JP4204130B2 - パイプルーフ工法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパイプルーフ工法に関し、特に、トンネルを掘削する以前に、パイプルーフの予定線に沿って且つトンネル横断面の上方に、複数のパイプを建て込むパイプルーフ工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この様なパイプルーフ工法は、支保が困難な施工環境において、安全且つ確実にトンネル等の掘削を行うことが出来るので、広範囲に用いられている。
【０００３】
図２０は、パイプルーフ工法によるトンネルパイプルーフ工法の概要を示しており、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って、掘削されるべきトンネル横断面に対応する領域ＰＴの上方或いは周囲に、複数のパイプ１４・・・が建て込まれた状態が示されている。複数のパイプ１４・・・を建て込むことにより、トンネル上方或いは周囲の土圧を支持する屋根（ルーフ）として機能せしめ、以てトンネル内の作業を安全ならしめているのである。
【０００４】
しかし、従来のパイプルーフ工法では削孔精度が悪く且つ削孔途中の方向制御が出来ないので、長尺の掘削を行うと、掘削孔の位置が所望の位置から離隔してしまうという問題が存在する。例えば図２０で示す様に、複数のパイプ１４・・・の内、２点鎖線で示すパイプの様に、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖから離隔してしまい、パイプルーフとしての機能を奏することが困難になる。
【０００５】
そのため従来は、図２１で示す様に、拡幅部Ｗを断続的に設け、拡幅部Ｗ間の短い区間ごとにパイプの建て込みを行っていた。
しかし、短い区間毎にパイプの建て込みを行った結果、掘削孔の掘削、パイプの建て込み、モルタルやセメントミルク等の注入材の注入、といった作業を多数回繰り返して行わなければならず、作業に費される労力が多大となってしまう。
さらに、従来のパイプルーフ工法においては、曲線部分はごく一部の例外を除いて施工できず、直線部のみの施工となる。例外的に、曲線部分を施工する方法は、パイプの口径が大きい場合のみ行われ、施工コストが高額となってしまうので、さほど実用化はされていないのが現状である。図２２において、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖが湾曲している場合には、直線状のパイプ１４の端部１４Ｅはパイプルーフの予定線から離隔してしまい、パイプルーフとしての機能を発揮する事が困難となってしまう。
【０００６】
その他の従来技術として、例えばフォアパイリング工法が存在する。
しかし、フォアパイリング工法では、削孔と掘削と支保工で段取り替えが必要である。
また、図２３で示す様に、フォアパイリング工法では余掘部分ＡＤＣを必要とするが、余剰掘削部分ＡＤＳの多量の掘削土の処理コスト、及び掘削部分へ注入するべき注入剤のコストが無視出来ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、掘削或いはパイプ建て込みを直線或いは曲線に限らず、また特に１００ｍを超える長距離のパイプルーフの予定線に沿って高精度にて行うことが出来て、しかも、掘削についての余剰部分が発生しない様なパイプルーフ工法の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は種々研究の結果、測定器で掘削位置を測定し、掘削方向或いは掘削軌道を修正しつつ、水平孔掘削機によって長尺のドリルロッドを押し、引き、回転させて地盤を掘削（或いは削孔）、進行する所謂「リードドリル工法」を応用すれば、パイプルーフ工法或いはフォアパイリング工法によるパイプルーフ工法に極めて有効であると判断した。
【０００９】
本発明によれば、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程を有し、前記水平孔掘削機（１０）は、ドリルロッド（１２）を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しており、パイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）は湾曲しており、前記掘削する工程により掘削された掘削孔（Ｈ）内にパイプ（１４）を建て込む工程と、所定本数のパイプ（１４）を建て込んだ後にパイプ（１４）の内外に注入材（ＭＳ）を注入する工程とを含み、前記掘削孔（Ｈ）を掘削する工程では測定器で掘削位置を測定し掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿ってドリルロッド（１２）及び掘削ビットを進行せしめるパイプルーフ工法において、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程の次に、ドリルロッド（１２）にガイド管（３４）を取り付け且つ先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）にガイド管（３４）の大径リングを通し、ドリルロッド（１２）が先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）に案内されて掘削を行い、以って、先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ２）を掘削するようになっている。
【００１０】
また本発明によれば、先端に掘削ビットを有するドリルロッド（１２）をパイプ（１４Ｂ−１）内に挿入し、該パイプ（１４Ｂ−１）の先端から掘削ビットが突出した状態で水平孔掘削機（１０）を用いて地盤を掘削し、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）の掘削とパイプ（１４Ｂ−１）の建て込みとを同時に行う工程を有し、前記水平孔掘削機（１０）は、ドリルロッド（１２）を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しており、パイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）は湾曲しており、ドリルロッド（１２）及び掘削ビットを回収する工程と、所定本数のパイプ（１４Ｂ−１）を建て込んだ後にパイプ（１４Ｂ−１）の内外に注入材（ＭＳ）を注入する工程とを含み、掘削及び建て込みを行う工程では測定器で掘削位置を測定し掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿ってドリルロッド（１２）及びパイプ（１４Ｂ−１）を進行せしめるパイプルーフ工法において、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）の掘削とパイプ（１４Ｂ−１）の建て込みとを同時に行う工程の次に、後発的に建て込まれるパイプ（１４Ｂ−２）にガイド管（３４Ａ）を取り付け且つ先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）にガイド管（３４Ａ）の大径リングを通し、後発のパイプ（１４Ｂ−２）は先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）に案内されつつ掘削及び建て込みを行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）と連結して建て込まれるようになっている。
【００１６】
本発明の実施に際して、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程で、先行して建て込まれたパイプ（１４Ａ）に設けた継手（１４Ｊ）とドリルロッド（１２Ａ）に設けた継手（１２Ｊ）とを係合して、ドリルロッド（１２Ａ）はパイプ（１４Ａ）の継手（１４Ｊ）で案内されつつ掘削を行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ａ）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込み用の掘削孔を掘削するのが好ましい。
【００１７】
また、パイプ建て込み用の掘削孔の掘削とパイプの建て込みとを同時に行う場合において、パイプ（１４Ａ、１４Ａ−１、１４Ａ−２）の外周面よりも半径方向外方の領域に継手（１４Ｊ）が設けられており、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）の掘削とパイプ（１４Ａ−２）の建て込みとを同時に行う工程で、先行して建て込まれたパイプ（１４Ａ、１４Ａ−１）の外周面より半径方向外側に設けた継手（１４Ｊ）と、後発して掘削を行っているパイプ（１４Ａ−２）の外周面より半径方向外側に設けた継手（１４Ｊ）とを係合して、後発のパイプ（１４Ａ−２）は先行するパイプ（１４Ａ−１）の継手（１４Ｊ）で案内されつつ掘削を行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ａ−１）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込みを行うのが好ましい。
【００１８】
ここで、掘削孔の掘削工程がパイプの建て込み工程に先行する場合には、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程で、ドリルロッド（１２）にガイド管（３４）を取り付け且つ先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）にガイド管（３４）の大径リングを通し、ドリルロッド（１２）が先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）に案内されて掘削を行い、以って、先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ２）を掘削するのが好ましい。
【００１９】
そして、パイプ建て込み用の掘削孔の掘削とパイプの建て込みとを同時に行う場合には、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ２）の掘削とパイプ（１４Ｂ−２）の建て込みとを同時に行う工程で、後発的に建て込まれるパイプ（１４Ｂ−２）にガイド管（３４Ａ）を取り付け且つ先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）にガイド管（３４Ａ）の大径リングを通し、後発のパイプ（１４Ｂ−２）は先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）に案内されつつ掘削及び建て込みを行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）と連結して建て込まれるのが好ましい。
【００２０】
さらに本発明の実施に際しては、パイプ同士が間隔を空けて建て込まれる様にする事が可能である。
【００２１】
ここで本発明では、ドリルロッド及び掘削ビットを用いて、或いはドリルロッドをパイプの内側に位置せしめて、掘削孔の掘削を行う際に、測定器で掘削位置を測定し、掘削方向或いは掘削軌道を修正しつつ、水平孔掘削機を用いて、ドリルロッド或いはパイプを操作して地盤を掘削（或いは削孔）する。
【００２２】
係る構成を具備する本発明によれば、掘削孔を掘削するに際して、掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線に沿ってドリルロッド及び掘削ビットを進行せしめているので、掘削方向或いは掘削軌道が所望の軌道からずれてしまったならば、直ちに軌道修正することが出来る。
同様に、長尺のドリルロッドを長尺のパイプ内に挿入し、該パイプの先端から掘削ビットが突出した状態で地盤の掘削と、長尺のパイプの建て込みとを同時に行うに際しては、掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線に沿ってドリルロッド及び長尺のパイプを進行せしめているので、掘削軌道が所望の軌道からずれても、直ちに軌道修正することが出来る。
【００２３】
すなわち本発明によれば、長尺のドリルロッドや長尺のパイプを用いて、長尺の掘削或いはパイプ建て込みを、掘削予定線に沿って、高精度にて行うことが出来る。そして、長尺のドリルロッドや長尺のパイプを用いることが出来る結果、拡幅部を設ける必要が無く、また、短い区間毎に区切って施工する必要が無くなる。
【００２４】
また、長尺のパイプを複数埋め込むので、フォアパイリング工法の様な余剰掘削部分は発生しない。
【００２５】
さらに、継手同士の係合或いはガイド管を使用することにより、先行して建て込まれたパイプを、隣接する掘削孔を掘削するドリルロッド或いは後発的に立て込まれるパイプの案内部材として利用することが出来るので、所定の線形で、複数のパイプを迅速に建て込むことが出来る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図１−図１９を参照して、本発明の実施形態について説明する。ここで、図中、同一の部材には同一の符号を付してある。
【００２７】
図１−図５は、本発明によるトンネル掘削及びその補助工法、より詳細にはパイプルーフ工法によって支保工を構成するトンネル断面の概要を示している。
図１において、符号Ｇはトンネルを掘削しようとする地盤を示し、符号ＰＴで示すのが掘削するべきトンネルの横断面に対応する領域であり、２点鎖線Ｔ−Ｖは掘削しようとするトンネルの予定線を示しており、符号１０は水平孔掘削機を示している。
【００２８】
水平孔掘削機１０は、ドリルロッド１２を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しており、方向を制御しながらドリルロッド１２先端の図示しないビットにより、トンネルのパイプルーフの予定線Ｔ−Ｖ直上に沿って地盤Ｇを掘削する。より詳細には、トンネル横断面に対応する領域ＰＴの直上及び周囲の位置を、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って掘削するのである。
なお図１において、ドリルロッド１２を用いて掘削される掘削孔（図１では点線で示す）は、符号Ｈで示されている。
【００２９】
次に、図２で示す様に、ドリルロッド１２（図１）を用いて方向を制御しつつ掘削された掘削孔Ｈに、水平孔掘削機１０により、パイプルーフ用の鋼管（或いはパイプ）１４を建て込む。ここで水平孔掘削機１０は、ドリルロッド１２のみならず、パイプ１４を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しているのである。
【００３０】
明確には図示されていないが、ドリルロッド１２を用いて掘削された掘削孔Ｈに、パイプ１４を建て込むのに代えて、パイプ１４自体により削孔を行っても良い。この場合においても、先端に掘削ビットを備えた長尺のパイプ１４を、水平孔掘削機１０により、回転し、押し込み、引き込むことにより、地盤Ｇをパイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って掘削するのである。
【００３１】
図３において、ドリルロッド１２を用いて掘削してパイプ１４を建て込み、或いは、パイプ１４自体で削孔した後に、図示しないモルタル注入機構により、パイプ１４内外にモルタルを注入する。なお、図３中の符号１４Ｍは、内外にモルタルを注入したパイプを示している。
【００３２】
この様に、内外にモルタルを注入したパイプ１４Ｍを所定数だけ構成した後に、図４及び図５で示す様に、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って、トンネルＴを掘削する。ここで、トンネルＴの天井部分は、パイプ１４及び注入されたモルタルにより、支保工を形成する事が出来る。
【００３３】
ここで、パイプ１４の配置に際して、図４及び図５で示す様に円弧状に配置することに限定するものではない。図６で示す様に、パイプルーフ工法では、トンネル横断面の予定形状、或いは、地下構造物ＳＧを避ける様に、パイプ１４・・・を配置出来るのである。
なお、パイプルーフ工法の実施に際して、本発明は複数のパイプを一定間隔で建て込むことも、図６で示す様に、間隔を空けずに建て込むこともできる。より詳細に述べると、隣り合う複数のパイプの離隔或いは接触については、図２５で示す様に、３通りの態様が存在する。すなわち、図２５の（イ）で示す様に、隣り合うパイプ１４、１４及び周囲のグラウト充填部５０、５０の双方とも離隔している態様と、図２５の（ロ）で示す様に、パイプ１４、１４は離隔しているがグラウト充填部５０、５０は接触している態様と、図２５（ハ）で示す様に、パイプ１４、１４同士が接触している（当然にグラウト充填部５０、５０同士も接触している）態様、とがある。そして、パイプ同士が隙間無く建て込まれた状態としては、図２５（ロ）の状態と、図２５（ハ）の状態の双方が該当する。図２５（ロ）の状態では、パイプ同士がグラウトを介して一体化されており、パイプ周辺土砂の崩落防止効果や止水効果は問題ない。
【００３４】
図７−図１６は、ドリルロッドを用いた掘削（図１参照）及びパイプ１４を建て込む際における種々の実施形態を示している。
図７は、ドリルロッド１２を用いた掘削行程、及びパイプ１４を一定間隔で建て込む工程における最も基本的な実施形態を示している。
【００３５】
図７において、先ず（ａ）で示す様に、ドリルロッド１２（図１参照：図７では図示せず）の先端には、計測装置２０及び掘削用のビット２２が設けられている。ここで計測装置２０は、ビット２２により地盤Ｇのどの部分が掘削されているかを検出する。またベントサブ２１は、計画線Ｔ−Ｖに沿って掘削が行われる様に制御するための装置である。また、ビット２２は、地盤Ｇの土質等により適宜選定される。なお、ドリルロッド１２先端、計測装置２０、ビット２２は、「掘削編成」と総称され、全体が符号３０で示されている。
【００３６】
図７の（ａ）において、矢印Ｄは掘削編成による掘削・進行方向である。
【００３７】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、図７の（ｂ）で示す様に、掘削孔Ｈから掘削編成を引き抜いて回収する。図７の（ｂ）において、矢印Ｐは、掘削編成３０の引き抜き方向を示している。
【００３８】
そして、図７の（ｃ）で示す様に、穿孔された掘削孔Ｈにパイプルーフ用のパイプ１４を挿入する。ここでパイプ１４は、掘削孔Ｈの曲率等に追従出来る程度の可撓性を有しており、図１の水平孔掘削機１０（図７では図示せず）等により建て込まれる。なお、図７の（ｃ）における矢印Ｄ１４は、パイプ１４の挿入方向或いは建て込み方向を示している。
【００３９】
パイプ１４を掘削孔Ｈに建て込んだならば、図７の（ｄ）で示す通り、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）する。これにより、図３で符号１４Ｍによって示す様な、内外にモルタルを注入したパイプが形成される。
【００４０】
図８も、ドリルロッド１２を用いた掘削行程、及びパイプ１４を一定間隔で建て込む工程における他の実施形態を示している。
先ず、図８の（ａ）で示す様に、先端に掘削ビット２２ｓを設けたドリルロッド１２を長尺のパイプ１４の内側に挿入し、掘削ビット２２ｓのみがパイプ１４の先端よりも突出している様な形態に構成する。そして、水平孔掘削機１０（図８では図示せず）を用いて掘削編成による掘削とパイプ１４の建て込みとを同時に行う。
ここでビット２２ｓは、その外径が可変に構成されており、掘削時にはパイプ１４の外径よりも大きいが、後述する掘削編成回収時にはパイプ１４の内径よりも小さくなるタイプのビットである。
【００４１】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、ビット２２ｓの外径がパイプ１４の内径よりも小さくなるまでを縮径して、図８の（ｂ）で示す様に、掘削孔Ｈから掘削編成３０（ドリルロッド１２先端、計測装置２０、ベントサブ２１、ビット２２ｓ）を引き抜いて回収する。
但し、図８の（ｂ）で示す通り、パイプ１４はそのまま残留する。
【００４２】
そして、図８の（ｃ）で示す通り、セメントミルク或いはモルタル、薬液、自硬性泥水等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）する。これにより、図３で符号１４Ｍによって示す様な、内外にモルタルを注入したパイプが形成される。
【００４３】
図９は、ドリルロッド１２を用いた掘削行程、及びパイプ１４を一定間隔で建て込む工程におけるさらに別の実施形態を示している。
図９の（ａ）においては、上述した図８の実施形態における（ａ）で示す工程と同様に、先端に掘削ビット２２Ａを設けたドリルロッド１２を長尺のパイプ１４の内側に挿入し、掘削ビット２２Ａのみがパイプ１４の先端よりも突出している様な形態に構成し、水平孔掘削機１０（図９では図示せず）を用いて掘削編成による掘削とパイプ１４の建て込みとを同時に行う。
【００４４】
明確には図示されていないが、図９の実施形態で用いられる掘削ビット２２Ａは、外径が縮小するタイプではない。このビット２２Ａは、所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、ロッド１２或いは計測装置２０（図９では図示せず：図７参照）から簡単に切り離し可能な構成となっている。なお掘削ビット２２Ａを切り離す構造については、既存の切り離し可能な掘削ビットをそのまま適用すれば良い。
【００４５】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、図９の（ｂ）で示す様に、ビット２２Ａをロッド１２或いは計測装置２０（図９では図示せず：図７参照）から切り離し、パイプ１４をそのまま残留して、掘削孔Ｈからビット２２Ａ以外の掘削編成３０を引き抜いて回収する。換言すれば、図９の実施形態では、ビット２２Ａが埋め殺しになる点で、図８の実施形態とは相違するのである。
【００４６】
そして、図９の（ｃ）で示す通り、セメントミルク或いはモルタル、薬液、自硬性泥水等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）して、図３で符号１４Ｍによって示す様な、内外にモルタルを注入したパイプを形成するのである。
【００４７】
図７−図９では、ドリルロッド１２を用いた掘削行程、及びパイプ１４を一定間隔で建て込む工程における実施形態を示した。
【００４８】
図１０−図１６は、前工程で建て込まれたパイプとの隙間を無くした状態で隣接するべきパイプの建て込みを行う際における実施形態が示されている。
【００４９】
図１０の実施形態では、先ず工程（ａ）において、ロッド１２先端の掘削編成３０により、水平孔掘削機１０（図１０では図示せず）を用いて、地盤Ｇに掘削孔Ｈを掘削する。
所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、図１０の（ｂ）で示す様に、ドリルロッド１２及び掘削編成３０を矢印Ｐ方向に引き抜く。
そして工程（ｃ）において、パイプ１４Ａの建て込みを行う。
【００５０】
ここで、図１０で示す工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）については、図７の実施形態における工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と概略同一である。但し、図１０で示す実施形態で用いられるパイプ１４Ａには、継手１４Ｊが設けられている点で異なっている。
【００５１】
次に、図１０の（ｄ）で示す通り、パイプ１４Ａの継手１４Ｊと係合する様な継手１２Ｊを有するロッド１２Ａ及び先端の掘削編成により、掘削孔Ｈと連続する掘削孔Ｈ２を掘削する。この際に、図１０の（ｄ）及び（ｅ）で示されている様に、ロッド１２Ａの継手１２Ｊがパイプ１４Ａの継手１４Ｊと係合した状態で、矢印Ｄ方向に掘削が行われる。そして、継手１４Ｊ及び継手１２Ｊがガイド部材として作用して、ロッド１２Ａ及び先端の掘削編成（ビット２２、計測装置２０）が掘削孔Ｈに連続した状態（隙間の無い状態：図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）で掘削孔Ｈ２を掘削する様に案内するのである。
【００５２】
パイプ１４Ａの継手１４Ｊで案内された状態で所定の掘削孔Ｈ２が掘削されたならば、ロッド１２Ａ及び先端の掘削編成を引き抜く。そして、図１０の（ｆ）で示す様に、掘削孔Ｈ２にパイプ１４Ａを建て込む。
図１０の（ｆ）からも明らかな様に、新たに建て込まれるパイプ１４Ａの継手１４Ｊは、既に建て込まれているパイプの継手１４Ｊと係合している。換言すれば、隣接するべきパイプ１４Ａの継手１４Ｊ同士の係合により、新たに建て込まれるパイプが案内されて、建て込まれたパイプ１４Ａが連続した状態、或いは隙間の無い状態（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）となるのである。
【００５３】
所定本数のパイプ１４Ａが隣接するパイプ１４Ａ同士が隙間無く（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）建て込まれたならば、図１０の（ｇ）で示す様に（図示の簡略化のため、２本のパイプのみが建て込まれた状態で示す）、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）するのである。
【００５４】
図１１は、パイプ１４Ａに設けられる継手１４Ｊの形状を例示しており、図１１の（ａ）で符号Ｊ−１で示す雄・雌の継手は二港湾形と呼ばれ、（ｂ）で示す継手はＷＬ（Ａ）形と呼ばれ、（ｃ）で示す継手はＷＬ（Ｂ）形と呼ばれ、（ｄ）で示す継手はＣＨ形と呼ばれる。
さらに図１１（ｅ）で示すような継手を使用する事も可能である。図１１（ｅ）で示す継手は、雄継手・雌継手を組み合わせたものであり、継手部分における捩れ或いはローリング現象を防止する効果を有する。
【００５５】
図１２の実施形態では、先ず（ａ）で示す様に、先端に掘削ビット２２ｓを設けたドリルロッド１２が、継手１４Ｊを設けた長尺のパイプ１４Ａの内側に配置されており、掘削ビット２２ｓのみがパイプ１４Ａの先端よりも突出している。そして、水平孔掘削機１０（図１２では図示せず）を用いて掘削編成（ドリルロッド１２先端、計測装置、ビット２２ｓ）による掘削と、パイプ１４Ａの建て込みとを同時に行う。
ビット２２ｓは、その外径が変化するタイプであり、掘削時にはパイプ１４の外径よりも大きいが、掘削編成回収時にはパイプ１４の内径よりも小さく縮径される。
【００５６】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、ビット２２ｓの外径をパイプ１４の内径よりも小さくなるまでを縮径して、図１２の（ｂ）で示す様に、パイプ１４Ａを残留したまま、掘削孔Ｈからドリルロッド１２及びビット２２を引き抜いて回収する。
ここで、図１２で示す工程（ａ）、（ｂ）は、パイプ１４Ａに継手１４Ｊが設けられている点を除けば、図８の実施形態における工程（ａ）、（ｂ）と概略同一である。
【００５７】
次に、図１２の（ｃ）で示す通り、建て込まれたパイプ１４Ａ（図１２（ｃ）では符号１４Ａ−１で示す）に隣接した位置で、図１２の（ａ）で示す様な構成を有するビット２２ｓ、ロッド１２、パイプ１４Ａ−２によって、掘削孔Ｈ２の掘削と当該パイプ１４Ａ−２の建て込みとを同時に行う。
ここで、掘削及び建て込みを同時に行う際に、先行して建て込まれたパイプ１４Ａ−１の継手１４Ｊと、後発的に建て込まれたパイプ１４Ａ−２の継手１４Ｊとが係合した状態で、矢印Ｄ方向に掘削が行われる。すなわち、先行するパイプ１４Ａ−１の継手１４Ｊがガイド部材として作用して、先行して掘削された掘削孔Ｈに連続して、或いは隙間の無い状態で、掘削孔Ｈ２が掘削される様に、後発のパイプ１４Ａ−２を案内するのである。
【００５８】
先行パイプ１４Ａ−１の継手１４Ｊで案内された状態で所定の掘削孔Ｈ２が掘削されたならば、図１２の（ｂ）で示す様に、ロッド１２Ａ及び先端の掘削編成を引き抜く。ここで、パイプ１４Ａ−１とパイプ１４Ａ−２とは、継手１４Ｊ同士の係合により、建て込まれたパイプ１４Ａが連続した状態となる。
【００５９】
所定本数（図１２でも、図示の簡略化のため２本のみ示す）の隣接するパイプ１４Ａ同士が隙間無く（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）建て込まれたならば、図１２の（ｄ）で示す様に、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）するのである。
【００６０】
図１３で示す実施形態は、使用する掘削ビット２２Ａは、外径が縮小するタイプではない。このビット２２Ａは、所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、ロッド１２或いは計測装置２０（図１３では図示せず：図７参照）から簡単に切り離し可能な構成となっている。
その他については、図１２の実施形態と概略同様である。
【００６１】
図１４の実施形態では、先ず工程（ａ）において、ロッド１２先端の掘削編成３０により、水平孔掘削機１０（図１４では図示せず）を用いて、地盤Ｇに掘削孔Ｈを掘削する。所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、図１４の（ｂ）で示す様に、ドリルロッド１２及び掘削編成３０を矢印Ｐ方向に引き抜く。
【００６２】
そして工程（ｃ）において、パイプ１４Ｂの建て込みを行う。ここで、図１４の（ｃ）及び（ｄ）で示す様に、パイプ１４Ｂにはガイド管３４が取り付けられており、そして、ガイド管３４のもう一方の側は、掘削編成３０を有するロッド１２に取り付けられている。すなわち、掘削編成３０を有するロッド１２とパイプ１４Ｂとは、ガイド管３４を介して連結されている。従って、パイプ１４Ｂが掘削孔Ｈに建て込まれるのと同時に、該掘削孔Ｈに連続する掘削孔Ｈ２が掘削されるのである。
【００６３】
パイプ１４Ｂが掘削孔Ｈに建て込まれたならば、ロッド１２及びガイド管３４を回収する（図１４の（ｅ）の状態）。
【００６４】
そして、図１４の（ｆ）で示す様に、掘削孔Ｈ２に新たなパイプ１４Ｂ−２を建て込むが、このパイプ１４Ｂ−２も、ガイド管３４を介してロッド１２に連結している。従って、パイプ１４Ｂ−２の建て込みと同時に、掘削孔Ｈ２に連続する新たな掘削孔Ｈ３が、ロッド先端の掘削編成３０により掘削される。
【００６５】
この様にして所定本数のパイプ１４Ｂの建て込みが完了したならば（図１４の（ｇ）では、図示を簡略化するため３本のみ示す）、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４Ｂの内側に充填（中込注入）し、パイプ１４Ｂの外側に充填（裏込注入）するのである。
【００６６】
図１５の実施形態では、先ず（ａ）で示す様に、先端に掘削ビット２２ｓを設けたドリルロッド１２が、長尺のパイプ１４Ｂ−１の内側に配置されており、掘削ビット２２ｓのみがパイプ１４Ｂ−１の先端よりも突出している。そして、水平孔掘削機１０（図１５では図示せず）を用いて掘削編成による掘削と、パイプ１４Ｂ−１の建て込みとを同時に行う。
ビット２２ｓは、その外径が変化するタイプであり、掘削時にはパイプ１４Ｂ−１の外径よりも大きいが、掘削編成回収時にはパイプ１４Ｂ−１の内径よりも小さく縮径される。
【００６７】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、ビット２２ｓの外径をパイプ１４Ｂ−１の内径よりも小さくなるまでを縮径して、図１５の（ｂ）で示す様に、パイプ１４Ｂ−１を残留したまま、掘削孔Ｈからドリルロッド１２及びビット２２ｓを引き抜いて回収する。
【００６８】
次に、図１５の（ｃ）、（ｄ）で示す通り、建て込まれたパイプ１４Ｂ−１にガイド管３４Ａの一方のリング部Ｒ−１を通し、他方のリング部Ｒ−２を後発的に建て込まれるパイプ１４Ｂ−２に取り付ける。このパイプ１４Ｂ−２は、パイプ１４Ｂ−１と同様に、ビット２２ｓ等と組み合わせて、掘削孔Ｈ２の掘削と、当該パイプ１４Ｂ−２の建て込みとを同時に行う様に構成されている。但し、パイプ１４Ｂ−２では、ガイド管３４Ａにより、先行して建て込まれたパイプ１４Ｂ−１により案内されるので、掘削孔Ｈと掘削孔Ｈ２とは連続し、且つ、パイプ１４Ｂ−１と１４Ｂ−２とは隙間を空けること無く（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）建て込まれるのである。
【００６９】
隣接するパイプ１４Ｂ同士が隙間無く（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）建て込まれたならば、図１２の（ｄ）で示す様に（図示の簡略化のため、２本のみパイプを示す）、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）する。
【００７０】
図１６で示す実施形態は、使用する掘削ビット２２Ａは、外径が縮小するタイプではない。このビット２２Ａは、所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、ロッド１２或いは計測装置２０（図１６では図示せず：図７参照）から簡単に切り離し可能な構成となっている。
その他については、図１５の実施形態と概略同様である。
【００７１】
上述した本発明の実施形態の作用について、図１７−図２３を参照して、従来技術と比較しつつ説明する。
上述した本発明によれば、ドリルロッド１２による掘削或いはパイプ１４（１４Ａ、１４Ｂ）の建て込みに際して、掘削ビット２２（２２ｓ、２２Ａ）による掘削或いは削孔の方向に誤差が生じた場合には、方向修正を行うことが出来るので、長尺の掘削及びパイプ建て込みを、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って、高精度にて行うことが出来る。明確には示されていないが、図１７において、符号５０で示す箇所は掘削或いはパイプ建て込みに際して軌道修正した箇所である。
この点で、図２０で示す様に、掘削方向の精度を高くすることが出来ず、長尺の掘削或いはパイプ建て込みを行うと、掘削孔の位置やパイプの位置がパイプルーフの予定線Ｔ−Ｖから離隔してしまう従来技術に比較して、本発明は優れている。
【００７２】
また、従来技術において、掘削孔の位置やパイプの位置がパイプルーフの予定線Ｔ−Ｖから離隔しない様にするためには、図２１で示す様に、拡幅部Ｗを設けて、短い区間毎に施工しなればならない。これに対して図示の実施形態によれば、拡幅部Ｗを設けずに、長尺のドリルロッド２２による掘削と、長尺のパイプの建て込みとを行うことが可能なのである。
【００７３】
さらに上述の実施形態によれば、長尺のドリルロッド２２による掘削と、長尺のパイプの建て込みとを行うので、図１８において符号Ｂ−Ｂで示す領域で曲線ボーリングを行う場合には、当該領域において方向修正を連続的に行えば良い。
一方、従来技術では、曲線部分には掘削やパイプ建て込みを行うことは殆ど実用化されていない。
【００７４】
これに加えて、図１９で示す様に、本発明によれば長距離（長尺）範囲に亘ってパイプによる先受けが行われる。そのため、図２３で示す従来のフォアパイリング工法の様に、トンネルの余剰掘削部分が発生しないのである。
【００７５】
図６及び図１０以下の実施形態は、主としてパイプ１４間の間隔を無くする様に連結して施工する場合を示しているが、図７から図９までの実施形態によって図２４で示すように、パイプ１４間の間隔を空けて施工する事も勿論可能である。なお、図２４は、トンネル掘削工事におけるパイプルーフ工法に本発明を適用した場合を正面から示しており、図２４中の符号Ｔで示す領域はトンネル断面である。
【００７６】
図示の実施形態はあくまでも例示であって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記載ではない。換言すれば、本発明は図示の実施形態の変形等を、その技術的範囲に包含するものである。例えば、図示の実施形態においては、パイプ建て込み工程が注入材注入工程に先行しているが、パイプ建て込み用掘削孔に注入材を注入・充填した後にパイプを建て込む事が可能である。或いは、注入材を混在した泥水を充填しつつパイプ建て込み用掘削孔を削孔して、削孔工程と注入材注入工程とを同時に行う事も可能である。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（１） 掘削或いはパイプ建て込みを、パイプルーフの予定線に沿って、長距離に亘って高精度にて行うことが出来る。
（２） 拡幅部Ｗを設ける必要が無く、また、短い区間毎に区切って施工する必要が無い。従って、トンネル掘削及びトンネル掘削補助工法の全工期を短縮する事が出来る。
（３） 余剰掘削部分が減少する。
（４） 掘削及びパイプ建て込みを効率善く行うことが出来る。
（５） 隣接するパイプ間に隙間を生じさせること無く、或いはグラウト材充填領域に隙間を生じさせること無く、複数のパイプを建て込むことが出来る。
（６） 湾曲したパイプルーフの予定線に沿って、施工する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態における掘削工程を示す図。
【図２】図１の実施形態におけるパイプ建て込み工程の要部を示す図。
【図３】図１の実施形態においてパイプ建て込みが完了した状態を示す図。
【図４】図１の実施形態において、トンネルを掘削する工程を示す図。
【図５】図４のトンネル坑口付近を拡大して示す図。
【図６】複数のパイプルーフを連結して曲線状に建て込んだ状態を示す図。
【図７】パイプルーフ建て込みの１実施形態を示す図。
【図８】図７とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図９】図７、図８とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１０】図７−図９とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１１】継手の例を示す図。
【図１２】図７−図１１とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１３】図７−図１２とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１４】図７−図１３とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１５】図７−図１４とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１６】図７−図１５とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１７】本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図１８】図１７とは異なる、本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図１９】図１７、図１８とは異なる、本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図２０】従来のパイプルーフ工法の問題点を説明する図。
【図２１】従来のパイプルーフ工法の別の問題点を説明する図。
【図２２】従来のパイプルーフ工法のさらに別の問題点を説明する図。
【図２３】従来のパイプルーフ工法のその他の問題点を説明する図。
【図２４】間隔を空けてパイプを配置する実施形態を示す正面断面図。
【図２５】隣り合うパイプの位置関係を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
Ｇ・・・トンネルを掘削しようとする地盤
ＰＴ・・・掘削するべきトンネルの横断面に対応する領域
Ｔ−Ｖ・・・トンネルの掘削予定線
１０・・・水平孔掘削機
１２・・・ドリルロッド
Ｈ、Ｈ２、Ｈ３・・・掘削孔
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｍ・・・パイプ
１２Ｊ・・・ドリルロッドに設けた継手
１４Ｊ・・・パイプに設けた継手
２０・・・計測装置
２１・・・ベントサブ
２２、２２ｓ、２２Ａ・・・掘削用ビット
３０・・・掘削編成
ＭＳ・・・セメントミルク或いはモルタル等
３４、３４Ａ・・・ガイド管
Ｗ・・・拡幅部
【発明の属する技術分野】
本発明はパイプルーフ工法に関し、特に、トンネルを掘削する以前に、パイプルーフの予定線に沿って且つトンネル横断面の上方に、複数のパイプを建て込むパイプルーフ工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この様なパイプルーフ工法は、支保が困難な施工環境において、安全且つ確実にトンネル等の掘削を行うことが出来るので、広範囲に用いられている。
【０００３】
図２０は、パイプルーフ工法によるトンネルパイプルーフ工法の概要を示しており、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って、掘削されるべきトンネル横断面に対応する領域ＰＴの上方或いは周囲に、複数のパイプ１４・・・が建て込まれた状態が示されている。複数のパイプ１４・・・を建て込むことにより、トンネル上方或いは周囲の土圧を支持する屋根（ルーフ）として機能せしめ、以てトンネル内の作業を安全ならしめているのである。
【０００４】
しかし、従来のパイプルーフ工法では削孔精度が悪く且つ削孔途中の方向制御が出来ないので、長尺の掘削を行うと、掘削孔の位置が所望の位置から離隔してしまうという問題が存在する。例えば図２０で示す様に、複数のパイプ１４・・・の内、２点鎖線で示すパイプの様に、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖから離隔してしまい、パイプルーフとしての機能を奏することが困難になる。
【０００５】
そのため従来は、図２１で示す様に、拡幅部Ｗを断続的に設け、拡幅部Ｗ間の短い区間ごとにパイプの建て込みを行っていた。
しかし、短い区間毎にパイプの建て込みを行った結果、掘削孔の掘削、パイプの建て込み、モルタルやセメントミルク等の注入材の注入、といった作業を多数回繰り返して行わなければならず、作業に費される労力が多大となってしまう。
さらに、従来のパイプルーフ工法においては、曲線部分はごく一部の例外を除いて施工できず、直線部のみの施工となる。例外的に、曲線部分を施工する方法は、パイプの口径が大きい場合のみ行われ、施工コストが高額となってしまうので、さほど実用化はされていないのが現状である。図２２において、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖが湾曲している場合には、直線状のパイプ１４の端部１４Ｅはパイプルーフの予定線から離隔してしまい、パイプルーフとしての機能を発揮する事が困難となってしまう。
【０００６】
その他の従来技術として、例えばフォアパイリング工法が存在する。
しかし、フォアパイリング工法では、削孔と掘削と支保工で段取り替えが必要である。
また、図２３で示す様に、フォアパイリング工法では余掘部分ＡＤＣを必要とするが、余剰掘削部分ＡＤＳの多量の掘削土の処理コスト、及び掘削部分へ注入するべき注入剤のコストが無視出来ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、掘削或いはパイプ建て込みを直線或いは曲線に限らず、また特に１００ｍを超える長距離のパイプルーフの予定線に沿って高精度にて行うことが出来て、しかも、掘削についての余剰部分が発生しない様なパイプルーフ工法の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は種々研究の結果、測定器で掘削位置を測定し、掘削方向或いは掘削軌道を修正しつつ、水平孔掘削機によって長尺のドリルロッドを押し、引き、回転させて地盤を掘削（或いは削孔）、進行する所謂「リードドリル工法」を応用すれば、パイプルーフ工法或いはフォアパイリング工法によるパイプルーフ工法に極めて有効であると判断した。
【０００９】
本発明によれば、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程を有し、前記水平孔掘削機（１０）は、ドリルロッド（１２）を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しており、パイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）は湾曲しており、前記掘削する工程により掘削された掘削孔（Ｈ）内にパイプ（１４）を建て込む工程と、所定本数のパイプ（１４）を建て込んだ後にパイプ（１４）の内外に注入材（ＭＳ）を注入する工程とを含み、前記掘削孔（Ｈ）を掘削する工程では測定器で掘削位置を測定し掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿ってドリルロッド（１２）及び掘削ビットを進行せしめるパイプルーフ工法において、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程の次に、ドリルロッド（１２）にガイド管（３４）を取り付け且つ先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）にガイド管（３４）の大径リングを通し、ドリルロッド（１２）が先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）に案内されて掘削を行い、以って、先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ２）を掘削するようになっている。
【００１０】
また本発明によれば、先端に掘削ビットを有するドリルロッド（１２）をパイプ（１４Ｂ−１）内に挿入し、該パイプ（１４Ｂ−１）の先端から掘削ビットが突出した状態で水平孔掘削機（１０）を用いて地盤を掘削し、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）の掘削とパイプ（１４Ｂ−１）の建て込みとを同時に行う工程を有し、前記水平孔掘削機（１０）は、ドリルロッド（１２）を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しており、パイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）は湾曲しており、ドリルロッド（１２）及び掘削ビットを回収する工程と、所定本数のパイプ（１４Ｂ−１）を建て込んだ後にパイプ（１４Ｂ−１）の内外に注入材（ＭＳ）を注入する工程とを含み、掘削及び建て込みを行う工程では測定器で掘削位置を測定し掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿ってドリルロッド（１２）及びパイプ（１４Ｂ−１）を進行せしめるパイプルーフ工法において、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）の掘削とパイプ（１４Ｂ−１）の建て込みとを同時に行う工程の次に、後発的に建て込まれるパイプ（１４Ｂ−２）にガイド管（３４Ａ）を取り付け且つ先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）にガイド管（３４Ａ）の大径リングを通し、後発のパイプ（１４Ｂ−２）は先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）に案内されつつ掘削及び建て込みを行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）と連結して建て込まれるようになっている。
【００１６】
本発明の実施に際して、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程で、先行して建て込まれたパイプ（１４Ａ）に設けた継手（１４Ｊ）とドリルロッド（１２Ａ）に設けた継手（１２Ｊ）とを係合して、ドリルロッド（１２Ａ）はパイプ（１４Ａ）の継手（１４Ｊ）で案内されつつ掘削を行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ａ）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込み用の掘削孔を掘削するのが好ましい。
【００１７】
また、パイプ建て込み用の掘削孔の掘削とパイプの建て込みとを同時に行う場合において、パイプ（１４Ａ、１４Ａ−１、１４Ａ−２）の外周面よりも半径方向外方の領域に継手（１４Ｊ）が設けられており、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）の掘削とパイプ（１４Ａ−２）の建て込みとを同時に行う工程で、先行して建て込まれたパイプ（１４Ａ、１４Ａ−１）の外周面より半径方向外側に設けた継手（１４Ｊ）と、後発して掘削を行っているパイプ（１４Ａ−２）の外周面より半径方向外側に設けた継手（１４Ｊ）とを係合して、後発のパイプ（１４Ａ−２）は先行するパイプ（１４Ａ−１）の継手（１４Ｊ）で案内されつつ掘削を行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ａ−１）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込みを行うのが好ましい。
【００１８】
ここで、掘削孔の掘削工程がパイプの建て込み工程に先行する場合には、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程で、ドリルロッド（１２）にガイド管（３４）を取り付け且つ先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）にガイド管（３４）の大径リングを通し、ドリルロッド（１２）が先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）に案内されて掘削を行い、以って、先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ２）を掘削するのが好ましい。
【００１９】
そして、パイプ建て込み用の掘削孔の掘削とパイプの建て込みとを同時に行う場合には、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ２）の掘削とパイプ（１４Ｂ−２）の建て込みとを同時に行う工程で、後発的に建て込まれるパイプ（１４Ｂ−２）にガイド管（３４Ａ）を取り付け且つ先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）にガイド管（３４Ａ）の大径リングを通し、後発のパイプ（１４Ｂ−２）は先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）に案内されつつ掘削及び建て込みを行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）と連結して建て込まれるのが好ましい。
【００２０】
さらに本発明の実施に際しては、パイプ同士が間隔を空けて建て込まれる様にする事が可能である。
【００２１】
ここで本発明では、ドリルロッド及び掘削ビットを用いて、或いはドリルロッドをパイプの内側に位置せしめて、掘削孔の掘削を行う際に、測定器で掘削位置を測定し、掘削方向或いは掘削軌道を修正しつつ、水平孔掘削機を用いて、ドリルロッド或いはパイプを操作して地盤を掘削（或いは削孔）する。
【００２２】
係る構成を具備する本発明によれば、掘削孔を掘削するに際して、掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線に沿ってドリルロッド及び掘削ビットを進行せしめているので、掘削方向或いは掘削軌道が所望の軌道からずれてしまったならば、直ちに軌道修正することが出来る。
同様に、長尺のドリルロッドを長尺のパイプ内に挿入し、該パイプの先端から掘削ビットが突出した状態で地盤の掘削と、長尺のパイプの建て込みとを同時に行うに際しては、掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線に沿ってドリルロッド及び長尺のパイプを進行せしめているので、掘削軌道が所望の軌道からずれても、直ちに軌道修正することが出来る。
【００２３】
すなわち本発明によれば、長尺のドリルロッドや長尺のパイプを用いて、長尺の掘削或いはパイプ建て込みを、掘削予定線に沿って、高精度にて行うことが出来る。そして、長尺のドリルロッドや長尺のパイプを用いることが出来る結果、拡幅部を設ける必要が無く、また、短い区間毎に区切って施工する必要が無くなる。
【００２４】
また、長尺のパイプを複数埋め込むので、フォアパイリング工法の様な余剰掘削部分は発生しない。
【００２５】
さらに、継手同士の係合或いはガイド管を使用することにより、先行して建て込まれたパイプを、隣接する掘削孔を掘削するドリルロッド或いは後発的に立て込まれるパイプの案内部材として利用することが出来るので、所定の線形で、複数のパイプを迅速に建て込むことが出来る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図１−図１９を参照して、本発明の実施形態について説明する。ここで、図中、同一の部材には同一の符号を付してある。
【００２７】
図１−図５は、本発明によるトンネル掘削及びその補助工法、より詳細にはパイプルーフ工法によって支保工を構成するトンネル断面の概要を示している。
図１において、符号Ｇはトンネルを掘削しようとする地盤を示し、符号ＰＴで示すのが掘削するべきトンネルの横断面に対応する領域であり、２点鎖線Ｔ−Ｖは掘削しようとするトンネルの予定線を示しており、符号１０は水平孔掘削機を示している。
【００２８】
水平孔掘削機１０は、ドリルロッド１２を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しており、方向を制御しながらドリルロッド１２先端の図示しないビットにより、トンネルのパイプルーフの予定線Ｔ−Ｖ直上に沿って地盤Ｇを掘削する。より詳細には、トンネル横断面に対応する領域ＰＴの直上及び周囲の位置を、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って掘削するのである。
なお図１において、ドリルロッド１２を用いて掘削される掘削孔（図１では点線で示す）は、符号Ｈで示されている。
【００２９】
次に、図２で示す様に、ドリルロッド１２（図１）を用いて方向を制御しつつ掘削された掘削孔Ｈに、水平孔掘削機１０により、パイプルーフ用の鋼管（或いはパイプ）１４を建て込む。ここで水平孔掘削機１０は、ドリルロッド１２のみならず、パイプ１４を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しているのである。
【００３０】
明確には図示されていないが、ドリルロッド１２を用いて掘削された掘削孔Ｈに、パイプ１４を建て込むのに代えて、パイプ１４自体により削孔を行っても良い。この場合においても、先端に掘削ビットを備えた長尺のパイプ１４を、水平孔掘削機１０により、回転し、押し込み、引き込むことにより、地盤Ｇをパイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って掘削するのである。
【００３１】
図３において、ドリルロッド１２を用いて掘削してパイプ１４を建て込み、或いは、パイプ１４自体で削孔した後に、図示しないモルタル注入機構により、パイプ１４内外にモルタルを注入する。なお、図３中の符号１４Ｍは、内外にモルタルを注入したパイプを示している。
【００３２】
この様に、内外にモルタルを注入したパイプ１４Ｍを所定数だけ構成した後に、図４及び図５で示す様に、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って、トンネルＴを掘削する。ここで、トンネルＴの天井部分は、パイプ１４及び注入されたモルタルにより、支保工を形成する事が出来る。
【００３３】
ここで、パイプ１４の配置に際して、図４及び図５で示す様に円弧状に配置することに限定するものではない。図６で示す様に、パイプルーフ工法では、トンネル横断面の予定形状、或いは、地下構造物ＳＧを避ける様に、パイプ１４・・・を配置出来るのである。
なお、パイプルーフ工法の実施に際して、本発明は複数のパイプを一定間隔で建て込むことも、図６で示す様に、間隔を空けずに建て込むこともできる。より詳細に述べると、隣り合う複数のパイプの離隔或いは接触については、図２５で示す様に、３通りの態様が存在する。すなわち、図２５の（イ）で示す様に、隣り合うパイプ１４、１４及び周囲のグラウト充填部５０、５０の双方とも離隔している態様と、図２５の（ロ）で示す様に、パイプ１４、１４は離隔しているがグラウト充填部５０、５０は接触している態様と、図２５（ハ）で示す様に、パイプ１４、１４同士が接触している（当然にグラウト充填部５０、５０同士も接触している）態様、とがある。そして、パイプ同士が隙間無く建て込まれた状態としては、図２５（ロ）の状態と、図２５（ハ）の状態の双方が該当する。図２５（ロ）の状態では、パイプ同士がグラウトを介して一体化されており、パイプ周辺土砂の崩落防止効果や止水効果は問題ない。
【００３４】
図７−図１６は、ドリルロッドを用いた掘削（図１参照）及びパイプ１４を建て込む際における種々の実施形態を示している。
図７は、ドリルロッド１２を用いた掘削行程、及びパイプ１４を一定間隔で建て込む工程における最も基本的な実施形態を示している。
【００３５】
図７において、先ず（ａ）で示す様に、ドリルロッド１２（図１参照：図７では図示せず）の先端には、計測装置２０及び掘削用のビット２２が設けられている。ここで計測装置２０は、ビット２２により地盤Ｇのどの部分が掘削されているかを検出する。またベントサブ２１は、計画線Ｔ−Ｖに沿って掘削が行われる様に制御するための装置である。また、ビット２２は、地盤Ｇの土質等により適宜選定される。なお、ドリルロッド１２先端、計測装置２０、ビット２２は、「掘削編成」と総称され、全体が符号３０で示されている。
【００３６】
図７の（ａ）において、矢印Ｄは掘削編成による掘削・進行方向である。
【００３７】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、図７の（ｂ）で示す様に、掘削孔Ｈから掘削編成を引き抜いて回収する。図７の（ｂ）において、矢印Ｐは、掘削編成３０の引き抜き方向を示している。
【００３８】
そして、図７の（ｃ）で示す様に、穿孔された掘削孔Ｈにパイプルーフ用のパイプ１４を挿入する。ここでパイプ１４は、掘削孔Ｈの曲率等に追従出来る程度の可撓性を有しており、図１の水平孔掘削機１０（図７では図示せず）等により建て込まれる。なお、図７の（ｃ）における矢印Ｄ１４は、パイプ１４の挿入方向或いは建て込み方向を示している。
【００３９】
パイプ１４を掘削孔Ｈに建て込んだならば、図７の（ｄ）で示す通り、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）する。これにより、図３で符号１４Ｍによって示す様な、内外にモルタルを注入したパイプが形成される。
【００４０】
図８も、ドリルロッド１２を用いた掘削行程、及びパイプ１４を一定間隔で建て込む工程における他の実施形態を示している。
先ず、図８の（ａ）で示す様に、先端に掘削ビット２２ｓを設けたドリルロッド１２を長尺のパイプ１４の内側に挿入し、掘削ビット２２ｓのみがパイプ１４の先端よりも突出している様な形態に構成する。そして、水平孔掘削機１０（図８では図示せず）を用いて掘削編成による掘削とパイプ１４の建て込みとを同時に行う。
ここでビット２２ｓは、その外径が可変に構成されており、掘削時にはパイプ１４の外径よりも大きいが、後述する掘削編成回収時にはパイプ１４の内径よりも小さくなるタイプのビットである。
【００４１】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、ビット２２ｓの外径がパイプ１４の内径よりも小さくなるまでを縮径して、図８の（ｂ）で示す様に、掘削孔Ｈから掘削編成３０（ドリルロッド１２先端、計測装置２０、ベントサブ２１、ビット２２ｓ）を引き抜いて回収する。
但し、図８の（ｂ）で示す通り、パイプ１４はそのまま残留する。
【００４２】
そして、図８の（ｃ）で示す通り、セメントミルク或いはモルタル、薬液、自硬性泥水等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）する。これにより、図３で符号１４Ｍによって示す様な、内外にモルタルを注入したパイプが形成される。
【００４３】
図９は、ドリルロッド１２を用いた掘削行程、及びパイプ１４を一定間隔で建て込む工程におけるさらに別の実施形態を示している。
図９の（ａ）においては、上述した図８の実施形態における（ａ）で示す工程と同様に、先端に掘削ビット２２Ａを設けたドリルロッド１２を長尺のパイプ１４の内側に挿入し、掘削ビット２２Ａのみがパイプ１４の先端よりも突出している様な形態に構成し、水平孔掘削機１０（図９では図示せず）を用いて掘削編成による掘削とパイプ１４の建て込みとを同時に行う。
【００４４】
明確には図示されていないが、図９の実施形態で用いられる掘削ビット２２Ａは、外径が縮小するタイプではない。このビット２２Ａは、所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、ロッド１２或いは計測装置２０（図９では図示せず：図７参照）から簡単に切り離し可能な構成となっている。なお掘削ビット２２Ａを切り離す構造については、既存の切り離し可能な掘削ビットをそのまま適用すれば良い。
【００４５】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、図９の（ｂ）で示す様に、ビット２２Ａをロッド１２或いは計測装置２０（図９では図示せず：図７参照）から切り離し、パイプ１４をそのまま残留して、掘削孔Ｈからビット２２Ａ以外の掘削編成３０を引き抜いて回収する。換言すれば、図９の実施形態では、ビット２２Ａが埋め殺しになる点で、図８の実施形態とは相違するのである。
【００４６】
そして、図９の（ｃ）で示す通り、セメントミルク或いはモルタル、薬液、自硬性泥水等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）して、図３で符号１４Ｍによって示す様な、内外にモルタルを注入したパイプを形成するのである。
【００４７】
図７−図９では、ドリルロッド１２を用いた掘削行程、及びパイプ１４を一定間隔で建て込む工程における実施形態を示した。
【００４８】
図１０−図１６は、前工程で建て込まれたパイプとの隙間を無くした状態で隣接するべきパイプの建て込みを行う際における実施形態が示されている。
【００４９】
図１０の実施形態では、先ず工程（ａ）において、ロッド１２先端の掘削編成３０により、水平孔掘削機１０（図１０では図示せず）を用いて、地盤Ｇに掘削孔Ｈを掘削する。
所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、図１０の（ｂ）で示す様に、ドリルロッド１２及び掘削編成３０を矢印Ｐ方向に引き抜く。
そして工程（ｃ）において、パイプ１４Ａの建て込みを行う。
【００５０】
ここで、図１０で示す工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）については、図７の実施形態における工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と概略同一である。但し、図１０で示す実施形態で用いられるパイプ１４Ａには、継手１４Ｊが設けられている点で異なっている。
【００５１】
次に、図１０の（ｄ）で示す通り、パイプ１４Ａの継手１４Ｊと係合する様な継手１２Ｊを有するロッド１２Ａ及び先端の掘削編成により、掘削孔Ｈと連続する掘削孔Ｈ２を掘削する。この際に、図１０の（ｄ）及び（ｅ）で示されている様に、ロッド１２Ａの継手１２Ｊがパイプ１４Ａの継手１４Ｊと係合した状態で、矢印Ｄ方向に掘削が行われる。そして、継手１４Ｊ及び継手１２Ｊがガイド部材として作用して、ロッド１２Ａ及び先端の掘削編成（ビット２２、計測装置２０）が掘削孔Ｈに連続した状態（隙間の無い状態：図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）で掘削孔Ｈ２を掘削する様に案内するのである。
【００５２】
パイプ１４Ａの継手１４Ｊで案内された状態で所定の掘削孔Ｈ２が掘削されたならば、ロッド１２Ａ及び先端の掘削編成を引き抜く。そして、図１０の（ｆ）で示す様に、掘削孔Ｈ２にパイプ１４Ａを建て込む。
図１０の（ｆ）からも明らかな様に、新たに建て込まれるパイプ１４Ａの継手１４Ｊは、既に建て込まれているパイプの継手１４Ｊと係合している。換言すれば、隣接するべきパイプ１４Ａの継手１４Ｊ同士の係合により、新たに建て込まれるパイプが案内されて、建て込まれたパイプ１４Ａが連続した状態、或いは隙間の無い状態（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）となるのである。
【００５３】
所定本数のパイプ１４Ａが隣接するパイプ１４Ａ同士が隙間無く（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）建て込まれたならば、図１０の（ｇ）で示す様に（図示の簡略化のため、２本のパイプのみが建て込まれた状態で示す）、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）するのである。
【００５４】
図１１は、パイプ１４Ａに設けられる継手１４Ｊの形状を例示しており、図１１の（ａ）で符号Ｊ−１で示す雄・雌の継手は二港湾形と呼ばれ、（ｂ）で示す継手はＷＬ（Ａ）形と呼ばれ、（ｃ）で示す継手はＷＬ（Ｂ）形と呼ばれ、（ｄ）で示す継手はＣＨ形と呼ばれる。
さらに図１１（ｅ）で示すような継手を使用する事も可能である。図１１（ｅ）で示す継手は、雄継手・雌継手を組み合わせたものであり、継手部分における捩れ或いはローリング現象を防止する効果を有する。
【００５５】
図１２の実施形態では、先ず（ａ）で示す様に、先端に掘削ビット２２ｓを設けたドリルロッド１２が、継手１４Ｊを設けた長尺のパイプ１４Ａの内側に配置されており、掘削ビット２２ｓのみがパイプ１４Ａの先端よりも突出している。そして、水平孔掘削機１０（図１２では図示せず）を用いて掘削編成（ドリルロッド１２先端、計測装置、ビット２２ｓ）による掘削と、パイプ１４Ａの建て込みとを同時に行う。
ビット２２ｓは、その外径が変化するタイプであり、掘削時にはパイプ１４の外径よりも大きいが、掘削編成回収時にはパイプ１４の内径よりも小さく縮径される。
【００５６】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、ビット２２ｓの外径をパイプ１４の内径よりも小さくなるまでを縮径して、図１２の（ｂ）で示す様に、パイプ１４Ａを残留したまま、掘削孔Ｈからドリルロッド１２及びビット２２を引き抜いて回収する。
ここで、図１２で示す工程（ａ）、（ｂ）は、パイプ１４Ａに継手１４Ｊが設けられている点を除けば、図８の実施形態における工程（ａ）、（ｂ）と概略同一である。
【００５７】
次に、図１２の（ｃ）で示す通り、建て込まれたパイプ１４Ａ（図１２（ｃ）では符号１４Ａ−１で示す）に隣接した位置で、図１２の（ａ）で示す様な構成を有するビット２２ｓ、ロッド１２、パイプ１４Ａ−２によって、掘削孔Ｈ２の掘削と当該パイプ１４Ａ−２の建て込みとを同時に行う。
ここで、掘削及び建て込みを同時に行う際に、先行して建て込まれたパイプ１４Ａ−１の継手１４Ｊと、後発的に建て込まれたパイプ１４Ａ−２の継手１４Ｊとが係合した状態で、矢印Ｄ方向に掘削が行われる。すなわち、先行するパイプ１４Ａ−１の継手１４Ｊがガイド部材として作用して、先行して掘削された掘削孔Ｈに連続して、或いは隙間の無い状態で、掘削孔Ｈ２が掘削される様に、後発のパイプ１４Ａ−２を案内するのである。
【００５８】
先行パイプ１４Ａ−１の継手１４Ｊで案内された状態で所定の掘削孔Ｈ２が掘削されたならば、図１２の（ｂ）で示す様に、ロッド１２Ａ及び先端の掘削編成を引き抜く。ここで、パイプ１４Ａ−１とパイプ１４Ａ−２とは、継手１４Ｊ同士の係合により、建て込まれたパイプ１４Ａが連続した状態となる。
【００５９】
所定本数（図１２でも、図示の簡略化のため２本のみ示す）の隣接するパイプ１４Ａ同士が隙間無く（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）建て込まれたならば、図１２の（ｄ）で示す様に、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）するのである。
【００６０】
図１３で示す実施形態は、使用する掘削ビット２２Ａは、外径が縮小するタイプではない。このビット２２Ａは、所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、ロッド１２或いは計測装置２０（図１３では図示せず：図７参照）から簡単に切り離し可能な構成となっている。
その他については、図１２の実施形態と概略同様である。
【００６１】
図１４の実施形態では、先ず工程（ａ）において、ロッド１２先端の掘削編成３０により、水平孔掘削機１０（図１４では図示せず）を用いて、地盤Ｇに掘削孔Ｈを掘削する。所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、図１４の（ｂ）で示す様に、ドリルロッド１２及び掘削編成３０を矢印Ｐ方向に引き抜く。
【００６２】
そして工程（ｃ）において、パイプ１４Ｂの建て込みを行う。ここで、図１４の（ｃ）及び（ｄ）で示す様に、パイプ１４Ｂにはガイド管３４が取り付けられており、そして、ガイド管３４のもう一方の側は、掘削編成３０を有するロッド１２に取り付けられている。すなわち、掘削編成３０を有するロッド１２とパイプ１４Ｂとは、ガイド管３４を介して連結されている。従って、パイプ１４Ｂが掘削孔Ｈに建て込まれるのと同時に、該掘削孔Ｈに連続する掘削孔Ｈ２が掘削されるのである。
【００６３】
パイプ１４Ｂが掘削孔Ｈに建て込まれたならば、ロッド１２及びガイド管３４を回収する（図１４の（ｅ）の状態）。
【００６４】
そして、図１４の（ｆ）で示す様に、掘削孔Ｈ２に新たなパイプ１４Ｂ−２を建て込むが、このパイプ１４Ｂ−２も、ガイド管３４を介してロッド１２に連結している。従って、パイプ１４Ｂ−２の建て込みと同時に、掘削孔Ｈ２に連続する新たな掘削孔Ｈ３が、ロッド先端の掘削編成３０により掘削される。
【００６５】
この様にして所定本数のパイプ１４Ｂの建て込みが完了したならば（図１４の（ｇ）では、図示を簡略化するため３本のみ示す）、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４Ｂの内側に充填（中込注入）し、パイプ１４Ｂの外側に充填（裏込注入）するのである。
【００６６】
図１５の実施形態では、先ず（ａ）で示す様に、先端に掘削ビット２２ｓを設けたドリルロッド１２が、長尺のパイプ１４Ｂ−１の内側に配置されており、掘削ビット２２ｓのみがパイプ１４Ｂ−１の先端よりも突出している。そして、水平孔掘削機１０（図１５では図示せず）を用いて掘削編成による掘削と、パイプ１４Ｂ−１の建て込みとを同時に行う。
ビット２２ｓは、その外径が変化するタイプであり、掘削時にはパイプ１４Ｂ−１の外径よりも大きいが、掘削編成回収時にはパイプ１４Ｂ−１の内径よりも小さく縮径される。
【００６７】
所定の掘削孔Ｈの掘削が完了したならば、ビット２２ｓの外径をパイプ１４Ｂ−１の内径よりも小さくなるまでを縮径して、図１５の（ｂ）で示す様に、パイプ１４Ｂ−１を残留したまま、掘削孔Ｈからドリルロッド１２及びビット２２ｓを引き抜いて回収する。
【００６８】
次に、図１５の（ｃ）、（ｄ）で示す通り、建て込まれたパイプ１４Ｂ−１にガイド管３４Ａの一方のリング部Ｒ−１を通し、他方のリング部Ｒ−２を後発的に建て込まれるパイプ１４Ｂ−２に取り付ける。このパイプ１４Ｂ−２は、パイプ１４Ｂ−１と同様に、ビット２２ｓ等と組み合わせて、掘削孔Ｈ２の掘削と、当該パイプ１４Ｂ−２の建て込みとを同時に行う様に構成されている。但し、パイプ１４Ｂ−２では、ガイド管３４Ａにより、先行して建て込まれたパイプ１４Ｂ−１により案内されるので、掘削孔Ｈと掘削孔Ｈ２とは連続し、且つ、パイプ１４Ｂ−１と１４Ｂ−２とは隙間を空けること無く（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）建て込まれるのである。
【００６９】
隣接するパイプ１４Ｂ同士が隙間無く（図２５の（ロ）、（ハ）で示す状態）建て込まれたならば、図１２の（ｄ）で示す様に（図示の簡略化のため、２本のみパイプを示す）、セメントミルク或いはモルタル等ＭＳをパイプ１４の内側に充填（中込注入）し、パイプ１４の外側に充填（裏込注入）する。
【００７０】
図１６で示す実施形態は、使用する掘削ビット２２Ａは、外径が縮小するタイプではない。このビット２２Ａは、所定の掘削孔Ｈが掘削されたならば、ロッド１２或いは計測装置２０（図１６では図示せず：図７参照）から簡単に切り離し可能な構成となっている。
その他については、図１５の実施形態と概略同様である。
【００７１】
上述した本発明の実施形態の作用について、図１７−図２３を参照して、従来技術と比較しつつ説明する。
上述した本発明によれば、ドリルロッド１２による掘削或いはパイプ１４（１４Ａ、１４Ｂ）の建て込みに際して、掘削ビット２２（２２ｓ、２２Ａ）による掘削或いは削孔の方向に誤差が生じた場合には、方向修正を行うことが出来るので、長尺の掘削及びパイプ建て込みを、パイプルーフの予定線Ｔ−Ｖに沿って、高精度にて行うことが出来る。明確には示されていないが、図１７において、符号５０で示す箇所は掘削或いはパイプ建て込みに際して軌道修正した箇所である。
この点で、図２０で示す様に、掘削方向の精度を高くすることが出来ず、長尺の掘削或いはパイプ建て込みを行うと、掘削孔の位置やパイプの位置がパイプルーフの予定線Ｔ−Ｖから離隔してしまう従来技術に比較して、本発明は優れている。
【００７２】
また、従来技術において、掘削孔の位置やパイプの位置がパイプルーフの予定線Ｔ−Ｖから離隔しない様にするためには、図２１で示す様に、拡幅部Ｗを設けて、短い区間毎に施工しなればならない。これに対して図示の実施形態によれば、拡幅部Ｗを設けずに、長尺のドリルロッド２２による掘削と、長尺のパイプの建て込みとを行うことが可能なのである。
【００７３】
さらに上述の実施形態によれば、長尺のドリルロッド２２による掘削と、長尺のパイプの建て込みとを行うので、図１８において符号Ｂ−Ｂで示す領域で曲線ボーリングを行う場合には、当該領域において方向修正を連続的に行えば良い。
一方、従来技術では、曲線部分には掘削やパイプ建て込みを行うことは殆ど実用化されていない。
【００７４】
これに加えて、図１９で示す様に、本発明によれば長距離（長尺）範囲に亘ってパイプによる先受けが行われる。そのため、図２３で示す従来のフォアパイリング工法の様に、トンネルの余剰掘削部分が発生しないのである。
【００７５】
図６及び図１０以下の実施形態は、主としてパイプ１４間の間隔を無くする様に連結して施工する場合を示しているが、図７から図９までの実施形態によって図２４で示すように、パイプ１４間の間隔を空けて施工する事も勿論可能である。なお、図２４は、トンネル掘削工事におけるパイプルーフ工法に本発明を適用した場合を正面から示しており、図２４中の符号Ｔで示す領域はトンネル断面である。
【００７６】
図示の実施形態はあくまでも例示であって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記載ではない。換言すれば、本発明は図示の実施形態の変形等を、その技術的範囲に包含するものである。例えば、図示の実施形態においては、パイプ建て込み工程が注入材注入工程に先行しているが、パイプ建て込み用掘削孔に注入材を注入・充填した後にパイプを建て込む事が可能である。或いは、注入材を混在した泥水を充填しつつパイプ建て込み用掘削孔を削孔して、削孔工程と注入材注入工程とを同時に行う事も可能である。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（１） 掘削或いはパイプ建て込みを、パイプルーフの予定線に沿って、長距離に亘って高精度にて行うことが出来る。
（２） 拡幅部Ｗを設ける必要が無く、また、短い区間毎に区切って施工する必要が無い。従って、トンネル掘削及びトンネル掘削補助工法の全工期を短縮する事が出来る。
（３） 余剰掘削部分が減少する。
（４） 掘削及びパイプ建て込みを効率善く行うことが出来る。
（５） 隣接するパイプ間に隙間を生じさせること無く、或いはグラウト材充填領域に隙間を生じさせること無く、複数のパイプを建て込むことが出来る。
（６） 湾曲したパイプルーフの予定線に沿って、施工する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態における掘削工程を示す図。
【図２】図１の実施形態におけるパイプ建て込み工程の要部を示す図。
【図３】図１の実施形態においてパイプ建て込みが完了した状態を示す図。
【図４】図１の実施形態において、トンネルを掘削する工程を示す図。
【図５】図４のトンネル坑口付近を拡大して示す図。
【図６】複数のパイプルーフを連結して曲線状に建て込んだ状態を示す図。
【図７】パイプルーフ建て込みの１実施形態を示す図。
【図８】図７とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図９】図７、図８とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１０】図７−図９とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１１】継手の例を示す図。
【図１２】図７−図１１とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１３】図７−図１２とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１４】図７−図１３とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１５】図７−図１４とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１６】図７−図１５とは異なる、パイプルーフ建て込みの実施形態を示す図。
【図１７】本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図１８】図１７とは異なる、本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図１９】図１７、図１８とは異なる、本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図２０】従来のパイプルーフ工法の問題点を説明する図。
【図２１】従来のパイプルーフ工法の別の問題点を説明する図。
【図２２】従来のパイプルーフ工法のさらに別の問題点を説明する図。
【図２３】従来のパイプルーフ工法のその他の問題点を説明する図。
【図２４】間隔を空けてパイプを配置する実施形態を示す正面断面図。
【図２５】隣り合うパイプの位置関係を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
Ｇ・・・トンネルを掘削しようとする地盤
ＰＴ・・・掘削するべきトンネルの横断面に対応する領域
Ｔ−Ｖ・・・トンネルの掘削予定線
１０・・・水平孔掘削機
１２・・・ドリルロッド
Ｈ、Ｈ２、Ｈ３・・・掘削孔
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｍ・・・パイプ
１２Ｊ・・・ドリルロッドに設けた継手
１４Ｊ・・・パイプに設けた継手
２０・・・計測装置
２１・・・ベントサブ
２２、２２ｓ、２２Ａ・・・掘削用ビット
３０・・・掘削編成
ＭＳ・・・セメントミルク或いはモルタル等
３４、３４Ａ・・・ガイド管
Ｗ・・・拡幅部
Claims (2)
- ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程を有し、前記水平孔掘削機（１０）は、ドリルロッド（１２）を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しており、パイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）は湾曲しており、前記掘削する工程により掘削された掘削孔（Ｈ）内にパイプ（１４）を建て込む工程と、所定本数のパイプ（１４）を建て込んだ後にパイプ（１４）の内外に注入材（ＭＳ）を注入する工程とを含み、前記掘削孔（Ｈ）を掘削する工程では測定器で掘削位置を測定し掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿ってドリルロッド（１２）及び掘削ビットを進行せしめるパイプルーフ工法において、ドリルロッド（１２）と掘削ビットと水平孔掘削機（１０）とを用いてパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）をパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿って掘削する工程の次に、ドリルロッド（１２）にガイド管（３４）を取り付け且つ先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）にガイド管（３４）の大径リングを通し、ドリルロッド（１２）が先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）に案内されて掘削を行い、以って、先行して建て込まれるパイプ（１４Ｂ、１４Ｂ−１）と連結して建て込まれる様にパイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ２）を掘削することを特徴とするパイプルーフ工法。
- 先端に掘削ビットを有するドリルロッド（１２）をパイプ（１４Ｂ−１）内に挿入し、該パイプ（１４Ｂ−１）の先端から掘削ビットが突出した状態で水平孔掘削機（１０）を用いて地盤を掘削し、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）の掘削とパイプ（１４Ｂ−１）の建て込みとを同時に行う工程を有し、前記水平孔掘削機（１０）は、ドリルロッド（１２）を回転させたり、押し込んだり、引き込む機能を有しており、パイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）は湾曲しており、ドリルロッド（１２）及び掘削ビットを回収する工程と、所定本数のパイプ（１４Ｂ−１）を建て込んだ後にパイプ（１４Ｂ−１）の内外に注入材（ＭＳ）を注入する工程とを含み、掘削及び建て込みを行う工程では測定器で掘削位置を測定し掘削軌道を修正しつつパイプルーフの予定線（Ｔ−Ｖ）に沿ってドリルロッド（１２）及びパイプ（１４Ｂ−１）を進行せしめるパイプルーフ工法において、パイプ建て込み用の掘削孔（Ｈ）の掘削とパイプ（１４Ｂ−１）の建て込みとを同時に行う工程の次に、後発的に建て込まれるパイプ（１４Ｂ−２）にガイド管（３４Ａ）を取り付け且つ先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）にガイド管（３４Ａ）の大径リングを通し、後発のパイプ（１４Ｂ−２）は先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）に案内されつつ掘削及び建て込みを行い、以って、先行して建て込まれたパイプ（１４Ｂ−１）と連結して建て込まれることを特徴とするパイプルーフ工法。
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