JPH102191A - 推進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】端部に溶接用開先を形成した管を溶接接続しつ
つ推進工法によって推進するに際し、開先の損傷を防止
すると共に心ズレを防止する。 【解決手段】推進装置Ａを、ジャッキ５によって駆動さ
れる押し輪４に内面にテーパ面６ａを形成した当接リン
グ６を固着して構成する。レール３ａに端部にテーパ面
２ａ，ルートフェース２ｂからなる溶接用開先２を形成
した管１を載置し、該管１の開先２に当接リング６のテ
ーパ面６ａを当接させて推進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管を溶接しつつ地
中に推進して管路を敷設する際に用いて有利な推進装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地中には、ヒューム管や鋳鉄管或いは鋼
管を連続させて上水道や下水道或いは電線，電話線等を
対象とした管路が敷設されている。このような管路を敷
設する場合、道路事情や環境事情を考慮して一般に推進
工法が採用されている。

【０００３】推進工法によって管路を敷設する場合につ
いて簡単に説明する。管路の予定敷設線上に発進立坑と
到着立坑を構築すると共に発進立坑に元押し装置を設置
し、推進すべき管の後端に元押し装置の押し輪を当接さ
せる。その後、元押し装置のジャッキを駆動して押し輪
から管に推力を付与し、この推力によって管を推進す
る。推進された管に新たに推進すべき管を管継手によっ
て接続し、再度、接続された管に押し輪を当接させて推
進する。この作業を繰り返すことで、管を到着立坑に向
けて推進して管路を敷設する。

【０００４】最近では天然ガスに代表される燃料ガスを
流通させる管路を推進工法によって敷設することがあ
る。このような管路ではガスの漏洩が生じてはならな
い。このため、ガスを流通させる管としての鋼管と、こ
の鋼管を保護するための鞘管からなる二重管を用い、１
本の二重管を推進する毎に新たな二重管を対向させ、鋼
管の端部を全周溶接して接続している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記二重管では、鋼管
を互いに溶接して接続するため、該鋼管の端部には溶接
用開先が形成されている。このため、鋼管の後端に押し
輪を当接させて推力を付与したとき、この推力が溶接用
開先のルートフェースに集中して作用することとなり、
面圧が異常に高くなって該ルートフェースが損傷し、溶
接の品質を損なう虞があるという問題が生じている。

【０００６】また発進立坑に設置された元押し装置は、
二重管の軸心を予定敷設線と一致させた状態で推進し得
るように心出しされている。しかし、推進距離の増加に
伴って地中に推進された二重管の軸心が予定敷設線から
ズレることがある。この場合、連続させた二重管の先頭
に配置された掘進機の進行方向を予定敷設線と一致する
ように制御するが、同時に最も発進立坑側にある二重管
の軸心を予定敷設線と一致させることが好ましい。

【０００７】本発明の目的は、鋼管の端部に形成された
溶接用開先を損傷することなく、且つ最も発進立坑側の
鋼管を管路の予定敷設線と一致させて推進することが出
来る推進装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る推進装置は、長手方向の端部に溶接用開
先を形成した管を元押し装置によって推進する推進装置
であって、内面に前記管の端部に形成した溶接用開先と
対応するテーパ面を形成した当接リングを元押し装置の
押し輪に固着し、該当接リングのテーパ面を管の端部に
形成した溶接用開先に当接させて元押し装置の推力を管
に伝達し得るように構成したものである。

【０００９】上記推進装置では、元押し装置の押し輪に
固着した当接リングの内面に溶接用開先と対応するテー
パ面を形成したので、この当接リングを管の端部に当接
させると、該リングのテーパ面と管の開先面が当接す
る。このため、両者の接触面が広くなり、押し輪に推力
を作用させても面圧が低くなって溶接用開先を損傷する
ことがない。

【００１０】また管の軸心に管路の予定敷設線からのズ
レが生じている場合、推力の付与に伴って管の後端は当
接リングに形成されたテーパ面に沿って移動し、該管の
軸心は予め設定された予定敷設線と一致する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、上記推進装置の好ましい実
施形態について図を用いて説明する。図１は推進装置の
構成を説明する側面図、図２は管の端部と当接リングの
関係を示す図、図３は管の軸心を予定敷設線に一致させ
る際の手順を説明する図である。

【００１２】図１に示す推進装置Ａは、発進立坑Ｂに設
置されて管１に推力を付与して該管１を予め設定された
予定敷設線に沿って推進するものであり、推進工法に於
ける元押し装置として構成されている。特に、この推進
装置Ａは、図２に示すように端部に溶接用開先２を形成
した管１を推進する際に用いた場合に有利なように構成
されている。

【００１３】先ず、管１について簡単に説明する。管１
は、長手方向に連続して推進されて地中にガス用の管路
を構成するものであり、各管１は連続することによって
対向した端部が互いに溶接されて管路の強度と気密性を
発揮し得るように構成されている。

【００１４】管１は通常の設計手順に従って内径，肉厚
等の仕様が設定される。そして設定された肉厚に応じ
て、管１の端部には溶接用開先２が形成される。溶接に
よって管１を接続する場合、溶接作業は外周側から行わ
れる。このため、管１の端部に形成される開先２の形状
は、開先面２ａとルートフェース２ｂからなる所謂Ｖ開
先であるのが一般的である。従って、開先面２ａはテー
パ面となっており、面積はルートフェースと比較して充
分に大きい。

【００１５】推進装置Ａは、管１を載置すると共に押し
輪４が摺動し且つ推進時の反力を支持する架構３と、一
端が架構３に取り付けられ且つ他端が押し輪４に取り付
けられた複数の油圧シリンダーを有するジャッキ５と、
ジャッキ５によって駆動されて管１に推力を付与する押
し輪４と、押し輪４に固着され管１の端部に形成された
溶接用開先２と当接して推力を作用させる当接リング６
と、を有して構成されている。

【００１６】架構３は、管１を載置すると共に推進開始
時に於ける推進方向を案内するレール３ａと、押し輪４
が摺動する架台３ｂと、発進立坑Ｂの側壁と当接して推
進時の反力を該側壁に伝達する支圧壁３ｃとを有して構
成されており、レール３ａに管１を載置したとき、該管
１の軸心が管路の予定敷設線と一致し得るように方向及
びレベルを調整された状態で発進立坑Ｂに設定されてい
る。

【００１７】押し輪４は、ジャッキ５によって駆動さ
れ、該ジャッキ５が伸長するときに発生する推力を当接
リング６を介して管１に伝達し、この推力によって管１
及び管１の先頭に配置された図示しない掘進機或いは先
導体等の地山にトンネルを形成する装置を推進するもの
である。

【００１８】ジャッキ５は、油圧シリンダーによって構
成され、シリンダー５ａの一端が架構３の支圧壁３ｃに
装着されると共にロッド５ｂの一端が押し輪４に装着さ
れている。従って、圧油を供給してジャッキ５を伸縮さ
せると、この伸縮に伴って押し輪４は架台３ｂ上を往復
移動する。そしてジャッキ５を伸長させたとき管１に推
力を付与し、且つジャッキ５を縮小させたとき管１の位
置を維持して押し輪４を後退させることが可能である。

【００１９】当接リング６は、軸心が管路の予定敷設線
と一致した状態で押し輪４に固着され、該押し輪４から
の推力を管１に伝達するものである。当接リング６の内
面には、管１の端部に形成された溶接用開先２と対応す
るテーパ面６ａが形成されている。前記テーパ面６ａに
於いて、テーパ角度は溶接用開先２のテーパ面２ａと等
しく形成され、また小径側の寸法及び大径側の寸法は、
管１の内径よりも充分に小さく且つ外径よりも充分に大
きい値を有している。

【００２０】当接リング６は鋼管からなる管１の溶接用
開先２と直接接触して推力が伝達されることから、両者
の接触面には高い面圧が作用する。従って、当接リング
６の強度が管１の強度よりも大きい場合、溶接用開先２
が損傷する虞があり、当接リング６は鋼よりも軟質の材
料、例えば真鍮，砲金，鋳鉄等の金属材料或いはナイロ
ン等の合成樹脂材料を用いることが好ましい。

【００２１】次に上記推進装置Ａによって管１を推進す
る手順について説明する。管１を推進するに先立って、
発進立坑Ｂから到着立坑に向けて地山にトンネルを形成
する図示しない先導体が推進される。この先導体として
は、先端に設けたカッターヘッドを駆動して地山を掘削
し、掘削土砂を地上に排出してトンネルを形成する掘進
機、或いは地山の土砂を圧密してトンネルを形成する先
導体等を地山の性質や管１の径に応じて選択的に用いる
ことが可能である。

【００２２】発進立坑Ｂに設置した推進装置Ａのレール
３ａに先導体を載置し、押し輪４から当接リング６を取
り外しておく。この状態でジャッキ５を駆動して押し輪
４を先導体に当接させ、更に、ジャッキ５を駆動して先
導体を推進する。

【００２３】先導体を推進した後、押し輪４を引き戻し
て当接リング６を装着する。同時にレール３ａ上に管１
を載置し、ジャッキ５を駆動して当接リング６を管１に
当接する。更に、ジャッキ５を駆動することで、管１を
地山に推進する。

【００２４】管１を推進した後、押し輪４を引き戻して
レール３ａ上に新たな管１を載置する。この新たな管１
を既に推進された管１の方向に移動させて溶接用開先２
を対向させ、互いの管１を溶接して接合する。管１の溶
接が終了した後、ジャッキ５を駆動して押し輪４によっ
て新たな管１及び既に推進された管１を推進する。

【００２５】上記作業を繰り返すことで、既に推進され
た管１に順次新たな管１を溶接接続して推進し、先頭に
配置された先導体が到着立坑に到達したとき、両立坑間
に多数の管１を溶接して一体化させた管路を敷設するこ
とが可能である。

【００２６】管１を推進する過程で、図３（ａ）に示す
ように、該管１の推進方向が予定敷設線からズレること
がある。この場合、管１の後端を当接リング６のテーパ
面６ａに当接させて推力を付与すると、同図（ｂ）に示
すように、管１の後端がテーパ面６ａに沿って移動し、
該管１の軸心と当接リング６の軸心が一致する。即ち、
管１は軸心が予め設定された管路の予定敷設線と一致
し、この状態を保持して推進される。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
推進装置では、管の端部に形成した溶接用開先に対応し
たテーパ面を形成した当接リングを押し輪に固着し、該
リングを介して推力を管に伝達し得るように構成したの
で、前記開先を損傷することなく管を推進することが出
来る。このため、既に推進された管に新たな管を溶接接
続する際に溶接の品質を損なうことなく良好な強度と気
密性を保持することが出来る。

【００２８】また管の推進に伴って該管に心ズレが生じ
た場合であっても、該管の端部に形成された溶接用開先
のテーパ面が当接リングのテーパ面と当接し、更に該リ
ングを介して伝達される推力によって管の軸心を当接リ
ングの軸心に一致するように移動させることが出来る。
このため、管の心ズレを防止することが出来る等の特徴
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】推進装置の構成を説明する側面図である。

【図２】管の端部と当接リングの関係を示す図である。

【図３】管の軸心を予定敷設線に一致させる際の手順を
説明する図である。

【符号の説明】

Ａ 推進装置 Ｂ 発進立坑 １ 管 ２ 溶接用開先 ２ａ テーパ面 ２ｂ ルートフェース ３ 架構 ４ 押し輪 ５ ジャッキ ６ 当接リング ６ａ テーパ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河原 隆 千葉県市川市本北方１−14−14 (72)発明者 宇野 秀樹 埼玉県所沢市若松町1118−22 (72)発明者 佐藤 徹 神奈川県川崎市高津区下作延127−１−110 (72)発明者 進藤 豊 東京都文京区千石４−34−12−104

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向の端部に溶接用開先を形成した
   管を元押し装置によって推進する推進装置であって、内
   面に前記管の端部に形成した溶接用開先と対応するテー
   パ面を形成した当接リングを元押し装置の押し輪に固着
   し、該当接リングのテーパ面を管の端部に形成した溶接
   用開先に当接させて元押し装置の推力を管に伝達し得る
   ように構成したことを特徴とする推進装置。