JPH0716707Y2 - テレスコピックジャッキ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、テレスコピックジャッキに関し、例えば場所
打ちライニング工法おけるシールド掘進機用の推進ジャ
ッキ（シールドジャッキ）として用いるのに好適な２段
式のテレスコピックジャッキに関する。

〔従来の技術〕

従来、テレスコピックジャッキに関して幾つかの提案が
なされている。例えば特開昭59−118697号公報（従来例
１）、特開昭60−40804号公報（従来例２）に記載のテ
レスコピックジャッキにおいては複数のピストン部とシ
リンダ部とによって複数の液室を形成してテレスコピッ
ク機能を持たせるようにしたものであるが、いずれもシ
リンダ部が滑動自在に進退するようになっている。そし
て一つのシリンダ部（シリンダチューブともいう）と他
のピストン部又はシリンダ部との間にはＯリング等によ
りオイルシールされている。

ところで、シールド掘進機用の推進ジャッキはストロー
クが長くなればジャッキ本体の長さも長くなり、従って
シールド機の機長も長くなるため、前記のようなテレス
コピックジャッキ（通常２段式ジャッキ）の採用が考え
られる。

例えば第３図に示すように、場所打ちライニング工法の
うちの一工法として、鋼管（鞘管）内に速硬モルタルを
充填して、これに推進反力をとってシールド機を前進さ
せる工法では鞘管内にロッドを伸長して挿入させる必要
がある。この場合推進ジャッキは、第４図に示すように
シールド機の径などによってその数は異なるが、その円
周方向に幾つも配設されているのが普通である。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来例１のジャッキをかかる推進ジャッキとして使
用した場合、先端シリンダ部（シリンダチューブ）の表
面が伸長時などに他の構造物に接触して傷がつくと液室
から油漏れが発生し、ジャッキが正常に作動しなくな
る。また、このジャッキは作動順序として先に太い方の
シリンダが突出するようになっているから、例えば第３
図に示す如く鞘管34内に推進ジャッキ33を挿入しようと
した時に太いシリンダ１が鞘管34に当たって伸長不可能
となってしまい、推進ジャッキ33自体が損傷を受けると
同時に推進ジャッキ33としての役目を果たさないことな
る。そうなるとテレスコピックジャッキを採用した意味
が全く失われてしまう。仮に、太い方のシリンダ１も鞘
管34内に挿入しようとすれば鞘管34の径をそれだけ大き
くしなければならない。これに伴い速硬モルタルの充填
量も多く必要となるから、結局作業効率の大幅低下を余
儀なくされる。また、鞘管自体の費用及びその施工費用
も増大する。

一方、従来例２はシリンダ径をできるだけ小さくする反
面押出力の増大を図ろうとしたものであるが、ジャッキ
全体の内部構造はきわめて複雑である上に、必ずしも押
出力の大幅な向上は望めない。何故なら、先端の細いシ
リンダが伸長して所定の構造に当接した後、次に太いシ
リンダに圧力P1をかけてこれを伸長して所定の推進反力
を得ようとした時、先端のシリンダ内の圧力は当接した
構造物からの反力によって上昇する（P2となる）から、
この圧力P2がP1より大きくなると先端シリンダ内の圧油
は、逆流阻止手段がないためタンクへ還流していき、従
って先端シリンダは引っ込んでしまう。これ以上はいく
ら圧力かけてもストロークは伸びないし、推進力も増え
ない。かくして、P1＝P2となるところが所望のストロー
クとなり得る場合のジャッキの最大押出力である。

以上のような現象はテレスコピックジャッキの構造に由
来する宿命的なもの、つまり、細い方のシリンダの受圧
面積が太い方のシリンダに比べてかなりの小さくならざ
るを得ないことにある。

上記従来技術では前述の如く太いシリンダ前進時に還流
を阻止すべき手段が設けられていないため、ジャッキの
押出力は受圧面積の小さい径の細いシリンダの方で決ま
り、油圧源（油圧パワーユニット）の常用圧にも限界が
あることを考え併せれば、得られる推進力は頭打ちとな
る。

そこで、シールド掘進機においては所望の推進力（シー
ルド機の径にもよるが、数千トンを必要とするものもあ
る）を得るために通常第４図に図示するようにシールド
機32の円周方向に数多くの推進ジャッキ33を配設するこ
とでこれを解決している。これを別な面からみると、推
進ジャッキは数多く配設されるものであるから一つのジ
ャッキの押出力をΔＴ上げることで、全体としてはΔＴ
×配設本数分だけ推進力がアップすることとなるから、
ジャッキ１本の押出力を出来るだけアップすることが推
進力増大、換言すればジャッキの配設本数を減少させる
上で極めて有効となる。

本考案はかかる従来技術の現状に鑑みなされたものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のテレスコピックジャッキは、シリンダチューブ
の後端が閉鎖され、このシリンダチューブ内に外シリン
ダ部と内シリンダ部で構成され且つ後端に第１ピストン
部と先端に第２ピストン部を有する一段目ロッドを摺動
自在に嵌挿し、前記シリンダチューブと第１ピストン部
及び該外シリンダ部との間にそれぞれ第１油室および第
２油室を形成し、第２ピストン部の内側に第３油室を形
成する一方、該外シリンダ部と内シリンダ部とで形成し
た空間内に、該外シリンダとの間に空間を保有しつつ二
段目ロッドを摺動自在に嵌挿し、該二段目ロッドの前端
にトップ部、後端に第３ピストン部を設け、トップ部と
第２ピストン部との間に第４油室を形成し、第３ピスト
ン部と第１ピストン部との間に第５油室を形成し、該二
段目ロッドと前記内シリンダ部との間に第６油室を形成
し、第３油室と第６油室間及び第４油室と第５油室間を
連通するとともに、前記第１油室、第２油室及び第３油
室に連通する油圧ポートをそれぞれ前記シリンダチュー
ブに設け、これら油圧ポートに複数の切換位置を有する
切換弁を介して油圧ラインを接続し、更に、第１油室と
第５油室とを連通する油路を設けてこの油路上に第１ピ
ストン部に内蔵したパイロットチェック弁を配設し、か
つ、このパイロットチェック弁と第３油室とをパイロッ
トラインを介して接続したことを特徴とする。

〔作用〕

上記構成において、テレスコピックジャッキを所定の切
換弁を所定位置に切換えることにより、まず、径の小さ
い二段目ロッドを伸長させ、次に径の大きい一段目ロッ
ドを伸長させるようにできる。一方、後退方向に所定の
切換弁を切換えると、まず、一段目ロッドを後退させ、
次に二段目ロッドが後退させるようにすることができ
る。

このように一定の順序で一段目ロッドと二段目ロッドを
動作させるようにできるから、場所打ちライニング工法
の推進ジャッキとして使用した場合には鞘管に径の太い
一段目ロッドが当たっりすることがなく、所望のストロ
ークを得ることができる。

上記一段目ロッドを伸長中、二段目ロッド内の圧油の圧
力が上昇しても、パイロットチェック弁の逆止作用でこ
れがタンクへ還流することが阻止される。従って、一段
目ロッドのかかる圧力×受圧面積×ジャッキ本数の推進
力が得られる。この点、従来のジャッキが受圧面積の小
さい細いシリンダの圧力によって推進力が決められてい
たのと大きく異なる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。第１図は本考案のテレスコピックジャッキＪが非作
動状態にある上半部を断面図にて示す全体図である。

第１図に示すように、本考案のテレスコピックジャッキ
Ｊにおいては、最外側のシリンダチューブ３とこの内側
を進退自在に摺動する一段目ロッド１と更にこの内側を
進退自在に摺動する二段目ロッド２がその主要構成要素
となっている。

筒状のシリンダチューブ３は外チューブ3Aと基部3Bと中
心部に設けた芯チューブ3Cから構成されている。外チュ
ーブ3Aの内面と一段目ロッド１の外面との間の一部に第
２油室ｄが形成され、この第２油室ｄに外チューブ3Aに
穿設した油圧ポートＢが連通している。シリンダチュー
ブ３の基部3Bには油圧ポートＣが穿設されており、中心
部の軸線方向に延びる芯チューブ3Cの油路８に連通して
いる。そしてこの油路８は先端において第３油室ｆに連
通している。この第３油室ｆは一段目ロッド１（後述の
内シリンダ1C）と芯チューブ3Cとの間に形成された油路
９に連通している。

一方、一段目ロッド１は、二重管の如く外シリンダ部1A
と内シリンダ部1Cとこれらを基端部において閉鎖する第
１ピストン部1Bと更に内シリンダ1Cの前端部に形成した
第２ピストン部1Dから形成されている。従って、両シリ
ンダ部の間には環状の空間４が形成される。

第１ピストン部1Bの後端面と上記シリンダチューブ３の
基部3Bの前端面との間に第１油室ａ（第２図参照）が形
成されている。つまり、一段目ロッド１の第１ピストン
部1Bがシリンダチューブ３の基部3B前端面に当接した状
態（非作動状態）で三角状断面の油室a₁及び油路a₂が形
成されるように第１ピストン部1Bの後端部が一部斜めに
カットされるとともに、その後端面の一部に溝に刻設さ
れている。このように圧油が入り易い構造にした油室a₁
に臨むように油圧ポートＡがシリンダチューブ３の外チ
ューブ3Aに穿設されている。

上記環状空間４には前端部にトップ部2Aを有する筒状の
二段目ロッド２が嵌挿されている。二段目ロッド２はト
ップ部2Aとシリンダ部2Bと第３ピストン部2Cとから構成
されている。

一段目ロッド１の前部は段状の肉厚部1aに形成され、二
段目ロッド２の後端部にも段状肉厚に形成した第３ピス
トン部2Cがあるので、二段目ロッド２との間には一定の
空間４が形成されるようになっている。この第３ピスト
ン部2Cは一段目ロッド１の外シリンダ部1Aの内面及び内
シリンダ1Cの外面の両方に摺接している。そして、上記
一段目ロッド１の第１ピストン部1Bの前端面との間に第
５油室ｂが形成される（第２図参照）ようになってお
り、この第５油室ｂと前記第１油室ａとの間は一段目ロ
ッド１の第１ピストン部1Bに形設された油路５を介して
連通している。そして、この油路５上にパイロットチェ
ック弁６が配設されており、このパイロットライン７は
前述した第３油室ｆに連通する油路９に接続されてい
る。

上記二段目ロッド２の基端部の第３ピストン部2Cの端面
は三角状にカットされて油室b₁を形成し、この油室b₁に
臨むように油路10が一段目ロッド１の内シリンダ部1Cに
形設されている。また、トップ部2Aの後端面と一段目ロ
ッド１の内シリンダ部1Cの前端面との間に第４油室ｃが
形成されており、この第４油室ｃに前記油路10が連通し
ている。更にまた、二段目ロッド２のシリンダ部2Bの内
面と一段目ロッド１の内シリンダ部1Cの内面との間には
第６油室ｅが形成されており、この第６油室ｅと前記第
３油室ｆが点線で示す油路12を介して連通している。

一段目ロッド１の前部における二段目ロッド２とのシー
ルはゴミや砂等を遮断するためにダストシール部材13が
設けられている。これは空間４に圧油が存在しない単な
るボイドになっているからパッキンでシールする必要が
ないためである。Ｈは、二段目ロッド２の動作時この空
間４のエアを給排出するためのエア給排出口である。14
はダストシール部材、15はパッキン、Ｓは螺着部をそれ
ぞれ示す。

第２図は上記本考案のテレスコピックジャッキＪに作動
用の油圧回路を接続した図である。

図において、16は油圧ポンプユニット、17、18は３位置
切換可能な電磁切換弁、19は圧力スイッチ、20は調圧
弁、21はチェック弁をそれぞれ示す。22〜30は油圧ライ
ン（戻りラインも含む）を示し、それぞれテレスコピッ
クジャッキＪのＡポート、Ｂポート及びＣポートに接続
されている。31はタンクを示す。

なお、本明細書においては、便宜上、テレスコピックジ
ャッキを油圧シリンダとして説明しているが、他の液圧
シリンダ又は空圧シリンダとしても使用できることは言
うまでもなく、これらはいずれも均等物であると解され
なければならない。

次に、本考案のテレスコピックジャッキＪの作動につい
て説明する。

（ａ）二段目ロッド２の前進 油圧ポンプユニット16を運転し、電磁切換弁17のソレノ
イド側を励磁するとスプールは左に移動して右側の位
置に切り換わり、圧油は油圧ライン27、22を介してＡポ
ートから第１油室ａに入る。この状態では第２油室ｄ内
の油はＢポートに連通している油圧ライン23が中立位置
にある電磁切換弁18でブロックされているから還流され
ることなく、従って一段目ロッド１が前方に押し出され
ることはない。

第１油室ａ（油室a₁、油室a₂）に入った圧油は、油路
５、パイロットチェック弁６を経由して二段目ロッド２
の第３ピストン部2Cを押圧して第５油室ｂ（油室b₂、油
室b₁）に入り、更に、第５油室ｂに入った圧油は油路10
を通ってトップ部2Aの後端面に形成された第４油室ｃに
入り、トップ部2Aを前方に押圧する。かくして、二段目
ロッド２は第５油室ｂと第４油室ｃとの合計の受圧面積
×油圧力の押出し力でもって前方に押し出される。

（ｂ）一段目ロッド１の前進 次に、電磁切換弁17を位置のままにしておいて、電磁
切換弁18のソレノイドを励磁してスプールを左側に移
動させ右位置に切り換えると、圧油は油圧ライン29、2
5、22を介してＡポートから第１油室ａに入り、一段目
ロッド１の第１ピストン部1Bを押圧する。このとき第２
油室ｄ内の油はＢポートから油圧ライン23、26、30を介
してタンク31へ戻されるから、一段目ロッド１は第１ピ
ストン部1Bにかかる押圧力（ここにかかる圧力をP1とす
る）により前方に押し出される。この場合、同時に二段
目ロッド２の第５油室ｂ及び第４油室ｃにも圧油が供給
されているから、常に前方に押し出される方向に圧力P1
がかかっているが、一段目ロッド１内の圧油は反力によ
り油圧が上昇してくる（P1からP2に上昇する）。もし仮
にパイロットチェック弁６が設けられていない場合に
は、P2がP1より大きくなった時には一段目ロッド１内の
圧油はタンク31へ還流していくこととなるが、本考案で
はパイロットチェック弁６を介装しているためこの還流
が阻止される。従って、二段目ロッド２に所定の圧力P1
をかけても一段目ロッド１が引っ込んでしまうようなこ
とはなく、結局、シールド機の場合の全体の推進力は二
段目ロッド２にかかる圧力P1×受圧面積Ａ×ジャッキ本
数Ｎとなる。つまり、受圧面積の大きい二段目ロッド２
によって推進力が決まるのである。

なお、第３油室ｆには油圧ライン24を介してＣポートか
ら油路８を経由して油が補給される。

（ｃ）２段目ロッドの後退 電磁切換弁18を中立位置のままにしておいて、電磁切換
弁17のソレノイド側を励磁してスプールを右側に移動
させ左位置に切り換えると、圧油は油圧ライン27、24を
介してＣポートから油路８を経由して第３油室ｆに入
り、この第３油室ｆから油路12を経て第６油室ｅに入
り、二段目ロッド２の第３ピストン部2Cを右方向に押圧
し、二段目ロッド２を後退させる。このような後退動作
をするのは、この時、第３油室ｆに連通している油路９
の圧油がパイロットライン７を介してパイロットチェッ
ク弁６に働きパイロットチェック弁６を開くから、第４
油室ｃ及び第５油室ｂの油が油路５を経由して第１油室
ａに返ることが可能となり、ここからＡポートを通って
油圧ライン22、28、30を介してタンク31へ戻っていくか
らである。一方、一段目ロッド１がそのままの位置に保
持できるのは、第３油室ｆに圧油が供給されていて常に
第２ピストン部1Dを前方に押圧していると同時にＢポー
トがブロックされているからである。

（ｄ）一段目ロッドの後退 次に、電磁切換弁17を中立位置にした後、電磁切換弁18
のソレノイドを励磁してスプールを右側に移動させ左
位置に切り換えると、圧油は油圧ライン29、23を介して
Ｂポートから第２油室ｄに入り、一段目ロッド１の第１
ピストン部1Bを右側に押し戻す。この時、第１油室ａの
油はＡポートから、第３油室ｆの油はＣポートからそれ
ぞれ油圧ライン22、25、26、30及び油圧ライン24、28、
30を介してタンク31に戻っていく。

以上のように本考案のジャッキは２つの電磁切換弁17、
18を適宜操作することにより、一段目ロッド１と二段目
ロッド２との作動順序を一定に決定できるという特徴が
ある。また、一段目ロッド１と二段目ロッド２との間は
ダストシールするだけでよいので二段目ロッド２の面を
高級な仕上げ加工する必要がない。たとえ二段目ロッド
２に傷がついても油漏れを起こすことはない。

第３図及び第４図は本考案のテレスコピックジャッキＪ
の使用例を示す。即ち、これらの図はテレスコピックジ
ャッキＪをシールド掘進機32のシールドジャッキ33とし
て使用した例を示している。このシールドジャッキ33は
第４図の如く、シールド機32の円周方向に幾つも配設さ
れている。

場所打ちライニング工法の一工法においては鞘管34内に
速硬モルタル35を充填したあと、硬化した速硬モルタル
35端面に推進反力をとるためシールドジャッキ33を伸長
する。このとき、まず二段目ロッド２を伸長してモルタ
ル35端面に圧接した後、一段目ロッド１を伸長する。そ
して結局合計ストロークｌまで伸長することによってシ
ールド機32を前進させていく。なお、36は妻枠を示す。

ところで一方、従来多用されてきた一段式のシールドジ
ャッキの場合には所望のストロークｌをとるためにシー
ルドジャッキ自体の長さが長くなり、そのため機長も長
くする必要があったが、本考案のテレスコピックジャッ
キを採用するとシールドジャキ33自体の長さが短くでき
るのでそれだけシールド機32の機長も短くできる。しか
も一段目ロッド１と二段目ロッド２との作動順序が決ま
っているので径の小さい二段目ロッド２だけを鞘管34に
挿入するようにできるから、結局鞘管34の管径を小さく
できる。その上、二段目ロッド２を伸長した時に鞘管34
等に当たって破損するといった事故も防止できる。

更に、本考案のジャッキを採用した場合には、従来より
大きい推進力が得られることは前述の通りである。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によれば、次の効果が得られる。

（１）パイロットチェック弁を設けたことにより、テレ
スコピックジャッキが本来的に有するその押出力の頭打
ち現象を簡便に解決することができる。すなわち、パイ
ロットチェック弁は二段目ロッド伸長中の圧油還流阻止
作用（チェック作用）を発揮するから、ジャッキとして
の最大押出力は、受圧面積の大きい二段目ロッドで決め
られるようになる。その結果、例えばシールド掘進機の
推進ジャッキとして使用した場合には推進力の大幅増大
が達成できる。換言すれば、所定の推進力を得るために
必要なジャッキの配設本数が少なくて済むことになり、
これは同時に鞘管の数を少なくできることを意味する。

（２）パイロットチェック弁をジャッキに内蔵すること
によって、油圧配管を簡素化できる。

（３）一段目ロッドと二段目ロッドとの動作順序は切換
弁を適宜操作することにより任意に選択できることか
ら、一段目ロッドと二段目ロッドとが一定の作動順序で
動作するようにもできる。しかして、例えば場所打ちラ
イニング工法に使用するシールド掘進機の推進ジャッキ
として採用すると、径の太い一段目ロッドが鞘管に当た
ったりすることがなくなり、テレスコピックジャッキの
損傷事故を招くようなことはない。

（４）二段目ロッド部のシールはダストシールでよく、
たとえ二段目ロッドに傷が付いても油漏れを起こすこと
はない。

（５）シールド掘進機の推進ジャッキとしてテレスコピ
ックジャッキを使用した場合には一段ジャッキを使用し
た場合に比べシールド掘進機を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のテレスコピックジャッキ（非作動状
態）を示す上半部断面図、第２図はこのテレスコピック
ジャッキに作動用の油圧回路を接続した状態を示す図
面、第３図及び第４図は本考案のテレスコピックジャッ
キをシールド掘進機の推進ジャッキとして使用した場合
の概略側面図及び横断面図である。 １…一段目ロッド、1A…外シリンダ部、1B…第１ピスト
ン部、1C…内シリンダ部、1D…第２ピストン部、２…二
段目ロッド、2A…トップ部、2B…シリンダ部、2C…第３
ピストン部、３…シリンダチューブ、3A…外チューブ、
3B…基部、４…空間、５、８、９、10…油路、６…パイ
ロットチェック弁、７…パイロットライン、13、14…ダ
ストシール部材、15…パッキン、17、18…電磁切換弁、
22〜30…油圧ライン、31…タンク、Ａ、Ｂ、Ｃ…油圧ポ
ート、ａ…第１油室、ｂ…第５油室、ｃ…第４油室、ｄ
…第２油室、ｅ…第６油室、ｆ…第３油室、Ｊ…テレス
コピックジャッキ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 板場 通夫 東京都千代田区三番町２番地 飛島建設株 式会社内 (72)考案者 堀崎 敏嗣 東京都千代田区三番町２番地 飛島建設株 式会社内 (72)考案者 稲田 義和 東京都千代田区三番町２番地 飛島建設株 式会社内 (72)考案者 桜井 洋 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)考案者 菅野 正徳 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)考案者 大森 秀高 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)考案者 大栗 康秀 大阪府大阪市平野区加美南４丁目１番41号 株式会社大阪ジャッキ製作所内 (72)考案者 相原 文男 大阪府大阪市平野区加美南４丁目１番41号 株式会社大阪ジャッキ製作所内 (72)考案者 改発 清秀 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者 石川 吉見 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭59−43206（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダチューブの後端が閉鎖され、この
   シリンダチューブ内に外シリンダ部と内シリンダ部で構
   成され且つ後端に第１ピストン部と先端に第２ピストン
   部を有する一段目ロッドを摺動自在に嵌挿し、前記シリ
   ンダチューブと第１ピストン部及び該外シリンダ部との
   間にそれぞれ第１油室および第２油室を形成し、第２ピ
   ストン部の内側に第３油室を形成する一方、該外シリン
   ダ部と内シリンダ部とで形成した空間内に、該外シリン
   ダとの間に空間を保有しつつ二段目ロッドを摺動自在に
   嵌挿し、該二段目ロッドの前端にトップ部、後端に第３
   ピストン部を設け、トップ部と第２ピストン部との間に
   第４油室を形成し、第３ピストン部と第１ピストン部と
   の間に第５油室を形成し、該二段目ロッドと前記内シリ
   ンダ部との間に第６油室を形成し、第３油室と第６油室
   間及び第４油室と第５油室間を連通するとともに、前記
   第１油室、第２油室及び第３油室に連通する油圧ポート
   をそれぞれ前記シリンダチューブに設け、これら油圧ポ
   ートに複数の切換位置を有する切換弁を介して油圧ライ
   ンを接続し、更に、第１油室と第５油室とを連通する油
   路を設けてこの油路上に第１ピストン部に内蔵したパイ
   ロットチェック弁を配設し、かつ、このパイロットチェ
   ック弁と第３油室とをパイロットラインを介して接続し
   たことを特徴とするテレスコピックジャッキ。