(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複動シリンダを駆動源として、ガス管等として使用する鋼管や樹脂管およびそれらを敷設させる掘削孔を形成するための掘削ロッド等を含む管体の押込み推進と、該管体の引抜き推進と、既設樹脂管切断装置に連結した荷重伝達線状体の引込み推進のうちの少なくとも何れか二つの推進を行う万能推進機であって、
複動シリンダの進退動とともに平行移動する支持プレートを設け、
この支持プレートに、前記掘削孔を形成する掘削装置と、管体か荷重伝達線状体の少なくとも何れかを保持するクランプ装置と、を交換可能に着脱するための取付部を形成した万能推進機。
【請求項２】
支持プレートに取付けた掘削装置の棒状の掘削刃の軸心と、管体および荷重伝達線状体の軸心とが合致するように、掘削装置とクランプ装置の取付部を形成した請求項１記載の万能推進機。
【請求項３】
複動シリンダと支持プレートとを枠状のベースフレームに取付け、該ベースフレームに該支持プレートのクランプ装置で保持する管体か荷重伝達線状体の軸交差方向に沿う補強立壁を設け、補強立壁に管体か荷重伝達線状体との当接を回避するための逃げ部を設けた請求項１または請求項２記載の万能推進機。
【請求項４】
管体の押込み推進時に、該管体の推進方向を所定方向に位置決めする芯出しガイドを着脱するための取付部を更に形成した請求項１〜請求項３の何れか１項記載の万能推進機。
【請求項５】
支持プレートに、前記掘削装置か前記クランプ装置かの少なくとも何れかを備える請求項１〜請求項４何れか１項記載の万能推進機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス管や水道管などとして用いる鋼管や樹脂管の敷設や引抜き等を非開削で行うために用いる推進機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
新管の敷設作業、不要となった既設管の引抜き作業、不要となった既設管を新管に取替える入替え作業といった各種の配管作業を、作業長にわたって地盤を開削せずに非開削で行う際には、その作業に応じて様々な機器が利用される。
【０００３】
例えば、新管を敷設する際には、まず立坑内へスクリューオーガーのような掘削装置を搬入してから、掘削ロッドを掘進させるための下孔を形成する。次に、推進方向が単方向である単進型の推進機を掘削装置と入れ替えて、この推進機によって押込み方向の推進力を与えながら掘進ロッドで地盤を削孔する。
【０００４】
また、不要となった既設鋼管の引抜き作業を行うにあたっては、引抜き方向の推進力を得るために上記の単進型の推進機を前後逆に配置して使用したり、あるいは別途の引抜き専用の推進機を使用している。
【０００５】
そして、引抜き対象する既設管が鋼管ではなく樹脂管である場合には、前述のような推進機をそのまま使うことはできないという問題がある。樹脂管に掛かる土圧が推進機の引抜き力よりも大きく、樹脂管が土圧と引抜き力に負けて途中で折れてしまったり、折れなくても簡単には引抜くことができないことがあるからである。そのため、既設樹脂管の引抜き作業に際しては、より強力な推進力（引抜き力）を発揮する推進機を導入したり、あるいは本出願人が特開２００１−１３２８７０号公報で提案するように、樹脂管を管の内側から長手方向に沿って短冊状に切断するパイプスプリッタ（既設樹脂管切断装置）にワイヤー（荷重伝達線状体）を連結し、これをウインチで巻取ることで発生する引込み方向の推進力をパイプスプリッタに作用させて既設樹脂管を切断し、切断した樹脂管を回収するといったような作業が必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これまで行われて来た従来技術をここで改めて振返ってみて分かるのは、無駄が多いということである。即ち、上記に例示しただけでも、作業対象とする管体の材質の相違（鋼管か樹脂管かの相違）や、推進態様の相違（押込み推進、引抜き推進、引込み推進の相違）に応じて、異なる推進機（単進型の推進機、推進力の強弱が異なる推進機、ウインチ）を使用しているのが現実である。しかしながら、以上のような各作業が配管作業の作業形態として隣接しており、一つの現場で併せて行われることを考えると、異なる推進機を用意して使用することは、運搬は勿論のこと、立坑内への設置作業の面やコスト面でのロスが大きいが、現状ではこれを受け入れざるを得ないこととなっている。
【０００７】
この発明は、こうした知見に基づいてなされたものである。即ち、本発明の目的は、新管の敷設作業、不要となった既設管の引抜き作業、既設管と新管の入替作業などの各種配管作業に共用できる万能推進機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そして、上記目的を達成すべく本発明は、複動シリンダを駆動源として、ガス管等として使用する鋼管や樹脂管およびそれらを敷設させる掘削孔を形成するための掘削ロッド等を含む管体の押込み推進と、該管体の引抜き推進と、既設樹脂管切断装置に連結した荷重伝達線状体の引込み推進のうちの少なくとも何れか二つの推進を行う万能推進機であって、複動シリンダの進退動とともに平行移動する支持プレートを設け、この支持プレートに、前記掘削孔を形成する掘削装置と、管体か荷重伝達線状体の少なくとも何れかを保持するクランプ装置と、を交換可能に着脱するための取付部を形成した万能推進機を提供する。
【０００９】
この万能推進機が“万能”である理由は、複動シリンダの進退動とともに平行移動する支持プレートを設け、この支持プレートに、前記掘削孔を形成する掘削装置と、管体か荷重伝達線状体の少なくとも何れかを保持するクランプ装置と、を交換可能に着脱するための取付部を形成したことにある。即ち、支持プレートには、該取付部を介して掘削装置とクランプ装置とを交換可能に着脱できるため、例えば掘削孔の下孔を削孔する場合には掘削装置としてのスクリューオーガーを支持プレートに取付けて作業を行い、これに続けて掘削孔の本孔を削孔する場合には掘削ロッドのスクリューオーガーに替えてクランプ装置を支持プレートに取付けて作業を行う。そして、上記クランプ装置では、掘削ロッドだけでなくガス管等として使用する鋼管や樹脂管といった他の管体、更には既設樹脂管切断装置に連結した荷重伝達線状体を保持することもできるので、これらの押込み推進や引抜き推進、更には引込み推進の何れの作業も、支持プレートに取付けたクランプ装置によって行える。そして、以上のような何れの作業を行う場合にも、支持プレートは複動シリンダによって駆動されるため、複動シリンダを共用の駆動源として用いることができて無駄がない。
【００１０】
また、本発明は、支持プレートに取付けた掘削装置の棒状の掘削刃の軸心と、管体および荷重伝達線状体の軸心とが合致するように、掘削装置とクランプ装置の取付部を形成した万能推進機を提供するものである。
【００１１】
この万能推進機によれば、装着する掘削装置とクランプ装置ごとに芯出しを行う必要がなく、取付ければ直ぐに高精度な掘削と、管体や荷重伝達線状体のクランプを行うことが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明は、複動シリンダと支持プレートとを枠状のベースフレームに取付け、該ベースフレームに該支持プレートのクランプ装置で保持する管体か荷重伝達線状体の軸交差方向に沿う補強立壁を設け、補強立壁に管体か荷重伝達線状体との当接を回避するための逃げ部を設けたものである。
【００１３】
この万能推進機によれば、予め管体や荷重伝達線状体との当接を回避するための逃げ部を設けたので、この万能推進機を利用する際に、機内に露呈する管体や荷重伝達線状体の長さを気にせずに作業を行うことができ、万能推進機や管体等を破損することもない。
【００１４】
そして、本発明は、管体の押込み推進時に、該管体の推進方向を所定方向に位置決めする芯出しガイドを着脱するための取付部を更に形成したものである。
【００１５】
この万能推進機によれば、芯出しガイドによって管体の押込み推進の推進方向が矯正されるため、計画の推進方向に沿って正確に管体を押込むことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
この実施形態による万能推進機１の平面図を図１に示す。万能推進機１は、矩形状のベースフレーム２の内部に、油圧で駆動する複動シリンダ３と、この複動シリンダ３に対してブラケット４を介して固定した支持プレート５と、支持プレート５の移動をガイドするガイドプレート６とを備えている。なお、このベースフレーム２の大きさは、長さが７００ｍｍ、幅が３１５ｍｍであり、非常に小型のものである。
【００１８】
ベースフレーム２は、断面Ｌ字形状とした一対のフレーム材２ａを、各内角側を機内に向けた状態として長手方向に沿って配置してあり、それぞれの両端部には「補強立壁」としての端末プレート２ｂが溶接されている（図３参照）。各フレーム材２ａにおける両端外側には、略直角三角形状のサイドプレート２ｃが溶接されていて、これによってもベースフレーム２を補強している。また、フレーム材２ａのうち、図１で図中上側のフレーム材２ａには、前述した支持プレート５の移動をガイドするガイドプレート６が固定されている。各端末プレート２ｂには、上縁から下向きにＵ字形状に切欠いた逃げ部２ｄが形成されている。各サイドプレート２ｃには、この万能推進機１を立坑の坑壁やサポートに固定して、複動シリンダ３による推進反力を得るための脚部２ｅが設けられている。脚部２ｅは、万能推進機１の長手方向に沿ってその突出長さを調整できるようになっている。
【００１９】
複動シリンダ３は、図１で図中左側の端末プレート２ｂに対して固定されている。複動シリンダ３の筒状の本体部３ａに対して進退動する駆動ロッド３ｂの先端部３ｃには、前述したブラケット４が固定されている。本体部３ａから上向きに突出する３ｄは、図示せぬ複動シリンダ３の制御装置に対して接続する接続部である。
【００２０】
支持プレート５は、全体形状が平板状のものであり、その前端部５ａの複動シリンダ３と近接する箇所において、ブラケット４に対して固定されている。この支持プレート５には、四隅と中央外側の計６カ所にガイドローラ５ｂが取付けられている。各ガイドローラ５のうち図１の図中下側に横並びしている３つのガイドローラ５ｂは、図中下側のフレーム材２ａに形成したガイド溝２ｆに入り込んでいて、そのガイド溝２ｆに沿って転動するようになっている。一方、図１の図中上側に横並びしている３つのガイドローラ５ｂは、図中上側のフレーム材２ａに固定してあるガイドプレート６に形成した同様のガイド溝６ａに入り込んでいて（図２，図４参照）、そのガイド溝６ａに沿って転動するようになっている。なお、ガイド溝２ｆ，６ａとは、同じ高さ位置で同一長さで形成されている。
【００２１】
また、支持プレート５には、前端部５ａ側に４つの取付孔５ｃが貫通形成されており、この４つの取付孔５ｃには後述するクランプ装置７が取付けられる。また、支持プレート５の中央付近には２つの取付孔５ｄ，５ｅが貫通形成されており、更に支持プレート５の後端部５ｇ側にも２つの取付孔５ｆが貫通形成されている。なお、後述するが、取付孔５ｄ，５ｅには芯出しガイド８が、また取付孔５ｄ，５ｆには掘削装置９がそれぞれ取付けられる。そのため取付孔５ｄは、芯出しガイド８と掘削装置９の双方の取付箇所として共用するようにしてある。図面に表れない支持プレート５の裏面には以上の各取付孔５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆに対応して溶接ナットが固定されている。
【００２２】
次に、以上のような概略構成の万能推進機１の基本動作を図５に基づいて説明する。なお、図５には、理解を容易にするため万能推進機１の細部構成については表示を省略してある。
【００２３】
図５（ａ）で示す状態は、図１と同様の初期状態を示しており、ここから複動シリンダ３の駆動ロッド３ｂを前進方向Ｘへ油圧駆動により伸長させる。すると、この伸長動作に合わせて支持プレート５が前進方向Ｘへ移動する。この移動は、前述のように計６つのガイドローラ５ｂがフレーム材２ａのガイド溝２ｆとガイドプレート６のガイド溝６ａの内部を転動してガイドを受けることで、大変スムーズに行われる。そして、図５（ａ）の初期状態から移動していき、前端部５ａが端末プレート２ｂの近接する図５（ｂ）の最伸長状態にまで来ると、今度は駆動ロッド３ｂが逆方向である後退方向Ｙへ油圧駆動される。勿論このときも、ガイドローラ５ｂとガイド溝２ｆ，６ａによるガイドが機能している。万能推進機１は、以上のような動作を基本として機能するようになっている。
【００２４】
次に、万能推進機１のより具体的な実施例を、図６〜図１０に基づいて説明する。
【００２５】
【実施例１】
万能推進機１の実施例１を図６，７に示す。本例では、前述した万能推進機１に掘削装置（スクリューオーガー）９を取付けたものである。その取付けに当たっては、図６で示すように前述した支持プレート５の取付孔５ｄと取付孔５ｆに対して、掘削装置９の固定ボルト９ａを挿通し、図示せぬ溶接ナットと螺合させることで固定する。そして、図７で示すように立坑Ｈ内に万能推進機１を設置するとともに、掘削装置９にオーガー刃９ｂを装着し、このオーガー刃９ｂを回転させつつ前述の要領で複動シリンダ３の駆動ロッド３ｂを伸長させて支持プレート５を前進させる。すると、複動シリンダ３による推進力を受けつつオーガー刃９ｂが地盤を削孔し、掘削ロッドにより掘削孔を削孔するきっかけとする下孔ｈが形成される。そして、複動シリンダ３の最長状態から駆動ロッド３ｂを縮長させて下孔ｈからオーガー刃９ｂを抜き取る。この一連の動作を繰返し行うことで、計画している方向に沿って下孔ｈが形成される。
【００２６】
以上のように実施例１の万能推進機１によれば、複動シリンダ３を推進源として掘削装置９により下孔ｈを回転掘削するので、作業員の人力では不能な程度にオーガー刃９ｂを強力に押込み推進させることができ、作業効率が向上する。
【００２７】
また、これにより形成される下孔ｈは、複動シリンダ３の駆動ロッド３ｂの進退動方向に沿って一定であるため、計画の掘削方向に沿って安定して正確に下孔ｈを形成することができる。
【００２８】
さらに、オーガー刃９ｂを下孔ｈから引抜く際には、オーガー刃９ｂが下孔ｈに噛み込んでしまって、作業員の人力ではなかなか抜け難く危険であるが、複動シリンダ３を推進源として引抜き推進するので、難なく安全にオーガー刃９ｂを下孔ｈから引抜くことが可能である。
【００２９】
【実施例２】
万能推進機１の実施例２を図８，９，１０に示す。本例では、前述の万能推進機１に、クランプ装置７と芯出しガイド８を取付けたものである。それらの取付けに当たっては、図８で示すように、前述の支持プレート５における４つの取付孔５ｃにクランプ装置７の固定ボルト７ａを挿通し、図示せぬ溶接ナットと螺合させることで固定する。また、芯出しガイド８についてはその固定ボルト８ａを、支持プレート５における取付孔５ｄと取付孔５ｅに挿通し、図示せぬ溶接ナットと螺合させて固定する。
【００３０】
ここでクランプ装置７について説明すると、クランプ装置７は操作レバー７ｂを略Ｕ字状のホルダー７ｃに軸支して構成したものであり、操作レバー７ｂの下端には、偏心クランプカム７ｄが形成されている。そして、図８の直立した操作レバー７ｂを回転させることで、偏心クランプカム７ｄの底部７ｅとホルダー７ｃの座面７ｆとの間隔を変化させて、様々な外径サイズに応じて各種の管材ｐを確実に保持できるようになっている。
【００３１】
芯出しガイド８にも座面８ｂが形成されており、この座面８ｂは、芯出しガイド８の取付状態で、クランプ装置７の座面７ｆと高さ方向で合致するようになっている。なお、この芯出しガイド８は、内周部８ｃの大きさと形状が作業対象とする管材の外径に適合するものを使用する適宜使用することになる。
【００３２】
これらのクランプ装置７と芯出しガイド８を備える万能推進機１によれば、例えば次のような推進を行うことができる。
【００３３】
掘削ロッドの押込み推進；  実施例１で形成した下孔ｈに掘削ロッドを押込んで掘削孔を形成する際には、図９で示すように、クランプ装置７で掘削ロッド１０を保持した状態のまま複動シリンダ３により支持プレート５を移動させることで、掘削ロッド１０の押込み推進を行う。そして、最伸長状態となった時に（図５（ｂ）参照）、掘削ロッド１０の保持を解除して駆動ロッド３ｂを初期状態（図５（ａ）参照）に戻してから再び他の掘削ロッド１０を保持して押込推進を継続していく。こうした掘削ロッド１０の押込み推進によって地盤に掘削孔を形成することができる。
【００３４】
そして、万能推進機１を利用する掘削ロッド１０の押込み推進によれば、実施例１の万能推進機１と同様に、複動シリンダ３を推進源として掘削ロッド１０を押込むため、強力に押込み推進を行うことができ、作業効率が向上する。
【００３５】
また、この押込み推進により得られた掘削孔は、複動シリンダ３の駆動ロッド３ｂの進退動方向に沿って芯出しガイド８により推進方向が矯正されるため、計画の掘削方向に沿って安定して正確に掘削孔を形成することができる。
【００３６】
既設管の引抜き推進；  地盤に敷設してある鋼管や樹脂管といった既設管を引抜く際には、駆動ロッド３が最伸長状態となった時に（図５（ｂ）参照）、クランプ装置７で図示せぬ既設管を保持する。このように保持したまま、複動シリンダ３により支持プレート５を移動させることで、既設管の引抜き推進を行う。そして、初期状態（図５（ａ）参照）になった時に既設管の保持を解除し、再び駆動ロッド３を最伸長状態としてから、同じ要領で引抜き推進を繰返し行う。なお、この引抜き推進を行う際には、芯出しガイド８は不要であるから取り外しておくようにする。
【００３７】
この万能推進機１を利用する既設管の引抜き推進によれば、複動シリンダ３を推進源として既設管を引抜くため、強力に引抜き推進を行うことができ、作業効率が向上する。
【００３８】
既設樹脂管の入替え時に使用するパイプスプリッタに連結したワイヤーの引込み推進；  万能推進機１は、地盤に敷設した樹脂管を新たな樹脂管等に入れ替えるためにも用いることができる。より具体的には、この既設樹脂管の入替えは本出願人の提案に係る特開２００１−１３２８７０号公報に記載の方法で行うことができるが、既設樹脂管を切断するためのパイプスプリッタに連結したワイヤー（荷重伝達線状体）の引込みは、次のようにして行う。
【００３９】
即ち、クランプ装置７のみを取付けた状態で、駆動ロッド３ｂが最伸長状態となった時に（図５（ｂ）参照）、クランプ装置７で図示せぬワイヤーを保持する。これを保持したまま、複動シリンダ３により支持プレート５を移動させることで、ワイヤーの引込み推進を行う。そして、初期状態（図５（ａ）参照）になった時にワイヤーの保持を解除し、再び駆動ロッド３ｂを最伸長状態としてから、同じ要領で引込み推進を繰返し行う。
【００４０】
なお、クランプ装置７で直接ワイヤーを保持できない場合には、図１０で示すような半割形状の補助クランプ部材１１を利用する。この補助クランプ部材１１の中にワイヤー１２を挿通し、補助クランプ部材１１をクランプ装置７によって保持することで、線状のワイヤー１２の径を補うことができ、これを確実に保持できるようになる。
【００４１】
この万能推進機１を利用すれば、樹脂管や鋼管等の管体よりも大変小径な線状のワイヤーであっても、複動シリンダ３を推進源として、強力に引込み推進を行うことができ、作業効率が向上する。
【００４２】
以上のように、万能推進機１によれば、複動シリンダ３の進退動とともに平行移動する支持プレート５に対して、掘削装置９と、クランプ装置７と、芯出しガイド８を可能な「取付部」としての取付孔５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを設けたので、実施例１の掘削装置の押込み推進、実施例２の掘削ロッドの押込み推進、既設管の引抜き推進、ワイヤーの引込み推進を、それ一台のみで行うことができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の万能推進機は、作業対象とする管体の材質の相違（鋼管か樹脂管かの相違）や、推進態様の相違（押込み推進、引抜き推進、引込み推進の相違）に応じて異なる推進機が不要であり、地盤配管として現状行われている殆ど全ての作業に共用することができるため、運搬面は勿論のこと、立坑内への設置作業の面やコスト面でのロスを大幅に軽減できるものである。
【００４４】
また、支持プレートに取付けた掘削装置の棒状の掘削刃の軸心と、管体および荷重伝達線状体の軸心とが合致するように、掘削装置とクランプ装置の取付部を形成した万能推進機によれば、装着する掘削装置とクランプ装置ごとに芯出しを行う必要がなく、取付ければ直ぐに高精度な掘削と、管体や荷重伝達線状体のクランプを行うことが可能となる。
【００４５】
さらに、複動シリンダと支持プレートとを枠状のベースフレームに取付け、該ベースフレームに該支持プレートのクランプ装置で保持する管体か荷重伝達線状体の軸交差方向に沿う補強立壁を設け、補強立壁に管体か荷重伝達線状体との当接を回避するための逃げ部を設けた万能推進機によれば、予め管体や荷重伝達線状体との当接を回避するための逃げ部を設けたので、この万能推進機を利用する際に、機内に露呈する管体や荷重伝達線状体の長さを気にせずに作業を行うことができ、万能推進機や管体等を破損することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態による万能推進機の平面図。
【図２】図１のＳＡ−ＳＡ線断面図。
【図３】図１のＳＢ線方向からみた万能推進機の側面図。
【図４】図１のＳＣ−ＳＣ線を模式的に示す拡大断面図。
【図５】図１の万能推進機の動作説明図。
【図６】図１の万能推進機の一実施例を示す説明図。
【図７】図６の万能推進機の動作説明図。
【図８】図１の万能推進機の他の実施例を示す説明図で、分図（ａ）は正面側から見た一部省略部分断面説明図、分図（ｂ）は分図（ａ）のＳＤ線方向からみた芯出しガイドの構成説明図、分図（ｃ）は分図（ａ）のＳＤ線方向からみたクランプ装置の構成説明図。
【図９】図８の万能推進機の動作説明図。
【図１０】図８の実施例で用いる補助クランプ部材の外観斜視図。
【符号の説明】
１    万能推進機
２    ベースフレーム
２ａ  フレーム材
２ｂ  端末プレート（補強立壁）
２ｃ  サイドプレート
２ｄ  逃げ部
２ｅ  脚部
２ｆ  ガイド溝
３    複動シリンダ
３ａ  本体部
３ｂ  駆動ロッド
３ｃ  先端部
３ｄ  接続部
４    ブラケット
５    支持プレート
５ａ  前端部
５ｂ  ガイドローラ
５ｃ  取付孔
５ｄ  取付孔
５ｅ  取付孔
５ｆ  取付孔
５ｇ  後端部
６    ガイドプレート
６ａ  ガイド溝
７    クランプ装置
７ａ  固定ボルト
７ｂ  操作レバー
７ｃ  ホルダー
７ｄ  偏心クランプカム
７ｅ  底部
７ｆ  座面
８    芯出しガイド
８ａ  固定ボルト
８ｂ  座面
８ｃ  内周面
９    掘削装置（スクリューオーガー）
９ａ  固定ボルト
９ｂ  オーガー刃
１０    掘削ロッド
１１    補助クランプ部材
１２    ワイヤー（荷重伝達線状体）
Ｈ  立坑
ｈ  下孔
【図１】
0003736843.tif 000002
【図２】
0003736843.tif 000003
【図３】
0003736843.tif 000004
【図４】
0003736843.tif 000005
【図５】
0003736843.tif 000006
【図６】
0003736843.tif 000007
【図７】
0003736843.tif 000008
【図８】
0003736843.tif 000009
【図９】
0003736843.tif 000010
【図１０】
0003736843.tif 000011