２の上部内面に当接することで、他の管３２を
内部から支持し、さらに、管受部４７,４７の上下方向
の位置を調整することで、該他の管３２の上下方向の位
置を、前記設置済管３１の上下方向の位置と合わせる。
また、前記管受部４７,４７を前記管受部移動手段５２
によって管３２の径方向に移動させることで、該管３２
の水平方向の位置を、前記設置済管３１の水平方向の位
置と合わせる。

【００５５】上記のようにして、設置済管３１と接合す
べき他の管３２との芯合わせを行ったならば、図８に示
すように、前記管接合手段３６,３６の油圧シリンダ装
置６０,６０にワイヤ６３,６３を取り付けるとともに、
前記他の管３２の左端開口部に前記接合治具６４を取り
付け、この接合治具６４に前記ワイヤ６３,６３の先端
部を取り付ける。なお、図８および図９においては、ワ
イヤ６３は、管３２の中心部より若干下方を通っている
が、実際には管３２の中央部を通っているものである。

【００５６】次に、図９に示すように、前記ワイヤ６
３,６３を前記油圧シリンダ装置６０,６０によって引き
込むことで、接合治具６４を引き込み、これによって、
前記接合すべき他の管３２を設置済管３１側に引き込ん
で接合する。前記他の管３２を設置済管３１に接合した
ならば、該他の管３２を従来と同様にして図示しない固
定材によって外側から固定する。

【００５７】そして、前記他の管３２を固定したなら
ば、この他の管３２を設置済管３１とし、この設置済管
３１内に管布設装置を移動台車３７を前進させること
で、搬入し、その後、上記と同様の工程を行うことで、
次の接合すべき他の管３２を接合する。同様にして、上
記工程を順次繰り返して行うことで、管３２を次々に接
合して布設していく。

【００５８】このように、本例の管布設装置では、設置
済管３１において前記反力手段３４,３４によって反力
を確保し、接合すべき他の管３２をその管内で前記支持
手段３５,３５によって支持して、前記管接合手段３６,
３６によって他の管３２を設置済管３１に引き込んで管
接合を行うので、管３２を運搬する運搬台車は運搬のみ
の作業で済み、管接合の際に、運搬台車を拘束すること
がなく、よって、管接合作業を管運搬作業と並行して行
うことができ作業効率を向上させることができる。ま
た、接合すべき他の管３２を、前記メインビーム３３に
取り付けられた支持手段３５,３５によって管３２の内
面から支持しているので、管接合完了後に、従来必要と
していた管の仮吊り、仮受け等を要することなく、管の
固定を行うことができる。

【００５９】さらに、設置済管３１内に反力手段３４,
３４によって反力を確保し、接合すべき他の管３２をそ
の内面で支持手段３５,３５によって支持して、前記管
接合手段３６,３６によって、設置済管３１に前記他の
管３２を接合しているので、管３１と管３２の接合部に
隙間が生じることなく、完全接合を行うことができる。
加えて、前記接合すべき他の管３２を管内で支持してい
るので、該管３２とその外側にあるセグメントリングと
の間の隙間を小さくすることができ、よって、セグメン
トリングの径を小さくできるので、トンネル覆工に要す
るコストを低減することできる。

【００６０】なお、上記の例では、本発明の管布設装置
を、シールド工法の二次覆工をＦＲＰＭ管、鋼管等の管
を布設して行うものを例にとって説明したが、本発明の
管布設装置は、これに限ることなく、管どうしを接合す
るものであれば、どのようなものにでも使用することが
できる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の管布設装置によれば、設置された管と、他の管との双
方の内部に亙って管の軸方向に沿って配設されるメイン
ビームと、このメインビームの一端部に取り付けられ
て、前記設置された管の内面に圧接固定される反力手段
と、前記メインビームの他端部に取り付けられて、前記
他の管の上部内面を、該他の管が軸方向に移動自在とな
るように支持する支持手段と、前記反力手段に取り付け
られて、前記他の管を前記設置された管側に向けて引き
込むことで、前記他の管を前記設置された管に接合する
管接合手段とを有するので、設置された管内において前
記反力手段によって反力を確保し、接合すべき他の管を
その管内の上部内面で前記支持手段によって支持して、
前記管接合手段によって管接合を行うことができる。

【００６２】したがって、管を運搬する運搬台車は運搬
のみの作業で済み、管接合の際に、運搬台車を拘束する
ことがなく、よって、管接合作業を管運搬作業と並行し
て行うことができ作業効率を向上させることができる。
また、接合すべき他の管を、前記メインビームに取り付
けられた支持手段によって管の上部内面から支持してい
るので、管接合完了後に、従来必要としていた管の仮吊
り、仮受け等を要することなく、管の固定を行うことが
できる。

【００６３】さらに、設置された管内に反力手段によっ
て反力を確保し、接合すべき他の管をその内面で支持手
段によって支持して、前記管接合手段によって、設置さ
れた管に前記他の管を接合しているので、管と管の接合
部に隙間を生じさせることなく、完全接合を行うことが
できる。加えて、前記接合すべき他の管を管内で支持し
ているので、該管とその外側にあるセグメントリングと
の間の隙間を小さくすることができ、よって、セグメン
トリングの径を小さくできるので、トンネル覆工に要す
るコストを低減することできる。

【００６４】請求項２の管布設装置によれば、請求項１
と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、前記
反力手段を、前記管の軸方向に沿って移動可能な移動台
車に設けたので、この移動台車を管の軸方向に移動させ
ることで、前記反力手段を管の軸方向の所望の位置に容
易かつ確実に配置することができる。また、前記設置さ
れた管に、接合すべき他の管を接合して、該他の管を固
定した後、前記移動台車を設置された管から他の管側に
移動させることで、この設置された他の管に、反力手段
を位置させて、設置された他の管に、次の接合すべき他
の管を接合することができるので、移動台車を次々に移
動させていくことで、管を次々に接合することができ
る。

【００６５】請求項３の管布設装置によれば、請求項１
または２と同様の効果を得ることができるのは勿論のこ
と、前記反力手段を、水平面内において、前記設置され
た管の軸方向と直交する方向に移動可能に設けたので、
該反力手段を移動させることで、該反力手段を管の径方
向の所望の位置に位置決めすることができ、これによっ
て、反力手段を管内面の所定の位置に圧接固定すること
ができる。また、管布設装置が管内において、周方向に
若干ローリングした場合に、前記反力手段を移動させる
ことで、該ローリングの修正を行うことができる。

【００６６】請求項４の管布設装置によれば、請求項１
〜３のいずれかと同様の効果を得ることができるのは勿
論のこと、前記反力手段を、前記メインビームの一端部
に固定された固定フレームと、この固定フレームに取り
付けられて、前記設置された管の軸方向と直交する方向
に、互いに逆方向に伸縮可能な少なくとも一対の第１伸
縮部と、前記第１伸縮部に取り付けられて、該第１伸縮
部の伸縮によって、前記設置された管の内面に接離可能
な反力受部とを備えて構成したので、前記伸縮部を、設
置された管の内面に向けて伸長させることで、反力受部
を該管の内面に圧接して固定することができ、これによ
って、管接合に要する反力を容易かつ確実に確保でき、
一方、前記一対の伸縮部を縮小させることで、前記反力
受部を管の内面から離間させて、反力受部を解除するこ
とができる。

【００６７】請求項５の管布設装置によれば、請求項１
〜４のいずれかと同様の効果を得ることができるのは勿
論のこと、前記支持手段を、前記メインビームの他端部
に固定された支持フレームと、この支持フレームに取り
付けられて、上下方向に伸縮可能な第２伸縮部と、この
第２伸縮部に取り付けられて、該第２伸縮部の伸縮によ
って、前記他の管の内面に接離可能で、当接することで
前記他の管をその軸方向に移動自在に支持する管受部と
を備えて構成したので、前記第２伸縮部を、接合すべき
他の管の内面に向けて上方向に伸長させて当接すること
で、該管を管受部によって軸方向に移動自在に支持する
ことができる。また、前記第２伸縮部の伸縮長さを調整
することで、前記接合すべき他の管の上下方向の位置決
めを容易かつ確実に行うことができ、一方、前記第２伸
縮部を縮小させることで、前記管受部を管の内面から離
間させて、管受部による管の支持を解除することができ
る。

【００６８】請求項６の管布設装置によれば、請求項５
と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、前記
管受部を、前記第２伸縮部に、水平面内において、前記
他の管の軸方向と直交する方向に移動可能に設けたの
で、該管受部を移動させることで、前記他の管の水平方
向の位置決めを容易かつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管布設装置の一例を示すもので、該管
布設装置の側断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線視断面図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ線視断面図である。

【図４】図１におけるＣ−Ｃ線視断面図である。

【図５】本発明の管布設装置によって管を接合していく
工程を示すもので、管布設装置を設置済管に固定した状
態を示す概略側断面図である。

【図６】同、管布設装置のメインビームを接合すべき管
に挿入した状態を示す概略側断面図である。

【図７】同、支持手段によって接合すべき管を内側から
支持した状態を示す概略側断面図である。

【図８】同、管接合手段のワイヤと接合治具をセットし
た状態を示す概略側断面図である。

【図９】同、管接合手段によって、接合すべき管を設置
済管に引き込んで接合した状態を示す概略側断面図であ
る。

【図１０】管を布施して二次覆工を行う従来の工程を示
すもので、セグメントリングに軌条を設けた状態を示す
断面図である。

【図１１】同、管を立坑に吊り降ろした状態を示す縦断
面図である。

【図１２】同、管を搬送している状態を示す側断面図で
ある。

【図１３】同、接合治具をセットした状態を示す横断面
図である。

【図１４】同、接合治具をセットした状態を示す側断面
図である。

【図１５】同、管を仮吊りしている状態を示す横断面図
である。

【図１６】同、管を固定した状態を示す横断面図であ
る。

【図１７】同、間仕切壁を設置した状態を示す横断面図
である。

【図１８】同、中込材を注入する状態を示す側断面図で
ある。

【符号の説明】

３１ 設置された管 ３２ 他の管 ３３ メインビーム ３４ 反力手段 ３５ 支持手段 ３６ 管接合手段 ３７ 移動台車 ４０ 固定フレーム ４１ 第１伸縮部 ４２ 反力受部 ４５ 支持フレーム ４６ 第２伸縮部 ４７ 管受部 ５２ 管受部移動手段 ５５ 反力手段移動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−77184（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−4279（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭50−3928（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16L 1/00 E21D 9/06 311

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設置された管に、他の管を接合して布設
   する管布設装置であって、 前記設置された管と、他の管との双方の内部に亙って管
   の軸方向に沿って配設されるメインビームと、 このメインビームの一端部に取り付けられて、前記設置
   された管の内面に圧接固定される反力手段と、 前記メインビームの他端部に取り付けられて、前記他の
   管の上部内面を、該他の管が軸方向に移動自在となるよ
   うに支持する支持手段と、 前記反力手段に取り付けられて、前記他の管を前記設置
   された管側に向けて引き込むことで、前記他の管を前記
   設置された管に接合する管接合手段とを有することを特
   徴とする管布設装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の管布設装置において、 前記反力手段は、前記管の軸方向に沿って移動可能な移
   動台車に設けられていることを特徴とする管布設装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の管布設装置にお
   いて、 前記反力手段は、水平面内において、前記設置された管
   の軸方向と直交する方向に移動可能に設けられているこ
   とを特徴とする管布設装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の管布設
   装置において、 前記反力手段は、前記メインビームの一端部に固定され
   た固定フレームと、 この固定フレームに取り付けられて、前記設置された管
   の軸方向と直交する方向に、互いに逆方向に伸縮可能な
   少なくとも一対の第１伸縮部と、 前記第１伸縮部に取り付けられて、該第１伸縮部の伸縮
   によって、前記設置された管の内面に接離可能な反力受
   部とを備えていることを特徴とする管布設装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の管布設
   装置において、 前記支持手段は、前記メインビームの他端部に固定され
   た支持フレームと、 この支持フレームに取り付けられて、上下方向に伸縮可
   能な第２伸縮部と、 この第２伸縮部に取り付けられて、該第２伸縮部の伸縮
   によって、前記他の管の内面に接離可能で、当接するこ
   とで前記他の管をその軸方向に移動自在に支持する管受
   部とを備えていることを特徴とする管布設装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の管布設装置において、 前記管受部は、前記第２伸縮部に、水平面内において、
   前記他の管の軸方向と直交する方向に移動可能に設けら
   れていることを特徴とする管布設装置。