JP2837387B2 - 曲線ボーリング用パイプの接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲線ボーリングに
用いられる曲線パイプの接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地山を掘削する工法にはシールド工法、
ＮＡＴＭ工法などがあるが、その際ＴＵＬＩＰ工法のよ
うな工法も併せて利用されることがある。このＴＵＬＩ
Ｐ工法は、二重管として設置した一定曲率の曲線パイプ
を掘削に利用して曲線ボーリングを行うと同時に、二重
管の外管を埋設してこれを利用する工法であるが、この
曲線パイプは掘進にともなって円弧の延長を伸長するよ
う接続してゆくことが求められる。従来、曲線パイプの
接続には溶接、フランジ継手、ネジ式接合などがあった
が、ＴＵＬＩＰ工法では曲線パイプの外面はボーリング
ロッドとして使用するために、凸部がないことが必要で
ある。また、曲線パイプの内面は掘削スラリーの排出及
び先端の掘削機械の回収を行うために凸部がないことが
必要であり、この要請により溶接によって接続されるこ
とが多かった。ここで、本発明においては、曲線ボーリ
ングとは、曲線推進掘削を意味し、また、ボーリングロ
ッドとは、推進掘削管を意味するものとする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＴＵＬＩＰ工
法で使用する曲線パイプの接続が行われるのは、トンネ
ルを掘削する際の先進導坑内部や、地盤改良などを行う
ために掘削された立坑内部など、閉鎖された地下空間が
多く空間的に余裕がないので、溶接の際放出される大量
の熱や、有害ガスを外部に排出する必要があり、作業効
率を低下させる一因となっていた。

【０００４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ボーリングロッドとしての曲線パイプを地中に挿
入する際、特にその接続作業を効率よく行い得る曲線ボ
ーリング用パイプの接続方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の曲線パイプの接
続方法では、上記課題を解決するため、以下の方法を採
用した。すなわち、請求項１記載の曲線ボーリング用パ
イプの接続方法においては、断面が円形、かつ全体が円
弧形状とされた曲線パイプを複数用いて曲線ボーリング
をなすに際して、前記曲線パイプを接続する方法であっ
て、予め、先行する曲線パイプの後端部とこれに接続す
る後続の曲線パイプの先端部とを、これらを単心円上に
配置したときに、該単心円の接線を中心軸線とする直円
筒状の連結部となるように加工しておき、曲線ボーリン
グ時に、前記先行する曲線パイプの後端部と、前記後続
の曲線パイプの先端部を直円筒状の継手部材により連
結、固定するようにしたことを特徴としている。この接
続方法においては、先行する曲線パイプの後端部と後続
の曲線パイプの先端部が直円筒状となっているので、各
パイプを直円筒状の継手部材により容易に連結、固定す
ることができる。請求項２記載の曲線ボーリング用パイ
プの接続方法においては、前記継手部材が形状記憶合金
であることを特徴としている。この接続方法において
は、形状記憶合金からなる継手部材を両パイプ端部の外
側に被冠し、該継手部材を例えば加熱して記憶させた形
状に戻すことによって、これらパイプの端部を接続す
る。請求項３記載の曲線ボーリング用パイプの接続方法
において、前記先行する曲線パイプおよび後続の曲線パ
イプの各連結部の外面に雄螺子部を形成し、これら各連
結部を内面が雌螺子部とされた前記継手部材により連
結、固定するようにしたことを特徴としている。この接
続方法においては、両パイプの端部間に内面が雌螺子部
とされた継手部材を配置し、該継手部材を回動して両パ
イプを接続する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を表
す図である。図において符号１は先行する曲線パイプ、
２は後続の曲線パイプである。これら各曲線パイプ１、
２は鋼管であって、それぞれ断面形状が円形、かつ全体
が同一曲率を持つ円弧形状に形成されている。そして、
これら各曲線パイプ１、２は、それぞれ各パイプを接続
する際の端部１Ａ、２Ａが直円筒状に形成されている。
すなわち、曲線パイプ１、２の各端部１Ａ、２Ａは、こ
れら各パイプ１、２を曲線ボーリングを行う際の接続状
態における位置、すなわち、単心円上に位置したとき
に、該単心円の接線３を中心とする直円筒状の連結部と
なるように加工されている。この場合、端部１Ａ、２Ａ
の厚みは、曲線パイプ１、２の本体部分１Ｂ、２Ｂの約
１／２とされている。また、図において符号４は継手部
材である。この継手部材４は直円筒形状、すなわち中心
線が直線である円筒体として形成されたものであり、形
状記憶合金からなるものである。上記の曲線パイプ１、
２の各端部１Ａ、２Ａは、曲線ボーリングに使用される
に先だって、予め上記のように加工しておく。そして曲
線ボーリングを行う際には、先行する曲線パイプ１の端
部１Ａに後続の曲線パイプ２の端部２Ａを接合する際
に、これら端部１Ａ、２Ａの外側に継手部材４を被冠さ
せ、またその前に接着面に特殊接着剤を塗っておき、各
曲線パイプ１、２を所定の単心円上に位置させた状態
で、例えば継手部材４を加熱し、該継手部材４に形状回
復過程を生じせしめて、これら端部１Ａ、２Ａを連結、
固定する。この連結作業においては、従来の溶接による
連結のように大量の熱や有害ガス等の発生がなく、良好
な環境で作業を効率よく短時間で行うことができる。上
記の接続方法に用いる継手部材４の材料としては、例え
ばＦｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系形状記憶合金製のものを使用する
と、継手部材４を３００℃程度まで加熱したときに形状
回復過程が発生し約３％径が縮管して締結を行うことが
できる。

【０００７】図２は、本発明の別の実施の形態を示す図
である。この図において、曲線パイプ１、２の端部１
Ａ、２Ａは、上述した実施の形態と同様に、曲線パイプ
を単心円上に位置させた状態において該単心円の接線を
中心線とする直円筒状に形成され、かつ端部１Ａ、２Ａ
の外周面に雄螺子部５Ａ、５Ｂが形成されている。この
場合雄螺子部５Ａと雄螺子部５Ｂとは互いに逆螺子とな
っている。またこの図に示す継手部材６は、直円筒状、
かつその内面に雌螺子部７Ａ、７Ｂが形成されている。
雌螺子部７Ａ、７Ｂは、それぞれ上記雄螺子部５Ａ、５
Ｂに螺合して端部１Ａ、１Ｂを連結、固定できるように
互いに逆螺子としている。この実施の形態においては、
曲線パイプ１、２の端部１Ａ、２Ａ間に継手部材６を位
置させ、またその前に接着面に特殊接着剤を塗ってお
き、この継手部材６を回動させることによりこれらを連
結、固定する。この実施の形態においても、上記の実施
の形態と同様の作用、効果が得られる。また、この実施
の形態においても継手６を形状記憶合金とする事ができ
る。継手部材６として、例えばＦｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系形状
記憶合金製のものを使用すると、曲線パイプと継手を軽
くはめ込んだ後、３００℃程度まで加熱すると形状回復
過程が発生し、継手が約３％径が縮管するので、レンチ
などで力締めを行わなくても締結を完了することができ
る。

【０００８】

【発明の効果】本発明の曲線パイプと接続方法によれ
ば、曲線パイプの接続において、溶接を行わないため作
業環境の悪化を防ぐことができ、作業を効率よく短時間
で行うことができて、溶接の熟練工でなくても施工で
き、また、接続部分の構造が単純であるため、接続部分
の強度、接続角度等施工の信頼性を向上することができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を説明するための曲線パイ
プの接続部の側断面図である。

【図２】本発明の他の実施形態を説明するための曲線パ
イプの接続部の側断面図である。

【符号の説明】

１、２ 曲線パイプ １Ａ、２Ａ 端部 １Ｂ，２Ｂ 本体部分 ３ 接線 ４ 継手部材 ５Ａ、５Ｂ 雄螺子部 ６ 継手部材 ７Ａ、７Ｂ 雌螺子部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粕谷 太郎 東京都千代田区三崎町２丁目５番３号 鉄建建設株式会社内 (72)発明者 丸山 忠克 東京都千代田区神田小川町２−３−13 Ｍ＆Ｃビル４Ｆ 淡路産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−109887（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−58081（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−32471（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 311

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面が円形、かつ全体が円弧形状とされ
   た曲線パイプを複数用いて曲線ボーリングをなすに際し
   て、前記曲線パイプを接続する方法であって、予め、先
   行する曲線パイプの後端部とこれに接続する後続の曲線
   パイプの先端部とを、これらを単心円上に配置したとき
   に、該単心円の接線を中心軸線とする直円筒状の連結部
   となるように加工しておき、曲線ボーリング時に、前記
   先行する曲線パイプの後端部と、前記後続の曲線パイプ
   の先端部を直円筒状の継手部材により連結、固定するよ
   うにしたことを特徴とする曲線ボーリング用パイプの接
   続方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の曲線ボーリング用パイプ
   の接続方法において、前記継手部材が形状記憶合金であ
   ることを特徴とする曲線ボーリング用パイプの接続方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の曲線ボーリング用パイプ
   の接続方法において、前記先行する曲線パイプおよび後
   続の曲線パイプの各連結部の外面に雄螺子部を形成し、
   これら各連結部を内面が雌螺子部とされた前記継手部材
   により連結、固定するようにした曲線ボーリング用パイ
   プの接続方法。