JP3175512U - 地中に横穴を形成する穿設装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地中に配管等を敷設する横穴を簡易にかつ短期に形成する穿設装置を提供する。
【解決手段】基台３ａに載置されたピストン８と、前記ピストンとスペースをあけて固定具で固定されるガイド管３ｂとから構成される推進機３と、前記ガイド管に挿入される最初の継手と、その反ピストン側端部に連結される横穴の径を決定する孔径継手６ｅとを備える。さらに、上記反ピストン側端部に連結される鋭利な先端を備える先端部６ｃとから構成される掘削ピン６と、前記ピストンに圧力をかける油圧機２と、前記推進機の反穿設側端部に配置され、前記ピストンの反動を防ぎ、前記推進機の位置を保持するストッパー４とからなる。前記ピストンで前記掘削ピンを押圧して横穴を形成しつつ、前記スペースにおいて前記スペースより短い追加継手６ｄを、前記継手端部に連結していくことで地中に横穴を形成する。
【選択図】図１

Description

本考案は、地中に上下水道用の配管、その他管、線等を埋設するための横穴を形成する穿設装置に関する。

従来から、地中に油圧を利用して横穴を形成するための装置が知られている。例えば、特許文献１〜３などがある。

特許文献１には、発進立坑２内に設置した推進装置本体１により小口径管７を地中へ推進させ埋設する小口径管埋設機において、上記推進装置本体１を、油圧シリンダ１０と、この油圧シリンダ１０のシリンダ部１０ａに摺動自在に嵌合したスライドチユーブ８及びスライドチユーブ８に両端部が摺動自在に支承された押板５とより構成し、かつ油圧シリンダ１０の１ストローク毎に油圧シリンダ１０とスライドチユーブ８の間及び押板５の間を順次結合することにより、３ストロークで小口径管７を地中へ推進させることを特徴とする小口径管埋設機の推進装置が公開されている。

しかしながら、それらは大掛かりな装置で、準備、組み立て、施工、後処理、いずれも煩雑であった。

実開平４−７７６９４号公報 特開平９−２０９６９０号公報 実開昭和６４−３１１９１号公報

そこで、本考案は、簡易な構造、短期かつ簡易な施工で地中に配管等を敷設する横穴を形成する穿設装置を提供する。

本考案は、上記の課題を解決するために、
（１）
基台と、前記基台に載置されたピストンと、前記ピストンとスペースをあけて固定具で固定されるガイド管とから構成される推進機と、前記ガイド管に挿入される最初の継手と、前記最初の継手の反ピストン側端部に連結される横穴の径を決定する孔径継手と、前記孔径継手の反ピストン側端部に連結される鋭利な先端を備える先端部とから構成される掘削ピンと、前記ピストンに圧力をかける油圧機と、前記推進機の反穿設側端部に配置され、前記ピストンの反動を防ぎ、前記推進機の位置を保持するストッパーとからなり、
前記ピストンで前記掘削ピンを押圧して横穴を形成しつつ、前記スペースにおいて前記スペースより短い追加継手を、前記継手端部に連結していくことを特徴とする地中に横穴を形成する穿設装置の構成とした。
（２）
前記継手の間に前記孔径継手と同形のストッパーピンを介在させたことを特徴とする（１）に記載の地中に横穴を形成する穿設装置の構成とした。
（３）
横穴を穿設する箇所に複数の縦穴を設け、第１の縦穴底部に前記推進機を設置して前記掘削ピンで横穴を次の縦穴まで穿設した後、次の縦穴底部に前記推進機を移動させて、前記掘削ピンで横穴を延設することを特徴とする（１）又は（２）に記載の地中に横穴を形成する穿設装置の構成とした。

本考案は、上記のような構成であるため、簡易な構造、短期かつ簡易な施工で地中に横穴を形成することができる。その横穴には、上下水道管、その他管、線などを敷設、埋設することができる。

掘削ピン６に筒１０を用いることで、掘削ピンの蛇行を防止することができ、さらに横穴の孔径を保持することができる。

本考案である地中に横穴を形成する穿設装置の分解斜視図である。 本考案である地中に横穴を形成する穿設装置の組み立て手順を示す図である。 本考案である地中に横穴を形成する穿設装置を用いた横穴の形成方法を説明する図である。 掘削ピンに引き抜きに使用する引き抜き金具の模式図である。 掘削ピンの蛇行を抑制する筒を備えた掘削ピンの一例である。

以下、添付の図面を参照し、本考案の実施の形態について詳細に説明する。

図１に示すように、本考案である地中に横穴を形成する穿設装置１は、油圧で横穴を穿設していく掘削ピン６と、掘削ピン６をガイドし油圧で掘削ピン６を推進する推進機３と、推進機３に油圧を供給する油圧機２と、推進機３の位置を保持するストッパー４とからなる。

推進機３は、縦穴底部に配置される板状の基台３ａと、基台３ａに載置、固定され内部に油圧で前後運動するプレンジャー（図１破線）を内包したピストン８と、基台３ａにピストン８とスペース７をあけて固定具３ｃで固定された筒状のガイド管３ｂとから構成される。ガイド管３ｂは、掘削ピン６の穿設方向をガイドする。

油圧機２は、推進機３に管２ｂで連設され、油圧でピストン８内のプレンジャーを前後運動させる。スイッチ２ａでプレンジャーの動作を操作する。油圧機２は、掘削ピン６を推進できる圧力を供給することができれば特に限定されない。

掘削ピン６は、最初にガイド管３ｂに挿入される継手（長継手６ａ）と、反ピストン８側の継手の端部に連結される横穴の径を決定する孔径継手６ｅと、孔径継手６ｅの反ピストン８側端部に連結される鋭利な先端を備える先端部６ｃとから構成される。横穴の掘削長に応じて、追加継手６ｄ（ここでは長継手６ａと同一）を長継手６ａの端部に順次連結補給（螺着）する。

また、必要に応じて長継手６ａより短い短継手６ｂを連結補給（螺着）する。掘削ピン６の径及び素材は、埋設される管、線などの径によって、また地中の土壌質によって適宜選択される。

最初の継手である長継手６ａは、一端（横穴穿設方向）に先端部６ｃと螺着させるネジ部が設けられ、他端（ピストン８側）は横穴掘削当初にはピストン８により押圧され、横穴の穿設が進行した後には、追加継手６ｄをスペース７において螺着するネジ穴が設けられている。それにより掘削ピン６を伸長させて、横穴の形成を進める。

短継手６ｂは、長継手６ａと長手方向の長さが短いだけで、構造は長継手６ａと同じである。横穴の長さに応じて継手の長さを選択すればよい。長短継手６ａ、６ｂのみならず種々の長さの継手を多数併用してもよい。

先端部６ｃは、最初の継手（長継手６ａ或いは短継手６ｂ）のネジ山に連設（螺着）される。先端部６ｃの形状、素材も横穴を穿設する地中の土壌質、目的に応じて適宜選択する。

追加継手６ｄは、横穴の延設に伴って、スペース７において、掘削ピン６の端部に接続され、その後は次々に追加継手６ｄの末端（ピストン８側）に連設され、掘削ピン６を伸長させる。その形状、素材は、長継手６ａと同じでよい。

ストッパー４は、推進機３の反穿設側端部に配置され、ピストン８の反動を防ぎ、推進機３の位置を保持する。ピストン８の反動に耐えられる素材であれば、例えばプラスチック（ＦＲＰ、コンクリートなど、板状、ブロック状であってもよい。

次に、図２を参照して、地中に横穴を形成する穿設装置１の組み立て方、特に掘削ピン６の組み立て方を説明する。図２（Ａ）に示すように、最初の継手（長継手６ａ）を、スペース７からガイド管３ｂに挿入する。このとき、ガイド管３ｂと縦穴側壁とに距離があればガイド管３ｂの一端から最初の継手（長継手６ａ或いは短継手６ｂ）を挿入してもよい。

続いて、図２（Ｂ）に示すように、最初の継手である長継手６ａの横穴穿設方向の端部に孔径継手６ｅと先端部６ｃを接続する。そして、推進機３と掘削ピン６を横穴を穿設したい箇所の縦穴底部に設置する。図２（Ｃ）の状態に縦穴底部で組み立ててもよい。図２（Ｃ）に示すように、ピストン８で掘削ピン６を押圧して必要に応じて追加継手６ｄ又は短継手６ｂをスペース７において連結補給（螺合）して、横穴を穿設していく。

次に、図３を参照して、本考案である地中に横穴を形成する穿設装置１による横穴の穿設方法について説明する。

横穴５ｃを形成したい箇所に、推進機３、当初掘削ピン６、ストッパー４を設置できる幅の複数の縦穴５ａ、５ｂを掘る。第１の縦穴５ａ底部に地中に横穴を形成する穿設装置１の推進機３、掘削ピン６及びストッパー４を配置する。油圧機２は地上部に配置してもよい。ストッパー４は、横穴５ｃの反対側の推進機３に接するように配置する。図３（Ａ）に示すように、地中５内に穴を堀り、ストッパー４を埋め込めば、ピストン８の反動による推進機３の反横穴５ｃ側への後退を防ぐことができる。

ピストン８内のプレンジャーの前後運動で、掘削ピン６を次の縦穴５ｂ方向に押し込み、横穴５ｃを形成する。そのとき、掘削ピン６の進行に伴って、随時追加継手６ｄ（必要に応じて短継手６ｂ）をスペース７で補い、掘削ピン６を伸長させる（図３（Ｂ））。そして、図３（Ｃ）に示すように、ピストン８で掘削ピン６を押圧して、次の縦穴５ｂまで掘削ピン６貫通させる。

図３（Ｄ）に示すように、掘削ピン６が次の縦穴５ｂまで到達した後、掘削ピン６を引き抜くと横穴５ｃが形成される。推進機３は、掘削ピン６と分離し、次の縦穴５ｂ底部に設置し、掘削ピン６を上記同様に組み立てる。

併せて掘削ピン６の反掘削方向にストッパー４の底部を地中に埋め、立て掛けて、ピストン８の反動を防ぎ、推進機３の位置を保持させて、次の縦穴まで同様に横穴の掘削を進める。以後この工程を繰り返すことで、横穴を所望の位置まで延設することができる。

なお、掘削ピン６の引き抜きの際に、掘削ピン端部に図４に示す引き抜き金具９を使用し、重機により引き抜くと引き抜きが容易である。引き抜き金具９は、掘削ピンの端部に螺着するネジ部９ａと、反端部には重機等に牽引されるワイヤー等を係止する孔９ｂが穿設されている。

図５（Ａ）に示すように、掘削ピン６の末端部に、筒１０を挿通し、ストッパー継手６ｆを連結する。このようにすることで、掘削ピン１６の蛇行が防止できるとともに、横穴５ｃの孔径を保持できることとなる。

ストッパー継手６ｆは、孔径継手６ｅと同形である。一端に長継手６ａと連結するネジ部６ｇを有し、他端には長継手６ａのネジ部と螺着するネジ溝がある。ストッパー継手６ｆは掘削ピン１６をピストン８で押圧したとき、筒１０も進行させるためのストッパーである。併せて、横穴５ｃの孔径を保持することに資する。

筒１０は、内部空洞で、管１０ａと、左右連結管１０ｂ、１０ｂを連結してなり、長継手６ａに挿通する。左右連結管１０ｂは、径の大きい箇所は、孔径継手６ｅ、ストッパー継手６ｆと同径とする。他方、ストッパー継手６ｆと接する側及びその反対側の径は、長継手６ａの外径に一致するような径とする。

これにより、筒１０が掘削ピン１６の穿設にともなって地中に押し込まれていく。その結果、掘削ピン１６の直進性が増すとともに、横穴５ｃの孔径を維持しつつ横穴を穿設することができる。

筒１０は、推進機３のガイド管３ｂと縦穴との間で、掘削ピン６の連結を解除して掘削ピン６に挿通する。その上で、掘削ピン６の間にストッパー継手６ｆを螺着する。そのようにすることで、横穴５ｃを穿設しながら土質に適切な掘削ピン１６を形成する。

筒１０は、土質に応じて、配置する位置を適宜調節する。土質が柔らかい場合には、先端部６ｃから２本目の長継手６ａの位置でもよい。また、図５（Ｂ）に示すように、筒１０は二連で使用してもよい。さらに、土質に応じて筒１０及びストッパー継手６ｆは間隔をあけ何度繰り返し配置してもよい。図５（Ｂ）の掘削ピン１７は、土質が硬い場合に適してしる。

１ 地中に横穴を形成する穿設装置
２ 油圧機
２ａ スイッチ
２ｂ 管
３ 推進機
３ａ 基台
３ｂ ガイド管
３ｃ 固定具
４ ストッパー
５ 地中
５ａ 縦穴
５ｂ 縦穴
６ 掘削ピン
６ａ 長継手
６ｂ 短継手
６ｃ 先端部
６ｄ 追加継手
６ｅ 孔径継手
６ｆ ストッパー継手
６ｇ ネジ部
７ スペース
８ ピストン
９ 引き抜き金具
９ａ ネジ部
９ｂ 孔
１０ 筒
１０ａ 管
１０ｂ 連結管
１６ 掘削ピン
１７ 掘削ピン

Claims (3)

1. 基台と、前記基台に載置されたピストンと、前記ピストンとスペースをあけて固定具で固定されるガイド管とから構成される推進機と、
   前記ガイド管に挿入される最初の継手と、前記最初の継手の反ピストン側端部に連結される横穴の径を決定する孔径継手と、前記孔径継手の反ピストン側端部に連結される鋭利な先端を備える先端部とから構成される掘削ピンと、
   前記ピストンに圧力をかける油圧機と、
   前記推進機の反穿設側端部に配置され、前記ピストンの反動を防ぎ、前記推進機の位置を保持するストッパーとからなり、
   前記ピストンで前記掘削ピンを押圧して横穴を形成しつつ、前記スペースにおいて前記スペースより短い追加継手を、前記継手端部に連結していくことを特徴とする地中に横穴を形成する穿設装置。
2. 前記継手の間に前記孔径継手と同形のストッパーピンを介在させたことを特徴とする請求項１に記載の地中に横穴を形成する穿設装置。
3. 横穴を穿設する箇所に複数の縦穴を設け、第１の縦穴底部に前記推進機を設置して前記掘削ピンで横穴を次の縦穴まで穿設した後、次の縦穴底部に前記推進機を移動させて、前記掘削ピンで横穴を延設することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の地中に横穴を形成する穿設装置。