JPH045400A - エアーバック・ジャッキ・システムによる、トンネル内・管運搬・芯出し接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） シールドトンネル等の狭隘な場所において、管水路を築
造する場合、パイプの運搬−接合−固定の作業の為、作
業空間としてのシールドトンネルの内径とパイプの外径
とのクリアランスはトンネル掘削での許容誤差を加味す
ると４０ｃｍ以上必要とする。

その為には布設されるパイプの呼び径よりもかなり大き
な径でのシールドトンネルの掘削が必要となる。

そこて余裕間隙を小さくすると運搬時のパイプの管芯高
は、既設されたパイプの管芯高よりも管運搬機構分たけ
高い位置になってしまう。

パイプ・の位置が高いと、−旦パイブを持ち上げ仮受け
し、管運搬台車をパイプ下部より引き出し、規定の高さ
までパイプの位置を下げてやる必要がある。

ところが狭隘な場所の為、人が隙き間に入っての人力作
業は不可能であり、接合する側においては油圧ジヤツキ
等で仮受けしたとしても接合後は回収不能となる。

そこで運搬時はパイプをシールドトンネルの天端に当た
らない程度の高さにて移動し、接合地点でエアーバッグ
ジヤツキにて持ち上げて、管運搬台車を引き出し、その
後エアーハックジヤツキを縮める事でパイプの芯合わせ
を行ない接合する方法であれば、必要間隔は最大、管運
搬台車と軌条の最低必要高さ、プラス運搬時の余裕空間
分あれば良い為２０ｃｒｎ以上あれば施工でき且つ機械
操作だけで施工できるので安全性が高く、施工速度も早
い。

依って、シールドトンネルの掘削径が小さくでき、それ
に伴いパイプ外径とシールドトンネルの間隙を充填する
量も少なくなり、材料費、工費共に経済的となる。

（従来の技術） 従来の場合は、一般的方法゛として油圧ジヤツキを４台
組み込んた管運搬芯出し台車にて施工していたが、油圧
ジヤツキの機構上調整用間隔とするシリンダーストロー
クが１０ｃ＋ａ程度必要とした場合、ジヤツキのシリン
ダー本体の長さは２０ｃｍ以上となり、ストロークに対
して約２倍の長さが必要となる。

その為に運搬台車としては２５ｃｍ程度となり、それ以
上の施工間隔がなければ駄目てあった。

また、比較的軽量なパイプの場合は、内面から持ち上げ
る機構としたり、爪付ジヤツキで片側より持ち上げたり
、ソリを抱かせてウィンチで引っ張ったりと種々の方法
で施工してきたが、パイプの破損の可能性が大きく、安
全性において非常に危険であった。

特殊機構としてパンタグラフ式やラム形式にすれば薄型
の機構にできるが、油圧シリンダーの能力に対して、実
荷重が小さく、パンタグラフ式の場合初期の駆動力が大
きい為実用上不向きであり、ラム形式で１５ｃｍ厚さの
台車とした場合、調整用ストロークは最大で７０ｍ／ｍ
が限界である。パンタグラフ式やラム形式の場合は力の
作用上駆動側のジヤツキ能力に比べるとかなり持ち上げ
能力が小さくなるので、ジャ・ンキは大容量が必要とな
り、それに併ってシステム全体が大きくなり、パイプの
重量が大きくなると不向きである。

（発明が解決しようとする課題） トンネル内でパイプ布設工事をする場合、使用するパイ
プは、掘削されたトンネルの内径に近い程、経済的とな
る。

その為には、パイプを運搬し、接合する作業空間をてき
る限り小さくし、更に運搬する管台型を撤去しなければ
ならない。

作業空間が小さくなる程それに併う機器類も小さくしな
ければならないが、能力的に限界があり、運搬上からす
ると車輪径はφ１０ｃ＋ｉ程度必要であり、管台型を撤
去する為にパイプを持ち上げ仮受けする為のジヤツキ能
力は２ｔ〜３を程度必要て、持ち上げ高さの調整ストロ
ークは１０ｃｍ程度必要である。

ところがトンネル掘削においての施工精度として一般的
に±５ｅ＋ａ程度ある為調整ストロークは１０ｃｍ＋　
５ｃｍ　Ｘ　２　＝　２０ｃｍ必要となる。

そこでジヤツキの最小縮み寸法て５ｃｍ程度を保ち、最
大伸び時寸法が２０ｃ＋ａにまで達し、更に持ち上げ荷
重が３を以上を発揮てきる機能が要求される。

この機能を満足てきるジヤツキシステムとしては、従来
の油圧式や空圧式のシリンダ一方式では寸法上や能力不
足で不可能てあり、スクリュー式においては向見である
。

機能上の課題としてジヤツキ能力が３を以上あり、スト
ｐ−りは５ｃｖａ〜２０ｃｍの間にて調整可能て、且つ
接合時におけるパイプのスライドに対して追従できるよ
うな耐久力を持ち合わせているジヤツキシステムを有し
た芯出し及仮受は機構が必要である。

（ＦＯＡＭを解決するための手段） 超薄形のサイズから長いスト四−りを有し、大きなジヤ
ツキ力を発揮する機構として、伸縮性に優れて耐圧性、
耐摩耗性を持ち合わせたゴム製バッグやタイヤを使用し
、調整器にて圧縮空気を給圧することによってエアージ
ヤツキシステムとする。

このシステムであれは伸縮性の良いゴム製てあり　５ｃ
ｍ〜２０ｃｍの伸縮は自由にでき、受圧面積を大きくす
れば小さな圧力であっても相当量の能力が発生する事が
できる。

（作用） エアーバッグジヤツキの寸法が２５ｃ＋ｔＸ　２５ｃｍ
の場合受圧面積は６２５ｃｔｎ”あり、持ち上げ力が３
０００ｋｇ必要な場合加圧力は３０００ｋｇ÷６２５ｃ
ｒｎ”　＝４．８ｋｇ／ｃｄとわずかな圧力で充分であ
り、圧力源として極〈小さなコンプレッサーがあれば充
分給圧可能である。

供給量としても２０ｃｍ膨らんだ場合の容積は１２．５
１２とわずかであり芯出し機構上エアーバッグが４ケあ
れば良いので全体で１２．５βＸ　４＝５０βで、加圧
力が４．８ｋｇ／ｃｍ”であるから、５０１２　Ｘ　４
．８ｋｇ／　ｃｍ”２４０４２となる。携帯用のコンプ
レッサーの能力として４０β／分のベビーコンプレ７サ
ーては６分あれば最大量の力を発現する事ができる。

接合するパイプを持ち上げた後に管運搬台車を引き出し
、据付位置までパイプを下げて芯合わせを行なう。この
際加圧されているエアーバッグジヤツキの圧力を徐々に
解放してやる事でジヤツキが縮み４点のエアーバッグジ
ヤツキを各々調整する事で芯合わせが可能となる。

（実施例） 実施例について図面を参照して説明すると、第一図横断
面図においてシールドトンネル３を掘削後、セグメント
で一次覆工し、そのシールド内径ＩＤφ３，５５０ｍ／
ｍに対してパイプ外径ＰＤｏφ３，３２８■／１１なる
パイプ２呼径φ３．２００＋／ｍを布設する工事である
。

運搬方法として山形鋼軌条６を溶接固定し、超薄形の管
運搬台車７にて接合場所まで移動させる。この際のパイ
プ運搬時管芯箱Ｐ’ＳＬＩは管運搬台車７の厚み１０ｃ
＋ｅ＋山形鋼軌条６の高さ　６ｃＩ１１＝１６ｃ■分の
間隔が必要な為に管芯高ＰＳＬより４９ｍ／■持ち上が
った状態て運搬される。

この時のパイプ２の上部間隔ｔｕｌは６２ｍ／ｍ下部間
隔ｔｄｌは１６０ｍ／層である。

接合地点に到着後管運搬台車７を引き出す為に第４国手
面図のごとくエアーバッグ式ジヤツキ１を事前に置き、
パイプ２がその上に到達したら調整器１３の調整バルブ
９を操作し、圧縮空気５をコンプレッサー４より供給ホ
ース１２を通して供給バルブ１１を解放し、給排気ホー
ス８にてエアーバッグジヤツキ１に供給加圧して膨張さ
せパイプ２を持ち上げ管運搬台車７を引き出す。　第２
図横断面図においてエアーバッグジヤツキ１を加圧し、
パイプ２を持ち上げ管運搬台車７を引き抜く為には、上
部間隔ｔｕ２がほとんど０になるまでパイプ２を持ち上
げる必要がある。

この時点での下部間隔ｔｄ２は約２０ｃｍとなり、運搬
時管芯高Ｐ’　ＳＬ２は据付時の管芯高ＰＳＬに対して
８９ｍ／ｍの差が生ずる。

この芯高の差をエアーバッグジヤツキｌの圧縮力を調整
器１３の排気バルブ１０を解放し、調整バルブ９にて徐
々に減圧排気して各々のエアーバッグジヤツキ１の高さ
を調整する。

以上の操作で第３図のととく管芯高ＰＬＳに芯合わせし
、固定済みパイプ２′とパイプ２を接合方向１５に引き
込み接合する。

エアーバッグジヤツキ１は接合時点で３０ｃｍ程スライ
ドしなければならず、その際はジヤツキシステムスライ
ドベース１４により方向性が保たれる。管接合時点て管
運搬台車７′があれは障害となり接合が不可能となるが
、エアーバッグジヤツキシステム１だけて芯出し及び仮
受けができる為操作が簡便で且つ安全に施工ができる。

（発明の効果） 本発明は、以上の説明したように構成されているので、
以下に記載されるような効果を奏する。

シールドトンネルや既設管補修等の水路工において、パ
イプを使用した場合に重量の大きな大口径パイプであっ
ても、施工間隙が管運搬台車の厚み分あれば施工か可能
となり、且つ長距離（１，０００ｍ以上）でも問題なく
安全に作業がてきる。

施工間隙が小さい為にシールドトンネルの掘削径かその
分小さくでき、作業立坑築造においても小さくてきる。

更にシールドトンネルとパイプ外径の間隙を充填材を注
入して固結しておく必要があり断面の差が少ない程経済
的である。

既設管補修の場合はなるべく断面欠損が小さい事程有利
であり既設管サイズの１サイスダウンした呼径でのパイ
プか使用可能となり狭い作業空間においても安全でスピ
ーデイに施工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプを管運搬台車に積載して接合ケ所まて運
搬時のシールドトンネル内での横断面図、第２図は接合
ケ所においてエアーバッグジヤツキを使用してパイプを
持ち上げ仮受けした状況ての横断面図、第３図はエアー
ノ＼１．グシャ、キにてパイプを芯合わせした状況ての
横断面図、第４図はエアーハングジヤツキシステムを配
置した場合の平面図である。 ｌ　・・・・　エアーバッグジヤツキ １′・・・・　エアーバッグジヤツキ（縮時）２　・・
・・　パイプ ２′・・・・　固定済みパイプ ３　・・・・　シールドトンネル ４　・・・・　コンプレッサー ５　・・・・　圧縮空気 ６　・・・・　山形鋼軌条 ７　・・・・　管運搬台車 ７′・・・・　引抜後管運搬台車位置 ８　・・・・　給排気ホース ９　・・・・　調整バルブ １０　　・・・・　排気ハルツ １１　　・・・・　供給バルブ １２　　・・・・　供給ホース １３　　・・・・　調整器 １４　　・・・・　ジヤツキシステムスライドベースＳ
Ｌ Ｐ’　　５ＬＩ Ｐ’　　５Ｌ２ Ｐ”　　ＳＬ３ ＤＯ Ｄ ｕｌ ｕ２ ｕ３ ｄｌ ｄ２ ｄ３ 接合方向 管芯高 運搬時管芯高 管台車引抜時管芯高 接合時管芯高 パイプ外径 シールド内径 上部間隔 管台型引抜時下部間隔 接合持上部間隔 下部間隔 管台型引抜時下部間隔 接合時下部間隔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 シールド工法や随道トンネル、暗渠等横坑において管水
   路を築造する際、シールドトンネル３と布設されるパイ
   プ２との隙き間がほとんどない狭隘な作業空間にて、パ
   イプ２を運搬・接合・固定する場合、管運搬台車７で坑
   外より搬入されたパイプ２を、エアーバッグ・ジャッキ
   １を使用して持ち上げ仮受けをし、管運搬台車７をパイ
   プ２下部より引き出す。 管運搬台車７を撤去後エアーバッグ・ジャッキ１を縮め
   る事によりパイプ２の高さを調整し芯合わせを行ないパ
   イプ２を接合し固定する方法に関する。