JP3012511B2 - 地下推進用油圧ポンプユニット - 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、地中に非開削にて
電線管路、上下水道管路、ガス管路等を敷設する小口径
推進工法の分野において使用される小口径地下推進用油
圧ポンプユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４（イ）及び（ロ）は従来の小口径地
下推進機の装置構成及び推進工法の一例の説明図であ
る。図面に示すように、地面から所定の深さと大きさに
掘られた発進立坑Ｄを構築し、その発進立坑Ｄの中に押
管装置Ｅを設置する。掘進機本体Ａの先端部には圧入用
油圧ジャッキＢが設けられており、この圧入用油圧ジャ
ッキＢが伸びて掘進機本体Ａを地中に圧入していく。次
に、図４（ロ）に示すように、押管装置Ｅに設けられた
押管用油圧ジャッキＨを伸ばしながら圧入用油圧ジャッ
キＢを縮めることで、移動フレームＪを前進させ、掘進
機本体Ａとそれに続く敷設管Ｋを地中に推進する。この
動作を繰り返して敷設管Ｋを順次地中に推進していく。

【０００３】又地上には油圧ポンプユニットＧとその操
作盤Ｆを設置し、操作盤Ｆと油圧ポンプユニットＧは制
御ケーブル41で接続され、油圧ポンプユニットＧと圧入
用油圧ジャッキＢは延長用油圧ホース42で接続され、油
圧ポンプユニットＧと押管用油圧ジャッキＨは押管用油
圧ホース43で接続されている。さらに、操作盤Ｆと掘進
機本体Ａは延長用信号ケーブル44で接続されている。そ
して、敷設管Ｋの推進距離が伸びて、圧入用油圧ジャッ
キＢに接続する延長用油圧ホース42及び掘進機本体Ａに
接続する延長用信号ケーブル44の長さが不足する場合
は、延長用油圧ホース及び延長用信号ケーブル44を順次
継ぎ足して延長していく。

【０００４】図５は従来の油圧ポンプユニットの一例の
縦断面図である。油タンク51の蓋52の上に電動モータ53
が設置されており、電動モータ53の回転軸54と油圧ポン
プ55が連結されている。電動モータ53が回転すると、油
圧ポンプ55は吸込口56より作動油57を吸込み、油圧ポン
プ55の内部で作動油57を加圧して吐出口58から吐出す
る。吐出した作動油57は電磁弁59等の切替弁により流れ
る方向を切替えられて油圧ジャッキ等を動作させる。油
圧ジャッキ等から返ってくる作動油57は、戻り口配管60
を通り戻り口61から油タンク51内に戻される。油タンク
51の上面にはエアブリーザー62が設けられており、油タ
ンク51内の作動油57の出入りに伴いタンク内部の圧力が
高圧の状態、又は真空状態にならないように、エアブリ
ーザー62を通して外気が出入りする。又油圧ポンプ55が
空気を吸込むと作動油57を吐出さなくなるので、作動油
57の油面63の下限の目印64は吸込口56より設けてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の装
置構成では、図４のように、地上に油圧ポンプユニット
Ｇを設置して、掘進機本体Ａの先端に設けた圧入用油圧
ジャッキＢと延長用油圧ホース42で接続している。その
ため、推進の距離が伸び敷設管Ｋの本数が増えると、延
長用油圧ホース42を継ぎ足す作業が必要となり、現場で
の作業者の負担が多くなるという問題があった。又推進
の距離が伸びて延長用油圧ホース42が長くなり、接続点
が増えると、油圧ポンプＧから供給される圧力は、延長
用油圧ホース42及び接続点の抵抗により低下し、圧入用
油圧ジャッキＢに到達する圧力が小さくなる。そのため
に、圧入用油圧ジャッキＢの動作速度が遅くなるという
問題があった。

【０００６】ここで、地上の油圧ポンプユニットＧと圧
入用油圧ジャッキＢを接続する延長用油圧ホース42を無
くして、上記の問題を解決しようとすると、油圧ポンプ
ユニットＧを掘進機本体Ａに搭載する必要がある。しか
し、掘進機本体Ａは推進中にローリングの動きをするこ
とがわかっており、図６（イ）に示すように正常な姿勢
にある油ポンプユニットが、図６（ロ）のように例えば
１８０°ローリングすると、作動油57の吸込口56が油タ
ンク51内の空気の層65に位置することになる。この場
合、油圧ポンプ55が空気を吸込んでしまい、作動油57を
吐出さなくなるという問題がある。又エアブリーザー62
が作動油57の層に位置し、エアブリーザー62より油漏れ
をおこすという問題もある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解消し、油タンク内が常に密閉状態になるよう構成
し、いかなる姿勢に設置されても、従来の油圧ポンプユ
ニットのようなポンプ内への空気の吸込みや油漏れを起
こすことがなく、油圧ポンプとしての機能が確保できる
地下推進用油圧ポンプユニットを提供するもので、その
特徴は、油タンク側板の外側に電動モータが取付けられ
ており、該電動モータの反対側の油タンク内には回転軸
で電動モータと連結されている油圧ポンプが上記油タン
ク側板に固定されており、前記油タンクの内部にはバネ
と組合わされた摺動隔壁が設けられていて、該摺動隔壁
と油タンク側板の内部は密閉構造をなし、摺動隔壁と組
合わされたバネと油圧の作用により摺動隔壁を摺動させ
ることで油タンクの容積が調整できるように構成した地
下推進用油圧ポンプユニットにある。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の地下推進用油圧ポ
ンプユニットの具体例の縦断面図ある。油タンク側板２
の外側に電動モータ５が取付けられており、該電動モー
タ５の反対側の油タンク１内には、回転軸６で電動モー
タ５に連結されている油圧ポンプ７が油タンク側板２に
固定されている。油圧ポンプ７には作動油８の吸込口９
と吐出口10が備わっており、吐出口10から油タンク側板
２の吐出口ポート11に配管されている。又油タンク側板
２には戻り口ポート12が設けられており、戻り口13の配
管は油タンク１内に解放されている。

【０００９】油タンク１は円筒形状をなしており、油タ
ンク側板２と摺動可能な隔壁３により油タンク１内部は
密閉構造をなしている。上記摺動隔壁３と蓋４の間には
圧縮コイルバネ14が装着されており、蓋４にはエアブリ
ーザー15を備えており、摺動隔壁３と蓋４の間の空気は
外部に開放されている。

【００１０】本発明の地下推進用油圧ポンプユニット
は、上述のように構成されているので、油圧ポンプ７か
ら作動油を吐出して作動油の体積が小さくなったとき、
圧縮コイルバネ14の作用で油タンク１内に設けた摺動隔
壁３を摺動させて油タンク１の容積を小さくする。油圧
ジャッキ等から作動油８が油タンク１内に戻されて作動
油８の体積が増えるときは、作動油８が戻る圧力で隔壁
３を摺動させて油タンク１の容積を大きくする。

【００１１】上述のように、油タンク１内の作動油８の
体積の変化に応じて、摺動隔壁３が摺動して油タンク１
の容積を変化させるので、油タンク１内が高圧又は負圧
になることを防止し、油タンク１内は常に密閉状態に保
たれる。そのため、油タンク１の内部に空気が入り込ん
で空気の層ができることがないので、油圧ポンプユニッ
トがピッチングやローリングにより姿勢を変えても、吸
入口９から油圧ポンプ７内に空気を吸込むことがない。
従って、このような地下推進用油圧ポンプユニットを掘
進機本体に搭載することで、地上の油圧ポンプユニット
と掘進機本体に搭載した圧入用油圧ジャッキを接続する
油圧ホースが不要になる。

【００１２】図２は上述の地下推進用ポンプユニットを
装備した掘進機本体の縦断面図である。図面に示すよう
に、掘進機本体Ａの先端部に圧入用油圧ジャッキＢを搭
載しており、２本の油圧ホース21で圧入用油圧ジャッキ
Ｂと掘進機本体Ａの後端に設けた２個の油圧カプラ22に
配管している。掘進機本体Ａの後部に掘進機本体Ａの姿
勢を検知するセンサユニット23があり、センサユニット
23から出る信号ケーブル24は掘進機本体Ａの後端に配置
した接線座25に配線されている。

【００１３】本発明の地下推進用油圧ポンプユニットＣ
は掘進機本体Ａと同じ外径の収納管26の内部に固定され
ており、地下推進用油圧ポンプユニットＣの吐出口ポー
ト27と戻り口ポート28は２本の油圧ホース29で収納管26
の内部に配置した電磁弁30に配管されている。掘進機本
体Ａの後端の２個の油圧カプラ22と電磁弁30は２本の油
圧ホース29で配管されており、油圧カプラ22のところで
着脱を可能にしてある。収納管26の中に両端コネクタ付
きの中継用信号ケーブル31が引き通されており、その片
端のコネクタプラグ32は掘進機本体Ａの後端に設けた前
記接線座25に接続されている。なお、掘進機本体Ａと収
納管26は互に着脱可能な構造をなしている。

【００１４】図３は前記地下推進用油圧ポンプユニット
Ｃを搭載した掘進機本体Ａを用いた小口径推進工法にお
ける装置の構成図である。掘進機本体Ａの先端部に装備
した圧入用油圧ジャッキＢは、掘進機本体Ａに搭載した
地下推進用油圧ポンプユニットＣにより動作する。この
ため、地下推進用油圧ポンプユニットＣの電動モータ５
への給電及び電磁弁30の制御のために、地下推進用油圧
ポンプユニットＣと地上の操作盤Ｆを延長用信号ケーブ
ル42で接続する。又発進立抗Ｄに設置した押管装置Ｅの
押管用油圧ジャッキＨは、地上に設置した油圧ポンプユ
ニットＧにより動作させる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の地下推進
用油圧ポンプユニットによれば、いかなる姿勢に設置さ
れても、従来の油圧ポンプユニットのようにポンプ内へ
の空気の吸込みや油漏れを起こすことがなく、ピッチン
グやローリングの動きをする装置等に搭載しても、油圧
ポンプとしての機能が確保できるという効果がある。

【００１６】このため、小口径推進工法に用いる小口径
地下掘進機において、地中でローリングの動きをする掘
進機本体に本発明の地下推進用油圧ポンプユニットを搭
載することが可能となり、掘進機本体と地下推進用油圧
ポンプユニットを長さの決った油圧ホースで接続するた
め、敷設管の推進距離が長くなった場合、従来のように
地上の油圧ポンプユニットから掘進機本体までの延長用
油圧ホースを継ぎ足す必要がなくなる。この結果、延長
用油圧ホースの接続作業による作業負担がなくなり、又
延長用油圧ホースを継ぎ足すことによる、油圧ホースの
抵抗増加による圧力損失の増大に起因する圧入用油圧ジ
ャッキの動作速度の低下がなくなり、作業効率が向上す
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地下推進用油圧ポンプユニットの具体
例の縦断面図である。

【図２】本発明の地下推進用油圧ポンプユニットを装備
した掘進機本体の縦断面図である。

【図３】本発明の地下推進用油圧ポンプユニットを装備
した掘進機本体を、用いた小口径推進工法における装置
の構成図である。

【図４】（イ）及び（ロ）は従来の小口径地下推進機の
装置構成及び推進工法の一例の説明図である。

【図５】従来の油圧ポンプユニットの一例の縦断面図で
ある。

【図６】従来の油圧ポンプユニットの問題点の一つの説
明図で、図６（イ）は正常時、図６（ロ）は１８０°ロ
ーリング時を示す。

【符号の説明】

１ 油タンク ２ 油タンク側板 ３ 摺動隔壁 ４ 蓋 ５ 電動モータ ６ 回転軸 ７ 油圧ポンプ ８ 作動油 ９ 吸込口 10 吐出口 11 吐出口ポート 12 戻り口ポート 13 戻り口 14 圧縮コイルバネ 15 エアブリーザー Ａ 掘進機本体 Ｂ 圧入用油圧ジャッキ Ｃ 地下推進用油圧ポンプユニット Ｄ 発進立抗 Ｅ 押管装置 Ｆ 操作盤 Ｇ 地上の油圧ポンプユニット Ｈ 押管用油圧ジャッキ

───────────────────────────────────────────────────── 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 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 関 竜之介 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番地10号 アイレック技建株式会社内 (72)発明者 秋山 利夫 東京都台東区元浅草三丁目18番地10号 アイレック技建株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 311

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油タンク側板の外側に電動モータが取付け
   られており、該電動モータの反対側の油タンク内には回
   転軸で電動モータと連結されている油圧ポンプが上記油
   タンク側板に固定されており、前記油タンクの内部には
   バネと組合わされた摺動隔壁が設けられていて、該摺動
   隔壁と、油タンク側板の内部は密閉構造をなし、摺動隔
   壁に組合わされたバネと油圧の作用により摺動隔壁を摺
   動させることで油タンクの容積が調整できるように構成
   したことを特徴とする地下推進用油圧ポンプユニット。
2. 【請求項２】地中に非開削にて電線管路、上下水道管
   路、ガス管路等を敷設する工法に用いる小口径地下掘進
   機の本体に搭載して、掘進機本体の油圧機器類に油圧を
   供給するように構成したことを特徴とする請求項１記載
   の地下推進用油圧ポンプユニット。