JP3300939B2 - 管先端部の釣合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方法 - Google Patents
管先端部の釣合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方法Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、泥水を用いながら
地中を掘削し、鋼管等の管を弧状に地中敷設する方法に
関するものであり、泥水中で中空管の自重より浮力が勝
る比較的大口径の管を適切に敷設軌道に配設することに
供することができる。
地中を掘削し、鋼管等の管を弧状に地中敷設する方法に
関するものであり、泥水中で中空管の自重より浮力が勝
る比較的大口径の管を適切に敷設軌道に配設することに
供することができる。
【０００２】
【従来の技術】ガス、水道、工業用水等の管を非開削で
地中に敷設する方法は、各種の工法が実用されている。
このうち、比較的大口径管を長距離に渡って弧状に地中
敷設する工法として、特公昭６０−５９３９８号公報に
よる技術が開示されている。特公昭６０−５９３９８号
公報において示される、水路等の地表面障害部の下に大
口径の埋設管を据え付ける方法について、図９、図１０
用いて説明すると、（１）後部にパイロツト管２２を取
り付けたドリル２３を用い、水路２４下に弧状のパイロ
ット孔２５を貫通させ、（２）パイロツト管２２にパイ
ロツト孔２５の全長を占居させながら、リーマ２６の先
行端をパイロツト管２２の一端に取付け、（３）埋設管
２７の一端をリーマ２６の後尾端に、埋設管２７がリー
マ２６に関して相対的に回転しないようにして取付け、
（４）埋設管２７及びリーマ２６に対して回転力及び推
進力を加え、その際前記のパイロツト管２２を通してリ
ーマ２６に掘削用泥水を与えて該リーマ２６がパイロツ
ト孔２５沿いにパイロツト管２２により案内され、パイ
ロツト孔２５の拡大とともに埋設管２７がパイロツト孔
２５沿いに埋設される。と記述される。この特公昭６０
−５９３９８号公報の技術は、埋設管に対する掘削用泥
水の浮力を有利に利用するため、内部の空間を含めた場
合の埋設管の密度と、掘削用の泥水の比重との関係に着
目し、より大なる埋設管に対しては、中立状態の浮力を
確保するため、管の中に重量物を置く、等の手段を講ず
る（特公昭６０−５９３９８号公報４頁左欄下から第２
行〜下から第１行）。即ち、地中の掘削用泥水中に置か
れた中空状態の埋設管の浮力が埋設管の自重と相殺する
ように、重量物を付加して中立状態とすることによっ
て、孔壁との摩擦力を低減させ、埋設管の押し込み、又
は引き込みを容易にするものである。
地中に敷設する方法は、各種の工法が実用されている。
このうち、比較的大口径管を長距離に渡って弧状に地中
敷設する工法として、特公昭６０−５９３９８号公報に
よる技術が開示されている。特公昭６０−５９３９８号
公報において示される、水路等の地表面障害部の下に大
口径の埋設管を据え付ける方法について、図９、図１０
用いて説明すると、（１）後部にパイロツト管２２を取
り付けたドリル２３を用い、水路２４下に弧状のパイロ
ット孔２５を貫通させ、（２）パイロツト管２２にパイ
ロツト孔２５の全長を占居させながら、リーマ２６の先
行端をパイロツト管２２の一端に取付け、（３）埋設管
２７の一端をリーマ２６の後尾端に、埋設管２７がリー
マ２６に関して相対的に回転しないようにして取付け、
（４）埋設管２７及びリーマ２６に対して回転力及び推
進力を加え、その際前記のパイロツト管２２を通してリ
ーマ２６に掘削用泥水を与えて該リーマ２６がパイロツ
ト孔２５沿いにパイロツト管２２により案内され、パイ
ロツト孔２５の拡大とともに埋設管２７がパイロツト孔
２５沿いに埋設される。と記述される。この特公昭６０
−５９３９８号公報の技術は、埋設管に対する掘削用泥
水の浮力を有利に利用するため、内部の空間を含めた場
合の埋設管の密度と、掘削用の泥水の比重との関係に着
目し、より大なる埋設管に対しては、中立状態の浮力を
確保するため、管の中に重量物を置く、等の手段を講ず
る（特公昭６０−５９３９８号公報４頁左欄下から第２
行〜下から第１行）。即ち、地中の掘削用泥水中に置か
れた中空状態の埋設管の浮力が埋設管の自重と相殺する
ように、重量物を付加して中立状態とすることによっ
て、孔壁との摩擦力を低減させ、埋設管の押し込み、又
は引き込みを容易にするものである。
【０００３】このような中立状態の浮力にする手段とし
て提示される中に、特開平４−１１９２７９号公報があ
る。この特開平４−１１９２７９号公報は、図１１に示
すように、水２８を充填した既設老朽管２９内に内部に
浮力調整管３０を挿通した新管３１を挿入し
（（イ））、新管３１の挿入完了後浮力調整管３０を回
収する方法である。浮力調整管３０を引き出し、回収す
る場合には、新管３１と浮力調整管３０間に水３２を充
填し、浮力調整管３０を浮力中立の状態とする
（（ロ））。また、（イ）とは別の方法として、（ハ）
に示すように、浮力調整管３０内に水３３を充填して自
重付加し、新管３１について浮力調整を図る場合が示さ
れる。
て提示される中に、特開平４−１１９２７９号公報があ
る。この特開平４−１１９２７９号公報は、図１１に示
すように、水２８を充填した既設老朽管２９内に内部に
浮力調整管３０を挿通した新管３１を挿入し
（（イ））、新管３１の挿入完了後浮力調整管３０を回
収する方法である。浮力調整管３０を引き出し、回収す
る場合には、新管３１と浮力調整管３０間に水３２を充
填し、浮力調整管３０を浮力中立の状態とする
（（ロ））。また、（イ）とは別の方法として、（ハ）
に示すように、浮力調整管３０内に水３３を充填して自
重付加し、新管３１について浮力調整を図る場合が示さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、浮力を利用
して管を弧状に地中敷設する方法においては、直線鋼管
を用いて弾性領域で曲げながら地中に敷設する。そのた
め、鋼管が大口径になると、曲げ剛性が大きくなり、特
に弧状推進時の下り傾斜から水平軌道に移行する際、水
平部から上がり傾斜軌道に移行する際、図６に示すよう
に、正規に敷設しようとする軌道３５に鋼管３４の先端
部が乗らない場合がある。この現象は、鋼管等、管の敷
設軌道の曲率半径が小さくなる場合、顕著になる傾向が
ある。
して管を弧状に地中敷設する方法においては、直線鋼管
を用いて弾性領域で曲げながら地中に敷設する。そのた
め、鋼管が大口径になると、曲げ剛性が大きくなり、特
に弧状推進時の下り傾斜から水平軌道に移行する際、水
平部から上がり傾斜軌道に移行する際、図６に示すよう
に、正規に敷設しようとする軌道３５に鋼管３４の先端
部が乗らない場合がある。この現象は、鋼管等、管の敷
設軌道の曲率半径が小さくなる場合、顕著になる傾向が
ある。
【０００５】本発明の目的は、上述の従来技術の問題点
に鑑み、大口径の管であって、曲率半径の小さい敷設軌
道に対して適切に管を配設する、管先端部の釣合い力を
調整して管を弧状に地中敷設する方法を提供することに
ある。
に鑑み、大口径の管であって、曲率半径の小さい敷設軌
道に対して適切に管を配設する、管先端部の釣合い力を
調整して管を弧状に地中敷設する方法を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の、管先端部の釣
合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方法は、外管
と内管からなる管の該外管と掘削孔との間隙に泥水を満
たすとともに、該外管と該内管の間、又は該内管内に水
を充填して、該外管に作用する泥水による浮力と、前記
管と前記充填された水との重量とを釣り合わせ、管を弧
状に地中敷設する方法において、前記泥水による浮力に
対する釣合い力調整手段を、管の先端部に地上から操作
可能に設けておき、管を押し込み又は引き込み敷設する
過程において該釣合い力調整手段により管先端の傾斜角
度を調整し、管を敷設軌道に配設することにより構成さ
れる。
合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方法は、外管
と内管からなる管の該外管と掘削孔との間隙に泥水を満
たすとともに、該外管と該内管の間、又は該内管内に水
を充填して、該外管に作用する泥水による浮力と、前記
管と前記充填された水との重量とを釣り合わせ、管を弧
状に地中敷設する方法において、前記泥水による浮力に
対する釣合い力調整手段を、管の先端部に地上から操作
可能に設けておき、管を押し込み又は引き込み敷設する
過程において該釣合い力調整手段により管先端の傾斜角
度を調整し、管を敷設軌道に配設することにより構成さ
れる。
【０００７】本発明において、管は外管と内管からな
り、例えば約１０００ｍｍ程度の大口径のものでも適合
する。内管は、管の配設工事後に撤去するが、そうでは
なく内管をそのまま流体の輸送等のための実用上本管と
して使用する場合がある。この場合、本発明での外管の
方はケーシング管、保護管の役割を果たすことになる。
泥水中による浮力に対する釣合いは、外管と内管からな
る管の重量、及び該外管と該内管の間、又は該内管内に
充填した水の重量との総重量によって達成される。管の
先端部に設ける釣合い力調整手段は、管の先端部におい
て作用する泥水による浮力に対して自重（水の重量）を
軽くして、管の先端部が浮揚傾向になるようにし、また
管の先端部を浮揚傾向にする必要のない場合には、前記
の浮力と自重（管と水の重量）とが釣合うようにし、そ
のように浮力に対する釣合い力を調整する。そのため、
釣合い力調整手段は、外管と内管の間、又は内管内に充
填、占有する水の重量を調整するものである。釣合い力
調整手段により、管の先端部について選択的に浮揚力を
発生させ、管先端の姿勢、傾斜角度を調整し、管先端が
軌道に対し下方への逸脱を是正、また未然防止し、管を
敷設軌道に適切に配設する。なお、本発明において、水
は海水等も含む意味に使用する。管の姿勢、傾斜角度
は、姿勢計測装置により測定し、姿勢計測装置は例えば
管とリーマ管の間に取り付ける。
り、例えば約１０００ｍｍ程度の大口径のものでも適合
する。内管は、管の配設工事後に撤去するが、そうでは
なく内管をそのまま流体の輸送等のための実用上本管と
して使用する場合がある。この場合、本発明での外管の
方はケーシング管、保護管の役割を果たすことになる。
泥水中による浮力に対する釣合いは、外管と内管からな
る管の重量、及び該外管と該内管の間、又は該内管内に
充填した水の重量との総重量によって達成される。管の
先端部に設ける釣合い力調整手段は、管の先端部におい
て作用する泥水による浮力に対して自重（水の重量）を
軽くして、管の先端部が浮揚傾向になるようにし、また
管の先端部を浮揚傾向にする必要のない場合には、前記
の浮力と自重（管と水の重量）とが釣合うようにし、そ
のように浮力に対する釣合い力を調整する。そのため、
釣合い力調整手段は、外管と内管の間、又は内管内に充
填、占有する水の重量を調整するものである。釣合い力
調整手段により、管の先端部について選択的に浮揚力を
発生させ、管先端の姿勢、傾斜角度を調整し、管先端が
軌道に対し下方への逸脱を是正、また未然防止し、管を
敷設軌道に適切に配設する。なお、本発明において、水
は海水等も含む意味に使用する。管の姿勢、傾斜角度
は、姿勢計測装置により測定し、姿勢計測装置は例えば
管とリーマ管の間に取り付ける。
【０００８】上記における管の先端部に設けた釣合い力
調整手段は、管内に収納、固定された膨縮可能なエアバ
ッグであり、該エアバッグ内への空気を地上から送給、
排出することにより管の先端部に充填されている水の占
有量を調整するように構成することができる。
調整手段は、管内に収納、固定された膨縮可能なエアバ
ッグであり、該エアバッグ内への空気を地上から送給、
排出することにより管の先端部に充填されている水の占
有量を調整するように構成することができる。
【０００９】また、管の先端部に設ける別の釣合い力調
整手段として、外管と内管の間、又は内管内に充填した
水を仕切る仕切板を管の先端部に設け、該仕切板により
形成される該管の先端部の仕切区域内に水を送給し、該
水を地上から送給した空気により置換、排出するように
したことにより構成することができる。
整手段として、外管と内管の間、又は内管内に充填した
水を仕切る仕切板を管の先端部に設け、該仕切板により
形成される該管の先端部の仕切区域内に水を送給し、該
水を地上から送給した空気により置換、排出するように
したことにより構成することができる。
【００１０】管の敷設軌道における管先端部の姿勢を水
平から上向きに、或いは下向きから水平に、或いは下向
きから上向きに移行させる際に、管の先端部に設けた釣
合い力調整手段により管先端部の釣合い力を調整し、適
切なる敷設軌道に管を配設することができる。図７にお
いて、軌道３５に沿い、管先端部の姿勢を水平から上向
きに（Ａ印）、或いは下向きから水平に（Ｂ印）、或い
は下向きから上向きに（Ｃ印）移行させる場合を例示す
る。
平から上向きに、或いは下向きから水平に、或いは下向
きから上向きに移行させる際に、管の先端部に設けた釣
合い力調整手段により管先端部の釣合い力を調整し、適
切なる敷設軌道に管を配設することができる。図７にお
いて、軌道３５に沿い、管先端部の姿勢を水平から上向
きに（Ａ印）、或いは下向きから水平に（Ｂ印）、或い
は下向きから上向きに（Ｃ印）移行させる場合を例示す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面ととも
に説明する。図１において、既にドリルパイプ４が到達
側に到達し、掘進機５によりドリルパイプ４を介してカ
ッター６とリーマ７に回転力を付与して掘削孔８を形成
するとともに、リーマ７に後続してユニバーサルジョイ
ント９により非回転に接続された外管２を引き込んでい
る状態を示す。カッター６とリーマ７とによる掘削孔８
の形成に際し、発進側からドリルパイプ４内に泥水１０
を送給し、カッター６及びリーマ７から排出する。排出
された泥水１０は、外管２と掘削孔８の間隙を流通し
て、管の地中での推進を容易にする。管１は、外管２と
内管３からなり、外管２内に内管３が挿通され、外管２
と内管３の間に水を充填して、掘削孔８内の泥水１０に
よる浮力と、外管２と内管３との自重と充填された水２
０ａの重量とが平衡するようにする。本例では、外管２
と内管３とが、発進側から並行して配設されているが、
外管２を先行させて進行させた後、外管２内に内管３を
挿入し、内管３を外管２の先端に到達させ、その後に水
２０ａを充填させるようにしてもよい。
に説明する。図１において、既にドリルパイプ４が到達
側に到達し、掘進機５によりドリルパイプ４を介してカ
ッター６とリーマ７に回転力を付与して掘削孔８を形成
するとともに、リーマ７に後続してユニバーサルジョイ
ント９により非回転に接続された外管２を引き込んでい
る状態を示す。カッター６とリーマ７とによる掘削孔８
の形成に際し、発進側からドリルパイプ４内に泥水１０
を送給し、カッター６及びリーマ７から排出する。排出
された泥水１０は、外管２と掘削孔８の間隙を流通し
て、管の地中での推進を容易にする。管１は、外管２と
内管３からなり、外管２内に内管３が挿通され、外管２
と内管３の間に水を充填して、掘削孔８内の泥水１０に
よる浮力と、外管２と内管３との自重と充填された水２
０ａの重量とが平衡するようにする。本例では、外管２
と内管３とが、発進側から並行して配設されているが、
外管２を先行させて進行させた後、外管２内に内管３を
挿入し、内管３を外管２の先端に到達させ、その後に水
２０ａを充填させるようにしてもよい。
【００１２】管１の先端部には、図２により後述する、
泥水による浮力に対する釣合い力調整手段１１が装着さ
れている。図２の釣合い力調整手段１１は、エアバッグ
１２を用いる。図１において、（イ）では作業開始時に
おいて、エアバッグ１２を収縮状態にして作業を始め、
そのまま作業を進行し、（ロ）では、管先端部の姿勢を
下向きから水平に移行させる際に、管２が軌道から逸れ
るということを、姿勢計測装置２１により検知してエア
バッグ１２へ空気を送給して膨張させている状態を示
す。この状態で、エアバッグ１２の膨張分だけ外管２と
内管３間での水２０ａの占有量が減少し、その結果、管
１の先端部で泥水１０による浮力に対する管の釣合い状
態は崩れ、管先端部は上向き傾向となり（図１（ロ）の
矢印）、管１は上方向に変位して傾斜角度を変化させ
る。
泥水による浮力に対する釣合い力調整手段１１が装着さ
れている。図２の釣合い力調整手段１１は、エアバッグ
１２を用いる。図１において、（イ）では作業開始時に
おいて、エアバッグ１２を収縮状態にして作業を始め、
そのまま作業を進行し、（ロ）では、管先端部の姿勢を
下向きから水平に移行させる際に、管２が軌道から逸れ
るということを、姿勢計測装置２１により検知してエア
バッグ１２へ空気を送給して膨張させている状態を示
す。この状態で、エアバッグ１２の膨張分だけ外管２と
内管３間での水２０ａの占有量が減少し、その結果、管
１の先端部で泥水１０による浮力に対する管の釣合い状
態は崩れ、管先端部は上向き傾向となり（図１（ロ）の
矢印）、管１は上方向に変位して傾斜角度を変化させ
る。
【００１３】図２により、エアバッグ１２を用いた、泥
水による浮力に対する釣合い力調整手段１１を説明す
る。図２は、エアバッグ１２内に空気を注入し、膨張過
程にある状態を示す。エアバッグ１２は外管２と内管３
の間に収納し、膨張、収縮できる同心円状の水密性の密
閉構造であり、ゴム等の材料である。エアバッグ１２は
内管３の先端に取り付けた取付け板１３に接着材等によ
り取り付ける。エアバッグ１２には、空気の送給、排出
を行う注・排気管１４を結合する。注・排気管１４は可
撓性であり、地上からの操作により、空気を送給、排出
する。図２において、外管２と内管３間に、図４のパイ
ピングスムーサー１５が装着されている状態を示す。パ
イピングスムーサー１５は管の長さ方向に沿って適宜の
間隔をおいて配置される。
水による浮力に対する釣合い力調整手段１１を説明す
る。図２は、エアバッグ１２内に空気を注入し、膨張過
程にある状態を示す。エアバッグ１２は外管２と内管３
の間に収納し、膨張、収縮できる同心円状の水密性の密
閉構造であり、ゴム等の材料である。エアバッグ１２は
内管３の先端に取り付けた取付け板１３に接着材等によ
り取り付ける。エアバッグ１２には、空気の送給、排出
を行う注・排気管１４を結合する。注・排気管１４は可
撓性であり、地上からの操作により、空気を送給、排出
する。図２において、外管２と内管３間に、図４のパイ
ピングスムーサー１５が装着されている状態を示す。パ
イピングスムーサー１５は管の長さ方向に沿って適宜の
間隔をおいて配置される。
【００１４】図３により、仕切板１６を用いた、泥水に
よる浮力に対する釣合い力調整手段１１を説明する。図
３において、管１の内管３の先端部に、外管２と内管３
の間に充填した水を仕切る仕切板１６を設け、仕切区域
１９を形成する。仕切板１６には、仕切区域１９内に水
を送給・排出する注・排水管１７と、空気を送給・排出
する注・排気管１４が取り付ける。仕切板１６の本管２
と接する周囲には、例えばゴム製のシール部材１８を取
付ける。管１の姿勢、先端の傾斜角度が敷設軌道に対し
て適切である場合には、仕切区域１９内には、他の区域
と同様に外管２と内管３の間に水を充填して、泥水１０
の浮力に対して釣合いの状態を保つ。例えば、管先端部
の姿勢を下向きから上向きに移行させる際に、管１の先
端の傾斜角度が下方に逸れ、敷設軌道を適切に維持でき
なくなると判断した場合、注・排気管１４により空気を
送給して、注・排水管１７により水を排出し、管１の先
端部での釣合い状態を崩して管１の先端部に上向きの浮
揚力を働かせ、敷設軌道を適切に維持できるようにす
る。
よる浮力に対する釣合い力調整手段１１を説明する。図
３において、管１の内管３の先端部に、外管２と内管３
の間に充填した水を仕切る仕切板１６を設け、仕切区域
１９を形成する。仕切板１６には、仕切区域１９内に水
を送給・排出する注・排水管１７と、空気を送給・排出
する注・排気管１４が取り付ける。仕切板１６の本管２
と接する周囲には、例えばゴム製のシール部材１８を取
付ける。管１の姿勢、先端の傾斜角度が敷設軌道に対し
て適切である場合には、仕切区域１９内には、他の区域
と同様に外管２と内管３の間に水を充填して、泥水１０
の浮力に対して釣合いの状態を保つ。例えば、管先端部
の姿勢を下向きから上向きに移行させる際に、管１の先
端の傾斜角度が下方に逸れ、敷設軌道を適切に維持でき
なくなると判断した場合、注・排気管１４により空気を
送給して、注・排水管１７により水を排出し、管１の先
端部での釣合い状態を崩して管１の先端部に上向きの浮
揚力を働かせ、敷設軌道を適切に維持できるようにす
る。
【００１５】図５は、外管２と内管３との間を空とし、
内管３内に水を充填して、泥水１０の浮力に対して釣合
いの状態を保つ場合の釣合い力調整手段１１としてエア
バッグ１２を装着した場合を示す。この場合、エアバッ
グ１２は、内管３内に取り付けるので、図２（ロ）の例
に示すような、同心円状ではなく、膨張時において円筒
状である。この点を除いては図２の場合と同様に設置す
ることができる。また、図５においても、エアバッグ１
２に代えて、仕切板により仕切区域を形成することがで
きる。仕切板は内管３に固定し、注・排気管と、注・排
水管を設ける。
内管３内に水を充填して、泥水１０の浮力に対して釣合
いの状態を保つ場合の釣合い力調整手段１１としてエア
バッグ１２を装着した場合を示す。この場合、エアバッ
グ１２は、内管３内に取り付けるので、図２（ロ）の例
に示すような、同心円状ではなく、膨張時において円筒
状である。この点を除いては図２の場合と同様に設置す
ることができる。また、図５においても、エアバッグ１
２に代えて、仕切板により仕切区域を形成することがで
きる。仕切板は内管３に固定し、注・排気管と、注・排
水管を設ける。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１により実施例を説明する。管１は、外径１２７ｍｍ
のドリルパイプ４の後端にカッター６、リーマ７、ユニ
バーサルジョイント９を介して結合される。ここで、管
１は外径８００ｍｍの外管２と、外径６００ｍｍの内管
３からなる。エアバッグ１２はゴム製の材質、内容積１
０ｍ3 である。 （１）外管２と内管３の間に予め水２０ａを注水し、泥
水１０による浮力と、管１と充填した水２０ａの重量と
が釣合い状態になるようにする。 （２）推進距離１０００ｍのうち、３００ｍの地点で、
管の敷設軌道が下り傾斜から水平に移行する計画であっ
たため、推進距離２９０ｍ地点からエアバッグ１２に空
気を注入した。 （３）空気注入は推進作業を行いながら実施し、約１０
ｍｉｎで注入作業を完了した。 （４）空気注入により外管２と内管３の間の水を管１外
に排出して、管１の先端部に上向きの力を作用させたこ
とで、管の敷設軌道を計画敷設軌道に容易に合致させる
ことができたことを、管１の直前に設置した姿勢計測装
置２１により検知することができた。
図１により実施例を説明する。管１は、外径１２７ｍｍ
のドリルパイプ４の後端にカッター６、リーマ７、ユニ
バーサルジョイント９を介して結合される。ここで、管
１は外径８００ｍｍの外管２と、外径６００ｍｍの内管
３からなる。エアバッグ１２はゴム製の材質、内容積１
０ｍ3 である。 （１）外管２と内管３の間に予め水２０ａを注水し、泥
水１０による浮力と、管１と充填した水２０ａの重量と
が釣合い状態になるようにする。 （２）推進距離１０００ｍのうち、３００ｍの地点で、
管の敷設軌道が下り傾斜から水平に移行する計画であっ
たため、推進距離２９０ｍ地点からエアバッグ１２に空
気を注入した。 （３）空気注入は推進作業を行いながら実施し、約１０
ｍｉｎで注入作業を完了した。 （４）空気注入により外管２と内管３の間の水を管１外
に排出して、管１の先端部に上向きの力を作用させたこ
とで、管の敷設軌道を計画敷設軌道に容易に合致させる
ことができたことを、管１の直前に設置した姿勢計測装
置２１により検知することができた。
【００１７】図１において、エアバッグに代えて図３の
仕切板を用いた実施例について説明する。管１は、外径
１２７ｍｍのドリルパイプ４の後端にカッター６、リー
マ７、ユニバーサルジョイント９を介して結合される。
ここで、管１は外径８００ｍｍの本管２と、外径６００
ｍｍの内管３からなる。仕切板１６は、硬質ナイロン製
であり（プラスチック等でもよい。）、シール部材１８
はゴム製である。 （１）外管２と内管３の間に予め水２０ａを注水し、泥
水１０による浮力と、管１と充填した水２０ａの重量と
が釣合い状態になるようにする。水２０ａの充填は、注
・排水管１７により仕切区域１９内についても行う。 （２）推進距離１０００ｍのうち、５００ｍの付近の水
平軌道を推進中に、管の敷設軌道が水平軌道から下り傾
斜に逸脱し始めたことを管１の直前に配置した姿勢計測
装置２１により検知したため、仕切区域１９内に注・排
気管１４を介して空気を注入した。 （３）空気注入は、推進作業を行いながら、約１０ｍｉ
ｎで注入作業を実施した。 （４）約１０ｍ3 の空気注入により外管２と内管３の間
の水を管１外に排出して、管１の先端部に上向きの力を
作用させたことで、管の敷設軌道を計画敷設軌道に容易
に合致させることができたことを、管１の直前に設置し
た姿勢計測装置２１により検知することができた。
仕切板を用いた実施例について説明する。管１は、外径
１２７ｍｍのドリルパイプ４の後端にカッター６、リー
マ７、ユニバーサルジョイント９を介して結合される。
ここで、管１は外径８００ｍｍの本管２と、外径６００
ｍｍの内管３からなる。仕切板１６は、硬質ナイロン製
であり（プラスチック等でもよい。）、シール部材１８
はゴム製である。 （１）外管２と内管３の間に予め水２０ａを注水し、泥
水１０による浮力と、管１と充填した水２０ａの重量と
が釣合い状態になるようにする。水２０ａの充填は、注
・排水管１７により仕切区域１９内についても行う。 （２）推進距離１０００ｍのうち、５００ｍの付近の水
平軌道を推進中に、管の敷設軌道が水平軌道から下り傾
斜に逸脱し始めたことを管１の直前に配置した姿勢計測
装置２１により検知したため、仕切区域１９内に注・排
気管１４を介して空気を注入した。 （３）空気注入は、推進作業を行いながら、約１０ｍｉ
ｎで注入作業を実施した。 （４）約１０ｍ3 の空気注入により外管２と内管３の間
の水を管１外に排出して、管１の先端部に上向きの力を
作用させたことで、管の敷設軌道を計画敷設軌道に容易
に合致させることができたことを、管１の直前に設置し
た姿勢計測装置２１により検知することができた。
【００１８】次に、図５により、内管内に水を充填して
管の釣合いを図る場合の実施例を説明する。管１は、外
径１２７ｍｍのドリルパイプ４の後端にカッター６、リ
ーマ７、ユニバーサルジョイント９を介して結合され
る。ここで、管１は外径１０００ｍｍの本管２と、外径
６００ｍｍの内管３からなる。エアバッグ１２はゴム製
の材質、内容積１２ｍ3 である。 （１）内管３内だけに予め水２０ｂを注水し、泥水１０
による浮力と、管１と充填した水２０ｂの重量とが釣合
い状態になるようにする。 （２）推進距離１０００ｍのうち、７００ｍの地点で、
管の敷設軌道が水平から上り傾斜に移行する計画であっ
たため、推進距離６９０ｍ地点からエアバッグ１２に空
気を注入した。 （３）空気注入は推進作業を行いながら実施し、約１２
ｍｉｎで注入作業を完了した。 （４）空気注入により内管３内の水を管１外に排出し
て、管１の先端部に上向きの力を作用させたことで、管
の敷設軌道を計画敷設軌道に容易に合致させることがで
きたことを、管１の直前に設置した姿勢計測装置２１に
より検知することができた。
管の釣合いを図る場合の実施例を説明する。管１は、外
径１２７ｍｍのドリルパイプ４の後端にカッター６、リ
ーマ７、ユニバーサルジョイント９を介して結合され
る。ここで、管１は外径１０００ｍｍの本管２と、外径
６００ｍｍの内管３からなる。エアバッグ１２はゴム製
の材質、内容積１２ｍ3 である。 （１）内管３内だけに予め水２０ｂを注水し、泥水１０
による浮力と、管１と充填した水２０ｂの重量とが釣合
い状態になるようにする。 （２）推進距離１０００ｍのうち、７００ｍの地点で、
管の敷設軌道が水平から上り傾斜に移行する計画であっ
たため、推進距離６９０ｍ地点からエアバッグ１２に空
気を注入した。 （３）空気注入は推進作業を行いながら実施し、約１２
ｍｉｎで注入作業を完了した。 （４）空気注入により内管３内の水を管１外に排出し
て、管１の先端部に上向きの力を作用させたことで、管
の敷設軌道を計画敷設軌道に容易に合致させることがで
きたことを、管１の直前に設置した姿勢計測装置２１に
より検知することができた。
【００１９】
【発明の効果】本発明によって、次のような効果を奏す
る。本発明の、浮力を利用して管を弧状に地中敷設する
方法は、管を地中に敷設する際に、管が軌道から逸れた
場合に適切な軌道に是正し、また管が軌道から逸れよう
とすることを未然に防止する。特に、曲率半径の小さい
敷設軌道に対して適切に管を配設することに対応する。
また、大口径の管に対して適応できるという利点があ
る。本発明は、敷設軌道の曲率半径と、施工サイズの大
きさの点で本発明の工法の適応範囲を広げたものといえ
る。
る。本発明の、浮力を利用して管を弧状に地中敷設する
方法は、管を地中に敷設する際に、管が軌道から逸れた
場合に適切な軌道に是正し、また管が軌道から逸れよう
とすることを未然に防止する。特に、曲率半径の小さい
敷設軌道に対して適切に管を配設することに対応する。
また、大口径の管に対して適応できるという利点があ
る。本発明は、敷設軌道の曲率半径と、施工サイズの大
きさの点で本発明の工法の適応範囲を広げたものといえ
る。
【図１】本発明において、エアバッグを用いた実施例を
説明する図である。（ハ）は（イ）のＡ−Ａ断面図であ
る。
説明する図である。（ハ）は（イ）のＡ−Ａ断面図であ
る。
【図２】本発明において、釣合い力調整手段としてエア
バッグを用いた例を説明する図である。
バッグを用いた例を説明する図である。
【図３】仕切板を用いる場合の例を示す。（ロ）は
（イ）のＡ−Ａ断面図である。
（イ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】パイピングスムーサーを示す図である。
【図５】本発明において、エアバッグを用いた他の実施
例を説明する図である。（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図
である。
例を説明する図である。（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面図
である。
【図６】管を敷設において、管の先端部が軌道を逸れた
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図７】管を敷設軌道において、管の先端部の姿勢、傾
斜の状態を説明する図である。
斜の状態を説明する図である。
【図８】管を敷設軌道において、管の先端部の姿勢、傾
斜の状態を説明する図である。
斜の状態を説明する図である。
【図９】従来の技術を示す図である。
【図１０】図９の部分の詳細なある。
【図１１】他の従来の技術を示す図である。
１ 管 ２ 外管 ３ 内管 ４ ドリルパイプ ５ 掘進機 ６ カッター ７ リーマ ８ 掘削孔 ９ ユニバーサルジョイント １０ 泥水 １１ 釣合い力調整手段 １２ エアバッグ １３ 取付け板 １４ 注・排気管 １５ パイピングスムーサー １６ 仕切板 １７ 注・排水管 １８ シール部材 １９ 仕切区域 ２０、２０ａ、２０ｂ 水 ２１ 姿勢計測装置 ２２ パイロット管 ２３ ドリル ２４ 水路 ２５ パイロット孔 ２６ リーマ ２７ 埋設管 ２８ 水 ２９ 既設老朽管 ３０ 浮力調整管 ３１ 新管 ３２ 水 ３３ 水 ３４ 鋼管 ３５ 軌道
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−119279（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−341572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−36711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−13898（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−147363（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−81980（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 1/024 F16L 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】 外管と内管からなる管の該外管と掘削孔
との間隙に泥水を満たすとともに、該外管と該内管の
間、又は該内管内に水を充填して、該外管に作用する泥
水による浮力と、前記管と前記充填された水との重量と
を釣り合わせ、管を弧状に地中敷設する方法において、
前記泥水による浮力に対する釣合い力調整手段を、管の
先端部に地上から操作可能に設けておき、管を押し込み
又は引き込み敷設する過程において該釣合い力調整手段
により管先端部の釣合い力を調整し、管を敷設軌道に配
設することを特徴とする管先端部の釣合い力を調整して
管を弧状に地中敷設する方法。 - 【請求項２】 管の先端部に設けた釣合い力調整手段
は、管内に収納、固定された膨縮可能なエアバッグであ
り、該エアバッグ内への空気を地上から送給、排出する
ことにより管の先端部に充填されている水の占有量を調
整するようにしたことを特徴とする請求項１記載の管先
端部の釣合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方
法。 - 【請求項３】 管の先端部に設けた釣合い力調整手段と
して、外管と内管の間、又は内管内に充填した水を仕切
る仕切板を管の先端部に設け、該仕切板により形成され
る該管の先端部の仕切区域内に水を送給し、該水を地上
から送給した空気により置換、排出するようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の管先端部の釣合い力を調整
して管を弧状に地中敷設する方法。 - 【請求項４】 管の敷設軌道における管先端部の姿勢を
水平から上向きに、或いは下向きから水平に、或いは下
向きから上向きに移行させる際に、管先端部の釣合い力
を調整する請求項１、請求項２、又は請求項３記載の管
先端部の釣合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30328795A JP3300939B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 管先端部の釣合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30328795A JP3300939B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 管先端部の釣合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09126354A JPH09126354A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3300939B2 true JP3300939B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=17919143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30328795A Expired - Fee Related JP3300939B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 管先端部の釣合い力を調整して管を弧状に地中敷設する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300939B2 (ja) |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP30328795A patent/JP3300939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09126354A (ja) | 1997-05-13 |
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