WO1991011563A1 - Procede et dispositif de pose de canalisations - Google Patents

Description

管の敷設方法および装置

技術分野

本発明は、 下水管路のような管路のための管を地中に敷設する方 法および装置に関し、 特に、 ボックスカルバー卜のような管を開削 工法により敷設する方法お明よび装置に関する。

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背景技術 ■

開削工事の土止め装置として用いられる敷設装置の 1つとして、 全体的にほぼ箱型の枠体を用いる装置がある。 この公知の敷設装置 は、 水平方向に間隔をおいて対向して配置された一対の側板と、 該 側板が取り付けられた支持フレームと、 該支持フレームを前進させ る複数のジャッキとを含む。 この敷設装置において、 土圧は前記側 板によ り受けられ、 反力は既に溝内に配置されている管 （本発明に おいては、 「敷設済の管」 という。 ） により受けられる。

公知の前記敷設装置は、 地盤に形成された溝内で前進される。 そ の間、 前記溝を延長させるベく地盤がバックホ一等の公知の機械に よ り開削される。 溝が所定長さ延長されると、 新たな管が、 前記溝 内に配置され、 敷設済の管に接続される。 その後、 地盤を開削しつ つ敷設装置を前進させる掘削 · 前進作業と、 新たな管を溝に配置し これを敷設済の管に連結する配置 · 連結作業とが交互に行われ る。

しかし、 公知の前記敷設装置およびこれを用いる敷設方法は、 前 進時の反力を敷設済の管に担わせるから、 掘削 · 前進作業と新 な 管の配置 ·連結作業とを並行して行うことができず、 また、 敷設済 の管の端面の破損を防止する緩衝材を敷設済の管とジャッキとの間 に配置しなければならず、 さらに、 敷設すべき管の長さ以上のス ト ロークを有する大型のジャ ッキを用いなければならない。 発明の開示

本発明は、 前進時の反力を敷設済の管に担わせる必要がなく、 地 盤の掘削および装置の前進作業と新たな管の配置および連結作業と を並行して行うことができる、 管の敷設方法および装置を提供する ことを目的とする。

本発明の管の敷設方法は、 水平方向へ間隔をおいて対向して配置 された板状の一対の第 1の土止め手段を備えかつ地盤に形成された 溝に配置された第 1の組立体を、 水平方向へ間隔をおいて対向して 配置された板状の一対の第 2の土止め手段を備えかつ前記溝内に あって前記第 1の組立体の後部に配置された第 2の組立体に対し、 該第 2の組立体に作用する反力を前記地盤に担わせつつ前進させる 工程と、 前記第 2の組立体を、 前記第 1の組立体に作用する反力を 前記地盤に担わせつつ前記第 1の組立体に向けて前進させる工程と を交互に行いつつ、 前記溝を延長させるベく前記第 1の組立体の前 部の土砂を掘削し、 掘削跡に管を配置することを含む。

本発明の管の敷設装置は、 水平方向へ間隔をおいて対向して配置 された板状の一対の第 1の土止め手段および該両第 1の土止め手段 を互いに連結する第 1の連結手段を備える第 1の組立体と、 水平方 向へ間隔をおいて対向して配置された板状の一対の第 2の土止め手 段および該両第 2の土止め手段を互いに連結する第 2の連結手段を 備える、 前記第 1の組立体の後部に配置された第 2の組立体と、 前 記第 1および第 2の組立体を前後方向へ相対的に移動させる駆動手 段と、 前記第 1の組立体に作用する反力を地盤に作用させて、 前記 第 1の組立体が地盤に対し前後方向へ移動することを解除可能に阻 止する第 1の位置維持手段と、 前記第 2の組立体に作用する反力を 地盤に作用させて、 前記第 2の組立体が地盤に対し前後方向へ移動 することを解除可能に阻止する第 2の位置維持手段とを含む。

敷設時、 第 1の組立体と第 2の組立体とが交互に前進されつつ地 盤が掘削されて溝が延長される。 第 1の組立体の前進時に第 2の組 立体に作用する反力および第 2の組立体の前進時に第 1の組立体に • 作用する反力は、 溝を規定する地盤に作用される。

第 1および第 2の組立体が所定距離前進されると、. 新たな管 '、 溝に配置され、 敷設済の管に連結される。 新たな管の配置 ·連結作 業の間、 地盤を掘削しつつ敷設装置を前進させる掘削 · 前進作業が 継続される。

本発明によれば、 第 1および第 2の組立体に作用する反力を地盤 に作用させるから、 前進時の反力を敷設済の管に担わせる必要がな く、 また、 第 1および第 2の組立体を交互に前進させることができ る。 その結果、 掘削 · 前進作業と管の配置 ·連結作業とを並行して 行うことができ、 また、 ス トロークの小さいジャッキを推進用駆動 手段として用いることができる。

前記第 1の組立体を前進させる間、 前記第 2の組立体の少なく と も一部を前記溝を規定する部位に押圧することによ り前記反力を前 記地盤に作用させ、 前記第 2の組立体を移動させる間、 前記第 1の 組立体の少なく とも一部を前記溝を規定する部位に押圧することに よ り前記反力を前記地盤に作用させることができる。

前記両第 2の土止め手段を、 前記第 2の連結手段に、 上下方向へ 伸びる軸線を中心とする揺動運動可能に連結することができる。 前記第 2の位置維持手段は、 前記両第 2の土止め手段の前端部お よび後端部の一方が互いに離れる方向へ前記両第 2の土止め手段を 変位させるジャッキを備えることができる。 このようにすれば、 両 第 2の土止め手段の前端部または後端部を地盤に押し付けることに より、 第 2の組立体に作用する反力を両第 2の土止め手段に接触す る土砂に伝えることができるから、 第 2の土止め手段が第 2の組立 体に作用する反力を地盤に伝達する反力伝達部材として作用し、 そ の結果、 第 2の位置維持手段の構造が簡単になる。

前記第 2の組立体は、 さらに、 前記第 2の土止め手段の一方から 他方へ向けて伸びるように配置された筒状部材と、 前記第 2の土止' め手段毎に設けられ、 前記筒状部材の端部に出入り可能に配置さ れ、 対応する前記第 2の土止め手段に連結されたスライダとを備え ることができる。 この場合、 前記ジャッキは、 前記スライダを前記 筒状部材に対して変位させるように、 前記筒状部材内に配置するこ とが好ましい。 これにより、 第 2の組立体の構造が簡単になる。 前記両第 2の土止め手段を前記第 2の連結手段に上下方向へ伸び る軸線を中心とする揺動運動可能に連結し、 前記両第 1の土止め手 段を前記第 1の連結手段により相対的変位不能に連結することが好 ましい。 これにより、 両第 1の土止め手段が前後方向へ相対的に変 位不能であるのに対し、 両第 2の土止め手段が前後方向へ相対的に 変位可能であるから、 両第 2の土止め手段を前後方向へ変位させた 状態で第 1および第 2の組立体を交互に前進させることにより、 敷 設装置を湾曲路に沿って前進させることができる。

前記第 1の位置維持手段は、 前記第 1の土止め手段毎に設けられ かつ対応する前記第 1の土止め手段に形成された穴内に配置された 板状の複数の反力伝達部材を備え、 前記駆動手段は前記反力伝達部 材に対応して設けられた複数のジャ ツキを備えることができる。 こ の場合、 各反力伝達部材を、 上下方向へ伸びる軸線を中心とする揺 動運動可能に前記第 1の土止め手段に支持させ、 また、 各ジャ ッキ のシリ ンダおよびビス トンロッ ドの一方を対応する前記反力伝達部 材の前記軸線より前方の部位に連結し、 さらに、 前記シリ ンダおよ び前記ビス トンロッ ドの他方を前記第 2.の土止め手段に連結するこ とが好ましい。 このようにすれば、 推進用の駆動手段が反力伝達部 材用の駆動手段と しても作用するから、 装置の構造が簡単にな る。

前記各第 1の土止め手段に内方および後方へ開口する凹所を形成 し、 前記第 2の組立体に、 前記凹所に前後方向へ滑動可能に受け入 れられた板状のスライダを配置することが好ましい。 これによ り、 第 1および第 2の組立体を交互前進させるときに、 土圧の一部を該 板状のスライダで受けるように、 両組立体の連結部に形成される空 間部分を前記スライダによ り閉鎖することができる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明の敷設装置の一実施例を示す平面図である。 第 2図は、 第 1図の 2— 2線に沿って得た断面図である。

第 3図は、 第 1図の敷設装置の正面図である。

第 4図 （A ) ， （ B ) ， ( C ) および （ D ) は、 それぞれ、 敷設 装置の動作を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態

第 1図〜第 3図に示す敷設装置 1 0は、 ボックスカルバー卜のよ うな管 1 2を、 地盤 1 4に開削された溝 1 6に配置するこ とによ り、 管路を構築する装置として使用される。 敷設装置 1 0は、 第 1 の組立体 1 8と、 該第 1の組立体の後方に配置された第 2の組立体

2 0 と、 第 1および第 2の組立体 1 8 , 2 0を前後方向へ相対的に 移動させる駆動手段すなわち複数の推進用ジャ ッ キ 2 2 とを含 む。

第 1の組立体 1 8は、 水平方向へ間隔をおいて対向して配置され た板状の第 1の土止め手段すなわち二対の第 1の側板 2 4 と、 該両 第 1の側板を相対的な変位不能に連結する第 1の連結手段すなわち 一対の第 1の連結部材 2 6とを備える。 図示の例では、 各第 1の側 板 2 4は前端部に刃ロ 2 4 aを有しており、 また、 各連結部材 2 6 は両側板の上下の端部に溶接された板状部材からなる。

各第 1の側板 2 4は、 方および後方に開口するように第 1の側 板 2 4の後端部に形成された凹所 2 8と、 第 1の側板 2 4の中央部 に上下方向に間隔をおいて形成されたほぼ矩形の 2つの穴 3 0とを 有する。 各穴 3 0には、 ほぼ矩形の板状の反力伝達部材 3 2が配置 されている。

各反力伝達部材 3 2は、 軸 3 4により上下方向へ伸びる軸線の周 りに角度的に回転可能に第 1の側板 2 4に取り付けられている。 各 反力伝達部材 3 2は、 第 1 の組立体 1 8の前進時には対応する穴

3 0を閉鎖し、 第 2の組立体 2 0の前進時には後端部が対応する 第 1の側板 2 4から外方へ突出するように、 前端部において推進用 ジャッキ 2 2のピス トンロッ ドに連結されている。 このため、 両反 力伝.達部材 3 2は、 第 2の組立体 2 0の前進時に第 1の組立体 1 8 が前後方向へ移動することを阻止する第 1の位置維持手段として作 用する。 各反力伝達部材 3 2を推進用ジャッキ 2 2で駆動させる代 りに、 他のジャッキで駆動させてもよい。

第 2の組立体 2 0は、 水平方向へ間隔をおいて対向して配置され た板状の一対の第 2の土止め手段すなわち一対の第 2の側板 3 6 と、 該両第 2の側板を互いに連結する第 2の連結手段すなわち第 2 の連結部材 3 8 と、 第 1の側板 2 4の凹所 2 8に前後方向へ移動可 能に受け入れられたスライダ 4 0 とを備える。 各第 2の側板 3 6 は、 ブラケッ ト 4 2および軸 4 4によ り上下方向へ伸びる軸線の周 りに角度的に回転可能に第 2の連結部材 3 8に連結されている。

第 2の組立体 2 0の前端部には、 第 2の側板 3 6の一方から他方 へ向けて水平に伸びるように上下方向へ間隔をおいて配置された一 対の筒状部材 4 6 と、 該筒状部材を変位不能に連結する一対の柱部 ' 材 4 8とが配置されている。

各筒状部材 4 6には、 棒状の一対のスライダ 5 0 と、 該スライダ に連結されたジャ ツキ 5 2 とが収容されている。 各スライダ 5 0 は、 対応する筒状部材 4 6の端部に出入り可能に配置されており、 また、 第 2の側板 3 6の側板に上下方向へ伸びる軸線の周りに角度 的に回転可能に連結されている。

ジャッキ 5 2は、 2つのジャッキ部を有する 2段の流体圧ジャッ キからなり、 また、 筒状部材 4 6に固定されている。 各ジャ ッキ 部のピス ト ンロ ッ ドは、 スライダ 5 0に連結されている。 ジャ ッ キ 5 2が伸縮されると、 スライダ 5 0が筒状部材 4 &から突出さ れ、 その結果、 第 2の側板 3 6は軸 4 4を中心に角度的に回転さ れる。

このため、 ジャ ッキ 5 2が伸長されると、 第 2の側板 3 6がその 外側の地盤に押圧されるから、 スライダ 5 0およびジャッキ 5 2 は、 第 2の組立体 2 0が前後方向へ移動することを解除可能に維持 する第 2の位置維持手段として作用する。

各推進用ジャツキ 2 2のシリ ンダは、 第 2の側板 3 6に取り付け られたブラケヅ 卜 5 4に、 上下方向へ伸びる軸線の周りに回転可能 に連結されている。 板状の各スライダ 4 0は、 リブ 5 6により筒状 部材 4 6に固定されている。

第 2の連結部材 3 8は、 図示の例では、 敷設すべき管 1 2の長さ 以上筒状部材 4 6から後方へ離され、 かつ、 管 1 2よ り高い位置と なるように配置されている。 しかし、 第 1の組立体の前進時に第 2 の側板 3 6の後端部が外方へ突出されるように、 第 2の連結部材 3 8、 筒状部材 4 6、 柱部材 4 8、 スライダ 5 0およびジャ ッキ 5 2を配置してもよい。

次に第 4図を参照して、 管 1 2の敷設方法について説明する。 先ず、 第 4図 （A ) に示すように、 第 2の位置維持手段のジャ ッ キ 5 2が伸長されて、 スライダ 5 0が筒状部材 4 6から押し出され る。 これにより、 第 2の側板 3 6は、 その前端部が互いに離される ように、 軸 4 4を中心に角度的に回転されて、 地盤に押し付けられ る。

次いで、 第 4図 （ B ) に示すように、 ジャッキ 5 2が伸長された 状態で、 推進用のジャッキ 2 2が伸長される。 これにより、 ジャッ キ 2 2の推力が反力伝達部材 3 2を介して第 1の組立体 1 8に伝達 されるから、 第 1の組立体 1 8が第 2の組立体 2 0に対して前進さ れる。

第 1の組立体 1 8の前進時、 反力伝達部材 3 2は、 図示しないス 卜 ツバに当接して第 1 の側板 2 4 と整列する位置に維持されるか ら、 第 1の組立体 1 8の前進の妨げにならない。 また、 第 1の組立 体 1 8の前進に伴なう反力は、 推進用ジャ ッキ 2 2から、 筒状部材 4 6、 スライダ 5 0および第 2の側板 3 6を経て地盤 1 4に伝達さ れる。 さらに、 第 1 の組立体 1 8の前進に伴なつて第 1 の組立体 1 8が第 2の組立体 2 0から離れるが、 両組立体間の空間は板状の スライダ 4 0により閉鎖された状態に維持される。

次いで、 第 4図 （ C ) に示すように、 ジャ ッキ 5 2が収縮され る。 これによ り、 スライダ 5 0がジャッキ 5 2の側へ引き寄せられ るから、 第 2の側板 3 6は平行に維持される。 この状態で、 推進用 ジャッキ 2 2が収縮される。 '

ジャ ッキ 2 2が収縮されると、 反力伝達部材 3 2が第 1 の側板

2 4から突出されて地盤に押し付けられるから、 第 2の組立体 2 0 が第 4図 （ D ) に示すように第 1の組立体 1 8の側へ引き寄せられ る。 このとき第 1 の組立体 1 8に作用する反力は、 反力伝達部材

3 2を経て地盤 1 4に伝達される。

その後、 第 1および第 2の組立体 1 8， 2 Qを交互に前進させる 工程が複数回繰り返される。 また、 第 1および第 2の組立体 1 8，

2 0が前進される間、 敷設装置 1 0の前部の地盤がバックホ一等の '掘削機によ り開削されて、 溝 1 6が延長される。

敷設装置 1 0が所定距離前進されると、 新たな管 1 2が平面的に 見て第 2の側板 3 6、 第 2の連結部材 3 8および筒状部材 4 6によ り形成される空間に上方から配置され、 敷設済の管 1 2に連結され る。 この作業、 特に連結作業は、 敷設装置 1 0を前進させかつ地盤 を開削する掘削 · 前進作業と並行して行うことができる。

敷設装置 1 0によれば、 第 2の側板 3 6が上下方向へ伸びる軸 線の周り に角度的に回転可能に連結されているから、 第 2の側板

3 6を相互に前後方向へ変位させた状態で第 1 および第 2の組立 体 1 8， 2 0を交互に前進させることによ り、 敷設装置 1 0を曲 線路に沿って前進させることができる。 これは、 たとえば、 推進用 ジャ ッキ 2 2の伸縮量を溝 1 6の幅方向一方に配置されたジャ ッキ と、 他方に配置されたジャツキとで異なる値とすることにより実施 することができる。

第 1および第 2の側板 2 4， 3 6の高さより深い位置に管を敷設 するときは、 第 1および第 2の側板 2 4， 3 6と同様の補助の側板 を第 1および第 2の側板 2 4 , 3 6の上側に連結すればよい。

なお、 溝 1 6の底は、 管の高さ位置が同じになるように、 砂利、 コンク リート等により整地しておく ことが好ましい。

Claims

請求 の範囲

1 . 水平方向へ間隔をおいて対向して配置された板状の一対の 第 1の土止め手段を備えかつ地盤に形成された溝に配置された第 1 の組立体を、 水平方向へ間隔をおいて対向して配置された板状の一 対の第 2の土止め手段を備えかつ前記溝内にあって前記第 1の組立 体の後部に配置された第 2の組立体に対し、 該第 2の組立体に作用 する反力を前記地盤に担わせつつ前進させる工程と、 前記第 2の組 立体を、 前記第 1の組立体に作用する反力を前記地盤に担わせつつ 前記第 1の組立体に向けて前進させる工程とを交互に行いつつ、 前 記第 1の組立体の前部の土砂を掘削して前記溝を延長させ、 掘削跡 に管を配置することを含む、 管の敷設方法。

2 . 前記第 1の組立体を前進させる間、 前記第 2の組立体の少な く とも一部を前記溝を規定する部位に押圧することによ り前記反力 を前記地盤に作用させ、 前記第 2の組立体を移動させる間、 前記 第 1の組立体の少なく とも一部を前記溝を規定する部位に押圧する ことによ り前記反力を前記地盤に作用させる、 請求の範囲第 1項に 記載の敷設方法。

3 . 水平方向へ間隔をおいて対向して配置された板状の一対の第 1の土止め手段および該両第 1の土止め手段を互いに連結する第 1 の連結手段を備える第 1の組立体と、 水平方向へ間隔をおいて対向 して配置された板状の一対の第 2の土止め手段および該両第 2の土 止め手段を互いに連結する第 2の連結手段を備える、 前記第 1の組 立体の後部に配置された第 2の組立体と、 前記第 1および第 2の組 立体を前後方向へ相対的に移動させる駆動手段と、 前記第 1の組立 体に作用する反力を地盤に作用させて、 前記第 1の組立体が地盤に 対し前後方向へ移動することを解除可能に阻止する第 1の位置維持 手段と、 前記第 2の組立体に作用する反力を地盤に作用させて、 前 記第 2の組立体が地盤に対し前後方向へ移動することを解除可能に 阻止する第 2の位置維持手段とを含む、 管の敷設装置。

4 . 前記両第 2の土止め手段は、 前記第 2の連結手段に、 上下方 向へ伸びる軸線を中心とする揺動運動可能に連結されている、 請求 の範囲第 3項に記載の敷設装置。

5 . 前記第 2の位置維持手段は、 前記両第 2の土止め手段の前端 部および後端部の一方が互いに離れる方向へ前記両第 2の土止め手 段を変位させるジャツキを備える、 請求の範囲第 4項に記載の敷設

6 . 前記第 2の組立体は、 さらに、 前記第 2の土止め手段の一方 から他方へ向けて伸びるように配置された筒状部材と、 前記第 2の 土止め手段毎に設けられ、 前記筒状部材の端部に出入り可能に配置 され、 対応する前記第 2の土止め手段に連結されたスライダとを備 え、 前記ジャッキは、 前記スライダを前記筒状部材に対して変位さ せるべく、 前記筒状部材内に配置されている、 請求の範囲第 5項に 記載の敷設装置。

7 . 前記両第 1 の土止め手段は前記第 1 の連結手段によ り相対 的に変位不能に連結されいる、 請求の範囲第 4項に記載の敷設装

8 . 前記第 1の位置維持手段は、 前記第 1の土止め手段毎に設け られかつ対応する前記第 1の土止め手段に形成された穴内に配置さ れた板状の複数の反力伝達部材を備え、 各反力伝達部材は、 上下方 向へ伸びる軸線を中心とする揺動運動可能に前記第 1の土止め手段 に支持されており、

前記駆動手段は前記反力伝達部材に対応して設けられた複数の ジャッキを備え、 各ジャッキのシリ ンダおよびピス トンロッ ドのー 方は対応する前記反力伝達部材の前記軸線より前方の部位に連結さ れており、 前記シリ ンダおよび前記ビス ト ンロ ッ ドの他方は前記 第 2の土止め手段に連結されている、 請求の範囲第 3項に記載の敷 設装置。

9 . 前記各第 1の土止め手段は内方および後方へ開口する凹所を 有し、 前記第 2の組立体は前記凹所に前後方向へ滑動可能に受け入 れられた板状のスライダを有する、 請求の範囲第 3項に記載の敷設 装置。