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技術 小口径管の埋設方法及び小口径管埋設装置

出願人 株式会社小松製作所東邦瓦斯株式会社
発明者 大久保保夫小平定正萩原秀雄
出願日 1994年2月28日 (26年9ヶ月経過) 出願番号 1994-052535
公開日 1995年9月12日 (25年3ヶ月経過) 公開番号 1995-238782
状態 特許登録済
技術分野 立坑・トンネルの掘削技術
主要キーワード 雌型ソケット 先端刃先 先端ヘッド 推進ロッド リード管 パイロット管 修正方向 調整体
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年9月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

目的

極小口径管でも精度よく地中埋設できるようにする。

構成

先端に先導体3の装着されたパイロット管4を、発進立坑2内に設置した推進装置1により地中へ推進させながら、上記先導体3に設けられた発信器14より発信される信号を地上で受信して先導体3の位置を計測し、得られた位置情報を基に先導体3を方向制御してパイロット管4を精度よく地中へ埋設した後、埋設すべき小口径管18を上記パイロット管4の先端に接続して、このパイロット管4を介して小口径管18を地中へ引き込むようにしたことから、極小口径管であっても精度よく地中へ埋設することができる。

概要

背景

従来小口径管地中埋設する埋設方法埋設装置としては、例えば特開平2−197699号公報や、実公昭58−35756号公報、特公昭57−49719号公報などが公知である。

特開平2−197699号公報のものは、先端に傾斜部を有する推進ヘッド推進ロッドの先端に装着してリード管を構成し、このリード管を回転させながら地中へ推進させ、推進途中で推進方向誤差が発生した場合、推進ヘッドの傾斜面を誤方向に対向するようにリード管を回転調整し、そのままの状態で誤差が解消するまでリード管を推進させることにより、推進方向の誤差を補正するようにしたものである。

また実公昭58−35756号公報のものは、傾斜面を有する先導管内ターゲット板発光ダイオードを前後に離間して設け、かつ小口径管の後方よりトランシットでターゲット板及び発光ダイオードを監視して、ターゲット板の中心より発光ダイオードがずれた場合に先導管の傾斜面に作用する土圧反力を利用して、ターゲット板の中心に発光ダイオードが合致するよう先導管の方向を修正するように構成されている。

さらに特公昭57−49719号公報のものは推進外管の先端に、傾斜面を有する調整体を出没自在に設けて、推進外管の推進方向に誤差が発生した場合、この調整体を前方へ突出させ、調整体の傾斜面に作用する土圧の反力を利用して推進外管の方向修正を行うように構成されている。

概要

極小口径管でも精度よく地中へ埋設できるようにする。

先端に先導体3の装着されたパイロット管4を、発進立坑2内に設置した推進装置1により地中へ推進させながら、上記先導体3に設けられた発信器14より発信される信号を地上で受信して先導体3の位置を計測し、得られた位置情報を基に先導体3を方向制御してパイロット管4を精度よく地中へ埋設した後、埋設すべき小口径管18を上記パイロット管4の先端に接続して、このパイロット管4を介して小口径管18を地中へ引き込むようにしたことから、極小口径管であっても精度よく地中へ埋設することができる。

目的

また極小口径管を埋設する場合、実公昭58−35756号公報のように小口径管の先端に装着された先導管内にターゲットや発光ダイオードなどの位置検出器を設けることが困難なため、先導管の位置を検出して方向の修正を行うなどの制御もできない不具合もある。この発明はかかる従来の不具合を改善するためになされたもので、極小口径管でも地中へ精度よく埋設できる小口径管の埋設方法及び埋設装置を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

先端に先導体3の装着されたパイロット管4を、発進立坑2内に設置した推進装置1により地中推進させながら、上記先導体3に設けられた発信器14より発信される信号を地上で受信して先導体3の位置を計測し、得られた位置情報を基に先導体3を方向制御してパイロット管4を精度よく地中へ埋設した後、埋設すべき小口径管18を上記パイロット管4の先端に接続して、このパイロット管4を介して小口径管18を地中へ引き込むことを特徴とする小口径管の埋設方法

請求項2

発進立坑2内に設置され、かつ先端に先導体3の装着されたパイロット管4を到達立坑5へ向けて推進させる推進装置1と、上記推進装置1に設けられ、かつ推進装置1により推進されるパイロット管4を回転させる駆動装置8と、上記先導体3より発せられる信号を地上で受信して、先導体3の位置を計測する位置計測手段と、計測手段が計測した位置情報を基に先導体3の推進方向を制御する制御手段とを具備してなる小口径管埋設装置

請求項3

先導体3の位置計測手段は先導体3に設けられた発信器14と、この発信器14より発信される信号を地上で受信する受信器16で構成された請求項2記載の小口径管埋設装置。

請求項4

先導体3の方向制御手段は、先端に設けた非対称部に作用する土圧反力を利用して先導体3の方向を修正するものである請求項2記載の小口径管埋設装置。

請求項5

パイロット管4の接続部に、回転力を伝達するトルク伝達部4cを設けてなる請求項2記載の小口径管埋設装置。

請求項6

トルク伝達部4cは多角形二面幅またはスプラインなどにより形成してなる請求項5記載の小口径管埋設装置。

技術分野

0001

この発明は主として極小口径管地中へ精度よく埋設する小口径管埋設方法及び埋設装置に関する。

背景技術

0002

従来小口径管を地中へ埋設する埋設方法や埋設装置としては、例えば特開平2−197699号公報や、実公昭58−35756号公報、特公昭57−49719号公報などが公知である。

0003

特開平2−197699号公報のものは、先端に傾斜部を有する推進ヘッド推進ロッドの先端に装着してリード管を構成し、このリード管を回転させながら地中へ推進させ、推進途中で推進方向誤差が発生した場合、推進ヘッドの傾斜面を誤方向に対向するようにリード管を回転調整し、そのままの状態で誤差が解消するまでリード管を推進させることにより、推進方向の誤差を補正するようにしたものである。

0004

また実公昭58−35756号公報のものは、傾斜面を有する先導管内ターゲット板発光ダイオードを前後に離間して設け、かつ小口径管の後方よりトランシットでターゲット板及び発光ダイオードを監視して、ターゲット板の中心より発光ダイオードがずれた場合に先導管の傾斜面に作用する土圧反力を利用して、ターゲット板の中心に発光ダイオードが合致するよう先導管の方向を修正するように構成されている。

0005

さらに特公昭57−49719号公報のものは推進外管の先端に、傾斜面を有する調整体を出没自在に設けて、推進外管の推進方向に誤差が発生した場合、この調整体を前方へ突出させ、調整体の傾斜面に作用する土圧の反力を利用して推進外管の方向修正を行うように構成されている。

発明が解決しようとする課題

0006

しかし上記何れの公報のように小口径管を地中へ推進させて埋設する方法では、埋設管が極小口径管の場合、直進性を維持することが困難なため、精度の高い埋設ができない不具合がある。

0007

また極小口径管を埋設する場合、実公昭58−35756号公報のように小口径管の先端に装着された先導管内にターゲットや発光ダイオードなどの位置検出器を設けることが困難なため、先導管の位置を検出して方向の修正を行うなどの制御もできない不具合もある。この発明はかかる従来の不具合を改善するためになされたもので、極小口径管でも地中へ精度よく埋設できる小口径管の埋設方法及び埋設装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0008

この発明は上記目的を達成するために、先端に先導体の装着されたパイロット管を、発進立坑内に設置した推進装置により地中へ推進させながら、上記先導体に設けられた発信器より発信される信号を地上で受信して先導体の位置を計測し、得られた位置情報を基に先導体を方向制御してパイロット管を精度よく地中へ埋設した後、埋設すべき小口径管を上記パイロット管の先端に接続して、このパイロット管を介して小口径管を地中へ引き込むようにしたものである。

0009

また発進立坑内に設置され、かつ先端に先導体の装着されたパイロット管を到達立坑へ向けて推進させる推進装置と、上記推進装置に設けられ、かつ推進装置により推進されるパイロット管を回転させる駆動装置と、上記先導体より発せられる信号を地上で受信して、先導体の位置を計測する位置計測手段と、計測手段が計測した位置情報を基に先導体の推進方向を制御する制御手段とを具備したものである。

0010

上記構成により予め精度よく埋設されたパイロット管により埋設すべき小口径管を地中へ引き込んで埋設することから、極小口径管であっても精度よく地中へ埋設することができる。また先導体の位置を地上より計測して推進方向を修正しながらパイロット管を地中へ推進させるため、推進距離が長かったり、地質が不均一であっても精度よくパイロット管を埋設することができる。

0011

この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。図1及び図2は小口径管の埋設方法を、図3ないし図4は推進装置を、そして図5以下は各部の詳細図を示す。

0012

図1及び図2において1は発進立坑2内に設置された推進装置で、先端に先導体3の装着されたパイロット管4を到達立坑5へ向けて推進させるようになっている。上記推進装置1は図3ないし図5に示すように、架台1aを有していて、この架台1a上に、両側に設けられた一対の推進ジャッキ7により前後動自在な駆動装置8が設けられている。なお図3中1bは反力受け板を示す。

0013

上記駆動装置8は前面よりパイロット管4の推進方向へ突出する駆動軸8aを有していて、この駆動軸8aは、駆動装置8の上部に設けられた駆動モータ9により減速機10を介して回転駆動されるようになっている。上記駆動軸8aは内部に水路(図示せず)を有する中空体より形成されていて、後端部に接続されたスイベルジョイント11を介して水路内に水が供給できるようになっており、この水は駆動軸8aの前端着脱自在に接続されたパイロット管4内へ流入されるようになっている。

0014

上記パイロット管4は中空体より形成されていて、複数のパイロット管4を順次継ぎ足せるように両端に雄型ソケット4aと、雌型ソケット4bが形成されている。上記雄型ソケット4aは多角形スプラインなどよりなるトルク伝達部4cとピン孔4dが開口されたテーパ部4eよりなる。

0015

また雌型ソケット4bは、上記雄型ソケット4aのトルク伝達部4cとテーパ部4eがそれぞれ嵌合する嵌合部(図示せず)が形成されていて、テーパ部4eが嵌合する部分には、端部外周に表示された目印4fを合せてパイロット管4を接続した際、テーパ部4eのピン孔4dと合致する位置にピン孔4gが開口されており、これらピン孔4d、4gにピン12を挿入することにより、各パイロット管4が接続できるようになっていると共に、テーパ部4eの先端には、内部を流通する水が漏れるのを防止するシール13が設けられている。

0016

一方上記パイロット管4の先端に装着された先導体3は、図7に示すようにパイロット管5と同じ外径管体部3aと、管体部3aの先端に固着された先端ヘッド3bよりなる。上記先端ヘッド3bは管体部3aよりやや大径に形成されていて、先端部に傾斜面3cを有しており、傾斜面3cの中央には水を前方へ噴出する噴出孔3dが開口されている。

0017

また上記管体部3a内には発信器14が設置されていて、この発信器14より発信された電磁波15を地上より受信器16で受信することにより先導体3の位置が地上より計測できるようになっている。図1及び図2中17は地上に設置されたコントロールユニットを示す。また図7に示す先端ヘッド3bは粘土質や、シルト地層に使用するものであるが、硬質コンクリート異物などが混入する地層では、図8に示すような先端ヘッド3bを使用する。

0018

次に上記推進装置1を使用して合成樹脂管のような小口径管18を埋設する方法を説明する。まず先端に先導体3の装着されたパイロット管4を、推進装置1に設けられた駆動装置8により回転させながら、推進ジャッキ7により駆動装置8を前進させてパイロット管4を地中へ推進する。そしてパイロット管4を単位長さ分推進させたら、駆動装置8を後退させて次に推進するパイロット管4をすでに埋設したパイロット管4に接続し、再び推進を開始する。

0019

以下上記動作をパイロット管4の先端が到達立坑5へ到達するまで繰返すと共に、推進中は先導体3に設けられた発信器14より発信される電磁波15を地上の受信器16で受信して先導体3の位置を計測し、推進方向が計画線よりずれた場合は次のように方向修正を行う。推進方向に誤差が発生した場合は、推進を停止して、先導体3に設けられた先端ヘッド3bの傾斜面3cを修正方向と反対の方向へ向け、この状態でパイロット管4を回転させずに推進させる。これによって傾斜面3cに作用する土圧の反力で先導体3の推進方向が修正されるため、先導体3が計画線に達するまで、この修正動作を繰返す。

0020

以上のようにして推進方向の修正をしながらパイロット管4の先端が到達立坑5へ到達するまでパイロット管4を推進させたら、次にパイロット管4の先端より先導体3を外して、埋設する小口径管18の先端をパイロット管4の先端に継手19により接続する。そしてこの状態で図2に示すように推進装置1によりパイロット管4を発進立坑2側へ引き抜きながら、小口径管18を地中へ引き込んで埋設するもので、予めパイロット管4が精度よく埋設されているため、小口径管18の埋設も精度よく行うことができる。

0021

なお上記実施例ではパイロット管4の端部に多角形やスプラインなどのトルク伝達部4cを形成して回転力を伝達したが、図9に示すように二面幅のトルク伝達部4cをパイロット管4の一端に、そして他端にこの二面幅が嵌合する凹入部4gを設けてもよく、各パイロット管4の連結は、環状溝4hにC字状の係止リング19を嵌合することにより行うようにしてもよい。また先導体3の先端ヘッド3bは、土圧の反力を利用して方向を修正できるものであればどんな形状のものであってもよい。

発明の効果

0022

この発明は以上詳述したように、先端に先導体の装着されたパイロット管を推進装置により地中へ推進させながら、先導体より発信される信号を地上で受信して先導体の位置を計測し、得られた位置情報を基に先導体を方向制御してパイロット管を精度よく埋設した後、埋設すべき小口径管をパイロット管の先端に接続して、パイロット管により小口径管を地中へ引き込むようにしたことから、推進工法では精度の高い埋設が困難な極小口径管でも高精度で地中へ埋設することができる。

0023

また先導体内に設けられた発信器より発信される信号を地上で受信して先導体の位置を計測するようにしたことから、先導体内には小型の発信器を設けるだけでよく、これによって先導体の小径化が可能となるため、極小口径管の埋設が容易になると共に、先導体内に方向修正のための揺動機構先端刃先位置検出手段などを設ける必要がなく、これによって構成が簡単で、かつ故障などの心配もないため、信頼性も向上する。

0024

さらに先導体の位置を計測して推進方向を修正しながらパイロット管を推進するため、推進距離が長かったり、地質が不均一であっても精度の高い埋設が可能であると共に、先導体内にアクチュエータなどがないため、油圧ホース電気ケーブルなどを配設する必要がない。これによってパイロット管を継ぎ足す毎に、油圧ホースや電気ケーブルなどの接続作業が不要となるため、パイロット管の接続作業が短時間で能率よく行える。しかもパイロット管の接続部にフランジがないことから、パイロット管の推進が容易になると共に、接続部に設けたトルク伝達部により後端側より先端側へ回転力を伝達するようにしたことから、パイロット管を接続するピンに過大なトルクが作用してピンが破断するなどの心配もない。

図面の簡単な説明

0025

図1この発明の一実施例になる小口径管埋設方法を示す工程図である。
図2この発明の一実施例になる小口径管埋設方法を示す工程図である。
図3この発明の一実施例になる小口径管埋設装置の推進装置を示す平面図である。
図4この発明の一実施例になる小口径管埋設装置の推進装置を示す側面図である。
図5この発明の一実施例になる小口径管埋設装置の推進装置を示す後面図である。
図6この発明の一実施例になる小口径管埋設装置のパイロット管を示す側面図である。
図7(イ)この発明の一実施例になる小口径管埋設装置の先導体を示す側面図である。
(ロ)この発明の一実施例になる小口径管埋設装置の先導体を示す正面図である。
図8(イ)この発明の一実施例になる小口径管埋設装置の先導体を示す側面図である。
(ロ)この発明の一実施例になる小口径管埋設装置の先導体を示す正面図である。
図9この発明の一実施例になる小口径管埋設装置のパイロット管の別の例を示す斜視図である。

--

0026

1推進装置
2発進立坑
3先導体
4パイロット管
4cトルク伝達部
5到達立坑
8駆動装置
14発信器
16受信器
18 小口径管

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