(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺物の軸方向端部を押圧して該長尺物を推進させる長尺物推進装置であって、
前記長尺物を搭載させる台車と、
この台車を進行させる方向に延びて前記台車を案内せしめるガイドと、
前記台車に取り付けられ、この取り付け位置の後方で伸縮させてこの台車を移動させる伸縮手段と、
前記ガイドに対して移動可能であると共に、前記ガイドの延びる方向における所望の位置にてこのガイドに位置固定され、前記伸縮手段の後端を受ける受け部材と、
前記ガイドが延びる方向の所望の位置にて前記台車を前記ガイドに位置固定させる台車ストッパと、を備え、
前記ガイドは前記台車の左右の車輪ごとに、これら車輪を前記台車の外側から覆うようにして設けられ、
前記台車の上部は、前記長尺物が載置される載置面と、前記長尺物の後端を押圧する押圧面とを備えた押し込み台として構成され、
前記伸縮手段は、前記台車の左右方向の中間部、かつ、前記押し込み台の下側にて前記台車に取り付けられ、
この伸縮手段の後端には、前記ガイドに架設されるようにして配される反力部材の中間部分が連結部材により取り付けられ、
前記伸縮手段は、前記反力部材の後方から前記受け部材により受けられることを特徴とする長尺物推進装置。
【請求項２】
前記ガイドは前記長尺物を推進させる方向に対応して湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の長尺物推進装置。
【請求項３】
長尺物の軸方向の端部を押圧してこの長尺物を所定の方向に推進させる方法であって、
前記長尺物の前記端部の近傍を台車に搭載させ、その後に、
この台車の左右方向の中間部、かつ、長尺物の搭載された台の下側に設けられた伸縮手段をその取り付け位置から後方に伸張させて、前記台車の後方にて、この台車が案内されるガイドに位置固定された受け部材に前記伸縮手段の後端を、この後端に連結部材によって連結されて、前記ガイドに架設されるようにして配された反力部材を介して当接させて、前記ガイドに沿わせて前記長尺物の搭載された前記台車を前記伸縮手段の伸張長さ分だ
け前進させる工程と、
前記台車が前進した位置にてこの台車を前記ガイドに位置固定する工程と、
前記台車が前記ガイドに位置固定された後に前記伸縮手段を短縮させて、この伸縮手段の短縮に伴って、前記伸縮手段と共に反力部材を前方に移動せしめる工程と、
その後に、前記台車の前進距離に対応する距離だけ前記受け部材を前記ガイドの延びる方向において前進させて、前記受け部材を反力部材の後部にて前記前記ガイドに位置固定する工程と、
を含むことを特徴とする長尺物の推進方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺物をその軸方向に推進させるための長尺物推進装置及び長尺物の推進方法、特にパイプラインの埋設において、鞘管に沿わせてパイプラインを推進させる推進装置及び推進方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、鋼管等の長尺物を地中に埋設する場合、長尺物が埋設される所定地帯の両端に対応する部分に広い立坑を掘削し、まずこれら立坑同士を連絡するようにして鞘管を埋設し、その後に、一方の立坑の側壁から鞘管の内部に長尺物を挿入するようにして行われている。この場合、立坑の一方である発進立坑から長尺物を他の立坑である到達立坑に向けて推進させ、次いで、推進された長尺物の後端に他の長尺物を接合し、その後、接合されたこれら長尺物を到達立坑に向けて再び推進させる。先頭の長尺物が到達立坑に到達するまでこの作業を複数の長尺物について繰り返し行い、鞘管の内部で長尺物がその軸方向にて複数接続されるようにして埋設する。
【０００３】
図１８は、その一例であり、鞘管１の内部で鋼管４を推進させてパイプラインを地中に埋設する従来例を示している。この従来例では、先頭の鋼管４に到達立坑３から延びるワイヤーロープＷを接続し、ワイヤーロープＷを到達立坑側へ引き寄せることで鋼管４を推進させている。到達立坑３では、ワイヤーロープＷがシーブに巻き付けられるように案内され、ワイヤーロープＷの基端が立坑の上方に向けて延ばされている。そして、到達立坑３の外、もしくは到達立坑３の上部に設けられたクレーン装置でワイヤーロープＷを巻き上げて、鋼管４を推進させるように構成されている。
【０００４】
図１９は他の従来例を示している。この従来例では、ワイヤーロープＷを使用して、発進立坑２側で鋼管４を到達立坑３に向け押圧することで鋼管４を推進させている。軸方向に接続された鋼管４のうち、最後部に接続された鋼管４の外周面にはベルト８０が巻き付けられ、推進用のワイヤーロープＷの先端がこのベルト８０に接続されている。また、発進立坑２には、到達立坑３側の前部にシーブ８１が設けられている。ワイヤーロープＷは、発進立坑２の上部からこのシーブ８１の外周に巻き付けられるようにして発進立坑２の後部側へ案内され、その先端がベルト８０に接続されている。この従来例では、ワイヤーロープＷを発進立坑２の上方へ引き上げることで、最後部の鋼管４が発進立坑２の前部へ引き寄せられる。これにより接続された鋼管４が最後部の鋼管４に押圧されて到達立坑３へ向けて推進する。
【０００５】
さらに図２０は別の従来例を示している。この従来例では発進立坑２の内部に設置された推進装置９０を使用して、鋼管４を到達立坑に向けて押圧することで鋼管４を推進させている。この推進装置９０は、ベース９１と、ベース９１の上面を前後に移動する押圧部９２と、ベース９１の前方で発進立坑２の内壁に設置されたシーブ９３と、押圧部９２をベース９１の前部へ引き寄せるためのワイヤーロープＷとを備えている。ワイヤーロープＷは、押圧部９２から前方へ延び、シーブ９３の外周に巻き付けられ、再び推進装置９０の後部に延びるようにワイヤリングされている。推進装置９０の後部に延びるワイヤーロープＷの先端は、ベース９１の後端に接続されている。また、押圧部９２にはウインチとウインチを駆動させる動力源が内蔵されている。このように構成された推進装置９０では、押圧部９２に内蔵されたウインチを駆動させ、ワイヤーロープＷを巻き取ると、押圧部９２がベース９１の前方へ移動される。
【０００６】
この図２０に示す従来例では、押圧部９２の前方に鋼管４を配置し、押圧部９２で鋼管４を到達立坑側へ押圧して推進させている。
【０００７】
従来、このようにワイヤーロープＷを使用した様々な方法により長尺物を推進させていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法で長尺物を推進させる従来技術には、以下のような様々問題が存在していた。代表的な問題点を従来例毎に列挙すると次のようになる。
【０００９】
図１８に示す従来例では、発進立坑２にて鋼管４の接続作業を行い、到達立坑３でワイヤーロープＷの引き込み作業を行う等、双方の立坑に分かれて作業を行う必要があった。このため、双方の立坑における作業の連携を取ることが困難となる。また、ワイヤーロープＷにより推進させる方法であるため、推進速度を一定に保つことが困難で、かつ推進量を調整することも困難である。そればかりか、鋼管４の引き込み時に、鋼管４が回転する鋼管４のいわゆるローリングが発生しやすかった。さらには、ワイヤーロープＷ引き込み用のクレーン等の装置が必要であり、また、ワイヤーロープＷの消耗が激しく、頻繁に交換する必要があった。このため、効率が悪く、また、費用が嵩んでいた。
【００１０】
図１９に示す従来例についても、ワイヤーロープＷにより推進させる方法であるため、推進速度を一定に保つことや推進量を調整することが困難である。また、ワイヤーロープＷを巻き上げるためのクレーン装置等が必要となる。さらには、ワイヤーロープＷ、ベルト８０等の破断のおそれがあり、これを回避するためには頻繁にこれらを点検し、かつ破断のおそれがある場合には交換する必要があった。
【００１１】
そして、図２０に示すワイヤーロープＷを使用した推進装置９０では、小さな推進力しか発生させることができない。推進力を向上させるには、ワイヤーロープＷの掛け数を増やせばよいが、掛け数を増やせば、その分スペースが必要になる。また、ワイヤーロープＷの破断のおそれもあり、この不都合を回避するためには、頻繁にワイヤーロープＷの交換が必要となり、作業費等の費用がかかる。
【００１２】
本発明は、かかる問題点に鑑みなされたものであり、推進量、推進速度を容易に調整でき、しかも、作業に要する手間とコストを抑えることができる長尺物推進装置及び長尺物推進方法を提供する。
【００１３】
【課題を解決する手段】
本発明では上記課題を解決するために、第一に、長尺物の軸方向端部を押圧して該長尺物を推進させる長尺物推進装置であって、前記長尺物を搭載させる台車と、この台車を進行させる方向に延びて前記台車を案内せしめるガイドと、前記台車に取り付けられ、この取り付け位置の後方で伸縮させてこの台車を移動させる伸縮手段と、前記ガイドに対して移動可能であると共に、前記ガイドの延びる方向における所望の位置にてこのガイドに位置固定され、前記伸縮手段の後端を受ける受け部材と、前記ガイドが延びる方向の所望の位置にて前記台車を前記ガイドに位置固定させる台車ストッパとを備え、前記ガイドは前記台車の左右の車輪ごとに、これら車輪を前記台車の外側から覆うようにして設けられ、前記台車の上部は、前記長尺物が載置される載置面と、前記長尺物の後端を押圧する押圧面とを備えた押し込み台として構成され、前記伸縮手段は、前記台車の左右方向の中間部、かつ、前記押し込み台の下側にて前記台車に取り付けられ、この伸縮手段の後端には、前記ガイドに架設されるようにして配される反力部材の中間部分が連結部材により取り付けられ、前記伸縮手段は、前記反力部材の後方から前記受け部材により受けられる長尺物推進装置を採用することとした。
【００１４】
この発明が採用する構成がいかにして長尺物を推進させるのか、そのメカニズムを説明する。
【００１５】
推進される長尺物は台車に搭載される。搭載させる長尺物の位置は特に限定されないが、後端部をこの台車に搭載するとよい。そして、台車に設けられた伸縮手段を後方に伸張させて台車を前進させる。これにより長尺物は伸縮手段が伸張した分だけ推進される。伸縮手段の後端は、ガイドに位置固定された受け部材に当接するので、伸縮部材は受け部材から反力を受ける。この反力が台車を前進させる。前進された台車は、ストッパによりその位置でガイドに位置固定される。推進させる長尺物の状況によっては、長尺物には後方へ押し戻そうとする力が作用していることもある。台車を位置固定することで、台車がストッパとして機能し、長尺物が後退することを阻止できる。そして、伸縮手段を短縮させる。台車は位置固定されているので、伸縮手段が短縮されても、その場に停車しており、台車自体が後退することはない。その後、ガイドに位置固定されていた受け部材を、台車の前進に対応させてガイドの前方へ移動させ、その位置で再度ガイドに位置固定させる。この動作を繰り返すことで長尺物を所望の距離推進させることができる。
【００１６】
そして、この構成を採用することで、推進速度、推進させようとする位置を正確に調整できる。即ち、伸縮手段を伸張させる速度、長さを、推進させるときの状況に応じて変化させることで、調整を容易に行える。伸縮手段として油圧シリンダを使用すれば、かかる調整を極めて容易に行うことができる。このため、本発明にかかる長尺物推進装置を使用して複数の長尺物をその軸方向に接続させる場合に、長尺物の端部同士の距離を適切に調整させつつ長尺物同士を当接でき、高い精度で長尺物同士の接合を簡便に行うことができる。
【００１７】
なお、関連事項として、上記長尺物推進装置において、前記ガイドを前記台車の左右の車輪ごとに、これら車輪を前記台車の外側から覆うようにして設けると共に、前記伸縮手段及びこの伸縮手段の後端が当接される前記受け部材をこれらガイドごとにそれぞれ設けるとよい。このように、左右ガイド毎に伸縮手段及びこれを受ける受け部材を設けることで、左右の微妙なバランスを均衡させつつ長尺物を推進させることができる。このため、長尺物を軸方向に接続させる場合において、接続される長尺物同士の心合わせを正確かつ簡便に行うことができる。
【００１８】
この構成は、前記ガイドを前記長尺物が推進される方向に対応させて湾曲させる場合に極めて有効である。ガイドを湾曲させて、長尺物を曲進させるようにして推進させる場合、単に台車をガイドに沿わせて前進させるだけでは、長尺物を所望の方向へ推進させることが困難である。しかしながら、左右のバランスを図りながら台車を前進させることで、所望の方向へ長尺物を押圧することができる。
【００１９】
さらに、ガイドが台車の左右方向において、傾いている場合にも極めて有効である。即ち、台車の車輪をガイドが覆うようにして支持することで、台車が横転することを効果的に防止することができる。
【００２０】
そして、第二に本発明では上記課題を解決するために、前記長尺物の前記端部の近傍を台車に搭載させ、その後に、この台車の左右方向の中間部、かつ、長尺物の搭載された台の下側に設けられた伸縮手段をその取り付け位置から後方に伸張させて、前記台車の後方にて、この台車が案内されるガイドに位置固定された受け部材に前記伸縮手段の後端を、この後端に連結部材によって連結されて、前記ガイドに架設されるようにして配された反力部材を介して当接させて、前記ガイドに沿わせて前記長尺物の搭載された前記台車を前記伸縮手段の伸張長さ分だけ前進させる工程と、前記台車が前進した位置にてこの台車を前記ガイドに位置固定する工程と、前記台車が前記ガイドに位置固定された後に前記伸縮手段を短縮させて、この伸縮手段の短縮に伴って、前記伸縮手段と共に反力部材を前方に移動せしめる工程と、その後に、前記台車の前進距離に対応する距離だけ前記受け部材を前記ガイドの延びる方向において前進させて、前記受け部材を反力部材の後部にて前記前記ガイドに位置固定する工程とを含む長尺物の推進方法によって長尺物を推進させる。
【００２１】
本発明によれば、伸縮手段を伸張させてガイドに位置固定された受け部材に伸縮手段の後端を当接させ、そのときの反力を利用して台車を前進させる。この際、伸縮手段の伸張速度、伸張させる位置を調整しながら台車を前進させることで長尺物を所望の速度、推進位置に調整できる。このため、複数の長尺物を軸方向に接続させる場合に、当該方法を使用することにより、長尺物の端部同士を高い精度で接続させることが容易に行える。特に、伸縮手段を左右両側に配置することにより、長尺物の左右のバランスを適切に保つことができるので、接合される長尺物同士の心合わせを極めて容易に行うことができる。また、台車に長尺物を搭載させるので、長尺部がいわゆるローリングを起こすこがなく、安全に作業を進めることができる。
【００２２】
さらに、前進された台車をその場で位置固定するので、台車をストッパとして機能させることができる。これにより、長尺物が後退するような力が作用した場合でも、長尺物の後退を阻止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１及び図２は、本発明の一実施形態にかかる長尺物推進装置１０を使用して鋼管４を推進させている様子を示し、図３及び図４は、長尺物推進装置１０に使用される台車１３の詳細を示している。
【００２５】
この実施の形態では、図１に示すように、いわゆるオープンカット工法によらず、埋設地帯における両端に立坑を掘削し、これら両立坑同士を連通するようにして鋼管４を埋設する工法に長尺物推進装置１０が使用されている。この埋設工法の概要を最初に説明すると、まず、鋼管４を埋設する所定地帯の両端に立坑を掘削し、これら立坑同士を連通するように鞘管１を埋設する。鞘管１は、埋設しようとする鋼管４より管径の大きな鋼管４等が使用されており、後に鋼管４をその内部に埋設する際に、周囲の地山Ｇから鋼管４を保護したり、鋼管４をこの鞘管１の内部で円滑に推進させる役割を果たす。
【００２６】
鋼管４を埋設するには、図１の右側の立坑（以下、発進立坑２という。）から鞘管１の内部に鋼管４を挿入し、次いで、挿入された鋼管４の後端に次の鋼管４の先端を溶接や機械的接合等により接続し、その後、接続された鋼管４を発進立坑２から図１の左側の立坑（以下、到達立坑３という。）に向けて推進させる。そして、先頭の鋼管４が到達立坑３に到達するまでこの作業を繰り返し、鋼管４を埋設させる。なお、埋設された鋼管４は、例えば水道管やガス管等のパイプラインとして使用される。
【００２７】
鋼管４を発進立坑２から到達立坑３に向けて推進させるのが、本発明にかかる長尺物推進装置１０である。この長尺物推進装置１０は、発進立坑２の内部に設置して使用されるものであり、発進立坑２に設置されたベース１１と、推進せしめる鋼管４が搭載される台車１３と、鋼管４の推進方向に台車１３を案内するためにベース１１の上面に配置されたガイド１２とを備えている。また、ガイド１２の上面には、台車１３からの反力を受けて台車１３を徐々に前進させる受け部材１４が設けられている。
【００２８】
台車１３は、長尺物を支持するボディ１５と、台車１３を走行させる４つの車輪１６…１６と、ボディ１５に取り付けられた伸縮自在の油圧シリンダ１７とを備えている。また、ボディ１５の両サイドには前後に延びる枢軸２０，２０が設けられており、これら枢軸２０，２０を中心に回転して、ボディ１５の上部にて開閉するように支持された筒状の再押圧管２１，２１が設けられている。
【００２９】
ボディ１５は、重量物が搭載されても破損することのないよう、鋼材等の高い強度を有する部材により略矩形状となるように形成されている。そして、ボディ１５の上面には、搭載された長尺物を前方に押圧するための押し込み台２２が設けられている。この押し込み台２２は、ボディ１５上面にて水平に配されて、長尺物の下面が載置される載置面２２ａと、台車１３の後端にてボディ１５の上方へ向けて延び、搭載された長尺物の後端に当接させて前方へ押圧させる押圧面２２ｂとから構成されている。
【００３０】
車輪１６…１６は、ボディ１５の前部と後部にて左右に延び、ボディ１５に対して回転可能に支持された回転軸１６ａの両端にそれぞれ設けられている。そして、回転軸１６ａの端部に取り付けられた各車輪１６…１６には、その厚み方向における両側に半径方向外側に張り出すフランジ１６ｂ…１６ｂが形成されている。これらフランジ１６ｂ…１６ｂは、後述するガイド１２に取り付けられたレール２４，２４をこれらフランジ１６ｂ…１６ｂの間に位置させて、車輪１６…１６がレール２４，２４から脱線することを防止する機能を果たしている。
【００３１】
油圧シリンダ１７は、ボディ１５の左右方向における中央にて、押し込み台２２の下側に取り付けられている。この油圧シリンダ１７は、台車１３の前後方向に延びるようにしてボディ１５に取り付けられたシリンダチューブ１８と、シリンダチューブ１８の軸方向にて伸縮するシリンダロッド１９とからなり、シリンダロッド１９が油圧シリンダ１７の取り付け位置から台車１３の後方で伸縮するように構成されている。この油圧シリンダ１７は、シリンダロッド１９を伸縮させることで台車１３を走行させる駆動装置としての機能を果たしている。なお、長尺物推進装置１０には、図示しない油圧源が設けられており、油圧シリンダ１７は、この油圧源から作動油が供給されることでシリンダロッド１９を伸縮させている。
【００３２】
さらに、この台車１３には、ガイド１２の延びる方向における所定の位置にて、この台車１３を停車させるストッパが設けられている。このストッパは、特に図に示していないが、確実にガイド１２に対して位置固定できるようにガイド１２自体に係合させる構成を採用するとよい。ただし、通常の車両に使用されるブレーキのように、車輪１６…１６自体の回転を阻止する構成のものを採用することを妨げるものではない。
【００３３】
一方、ベース１１の上面に配置され、台車１３を案内するガイド１２は、ベース１１の前後に延びるようにして、台車１３に設けられた左右両側の車輪１６…１６に対応するように、両側の車輪１６…１６についてそれぞれ設けられている。このガイド１２は、上下に延びる部材１２ａとこの部材１２ａの上端及び下端にて左右に張り出すフランジ１２ｂ，１２ｃとからなるＩ型鋼が使用されており、車輪１６…１６を外側から覆うようにしてそれぞれ配されている。そして、上フランジ１２ｂ及び下フランジ１２ｃには、両者が対向する内面に上述したレール２４，２４が設けられている。レール２４，２４は上下のフランジ１２ｂ，１２ｃの内面に、ガイド１２が延びる方向に沿ってそれぞれ設けられており、台車１３の車輪１６…１６はこれら上下のレール２４，２４の間に配置される。これにより、台車１３が左右のガイド１２の間で蛇行することなく安定して走行する。
【００３４】
そして、各ガイド１２を構成する上フランジ１２ｂの上面には、台車１３に取り付けられた油圧シリンダ１７のシリンダロッド１９の後端を受ける受け部材１４がそれぞれ設けられている。一方、上フランジ１２ｂにはガイド１２が延びる方向における所定の間隔毎に受け部材１４が固定される取り付け孔２６…２６が形成されている。受け部材１４は、台車１３の移動位置に応じてガイド１２の延びる方向に移動され、油圧シリンダ１７のシリンダロッド１９を受けるのに最適な位置に形成された取り付け孔２６…２６にボルトやピン等でガイド１２に位置固定される。
【００３５】
また、油圧シリンダ１７のシリンダロッド１９後端と受け部材１４との間には、左右方向に横たえてガイド１２同士に架設させるようにして使用される反力部材２８が載置される。この反力部材２８は、Ｈ型鋼が使用されており、ガイド１２同士の間に設けられた油圧シリンダ１７の伸張力をガイド１２の上面に取り付けられた受け部材１４に伝達させている。なお、この反力部材２８は、シリンダロッド１９の先端に連結部材２９で取り付けられており、シリンダロッド１９の伸縮に伴い、上フランジ１２ｂの上面を摺動するようにしてシリンダロッド１９と一体的に移動する。
【００３６】
以上の構成を備えた長尺物推進装置１０は、以下のように作用する。
【００３７】
シリンダロッド１９を縮めた状態で長尺物が搭載された台車１３の後方に受け部材１４を設置する。受け部材１４を設置する際には、シリンダロッド１９の後端と受け部材１４との間に反力部材２８を挿入することができるように、シリンダロッド１９の後端から後方へやや離れた位置の取り付け孔２６…２６を選択する。受け部材１４をピン等で各ガイド１２にそれぞれ位置固定した後に、油圧源を作動させ、油圧シリンダ１７のシリンダロッド１９伸張させる。この際、台車１３のストッパを解除しておく。これにより、反力部材２８が受け部材１４に当接し、シリンダロッド１９の伸張力が反力部材２８を介して受け部材１４に伝達される。受け部材１４は、ガイド１２に位置固定されているので、反力を油圧シリンダ１７に作用させ、台車１３が油圧シリンダ１７に押し出されるように前進する。
【００３８】
シリンダロッド１９を伸張させるとストロークがいっぱいになり、それ以上台車１３を前進させることができなくなる。この際に、油圧シリンダ１７への作動油の供給をストップさせる。なお、シリンダロッド１９がそのフルストロークいっぱいにまで伸張する前に所望の位置に台車１３が到達した場合には、その位置で作動油の供給をストップさせればよい。次いで、台車１３が長尺物に押されてバックすることのないように、台車１３をストッパで位置固定する。その後、作動油を油圧シリンダ１７に供給して、シリンダロッド１９を短縮させる。この際、シリンダロッド１９の後端部には連結部材２９で反力部材２８が取り付けられているので、反力部材２８はシリンダロッド１９の短縮に伴いガイド１２に沿って前進する。
【００３９】
その後、受け部材１４をガイド１２から取り外し、台車１３が前進した分だけガイド１２の前方へ移動させる。そして、前回の場合と同様に、シリンダロッド１９の後方で適切な位置の取り付け孔２６…２６を選択し、取り付け孔２６…２６を利用して受け部材１４をガイド１２に位置固定させる。その後、台車１３のストッパを解除し、再びシリンダロッド１９を伸張させて台車１３を前進させる。以上の動作を繰り返し行うことで長尺物を前方へ推進させることができる。
【００４０】
かかる作用を奏する長尺物推進装置１０を使用して、複数の長尺物をその軸方向に接続させれば、長尺物の端部同士を高い精度で接合できる。即ち、推進される長尺物は、長尺物推進装置１０により適切な速度で推進される。このため、既に設置されている長尺物の端面と推進させている長尺物の端面との距離を適切に調整させることができる。さらには、長尺物を推進させながら両長尺物の軸心を一致させ合わせを行うことで、高い精度で長尺物同士の接合を簡便に行うことができる。特に、心合わせに関しては、油圧シリンダ１７を左右両側に配置し、左右の油圧シリンダ１７の伸張の程度を微調整しながら推進させることで、極めて高い精度を容易に出すことができる。
【００４１】
なお、受け部材１４が取り付けられる取り付け孔２６…２６は、シリンダロッド１９のストロークに対応する間隔で、かつ、シリンダチューブ１８内に短縮された状態におけるシリンダロッド１９の後端よりやや後方の位置に対応させてそれぞれ形成しておけば、どの取り付け孔２６…２６を選択すればよいのかを、迷うことなく受け部材１４を取り付けることができ便利である。また、ガイド１２の上フランジ１２ｂを挟み込むことができるにクランプを受け部材１４に設けおけば、ガイド１２のどの位置にでも当該受け部材１４を位置固定でき、さらに便利である。
【００４２】
以上に説明した長尺物推進装置１０を利用して、鞘管１の内部で鋼管４を推進させて当該鋼管４を埋設する方法及びその手順を図５〜図１４を参照しながら説明する。
【００４３】
図５は、これから長尺物推進装置１０を用いて鞘管１の内部で推進させる鋼管４を発進立坑２に挿入させる工程を示している。この図５では、鋼管４がワイヤーロープＷを介して図示しないクレーン装置等で吊り降ろされて、発進立坑２に設置された長尺物推進装置１０にセットされる。鋼管４を発進立坑２に吊り降ろす際、鋼管４の後端が前端より下側に位置するように斜めに傾けて鋼管４を吊り下げている。一方、長尺物推進装置１０の台車１３は、吊り下げられた鋼管４の後端の位置に対応するように、ガイド１２の延びる方向における中間位置に停車されている。なお、台車１３が自在に走行できるよう、台車１３のストッパは解除されている。
【００４４】
鋼管４が降ろされると、その後端が長尺物推進装置１０の台車１３に搭載される。台車１３のストッパは解除されているので、台車１３は鋼管４に押されてガイド１２の後部へ後退する。この動作により、鋼管４の前端部が発進立坑２の壁面とぶつかることなく鋼管４が水平に降ろされる。
【００４５】
その後、降ろされた鋼管４の前端部と、既に鞘管１に挿入されている鋼管４の後端とが対向するように、降ろされた鋼管４の前端部の位置を微調整する。そして、既に鞘管１に挿入されている鋼管４の後端と、吊り降ろされた鋼管４の前端面とを当接させ、この当接部分を溶接や機械的接合等によって接続する。なお、鋼管４同士を接続するには、作業者が発進立坑２の内部にて接続作業を効率よく行うことができるだけのスペースを確保する必要がある。また、溶接により鋼管４を接続する場合には、スパッタが周囲に飛散するので、スパッタが長尺物推進装置１０に飛散することを防止する必要もある。このため、鋼管４の端部同士を接合する接合位置と、長尺物推進装置１０の前端との間にある程度の間隔が形成されるように、長尺物推進装置１０を発進立坑２に設置させている。
【００４６】
なお、鋼管４を発進立坑２に吊り降ろすに当たり、図６に示すように、台車１３をガイド１２の後部に後退させておき、鋼管４を水平に吊り下げた状態で吊り降ろしても構わない。
【００４７】
鋼管４の後端が台車１３に搭載され、鋼管４が水平にさ入れた状態では、図２の右側に示された台車１３のように、鋼管４の後端面が押圧面２２ｂと当接するようにして鋼管４の下面は、台車１３の押し込み台２２の載置面２２ａに載置される。また、台車１３の左右方向におけるほぼ中心に位置させて、左右のバランスが保たれるように搭載される（図３参照）。
【００４８】
その後、シリンダロッド１９を台車１３の後方へ伸張させる。なお、ガイド１２の後端には、シリンダロッド１９の後端部が当接される反力板３０（図２参照）が設けられているため、ガイド１２の後端部に後退されている台車１３を前進させる場合には、シリンダロッド１９の後方に受け部材１４及び反力部材２８を設けなくても、台車１３を前進させることができる。シリンダロッド１９の後端を反力板３０に押し当て、シリンダロッド１９を伸張させると、押し込み台２２の押圧面２２ｂが鋼管４を前方に向けて押圧する。これにより、鋼管４を発進立坑２から到達立坑３に向けて推進させつつ台車１３が前進する。
【００４９】
シリンダロッド１９がそのストロークのいっぱいまで伸張された後、ストッパを利用で、台車１３をその位置でガイド１２に位置固定させる。このようにストッパをきかせることで、たとえ、鋼管４に後退するような力が作用していても、台車１３自体が鋼管４のストッパとして機能し、鋼管４の後退を阻止することができる。
【００５０】
その後、シリンダロッド１９を短縮させる。シリンダロッド１９を短縮させた後、台車１３の後方に受け部材１４を設置する。受け部材１４を設置する際には、上述したように、シリンダロッド１９の後端と受け部材１４との間に反力部材２８を挿入することができるように、シリンダロッド１９の後端からやや離れた位置の取り付け孔２６…２６を選択して設置させる。そして、図７及び図８に示すように、シリンダロッド１９と受け部材１４との間に反力部材２８を挿入させる。反力部材２８は、ガイド１２から落下することのないように、左右両ガイド１２から外側方へ張り出す長さが均等になるようにガイド１２の上に載置される。
【００５１】
その後、図９に示すように、シリンダロッド１９を台車１３の後方へ伸張させる。すると、シリンダロッド１９の後端が反力部材２８に当接し、伸張力が反力部材２８を介して受け部材１４に伝達される。受け部材１４は、ガイド１２に位置固定されているので反力が生じ、その反力が油圧シリンダ１７を介して台車１３に伝達される。これにより、台車１３は鋼管４を前方に押圧しつつ前進する。そして、シリンダロッド１９がそのストロークのいっぱいまで伸張された後、ストッパを利用して、台車１３が前進した位置でガイド１２に対して位置固定させる。
【００５２】
その後、図１０に示すように、シリンダロッド１９の後端と反力部材２８と連結部材２９で連結させ、再びシリンダロッド１９を短縮させる。この際、シリンダロッド１９と反力部材２８とは連結部材２９で連結されているので、反力部材２８はシリンダロッド１９の短縮に伴いガイド１２に沿って前進する。次いで、反力部材２８をガイド１２に位置固定していたピン等の固着具を取り外し、図１１に示すように、反力部材２８の前進に対する位置まで前進させる。図９〜図１１に示す工程を、台車１３がガイド１２の前端に到達するまで繰り返し実行し、鋼管４のほぼ全体を鞘管１の内部に挿入させる。
【００５３】
鋼管４を押し込み台２２に載置した状態で鋼管４を推進させると、台車１３がガイド１２の前端に到達した場合でも、鋼管４の後部は長尺物推進装置１０のベース１１と台車１３のほぼ長さ分だけ重なり合う。次の挿入される鋼管４とこの鋼管４とを接合させるために、鋼管４の後端をベース１１先端より鞘管１側に押し出す必要がある。鋼管４を押し出す作業を示したのが図１２及び図１３である。
【００５４】
図１２に示すように、シリンダロッド１９の後端と受け部材１４との間に配されていた反力部材２８を取り去り、シリンダロッド１９の後端を直接受け部材１４に連結させる。その後、シリンダロッド１９を短縮させて、台車１３の上部から鋼管４の後端部分が完全に外れる位置まで台車１３を一端後退させる。次いで、図１３に示すように、ボディ１５の側方に配置されていた再押圧管２１，２１をボディ１５の上部にセットする。その後、再度反力部材２８をシリンダロッド１９と受け部材１４との間に配置する。そして、シリンダロッド１９を伸張させて台車１３を徐々に前進させる。これにより再押圧管２１，２１の先端が鋼管４の鋼管４に当接し、台車１３の前進に伴い、鋼管４が到達立坑３に向けて押圧される。そして、鋼管４と長尺物推進装置１０とが重なり合うことのない位置まで鋼管４を推進させる。
【００５５】
その後、図１４に示すように、台車１３を後退させる。後退させる場合には、台車１３を前進させる工程を逆進するように行えばよい。また、後退させる位置は、次に発進立坑２に挿入される鋼管４の後端部に対応する位置に一致させる。すなわち、図５に示すように、鋼管４を傾けて発進立坑２に吊り降ろす場合には、この図１４における１３Ａのように、ガイド１２の延びる方向における途中部分まで台車１３を後退させ、図６に示すように鋼管４を水平のまま吊り降ろす場合には、図１４における１３Ｂのように、ガイド１２の後端部まで台車１３を後退させる。なお、台車１３に駆動源を設けておけば、この駆動源を利用して迅速に台車１３を後退させることができる。或いは、ベース１１の後端にウインチを設けると共に、ウインチと台車１３とをワイヤーロープで接続しておけば、このウインチを駆動させてワイヤーロープを巻き込むことによっても台車１３を迅速に後退させることができる。その他、作業者数人で台車１３を人力で後退させてもよい。
【００５６】
以上、鋼管を例に直線状の長尺物を直進させる実施の形態について説明したが、本発明かかる長尺物推進装置及び長尺物の推進方法は、これに限定されるものではなく、長尺物を曲進させる場合に用いることができる。
【００５７】
図１５は、その軸が湾曲した長尺物３５を曲進させる実施の形態を示している。この図１５に示す長尺物推進装置４０についても、油圧シリンダ４３，４３を伸縮せしめ、長尺物推進装置４０を構成する台車４１を前進させる構成を採用している。基本的な構成は、図２〜図４に示した長尺物推進装置１０とほぼ同様であるので、長尺物推進装置１０との違いを主に説明する。この長尺物推進装置４０では、湾曲し、かつ平行に配された一対のガイド４７，４７が採用され、このガイド４７，４７に案内され、ガイド４７，４７に沿って走行する台車４１が設けられている。台車４１は、ボディ４２と、ボディ４２に回転自在に取り付けられた車輪４８…４８と、このボディ４２に取り付けられた２つの油圧シリンダ４３，４３とを備えている。車輪４８…４８とガイド４７，４７との構造は、台車４１が脱線することなく案内されるように、図４に示した構造と同様な構造が採用されている。
【００５８】
一方、２つの油圧シリンダ４３，４３は、左右のガイド４７，４７に対応するように、それぞれ設けられている。各油圧シリンダ４３，４３は、台車４１の前後方向に延びるようにして台車４１に取り付けられたシリンダチューブ４４，４４と、このシリンダチューブ４４，４４の軸方向にて伸縮するシリンダロッド４５，４５とを備えている。
【００５９】
そして、台車４１を案内させるガイド４７，４７には、各シリンダロッド４５，４５の後端がそれぞれ当接される受け部材４６，４６が設けられている。この実施形態では、各ガイド４７，４７に対応するように油圧シリンダ４３，４３を設けているので、シリンダロッド４５，４５と、受け部材４６，４６との間に反力部材を配置しなくても、直接油圧シリンダ４３，４３の伸張力を受け部材４６，４６に伝達させることができる。
【００６０】
この実施形態にかかる長尺物推進装置４０のように、左右のガイド４７，４７に対応さて油圧シリンダ４３，４３を設けることで、以下に説明するように長尺物を推進させることができる。
【００６１】
両油圧シリンダ４３，４３のシリンダロッド４５，４５を短縮させた状態で、両者の後方にて受け部材４６，４６をガイド４７，４７にセットする。次いで、両油圧シリンダ４３，４３のシリンダロッド４５，４５をそれぞれ伸張させる。この際、ガイド４７，４７が描くカーブの内側のガイド４７に対応する油圧シリンダ４３のシリンダロッド４５より、外側のガイド４７に対応する油圧シリンダ４３のシリンダロッド４５を早いスピードで伸張させる。これより、台車４１は、ガイド４７，４７の軌跡にそって極めて円滑に前進する。
【００６２】
湾曲するガイド４７，４７に沿って台車４１を前進させることで、台車４１に搭載された長尺物３５は湾曲して推進される。各油圧シリンダ４３，４３のシリンダロッド４５，４５が所定のストロークずつ伸張された後、油圧シリンダ４３，４３の作動を停止させ、台車４１をその位置で位置固定させる。次いで、各油圧シリンダ４３，４３のシリンダロッド４５，４５を短縮させる。その後、各ガイド４７，４７に位置固定された受け部材４６，４６をそれぞれ各シリンダロッド４５，４５の後端部の直近まで前進させ、その位置でこれら受け部材４６，４６をガイド４７，４７に位置固定させる。そして、各油圧シリンダ４３，４３のシリンダロッド４５，４５を上述のように伸張させることで、台車４１を前進させて長尺物３５を推進させる。
【００６３】
以上の動作を繰り返し行うことで、長尺物３５を曲進させるようにして推進させることができる。なお、各ガイド４７，４７に対応させて左右にそれぞれ油圧シリンダ４３，４３を設けたことで、左右の進行バランスを微調整させながら台車４１を前進させることが可能となる。
【００６４】
なお、本発明にかかる長尺物推進装置の場合、ガイドを水平に設置することには限定されない。図１６は、ガイド５１，５１の湾曲部において左右方向に傾斜させて設置する実施の形態を示している。この図１６に示す長尺物推進装置５０は、傾斜面に設置されたガイド５１，５１と、長尺物６１が搭載され、ガイド５１，５１に案内される台車５３とを備えている。
【００６５】
台車５３は、ボディ５４と、この台車５３を走行させる車輪５５，５５と、台車５３に取り付けられ、台車５３をガイド５１，５１の延びる方向に沿って移動せしめる油圧シリンダ５９，５９とを備えている。車輪５５，５５は、ボディ５４の左右に延び、回転自在に支持された回転軸５７の両端に取り付けられ、左右いずれの車輪５５，５５も、台車５３の外側方から全体が覆われるようにしてガイド５１，５１に支持されている。なお、各車輪５５，５５には、その厚み方向の両端部に半径方向外側に張り出すフランジ５６，５６が形成されていて、台車５３の脱線を防止している。
【００６６】
また、ボディ５４の後部には搭載された長尺物６１の後端に当接させ、台車５３の前進する推進力を長尺物６１に伝達せしめる押圧面５８が設けられている。この押圧面５８は、ボディ５４の後部にてボディ５４の上面から上方に延びるようにして設けられている。なお、この長尺物推進装置５０では、台車５３が左右に傾けられるため、長尺物６１が搭載される部分を窪ませるとよい。ボディ５４にこのような窪みを形成することで、座りをよくすることでき、台車５３が左右に傾いても、搭載された長尺物６１の脱落を効果的に防止できる。
【００６７】
さらに、この台車５３をガイド５１，５１に沿って前進させる油圧シリンダ５９，５９は、ボディ５４の左右に両サイドに設けられている。各油圧シリンダ５９，５９は、左右のガイド５１，５１の上面に対応する位置にて、台車５３の前後方向に延びるようにしてそれぞれ設けられており、取り付けられた位置から台車５３の後方でシリンダロッドを伸縮させることができるように構成されている。そして、シリンダロッドの後方には、ガイド５１，５１の上面に位置固定される受け部材６０，６０が設けられている。
【００６８】
一方、ガイド５１，５１は、その横断面の形状が「コ」の字に形成されたいわゆるチャンネル材が使用され、開放された部分同士が対向するように平行を成して設置されている。そして、ガイド５１，５１の上面および下面には、これらが対向する内面にレール５２，５２が、ガイド５１，５１の延びる方向に沿ってそれぞれ取り付けられられている。台車５３の車輪５５，５５は、これらレール５２，５２の間に挟み込まれるようにしてガイド５１，５１に支持されている。
【００６９】
台車５３は、図１５に示した実施の形態にかかる長尺物推進装置５０の場合と同様に、受け部材６０，６０にシリンダロッドを当接させ、当接させた際の反力を台車５３に伝達させることで前進される。この際、左右の油圧シリンダ５９，５９のシリンダロッドの伸張速度を微調整しながら、左右のバランスを保ちつつ台車５３は前進される。そして、この長尺物推進装置５０によれば、車輪５５，５５がガイド５１，５１に設けられたレール５２，５２により支持されると共に、車輪５５，５５のフランジ５６，５６が脱線を阻止しているため、たとえ左右に傾斜する地点を台車５３が通過する場合でも、台車５３は、横転することなくガイド５１，５１に沿って走行する。
【００７０】
以上、伸縮手段として油圧シリンダを例に説明したが、作動油以外の媒体を用いてシリンダロッドを伸縮させるシリンダを採用しても構わない。また、シリンダ以外にもロッドを機械的に伸縮させる伸縮ユニットを使用しても構わない。
【００７１】
例えば、図１７に示す機械式の伸縮ユニット７０を採用してもよい。この伸縮ユニット７０は、筒状のボディ７１と、ボディ７１の軸方向の端部から軸方向に延びるロッド７２とからなり、ロッド７２はボディ７１に内蔵された駆動源により伸縮されるように構成されている。ロッド７２の外周面には送りねじ７３が形成されており、このロッド７２をボディ７１に対して回転させることで、軸方向に移動するよう構成されている。また、ロッド７２の先端には、ロッド７２に対して回転可能に取り付けられた当て部材７４が設けられている。
【００７２】
この伸縮ユニット７０についても、そのボディ７１を台車に取り付け、その取り付け位置から後方でロッド７２が伸縮するように構成することで、当該伸縮ユニット７０の伸縮を利用して台車を走行させることができる。
【００７３】
以上、推進させる長尺物として、主に鋼管を例に説明したが、これに限定されるものではなく、他の長尺物を推進させる場合にも本発明にかかる長尺物推進装置及び長尺物推進方法を適用することができる。また、長尺物を地山に埋設させる目的以外に適用することを妨げるものでもない。
【００７４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、安定した推進力を長尺物に付与できることに加え、推進速度や推進距離の微調整を容易に行うことができるため、信頼性の高い施工を行うことができる。また、伸縮手段を採用して、長尺物の前進に伴い当該伸縮手段も前進させつつ長尺物を推進させるため、湾曲するガイドに沿わせて台車を移動させることができ、長尺物をカーブさせて推進させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる長尺物推進装置を使用して鋼管を埋設する様子を示す図。
【図２】本発明の一実施形態にかかる長尺物推進装置の側面図。
【図３】図２に示す長尺物推進装置に使用される台車の側面図。
【図４】図３に示す台車を後方から見た図。
【図５】発進立坑に推進させる鋼管を吊り降ろす工程を示す図。
【図６】図５の方法とは別の方法で鋼管を発進立坑に吊り降ろす工程を示す図。
【図７】鋼管の後端が搭載された台車の後方に受け部材及び反力部材をセットした状態を示す側面図。
【図８】図７に示す状態を台車の後方から見た図。
【図９】油圧シリンダを伸張させて台車を前進させる工程を示す図。
【図１０】台車を位置固定し、油圧シリンダを短縮させて、反力部材を前進させる工程を示す図。
【図１１】前進された台車に対応させて、受け部材をガイドの前方に移動させる工程を示す図。
【図１２】ガイドの先端まで台車を前進させて鋼管を推進させた後、鋼管を再押圧するために、一端台車を後退させる工程を示す図。
【図１３】台車のボディの上面に再押圧管をセットして、鋼管を推進させる工程を示す図。
【図１４】一つの鋼管を推進させた後に、台車が再び後退された状態の長尺物推進装置の側面図。
【図１５】水平に湾曲するガイドに沿って台車が走行する長尺物推進装置の一実施形態を示す図。
【図１６】左右方向において傾斜させてガイドを設けた長尺物推進装置の一実施形態を示す図。
【図１７】機械式伸縮手段の一実施形態を示す斜視図。
【図１８】従来から使用されている推進装置の一例を示す図。
【図１９】図１８に示す推進装置は別の従来例を示す図。
【図２０】さらに別の従来例に関する推進装置を示す図。
【符号の説明】
４  鋼管（長尺物）
１０，４０，５０  長尺物推進装置
１１  ベース
１２，４７，５１  ガイド
１３，４１，５３  台車
１４，４６，６０  受け部材
１６，４８，５５  車輪
１７，４３，５９  油圧シリンダ（伸縮手段）
２１  再押圧管
２２  押し込み台
２４，５２  レール
２６  取り付け孔
２８  反力部材
２９  連結部材
３５，６１  長尺物
７０  伸縮ユニット（伸縮手段）
【図１】
0003926196.tif 000002
【図２】
0003926196.tif 000003
【図３】
0003926196.tif 000004
【図４】
0003926196.tif 000005
【図５】
0003926196.tif 000006
【図６】
0003926196.tif 000007
【図７】
0003926196.tif 000008
【図８】
0003926196.tif 000009
【図９】
0003926196.tif 000010
【図１０】
0003926196.tif 000011
【図１１】
0003926196.tif 000012
【図１２】
0003926196.tif 000013
【図１３】
0003926196.tif 000014
【図１４】
0003926196.tif 000015
【図１５】
0003926196.tif 000016
【図１６】
0003926196.tif 000017
【図１７】
0003926196.tif 000018
【図１８】
0003926196.tif 000019
【図１９】
0003926196.tif 000020
【図２０】
0003926196.tif 000021