JPS6343320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複動式液圧多段ジヤツキに関し、特
に、竪坑から水道用管、ガス管、ケーブル等の敷
設用管のような管に推進力を及ぼしてこれを地盤
に圧入する管推進工法に用いるのに好適な複動式
液圧多段ジヤツキに関する。

管推進工法では、管推進用ジヤツキとして、作
動ストロークの大きな多段ジヤツキが一般に用い
られている。従来の多段ジヤツキの一つに、第１
図に示されているような２段ジヤツキ１０があ
る。前記ジヤツキ１０は、後端部に環状の第１の
ピストン部１２を有する前端閉鎖の第１のシリン
ダ１４と、後端部に設けられる第２のピストン部
１６および該第２のピストン部から軸線に沿つて
伸長する軸部１８を介して第２のピストン部１６
に連結された第３のピストン部２０を有する第２
のシリンダ２２と、該第２のシリンダを受入れる
後端閉鎖の第３のシリンダ２４とを備える。

前記ジヤツキ１０では、第３のシリンダ２４の
液室３０における第２のピストン部１６の後端側
液室３０ｂに押出し用ポート３２を経て圧液が導
入されると、第３のシリンダ２４に対して第２シ
リンダ２２が伸長動作する。また、第１のシリン
ダ１６の液室２６における第３のピストン部２０
の前端側液室２６ａおよび第２のシリンダの液室
２８に前記液室３０ｂを経て圧液が導入される
と、第２のシリンダ２２に対して第１のシリンダ
１４が伸長動作する。他方、第３のシリンダ２４
の液室３０における第２のピストン部１６の前端
側液室３０ａに引戻し用ポート３４を経て液圧が
導入されると、第３のシリンダ２４に対して第２
のシリンダ２２が収縮動作する。また、第１のシ
リンダ１６の液室２６における第３のピストン部
２０の後端側液室２６ｂに前記液室３０ａを経て
圧液が導入されると、第２のシリンダ２２に対し
て第１のシリンダ１４が収縮動作する。

従つて、第１のシリンダ１４の伸長時における
圧液受圧面積（第１のシリンダ１４が第２のシリ
ンダ１６に対して伸長されるような力を圧液から
受ける、第１のシリンダ１４の部位の面積）は、
液室２６の断面積（A₀ ²×π／４：A₀は液室２６
の直径）と、液室２８の断面積（B₀ ²×π／４−
F₀ ²×π／４：B₀は液室２６の直径、F₀は軸部１
８の直径）との和となり、第２のシリンダ２２の
伸長時における液圧受圧面積は液室３０の断面積
（C₀ ²×π／４：C₀は液室３０の直径）となる。

ところで、前記ジヤツキ１０では、各シリンダ
の径が第３、第２、第１のシリンダ２４，２２，
１４の順で漸減するが、前記ジヤツキ１０の径方
向寸法の増大を招くことなく、すなわち、最大径
を有する第３のシリンダ２４の径を増大させるこ
となくジヤツキ１０の全体的な押出し力の増大を
図るには、第３のシリンダ２４の液室３０の直径
C₀を増大させることなく、第１のシリンダ１４
の液室２６の直径A₀および第２のシリンダ２２
の液室２８の直径B₀をこれらが出来得る限り第
３のシリンダ２４の液室３０の直径C₀に近い値
を取るように大きくし、これにより第１のシリン
ダ１４の伸長力を増大させる必要がある。

しかしながら、従来の前記ジヤツキ１０では、
第２のシリンダ２２に収縮動作を与えるための液
室３０ａが第２のシリンダ２２の径方向外方部に
形成されていることから、この液室３０ａのため
に第２のシリンダ２２の内径すなわち液室２８の
直径B₀が前記液室３０ａの径方向寸法に対応す
る分小さくなり、液室２６の直径すなわち第１の
シリンダ１４の内径A₀および液室２８の直径す
なわち第２のシリンダ２２の内径B₀をこれらが
充分に液室３０の直径すなわち第３のシリンダ２
４の内径C₀に近い値を取るように大きくするこ
とができず、そのため第１のシリンダ１４の伸長
力を大きくして前記ジヤツキ１０の全体的な押出
し力の増大を図ることに困難があつた。

従つて、本発明の目的は、径方向寸法の増大を
招くことなく押出し力の増大を図り得る複動式液
圧多段ジヤツキを提供することにある。

本発明は、基本的には、前記第２のシリンダの
前記軸部にその軸線方向に伸長する中空部によつ
て規定される液室を設け、前記第２のシリンダの
後端部のピストン部を受入れる前記第３のシリン
ダに前記中空部によつて規定された前記液室に受
入れられるピストン部を設け、前記中空部によつ
て規定された前記液室における前記ピストン部の
後端側液室を前記第２のシリンダのための収縮動
作用液室として機能させることにより、前記第３
のシリンダの径を増大させることなく前記第２の
シリンダの径および前記第１のシリンダの径の増
大を図り、これによりジヤツキの全体的な押出し
力の増大を図ることを特徴とする。

本発明が特徴とするところは、図示の実施例に
ついての以下の説明により、さらに明らかとなろ
う。

第１図は、本発明を２段ジヤツキに適用した例
を示し、ジヤツキ４０は、順次径が漸増する第
１、第２および第３のシリンダ４２，４４，４６
を含む。小径の第１のシリンダ４２の前端４８は
閉鎖され、シリンダ４２はその後端部に環状の第
１のピストン部５０を有する。第１のシリンダ４
２の内方には、閉鎖された前端４８とピストン部
５０との間に直径Ａの第１の液室５２が規定され
ている。

中径の第２のシリンダ４４は、後端部に環状の
第２のピストン部５４を有する。第２のピストン
部５４の中央開口５６の縁部からは、該ピストン
部と一体的な直径Ｆの中空の軸部５８が前記開口
５６を取巻いてシリンダ４４の前端へ向けて軸線
に沿つて伸長し、軸部５８は第１のピストン部５
０の中央開口６０を貫通する。この軸部５８の先
端部には、第１のシリンダ４２の第１液室５２内
に受入れられる第３のピストン部６２が一体的に
設けられ、該ピストン部は第１の液室５２をピス
トン部６２の前端側の伸長用液室５２ａおよびピ
ストン部６２の後端側の収縮用液室５２ｂに区画
する。前記軸部５８はその内方に直径Ｇの第２の
液室６４を規定する。軸部５８の外方には、第１
のピストン部５０を受入れる直径Ｂの第３の液室
６６が第２の液室６４と同軸的に形成されてい
る。

大径の第３のシリンダ４６の後端部６８は閉鎖
され、シリンダ４６はその後端部６８からこれと
一体的に軸線に沿つて伸長する直径Ｈの軸部７０
を有する。軸部７０は、第２のピストン部５４の
中央開口５６を貫通し、軸部７０の先端部には第
２の液室６４に受入れられる第４のピストン部７
２が設けられている。第４のピストン部７２は、
第２の液室６４をピストン部７２の前端側の伸長
用液室６４ａおよびピストン部７２の後端側の収
縮用液室６４ｂに区画する。軸部７０の外方に
は、第２のピストン部５４を受入れる直径Ｃの第
４の液室７４が規定されている。

第３のピストン部６２の第４のピストン部７２
に対向する面には、該ピストン部へ向けて軸線に
沿つて第２の液室６４内を伸長する直径Ｉの伸長
部７６が設けられている。また、第３のシリンダ
４６の軸部７０には、案内穴７８が軸線に沿つて
形成されており、該案内穴は第４のピストン部７
２を貫通する前記伸長部７６を受入れる。前記伸
長部７６には、その先端で前記案内穴７８に開放
する通路８０が軸線に沿つて形成されており、通
路８０の他端は前記第３のピストン部６２の後端
側の収縮用液室５２ｂに連通する。第４のピスト
ン部７２の後端側の収縮用液室６４ｂは、通路８
２を介して第４のピストン部７２の近傍で前記案
内穴７８に連通している。前記案内穴７８は、第
３のシリンダ４６の後端部６８に形成された通路
８４を介して、第３のシリンダ４６に設けられた
引戻し用ポート８６に連通している。従つて、前
記案内穴７８は、第２および第３のシリンダ４
４，４６の相対的な滑動運動を許すべく前記伸長
部７６を受入れると共に、前記収縮用液室５２
ｂ，６４ｂを前記引戻し用ポート８６に連通する
ための液体流路の一部を構成する。

第３のピストン部６２の前端側の伸長用液室５
２ａは、第３のピストン部６２を軸線方向へ貫通
する通路８８を介して第４のピストン部７２の前
端側の伸長用液室６４ａに連通する。第１のピス
トン部５０の後端側の第３液室６６は、第２のピ
ストン部５４を軸線方向へ貫通する通路９０を介
して第２のピストン部５４の後端側の伸長用液室
７４に連通している。また、第４のピストン部７
２の前端側の伸長用液室６４ａは、第４のピスト
ン部７２および伸長部７０にその軸線に沿つて形
成された通路９２を介して前記伸長用液室７４に
連通する。第３のシリンダ４６の前記伸長用液室
７４は、該シリンダに形成された押出し用ポート
９４に連通する。

各ピストン部の滑動面には、従来よく知られた
シール部材９６が装着されている。

前記ジヤツキ４０が前記押出し用ポート９４に
圧液の供給を受けると、この圧液は液室７４と、
該液室に通路９０および９２を介してそれぞれ連
通された液室６６および６４ａと、前記液室６４
ａに通路８８を介して連通された液室５２ａとに
導入される。液室５２ａ，６６の液圧力は、第２
のシリンダ４４に対する第１のシリンダ４２の伸
長力として作用し、また液室６４ａ，７４の液圧
力は第３のシリンダ４６に対する第２のシリンダ
４４の伸長力として作用することから、ジヤツキ
４０は全体的に伸長動作する。ジヤツキ４０の伸
長動作時、引戻し用ポート８６が開放されている
ことから、収縮用液室５２ｂ，６４ｂ内の液体
は、引戻し用ポート８６へ流出される。

この伸長動作時における第１のシリンダ４２の
受圧断面積（第１のシリンダ４２が第２のシリン
ダ４４に対して伸長されるような力を圧液から受
ける、第１のシリンダ４２の部位の面積）＋S₁は、
液室５２の直径をＡ、液室６６の直径をＢ、液室
６４の直径をＧ、軸部５８の直径をＦとすると、
次式 ＋S₁＝（A²＋B²−F²）×π／４ で示され、他方、伸長動作時における第２のシリ
ンダの受圧断面積（第２のシリンダ４４が第３の
シリンダ４６に対して伸長されるような力を圧液
から受ける、第２のシリンダ４４の部位の面積）
＋S₂は、直径Ｉの伸長部７６による受圧断面積の
損失分は無視し得ることから、液室７４の直径を
Ｃ、軸部７０の直径Ｈとすると、次式 ＋S₂＝（C²＋G²−H²）π／４ で示される。従つて、＋S₁＝＋S₂を満足するよう
に各直径寸法を設計することにより、前記ジヤツ
キ４０の伸長動作時に、両シリンダ４２，４４を
同時に伸長させることができる。また、＋S₁をS₂
より僅かに大きくすることにより、第１のシリン
ダ４２を第２のシリンダ４４よりも先に伸長させ
ることができ、逆に、＋S₁を＋S₂よりも僅かに小
さくすることにより、第２のシリンダ４４を第１
のシリンダ４２よりも先に伸長させることができ
る。

前記ジヤツキ４０が前記引戻し用ポート８６に
圧液の供給を受けると、この圧液は液室６４ｂお
よび５２ｂに導入される。液室５２ｂの液圧力
は、第２のシリンダ４４に対する第１のシリンダ
４２の収縮力として作用し、また液室６４ｂの液
圧力は第３のシリンダ４６に対する第２のシリン
ダ４４の収縮力として作用することから、ジヤツ
キ４０は全体的に収縮動作する。

ジヤツキ４０の収縮動作時、押出し用ポート９
４が開放されていることから、伸長用液室５２，
６４ａ，６６，７４内の液体は、押出し用ポート
９４へ流出される。

この収縮動作時における第１のシリンダ４２の
受圧断面積（第１のシリンダ４２が第２のシリン
ダ１６内に収縮されるような力を圧液から受け
る、第１のシリンダ４４の部位の面積）−S₁は、
次式 −S₁＝（A²−F²）×π／４ で示され、他方、収縮動作時における第２のシリ
ンダの受圧断面積（第２のシリンダ４４が第３の
シリンダ４６内に収縮されるような力を圧液から
受ける、第２のシリンダ４４の部位の面積）−S₂
は、次式 −S₂＝（G²−H²）π／４ で示される。従つて、−S₁＝−S₂を満足するよう
に各直径寸法を設計することにより、前記ジヤツ
キ４０の収縮動作時に、両シリンダ４２，４４を
同時に収縮させることができる。また、−S₁を−
S₂より僅かに大きくすることにより、第１のシリ
ンダ４２を第２のシリンダ４４よりも先に伸長さ
せることができ、逆に、−S₁を−S₂よりも僅かに
小さくすることにより、第２のシリンダ４４を第
１のシリンダ４２よりも先に収縮させることがで
きる。

前記ジヤツキ４０では、第２のシリンダに収縮
動作を与えるための収縮用液室６４ｂが第２のピ
ストン部５４と第４のピストン部７２との間で前
記第２のピストン部５４の内方部に規定されてい
ることから、該ピストン部の外方部に第１図に示
した従来のジヤツキ１０におけるような収縮用液
室３０ａが設けられいない。そのため、第３のシ
リンダ４６の径の増大を招くことなく収縮用液室
３０ａの径方向寸法分、第２および第１のシリン
ダ４４，４２の径の増大を図ることができる。従
つて、該両シリンダの伸長動作時における前記受
圧面積＋S₁、＋S₂を従来よりも大きく設定するこ
とができ、これにより第１および第２のシリンダ
４２，４４の伸長力の増大を図ることができるこ
とから、前記ジヤツキ４０の全体的な押出し力の
増大を図ることができる。

第３図は、本発明を３段ジヤツキに適用した例
を示し、該ジヤツキ４０′は第１、第２、第３の
各シリンダ４２，４４，４６に加えて後端閉鎖の
第４のシリンダ９８が設けられている。前記第
１、第２、第３のシリンダの相互関係は、第２図
に示したジヤツキ４０におけると同様であり、ジ
ヤツキ４０と同様な構成部分は同一の参照符号が
付されている。

ジヤツキ４０′では、前記第３のシリンダ４６
の後端部６８は、該シリンダ本体の外径Ｅよりも
大径の第５のピストン部として形成されている。
第５のピストン部６８は、前記第４のシリンダ９
８によつて規定された直径Ｄの第５の液室１００
に受入れられており、前記第５のピストン部６８
は液室１００を前端側の収縮用液室１００ｂおよ
び後端側伸長用液室１００ａに区画する。収縮用
液室１００ｂは、前記案内穴７８から第５のピス
トン部の径方向に伸長する通路８４′に連通する。
前記第４のシリンダ９８には、前記液室１００ｂ
に連通する前記したと同様の引戻し用ポート８
６′が設けられている。また、第４のシリンダ９
８には、前記伸長用液室１００ａに連通する前記
したと同様の押出し用ポート９４′が設けられて
いる。前記液室１００ａは、第３のシリンダ４６
の前記第５のピストン部６８、軸部７０および第
４のピストン部７２を軸線方向に貫通する通路９
２′を介して伸長用液室６４ａに連通し、また第
５のピストン部６８を軸線方向に貫通する通路１
０２を介して液室７４に連通する。

前記ジヤツキ４０′の伸長時における第３のシ
リンダ４６の受圧断面積（第３のシリンダ４６が
第４のシリンダ９８に対して伸長されるような力
を圧液から受ける、第３のシリンダ４６の部位の
面積）＋S₃は、次式 ＋S₃＝D²×π／４ で示され、収縮時における前記第３のシリンダの
受圧断面積（第３のシリンダ４６が第４のシリン
ダ９６内に収縮されるような力を圧液から受け
る、第３のシリンダ４６の部位の面積）−S₃は、
次式 −S₃＝（D²−E²）×π／４ で示されることから、各受圧断面積＋S₁、＋S₂、＋
S₃および−S₁、−S₂、−S₃の大小関係を考慮するこ
とにより、前記したと同様に、各シリンダ４２，
４４，４６，９８の作動を同時あるいは順次に動
作させることができる。

前記ジヤツキ４０′では、第２図に示したジヤ
ツキ４０におけると同様に、第２および第１のシ
リンダ４４および４２の径の増大を図ることがで
きる。従つて、両シリンダ４４および４２の伸長
動作時における前記受圧面積＋S₁、＋S₂を従来よ
りも大きく設定することができ、これにより第１
および第２のシリンダの伸長力の増大を図ること
ができることから、前記ジヤツキ４０′の全体な
押出し力の増大を図ることができる。また縮小時
の長さ寸法および外径寸法を比較的小さくしてよ
り大きな作動ストロークを得ることができる。

本発明によれば、前記したように、第２のシリ
ンダのピストン部を受入れる第３のシリンダに、
前記第２のシリンダの軸部に形成された液室に受
入れられるピストン部を設け、前記液室における
前記ピストン部の後端側液室を前記第２のシリン
ダのための収縮動作用液室として機能させること
ができる。従つて、第２のシリンダの外方部に従
来のような第２のシリンダのための収縮動作用液
室を設けることなく、該第２のシリンダに収縮動
作を与えることができることから、前記第３のシ
リンダの径を増大させることなく前記第２のシリ
ンダの径および前記第１のシリンダの径の増大を
図り、これによりジヤツキの全体的な押出し力の
増大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のジヤツキを示す縦断面図であ
り、第２図は本発明に係るジヤツキを示す縦断面
図であり、第３図は本発明の他の実施例を示す第
２図と同様な図面である。 ４０，４０′：ジヤツキ、４２：第１のシリン
ダ、４４：第２のシリンダ、４６：第３のシリン
ダ、５０：第１のピストン部、５２：第１の液
室、５４：第２のピストン部、５８：中空軸部、
６２：第３のピストン部、６４：第２の液室、６
６：第３液室、６８：第５ピストン部、７０：軸
部、７２：第４のピストン部、７４：第４の液
室、８６，８６′：引戻し用ポート、９４，９
４′：押出し用ポート、９８：第４のシリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前端が閉鎖され、後端部に環状の第１のピス
   トン部を有しかつ内方に第１の液室を有する第１
   のシリンダと、後端部に環状の第２のピストン部
   を有し、該第２のピストン部から軸線に沿つて前
   記第１の液室に伸びる中空の第１の軸部によつて
   該軸部の内方に規定された第２の液室および前記
   第１の軸部の外方に規定され前記第１のピストン
   部を受入れる第３の液室を有し、また前記第１の
   軸部の先端部に形成され前記第１の液室に受入れ
   られる第３のピストン部を有する第２のシリンダ
   と、閉鎖された後端から先端へ向けて軸線に沿つ
   て伸びる第２の軸部の外方に形成され、前記第２
   のピストン部を受入れる第４の液室を有し、また
   該第２の軸部の先端に形成され前記第２の液室に
   受入れられる第４のピストン部を有する第３のシ
   リンダと、該第３のシリンダに設けられた押出し
   用ポートおよび引戻し用ポートとを含み、前記第
   １の液室における第３のピストン部の前端側、前
   記第２の液室における第４のピストン部の前端
   側、前記第３の液室における第１のピストン部の
   後端側および前記第４の液室における第２のピス
   トン部の後端側は前記押出し用ポートに連通し、
   また前記第１の液室における第３のピストン部の
   後端側および前記第２の液室における第４のピス
   トン部の後端側は前記引戻し用ポートに連通する
   ことを特徴とする複動式液圧多段ジヤツキ。 ２ 前端が閉鎖され、後端部に環状の第１のピス
   トン部を有しかつ内方に第１の液室を有する第１
   のシリンダと、後端部に環状の第２のピストン部
   を有し、該第２のピストン部から軸線に沿つて前
   記第１の液室に伸びる中空の第１の軸部によつて
   該第１の軸部の内方に規定された第２の液室およ
   び前記第１の軸部の外方に規定され前記第１のピ
   ストン部を受入れる第３の液室を有し、また前記
   第１の軸部の先端部に形成され前記第１の液室に
   受入れられる第３のピストン部を有する第２のシ
   リンダと、後端部から先端へ向けて軸線に沿つて
   伸びる第２の軸部の外方に形成され、前記第２の
   ピストン部を受入れる第４の液室を有し、また該
   第２の軸部の先端に形成され前記第２の液室に受
   入れられる第４のピストン部および前記前記後端
   部に形成された第５のピストン部を有する第３の
   シリンダと、前記第５のピストン部を受入れる第
   ５の液室を有する第４のシリンダと、該第４のシ
   リンダに設けられた押出し用ポートおよび引戻し
   用ポートとを含み、前記第１の液室における第３
   のピストン部の前端側、前記第２の液室における
   第４のピストン部の前端側、前記第３の液室にお
   ける第１のピストン部の後端側、前記第４の液室
   における第２のピストン部の後端側および前記第
   ５の液室における第５のピストン部の後端側は前
   記押出し用ポートに連通し、また前記第１の液室
   における第３のピストンの後端側、前記第２の液
   室における第４のピストン部の後端側および前記
   第５の液室における第５のピストン部の前端側は
   前記引戻し用ポートに連通することを特徴とする
   複動式液圧多段ジヤツキ。