JP5199506B1 - 管導入装置及び管導入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一台の装置で、作業領域を極力拡張することなく、管材の運搬作業と敷設作業を行うことができ、作業効率の向上に寄与する、管導入装置及び管導入方法を提供する。
【解決手段】管導入装置が、任意の傾斜面を形成可能な、勾配提供手段と、前記勾配提供手段上に設けた複数のレールを移動連結して前後方向に連続した導入路を構築可能な、導入路構築手段と、管材７を積んだ状態で導入路を走行可能な、走行手段と、を少なくとも備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、水道管やガス管などの管材の敷設工事において、管材を掘削箇所に導入するための管導入装置及び管導入方法に関する。

地中にガス管や水道管などの管材の敷設作業は、まず地面を掘削し、当該掘削箇所に管材を敷設し、土を埋め戻して埋設する作業を、管材の敷設方向に向けて順次繰り返すことにより行う。
この管材の敷設作業の方法としては、運搬車両に積載した管材を、重機で吊り上げて掘削箇所の上方まで搬送してから、徐々に降下させて敷設する方法がある（特許文献１、２）。
その他の敷設方法としては、掘削箇所の周囲に高さの異なる吊持具を配置しておき、重機で吊り上げた管材を、前記吊持具で吊持した状態で掘削箇所に斜めに挿入していく方法（特許文献３）や、第２の運搬車両を設けて管材を運搬する方法（特許文献４）がある。

特開平９−１９６２３５号公報 特開平８−２５４２８５号公報 特許第４８６９８２１号公報 特開２００８−３０６００号公報

しかし、従来の管材の敷設方法によれば、以下に記載する問題のうち、少なくとも一つの問題が生じうる。
（１）重機等の確保
管材を現場まで運搬する車両とは別に、掘削箇所まで管材を搬送するための重機や車両を必ず用意する必要がある。

（２）作業領域の増大化
運搬車両や重機の配置又は稼働に伴い、作業領域が拡幅してしまう。
図３を参照しながら、道路下に管材を敷設する作業を行う場合を例として以下説明する。
例えば、図３（ａ）のように、施工車線ａ１を通行規制した状態で、当該規制車線の直下に管材ｂの敷設作業を行う場合、掘削箇所ｃに運搬車両ｄを横付けして管材ｂを横下ろしする方法では、規制車線ａ１の隣車線ａ２についても通行規制を行う必要がある。
また、図３（ｂ）のように、運搬車両ｄを掘削箇所ｃの前方に停車させた場合、管材ｂの吊り上げ及び降下のために重機ｅを隣車線ａ２に配置する方法でも、前記と同様の問題が生じてしまう。
また、図３（ｃ）のように、仮に、重機ｅと運搬車両ｄの両方を、施工車線ａ１上に配置したとしても、重機ｅのアウトリガーが隣車線ａ２にはみ出てしまったり、重機ｅの旋回作業によって、運搬中の管材ｂが隣車線ａ２上を通ってしまう場合があり、前記と同様の問題が生じてしまう。
以上の通り、施工現場が片側一車線の道路の場合には、すべての車線の通行規制を長時間にわたって行う必要が生じてしまう。

したがって、本発明は、一台の装置で、作業領域を極力拡張することなく、管材の運搬作業と敷設作業を行うことができ、作業効率の向上に寄与する、管導入装置及び管導入方法の提供を目的とするものである。

前記課題を解決すべくなされた本願の第１発明は、車両本体の運転部後方に配し、掘削箇所に管材を導入するための管導入装置であって、任意の傾斜面を形成可能な、勾配提供手段と、前記勾配提供手段上に設けた複数のレールを移動連結して前後方向に連続した導入路を構築可能な、導入路構築手段と、前記管材を積んだ状態で前記導入路を走行可能な、走行手段と、を少なくとも備え、前記導入路構築手段が、前記勾配提供手段に設けた昇降装置と、前記昇降装置に対して後方に移動可能なスライドレールと、前記昇降装置によって昇降可能な昇降レールと、からなり、前記走行手段が、前記昇降レール上に前記管材を積んだ状態で搭載した投入台車と、からなり、前記スライドレールの移動後の余空間に、前記昇降レールを収めて、前記投入台車が走行可能な導入路を形成することを特徴とする、管導入装置を提供する。

また、本願の第２発明は、前記第１発明において、前記管材を、前記車両本体の運転部天端よりも高い位置に搭載したことを特徴とする。
また、本願の第３発明は、前記第１又は第２発明において、前記勾配提供手段及び前記昇降装置のうち少なくとも何れかが、前後移動可能であることを特徴とする。
また、本願の第４発明は、前記第１乃至３発明のうち何れか一つの発明において、前記スライドレールの後端に、補助レールを設けたことを特徴とする。

また、本願の第６発明は、掘削箇所に管材を導入するための管導入方法であって、前記第１乃至第４発明のうち何れかの発明に記載の管導入装置を用い、
（ａ）管導入装置を、管材の敷設箇所の前方に配置し、
（ｂ）勾配提供手段によって管材の導入角度を設定し、
（ｃ）複数のレールを一体化して導入路を構築し、
（ｄ）投入台車が導入路を走行して、管材を敷設箇所へと導入し、
（ｅ）管材を掘削箇所に配置した門型フレームで支持し、
（ｆ）導入路を初期状態に復帰してから、管材を掘削箇所へ吊り下ろす、
工程を少なくとも含むことを特徴する、管導入方法を提供する。

本発明によれば、以下に記載する効果のうち、少なくともいずれか一つの効果を得ることができる。

（１）運搬作業と導入作業の両立
一台の装置で、管の運搬作業及び導入作業の両立が可能となる。
（２）施工領域の省スペース化
単一車線内で管材の敷設作業が可能である。したがって、隣車線を長時間通行規制する必要がなく、作業効率の向上に寄与する。
（３）安全管理の向上
車両本体に搭載可能なサイズでありながら、スライドレールと昇降レールを一体化することで十分な長さの導入路を確保することができるため、管材の導入勾配を緩やかにすることができる。
したがって、管材を搭載した台車の導入をより安全に行うことができ、作業の安全性を高めることができる。
（４）作業効率の向上
管材の積載位置を車両運転席の天端よりも高くすることにより、より長い管材の積載が可能となり、作業効率が向上する。
（５）導入路の長尺化
スライドレールに補助レールを更に設けることにより、導入路を一層長尺化することができる。

本発明に係る管導入装置の構成例を示す概略斜視図。 本発明に係る管敷設方法の工程（１）を示す概略図。 本発明に係る管敷設方法の工程（２）を示す概略図。 本発明に係る管敷設方法の工程（３）を示す概略図。 本発明に係る管敷設方法の工程（４）を示す概略図。 本発明に係る管敷設方法の工程（５）を示す概略図。 本発明に係る管敷設方法の工程（６）を示す概略図。 従来の管材の敷設方法を示す図。

以下、各図面を参照しながら、本発明に係る管導入装置及び管敷設方法の実施例について説明する。

＜１＞全体構成
本発明に係る管導入装置Ａは、任意の傾斜面を形成可能な、勾配提供手段Ｂと、前記勾配提供手段Ｂ上に設けた複数のレールを移動連結して前後方向に連続した導入路を構築可能な、導入路構築手段Ｃと、管材を積んだ状態で導入路を走行可能な、走行手段Ｄと、を少なくとも備える。

図１を参照しながら、前記各手段の詳細について説明する。
前記勾配提供手段Ｂは、荷台状の部材である傾斜台２で構成することができる。
前記導入路構築手段Ｃは、前記勾配提供手段Ｂに設けた昇降装置３と、前記昇降装置３に対して後方に移動可能なスライドレール４と、前記昇降装置３によって昇降可能な昇降レール５と、を少なくとも備えて構成することができる。
前記走行手段Ｄは、前記昇降レール５上に管材７を積んだ状態で搭載した投入台車６で構成することができる。
これらの構成により、前記スライドレール４の移動後の余空間に、前記昇降レール５を収めて、前記投入台車６が走行可能な導入路を形成することにより、管材を掘削箇所へと傾斜を設けた状態で導入することができる。
以下、本発明の管導入装置に係る各部材の詳細について説明する。

＜２＞車両本体
まず、本発明の管導入装置Ａの前提となる車両本体１について説明する。
車両本体１は、資材ヤードから工事現場まで管材７を運搬するための車両である。
車両本体１には、荷台を備えた公知の運搬車両（トラック、ダンプ、セーフティローダなど）を用いることができる。

＜３＞傾斜台
傾斜台２は、少なくとも、管材７の導入勾配を設定する為の装置である。
本実施例に係る傾斜台は、傾斜機構と移動機構と駆動機構を備える。
以下、各機構について説明する。

［傾斜機構］
傾斜台２は、車両本体１に搭載し、車両本体１の後方を谷側とする傾斜面Ｂ１を構築可能な構造を備える。この傾斜機構は、車両本体１と傾斜台２との間に油圧装置などの公知の装置を設けることによって実現することができる。
この傾斜面Ｂ１の勾配が、管材の導入勾配に対応する。

［移動機構］
傾斜台２は、車両本体１に対して、直接的又は間接的に前後移動可能な構造を備える。
傾斜台２の移動機構は、前記車両本体１との間でスライド機構を設けるなど、公知の方法を採用することができる。
また、この移動機構の他に、傾斜台２を着脱可能なピンで車両本体１に固定連結しておき、傾斜台２の移動を制限してもよい（図示せず）。

［駆動機構］
傾斜台２には、駆動機構であるウィンチ２１を設けておく。このウィンチ２１を後述する各部材に適宜付け替えて動作することにより、導入路Ｃ１の構築作業と、管材７の導入作業を実施することができる。

＜４＞昇降装置
昇降装置３は、少なくとも昇降レール５を昇降するための装置である。
本実施例に係る昇降装置は、昇降機構と移動機構とを備える。
以下、各機構について説明する。

［昇降機構］
昇降装置３は、昇降レール５を上下に昇降可能な構成とする。この昇降機構の詳細は、昇降レール５の欄で説明する。

［移動機構］
昇降装置３は、傾斜台２に対して、前後に移動可能な構成とすることもできる。
これは、昇降レール５の降下時に、管材７が車両本体１の荷台や運転部に干渉することを防止するためである。
本実施例では、傾斜台２の上面に間隔を設けて設置したレール間を、昇降装置３の底部に設けたローラで走行することによって、昇降装置を前後方向に移動可能としている。

［その他］
昇降装置３には、その他、作業員が立ち入るための踊り場や、各ワイヤの切断による昇降レール５の落下を防止するための公知の安全装置を適宜設けておくことができる。

＜５＞スライドレール
スライドレール４は、管材７を導入する為の導入路Ｃ１の一部を構成する為の部材である。
スライドレール４は、前記傾斜台２に対して直接的又は間接的に前後に移動可能に構成する。
本実施例では、昇降装置３の底部にスライドレール４を摺動させるための摺動機構を設けている。
この摺動機構を制限するように、脱着可能なピン等によって、スライドレール４と昇降装置３とを適宜固定可能な構造としておくことが望ましい（図示せず）。

スライドレール４の移動後に、スライドレール４の初期位置に相当する箇所は、レールが存在しない余空間４１となる。

［補助レール］
このスライドレール４の後端には、導入路Ｃ１を更に延伸するための補助レール４２を設けておくこともできる。
本実施例では、補助レール４２は、スライドレール４の後端に屈曲可能に連結されており、スライドレール４上に折り畳んでおくことができる。

＜６＞昇降レール
昇降レール５は、管材７を導入する為の導入路Ｃ１の一部を構成する部材である。より詳しくは、昇降レール５と前記スライドレール４とが長手方向に連結して一体化して導入路Ｃ１を形成する。

昇降レール５は、前記昇降装置３に沿って上下に昇降可能な構成とする。
具体的には、昇降レール５は昇降装置３に立設してある複数の支柱３１に沿うように配置しておき、前記ウィンチ２１によって昇降レール５を上下に昇降する。
本実施例では、昇降レール５は、後述する投入台車６を搭載してある状態で、前記昇降装置３の上方に位置している。そして、ウィンチ２１のワイヤを、各支柱の天端で折り返しつつ昇降レール５に接続しておき、当該ウィンチ２１を巻きだしながら徐々に緩めることで、昇降レール５を下方へと降下することができる。

この昇降機構を制限するように、脱着可能なピン等によって、昇降レール５と昇降装置３とを適宜固定可能な構造としておくことが望ましい（図示せず）。

＜７＞投入台車
投入台車６は、管材７を積載した状態で導入路Ｃ１上を走行するための部材である。
投入台車６は、初期状態において、前記昇降レール５に搭載し、車両本体１の上方に保持されている。
そして、昇降レール５が降下すると、昇降レール５に連結しているスライドレール４へと乗り継がれ、管材７が掘削箇所まで導入される。

＜８＞使用方法
次に、前記した管導入装置Ａを用いた場合の管導入方法について説明する。

（１）停車［図２Ａ］
管導入装置Ａを搭載した車両本体１を掘削箇所Ｘの前方に停車する。
このとき、管材７は、未だ管導入装置Ａの昇降レール５上にある投入台車６に積載した状態で荷締めされている。
また、掘削箇所Ｘには、単数又は複数の門型フレーム８を適宜配置しておく。

（２）傾斜台と昇降装置の移動［図２Ｂ］
（２−１）傾斜台の移動
まず、傾斜台２を傾斜し、後方へと繰り出しを行う。
このとき、車両本体１と掘削箇所Ｘとの間に設置した台９に、傾斜台２を載置することで、繰り出した傾斜台２を安定させるとともに、傾斜台２の傾斜角度を調整することができる。
なお、傾斜台２の安定化及び傾斜角度の調整を行うには、前記した台９に限らず、傾斜台２自体に、高さ調整自在なスペーサ（図示せず）を設け、該スペーサを地面に接地させて傾斜台２を支持してもよい。
傾斜台２の動作と連動する形で、管導入装置Ａを構成するスライドレール４及び昇降レール５も同様に傾斜、移動することとなる。

（２−２）昇降装置の移動
次に、ウィンチ２１のワイヤを昇降装置３に連結する。
そして、昇降装置３と傾斜台２を固定しているピンを取り外し、ウィンチ２１を徐々に巻き出しながら、昇降装置３を後方へと降ろしていく。
少なくともこの時点で、管材７の前方側端部は、運転部１１の上方から離脱している。

（３）スライドレールの移動［図２Ｃ］
次に、ウィンチ２１のワイヤをスライドレール４に付け替える。
そして、昇降装置３とスライドレール４を固定しているピンを取り外し、ウィンチ２１を徐々に巻き出しながら、スライドレール４を後方へと降ろしていく。
そして、前記スライドレール４の降下と併せて、補助レール４２を展開する。スライドレール４又は補助レール４２の先端を門型フレーム８で吊り、支持しておく。
スライドレール４の移動後に、スライドレール４の初期位置に相当する箇所は、レールが存在しない余空間４１となり、昇降レール５の収納箇所となる。

（４）昇降レールの移動［図２Ｄ］
次に、ウィンチ２１のワイヤを昇降レール５に付け替える。
そして、昇降装置３と昇降レール５を固定しているピンを取り外し、ウィンチ２１を徐々に巻き下げて、昇降レール５を下方へと降ろしていく。
このとき、昇降レール５は、前記スライドレール４の移動によって生じた余空間４１に収まることとなる。
このように、昇降レール５とスライドレール４とが一体化して前後方向に延伸した導入路Ｃ１が形成されることとなる。
この際、昇降レール５の降下に伴って、投入台車６及び管材７も降下することとなるが、傾斜台２や昇降装置３自身の後方移動により、管材７が車両本体１の運転部１１や、傾斜台２の前壁に干渉することはない。

（５）管材の導入［図２Ｅ］
次に、ウィンチ２１のワイヤを投入台車６に付け替える。
そして、投入台車６と昇降レール５を固定しているピンを取り外し、ウィンチ２１を徐々に巻き出して、管材７が積載された投入台車６を、導入路Ｃ１を介して掘削箇所Ｘへと導入していく。
投入台車６が所定の位置まで導入されたら、門型フレーム８により管材７を完全に吊りあげ、投入台車６と管材７との荷締めを解除する。

（６）管材の敷設［図２Ｆ］
前記の導入作業（（２）〜（４））と逆の手順を行って、スライドレール４及び昇降レール５を初期位置へと戻す。
そして、門型フレーム８で支持した管材７を吊り下ろして、掘削箇所Ｘへと管材を敷設する。

本発明に係る管導入方法によれば、管材の導入作業（工程（２）〜（６））を施工車線内で完結することができ、隣車線の通行規制を行う必要が無い。
また、一台の装置で、管材の運搬と導入を行うことができ、重機の手配を要しない。
また、導入路を、分割状態から一体化可能なスライドレール及び昇降レールで構成するため、管材の導入勾配をより低く設定することができ、安全である。

［車両本体と傾斜台の関係］
本発明に係る傾斜台２は、車両本体１が元々備える装置を兼用することで実現することができる。
例えば、車両本体１を、実施例１のように荷台の傾斜機構及び移動機構を備えた車両（例：セーフティローダ）とした場合、本発明に係る傾斜台２は、この荷台で兼用することができるため、別途傾斜台２を設ける必要が無い。
また、車両本体１を、固定荷台を備えた車両とした場合、固定荷台上に、傾斜機構及び移動機構を備えた傾斜台２を設ければよい。
また、車両本体１を、傾斜機構のみを備えた荷台を設けた車両とした場合、本発明に係る傾斜台２は、移動機構のみを備えた装置としてもよいし、傾斜台２を省略して、移動機構を昇降装置３で負担するようにしてもよい。

［傾斜台及び昇降装置の移動機構の省略］
本発明に係る傾斜台２及び昇降装置３は、前後方向への移動機構を省略することもできる。
これらの移動機構は、導入路Ｃ１の更なる延長や、昇降レール５上に投入台車６を介して積載してある管材７が昇降レール５の降下時に車両本体１の運転席１１に干渉しないことを目的として設けている。
したがって、これらの問題が起きない程度に、導入路Ｃ１や管材７の長さを設定できるのであれば、傾斜台２及び昇降装置３の移動機構を省略してもよい。

Ａ 管導入装置
Ｂ 勾配提供手段
Ｂ１ 傾斜面
Ｃ 導入路構築手段
Ｃ１ 導入路
Ｄ 走行手段
１ 車両本体
１１ 運転部
２ 傾斜台
２１ ウィンチ
３ 昇降装置
３１ 支柱
４ スライドレール
４１ 余空間
４２ 補助レール
５ 昇降レール
６ 投入台車
７ 管材
８ 門型フレーム
９ 台
ａ１ 施工車線
ａ２ 隣車線
ｂ 管材
ｃ 掘削箇所
ｄ 運搬車両
ｅ 重機

Claims (5)

1. 車両本体の運転部後方に配し、掘削箇所に管材を導入するための管導入装置であって、
   任意の傾斜面を形成可能な、勾配提供手段と、
   前記勾配提供手段上に設けた複数のレールを移動連結して前後方向に連続した導入路を構築可能な、導入路構築手段と、
   前記管材を積んだ状態で前記導入路を走行可能な、走行手段と、
   を少なくとも備え、
   前記導入路構築手段が、
   前記勾配提供手段に設けた昇降装置と、
   前記昇降装置に対して後方に移動可能なスライドレールと、
   前記昇降装置によって昇降可能な昇降レールと、からなり、
   前記走行手段が、
   前記昇降レール上に前記管材を積んだ状態で搭載した投入台車と、からなり、
   前記スライドレールの移動後の余空間に、前記昇降レールを収めて、前記投入台車が走行可能な導入路を形成することを特徴とする、
   管導入装置。
2. 前記管材を、前記車両本体の運転部天端よりも高い位置に搭載したことを特徴とする、請求項１に記載の管導入装置。
3. 前記勾配提供手段及び前記昇降装置のうち少なくとも何れかが、前後移動可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の管導入装置。
4. 前記スライドレールの後端に、補助レールを設けたことを特徴とする、請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の管導入装置。
5. 掘削箇所に管材を導入するための管導入方法であって、
   請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の管導入装置を用い、
   （ａ）管導入装置を、管材の敷設箇所の前方に配置し、
   （ｂ）勾配提供手段によって管材の導入角度を設定し、
   （ｃ）複数のレールを一体化して導入路を構築し、
   （ｄ）投入台車が導入路を走行して、管材を敷設箇所へと導入し、
   （ｅ）管材を掘削箇所に配置した門型フレームで支持し、
   （ｆ）導入路を初期状態に復帰してから、管材を掘削箇所へ吊り下ろす、
   工程を少なくとも含むことを特徴する、管導入方法。

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