JP3498062B2 - 管体溶接装置の挿入および回収方法ならびに装置 - 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、推進工法によって
管体を埋設するにあたって、複数の管体を内面側から溶
接する溶接装置を管体に挿入し、溶接後に管体から回収
するための方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、従来技術の開削工法における
管体溶接装置の適用例を示す断面図であり、図１８は、
管体溶接装置の挿入および回収装置１を簡略化して示す
平面図である。パイプラインは、地表部２を開削して凹
所３に設置した後に部分的に埋戻された既設管４と、ク
レーン５を用いて凹所３に新たに設置した新設管６とを
溶接し、新設管６を部分的に埋設する作業を、開削位置
を変位しながら繰返し、地中に敷設される。各管４，６
の溶接は、各管４，６に溶接装置７を挿入し、地表面８
上に設けた支援装置９を用いて溶接装置７を稼動させ、
内面側から行われる。

【０００３】各管４，６を内面側から溶接するパイプラ
インの敷設では、地表面８上に設けたクレーン５によっ
て新設管６を凹所３に設置した後、溶接装置７を新設管
３に挿入し、各管４，６の突合わせ部分に変位させて溶
接し、溶接終了後、溶接装置７を新設管３から回収して
おかなければならない。この溶接装置７の挿入および回
収のために、管体溶接装置の挿入および回収装置（以下
「挿入回収装置」という）１が用いられる。

【０００４】挿入回収装置１は、溶接装置７を送出およ
び受入自在に格納する格納台９と、上記管の設置機能を
備えたクレーン５とを有する。クレーン５は、２本のワ
イヤの端部を格納台９の両端部に連結し、格納台９を略
水平に吊保持した状態で上昇げおよび下降させることが
できる。

【０００５】開削位置を変位するときには、溶接装置７
が格納された格納台９を地表面８よりも上方に吊保持し
た状態で、クレーン５を走行させて変位する。このよう
に変位した後、新たに新設管６を凹所３に設置して溶接
するときには、クレーン５によって格納台９を下降さ
せ、新設管６に並べて配置し、溶接装置７を新設管６に
挿入する。溶接が終了すると、溶接装置７を格納台９に
回収し、クレーン５によって格納台９を地表面８よりも
上方に上昇させて、再び上記開削位置の変位をする。こ
のようにして、溶接装置７の挿入および回収をしてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の挿入
回収装置１では、新設管６に軸線方向に並べて格納台９
を配置するための空間が必要になる。上述のような開削
工法の場合には、格納台９を配置するための空間を容易
に確保することができるが、たとえば河川の下方を横断
するようにパイプランを敷設する場合など、敷設場所の
条件によっては、上記開削工法を用いることができず、
発進立坑から到達立坑に向けて管を推進させる推進工法
が用いられる。

【０００７】内面側から溶接する溶接装置７を用いる
と、上述のように溶接装置７の挿入および回収するため
の専用の空間が必要になるので、推進工法において内面
側から溶接する溶接装置７を用いる技術はなかった。仮
に上記挿入回収装置１を用いた技術をそのまま推進工法
に用いると、格納台９を配置するための空間を有する発
進立坑を、換言すれば、管と格納台と軸線方向に並べた
ときの寸法よりも大きな寸法の発進立坑を形成しなけれ
ばならない。推進工法では、工費全体のうちの立坑形成
のための費用の占める割合が高く、費用低減のために、
発進立坑の寸法を小さくすることが望まれる。また上述
のような敷設場所の条件によって形成可能な発進立坑の
寸法が制限されてしまい、格納台９を配置するための空
間を確保することができない場合がある。

【０００８】本発明の目的は、推進工法によって管体を
埋設するにあたって、各管体を内面側から溶接する溶接
装置を用い、必要な立坑の寸法を小さくすることができ
る管体溶接装置の挿入および回収方法ならびに装置に関
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、複数の管体を溶接しながら立坑から所定の推進方向
へ推進させて埋設するにあたって、立坑に臨む一側壁の
下部から露出した一方管体の露出端部と他方管体の一端
部とを溶接する溶接装置を、他方管体に挿入し、溶接後
に回収する方法であって、立坑に臨んで一側壁に対向す
る他方側壁の上部に、出入端部を一方管体の露出端部に
向けた出台位置と出入端部を略鉛直下方に向けた入台位
置とにわたって角変位自在に格納台を設け、この格納台
に溶接装置を出入自在に格納し、格納台を入台位置に配
置する準備工程と、一端部が一方管体の露出端部に臨
み、かつ他端部が出台位置に配置されたときの格納台の
出入端部に臨む装置挿入位置に、他方管体を配置した
後、格納台を各変位させて出台位置に配置し、溶接装置
を格納台から出して他方管体に挿入する挿入工程と、他
方管体および格納台を変位させて、一端部が一方管体の
露出端部に突合わされる直列位置に他方管体を配置する
とともに、格納台を入台位置に配置する管配置工程と、
一方管体の露出端部と他方管体の一端部とを溶接装置に
よって溶接した後、他方管体を推進方向へ推進させるこ
とによって、溶接装置を他方管体から露出させ、溶接装
置を格納台に入れて回収する回収工程とを含むことを特
徴とする管体溶接装置の挿入および回収方法である。

【００１０】本発明に従えば、一方管体が露出する一側
壁の下部と他側壁の上部とを結ぶ方向に沿って、他方管
体および格納台を傾斜させて並べ、格納台から他方管体
に溶接装置が挿入される。このように立坑を鉛直方向に
も活用することによって、溶接装置の他方管体への挿入
のために、他方管体および格納台を並べても、その全体
の水平方向寸法を、水平に並べる場合に比べて小さくす
ることができる。これによって溶接装置の挿入にあたっ
て、他方管体および格納台を並べるために必要な各側壁
間の間隔を小さくすることができる。

【００１１】また他方管体を立坑に搬入するとき、格納
台が出入端部を下方にして退避しており、他方管体の搬
入を容易にすることができる。さらに溶接装置を他方管
体に挿入した後、他方管体を変位させて一方管体に突合
せるにあたって、溶接装置を挿入するとき既に他方管体
が一端部を一方管体の露出端部に臨ませており、溶接装
置が挿入された状態の他方管体を大きく変位させる必要
がなく、容易に作業することができる。

【００１２】溶接後に溶接装置を回収するにあたって
は、他方管体を推進させることによって、溶接装置を他
方管体から露出させ、格納台に入れて回収される。これ
によって溶接装置を回収するにあたって、格納台を他方
管体に並べる必要がなく、各側壁間の間隔を小さくする
ことができる。

【００１３】請求項２記載の本発明は、準備工程で、一
端部が溶接装置の後端部に連結される操作索条の繰出お
よび引込をする索条駆動手段を設け、挿入工程で、索条
駆動手段によって操作索条を繰出し、溶接装置を格納台
から出して他方管体に挿入し、管配置工程で、索条駆動
手段によって操作索条を繰出しながら、他方管体および
格納台を変位させて、他方管体を直列位置に配置すると
ともに、格納台を入台位置に配置し、回収工程で、索条
駆動手段によって操作索条を引込み、他方管体から回収
した溶接装置を格納台に入れることを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、溶接装置の後端部に操作
索条が連結され、この操作索条を繰出すことによって、
溶接装置を格納台から出して他方管体に挿入し、他方管
体内に保持することができる。この状態から他方管体を
直列位置に変位させるときには、操作索条を繰出すこと
によって、他方管体の変位に支障を来たすことが防がれ
る。溶接後に、溶接装置を回収するあたっては、操作索
条を引込むことによって、溶接装置を格納台に容易に入
れることができ、格納台を他方管体に並べることなく、
溶接装置を容易に回収することができる。

【００１５】請求項３記載の本発明は、前記挿入工程
は、装置挿入位置に配置された他方管体の他端部と送出
位置に配置された格納台の出入端部とを連結する連結段
階と、索条駆動手段によって操作索条を繰出し、溶接装
置を他方管体に挿入して他方管体の一端部に変位させる
前進段階とを有することを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、格納台が他方管体に連結
された状態で、溶接装置を格納台から出して他方管体に
挿入するので、溶接装置を格納台から他方管体に円滑に
変位させることができる。また他方管体に挿入した溶接
装置は、他方管体の一端部に変位されるので、後続の管
配置工程で、他方管体を直列位置に変位させるときに、
重心安定性を向上し、作業を容易にすることができる。

【００１７】請求項４記載の本発明は、前記回収工程
は、溶接装置が備える自走手段によって、溶接装置を他
方管体の他端部に変位させる後退段階と、溶接装置の変
位を阻止した状態で他方管体を到達立坑に向けて推進さ
せて、溶接装置を部分的に他方管体から露出させる露出
段階と、格納台の出入端部の下方位置から一側壁に向か
うにつれて下方へ傾斜して延びる案内体を設け、一端部
が案内体に変位自在に連結される吊体の他端部を溶接装
置の前端部付近に連結する吊段階と、他方管体を推進方
向へ推進させるとともに、索条駆動手段によって操作索
条を引込んで溶接装置を格納台に入れる入台段階とを有
することを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、溶接装置を他方管体の他
端部に変位させた後、他方管体を推進して溶接装置が露
出されることによって、露出した溶接装置は、格納台の
下方にあり、操作索条を引込んで溶接装置を回収すると
き、溶接装置の水平方向の変位を少なくして、容易に回
収することができる。さらに案内体を設けて、他方管体
から露出された溶接装置の前端部付近を吊保持し、案内
することができるので、溶接装置の後端部に連結される
操作索条の引込みよって溶接装置を回収するとき、溶接
装置を案内して、格納台に容易に入れることができる。
また案内体を設けて吊保持することによって、溶接装置
の前端部が下方に不所望に垂落ち立坑に下方から臨む底
部などへの接触を防止し、溶接装置の損傷を防止するこ
とができる。

【００１９】請求項５記載の本発明は、複数の管体を溶
接しながら立坑から所定の推進方向へ推進させて埋設す
るにあたって、立坑に臨む一側壁の下部から露出した一
方管体の露出端部と他方管体の一端部とを溶接する溶接
装置を、他方管体に挿入し、溶接後に回収する装置であ
って、立坑に臨んで一側壁に対向する他側壁の上部に、
出入端部を一方管体の露出端部に向けた出台位置と出入
端部を略鉛直下方に向けた入台位置とにわたって角変位
自在に設けられ、溶接装置が出入自在に格納される格納
台と、溶接装置を格納台に入れるとき、格納台の下方で
他方管体から露出された溶接装置を、格納台に案内する
ための案内手段とを含むことを特徴とする管体溶接装置
の挿入および回収装置である。

【００２０】本発明に従えば、格納台を出台位置に配置
し、他方管体を、格納台と一方管体の露出端部との間に
延びるように配置することによって、一方管体が露出す
る一側壁の下部と他側壁の上部とを結ぶ方向に沿って、
他方管体および格納台を傾斜させて並べ、格納台から他
方管体に溶接装置が挿入することができる。このように
立坑を鉛直方向にも活用することによって、溶接装置の
他方管体への挿入のために、他方管体および格納台を並
べても、その全体の水平方向寸法を、水平に並べる場合
に比べて小さくすることができる。これによって溶接装
置の挿入にあたって、他方管体および格納台を並べるた
めに必要な各側壁間の間隔を小さくすることができる。
また格納台を入台位置に配置することによって、立坑へ
の他方管体の搬入を容易にすることができる。

【００２１】また案内手段によって、格納台の下方にあ
る溶接装置を格納台に案内することができるので、格納
台と他方管体とを並べることなく、溶接装置を他方管体
から露出させて、格納台に回収することができる。これ
によって溶接装置を回収するにあたって、格納台を他方
管体に並べる必要がなく、各側壁間の間隔を小さくする
ことができる。また溶接装置を回収するとき以外は、案
内手段を退避位置に配置して、他の作業を容易にするこ
とができる。

【００２２】請求項６記載の本発明は、一端部が溶接装
置の後端部に連結される操作索条を繰出すことによっ
て、溶接装置を格納台から出し、操作索条を引込むこと
によって、溶接装置を格納台に入れるための索条駆動手
段を含むことを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、溶接装置の後端部に操作
索条が連結され、この操作索条を繰出すことによって、
溶接装置を格納台から出して他方管体に挿入することが
できる。溶接装置を回収するあたっては、操作索条を引
込むことによって、溶接装置を格納台に容易に入れるこ
とができ、格納台を他方管体に並べることなく、溶接装
置を容易に回収することができる。

【００２４】請求項７記載の本発明は、案内手段は、格
納台の下方に、他側壁に沿った退避位置と他側壁から一
側壁に向けて突出した突出位置とにわたって角変位自在
に設けられ、突出位置に配置されたとき、入台位置に配
置された格納台の出入端部の下方位置から一側壁に向か
うにつれて下方に傾斜して延びる案内体と、一端部が案
内体に変位自在に連結され、かつ他端部が溶接装置の前
端部付近に連結および連結解除自在な吊体とを有するこ
とを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、案内手段によって、他方
管体から露出された溶接装置の前端部付近を吊保持し、
案内することができるので、溶接装置の後端部に連結さ
れる操作索条の引込みよって溶接装置を回収するとき、
溶接装置を案内して、格納台に容易に入れることができ
る。また案内体を設けて吊保持することによって、溶接
装置の前端部が下方に不所望に垂落ち立坑に下方から臨
む底部などへの接触を防止し、溶接装置の損傷を防止す
ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
管体溶接装置の挿入および回収装置２０を示す断面図で
あり、図２は、管体溶接装置の挿入および回収装置２０
を示す平面図である。図１には、理解を容易にするため
に、格納台は厚みを省略して切断した断面を示す。たと
えばガスなどの流体を輸送するパイプランは、複数の管
体２１，２２を軸線方向に突合わせて溶接し、突合せ溶
接継手を形成して接続して、地中に敷設される。

【００２７】このようなパイプラインの敷設にあたっ
て、複数の管体２１，２２は、突合せ溶接継手を形成し
て接続しながら、発進立坑２３から図示しない到達立坑
に向かう推進方向Ａへ推進されて、非開削で埋設され
る。管体溶接装置の挿入および回収装置（以下「挿入回
収装置」という）２０は、このように複数の管体２１，
２２を、溶接しながら発進立坑２３から推進方向Ａへ推
進させて、非開削で埋設するにあたって、すなわち非開
削工法によって埋設するにあたって、発進立坑２３に臨
む一側壁２４の下部、本実施の形態では下端部２４ａか
ら露出した既設管とも呼ばれる一方管体２１の露出端部
２１ａと新設管とも呼ばれる他方管体２２の一端部２２
ａとを溶接する溶接装置２５を、他方管体２２に挿入
し、溶接後に回収するための装置である。

【００２８】一例として述べると、本実施の形態では、
推進方向Ａは、略水平な方向であって、管体はその軸線
に沿って推進される。したがって管体の推進経路の中心
軸線（以下「推進軸線」という）Ｌ２は、略水平であ
り、一方管体２１の軸線Ｌ２１は、推進軸線Ｌ２と一致
している。また推進軸線Ｌ２は、一側壁２４の壁面に対
して略垂直である。

【００２９】挿入回収装置２０は、溶接装置２５を出入
端部２６ａから出入自在に格納する格納台２６と、溶接
装置２５を格納台２６に案内する案内手段２７とを含
む。格納台２６は、発進立坑２３に臨んで一側壁２４に
対向する他側壁２８の上部、本実施形態では上端部２８
ａであって、推進軸線Ｌ２と他側壁２８の壁面との交点
付近の略鉛直上方となる位置に設けられ、出台位置２９
と入台位置３０とにわたって、略水平な角変位軸線Ｌ１
まわりに角変位自在である。各側壁２４，２８の壁面
は、略平行である。出台位置２９は、出入端部２６ａ
を、他側壁２８から大きく離間させて、一方管体２１の
露出端部２１ａに向けた位置であり、格納台２６の軸線
Ｌ２６を、推進軸線Ｌ２を含む仮想平面内で、他側壁２
８から一側壁２４に向かうにつれて下方となるように、
たとえば水平面に対して約４５度を成して傾斜させた位
置である。入台位置３０は、出入端部２６ａを、他側壁
２８に近接させて略鉛直下方に向け、他側壁２８に沿っ
た位置であって、格納台２６の軸線Ｌ２６を鉛直に配置
した位置である。

【００３０】案内手段２７は、他側壁２８の上端部２８
ａおよび下端部２８ｂ間の中間部であって、他側壁２８
の下端部２８ｂの一部領域である推進軸線Ｌ２との交点
付近の上方かつ格納台２６の下方に、基端部２７ａで設
けられ、退避位置６６と突出位置６７とにわたって、略
鉛直な軸線Ｌ３まわりに角変位自在である。退避位置６
６は、遊端部２７ｂを、他側壁２８に近接させ、他側壁
２８に沿った位置である。突出位置６７は、遊端部２７
ｂを、他側壁２８から大きく離間させ、推進軸線Ｌ２を
含む略鉛直な仮想平面に沿って、他側壁２８から一側壁
２４に向けて突出した位置である。この案内手段２７
は、後述する溶接装置２５を格納台２６に入れるとき、
格納台２６の下方で他方管体２２から露出された溶接装
置２５を、格納台２６に案内する手段である。

【００３１】図３は、格納台２６を示す正面図であり、
図４は、格納台２６を示す断面図である。また図５は、
図３の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図であり、図６は、
図３の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図であり、図７
は、格納台２６の底面図である。図１および図２を併せ
て参照して、格納台２６は、周壁部３１および端壁部３
２を有する略円筒の有底筒状であって、軸線方向一端部
である出入端部２６ａが開放され、溶接装置２５のため
の出入口が形成される。周壁部３１の内径は、他方管体
２２の内径とほぼ同一に形成される。

【００３２】周壁部３１の内周部には、溶接装置２５の
出入を円滑にするための少なくとも１本のレール、本実
施の形態では溶接装置２５に対応させて、断面形状が略
Ｃ字状である２本の主走行レール３３ａ，３３ｂと、平
板状である２本の副走行レール３４ａ，３４ｂとが、軸
線方向に沿って設けられる。各主走行レール３３ａ，３
３ｂは、周方向に１８０度毎に配置され、各副走行レー
ル３４ａ，３４ｂは、一方の主走行レール３３ａを周方
向両側から挟むようにして、一方の主走行レール３３ａ
付近に偏って配置される。また各レール３３ａ，３３
ｂ，３４ａ，３４ｂのうちの少なくとも１つ、本実施の
形態では一方の副走行レール３４ａには、底端部２６ｂ
寄りの端部付近に、溶接装置２５の底端部２６ｂへの変
位を規制する規制部材３５が設けられる。

【００３３】溶接装置２５は、各管体２１，２２内を自
力走行して変位できるように走行手段３６を備えてお
り、走行手段３６は、２つの駆動輪３７ａ，３７ｂと、
２つの従動輪３８ａ，３８ｂとを有している。各駆動輪
３７ａ，３７ｂは、周方向に１８０度毎に配置され、各
従動輪３８ａ，３８ｂは、周方向に関して一方の駆動輪
３７ａを周方向両側から挟むようにして、一方の駆動輪
３７ａ付近に偏って配置される。

【００３４】格納台２６に、上記各レール３３ａ，３３
ｂ，３４ａ，３４ｂを設けることによって、各駆動輪３
７ａ，３７ｂを各主走行レール３３ａ，３３ｂに嵌まり
込んで支持し、各従動輪３８ａ，３８ｂを副走行レール
３４ａ，３４ｂで支持して、周方向の変位を阻止した状
態で、溶接装置２５を円滑に出入させることができる。
溶接装置２５が格納された状態で、溶接装置２５の前後
軸Ｌ２５と、格納台２６の軸線Ｌ２６とは、一致してい
る。また格納台２６に規制部材３５を設けることによっ
て、溶接装置２５を位置決めして、所定の格納位置に、
保護が確実な状態で格納することができる。

【００３５】また格納台２６の軸線方向他端部であって
端壁部３２がもうけられる底端部２６ｂ付近の周壁部３
１には、周方向に関して一方の主走行レール３３ａが設
けられる位置の外周部に、ヒンジ手段３９の一方ヒンジ
片３９ａが固定される。ヒンジ手段３９の他方ヒンジ片
３９ｂは、他側壁２８の上端部２８ａに固定され、各ヒ
ンジ片３９ａ，３９ｂは、ヒンジピン３９ｃによって角
変位自在に連結され、これによって格納台２６は、他側
壁２８に前記軸線Ｌ１まわりに角変位自在に連結され
る。

【００３６】また格納台２６の出入端部２６ａには、出
入端部２６を他方管体２２の他端部２２ｂに連結するた
めの係合手段４０が設けられる。係合手段４０は、１本
以上、本実施の形態では周方向に１８０度毎に設けられ
る２本の係合ピン４２ａ，４２ｂと、１本以上、本実施
の形態では周方向に１８０度毎に設けられる２本の位置
決めピン４３ａ，４３ｂとを有する。これら各ピン４２
ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂは、周壁部３１から外方に
突出して全周に延びる係合フランジ４１に、底端部３２
から離反する方向に突出して設けられる。

【００３７】各係合ピン４２ａ，４２ｂは、作動油によ
って伸縮駆動されるピストンを有し、このピストンの先
端部に長方形状の係合片４６が、ピストンの軸線まわり
に角変位自在に設けられている。各係合ピン４２ａ，４
２ｂのピストンを駆動するための作動油は、たとえば地
表面４４上に設けられる支援設備４５が備える油圧源か
ら供給される。各位置決めピン４３ａ，４３ｂは、先端
部が先細状に形成されている。このような係合手段４０
は、管体同士を突合わせて保持し、開先を形成するため
の外面装置７７を利用して、格納台２６の出入端部２６
ａを、他方管体２２の他端部２２ｂに連結するために用
いられる。

【００３８】詳細に述べると、他方管体２２の一端部２
２ａには、外周部に外面装置７７の一方構成体４６ａが
着脱自在に装着され、一方管体２１の露出端部２１ａに
は、外面装置７７の他方構成体４６ｂが着脱自在に装着
される。他方管体２２の一端部２２ａに装着される一方
構成体４６ａは、他方管体２２を半径方向外方からクラ
ンプする機構を備えた環状のクランプ体と、このクラン
プ体に設けられる２本の係合ピンおよび２本の位置決め
ピンとを有する。一方構成体４６ａの係合ピンおよび位
置決めピンは、上述の係合手段４０の各係合ピン４２
ａ，４２ｂおよび各位置決めピン４３ａ，４３ｂと同様
の構成を有するので、以下、同一符号を付す。

【００３９】他方管体２２の他端部２２ｂにも、同様の
他方構成体４６ｂが着脱自在に装着されるので、図３を
代用して説明する。一方管体２１の露出端部２１ａに装
着される他方構成体４６ｂは、一方管体２１を半径方向
外方からクランプする機構を備えた環状のクランプ体４
７を有する。クランプ体４７には、係合部４８および位
置決め部４９が形成される。係合部４８には、各係合ピ
ン４２ａ，４２ｂの係止片４６が、所定の第１位置５０
（図７参照）にあるとき通過可能であり、第１位置５０
から角変位した第２位置５１（図７参照）にあるとき通
過不可能な係止孔５２が形成される。位置決め部４９に
は、各位置決めピン４３ａ，４３ｂががたつくことなく
挿通される位置決め孔５４が形成される。

【００４０】このような外面装置７７は、各位置決めピ
ン４３ａ，４３ｂを各位置決め孔５４に挿通することに
よって、各管体２１，２２を同軸となるように半径方向
の位置決めをすることができる。さらに外面装置７７
は、各係合ピン４２ａ，４２ｂによって、ピストンを伸
長させた状態で係止片４６を第１位置５０に配置して係
止孔５２に通過させ、係止片４６を第２位置５１に配置
してピストンを縮退させて、相互に係合し、各管体２
１，２２を突合わせて保持することができる。なお各係
合ピン４２ａ，４２ｂを逆に動作させることによって、
各構成体４６ａ，４６ｂの相互の係合を解除することが
できる。

【００４１】上述のように、他方管体２２の他端部２２
ｂにもまた、後続の管体との突合せ保持のために、外面
装置７７の他方構成体４６ｂが着脱自在に装着されてい
る。格納台２６の係合手段４０と他方管体２２の他端部
２２ｂに設けられる他方構成体４６ｂとは、一方構成体
４６ａと他方構成体４６ｂとの係合と同様にして、相互
に係合し、また係合解除することができる。このように
係合手段４０を用いるとともに外面装置７７を利用し
て、格納台２６の出入端部２６ａと他方管体２２の他端
部２２ｂとを、連結解除可能に連結することができる。
連結された状態で、格納台２６と他方管体２２とは同軸
に配置され、溶接装置２５が、格納台２６と他方管体２
２との間を円滑に変位することができる。

【００４２】また格納台２６の底端部２６ｂには、端壁
部３２に固定されて、索条駆動手段である装置吊ホイス
ト５５が設けられる。装置吊ホイスト５５は、たとえば
ワイヤロープから成り、一端部に連結フック５７を有す
る操作索条としての装置吊ロープ５８を有し、装置吊ロ
ープ５８の他端部を装置吊ホイスト本体内に保持し、た
とえば内臓モータによって装置吊ロープ５８を繰出およ
び巻取自在である。溶接装置２５の後端部２５ｂには、
溶接装置２５の前後軸Ｌ２５上の位置に連結片５９が形
成されており、連結フック５７を連結片５９に着脱自在
に係合して、装置吊ロープ５８を溶接装置２５に連結す
ることができる。溶接装置２５の後端部２５ｂは、格納
台２６に格納された状態で底端部２６ｂ寄りに配置され
る端部である。

【００４３】この装置吊ホイスト５５は、装置吊ロープ
５８を溶接装置２５に連結して、溶接装置２５を吊って
保持することができる。溶接装置２５が格納台２６に格
納される状態では、この装置吊ホイスト５５によって吊
保持されている。また装置吊ホイスト５５は、装置吊ロ
ープ５８を繰出すことによって、溶接装置２５の前進、
すなわち底端部２６ｂから出入端部２６ａに向かう方向
への変位を許容することができ、格納台２６に格納され
た溶接装置２５を格納台２６から出すことができる。ま
た装置吊ホイスト５５は、装置吊ロープ５８を巻取り、
引込むことによって、溶接装置２５を前進、すなわち出
入端部２６ａから底端部２６ｂに向かう方向へ変位させ
ることができ、格納台２６の外部にある溶接装置２５を
格納台２６に入れることができる。

【００４４】また格納台２６の周壁部３１には、複数の
開口８０が形成され、各開口８０は、透光性を有する材
料から成る開閉扉８１によって開閉自在に塞がれてい
る。このような開口８０によって、格納台２６の外部か
ら格納された溶接装置２５を目視によって点検し、また
開口８０を開いて詳細な点検、および補修をすることが
でき、メンテナンス性に優れている。

【００４５】挿入回収装置２０は、格納台２６よりも上
方かつ他側壁２８寄りの位置に設けられ、格納台２６を
出台位置２９と入台位置３０とにわたって角変位させる
ための格納台駆動手段である格納台駆動ホイスト１００
を含む。格納台駆動ホイスト１００は、装置吊ホイスト
と同様の構成であり、一端部に連結フック１０１を有す
る格納台駆動索条としての格納台駆動ロープ１０２を繰
出および巻取自在である。格納台２６には、ヒンジ手段
３９の一方ヒンジ片３９ａが固定される位置に対して、
周方向に１８０度ずれ、かつ出入端部２６ａ寄りの位置
に、連結片１０３が形成されており、連結フック１０１
を連結片１０３に着脱自在に係合して、格納台駆動ロー
プ１０２を格納台２６に連結することができる。

【００４６】この格納台駆動ホイスト１００は、格納台
駆動ロープ１０２を繰出すことによって、格納台２６を
出台位置２９から入台位置３０に向かう方向への変位を
許容して、自重によって角変位させることができる。ま
た格納台駆動ホイスト１００は、格納台駆動ロープ１０
２を巻取り、引込むことによって、格納台２６を入台位
置３０から出台位置２９に向かう方向へ角変位駆動する
ことができる。

【００４７】図８は、案内手段２７を示す正面図であ
り、図９は、図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図
である。図１および図２を併せて参照して、案内手段２
７は、案内体であるハンガーレール６０を備える案内手
段本体６１と、吊体であるハンガーロープ６２とを有す
る。案内手段本体６１は、鉛直に配置される軸部材６３
と、基端部で軸部材６３の下端部付近に固定され、軸部
材６３に対してほぼ直角に、したがってほぼ水平に延び
る補助部材６４と、軸部材６３の上端部と補助部材６４
の遊端部とを連結して、軸部材６３から離反するにつれ
て下方に傾斜して設けられる前記ハンガーレール６０と
を有する。本実施の形態では案内手段本体６１は、ハン
ガーレール６０が斜辺に位置する略二等辺直角三角形状
に形成され、ハンガーレール６０は、水平面に対して約
４５度を成している。

【００４８】さらに詳細に述べると、ハンガーレール６
０は、軸部材６３の上端部からほぼ水平に延びる水平部
６０ａと、水平部６０ａの軸部材６３から離反する端部
に連なって下方に屈曲し、軸部材６３から離反するにつ
れて下方に傾斜する傾斜部６０ｂとを有する。水平部６
０ａと傾斜部６０ｂとが連なる屈曲部分は、案内手段２
７が突出位置６７にあるとき、入台位置３０にある格納
台２６の出入端部２６ａの鉛直下方に配置される。ハン
ガーレール６０に水平部６０ａを設けることによって、
案内手段本体６１の上下寸法を小さくすることができ
る。

【００４９】またハンガーレール６０は、断面形状がＩ
字状に形成され、ハンガーレール６０の中心軸線を含む
鉛直な仮想平面に関して両側に相互に離反するように水
平方向に開放する案内溝６９ａ，６９ｂが形成される。
各案内溝６９ａ，６９ｂは、上端部および下端部が、そ
の延在方向から塞がれている。このような案内手段本体
６１は、軸部材６３が、他側壁２８に固定される２つの
軸受手段６８ａ，６８ｂによって、その軸線と一致する
前記軸線Ｌ３まわりに角変位自在に支持され、これによ
って案内手段２７が角変位自在に設けられる。

【００５０】ハンガーロープ６２は、たとえばワイヤロ
ープから成り、一端部に連結体７０を有し、他端部に連
結フック７１を有する。連結体７０は、軸線方向に並ん
で同軸に設けられる一対のローラ７２ａ，７２ｂが、略
Ｕ字状の支持部材７３に支持されて設けられ、この支持
部材７３においてハンガーロープ６２に固定されてい
る。各ローラ７２ａ，７２ｂは、ハンガーレール６０の
各案内溝６９ａ，６９ｂに、水平に配置された軸線まわ
りに回転自在に嵌まり込んでいる。これによって連結体
７０は、各ローラ７２ａ，７２ｂが転動することによっ
て、ハンガーレール６０に沿って、変位することができ
る。このような連結体７０によって、ハンガーロープ６
２の一端部が、ハンガーレール６０に、そのレールに沿
って変位自在に連結される。なお案内手段２７の案内手
段本体６１の補助部材６４は、ハンガーロープ６２の変
位に支障を来たさないように、連結体７０およびハンガ
ーロープ６２の変位経路を避けて設けられている。

【００５１】溶接装置２５の前端部２５ａ付近には、溶
接装置２５の周方向に関して他方の駆動輪３７ｂが設け
られる位置に、連結片７５が形成されており、連結フッ
ク７１を連結片７５に着脱自在に係合して、ハンガーロ
ープ６２を溶接装置２５に連結することができる。溶接
装置２５の連結辺７５形成される位置は、溶接装置２５
が他方管体２２に挿入され、その他方管体２２が略水平
に配置された状態で上方に配置される位置である。

【００５２】図１０（１）は、溶接装置２５を示す平面
図であり、図１０（２）は、溶接装置２５を示す正面図
である。図１０には、水平に配置した状態、特に、各管
体２１，２２の溶接をする溶接位置に配置された状態を
想定して、溶接装置２５を示す。以下、溶接装置２５が
水平に配置された状態で、上方側となる部分を上部とい
い、下方側となる部分を下部という場合がある。溶接装
置２５は、上述の外面装置７７によって各管体２１，２
２が軸線方向に相互に突合せ保持され、各管体２１，２
２の端面間に形成される開先７８に、電子ビームを照射
することによって、開先７８付近を溶融して溶接する装
置である。この溶接装置２５は、溶接台車８４を有す
る。

【００５３】溶接台車８４には、少なくとも溶接装置２
５の前後軸Ｌ２５まわりに１回転しながら電子ビームを
発生する電子銃８７と、開先７８に臨み、かつ電子銃８
７が配置される溶接空間８９をシールするためのシール
手段９０とが搭載される。溶接台車８４の前後軸方向前
方の溶接装置２５の前端部２５ａには、各管体２１，２
２内を自走走行するための走行手段３６が設けられる。
走行手段３６は、各駆動輪３７ａ，３７ｂを駆動するモ
ータなどの駆動源９５を有している。接続ケーブル９３
は支援設備４５に接続されており、支援設備４５から動
力が与えられ、また支援設備４５の操作者による操作な
どに基づいて、動作指令が与えられる。

【００５４】また溶接装置２５は、半径方向に突出およ
び縮退自在な固定脚９６を有しており、固定脚９６によ
って各管体２１，２２に対して溶接装置２５を固定する
ことができる。また固定を解除した状態で、各管体２
１，２２内を自走走行することができるとともに、車輪
３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを利用して重力などの
外力を受けて円滑に変位することができる。溶接装置２
５は、各管体２１，２２内にあるとき、前後軸Ｌ２５
と、各管体２１，２２の軸線Ｌ２１，Ｌ２２とは一致し
ている。またこの状態で、各一方の駆動輪３７ａが下部
に、かつ各他方の駆動輪３７ｂが上方に配置され、各従
動輪３８ａ，３８ｂは、下部側に配置されている。また
装置吊ロープ５８が連結される連結片５９は、溶接台車
８４の前後軸方向後方の溶接装置２５の後端部２５ｂに
形成され、ハンガーロープ６２が連結される連結片７５
は、溶接台車８４の前端部２５ａ寄りの上部に形成され
ている。

【００５５】図１１は、上述のような挿入回収装置２０
を用いて実行される本発明の管体溶接装置の挿入および
回収方法（以下「挿入回収方法」という）を示すフロー
チャートである。図１２は、挿入回収方法の準備工程お
よび挿入工程を説明するために挿入回収装置２０を簡略
化して模式的に示す断面図であり、図１３は、挿入回収
方法の管配置工程を説明するために挿入回収装置２０を
簡略化して模式的に示す断面図であり、図１４は、挿入
回収方法の回収工程を説明するために挿入回収装置２０
を簡略化して模式的に示す断面図である。図１〜図１０
を併せて参照して、挿入回収方法は、上述のように推進
工法によって複数の管体２１，２２を埋設するにあたっ
て、溶接装置２５を、他方管体２２に挿入し、溶接後に
回収する方法である。

【００５６】挿入回収方法は、その作業手順が一方管体
２１が露出端部２１ａを一側壁２４の下端部２４ａから
露出させた状態で、ステップｓ０から開始される。この
とき一方管体２１の露出端部２１ａには、外面装置７７
の他方構成体４６ｂが装着されている。また発進立坑２
３に下方から臨む底部１１１には、推進軸線Ｌ２の下方
であって、一側壁２４寄りの位置および他側壁２８寄り
の位置に、支持台１１２，１１３がそれぞれ設けられ、
挿入回収方法が開始される時点で、一方管体２１の露出
端部２１ａに装着された他方構成体４６ｂは、一側壁２
４寄りの一方支持台１１２に支持されている。このよう
な状態から挿入回収方法の作業手順が開始され、ステッ
プｓ１の準備工程に移行する。

【００５７】準備工程では、図１２（１）に示すよう
に、格納台２６を上述のように他側壁２８に設けて、溶
接装置２５を出入自在に格納位置に格納し、格納台２６
を入台位置３０に配置する。またこの準備工程におい
て、装置吊ロープ５８は、溶接装置２５に連結し、溶接
装置２５を吊保持する。また格納台駆動ロープ１０２は
格納台２６に連結し、ハンガーロープ６２は溶接装置２
５から連結解除されており、接続ケーブル９３は溶接装
置２５に接続する。

【００５８】またこの準備工程において、案内手段２７
は、退避位置６６および突出位置６７のいずれに配置し
てもよく、この準備工程および後述する挿入工程のいず
れかで、すなわち挿入工程を終了した時点で、退避位置
６６に配置されればよい。本実施の形態では、準備工程
では、突出位置６７に配置されている。このように各手
段を初期位置にそれぞれ配置した初期状態とし、ステッ
プｓ１の準備工程が終了すると、挿入工程、具体的に
は、ステップｓ２の連結段階に移行する。

【００５９】連結段階では、まず図１２（２）に示すよ
うに、他方管体２２を、発進立坑２３付近の地表面４４
上設けられるクレーン１１０によって吊り、発進立坑２
３内に搬入して、装置挿入位置１１５に吊保持する。ク
レーン１１０には、管体吊手段として、装置吊ホイスト
５５と同様の構成を有する２つの管体吊ホイスト（管体
吊ロープだけを図示）が設けられており、また他方管体
２２の両端部２２ａ，２２ｂには、外面装置７７の各構
成体４６ａ，４６ｂが着脱自在に装着され、これら構成
体４６ａ，４６ｂには、連結片が形成されている。一方
構成体４６ａの連結片に、一方の管体吊ホイストの管体
吊ロープ１１７がその一端部の連結フックによって、着
脱自在に連結され、他方構成体４６ｂの連結片に、他方
の管体吊ホイストの管体吊ロープ１１８がその一端部の
連結フックによって、着脱自在に連結され、このように
して、他方管体２２をクレーン１１０によって吊ること
ができる。

【００６０】装置挿入位置１１５は、一端部２２ａが一
方管体２１の露出端部２１ａに臨み、かつ他端部２２ｂ
が出台位置２９に配置されたときの格納台２６の出入端
部２６ａに臨む位置であって、格納台２６が角変位する
ときの変位経路を避けてこの角変位に干渉しない位置で
ある。この装置挿入位置１１５にあるとき、他方管体２
２の軸線Ｌ２２は、他側壁２８から一側壁２４に向かう
につれて下方に、たとえば水平面に対して約４５度の角
度を成して傾斜している。本実施の形態では、このとき
案内手段２７は、突出位置６７に配置する。

【００６１】このように他方管体２２を装置挿入位置１
１５に配置した後、図１２（３）に示すように、格納台
駆動ホイスト１００によって格納台駆動ロープ１０２を
巻取り、格納台２６を出台位置２９に向かう方向へ角変
位駆動して出台位置２９に配置し、上記係合手段４０と
他方構成体４６ｂとを協働させて上述のように相互に係
合し、格納台２６の出入端部２６ａと他方管体２２の他
端部２２ｂとを、相互に連結する。本実施の形態では、
このとき案内手段２７は、退避位置６６に配置する。こ
の連結段階が終了すると、ステップｓ３の前進段階に移
行する。

【００６２】前進段階では、図１２（４）に示すよう
に、装置吊ホイスト５５によって装置吊ロープ５８を繰
出し、溶接装置２５の前進を許容して、溶接装置２５を
自重による重力によって前進させ、格納台２６から送出
して他方管体２２に挿入し、他方管体２２の一端部２２
ａまで前進させ、溶接装置２５が他方管体２２から露出
することなくかつ溶接装置２５の前端部２５ａが他方管
体２２の一端部２２ａに一致する位置に配置する。溶接
装置２５がこの位置に配置されると、装置吊ロープ５８
の繰出しを停止して、溶接装置２５を他方管体２２内に
保持する。この前進段階が終了すると、ステップｓ４の
連結解除段階に移行する。

【００６３】連結解除段階では、図１２（５）に示すよ
うに、係合手段４０と他方管体２２の他端部２２ｂの他
方構成体４６ｂとの係合を解除し、格納台２６の出入端
部２６ａと他方管体２２の他端部２２ｂとの連結を解除
する。挿入工程は、連結段階、前進段階および連結解除
段階を有し、連結解除段階が終了すると、したがって挿
入工程が終了すると、ステップｓ５の管配置工程に移行
する。

【００６４】管配置工程では、図１３（１）に示すよう
に、他方の管体吊ホイストによって管体吊ロープ１１８
を繰出し、他端部２２ｂが下降するように、一端部２２
ａを中心にして、他方管体２２を角変位させ、推進軸線
Ｌ２にほぼ沿った略水平な状態に吊保持して、一方管体
２１の軸線方向に他方管体２２を並べて略直列位置に配
置するとともに、格納台駆動ホイスト１００によって格
納台駆動ロープ１０２を繰出し、格納台２６を入台位置
３０に向かう方向へ自重による重力で角変位させて、入
台位置３０に配置する。他方管体２２が略直列位置にあ
るとき、両端部２２ａ，２２ｂの各構成体４６ａ，４６
ｂは、各支持台１１２，１１３の上方にある。

【００６５】このように他方管体２２および格納台２６
を並べるにあたって、装置吊ホイスト５５によって、装
置吊ロープ５８を繰出し、装置吊ロープ５８が干渉して
他方管体２２および格納台２６の角変位を妨げてしまう
ことを防止する。さらに装置吊ロープ５８の繰出し量を
調節して、溶接装置２５の他方管体に対する位置が変化
しないように、装置吊ホイスト５５によって、繰出し量
を調節する。

【００６６】次に各管体吊ホイストによって各管体吊ロ
ープ１１７，１１８を繰出し、各構成体４６ａ，４６ｂ
を介して両端部２２ａ，２２ｂを各支持台１１２，１１
３に支持させ、一端部２２ａが露出端部２１ａに突合わ
される直列位置１２０に配置する。この後、外面装置７
７によって、他方管体２２の一端部２２ａの一方構成体
４６ａと、一方管体２１の露出端部２１ａの他方構成体
４６ｂとを係合して、各管体２１，２２の相互位置を微
調整して連結し、開先７８を形成する。このような管配
置工程が終了すると、ステップｓ６の溶接工程に移行す
る。

【００６７】溶接工程では、まず、図１３（３）に示す
ように溶接装置２５を、走行手段３６によって自走走行
させて前進させ、部分的に一方管体２１に挿入し、電子
銃８７が開先７８に臨む溶接位置（図１０に示す位置）
に配置する。

【００６８】次に、溶接装置２５を用いて、各管体２
１，２２を溶接する。具体的には、シール手段９０によ
って溶接空間８９をシールし、真空ポンプ（図示せず）
によって溶接空間８９を真空引きするとともに、外面装
置７７が備える外面シール手段によって、開先７８に外
面側から臨む外部空間をシールして、この外部空間を、
別途発進立坑２３に設けられる真空ポンプ１２５で真空
引きする。この後、電子銃８７を回転させながら電子ビ
ームを開先７８に全周にわたって照射し、各管体２１，
２２を溶接して、突合せ溶接継手を形成して、図１３
（４）に示すように溶接工程が終了する。このような溶
接工程が終了すると、回収工程、具体的にはステップｓ
７の後退段階に移行する。

【００６９】後退段階では、図１４（１）に示すよう
に、溶接装置２５を、走行手段３６によって、他方管体
２２の他端部２２ｂまで後退させ、溶接装置２５の後端
部２５ｂを少しだけ露出させ、装置吊ロープ５８を巻き
上げる。

【００７０】さらに外面装置７７を、したがって他方管
体２２の一端部２２ａの一方構成体４６ａと、一方管体
２１の露出端部２１ａの他方構成体４６ｂとを、各管体
２１，２２から取外して離脱させる。本実施の形態で
は、管体吊ロープ１１７を一方構成体４６ａに連結し、
取外した後吊上げるとともに、クレーン１１０に設けら
れるもう１つの同様の構成の管体吊ホイストを用い、そ
の管体吊ロープ１２２を他方構成体４６ｂに連結し、取
外した後吊上げて、発進立坑２３外へ引上げている。こ
の後退段階が終了すると、ステップｓ８の露出段階に移
行する。

【００７１】露出段階では、図１４（２）に示すよう
に、他方管体２２の他端部２２ｂを吊った状態で、クレ
ーン１１０を推進方向Ａへ変位させることによって、他
方管体２２を推進方向Ａへ推進する。このとき溶接装置
２５は、装置吊ロープ５８に連結されて変位が阻止され
ており、他方管体２２だけが変位して、溶接装置２５が
さらに露出する。図１４（２）に示すように、溶接装置
２５の前端部２５ａだけが他方管体２２内に残る位置で
あって、案内手段２７を突出位置６７に配置しても、他
方管体２２の他端部２２ｂを吊る管体吊ロープ１１８と
干渉しない位置まで、他方管体２２を推進させると、他
方管体２２の推進を一時停止して、露出工程を終了し、
ステップｓ９の吊段階に移行する。

【００７２】吊段階では、案内手段２７を退避位置６６
から突出位置６７に、たとえば手動操作で角変位させ
て、案内手段２７を突出位置６７に配置し、ハンガーロ
ープ６２を溶接装置２５の前端部２５ａ付近の上部に連
結し、溶接装置２５の後端部２５ｂに加えて、溶接装置
２５の前端部２５ａ付近を吊る。このときハンガーロー
プ６２の長さは、ハンガーレール６０の下端部と溶接装
置２５の連結片７５との距離に一致するように形成され
ており、連結体７０がハンガーレール６０の下端部に配
置された状態で、溶接装置２５を吊ることができる。こ
の吊段階が終了すると、ステップｓ１０の入台段階に移
行する。

【００７３】入台段階では、まず図１４（３）に示すよ
うに、上述と同様にして、他方管体２２を推進方向Ａへ
さらに、他端部２２ｂだけ一側壁２４から露出する位置
まで、推進させる。これによって他方管体２２が、ステ
ップｓ０で挿入回収方法を開始する前の一方管体２１の
位置と同位置に配置される。このように他方管体２２が
推進されて、溶接装置２５が他方管体２２から完全に露
出しても、装置吊ホイスト５５および案内手段２７によ
って吊られているので、溶接装置２５は、落下して底部
１１１に衝突および接触することがない。

【００７４】次に図１４（４）に示すように、管体吊ロ
ープ１１８を他方管体２２から連結解除して、連結フッ
クを地表面４４よりも上方に配置される位置まで巻取る
とともに、装置吊ロープ５８の巻取りを開始する。これ
によって溶接装置２５の後端部２５ｂが上方へ変位さ
れ、溶接装置２５が後端部２５ｂを上方に配置して傾斜
する。

【００７５】このような装置吊ロープ５８の巻取りを続
けることによって、図１４（５）に示すように、ハンガ
ーロープ６２の連結体６７がハンガーレール６０の下端
部に配置されたまま、ハンガーロープ６２がハンガーレ
ール６０に対して略垂直に成る状態まで、溶接装置２５
が後端部２５ｂを上方にして起立する方向へ角変位しな
がらさらに上方へ引上げられる。このとき溶接装置２５
の後端部２５ｂは、格納台２６の出入端部２６ｂの略鉛
直下方に配置された状態であって、前端部２５ａが格納
台２６の出入端部２６ｂの略鉛直下方に近づくように、
他側壁２８に向けて近づいていく。

【００７６】この状態からさらに装置吊ロープ５８の巻
取りを続けることによって、図１４（６）に示すよう
に、連結体７０がハンガーレール６０に案内されて上方
へ変位することによって、ハンガーロープ６２がハンガ
ーレール６０に対して略垂直を成す状態を保ち、溶接装
置２５が後端部２５ｂを上方にして起立する方向へ角変
位しながらさらに上方へ引上げられる。このようにして
溶接装置２５が後端部２５ｂを格納台２６の出入端部２
６ｂに臨ませ、前後軸Ｌ２５を略鉛直にして、格納台２
６の軸線Ｌ２６に略一致する状態になる。

【００７７】この状態からさらに装置吊ロープ５８の巻
取ることによって、溶接装置２５を格納台２６に引込ん
で入れることができる。このように入台させるにあたっ
て、ハンガーロープ６２は、溶接装置２５が部分的に、
たとえば前後軸方向の半分程度が格納台２６に入り、各
従動輪３８ａ，３８ｂが各副走行レール３４ａ，３４ｂ
に嵌まり込んだ状態で、溶接装置２５から連結解除され
る。さらに装置吊ロープ５８を巻取り、一方従動輪３８
ａが規制部材３５に当接するまで、溶接装置２５が格納
台２６に入れられて格納される。

【００７８】このように案内手段２７は、溶接装置２５
を落下させないだけでなく、溶接装置２５を、前後軸Ｌ
２５まわりの回転を防止して、好適な姿勢に保持して各
駆動輪３７ａ，３７ｂおよび各従動輪３８ａ，３８ｂ
を、各主走行レール３３ａ，３３ｂおよび各副走行レー
ル３４ａ，３４ｂに導いて、溶接装置２５が円滑に格納
台２６に進入させることができる。このようにして溶接
装置２５が回収され、図１２（１）に示す状態、したが
って準備工程が終了した状態と同様の状態として、入台
段階が終了し、後退段階、露出段階、吊段階および入台
段階を有する回収工程を終了すると、ステップｓ１１に
移行して挿入回収方法の作業手順が終了する。このよう
な一連の作業を繰返すことによって、パイプラインが敷
設される。

【００７９】このように挿入回収装置２０を用いて挿入
回収方法を実行すれば、溶接装置２５を挿入するため
に、他方管体２２および格納台２６を傾斜させて並べる
ので、他方管体２２および格納台２６を並べるために必
要な各側壁２４，２８間の水平方向間隔を小さくするこ
とができる。たとえば各管体２１，２２の軸線方向寸法
とほぼ同程度の寸法にすることができる。また溶接後に
溶接装置２５を回収するにあたっては、他方管体２２を
推進させることによって、溶接装置２５を他方管体２２
から露出させ、格納台２６に入れて回収する。これによ
って溶接装置２５を回収するために、格納台２６を他方
管体２２に並べる必要がなく、各側壁２４，２８間の水
平方向間隔を小さくすることができる。このように各側
壁２４，２８間の水平方向間隔を小さくすることができ
るので、発進立坑２３の形成に必要な費用を低減するこ
とができる。また発進立坑２３を小さくすることができ
るので、発進立坑２３を形成可能な場所の選択の自由度
が高くなる。

【００８０】一例として述べると、軸線方向寸法が９ｍ
の管体を用いる場合、深さが１０ｍで、かつ各側壁２
４，２８間の間隔が１０．５ｍ程度の発進立坑２３でよ
い。

【００８１】また格納台２６は、他方管体２２を発進立
坑２３に搬入するとき、退避しており、他方管体２２の
搬入を容易にすることができる。さらに溶接装置２５を
挿入した後、他方管体２２を一方管体２１に突合せるに
あたって、溶接装置２５を挿入するとき既に一端部２２
ａを一方管体２１の露出端部２１ａに臨ませており、溶
接装置２５が挿入された状態の他方管体２２を大きく変
位させる必要がなく、容易に作業することができる。

【００８２】また溶接装置２５の後端部２５ａには、装
置吊ロープ５８が連結されて吊保持することができるの
で、溶接装置２５を格納台２６から出して傾斜した他方
管体２２に挿入しても、他方管体２２内に安定して保持
することができる。溶接後に溶接装置２５を回収するあ
たっては、装置吊ロープ５８を巻取ることによって、他
方管体２２から露出された溶接装置２５を格納台２６に
容易に入れることができ、格納台２６を他方管体２２に
並べることなく、溶接装置２５を容易に回収することが
できる。

【００８３】さらに格納台２６が他方管体２２に連結さ
れた状態で、溶接装置２５を格納台２６から出して他方
管体２２に挿入するので、溶接装置２５を格納台２６か
ら他方管体２２に円滑に変位させることができる。また
他方管体２２に挿入した溶接装置２５は、他方管体２２
の一端部２２ａに変位されるので、後続の管配置工程
で、他方管体２２を一方管体２１に軸線方向に並べた直
列位置に変位させるときに、重心安定性を向上し、作業
を容易にすることができる。

【００８４】さらに溶接装置２５を他方管体２２の他端
部２２ｂに変位させた後、他方管体２２を推進して溶接
装置２５が露出されることによって、露出した溶接装置
２５は、格納台２６の略鉛直下方にあり、装置吊ロープ
５８を巻取って溶接装置２５を回収するとき、溶接装置
２５の水平方向の変位を少なくして、容易に回収するこ
とができる。さらに案内手段２７を設けて、他方管体２
２から露出された溶接装置２５の前端部２５ａ付近を吊
保持し、案内することができるので、溶接装置２５の後
端部２５ｂに連結される装置吊ロープ５８の巻取りによ
って溶接装置２５を回収するとき、溶接装置２５を案内
して、格納台２６に容易に入れることができる。

【００８５】図１５は、管体溶接装置の他の推進工法へ
の適用例を示す断面図であり、図１６は、図１５の上側
から見て簡略化して示す平面図である。図１５は、上下
方向の一部を省略して示す。図１〜図１４を参照して、
挿入回収装置２０および挿入回収方法を管体吊ロープに
よって他方管体２２を推進させる推進工法で用いて説明
したけれども、本発明の実施の他の形態として、図１５
および図１６に示すように、油圧ジャッキ１３０を用い
て他方管体２２を押圧し、推進方向Ａへ推進する工法に
用いてもよい。

【００８６】上述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎ
ず、構成を変更することができる。たとえば格納台２６
は、筒状に限定されることはなく、溶接装置２５を保持
することができる構成であればよい。また格納台２６を
角変位駆動する駆動手段は、油圧シリンダを用いた構成
であってもよいし、モータを用いた構成であってもよ
い。また案内手段２７は、たとえばスライドして、回収
時に溶接装置を案内する位置と退避位置との間で変位す
る構成であってもよい。また挿入回収の手順について
も、可能な範囲で順序を入換えるようにしてもよい。

【００８７】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、溶接装
置を他方管体に挿入するにあたって、立坑を鉛直方向に
も活用して、他方管体および格納台を並べ、他方管体お
よび格納台を並べるために必要な各側壁間の間隔を小さ
くすることができる。また溶接装置を回収するにあたっ
ては、他方管体の推進によって溶接装置を露出させ、格
納台に回収するので、格納台を他方管体に並べる必要が
なく、各側壁間の間隔を小さくすることができる。この
ように立坑の各側壁間の間隔を小さくすることができる
ので、立坑形成に必要な費用を低減することができる。
また立坑が小さくなることによって立坑を形成可能な場
所の選択の自由度が高くなる。

【００８８】請求項２記載の本発明によれば、繰出およ
び引込自在な操作索条を溶接装置に連結することによっ
て、操作索条の繰出および引込を制御して、溶接装置の
位置を容易に制御することができ、溶接装置の挿入およ
び回収を容易にすることができる。

【００８９】請求項３記載の本発明によれば、格納台が
他方管体に係合し、溶接装置を格納台から他方管体に円
滑に変位させることができる。また他方管体に挿入した
溶接装置は、他方管体の一端部に変位されるので、後続
の管配置工程で、重心安定性を向上し、作業を容易にす
ることができる。

【００９０】請求項４記載の本発明によれば、溶接装置
を他方管体の他端部に変位させて他方管体から露出さ
せ、溶接装置を回収するときの水平方向の変位を少なく
して、容易に回収することができる。さらに案内体によ
って溶接装置の前端部付近を吊保持し、案内することが
できるので、溶接装置を格納台に容易に入れることがで
きるとともに、溶接装置が不所望に垂落ちて損傷するこ
とを防止することができる。

【００９１】請求項５記載記載の本発明によれば、溶接
装置を他方管体に挿入するにあたって、立坑を鉛直方向
にも活用して、他方管体および格納台を並べ、他方管体
および格納台を並べるために必要な各側壁間の間隔を小
さくすることができる。また溶接装置を回収するにあた
っては、他方管体の推進によって溶接装置を露出させ、
格納台に回収するので、格納台を他方管体に並べる必要
がなく、各側壁間の間隔を小さくすることができる。こ
のように立坑の各側壁間の間隔を小さくすることができ
るので、立坑形成に必要な費用を低減することができ
る。また立坑が小さくなることによって立坑を形成可能
な場所の選択の自由度が高くなる。

【００９２】請求項６記載の本発明によれば、繰出およ
び引込自在な操作索条を溶接装置に連結することによっ
て、操作索条の繰出および引込を制御して、溶接装置の
位置を容易に制御することができ、溶接装置の挿入およ
び回収を容易にすることができる。

【００９３】請求項７記載の本発明によれば、案内手段
によって溶接装置の前端部付近を吊保持し、案内するこ
とができるので、溶接装置を格納台に容易に入れること
ができるとともに、溶接装置が不所望に垂落ちて損傷す
ることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の挿入回収装置２０を示
す断面図である。

【図２】挿入回収装置２０を示す平面図である。

【図３】格納台２６を示す正面図である。

【図４】格納台２６を示す断面図である。

【図５】図３の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。

【図６】図３の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図であ
る。

【図７】格納台２６を示す底面図である。

【図８】案内手段２７を示す正面図である。

【図９】図８の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た断面図であ
る。

【図１０】図１０（１）は、溶接装置２５を示す断面図
であり、図１０（２）は、溶接装置２５を示す正面図で
ある。

【図１１】上述のような挿入回収装置２０を用いて実行
される本発明の挿入回収方法を示すフローチャートであ
る。

【図１２】挿入回収方法の準備工程および挿入工程を説
明するために挿入回収装置２０を簡略化して模式的に示
す断面図である。

【図１３】挿入回収方法の管配置工程を説明するために
挿入回収装置２０を簡略化して模式的に示す断面図であ
る。

【図１４】挿入回収方法の回収工程を説明するために挿
入回収装置２０を簡略化して模式的に示す断面図であ
る。

【図１５】管体溶接装置の他の推進工法への適用例を示
す断面図である。

【図１６】図１５の上側から見て簡略化して示す平面図
である。

【図１７】従来技術の開削工法における管体溶接装置の
適用例を示す断面図である。

【図１８】挿入回収装置１を簡略化して示す平面図であ
る。

【符号の説明】

２０ 挿入回収装置 ２１ 一方管体 ２１ａ 一方管体の露出端部 ２２ 他方管体 ２２ａ 他方管体の一端部 ２２ｂ 他方管体の他端部 ２３ 発進立坑 ２４ 一側壁 ２５ 溶接装置 ２６ 格納台 ２７ 案内手段 ２８ 他側壁 ２９ 出台位置 ３０ 入台位置 ３９ ヒンジ手段 ４０ 係合手段 ５５ 装置吊ホイスト ５８ 装置吊ロープ ６０ ハンガーレール ６２ ハンガーロープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2001−47253（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−267286（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−267886（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 1/02 B23K 9/028 E21D 11/14 E21D 11/40 B23K 37/02 301

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の管体を溶接しながら立坑から所定
   の推進方向へ推進させて埋設するにあたって、立坑に臨
   む一側壁の下部から露出した一方管体の露出端部と他方
   管体の一端部とを溶接する溶接装置を、他方管体に挿入
   し、溶接後に回収する方法であって、 立坑に臨んで一側壁に対向する他方側壁の上部に、出入
   端部を一方管体の露出端部に向けた出台位置と出入端部
   を略鉛直下方に向けた入台位置とにわたって角変位自在
   に格納台を設け、この格納台に溶接装置を出入自在に格
   納し、格納台を入台位置に配置する準備工程と、 一端部が一方管体の露出端部に臨み、かつ他端部が出台
   位置に配置されたときの格納台の出入端部に臨む装置挿
   入位置に、他方管体を配置した後、格納台を各変位させ
   て出台位置に配置し、溶接装置を格納台から出して他方
   管体に挿入する挿入工程と、 他方管体および格納台を変位させて、一端部が一方管体
   の露出端部に突合わされる直列位置に他方管体を配置す
   るとともに、格納台を入台位置に配置する管配置工程
   と、 一方管体の露出端部と他方管体の一端部とを溶接装置に
   よって溶接した後、他方管体を推進方向へ推進させるこ
   とによって、溶接装置を他方管体から露出させ、溶接装
   置を格納台に入れて回収する回収工程とを含むことを特
   徴とする管体溶接装置の挿入および回収方法。
2. 【請求項２】 準備工程で、一端部が溶接装置の後端部
   に連結される操作索条の繰出および引込をする索条駆動
   手段を設け、 挿入工程で、索条駆動手段によって操作索条を繰出し、
   溶接装置を格納台から出して他方管体に挿入し、 管配置工程で、索条駆動手段によって操作索条を繰出し
   ながら、他方管体および格納台を変位させて、他方管体
   を直列位置に配置するとともに、格納台を入台位置に配
   置し、 回収工程で、索条駆動手段によって操作索条を引込み、
   他方管体から回収した溶接装置を格納台に入れることを
   特徴とする請求項１記載の管体溶接装置の挿入および回
   収方法。
3. 【請求項３】 前記挿入工程は、 装置挿入位置に配置された他方管体の他端部と送出位置
   に配置された格納台の出入端部とを連結する連結段階
   と、 索条駆動手段によって操作索条を繰出し、溶接装置を他
   方管体に挿入して他方管体の一端部に変位させる前進段
   階とを有することを特徴とする請求項２記載の管体溶接
   装置の挿入および回収方法。
4. 【請求項４】 前記回収工程は、 溶接装置が備える自走手段によって、溶接装置を他方管
   体の他端部に変位させる後退段階と、 溶接装置の変位を阻止した状態で他方管体を到達立坑に
   向けて推進させて、溶接装置を部分的に他方管体から露
   出させる露出段階と、 格納台の出入端部の下方位置から一側壁に向かうにつれ
   て下方へ傾斜して延びる案内体を設け、一端部が案内体
   に変位自在に連結される吊体の他端部を溶接装置の前端
   部付近に連結する吊段階と、 他方管体を推進方向へ推進させるとともに、索条駆動手
   段によって操作索条を引込んで溶接装置を格納台に入れ
   る入台段階とを有することを特徴とする請求項２記載の
   管体溶接装置の挿入および回収方法。
5. 【請求項５】 複数の管体を溶接しながら立坑から所定
   の推進方向へ推進させて埋設するにあたって、立坑に臨
   む一側壁の下部から露出した一方管体の露出端部と他方
   管体の一端部とを溶接する溶接装置を、他方管体に挿入
   し、溶接後に回収する装置であって、 立坑に臨んで一側壁に対向する他側壁の上部に、出入端
   部を一方管体の露出端部に向けた出台位置と出入端部を
   略鉛直下方に向けた入台位置とにわたって角変位自在に
   設けられ、溶接装置が出入自在に格納される格納台と、 溶接装置を格納台に入れるとき、格納台の下方で他方管
   体から露出された溶接装置を、格納台に案内するための
   案内手段とを含むことを特徴とする管体溶接装置の挿入
   および回収装置。
6. 【請求項６】 一端部が溶接装置の後端部に連結される
   操作索条を繰出すことによって、溶接装置を格納台から
   出し、操作索条を引込むことによって、溶接装置を格納
   台に入れるための索条駆動手段を含むことを特徴とする
   請求項５記載の管体溶接装置の挿入および回収装置。
7. 【請求項７】 案内手段は、 格納台の下方に、他側壁に沿った退避位置と他側壁から
   一側壁に向けて突出した突出位置とにわたって角変位自
   在に設けられ、 突出位置に配置されたとき、入台位置に配置された格納
   台の出入端部の下方位置から一側壁に向かうにつれて下
   方に傾斜して延びる案内体と、 一端部が案内体に変位自在に連結され、かつ他端部が溶
   接装置の前端部付近に連結および連結解除自在な吊体と
   を有することを特徴とする請求項５または６記載の管体
   溶接装置の挿入および回収装置。