JP5148993B2 - Propulsion method and mechanism for tubular body - Google Patents
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Description
本発明は、管体の推進方法及び推進機構に関する。 The present invention relates to a tubular body propulsion method and a propulsion mechanism.
従来、地下に埋設された水道管などの既設管を非開削で布設替えする工法として、プラズマ切断を使用して既設管を破壊して拡径することで、既設管(旧管)の撤去作業が不要で、且つ既設管と同口径の新設管に置き換える工法がある。この工法は、予めプラズマトーチを使用して既設管に管軸方向及び円周方向の溝を切り込んでから、テーパ状の拡径部を有する拡径装置を使用して管軸方向に挿入して既設管を拡径破断し、その後に新設管を基端側から推進させ、順次繋ぎ足しながら布設するものである(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a method of replacing existing pipes such as water pipes buried underground without digging, the existing pipes (old pipes) are removed by breaking the existing pipes using plasma cutting and expanding the diameter. There is a method of replacing the existing pipe with a new pipe having the same diameter as the existing pipe. This method uses a plasma torch in advance to cut grooves in the pipe axis direction and the circumferential direction in an existing pipe, and then inserts it in the pipe axis direction using a diameter expanding device having a tapered diameter expanding portion. The existing pipe is expanded and fractured, and then the new pipe is propelled from the base end side and is laid while being sequentially connected (for example, see Patent Document 1).
このような新設管等の管体を推進させる推進工法では、推進方向で始点側に順次新設管を継ぎ足し、その管体の後端に発進坑等に設置した推進ジャッキにより反力壁に反力をとって推進力を与え、推進にしたがって先行する管体を推し進める推進機構を採用しているのが一般的である。
しかしながら、従来の管体の推進工法では、以下のような問題があった。
すなわち、既設管は隣接する継手部で若干の曲がりが生じるため、新設管を繋ぎながら推進していく過程において、前記既設管の曲がりが新設管を介して発進坑内にある管体に伝達され、立坑内の管体が振動して推進ジャッキの軸線方向と管体の軸線方向とにずれが生じ、推進ジャッキに横方向の力が作用して振動(曲げ戻し)し、推進ジャッキから推進管に推進力を確実に伝達することができないという問題があった。
これに対して、管体を鋼材やワイヤなどで動かないように押さえ付け、管体に作用する振動を機械的に抑制することが行われているが、確実に抑えることができなく、その点で改良の余地があった。
However, the conventional tube propulsion method has the following problems.
That is, since the existing pipe is slightly bent at the adjacent joint portion, in the process of propelling while connecting the new pipe, the bending of the existing pipe is transmitted to the pipe body in the start shaft through the new pipe, The pipe body in the shaft vibrates and a deviation occurs between the axial direction of the propulsion jack and the axial direction of the pipe body, and a lateral force acts on the propulsion jack and vibrates (bends back). There was a problem that the propulsive force could not be transmitted reliably.
On the other hand, the tube body is pressed so as not to move with steel materials or wires, and vibrations acting on the tube body are mechanically suppressed, but it cannot be reliably suppressed. There was room for improvement.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、推進ジャッキの振動をなくすことで、その推進力を確実に管体に伝達することができる管体の推進方法及び推進機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a tubular body propulsion method and a propulsion mechanism that can reliably transmit the propulsive force to the tubular body by eliminating the vibration of the propulsion jack. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明に係る管体の推進方法では、長手方向を管体の軸線方向と同方向に向けた管受けレールを、長手方向を管受けレールの軸線方向に直交する方向に向けて配置されるレール受け部材上に非固定状態で載置させ、管受けレールをレール受け部材上で動くことが可能に載置し、管受けレールに沿って管体と管体を後方から押し出すための推進ジャッキとを管体と推進ジャッキが一体で移動可能な状態で載置し、推進ジャッキの後方に設けた反力受け部材と推進ジャッキとを、球面座を介して当接させ、管受けレールに沿って推進ジャッキを伸長させることで管体を前方へ推進させるようにしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the tube propulsion method according to the present invention, the tube receiving rail whose longitudinal direction is in the same direction as the axial direction of the tubular body, and the longitudinal direction perpendicular to the axial direction of the tube receiving rail. Place the tube receiving rail on the rail receiving member in a non-fixed state, and place the tube receiving rail so that it can move on the rail receiving member. The propulsion jack for pushing out the tube is placed in a state where the tube body and the propulsion jack can move together, and the reaction force receiving member provided behind the propulsion jack and the propulsion jack are brought into contact with each other through the spherical seat. The tube is propelled forward by extending the propulsion jack along the tube receiving rail.
また、本発明に係る推進機構では、反力受け部材に反力をとって推進ジャッキを伸長させることで、管体を後方から押し出すことで前方へ推進させるための推進機構であって、長手方向を管体の軸線方向と同方向に向け、管体と推進ジャッキが一体で移動可能な状態で載置させ、管体及び推進ジャッキを下方より支持する管受けレールと、長手方向を管受けレールの軸線方向に直交する方向に向けて配置され、管受けレールを非固定状態で載置させるレール受け部材と、を備え、管受けレールをレール受け部材上で動くことが可能に載置し、反力受け部材と推進ジャッキとは球面座を介して当接されていることを特徴としている。 Further, the propulsion mechanism according to the present invention is a propulsion mechanism for propelling the tubular body forward by pushing the tube body from the rear by extending the propulsion jack by taking a reaction force on the reaction force receiving member, and in the longitudinal direction. With the tube body and propulsion jack mounted in a state where the tube body and the propulsion jack can move integrally, and a tube receiving rail that supports the tube body and the propulsion jack from below, and a longitudinal direction of the tube receiving rail. A rail receiving member disposed in a direction orthogonal to the axial direction of the tube receiving the tube receiving rail in a non-fixed state , and the tube receiving rail is mounted so as to be movable on the rail receiving member, The reaction force receiving member and the propulsion jack are in contact with each other via a spherical seat.
本発明では、管体と推進ジャッキとが同一の管受けレールに支持されるとともに、管受けレールがレール受け部材上で動くことが可能に載置されているので、推進ジャッキは直接押し出す管体の位置に合わせて一緒に動くことが可能であり、管体と推進ジャッキとの軸線方向を常に一致させることができる。さらに、推進ジャッキと反力受け部材との当接部が球面座によって任意方向に回動自在に当接されている構成となることから、推進ジャッキの位置が管体とともに動いて向きが変わる場合であっても、推進ジャッキの反力を球面座を介して反力受け部材からとることが可能となり、その推進力を確実に管体に伝達することができる。 In the present invention, the tube body and the propulsion jack are supported by the same tube receiving rail, and the tube receiving rail is mounted so as to be movable on the rail receiving member. The axial direction of the tube body and the propulsion jack can always coincide with each other. Furthermore, since the abutting portion between the propulsion jack and the reaction force receiving member is configured to be pivotally abutted in an arbitrary direction by the spherical seat, the position of the propulsion jack moves together with the tubular body and changes its direction. Even so, the reaction force of the propulsion jack can be taken from the reaction force receiving member via the spherical seat, and the propulsion force can be reliably transmitted to the tube.
本発明の管体の推進方法及び推進機構によれば、推進ジャッキと管体とが同一の管受けレール上に載置されているので、推進された管体どうしの連結部に曲がりがある場合であっても、推進ジャッキによって直接押し出す管体と推進ジャッキとの軸線方向を常に一致させることができ、そのうえ推進ジャッキと反力受け部材とが球面座を介して常に当接した状態となるので、推進ジャッキの反力を反力受け部材からとることができ、その推進力を確実に管体に伝達することができる。したがって、従来のように管体と推進ジャッキとの軸線方向が一致しないために、推進時の推進ジャッキに曲げ戻しによる振動が生じるといった不具合をなくすことができる。 According to the tubular body propulsion method and the propulsion mechanism of the present invention, since the propulsion jack and the tubular body are mounted on the same tube receiving rail, there is a bend in the connecting portion between the tubular bodies that are propelled. Even so, the axial direction of the tube directly pushed out by the propulsion jack and the propulsion jack can always be matched, and the propulsion jack and the reaction force receiving member are always in contact with each other via the spherical seat. The reaction force of the propulsion jack can be taken from the reaction force receiving member, and the propulsion force can be reliably transmitted to the pipe body. Accordingly, since the axial direction of the tube body and the propulsion jack do not coincide with each other as in the prior art, it is possible to eliminate the problem that the propulsion jack undergoes vibration due to bending back during propulsion.
以下、本発明の実施の形態による管体の推進方法及び推進機構について、図1乃至図5に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の形態による推進管の推進方法の概要を示す側面図、図2は図1に示すA−A線断面図、図3は図1に示す球面座の拡大図、図4は球面座のほかの例を示す図であって図3に対応する図、図5は推進時における推進機構を示す図であって、(a)は推進管が直線状に配置されている場合の図、(b)は推進管に曲がりがある場合の図である。
Hereinafter, a tube propulsion method and a propulsion mechanism according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
1 is a side view showing an outline of a propulsion method for a propulsion pipe according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a spherical seat shown in FIG. 4 is a view showing another example of a spherical seat, corresponding to FIG. 3, FIG. 5 is a view showing a propulsion mechanism at the time of propulsion, and FIG. FIG. 5B is a diagram in the case where the propulsion pipe is bent.
図1に示す符号1は、推進工法によって地中に埋設される本実施の形態による推進管2(管体)を推進させるための推進機構である。そして、本実施の形態による推進管2の推進方法は、推進方向の始点側に推進機構1を配置し、その始点から終点側に向けて所定長さの推進管2を順次繋ぎ足しながら推進させる方法となっている。
なお、必要に応じて、推進管2の推進方向における推進側を「前方」、「前端」とし、その反対側を「後方」、「後端」として以下説明する。
The code | symbol 1 shown in FIG. 1 is a propulsion mechanism for propelling the propulsion pipe 2 (pipe body) by this Embodiment embed | buried in the ground by a propulsion construction method. In the propulsion method of the
In addition, as needed, the propulsion side in the propulsion direction of the
そして、図1及び図2に示すように、本推進機構1を使用した推進管2の推進方法は、管受けレール4、4を複数のレール受け部材5、5、…上で動くことが可能に載置し、管受けレール4、4に沿って推進管2と推進ジャッキ3、3とを載置し、推進ジャッキ3、3の後方に設けた反力受け部材6と推進ジャッキ3とを球面座7を介して当接させ、管受けレール4、4に沿って推進ジャッキ3を伸長させることで推進管2を前方へ推進させるようにするものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
すなわち、推進機構1は、推進管2を後方から押し出す推進ジャッキ3と、推進管2及び推進ジャッキ3を下方より支持する管受けレール4、4と、床12上に固定されていて管受けレール4、4が動くことが可能に載置する複数のレール受け部材5、5、…と、構造物側壁11に固定されていて推進ジャッキ3の推進反力を受けるための反力受け部材6と、推進ジャッキ3と反力受け部材6との間に設けられた球面座7とから概略構成されている。
That is, the propulsion mechanism 1 includes a
推進ジャッキ3は、管受けレール4、4に沿って平行に2本設けられており、それぞれ一端3aを推進管2の後端2aに固定させ、他端3bを後述する球面座7を介して反力受け部材6に当接させた構成となっている(図3参照)。そして、各推進ジャッキ3は、そのジャッキ本体31が管受けレール4上に固定されたジャッキ受け架台8に推進方向に移動可能に載置されている。
Two
図2に示すように、ジャッキ受け架台8は、H型鋼材からなり、断面視で上縁部両側に長手方向に沿って支持凸部8a、8aが設けられている。その一対の支持凸部8a、8a上には、推進ジャッキ3のジャッキ本体31が載置されている。そのため、推進ジャッキ3は、ジャッキ受け架台8に沿って移動可能とされ、その移動方向に略直交する方向への移動が一対の支持凸部8a、8aによって規制された構成となっている。
As shown in FIG. 2, the
管受けレール4、4は、H型鋼材からなり、互いに対向配置される上縁部4a、4aで推進管2の断面視両斜め下方部の位置を当接させて支持するとともに、ジャッキ受け架台8を介して2本の推進ジャッキ3、3を載置させて支持するように所定間隔をあけて平行に配置されている。つまり、各管受けレール4、4は、それぞれの長手方向を推進管2の軸線方向(図5(a)に示す符号O2)と略同方向に向けた状態で配置されている。そして、図2に示すように、一対の管受けレール4、4は、適宜な位置で連結部材41によって連結されている。そして、管受けレール4、4と推進管2との当接部には、滑材が塗布され、互いに滑り易い状態になっている。
The
複数のレール受け部材5、5、…は、H型鋼材であって、その長手方向を管受けレール4、4の軸線方向(推進管2の推進方向に相当)に直交する方向に向けて配置され、それぞれが床12上に所定間隔をもって平行に固定されている。そのため、一対の管受けレール4、4は、レール受け部材5、5、…上に非固定の状態で載置された状態とされ、自在に動くことが可能な構成となっている。
The plurality of
図1及び図3に示すように、球面座7は、推進ジャッキ3の後端3bに設けられた凸曲面71と、その凸曲面71を任意方向に回動自在に当接した状態で係合させる受け部材7Aに形成された凸曲面71と同じ曲率か、または、それより微少に小さい曲率の凹曲面72とからなる。ここで、受け部材7Aは、推進ジャッキ3の後端3bと反力受け部材6との間において、反力受け部材6に対して当接した状態で設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
すなわち、凸曲面71は、推進ジャッキ3の後端面から反力受け部材6側(受け部材7A側)に突出するとともに滑らかな円弧面状に形成され、凹曲面72は、前記凸曲面71と同じか、それより微少に小さい曲率をなす椀状に窪んだ曲面により形成されている。
凸曲面71は、凹曲面72に対して外れて落ちない程度に緩めに嵌合されている。つまり、推進ジャッキ3は、その凸曲面71が凹曲面72内で自在に動くことが可能であり、球面座7に対して自在に向きを変えることができる。そして、球面座7では、推進ジャッキ3が伸長する際には、凸曲面71が常に凹曲面72に当接する構成となっている。なお、図4のように凹曲面72の曲率を凸曲面71の曲率より比較的小さくして凸曲面71の一部が凹曲面72に当接するようにしてもよい。
That is, the convex
The convex
次に、本実施の形態による推進管2の推進方法の作用について図面に基づいて説明する。
図5(a)に示すように、既に推進させた推進管2どうしの連結部に曲がりがなく直線状に配置されている場合、すなわち前後方向に連結される推進管2A、2Bの中心軸線O1、O2と各推進ジャッキ3の中心軸線O3とが同一の方向に向いている場合には、推進ジャッキ3の中心軸線O3と受け部材7Aの凹曲面72の中心軸線O4とが一致した状態となる。そのため、推進ジャッキ3、3によって反力受け部材6に反力をとり、その推進力を確実に推進管2に伝達することができる。
Next, the effect | action of the propulsion method of the
As shown in FIG. 5A, when the joint portions of the propelled
また、図1及び図2に示すように、推進管2と推進ジャッキ3、3とが同一の管受けレール4、4に支持されるとともに、管受けレール4、4がレール受け部材5、5、…上で動くことが可能に載置されているので、推進ジャッキ3は直接押し出す推進管2Bの位置に合わせて管受けレール4に固定されているジャッキ受け架台8を介して一緒に動くことが可能であり、推進管2と推進ジャッキ3、3との軸線方向を常に一致させることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、推進ジャッキ3と反力受け部材6との当接部が球面座7によって任意方向に回動自在に当接されている構成となることから、図5(b)に示すように、推進管2A、2Bどうしの連結部に曲がりがあって推進ジャッキ3の位置が推進管2とともに動いて向きが変わる場合であっても、推進ジャッキ3の反力を球面座7を介して反力受け部材6からとることが可能となり、その推進力を確実に推進管2に伝達することができる。
Since the abutting portion between the
さらに具体的には、図5(b)に示すように、最後端に位置する推進管2B(推進ジャッキ3で直接押し出す推進管2)がその前方側に隣接する推進管2A(中心軸線O1)に対して曲がって連結されている場合に、その推進管2Bの中心軸線O2´と、推進ジャッキ3、3の中心軸線O3´、O3´とが同一方向となる。
More specifically, as shown in FIG. 5 (b), the
このとき、推進管2Bは、管受けレール4、4の上縁部4a、4a(図2参照)によって挟持された状態で係止されているので、管受けレール4、4に対してそのレール軸方向への移動は可能であるが、前記レール軸方向に対して直交する方向への移動は規制された状態となっている。また、管受けレール4、4に対する推進ジャッキ3もまた、管受けレール4、4の固定されたジャッキ受け架台8の支持凸部8a、8aどうしの間(凹部)にジャッキ本体31の一部が挟持された状態で係止されていることから、ジャッキ受け架台8に対して、その軸方向への移動は可能であるが、前記軸方向に対して直交する方向への移動は規制された状態となっている。
At this time, the
つまり、推進時における最後端に位置する推進管2Bの向きに合わせて管受けレール4、4の方向が決定されるとともに、その管受けレール4、4の向きに合わせて推進ジャッキ3、3の向きが決定されるため、常に推進管2Bと推進ジャッキ3との中心軸線の方向が一致することになる。
このとき、推進ジャッキ3の中心軸線O3´と凹曲面72の中心軸線O4とは所定傾斜角度θ(図3参照)だけずれているが、推進ジャッキ3が伸長する際には、凸曲面71が常に凹曲面72に当接するので、反力受け部材6に反力をとって推進管2を推進させることができる。
That is, the direction of the
At this time, the center axis O3 ′ of the
上述のように本実施の形態による管体の推進方法及び推進機構では、推進ジャッキ3と推進管2とが同一の管受けレール4、4上に載置されているので、推進された推進管2(図5(b)に示す符号2A、2B)どうしの連結部に曲がりがある場合であっても、推進ジャッキ3によって直接押し出す推進管2と推進ジャッキ3との軸線方向を常に一致させることができ、そのうえ推進ジャッキ3と反力受け部材6とが球面座7を介して常に当接した状態となるので、推進ジャッキ3の反力を反力受け部材6からとることができ、その推進力を推進管2に確実に伝達することができる。したがって、従来のように推進管2と推進ジャッキ3との軸線方向が一致せずに推進時に横振れが生じるといった不具合をなくすことができる。
As described above, in the tubular body propulsion method and the propulsion mechanism according to the present embodiment, the
以上、本発明による管体の推進方法及び推進機構の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では2本の推進ジャッキ3、3により推進管2を推進する推進機構1としているが、2本の推進ジャッキであることに限定されることはなく、3本以上でもかまわない。
また、本実施の形態では凸曲面71を係合させる凹曲面72が受け部材7Aに形成されているが、この形態に限定されることはなく、例えば反力受け部材6に凹曲面72を形成したものであってもよい。
Although the embodiments of the tubular body propulsion method and the propulsion mechanism according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention. .
For example, in this embodiment, the propulsion mechanism 1 is configured to propel the
Further, in the present embodiment, the concave
そして、本実施の形態では推進ジャッキ3はH型鋼材からなるジャッキ受け架台8を介して管受けレール4上に載置されているが、断面視四角形状やコの字形状の鋼材であってもよく、またジャッキ受け架台8を設けない構成であってもかまわない。
さらにまた、管受けレール4、レール受け部材5、反力受け部材6の構造、形状、長さ寸法、数量等はとくに制限されることはなく、推進管の外径寸法、重量、長さ寸法、立坑のスペースなどの条件に応じて任意に設定することができる。
And in this Embodiment, although the
Furthermore, the structure, shape, length dimension, quantity, etc. of the
1 推進機構
2 推進管(管体)
3 推進ジャッキ
4 管受けレール
5 レール受け部材
6 反力受け部材
7 球面座若干
71 凸曲面
72 凹曲面
8 ジャッキ受け架台
1
3
Claims (2)
前記管受けレールに沿って前記管体と管体を後方から押し出すための推進ジャッキとを前記管体と前記推進ジャッキが一体で移動可能な状態で載置し、
前記推進ジャッキの後方に設けた反力受け部材と前記推進ジャッキとを、球面座を介して当接させ、
前記管受けレールに沿って前記推進ジャッキを伸長させることで前記管体を前方へ推進させるようにしたことを特徴とする管体の推進方法。 A tube receiving rail whose longitudinal direction is oriented in the same direction as the axial direction of the tubular body is placed in a non-fixed state on a rail receiving member which is arranged with the longitudinal direction oriented in a direction perpendicular to the axial direction of the tubular rail. And placing the tube receiving rail so as to be movable on the rail receiving member,
The tube body and the propulsion jack for pushing the tube body from the rear along the tube receiving rail are placed in a state where the tube body and the propulsion jack can move integrally ,
The reaction force receiving member provided behind the propulsion jack and the propulsion jack are brought into contact with each other via a spherical seat,
A method of propelling a tubular body, wherein the tubular body is propelled forward by extending the propulsion jack along the tube receiving rail.
長手方向を前記管体の軸線方向と同方向に向け、前記管体と前記推進ジャッキが一体で移動可能な状態で載置させ、前記管体及び前記推進ジャッキを下方より支持する管受けレールと、
長手方向を前記管受けレールの軸線方向に直交する方向に向けて配置され、前記管受けレールを非固定状態で載置させるレール受け部材と、
を備え、
前記管受けレールを前記レール受け部材上で動くことが可能に載置し、
前記反力受け部材と前記推進ジャッキとは球面座を介して当接されていることを特徴とする推進機構。 A propulsion mechanism for propelling the tube forward by pushing the reaction tube back from the reaction force receiving member and extending the propulsion jack,
A tube receiving rail for supporting the tube body and the propulsion jack from below by placing the tube body and the propulsion jack in a state in which the longitudinal direction is in the same direction as the axial direction of the tube body and the tube body and the propulsion jack are integrally movable. ,
A rail receiving member that is arranged with its longitudinal direction oriented in a direction perpendicular to the axial direction of the tube receiving rail, and for placing the tube receiving rail in an unfixed state ;
With
The tube receiving rail is movably mounted on the rail receiving member,
The propulsion mechanism, wherein the reaction force receiving member and the propulsion jack are in contact with each other via a spherical seat.
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