JP2016075033A - 長尺部材の埋込方法及び長尺部材埋込補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の機械や設備を用いることなく、従来よりも短い作業工期で縦穴を掘削して長尺部材を埋め込むことができる。【解決手段】長尺部材の埋込方法は、オーガスクリュー１０を下降させて地盤の掘削を開始する工程と、オーガスクリュー１０の上端部を地上に露出させた状態でオーガスクリュー１０に延長ロッド２０ａを継ぎ足す作業を繰り返して、必要な長さとなるまで複数の延長ロッドを継ぎ足す工程と、複数の延長ロッドによってオーガスクリュー１０の実効掘削深さを延長することにより、地盤に穴掘建柱車のブームのなす最大地上揚程の２倍以上の深さとなる所望の深さの縦穴を掘削する工程と、複数本のガイド管を連結して、縦穴の仮内壁を構成する工程と、仮内壁の内部に長尺部材を送り込んだ後、第１のガイド管を含む複数のガイド管を抜き取る工程と、を含む。【選択図】図１２

Description

本発明は、長尺部材の埋込方法及びこの長尺部材の埋込方法に用いる長尺部材埋込補助装置に関する。

従来、地熱を利用するための採熱管等の長尺部材を地盤内部に設置する場合、通常は地盤に長尺部材の長さに応じた深い縦穴を掘削し、その深い縦穴の内側に長尺部材を差し込んだ後、長尺部材の周囲に土を埋め戻して長尺部材を埋め込んでいる。地熱を利用するためには、縦穴は２０ｍ以上の深さであることが多く、この程度の深さの縦穴を掘削する場合、従来は、ボーリング等の大型機械による作業が必要となっていた（特許文献１参照。）。

しかし、大型機械による縦穴の掘削作業では、特許文献１中の図１に記載されるような、大きな櫓を予め設置したり、大型のクレーン車を用意したりする必要がある。また縦穴の掘削が完了した後は、設置した櫓を分解する必要がある。すなわち小面積の箇所に深い縦穴を掘るのが困難で、しかも掘削作業以外に、櫓の準備や撤去に手間と時間がかかり、作業工期が長くなるという問題が生じていた。

特開平０９−１３７６８９号公報

本発明は、上記した問題に着目してなされたものであって、大型の機械や設備を用いることなく、小面積の箇所で作業が可能で、しかも従来よりも短い作業工期で縦穴を掘削して長尺部材を埋め込むことができる長尺部材の埋込方法及びこの長尺部材の埋込方法に用いる長尺部材埋込補助装置を提供することを目的とする。

本発明に係る長尺部材の埋込方法のある態様は、オーガスクリューを下降させて地盤の掘削を開始する工程と、下降したオーガスクリューの上端部を地上に露出させた状態でオーガスクリューに延長ロッドを継ぎ足す作業を繰り返して、必要な長さとなるまで複数の延長ロッドを継ぎ足す工程と、複数の延長ロッドによってオーガスクリューの実効掘削深さを延長することにより、地盤に穴掘建柱車のブームのなす最大地上揚程の２倍以上の深さとなる所望の深さの縦穴を掘削する工程と、第１のガイド管を上端部が地上に露出するように縦穴に差し込み、上端部を固定して、第２のガイド管を第１のガイド管の上端部に連結し、第１のガイド管と第２のガイド管とを下降させ、同様な手順で第２のガイド管に複数本のガイド管を連結して、縦穴の仮内壁を構成する工程と、仮内壁の内部に長尺部材を送り込んだ後、第１のガイド管を含む複数のガイド管を抜き取る工程と、を含むことを要旨とする。

また本発明の他の態様は、掘削された縦穴に複数のガイド管を連結して構成された仮内壁を埋め込み、長尺部材を仮内壁の内側に送り込む前に、仮内壁の内側に堆積した土砂を取り除くための長尺部材埋込補助装置に関する。この本発明の他の態様に係る長尺部材埋込補助装置は、実効掘削深さを延長する延長ロッドが継ぎ足される回転軸と、この回転軸の外側面に螺旋状に取り付けられた樋と、を備えることを要旨とする。

本発明によれば、小面積の箇所で作業が可能で、しかも従来よりも短い作業工期で縦穴を掘削して長尺部材を埋め込むことができる長尺部材の埋込方法及びこの長尺部材の埋込方法に用いる長尺部材埋込補助装置を提供できる。

本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる穴掘建柱車を模式的に説明する横面図である。（地盤に関しては、ハッチングを付して断面図の表示にしてある。） 図２（ａ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる延長ロッドの上面図であり、図２（ｂ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる延長ロッドの正面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）中のＡ−Ａ方向から見た断面図である。 図３（ａ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる延長ロッド用の連結補助装置の正面図であり、図３（ｂ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる延長ロッド用の連結補助装置の上面図である。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる延長ロッド用の連結補助装置の回動動作を説明する上面図である。 図５（ａ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いるガイド管の上面図であり、図５（ｂ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いるガイド管の正面図であり、図５（ｃ）は図５（ａ）中のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。 図５（ｂ）中のＣ部分の拡大図である。 図７（ａ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる連結キャップの上面図であり、図７（ｂ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる連結キャップの正面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）中のＤ−Ｄ方向から見た断面図である。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いるガイド管用連結補助装置を説明する斜視図である。 図９（ａ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる樋型スクリューの正面図であり、図９（ｂ）は本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる樋型スクリューが土砂を蓄積した状態を模式的に説明する正面図である。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する模式的な横面図である（その１）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その２）。 オーガスクリューと延長ロッドとの連結作業を模式的に説明する斜視図である。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その３）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その４）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その５）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その６）。 縦穴の内側のガイド管と穴掘建柱車に吊り下げられたガイド管との連結作業を模式的に説明する斜視図である。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その７）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その８）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その９）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その１０）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その１１）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その１２）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その１３）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その１４）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その１５）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その１６）。 本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を説明する横面図である（その１７）。

以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各装置や各部材の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。また以下の説明における「左右」や「上下」の方向は、単に説明の便宜上の定義であって、本発明の技術的思想を限定するものではない。よって、例えば、紙面を９０度回転すれば「左右」と「上下」とは交換して読まれ、紙面を１８０度回転すれば「左」が「右」に、「右」が「左」になることは勿論である。

まず本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いられる主装置と、第１〜第６の長尺部材埋込補助装置とを説明する。長尺部材の埋込方法では、主装置として図１に示すような小型の穴掘建柱車１が用いられる。穴掘建柱車１は、地盤を鉛直に掘削する短いオーガスクリュー１０が備えられている。オーガスクリュー１０の長さに比してはるかに深い深孔を掘るために、短いオーガスクリュー１０の実効掘削深さを延長する目的で、図２及び図１４に示したような複数の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…が用いられる。また、実効掘削深さを延長するために、図３及び図４に示したような延長ロッド用の連結補助装置３０が用いられる。延長ロッド用の連結補助装置３０は、複数の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…の相互間の接続又は複数の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…をオーガスクリュー１０に継ぎ足す作業に用いられる、

また長尺部材の埋込方法では、図５、図６、図１８〜図２０に示すような縦穴の深さより短い複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…を用い、これらの複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…が、互いに連結されて埋め込まれ、連結された複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…が縦穴の仮内壁を構成している。この複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…は、掘削された縦穴に長尺部材を差し込んで設置した後、再利用のため縦穴から抜き取られる。また、この複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…を穴掘建柱車１に連結する、図７に示したような連結キャップ５０が用いられる。また、ガイド管の相互の連結は、ねじ込み作業のみで行われるので、ねじ込み作業には、図８に示したようなガイド管用連結補助装置６０が用いられる。更に本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法においては、ガイド管連結体の底部に堆積した戻り土砂を排出する、図９に示したような樋型スクリュー７０が用いられる。

「戻り土砂」とは、縦穴の底部に堆積する流動性の高い土砂を意味する。通常、縦穴を２０ｍ程度掘削した場合、縦穴の内側では、透水性の地層から地下水が湧き出し、この地下水が掘削により縦穴の内側に発生する土砂に混ざることにより、図１５に示すように、流動性の高い土砂Ｓが縦穴の内側の底部に堆積する、いわゆる「戻り」と呼ばれる現象が生じる。図１５においては、縦穴の底部に、堆積深さ１０ｍ程度となる戻り土砂Ｓが生じた場合が例示されている。

（主装置：穴掘建柱車）
本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いる主装置である穴掘建柱車１は、図１に示すように、走行可能な車体の後部に、起伏動自在、伸縮動自在及び旋回動自在なブーム１３を備える。この穴掘建柱車１は、通常の標準的な仕様においては、例えば３ｍ程度の長さのオーガスクリュー１０を駆動する４トン車程度の小型の車両が適合する。ブーム１３の先端には回転駆動装置１５が設けられ、回転駆動装置１５がオーガスクリュー１０を吊り下げて回転させる。尚、オーガスクリュー１０の長さは、通常の標準的な仕様であっても、５〜６ｍ程度にまでは伸長可能である。

回転駆動装置１５は、本発明の実施の形態では例えば油圧モータで構成することが可能である。図示を省略した油圧装置により回転駆動力を発生する。回転駆動装置１５には、オーガスクリュー１０を連結するとともに、回転駆動力をオーガスクリュー１０に伝達するための駆動軸１５ａが設けられている。駆動軸１５ａの下端部には、図１２中に例示するような直方体状の継手８５と同様な構造の継手が挿入可能なように、例えば、開口部の形状が正方形である直方体状の図示を省略した凹部が形成される。また駆動軸１５ａの下端部には、図示を省略した一対の連結孔が、直方体の鉛直方向の中心軸を通るように水平に貫通形成される。

図１に示すように、オーガスクリュー１０は、駆動軸１５ａに連結される回転軸１０ａと、回転軸１０ａの外側面の下端部側の１〜２ｍ程度の箇所に螺旋状に取り付けられた送り羽根１０ｂとを有する。回転軸１０ａの上端部には、例えば開口部の形状が正方形である直方体状の図示を省略した凹部が形成される。そして一端が回転軸１０ａの上端部の凹部に嵌合するとともに、他端が駆動軸１５ａの下端部の凹部に嵌合するように形成された継手を介して、回転軸１０ａと駆動軸１５ａとは、互いに同軸で結合される。また回転軸１０ａの上端部の凹部の側壁には、図１２中に連結孔１１で例示したのと同様な一対の連結孔が、軸の中心を通る同一直線上に水平に貫通形成されている。

駆動軸１５ａの下端部に挿入される継手の上端部には、回転駆動装置１５の駆動軸１５ａの下端部に設けられた一対の連結孔と同一直線上で連通する、図示を省略した貫通孔が形成されている。同様に、駆動軸１５ａの下端部に挿入される継手の下端部にも、オーガスクリュー１０の回転軸１０ａの上端部に設けられた一対の連結孔と同一直線上で連通する、図示を省略した貫通孔が形成されている。継手の上端部を駆動軸１５ａの下端部の凹部に嵌合させ、継手の上側の貫通孔と、駆動軸１５ａの一対の連結孔とに、図示を省略した連結ピンを同時に差し込むことで、回転駆動装置１５と継手とが連結される。また継手の下端部を回転軸１０ａの上端部の凹部に嵌合させ、継手の下側の貫通孔と回転軸１０ａの一対の連結孔とに、図示を省略した連結ピンを同時に差し込むことで、継手と回転軸１０ａとを連結する。

また穴掘建柱車１は、ブーム１３の先端から吊上げフックを下方に垂下させるように構成された、図示を省略したウインチ装置を備える。通常、ウインチ装置は、電柱、接地棒等の棒状の長尺部材を地中に建て込むために用いられ、長尺部材を吊上げるとともに掘削した縦穴の中に差し込むための装置である。

本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法に用いるのに好適な穴掘建柱車１としては、通常の一般的な目的の場合における標準的な仕様が、以下の（１）〜（６）に示すレベルである車両が該当する。
（１）車両全長：８ｍ程度、車両全幅：２ｍ程度、車両重量：５〜７トン程度、
（２）オーガトルク：６００〜７００ｋｇｆ・ｍ程度、
（３）オーガスクリューの径：４５０〜５００ｍｍ程度、
（４）最大掘削深さ：５〜６ｍ程度、
（５）最大地上揚程：１３ｍ程度、
（６）作業半径（例えば３段ブームの場合）：約１ｍ〜約８ｍ、

本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法おいては、上述の（１）〜（６）の仕様で規定されるような比較的小出力で小型の穴掘建柱車１を主装置として用いることを特徴としているため、いわゆる二軸同軸式のアースオーガ掘削を行うことを必須の仕様とはしていない。従って、主装置としての穴掘建柱車１は、オーガスクリュー１０の外側にオーガスクリュー１０と同軸で回転するケーシングを有さない小型の構造の車両である。このため、穴掘建柱車１は、重機等の比較的大出力の車両をベースマシンとした大型の掘削装置に比べ車両の幅や長さが短いので、機動性に優れ、作業現場までスムーズに移動することができ、作業現場における専有面積も小さくてよい。また車両の後部に操作席が設けられているため、作業用の視野角が広く、操作性に優れている。

（第１の長尺部材埋込補助装置：延長ロッド）
短いオーガスクリュー１０の実効掘削深さを所望の掘削深さまで延長する延長ロッド２０ａは、鉄等の金属材料で構成され、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、円筒状の部材である。延長ロッド２０ａの長手方向の長さは、小型の穴掘建柱車１の最大地上揚程に適合した長さに選択され、例えば３２０ｃｍ程度の値とすることができる。また延長ロッド２０ａの径はオーガスクリュー１０の回転軸１０ａの径と略同じ径である。延長ロッド２０ａは、図２（ａ）に示すように、延長ロッド２０ａの軸に関し回転対称であり、且つ、図２（ｂ）に示すように、上下対称に形成されている。延長ロッド２０ａは、図２（ｃ）に示すように、内側が中空であり両端部は開口している。延長ロッド２０ａの下端部には、軸の中心を通る同一直線上で、壁面を水平に貫通する一対の連結孔２１ａ，２１ｂが形成されている。また延長ロッド２０ａの上端部にも、下端部と同様に、軸の中心を通る同一直線上で、壁面を水平に貫通する一対の連結孔２５ａ，２５ｂが形成されている。他の延長ロッド２０ｂ，２０ｃ，…も、図２に示す延長ロッド２０ａと同様な寸法と構造を有する。

また延長ロッド２０ａの上端部の開口部の形状は、図２（ａ）に示すように、上端部を垂直方向の上部から見た構造が正方形状に形成されている。延長ロッド２０ａは上下対称なので、延長ロッド２０ａの下端部の構造も、下端部を垂直方向の下部から見た構造が正方形状であり、底面が正方形である直方体状の継手８５の上端部に嵌合するように構成されている。

例えば、図１２に示すように、延長ロッド２０ａの下端部に継手８５の上端部を嵌合させ、延長ロッド２０ａの一対の連結孔２１ａ，２１ｂと継手８５の下端部の貫通孔とに同時に、図示を省略した連結ピンを差し込むことで、延長ロッド２０ａと継手８５とを連結することが可能である。よって延長ロッド２０ａは、継手８５を介して、オーガスクリュー１０の回転軸１０ａの上端部に連結して、オーガスクリュー１０の実効掘削深さを拡大することが可能である。

また複数の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…同士を、図１３及び図１４に示すように、継手８５を介して長手方向に複数本連結して、延長ロッド連結体を形成し、オーガスクリュー１０に継ぎ足すことによって、オーガスクリュー１０の実効掘削深さを更に拡大して所望の掘削深さを実現することができる。よって、目標とする縦穴の深さに対応して、延長ロッド連結体の長さを実現する複数の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…の本数を選択することにより、目標とする深さの縦穴を掘削することができる。そして通常のオーガスクリュー１０の標準仕様における最大掘削深さ以上の深さの縦穴であっても、複数の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…の連結本数を選択することによって、最大地上揚程の短い穴掘建柱車１を用いた場合であっても、穴掘建柱車１の最大地上揚程の数倍以上の任意の深さの縦穴を掘削することができるので、従来のボーリング等による大型機械を用いた掘削作業と等価な掘削が可能となる。

（第２の長尺部材埋込補助装置：延長ロッド用の連結補助装置）
延長ロッド用の連結補助装置３０は、例えば図３（ａ）に示すように、第１支持体３０ａと、第２支持体３０ｂと、第１支持体３０ａと第２支持体３０ｂとを連結する連結リング３０ｃとを備えて構成することが可能である。連結補助装置３０は鉄等の金属材料で構成され、図１２に示すように、地上に配置され、オーガスクリュー１０の上端部と、延長ロッド２０ａの下端部とを連結する際に、下側に位置するオーガスクリュー１０の上端部を固定する補助装置として、又は延長ロッド２０_ｉ，２０_ｉ＋１同士を連結して、実効掘削深さを拡大する際に、下側の延長ロッド２０_ｉの上端部を固定する補助装置として用いられる。

図３に示す例では、第１支持体３０ａは、水平部３１ａ１と、この水平部３１ａ１の一端から上方に鉛直に立ち上がる鉛直部３１ａ２とを有する本体３１ａと、鉛直部３１ａ２に取り付けられた軸押さえ部３３ａとを有する。また第１支持体３０ａは、図３（ｂ）に示すように、軸押さえ部３３ａと間隔を空けて鉛直部３１ａ２に取り付けられた環状の連結部３５ａと、を有する。本体３１ａの水平部３１ａ１と鉛直部３１ａ２とは、図３（ａ）に示すように、一枚の板状部材を略直角に折り曲げて形成された一体のＬ字型部材から構成されている。また第１支持体３０ａは、水平部３１ａ１と鉛直部３１ａ２とにより形成される凹部に設けられた３枚の補強リブ３７ａ１，３７ａ２，３７ａ３と、凹部の内側で鉛直部３１ａ２に接触して設けられた２本の取手部３９ａ１，３９ａ２とを備える。

一方、第２支持体３０ｂは第１支持体３０ａと対称的に構成されており、第１支持体３０ａと同様に、水平部３１ｂ１と鉛直部３１ｂ２とを有する本体３１ｂと、軸押さえ部３３ｂと、連結部３５ｂと、３枚の補強リブ３７ｂ１，３７ｂ２，３７ｂ３と、２本の取手部３９ｂ１，３９ｂ２とを備える。第１支持体３０ａと第２支持体３０ｂとは、第１支持体３０ａの鉛直部３１ａ２の凹部と反対側の面と、第２支持体３０ｂの鉛直部３１ｂ２の凹部と反対側の面とが、正対するように連結される。

第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、鉛直部３１ａ２の第２支持体３０ｂ側の面上で、本体３１ａの長手方向の中央から一端側へやや変位した位置に設けられ、高さは鉛直部３１ａ２と略同じである。軸押さえ部３３ａの第２支持体３０ｂ側の面は、図３（ａ）に示すように、第２支持体３０ｂ側に窪むように湾曲して形成されている。軸押さえ部３３ａの湾曲面の曲率は、延長ロッド２０の回転軸１０ａの外径の曲率と略同じである。また第２支持体３０ｂの軸押さえ部３３ｂも、第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａと対称的に構成され、第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａの湾曲面と、第２支持体３０ｂの軸押さえ部３３ｂの湾曲面とは正対している。第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａの湾曲面及び第２支持体３０ｂの軸押さえ部３３ｂの湾曲面は、図１２に示すように、延長ロッド２０の回転軸１０ａの外側面にそれぞれ密着して接触し、延長ロッド２０を両側から挟み込んで強固に固定する。尚、図４中には、第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａと第２支持体３０ｂの軸押さえ部３３ｂとによって、延長ロッド２０が挟み込まれる場合が例示されている。

また第１支持体３０ａの連結部３５ａは、図３に示すように、鉛直部３１ａ２の第２支持体３０ｂ側の面上で、本体３１ａの一端部側（図３（ａ）中の上側）に変位した位置に設けられる。また第２支持体３０ｂの連結部３５ｂも第１支持体３０ａの連結部３５ａと対称的に構成され、鉛直部３１ｂ２の第１支持体３０ａ側の面上で、本体３１ｂの一端部側（図３（ａ）中の上側）に変位した位置に設けられる。そして第１支持体３０ａの連結部３５ａと第２支持体３０ｂの連結部３５ｂとが、連結リング３０ｃを介して連結される。

すなわち第１支持体３０ａの本体３１ａは、連結リング３０ｃを境として、軸押さえ部３３ａを有する領域と、軸押さえ部３３ａを有さない領域とに２分割され、軸押さえ部３３ａを有さない領域の方が、軸押さえ部３３ａを有する領域よりも、連結補助装置３０の長手方向が長く構成される。第２支持体３０ｂの本体３１ｂも、第１支持体３０ａの本体３１ａと同様に構成される。

そのため、図４に示すように、延長ロッド用の連結補助装置３０が連結リング３０ｃを中心に回動する際、第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａ側の取手部３９ａ２と、第２支持体３０ｂの軸押さえ部３３ｂ側の取手部３９ｂ２との離間距離が大きく形成される。そのため、取手部３９ａ２と取手部３９ｂ２とを離間させるだけで、第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａと第２支持体３０ｂの軸押さえ部３３ｂとを大きく開口できる。よって作業者が一人であっても、連結補助装置３０の操作が容易になる。

第１支持体３０ａの３枚の補強リブ３７ａ１，３７ａ２，３７ａ３は、図３（ａ）に示すように、それぞれ直角三角形状の板部材であり、本体３１ａの長手方向に等間隔で、水平部３１ａ１と鉛直部３１ａ２とに同時に接触して設けられている。また第２支持体３０ｂの３枚の補強リブ３７ｂ１，３７ｂ２，３７ｂ３も、第１支持体３０ａ側と同様に構成され、本体３１ｂの長手方向に等間隔で、水平部３１ｂ１と鉛直部３１ｂ２とに同時に接触して設けられている。第１支持体３０ａの３枚の補強リブ３７ａ１，３７ａ２，３７ａ３と第２支持体３０ｂの３枚の補強リブ３７ｂ１，３７ｂ２，３７ｂ３により、連結補助装置３０の剛性が高められる。よってオーガスクリュー１０又は延長ロッド２０を固定する際に、連結補助装置３０を介して大きな力を負荷し、強固に固定することができる。

第１支持体３０ａの２本の取手部３９ａ１，３９ａ２は、図１２に示すように、棒状の部材をＵ字状に湾曲して形成され、本体３１ａの両端部に一本ずつ取り付けられる。また第２支持体３０ｂの２本の取手部３９ｂ１，３９ｂ２も、第１支持体３０ａ側と同様に構成され、本体３１ｂの両端部に一本ずつ取り付けられる。第１支持体３０ａの２本の取手部３９ａ１，３９ａ２と第２支持体３０ｂの２本の取手部３９ｂ１，３９ｂ２により、オーガスクリュー１０又は延長ロッド２０を固定する際に、両側から挟み込む力を効率的に伝達できる。また第１支持体３０ａと第２支持体３０ｂとの開閉動作が容易となる。

（第３の長尺部材埋込補助装置：ガイド管）
掘削された縦穴に長尺部材を差し込むに先行して、図１８及び図１９に示すように、縦穴に導入される複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…は、それぞれ鉄等の金属材料で構成され、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように円筒状の部材である。複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…の長手方向のそれぞれの長さは、小型の穴掘建柱車１の最大地上揚程に適合した長さに選択され、例えば２８０ｃｍ程度の値とすることができる。また複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…の外径は、例えば４００ｍｍ程度であり、複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…の縦穴への導入を容易にするため、オーガスクリュー１０が掘削した縦穴の径よりも小さい。複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…が、オーガスクリュー１０が掘削した縦穴の内側に導入される際、複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…を縦穴に押し込むための縦方向の力を軽減、又は不要にするために、複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…と穴壁との間には隙間（クリアランス）を設けて、押し込み抵抗を小さくすることが好ましいからである。更に、複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…は、長尺部材を地盤に埋め込む際に、内側に長尺部材が差し込まれ、長尺部材を縦穴の底部まで案内した後、縦穴から引き抜かれ、別の縦穴に埋め込むように再利用される。従って、複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…と縦穴との間のクリアランスが小さいと、複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…を縦穴から引き抜く際の引き抜き抵抗も大きくなり、小型の作業機械では引き抜くことが困難になる。

図５（ｂ）に示すように、ガイド管４０ａの上端部は中央部よりもやや縮径して形成され、上端部の外側面には雄ねじ部４１が形成されている。またガイド管４０ａの下端部は中央部と略同じ径で形成され、下端部の内側面には、図５（ｃ）に示すように、上端部の雄ねじ部４１の構造に対応する雌ねじ部４３が形成されている。またガイド管４０ａの上端部には、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示すように、雄ねじ部４１よりも低い位置に、軸の中心を通る同一直線上で、側壁を水平に貫通する一対の連結孔４５ａ，４５ｂが形成される。他のガイド管４０ｂ，４０ｃ，…も、図５に示すガイド管４０ａと同様な寸法と構造を有する。

例えば２本のガイド管４０ａ，４０ｂを用意し、一方のガイド管４０ａの上端部の雄ねじ部４１を、他方のガイド管４０ｂの下端部の雌ねじ部４３にねじ込むことにより、２本のガイド管４０ａ，４０ｂを同軸で連結し、ガイド管連結体が形成される。よって複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…同士は、継手等の連結部材を用いることなく、継ぎ合わせることが可能であり、長尺部材の長さに適合した本数を選ぶことにより、所望の長さのガイド管連結体を形成することができる。

またガイド管４０ａの雄ねじ部４１のねじ山は、図６にその一部を示すように、ねじ山の断面形状が四角形である角ねじ構造が用いられることが望ましい。角ねじ構造を採用することにより、雄ねじ部４１と雌ねじ部４３とを互いにねじ込ませる際、三角ねじ構造のねじ山の場合に比べ、より強い力をねじ山にかけることが可能になる。このため、複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…の相互の結合力を高め、軸方向に大きな力をかけて、ガイド管連結体を引き抜く作業等が可能になる。

（第４の長尺部材埋込補助装置：連結キャップ）
連結キャップ５０は、図７に示すように、ガイド管４０ａの上端部に被せて取り付ける本体５１と、本体５１の上面に設けられた接続部５５と、本体５１の外側面に取り付けられた一対の補助プレート５７，５９とを備える。本体５１は、鉄等の金属材料で構成され、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、有底円筒状の部材であり、底部分を上にして用いられる。本体５１の高さ（図７中の上下方向の長さ）は、例えば３００ｃｍ程度であり、本体５１の外径は、ガイド管４０ａの外径と同じである。本体５１の下端部の内側面には、ガイド管４０ａの上端部の雄ねじ部４１の構造に対応する雌ねじ部５３が形成されている。

連結キャップ５０の接続部５５は、鉄等の金属材料で構成され、図７（ａ）に示すように、上面から見た形状が正方形となる直方体形状に形成され、溶接等により、底面が本体３１ａの上面に同軸で固着される。接続部５５の上端部には、図７（ｃ）に示すように、直方体の鉛直方向の中心軸を通るように、接続部５５を水平に貫通する貫通孔５５ａが形成される。また接続部５５の下端部には、直方体の鉛直方向の中心軸を通るように、水平に貫通する貫通孔５５ｂも形成されている。上端部の貫通孔５５ａ及び下端部の貫通孔５５ｂは、いずれも回転駆動装置１５の駆動軸１５ａの一対の連結孔に同時に連結ピンが差し込まれて用いられる孔である。上端部の貫通孔５５ａ及び下端部の貫通孔５５ｂは、例えば、いずれか一方を、選択的に駆動軸１５ａの一対の連結孔に連結することで、連結キャップ５０の連結位置の高さを微調整するために用いることができる。また駆動軸１５ａに、接続部５５の２本の貫通孔５５ａ，５５ｂ間の間隔に対応した間隔を鉛直方向に空けた二組の連結孔の対が形成されている場合、接続部５５の２本の貫通孔５５ａ，５５ｂと、駆動軸１５ａの二組の連結孔の対とを用いて、駆動軸１５ａと連結キャップ５０とを鉛直方向の２箇所で連結し、連結力を高めるように用いてもよい。

一対の補助プレート５７，５９は、図７（ｂ）に示すように、それぞれ鉄等の金属材料で構成された板状の部材であり、本体５１の外側面上で、長手方向を上下方向に向け、互いに連結キャップ５０の軸の中心を通る同一直線上に対称的に位置するように、溶接等により固着される。一対の補助プレート５７，５９は、主面の上半分程度が本体５１の外側面に固着し、下半分程度が本体５１の下側に突出するように設けられている。

一方の補助プレート５７の下半分の中央位置には、図７（ａ）及び図７（ｃ）に示すように、水平な貫通孔５７ａが形成される。また他方の補助プレート５９の下半分の中央位置には、水平な貫通孔５９ａが形成される。よって一対の貫通孔５７ａ，５９ａは、本体５１の軸の中心を通る同一直線上に配置される。また一対の貫通孔５７ａ，５９ａは、連結キャップ５０とガイド管４０ａとが連結した際、ガイド管４０ａの上端部の一対の連結孔４５ａ，４５ｂと同じ高さ位置となるように形成されている。

連結キャップ５０とガイド管４０ａとの間では、ねじ結合に加え、連結キャップ５０の一対の貫通孔５７ａ，５９ａと、ガイド管４０ａの一対の連結孔４５ａ，４５ｂとに同時に連結ピンが差し込まれることにより、連結キャップ５０とガイド管４０ａとの結合力が高められる。すなわち連結キャップ５０は、ガイド管４０ａの上端部に蓋として被せられるとともに、ガイド管４０ａを回転駆動装置１５に連結するための継手として用いられる。連結キャップ５０を介して、ガイド管４０ａ又はガイド管連結体を、穴掘建柱車１のブーム１３に吊り下げることが可能となる。

（第５の長尺部材埋込補助装置：ガイド管用連結補助装置）
複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…を互いに連結する際に用いるガイド管用連結補助装置６０は、図８に示すように、ガイド管４０ａの外側面に接触する管押さえ部６１と、管押さえ部６１を支持する支持棒６３と、支持棒６３の両側に取り付けられ支持棒６３とともに管押さえ部６１を支持する一対の支持板６５，６７とを備える。またガイド管用連結補助装置６０は、図１７及び図１８に示すように、管押さえ部６１の両端に形成された一対の連結孔６１ａ，６１ｂに貫通させる貫通棒Ｂを備える。例えば図１７に示す例では、地上に配置され、縦穴の内側に配置された下側の第１のガイド管４０ａの上端部と、穴掘建柱車１に吊り上げられた上側の第２のガイド管４０ｂの下端部とを連結する際に、ガイド管用連結補助装置６０が用いられる場合が示されている。

図８に示した管押さえ部６１は、鉄等の金属材料で構成された長板状の部材を、Ｕ字状となるように、長手方向の中央部を湾曲して形成されている。Ｕ字状の管押さえ部６１の内側の面が、ガイド管４０ａの外側面に接触する湾曲面とされ、湾曲面の曲率はガイド管４０ａの外側面の曲率と略同じであり、ガイド管４０ａの外側面に密着するように構成されている。また図８において管押さえ部６１の両端の一対の連結孔６１ａ，６１ｂは、同一直線上に位置するトポロジーで配置されている。

支持棒６３は、鉄等の金属材料で構成された棒状の部材であり、一端側の端面が、溶接等により、管押さえ部６１のガイド管４０ａに接触する湾曲面と反対側の面に固着されている。図１８に示す例では、支持棒６３の他端側は、支持装置８０に設けられた固定部８７の先端の内径に嵌合するように構成されている。支持装置８０は自重により、又は何らかの方法で地盤に固定される。固定部８７の先端は筒状である。すなわち図１８においては、第４のガイド管４０ｄに連結された連結補助装置６０が、固定部８７を介して支持装置８０に支持され、地盤に対して固定される。

図８に示した一対の支持板６５，６７はそれぞれ、鉄等の金属材料で構成された板状の部材であり、溶接等により、管押さえ部６１と支持棒６３とに同時に接触して取り付けられている。一対の支持板６５，６７により、連結補助装置３０の剛性が高められ、ガイド管４０ａ又はガイド管連結体を地上で支持する際、連結補助装置３０に加えられる大きな負荷に抗することができる。

（第６の長尺部材埋込補助装置：樋型スクリュー）
ガイド管連結体の底部に堆積した戻り土砂を排出する樋型スクリュー７０は、図９（ａ）に示すように、延長ロッド連結体の先端（下端）に連結される回転軸７１を有し、この回転軸７１に対し、回転軸７１の外側面を螺旋状に可変勾配で周回する底部７５と、底部７５の外側の端部から鉛直に立ち上がるようにして螺旋状に可変勾配で周回する側壁７７とで螺旋状の樋７３を構成し、アルキメデスの揚水ポンプに類似した構造をなしている。また螺旋状の樋７３の下端部には、先端が回転軸７１の外側面に接し、回転軸７１の外側面から側壁７７までに亘る螺旋状の円弧面を構成する隔壁部７９を備える。

樋型スクリュー７０の回転軸７１の長手方向の長さは、例えば１００ｃｍ程度である。また螺旋状の樋７３の回転軸７１を中心とする外径は、例えば３５０ｍｍ程度であり、ガイド管４０ａの径よりも小さく、樋７３はガイド管４０ａの内側において回転する。樋型スクリュー７０は、縦穴の内側に配置されたガイド管連結体の内側に差し込まれ、ガイド管連結体の縦穴への挿入後にガイド管連結体の底部から、ガイド管連結体の内側に漏れて堆積した土砂を掘削して除去するために用いられる。

樋型スクリュー７０を構成する回転軸７１は、鉄等の金属材料で構成された棒状の部材であり、回転軸７１の上端部には、オーガスクリュー１０の回転軸１０ａに結合される第１の延長ロッド２０ａの場合と同様に、底面が正方形である直方体状の図示を省略した凹部が形成され、図１２に示した継手８５を介して、延長ロッドの先端部（下端部）に結合される。すなわち樋型スクリュー７０の回転軸７１は、継手８５を介して、回転軸７１と延長ロッド連結体とが同軸で嵌合するように構成されている。

回転軸７１の下端部は、図９に示すように、先鋭化されている。また回転軸７１の上端部の凹部の側壁には、図示を省略した一対の連結孔が、軸の中心を通る同一直線上に水平に貫通形成されている。一対の連結孔は、オーガスクリュー１０の一対の連結孔と同様に、継手８５と連結され、延長ロッド連結体の先端部に結合される。すなわち、樋型スクリュー７０は、複数の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…を継ぎ足すことにより、実効掘削深さが延長されるように構成されている。

底部７５、側壁７７及び隔壁部７９は、いずれも鉄等の金属材料で構成された部材である。ミクロな視点からは平板と近似できる底部要素が一定の勾配で連続して螺旋状に周回し上昇する底部７５と、底部７５とともにミクロな視点からは平板と近似できる側壁要素が一定の勾配で連続して螺旋状に周回し上昇する側壁７７と、回転軸１０ａの外側面とによって螺旋状の樋７３が形成される。樋７３の内側には、図９（ｂ）に示すように、土砂Ｓが導入される。隔壁部７９はブロック状であり、樋７３の下端部を閉鎖し、樋７３に導入された土砂Ｓが、可変勾配流路を構成する樋型スクリュー７０の下端部から漏れないように構成される。

（長尺部材の埋込方法）
次に、本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を、図１０〜図２８を参照して説明する。また、以下の本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法では、図１に示した主装置及び図２〜図９に示した第１から第６の長尺部材埋込補助装置が用いられる。本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法が用いられる穴掘作業では、主装置として、図１に示したような４トン車程度の小型の穴掘建柱車１が用いられるものとする。また、縦穴の目標深さが２０ｍ程度であると仮定する。そして主装置としての穴掘建柱車１に装備されているオーガスクリュー１０の長さは、最大に伸長させて約５ｍ程度であるとする。またオーガスクリュー１０は、継手８５を介して回転駆動装置１５の駆動軸１５ａに連結されているとする。尚、以下の説明では、オーガスクリュー１０と延長ロッドとの連結、或いは延長ロッド同士の連結、或いは延長ロッドと回転駆動装置１５の駆動軸１５ａとのそれぞれの連結において、継手８５の取り付け動作及び取り外し動作の説明を適宜省略する

（ａ）まず、図１０に示すように、主装置である穴掘建柱車１の車体に設けられたアウトリガ（符号を省略）を車体の外側に張り出し、車体を地盤上の所定位置に固定する。そしてブーム１３を起伏作動、伸縮作動及び旋回作動させて回転駆動装置１５を掘削位置の上方に移動させ、オーガスクリュー１０を回転作動させる。次に、ブーム１３を縮めつつ下げることで、穴掘建柱車１に連結されたオーガスクリュー１０を下降させて地盤に差し込む。オーガスクリュー１０が回転しながら下降することで、オーガスクリュー１０の先端で土砂が掘削される。掘削された土砂は螺旋状の送り羽根１０ｂに従って駆動軸１５ａ側すなわち地上に搬送され排出される。

（ｂ）次に、差し込まれたオーガスクリュー１０の上端部を地上に露出させたまま、オーガスクリュー１０の下降を停止する。すなわちオーガスクリュー１０全体を縦穴に送り込まず、一部を残して掘削動作を一時停止する。次に、オーガスクリュー１０と回転駆動装置１５との間の継手８５と、回転駆動装置１５の駆動軸１５ａとを連結する連結ピンを抜く。次にブーム１３を少しずつ伸長及び起立させ、継手から回転駆動装置１５を引き抜き、オーガスクリュー１０と回転駆動装置１５との連結を解除する。そしてオーガスクリュー１０を縦穴の内側に残したまま、ブーム１３を旋回し、回転駆動装置１５を掘削位置から離間させる。

（ｃ）次に、図１１に示すように、地上において、回転駆動装置１５に第１の延長ロッド２０ａを１本継ぎ足す。第１の延長ロッド２０ａの長さは、穴掘建柱車１の最大地上揚程以内で設定されるので、最大地上揚程以内であれば、２本以上の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，…を用いて「第１の延長ロッド連結体」を構成し、この第１の延長ロッド連結体を回転駆動装置１５に継ぎ足してもよい。あるいは最大地上揚程を考慮して、１本の延長ロッドの長さを決めてもよい。次に第１の延長ロッド２０ａを回転駆動装置１５の駆動軸１５ａに連結し、ブーム１３を伸長及び起立させながら、第１の延長ロッド２０ａを穴掘建柱車１で吊り上げる。そしてブーム１３を旋回させて第１の延長ロッド２０ａを掘削位置の上方に移動させ、第１の延長ロッド２０ａと、地上に上端部が露出したオーガスクリュー１０の回転軸１０ａとを同軸に揃える。

（ｄ）次に、ブーム１３を少しずつ縮め且つ下げながら、吊り下げた第１の延長ロッド２０ａを下降させる。このとき、図１２に示すように、第１の枕木８１と第２の枕木８３とを縦穴を挟んで地面に配置し、延長ロッド用の連結補助装置３０を、第１の枕木８１と第２の枕木８３の上で、第１の枕木８１と第２の枕木８３との間に同時に架け渡すように配置する。また連結補助装置３０を第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａと第２支持体３０ｂの軸押さえ部３３ａとが、オーガスクリュー１０の回転軸１０ａを挟み込むように配置する。次に、連結補助装置３０の第１支持体３０ａと第２支持体３０ｂとを接近させてオーガスクリュー１０の上端部の回転軸１０ａの外側面を両側から挟み込んで圧迫して固定する。第１支持体３０ａの軸押さえ部３３ａと第２支持体３０ｂの軸押さえ部３３ａとを、それぞれオーガスクリュー１０の回転軸１０ａの上端部の外側面に密着させ、オーガスクリュー１０の回転軸１０ａを鉛直に固定する。次に、固定された回転軸１０ａの上端部に連結されている継手８５の上端部に、吊り下げた第１の延長ロッド２０ａの下端部の凹部を差し込む。また第１の延長ロッド２０ａの一対の連結孔２１ａ，２１ｂと継手８５の貫通孔とに同時に連結ピンを差し込んで、第１の延長ロッド２０ａをオーガスクリュー１０に連結して継ぎ足す。次に、回転駆動装置１５を回転させ、ブーム１３を更に縮め且つ下げることで、第１の延長ロッド２０ａが継ぎ足されたオーガスクリュー１０を更に深く下降させ、地盤にさらに深い縦穴を掘削する。このとき、第１の延長ロッド２０ａの先端に連結させたオーガスクリュー１０により、地上から７ｍ程度又は１４ｍ程度の深さの縦穴が形成される。

（ｅ）次に、第１の延長ロッド２０ａの最上段の延長ロッドの上端部が地上に露出するように、すなわち第１の延長ロッド２０ａ全体を縦穴に送り込まず、一部を残して掘削動作を停止する。次に、第１の延長ロッド２０ａと、回転駆動装置１５の駆動軸１５ａとの連結を解除する。そして第１の延長ロッド２０ａを縦穴の内側に残したまま、ブーム１３を旋回し、回転駆動装置１５を掘削位置から一旦離間させる。次に、第２の延長ロッド２０ｂを回転駆動装置１５の駆動軸１５ａに連結し、ブーム１３を伸長及び起立させながら第２の延長ロッド２０ｂを吊り上げる。そしてブーム１３を旋回させて第２の延長ロッド２０ｂを、掘削位置の上方に移動させ、第２の延長ロッド２０ｂと、地上に上端部が露出した第１の延長ロッド２０ａとを同軸に揃える。

（ｆ）次に、ブーム１３を少しずつ縮め且つ下げながら、固定した第１の延長ロッド２０ａの上端部と、第２の延長ロッド２０ｂの下端部とを、継手を介して連結する。次に、回転駆動装置１５を回転させ、ブーム１３を更に縮め且つ下げることで、第２の延長ロッド２０ｂが継ぎ足された延長ロッド連結体を用いてオーガスクリュー１０を更に深く下降させ、縦穴をさらに深く掘削する。

（ｇ）同様に、第２の延長ロッド２０ｂの上端部に第３の延長ロッド２０ｃを継ぎ足し、第３の延長ロッド２０ｃが継ぎ足された、３本の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃからなる延長ロッド連結体を用いてオーガスクリュー１０を更に深く下降させ、縦穴を更に深く掘削する。そして第４の延長ロッド２０ｄ、続けて第５の延長ロッド２０ｅ、と順次継ぎ足して延長ロッド連結体を伸長させ、縦穴を更に深く掘削することにより、図１３に示すように、地上から２０ｍ程度の深さの縦穴が形成される。すなわち第１の延長ロッド２０ａ、第２の延長ロッド２０ｂ、…第５の延長ロッド２０ｅの順に、段階的に延長ロッドを継ぎ足して地盤を掘削して、オーガスクリュー１０の実効掘削深さよりも長い深さの縦穴を形成する。また地上から２０ｍ以上の深さの縦穴の形成も可能であり、穴掘建柱車１の最大地上揚程の２倍以上の任意の深さの縦穴を掘削することができる。

（ｈ）次に、延長ロッド用の連結補助装置３０を用いて、第５の延長ロッド２０ｅ、第４の延長ロッド２０ｄ、…第１の延長ロッド２０ａの順に、段階的に延長ロッドを引き上げつつ、順次分解して延長ロッド連結体から分離し、最終的にはオーガスクリュー１０を縦穴から引き上げる。図１４では、３本の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃからなる延長ロッドからなる延長ロッド連結体と、第４の延長ロッド２０ｄとが分離された状態が示されている。

（ｉ）次に、第１のガイド管４０ａの上端部に連結キャップ５０をねじ結合する。次に、連結キャップ５０の接続部５５を回転駆動装置１５の駆動軸１５ａの下端部の凹部に嵌合し、接続部５５と駆動軸１５ａとに同時に連結ピンを差し込んで、第１のガイド管４０ａと回転駆動装置１５とを連結する。そしてブーム１３を伸長及び起立させながら第１のガイド管４０ａを穴掘建柱車１で吊り上げる。そしてブーム１３を旋回させて第１のガイド管４０ａを掘削位置の上方に移動させ、図１５に示すように、第１のガイド管４０ａと縦穴とを同軸に揃える。

（ｊ）次に、ブーム１３を縮め且つ下げることで、第１のガイド管４０ａを下降させ、縦穴の内側に差し込む。次に、差し込まれた第１のガイド管４０ａの上端部を地上に露出させたまま、第１のガイド管４０ａの下降を停止する。すなわち第１のガイド管４０ａ全体を縦穴に埋め込まず一部を残す。次に、第１のガイド管４０ａの上端部を、図１６に示すように、ガイド管用連結補助装置６０の支持棒６３を、地上に配置された支持装置８０の固定部８７に嵌合させ、縦穴の内側で第１のガイド管４０ａを固定支持する。具体的には、図１７に示すように、連結補助装置６０の管押さえ部６１を第１のガイド管４０ａの外側面に密着させる。そして管押さえ部６１の一対の連結孔と、第１のガイド管４０ａの上端部の一対の連結孔とを同一直線状に揃えた上で、貫通棒Ｂを差し込み、第１のガイド管４０ａの外側面から貫通棒Ｂの両端部を突出させる。すなわち貫通棒Ｂにより、第１のガイド管４０ａと連結補助装置６０とを一体化するとともに、突出した貫通棒の両端部を介して第１のガイド管４０ａの上端部を固定する。ガイド管用連結補助装置６０、貫通棒Ｂ及び支持装置８０が一体的に第１のガイド管４０ａの上端部を固定することで、第１のガイド管４０ａを縦穴の内側で鉛直に固定支持する。そして、第１のガイド管４０ａを固定した状態で、回転駆動装置１５の回転方向を逆転させ、連結キャップ５０と第１のガイド管４０ａとのねじ結合を緩めて連結を解除し、第１のガイド管４０ａを穴掘建柱車１から分離する。そして第１のガイド管４０ａを縦穴の内側に残したまま、ブーム１３を旋回し、連結キャップ５０を吊り下げた回転駆動装置１５を掘削位置から離間させる。

（ｋ）次に、第２のガイド管４０ｂと連結キャップ５０とを連結する。このとき、連結キャップ５０と第１のガイド管４０ａとの連結の場合と同様に、連結キャップ５０の一対の貫通孔５７ａ，５９ａと、第２のガイド管４０ｂの上端部の一対の連結孔４５ａ，４５ｂとに図示を省略した連結ピンが差し込まれる。次に、連結キャップ５０を、第１のガイド管４０ａと同様に、回転駆動装置１５に連結し、第２のガイド管４０ｂを穴掘建柱車１で吊り上げる。そしてブーム１３を伸長及び起立させながら第２のガイド管４０ｂを吊り上げた後、ブーム１３を旋回させて第２のガイド管４０ｂを、掘削位置の上方に移動させ、図１６に示すように、第２のガイド管４０ｂと第１のガイド管４０ａとを同軸に揃える。次に、ブーム１３を少しずつ縮め且つ下げるとともに、回転駆動装置１５を、ねじ結合のねじが締まる方向に少しずつ回転させながら、固定された第１のガイド管４０ａの上端部の雄ねじ部４１に、吊り上げた第２のガイド管４０ｂの下端部の雌ねじ部４３をねじ込む。そして第１のガイド管４０ａに第２のガイド管４０ｂを連結して継ぎ足し、ガイド管連結体を形成した後、支持装置８０による第１のガイド管４０ａの固定を解除する。ブーム１３をガイド管連結体の自重を利用して下げることにより、ガイド管連結体を縦穴の底に向かって下降させる。

（ｌ）次に、第１のガイド管４０ａの場合と同様に、第２のガイド管４０ｂの上端部のみが地上に露出した状態で下降を停止する。第２のガイド管４０ｂの上端部を、ガイド管用連結補助装置６０を用いて固定しつつ、回転駆動装置１５の回転方向を逆転させ、連結キャップ５０と第２のガイド管４０ｂとのねじ結合を緩めて連結を解除し、第２のガイド管４０ｂを穴掘建柱車１から分離する。

（ｍ）そして、第２のガイド管４０ｂに第３のガイド管４０ｃを，続けて第３のガイド管４０ｃに第４のガイド管４０ｄを、と順次継ぎ足す。図１８は、第４のガイド管４０ｄを含むガイド管連結体が縦穴の中を下降し、第４のガイド管４０ｄの上端部のみが地上に露出した状態で下降を停止した後、第４のガイド管４０ｄの上端部を、ガイド管用連結補助装置６０を用いて固定しつつ、連結キャップ５０と第４のガイド管４０ｄとのねじ結合を緩めて連結を解除し、更に連結キャップ５０を介して穴掘建柱車１で第５のガイド管４０ｅを吊り上げた状態を示している。４本のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄからなるガイド管連結体の最下段に位置する第１のガイド管４０ａの下端部が、縦穴の内側に戻り堆積した土砂Ｓに接触した後、回転駆動装置１５により連結キャップ５０を介して、ガイド管連結体に回転力を付与する。そしてガイド管連結体を、図１８に示すように、土砂Ｓの内側へねじ込んで、第１のガイド管４０ａを更に深く下降させる。

（ｎ）更に第５のガイド管４０ｅ，続けて第６のガイド管４０ｆ、と順次継ぎ足すことにより、縦穴の内側に複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，…を連結したガイド管連結体を形成する。図１９に示す場合、８本のガイド管を連結したガイド管連結体が形成されている。すなわち第１のガイド管４０ａ、第２のガイド管４０ｂ、…第８のガイド管４０ｈの順に、段階的にガイド管を継ぎ足して、１本のガイド管の長さよりも長い深さの縦穴の内側に、縦穴の仮内壁をなすガイド管連結体を形成する。図１９に示す状態において、ガイド管連結体の最上段の第８のガイド管４０ｈの上端部を固定しつつ、回転駆動装置１５をねじ結合が緩む方向に回転させながら、ブーム１３を少しずつ伸長及び起立させ、最上段の第８のガイド管４０ｈと連結キャップ５０との連結を解除する。このとき、ガイド管用連結補助装置６０及び貫通棒Ｂを用いて、最上段の第８のガイド管４０ｈを固定してもよい。次に、第１のガイド管４０ａ，第２のガイド管４０ｂ，…第８のガイド管４０ｈからなるガイド連結体を縦穴の内側に残したまま、ブーム１３を旋回し、連結キャップ５０を吊り下げた回転駆動装置１５を掘削位置から離間させる。そして回転駆動装置１５の駆動軸１５ａと連結キャップ５０との連結を解除する。

（ｏ）次に、図２０に示すように、第１の延長ロッド２０ａの下端部に樋型スクリュー７０を連結した上で、第１の延長ロッド２０ａの上端部を回転駆動装置１５の駆動軸１５ａに連結し、穴掘建柱車１に樋型スクリュー７０を連結する。第１の延長ロッド２０ａの長さと樋型スクリュー７０の長さとを合わせても、樋型スクリュー７０の先端が、土砂Ｓの上面に到達しないときは、第１の延長ロッド２０ａの全体を縦穴に送り込まず、一部を残す。そして、第１の延長ロッド２０ａの上端部を固定しつつ、第１の延長ロッド２０ａと回転駆動装置１５の駆動軸１５ａとの連結を解除する。このとき、延長ロッド用の連結補助装置３０を用いて第１の延長ロッド２０ａを固定してもよい。そして第１の延長ロッド２０ａ及び樋型スクリュー７０を縦穴の内側に残したまま、ブーム１３を旋回し、回転駆動装置１５を掘削位置から離間させる。次に、第２の延長ロッド２０ｂを回転駆動装置１５の駆動軸１５ａに連結し、ブーム１３を伸長及び起立動作して、第２の延長ロッド２０ｂを吊り上げ、更にブーム１３を旋回して第２の延長ロッド２０ｂと第１の延長ロッド２０ａとを同軸に揃える。次に、ブーム１３を少しずつ縮め且つ下げることにより、第１の延長ロッド２０ａの上端部と、第２の延長ロッド２０ｂの下端部とを連結し、延長ロッド連結体を形成する。もし、第１の延長ロッド２０ａと第２の延長ロッド２０ｂと樋型スクリュー７０との全体の長さを合わせても、樋型スクリュー７０の先端が、土砂Ｓの上面に到達しないときは、第２の延長ロッド２０ｂの全体を縦穴に送り込まず、一部を残す。そして、第２の延長ロッド２０ｂの上端部を固定しつつ、第２の延長ロッド２０ｂと回転駆動装置１５の駆動軸１５ａとの連結を解除する。そして第３の延長ロッド２０ｃと駆動軸１５ａとを連結し、第２の延長ロッド２０ｂと同様に、第３の延長ロッド２０ｃを第２の延長ロッド２０ｂに更に継ぎ足す。この作業を、樋型スクリュー７０の先端が、土砂Ｓの上面に到達するまで継続する。

（ｐ）第１の延長ロッド２０ａの先端が土砂Ｓの上面に到達したことが確認されたら、回転駆動装置１５を回転させ、ブーム１３を縮め且つ下げることで、樋型スクリュー７０を下降させ、図２１に示すように、ガイド管連結体の内側に差し込む。樋型スクリュー７０の先端を、ガイド管連結体の内側に堆積した土砂Ｓに差し込むことにより、樋型スクリュー７０の樋７３の内側に土砂Ｓを蓄積させる。次に、ブーム１３を伸長及び起立させ、第６の延長ロッド２０ｆを地上に引き上げる。第６の延長ロッド２０ｆを上昇させる際、第５の延長ロッド２０ｅの上端部が地上に露出した時点で、上昇動作を一旦停止する。そして第５の延長ロッド２０ｅの上端部を、例えば延長ロッド用の連結補助装置３０を用いて固定する。そして、第５の延長ロッド２０ｅの上端部と、第６の延長ロッド２０ｆの下端部との連結を解除する。その後、第６の延長ロッド２０ｆを回転駆動装置１５の駆動軸１５ａから取り外し、駆動軸１５ａに第５の延長ロッド２０ｅの上端部を連結する。次に、ブーム１３を伸長及び起立させ、第５の延長ロッド２０ｅを地上に引き上げる。第５の延長ロッド２０ｅを上昇させる際、第４の延長ロッド２０ｄの上端部が地上に露出した時点で、上昇動作を一旦停止する。そして第４の延長ロッド２０ｄの上端部を、例えば延長ロッド用の連結補助装置３０を用いて固定する。そして、第４の延長ロッド２０ｄの上端部と、第３の延長ロッド２０ｃの下端部との連結を解除する。その後、第５の延長ロッド２０ｅを回転駆動装置１５の駆動軸１５ａから取り外し、駆動軸１５ａに第４の延長ロッド２０ｄの上端部を連結する。この段階的に延長ロッドを取り外す操作を、図２２に示すように、最大地上揚程内で樋型スクリュー７０を地上に引き上げられるまで繰り返し、地上に引き上げた樋型スクリュー７０の樋７３の内側から、蓄積された土砂Ｓを地上に取り出して、ガイド管連結体の内側から排出する。

（ｑ）樋型スクリュー７０の樋７３の内側を空にした後、再び第１の延長ロッド２０ａ、第２の延長ロッド２０ｂ、…２０ｆを順に連結して継ぎ足した上で、樋型スクリュー７０をガイド管連結体の内側に下降させる。そして、樋型スクリュー７０の樋７３の内側にガイド管の内側の土砂Ｓを蓄積し、樋型スクリュー７０を地上に引き上げる。すなわち樋型スクリュー７０の樋７３の長さに相当する長さ分、土砂Ｓが逐次的に取り除かれる。そして再び樋型スクリュー７０をガイド管連結体の内側に下降させ…を繰り返し、図２３に示すように、仮内壁をなすガイド管連結体の内側から土砂Ｓを略すべて取り除く。

（ｒ）こうして、回転駆動装置１５から第１の延長ロッド２０ａ、第２の延長ロッド２０ｂ、…２０ｆ及び樋型スクリュー７０が取り外された後、図２４に示すように、土砂Ｓが取り除かれた仮内壁の内部に長尺部材３を送り込む。図２４に示す長尺部材３は、例えば地熱を採熱するために、熱交換用の媒体の流路である送り管と還り管とが組み合わされたＵ字状の採熱管である。送り込まれた長尺部材３の周囲を土砂等で埋め戻し、長尺部材３を仮内壁の内側に埋め込む。

（ｓ）次に、図２５に示すように、連結キャップ５０の接続部５５と回転駆動装置１５の駆動軸１５ａとを連結した上で、連結キャップ５０とガイド管連結体の最上段の第８のガイド管４０ｈとを連結する。次に、ブーム１３を伸長及び起立させ、８本のガイド管４０ａ〜４０ｈからなるガイド管連結体を縦穴の内側から上昇させる。図２６に示すように、第８のガイド管４０ｈが地上に引き上げられるとともに、下側の第７のガイド管４０ｇの上端部が地上に露出した時点で、上昇動作を一時停止する。そして、第７のガイド管４０ｇの上端部を、ガイド管用連結補助装置６０、貫通棒Ｂ及び支持装置８０を用いて固定する。そして、ねじ結合が緩む方向に回転駆動装置１５を回転させつつ、ブーム１３を少しずつ伸長及び起立させ、第７のガイド管４０ｇの上端部と、第８のガイド管４０ｈの下端部との連結を解除する。そしてブーム１３を旋回させ、第８のガイド管４０ｈを掘削位置から離間させる。

（ｔ）次に、連結キャップ５０から第８のガイド管４０ｈを取り外すとともに、ブーム１３を移動させて連結キャップ５０と第７のガイド管４０ｇとを同軸に揃え、連結キャップ５０と第７のガイド管４０ｇとを連結する。そしてブーム１３を伸長及び起立させ、第７のガイド管４０ｇを縦穴の内側から上昇させる。図２７に示すように、第７のガイド管４０ｇが地上に引き上げられるとともに、下側の第６のガイド管４０ｆの上端部が地上に露出した時点で、上昇動作を一時停止する。そして、第６のガイド管４０ｆの上端部を、ガイド管用連結補助装置６０、貫通棒Ｂ及び支持装置８０を用いて固定する。そして、ねじ結合が緩む方向に回転駆動装置１５を回転させつつ、ブーム１３を少しずつ伸長及び起立させ、第６のガイド管４０ｆの上端部と、第７のガイド管４０ｇの下端部との連結を解除する。そしてブーム１３を旋回させ、第７のガイド管４０ｇを掘削位置から離間させる。この操作を、第１のガイド管４０ａが地上に引き上げられるまで繰り返すことにより、長尺部材３の周囲からガイド管をすべて取り除く。縦穴から引き上げた第１のガイド管４０ａ，第２のガイド管４０ｂ，…第８のガイド管４０ｈは、地上で適宜保管され、他の長尺部材を埋め込む作業で再利用される。最後に、図２８に示すように、長尺部材３の地上側の端部を所定の連結部材と連結するとともに、縦穴の内側を地上と略同じ高さに埋め戻す。

以上説明した本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法を用いて、採熱管を地盤に約２０ｍの深さで埋め込む作業を行った場合、工期は平均で１〜２日程度で済む。一方、従来のボーリング工法を用いて同様の作業を行った場合、ボーリング用の櫓の組み立て及び撤去に時間がかかり、工期は平均で４〜５日程度かかる。

本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法によれば、複数の延長ロッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…を穴掘建柱車１の最大地上揚程以内の長さに応じて、オーガスクリュー１０に継ぎ足して、オーガスクリュー１０と連結させて掘削することにより、オーガスクリュー１０の実効掘削深さ以上の深さの縦穴を掘削する。また継ぎ足した延長ロッドの全体の長さが目標とする縦穴の深さより短い場合には、更に延長ロッドを継ぎ足して掘削する。よって、ボーリング等の大型の機械や設備を用いることなく、掘削装置として穴掘建柱車１のみを用いれば足ので、小さな専有面積の作業スペースにおいて従来よりも短い作業工期で縦穴を掘削して長尺部材を埋め込むことができる。

また本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法では、オーガスクリュー１０に延長ロッドを連結する際、延長ロッド用の連結補助装置３０を用いて、地上に露出したオーガスクリュー１０の上端部を固定することにより、オーガスクリュー１０の揺動や回転を抑え、安定して固定することが可能となる。また地上付近での連結作業が行えるため、作業者の視界性がよく、作業者の移動も容易である。よってオーガスクリュー１０と、第１の延長ロッド２０ａとの連結作業を効率よく行うことができる。

また本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法によれば、掘削した縦穴の内側に、長尺部材３を案内する第１のガイド管４０ａ，第２のガイド管４０ｂ，…第８のガイド管４０ｈを継ぎ足して形成したガイド管連結体を埋め込む。またガイド管連結体の長さが目標とする縦穴の深さより短い場合には、更にガイド管を継ぎ足して縦穴の内側に埋め込む。第１のガイド管４０ａ及び第２のガイド管４０ｂ，第３のガイド管４０ｃ，…第８のガイド管４０ｈはいずれも、穴掘建柱車１の最大地上揚程内の長さである。また複数本のガイド管で構成されるガイド管連結体も、最大地上揚程に近い長さに構成される。よって、ガイド管の埋め込みに穴掘建柱車１のみを用意すれば足り、ボーリング等による大型機械を用いる必要がないので、長尺部材３を埋め込む作業工期を大幅に短縮することができる。

また本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法では、穴掘建柱車１でガイド管を吊り下げる際、連結キャップ５０を用いることにより、作業者は回転駆動装置１５からウインチ装置に操作を切り替える必要がない。すなわち穴掘建柱車１の回転駆動装置１５をブーム１３の側方に移動させて収納して、アースオーガ装置からウインチ装置に操作を切り替える手間が発生せず、縦穴の掘削に用いた回転駆動装置１５を、そのまま吊り作業に使用できる。よって長尺部材の埋込作業にかかる作業時間を短縮することができる。

また本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法では、ガイド管同士を上下で連結する際、縦穴の内側に差し込まれた下側のガイド管の外側面は、穴壁と離間しているか或いは接触していても密着しないようにしているので、複数のガイド管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，…の縦穴への投入が容易である。しかしながら縦穴の内側に差し込まれた下側のガイド管は、径方向に揺動し易く、上側のガイド管の下端部の雌ねじ部を、下側のガイド管の上端部の雄ねじ部にねじ込む際には、回転する上側のガイド管に接触して、下側のガイド管は回転し易い状態となる。そのため、連結時の下側のガイド管の安定性が非常に低い。このため、本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法においては、下側のガイド管は、図１７に示すように、ガイド管用連結補助装置６０の一対の連結孔に挿入された貫通棒Ｂを介して固定されている。よって連結時の安定性が非常に低くても、下側のガイド管を、中心軸を通る同一直線上の２点で同時に固定するので、揺動及び回転が抑えられ、連結時の作業負担を低減するとともに作業時間を短縮できる。また下側のガイド管の上端部と上側のガイド管の下端部とが、それぞれ角ねじ構造を有することにより、上側のガイド管の回転力を下側のガイド管にスムーズに伝達できるので、強固な連結作業を容易に実現することができる。

また本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法では、ガイド管の内側に堆積した戻り土砂Ｓを、樋７３を有する樋型スクリュー７０を用いて排出する。このときオーガスクリュー１０の送り羽根１０ｂのような平坦な羽根を有するスクリューを用いて土砂Ｓを除去する場合、土砂Ｓの流動性が高いため土砂Ｓが羽根に噛み込まず、例えば２０ｍ程度の縦穴の底部に堆積した土砂Ｓの場合、土砂Ｓはスクリューを１０ｍ程度以上上昇させる間に羽根から落下して逃げてしまう。本発明の実施の形態では、堆積した土砂Ｓの中に樋７３を有する樋型スクリュー７０を差し込むことにより、樋７３の内側に土砂Ｓを蓄積し、蓄積したまま樋型スクリュー７０を引き上げて、地上に排出することが可能となる。この際、最大地上揚程が問題となるときは、延長ロッド連結体を分解しながら、樋型スクリュー７０を引き上げればよい。よって流動性の高い土砂Ｓであっても、ガイド管連結体の内側の下部から除去することができる。

また、通常、縦穴を掘削する場合、縦穴の底部７５に発生する流動性の高い土砂Ｓに対しては、目標の深さより所定深さ深く縦穴を掘削した上で、オーガスクリューの先端から、いわゆるセメントミルクと呼ばれる固化液を投入して、土砂をＳ固化（根固め）する場合が多い。本発明の実施の形態に係る長尺部材の埋込方法では、縦穴を目標の深さに掘削した上で、樋型スクリュー７０を用いて土砂Ｓを地上に排出し、縦穴を目標の深さに形成するので、固化液を噴出するオーガスクリューや、固化液投入装置を用いる必要がないとともに、固化に要する時間が発生しないため、コストを抑え、より迅速に目標深さの縦穴を形成することができる。

本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになろう。すなわち本発明は、本明細書及び図面に記載していない様々な実施の形態等を含むとともに、本発明の技術的範囲は、上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１ 穴掘建柱車
３ 長尺部材
１０ オーガスクリュー
２０ａ〜２０ｆ 延長ロッド
４０ａ 第１のガイド管
４０ｂ 第２のガイド管
４５ａ，４５ｂ 連結孔
７０ 樋型スクリュー
７１ 回転軸
７３ 樋
Ｂ 貫通棒
Ｓ 土砂

Claims (5)

1. オーガスクリューを下降させて地盤の掘削を開始する工程と、
   下降した前記オーガスクリューの上端部を地上に露出させた状態でオーガスクリューに延長ロッドを継ぎ足す作業を繰り返して、必要な長さとなるまで複数の延長ロッドを継ぎ足す工程と、
   前記複数の延長ロッドによってオーガスクリューの実効掘削深さを延長することにより、前記地盤に穴掘建柱車のブームのなす最大地上揚程の２倍以上の深さとなる所望の深さの縦穴を掘削する工程と、
   第１のガイド管を上端部が地上に露出するように前記縦穴に差し込み、前記上端部を固定して、第２のガイド管を前記第１のガイド管の上端部に連結し、前記第１のガイド管と前記第２のガイド管とを下降させ、同様な手順で前記第２のガイド管に複数本のガイド管を連結して、前記縦穴の仮内壁を構成する工程と、前記仮内壁の内部に長尺部材を送り込んだ後、前記第１のガイド管を含む複数のガイド管を抜き取る工程と、
   を含むことを特徴とする長尺部材の埋込方法。
2. 前記第２のガイド管を前記第１のガイド管に連結する工程は、
   前記第１のガイド管の上端部に設けられた連結孔に、前記地盤に対して固定された貫通棒を差し込んで、前記第１のガイド管の上端部を固定するステップと、
   前記固定された第１のガイド管の上端部に、前記第２のガイド管の下端部をねじ込むステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の長尺部材の埋込方法。
3. 螺旋状の樋を回転させて、前記仮内壁の内側に堆積した土砂を、前記仮内壁の内側から取り除く工程を、前記長尺部材を送り込む工程の前に実施することを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺部材の埋込方法。
4. 前記取り除く工程は、前記樋を有する長尺部材埋込補助装置に延長ロッドを継ぎ足すことにより、実効掘削深さを延長して行われることを特徴とする請求項３に記載の長尺部材の埋込方法。
5. 掘削された縦穴に複数のガイド管を連結して構成された仮内壁を埋め込み、長尺部材を前記仮内壁の内側に送り込む前に、前記仮内壁の内側に堆積した土砂を取り除くための長尺部材埋込補助装置であって、
   実効掘削深さを延長する延長ロッドが継ぎ足される回転軸と、
   該回転軸の外側面に螺旋状に取り付けられた樋と、を備えることを特徴とする長尺部材埋込補助装置。

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