JP2008127774A - 合成樹脂管の地中敷設工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 敷設すべく合成樹脂管内には、中空のロッドが挿入され、このロッドの先端に打撃装置が連結されて合成樹脂管内の先端側に位置し、この打撃装置には先端側に合成樹脂管の外径より僅かに大きい外径の掘削ロッドビットが、合成樹脂管先端より外出して連結され、
合成樹脂管およびロッドの後端は、合成樹脂管およびロッドに推力を付与する推進機に連結され、
打撃装置で掘削ビットに打撃力を付与して掘削しつつ合成樹脂管に推力を付与し地中に推進し敷設する。
【選択図】 図3
Description
敷設すべく埋設管内に、オーガスクリューと先端にカッタヘッドを備えるオーガを挿通し、このオーガで掘削し、土砂を埋設管内より立坑側に排土しつつ埋設管を地中に推進させ敷設する工法(例えば、特許文献4および5参照)、等が提供されている。
また、敷設すべく埋設管内に、オーガスクリューと先端にカッタヘッドを備えるオーガを挿通し、このオーガで掘削し、掘削土砂を埋設管内より立坑側に排土しつつ埋設管を地中に推進させて敷設する工法は、合成樹脂管でも敷設可能であるが、やはり地盤中に玉石、岩盤層が存在する場合には削孔できず敷設できない課題がある。玉石等はオーガにより埋設管内に運ばれ、オーガスクリューと埋設管の内壁との間に挟まり、オーガの回転を不能とすることがあり、また、オーガでは、先端にカッタヘッドを備えていても岩盤層は掘削できないか、できたとしても削孔は長時間を要し、実際には使用に不向きである。
合成樹脂管およびロッドの後端は、合成樹脂管およびロッドに推力を付与する推進機に連結され、
ロッドは推進機に設けられたスイベルに連結され、ロッドの中空部が流体通路となり、前記スイベルを介し流体圧力源よりロッドの流体通路を通して打撃装置に圧縮流体が供給されて打撃装置が駆動される掘削装置、を使用して合成樹脂管を地中に敷設する合成樹脂管の地中敷設工法であって、
前記掘削装置を立坑内に設置し、合成樹脂管の先端を敷設すべき方向に向けてセットし、打撃装置を駆動し掘削ビットに打撃力を付与して地中を敷設すべき方向に向けて掘削しつつ推進機で合成樹脂管とロッドに推力を付与し地中に推進し、合成樹脂管が所定の到達立坑または宅内枡に到達したら掘進を停止し、掘削ビットを取り外すか又は縮径して打撃装置およびロッドを合成樹脂管より引き抜き、敷設することを特徴とする。
また、合成樹脂管の先端に備えるリングビットは、無くてもよい。
また、掘削ビットには、打撃装置による打撃力が付与されるので、砂礫、玉石および岩盤層等の地盤中でも、容易に削孔でき、合成樹脂管でもケーシング管(鞘管)を使用せず直接敷設できる。
さらに、ケーシング管(鞘管)を使用せずに直接地中に敷設できるので、施工工程が少なく、しかも施工時間が短くて済む。
掘削ビットには、打撃装置による打撃力、推進機による推力および回転駆動機構による回転力が付与され、地中を掘進することを特徴とする。
これにより前記作用、効果に加え、掘削ビットには打撃力の他に回転力も付与して掘進するので、掘削効率がより向上し、施工時間も更に短縮できる。
合成樹脂管には、推進機による推力および回転駆動機構による回転力が付与され、地中を推進することを特徴とする。
これにより前記作用、効果に加え、合成樹脂管にも回転力が付与され、合成樹脂管を回転しつつ推進できるので、地中への押し込み進入を一層容易にすることができる。しかし、実際には塩化ビニル管等を回転させると外周面に傷が付くおそれがある為、回転させず推進させるのが好ましい施工といえる。
前記リングビットは、合成樹脂管の先端に回転可能に設けられており、掘削ビットより掘削ビットの回転力が伝達可能となっていることを特徴とする。
これにより前記作用、効果に加え、掘削ビットには打撃力、回転力および推力が付与されるばかりでなく、リングビットにも回転力が付与されるので、リングビットを回転しつつ掘進できるので、合成樹脂管の地中への押し込み進入は、さらに一層容易になる。
これにより掘削ビットは合成樹脂管が到達立坑または宅内枡に到達するまでは拡径して掘削し、到達したら縮径して、合成樹脂管から打撃装置およびロッドと共に引き抜くことができる。
これにより掘削ビットは、到達立坑または宅内枡に到達したら、打撃装置より取り外して打撃装置およびロッドを合成樹脂管より引き抜くことができる。
これによりスイベルを介し流体圧力源(例えば、コンプレッサ)よりロッドの流体通路(中空部)を通して打撃装置に供給された圧縮流体(例えば、圧縮空気)は、打撃装置を駆動した後、掘削ビットの排出孔より排出される。
この時、合成樹脂管と打撃装置の間および合成樹脂管とロッドとの間が、流体の排出通路となっていると、前記掘削ビットの排出孔より排出された流体は、スライムを伴って排出通路より立坑側に排出される。
これにより掘削ビットで掘削して発生する土砂(スライム)は、立坑側に排出しつつ掘進できるので、掘削抵抗が減少し掘進がより容易となる。
(1)合成樹脂管でも座屈、変形、破損等を生ずることなく、ケーシング管(鞘管)を使用せずに、かつ非開削で地中に直接敷設することができる。
(2)掘削ビットには、打撃装置により打撃力が付与されるので、地盤中に砂礫、玉石、および地盤層等が存在する地盤中でも、容易に掘削でき、合成樹脂管でもケーシング管(鞘管)を使用せずに、また非開削で座屈、変形、破損等を生ずることなく直接地中に敷設できる。
(4)非開削工法なので、歩行者、走行車の障害となったりすることがないし、歩行者、走行車への対策も必要ないし、地上に建物、塀および植木等の障害物が存在しても、障害物はそのままの状態で施工できる。
(6)合成樹脂管にも回転力を付与すると、合成樹脂管を回転しつつ掘進できるので、地中への押し込みや進入を一層容易にすることができ、施工時間も短縮できる。
(7)リングビットが回転でき、リングビットにも回転力を付与すると、合成樹脂管は回転せず推力だけ付与し、リングビットを回転しつつ掘進できるので、合成樹脂管の地中への押し込み進入は、一層容易となるし、合成樹脂管には推力だけしか付与されないので、合成樹脂管には座屈、変形、破損等を生じさせるおそれもない。
(9)また、合成樹脂管と打撃装置の間、および合成樹脂管とロッドとの間が、流体の排出通路となっていると、掘削ビットの排出孔より排出された流体は、スライムを伴って排出通路より立坑側に排出でき、これにより掘削ビットで掘削して発生するスライムは、立坑側に排出しつつ掘進できるので、掘削抵抗が減少し掘進がより容易となる。
図1は下水道管の本管を地中敷設する断面模式図であり、図2は下水道管の枝管を地中敷設する断面模式図である。
前記推進機2に連結された中空のロッド9は、中空部が流体通路となっており、スイベル3に連通され、打撃装置10には前記推進機2を介して流体圧力源、例えばコンプレッサよりロッド9の流体通路を通して圧縮流体、例えば、空気圧が供給され、打撃装置10を駆動するようになっている。この打撃装置10としては、ハンマーを内蔵し供給された圧縮流体で作動するものを示すことができる。
この打撃装置10を駆動した圧縮流体、例えば圧縮空気は、図3に示すように合成樹脂管7と打撃装置10との間16、および合成樹脂管7とロッド9との間17を流体の排出通路として立坑27側に排出するか、または掘削ビット11に打撃装置10と連通する排出孔(図示省略)が先端面および/または側面に向かって貫通して設けられ、打撃装置10を駆動させた圧縮流体、例えば圧縮空気は、該排出孔より排出され、合成樹脂管7と打撃装置10との間16、および合成樹脂管7とロッド9との間17の排出通路よりスライムを伴って立坑27側に排出するようにする。
また、ケーシング管(鞘管)を使用せずに直接地中に敷設できるので、施工工程が少なく、しかも施工時間も短縮する。
さらに、非開削工法なので、歩行者、走行車の交通の障害も生ぜず、合成樹脂管7を敷設する地上に、建物、塀および植木等の障害物があっても支障なくそのままの状態で施工できる。
また、この発明の合成樹脂管の地中敷設工法では、合成樹脂管7と合成樹脂管7に挿入されたロッド9とは、常に同心状態を維持することが必要である。そのためロッド9には、図3に示すようにスタピライザ12を設けると、ロッド9が合成樹脂管7と常に同心的に保持されるので好ましい。
まず、ロッド9の先端に打撃装置10を連結して先端にリングビット8を備える合成樹脂管7内に挿入する。この合成樹脂管7の先端側から合成樹脂管7の外径より僅かに大きい外径の掘削ビット11が打撃装置10に連結される。本例の掘削ビット11は、打撃装置10に着脱可能なビットである。そして、この合成樹脂管7とロッド9の後端は、立坑27内に設置された推進機2(図1乃至図3参照)に取り付けられる。
次に、この推進機2に取り付けられた合成樹脂管7は、先端を敷設すべき方向に向けてセットし、掘削ビット11に打撃装置10により打撃力を付与し、推進機2で推力を付与して削孔しつつ掘進する。すると合成樹脂管7は、掘削ビット11で掘削した削孔に掘削ビット11に追随して推進機2の推力で押し込まれ、敷設すべき方向に進入する(図4(a))。
次に、図4(d)に示すように推進機2により打撃装置10およびロッド9を合成樹脂管7より引き抜く。この引き抜きは、推進機2によりロッド9を引き抜くことにより打撃装置10も引き抜くことができる。この場合のロッド9の引き抜きは、地中進入施工とは逆に、所定長を引き抜いたら、所定長のロッドを取り外すことを繰り返すことによって行う。掘削ビット11は、合成樹脂管7の外径より僅かに大きいが、取り外されているので、打撃装置10およびロッド9は、合成樹脂管7内を挿通でき、引き抜くことが可能となる。これにより図4(e)に示すように合成樹脂管7の地中敷設が完了する。この地中敷設が完了後には合成樹脂管7の先端に取り付けられているリングビット8は、取り外す。
まず、ロッド9の先端に打撃装置10を連結して先端にリングビット8を備える合成樹脂管7内に挿入する。この合成樹脂管7内に挿入された打撃装置10には、合成樹脂管7の先端側から合成樹脂管7の外径より僅かに大きい外径の掘削ビット(拡縮ビット)11が連結される。本例の掘削ビット11は、拡縮可能なビットであり、拡径すると外径が合成樹脂管7の外径より僅かに大きくなり、縮径すると外径が合成樹脂管7の内径より小さくなるビットである。従って、この拡縮ビットの場合は、先に打撃装置10の先端側に取り付けて、縮径状態で合成樹脂管7内に挿通してセットしてもよい。。そして、この合成樹脂管7とロッド9の後端は、立坑27内に設置された推進機2に取り付けられる。
次に、この推進機2に取り付けられた合成樹脂管7は、先端を敷設すべき方向に向けてセットし、拡径した掘削ビット11に打撃装置10により打撃力を付与し、推進機2で推力を付与して削孔しつつ掘進する。すると合成樹脂管7は、掘削ビット11で掘削した削孔に掘削ビット11に追随して推進機2の推力で押し込まれ、敷設すべき方向に進入する(図5(a))。
すると遂には図5(b)に示すように合成樹脂管7は、所定の到達立坑28または宅内枡22に到達する。そこで、打撃装置10および推進機2の駆動を停止し、図5(c)に示すように掘削ビット11を縮径する。
次に、図5(d)に示すように推進機2により縮径した掘削ビット11、打撃装置10およびロッド9を合成樹脂管7より引き抜く。この時、掘削ビット11は、合成樹脂管7の内径より小さい径に縮径しているので、合成樹脂管7内を挿通できる。これにより図5(e)に示すように合成樹脂管7の地中敷設が完了する。この地中敷設完了後には、合成樹脂管7の先端に取り付けられているリングビット8は取り外す。
即ち、前記推進機2には回転駆動機構(図示省略、以下同じ)が設けられ、ロッド9は該回転駆動機構に連結され、掘削ビット11はロッド9を介し回転駆動機構により回転可能となっており、
掘削ビット11には、打撃装置10による打撃力、推進機2による推力および回転駆動機構による回転力が付与され、地中を掘進するようにしてもよい。回転駆動機構としては、モータにより伝導機構を介して回転させる構成を例示できる。
この実施の形態によれば、掘削ビット11には打撃力の他に回転力も付与して掘進できるので、掘削効率がより向上し、施工時間も更に短縮する。
合成樹脂管7には、推進機2による推力および回転駆動機構による回転力を付与して、地中を掘進するようにしてもよい。
この実施の形態によれば、合成樹脂管7にも回転力が付与され、合成樹脂管7を回転しつつ推進できるので、地中への押し込み進入を一層容易にすることができる。
前記リングビットは、合成樹脂管の先端に回転可能に設けられており、掘削ビットより掘削ビットの回転力が伝達可能となっていてもよい。
この実施の形態によれば、掘削ビット11には打撃力、回転力および推力が付与されるばかりでなく、リングビット8にも回転力が付与されるので、リングビット8を回転しつつ掘進できるので、合成樹脂管7の地中への押し込み進入は、さらに一層容易になる。
合成樹脂管7の先端には、リングビット8が回転自在に設けられている。このリングビット8の内側には、掘削ビット11がリングビット8と同軸的に位置している。リングビット8の内周壁面には、図8に示すように突片14、14が所定間隔に設けられ、この突片14・14間が軸方向の溝15を形成している。一方、掘削ビット11の外周壁面には、図8に示すようにリングビット8の溝15に嵌入する突起13が、リングビット8の溝15に対応する位置に設けられており、掘削ビット11とリングビット8は、図7に示すように溝15に突起13が嵌入されて挿着されている。これにより掘削ビット11の回転は、リングビット8に伝達される。この実施の形態は、掘削ビット11の回転力をリングビット8に伝達する構成の一例を示すためのであるため、図7および図8では掘削ビット11の外径がリングビット8の外径より僅かに大きく描かれていないが、実際には掘削ビット11の外径はリングビット8の外径より僅かに大きいものである。
なお、この掘削ビット11の回転力をリングビット8に伝達する構成は、前記実施の形態に限定されるものではなく、従来公知の手段を採用し得る。
この実施の形態によれば、スイベル3を介し流体圧力源(例えば、コンプレッサ)よりロッド9の流体通路(中空部)を通して打撃装置10に供給された圧縮流体(例えば圧縮空気)は、打撃装置10を駆動した後、掘削ビット11の排出孔より排出することができる。
この実施の形態によれば、掘削ビット11で掘削して発生する土砂(スライム)は、立坑側に排出しつつ掘進できるので、掘削抵抗が減少し掘進がより容易となる。
2 推進機
3 スイベル
5 機台
6 ガイドレール
7 合成樹脂管
8 リングビット
9 ロッド
10 打撃装置
11 掘削ビット
16、17 流体通路
22 宅内枡
27、28 立坑
Claims (9)
- 敷設すべく合成樹脂管は、先端にリングビットを備えており、この合成樹脂管内には中空のロッドが挿入され、このロッドの先端に打撃装置が連結されて合成樹脂管内の先端側に位置し、この打撃装置には先端側に合成樹脂管の外径より僅かに大きい外径の掘削ビットが、合成樹脂管先端のリングビットより先行位置として連結され、
合成樹脂管およびロッドの後端は、合成樹脂管およびロッドに推力を付与する推進機に連結され、
ロッドは推進機に設けられたスイベルに連結され、ロッドの中空部が流体通路となり、前記スイベルを介し流体圧力源よりロッドの流体通路を通して打撃装置に圧縮流体が供給されて打撃装置が駆動される掘削装置、を使用して合成樹脂管を地中に敷設する合成樹脂管の地中敷設工法であって、
前記掘削装置を立坑内に設置し、合成樹脂管の先端を敷設すべき方向に向けてセットし、打撃装置を駆動し掘削ビットに打撃力を付与して地中を敷設すべき方向に向けて掘削しつつ推進機で合成樹脂管とロッドに推力を付与し地中に推進し、合成樹脂管が所定の到達立坑または宅内枡に到達したら掘進を停止し、掘削ビットを取り外すか又は縮径して打撃装置およびロッドを合成樹脂管より引き抜き、敷設することを特徴とする合成樹脂管の地中敷設工法。 - 敷設すべく合成樹脂管内には、中空のロッドが挿入され、このロッドの先端に打撃装置が連結されて合成樹脂管内の先端側に位置し、この打撃装置には先端側に合成樹脂管の外径より僅かに大きい外径の掘削ビットが、合成樹脂管先端より外出して連結され、
合成樹脂管およびロッドの後端は、合成樹脂管およびロッドに推力を付与する推進機に連結され、
ロッドは推進機に設けられたスイベルに連結され、ロッドの中空部が流体通路となり、前記スイベルを介し流体圧力源よりロッドの流体通路を通して打撃装置に圧縮流体が供給されて打撃装置が駆動される掘削装置、を使用して合成樹脂管を地中に敷設する合成樹脂管の地中敷設工法であって、
前記掘削装置を立坑内に設置し、合成樹脂管の先端を敷設すべき方向に向けてセットし、打撃装置を駆動し掘削ビットに打撃力を付与して地中を敷設すべき方向に向けて掘削しつつ推進機で合成樹脂管とロッドに推力を付与し地中に推進し、合成樹脂管が所定の到達立坑または宅内枡に到達したら掘進を停止し、掘削ビットを取り外すか又は縮径して打撃装置およびロッドを合成樹脂管より引き抜き、敷設することを特徴とする合成樹脂管の地中敷設工法。 - 前記推進機には回転駆動機構が設けられ、ロッドは該回転駆動機構に連結され、掘削ビットはロッドを介し回転駆動機構により回転可能となっており、
掘削ビットには、打撃装置による打撃力、推進機による推力および回転駆動機構による回転力が付与され、地中を掘進することを特徴とする請求項1または2記載の合成樹脂管の地中敷設工法。 - 前記推進機には回転駆動機構が設けられ、合成樹脂管は該回転駆動機構に連結されて回転可能となっており、
合成樹脂管には、推進機による推力および回転駆動機構による回転力が付与され、地中を推進することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の合成樹脂管の地中敷設工法。 - 前記推進機には回転駆動機構が設けられ、ロッドは該回転駆動機構に連結され、掘削ビットはロッドを介し回転駆動機構により回転可能となっており、
前記リングビットは、合成樹脂管の先端に回転可能に設けられており、掘削ビットより掘削ビットの回転力が伝達可能となっていることを特徴とする請求項1記載の合成樹脂管の地中敷設工法。 - 前記掘削ビットは、拡径・縮径可能なビットであって、掘進時は拡径し、到達立坑または宅内枡に到達したら縮径して合成樹脂管内を打撃装置およびロッドと共に引き抜くことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の合成樹脂管の地中敷設工法。
- 前記掘削ビットは、打撃装置に着脱可能に連結され、到達立坑または宅内枡に到達したら打撃装置より取り外し、合成樹脂管内より打撃装置およびロッドを引き抜くことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の合成樹脂管の地中敷設工法。
- 前記掘削ビットには打撃装置と連通する排出孔が先端面および/または側面に向かって貫通して設けられ、打撃装置を駆動させた流体は、該排出孔より排出されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の合成樹脂管の地中敷設工法。
- 前記合成樹脂管と打撃装置の間および合成樹脂管とロッドとの間が、流体の排出通路となり、前記掘削ビットの排出孔より排出された流体は、スライムを伴って排出通路より排出されることを特徴とする請求項8記載の合成樹脂管の地中敷設工法。
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