JP3001837B2

JP3001837B2 - 管引込装置

Info

Publication number: JP3001837B2
Application number: JP9242048A
Authority: JP
Inventors: 彰夫貴志; 靖夫根岸; 浩志入江; 明澤口; 淳一白川; 公洋前田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd; Airec Engineering Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sumitomo Electric Industries Ltd; Airec Engineering Corp
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2017-08-21
Also published as: JPH1162475A

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
口径推進工法に用いられる管引込装置に関するものであ
る。特に、推進工法の１工程目に布設したパイロット管
１条をガイドにして、２工程目に２条以上の布設管を土
中に引込む複推進装置機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９（Ａ）〜（Ｄ）に小口径推進工法に
よる管布設の施工手順の一例を示す。同図（Ａ），
（Ｂ）はパイロット管を敷設する１工程目を示してい
る。発進立抗Ａ内に元押装置Ｃを設置し、先端装置Ｅの
先端ジャッキE1を伸ばし先端ヘッドE2を土中に穿孔させ
る（図Ａ）。このとき、先端ヘッドE2が受ける土の反力
は元押装置で支える。次に発進立抗Ａ内の元押装置Ｃの
元押ジャッキを伸ばし、先端ジャッキE1を縮ませなが
ら、先端装置Ｅの推進長に見合う長さだけ先端装置Ｅ及
びパイロット管Ｄを圧入する（図Ｂ）。そして、この穿
孔と圧入を繰り返し行うことで、パイロット管Ｄを順次
継ぎ足して土中に推進していく。

【０００３】このようにして、先端装置Ｅが到達立抗Ｂ
に到達したら２工程目として到達立坑Ｂから発進立坑Ａ
に向かって敷設管Ｇを布設する。まず、到達立坑Ａに達
した先端装置Ｅを取外し、先頭のパイロット管Ｄに管引
込装置F2を装着する（図９Ｃ）。

【０００４】この管引込装置F2（特公平4-24591 号参
照）の部分断面図を図１０に示す。この装置は、パイロ
ット管Ｄに接続可能な連結ナット52を具えた中央連結体
50と、その両側に平行に配置された２本の複動油圧シリ
ンダ51とを具え、これらは前後２枚の連結板53で連結さ
れている。中央連結体50は２工程目の管引込工程中に管
引込装置F2の自転角度を検知するための回転角度計を有
する。また、各シリンダ51はガイドパイプ54に案内され
て往復動作するテーパヘッド55を具えている。そして、
中央連結体と２本のシリンダの各後部には連結金具60が
設けられており、敷設管Ｇはこの連結金具60にねじ込ん
で接続する。各複動油圧シリンダ51は中央連結体50の油
圧配管部61を介してそれぞれ独立の油圧回路に接続され
ている。

【０００５】２工程目を行う際、図９（Ｄ）に示すよう
に、前記の管引込装置Ｆに最大３本の敷設管Ｇを接続す
る。地上の油圧ポンプから管引込装置Ｆへ作動油を供給
すると、複動油圧シリンダ内に油圧が作用して両テーパ
ヘッドが伸び、土中を先堀りする。次に先堀りした長さ
だけ、元押装置Ｃによりパイロット管Ｄをガイドとして
管引込装置F2を引き込み、管引込装置F2に接続されてい
る敷設管Ｇを土中に順次引き込んでいく。そして、この
先堀りと引き込みを繰り返して敷設管Ｇを発進立坑Ａに
まで到達させる。この際、発進立坑Ａでは敷設管Ｇの引
込長に見合う長さだけ、パイロット管Ｄを順次取外して
回収する。

【０００６】このように敷設管の引き込みを行う際、両
シリンダのテーパヘッドに作用する土の反力が常に等し
ければ問題はないが、場所によっては土の性質や硬さに
より前記反力が異なる場合がある。その場合、管引込装
置が自転してしまうため、敷設管の配列がねじれてしま
う問題が起こる。

【０００７】前記の装置ではこの自転を修正するため
に、各シリンダの油圧制御を独立に行い、テーパヘッド
の突出量をシリンダごとに変えている。すなわち、自転
を回転角度計で検知し、その回転角に応じて２本のシリ
ンダのうち１本のテーパヘッドを伸ばさず、もう１本の
シリンダのテーパヘッドを伸ばして最大限に突出させ、
突出したテーパヘッドが土からの反力を受けるようにす
る。この反力における装置の自転方向の分力を利用して
管引込装置の自転を修正するのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の管引込
装置では、テーパヘッドのテーパ面に作用する土の反力
における自転方向の分力が土の性質や硬さ等によって顕
著に現れないため、管引込装置の自転の修正が不可能に
なるという問題がある。管引込装置が自転すると、同装
置に接続された複数本の敷設管がねじれて、発進立坑と
到達立坑とで敷設管の配列が異なるという不具合が生じ
る。従って、本発明の主目的は、土の性質に係わらず管
引込装置の自転を確実に修正できる管引込装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、中央連結体に
対して２本のシリンダをＶ字型に配列し、各シリンダに
外周側へ突出するリンク機構を設けて、一方のシリンダ
におけるリンク機構を突出して自転時のブレーキとして
作用させることで上記の目的を達成する。

【００１０】すなわち、本発明管引込装置は、１工程目
に布設されたパイロット管をガイドとして２工程目に敷
設管を引き込むもので、前方が前記パイロット管に接続
され、後方が前記敷設管に接続されると共に、回転角度
計を有する中央連結体と、この中央連結体を頂点とする
Ｖ字型を構成するように中央連結体に平行に取り付けら
れた２本のシリンダと、各シリンダの後方に設けられた
リンク機構とを具え、前記シリンダは、往復動作をする
ピストンロッドと、ピストンロッドの先端に設けられた
穿孔ヘッドとを有し、前記リンク機構は、ピストンロッ
ドが後退したときに折れ曲がってシリンダの外周側に突
出するようにピストンロッドに連動することを特徴とす
る。

【００１１】ここで、折れ曲がったリンク機構はシリン
ダの軸方向に対して直角に突出することが望ましい。ま
た、折れ曲がったリンク機構は２本の両シリンダに挟ま
れた空間内に突出することが好適である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明管引込装置の側面図、図２はその正
面図、図３はその背面図、図４は図３のＣ−Ｃ断面図、
図５は図１のＡ−Ａ断面図、図６は図１のＢ−Ｂ断面図
である。また、図７は図１のＤ−Ｄ矢視図、図８（Ａ）
はシリンダを伸び動作した状態を示す断面図、図８
（Ｂ）は縮み動作した状態を示す断面図である。

【００１３】この装置は、パイロット管に接続される円
柱状の中央連結体１と、前部連結板３および後部連結板
４により中央連結体１を頂点とするＶ字型に連結された
２本の両ロッド複動油圧シリンダ２とを具える（図１，
図２，図３）。図１および図４の左側がパイロット管Ｄ
の接続される前方で、同右側が敷設管Ｇが接続される後
方である。

【００１４】この中央連結体１は、前方にパイロット管
Ｄを接続するための連結ナット５を具え、後方に敷設管
Ｇを接続するための連結金具10を有し、装置の自転を検
出する回転角度計11を内蔵している（図４）。回転角度
計11は検出角度の出力を制御する基板12と共に中央連結
体中央の空間に収納されている。検出角度の信号は外部
の操作制御盤（図示せず）に接続される信号ケーブル13
を介して出力される。

【００１５】また、中央連結体１の前端には各シリンダ
２に作動油を供給する油圧ホース14が接続されている。
これらの油圧ホース14はそれぞれ地上の油圧ポンプ（図
示せず）につながれ、各シリンダ２は独立した油圧回路
により制御される。作動油は中央連結体１内と前後部連
結板３内の油圧配管を通って、各シリンダ２の伸び側ポ
ート15または縮み側ポート16からシリンダ内に供給され
る。

【００１６】各複動油圧シリンダ２は、シリンダチュー
ブ20内に油圧の作用により軸方向に前進・後退するピス
トンロッド21を内蔵し、このピストンロッド21の先端に
は穿孔用ヘッド22が固定されている。また、シリンダ２
の後部には袋ナット23で自転修正部24が連結されてい
る。自転修正部24は円柱体に角孔を設けた本体25とピス
トンロッド21に連動するリンク機構26とを有する（図
４，図７）。

【００１７】リンク機構はピストンリンクの後端に軸支
される前部リンク30と、前部リンク30に連結されると共
に自転修正部本体25の後部に連結される後部リンク31と
で構成されている（図７）。すなわち、２本のリンク3
0,31 を３本の軸で連結している。図８（Ａ）に示すよ
うに、作動油32の供給によりピストンロッド21を前進さ
せると前部リンク30と後部リンク31とはほぼ直線状に伸
び、自転修正部本体内に収納された状態となる。一方、
図８（Ｂ）に示すように、ピストンロッド21を後退させ
るとリンク機構は折れ曲がり、前部リンク30がシリンダ
の軸に対して直角になり、後部リンク31がシリンダの軸
に対して傾斜する。その結果、前部リンク30と後部リン
ク31との軸支部が自転修正部本体25から外周方向に突出
する。本例では、図２に示すように、このリンク機構26
が両シリンダ２で挟まれる空間側に突出するように構成
した。なお、各シリンダ２の自転修正部24の後端には敷
設管Ｇを接続するための連結金具10が設けられている。

【００１８】このような装置の使用時における動作につ
いて説明する。図９（Ｃ）に示すように、小口径管推進
工法の１工程目でパイロット管Ｄを布設した後、到達立
坑Ｂに突出したパイロット管Ｄに上記の管引込装置F1を
装着する。このとき、管引込装置F1の装着は、中央連結
体１の連結ナット５にパイロット管Ｄをねじ込み、各連
結金具10に合計３本の敷設管Ｇをねじ込むことで行う。
（図４）

【００１９】通常、土の性質などが均一で管引込装置F1
が自転しない場合は、２本のシリンダのピストンロッド
21を共に前方に伸ばして穿孔用ヘッド22で先堀りを行
う。次に先堀りした長さだけ、元押装置Ｃによりパイロ
ット管Ｄをガイドとして管引込装置F1を引き込み、ピス
トンロッドを縮めながら管引込装置F1に接続されている
敷設管Ｇを土中に順次引き込んでいく。

【００２０】ここで、土の性質などが不均一なため管引
込装置F1が自転すると、回転角度計11により自転角度が
検出され、その検出信号は信号ケーブル13を介して地上
の操作制御盤に伝送される。すると、操作制御盤では管
引込装置F1の自転を修正するため、シリンダ２を作動し
てリンク機構26を突出させるように油圧回路に指令を送
る。

【００２１】すなわち、一方のシリンダ２のピストンロ
ッド21を伸ばして穿孔動作を行い、このピストンロッド
21に連結されるリンク機構26を自転修正部本体内に収納
し、他方のシリンダ２のピストンロッド21は縮めたまま
にして、このピストンロッド21に連結されるリンク機構
26をシリンダ２の外周に突出させる。例えば、管引込装
置が進行方向に対して右周りに自転すれば、左回りに旋
回させて自転を修正するため、左側のピストンロッドを
縮めて連動するリンク機構を突出させ、右側のピストン
ロッドを伸ばす。

【００２２】ピストンロッド21を伸ばすときには、図８
（Ａ）に示すように、伸び側ポート15からシリンダ内に
作動油32を供給し、縮めるときには、図８（Ｂ）に示す
ように、縮み側ポート16からシリンダ内に作動油32を供
給する。その後、伸ばしたピストンロッド21を縮めなが
ら、穿孔用ヘッド22で穿孔した長さだけ元押装置Ｃ（図
９）の元押ジャッキを伸ばして管引込装置F1を引き込
む。このとき、突出したリンク機構26が引き込まれる際
に土の抵抗を受けてブレーキとなり、リンク機構26の突
出していないシリンダ側は土の抵抗がより小さく引き込
まれ易いため、引き込み力一部は自転を修正方向への分
力として作用し、管引込装置の自転が修正される。

【００２３】また、上記の本発明装置は、前部リンク
30がシリンダ２の軸方向に対して直角に突出しているこ
と、突出したリンク機構26が土の逃げ場の少ない２本
のシリンダ２で挟まれる空間側に突出していること、に
より土の抵抗を受け易くし、確実に管引込装置F1の自転
を修正することができる。

【００２４】そして、このような先掘り，自転の修正を
繰り返すことで敷設管Ｇを発進立坑Ａまで布設してい
く。その際、発進立坑Ａでは敷設管Ｇの引込長に見合う
長さだけ、パイロット管Ｄを順次取外して回収する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の管引込装
置によれば、中央連結体を頂点としたＶ字型に２本のシ
リンダを連結し、各シリンダにピストンロッドを後退さ
せたときに突出するリンク機構を設けることで、装置の
自転を修正することができる。特に、場所によって土の
性質が異なる場合でも、装置の自転角度を自動的に検知
し、確実に装置の自転を修正できるため、敷設管をねじ
れることなく布設することができる。

【００２６】また、折れ曲がったリンク機構をシリンダ
の軸方向に対して直角に突出するように構成すれば、こ
のリンク機構が土の反力を最大限に受けることができ、
より効果的に自転を修正することができる。

【００２７】さらに、２本のシリンダで挟まれる空間側
に前記のリンク機構が突出するように構成すれば、土の
逃げ場の少ない空間にリンク機構を突出させることがで
き、より強く土の反力をリンク機構に作用させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管引込装置の側面図である。

【図２】本発明の管引込装置の正面図である。

【図３】本発明の管引込装置の背面図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ断面矢視図である。

【図５】図１のＡ−Ａ断面矢視図である。

【図６】図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。

【図７】本発明装置のシリンダを示す図４のＤ−Ｄ矢視
図である。

【図８】（Ａ）はピストンロッドを伸ばした状態のシリ
ンダの断面図、（Ｂ）はピストンロッドを縮めた状態の
シリンダの断面図である。

【図９】（Ａ）〜（Ｄ）は小口径推進工法による管布設
の施工手順を示す説明図である。

【図１０】従来の管引込装置の一部断面図である。

【符号の説明】

１,50 中央連結体２,51 複動油圧シリンダ３
前部連結板４後部連結板５連結ナット 10,60 連結金具
11 回転角度計 12 基板 13 信号ケーブル 14 油圧ホース 15 伸
び側ポート 16 縮み側ポート 20 シリンダチューブ 21 ピスト
ンロッド 22 穿孔用ヘッド 23 袋ナット 24 自転修正部 25
自転修正部本体 26 リンク機構 30 前部リンク 31 後部リンク 32
作動油 53 連結板 54 ガイドパイプ 55 テーパヘッド 61 油圧配管部
Ａ発進立坑Ｂ到達立坑Ｃ元押装置Ｄパイロット管Ｅ
先端装置 F1,F2 管引込装置Ｇ敷設管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者根岸靖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)発明者入江浩志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)発明者澤口明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)発明者前田公洋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)参考文献特公平４−24591（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１工程目に布設されたパイロット管をガ
イドとして２工程目に敷設管を引き込む管引込装置であ
って、前方が前記パイロット管に接続され、後方が前記敷設管
に接続されると共に、回転角度計を有する中央連結体
と、この中央連結体を頂点とするＶ字型を構成するように中
央連結体に平行に取り付けられた２本のシリンダと、各シリンダの後方に設けられたリンク機構とを具え、前記各シリンダは、往復動作をするピストンロッドと、
ピストンロッドの先端に設けられた穿孔ヘッドとを有
し、前記リンク機構は、ピストンロッドが後退したときに折
れ曲がってシリンダの外周側に突出するようにピストン
ロッドに連動することを特徴とする管引込装置。
【請求項２】折れ曲がったリンク機構がシリンダの軸
方向に対して直角に突出することを特徴とする請求項１
記載の管引込装置。
【請求項３】折れ曲がったリンク機構が２本の両シリ
ンダに挟まれた空間内に突出することを特徴とする請求
項１記載の管引込装置。