JP2000213281A - 小口径管弧状推進工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地上に設置したドリルユニットに本管を引き込
むときの反力をそれほど必要とせずに管を長距離に敷設
する。 【解決手段】地上に設置したドリルユニット１でパイロ
ット管３を推進した後、到達側でパイロット管に先端に
拡孔ビット９と圧密治具１１を取り付け、ドリルユニッ
ト１で拡孔ビット９と圧密治具１１を引込み、周囲の地
山を掘削し、掘削した土砂を周囲に押しのけて圧密す
る。この孔に到達側から本管８を押し込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は、パイプラインを非開削で弧状
に推進する小口径管弧状推進工法、特に、特に長距離を
敷設するときに作業能率の向上と施工作業の安定化に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】パイプラインの敷設方法には、地上から
掘削した掘削溝にパイプを敷設する開削工法と、立坑を
設け、立坑から地中を掘進してパイプを敷設する非開削
工法が採用されている。非開削工法には推進工法とシー
ルド工法があるが、そのなかでも地上にドリルユニット
を設置して弧状にパイロット管を推進し、推進したパイ
ロット管を利用して本管を引き込む弧状推進工法は、本
格的な立坑を必要としないため工事費が安価であること
や工期が短くて済む等の利点があるため、道路を横断し
たり、道路を縦断したり、障害物の上越しや河川等の障
害物の下越し等に多く採用されている。

【０００３】この弧状推進工法は、河川等の障害物の下
方を滑らかな曲線で掘削し、ガス管等の各種配管を長距
離で敷設するために、発進側の地上に設置したドリルユ
ニットにより到達側にパイロット管を掘進させてパイロ
ット孔を貫通させ、到達側に達したパイロット管の先端
部に、拡孔ビットを連結し、パイロット管を発進側に引
込みながら回転し、この回転により拡孔ビットを回転し
てパイロット孔を本管より大きな径に拡孔しながら本管
を引き込む工法又は拡孔と本管の引込み工程を分離して
拡孔してから本管を引き込む工法が採用されている。

【０００４】この弧状推進工法でパイロット管を掘進す
るときは、パイロット管の口径が小さいため地上に設置
したドリルユニットで支障なく掘進できるが、本管を引
き込むときに、拡孔ビットで周囲の地山を掘削するとき
の掘削抵抗と、掘削された土砂が排土されないため、本
管の先端部で掘削された土砂を本管の外周面に押しのけ
るときの先端抵抗及び掘削された土砂と接触している本
管の外周面の周面抵抗による力が地上に設置したドリル
ユニットに加えられる。この本管を引き込むときの反力
をドリルユニットで得るために、舗装面や地山にアンカ
ーを打ち込み、アンカーとドリルユニットを一体化して
本管を引き込むときの反力を得るようにしたり、ドリル
ユニットにカウンタウエイトを積荷して本管を引き込む
ときの反力を得るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらアンカー
とドリルユニットを一体化して本管を引き込むときの反
力を得るようにしても、充分な反力を得ることは困難で
あった。また、カウンタウエイトを利用して本管を引き
込むときの反力を得るためには、ドリルユニットの設置
場所に広大な用地を必要とし、さらにカウンタウエイト
の運搬や設置が必要になり、市街地で実施することが困
難であり、市街地では大きな反力を得ることは困難であ
った。このように本管を引き込むときのドリルユニット
の反力を充分に得ることができないため、施工距離が限
定され、長距離の施工は困難であった。

【０００６】この発明はかかる短所を改善し、地上に設
置したドリルユニットに本管を引き込むときの反力をそ
れほど必要とせずに、管を長距離に敷設することができ
る小口径管弧状推進工法を提供することを目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る小口径管
弧状推進工法は、ドリルユニットを発進側の地上に据え
付けてパイロット管を到達側まで推進し、推進したパイ
ロット管の先端部に周囲の土砂を掘削して拡径する拡孔
ビットと掘削した土砂を周囲に押し除けて圧密する圧密
治具を取付け、ドリルユニットによりパイロットを回転
しながらパイロット管と拡孔ビットと圧密治具を引込み
本管を押し込む孔を形成し、形成した孔に到達側から本
管を押し込むことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の小口径管弧状推進工法
は、本管を地中に敷設するとき、ドリルユニットを発進
側の地上に据え付け、ドリルユニットによりパイロット
管を到達口まで推進する。パイロット管の先端部が到達
口に達したら本管の押し込み工程に入る。本管の押し込
み工程に入ると、周囲の土砂を掘削して拡径する拡孔ビ
ットを到達口でパイロット管の先端部に取付け、拡孔ビ
ットの後端部に本管の回転を防止するためのスイベル機
構を介して掘削した土砂を周囲に押し除けて圧密する圧
密治具を取付ける。そして到達口に本管押込装置を設置
し、本管押込装置で本管を把持して、本管の先端部を伸
縮自在な連結治具で圧密治具に連結する。

【０００９】この状態で発進側のドリルユニットにより
パイロット管を回転して拡孔ビットを回転しながらパイ
ロット管を発進側に引き込む。このパイロット管の回転
により拡孔ビットが回転して周囲の地山を掘削しながら
引き込まれ、拡孔ビットにスイベル機構で連結された圧
密治具で掘削された土砂を周囲に押しのけて圧密して本
管を押し込む孔を形成する。このパイロット管をドリル
ユニットで発進側に引き込んでいるときに、圧密治具に
本管を連結した連結治具が伸びて、拡孔ビットと圧密治
具だけを引き込む。したがってドリルユニットに加えら
れる反力は拡孔ビットで周囲の地山を掘削するときの掘
削抵抗と、圧密治具で掘削された土砂を押しのけるとき
の先端抵抗による力だけで済み、ドリルユニットに加え
られる反力を大幅に低減する。

【００１０】本管の１ストローク分だけ拡孔ビットと圧
密治具を地山に引き込んだら、ドリルユニットによる引
込みを中断して、本管押込装置により本管を拡孔して圧
密した孔に押し込む。本管を１ストローク分押し込んだ
ら、本管の把持を解除して把持部を１ストローク分後退
させ、その位置で押し込みに備えて再び本管を把持す
る。その後、ドリルユニットにより再びパイロット管を
回転しながら拡孔ビットと圧密治具を引き込む。この拡
孔ビットと圧密治具の引込みと本管の押し込みを順次繰
り返して発進側まで本管を押し込む。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の施工工程を示す
工程図である。本管を地中に敷設するときのパイロット
掘進工程では、図１（ａ）に示すように、ドリルユニッ
ト１を発進側の地上に据え付けてからアンカー２を打ち
込み、アンカー２をドリルユニット１と一体化する。そ
して発進側にパイロット管３を推進するための貫入口４
と発進口５を設け、到達側に到達口６を設ける。そして
パイロット管３の先端にドリルヘッド７を取付け、ドリ
ルユニット１でパイロット管３を傾斜させて貫入口４か
ら発進口５まで掘進させる。ドリルユニット１が発進口
５まで掘進したら、発進口５でパイロット管３を水平に
保持してドリルユニット１により到達口６まで水平に掘
進する。パイロット管３の先端部が到達口６に達したら
本管８の押し込み工程に入る。

【００１２】本管８の押し込み工程に入ると、図１
（ｂ）に示すように、周囲の土砂を掘削して拡径するた
めのリーマ等の拡孔ビット９を到達口６でパイロット管
３の先端部に取付け、拡孔ビット９の後端部に本管８の
回転を防止するためのスイベル機構１０を介して掘削し
た土砂を周囲に押し除けて圧密する圧密治具１１を取付
ける。そして到達口６に本管押込装置１２を設置する。

【００１３】本管押込装置１２は、図２の平面図に示す
ように、本管８を把持するチャック部１３と、チャック
部１３を押して本管８を押し込むジャッキ部１４と、押
し込むときの反力を背面の地山に伝達する反力伝達部１
５と、装置全体が左右に振れないように到達口６の側壁
に固定する振れ止め防止部１６を有する。チャック部１
３は、図２に示すように、楔機構１７を油圧等を利用し
たチャック用ジャッキ１８で締め付ける方法や、図３に
示すように、鋼製円筒１９の内側にゴム等の弾性体から
なる複数のチューブ２２を取り付け、チューブ２２内に
液体や気体を充満させて本管８に圧力を加える方法等に
より本管８を把持する。この本管押込装置１２で把持し
た本管８を圧密治具１１の後端部にワイヤやチェーン，
伸縮ロット等の伸縮自在な連結治具２１に連結する。

【００１４】この状態で発進側のドリルユニット１によ
りパイロット管３を回転して拡孔ビット９を回転しなが
らパイロット管３を発進側に引き込む。このパイロット
管３の回転により拡孔ビット９が回転して周囲の地山を
掘削しながら引き込まれ、拡孔ビット９にスイベル機構
１０で連結された圧密治具１１で掘削された土砂を周囲
に押しのけて圧密する。このパイロット管３をドリルユ
ニット１で発進側に引き込んでいるときに、拡孔ビット
９に本管８を連結した連結治具２１が伸びて、拡孔ビッ
ト９と圧密治具１１だけを引き込む。したがってドリル
ユニット１に加えられる反力は、拡孔ビット９で周囲の
地山を掘削するときの掘削抵抗と、圧密治具１１で掘削
された土砂を押しのけるときの先端抵抗による力だけで
済み、ドリルユニット１に加えられる反力を大幅に低減
することができる。

【００１５】本管８の１ストローク分だけ拡孔ビット９
と圧密治具１１を地山に引き込んだら、ドリルユニット
１による引込みを中断して、拡孔して圧密した孔に本管
押込装置１２により到達側から本管８を押し込む。本管
８を１ストローク分押し込んだらチャック部１３による
把持を解除してチャック部１３を後退させ、その位置で
次ぎに押し込む本管８を把持して押し込んだ本管８と接
続する。その後、ドリルユニット１により再びパイロッ
ト管３を回転しながら拡孔ビット９と圧密治具１１を引
き込む。この拡孔ビット９と圧密治具１１の引込みと本
管８の押し込みを１ストロークずつ順次繰り返して、発
進口５まで本管８を押し込む。

【００１６】上記実施例は拡孔ビット９と圧密治具１１
の引込みと本管８の押し込みをそれぞれ別工程で行う場
合について説明したが、拡孔ビット９と圧密治具１１の
引込長と本管８の押込長を管理することにより、拡孔ビ
ット９と圧密治具１１の引込みと本管８の押し込みを同
時に行うことができる。

【００１７】また、上記実施例は圧密治具１１に本管８
を連結した場合について説明したが、圧密治具１１に本
管８を連結してなくても、拡孔ビット９と圧密治具１１
の引込長と本管８の押込長を管理することにより、拡孔
ビット９と圧密治具１１の引込みと本管８の押し込みを
行うことができる。

【００１８】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、地上に
設置したドリルユニットでパイロット管を推進した後の
本管を敷設するときに、パイロット管の周囲の地山を掘
削する拡孔ビットと掘削された土砂を周囲に押しのけて
圧密する圧密治具の引込みを地上に設置したドリルユニ
ットで行い、本管は到達側に設けた本管押込装置で押し
込むようにしたから、地上に設置したドリルユニットに
加えられる反力は、拡孔ビットで周囲の地山を掘削する
ときの掘削抵抗と、圧密治具で掘削された土砂を押しの
けるときの先端抵抗による力だけで済み、ドリルユニッ
トに加えられる反力を大幅に低減することができ、長距
離の施工を安定して行うことができる。

【００１９】また、地上に設置したドリルユニットに加
えられる反力を大幅に低減できるから、ドリルユニット
を狭い用地にも設置でき、市街地等における管の敷設も
安定して施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の施工工程を示す工程図であ
る。

【図２】本管押込装置の構成を示す平面図である。

【図３】本管押込装置のチャック部の構成図である。

【符号の説明】

１ ドリルユニット ２ アンカー ３ パイロット管 ４ 貫入口 ５ 発進口 ６ 到達口 ７ ドリルヘッド ８ 本管 ９ 拡孔ビット １０ スイベル機構 １１ 圧密治具 １２ 本管押込装置 ２１ 連結治具

フロントページの続き (72)発明者 池田 明生 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 西野 健太郎 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AA02 AC18 BA15 BA19

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドリルユニットを発進側の地上に据え付
   けてパイロット管を到達側まで推進し、推進したパイロ
   ット管の先端部に周囲の土砂を掘削して拡径する拡孔ビ
   ットと掘削した土砂を周囲に押し除けて圧密する圧密治
   具を取付け、ドリルユニットによりパイロットを回転し
   ながらパイロット管と拡孔ビットと圧密治具を引込み本
   管を押し込む孔を形成し、形成した孔に到達側から本管
   を押し込むことを特徴とする小口径管弧状推進工法。