(57)【要約】【課題】鞘管内に人が立ち入ることなく、電力ケーブル用保護管やガス管等の管類を配管可能とすることで、内径８００mm未満の鞘管を採用可能とした配管用ユニット台車を提供する。【解決手段】フレーム枠３０によって多段多列の配管設置空間を形成し、地中に埋設された鞘管１２内に配管を行うに当たり、ケーブル保護管３３，３３…を支持した状態で管路内を縦列的に走行させる配管用ユニット台車２０であって、前記配管用ユニット台車２０は、底面に多数のベアリング２２、２２…を配置した無軌道式の走行体２１を有し、かつ左右ぞれぞれの側にバラストタンク２４ａ、２４ｂを備えるとともに、これらバラストタンク２４ａ、２４ｂにバラスト水を給水するための給水管２９を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム枠によって多段多列の配管設置空間を形成し、地中に埋設された鞘管内に配管を行うに当たり、配管を支持した状態で鞘管内を縦列的に走行させる配管用ユニット台車であって、
前記配管用ユニット台車は、底面に多数のベアリングを配置した無軌道式の走行体を有し、かつ左右ぞれぞれの側にバラストタンクを備えるとともに、これらバラストタンクにバラスト水を給水するための給水手段を備えることを特徴とする配管用ユニット台車。
【請求項２】
前記バラストタンクは、配管用ユニット台車の前部側と後部側とに備えられ、前記給水手段はバラストタンク内に挿通させた給水管とするとともに、バラストタンク内において前記給水管に吐出孔が形成されている請求項１記載の配管用ユニット台車。
【請求項３】
前記バラストタンクの底面にバラスト水排出孔を有し、前記給水管の吐出孔からの給水量は前記バラスト水排出孔からの排出量よりも大きく設定してある請求項２記載の配管用ユニット台車。
【請求項４】
両側部に鞘管内面に当接するベアリングを有する側部走行ガイドを備えるとともに、上部に鞘管内面に当接するベアリングを有する上部走行ガイドを備える請求項１〜３いずれかに記載の配管用ユニット台車。
【請求項５】
前記側部走行ガイドを水圧式ジャッキにより進退自在としてある請求項４記載の配管用ユニット台車。
【請求項６】
ローリング状態を検出するための傾斜計を備える請求項１〜５いずれかに記載の配管用ユニット台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設された鞘管内に人が立ち入ることなく、電力ケーブル用保護管やガス管等の管類を配管可能とした配管用ユニット台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、電力ケーブル用保護管やガス管等の管類を地中に設置する工法としては、開削工法が専ら採用されていたが、近年は都市化によって開削工法を採用することが難しくなってきており、このような場合は、非開削工法として、シールド工法や推進工法が採用されるようになってきている。後者の推進工法は、発進立坑から推進管（主に鉄筋コンクリート管）の先端に掘進機を取り付け、元押しジャッキ等の推進手段により推進管を推し進めて、管を連続的に埋設する工法である。規模が大きい場合は、前者のシールド工法によってトンネルが構築されるが、一般的には後者の推進工法が多く採用されている。
【０００３】
地中に推進管（以下、鞘管ともいう。）を設置した後の電力ケーブルの配管工事は、定尺のケーブル用保護管をユニット化して配管用ユニット台車に多段多列で積載し、鞘管内部又は入口部で順次接続しながら前記台車を軌条に沿って縦列的に走行させ全長に亘って配管を行うようにしている。配管完了後には、鞘管内にモルタルを充填し空隙を埋めた後、前記ケーブル用保護管内に電力ケーブルが挿通される。
【０００４】
前記配管用ユニット台車の例としては、例えば下記特許文献１に記載されるものを代表例として挙げることができる。図６及び図７に示されるように、配管用ユニット台車６０は、横アングル材６１，６１…を上下３段、縦アングル材６２，６２…を左右４列に格子状に組合わせ、中央部の左右２本の縦アングル材６２、６２の上下両端に連結材６３，６３を設け、下段の連結材６３に車輪６４、上段の連結材６３に案内ローラ６５を取り付け、さらに左右の縦アングル材６２、６２にもそれぞれ案内ローラ６７，６７を取り付けている。車輪６４はトンネルの底面に敷設したレール６６に載せられ、各案内ローラ６５，６７はトンネルの内面に押し当てられる。上記の横アングル材６１と縦アングル材６２とを組み合わせることによって形成された上下２段、左右３列、合計６ヶ所の枠底部に環状の締結バンド６９が固定される。また、前記の連結材６３、６３にそれぞれタイロッド７１が設けられる。また、先頭の台車にはワイヤーの一端が連結され、到達坑側からそのワイヤーを巻き取ることにより一定長さずつトンネル内に引き込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５１４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電力ケーブル用保護管やガス管等の管類を配管するために鞘管を埋設する推進工法では下記の理由により、内径８００mm以上とされている。
(1)厚生労働省通達により人が立ち入る場合は、内径８００mm以上確保することが義務づけられている。
(2)鞘管を地中に埋設した後、排土補助や裏込注入などの作業時に人が鞘管内に立ち入る必要が生じる。
(3)鞘管を推進していく過程で測量作業が必要になり、鞘管内に人が立ち入ることがある。
(4)前記配管用ユニット台車を走行させるために、鞘管底部にレールを敷設する必要があるため、レール敷設作業のため人が鞘管内に立ち入る必要がある。
(5)支障物との遭遇に伴う撤去作業等
以上のような理由により、鞘管としては専ら内径８００mm以上のものが用いられてきたが、近年の技術開発により、内径８００mm未満でも鞘管内に立ち入ることなく推進工（小口径管推進工法）が可能となっている。しかしながら、鞘管埋設後の配管工事では、特に曲線部でレール走行方式を採用しないと配管用ユニット台車がローリングを起こすことがある。従って、配管用ユニット台車を走行させるためのレール敷設作業が必要となり、内径８００mm未満の推進工法を採用できない状況にあった。
【０００７】
そこで本発明の主たる課題は、鞘管内に人が立ち入ることなく、電力ケーブル用保護管やガス管等の管類を配管可能とすることで、内径８００mm未満の鞘管を採用可能とした配管用ユニット台車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、フレーム枠によって多段多列の配管設置空間を形成し、地中に埋設された鞘管内に配管を行うに当たり、配管を支持した状態で鞘管内を縦列的に走行させる配管用ユニット台車であって、
前記配管用ユニット台車は、底面に多数のベアリングを配置した無軌道式の走行体を有し、かつ左右ぞれぞれの側にバラストタンクを備えるとともに、これらバラストタンクにバラスト水を給水するための給水手段を備えることを特徴とする配管用ユニット台車が提供される。
【０００９】
上記請求項１記載の発明は、配管用ユニット台車は、底面に多数のベアリングを配置した無軌道式の走行体を有し、鞘管の底部にレールを敷設しなくても鞘管内を走行可能としている。この場合、無軌道式としたことによって配管用ユニット台車のローリングが新たに問題となるため、左右ぞれぞれの側にバラストタンクを備えるとともに、これらバラストタンクにバラスト水を給水するための給水手段を備えるようにし、左右どちらかの方向にローリングしたならば、これを修正するためにバラストタンクにバラスト水を給水し、偏心を制御するようにしている。従って、鞘管内に立ち入ることなく内部配管が可能となるため、内径８００mm未満の鞘管を採用することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る本発明として、前記バラストタンクは、配管用ユニット台車の前部側と後部側とに備えられ、前記給水手段はこれらバラストタンク内に挿通させた給水管とするとともに、バラストタンク内において前記給水管に吐出孔が形成されている請求項１記載の配管用ユニット台車が提供される。
【００１１】
上記請求項２記載の発明は、前記バラストタンクを前部側と後部側とに備えるようにし、前記給水手段はこれらバラストタンク内に挿通させた給水管とし、バラストタンク内において前記給水管に吐出孔が形成されているため、前部側バラストタンク、後部側バラストタンクの両方に給水が可能となる。
【００１２】
請求項３に係る本発明として、前記バラストタンクの底面にバラスト水排出孔を有し、前記給水管の吐出孔からの給水量は前記バラスト水排出孔からの排出量よりも大きく設定してある請求項２記載の配管用ユニット台車が提供される。
【００１３】
上記請求項３記載の発明は、前記バラストタンクの底面にバラスト水排出孔を有し、自然にバラスト水を排出可能としたものである。この場合、給水量よりも排出量の方が大きいとバラストとして機能を持ち得ないため、前記給水管の吐出孔からの給水量は前記バラスト水排出孔からの排出量よりも大きく設定し、バラスト水の給水により配管用ユニット台車の偏心が修正されたならば、自然にバラスト水が排出されるようにする。
【００１４】
請求項４に係る本発明として、両側部に鞘管内面に当接するベアリングを有する側部走行ガイドを備えるとともに、上部に鞘管内面に当接するベアリングを有する上部走行ガイドを備える請求項１〜３いずれかに記載の配管用ユニット台車が提供される。
【００１５】
上記請求項４記載の発明は、両側部に鞘管内面に当接するベアリングを有する側部走行ガイドを備えるとともに、上部に鞘管内面に当接するベアリングを有する上部走行ガイドを備えることにより、鞘管内での走行を安定させるようにしたものである。
【００１６】
請求項５に係る本発明として、前記側部走行ガイドを水圧式ジャッキにより進退自在としてある請求項４記載の配管用ユニット台車が提供される。
【００１７】
上記請求項５記載の発明は、前記側部走行ガイドを水圧式ジャッキにより進退自在とすることにより、鞘管の曲線部でも追従可能としたものである。ジャッキとしては、給水手段の給水設備を併用できるように水圧式とするのが望ましい。
【００１８】
請求項６に係る本発明として、ローリング状態を検出するための傾斜計を備える請求項１〜５いずれかに記載の配管用ユニット台車が提供される。
【００１９】
上記請求項６記載の発明は、配管用ユニット台車にローリング状態を検出するための傾斜計を備えることにより、鞘管内での偏心状態を検出可能としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
以上詳説のとおり本発明によれば、鞘管内に人が立ち入ることなく、電力ケーブル用保護管やガス管等の管類を配管できるようになるため、内径８００mm未満の鞘管が採用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】小口径管推進工法の例を示す施工要領図である。
【図２】配管用ユニット台車２０の正面図である。
【図３】配管用ユニット台車２０の側面図である。
【図４】配管用ユニット台車２０，２０…の連行状態図である。
【図５】バラストタンク部分の拡大斜視図である。
【図６】従来の配管ユニット台車の正面図である。
【図７】その側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００２３】
〔小口径管推進工法例〕
地盤中に内径８００mm未満の鞘管を設置するための小口径管推進工法の例としては、例えば図１に示されるように、立坑１０内に元押しジャッキ１１を設置し、この元押しジャッキ１１により推進管１２を１ストローク毎に押込み推進させるようにしたもので、前記推進管１２の先端には掘削カッタを有するとともに、方向制御ジャッキ等を有する先導体１３を備えている。前記元押しジャッキ１１により１ストロークの推進を終えたならば、元押しジャッキ１１を引込み、所定長さの推進管を前記推進管１２の後端部に接続し、再び元押しジャッキ１１による押込みを繰り返し、連続した推進管１２を地中に設置していく。
【００２４】
前記推進管１２の位置（線形）を管理するために、位置計測装置１として、前記先導体１３内部に設置されヨー角方向の相対角度変化を検知する一軸型光ファイバジャイロ２と、前記元押しジャッキ１１に取り付けられ、前記元押しジャッキ１１のストロークを検出する推進距離測定手段８と、先導体１３の絶対レベルを検出するため基準水位タンク５と相対水位計４とからなるレベルセンサ３と、前記相対角度変化および推進距離の積分演算により前記先導体１３の平面座標変化および推進管１２の平面線形を算出するとともに、前記絶対レベル変化により前記先導体１３の高さ座標変化および推進管１２の縦断線形を算出するコンピュータ７とから構成される装置を設けるようにしている。
【００２５】
前記コンピュータ７では、前記光ファイバジャイロ２により計測された相対角度変化と、前記推進距離測定手段８によって計測された推進距離との積分演算により前記先導体１３の平面座標変化およびこれの累積から推進管の平面線形を算出するようになっているとともに、前記レベルセンサ３によって計測された絶対レベルと、前記推進距離測定手段８によって計測された推進距離との積分演算により前記先導体１３の高さ座標変化およびこれの累積から推進管１２の縦断線形を算出するようになっている。
【００２６】
前記コンピュータ７により算出された推進管１２の位置計測結果は、前記先導体１３に設けられた方向制御ジャッキの制御に反映され、前記方向制御ジャッキにより先導体１３の推進方向が制御され、推進予定線（Ｘ軸）に沿って推進管１２が進行するように制御される。
【００２７】
〔鞘管１２内部への配管〕
上記の要領により地盤中に推進管（鞘管１２）を設置したならば、この鞘管１２の内部に、本発明に係る配管用ユニット台車２０を使用して電力ケーブル用保護管やガス管等の管類が設置される。
【００２８】
前記配管用ユニット台車２０は、フレーム枠３０によって多段多列の配管設置空間を形成し、地中に埋設された鞘管１２内に配管を行うに当たり、配管を支持した状態で管路内を縦列的に走行させる台車であって、本発明では特に、底面に多数のベアリング２２を配置した無軌道式の走行体２１を有し、かつ左右ぞれぞれの側にバラストタンク２４ａ、２４ｂを備えるとともに、これらバラストタンク２４ａ、２４ｂにバラスト水を給水するための給水管２９を備える。
【００２９】
以下、更に図２及び図３に基づいて詳しく説明する。
【００３０】
前記配管用ユニット台車２０は、底面に多数のベアリング２２を配置した無軌道式の走行体２１を有する。走行体２１は、推進管１２の内面形状に合致した弧状底面と上部水平面とを有するボックス状の部材とされ、弧状底面に周方向に並んだベアリング２２、２２…を一組として、長手方向に所定の間隔で配列されている。図示例では前記走行体２１の全長は前記配管用ユニット台車２０の全長とほぼ同じとされる。
【００３１】
前記走行体２１の上部水平面には、前後にそれぞれ支柱２３Ａ，２３Ｂを有するとともに、これら支柱２３Ａ、２３Ｂの高さ方向中間に、バラストタンク２４ａ、２４ｂが連設された横向配置のバラストボックス２４Ａ、２４Ｂが設けられている。前記支柱２３Ａ、２３Ｂの頂部には、鞘管１２の内面に当接するベアリングを有する上部走行ガイド２５Ａ、２５Ｂを備えているとともに、前記バラストタンク２４Ａ、２４Ｂの両側部に鞘管１２の内面に当接するベアリングを有する側部走行ガイド２６Ａ、２７Ａ（２６Ｂ、２７Ｂ）を備えている。前記ベアリングはバネ支持方式とされ、弾発的に鞘管１２の内面に当接させるのが望ましい。また、前記側部走行ガイド２６Ａ、２７Ａ（２６Ｂ、２７Ｂ）については、ジャッキにより進退自在とし、鞘管１２の曲線部の走行に対応可能とするのが望ましい。ジャッキ種別としては、給水手段の給水設備を併用できるように水圧式とするのが望ましい。
【００３２】
前記バラストボックス２４Ａ、２４Ｂは、中央内部に仕切り２８を有し２セル構造となっており、左右それぞれの側にバラスト水を貯留できるバラストタンク２４ａ、２４ｂが形成されている。各バラストタンク２４ａ、２４ｂに対しては、前部側のバラストタンク２４ａ（２４ｂ）と後部側のバラストタンク２４ａ（２４ｂ）とを貫通するように給水管２９、２９が設けられている。そして、バラストタンク２４ａ、２４ｂ内において前記給水管２９に吐出孔２９ａが形成されることにより、前部側のバラストタンク２４ａと後部側のバラストタンク２４ａとに同時的に給水できるようになっている。なお、前記給水管２９は、縦列的に連行する配管用ユニット台車２０、２０間において連続するように配管される。また、前記バラストボックス２４Ａ、２４Ｂの中央部には縦列的に連行する配管用ユニット台車２０、２０間において連続するようにタイロッド３６が設けられている。
【００３３】
前記バラストタンク２４ａ、２５ｂの底面には、図５に示されるように、バラスト水排出孔３７を形成し、自然にバラスト水を排出可能とするのが望ましい。この場合、給水量よりも排出量の方が大きいとバラストとして機能を持ち得ないため、前記給水管２９の吐出孔２９ａからの給水量は前記バラスト水排出孔３７からの排出量よりも大きく設定し、バラスト水の給水により配管用ユニット台車２０の偏心が修正されたならば、自然にバラスト水が排出されるようにする。
【００３４】
また、前記走行体２１の上部水平面には、左右に配置された縦フレーム３１ａ、３１ｂと、上下に配置された横フレーム３２ａ、３２ｂとからなるフレーム枠３０が長手方向に沿って所定の間隔で４組配置されている。そして、前記フレーム枠３０とバラストボックス２４Ａ、２４Ｂとによって仕切られる４つの矩形状空間が多段多列の配管設置空間とされ、これら４つの空間にそれぞれケーブル保護管３３，３３…が配管される。また、上部側の横フレーム３２ａの上面には、４本の塩ビ管３４，３４…が配置されている。これらの塩ビ管３４は、鞘管１２内を充填するためのモルタル送給管、計測用ケーブルなどとして使用されるものである。さらに、ローリング状態を検出するための傾斜計３５が備えられている。
【００３５】
前述した配管用ユニット台車２０を使用して鞘管１２内に配管を行うには、図４に示されるように、鞘管１２の入口部（立坑）で、４本のケーブル保護管３３，３３…をバンド３８によって順次接続しながら、配管用ユニット台車２０、２０…を縦列的に連行させながら走行させ全長に亘って配管を行うようにする。なお、各配管用ユニット台車２０，２０間では、前記ケーブル保護管３３、３３…以外に、塩ビ管３４、給水管２９、タイロッド３６についても順次接続を行う。
【００３６】
配管用ユニット台車２０が進行する過程で、ローリングが発生し偏心したならば、この傾きを前記バラストタンク２４ａ又はバラストタンク２４ｂへの給水によって修正する。例えば、図５において、左側回転方向にローリングが発生したならば、これを修正するには右側の給水管２９から給水を行い、バラストタンク２４ｂの側にバラスト水を充填する。これにより、配管用ユニット台車２０は右側回りに回転するか、走行しながら右側回りに回転するためローリングが修正される。充填されたバラスト水はバラスト水排出孔３７より自然に排出される。
【００３７】
〔他の形態例〕
(1)上記形態例ではバラストボックス２４Ａ、２４Ｂは、横長のタンクとし内部に仕切り２８を設けることにより、左右それぞれの側にバラストタンク２４ａ、２４ｂが形成されるようにしたが、左右それぞれに独立的にバラストタンク２４ａ、２４ｂを設けるようにしてもよい。
(2)上記形態例では、配管用ユニット台車２０の全車にバラストタンク２４ａ、２４ｂを設けるようにしたが、先頭又は先頭から数台までの配管用ユニット台車２０に限定してバラストタンク２４ａ、２４ｂを設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
２０…配管用ユニット台車、２１…走行体、２２…ベアリング、２３Ａ・２３Ｂ…支柱、２４Ａ・２４Ｂ…バラストボックス、２４ａ・２４ｂ…バラストタンク、２５Ａ・２５Ｂ…上部走行ガイド、２６Ａ・２７Ａ・２６Ｂ・２７Ｂ…側部走行ガイド、２８…仕切り、２９…給水管、３０…フレーム枠、３１ａ・３１ｂ…縦フレーム、３２ａ・３２ｂ…横フレーム、３３…ケーブル保護管、３４…塩ビ管、３５…傾斜計、３６…タイロッド、３７…バラスト水排出孔、３８…バンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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