JPH09184139A - 地盤にパイプを埋め込む装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイプの中心を正確な位置に保つことがで
き、これによって埋め込まれたパイプの鉛直度を高い精
度で維持すること。 【解決手段】 地盤にパイプを埋め込む装置である。パ
イプを貫通可能であるベース（１０）が地盤上に配置さ
れ、パイプを貫通可能であるフレーム（１２）がベース
に対して昇降可能にベースの上方に配置される。パイプ
のはさみ込み可能、かつ、解放可能なフレームに配置さ
れるチャック（１４）は、パイプをはさみ込んだときパ
イプと同心状となり、円周方向へ揺動可能である。この
チャックを円周方向の一方向き（Ａ）と反対向き（Ｂ）
とに揺動する手段（１６）が設けられ、さらに、チャッ
クがパイプをはさみ込んだときチャックの外周面に接触
する複数のガイドローラ（１８）が円周方向に間隔をお
いて配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地盤にパイプを埋め
込む装置に関し、特に、管推進工法を実施する際、発進
立坑または到達立坑となるパイプを地盤に埋め込むのに
適する装置、さらに地盤に埋め込んだパイプを地盤から
引く抜く装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パイプを抱持して上下方向に移動可能に
支持されたチャッキング機構の両側部に、それぞれ揺動
アームを介して揺動機構を配置するとともに、前記揺動
アームと揺動機構とのうちいずれか一方に取り付けて他
方に対して滑動する案内ローラを配置したチュービング
装置が提案されている（特公昭57-19249号公報）。この
装置では、チャッキング機構によってパイプをつかみ、
揺動機構と揺動アームとによってパイプを円周方向へ揺
動させながら、パイプを地盤に埋め込む。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記提案に係る装置で
は、揺動アームがチャッキング機構の半径方向の外方に
チャッキング機構とほぼ同心状に配置されており、その
さらに外方に揺動機構が配置されている。そして、案内
ローラは揺動アームの外周面に接触している。そのた
め、チャッキング機構が案内ローラによって直接に支持
されていないことと、案内ローラがチャッキング機構か
ら離れて位置することから、チャッキング機構でつかん
だパイプを地盤に埋め込むとき、パイプの中心を正確な
位置に保つことが難しい。また、かなり大型の一対の揺
動アームがチャッキング機構の外方にあるため、装置全
体が大型化している。

【０００４】本発明は、パイプの中心を正確な位置に保
つことができ、これによって埋め込まれたパイプの鉛直
度を高い精度で維持できる、地盤にパイプを埋め込む装
置を提供する。

【０００５】本発明また、装置全体を小型化できる、地
盤にパイプを埋め込む装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段、作用および効果】本発明
は、地盤上に設置され、地盤にパイプを埋め込む装置で
ある。前記パイプを貫通可能であるベースが前記地盤上
に配置され、前記パイプを貫通可能であるフレームが前
記ベースに対して昇降可能に前記ベースの上方に配置さ
れる。前記パイプのはさみ込み可能、かつ、解放可能な
前記フレームに配置されるチャックは、前記パイプをは
さみ込んだとき前記パイプと同心状となり、円周方向へ
揺動可能である。このチャックを円周方向の一方向きと
逆の反対向きとに揺動する手段が設けられ、さらに、前
記チャックが前記パイプをはさみ込んだとき前記チャッ
クの外周面に接触して前記チャックを円周方向に案内す
る複数のガイドローラが円周方向に間隔をおいて配置さ
れる。

【０００７】ベースを地盤上に配置し、フレームの上方
からパイプをチャックに導き、チャックによってはさみ
込むと、チャックはパイプと同心状となり、複数のガイ
ドローラがチャックの外周面に接触する。この状態で
は、パイプはチャックに対して相対変位できない。パイ
プの内方となるべき地盤を予めショベル機械で掘削して
おき、揺動手段によってパイプを円周方向に揺動しなが
ら、フレームを下降させると、パイプは地盤に埋め込ま
れる。

【０００８】チャックの外周面が複数のガイドローラに
直接接触しており、円周方向に揺動する際、ガイドロー
ラによって案内されるため、チャックのぶれが生じな
い。そのため、パイプの中心の位置を正確に保つことが
できる。これによって、埋め込まれるパイプの鉛直度を
高い精度で維持できる。また、複数のガイドローラがチ
ャックの外周面に直接接触する構造であり、これに揺動
手段を取りつけて地盤にパイプを埋め込む装置が形成さ
れているため、装置全体の小型化が可能であり、装置を
簡単な構造にすることができる。

【０００９】前記揺動手段は、２つの油圧シリンダ装置
であって１つの油圧シリンダ装置の伸び動作が前記チャ
ックに前記一方向きの動きを与え、別の油圧シリンダ装
置の伸び動作が前記チャックに前記反対向きの動きを与
えるように配列され、それぞれの一方の端部が前記フレ
ームに旋回可能に連結された２つの油圧シリンダ装置か
らなることが好ましい。この場合、前記チャックは、前
記パイプと同心の円弧状にそれぞれ形成される第１のチ
ャックピースと、第２のチャックピースと、第３のチャ
ックピースとを備え、さらに開閉ジャッキを備えること
ができる。第１のチャックピースの一方の端部には、前
記２つの油圧シリンダ装置の１つの他方の端部が旋回可
能に連結され、第１のチャックピースの他方の端部に
は、前記２つの油圧シリンダ装置の別の１つの他方の端
部が旋回可能に連結される。第２のチャックピースの一
方の端部は、第１のチャックピースの前記一方の端部に
旋回可能に連結され、第３のチャックピースの一方の端
部は、前記第１のチャックピースの前記他方の端部に旋
回可能に連結される。開閉ジャッキは、前記第２のチャ
ックピースの他方の端部と前記第３のチャックピースの
他方の端部とを互いに接近可能、かつ、離隔可能に連結
する。

【００１０】この態様によれば、１つの油圧シリンダ装
置が伸び動作をするとき、別の１つの油圧シリンダ装置
が縮み動作をするように、また１つの油圧シリンダ装置
が縮み動作をするとき、別の１つの油圧シリンダ装置が
伸び動作をするように制御することによって、２つの油
圧シリンダ装置を有効に使用して大きな揺動力を得るこ
とができる。一方、２つの油圧シリンダ装置に連結され
る第１のチャックピースは、油圧シリンダ装置を作動し
ていない状態では、固定状態であり、しかもパイプと同
心の円弧状であるため、パイプを第１のチャックピース
に当てがうだけで、パイプの中心を正確に位置決めでき
る。パイプを位置決めした後、第２のチャックピースと
第３のチャックピースとを開閉ジャッキによって閉じる
ように作動すると、チャックはパイプを十分にはさみ込
み、パイプを堅固に保持することができる。

【００１１】チャックが３つのチャックピースと、開閉
ジャッキとからなる場合、前記複数のガイドローラは、
前記第１のチャックピースに沿って固定的に前記フレー
ムに取り付けられた複数のガイドローラと、前記第２の
チャックピースに対して進退可能に前記フレームに取り
付けられたガイドローラと、前記第３のチャックピース
に対して進退可能に前記フレームに取り付けられたガイ
ドローラとからなることができる。

【００１２】第１のチャックピースが２つの油圧シリン
ダ装置に連結されていることと、固定的にフレームに取
りつけられた複数のガイドローラによって案内されるこ
とから、第１のチャックピースを円周方向に確実に揺動
できる。また、第２のチャックピースに対面するガイド
ローラと、第３のチャックピースに対面するガイドロー
ラとがそれぞれ進退可能であるため、パイプをチャック
に導いてはさみ込むとき、ガイドローラを逃がし、パイ
プをはさみ込んだ後、ガイドローラをチャックの外周面
に接触させてチャックを案内できる。これによって、チ
ャックをパイプのはさみ込み可能、かつ、解放可能に形
成する一方で、チャックの外周面にガイドローラを接触
させることができるため、埋め込みの精度を保ち、しか
も装置の全体を小型化することができる。

【００１３】前記ベースに着脱可能であり、カウンタウ
エイトを載せることができる第２のベースを備えること
が好ましい。これによってベースの大きさを小さくする
と共に、パイプの埋め込み現場において第２のベースを
ベースに取りつけてカウンタウエイトを載せ、パイプを
埋め込むときの反力を受け止めることができる。

【００１４】前記ベースは、平面視の形状が方形を呈す
るように形成され、四隅のそれぞれにレベル調整ジャッ
キを備えることが好ましい。こられレベル調整ジャッキ
によってベースのレベルを出し、チャックによってパイ
プをはさみ込むようにすれば、パイプの中心の精度を簡
単に維持できる。

【００１５】前記装置は、地盤に埋め込んだパイプを引
く抜くのに使用される。これによって、地盤にパイプを
埋め込む装置だけで、パイプを埋め込む作業と、埋め込
んだパイプを引く抜く作業とを行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】地盤にパイプを埋め込む装置は、
ベースと、フレームと、チャックと、揺動手段と、複数
のガイドローラとを備え、地盤上に設置される。ベース
とフレームとは前記パイプを貫通可能に形成する。フレ
ームをベースの上方に配置し、４本の昇降ジャッキをフ
レームとベースとに取りつけてフレームを昇降可能とす
る。

【００１７】チャックは前記パイプのはさみ込み可能、
かつ、解放可能に前記フレームに配置されるもので、前
記パイプをはさみ込んだとき前記パイプと同心状の円形
の輪部分が円周方向の大部分を占めるように３つのチャ
ックピースで形成し、前記円形の輪部分の外周にガイド
ローラを接触させる。３つのチャックピースのうち１つ
のチャックピースは、揺動手段である２つの油圧シリン
ダ装置それぞれの端部に鉛直軸線周りを旋回可能に連結
し、残る２つのチャックピースはそれぞれ前記１つのチ
ャックピースに鉛直軸線周りを旋回可能に連結する。２
つのチャックピースの自由端側部分を開閉ジャッキで連
結し、この２つのチャックピースのそれぞれに対してガ
イドローラを進退可能にフレームに取りつける。一方、
前記１つのチャックピースに接触する複数のガイドロー
ラは固定的にフレームに取りつける。チャックの内径は
一定であるが、このチャックに内径の異なる３つのチャ
ックアタッチメントッチをそれぞれ対応するチャックピ
ースにボルト止めすることによって、種々の外径のパイ
プを埋め込むことができる。各チャックアタッチメント
は扇形に形成することができる。

【００１８】揺動手段の２つの油圧シリンダ装置を、そ
れぞれの軸線がパイプをはさみ込んだチャックの外周の
実質的接線方向となるように、フレームに配列すると共
に、フレームに鉛直軸線周りを旋回可能に連結する。そ
して、２つの油圧シリンダ装置を前記１つのチャックピ
ースに鉛直軸線周りを旋回可能に連結する。２つの油圧
シリンダ装置は、チャックに対して円周方向に180 °離
れた位置に対称に配置することが好ましいが、装置のト
ラックによる運搬の便宜からは実施例のような配置にす
ることができる。

【００１９】

【実施例】地盤にパイプを埋め込む装置は、図１および
図２に示すように、地盤上に配置され、前記パイプを貫
通可能であるベース１０と、ベース１０の上方に配置さ
れ、前記パイプを貫通可能であるフレーム１２と、チャ
ック１４と、揺動手段１６と、複数のガイドローラ１８
とを備える。

【００２０】ベース１０は、溝型鋼によって平面視の形
状が長方形状を呈するように形成したもので、四隅から
上方へ突出する４本のガイドロッド１１を有し、さら
に、四隅にレベル調整用エアジャッキ１９を有する。エ
アジャッキ１９は、平坦状のもので空気圧によってベー
ス１０を持ちあげる。エアジャッキ１９でベース１０の
レベルを調整した後、ベース１０と地盤との間に鋼材の
スペーサを入れてベースを固定し、エアジャッキ１９の
空気を抜く。

【００２１】図示の実施例では、第２のベース２０がベ
ース１０に対して着脱可能に取りつけられている。ベー
ス２０は、ベース１０に対面する側に逆Ｌ字状のボルト
装着部２１を有する。ボルト装着部２１をベース１０に
載せ、ボルト装着部２１にねじ込んだボルト２２をベー
ス１０に押し付けてベース２０はベース１０に取りつけ
られる。その結果、ベース２０にカウンタウエイト２４
を載せると、ベース１０には下向きの荷重が加わるた
め、これによってパイプを埋め込むときの反力を受け止
めることができる。ベース２０がベース１０から分離で
きるため、ベース２０をパイプの埋め込み装置とは別個
に運搬することができ、その分ベース１０を小さくする
ことができる。

【００２２】フレーム１２は鋼板によって全体に直方体
状に形成し、上下の鋼板にパイプが貫通する穴１３を開
けたものであるが、図１では上側の鋼板を取り除いて示
してある。フレーム１２はベースから突出する４本のガ
イドロッド１１に沿って昇降可能であり、ベース１０と
フレーム１２との間に渡した４本の昇降ジャッキ２６に
よって昇降される。昇降ジャッキ２６は油圧シリンダ装
置である。油圧シリンダ装置のシリンダをベース１０に
連結し、一方、ピストンロッドを箱型のケーシング２７
に入れてケーシングに連結し、ケーシング２７の下方の
端部をフレーム１２に固着してある。これは、油圧シリ
ンダ装置２６の全長がフレーム１２の上下方向の厚みよ
り大きいためである。４本の油圧シリンダ装置は、たと
えば、最大圧入力が18ton 、最大引き抜き力が80ton 、
ストロークが500mm となるように設定することができ
る。

【００２３】チャック１４は前記パイプのはさみ込み可
能、かつ、解放可能であり、フレーム１２に配置されて
いる。チャック１４は前記パイプをはさみ込んだとき前
記パイプと同心状となるように形成されている。図示の
実施例では、チャック１４はパイプをはさみ込んだと
き、内径が2032mmの円形となる。チャック１４の内径と
同心の異なる内径を持つチャックアタッチメント（図示
せず）を後述するチャックピースにボルト止めすること
によって、種々のパイプに対処できる。チャック１４は
パイプをはさみ込んだ状態で円周方向へ揺動可能であ
る。このチャック１４を揺動手段１６が円周方向の一方
向きＡと逆の反対向きＢとに揺動する。

【００２４】図示の実施例では、揺動手段１６は、フレ
ーム１２の一方側の端部に取りつけた２つの油圧シリン
ダ装置３０、３２からなる。これら油圧シリンダ装置
は、１つの油圧シリンダ装置３０の伸び動作がチャック
１４に一方向きＡの動きを与え、別の油圧シリンダ装置
３２の伸び動作がチャック１４に反対向きＢの動きを与
えるように配列されている。この場合、各油圧シリンダ
装置のピストンロッドの伸びる方向が、チャック１４の
接線方向となるように、油圧シリンダ装置をチャック１
４の外径を考慮して配置することが好ましい。２つの油
圧シリンダ装置３０、３２それぞれの一方の端部は、フ
レーム１２に鉛直軸線周りを旋回可能に連結されてい
る。揺動手段１６は、たとえば、揺動力が60tom-m とな
るように設定することができる。

【００２５】図示の実施例では、チャック１４は、前記
パイプと同心の円弧状にそれぞれ形成された第１のチャ
ックピース３４と、第２のチャックピース３６と、第３
のチャックピース３８と、開閉ジャッキ４０とを備え
る。第１のチャックピース３４の端部４２には、油圧シ
リンダ装置３０の他方の端部が鉛直軸線周りを旋回可能
に連結され、第１のチャックピース３４の端部４３に
は、油圧シリンダ装置３２の他方の端部が鉛直軸線周り
を旋回可能に連結されている。第２のチャックピース３
６の端部４４は、第１のチャックピース３４の端部４２
に鉛直軸線周りを旋回可能に連結されている。そして、
第３のチャックピース３８の端部４６は、第１のチャッ
クピース３４の端部４３に鉛直軸線周りを旋回可能に連
結されている。さらに、開閉ジャッキ４０が第２のチャ
ックピース３６の端部４５と第３のチャックピース３８
の端部４７とを互いに接近可能、かつ、離隔可能に連結
している。開閉ジャッキ４０は油圧シリンダ装置であ
り、伸び動作および縮み動作の時、第２のチャックピー
ス３６と第３のチャックピース３８とはそれぞれ第１の
チャックピース３４との連結部を中心として旋回または
揺動する。

【００２６】複数のローラ１８は、チャック１４が前記
パイプをはさみ込んだときチャック１４の外周面に接触
してチャック１４を円周方向に案内するもので、円周方
向に間隔をおいて配置されている。

【００２７】図示の実施例では、４個のガイドローラ１
８が第１のチャックピース３４に沿って固定的にフレー
ム１２に取り付けられている。さらに、２個のガイドロ
ーラ１８をセットとしたガイドローラアッセンブリ５０
が第２のチャックピース３６に対して進退可能にフレー
ム１２に取り付けられ、２個のガイドローラ１８をセッ
トとしたガイドローラアッセンブリ５２が第３のチャッ
クピース３８に対して進退可能にフレーム１２に取り付
けられている。各ガイドローラアッセンブリは油圧シリ
ンダ装置によって進退する。

【００２８】地盤にパイプを埋め込む装置は次のように
操作する。ベース１０をパイプを埋め込むべき地盤上に
配置し、エアジャッキ１９によってベース１０のレベル
を調整し、必要なスペーサを地盤とベース１０との間に
入れ、エアジャッキの空気を抜く。第２のベース２０を
ベース１０に取り付けてカウンタウエイト２４をベース
２０上に載せる。フレーム１２を昇降ジャッキ２６によ
って上昇状態にしておき、フレーム１２の上方からクレ
ーンで吊り上げたパイプをチャック１４を通して地盤上
に鉛直に導き、チャック１４の開閉ジャッキ４０を閉じ
るように作動すると、チャック１４がパイプをはさみ込
み、パイプのチャック１４に対する相対変位が阻止され
る。その結果、チャック１４はパイプと同心状となり、
ローラアッセンブリ５０、５２をチャック１４に向けて
進めると、複数のガイドローラ１８がチャック１４の外
周面に接触する。

【００２９】パイプの内方となるべき地盤を予めショベ
ル機械で掘削しておく。昇降ジャッキ２６を作動してフ
レーム１２に下向きの圧入力を加えながら、揺動手段１
６の油圧シリンダ装置３０に伸び動作をさせると共に、
別の油圧シリンダ装置３２に縮み動作をさせ、油圧シリ
ンダ装置３０、３２のストローク端まで達したとき、油
圧シリンダ装置３０に縮み動作をさせると共に、油圧シ
リンダ装置３２に伸び動作をさせる。このようにチャッ
ク１４に円周方向の揺動をさせ、ガイドローラ１８でチ
ャック１４を案内しながら、フレーム１２に下向きの圧
入力を加えてパイプを地盤に埋め込んでゆく。昇降ジャ
ッキ２６が下方のストローク端まで達した時、開閉ジャ
ッキ４０を開き、フレーム１２を昇降ジャッキ２６によ
って上昇させ、再び前記操作を繰り返す。

【００３０】地盤にパイプを埋め込む装置は、地盤に埋
め込んだパイプを引く抜くのに使用できる。これは次の
ように操作する。引き抜くべきパイプをチャック１４が
囲むように装置を現場に運搬し、昇降ジャッキ２６によ
ってフレーム１２を下降させておく。チャック１４の開
閉ジャッキ４０を閉じてチャック１４によってパイプを
はさみ込み、昇降ジャッキ２６に上向きの引き抜き力を
加えながら、揺動手段１６に前記と同様の揺動をさせ
る。昇降ジャッキ４０が上方のストローク端まで達した
とき、チャック１４の開閉ジャッキ４０を開いて昇降ジ
ャッキ２６を縮めてフレーム１２を下降させ、再び前記
操作を繰り返す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地盤にパイプを埋め込む装置の平
面図である。

【図２】本発明に係る地盤にパイプを埋め込む装置の正
面図である。

【符号の説明】

１０ ベース １２ フレーム １４ チャック １６ 揺動手段 １８ ガイドローラ ２０ 第２のベース ２６ 昇降ジャッキ ３０ ３２ 油圧シリンダ装置 ３４、３６、３６ チャックピース

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤上に設置され、地盤にパイプを埋め
   込む装置であって、 前記地盤上に配置され、前記パイプを貫通可能であるベ
   ースと、 このベースに対して昇降可能に前記ベースの上方に配置
   され、前記パイプを貫通可能であるフレームと、 前記パイプのはさみ込み可能、かつ、解放可能な前記フ
   レームに配置されるチャックであって前記パイプをはさ
   み込んだとき前記パイプと同心状となり、円周方向へ揺
   動可能なチャックと、 このチャックを円周方向の一方向きと逆の反対向きとに
   揺動する手段と、 前記チャックが前記パイプをはさみ込んだとき前記チャ
   ックの外周面に接触して前記チャックを円周方向に案内
   する、円周方向に間隔をおいて配置された複数のガイド
   ローラとを備える、地盤にパイプを埋め込む装置。
2. 【請求項２】 前記揺動手段は２つの油圧シリンダ装置
   であって１つの油圧シリンダ装置の伸び動作が前記チャ
   ックに前記一方向きの動きを与え、別の油圧シリンダ装
   置の伸び動作が前記チャックに前記反対向きの動きを与
   えるように配列され、それぞれの一方の端部が前記フレ
   ームに旋回可能に連結された２つの油圧シリンダ装置か
   らなり、 前記チャックは、前記パイプと同心の円弧状に形成され
   た第１のチャックピースであって前記２つの油圧シリン
   ダ装置の１つの他方の端部が前記第１のチャックピース
   の一方の端部に旋回可能に連結され、前記２つの油圧シ
   リンダ装置の別の１つの他方の端部が前記第１のチャッ
   クピースの他方の端部に旋回可能に連結された第１のチ
   ャックピースと、前記パイプと同心の円弧状に形成され
   た第２のチャックピースであって一方の端部が前記第１
   のチャックピースの前記一方の端部に旋回可能に連結さ
   れた第２のチャックピースと、前記パイプと同心の円弧
   状に形成された第３のチャックピースであって一方の端
   部が前記第１のチャックピースの前記他方の端部に旋回
   可能に連結された第３のチャックピースと、前記第２の
   チャックピースの他方の端部と前記第３のチャックピー
   スの他方の端部とを互いに接近可能、かつ、離隔可能に
   連結する開閉ジャッキとを備える、請求項１に記載の地
   盤にパイプを埋め込む装置。
3. 【請求項３】 前記複数のガイドローラは、前記第１の
   チャックピースに沿って固定的に前記フレームに取り付
   けられた複数のガイドローラと、前記第２のチャックピ
   ースに対して進退可能に前記フレームに取り付けられた
   ガイドローラと、前記第３のチャックピースに対して進
   退可能に前記フレームに取り付けられたガイドローラと
   からなる、請求項２に記載の地盤にパイプを埋め込む装
   置。
4. 【請求項４】 前記ベースに着脱可能であり、カウンタ
   ウエイトを載せることができる第２のベースを備える、
   請求項１に記載の地盤にパイプを埋め込む装置。
5. 【請求項５】 前記ベースは、平面視の形状が方形を呈
   するように形成され、四隅のそれぞれにレベル調整ジャ
   ッキを備える、請求項１に記載の地盤にパイプを埋め込
   む装置。
6. 【請求項６】 前記装置は、地盤に埋め込んだパイプを
   引く抜くのに使用される、請求項１に記載の地盤にパイ
   プを埋め込む装置。