JP3854193B2 - 分割管および該分割管の結合方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に２つに分割して形成される樋状部とカバー部からなる分割管および該分割管の結合方法に関し、更に詳しくは、地上を開削することなく、例えば通信用管路、電力用管路、下水道管、ガス管などの埋設物を地中に埋設するための小口径トンネルを築造するために使用される樋状部とカバー部に二分割された一次推進管である分割管および該分割管の樋状部とカバー部とを結合する分割管の結合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上を開削しない非開削工法で小口径トンネルを築造するために使用される一次推進管は、樋状部とカバー部に二分割され、この分割で形成された樋状部の開口部から樋状部内に一次推進管の先頭に用いる非開削推進機である先端装置を制御するための電気信号、油圧、滑材等流体を供給するケーブルまたはホース類を挿入してから、カバー部を樋状部の開口部のところに搬送し、カバー部を樋状部の開口部に合わせて塞ぎ、それからカバー部を樋状部に一体的に結合するようになっている。
【０００３】
このようにカバー部を樋状部の開口部のところに搬送してからカバー部を樋状部に一体的に結合する方法は、従来、例えば特開２００１−４０９９０号公報に開示されているように、樋状部の開口部を下向きにして搬入・接続装置に設定し、樋状部の真上にカバー部を設け、開口部が下向きの樋状部をケーブル導入パイプに向かって吊り下ろし、ケーブル導入パイプが開口部から樋状部内に完全に収納される位置で樋状部の吊り下ろしを停止し、回転モータで樋状部を長手軸周りに１８０度回転させて開口部を上に向け、カバー設置ジャッキによってカバー部を樋状部の開口部に移動して、カバー部と半円筒体部を結合したり、または樋状部の開口部を下向きにして搬入・接続装置に設定し、樋状部の下方側部にカバー部を設け、開口部が下向きの樋状部をケーブル導入パイプに向かって吊り下ろし、ケーブル導入パイプが開口部から樋状部内に完全に収納される位置で樋状部の吊り下ろしを停止し、カバー部を樋状部の真下まで横方向に移動させて、カバー部と樋状部を結合するというような方法で行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開２００１−４０９９０号公報で開示している従来の方法では、カバー部の搬送のためにカバー設置ジャッキなどを使用することは記載されているが、カバー部を搬送する時にカバー部が落下しないように適確に保持するための保持搬送構造については言及していない。カバー部はかなり重いものであるため、落下しないようにカバー部を適確に保持して搬送することは重要であり、カバー部を適確に保持して搬送し得る簡単で優れた保持搬送構造の開発が要望されているが、従来安全かつ簡単で優れた保持搬送構造のものがないという問題がある。
【０００５】
なお、カバー部の搬送については、例えば磁石を用いて固定的に搬送する方法や油圧を利用して挟み込む方法などが考えられるが、前者は磁石機構を設ける必要があり、後者は駆動用油圧装置を装備する必要があり、装置構成が大きくなってしまうという問題があるとともに、前者の場合には電気の供給が停止した場合の安全性も懸念されるという問題などがある。
【０００６】
また、樋状部とカバー部の結合は、上述した特開２００１−４０９９０号公報で開示している従来の方法では、嵌合ピンと嵌合溝を用いて行っているが、更に適確に結合を行い得る新たな方法の開発も要望されている。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カバー部を適確に保持して安全に搬送できるとともにカバー部を樋状部に確実に結合し得る分割管および該分割管の結合方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、長手方向に２つに分割された一方であって、開口部が長手方向に形成されたほぼ円筒形の樋状部と、長手方向に２つに分割された他方であって、前記樋状部の開口部を塞ぐように形成されたカバー部とを有し、前記カバー部は、該カバー部を樋状部の開口部に結合させるためにカバー部を保持しながら樋状部の開口部に向けて移動させるための搬入接続装置の保持嵌合手段が嵌合し得るようにカバー部に形成された嵌合孔と、
この嵌合孔の内周に設けられ、該嵌合孔に嵌合した搬入接続装置の保持嵌合手段に設けられた保持部に当該カバー部が保持され得るように形成された被保持部と、前記嵌合孔の奥に形成され、搬入接続装置の保持嵌合手段の保持部によりカバー部が保持されている状態において搬入接続装置の作動手段が係合する係合手段と、該係合手段を介して、搬入接続装置の作動手段の作動により縮退した第１の状態と延出した第２の状態を取るように作動するロック部とを有し、前記樋状部は、前記ロック部が第２の状態になった場合にロック部が係合してカバー部を樋状部に一体的に結合させる結合用段部を有することを要旨とする。
【０００９】
より具体的には、長手方向に２つに分割された一方であって、開口部が長手方向に形成されたほぼ半円筒形の樋状部と、長手方向に２つに分割された他方であって、前記樋状部の開口部を塞ぐように形成されたカバー部とを有し、前記カバー部は、該カバー部を樋状部の開口部に結合させるためにカバー部を保持しながら樋状部の開口部に向けて移動させるための搬入接続装置の保持嵌合手段が嵌合し得るようにカバー部に形成された嵌合孔と、この嵌合孔の内周に設けられ、該嵌合孔に嵌合した搬入接続装置の保持嵌合手段に設けられた保持部が引っ掛かって搬入接続装置の保持嵌合手段でカバー部を保持し得るように形成された被保持部(突起部)と、前記嵌合孔の奥に形成され、搬入接続装置の保持嵌合手段の保持部が前記突起部に引っ掛かってカバー部を保持している状態において搬入接続装置の作動手段（レンチ）が係合する係合手段（回転鍵）と、該係合手段に係合する作動機構（リンク機構）であって、搬入接続装置の作動手段を作動した場合に作動する作動機構と、該作動機構に取り付けられ、該作動機構の作動に応じて引っ込んだ第１の状態と延出した第２の状態を取るように作動するロック部とを有し、前記樋状部は、前記ロック部が第２の状態になった場合にロック部が係合してカバー部を樋状部に一体的に結合させる結合用段部を有することを要旨とする。
【００１０】
請求項１記載の本発明にあっては、樋状部とカバー部とに二分割された分割管のカバー部に嵌合孔、突起部、レンチ孔の形成された回転鍵、リンク機構、ロック部からなるインターロック機構を設け、突起部に搬入接続装置の保持嵌合手段を引っ掛けてカバー部を搬送し得るように適確に保持しながらカバー部を樋状部の開口部に挿入して合せると同時に係合手段に搬入接続装置の作動手段を係合して作動し、作動機構を介してロック部を第２の状態に作動させてロック部を樋状部の結合用段部に係合させることにより樋状部とカバー部とを結合するため、カバー部を落下させないように確実に保持しながら搬送できるとともに、ロック部を用いてカバー部を樋状部に確実に結合することができる。また、ロック部は樋状部の内部で段部に係合して結合を行うため、ロック部を含む構造が一次推進管の外表面から突出することがなく、一次推進管による推進への影響もない。また、推進完了後は、カバー部の係合手段に例えばレンチなどの作動手段を挿入してカバー部を樋状部から簡単に分離することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載の分割管を用いて、該分割管のカバー部を樋状部に結合する分割管の結合方法であって、搬入接続装置の保持嵌合手段をカバー部の嵌合孔に挿入し、この嵌合部の内周に設けられた突起部に搬入接続装置の保持嵌合手段の保持部を引っ掛けることで、搬入接続装置の保持嵌合手段でカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせるように移動し、搬入接続装置の保持嵌合手段でカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせた状態において搬入接続装置の作動手段をカバー部の係合手段に係合させ、この係合手段に係合された搬入接続装置の作動手段を作動させることにより作動機構を作動し、この作動機構の作動でロック部を第２の状態に設定し、これによりロック部を樋状部の結合用段部に引っ掛けてカバー部を樋状部に一体的に結合すると同時に、突起部と保持部の引っ掛かりが解除され、搬入接続装置の保持嵌合手段によるカバー部の保持解除されることを要旨とする。
【００１２】
請求項２記載の本発明にあっては、搬入接続装置の保持嵌合手段をカバー部の嵌合孔に挿入して突起部に保持嵌合手段の保持部を引っ掛けてカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせるように移動して搬入接続装置の作動手段をカバー部の係合手段に係合させ、作動手段を作動させて作動機構を作動し、ロック部を第２の状態に設定し、これによりカバー部を樋状部に一体的に結合すると同時に、突起部と保持部の引っ掛かりが解除され、搬入接続装置の保持嵌合手段によるカバー部の保持が解除されるため、カバー部を落下させないように確実に保持しながら搬送できるとともに、ロック部を用いてカバー部を樋状部に確実に結合することができる。また、ロック部は樋状部の内部で段部に係合して結合を行うため、ロック部を含む構造が一次推進管の外表面から突出することがなく、一次推進管による推進への影響もない。また、推進完了後は、カバー部の係合手段に例えばレンチなどの作動手段を挿入してカバー部を樋状部から簡単に分離することができる。
【００１３】
更に、請求項３記載の本発明は、請求項２記載の発明において、前記搬入接続装置の保持嵌合手段が、該搬入接続装置で制御されるロボットアームであることを要旨とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、一実施形態に係る分割管である一次推進管１を搬入接続装置３で搬送している状態を示す斜視図である。
【００１５】
同図に示すように、一次推進管１は、長手方向に２つに分割されたほぼ半円筒形の樋状部１ａ、および該樋状部１ａの開口部１ｃを塞ぐように形成されたカバー部１ｂから構成されている。樋状部１ａは、搬入接続装置３によって開口部１ｃが下向きに保持され、カバー部１ｂは、搬入接続装置３のロボットアーム５の下端部によって樋状部１ａの開口部１ｃの真下から外れた横寄りの位置に斜めに保持されている。
【００１６】
このように開口部１ｃが下向きにされて搬入接続装置３で保持されている樋状部１ａの中に開口部１ｃから図示しないが真下に設けられている例えば通信用管路、電力用管路、下水道管、ガス管などの埋設物を例えば樋状部１ａを吊り下ろすなどにより挿入してから、ロボットアーム５を回転および上昇動作などで駆動して、カバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃのところに移動し、カバー部１ｂを樋状部１ａに一体的に結合する。
【００１７】
図２は、図１に示すように搬入接続装置３とロボットアーム５で保持された樋状部１ａとカバー部１ｂからなる一次推進管１を例えば小口径トンネル掘削における発進立坑内に搬送する状況を示している図である。
【００１８】
また、図３は、図２に示した一次推進管１を保持している搬入接続装置３およびロボットアーム５を図２で示した位置から更に下方に移動し、一次推進管１の樋状部１ａの開口部１ｃの直下にケーブル・ホース類６を収容したケーブル導入パイプ４が位置している状態を示している搬送完了直前の状態を示している図である。この搬送完了直前の状態から更に搬入接続装置３により樋状部１ａを下方に下降させることにより、ケーブル・ホース類６が開口部１ｃから樋状部１ａ内に挿入されることになる。
【００１９】
図４は、図３に示した搬送完了直前の状態からケーブル・ホース類６（図４では図の簡単化のため図示せず）を樋状部１ａ内に開口部１ｃから挿入した後、ロボットアーム５で保持しているカバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃの真下にロボットアーム５により移動し、それから樋状部１ａとカバー部１ｂとを結合しようとする直前の様子を概略的に示している図である。
【００２０】
図４からわかるように、樋状部１ａとカバー部１ｂとを一体的に結合するためのインターロック機構の一部を構成するロック部１７ａ、突起部１９ａがカバー部１ｂに設けられていることが図示されているとともに、またカバー部１ｂを保持しているロボットアーム５にはカバー部１ｂの突起部１９ａと係合しカバー部１ｂを保持する保持部としての耳部５９ａおよび後述するボックス５３が設けられていることが図示されている。
【００２１】
図５は、図４に続く工程として、樋状部１ａとカバー部１ｂとが結合する瞬間およびカバー部１ｂに設けられているインターロック機構の一部を概略的に示している図である。図５から、カバー部１ｂに設けられた前記ロック部１７ａが樋状部１ａの一部、具体的には後述する結合用段部に係合してカバー部１ｂが樋状部１ａに結合されていることがわかる。
【００２２】
次に、図６〜図１２を参照して、上述した樋状部１ａとカバー部１ｂを結合するインターロック機構、ロボットアーム５の構造、およびカバー部１ｂを樋状部１ａに結合する方法について詳細に説明する。
【００２３】
図６は、樋状部１ａ、カバー部１ｂおよびカバー部１ｂに設けられたインターロック機構１００の構造を詳細に示す断面図およびカバー部１ｂの部分表面図である。同図に示すように、樋状部１ａは、ほぼ半円筒形の構造をしていて、カバー部１ｂが結合される開口部１ｃの両方の内側にはカバー部１ｂに設けられたインターロック機構１００の一部を構成するロック部１７ａ，１７ｂが係合してカバー部１ｂを樋状部１ａに結合する一対の結合用段部１ｅが形成されている。なお、一次推進管１の中程には樋状部１ａの強度を確保するとともに、ケーブル、ホースなどの収容スペースとその他の用途のスペースを隔てるための仕切り板１ｐが取り付けられている。
【００２４】
カバー部１ｂは、図６において下部にカバー表面図としてその表面の構造を示すように、上述した搬入接続装置３のロボットアーム５に関連する一部が挿入されて嵌合する嵌合孔１０が形成され、この嵌合孔１０の内周には突起部１９ａ，１９ｂが形成されている。なお、突起部１９ａ，１９ｂは、後述するようにまたは図５で簡単に触れたように、搬入接続装置３のロボットアーム５に関連して設けられている耳部５９ａ，５９ｂが係合、すなわち引っ掛かるものである。
【００２５】
また、嵌合孔１０の内部には、六角レンチ用孔１１の形成された回転鍵１３が設けられている。嵌合孔１０は、図６で断面図に示すようにカバー部１ｂを貫通して形成され、六角レンチ用孔１１の形成された回転鍵１３は基部がカバー部１ｂを貫通して内側に延出し、この延出した回転鍵１３の基部には同軸的に回転軸１４が形成され、この回転軸１４にはリンク機構１５を介して前記ロック部１７ａ，１７ｂが取り付けられている。このロック部１７ａ，１７ｂは、回転鍵１３を回転されると、この回転が回転軸１４を介してリンク機構１５に伝達され、このリンク機構１５の作用によりロック部１７ａ，１７ｂが図９に示すように引っ込んだ第１の状態と図１０に示すように延出した第２の状態を取るように構成されている。なお、インターロック機構１００は、上述したカバー部１ｂに設けられた機構部すべてを総称的に示すものであるが、具体的には嵌合孔１０、六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、リンク機構１５、ロック部１７ａ，１７ｂ、突起部１９ａ，１９ｂから構成される。
【００２６】
次に、図７を参照して、搬入接続装置３に取り付けられ、該搬入接続装置３により動作が制御されるロボットアーム５とその関連機構について説明する。
【００２７】
ロボットアーム５は、その下端部にジャッキ５１が取り付けられ、このジャッキ５１の先端はロボットアーム５の下端部を貫通してギア５５を回転駆動するように構成されている。なお、このジャッキ５１の先端およびギア５５を囲むようにボックス５３が設けられている。ギア５５には、回転シリンダ５７が取り付けられ、この回転シリンダ５７のボックス５３から延出した端部には耳部５９ａ，５９ｂが形成されるとともに、六角レンチ６１が回転シリンダ５７の端部から延出している。なお、この六角レンチ６１は図６で示したカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入されるものであり、また耳部５９ａ，５９ｂはカバー部１ｂの突起部１９ａ，１９ｂに係合するものである。
【００２８】
このロボットアーム５の六角レンチ６１をカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入して、六角レンチ６１を回転させると、この回転はロボットアーム５の六角レンチ６１から六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、回転軸１４を介してリンク機構１５に伝達されてリンク機構１５が作動する。そして、このリンク機構１５の作動に応じてロック部１７ａ，１７ｂが図９および図１０にそれぞれ示すように、引っ込んだ第１の状態と延出した第２の状態を取るようになっている。
【００２９】
なお、図９に示すように、ロック部１７ａ，１７ｂが引っ込んだ第１の状態は、ロボットアーム５の六角レンチ６１を単にカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入しただけであって、また六角レンチ６１を回転していない状態であり、この第１の状態では、ロック部１７ａ，１７ｂの各先端は樋状部１ａの開口部１ｃのラインを超えていないため、樋状部１ａの開口部１ｃの両内側に形成されている結合用段部１ｅに係合していない状態、すなわちカバー部１ｂが樋状部１ａに結合していない状態にあるが、この時には耳部５９ａ、５９ｂと突起部１９ａ、１９ｂは係合しており、図１０に示すように、ロック部１７ａ，１７ｂが延出した第２の状態は、ロボットアーム５の六角レンチ６１をカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入してから回転した状態であって、この六角レンチ６１の回転が六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、回転軸１４を介してリンク機構１５に伝達されて、リンク機構１５が回転し、これによりロック部１７ａ，１７ｂが図１０に示すように延出し、ロック部１７ａ，１７ｂの各先端が樋状部１ａの開口部１ｃのラインを超え、樋状部１ａの開口部１ｃの両内側に形成されている結合用段部１ｅに係合し、開口部１ｃが樋状部１ａに結合された状態になるものである。
【００３０】
次に、以上のように構成される樋状部１ａ、カバー部１ｂおよびロボットアーム５を用いて、一次推進管１の樋状部１ａにカバー部１ｂを一体的に結合する方法について図８〜図１２を参照して説明する。
【００３１】
例えば、図１に示すような状態では、ロボットアーム５はカバー部１ｂを保持しているが、この状態は、図８に示すように、ロボットアーム５の回転シリンダ５７をカバー部１ｂの嵌合孔１０に挿入し、この嵌合孔１０の内周に形成されている突起部１９ａ，１９ｂに対してロボットアーム５の耳部５９ａ，５９ｂを若干回転して係合して引っ掛けることにより、ロボットアーム５が耳部５９ａ，５９ｂでカバー部１ｂを保持しているものである。
【００３２】
この場合、ロボットアーム５の回転シリンダ５７をカバー部１ｂの嵌合孔１０に挿入する時には、ロボットアーム５の回転シリンダ５７の端部に取り付けられている六角レンチ６１もカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に図示のように挿入されることになる。なお、この場合におけるロボットアーム５の耳部５９ａ，５９ｂの回転は若干であるため、この回転がロボットアーム５の六角レンチ６１からカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、回転軸１４、リンク機構１５を介してロック部１７ａ，１７ｂに伝達されてもロック部１７ａ，１７ｂはほとんど作動しない。
【００３３】
上述したように、ロボットアーム５の耳部５９ａ，５９ｂがカバー部１ｂの突起部１９ａ，１９ｂに係合して引っ掛かることにより、ロボットアーム５がカバー部１ｂを確実に保持している状態において、すなわち、図１に示すような状態において、搬入接続装置３からロボットアーム５を制御して、図４に樋状部１ａとカバー部１ｂの結合直前の様子として示すように、カバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃの真下に移動させる。この状態が図８に示す状態である。
【００３４】
それから、図８に示すようにカバー部１ｂが樋状部１ａの開口部１ｃの真下にある状態から、図５に示すように、ロボットアーム５の制御によりカバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃに合わせるように上昇させ、カバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃに合わせると、図１１に示すように、カバー部１ｂは樋状部１ａの開口部１ｃに挿入されてぴったりと合う。なお、図１１では、ロボットアーム５およびその関係の部材は図の簡単化のため省略され、図示されていないが、この状態では、カバー部１ｂは樋状部１ａに結合されていない状態であるため、ロボットアーム５およびその関係部材はまだ図８に示すようにカバー部１ｂを保持している状態にあるものである。
【００３５】
このようにカバー部１ｂが樋状部１ａの開口部１ｃに挿入されて合った状態にあっては、図１１に示すようにカバー部１ｂのロック部１７ａ，１７ｂは引っ込んだ第１の状態にあるが、この状態において、カバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入されているロボットアーム５の六角レンチ６１を搬入接続装置３からの制御により回転させると、この六角レンチ６１の回転は、六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、回転軸１４、リンク機構１５を介してロック部１７ａ，１７ｂに伝達されて、ロック部１７ａ，１７ｂは、図１０に示したように延出した第２の状態になり、これによりロック部１７ａ，１７ｂの両先端は、図１２に示すように、樋状部１ａの開口部１ｃの両内側に形成された結合用段部１ｅに係合し、これにより樋状部１ａとカバー部１ｂは確実に結合されることになる。なお、このように樋状部１ａと開口部１ｃを結合するために六角レンチ６１を回転させた場合には、ロボットアーム５の耳部５９ａ，５９ｂはカバー部１ｂの突起部１９ａ，１９ｂとの係合から外れるので、樋状部１ａとカバー部１ｂの両者が結合された後、ロボットアーム５およびその関係部材の六角レンチ６１などを搬入接続装置３の制御により図１２の位置から下方に移動させると、ロボットアーム５およびその関係部材の六角レンチ６１などはカバー部１ｂから分離されることになる。
【００３６】
このように樋状部１ａとカバー部１ｂを係合して構成される一次推進管１は、ロック部１７ａ，１７ｂが樋状部１ａの内側の結合用段部１ｅに係合して結合を行うものであるため、ロック部１７ａ，１７ｂを含むどの構造も一次推進管１の外表面から突出することがなく、一次推進管１による小口径トンネルの推進への影響もない。
【００３７】
また、このようにカバー部１ｂを樋状部１ａに結合して構成される一次推進管１を用いた小口径トンネルの築造完了後に、カバー部１ｂの表面から六角レンチ用孔１１に六角レンチを手動で差し込んで回転させることにより、カバー部１ｂを樋状部１ａから手動で解除することも可能である。
【００３８】
なお、上記実施形態では、レンチ、六角レンチ孔、回転鍵、リンク機構などを使用しているが、本発明はこれらに限定されるものでなく、例えばレンチとしては任意の作動手段、六角レンチ孔と回転鍵に対しては任意の係合手段、リンク機構としては例えばラック＆ピニオンなどの任意の作動機構などを使用することができるものである。また、上記実施例では、突起部１９ａと耳部５９ａとをそれぞれ突出させて係合させるようにしたが、本発明はこれらに限定されるものでは無く、例えば一方を凹状に形成して、それぞれを係合させるようにしても構わない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樋状部とカバー部とに二分割された分割管のカバー部に嵌合孔、突起部、レンチ孔の形成された回転鍵、リンク機構、ロック部からなるインターロック機構を設け、突起部に搬入接続装置の保持嵌合手段を引っ掛けてカバー部を搬送し得るように適確に保持しながらカバー部を樋状部の開口部に挿入して合せるとと同時に係合手段に搬入接続装置の作動手段を係合して作動し、作動機構を介してロック部を第２の状態に作動させてロック部を樋状部の結合用段部に係合させることにより樋状部とカバー部とを結合するので、カバー部を落下させないように確実に保持しながら搬送できるとともに、ロック部を用いてカバー部を樋状部に確実に結合することができる。また、ロック部は樋状部の内部で段部に係合して結合を行うため、ロック部を含む構造が一次推進管の外表面から突出することがなく、一次推進管による推進への影響もない。また、推進完了後は、カバー部の係合手段に例えばレンチなどの作動手段を挿入してカバー部を樋状部から簡単に分離することができる。
【００４０】
また、本発明によれば、搬入接続装置の保持嵌合手段をカバー部の嵌合孔に挿入して突起部に保持嵌合手段の耳部を引っ掛けてカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせるように移動して搬入接続装置の作動手段をカバー部の係合手段に係合させ、作動手段を作動させて作動機構を作動し、ロック部を第２の状態に設定し、これによりカバー部を樋状部に一体的に結合すると同時に、突起部と耳部の引っ掛かりが解除され、搬入接続装置の保持嵌合手段によるカバー部の保持が解除されるので、カバー部を落下させないように確実に保持しながら搬送できるとともに、ロック部を用いてカバー部を樋状部に確実に結合することができる。また、ロック部は樋状部の内部で段部に係合して結合を行うため、ロック部を含む構造が一次推進管の外表面から突出することがなく、一次推進管による推進への影響もない。また、推進完了後は、カバー部の六角レンチ用孔にレンチを挿入してカバー部を樋状部から簡単に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る分割管である一次推進管を搬入接続装置で搬送している状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すように搬入接続装置とロボットアームで保持された樋状部とカバー部からなる一次推進管を例えば小口径トンネル掘削における発進立坑内に搬送する状況を示している図である。
【図３】図２に示した一次推進管を保持している搬入接続装置およびロボットアームを図２で示した位置から更に下方に移動し、一次推進管の樋状部の開口部の直下にケーブル・ホース類を収容したケーブル導入パイプが位置している状態を示している搬送完了直前の状態を示している図である。
【図４】図３に示した搬送完了直前の状態からケーブル・ホース類を樋状部内に開口部から挿入した後、ロボットアームで保持しているカバー部を樋状部の開口部の真下にロボットアームにより移動し、それから樋状部とカバー部とを結合しようとする直前の様子を概略的に示している図である。
【図５】図４に続く工程として、樋状部とカバー部とが結合する瞬間およびカバー部に設けられているインターロック機構の一部を概略的に示している図である。
【図６】図１に示す実施形態に係る分割管である一次推進管の樋状部、カバー部およびカバー部に設けられたインターロック機構の構造を詳細に示す断面図およびカバー部の部分表面図である。
【図７】図１に示す実施形態に使用される搬入接続装置のロボットアームとその関係構造を示す図である。
【図８】図７に示すロボットアームを用いてカバー部を保持しながら樋状部の開口部の真下にカバー部を移動した場合の樋状部、カバー部およびロボットアームの構成を示す断面図である。
【図９】図１に示す実施形態に使用されているロック部が引っ込んだ第１の状態にある場合のリンク機構とロック部の構成を示す図である。
【図１０】図１に示す実施形態に使用されているロック部が延出した第２の状態にある場合のリンク機構とロック部の構成を示す図である。
【図１１】図１に示す実施形態においてロボットアームを用いてカバー部を樋状部の開口部に挿入して合わせた状態の樋状部、カバー部の構成を示す断面図である。
【図１２】図１に示す実施形態において樋状部とカバー部を結合した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 一次推進管
１ａ 樋状部
１ｂ カバー部
１ｃ 開口部
１ｅ 結合用段部
３ 搬入接続装置
５ ロボットアーム
１０ 嵌合孔
１１ 六角レンチ用孔
１３ 回転鍵
１４ 回転軸
１５ リンク機構
１７ａ，１７ｂ ロック部
１９ａ，１９ｂ 突起部
５１ ジャッキ
５７ 回転シリンダ
５９ａ，５９ｂ 耳部
６１ 六角レンチ
１００ インターロック機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に２つに分割して形成される樋状部とカバー部からなる分割管および該分割管の結合方法に関し、更に詳しくは、地上を開削することなく、例えば通信用管路、電力用管路、下水道管、ガス管などの埋設物を地中に埋設するための小口径トンネルを築造するために使用される樋状部とカバー部に二分割された一次推進管である分割管および該分割管の樋状部とカバー部とを結合する分割管の結合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上を開削しない非開削工法で小口径トンネルを築造するために使用される一次推進管は、樋状部とカバー部に二分割され、この分割で形成された樋状部の開口部から樋状部内に一次推進管の先頭に用いる非開削推進機である先端装置を制御するための電気信号、油圧、滑材等流体を供給するケーブルまたはホース類を挿入してから、カバー部を樋状部の開口部のところに搬送し、カバー部を樋状部の開口部に合わせて塞ぎ、それからカバー部を樋状部に一体的に結合するようになっている。
【０００３】
このようにカバー部を樋状部の開口部のところに搬送してからカバー部を樋状部に一体的に結合する方法は、従来、例えば特開２００１−４０９９０号公報に開示されているように、樋状部の開口部を下向きにして搬入・接続装置に設定し、樋状部の真上にカバー部を設け、開口部が下向きの樋状部をケーブル導入パイプに向かって吊り下ろし、ケーブル導入パイプが開口部から樋状部内に完全に収納される位置で樋状部の吊り下ろしを停止し、回転モータで樋状部を長手軸周りに１８０度回転させて開口部を上に向け、カバー設置ジャッキによってカバー部を樋状部の開口部に移動して、カバー部と半円筒体部を結合したり、または樋状部の開口部を下向きにして搬入・接続装置に設定し、樋状部の下方側部にカバー部を設け、開口部が下向きの樋状部をケーブル導入パイプに向かって吊り下ろし、ケーブル導入パイプが開口部から樋状部内に完全に収納される位置で樋状部の吊り下ろしを停止し、カバー部を樋状部の真下まで横方向に移動させて、カバー部と樋状部を結合するというような方法で行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開２００１−４０９９０号公報で開示している従来の方法では、カバー部の搬送のためにカバー設置ジャッキなどを使用することは記載されているが、カバー部を搬送する時にカバー部が落下しないように適確に保持するための保持搬送構造については言及していない。カバー部はかなり重いものであるため、落下しないようにカバー部を適確に保持して搬送することは重要であり、カバー部を適確に保持して搬送し得る簡単で優れた保持搬送構造の開発が要望されているが、従来安全かつ簡単で優れた保持搬送構造のものがないという問題がある。
【０００５】
なお、カバー部の搬送については、例えば磁石を用いて固定的に搬送する方法や油圧を利用して挟み込む方法などが考えられるが、前者は磁石機構を設ける必要があり、後者は駆動用油圧装置を装備する必要があり、装置構成が大きくなってしまうという問題があるとともに、前者の場合には電気の供給が停止した場合の安全性も懸念されるという問題などがある。
【０００６】
また、樋状部とカバー部の結合は、上述した特開２００１−４０９９０号公報で開示している従来の方法では、嵌合ピンと嵌合溝を用いて行っているが、更に適確に結合を行い得る新たな方法の開発も要望されている。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、カバー部を適確に保持して安全に搬送できるとともにカバー部を樋状部に確実に結合し得る分割管および該分割管の結合方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、長手方向に２つに分割された一方であって、開口部が長手方向に形成されたほぼ円筒形の樋状部と、長手方向に２つに分割された他方であって、前記樋状部の開口部を塞ぐように形成されたカバー部とを有し、前記カバー部は、該カバー部を樋状部の開口部に結合させるためにカバー部を保持しながら樋状部の開口部に向けて移動させるための搬入接続装置の保持嵌合手段が嵌合し得るようにカバー部に形成された嵌合孔と、
この嵌合孔の内周に設けられ、該嵌合孔に嵌合した搬入接続装置の保持嵌合手段に設けられた保持部に当該カバー部が保持され得るように形成された被保持部と、前記嵌合孔の奥に形成され、搬入接続装置の保持嵌合手段の保持部によりカバー部が保持されている状態において搬入接続装置の作動手段が係合する係合手段と、該係合手段を介して、搬入接続装置の作動手段の作動により縮退した第１の状態と延出した第２の状態を取るように作動するロック部とを有し、前記樋状部は、前記ロック部が第２の状態になった場合にロック部が係合してカバー部を樋状部に一体的に結合させる結合用段部を有することを要旨とする。
【０００９】
より具体的には、長手方向に２つに分割された一方であって、開口部が長手方向に形成されたほぼ半円筒形の樋状部と、長手方向に２つに分割された他方であって、前記樋状部の開口部を塞ぐように形成されたカバー部とを有し、前記カバー部は、該カバー部を樋状部の開口部に結合させるためにカバー部を保持しながら樋状部の開口部に向けて移動させるための搬入接続装置の保持嵌合手段が嵌合し得るようにカバー部に形成された嵌合孔と、この嵌合孔の内周に設けられ、該嵌合孔に嵌合した搬入接続装置の保持嵌合手段に設けられた保持部が引っ掛かって搬入接続装置の保持嵌合手段でカバー部を保持し得るように形成された被保持部(突起部)と、前記嵌合孔の奥に形成され、搬入接続装置の保持嵌合手段の保持部が前記突起部に引っ掛かってカバー部を保持している状態において搬入接続装置の作動手段（レンチ）が係合する係合手段（回転鍵）と、該係合手段に係合する作動機構（リンク機構）であって、搬入接続装置の作動手段を作動した場合に作動する作動機構と、該作動機構に取り付けられ、該作動機構の作動に応じて引っ込んだ第１の状態と延出した第２の状態を取るように作動するロック部とを有し、前記樋状部は、前記ロック部が第２の状態になった場合にロック部が係合してカバー部を樋状部に一体的に結合させる結合用段部を有することを要旨とする。
【００１０】
請求項１記載の本発明にあっては、樋状部とカバー部とに二分割された分割管のカバー部に嵌合孔、突起部、レンチ孔の形成された回転鍵、リンク機構、ロック部からなるインターロック機構を設け、突起部に搬入接続装置の保持嵌合手段を引っ掛けてカバー部を搬送し得るように適確に保持しながらカバー部を樋状部の開口部に挿入して合せると同時に係合手段に搬入接続装置の作動手段を係合して作動し、作動機構を介してロック部を第２の状態に作動させてロック部を樋状部の結合用段部に係合させることにより樋状部とカバー部とを結合するため、カバー部を落下させないように確実に保持しながら搬送できるとともに、ロック部を用いてカバー部を樋状部に確実に結合することができる。また、ロック部は樋状部の内部で段部に係合して結合を行うため、ロック部を含む構造が一次推進管の外表面から突出することがなく、一次推進管による推進への影響もない。また、推進完了後は、カバー部の係合手段に例えばレンチなどの作動手段を挿入してカバー部を樋状部から簡単に分離することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載の分割管を用いて、該分割管のカバー部を樋状部に結合する分割管の結合方法であって、搬入接続装置の保持嵌合手段をカバー部の嵌合孔に挿入し、この嵌合部の内周に設けられた突起部に搬入接続装置の保持嵌合手段の保持部を引っ掛けることで、搬入接続装置の保持嵌合手段でカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせるように移動し、搬入接続装置の保持嵌合手段でカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせた状態において搬入接続装置の作動手段をカバー部の係合手段に係合させ、この係合手段に係合された搬入接続装置の作動手段を作動させることにより作動機構を作動し、この作動機構の作動でロック部を第２の状態に設定し、これによりロック部を樋状部の結合用段部に引っ掛けてカバー部を樋状部に一体的に結合すると同時に、突起部と保持部の引っ掛かりが解除され、搬入接続装置の保持嵌合手段によるカバー部の保持解除されることを要旨とする。
【００１２】
請求項２記載の本発明にあっては、搬入接続装置の保持嵌合手段をカバー部の嵌合孔に挿入して突起部に保持嵌合手段の保持部を引っ掛けてカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせるように移動して搬入接続装置の作動手段をカバー部の係合手段に係合させ、作動手段を作動させて作動機構を作動し、ロック部を第２の状態に設定し、これによりカバー部を樋状部に一体的に結合すると同時に、突起部と保持部の引っ掛かりが解除され、搬入接続装置の保持嵌合手段によるカバー部の保持が解除されるため、カバー部を落下させないように確実に保持しながら搬送できるとともに、ロック部を用いてカバー部を樋状部に確実に結合することができる。また、ロック部は樋状部の内部で段部に係合して結合を行うため、ロック部を含む構造が一次推進管の外表面から突出することがなく、一次推進管による推進への影響もない。また、推進完了後は、カバー部の係合手段に例えばレンチなどの作動手段を挿入してカバー部を樋状部から簡単に分離することができる。
【００１３】
更に、請求項３記載の本発明は、請求項２記載の発明において、前記搬入接続装置の保持嵌合手段が、該搬入接続装置で制御されるロボットアームであることを要旨とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、一実施形態に係る分割管である一次推進管１を搬入接続装置３で搬送している状態を示す斜視図である。
【００１５】
同図に示すように、一次推進管１は、長手方向に２つに分割されたほぼ半円筒形の樋状部１ａ、および該樋状部１ａの開口部１ｃを塞ぐように形成されたカバー部１ｂから構成されている。樋状部１ａは、搬入接続装置３によって開口部１ｃが下向きに保持され、カバー部１ｂは、搬入接続装置３のロボットアーム５の下端部によって樋状部１ａの開口部１ｃの真下から外れた横寄りの位置に斜めに保持されている。
【００１６】
このように開口部１ｃが下向きにされて搬入接続装置３で保持されている樋状部１ａの中に開口部１ｃから図示しないが真下に設けられている例えば通信用管路、電力用管路、下水道管、ガス管などの埋設物を例えば樋状部１ａを吊り下ろすなどにより挿入してから、ロボットアーム５を回転および上昇動作などで駆動して、カバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃのところに移動し、カバー部１ｂを樋状部１ａに一体的に結合する。
【００１７】
図２は、図１に示すように搬入接続装置３とロボットアーム５で保持された樋状部１ａとカバー部１ｂからなる一次推進管１を例えば小口径トンネル掘削における発進立坑内に搬送する状況を示している図である。
【００１８】
また、図３は、図２に示した一次推進管１を保持している搬入接続装置３およびロボットアーム５を図２で示した位置から更に下方に移動し、一次推進管１の樋状部１ａの開口部１ｃの直下にケーブル・ホース類６を収容したケーブル導入パイプ４が位置している状態を示している搬送完了直前の状態を示している図である。この搬送完了直前の状態から更に搬入接続装置３により樋状部１ａを下方に下降させることにより、ケーブル・ホース類６が開口部１ｃから樋状部１ａ内に挿入されることになる。
【００１９】
図４は、図３に示した搬送完了直前の状態からケーブル・ホース類６（図４では図の簡単化のため図示せず）を樋状部１ａ内に開口部１ｃから挿入した後、ロボットアーム５で保持しているカバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃの真下にロボットアーム５により移動し、それから樋状部１ａとカバー部１ｂとを結合しようとする直前の様子を概略的に示している図である。
【００２０】
図４からわかるように、樋状部１ａとカバー部１ｂとを一体的に結合するためのインターロック機構の一部を構成するロック部１７ａ、突起部１９ａがカバー部１ｂに設けられていることが図示されているとともに、またカバー部１ｂを保持しているロボットアーム５にはカバー部１ｂの突起部１９ａと係合しカバー部１ｂを保持する保持部としての耳部５９ａおよび後述するボックス５３が設けられていることが図示されている。
【００２１】
図５は、図４に続く工程として、樋状部１ａとカバー部１ｂとが結合する瞬間およびカバー部１ｂに設けられているインターロック機構の一部を概略的に示している図である。図５から、カバー部１ｂに設けられた前記ロック部１７ａが樋状部１ａの一部、具体的には後述する結合用段部に係合してカバー部１ｂが樋状部１ａに結合されていることがわかる。
【００２２】
次に、図６〜図１２を参照して、上述した樋状部１ａとカバー部１ｂを結合するインターロック機構、ロボットアーム５の構造、およびカバー部１ｂを樋状部１ａに結合する方法について詳細に説明する。
【００２３】
図６は、樋状部１ａ、カバー部１ｂおよびカバー部１ｂに設けられたインターロック機構１００の構造を詳細に示す断面図およびカバー部１ｂの部分表面図である。同図に示すように、樋状部１ａは、ほぼ半円筒形の構造をしていて、カバー部１ｂが結合される開口部１ｃの両方の内側にはカバー部１ｂに設けられたインターロック機構１００の一部を構成するロック部１７ａ，１７ｂが係合してカバー部１ｂを樋状部１ａに結合する一対の結合用段部１ｅが形成されている。なお、一次推進管１の中程には樋状部１ａの強度を確保するとともに、ケーブル、ホースなどの収容スペースとその他の用途のスペースを隔てるための仕切り板１ｐが取り付けられている。
【００２４】
カバー部１ｂは、図６において下部にカバー表面図としてその表面の構造を示すように、上述した搬入接続装置３のロボットアーム５に関連する一部が挿入されて嵌合する嵌合孔１０が形成され、この嵌合孔１０の内周には突起部１９ａ，１９ｂが形成されている。なお、突起部１９ａ，１９ｂは、後述するようにまたは図５で簡単に触れたように、搬入接続装置３のロボットアーム５に関連して設けられている耳部５９ａ，５９ｂが係合、すなわち引っ掛かるものである。
【００２５】
また、嵌合孔１０の内部には、六角レンチ用孔１１の形成された回転鍵１３が設けられている。嵌合孔１０は、図６で断面図に示すようにカバー部１ｂを貫通して形成され、六角レンチ用孔１１の形成された回転鍵１３は基部がカバー部１ｂを貫通して内側に延出し、この延出した回転鍵１３の基部には同軸的に回転軸１４が形成され、この回転軸１４にはリンク機構１５を介して前記ロック部１７ａ，１７ｂが取り付けられている。このロック部１７ａ，１７ｂは、回転鍵１３を回転されると、この回転が回転軸１４を介してリンク機構１５に伝達され、このリンク機構１５の作用によりロック部１７ａ，１７ｂが図９に示すように引っ込んだ第１の状態と図１０に示すように延出した第２の状態を取るように構成されている。なお、インターロック機構１００は、上述したカバー部１ｂに設けられた機構部すべてを総称的に示すものであるが、具体的には嵌合孔１０、六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、リンク機構１５、ロック部１７ａ，１７ｂ、突起部１９ａ，１９ｂから構成される。
【００２６】
次に、図７を参照して、搬入接続装置３に取り付けられ、該搬入接続装置３により動作が制御されるロボットアーム５とその関連機構について説明する。
【００２７】
ロボットアーム５は、その下端部にジャッキ５１が取り付けられ、このジャッキ５１の先端はロボットアーム５の下端部を貫通してギア５５を回転駆動するように構成されている。なお、このジャッキ５１の先端およびギア５５を囲むようにボックス５３が設けられている。ギア５５には、回転シリンダ５７が取り付けられ、この回転シリンダ５７のボックス５３から延出した端部には耳部５９ａ，５９ｂが形成されるとともに、六角レンチ６１が回転シリンダ５７の端部から延出している。なお、この六角レンチ６１は図６で示したカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入されるものであり、また耳部５９ａ，５９ｂはカバー部１ｂの突起部１９ａ，１９ｂに係合するものである。
【００２８】
このロボットアーム５の六角レンチ６１をカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入して、六角レンチ６１を回転させると、この回転はロボットアーム５の六角レンチ６１から六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、回転軸１４を介してリンク機構１５に伝達されてリンク機構１５が作動する。そして、このリンク機構１５の作動に応じてロック部１７ａ，１７ｂが図９および図１０にそれぞれ示すように、引っ込んだ第１の状態と延出した第２の状態を取るようになっている。
【００２９】
なお、図９に示すように、ロック部１７ａ，１７ｂが引っ込んだ第１の状態は、ロボットアーム５の六角レンチ６１を単にカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入しただけであって、また六角レンチ６１を回転していない状態であり、この第１の状態では、ロック部１７ａ，１７ｂの各先端は樋状部１ａの開口部１ｃのラインを超えていないため、樋状部１ａの開口部１ｃの両内側に形成されている結合用段部１ｅに係合していない状態、すなわちカバー部１ｂが樋状部１ａに結合していない状態にあるが、この時には耳部５９ａ、５９ｂと突起部１９ａ、１９ｂは係合しており、図１０に示すように、ロック部１７ａ，１７ｂが延出した第２の状態は、ロボットアーム５の六角レンチ６１をカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入してから回転した状態であって、この六角レンチ６１の回転が六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、回転軸１４を介してリンク機構１５に伝達されて、リンク機構１５が回転し、これによりロック部１７ａ，１７ｂが図１０に示すように延出し、ロック部１７ａ，１７ｂの各先端が樋状部１ａの開口部１ｃのラインを超え、樋状部１ａの開口部１ｃの両内側に形成されている結合用段部１ｅに係合し、開口部１ｃが樋状部１ａに結合された状態になるものである。
【００３０】
次に、以上のように構成される樋状部１ａ、カバー部１ｂおよびロボットアーム５を用いて、一次推進管１の樋状部１ａにカバー部１ｂを一体的に結合する方法について図８〜図１２を参照して説明する。
【００３１】
例えば、図１に示すような状態では、ロボットアーム５はカバー部１ｂを保持しているが、この状態は、図８に示すように、ロボットアーム５の回転シリンダ５７をカバー部１ｂの嵌合孔１０に挿入し、この嵌合孔１０の内周に形成されている突起部１９ａ，１９ｂに対してロボットアーム５の耳部５９ａ，５９ｂを若干回転して係合して引っ掛けることにより、ロボットアーム５が耳部５９ａ，５９ｂでカバー部１ｂを保持しているものである。
【００３２】
この場合、ロボットアーム５の回転シリンダ５７をカバー部１ｂの嵌合孔１０に挿入する時には、ロボットアーム５の回転シリンダ５７の端部に取り付けられている六角レンチ６１もカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に図示のように挿入されることになる。なお、この場合におけるロボットアーム５の耳部５９ａ，５９ｂの回転は若干であるため、この回転がロボットアーム５の六角レンチ６１からカバー部１ｂの六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、回転軸１４、リンク機構１５を介してロック部１７ａ，１７ｂに伝達されてもロック部１７ａ，１７ｂはほとんど作動しない。
【００３３】
上述したように、ロボットアーム５の耳部５９ａ，５９ｂがカバー部１ｂの突起部１９ａ，１９ｂに係合して引っ掛かることにより、ロボットアーム５がカバー部１ｂを確実に保持している状態において、すなわち、図１に示すような状態において、搬入接続装置３からロボットアーム５を制御して、図４に樋状部１ａとカバー部１ｂの結合直前の様子として示すように、カバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃの真下に移動させる。この状態が図８に示す状態である。
【００３４】
それから、図８に示すようにカバー部１ｂが樋状部１ａの開口部１ｃの真下にある状態から、図５に示すように、ロボットアーム５の制御によりカバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃに合わせるように上昇させ、カバー部１ｂを樋状部１ａの開口部１ｃに合わせると、図１１に示すように、カバー部１ｂは樋状部１ａの開口部１ｃに挿入されてぴったりと合う。なお、図１１では、ロボットアーム５およびその関係の部材は図の簡単化のため省略され、図示されていないが、この状態では、カバー部１ｂは樋状部１ａに結合されていない状態であるため、ロボットアーム５およびその関係部材はまだ図８に示すようにカバー部１ｂを保持している状態にあるものである。
【００３５】
このようにカバー部１ｂが樋状部１ａの開口部１ｃに挿入されて合った状態にあっては、図１１に示すようにカバー部１ｂのロック部１７ａ，１７ｂは引っ込んだ第１の状態にあるが、この状態において、カバー部１ｂの六角レンチ用孔１１に挿入されているロボットアーム５の六角レンチ６１を搬入接続装置３からの制御により回転させると、この六角レンチ６１の回転は、六角レンチ用孔１１、回転鍵１３、回転軸１４、リンク機構１５を介してロック部１７ａ，１７ｂに伝達されて、ロック部１７ａ，１７ｂは、図１０に示したように延出した第２の状態になり、これによりロック部１７ａ，１７ｂの両先端は、図１２に示すように、樋状部１ａの開口部１ｃの両内側に形成された結合用段部１ｅに係合し、これにより樋状部１ａとカバー部１ｂは確実に結合されることになる。なお、このように樋状部１ａと開口部１ｃを結合するために六角レンチ６１を回転させた場合には、ロボットアーム５の耳部５９ａ，５９ｂはカバー部１ｂの突起部１９ａ，１９ｂとの係合から外れるので、樋状部１ａとカバー部１ｂの両者が結合された後、ロボットアーム５およびその関係部材の六角レンチ６１などを搬入接続装置３の制御により図１２の位置から下方に移動させると、ロボットアーム５およびその関係部材の六角レンチ６１などはカバー部１ｂから分離されることになる。
【００３６】
このように樋状部１ａとカバー部１ｂを係合して構成される一次推進管１は、ロック部１７ａ，１７ｂが樋状部１ａの内側の結合用段部１ｅに係合して結合を行うものであるため、ロック部１７ａ，１７ｂを含むどの構造も一次推進管１の外表面から突出することがなく、一次推進管１による小口径トンネルの推進への影響もない。
【００３７】
また、このようにカバー部１ｂを樋状部１ａに結合して構成される一次推進管１を用いた小口径トンネルの築造完了後に、カバー部１ｂの表面から六角レンチ用孔１１に六角レンチを手動で差し込んで回転させることにより、カバー部１ｂを樋状部１ａから手動で解除することも可能である。
【００３８】
なお、上記実施形態では、レンチ、六角レンチ孔、回転鍵、リンク機構などを使用しているが、本発明はこれらに限定されるものでなく、例えばレンチとしては任意の作動手段、六角レンチ孔と回転鍵に対しては任意の係合手段、リンク機構としては例えばラック＆ピニオンなどの任意の作動機構などを使用することができるものである。また、上記実施例では、突起部１９ａと耳部５９ａとをそれぞれ突出させて係合させるようにしたが、本発明はこれらに限定されるものでは無く、例えば一方を凹状に形成して、それぞれを係合させるようにしても構わない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、樋状部とカバー部とに二分割された分割管のカバー部に嵌合孔、突起部、レンチ孔の形成された回転鍵、リンク機構、ロック部からなるインターロック機構を設け、突起部に搬入接続装置の保持嵌合手段を引っ掛けてカバー部を搬送し得るように適確に保持しながらカバー部を樋状部の開口部に挿入して合せるとと同時に係合手段に搬入接続装置の作動手段を係合して作動し、作動機構を介してロック部を第２の状態に作動させてロック部を樋状部の結合用段部に係合させることにより樋状部とカバー部とを結合するので、カバー部を落下させないように確実に保持しながら搬送できるとともに、ロック部を用いてカバー部を樋状部に確実に結合することができる。また、ロック部は樋状部の内部で段部に係合して結合を行うため、ロック部を含む構造が一次推進管の外表面から突出することがなく、一次推進管による推進への影響もない。また、推進完了後は、カバー部の係合手段に例えばレンチなどの作動手段を挿入してカバー部を樋状部から簡単に分離することができる。
【００４０】
また、本発明によれば、搬入接続装置の保持嵌合手段をカバー部の嵌合孔に挿入して突起部に保持嵌合手段の耳部を引っ掛けてカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせるように移動して搬入接続装置の作動手段をカバー部の係合手段に係合させ、作動手段を作動させて作動機構を作動し、ロック部を第２の状態に設定し、これによりカバー部を樋状部に一体的に結合すると同時に、突起部と耳部の引っ掛かりが解除され、搬入接続装置の保持嵌合手段によるカバー部の保持が解除されるので、カバー部を落下させないように確実に保持しながら搬送できるとともに、ロック部を用いてカバー部を樋状部に確実に結合することができる。また、ロック部は樋状部の内部で段部に係合して結合を行うため、ロック部を含む構造が一次推進管の外表面から突出することがなく、一次推進管による推進への影響もない。また、推進完了後は、カバー部の六角レンチ用孔にレンチを挿入してカバー部を樋状部から簡単に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る分割管である一次推進管を搬入接続装置で搬送している状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すように搬入接続装置とロボットアームで保持された樋状部とカバー部からなる一次推進管を例えば小口径トンネル掘削における発進立坑内に搬送する状況を示している図である。
【図３】図２に示した一次推進管を保持している搬入接続装置およびロボットアームを図２で示した位置から更に下方に移動し、一次推進管の樋状部の開口部の直下にケーブル・ホース類を収容したケーブル導入パイプが位置している状態を示している搬送完了直前の状態を示している図である。
【図４】図３に示した搬送完了直前の状態からケーブル・ホース類を樋状部内に開口部から挿入した後、ロボットアームで保持しているカバー部を樋状部の開口部の真下にロボットアームにより移動し、それから樋状部とカバー部とを結合しようとする直前の様子を概略的に示している図である。
【図５】図４に続く工程として、樋状部とカバー部とが結合する瞬間およびカバー部に設けられているインターロック機構の一部を概略的に示している図である。
【図６】図１に示す実施形態に係る分割管である一次推進管の樋状部、カバー部およびカバー部に設けられたインターロック機構の構造を詳細に示す断面図およびカバー部の部分表面図である。
【図７】図１に示す実施形態に使用される搬入接続装置のロボットアームとその関係構造を示す図である。
【図８】図７に示すロボットアームを用いてカバー部を保持しながら樋状部の開口部の真下にカバー部を移動した場合の樋状部、カバー部およびロボットアームの構成を示す断面図である。
【図９】図１に示す実施形態に使用されているロック部が引っ込んだ第１の状態にある場合のリンク機構とロック部の構成を示す図である。
【図１０】図１に示す実施形態に使用されているロック部が延出した第２の状態にある場合のリンク機構とロック部の構成を示す図である。
【図１１】図１に示す実施形態においてロボットアームを用いてカバー部を樋状部の開口部に挿入して合わせた状態の樋状部、カバー部の構成を示す断面図である。
【図１２】図１に示す実施形態において樋状部とカバー部を結合した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 一次推進管
１ａ 樋状部
１ｂ カバー部
１ｃ 開口部
１ｅ 結合用段部
３ 搬入接続装置
５ ロボットアーム
１０ 嵌合孔
１１ 六角レンチ用孔
１３ 回転鍵
１４ 回転軸
１５ リンク機構
１７ａ，１７ｂ ロック部
１９ａ，１９ｂ 突起部
５１ ジャッキ
５７ 回転シリンダ
５９ａ，５９ｂ 耳部
６１ 六角レンチ
１００ インターロック機構
Claims (3)
- 長手方向に２つに分割された一方であって、開口部が長手方向に形成されたほぼ円筒形の樋状部と、
長手方向に２つに分割された他方であって、前記樋状部の開口部を塞ぐように形成されたカバー部とを有し、
前記カバー部は、
該カバー部を樋状部の開口部に結合させるためにカバー部を保持しながら樋状部の開口部に向けて移動させるための搬入接続装置の保持嵌合手段が嵌合し得るようにカバー部に形成された嵌合孔と、
この嵌合孔の内周に設けられ、該嵌合孔に嵌合した搬入接続装置の保持嵌合手段に設けられた保持部に当該カバー部が保持され得るように形成された被保持部と、
前記嵌合孔の奥に形成され、搬入接続装置の保持嵌合手段の保持部によりカバー部が保持されている状態において搬入接続装置の作動手段が係合する係合手段と、
該係合手段を介して、搬入接続装置の作動手段の作動により縮退した第１の状態と延出した第２の状態を取るように作動するロック部とを有し、
前記樋状部は、
前記ロック部が第２の状態になった場合にロック部が係合してカバー部を樋状部に一体的に結合させる結合用段部
を有することを特徴とする分割管。 - 請求項１記載の分割管を用いて、該分割管のカバー部を樋状部に結合する分割管の結合方法であって、
搬入接続装置の保持嵌合手段をカバー部の嵌合孔に挿入し、
この嵌合部の内周に設けられた突起部に搬入接続装置の保持嵌合手段の保持部を引っ掛けることで、搬入接続装置の保持嵌合手段でカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせるように移動し、
搬入接続装置の保持嵌合手段でカバー部を保持しながらカバー部を樋状部の開口部に合わせた状態において搬入接続装置の作動手段をカバー部の係合手段に係合させ、
この係合手段に係合された搬入接続装置の作動手段を作動させることにより作動機構を作動し、
この作動機構の作動でロック部を第２の状態に設定し、これによりロック部を樋状部の結合用段部に引っ掛けてカバー部を樋状部に一体的に結合すると同時に、突起部と保持部の引っ掛かりが解除され、搬入接続装置の保持嵌合手段によるカバー部の保持が解除されること
を特徴とする分割管の結合方法。 - 前記搬入接続装置の保持嵌合手段は、該搬入接続装置で制御されるロボットアームであることを特徴とする請求項２記載の分割管の結合方法。
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| JP2002148162A JP3854193B2 (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 分割管および該分割管の結合方法 |
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