(57)【要約】      （修正有）【課題】管推進装置に設けられたチャック装置の耐久性の向上を図ることである。【解決手段】推進機本体１１に推進管２２の後端を押圧する加圧盤２５を回転自在に設け、その加圧盤２５に推進管２２を挟持するチャック装置４０を設ける。チャック装置４０を、加圧盤２５に設けられた固定挟持体４１と、油圧シリンダにより固定挟持体４１に向けて移動される可動挟持体４２とで形成する。可動挟持体４２を移動自在に支持する一対のガイド部材を加圧盤２５の前面に固定し、そのガイド部材の内面にガイド溝を形成し、可動挟持体４２の両側面に設けられたガイド突条をそのガイド溝にスライド自在に挿入し、チャック装置４０で推進管２２を挟持して、推進機本体１１の後退動により推進管２２を引抜く際の荷重をガイド溝とガイド突条の嵌合面で受けて、可動挟持体４２やその可動挟持体４２を移動させる油圧シリンダが損傷するのを防止する。【選択図】図２
2010285843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進立坑の底面に設けられたスライドベースに沿ってスライド自在に支持され、推進ジャッキにより前後動される推進機本体と、その推進機本体の推進方向前面に回転自在に支持されて推進管の後端を支持し、前記推進機本体の前進時に推進管を地中に推進させる加圧盤と、その加圧盤を回転させる回転駆動装置と、前記加圧盤の推進方向前面に支持された推進管挟持用のチャック装置とを有し、前記チャック装置により推進管の後端部外周を挟持し、推進機本体の後退動により推進管を引き戻すようにした管推進装置において、
前記チャック装置が、前記加圧盤の推進方向前面に設けられて推進管の後端部外周と対向する面が円弧状面とされた固定挟持体と、その固定挟持体に対向配置されて、推進管の後端部外周と対向する面が円弧状面とされた可動挟持体とを有し、前記加圧盤の前面に前記可動挟持体を固定挟持体に向けてスライド自在に支持する一対のガイド部材を設け、その一対のガイド部材と可動挟持体の対向面一方にガイド溝を形成し、他方にそのガイド溝内にスライド自在に挿入されるガイド突条を設け、前記可動挟持体を固定挟持体に向けて移動させる移動装置を設けた構成から成ることを特徴とする管推進装置。
【請求項２】
前記固定挟持体および可動挟持体のそれぞれに、推進管の外周に沿う円弧状のフランジ付き挟持リングを着脱自在に取付けた請求項１に記載の管推進装置。
【請求項３】
前記移動装置が、複数の油圧シリンダから成る請求項１又は２に記載の管推進装置。
【請求項４】
前記加圧盤の推進方向前面に、外径の異なる複数の推進管のそれぞれ端部外径に適合する推進管と同数の嵌合凹部を形成した請求項１乃至３のいずれかの項に記載の管推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、偏心先導管を先端に有する推進管と、その内側に組込まれたケーシングロッドを地盤に形成された発進立坑から到達立坑に向けて推進させる管推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の管推進装置として特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この管推進装置においては、地盤に形成された発進立坑の底面にスライドベースを固定し、そのスライドベース上に推進機本体と、その推進機本体をスライドベースに沿って移動させる推進ジャッキとを設け、上記推進機本体を前後に貫通するスピンドルロッドを回転自在に支持し、推進機本体の推進方向前面側には推進管の後端部外周を挟持するチャック装置を設け、上記スピンドルロッドにケーシングロッドを接続し、上記推進機本体に支持されたモータの駆動によりスピンドルロッドおよびケーシングロッドを回転し、そのケーシングロッドの先端に設けられた切削ビットが地盤を切削する状態で推進ジャッキの作動により推進機本体を前進させて、ケーシングロッドおよびそのケーシングロッドの外側に設けられた推進管を到達立坑に向けて推進させるようにしている。
【０００３】
そして、１本のケーシングロッドおよび１本の推進管が地中に押し込まれると、スピンドルロッドとケーシングロッドの接続を解除して推進機本体を後退させ、ケーシングロッドとスピンドルロッドの対向面間に形成された空間に次のケーシングロッドおよび推進管を挿入し、そのケーシングロッドおよび推進管を先に推進されたケーシングロッドおよび推進管の後端に接続して、推進作業を継続させるようにしている。
【０００４】
上記管推進装置においては、前進動される推進機本体の押圧によりケーシングロッドおよび推進管を推進させる構成であるため、固結粘土層や岩盤層等の地中障害物の存在等によって推進方向が変化することがある。そのため、推進方向に変化が生じた場合は、方向修正することが行なわれる。
【０００５】
ここで、方向修正量が比較的小さい場合は、チャック装置によって推進管の後端部外周を挟持し、その推進管を推進させつつ回転させ、上記推進管の先端に設けられた偏心先導管の外径面の振れ回りにより推進方向の修正としている。
【０００６】
一方、推進方向を大幅に修正する必要がある場合、チャック装置により推進管の後端部を挟持する状態で推進機本体を後退させ、予め推進されたケーシングロッドおよび推進管を引戻し、所定量引き戻した状態で、推進管を推進させつつ回転させ、偏心先導管の外径面の振れ回りにより推進方向の修正としている。
【０００７】
なお、推進方向の大幅な修正、あるいは、地中障害物により推進が阻害されて推進方向を変更する必要が生じた場合は、予め推進されたケーシングロッドおよび推進管を完全に引き抜いて、推進作業をやり直す場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公平７−３２６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記管推進装置においては、推進管の後端部外周を挟持するチャック装置が、推進機本体に対して回転自在に支持された加圧リングの内側に複数の円弧状の締付片を円形に配置し、それぞれの締付片を加圧リングに支持された複数の加圧シリンダにより半径方向に移動させる構成であるため、推進管の後端部外周を挟持して、その推進管およびケーシングロッドを引戻し、あるいは、引抜く場合に、複数の締付片および複数の加圧シリンダのそれぞれに極めて大きな引抜き荷重が負荷されることになり、その負荷によって締付片および加圧シリンダが損傷し易く、耐久性の向上を図る上において改善すべき点が残されていた。
【００１０】
この発明の課題は、管推進装置に設けられたチャック装置の耐久性の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明においては、発進立坑の底面に設けられたスライドベースに沿ってスライド自在に支持され、推進ジャッキにより前後動される推進機本体と、その推進機本体の推進方向前面に回転自在に支持されて推進管の後端を支持し、前記推進機本体の前進時に推進管を地中に推進させる加圧盤と、その加圧盤を回転させる回転駆動装置と、前記加圧盤の推進方向前面に支持された推進管挟持用のチャック装置とを有し、前記チャック装置により推進管の後端部外周を挟持し、推進機本体の後退動により推進管を引き戻すようにした管推進装置において、前記チャック装置が、前記加圧盤の推進方向前面に設けられて推進管の後端部外周と対向する面が円弧状面とされた固定挟持体と、その固定挟持体に対向配置されて、推進管の後端部外周と対向する面が円弧状面とされた可動挟持体とを有し、前記加圧盤の前面に前記可動挟持体を固定挟持体に向けてスライド自在に支持する一対のガイド部材を設け、その一対のガイド部材と可動挟持体の対向面一方にガイド溝を形成し、他方にそのガイド溝内にスライド自在に挿入されるガイド突条を設け、前記可動挟持体を固定挟持体に向けて移動させる移動装置を設けた構成を採用したのである。
【００１２】
上記の構成から成る管推進装置において、推進管の引抜きに際しては、移動装置の作動により可動挟持体を固定挟持体に向けて移動させ、その可動挟持体と固定挟持体とで推進管の後端部外周を径方向から挟持し、その挟持状態で推進機本体を後退させて、推進管を引き戻す。
【００１３】
ここで、推進管の引戻し時、固定挟持体および可動挟持体に極めて大きな引抜き荷重が負荷される。このとき、固定挟持体は推進機本体に回転自在に設けられた加圧盤に設けられているため、固定挟持体に負荷される引抜き荷重は、推進機本体で支持されることになり、固定挟持体が損傷することは極めて少ない。
【００１４】
一方、可動挟持体に負荷される引抜き荷重はガイド溝とガイド突条の嵌合部で支持されることになり、可動挟持体を移動させる移動装置に引抜き荷重が負荷されることは少なく、可動挟持体や移動装置が損傷するようなことはない。
【００１５】
ここで、可動挟持体を固定挟持体に向けて移動させる移動装置として、複数の油圧シリンダから成るものを採用することができる。この場合、油圧シリンダの一端部を可動挟持体に連結し、他端を推進機本体の推進方向前面に固定された受圧片に対向し、上記油圧シリンダの伸張により可動挟持体を固定挟持体に向けて移動させるようにすると、油圧シリンダに引抜き荷重が負荷されることが少なくなり、油圧シリンダの損傷防止に効果を挙げることができる。
【００１６】
この発明に係る管推進装置において、推進管の引戻し時、固定挟持体および可動挟持体と推進管との相互において万一滑りが生じた場合、固定挟持体および可動挟持体が損傷することが考えられる。
【００１７】
そこで、固定挟持体および可動挟持体のそれぞれに、推進管の外周に沿う円弧状のフランジ付き挟持リングを着脱自在に取付けておくと、フランジ付き挟持リングが損傷することになるため、固定挟持体および可動挟持体の損傷防止に効果を挙げることができる。また、フランジ付き挟持リングが損傷した場合、そのフランジ付き挟持リングを新しいものと交換するだけでよいため、固定挟持体および可動挟持体を新しいものと交換する場合に比較して、補修コストの低減を図ることができる。
【００１８】
また、加圧盤の推進方向前面に、外径の異なる複数の推進管のそれぞれ端部外径に適合する推進管と同数の嵌合凹部を形成しておくと、１台の管推進装置により、径の異なる複数の推進管を推進させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記のように、この発明においては、推進管の引戻し時、その推進管の引抜き荷重をガイド溝とガイド突条の嵌合部で支持することができるため、可動挟持体やその可動挟持体を移動させる移動装置に大きな引抜き荷重が負荷されて損傷するのを防止することができ、耐久性に優れたチャック装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る管推進装置によって推進管を推進させている状態の一部切欠正面図
【図２】図１の管推進装置を拡大して示す一部切欠正面図
【図３】図２の右側面図
【図４】図３に示す固定挟持体と可動挟持体を示す側面図
【図５】図４のV−V線に沿った断面図
【図６】可動挟持体とフランジ付き挟持リングを示す分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、地盤に形成された発進立坑１の底面にはスライドベース１０が固定され、そのスライドベース１０に沿って推進機本体１１がスライド自在に支持されている。
【００２２】
また、スライドベース１０の上側には、推進機本体１１を挟むようにして一対の推進ジャッキ１２が設けられ、その一対の推進ジャッキ１２の作動によって、推進機本体１１がスライドベース１０に沿って前後動するようになっている。
【００２３】
図２に示すように、推進機本体１１には前後に貫通する貫通孔１３が形成され、その貫通孔１３の内径面に固定された一対の軸受１４によって駆動輪１５が回転自在に支持されている。
【００２４】
また、推進機本体１１の上部にはモータ１６が支持され、そのモータ１６の回転はギヤ減速機構１７を介して駆動輪１５に伝達され、駆動輪１５が回転するようになっている。
【００２５】
駆動輪１５の内側にはスピンドルロッド１８の一端部が挿入されている。スピンドルロッド１８は、駆動輪１５に対してスプライン１９による嵌合とされて、駆動輪１５と一体に回転するようになっており、上記推進機本体１１が前後動すると、スピンドルロッド１８も推進機本体１１と共に前後動するようになっている。
【００２６】
スピンドルロッド１８は、先端にフランジ１８ａを有し、そのフランジ１８ａにケーシングロッド２０が図示省略したボルトの締付けにより着脱自在に接続されている。
【００２７】
ここで、ケーシングロッド２０は、１ｍ程度の長さとされて、推進機本体１１のスライド量より短くなっている。図１では、数本のケーシングロッド２０を順次継ぎ足した状態を示し、最先端のケーシングロッド２０の先端には切削ビット２１が設けられている。
【００２８】
ここで、ケーシングロッド２０の外側には推進管２２が設けられ、その推進管２２もケーシングロッド２０と同様に１ｍ程度の長さとされ、溶接により順次継ぎ足しされる。最先端の推進管２２の先端部には、図１に示すように、内径面の中心と外径面の中心が径方向にオフセットされた偏心先導管２３が設けられている。
【００２９】
図２に示すように、推進機本体１１の推進方向の前面には、ガイドリング２４が固定され、そのガイドリング２４は駆動輪１５と同軸上の配置とされている。
【００３０】
ガイドリング２４の推進方向前面側には加圧盤２５が設けられている。加圧盤２５にはガイドリング２４と対向する後面に筒体２６が設けられ、その筒体２６がガイドリング２４に回転自在に嵌合されている。このため、加圧盤２５は、ガイドリング２４を中心に回転自在とされている。
【００３１】
筒体２６の後端部には抜止めリング２７が固定され、その抜止めリング２７はガイドリング２４の後面外周部と軸方向で対向し、その対向によって加圧盤２５は軸方向に非可動の支持とされている。
【００３２】
加圧盤２５には、スピンドルロッド１８が余裕をもって挿入される挿入孔２８が形成されている。また、加圧盤２５の推進方向の前面には、径の異なる複数の嵌合凹部２９が軸方向に位置をずらして同軸上に形成され、その複数の嵌合凹部２９のそれぞれの内径は、径の異なる複数の推進管２２のそれぞれの外径と対応して、複数の推進管２２のそれぞれが対応する嵌合凹部２９に対して嵌合可能とされている。
【００３３】
加圧盤２５は、回転駆動装置３０により回転される。図２および図３に示すように、回転駆動装置３０は、油圧シリンダ３１から成る。油圧シリンダ３１は、その一端が推進機本体１１に設けられた支持アーム３２に連結され、他端が加圧盤２５の上側に設けられた連結片３３に連結されており、上記油圧シリンダ３１が伸縮すると、加圧盤２５がガイドリング２４を中心に回転するようになっている。
【００３４】
加圧盤２５の推進方向の前面には、推進管挟持用のチャック装置４０が設けられている。図２乃至図６に示すように、チャック装置４０は、固定挟持体４１と、その固定挟持体４１の上側に対向配置された可動挟持体４２とで推進管２２の後端部を挟持するようにしている。
【００３５】
ここで、固体挟持体４１は、加圧盤２５の前面に一体的に設けられ、上記可動挟持体４２と対向する上側には推進管２２の外周に沿う円弧状面４３が設けられている。円弧状面４３にはフランジ付き挟持リング４４が重ね合わされ、その挟持リング４４の一端部に設けられた外向きのフランジ４４ａが固定挟持体４１の前面に衝合されてボルト４５の締め付けにより着脱自在に取付けられている。
【００３６】
可動挟持体４２には、固定挟持体４１と対向する下側に推進管２２の外周に沿う円弧状面４６が設けられている。円弧状面４６にはフランジ付き挟持リング４７が重ね合わされ、その挟持リング４７の一端部に設けられた外向きのフランジ４７ａが可動挟持体４２の前面に衝合されてボルト４８の締め付けにより着脱自在に取付けられている。
【００３７】
可動挟持体４２は、加圧盤２５の前面に固定された平行一対のガイド部材４９間に配置され、そのガイド部材４９と対向する側面にはガイド突条５０が形成されている。一方、ガイド部材４９の内側面にはガイド溝５１が設けられ、そのガイド溝５１内にガイド突条５０がスライド自在に嵌合されており、可動挟持体４２は固定挟持体４１に向けて移動自在の支持とされている。
【００３８】
なお、ガイド部材４９にガイド突条を形成し、可動挟持体４２にガイド溝を設けるようにしてもよい。
【００３９】
可動挟持体４２は、移動装置６０の作動により固定挟持体４１に向けて移動される。移動装置６０として、ここでは、２本の油圧シリンダ６１を採用している。油圧シリンダ６１は、可動挟持体４２の上面両端部と、その両端部上において加圧盤２５の前面に固定された受圧片６２との間に配置されており、その油圧シリンダ６１の一端が可動挟持体４２の上面に固定され、上記油圧シリンダ６１の伸張によって可動挟持体４２を固定挟持体４１に向けて移動させるようにしている。
【００４０】
可動挟持体４２の上面には、２本の油圧シリンダ６１間に平行一対のガイドロッド６３が突設され、各ガイドロッド６３は加圧盤２５の前面に固定されたロッドガイド６４をスライド自在に貫通し、その上端部間には板状のばね座６５が固定されている。ガイドロッド６３には、ロッドガイド６４とばね座６５間にスプリング６６が組込まれ、そのスプリング６６は可動挟持体４２を固定挟持体４１から離反する方向に付勢している。
【００４１】
実施の形態で示す管推進装置は上記の構造からなり、スピンドルロッド１８に接続されたケーシングロッド２０および加圧盤２５の嵌合凹部２９に後端部が嵌合された推進管２２の推進に際しては、モータ１６の駆動により駆動輪１５を回転させた状態において、推進ジャッキ１２の作動により推進機本体１１をスライドベース１０に沿って前進させる。
【００４２】
ここで、モータ１６の駆動により駆動輪１５を回転させると、その回転は、スピンドルロッド１８を介してケーシングロッド２０に伝達され、ケーシングロッド２０が回転する。そのケーシングロッド２０の回転により、先端の切削ビット２１が地盤を切削する。
【００４３】
また、ケーシングロッド２０は、推進機本体１１の前進により、その推進機本体１１で押され、回転しつつ上記切削ビット２１により形成された孔に沿って推進する。
【００４４】
また、推進管２２は、その後端が加圧盤２５に形成された嵌合凹部２９の閉塞端面で押されて、切削ビット２１により形成された孔に沿って推進する。
【００４５】
そして、１本のケーシングロッド２０および１本の推進管２２が地中に押し込まれると、スピンドルロッド１８とケーシングロッド２０の接続を解除して推進機本体１１を後退させ、ケーシングロッド２０とスピンドルロッド１８の対向面間に形成された空間に次のケーシングロッド２０および推進管２２を挿入し、そのケーシングロッド２０を先に推進されたケーシングロッド２０に連結し、かつ、推進管２２を先に推進された推進管２２の後端に接続して、推進作業を継続する。
【００４６】
上記のように、管推進装置においては、前進動される推進機本体１１の押圧によりケーシングロッド２０および推進管２２を推進させる構成であるため、固結粘土層や岩盤層等の地中障害物の存在等によって推進方向が変化することがある。そのため、推進方向に変化が生じた場合は、方向修正する。
【００４７】
ここで、方向修正量が比較的小さい場合は、チャック装置４０における油圧シリンダ６１の作動により可動挟持体４２を固定挟持体４１に向けて移動させ、その可動挟持体４２と固定挟持体４１とで推進管２２の後端部を挟持し、その推進管２２を推進させつつ回転させ、上記推進管２２の先端に設けられた偏心先導管２３の外径面を振れ回りさせて推進方向を修正する。
【００４８】
一方、方向修正量が大きい場合は、固定挟持体４１と可動挟持体４２とで推進管２２の後端部を挟持する状態で推進機本体１１を後退させ、予め推進されたケーシングロッド２０および推進管２２を引戻し、所定量引戻した状態で、推進管２２を推進させつつ回転させ、偏心先導管２３の外径面の振れ回りにより推進方向を修正する。
【００４９】
ここで、推進機本体１１の後退動により推進管２２およびケーシングロッド２０を引戻すとき、チャック装置４０の固定挟持体４１および可動挟持体４２に極めて大きな引抜き荷重が負荷される。このとき、固定挟持体４１は推進機本体１１に回転自在に設けられた加圧盤２５に設けられているため、固定挟持体４１に負荷される引抜き荷重は、推進機本体１１で支持されることになり、固定挟持体４１が損傷することは極めて少ない。
【００５０】
一方、可動挟持体４２に負荷される引抜き荷重はガイド突条５０とガイド溝５１の嵌合部で支持されることになり、可動挟持体４２を移動させる油圧シリンダ６１に引抜き荷重が負荷されることは少なく、可動挟持体４２やその可動挟持体４２を移動させる油圧シリンダ６１が損傷するようなことは極めて少ない。
【００５１】
ここで、推進管２２の引戻し時、固定挟持体４１および可動挟持体４２と推進管２２との相互において万一滑りが生じた場合、フランジ付き挟持リング４４、４７が損傷することがある。この場合、損傷したフランジ付き挟持リング４４、４７を取り外して新しいフランジ付き挟持リング４４、４７を取付けるようにする。
【００５２】
実施の形態に示すように、加圧盤２５に径の異なる複数の嵌合凹部２９を設けておくと、外径の異なる推進管２２の推進を行なうことができる。径の異なる推進管２２の推進に際しては、その推進管２２に対応するフランジ付き挟持リング４４、４７を固定挟持体４１および可動挟持体４２に取付けるようにする。
【符号の説明】
【００５３】
１    発進立坑
１０  スライドベース
１１  推進機本体
１２  推進ジャッキ
１５  駆動輪
２０  ケーシングロッド
２１  切削ビット
２２  推進管
２３  偏心先導管
２５  加圧盤
３０  回転駆動装置
３１  油圧シリンダ
４０  チャック装置
４１  固体挟持体
４２  可動挟持体
４３  円弧状面
４４  フランジ付き挟持リング
４６  円弧状面
４７  フランジ付き挟持リング
４９  ガイド部材
５０  ガイド突条
５１  ガイド溝
６０  移動装置
６１  油圧シリンダ
【図１】
2010285843.tif 000003
【図２】
2010285843.tif 000004
【図３】
2010285843.tif 000005
【図４】
2010285843.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010285843.tif 000008