(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非円形の筒状体に塑性加工を施してその横断面形状を円形へ変形させる円筒ケーシング成型装置であって、互いに対向して配置した加圧手段および受圧手段と、前記加圧手段と前記受圧手段とを一定間隔に保つ固定機構と、前記筒状体の周壁を前記加圧手段と前記受圧手段との間に着脱可能に挟持する保持機構とを備え、
前記加圧手段として、衝頭側架構に複数配列された複数の液圧ジャッキで前記筒状体の周壁を押圧する単数の蒲鉾形衝頭を設け、
前記受圧手段として、前記蒲鉾形衝頭と平行に配置され受け金側架構に固定された複数の蒲鉾形受け金を設け、
前記衝頭側架構および前記受け金側架構の上端部を固定する上部支柱に吊り具孔を形成したことを特徴とする円筒ケーシング成型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒ケーシングを地中に圧入して土留めとする立坑掘削工法に用いる円筒ケーシングの成型技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、円形立坑掘削機を用いて鋼製円筒ケーシングを土中に圧入して土留とした後、この円筒ケーシング内を掘削することによって立坑を構築する立坑掘削技術を特許第１７６２１９３号（特公平４−４７７３３号公報）において開示している。
【０００３】
近年、立坑の直径拡大化の要求が高まり、前記立坑掘削工法において使用される円筒ケーシングの外径も拡大化し、最近では、一般公道を運搬できる限界（幅３．２ｍ、運搬車を含む積荷の高さ３．８ｍ）を越え、道路交通法上の制限により、施工現場までの運搬が困難な状況が生じている。また、円筒ケーシング外径の拡大化に伴って立坑掘削機も大型化する必要があるため、立坑掘削機の運搬も困難となっている。
【０００４】
本出願人は、このような状況に対処するため、円筒ケーシングを縦方向に分割した状態で運搬し、施工現場でボルト堅結することによって所定サイズの円筒ケーシングを形成する技術を開発し、特開平１１−２９４０６４号公報などで開示している。また、円筒ケーシングの一部に設けられたヒンジ部分で折り畳んだ状態で運搬し、施工現場で円筒ケーシングを本来の形状に復元させて使用する技術を特願平１０−２６２８０１号として出願している。
【０００５】
一方、立坑掘削機の運搬については、本出願人は、運搬車両の積載幅より大きな機械幅を有する立坑掘削装置を運搬するため、機械幅を縮小できる立坑掘削装置を開発し、特開平６−２４８２号公報において開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近、立坑の直径拡大化の要求はさらに高まり、これに伴って、使用される円筒ケーシング外径の拡大化も急速に進行しているため、前述した技術のみでは一般道路を運搬できない場合が発生している。そこで、大型円筒ケーシングを形成する素材を道路交通法上の制約を受けないサイズに加工した後、運搬車両で運搬し、これらの素材を施工現場で溶接接合することによって必要な外径の円筒ケーシングを形成する工法も開発されている。
【０００７】
ところが、施工現場において、正確な溶接定盤、十分なクレーン設備、熟練した溶接技術者などを確保することは極めて困難であって、高品質で信頼性の高い溶接を行うことは殆ど不可能であるため、施工現場での溶接作業によって必要な外径の円筒ケーシングを形成する工法は現実的には実施することができない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、道路交通法上の理由により一般道路を運搬できない大型円筒ケーシングを用いた立坑掘削工法の施工を可能とする技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の円筒ケーシング成型方法は、横断面形状がＵ字形の２個の部材の端部を突き合わせ互いに接合して横断面形状が長円形の筒状体を形成し、前記筒状体に塑性加工を施してその横断面形状を長円形から円形へ変形させることを特徴とする。このような方法により、筒状体の最小幅および高さのいずれもが道路交通法上の制約を受けない大きさの筒状体を形成し、この筒状体を運搬車両に積載して運搬した後、施工現場において筒状体の横断面形状を長円形から円形へ変形させる塑性加工を施せば、筒状体の最小外径より大きな外径の円筒ケーシングを形成することができる。したがって、道路交通法上の理由により一般道路を運搬できない大型円筒ケーシングを用いた立坑掘削工法の施工が可能となる。
【００１０】
前記長円形から円形へ変形させる塑性加工を、筒状体の周壁を挟んで配置した加圧手段と受圧手段とを用いて行うことにより、その横断面形状を比較的容易かつ正確に変形させることが可能となり、作業能率も向上する。
【００１１】
本発明の円筒ケーシング成型装置は、非円形の筒状体に塑性加工を施してその横断面形状を円形へ変形させるものであって、互いに対向して配置した加圧手段および受圧手段と、加圧手段と受圧手段とを一定間隔に保つ固定機構と、筒状体の周壁を加圧手段と受圧手段との間に着脱可能に挟持する保持機構とを備えたことを特徴とする。このような構成とすることにより、筒状体の周壁を加圧手段と受圧手段との間に挟持し、加圧手段で周壁を徐々に加圧変形させていくだけで、筒状体の横断面形状を長円形などの非円形から円形へ変形させることが可能となる。
【００１２】
前記加圧手段として、衝頭側架構に複数配列された複数の液圧ジャッキで筒状体の周壁を押圧する単数の蒲鉾形衝頭を設け、前記受圧手段として、蒲鉾形衝頭と平行に配置され受け金側架構に固定された複数の蒲鉾形受け金を設け、衝頭側架構および受け金側架構の上端部を固定する上部支柱に吊り具孔を形成したことにより、単数の蒲鉾形衝頭を筒状体の内側に配置し、複数の蒲鉾形受け金を筒状体の外側に配置して筒状体の周壁を加圧すれば周壁の曲率半径を減少させることができ、単数の蒲鉾形衝頭と複数の蒲鉾形受け金とを逆に配置して筒状体の周壁を加圧すれば周壁の曲率半径を増大させることができるので、曲率半径を容易に増減させることが可能で、正確な塑性加工を施すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は本発明の実施の形態である円筒ケーシング成型装置を示す側面図、（ｂ）は前記円筒ケーシング成型装置を示す背面図、図２（ａ）は図１に示す円筒ケーシング成型装置の平面図、同（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、同（ｃ）は前記円筒ケーシング成型装置の底面図である。
【００１４】
本実施形態の円筒ケーシング成型装置１０は、衝頭側架構１１に複数配列された油圧ジャッキ１２と、これらの油圧ジャッキ１２で作動する蒲鉾形の衝頭１３と、衝頭１３と平行に配置された２本の蒲鉾形の受け金１４と、受け金１４が固定された受け金側架構１５と、衝頭側架構１１および受け金側架構１５の上端部を固定する上部支柱１６と、上部支柱１６に形成された吊り具孔１７と、衝頭側架構１１および受け金側架構１５の下端部を着脱可能に連結する連結ボルト１８とを備えている。連結ボルト１８は、その基端部が衝頭側架構１１に回動自在に軸支されており、その先端部は受け金側架構１５の係止部１９に着脱自在に係止される。
【００１５】
また、油圧ジャッキ１２の底部には、それぞれ衝頭最大行程調整ねじ１２ａが設けられており、連続して行う塑性加工工程において衝頭位置を定めて毎回同一条件の加工ができるように調整可能となっている。
【００１６】
このような構成により、衝頭１３と受け金１４との間に、後述する筒状体２２の周壁を挟持し、油圧ジャッキ１２で作動する衝頭１３で筒状体２２の周壁を徐々に加圧変形させることが可能である。また、円筒ケーシング成型装置１０は、吊り具孔１７にクレーンのフックなどを引っ掛けて吊り下げることができ、油圧ジャッキ１２に油圧発生装置（図示せず）を連結すれば稼働させることができるので、施工現場などへ運び込んで使用することができる。
【００１７】
図３（ａ）に示すように、横断面がＵ字形をした２個のＵ形部材２０を対向させ、その側縁の端部２１同士を互いに突き合わせて溶接接合することによってＵ形部材２０同士を一体化し、横断面形状が長円形の筒状体２２を形成する。このとき、筒状体２２の最小幅ｂおよび高さｈが道路交通法上の制約を受けない大きさとなるように形成する。このようなサイズの筒状体２２であれば、図３（ｂ）に示すように、運搬車両２３に積載して一般道路を通行し、施工現場まで運搬することができる。
【００１８】
運搬車両２３に積載した筒状体２２が施工現場に到着したら、図４に示すように、クレーンのフック２４を円筒ケーシング成型装置１０の吊り具孔１７に引っ掛けて吊り下げ、その連結ボルト１８の先端部を係止部１９から離脱した状態にした後、円筒ケーシング成型装置１０を筒状体２２に向かって下降させ、筒状体２２の周壁を衝頭１３と受け金１４との間に挿通させる。
【００１９】
筒状体２２の周壁が衝頭１３と受け金１４との間に完全に収納されたら、図５に示すように、連結ボルト１８の先端を係止部１９に係合させて、衝頭１３および受け金１４の下端部を連結、固定する。このとき、図６に示すように、筒状体２２の内側に衝頭１３が位置し、筒状体２２の外側に２つの受け金１４が位置している。
【００２０】
図６に示す状態で、油圧ジャッキ１２を作動させると、衝頭１３と受け金１４との間に挟持された筒状体２２の周壁はその曲率半径が徐々に減少する方へ曲がっていくので、平行部分２２ａを所定の円筒形に近づけていくことができる。
【００２１】
一方、図７に示すように、筒状体２２の外側に衝頭１３が位置し、筒状体２２の内側に２つの受け金１４が位置するように、円筒ケーシング成型装置１０を装着して油圧ジャッキ１２を作動させると、衝頭１３と受け金１４との間に挟持された筒状体２２の周壁はその曲率半径が徐々に増大する方へ曲がっていくので、Ｕ形部材２０であった部分を所定の円筒形に近づけていくことができる。
【００２２】
このように、筒状体２２に装着した円筒ケーシング成型装置１０を、図６または図７に示すように筒状体２２の周壁に沿って徐々に移動させ、筒状体２２の周壁に塑性加工を施していくことにより、図８に示すように、筒状体２２の横断面形状は長円形から円形へと変化していき、所定の直径を有する円筒ケーシング２５を形成することができる。
【００２３】
なお図３、図８において、Ｕ形部材２０の半径をＲ、筒状体２２の平行部分２２ａの全長をＳ、運搬車両の幅を２Ｒ、完成した円筒ケーシング２５の直径をＤとしたとき、Ｓ＝π（Ｄ−２Ｒ）／２を満足するように平行部分２２ａの全長Ｓを選ぶことにより、必要な直径を有する円筒ケーシング２５を形成することができる。
【００２４】
このように、道路交通法上の制約を受けない大きさの筒状体２２を形成し、この筒状体２２を運搬車両２３に積載して運搬した後、施工現場において筒状体２２の横断面形状を長円形から円形へ変形させる塑性加工を施せば円筒ケーシング２５を形成することができるので、道路交通法上の理由により一般道路を運搬できない大型円筒ケーシングを用いた立坑掘削工法の施工が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、以下に示す効果を奏する。
【００２６】
（１）横断面形状がＵ字形の２個の部材の端部を突き合わせ互いに接合して横断面形状が長円形の筒状体を形成し、この筒状体に塑性加工を施してその横断面形状を長円形から円形へ変形させることにより、筒状体の最小幅および高さが道路交通法上の制約を受けない大きさの筒状体を形成し、この筒状体を運搬車両に積載して運搬した後、施工現場において筒状体の横断面形状を長円形から円形へ変形させる塑性加工を施せば筒状体の最小幅より大きな外径の円筒ケーシングを形成することができる。これにより、道路交通法上の理由により一般道路を運搬できない大型円筒ケーシングを用いた立坑掘削工法の施工が可能となる。
【００２７】
（２）長円形から円形へ変形させる塑性加工を、筒状体の周壁を挟んで配置した加圧手段と受圧手段とを用いて行うことにより、その横断面形状を比較的容易かつ正確に変形させることが可能となり、作業能率も向上する。
【００２８】
（３）非円形の筒状体に塑性加工を施してその横断面形状を円形へ変形させる円筒ケーシング成型装置を、互いに対向して配置した加圧手段および受圧手段と、加圧手段と受圧手段とを一定間隔に保つ固定機構と、筒状体の周壁を加圧手段と受圧手段との間に着脱可能に挟持する保持機構とを備えた装置とすることにより、筒状体の周壁を加圧手段と受圧手段との間に挟持し、加圧手段で周壁を加圧変形させていくだけで、筒状体の横断面形状を長円形から円形へ変形させることが可能となる。
【００２９】
（４）円筒ケーシング成型装置の加圧手段として、衝頭側架構に複数配列された複数の液圧ジャッキで筒状体の周壁を押圧する単数の蒲鉾形衝頭を設け、受圧手段として蒲鉾形衝頭と平行に配置され受け金側架構に固定された複数の蒲鉾形受け金を設け、衝頭側架構および受け金側架構の上端部を固定する上部支柱に吊り具孔を形成したことにより、曲率半径を容易に増減させることが可能で、正確な塑性加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施の形態である円筒ケーシング成型装置を示す側面図、（ｂ）は円筒ケーシング成型装置を示す背面図である。
【図２】（ａ）は図１の円筒ケーシング成型装置の平面図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は円筒ケーシング成型装置の底面図である。
【図３】（ａ）は筒状体を形成する接合工程を示す斜視図、（ｂ）は筒状体の運搬状態を示す斜視図である。
【図４】図１の円筒ケーシング成型装置を筒状体に装着する状態を示す説明図である。
【図５】図１の円筒ケーシング成型装置を筒状体に装着した状態を示す説明図である。
【図６】図１の円筒ケーシング成型装置で筒状体を加工する状態を示す説明図である。
【図７】図１の円筒ケーシング成型装置で筒状体を加工する状態を示す説明図である。
【図８】横断面が長円形の筒状体が、横断面が円形の円筒ケーシングへ変化する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  円筒ケーシング成型装置
１１  衝頭側架構
１２  油圧ジャッキ
１２ａ  衝頭最大工程調整ねじ
１３  衝頭
１４  受け金
１５  受け金側架構
１６  上部支柱
１７  吊り具孔
１８  連結ボルト
１９  係止部
２０  Ｕ形部材
２１  Ｕ形部材の端部
２２  筒状体
２２ａ  筒状体の平行部分
２３  運搬車両
２４  クレーンのフック
２５  円筒ケーシング
【図１】
0003583050.tif 000002
【図２】
0003583050.tif 000003
【図３】
0003583050.tif 000004
【図４】
0003583050.tif 000005
【図５】
0003583050.tif 000006
【図６】
0003583050.tif 000007
【図７】
0003583050.tif 000008
【図８】
0003583050.tif 000009