(57)【要約】【課題】配管などのような小径の長尺材を、挿入側の立坑から該長尺材に押し込み力を付与して削孔に挿入する小径長尺材押し込み装置を提供する。【解決手段】小径長尺材押し込み装置１０は、立坑１１の側壁１６に形成された開口１３ａから延びる削孔１３に小口径の管材１４を挿入する。開口１３ａの周囲部に該開口１３ａを挟んで対向位置に設けられたワイヤー支持部１８，１９と引っ張り装置２６がワイヤー２５の開口横断部分２５ａを張設する。ワイヤー２５の開口横断部分２５ａは、管材１４の後端部１４ｂに着脱可能に取り付けた押し板２０にプーリー２１ａ，２１ｂを利用して掛けられている。ワイヤー支持部１８から延びるワイヤー２５を引っ張り装置２６で引っ張ると、ワイヤー２５の開口横断部分２５ａに引張力が付与され、押し板２０が開口１３ａへ向かって引き寄せられ、管材１４が削孔１３に挿入される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立坑の側壁に形成された開口から延びる削孔に所定の直径を有する小径長尺材を挿入する押し込み装置において、
前記立坑の前記開口を横切って設置されたワイヤーと、前記ワイヤーの開口横断部分を張設する張設手段と、前記開口から前記削孔に前端部を挿入した前記長尺材の後端部に着脱可能に取り付けられた押し板と、この押し板において前記長尺材の長さ方向に直交する方向に延びる仮想の線上にあって前記長尺材の中央部を挟んで相対向する位置にそれぞれ設けられた第１、第２のワイヤーガイド部とを含み、
前記張設手段が、前記開口の周囲部において該開口を挟んで相対向する位置に設けられた２つのワイヤー支持部と、前記ワイヤーの一端及び他端のいずれか一方又は両方を引張する引っ張り装置とを備え、
２つの前記ワイヤー支持部間を延びる前記ワイヤーの前記開口横断部分が、前記押し板に設けられた前記各ワイヤーガイド部に掛けられて前記長尺材の前記後端部を横切り、前記引っ張り装置により前記ワイヤーを引張して前記ワイヤーの前記開口横断部分に引張力を付与することにより前記押し板を前記開口へ向かって引き寄せて前記長尺材を前記削孔に挿入することを特徴とする小径長尺材押し込み装置。
【請求項２】
前記立坑の前記開口における前記周囲部に設けられた２つの前記ワイヤー支持部のうち一方は、前記ワイヤーの前記一端を固定するワイヤー固定支持部であり、該ワイヤー固定支持部とは前記開口を挟んでほぼ反対側の他方のワイヤー支持部はワイヤーの方向を変更するワイヤー案内支持部であり、
前記ワイヤー固定支持部に前記一端が固定された前記ワイヤーの前記他端は、前記ワイヤー固定支持部から前記長尺材にほぼ平行に前記押し板に向かって延び、前記押し板に設けられた前記第１のワイヤーガイド部と前記第２のワイヤーガイド部とに掛けられてその方向が変更され、さらに前記第２のワイヤーガイド部から前記長尺材にほぼ平行に前記ワイヤー案内支持部へ向かって延び、該ワイヤー案内支持部で方向が変更されて前記引っ張り装置へ延びている請求項１に記載の小径長尺材押し込み装置。
【請求項３】
前記第１、第２のワイヤーガイド部が、前記押し板に回転可能に設けられたガイドローラーで構成されている請求項１又は２に記載の小径長尺材押し込み装置。
【請求項４】
前記削孔が、発進立坑と到達立坑の間に延び、前記押し込み装置が、前記発進立坑に設けられ、該発進立坑から前記削孔に挿入される前記長尺材が管材であり、前記押し板が、前記管材の前記後端部における端面に着脱可能に取り付けられている請求項１〜３のいずれかに記載の小径長尺材押し込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小径長尺材押し込み装置に関し、更に詳細には、例えば鋼管、コンクリート製管材、或いは塩化ビニルパイプなどの小口径管を立坑から削孔に挿入する小径長尺材押し込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に小口径管を敷設する場合、特許文献１に開示された方法が知られている。この特許文献１に開示された地中配管の敷設方法は、到達立坑側から発進立坑まで牽引導管を挿通し、この牽引導管の先端（発進立坑側の端部）に掘削装置及び敷設導管を結合し、排土を到達立坑から排出しながら掘削装置及び敷設配管を到達立坑へ向かって牽引するものである。
【０００３】
また、発進立坑と到達立坑との間に既に削孔が形成されている場合にその削孔に配管を敷設する従来の方法としては、到達立坑の近傍地上面にウインチを設置し、このウインチの回転体に巻き付けられた牽引ワイヤーを到達立坑から削孔に通して発進立坑へ引き出し、発進立坑に引き出された牽引ワイヤーを使用して配管を削孔に挿入する方法がある。具体的には、削孔に敷設される配管は、所定長さの複数の管材を順次に接続して形成される。そのため、発進立坑に引き出された牽引ワイヤーの端部は、最初に、削孔に挿入する１つの管材内を通して進入方向側の前端部とは反対側の後端部に連結される。その後、牽引ワイヤーがウインチで引っ張られると、管材は牽引ワイヤーの牽引力によって削孔内に引き込まれるように挿入される。１つの管材が削孔に挿入されると、挿入した管材の後端部から牽引ワイヤーの端部を外し、この管材に接続される次の管材内を通してその後端部に連結し、再び牽引ワイヤーを牽引する。この手順を繰り返すことにより複数の管材を次々と接続しながら削孔に挿入することで配管を敷設していた。
【特許文献１】特開平０８−１５１８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された地中配管の敷設方法や牽引ワイヤーを用いた従来の敷設方法のいずれも、到達立坑側から発進立坑へ牽引導管や牽引ワイヤーを挿通し、敷設する配管にこれを連結して到達立坑へ向かって引き寄せるものであった。このような敷設方法は、到達立坑の周囲地上面に牽引のための機材を設置できるスペースがあればよいが、そのようなスペースの少ない町中では、配管敷設工事が非常に困難となる、という問題があった。また、仮に、到達立坑の周囲地上面に牽引のための機材を設置できるスペースがあったとしても、例えば、牽引ワイヤーを用いた従来の配管敷設方法では、ウインチの設置準備に手間が掛かるため配管敷設に時間が掛かる、という問題がある。しかも、ウインチの作動時にはウインチの操作や牽引ワイヤーの巻き取り具合の確認のために少なくとも１人の作業員が到達立坑側に居なければならず、作業員の数が多くなることから配管敷設作業の経費が嵩む、という経済的な問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、配管など所定の直径を有する小径長尺材を挿入する立坑側から該長尺材に押し込み力を付与して削孔に挿入可能な長尺材押し込み装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、立坑の側壁に形成された開口から延びる削孔に所定の直径を有する小径長尺材を挿入する押し込み装置であり、その特徴とするところは、前記立坑の前記開口を横切って設置されたワイヤーと、前記ワイヤーの開口横断部分を張設する張設手段と、前記開口から前記削孔に前端部を挿入した前記長尺材の後端部に着脱可能に取り付けられた押し板と、この押し板において前記長尺材の長さ方向に直交する方向に延びる仮想の線上にあって前記長尺材の中央部を挟んで相対向する位置にそれぞれ設けられた第１、第２のワイヤーガイド部とを含み、前記張設手段が、前記開口の周囲部において該開口を挟んで相対向する位置に設けられた２つのワイヤー支持部と、前記ワイヤーの一端及び他端のいずれか一方又は両方を引張する引っ張り装置とを備え、２つの前記ワイヤー支持部間を延びる前記ワイヤーの前記開口横断部分が、前記押し板に設けられた前記各ワイヤーガイド部に掛けられて前記長尺材の前記後端部を横切り、前記引っ張り装置により前記ワイヤーを引張して前記ワイヤーの前記開口横断部分に引張力を付与することにより前記押し板を前記開口へ向かって引き寄せて前記長尺材を前記削孔に挿入することにある。
【０００７】
本発明の小径長尺材押し込み装置における実施形態の一例では、前記立坑の前記開口における前記周囲部に設けられた２つの前記ワイヤー支持部のうち一方は、前記ワイヤーの前記一端を固定するワイヤー固定支持部であり、該ワイヤー固定支持部とは前記開口を挟んでほぼ反対側の他方のワイヤー支持部はワイヤーの方向を変更するワイヤー案内支持部であり、前記ワイヤー固定支持部に前記一端が固定されたワイヤーの前記他端は、前記ワイヤー固定支持部から前記長尺材にほぼ平行に前記押し板に向かって延び、前記押し板に設けられた前記第１のワイヤーガイド部と前記第２のワイヤーガイド部とでその方向が変更され、さらに前記第２のワイヤーガイド部から前記長尺材にほぼ平行に前記ワイヤー案内支持部へ向かって延び、該ワイヤー案内支持部で方向が変更されて前記引っ張り装置へ延びている。
【０００８】
本発明の小径長尺材押し込み装置における実施形態の他の例では、前記第１、第２のワイヤーガイド部が、前記押し板に回転可能に設けられたガイドローラーで構成されている。
【０００９】
本発明の小径長尺材押し込み装置における実施形態の他の例では、前記削孔が、発進立坑と到達立坑の間に延び、前記押し込み装置が、前記発進立坑に設けられ、該発進立坑から前記削孔に挿入される前記長尺材が管材であり、前記押し板が、前記管材の前記後端部における端面に着脱可能に取り付けられている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の小径長尺材押し込み装置によると、所定の直径を有する長尺材を挿入側の立坑に設置したワイヤーの張設手段で該立坑から延びる削孔に押し込むことができるので、長尺材挿入側の立坑だけでの作業で長尺材を削孔に挿入することができる。
【００１１】
また、本発明の小径長尺材押し込み装置によると、ワイヤーは、その一端がワイヤー固定支持部に固定され、他端がワイヤー固定支持部から押し板に設けられた各ワイヤーガイド部を巡って開口の周囲部に設けられたワイヤー案内支持部へ至り、そこから引っ張り装置へ延びているので、引っ張り装置として立坑に設置されている天井クレーンなどを利用し、このクレーンでワイヤーの他端を引っ張るだけで長尺材に有効な押し込み力を付与することができる。
【００１２】
さらに、本発明の小径長尺材押し込み装置によると、押し板に設けられた第１、第２のワイヤーガイド部が、回転可能なガイドローラーで構成されているので、ワイヤーの方向変更部における動きがスムーズであり、従って、長尺材の長さ方向への押し板の動きが滑らかとなる。このような小径長尺材押し込み装置を用いて発進立坑と到達立坑の間に延びる削孔に塩化ビニル製の管材などの長尺材を敷設する場合には、到達立坑の周囲地上面に機材を設置するスペースが無いような場合でも長尺材の敷設が容易となり、しかも少ない作業員でこれを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の小径長尺材押し込み装置を図に示される実施の形態について更に詳細に説明する。図１ないし図３には、本発明の一実施形態に係る小径長尺材押し込み装置（以下、押し込み装置、という）１０が示されている。図１は、この実施形態の押し込み装置により削孔に長尺材である小口径の管材（パイプ）を挿入している状態を概略的に示す断面図、図２は、前端部が立坑の開口から削孔に挿入された管材の後端部の状態を示す斜視図、図３は、管材を立坑の側壁に形成された開口から削孔に挿入する状態を拡大して示す断面図である。
【００１４】
この実施形態に係る押し込み装置１０は、図１に示されるように発進立坑１１と到達立坑１２との間に延びる削孔１３内に発進立坑１１から、直径が５００〜９００ｍｍの塩化ビニル製の小口径の管材１４を挿入して地中に配管する例についてのものである。この実施形態において、上記直径を有する塩化ビニル製の管材１４を複数接続して形成される配管は、雨水を流すために使用されるものであるが、本発明は、配管それ自体の用途に限定されるものではなく、また「小口径」とは前記した５００〜９００ｍｍの直径の範囲に限定する意味ではない。発進立坑１１は、削孔１３の開口１３ａを除いてその周囲面が鋼板矢板１５で囲まれて土留めされている。発進立坑１１の側壁１６、即ち鋼板矢板１５の表面に形成されている削孔１３の開口１３ａにはその周囲部に補強用のフレーム１７が取り付けられている。このフレーム１７は鋼材などを使用して作られており、このフレーム１７には、開口１３ａを挟んで相対向する位置に２つのワイヤー支持部１８，１９が設けられている。
【００１５】
図１〜図３に示される実施形態では、一方のワイヤー支持部１８が、開口１３ａの上部に設けられ、他方のワイヤー支持部１９が、開口１３ａを挟んでワイヤー支持部１８とは反対側の下部に設けられている。ここで、各ワイヤー支持部１８，１９が、開口１３ａを挟んで相対向する位置に設けられている、と説明したが、この意味は、各ワイヤー支持部１８，１９が開口１３ａの中心点を通る仮想の線上に正確に位置していなければならいということではない。一方のワイヤー支持部１８は、ブラケットに回転可能に取り付けられたプーリー１８ａなどにより構成されているワイヤー案内支持部である。また、他方のワイヤー支持部１９は、フレーム１７に固定された連結金具などで構成されるワイヤー固定支持部である。前者のワイヤー支持部１８は、プーリー１８ａに限定されるものではなく、回転可能なガイドローラーや回転しない円筒体などでもよい。但し、これら回転可能なプーリー１８ａやガイドローラーを使用する方が、後述するようにワイヤーの引張時に該ワイヤーと大きな摩擦の発生がないことから押し板２０の移動が滑らかとなるので好ましい。
【００１６】
この押し込み装置１０は、開口１３ａから削孔１３に一端部（前端部）１４ａを挿入した管材１４の他端部（後端部）１４ｂに着脱可能に取り付けられる押し板２０を備えている。この押し板２０は、図２から明らかなように管材１４の直径より長く、かつ端面形状がコ字形をした溝型鋼材（チャンネル鋼材）で形成されている。この溝型鋼材からなる押し板２０の長さ方向両端における溝部内には、ガイドローラーが回転可能に取り付けられている。このガイドローラーとしては、プーリー２１ａ，２１ｂを使用することができる。また、押し板２０には、溝部の底部となる底板部２０ａの外面にフランジ状に突出した２つの円弧状受け部２２ａ，２２ｂが押し板２０の長さ方向に間隔を開けて形成されている。これらの受け部２２ａ、２２ｂの間隔は、押し板２０を取り付ける管材１４の外径にほぼ等しいか、又は僅かに大きくされている。押し板２０は、その底板部２０ａの外面から突出する２つの円弧状受け部２２ａ，２２ｂで管材１４の後端部１４ｂ周囲を挟むように底板部２０ａを管材１４の端面に当接させることにより管材１４の後端面に仮保持される。この円弧状受け部２２ａ，２２ｂそれぞれの両側縁部には、管材１４の後端部１４ｂを包囲して固定する締結ワイヤー２３が取り付けられ、押し板２０を管材１４の後端部１４ｂに仮保持した後に各円弧状受け部２２ａ，２２ｂの各側部から延びる締結ワイヤー２３どうしをクランプ２４で結合することで該締結ワイヤー２３を管材１４の後端部に巻き付けて押し板２０をしっかりと管材１４に固定する。
【００１７】
したがって、押し板２０を管材１４から外す場合には、クランプ２４を開放して締結ワイヤー２３どうしの連結を解き、押し板２０を管材１４の後端面からその長さ方向へ引き離せば容易に取り外すことができる。ただし、２つの円弧状受け部２２ａ，２２ｂ、及び締結ワイヤー２３、クランプ２４等からなる押し板固定手段は、本発明において必須の構成要件ではないが、押し板２０を上述したように管材１４の後端部１４ｂにしっかり固定しておけば、後述する引張用のワイヤーを掛ける作業が容易になる。実際には、押し板２０は、該押し板２０にワイヤー２５を掛けるまで管材１４の後端面に係止されていればよいので、１つの円弧状受け部２２ａに相当する１つの係止片（円弧状でなくともよい）を備えていればよい。
【００１８】
この押し板２０の両端に設けられた２つのガイドローラー、即ちプーリー２１ａ，２１ｂには、該押し板２０に管材１４の長さ方向に向かって移動力を付与するためのワイヤー２５が掛け回される。すなわち、このワイヤー２５は、発進立坑１１の側壁１５に形成された開口１３ａを横切って設置されており、このワイヤー２５の開口横断部分２５ａが、後述する張設手段により押し板２０の各プーリー２１ａ，２１ｂに掛け回される。張設手段とは、ワイヤー２５における主に開口横断部分２５ａに張力を付与するための手段であり、開口１３ａの周囲部に設けられた２つのワイヤー支持部１８，１９とワイヤーに張力を耐える引っ張り装置２６とで構成される。２つのワイヤー支持部１８，１９は、既に説明したように、一方がブラケットに回転可能に取り付けられたプーリー１８ａにより構成され、他方が、フレーム１７に固定されたワイヤー連結金具により構成されている。
【００１９】
次に、この実施形態に係る押し込み装置１０の動作について説明する。図２及び図３に示されるように削孔１３に挿入する管材１４の前端部１４ａを開口１３ａに挿入すると共に、後端部１４ｂの周囲に吊りベルト２７を回し、これを例えば移動式ユニッククレーン（図示せず）で吊って上下位置を調整する。なお、図３では、この吊りベルト２７の図示が省略されている。その後、管材１４の後端部１４ｂにおける端面に押し板２０を前述したように取り付ける。ワイヤー２５は、その一端が一方のワイヤー支持部１９であるワイヤー連結金具に連結され、その他端は、ワイヤー連結金具から管材１４にほぼ平行に押し板２０に向かって延び、押し板２０に設けられた第１のワイヤーガイド部であるプーリー２１ｂに掛けられてその方向が変更され、押し板２０に沿って上方へ延び、さらに第２のワイヤーガイド部であるプーリー２１ａに掛けられてその方向が変更されて管材１４にほぼ平行にワイヤー支持部１８へ向かって延び、ワイヤー支持部１８で方向が変更されて引っ張り装置である天井クレーン２６へ延びている。
【００２０】
このようにして準備ができると、天井クレーン２６によってワイヤー２５を引っ張る。ワイヤー２５を引っ張ることで、開口１３ａを横断する部分２５ａ（２つのワイヤー支持部１８，１９間を延びる部分）が引張されると、ワイヤー２５の開口横断部分２５ａがまっすぐになろうとするので、押し板２０の両端部に取り付けられたプーリー２１ａ，２１ｂに掛け回されたワイヤー部分が開口１３ａの方向へ引き寄せられ、この引き寄せ力により押し板２０が開口１３ａに向かって移動する。その結果、押し板２０を後端部１４ｂに取り付けた管材１４が開口１３ａから削孔１３内に押し込まれる。
【００２１】
管材１４の後端部１４ｂが、開口１３ａに近づくと、ワイヤー２５の引っ張りを停止すると共にワイヤー２５を緩める。そして、押し板２０からワイヤー２５を外し、押し板２０を管材１４の後端部１４ｂから取り外す。その後、次の管材１４を天井クレーン２６で発進立坑１１内に下ろし、既に削孔１３に大部分が挿入されている管材１４の後端部１４ｂに新たな管材１４の前端部１４ａを接続する。次いで、継ぎ足した管材１４の後端部１４ｂに再び押し板２０を取り付け、ワイヤー２５の開口横断部分２５ａを押し板２０のワイヤーガイド部であるプーリー２１ａ，２１ｂに掛ける。このような操作を繰り返して必要な数の管材１４を次々と削孔１３内に押し込んで配管する。
【００２２】
上述した実施形態に係る押し込み装置１０によれば、管材１４を挿入する側の立坑１１から管材１４を削孔１３に押し込むことができるので、立坑１１内への管材１４の搬入から削孔１３への挿入までを一カ所で作業できるため管材１４の削孔１３への押し込みを能率的かつ経済的に行うことができる。
【００２３】
なお、前述した実施形態に係る押し込み装置１０では、ワイヤー２５の一端が開口１３ａを補強するフレーム１７に取り付けられたワイヤー固定支持部１９に接続され、プーリー１８ａからなるワイヤー支持部１８を介して延びるワイヤー２５の他端が天井クレー２６に掛けられて引っ張られるようにされていたが、本発明では、このような構成に限定されるものではなく、ワイヤー固定支持部１９をプーリーに代え、このプーリーを介して延びるワイヤー２５の一端も天井クレーに掛け、ワイヤー２５の両端を同時に引っ張って開口横断部分２５ａを張設するようにしてもよい。ただし、その場合には、開口１３ａの周囲を補強しているフレーム１７に２つのワイヤー支持部１８，１９を取り付ける位置として、開口１３ａを挟んで横方向即ち水平方向に並ぶようにする必要があると共に、押し板２０も管材１４の後端面において水平方向に取り付けられる。
【００２４】
また、前述の押し込み装置１０では、押し板２０が管材１４の直径より長い溝型鋼材を使用していたが、押し板２０として管材１４の直径よりも大きな円形状の押し板や十字形状の押し板を使用することもできる。さらに、この実施形態に係る押し込み装置１０では、小口径の塩化ビニル製管材１４を発進立坑と到達立坑の間に延びる削孔に押し込むことを例にしたが、本発明はこのような例示に限定されるものではなく、あらゆる材料で形成された金属製の小口径管材、コンクリート製の小口径管材、或いはあらゆる断面形状の小口径管材や小径柱状体などの長尺材を削孔に押し込み場合にも適用することができる。
【００２５】
以上説明したように、本発明の小径長尺材押し込み装置によれば、所定の直径を有する長尺材を挿入する側の立坑に設置したワイヤーの張設手段で、該立坑から延びる削孔に長尺材を押し込むようにしたので、長尺材を挿入する側の立坑だけで一連の作業すべてを行うことができる。そのため削孔への長尺材の挿入を能率的かつ経済的に行うことができる。また、この本発明の長尺材押し込み装置を用いて発進立坑と到達立坑の間に延びる削孔に塩化ビニル製の管材などの長尺材を敷設する場合には、到達立坑の周囲地上面に機材を設置するスペースが無いような場合でも長尺材の敷設が容易となり、しかも少ない作業員でこれを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る小径長尺材押し込み装置により削孔に長尺材である小口径の管材（パイプ）を挿入している状態を概略的に示す断面図である。
【図２】前端部が立坑の開口から削孔に挿入された小口径の管材の後端部の状態を拡大して示す斜視図である。
【図３】小口径の管材を立坑の側壁に形成された開口から削孔に挿入する状態を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    小径長尺材押し込み装置
１１    発進立坑
１２    到達立坑
１３    削孔
１３ａ    開口
１４    小口径の管材
１４ａ    管材の前端部
１４ｂ    管材の後端部
１５    鋼板矢板
１６    発進立坑の壁面
１７    補強用のフレーム
１８    ワイヤー支持部
１９    ワイヤー連結金具（ワイヤー支持部）
２０    押し板
２１ａ    プーリー（第１のワイヤーガイド部）
２１ｂ    プーリー（第２のワイヤーガイド部）
２５    ワイヤー
２５ａ    開口横断部分
２６    天井クレーン（引っ張り装置）
【図１】
2007285022.tif 000003
【図２】
2007285022.tif 000004
【図３】
2007285022.tif 000005