JP4459076B2

JP4459076B2 - Steel pipe machine

Info

Publication number: JP4459076B2
Application number: JP2005024863A
Authority: JP
Inventors: 嘉和谷本
Original assignee: 株式会社エムテック
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2025-02-01
Also published as: JP2006214086A

Description

この発明は、土中に埋設管を敷設するための鋼管削進機に関するものである。 The present invention relates to a steel pipe grinder for laying a buried pipe in soil.

上下水道管やガス管等の埋設管を土中に横方に敷設する場合において、地上に何も障害物がない場合は、地上より溝を掘って埋設管を敷設することができる。しかし、埋設管を通そうとする場合に、その区間中において上部に水路や塀などがすでに敷設されている場合、地上より溝を掘ろうとすると、それらの障害物を一旦取り除き、埋設管敷設作業終了後に、取り除いたものを再建しなければならず、作業量、コスト、作業期間が大きなものとなってしまう。また、水路に水が流れているような場合には、一時的にしても水路を止めるようなことはできない。 When laying underground pipes such as water and sewage pipes and gas pipes horizontally in the soil, if there are no obstacles on the ground, the buried pipes can be laid by digging a groove from the ground. However, when trying to pass a buried pipe, if there are already waterways or dredgings in the upper part of the section, when trying to dig a ditch from the ground, these obstacles are temporarily removed and the buried pipe is laid. After completion, the removed one must be reconstructed, resulting in a large amount of work, cost, and work period. In addition, when water is flowing through the water channel, the water channel cannot be stopped even temporarily.

そこで、予め設けられた立坑（発進坑）内に鋼管削進機を設置し、発進坑内より横方向に管を推進させることによって土中管路を築造する工法が実施されている。こうすることによって地上にある水路や壁等に触れることなく横方向の土中管路を形成することができる。管は一定の長さに切られたものを使用し、１本の管を地中に挿入しては次の管をその後方に接続して挿入するという作業を繰り返すことによって、長い土中管路を築造することも可能である。最先端の鋼管の先端には、超硬度チップが爪状に設けられており、この先端部が回転しながら地中を進行していく。このため、鋼管をチャックで強く把持し、チャックを回転させるとともに前へ押し出していく。例えば、特許文献１に記載されている推進機では、チャック爪を鋼管の外周に押し当てて、鋼管を把持している。
特開２０００−３２８８７５号 In view of this, a method has been implemented in which a steel pipe grinder is installed in a shaft (starting pit) provided in advance, and a submerged pipe line is constructed by propelling the pipe laterally from the starting pit. By doing so, it is possible to form a horizontal underground conduit without touching water channels or walls on the ground. A long underground pipe is used by using a pipe that has been cut to a certain length and repeating the process of inserting one pipe into the ground and then connecting the next pipe to the back and inserting it. It is also possible to build roads. The tip of the state-of-the-art steel pipe is provided with a superhard tip in the shape of a claw, and this tip part advances through the ground while rotating. For this reason, the steel pipe is firmly held by the chuck, and the chuck is rotated and pushed forward. For example, in the propulsion device described in Patent Document 1, a chuck claw is pressed against the outer periphery of a steel pipe to grip the steel pipe.
JP 2000-328875 A

従来の推進工法においては、チャックの支持力のみでは把持が十分でなく、鋼管の先端が玉石、コンクリート、鋼矢板などの地中埋設物に接触して強い荷重がかかると滑りが生じてしまう。特に、特許文献１に記載のチャック爪では鋼管との接触面積が小さく、保持力は十分でない。 In the conventional propulsion method, the gripping force is not sufficient only with the supporting force of the chuck, and slipping occurs when a strong load is applied when the tip of the steel pipe comes into contact with an underground object such as cobblestone, concrete, or steel sheet pile. In particular, the chuck pawl described in Patent Document 1 has a small contact area with the steel pipe and does not have a sufficient holding force.

そこで、従来の鋼管推進機においては、負荷が大きくてチャックが滑り始める場合は、チャックと鋼管を溶接して接続することによって、滑りを防止していた。チャックを開放するときには、溶接部を切断することになる。したがって、溶接・切断およびグラインダー仕上げを繰り返すことになり、作業負担が大きくなる。また、溶接・切断を繰り替えることによってチャックが磨耗・損傷し、寿命が短くなる。 Therefore, in the conventional steel pipe propulsion device, when the load starts to slip and the chuck starts to slip, the slip is prevented by welding and connecting the chuck and the steel pipe. When the chuck is opened, the weld is cut. Therefore, welding / cutting and grinder finishing are repeated, which increases the work load. Further, repeated welding / cutting causes wear and damage to the chuck and shortens the service life.

この発明は、溶接をしなくてもチャックと鋼管との滑りが発生しにくく、鋼管先端部に大きな荷重がかかっても容易に推進工事が施工できる鋼管削進機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a steel pipe grinder that is less likely to slip between a chuck and a steel pipe without welding, and that can easily perform propulsion work even when a large load is applied to the tip of the steel pipe. .

上述の課題を解決するため、この発明の鋼管削進機は、鋼管の外周を概ね全周にわたって囲周しながら把持するチャック部材を有し、このチャック部材が複数のチャック片で構成されており、鋼管との接触面に滑りを防止するために凹凸が設けられていることを特徴とするものである。さらに、ボルトを鋼管の外面に押し付けることができるようにすることが好ましい。チャック片を開閉するための油圧シリンダを設けてもよく、タンバックル等により機械的に締結してもよい。油ホースが着脱できるホース取り付け口がチャック部材に設けられていてもよい。 In order to solve the above-described problem, a steel pipe grinder of the present invention has a chuck member that grips the steel pipe while surrounding the outer periphery of the steel pipe almost entirely, and the chuck member is composed of a plurality of chuck pieces. The contact surface with the steel pipe is provided with unevenness to prevent slippage. Furthermore, it is preferable that the bolt can be pressed against the outer surface of the steel pipe. A hydraulic cylinder for opening and closing the chuck piece may be provided, or may be mechanically fastened by a tan buckle or the like. The chuck member may be provided with a hose attachment port through which the oil hose can be attached and detached.

この発明の鋼管削進機は、内面に凹凸を設けたチャック片が鋼管を概ね全周にわたって接触しながら把持するので、チャックと鋼管の間で滑りを生じにくく、鋼管に大きな荷重がかかるような場合でも施工できるという効果を有する。チャック部材と鋼管を溶接する必要がないので、作業負担が小さくなり、またチャック部材の磨耗・損傷も生じないので装置の寿命が長いという効果を有する。 In the steel pipe grinder of the present invention, the chuck piece provided with irregularities on the inner surface grips the steel pipe while making contact with the entire circumference, so that it is difficult for the chuck and the steel pipe to slip and a large load is applied to the steel pipe. Even if it has an effect that it can be constructed. Since it is not necessary to weld the chuck member and the steel pipe, the work load is reduced, and the chuck member is not worn or damaged.

この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１は鋼管削進機を示す斜視図、図２は同側面図、図３はチャックを示す正面図であって閉じた状態を示すもの、図４は開いた状態を示すもの、図５はボルト部を示す断面図、図６はチャック片の内面を示す詳細図、図７はチャックのアタッチメントを示す正面図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing a steel pipe grinder, FIG. 2 is a side view thereof, FIG. 3 is a front view showing a chuck, showing a closed state, FIG. 4 showing an opened state, and FIG. FIG. 6 is a detailed view showing the inner surface of the chuck piece, and FIG. 7 is a front view showing the attachment of the chuck.

図１に示す鋼管削進機は、移動部２と固定部３を有する。移動部２は、鋼管を取り付けるチャック部材４とこのチャック部材４を回転させる駆動源５を有する。ここでは、駆動源５として油圧駆動モーターを使用し、減速器６を介してチャック部材４を回転させる。 The steel pipe grinder shown in FIG. 1 has a moving part 2 and a fixed part 3. The moving unit 2 includes a chuck member 4 to which a steel pipe is attached and a drive source 5 that rotates the chuck member 4. Here, a hydraulic drive motor is used as the drive source 5, and the chuck member 4 is rotated via the speed reducer 6.

固定部３はガイドレール７を有する。このガイドレール７上を進退可能にスライド部材８が設けられており、油圧シリンダ９によってスライド部材８の前進後退の駆動がされる。そして、このスライド部材８上に移動部２が設けられる。この鋼管削進機１はチャック部材４の開閉や回転、スライド部材８の動きなどを操作するための操作ユニット１０を備えている。 The fixed part 3 has a guide rail 7. A slide member 8 is provided so as to be able to advance and retreat on the guide rail 7, and the slide member 8 is driven to move forward and backward by a hydraulic cylinder 9. The moving unit 2 is provided on the slide member 8. The steel pipe grinder 1 includes an operation unit 10 for operating the opening and closing and rotation of the chuck member 4 and the movement of the slide member 8.

つぎに、チャック部材４の詳細について説明する。チャック部材４は鋼管Ｘの外周を概ね全周にわたって囲周するチャック片を有する。このチャック片は複数に分割されており、本例では３つのチャック片１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられており。チャック片１１ａの両端部に回転軸１２を介してチャック片１１ｂ、１１ｃが回転自在に設けられている。そして、チャック片１１ｂ、１１ｃは伸縮可能な油圧シリンダ１３によって接続されている。チャック片１１の内径は、使用する鋼管Ｘで最大のものの外径とほぼ一致する。 Next, details of the chuck member 4 will be described. The chuck member 4 has a chuck piece that surrounds the outer periphery of the steel pipe X over the entire circumference. This chuck piece is divided into a plurality of pieces, and in this example, three chuck pieces 11a, 11b, and 11c are provided. Chuck pieces 11b and 11c are rotatably provided at both end portions of the chuck piece 11a via a rotary shaft 12. The chuck pieces 11b and 11c are connected by an extendable hydraulic cylinder 13. The inner diameter of the chuck piece 11 substantially matches the outer diameter of the largest steel pipe X to be used.

油圧シリンダ１３を伸ばすと、図４に示すようにチャック片１１ｂ、１１ｃは広がった状態になる。この状態において、チャック片１１ａ、１１ｂ、１１ｃで囲まれた内部空間に鋼管Ｘを挿入することができる。ついで、油圧シリンダ１３を縮めるとチャック片１１ｂ、１１ｃは狭まり、チャック片１１ａ、１１ｂ、１１ｃの内面が鋼管Ｘの外面に押し付けられる。十分な締め付け力が得られるまで油圧シリンダ１３を縮めたら鋼管Ｘがチャック部材４に把持される。この状態で鋼管Ｘはチャック部材４の回転中心に合わせて固定されるので、芯出しのための複雑な作業は不要である。 When the hydraulic cylinder 13 is extended, the chuck pieces 11b and 11c are expanded as shown in FIG. In this state, the steel pipe X can be inserted into the internal space surrounded by the chuck pieces 11a, 11b, and 11c. Next, when the hydraulic cylinder 13 is contracted, the chuck pieces 11b and 11c are narrowed, and the inner surfaces of the chuck pieces 11a, 11b and 11c are pressed against the outer surface of the steel pipe X. When the hydraulic cylinder 13 is contracted until a sufficient tightening force is obtained, the steel pipe X is gripped by the chuck member 4. In this state, the steel pipe X is fixed in accordance with the rotation center of the chuck member 4, so that a complicated operation for centering is not required.

図３に示す状態で、チャック片１１ａ、１１ｂ、１１は鋼管Ｘの外周を概ね全周にわたって囲周しながら把持する。各チャック片１１ａ、１１ｂ、１１の内面は図６に示すように凹凸が設けられている。この凹凸によって摩擦力が増し、チャック部材４の把持力が増加する。特にこの凹凸はほぼ周方向に沿った凹凸とそれに垂直な方向に沿った凹凸の双方を有することが好ましい。チャック部材４は鋼管Ｘを把持した状態で回転するとともに、鋼管Ｘを前に（図２において左方向に）押し出す。したがって、図６に示すような凹凸を設けることによって、周方向の滑りと鋼管Ｘの長さ方向の滑りの両方を止めることができる。 In the state shown in FIG. 3, the chuck pieces 11 a, 11 b, 11 are gripped while surrounding the outer circumference of the steel pipe X over the entire circumference. The inner surfaces of the chuck pieces 11a, 11b, 11 are provided with irregularities as shown in FIG. This unevenness increases the frictional force and increases the gripping force of the chuck member 4. In particular, it is preferable that the unevenness has both an unevenness substantially along the circumferential direction and an unevenness along a direction perpendicular thereto. The chuck member 4 rotates while gripping the steel pipe X, and pushes the steel pipe X forward (to the left in FIG. 2). Therefore, by providing the unevenness as shown in FIG. 6, both the slip in the circumferential direction and the slip in the length direction of the steel pipe X can be stopped.

本例のチャック部材４は、図５に示すように鋼管Ｘを固定するための鋼管固定用ボルト１４を取り付けることができるようになっている。チャック片には鋼管固定用ボルト１４を通すための鋼管固定用ボルト穴１５が設けられている。油圧シリンダ１３の力でチャック片１１を締め付けるとともに、鋼管固定用ボルト１４を鋼管Ｘの外面を押し当てることによって、チャック部材４の把持力はさらに高まる。これによって、多くの施工条件下においても、チャック片１１と鋼管Ｘを溶接しなくても滑りを防止することができる。 As shown in FIG. 5, the chuck member 4 of this example can be attached with a steel pipe fixing bolt 14 for fixing the steel pipe X. The chuck piece is provided with a steel pipe fixing bolt hole 15 through which the steel pipe fixing bolt 14 is passed. The clamping force of the chuck member 4 is further increased by tightening the chuck piece 11 with the force of the hydraulic cylinder 13 and pressing the steel pipe fixing bolt 14 against the outer surface of the steel pipe X. Thereby, even under many construction conditions, slipping can be prevented without welding the chuck piece 11 and the steel pipe X.

油圧シリンダ１３を駆動する油圧ホースは常時接続することも可能であるが、そのためには、チャック部材４の回転部においてシールを施したスイベル構造にする必要がある。本例においては、逆支弁を備えた油圧ホース取り付け口（パイロットチェックバルブ）がチャック部材４に設けられている。チャック片１１の開閉時には、油圧ホース取り付け口に油圧ホースを取り付けて操作ユニット１０にて油圧シリンダ１３を作動させる。チャック片１１を閉めて鋼管Ｘが把持されたら油圧ホースを取り外すことによって、チャック部材４は回転可能になる。油圧ホース取り付け口には逆支弁が設けられているので、油圧ホースをはずしてもオイルは漏れ出さず、チャック片１１の締め付けは維持される。このように、油圧ホース取り付け口に油圧ホースを着脱式にすることで、チャック部材４を簡易な構造にすることができる。 The hydraulic hose that drives the hydraulic cylinder 13 can be always connected, but for this purpose, it is necessary to have a swivel structure in which a seal is applied to the rotating portion of the chuck member 4. In this example, the chuck member 4 is provided with a hydraulic hose attachment port (pilot check valve) having a reversely supported valve. When the chuck piece 11 is opened and closed, a hydraulic hose is attached to the hydraulic hose attachment port, and the hydraulic cylinder 13 is operated by the operation unit 10. When the chuck piece 11 is closed and the steel pipe X is gripped, the chuck member 4 can be rotated by removing the hydraulic hose. Since a reverse support valve is provided at the hydraulic hose attachment port, oil does not leak even if the hydraulic hose is removed, and the tightening of the chuck piece 11 is maintained. Thus, the chuck member 4 can be made a simple structure by making the hydraulic hose attachable to and detachable from the hydraulic hose attachment port.

チャック片１１の内径よりも小さい外径の鋼管を使用する場合には、図７に示すようにチャック片１１ａ、ｂ、ｃの内側にアタッチメント１６ａ、ｂ、ｃを取り付ける。チャック片にはアタッチメント取り付けようボルト穴１７が設けられている。このアタッチメント１６を取り付けることによって、より小さい内径のチャック片を構成することができる。アタッチメント１６の内面にもチャック片１１と同様に凹凸が設けられており、鋼管Ｘを把持したときに滑りが生じにくくなっている。また、アタッチメント１６ａ、ｂ、ｃには鋼管固定用ボルト通し穴が設けられており、チャック片１１ａ、ｂ、ｃに取り付けたときに、鋼管用固定ボルト通し穴と鋼管固定用ボルト穴１５の位置が合うようになっている。したがって、アタッチメント１６ａ、ｂ、ｃを取り付けた状態でも鋼管固定用ボルトを取り付けることができ、滑りを効果的に防止できる。 When a steel pipe having an outer diameter smaller than the inner diameter of the chuck piece 11 is used, the attachments 16a, b, c are attached to the inside of the chuck pieces 11a, b, c as shown in FIG. The chuck piece is provided with a bolt hole 17 for attaching an attachment. By attaching this attachment 16, a smaller inner diameter chuck piece can be formed. The inner surface of the attachment 16 is also provided with irregularities in the same manner as the chuck piece 11, and slipping is less likely to occur when the steel pipe X is gripped. Also, the attachments 16a, b, c are provided with steel pipe fixing bolt through holes, and the positions of the steel pipe fixing bolt through holes and the steel pipe fixing bolt holes 15 when attached to the chuck pieces 11a, b, c. Has come to fit. Therefore, even when the attachments 16a, b, and c are attached, the steel pipe fixing bolt can be attached, and slipping can be effectively prevented.

アタッチメント１６は、内径の異なる複数のものを用意しておくことにより、様々な口径の鋼管を使用することができる。 By preparing a plurality of attachments 16 having different inner diameters, steel pipes having various diameters can be used.

本例の鋼管削進機１は、運転に必要なさまざまな操作を集中して行うための操作ユニット１０を有する。図８は油圧ユニットの概要を示す説明図である。油圧モータを含む油圧ユニット１８は操作ユニット１０を介して鋼管削進機１の本体部１９の油圧シリンダ９、１３などに接続される。そして、操作ユニット１０は油圧ユニット１８や本体部１９とは独立した構成としている。従来の鋼管削進機では、油圧ユニットと本体部の油圧シリンダ等が高圧ホース、戻りホース、ドレーンホースなど各種のホースで接続されていたが、メーカー毎にホースの本数、ホースのサイズ、取り付け口の形状などが異なっていたため、メーカーが異なれば接続の互換性がなかった。したがって、鋼管削進機を新たに導入するたびに専用の油圧ユニットも購入しなければならず、重複した設備投資が必要になる。また、施工場所や施工条件に合わせて適した油圧ユニットと本体部を自由に組合わせて、柔軟に運用することができなかった。しかし、本例のように操作ユニット１０を独立した部材とし、この操作ユニット１０を介して油圧ユニット１８と本体部１９を接続するようにしたために、接続ホースや取り付け口の違いは操作ユニット１０で変換することができる。したがって、必要な油圧ユニットに対応した操作ユニットを選択すれば、同じ本体部に様々な油圧ユニットを接続することができる。したがって、油圧ユニットは圧力、吐出量など性能のみを考慮して選択することができる。また、既存の油圧ユニットを有効に活用することもできる。さらに、操作ユニット１０を本体部から分離できるような遠隔操作ユニットにすることによって、鋼管の地中への挿入の作業を立坑の外から遠隔操作で行うこともでき、作業の安全性を向上させることもできる。 The steel pipe grinder 1 of this example has an operation unit 10 for performing various operations necessary for operation in a concentrated manner. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of the hydraulic unit. A hydraulic unit 18 including a hydraulic motor is connected to the hydraulic cylinders 9 and 13 of the main body 19 of the steel pipe machine 1 through the operation unit 10. The operation unit 10 is configured independently of the hydraulic unit 18 and the main body 19. In conventional steel pipe grinders, the hydraulic unit and the hydraulic cylinder of the main unit are connected by various hoses such as high pressure hoses, return hoses, drain hoses, etc. Because of the different shapes and so on, connection was not compatible between different manufacturers. Therefore, a dedicated hydraulic unit must be purchased each time a steel pipe grinder is newly introduced, and duplicate capital investment is required. Moreover, it was not possible to flexibly operate the hydraulic unit and the body unit suitable for the construction site and construction conditions. However, since the operation unit 10 is an independent member and the hydraulic unit 18 and the main body 19 are connected via the operation unit 10 as in this example, the difference between the connection hose and the attachment port is the operation unit 10. Can be converted. Therefore, if an operation unit corresponding to the necessary hydraulic unit is selected, various hydraulic units can be connected to the same main body. Therefore, the hydraulic unit can be selected considering only performance such as pressure and discharge amount. In addition, existing hydraulic units can be used effectively. Furthermore, by making the operation unit 10 a remote operation unit that can be separated from the main body, the work of inserting the steel pipe into the ground can be performed remotely from the outside of the shaft, thereby improving the safety of the work. You can also

この発明は、上下水道やガス管、各種ケーブルの敷設など、さまざま地中推進工事に適用することができる。埋設管の上部に水路等の障害物があっても施工できる。鋼管を強固に把持するので、様々な土質においても滑りを生じることなく施工できる汎用性の高い鋼管削進機として利用することができる。鋼管とチャックを溶接する必要がないので、鋼管のチャック部材への取り付け・取り外しが容易であり、作業負担が小さくなり、費用や工期を小さくすることができる。また、チャック部材の損傷・磨耗が少なく、長寿命の鋼管削進機として利用することができる。 The present invention can be applied to various underground propulsion works such as water and sewage systems, gas pipes, and various cables. Construction is possible even if there are obstacles such as waterways above the buried pipe. Since the steel pipe is firmly gripped, it can be used as a general-purpose steel pipe grinder that can be constructed without causing slippage even in various soil types. Since it is not necessary to weld the steel pipe and the chuck, the steel pipe can be easily attached to and detached from the chuck member, the work load is reduced, and the cost and work period can be reduced. Further, the chuck member is less damaged and worn, and can be used as a long-life steel pipe machine.

鋼管削進機を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a steel pipe grinder. 同側面図である。It is the same side view. チャックを示す正面図であって閉じた状態を示すものである。It is a front view which shows a chuck | zipper, and shows the closed state. チャックを示す正面図であって開いた状態を示すものである。It is a front view which shows a chuck | zipper, and shows the open state. ボルト部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a bolt part. チャック片の内面を示す詳細図である。It is detail drawing which shows the inner surface of a chuck | zipper piece. チャックのアタッチメントを示す正面図である。It is a front view which shows the attachment of a chuck | zipper. 操作ユニットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an operation unit.

Explanation of symbols

１．鋼管削進機
２．移動部
３．固定部
４．チャック部材
５．油圧モーター
６．減速器
７．ガイドレール
８．スライド部材
９．油圧シリンダ
１０．操作ユニット
１１．チャック片
１２．支持軸
１３．油圧シリンダ
１４．鋼管固定用ボルト
１５．鋼管固定用ボルト穴
１６．アタッチメント
１８．油圧ユニット
１９．本体部
1. Steel pipe machine 2 2. Moving unit Fixed part 4. 4. Chuck member 5. Hydraulic motor Reducer 7. Guide rail8. 8. Slide member Hydraulic cylinder 10. Operation unit 11. Chuck piece 12. Support shaft 13. Hydraulic cylinder 14. Steel tube fixing bolt 15. Steel tube fixing bolt hole 16. Attachment 18. Hydraulic unit 19. Body part

Claims

It has a chuck member that grips the outer periphery of the steel pipe while encircling the entire circumference, and this chuck member is composed of a plurality of chuck pieces, and unevenness is provided on the contact surface with the steel pipe to prevent slippage. A steel pipe grinder that can press the bolt against the outer surface of the steel pipe.

It has a chuck member that grips the outer periphery of the steel pipe while encircling the entire circumference, and this chuck member is composed of a plurality of chuck pieces, and unevenness is provided on the contact surface with the steel pipe to prevent slippage. The chuck piece is connected through a hydraulic cylinder so that it can be opened and closed, and the hydraulic hose attachment port through which the hydraulic hose can be attached and detached is provided in the chuck member .

The steel pipe grinder according to claim 2, wherein the bolt can be pressed against the outer surface of the steel pipe.