JP2006037543A - Pipe laying construction method by one-way excavation pipe-jacking method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、片押し推進工法による管敷設工法に関し、より詳細には、地下水を集水するための集水管、地下に水を浸透させるための排水管、あるいは上下水道管、ガス管、さらには各種ケーブル管などを片押し推進工法により地中に敷設する工法に関する。 The present invention relates to a pipe laying method by a single-pushing propulsion method, and more specifically, a water collection pipe for collecting groundwater, a drain pipe for infiltrating water underground, or a water and sewage pipe, a gas pipe, The present invention relates to a construction method in which various cable pipes and the like are laid in the ground by a single push propulsion method.
近年、地盤を非開削でかつ推進を発進側からのみ行う片押し推進工法による管の敷設工法が知られている。この出願人は、このような管敷設工法の1つとして、先に特許文献1に記載のような工法を提案している。この工法は、それぞれ先端にビットを有するインナロッド掘削ツールスとケーシングパイプとからなる2重管により、地盤を掘削しながら同時に推進させる。所定位置に達した後、インナロッド掘削ツールスを回収して、ケーシングパイプ内に敷設管を挿入する。敷設管を挿入したらこれを残置したまま、ケーシングパイプを回収するという工法である。
In recent years, there has been known a pipe laying method by a one-push propulsion method in which the ground is not excavated and propulsion is performed only from the start side. This applicant has previously proposed a construction method as described in
しかし、この工法は次のような難点がある。すなわち、2重管を同時に推進させるため、推進抵抗が大きく岩盤などに遭遇すると掘進が困難となる場合がある。また、曲線部においてはケーシングパイプもインナロッドとともに曲げながら施工することとなるので、曲げ抵抗が大きくなる。このため、ケーシングパイプとして曲げやすい樹脂管を使用せざるを得ず、強度的に不安である。
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、推進抵抗や曲げ抵抗を小さく抑えることができ、動力源が小さなもので済む片押し推進工法による管敷設工法を提供することにある。
The present invention has been made based on the technical background as described above, and achieves the following object.
An object of the present invention is to provide a pipe laying method by a one-push propulsion method that can suppress propulsion resistance and bending resistance to a small level and requires a small power source.
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、先端に曲線施工可能なビットを有するパイロット掘削ツールスにより、地中に曲線部を含むパイロット孔を掘削する工程と、
前記パイロット掘削ツールスをガイドとしてその外周に、先端にリングビットを有するケーシングパイプを建て込む工程と、
前記パイロット掘削ツールスを回収する工程と、
前記ケーシングパイプの内部に敷設管を挿入する工程と、
前記敷設管を残置したまま前記ケーシングパイプを回収する工程と
を備えてなる片押し推進工法による管敷設工法にある。
The present invention employs the following means in order to achieve the above object.
That is, the present invention includes a step of drilling a pilot hole including a curved portion in the ground by a pilot drilling tool having a bit that can be curved at the tip,
A step of building a casing pipe having a ring bit at the tip on the outer periphery thereof, using the pilot drilling tools as a guide;
Recovering the pilot drilling tools;
Inserting a laying pipe inside the casing pipe;
A pipe laying method by a one-pushing propulsion method comprising a step of recovering the casing pipe while leaving the laying pipe left.
より具体的には、前記パーロット掘削ツールスを構成する複数本のドリルロッド及びケーシングパイプを構成する複数本のパイプユニットは、いずれも鋼製のものであって中間部の肉厚が所定長さ範囲に亘って小さくなっている。また、前記ケーシングパイプの先端に設けられるリングビットは、先端内周がラッパ状に拡がる環状傾斜面となっている。 More specifically, the plurality of drill rods constituting the parrot drilling tools and the plurality of pipe units constituting the casing pipe are all made of steel, and the thickness of the intermediate portion is within a predetermined length range. It has become smaller over time. The ring bit provided at the tip of the casing pipe has an annular inclined surface whose inner periphery at the tip extends in a trumpet shape.
この発明工法によれば、パイロット掘削ツールスによりパイロット孔を掘削した後、当該パイロット掘削ツールスをガイドとしてケーシングパイプを建て込むので、2重管を同時に推進させる既提案の工法に比べて推進抵抗や曲げ抵抗を小さなものとすることができ、動力源が小さなもので済む。 According to this construction method, after drilling the pilot hole with the pilot excavation tools, the casing pipe is built using the pilot excavation tools as a guide. The resistance can be small and the power source can be small.
また、パイロット掘削ツールスを構成するドリルロッド及びケーシングパイプを構成するパイプユニットは、いずれも鋼製のものであって中間部の肉厚が所定長さ範囲に亘って小さくなっている構造とすることにより、所要の強度を持たせつつ曲げやすいものとすることができる。 In addition, the drill rod that constitutes the pilot excavation tools and the pipe unit that constitutes the casing pipe are both made of steel and have a structure in which the thickness of the intermediate portion is reduced over a predetermined length range. Thus, it can be easily bent while having a required strength.
さらに、ケーシングパイプの先端に設けられるリングビットは、先端内周がラッパ状に拡がる環状傾斜面となっている構造とすることにより、ケーシングパイプの建て込み時にはパイロット掘削ツールスの外周に引っ掛かったりすることがなく、当該パイロット掘削ツールスをガイドとしてスムーズに建て込むことができる。 In addition, the ring bit provided at the tip of the casing pipe has an annular inclined surface with the tip inner periphery expanding in a trumpet shape, so that it can be caught on the outer periphery of the pilot excavation tools when the casing pipe is installed. Therefore, the pilot drilling tools can be installed smoothly as a guide.
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1は、この発明工法に使用するパイロット掘削ツールス1を示す軸線方向断面図である。パイロット掘削ツールス1は、先端のビットアッセンブリ2と、これに接続される複数本のドリルロッド3とからなっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an axial sectional view showing a
ビットアッセンブリ2は、先端から順にビット4、アダプタ管5、ゾンデ収容管6及びアダプタ管7をねじ接続して構成される。これらの部材4〜7の内部は掘削水の供給路8となっている。ビット4には供給路8と連通する噴射孔9が設けられ、この噴射孔9はビット4の先端面10に開口している。ビット4の先端面10には超硬チップ11が植設されている。ビット4は、その軸線に対して傾斜して先端面10に連なる傾斜面12を有している。ビット4はこのような傾斜面12を持つので、ビットアッセンブリ2を非回転で推進させることにより、曲線施工が可能となる。ゾンデ収容管6の内部に収容されたゾンデ13は、掘削位置を検知してその信号を送出するためのものである。
The
掘進に伴って順次継ぎ足される複数本のドリルロッド3は、その先端及び後端にそれぞれ形成されたねじ14,15により前後に隣接するものどうしが接続される。先頭のドリルロッド3は、先端の雌ねじ14がアダプタ管7の後端の雄ねじ16に嵌合されることにより、ビットアッセンブリ2に接続される。ドリルロッド3は鋼製のものであり、中間部17の肉厚が所定範囲に亘って小さくなっている。
The plurality of
図2は、この発明工法に使用するケーシングパイプ20を示す軸線方向断面図である。ケーシングパイプ20は、先端のリングビット21と、これに接続される複数本のパイプユニット22とからなっている。リングビット21は先端に超硬チップ23が植設され、ている。また、リングビット21の先端内周は、ラッパ状に拡がる環状傾斜面24となっている。
FIG. 2 is an axial sectional view showing the
ケーシングパイプ20の建て込みに伴って順次継ぎ足される複数本のパイプユニット22は、その先端及び後端にそれぞれ形成されたねじ25,26により前後に隣接するものどうしが接続される。先頭のパイプユニット22は、先端の雄ねじ25がリングビット21の後端の雌ねじ27に嵌合されることにより、該リングビット21に接続される。パイプユニット22は鋼製のものであり、中間部28の肉厚が所定長さ範囲に亘って小さくなっている。
A plurality of
次に上記のパイロット掘削ツールス1及びケーシングパイプ20を使用した管敷設工法の実施形態について説明する。図3〜図7は管敷設工法の実施形態を示す断面図であり、各図において(a)は全体図、(b)は要部拡大図を示している。
Next, an embodiment of a pipe laying method using the
施工に使用されるボーリングマシン30は、走行クローラ31に搭載される形式のものである。ボーリングマシン30は、ガイドセル32に沿って走行するドリルヘッド33を備え、このドリルヘッド33に上述のパイロット掘削ツールス1あるいはケーシングパイプ20が接続される。ボーリングマシン30は、図面上明示はされていないが、ドリルヘッド33を走行させて、掘削ツールスを推進させる推進(給進)機構を備えている。さらに、この実施形態で使用されるボーリングマシン30は、ロータリパーカッションドリルとして知られているマシンであり、掘削ツールスを回転させる回転駆動機構に加えて、打撃力を付与する打撃機構を備えている。
The
(1)パイロット孔掘削
図3に示すように、ドリルヘッド33にパイロット掘削ツールス1を接続し、この掘削ツールス1を推進・回転させ(地質状態によってはさらに打撃して)、先端のビット4によりパイロット孔35を掘削する。その際、掘削ツールス1の内部の供給路8を通して掘削水を供給し、ビット4の噴射孔9から噴射させる。また、曲線施工する際には、ビット4の回転を停止し、傾斜面12を所要の方向に向けて掘削ツールス1に推進力のみを与える。
(1) Pilot hole excavation As shown in FIG. 3, the
(2)ケーシングパイプ建て込み
パイロット掘削ツールス1の先端が所要位置に到達したら、図4に示すように、パイロット掘削ツールス1の外周を被うように、ドリルヘッド33にケーシングパイプ20を接続する。そして、パイロット孔掘削の場合と同様に、このケーシングパイプ20を推進・回転させ(地質状態によってはさらに打撃して)、パイロット掘削ツールス1をガイドとして、先端のリングビット21により孔36を掘削する。このようにして、パイロット孔35を拡径した孔36を形成しつつ、当該孔にケーシングパイプ20が建て込まれる。
(2) Casing pipe erection When the tip of the
(3)パイロット掘削ツールス回収
ケーシングパイプ20の先端が所要位置に到達したら、図5に示すように、パイロット掘削ツールス1を回収する。パイロット掘削ツールス1は、これをドリルヘッド33に接続し、ドリルヘッド33を後退させることにより回収することができる。
(3) Pilot drilling tools recovery When the tip of the
(4)敷設管挿入
次いで、図6に示すように、ケーシングパイプ20の内部に敷設管37を挿入する。敷設管37の挿入も、ドリルヘッド33に接続してボーリングマシン30により行うことができる。
(4) Laying Pipe Insertion Next, as shown in FIG. 6, the
(5)ケーシングパイプ回収
敷設管37を挿入したら、図7に示すように、敷設管37を残置したままケーシングパイプ20を回収する。ケーシングパイプ20は、これをドリルヘッド33に接続し、ドリルヘッド33を後退させることにより回収することができる。
(5) Casing Pipe Recovery When the laying
上記実施形態によれば、パイロット掘削ツールス1によりパイロット孔35を掘削した後、当該パイロット掘削ツールス1をガイドとしてケーシングパイプ20を建て込むという手順を採っているので、2重管を同時に推進させる既提案の工法に比べて推進抵抗や曲げ抵抗を小さなものとすることができる。
According to the above-described embodiment, since the
また、パイロット掘削ツールス1を構成するドリルロッド3及びケーシングパイプ20を構成するパイプユニット22は、いずれも鋼製のものであって中間部17,28の肉厚が所定長さ範囲に亘って小さくなっているので、所要の強度を持たせつつ曲げやすいものとすることができる。
The
さらに、ケーシングパイプ20の先端に設けられるリングビット21は、先端内周がラッパ状に拡がる環状傾斜面24となっているので、ケーシングパイプ20の建て込み時にはパイロット掘削ツールス1の外周に引っ掛かったりすることがなく、当該パイロット掘削ツールスをガイドとしてスムーズに建て込むことができる。
Furthermore, since the
1 パイロット掘削ツールス
2 ビットアッセンブリ
3 ドリルロッド
4 ビット
8 供給路
9 噴射孔
10 先端面
11 超硬チップ
12 傾斜面
17 中間部
20 ケーシングパイプ
21 リングビット
22 パイプユニット
23 超硬チップ
24 環状傾斜面
28 中間部
30 ボーリングマシン
32 ガイドセル
33 ドリルヘッド
35 パイロット孔
36 孔
37 敷設管
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記パイロット掘削ツールスをガイドとしてその外周に、先端にリングビットを有するケーシングパイプを建て込む工程と、
前記パイロット掘削ツールスを回収する工程と、
前記ケーシングパイプの内部に敷設管を挿入する工程と、
前記敷設管を残置したまま前記ケーシングパイプを回収する工程と
を備えてなる片押し推進工法による管敷設工法。 Drilling a pilot hole including a curved portion in the ground by a pilot drilling tool having a bit that can be curved at the tip;
A step of building a casing pipe having a ring bit at the tip on the outer periphery of the pilot drilling tools as a guide,
Recovering the pilot drilling tools;
Inserting a laying pipe inside the casing pipe;
A pipe laying method by a one-pushing propulsion method comprising a step of collecting the casing pipe while leaving the laying pipe left.
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