JP3794516B2 - 地山への穴開け・鞘管挿入方法およびその装置 - Google Patents
地山への穴開け・鞘管挿入方法およびその装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地山に穴を開け、その穴が崩壊または穴の周囲のずりで閉塞しないように、穴に鞘管を挿入するための地山への穴開け・鞘管挿入方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、削岩機で地山に穴を開けた際、その穴が崩壊または穴の周囲のずりで閉塞しないように鞘管を挿入する。
【０００３】
ところで、従来は削岩機で地山に穴を開けた後、予め製造しておいた鞘管を、削岩機で穴開け作業をしているすぐ側で人力により挿入していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のごとく、従来は予め製造しておいた鞘管を、削岩機で穴開け作業をしているすぐ側で人力により挿入するようにしていたため、次のような問題があった。
（１）穴開け時の粉塵が舞っている側での人力による鞘管挿入作業であるため、作業者が粉塵を含んだ空気を吸引してしまう。
（２）特にニューマチックケーソン函内での鞘管挿入作業の場合には、安全衛生規則により、高気圧下での作業時間に制約があり、作業能率が低下する。
（３）穴に挿入する鞘管を予め製造しておくようにしており、鞘管は長大であり嵩張るため、ストックに広いスペースを必要とし、狭い作業空間ではストックしてある鞘管が他の作業の邪魔になる。
（４）予め製造しておいた鞘管を穴への挿入位置まで運搬しなければならず、運搬に手間が掛かる。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、地山への穴明けから鞘管の製造・挿入・切断に至るまで機械的に、しかも連続的に行うことができ、また穴開け後、その穴に鞘管を直ちに、しかも確実に挿入し、穴の崩壊や、穴の周囲のずりによる閉塞とを有効に防止し得る地山への穴開け・鞘管挿入方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、鞘管の機材である帯状鞘管材の取り扱いをより良くなし得る地山への穴開け・鞘管挿入方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、帯状鞘管材を丸めた鞘管材の継ぎ目を簡単にかつ強固に接合または結合し得る地山への穴開け・鞘管挿入方法を提供することにある。
【０００８】
さらに、本発明の他の目的は、ニューマチックケーソン函内やトンネル坑内での劣悪な作業環境条件下での作業を遠隔操作で行い得る地山への穴開け・鞘管挿入方法を提供することにある。
【０００９】
そして、本発明の他の目的は、前記本発明方法を、比較的小型で簡素な設備で的確に実施し得る地山への穴開け・鞘管挿入装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明方法ではリーダ１２に、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動させかつセット可能に取り付け、前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置に移動させ、前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３の移動前または移動後に、削岩機１８を作業位置４８に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置に移動させるとともに当該位置にセットし、前記地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置で削岩機１８により地山３に所定深さの穴５０を開け、ついで前記削岩機１８を待機位置に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を作業位置４８に移動させるとともに当該位置にセットし、前記穴開け・鞘管挿入位置で鞘管製造・挿入・切断装置２３により帯状鞘管材５１を丸めて鞘管５７を製造しつつ前記穴５０に送り込み、穴５０に鞘管５７を所定長さ挿入した後、鞘管５７を所定位置で切断し、前記鞘管５７の切断後、リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを一緒に地山３に対する次の穴開け・鞘管挿入位置に移動させるようにしている。
【００１１】
また、前記目的を達成するため、本発明方法では前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取り、この鞘管材収納リール４２を鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に取り付け、鞘管製造時に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を鞘管製造・挿入・切断装置２３に取り込んで丸めるようにしている。
【００１２】
また、前記目的を達成するため、本発明方法では前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部に予めファスナを設けておき、鞘管製造時に帯状鞘管材５１を丸めた後、その丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナにより接合または結合するようにしている。
【００１３】
さらに、前記目的を達成するため、本発明方法では前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取っておき、前記リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込んで使用可能に組み立て、前記ニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内の地山３への穴開け、帯状鞘管材５１の取り込み、鞘管５７の製造・挿入・切断作業を、ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外での遠隔操作により実行するようにしている。
【００１４】
そして、前記目的を達成するため、本発明装置ではベースマシン１０にリーダ１２を支持し、このリーダ１２に、互いに所定の間隔をおいて削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動可能にかつ当該位置にセット可能に取り付け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２を取り付け、鞘管５７の製造時に、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を取り込み、この帯状鞘管材５１を前記鞘管製造・挿入・切断装置２３により丸めて鞘管５７を製造し、その鞘管５７を削岩機１８により開けられた穴５０に送り込み、所定長さ挿入後、所定位置で切断可能に構成している。
【００１５】
また、前記目的を達成するため、本発明装置では前記リーダ１２にロータリ部１６を装着し、このロータリ部１６の周りに所定間隔をおいて前記削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを取り付け、前記ロータリ部１６を介して削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置とに回転させ、かつ当該位置にセット可能に構成している。
【００１６】
また、前記目的を達成するため、本発明装置では前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部にファスナを設け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に、丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナで接合または結合させるファスナ装置３０を配備している。
【００１７】
さらに、前記目的を達成するため、本発明装置では前記リーダ１２に、このリーダ１２の軸方向に延びる鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール１５ａ，１５ｂを設け、このガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って位置調整可能に鞘管製造・挿入・切断装置２３を取り付け、穴５０に挿入された鞘管５７の切断位置を調整可能に構成している。
【００１８】
そして、前記目的を達成するため、本発明装置では前記ベースマシン１０と、リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込み、使用可能な形態に組み立てるとともに、前記ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外に、前記各部を遠隔操作するための遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とを配置している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１〜図２２は、本発明の一実施例を示すもので、本発明方法を実施するための地山への穴開け・鞘管挿入装置１１は、図１〜図４から分かるように、リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、鞘管材収納リール４２と、各部を遠隔操作するための装置とを備えている。
【００２１】
前記削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３は、１台のリーダ１２に取り付けられている。また、この実施例では図１に示すように、ニューマチックケーソン（以下、「ケーソン」という。）１の作業室２内にリーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール（図３および図４参照）４２とを持ち込み、所定の作業を行うようにしている。
【００２２】
前記リーダ１２には、図１〜図４に示すように、岩突き１３と、ガイドレール１４ａ，１４ｂと、他のガイドレール１５ａ，１５ｂと、ロータリ部１６と、アタッチメント部１７とが取り付けられている。
【００２３】
前記岩突き１３は、地山３に差し込んでリーダ１２を所定位置に定置する。
【００２４】
前記ガイドレール１４ａ，１４ｂと他のガイドレール１５ａ，１５ｂは、図２に示すように、リーダ１２の外周に９０°の間隔をおいて取り付けられ、かつリーダ１２に沿って上下方向に延びている。
【００２５】
前記ロータリ部１６は、回転機構（図示せず）を介してリーダ１２を９０°回転させる。
【００２６】
そして、前記リーダ１２はロータリ部１６およびアタッチメント部１７を介してベースマシン１０に装架されている。このベースマシン１０には、例えば掘削機を使用する。
【００２７】
前記削岩機１８は、ガイドレール保持具１９と、回転・推進駆動装置２０と、ロッド２１と、これに設けられたビット２２とを装備している。
【００２８】
前記ガイドレール保持具１９は、図２に示すように、ガイドレール１４ａ，１４ｂに装着され、このガイドレール１４ａ，１４ｂに沿って削岩機１８を上下方向にガイドする。
【００２９】
前記回転・推進駆動装置２０は、ロッド２１を介してビット２２に回転力と推力とを付与する。
【００３０】
前記ビット２２は、前述のごとく、回転・推進駆動装置２０よりロッド２１を介して回転力と推力とを受け、地山３に穴５０を掘削する。
【００３１】
前記鞘管製造・挿入・切断装置２３は、ガイドレール保持具２４と、装置の保持枠２５と、鞘管製造装置２６と、鞘管送り出し装置３３と、鞘管切断装置３４とを装備している。
【００３２】
前記ガイドレール保持具２４は、前記リーダ１２に取り付けられたガイドレール１５ａ，１５ｂに装着され、ガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って保持枠２５に取り付けられている装置をガイドする。
【００３３】
前記保持枠２５は、前記ガイドレール保持具２４に一体に取り付けられている。そして、この保持枠２５には図３および図４から分かるように、上方より下方に向かって鞘管製造装置２６、鞘管送り出し装置３３および鞘管切断装置３４が順次取り付けられている。
【００３４】
前記鞘管製造装置２６は、図３〜図５に示すように、帯状鞘管材５１の取り込みローラ２７と、１段目の丸めローラ２８と、２段目の丸めローラ２９と、ファスナ装置３０とを備えて構成されている。
【００３５】
前記帯状鞘管材５１の取り込みローラ２７は、鞘管材収納リール４２から、幅方向の端部にファスナを設けた帯状鞘管材５１を取り込み、１段目の丸めローラ２８に送り込むようになっている。
【００３６】
１段目の丸めローラ２８は、図５および図６から分かるように、帯状鞘管材５１を断面円形の途中まで丸め、次の２段目の丸めローラ２９に引き渡す。
【００３７】
２段目の丸めローラ２９は、前記１段目の丸めローラ２８により途中まで丸められた鞘管材５６を受け取り、図７に示すように、断面円形の筒状に丸め、次のファスナ装置３０に引き渡す。
【００３８】
前記ファスナ装置３０は、帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部に設けられたファスナの種類に対応する治具を備えている。そして、このファスナ装置３０は２段目の丸めローラ２９により断面円形で筒状に丸められた鞘管材５６のファスナ部分を重ね合わせまたは寄せ合わせて接合し、鞘管材５６を断面円形に固定し、全体として筒状の製品である鞘管５７を形成し、次の鞘管送り出し装置３３に引き渡す。
【００３９】
ところで、図８〜図１１はファスナの色々な実施例を示し、図１２はファスナ装置の概要を示す側面図であり、図１３，図１５，図１７は図８に示すファスナを接合するためのファスナ装置における図１２のＡ位置，Ｂ位置，Ｃ位置での断面を拡大して示し、図１４，図１６，図１８は図１３，図１５，図１７のファスナ装置部分をさらに拡大して示し、図１９，図２０は図９に示すファスナを結合するためのファスナ装置におけるＡ位置，Ｃ位置での断面を拡大して示した図である。
【００４０】
まず、帯状鞘管材５１にはプラスチックシート、ゴムシートまたは比較的曲げやすい金属板などを用いる。
【００４１】
そして、図８に示すファスナは、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面に、接着剤または両面粘着テープを施した接合材５２である。また、図９に示すファスナは、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部と他端部とに設けた雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂであり、図１１に示すファスナは、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面と他端部の他方の面とに設けた雄・雌結合部材５４ａ，５４ｂであり、図１１に示すファスナは、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面に設けた突起５５ａと他端部の他方の面に設けた止着部５５ｂとで構成されている。
【００４２】
また、図１３〜図１８に示すファスナ装置３０は、治具３１を備えている。この治具３１は第１，第２治具部材３１ａ，３１ｂと、くさび型の中間治具部材３１ｃとを組み合わせて構成されている。しかして、この治具３１は第１治具部材３１ａと中間治具部材３１ｃとにより図８に示す帯状鞘管材５１を２段目の丸めローラ２９で丸めた鞘管材５６の一端部を掴み、同中間治具部材３１ｃと第２治具部材３１ｂとにより鞘管材５６の他端部を掴み、鞘管材５６を送って行くに従い、鞘管材５６の両端部間の間隔を狭めて行き、やがて図１７および図１８に示すように、鞘管材５６の両端部を重ね合わせ、圧着して接着剤または両面粘着テープを施した接合材５２により接合する。
【００４３】
また、図８に示す接合材５２に代わって、プラスチックシートまたはゴムシート製の帯状鞘管材の幅方向の両端部を重ね合わせて溶着するファスナの場合には、前記図１３〜図１７に示す中間治具部材３１ｃに、例えば高周波加熱機能をもったものを用いる。
【００４４】
さらに、図１９および図２０に示すファスナ装置３０は、他の治具を備えている。この治具は、第１，第２治具部材３２ａ，３２ｂを有している。そして、このファスナ装置３０は図９に示すフィスナの雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを結合するようになっていて、第１治具部材３２ａはファスナの雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを寄せ合わせて嵌合させ、第２治具部材３２ｂは嵌合された雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを外側からかしめて結合させる。
【００４５】
なお、図１０に示すファスナおよび図１０に示すファスナを結合するためのファスナ装置も、ファスナの構成部材同士を寄せ合わせて嵌合させ、嵌合後、かしめ結合させる型式のものを用いる。
【００４６】
前記鞘管送り出し装置３３は、ファスナ装置３０により鞘管材５６の継ぎ目をファスナで接合または結合した後、送り込まれた鞘管５７を受け取り、削岩機１８により開けられた穴５０に送り込んで挿入する。
【００４７】
前記鞘管切断装置３４は、図２１に示すように、アーム３５と、ニクロム線３７と、アーム３５の回転駆動装置３８とを備えている。前記アーム３５は、鞘管５７の外側を囲む平面ほぼＣ型に形成され、かつ一端部に設けられた回転軸３６を回転支点として回転可能に取り付けられている。前記ニクロム線３７は、アーム３５の両端部間に取り付けられている。前記アーム３５の回転駆動装置３８は、モータ３９と、これに連結されたピニオン４０と、回転軸３６に取り付けられかつピニオン４０に噛み合わされたギヤ４１とを有している。そして、この鞘管切断装置３４はプラスチックシートまたはゴムシート製の鞘管５７を対象としており、回転駆動装置３８によりアーム３５を図２１において時計方向に回転させ、鞘管５７を所定位置でニクロム線３７により切断し、切断後、回転駆動装置３８によりアーム３５を同図２１において反時計方向に回転させ、初期位置に戻すようになっている。
【００４８】
なお、鞘管５７が金属板製の場合には、鞘管切断装置３４の工具として、金鋸刃を用いる。
【００４９】
前記鞘管材収納リール４２は、図３に示す実施例では前記リーダ１２の上端部に支持されている。また、鞘管材収納リール４２は図４に示す実施例ではベースマシン１０におけるリーダ１２の近傍の部材に支持されており、リーダ１２の上部にはガイドローラ４３が設けられている。この鞘管材収納リール４２は、両実施例とも、巻き取られている帯状鞘管材５１を巻き戻し、鞘管製造・挿入・切断装置２３に繰り出すようになっている。
【００５０】
各部材を遠隔操作する装置は、図２２に示す実施例では地上に設置された遠隔操作室４４と、これの内部に配置された遠隔操作装置４５およびコンピュータ４６と、ベースマシン１０に搭載されたコントローラ（図示せず）とを備えている。前記遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とコントローラとは、ケーブル４７で結ばれていて、ケーソン１の作業室２内に設置された前記穴開け・鞘管挿入装置１１の各部を遠隔操作する。
【００５１】
次に、前記穴開け・鞘管挿入装置１１の作用と、本発明方法の一実施態様とについて説明する。
【００５２】
ケーソン１の作業室２内に、ベースマシン１０、遠隔操作用のコントローラ（図示せず）、穴開け・鞘管挿入装置１１のリーダ１２、削岩機１８の構成部材、鞘管製造・挿入・切断装置２３の構成部材、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２とその付属部材等を持ち込み、それぞれ所定の機能を発揮するように組み立てる。また、ベースマシン１０に穴開け・鞘管挿入装置１１を支持し、穴開け・鞘管挿入装置１１を最初の穴開け・鞘管挿入位置に移動させ、リーダ１２の下端部に設けられた岩突き１３を地山３の所定位置に差し込み、リーダ１２を介して穴開け・鞘管挿入装置１１を定置する。また、鞘管材収納リール４２を図３に示すように、穴開け・鞘管挿入装置１１のリーダ１２の上端部に取り付け、または同鞘管材収納リール４２を図４に示すように、ベースマシン１０におけるリーダ１２の近傍の部材に取り付ける。前記鞘管材収納リール４２を穴開け・鞘管挿入装置１１のリーダ１２の上端部に取り付けた場合には、帯状鞘管材５１の一端部を取り出して鞘管製造・挿入・切断装置２３の鞘管製造装置２６の取り込みローラ２７に直接挿入する。同鞘管材収納リール４２をベースマシン１０に取り付けた場合には、図４に示すごとく、リーダ１２の上端部にガイドローラ４３を取り付け、鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１の一端部を引き出し、前記ガイドローラ４３に掛け渡した後、取り込みローラ２７に挿入する。
【００５３】
さらに、ベースマシン１０に前記コントローラを搭載し、このコントローラを地上に設置された遠隔操作室４４内に配置された遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とにケーブル４７を介して接続する。
【００５４】
この状態でケーソン１の作業室２内に高圧の圧気を送り、圧気状態を形成し、この状態に維持する。また、遠隔操作装置４５により穴開け・鞘管挿入装置１１のロータリ部１６を操作し、はじめに削岩機１８を作業室２内の地山３に対する作業位置４８にセットし、削岩機１８のロッド２１とビット２２を上昇限の位置にセットしておく。前述のごとく削岩機１８を作業位置４８にセットした状態では、図２に示すように、鞘管製造・挿入・切断装置２３は作業位置４８とは反時計方向に９０°離れた待機位置４９ａで待機している。
【００５５】
この状態で、削岩機１８の回転・推進駆動装置２０を作動させ、削岩機１８をリーダ１２に設けられたガイドレール１４ａ，１４ｂと、削岩機１８に設けられたガイドレール保持具１９とによるガイド作用を介して下降させ、ロッド２１とビット２２に回転力と推力を付与し、図１から分かるように、ビット２２により地山３を掘削し、穴５０を掘進する。
【００５６】
前述のごとく削岩機１８により所定深さの穴５０を掘進後、回転・推進駆動装置２０によりロッド２１とビット２２を上昇限まで引き上げ、回転を停止させる。
【００５７】
ついで、穴開け・鞘管挿入装置１１のロータリ部１６を図２において時計方向に９０°回転させ、鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置４９ａから作業位置４８に移動させ、削岩機１８を同図１において時計方向に９０°回転した待機位置４９ｂに移動させ、それぞれ当該位置にセットする。
【００５８】
続いて、前記作業位置４８で、鞘管製造・挿入・切断装置２３の各部を次のように作動させる。
【００５９】
つまり、鞘管製造装置２６の取り込みローラ２７を回転させ、図３〜図５に示すように、鞘管材収納リール４２に巻き取られている帯状鞘管材５１を取り出し、１段目の丸めローラ２８に送り込む。
【００６０】
前記１段目の丸めローラ２８は、図５および図６から分かるように、帯状鞘管材５１を断面円形の途中まで丸め、２段目の丸めローラ２９に引き渡す。
【００６１】
前記２段目の丸めローラ２９は、断面円形の途中まで丸められた鞘管材５６を受け取り、図７から分かるように、断面円形の筒状に丸めてファスナ装置３０に引き渡す。
【００６２】
前記ファスナ装置３０は、断面円形の筒状に丸められた鞘管材５６を受け取り、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部側または両端部に設けられたファスナの種類に対応して配備された治具により、ファスナを次のように接合または結合させる。
【００６３】
すなわち、図８に示すごとく、帯状鞘管材５１の一端部の一方の面に接着剤または両面粘着テープなどの接合材５２を設けたファスナの場合は、図１３〜図１８に示すように、治具３１の第１治具部材３１ａとくさび型の中間治具部材３１ｃ間で断面円形に丸められた鞘管材５６の一端部を掴み、同中間治具部材３１ｃと第２治具部材３１ｂ間で鞘管材５６の他端部を掴み、徐々に鞘管材５６の両端部間の間隔を狭めて行き、鞘管材５６の両端部を重ね合わせ、第１，第２治具部材３１ａ，３１ｂにより圧着し、接合材５２を介して鞘管材５６の継ぎ目を接合し、筒状の鞘管５７を製造する。
【００６４】
また、鞘管材５６の両端部を重ね合わせて溶着するファスナの場合は、前記図１３〜図１８に示す治具３１の中間治具部材３１ｃに代えて、高周波加熱機能を持った中間治具部材を用いて接合させる。
【００６５】
また、図９に示すように、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部と他端部に雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを設けたファスナの場合は、図１９および図２０に示すように、第１，第２治具部材３２ａ，３２ｂを有するファスナ装置３０を用いる。しかして、第１治具部材３２ａにより鞘管材５７の両端部を寄り合わせて雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを嵌合させ、嵌合された雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを第２治具部材３２ｂにより外側から圧迫し、かしめて鞘管材５６の継ぎ目を結合させ、鞘管５７を製造する。
【００６６】
さらに、図１０に示すように、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面と他端部の他方の面に雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを設けたファスナ、図１１に示すように、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面に突起５５ａを設け、他端部の他方の面には止着部５５ｂを設けたファスナの場合も、前記図１９および図２０に示すファスナ装置と同様の機能を持った治具を用いてファスナの構成部材を嵌合させ、かしめて鞘管材５６の継ぎ目を結合させ、鞘管５７を製造する。
【００６７】
前述のごとく、ファスナ装置３０により接合または結合させて製造した鞘管５７を鞘管送り出し装置３３に引き渡す。
【００６８】
前記鞘管送り出し装置３３は、ファスナ装置３０から受け取った鞘管５７を、削岩機１８により開けられた穴５０に直ちに送り込み、図３および図４に示すように、着底するまで挿入する。
【００６９】
穴５０に鞘管５７を着底するまで挿入した後、鞘管製造・挿入・切断装置２３のうちの、取り込みローラ２７、１段目，２段目の丸めローラ２８，２９、ファスナ装置３０および鞘管送り出し装置３３の作動を停止させる。
【００７０】
ついで、鞘管切断装置３４の回転駆動装置３８を作動させ、回転軸３６を回転支点として、図２１において時計方向に回転させ、ニクロム線３７により鞘管５７を所定位置で切断する。鞘管５７の切断位置は、ガイドレール１５ａ，１５ｂに沿ってガイドレール保持具２４および保持枠２５を上下方向に移動させ、鞘管製造・挿入・切断装置２３全体を上下方向に移動させることによって調整する。なお、穴５０に挿入された後、切断された鞘管を図５において符号５８で示す。
【００７１】
前述のごとく鞘管５７を切断後、鞘管切断装置３４の回転駆動装置３８により、アーム３５とニクロム線３７を初期位置に戻す。また、ロータリ部１６を図２において反時計方向に９０°回転させ、穴開け・鞘管挿入装置１１の削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３を図２に示す初期位置に戻す。ついで、ベースマシン１０により穴開け・鞘管挿入装置１１全体を次の穴開け・鞘管挿入位置に移動させる。
【００７２】
以上が所定位置への穴開け、鞘管５７の製造・挿入・切断作業の１サイクルであるが、これらの作業を遠隔操作装置４５とコンピュータ４６による遠隔操作によって行う。そして、以上の作業を繰り返して行い、ケーソン１の作業室２内の地山３に、所定間隔をおいて穴５０を開け、その穴５０に直ちに鞘管５７を挿入して行く。
【００７３】
しかして、この実施例によれば、次のような効果がある。
（１）ケーソン１の作業室２内に、ベースマシン１０やコントローラ（図示せず）、穴開け・鞘管挿入装置１１の構成部材であるリーダ１２、ロータリ部１６、削岩機１８および鞘管製造・挿入・切断装置２３、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２、およびこれらの付属部材を持ち込んで組み立てて使用するようにしているため、部材や機材が比較的小型にまとまっているので、ケーソン１の作業室２への搬入、使用後における作業室２からの搬出を容易に行うことができる。
（２）ケーソン１の作業室２内に、帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２に巻き取った状態で持ち込み、鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を穴開け・鞘管挿入装置１１の鞘管製造・挿入・切断装置２３に取り込み、この鞘管製造・挿入・切断装置２３により鞘管５７を製造し、穴５０に挿入するようにしているので、狭い作業スペースでも、地山３に比較的深い穴５０を開け、その穴５０に適合する長さの鞘管５７を製造し、挿入することができる。
（３）単一のリーダ１２に、ロータリ部１６を介して削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３を取り付け、作業位置４８で削岩機１８により地山３に穴開け後、ロータリ部１６により鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置４９ａから作業位置４８に回転させ、その位置にセットし、鞘管５７を製造しつつ前記穴５０に送り込んで挿入するようにしているので、削岩機１８で開けた穴５０に鞘管５７を確実に挿入できるし、穴５０を開けた後、直ちに鞘管５７を挿入できるので、穴５０の崩壊や、穴５０の周囲のずりによる穴５０の閉塞を有効に防ぐことができる。
（４）削岩機１８で地山３に穴５０を開け、鞘管製造・挿入・切断装置２３の鞘管製造装置２６の取り込みローラ２７で帯状鞘管材５１を取り込み、１段目，２段目の丸めローラ２８，２９で帯状鞘管材５１を丸め、ファスナ装置３０で前記丸めローラ２８，２９により丸められた鞘管材５６の継ぎ目を接合または結合し、このようにして製造された鞘管５７を鞘管送り出し装置３３で穴５０に送り込み、穴５０に鞘管５７を挿入後、その鞘管５７を鞘管切断装置３４により所定位置で切断するようにしており、地山３への穴開けから鞘管５７の製造・挿入・切断に至る一連の作業を連続的に行うことができるので、作業能率の向上を図ることができる。
（５）帯状鞘管材５１の幅方向の一端部に施された接合材５２、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部と他端部に設けられた雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂ、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面と他端部の他方の面に設けられた雄・雌結合部材５４ａ，５４ｂ、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面に設けられた突起５５ａと他端部の他方の面に設けられた止着部５５ｂなど、帯状鞘管材５１に予めファスナを設け、鞘管５７の製造過程で前記ファスナをファスナ装置３０により接合または結合させるようにしているので、継ぎ目が強固な鞘管５７を能率良く製造することができる。
（６）リーダ１２に、上下方向に延びる鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール１５ａ，１５ｂを設け、このガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って鞘管製造・挿入・切断装置２３を上下方向に位置調整可能に取り付けているので、穴５０に挿入された鞘管５７を適正長さに切断することができる。
（７）ケーソン１の作業室２内での穴開け作業、鞘管製造・挿入・切断作業、次の穴開け・鞘管挿入位置への穴開け・鞘管挿入装置１１全体の移動、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置へ移動させ、当該位置にセットする作業、鞘管製造・挿入・切断装置２３の上下方向の位置調整等を、地上に設置された遠隔操作室４４内に配置された遠隔操作装置４５とコンピュータ４６による遠隔操作で行うようにしており、高圧の圧気状態、穴開け時における粉塵の発生、地下水の噴出等、ケーソン１の作業室２内の悪環境条件下でかつ危険区域での作業を機械的に安全に行うことができるし、作業の省力化を図ることができる。
【００７４】
以上の実施例において、遠隔操作室４４は必ずしも地上に設置する必要がなく、ケーソン函外、つまりケーソン１内であって作業室２以外の安全区域に設置してもよい。
【００７５】
また、以上の実施例はケーソン１の作業室２内の地山３への穴開け、その穴５０への鞘管５７の挿入について説明したが、トンネル坑内の地山への穴開け・鞘管挿入にも適用することができる。その場合には、リーダ１２、削岩機１８、鞘管製造・挿入・切断装置２３等の主要部材や、これらの付属部材を、トンネル坑内の作業に適するようにレイアウトする外、遠隔操作室４４はトンネル坑外の安全な区域に設置する。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明方法ではリーダ１２に、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動させかつセット可能に取り付け、前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置に移動させ、前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３の移動前または移動後に、削岩機１８を作業位置４８に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置に移動させるとともに当該位置にセットし、前記地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置で削岩機１８により地山３に所定深さの穴５０を開け、ついで前記削岩機１８を待機位置に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を作業位置４８に移動させるとともに当該位置にセットし、前記穴開け・鞘管挿入位置で鞘管製造・挿入・切断装置２３により帯状鞘管材５１を丸めて鞘管５７を製造しつつ前記穴５０に送り込み、穴５０に鞘管５７を所定長さ挿入した後、鞘管５７を所定位置で切断し、前記鞘管５７の切断後、リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを一緒に地山３に対する次の穴開け・鞘管挿入位置に移動させるようにしているので、次のような効果がある。
（１）地山３への穴開けから鞘管５７の製造・挿入・切断を機械的に行うことができるので、鞘管挿入作業者が穴開け時に地山から発生する粉塵を吸引してしまうような衛生上の問題を解消し得る効果がある。
（２）安全衛生上の規則に拘束されず必要な作業を行い得るので、工期を短縮し得る効果がある。
（３）穴開けから鞘管製造・挿入・切断作業を機械的に行うことができるので、作業能率を大幅に向上し得る効果がある。
（４）帯状鞘管材５１を丸めて鞘管５７を製造しつつ穴５０内に挿入するようにしているので、予め製造しておいた鞘管をストックしておくためのスペースの問題や、他の作業の邪魔になる問題、長大な鞘管を運搬しなければならない問題を一挙に解決し得る効果がある。
（５）削岩機１８で穴開け後、その穴５０に鞘管製造・挿入・切断装置２３で製造した鞘管５７を直ちに挿入できるので、穴５０の崩壊や、穴５０の周囲のずりによる穴５０の閉塞を有効に防止し得る効果もある。
【００７７】
また、本発明方法では前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取り、この鞘管材収納リール４２を鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に取り付け、鞘管製造時に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を鞘管製造・挿入・切断装置２３に取り込んで丸めるようにしており、鞘管の機材である帯状鞘管材５１をコンパクトにかつ巻き戻して使いやすいようにまとめることができるので、帯状鞘管材５１の取り扱い性の向上を図り得る効果がある。
【００７８】
また、本発明方法では前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部に予めファスナを設けておき、鞘管製造時に帯状鞘管材５１を丸めた後、その丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナにより接合または結合するようにしているので、帯状鞘管材５１を丸めた鞘管材５６の継ぎ目を簡単にかつ強固に接合または結合した鞘管５７を製造し、送り出すことができる効果がある。
【００７９】
また、本発明方法では前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取っておき、前記リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込んで使用可能に組み立て、前記ニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内の地山３への穴開け、帯状鞘管材５１の取り込み、鞘管５７の製造・挿入・切断作業を、ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外での遠隔操作により実行するようにしているので、ケーソン函内やトンネル坑内での劣悪な作業環境条件下での穴開け・鞘管挿入作業を遠隔操作で行い、作業員を苦渋作業から解放し、しかも作業能率の大幅な向上を図り得る効果がある。
【００８０】
また、本発明装置ではベースマシン１０にリーダ１２を支持し、このリーダ１２に、互いに所定の間隔をおいて削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動可能にかつ当該位置にセット可能に取り付け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２を取り付け、鞘管５７の製造時に、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を取り込み、この帯状鞘管材５１を前記鞘管製造・挿入・切断装置２３により丸めて鞘管５７を製造し、その鞘管５７を削岩機１８により開けられた穴５０に送り込み、所定長さ挿入後、所定位置で切断可能に構成しているので、前記本発明方法を比較的小型で簡素な設備で的確に実施し得る効果がある。
【００８１】
また、本発明装置では前記リーダ１２にロータリ部１６を装着し、このロータリ部１６の周りに所定間隔をおいて前記削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを取り付け、前記ロータリ部１６を介して削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置とに回転させ、かつ当該位置にセット可能に構成しているので、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置とに確実にかつ敏速に移動させ、当該位置にセットし得る効果がある。
【００８２】
また、本発明装置では前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部にファスナを設け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に、丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナで接合または結合させるファスナ装置３０を配備しているので、継ぎ目が強固に接合または結合された鞘管５７を連続的に製造し、送り出し得る効果がある。
【００８３】
さらに、本発明装置では前記リーダ１２に、このリーダ１２の軸方向に延びる鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール１５ａ，１５ｂを設け、このガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って位置調整可能に鞘管製造・挿入・切断装置２３を取り付け、穴５０に挿入された鞘管５７の切断位置を調整可能に構成しているので、穴５０に挿入された鞘管５７を適正位置で切断し得る効果がある。
【００８４】
そして、本発明装置では前記ベースマシン１０と、リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込み、使用可能な形態に組み立てるとともに、前記ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外に、前記各部を遠隔操作するための遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とを配置しているので、ケーソン函内またはトンネル坑内での劣悪な作業環境条件下での地山への穴開け作業、鞘管５７の製造作業、穴５０への鞘管５７の挿入・切断作業に至るまで、ケーソン函外またはトンネル坑外での遠隔操作で行い得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、穴開け・鞘管挿入装置における穴開け状態を示す側面図である。
【図２】図１の拡大平面図である。
【図３】図１に示す穴開け・鞘管挿入装置における鞘管製造・挿入・切断装置の使用状態を示す図であって、帯状鞘管材の鞘管材収納リールをリーダの上部に取り付けた場合を示す側面図である。
【図４】図１に示す穴開け・鞘管挿入装置における鞘管製造・挿入・切断装置の使用状態を示す図であって、帯状鞘管材の鞘管材収納リールをベースマシンに取り付けた場合を示す側面図である。
【図５】図１に示す実施例における鞘管製造・挿入・切断装置の拡大側面図である。
【図６】図５に示す鞘管製造・挿入・切断装置の１段目の丸めローラ部分の拡大平面図である。
【図７】同じく２段目の丸めローラ部分の拡大平面図である。
【図８】帯状鞘管材の一端部にファスナとして、接合材を設けた場合を示す拡大平面図である。
【図９】帯状鞘管材の一端部と他端部にファスナとして、雄・雌結合部材を設けた場合を示す拡大平面図である。
【図１０】帯状鞘管材の一端部と他端部にファスナとして、他の雄・雌結合部材を設けた場合を示す拡大平面図である。
【図１１】帯状鞘管材の一端部と他端部にファスナとして、突起とその止着部とを設けた場合を示す拡大平面図である。
【図１２】図５に示す鞘管製造・挿入・切断装置のファスナ装置部分をさらに拡大して示した側面図である。
【図１３】図１２に示すファスナ装置のＡ位置における拡大横断平面図であって、図８に示すファスナを設けた帯状鞘管材を丸めた鞘管材の継ぎ目を接合する過程を示す図である。
【図１４】図１３に示すファスナ装置部分をさらに拡大して示した図である。
【図１５】図１２に示すファスナ装置のＢ位置における拡大横断平面図であって、図１３に続いて鞘管材の継ぎ目を接合する過程を示す図である。
【図１６】図１５に示すファスナ装置部分をさらに拡大して示した図である。
【図１７】図１２に示すファスナ装置のＣ位置における拡大横断平面図であって、図１５に続いて鞘管材の継ぎ目を接合した状態を示す図である。
【図１８】図１７に示すファスナ装置部分をさらに拡大して示した図である。
【図１９】図１２に示すファスナ装置のＡ位置における拡大横断平面図であって、図９に示すファスナを設けた帯状鞘管材を丸めた鞘管材の継ぎ目を接合する過程を示す図である。
【図２０】図１２に示すファスナ装置のＣ位置における拡大横断平面図であって、図１９に続いて鞘管材の継ぎ目を結合した状態を示す図である。
【図２１】図５に示す鞘管製造・挿入・切断装置おける切断装置部分の拡大平面図である。
【図２２】図１〜図４に示す穴開け・鞘管挿入装置の各部を遠隔操作する装置の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
３ 地山
１０ ベースマシン
１１ 穴開け・鞘管挿入装置
１２ リーダ
１５ａ，１５ｂ 鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール
１６ ロータリ部
１８ 削岩機
１９ ガイドレール保持具
２０ 回転・推進駆動装置
２１ ロッド
２２ ビット
２３ 鞘管製造・挿入・切断装置
２４ ガイドレール保持具
２５ 装置の保持枠
２６ 鞘管製造装置
２７ 取り込みローラ
２８ １段目の丸めローラ
２９ ２段目の丸めローラ
３０ ファスナ装置
３３ 鞘管送り出し装置
３４ 鞘管切断装置
４２ 鞘管材収納リール
４４ 遠隔操作室
４５ 遠隔操作装置
４６ コンピュータ
４８ 作業位置
４９ａ 鞘管製造・挿入・切断装置の待機位置
４９ｂ 削岩機の待機位置
５０ 開けられた穴
５１ 帯状鞘管材
５２ ファスナである接合材
５３ａ，５３ｂ ファスナである雄・雌結合部材
５４ａ，５４ｂ ファスナである雄・雌結合部材
５５ａ，５５ｂ ファスナである突起・止着部
５６ 丸められた鞘管材
５７ ファスナで結合された鞘管
５８ 穴に挿入され切断された鞘管
【発明の属する技術分野】
本発明は、地山に穴を開け、その穴が崩壊または穴の周囲のずりで閉塞しないように、穴に鞘管を挿入するための地山への穴開け・鞘管挿入方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、削岩機で地山に穴を開けた際、その穴が崩壊または穴の周囲のずりで閉塞しないように鞘管を挿入する。
【０００３】
ところで、従来は削岩機で地山に穴を開けた後、予め製造しておいた鞘管を、削岩機で穴開け作業をしているすぐ側で人力により挿入していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のごとく、従来は予め製造しておいた鞘管を、削岩機で穴開け作業をしているすぐ側で人力により挿入するようにしていたため、次のような問題があった。
（１）穴開け時の粉塵が舞っている側での人力による鞘管挿入作業であるため、作業者が粉塵を含んだ空気を吸引してしまう。
（２）特にニューマチックケーソン函内での鞘管挿入作業の場合には、安全衛生規則により、高気圧下での作業時間に制約があり、作業能率が低下する。
（３）穴に挿入する鞘管を予め製造しておくようにしており、鞘管は長大であり嵩張るため、ストックに広いスペースを必要とし、狭い作業空間ではストックしてある鞘管が他の作業の邪魔になる。
（４）予め製造しておいた鞘管を穴への挿入位置まで運搬しなければならず、運搬に手間が掛かる。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、地山への穴明けから鞘管の製造・挿入・切断に至るまで機械的に、しかも連続的に行うことができ、また穴開け後、その穴に鞘管を直ちに、しかも確実に挿入し、穴の崩壊や、穴の周囲のずりによる閉塞とを有効に防止し得る地山への穴開け・鞘管挿入方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、鞘管の機材である帯状鞘管材の取り扱いをより良くなし得る地山への穴開け・鞘管挿入方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、帯状鞘管材を丸めた鞘管材の継ぎ目を簡単にかつ強固に接合または結合し得る地山への穴開け・鞘管挿入方法を提供することにある。
【０００８】
さらに、本発明の他の目的は、ニューマチックケーソン函内やトンネル坑内での劣悪な作業環境条件下での作業を遠隔操作で行い得る地山への穴開け・鞘管挿入方法を提供することにある。
【０００９】
そして、本発明の他の目的は、前記本発明方法を、比較的小型で簡素な設備で的確に実施し得る地山への穴開け・鞘管挿入装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明方法ではリーダ１２に、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動させかつセット可能に取り付け、前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置に移動させ、前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３の移動前または移動後に、削岩機１８を作業位置４８に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置に移動させるとともに当該位置にセットし、前記地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置で削岩機１８により地山３に所定深さの穴５０を開け、ついで前記削岩機１８を待機位置に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を作業位置４８に移動させるとともに当該位置にセットし、前記穴開け・鞘管挿入位置で鞘管製造・挿入・切断装置２３により帯状鞘管材５１を丸めて鞘管５７を製造しつつ前記穴５０に送り込み、穴５０に鞘管５７を所定長さ挿入した後、鞘管５７を所定位置で切断し、前記鞘管５７の切断後、リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを一緒に地山３に対する次の穴開け・鞘管挿入位置に移動させるようにしている。
【００１１】
また、前記目的を達成するため、本発明方法では前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取り、この鞘管材収納リール４２を鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に取り付け、鞘管製造時に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を鞘管製造・挿入・切断装置２３に取り込んで丸めるようにしている。
【００１２】
また、前記目的を達成するため、本発明方法では前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部に予めファスナを設けておき、鞘管製造時に帯状鞘管材５１を丸めた後、その丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナにより接合または結合するようにしている。
【００１３】
さらに、前記目的を達成するため、本発明方法では前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取っておき、前記リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込んで使用可能に組み立て、前記ニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内の地山３への穴開け、帯状鞘管材５１の取り込み、鞘管５７の製造・挿入・切断作業を、ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外での遠隔操作により実行するようにしている。
【００１４】
そして、前記目的を達成するため、本発明装置ではベースマシン１０にリーダ１２を支持し、このリーダ１２に、互いに所定の間隔をおいて削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動可能にかつ当該位置にセット可能に取り付け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２を取り付け、鞘管５７の製造時に、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を取り込み、この帯状鞘管材５１を前記鞘管製造・挿入・切断装置２３により丸めて鞘管５７を製造し、その鞘管５７を削岩機１８により開けられた穴５０に送り込み、所定長さ挿入後、所定位置で切断可能に構成している。
【００１５】
また、前記目的を達成するため、本発明装置では前記リーダ１２にロータリ部１６を装着し、このロータリ部１６の周りに所定間隔をおいて前記削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを取り付け、前記ロータリ部１６を介して削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置とに回転させ、かつ当該位置にセット可能に構成している。
【００１６】
また、前記目的を達成するため、本発明装置では前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部にファスナを設け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に、丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナで接合または結合させるファスナ装置３０を配備している。
【００１７】
さらに、前記目的を達成するため、本発明装置では前記リーダ１２に、このリーダ１２の軸方向に延びる鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール１５ａ，１５ｂを設け、このガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って位置調整可能に鞘管製造・挿入・切断装置２３を取り付け、穴５０に挿入された鞘管５７の切断位置を調整可能に構成している。
【００１８】
そして、前記目的を達成するため、本発明装置では前記ベースマシン１０と、リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込み、使用可能な形態に組み立てるとともに、前記ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外に、前記各部を遠隔操作するための遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とを配置している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１〜図２２は、本発明の一実施例を示すもので、本発明方法を実施するための地山への穴開け・鞘管挿入装置１１は、図１〜図４から分かるように、リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、鞘管材収納リール４２と、各部を遠隔操作するための装置とを備えている。
【００２１】
前記削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３は、１台のリーダ１２に取り付けられている。また、この実施例では図１に示すように、ニューマチックケーソン（以下、「ケーソン」という。）１の作業室２内にリーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール（図３および図４参照）４２とを持ち込み、所定の作業を行うようにしている。
【００２２】
前記リーダ１２には、図１〜図４に示すように、岩突き１３と、ガイドレール１４ａ，１４ｂと、他のガイドレール１５ａ，１５ｂと、ロータリ部１６と、アタッチメント部１７とが取り付けられている。
【００２３】
前記岩突き１３は、地山３に差し込んでリーダ１２を所定位置に定置する。
【００２４】
前記ガイドレール１４ａ，１４ｂと他のガイドレール１５ａ，１５ｂは、図２に示すように、リーダ１２の外周に９０°の間隔をおいて取り付けられ、かつリーダ１２に沿って上下方向に延びている。
【００２５】
前記ロータリ部１６は、回転機構（図示せず）を介してリーダ１２を９０°回転させる。
【００２６】
そして、前記リーダ１２はロータリ部１６およびアタッチメント部１７を介してベースマシン１０に装架されている。このベースマシン１０には、例えば掘削機を使用する。
【００２７】
前記削岩機１８は、ガイドレール保持具１９と、回転・推進駆動装置２０と、ロッド２１と、これに設けられたビット２２とを装備している。
【００２８】
前記ガイドレール保持具１９は、図２に示すように、ガイドレール１４ａ，１４ｂに装着され、このガイドレール１４ａ，１４ｂに沿って削岩機１８を上下方向にガイドする。
【００２９】
前記回転・推進駆動装置２０は、ロッド２１を介してビット２２に回転力と推力とを付与する。
【００３０】
前記ビット２２は、前述のごとく、回転・推進駆動装置２０よりロッド２１を介して回転力と推力とを受け、地山３に穴５０を掘削する。
【００３１】
前記鞘管製造・挿入・切断装置２３は、ガイドレール保持具２４と、装置の保持枠２５と、鞘管製造装置２６と、鞘管送り出し装置３３と、鞘管切断装置３４とを装備している。
【００３２】
前記ガイドレール保持具２４は、前記リーダ１２に取り付けられたガイドレール１５ａ，１５ｂに装着され、ガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って保持枠２５に取り付けられている装置をガイドする。
【００３３】
前記保持枠２５は、前記ガイドレール保持具２４に一体に取り付けられている。そして、この保持枠２５には図３および図４から分かるように、上方より下方に向かって鞘管製造装置２６、鞘管送り出し装置３３および鞘管切断装置３４が順次取り付けられている。
【００３４】
前記鞘管製造装置２６は、図３〜図５に示すように、帯状鞘管材５１の取り込みローラ２７と、１段目の丸めローラ２８と、２段目の丸めローラ２９と、ファスナ装置３０とを備えて構成されている。
【００３５】
前記帯状鞘管材５１の取り込みローラ２７は、鞘管材収納リール４２から、幅方向の端部にファスナを設けた帯状鞘管材５１を取り込み、１段目の丸めローラ２８に送り込むようになっている。
【００３６】
１段目の丸めローラ２８は、図５および図６から分かるように、帯状鞘管材５１を断面円形の途中まで丸め、次の２段目の丸めローラ２９に引き渡す。
【００３７】
２段目の丸めローラ２９は、前記１段目の丸めローラ２８により途中まで丸められた鞘管材５６を受け取り、図７に示すように、断面円形の筒状に丸め、次のファスナ装置３０に引き渡す。
【００３８】
前記ファスナ装置３０は、帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部に設けられたファスナの種類に対応する治具を備えている。そして、このファスナ装置３０は２段目の丸めローラ２９により断面円形で筒状に丸められた鞘管材５６のファスナ部分を重ね合わせまたは寄せ合わせて接合し、鞘管材５６を断面円形に固定し、全体として筒状の製品である鞘管５７を形成し、次の鞘管送り出し装置３３に引き渡す。
【００３９】
ところで、図８〜図１１はファスナの色々な実施例を示し、図１２はファスナ装置の概要を示す側面図であり、図１３，図１５，図１７は図８に示すファスナを接合するためのファスナ装置における図１２のＡ位置，Ｂ位置，Ｃ位置での断面を拡大して示し、図１４，図１６，図１８は図１３，図１５，図１７のファスナ装置部分をさらに拡大して示し、図１９，図２０は図９に示すファスナを結合するためのファスナ装置におけるＡ位置，Ｃ位置での断面を拡大して示した図である。
【００４０】
まず、帯状鞘管材５１にはプラスチックシート、ゴムシートまたは比較的曲げやすい金属板などを用いる。
【００４１】
そして、図８に示すファスナは、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面に、接着剤または両面粘着テープを施した接合材５２である。また、図９に示すファスナは、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部と他端部とに設けた雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂであり、図１１に示すファスナは、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面と他端部の他方の面とに設けた雄・雌結合部材５４ａ，５４ｂであり、図１１に示すファスナは、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面に設けた突起５５ａと他端部の他方の面に設けた止着部５５ｂとで構成されている。
【００４２】
また、図１３〜図１８に示すファスナ装置３０は、治具３１を備えている。この治具３１は第１，第２治具部材３１ａ，３１ｂと、くさび型の中間治具部材３１ｃとを組み合わせて構成されている。しかして、この治具３１は第１治具部材３１ａと中間治具部材３１ｃとにより図８に示す帯状鞘管材５１を２段目の丸めローラ２９で丸めた鞘管材５６の一端部を掴み、同中間治具部材３１ｃと第２治具部材３１ｂとにより鞘管材５６の他端部を掴み、鞘管材５６を送って行くに従い、鞘管材５６の両端部間の間隔を狭めて行き、やがて図１７および図１８に示すように、鞘管材５６の両端部を重ね合わせ、圧着して接着剤または両面粘着テープを施した接合材５２により接合する。
【００４３】
また、図８に示す接合材５２に代わって、プラスチックシートまたはゴムシート製の帯状鞘管材の幅方向の両端部を重ね合わせて溶着するファスナの場合には、前記図１３〜図１７に示す中間治具部材３１ｃに、例えば高周波加熱機能をもったものを用いる。
【００４４】
さらに、図１９および図２０に示すファスナ装置３０は、他の治具を備えている。この治具は、第１，第２治具部材３２ａ，３２ｂを有している。そして、このファスナ装置３０は図９に示すフィスナの雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを結合するようになっていて、第１治具部材３２ａはファスナの雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを寄せ合わせて嵌合させ、第２治具部材３２ｂは嵌合された雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを外側からかしめて結合させる。
【００４５】
なお、図１０に示すファスナおよび図１０に示すファスナを結合するためのファスナ装置も、ファスナの構成部材同士を寄せ合わせて嵌合させ、嵌合後、かしめ結合させる型式のものを用いる。
【００４６】
前記鞘管送り出し装置３３は、ファスナ装置３０により鞘管材５６の継ぎ目をファスナで接合または結合した後、送り込まれた鞘管５７を受け取り、削岩機１８により開けられた穴５０に送り込んで挿入する。
【００４７】
前記鞘管切断装置３４は、図２１に示すように、アーム３５と、ニクロム線３７と、アーム３５の回転駆動装置３８とを備えている。前記アーム３５は、鞘管５７の外側を囲む平面ほぼＣ型に形成され、かつ一端部に設けられた回転軸３６を回転支点として回転可能に取り付けられている。前記ニクロム線３７は、アーム３５の両端部間に取り付けられている。前記アーム３５の回転駆動装置３８は、モータ３９と、これに連結されたピニオン４０と、回転軸３６に取り付けられかつピニオン４０に噛み合わされたギヤ４１とを有している。そして、この鞘管切断装置３４はプラスチックシートまたはゴムシート製の鞘管５７を対象としており、回転駆動装置３８によりアーム３５を図２１において時計方向に回転させ、鞘管５７を所定位置でニクロム線３７により切断し、切断後、回転駆動装置３８によりアーム３５を同図２１において反時計方向に回転させ、初期位置に戻すようになっている。
【００４８】
なお、鞘管５７が金属板製の場合には、鞘管切断装置３４の工具として、金鋸刃を用いる。
【００４９】
前記鞘管材収納リール４２は、図３に示す実施例では前記リーダ１２の上端部に支持されている。また、鞘管材収納リール４２は図４に示す実施例ではベースマシン１０におけるリーダ１２の近傍の部材に支持されており、リーダ１２の上部にはガイドローラ４３が設けられている。この鞘管材収納リール４２は、両実施例とも、巻き取られている帯状鞘管材５１を巻き戻し、鞘管製造・挿入・切断装置２３に繰り出すようになっている。
【００５０】
各部材を遠隔操作する装置は、図２２に示す実施例では地上に設置された遠隔操作室４４と、これの内部に配置された遠隔操作装置４５およびコンピュータ４６と、ベースマシン１０に搭載されたコントローラ（図示せず）とを備えている。前記遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とコントローラとは、ケーブル４７で結ばれていて、ケーソン１の作業室２内に設置された前記穴開け・鞘管挿入装置１１の各部を遠隔操作する。
【００５１】
次に、前記穴開け・鞘管挿入装置１１の作用と、本発明方法の一実施態様とについて説明する。
【００５２】
ケーソン１の作業室２内に、ベースマシン１０、遠隔操作用のコントローラ（図示せず）、穴開け・鞘管挿入装置１１のリーダ１２、削岩機１８の構成部材、鞘管製造・挿入・切断装置２３の構成部材、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２とその付属部材等を持ち込み、それぞれ所定の機能を発揮するように組み立てる。また、ベースマシン１０に穴開け・鞘管挿入装置１１を支持し、穴開け・鞘管挿入装置１１を最初の穴開け・鞘管挿入位置に移動させ、リーダ１２の下端部に設けられた岩突き１３を地山３の所定位置に差し込み、リーダ１２を介して穴開け・鞘管挿入装置１１を定置する。また、鞘管材収納リール４２を図３に示すように、穴開け・鞘管挿入装置１１のリーダ１２の上端部に取り付け、または同鞘管材収納リール４２を図４に示すように、ベースマシン１０におけるリーダ１２の近傍の部材に取り付ける。前記鞘管材収納リール４２を穴開け・鞘管挿入装置１１のリーダ１２の上端部に取り付けた場合には、帯状鞘管材５１の一端部を取り出して鞘管製造・挿入・切断装置２３の鞘管製造装置２６の取り込みローラ２７に直接挿入する。同鞘管材収納リール４２をベースマシン１０に取り付けた場合には、図４に示すごとく、リーダ１２の上端部にガイドローラ４３を取り付け、鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１の一端部を引き出し、前記ガイドローラ４３に掛け渡した後、取り込みローラ２７に挿入する。
【００５３】
さらに、ベースマシン１０に前記コントローラを搭載し、このコントローラを地上に設置された遠隔操作室４４内に配置された遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とにケーブル４７を介して接続する。
【００５４】
この状態でケーソン１の作業室２内に高圧の圧気を送り、圧気状態を形成し、この状態に維持する。また、遠隔操作装置４５により穴開け・鞘管挿入装置１１のロータリ部１６を操作し、はじめに削岩機１８を作業室２内の地山３に対する作業位置４８にセットし、削岩機１８のロッド２１とビット２２を上昇限の位置にセットしておく。前述のごとく削岩機１８を作業位置４８にセットした状態では、図２に示すように、鞘管製造・挿入・切断装置２３は作業位置４８とは反時計方向に９０°離れた待機位置４９ａで待機している。
【００５５】
この状態で、削岩機１８の回転・推進駆動装置２０を作動させ、削岩機１８をリーダ１２に設けられたガイドレール１４ａ，１４ｂと、削岩機１８に設けられたガイドレール保持具１９とによるガイド作用を介して下降させ、ロッド２１とビット２２に回転力と推力を付与し、図１から分かるように、ビット２２により地山３を掘削し、穴５０を掘進する。
【００５６】
前述のごとく削岩機１８により所定深さの穴５０を掘進後、回転・推進駆動装置２０によりロッド２１とビット２２を上昇限まで引き上げ、回転を停止させる。
【００５７】
ついで、穴開け・鞘管挿入装置１１のロータリ部１６を図２において時計方向に９０°回転させ、鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置４９ａから作業位置４８に移動させ、削岩機１８を同図１において時計方向に９０°回転した待機位置４９ｂに移動させ、それぞれ当該位置にセットする。
【００５８】
続いて、前記作業位置４８で、鞘管製造・挿入・切断装置２３の各部を次のように作動させる。
【００５９】
つまり、鞘管製造装置２６の取り込みローラ２７を回転させ、図３〜図５に示すように、鞘管材収納リール４２に巻き取られている帯状鞘管材５１を取り出し、１段目の丸めローラ２８に送り込む。
【００６０】
前記１段目の丸めローラ２８は、図５および図６から分かるように、帯状鞘管材５１を断面円形の途中まで丸め、２段目の丸めローラ２９に引き渡す。
【００６１】
前記２段目の丸めローラ２９は、断面円形の途中まで丸められた鞘管材５６を受け取り、図７から分かるように、断面円形の筒状に丸めてファスナ装置３０に引き渡す。
【００６２】
前記ファスナ装置３０は、断面円形の筒状に丸められた鞘管材５６を受け取り、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部側または両端部に設けられたファスナの種類に対応して配備された治具により、ファスナを次のように接合または結合させる。
【００６３】
すなわち、図８に示すごとく、帯状鞘管材５１の一端部の一方の面に接着剤または両面粘着テープなどの接合材５２を設けたファスナの場合は、図１３〜図１８に示すように、治具３１の第１治具部材３１ａとくさび型の中間治具部材３１ｃ間で断面円形に丸められた鞘管材５６の一端部を掴み、同中間治具部材３１ｃと第２治具部材３１ｂ間で鞘管材５６の他端部を掴み、徐々に鞘管材５６の両端部間の間隔を狭めて行き、鞘管材５６の両端部を重ね合わせ、第１，第２治具部材３１ａ，３１ｂにより圧着し、接合材５２を介して鞘管材５６の継ぎ目を接合し、筒状の鞘管５７を製造する。
【００６４】
また、鞘管材５６の両端部を重ね合わせて溶着するファスナの場合は、前記図１３〜図１８に示す治具３１の中間治具部材３１ｃに代えて、高周波加熱機能を持った中間治具部材を用いて接合させる。
【００６５】
また、図９に示すように、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部と他端部に雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを設けたファスナの場合は、図１９および図２０に示すように、第１，第２治具部材３２ａ，３２ｂを有するファスナ装置３０を用いる。しかして、第１治具部材３２ａにより鞘管材５７の両端部を寄り合わせて雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを嵌合させ、嵌合された雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを第２治具部材３２ｂにより外側から圧迫し、かしめて鞘管材５６の継ぎ目を結合させ、鞘管５７を製造する。
【００６６】
さらに、図１０に示すように、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面と他端部の他方の面に雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂを設けたファスナ、図１１に示すように、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面に突起５５ａを設け、他端部の他方の面には止着部５５ｂを設けたファスナの場合も、前記図１９および図２０に示すファスナ装置と同様の機能を持った治具を用いてファスナの構成部材を嵌合させ、かしめて鞘管材５６の継ぎ目を結合させ、鞘管５７を製造する。
【００６７】
前述のごとく、ファスナ装置３０により接合または結合させて製造した鞘管５７を鞘管送り出し装置３３に引き渡す。
【００６８】
前記鞘管送り出し装置３３は、ファスナ装置３０から受け取った鞘管５７を、削岩機１８により開けられた穴５０に直ちに送り込み、図３および図４に示すように、着底するまで挿入する。
【００６９】
穴５０に鞘管５７を着底するまで挿入した後、鞘管製造・挿入・切断装置２３のうちの、取り込みローラ２７、１段目，２段目の丸めローラ２８，２９、ファスナ装置３０および鞘管送り出し装置３３の作動を停止させる。
【００７０】
ついで、鞘管切断装置３４の回転駆動装置３８を作動させ、回転軸３６を回転支点として、図２１において時計方向に回転させ、ニクロム線３７により鞘管５７を所定位置で切断する。鞘管５７の切断位置は、ガイドレール１５ａ，１５ｂに沿ってガイドレール保持具２４および保持枠２５を上下方向に移動させ、鞘管製造・挿入・切断装置２３全体を上下方向に移動させることによって調整する。なお、穴５０に挿入された後、切断された鞘管を図５において符号５８で示す。
【００７１】
前述のごとく鞘管５７を切断後、鞘管切断装置３４の回転駆動装置３８により、アーム３５とニクロム線３７を初期位置に戻す。また、ロータリ部１６を図２において反時計方向に９０°回転させ、穴開け・鞘管挿入装置１１の削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３を図２に示す初期位置に戻す。ついで、ベースマシン１０により穴開け・鞘管挿入装置１１全体を次の穴開け・鞘管挿入位置に移動させる。
【００７２】
以上が所定位置への穴開け、鞘管５７の製造・挿入・切断作業の１サイクルであるが、これらの作業を遠隔操作装置４５とコンピュータ４６による遠隔操作によって行う。そして、以上の作業を繰り返して行い、ケーソン１の作業室２内の地山３に、所定間隔をおいて穴５０を開け、その穴５０に直ちに鞘管５７を挿入して行く。
【００７３】
しかして、この実施例によれば、次のような効果がある。
（１）ケーソン１の作業室２内に、ベースマシン１０やコントローラ（図示せず）、穴開け・鞘管挿入装置１１の構成部材であるリーダ１２、ロータリ部１６、削岩機１８および鞘管製造・挿入・切断装置２３、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２、およびこれらの付属部材を持ち込んで組み立てて使用するようにしているため、部材や機材が比較的小型にまとまっているので、ケーソン１の作業室２への搬入、使用後における作業室２からの搬出を容易に行うことができる。
（２）ケーソン１の作業室２内に、帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２に巻き取った状態で持ち込み、鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を穴開け・鞘管挿入装置１１の鞘管製造・挿入・切断装置２３に取り込み、この鞘管製造・挿入・切断装置２３により鞘管５７を製造し、穴５０に挿入するようにしているので、狭い作業スペースでも、地山３に比較的深い穴５０を開け、その穴５０に適合する長さの鞘管５７を製造し、挿入することができる。
（３）単一のリーダ１２に、ロータリ部１６を介して削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３を取り付け、作業位置４８で削岩機１８により地山３に穴開け後、ロータリ部１６により鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置４９ａから作業位置４８に回転させ、その位置にセットし、鞘管５７を製造しつつ前記穴５０に送り込んで挿入するようにしているので、削岩機１８で開けた穴５０に鞘管５７を確実に挿入できるし、穴５０を開けた後、直ちに鞘管５７を挿入できるので、穴５０の崩壊や、穴５０の周囲のずりによる穴５０の閉塞を有効に防ぐことができる。
（４）削岩機１８で地山３に穴５０を開け、鞘管製造・挿入・切断装置２３の鞘管製造装置２６の取り込みローラ２７で帯状鞘管材５１を取り込み、１段目，２段目の丸めローラ２８，２９で帯状鞘管材５１を丸め、ファスナ装置３０で前記丸めローラ２８，２９により丸められた鞘管材５６の継ぎ目を接合または結合し、このようにして製造された鞘管５７を鞘管送り出し装置３３で穴５０に送り込み、穴５０に鞘管５７を挿入後、その鞘管５７を鞘管切断装置３４により所定位置で切断するようにしており、地山３への穴開けから鞘管５７の製造・挿入・切断に至る一連の作業を連続的に行うことができるので、作業能率の向上を図ることができる。
（５）帯状鞘管材５１の幅方向の一端部に施された接合材５２、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部と他端部に設けられた雄・雌結合部材５３ａ，５３ｂ、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面と他端部の他方の面に設けられた雄・雌結合部材５４ａ，５４ｂ、帯状鞘管材５１の幅方向の一端部の一方の面に設けられた突起５５ａと他端部の他方の面に設けられた止着部５５ｂなど、帯状鞘管材５１に予めファスナを設け、鞘管５７の製造過程で前記ファスナをファスナ装置３０により接合または結合させるようにしているので、継ぎ目が強固な鞘管５７を能率良く製造することができる。
（６）リーダ１２に、上下方向に延びる鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール１５ａ，１５ｂを設け、このガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って鞘管製造・挿入・切断装置２３を上下方向に位置調整可能に取り付けているので、穴５０に挿入された鞘管５７を適正長さに切断することができる。
（７）ケーソン１の作業室２内での穴開け作業、鞘管製造・挿入・切断作業、次の穴開け・鞘管挿入位置への穴開け・鞘管挿入装置１１全体の移動、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置へ移動させ、当該位置にセットする作業、鞘管製造・挿入・切断装置２３の上下方向の位置調整等を、地上に設置された遠隔操作室４４内に配置された遠隔操作装置４５とコンピュータ４６による遠隔操作で行うようにしており、高圧の圧気状態、穴開け時における粉塵の発生、地下水の噴出等、ケーソン１の作業室２内の悪環境条件下でかつ危険区域での作業を機械的に安全に行うことができるし、作業の省力化を図ることができる。
【００７４】
以上の実施例において、遠隔操作室４４は必ずしも地上に設置する必要がなく、ケーソン函外、つまりケーソン１内であって作業室２以外の安全区域に設置してもよい。
【００７５】
また、以上の実施例はケーソン１の作業室２内の地山３への穴開け、その穴５０への鞘管５７の挿入について説明したが、トンネル坑内の地山への穴開け・鞘管挿入にも適用することができる。その場合には、リーダ１２、削岩機１８、鞘管製造・挿入・切断装置２３等の主要部材や、これらの付属部材を、トンネル坑内の作業に適するようにレイアウトする外、遠隔操作室４４はトンネル坑外の安全な区域に設置する。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明方法ではリーダ１２に、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動させかつセット可能に取り付け、前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置に移動させ、前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３の移動前または移動後に、削岩機１８を作業位置４８に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置に移動させるとともに当該位置にセットし、前記地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置で削岩機１８により地山３に所定深さの穴５０を開け、ついで前記削岩機１８を待機位置に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を作業位置４８に移動させるとともに当該位置にセットし、前記穴開け・鞘管挿入位置で鞘管製造・挿入・切断装置２３により帯状鞘管材５１を丸めて鞘管５７を製造しつつ前記穴５０に送り込み、穴５０に鞘管５７を所定長さ挿入した後、鞘管５７を所定位置で切断し、前記鞘管５７の切断後、リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを一緒に地山３に対する次の穴開け・鞘管挿入位置に移動させるようにしているので、次のような効果がある。
（１）地山３への穴開けから鞘管５７の製造・挿入・切断を機械的に行うことができるので、鞘管挿入作業者が穴開け時に地山から発生する粉塵を吸引してしまうような衛生上の問題を解消し得る効果がある。
（２）安全衛生上の規則に拘束されず必要な作業を行い得るので、工期を短縮し得る効果がある。
（３）穴開けから鞘管製造・挿入・切断作業を機械的に行うことができるので、作業能率を大幅に向上し得る効果がある。
（４）帯状鞘管材５１を丸めて鞘管５７を製造しつつ穴５０内に挿入するようにしているので、予め製造しておいた鞘管をストックしておくためのスペースの問題や、他の作業の邪魔になる問題、長大な鞘管を運搬しなければならない問題を一挙に解決し得る効果がある。
（５）削岩機１８で穴開け後、その穴５０に鞘管製造・挿入・切断装置２３で製造した鞘管５７を直ちに挿入できるので、穴５０の崩壊や、穴５０の周囲のずりによる穴５０の閉塞を有効に防止し得る効果もある。
【００７７】
また、本発明方法では前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取り、この鞘管材収納リール４２を鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に取り付け、鞘管製造時に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を鞘管製造・挿入・切断装置２３に取り込んで丸めるようにしており、鞘管の機材である帯状鞘管材５１をコンパクトにかつ巻き戻して使いやすいようにまとめることができるので、帯状鞘管材５１の取り扱い性の向上を図り得る効果がある。
【００７８】
また、本発明方法では前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部に予めファスナを設けておき、鞘管製造時に帯状鞘管材５１を丸めた後、その丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナにより接合または結合するようにしているので、帯状鞘管材５１を丸めた鞘管材５６の継ぎ目を簡単にかつ強固に接合または結合した鞘管５７を製造し、送り出すことができる効果がある。
【００７９】
また、本発明方法では前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取っておき、前記リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込んで使用可能に組み立て、前記ニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内の地山３への穴開け、帯状鞘管材５１の取り込み、鞘管５７の製造・挿入・切断作業を、ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外での遠隔操作により実行するようにしているので、ケーソン函内やトンネル坑内での劣悪な作業環境条件下での穴開け・鞘管挿入作業を遠隔操作で行い、作業員を苦渋作業から解放し、しかも作業能率の大幅な向上を図り得る効果がある。
【００８０】
また、本発明装置ではベースマシン１０にリーダ１２を支持し、このリーダ１２に、互いに所定の間隔をおいて削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動可能にかつ当該位置にセット可能に取り付け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２を取り付け、鞘管５７の製造時に、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を取り込み、この帯状鞘管材５１を前記鞘管製造・挿入・切断装置２３により丸めて鞘管５７を製造し、その鞘管５７を削岩機１８により開けられた穴５０に送り込み、所定長さ挿入後、所定位置で切断可能に構成しているので、前記本発明方法を比較的小型で簡素な設備で的確に実施し得る効果がある。
【００８１】
また、本発明装置では前記リーダ１２にロータリ部１６を装着し、このロータリ部１６の周りに所定間隔をおいて前記削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを取り付け、前記ロータリ部１６を介して削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置とに回転させ、かつ当該位置にセット可能に構成しているので、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置とに確実にかつ敏速に移動させ、当該位置にセットし得る効果がある。
【００８２】
また、本発明装置では前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部にファスナを設け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に、丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナで接合または結合させるファスナ装置３０を配備しているので、継ぎ目が強固に接合または結合された鞘管５７を連続的に製造し、送り出し得る効果がある。
【００８３】
さらに、本発明装置では前記リーダ１２に、このリーダ１２の軸方向に延びる鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール１５ａ，１５ｂを設け、このガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って位置調整可能に鞘管製造・挿入・切断装置２３を取り付け、穴５０に挿入された鞘管５７の切断位置を調整可能に構成しているので、穴５０に挿入された鞘管５７を適正位置で切断し得る効果がある。
【００８４】
そして、本発明装置では前記ベースマシン１０と、リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込み、使用可能な形態に組み立てるとともに、前記ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外に、前記各部を遠隔操作するための遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とを配置しているので、ケーソン函内またはトンネル坑内での劣悪な作業環境条件下での地山への穴開け作業、鞘管５７の製造作業、穴５０への鞘管５７の挿入・切断作業に至るまで、ケーソン函外またはトンネル坑外での遠隔操作で行い得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、穴開け・鞘管挿入装置における穴開け状態を示す側面図である。
【図２】図１の拡大平面図である。
【図３】図１に示す穴開け・鞘管挿入装置における鞘管製造・挿入・切断装置の使用状態を示す図であって、帯状鞘管材の鞘管材収納リールをリーダの上部に取り付けた場合を示す側面図である。
【図４】図１に示す穴開け・鞘管挿入装置における鞘管製造・挿入・切断装置の使用状態を示す図であって、帯状鞘管材の鞘管材収納リールをベースマシンに取り付けた場合を示す側面図である。
【図５】図１に示す実施例における鞘管製造・挿入・切断装置の拡大側面図である。
【図６】図５に示す鞘管製造・挿入・切断装置の１段目の丸めローラ部分の拡大平面図である。
【図７】同じく２段目の丸めローラ部分の拡大平面図である。
【図８】帯状鞘管材の一端部にファスナとして、接合材を設けた場合を示す拡大平面図である。
【図９】帯状鞘管材の一端部と他端部にファスナとして、雄・雌結合部材を設けた場合を示す拡大平面図である。
【図１０】帯状鞘管材の一端部と他端部にファスナとして、他の雄・雌結合部材を設けた場合を示す拡大平面図である。
【図１１】帯状鞘管材の一端部と他端部にファスナとして、突起とその止着部とを設けた場合を示す拡大平面図である。
【図１２】図５に示す鞘管製造・挿入・切断装置のファスナ装置部分をさらに拡大して示した側面図である。
【図１３】図１２に示すファスナ装置のＡ位置における拡大横断平面図であって、図８に示すファスナを設けた帯状鞘管材を丸めた鞘管材の継ぎ目を接合する過程を示す図である。
【図１４】図１３に示すファスナ装置部分をさらに拡大して示した図である。
【図１５】図１２に示すファスナ装置のＢ位置における拡大横断平面図であって、図１３に続いて鞘管材の継ぎ目を接合する過程を示す図である。
【図１６】図１５に示すファスナ装置部分をさらに拡大して示した図である。
【図１７】図１２に示すファスナ装置のＣ位置における拡大横断平面図であって、図１５に続いて鞘管材の継ぎ目を接合した状態を示す図である。
【図１８】図１７に示すファスナ装置部分をさらに拡大して示した図である。
【図１９】図１２に示すファスナ装置のＡ位置における拡大横断平面図であって、図９に示すファスナを設けた帯状鞘管材を丸めた鞘管材の継ぎ目を接合する過程を示す図である。
【図２０】図１２に示すファスナ装置のＣ位置における拡大横断平面図であって、図１９に続いて鞘管材の継ぎ目を結合した状態を示す図である。
【図２１】図５に示す鞘管製造・挿入・切断装置おける切断装置部分の拡大平面図である。
【図２２】図１〜図４に示す穴開け・鞘管挿入装置の各部を遠隔操作する装置の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
３ 地山
１０ ベースマシン
１１ 穴開け・鞘管挿入装置
１２ リーダ
１５ａ，１５ｂ 鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール
１６ ロータリ部
１８ 削岩機
１９ ガイドレール保持具
２０ 回転・推進駆動装置
２１ ロッド
２２ ビット
２３ 鞘管製造・挿入・切断装置
２４ ガイドレール保持具
２５ 装置の保持枠
２６ 鞘管製造装置
２７ 取り込みローラ
２８ １段目の丸めローラ
２９ ２段目の丸めローラ
３０ ファスナ装置
３３ 鞘管送り出し装置
３４ 鞘管切断装置
４２ 鞘管材収納リール
４４ 遠隔操作室
４５ 遠隔操作装置
４６ コンピュータ
４８ 作業位置
４９ａ 鞘管製造・挿入・切断装置の待機位置
４９ｂ 削岩機の待機位置
５０ 開けられた穴
５１ 帯状鞘管材
５２ ファスナである接合材
５３ａ，５３ｂ ファスナである雄・雌結合部材
５４ａ，５４ｂ ファスナである雄・雌結合部材
５５ａ，５５ｂ ファスナである突起・止着部
５６ 丸められた鞘管材
５７ ファスナで結合された鞘管
５８ 穴に挿入され切断された鞘管
Claims (9)
- リーダ１２に、削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動させかつセット可能に取り付け、 前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置に移動させ、
前記リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３の移動前または移動後に、削岩機１８を作業位置４８に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を待機位置に移動させるとともに当該位置にセットし、
前記地山３に対する穴開け・鞘管挿入位置で削岩機１８により地山３に所定深さの穴５０を開け、
ついで前記削岩機１８を待機位置に、鞘管製造・挿入・切断装置２３を作業位置４８に移動させるとともに当該位置にセットし、
前記穴開け・鞘管挿入位置で鞘管製造・挿入・切断装置２３により帯状鞘管材５１を丸めて鞘管５７を製造しつつ前記穴５０に送り込み、穴５０に鞘管５７を所定長さ挿入した後、鞘管５７を所定位置で切断し、
前記鞘管５７の切断後、リーダ１２と削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを一緒に地山３に対する次の穴開け・鞘管挿入位置に移動させる、
ことを特徴とする地山への穴開け・鞘管挿入方法。 - 前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取り、この鞘管材収納リール４２を鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に取り付け、鞘管製造時に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を鞘管製造・挿入・切断装置２３に取り込んで丸めることを特徴とする請求項１記載の地山への穴開け・鞘管挿入方法。
- 前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部に予めファスナを設けておき、鞘管製造時に帯状鞘管材５１を丸めた後、その丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナにより接合または結合することを特徴とする請求項１記載の地山への穴開け・鞘管挿入方法。
- 前記帯状鞘管材５１を鞘管材収納リール４２にコイル状に巻き取っておき、前記リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込んで使用可能に組み立て、前記ニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内の地山３への穴開け、帯状鞘管材５１の取り込み、鞘管５７の製造・挿入・切断作業を、ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外での遠隔操作により実行することを特徴とする請求項１記載の地山への穴開け・鞘管挿入方法。
- ベースマシン１０にリーダ１２を支持し、このリーダ１２に、互いに所定の間隔をおいて削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを、作業位置４８と待機位置とに移動可能にかつ当該位置にセット可能に取り付け、
前記鞘管製造・挿入・切断装置２３の近傍に、帯状鞘管材５１をコイル状に巻き取った鞘管材収納リール４２を取り付け、鞘管５７の製造時に、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に鞘管材収納リール４２から帯状鞘管材５１を取り込み、この帯状鞘管材５１を前記鞘管製造・挿入・切断装置２３により丸めて鞘管５７を製造し、その鞘管５７を削岩機１８により開けられた穴５０に送り込み、所定長さ挿入後、所定位置で切断可能に構成した、
ことを特徴とする地山への穴開け・鞘管挿入装置。 - 前記リーダ１２にロータリ部１６を装着し、このロータリ部１６の周りに所定間隔をおいて前記削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを取り付け、前記ロータリ部１６を介して削岩機１８と鞘管製造・挿入・切断装置２３とを作業位置４８と待機位置とに回転させ、かつ当該位置にセット可能に構成したことを特徴とする請求項５記載の地山への穴開け・鞘管挿入装置。
- 前記帯状鞘管材５１の幅方向の少なくとも一端部にファスナを設け、前記鞘管製造・挿入・切断装置２３に、丸められた鞘管材５６の継ぎ目を前記ファスナで接合または結合させるファスナ装置３０を配備したことを特徴とする請求項５記載の地山への穴開け・鞘管挿入装置。
- 前記リーダ１２に、このリーダ１２の軸方向に延びる鞘管製造・挿入・切断装置用のガイドレール１５ａ，１５ｂを設け、このガイドレール１５ａ，１５ｂに沿って位置調整可能に鞘管製造・挿入・切断装置２３を取り付け、穴５０に挿入された鞘管５７の切断位置を調整可能に構成したことを特徴とする請求項５記載の地山への穴開け・鞘管挿入装置。
- 前記ベースマシン１０と、リーダ１２と、削岩機１８と、鞘管製造・挿入・切断装置２３と、帯状鞘管材５１を巻き取った鞘管材収納リール４２と、これらの付属部材とをニューマチックケーソン函内またはトンネル坑内に持ち込み、使用可能な形態に組み立てるとともに、前記ニューマチックケーソン函外またはトンネル坑外に、前記各部を遠隔操作するための遠隔操作装置４５とコンピュータ４６とを配置したことを特徴とする請求項５記載の地山への穴開け・鞘管挿入装置。
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