JP4977280B2 - 集水パイプの埋設方法とその装置 - Google Patents

Description

本発明は、のり地（傾斜地）、宅盤（宅地地盤、住宅地盤）、軟弱地盤等における地下水を集水する集水パイプの埋設方法とその装置に関する。さらに詳しくは、のり地、宅盤、軟弱地盤等における地滑り対策等のため、地下水を集水するとともに地盤補強、せん断補強を行う集水パイプを地中に埋設する集水パイプの埋設方法とその装置に関する。

のり地（傾斜地）、宅盤（宅地地盤、住宅地盤）、軟弱地盤等において、大雨や地震などにより斜面に地滑りが生じることがある。また、傾斜地などに盛り土をして宅地造成をした地域などもあり、これらの地域が危険造成地であることは知られている。また、これらの宅地造成地では、集中豪雨などによる表層のがけ崩れだけでなく、地震発生により地滑りを起こすことなどもよく知られるようになり、このような危険造成地への改良工事を早急に行う必要が指摘されている。また、宅地造成に耐震基準を導入することが計画されている。

傾斜地において、地盤に浸透する雨水を排出してのり面（傾斜面）の崩壊を防ぐ方法の一つとして、集水パイプ（管）、排水パイプ（管）などと呼ばれているものを設置施工する方法が知られている。例えば、排水材を中空案内ロッド内に挿入し、中空案内ロッドの先端に定着具を取付け、定着具を回転させて貫入し、所定深度まで貫入させた後、中空案内ロッドを引き抜き、排水材を定着具とともに残置する設置方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、斜面用排水管を水平にして挿入する斜面用排水管の施工方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、滑車群の倍力作用を利用した巻き取りドラムのハンドル操作によって、水抜パイプの打込みを容易にした打込装置も知られている（例えば、特許文献３参照）。
特許第２８０２２２６号公報 特開昭６３−０４４０１８号公報 特開平０５−０１７９３３号公報

しかしながら、住宅地近傍では、排水パイプを衝撃力で打ち込むような方法は騒音、振動等問題が生じ周辺に迷惑がかかり、採用することができない。また、特許文献１のように、回転のみで排水パイプを貫入させる方法は、排水パイプを貫入させるのに多大な時間と費用がかかってしまい設置のための工期が長くかかってしまい効率がよくないという問題点があった。そのうえ、毎回、穿孔のための先端部が形成された定着具を排水パイプといっしょに埋めてしまうので、複数の排水パイプを設置しなければならない傾斜地（のり地）、宅盤、軟弱地盤等の改良工事にかかる費用が高価になってしまい、経済的でない。特許文献２の技術では、斜面用配水管を斜面にどのように挿入するのか明確でない。さらに、特許文献３の技術は、水抜パイプをハンドル操作で打込むものであり、効率的でなく、傾斜地に所定の長さの水抜きパイプ（集水パイプ）を埋設する方法には適していない。

一方、宅地造成地は私有財産であり、原則的には、土地所有者の負担で、改良工事（例えば、集水パイプの埋設工事）を行う必要があるため、安価な費用で、施工の際に騒音、振動等の問題を発生させず、短期間の工期で終了することができる集水パイプの埋設方法とその装置の開発が要望されていた。

本発明は、以上のような従来の問題点を解決するために創案されたもので次の目的を達成する。

本発明の目的は、騒音等の問題の発生を最小限とするとともに、安価な費用、短期間の工期で行うことができる集水パイプの埋設方法とその埋設装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の集水パイプの埋設方法は、
のり面を有する地盤、宅地地盤、軟弱地盤から選択される１以上の地盤に埋設される集水パイプの埋設方法であって、
ボーリング装置のボーリングロッドの外周に、軸線方向に延在するとともに貫通する内孔が形成された前記集水パイプが外挿され、前記ボーリングロッドと前記集水パイプとの二重管構成にする第１の工程と、
前記ボーリングロッド先端に刃先部が開閉動作可能に設けられたビットを、前記集水パイプの外径より大きい直径の穴を中掘掘削可能に拡径方向に開く第２の工程と、
前記ボーリング装置により前記ボーリングロッドを所定の回転数で回転させるとともに掘削方向に前進移動させ、前記地盤に、前記穴を中掘掘削するとともに、前記集水パイプを中掘掘削した前記穴内に挿入する第３の工程と、
前記ビットを縮径方向に閉じ、前記ボーリングロッドを、前記集水パイプの前記内孔を通過させて反掘削方向に後退移動させ、前記集水パイプを前記地盤に残留させる第４の工程とからなり、
前記集水パイプは、塑性変形して前記集水パイプの少なくとも一部を閉じる閉変形部材が設けられているものであり、前記第３の工程の後に、前記ボーリングロッドを所定量後退移動させた後、前記ボーリング装置の動作で前記閉変形部材を閉方向に変形させる工程を有し、前記集水パイプを埋設させた状態で、前記集水パイプ内に土砂が流入することをせき止めるようにしたことを特徴とする。

本発明２の集水パイプの埋設方法は、本発明１において、
前記ボーリングロッドは、前記回転とともに前記軸線方向に所定の振動が付与されて中掘掘削を行うものであることを特徴とする。

本発明３の集水パイプの埋設方法は、本発明１において、
前記集水パイプは、本体である集水パイプ体と、前記閉変形部材を変形させるために、前記集水パイプ体とねじ結合され、前記閉変形部材を押圧する押圧部材を有しているものであり、前記閉方向に変形させる工程は、前記ボーリングロッドを所定量後退移動させた後、前記押圧部材に形成された被係合部に前記ビットを係合させ、前記押圧部材を所定量回転させる動作で行うものであることを特徴とする。

本発明４の集水パイプの埋設方法は、本発明１から３において、
前記ビットは、ビット押圧部材の進退移動により拡縮動作可能なものであり、前記ボーリング装置により前記ボーリングロッドを前記掘削方向に前進移動させることによって、拡径方向に開く動作を行うものであることを特徴とする。

本発明５の集水パイプの埋設装置は、
のり面を有する地盤、宅地地盤、軟弱地盤から選択される１以上の地盤に集水パイプを埋設するため集水パイプの埋設装置であって、
前記地盤を掘削するボーリング装置により回転、及び軸線方向に送り駆動されるボーリングロッドと、
このボーリングロッドの外周に外挿されて、前記ボーリング装置により送り駆動され、貫通する内孔が形成された集水パイプと、
前記ボーリングロッド先端に、開閉動作可能に設けられ、拡径方向に位置したとき前記地盤に前記集水パイプの外径より大きい穴の中掘掘削を行い、縮径方向に位置したとき前記内孔内を通過可能なビットとからなり、
前記集水パイプには、塑性変形して前記内孔の一部を閉じて埋設された状態で前記集水パイプ内に土砂が流入することをせき止めるための閉変形部材が配置されていることを特徴とする。

本発明６の集水パイプの埋設装置は、本発明５において、
前記ボーリングロッドは、起動装置により前記回転とともに前記軸線方向に所定の振動が付与されて前記地盤に前記穴を中掘掘削するものであることを特徴とする。

本発明７の集水パイプの埋設装置は、本発明５において、
前記集水パイプは、本体である集水パイプ体と、前記閉変形部材を塑性変形させるために、前記集水パイプ体にねじ結合され、前記ボーリングロッドにより回転駆動されて、前記閉変形部材を押圧する押圧部材とを有していることを特徴とする。

本発明８の集水パイプの埋設装置は、本発明５から７において、
前記集水パイプは、鋼管に高耐食性メッキが施されているものであることを特徴とする。

本発明９の集水パイプの埋設装置は、本発明５から７において、
前記ビットは、前記中掘掘削時に前記ボーリング装置により前記ボーリングロッドを軸線方向に送り駆動することによって拡径方向に開く動作を行うものであることを特徴とする。

本発明１０の集水パイプの埋設装置は、本発明５から７において、
前記ボーリングロッドには、前記中掘掘削を行っているとき、前記ビットが縮径方向に移動しないように、前記軸線方向の負荷を受けるとともに、反掘削方向に後退移動するとき、前記ビットが縮径方向に移動することを可能とするクラッチ手段が設けられていることを特徴とする。

以上、説明したように、本発明の集水パイプの埋設装置は、のり地（傾斜地）、宅盤、軟弱地盤等における地滑り対策、地震対策等のため、集水パイプを地盤中に埋設し、地下水の集水及び排水、地盤補強を行うことができるようになった。また、集水パイプを埋設することは、滑りが発生した場合、せん断抵抗が発揮され、せん断補強を行った効果を有することができる。

また、本発明の集水パイプの埋設方法によれば、地下水集水、地盤補強、せん断補強などを行うことができる集水パイプを容易に埋設することができる。すなわち、ボーリング装置で穴を中掘掘削した直後に集水パイプを挿入するため、抵抗が少なく容易に挿入することができる。集水パイプを挿入するための穴は、前記回転とともに前記軸線方向に所定の振動を付与されたボーリングロッドで中掘掘削するものであり掘削効率がよく小型のボーリング装置で施工が可能となった。

さらに、騒音、振動等の問題の発生を最小限とするとともに、安価な費用、短期間の工期で集水パイプ埋設の施工を行うことができる。すなわち、住宅地など騒音、振動等が問題となるような場所において、集水パイプ埋設の施工を行うのに最適な方法とすることができた。
さらに、集水パイプには閉変形部材が配置されており、地盤に挿入後、塑性変形して内孔の少なくとも一部を閉じることが可能であり、埋設された状態で前記集水パイプ内に土砂が流入することをせき止めることができる。また、集水パイプは、鋼管に高耐食性メッキが施されているものであれば錆びることがほとんどなくメンテナンスがほとんど不要となる。すなわち、集水パイプは、埋設してしまえばメンテナンスすることなく、使用することが可能となる。

以下、本発明の集水パイプの埋設装置１の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態の説明では、地盤をのり面（傾斜面）を有する地盤で説明を行うが、宅盤（宅地地盤、住宅地盤ともいう）、軟弱地盤等など他の地盤であってもよい。
図１は、本発明の集水パイプの埋設装置を図示した正面図、図２は、ボーリングロッドと集水パイプを図示した断面図である。図３は、ボーリングロッドの先端部を拡大して図示した断面図であって、中掘掘削している状態を示す図である。図４は、ボーリングロッドの先端部を拡大して図示した断面図であって、掘削終了後、ボーリングロッドを後退移動させている状態を示す図である。図５は、ボーリングロッドの先端部を拡大して図示した断面図であって、押圧部材とビットとを係合させている状態を示す図である。図６は、ボーリングロッドの先端部を拡大して図示した断面図であって、閉変形部材を変形させた状態を示す断面図である。図７は、図２をＡ−Ａ線で切断した断面図、図８は、閉変形部材の変形前の状態を示した図で、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図である。図９は、閉変形部材の変形後の状態を示した図で、（ａ）が正面断面図、（ｂ）が側面図である。

この実施の形態の集水パイプの埋設装置１は、地盤を中掘掘削するボーリング装置１０により回転、及び軸線方向に送り駆動されるボーリングロッド５０と、このボーリングロッド５０の外周に外挿されて、前記ボーリング装置１０により送り駆動され、貫通する内孔が形成された集水パイプ４０と、前記ボーリングロッド５０先端に、開閉動作可能に設けられ、拡径方向に位置したとき前記地盤に前記集水パイプ４０の外径より大きい穴の中掘掘削を行い、縮径方向に位置したとき前記内孔内を通過可能なビット６０等で構成されている。

ボーリング装置１０は、本体１２が無限帯による走行を行うクローラ１１を介して移動可能になっている。固定フレーム１３に、走行フレーム１４が進退移動可能に搭載されている。この固定フレーム１３は、支軸２０を中心にして、掘削角度用流体圧シリンダ（例えば、油圧シリンダ）１９によって回動可能になっており、水平方向を含む任意の角度に向きを変えることができる。この実施の形態では、水平面に対して所定の角度α（例えば、５度）、先端側が上方に高くなる方向に中掘掘削（以下、掘削と記載する）を行っている。なお、この掘削を行う角度は、集水パイプ４０から水が排出可能な角度であれば他の角度であってもよいことはいうまでもない。言い換えると、掘削を行う角度は、例えば、上向き、水平、及び下向きなど他の角度であってもよい。そのために、ボーリング装置１０は、掘削角度が、図１に示した角度だけでなく、水平及び下向きなど他の角度に向きを変えることができるものとなっていることが好ましい。

このボーリング装置１０の基本構造は、本出願人が出願した特許第２５２７６７４号公報、特開２００２−９７８８３号公報などに詳細な説明が記載されているので、詳細な説明は省略するが、この実施の形態の理解を容易にするために簡単に説明を行う。

このボーリング装置１０は、回転駆動装置１６と起振装置１５とを含んでいる。
起振装置１５は、走行フレーム１４にゴム材等の弾性部材からなる複数の防振手段（図示せず）を介して支持されている。固定フレーム１３には、走行フレーム１４を固定フレーム１３上で移動させるための送り用駆動手段である送り用流体圧シリンダ（例えば、油圧シリンダ）１８が配置されている。すなわち、固定フレーム１３と走行フレーム１４との間に、送り用流体圧シリンダ１８が設けられている。従って、送り用流体圧シリンダ１８を駆動すると、走行フレーム１４は固定フレーム１３上を往復移動する。

走行フレーム１４の送り用駆動手段は、駆動モータによりスプロケットを回転駆動し、このスプロケットを介して駆動されるフィードチェーン駆動部によって走行させても良い。これにより、掘削方向に前進移動しての地盤１００の掘削、及び、反掘削方向に後退移動しての地盤１００から引き抜きが行われる。

次に起振装置１５について説明する。この起振装置１５についても基本構成は、特許第２５２７６７４号、特開２００２−９７８８３号公報などに詳細が説明されているので、骨子のみを説明する。起振装置１５は、起振用駆動モータ１５ａを有している。この起振装置１５はシャンクロッド１６ｂの軸線と平行な方向に移動自在に搭載されている。ロータハウジングには、略半円形の円板からなる２枚の偏心ロータが保持部材およびボルトを介して保持されている。

即ち、ロータハウジングには、全体として等しい質量の偏心ロータがそれぞれ向かい合わせに設けられている。偏心ロータは互いに逆方向に同時に回転され、振動を発生させる。偏心ロータの回転中これらに作用する遠心力は、シャンクロッド１６ｂの軸線方向と直交する方向の分力が互いに打ち消され、軸線方向と平行な分力のみが合成されるので、起振装置１５は軸線方向の起振力のみを発生する。

このようにして、シャンクロッド１６ｂ、ボーリングロッド５０には、起振力が伝達、付与され、後述する回転力とこの起振力でボーリングロッド５０先端に設けられたビット６０で地盤１００を容易に掘削することができる。また、小型のボーリング装置で地盤を掘削できるので、狭い土地であっても埋設作業を行うことができる。さらに、宅盤、軟弱地盤などに埋設作業を行うにも好適である。

走行フレーム１４の前方部には、回転駆動装置１６の本体ケースであるボックス１６ｃが固定されている。一方、この走行フレーム１４の後方部には、支持台（図示せず）が固定されている。この支持台上には、インナーロッド（図示せず）等を介してシャンクロッド１６ｂ等を移動させるための送り台（図示せず）がボーリングロッド５０等の軸線方向に移動可能に設けられている。送り台は、流体圧シリンダ（例えば、油圧シリンダ）等の送り台用駆動装置（図示せず）により走行フレーム１４に対し移動する。言い換えると、送り台用駆動装置等で送り台を進退移動させると、インナーロッド等を介して、シャンクロッド１６ｂ、ボーリングロッド５０等がボーリングロッド５０の軸線方向に移動する。この送り台駆動装置等による進退移動が、ビット押圧部材６４を進退移動させることになる。また、ボーリングロッド５０が前進位置に移動したとき、ボーリングロッド５０の先端側に設けられた連結部材５４の先端側端部がビット支持部材６３と当接する。ビット６０が、掘削時、掘削による軸線方向から荷重が付与されてもビット支持部材６３が後退移動しないように規制している。

回転駆動装置１６について説明する。回転駆動装置１６は次のような構成になっている。ボックス１６ｃ内に外歯を有するリングギヤがスリーブ体に固定され、かつ２つのベアリングを介して回転自在にボックス１６ｃに支持されている。このリングギヤは、シャンクロッド１６ｂと、スプラインを介して連結されている。ボックス１６ｃには、２台の駆動モータ１６ａが固定されている。この駆動モータ１６ａの出力軸がボックス１６ｃ内に突き出されている。この出力軸にピニオンが取り付けられ、このピニオンがリングギヤの外歯と噛み合っている。従って、シャンクロッド１６ｂは、回転駆動用の駆動モータ１６ａの回転によりピニオン、リングギヤ等を介して回転駆動される。

回転駆動装置１６のボックス１６ｃ側には、取付部材２２を介して回転継手２４が設けられている。すなわち、固定部２４ａ側から回転軸部２４ｂに、圧縮空気、水等の流体が供給されている。取付部材２２には、アダプタ３１が設けられている。アダプタ３１は、集水パイプ４０の一端を保持するためのものである。すなわち、支軸３２を中心に開閉動作可能な一対のアダプタ部材３１ａ、３１ｂを開状態とし、集水パイプ４０を保持部３１ｃに挿入する。その後、一対のアダプタ部材３１ａ、３１ｂを閉状態とし、ねじ部材３３、ナット３４で固定し、集水パイプ４０の一端を保持する。集水パイプ４０は、軸線方向中間部に、地下水、雨水などの流入を可能とする流入穴４０ｂが所定の間隔毎に、かつ、所定の角度毎に形成されたパイプである。集水パイプ４０は、本体となる集水パイプ体４０ａと、塑性変形して集水パイプ４０先端の穴の少なくとも一部を閉じる閉変形部材４１と、閉変形部材４１を変形させるため、ねじ機構を介して閉変形部材４１を押圧する押圧部材４２等から構成されている。集水パイプ４０は、錆びにくいこと、強度が強いことなどの条件より、鋼管にＺｎ／Ａｌ／Ｍｇ合金がメッキされた高耐食性メッキが施されているものであることが好ましい。すなわち、この集水パイプ４０は、塩化ビニル製のパイプなどと比べ、強度が大幅に向上している。

集水パイプ体４０ａの他端側の雌ねじ部４０ｄに、押圧部材４２の雄ねじ部４２ａがねじ込まれており、その先端側には閉変形部材４１が集水パイプ体４０ａに固定されている。例えば、集水パイプ体４０ａに閉変形部材４１は溶接されているとよい。雌ねじ部４０ｄと雄ねじ部４２ａでねじ機構が構成されている。
閉変形部材４１は、図８に示す軸線方向中央部に複数の角穴４１ａが形成されている。この角穴４１ａは略菱形の角穴であり、中央部が一番強度が弱くなるように形成されている。従って、図８の軸線方向（矢印Ｅ方向）に荷重をかけると、図９（ａ）に示すように中央部がへ字状に折れ曲がって塑性変形する。側面方向からみると、図９（ｂ）に示すように、穴４１ｂの少なくとも一部を閉じるように塑性変形している。

押圧部材４２には、端部側が所定の幅削がれ、チップ（刃先部）６１ａ、６２ａが係合可能な被係合部４２ｂが形成されており、この被係合部４２ｂを介して押圧部材４２を所定の回転方向に回転させると、ねじ機構を介して閉変形部材４１を圧縮させて閉方向に塑性変形させることができる。すなわち、先端側が集水パイプ体４０ａに固定された閉変形部材４１は、ねじ機構を介して押圧部材４２により圧縮変形させられるのである。中央部が一番強度の弱くなるように形成された閉変形部材４１が閉方向に塑性変形した状態では、集水パイプ４０の先端側の穴の少なくとも一部を閉じ、土砂等が流入するのをせき止めることができる。

シャンクロッド１６ｂの端部には、回転軸部２４ｂの一端がねじ込まれている。回転軸部２４ｂの他端には、第１ロッド５１の一端がねじ込まれ、第１ロッド５１の他端には、第２ロッド５２の一端がねじ込まれている。第２ロッド５２の他端には、第３ロッド５３の一端がねじ込まれ、第３ロッド５３の他端には、連結部材５４の一端がねじ込まれている。連結部材５４の他端には、ビット押圧部材６４の一端がねじ込まれている。連結部材５４の先端側には、筒体６６が設けられている。筒体６６には、ビット支持体６３がねじ込まれている。ビット押圧部材６４には鍔部６４ｅが形成されており、筒体６６、ビット押圧部材６４に対して、空間６７の寸法分移動可能になっている。第１ロッド５１、第２ロッド５２、第３ロッド５３、連結部材５４などでボーリングロッド５０が構成されている。

ビット支持体６３に設けられた支軸６５には、一対のビット６０が支持されている。すなわち、第１ビット６１、第２ビット６２が開閉可能（拡縮可能）に支持されている。第１ビット６１には、チップ（刃先部）６１ａ、当接部６１ｂが設けられている。第２ビット６２には、チップ（刃先部）６２ａ、当接部６２ｂが設けられている。第１ビット６１、第２ビット６２は、当接部６１ｂ、６２ｂがビット押圧部材６４の押圧部６４ｄに押圧されることにより拡径方向に移動する。第１ビット６１、第２ビット６２及び支軸６５との間には、ばね６８が設けられ、第１ビット６１、第２ビット６２を常時拡径方向に移動する方向に付勢している。

回転軸部２４ｂ、第１ロッド５１、第２ロッド５２，第３ロッド５３、ビット押圧部材６４には、各々、穴２４ｄ、穴５１ａ、穴５２ａ、穴５３ａ、穴６４ａが形成されており、回転継手２４から供給された流体が、矢印Ｂ方向に流通し、穴６４ｂ，６４ｃから先端の第１ビット６１、第２ビット６２側に噴出される。噴出された流体（例えば、圧縮空気）は、地盤１００に掘削された穴と集水パイプ４０の外周との間から、矢印Ｃ方向に流出し、掘削時に発生する土砂等とともに排出される。

集水パイプ４０は、地盤中に埋設されることにより、地盤中の地下水等を集水して排水することができる。それとともに、強度が高い集水パイプ４０が地盤中に埋設されることにより、地盤補強を行うこともできる。さらに、それに加え、滑りが発生する際のせん断抵抗を発揮することができる。すなわち、集水パイプ４０は、先端を地山に根入れすることができ、地山に対して、例えば盛土が滑落しようとする場合の抵抗体となりせん断抵抗力を増加させている。言い換えると、地下水排除工でありながら、せん断補強杭の機能もはたしている。すなわち、盛土の活動崩落を防止するための工事で採用する場合には、きわめて有効である。

次に、集水パイプ４０の埋設方法について説明を行う。
ボーリング装置１０にボーリングロッド５０、集水パイプ４０を２重管構造に取り付ける。回転軸部２４ｂに、第１ロッド５１、第２ロッド５２、第３ロッド５３、連結部材５４等が順次ねじ込まれたボーリングロッド５０に、ビット等を取り付ける。ボーリングロッド５０に集水パイプ体４０ａ、閉変形部材４１、押圧部材４２が一体となった集水パイプ４０を外装し、ボーリング装置１０側の端部をアダプタ３１で保持する。
のり面（傾斜面）１０１の所定の位置にボーリング装置１０を移動させる。このボーリング装置１０は、クローラ１１で自走式となっており、移動が容易である。なお、移動する位置は、宅盤、軟弱地盤など集水パイプ４０を埋設するための位置であってもよい。

送り台を送り台用駆動装置により、掘削方向側に前進移動させ、第１ロッド５１、第２ロッド５２，第３ロッド５３などを介してビット押圧部材６４などを掘削方向に前進移動させる。ビット押圧部材６４の押圧部６４ｄが、第１ビット６１の当接部６１ｂ、第２ビット６２の当接部６２ｂを押圧し、第１ビット６１、第２ビット６２を拡径方向に移動させる。連結部材５４の先端側端部が筒体６６と当接し、ビット支持部材６３が後退移動するのを規制している。

回転継手２４を介して、所定の圧力の流体（例えば、圧縮空気）をビット６０側に供給する。回転駆動装置１６により回転駆動力を付与するとともに、起振装置１５によって軸線方向の起振力を第１ビット６１、第２ビット６２側に付与する。走行フレーム１４を、掘削方向に前進移動させ、地盤１００を第１ビット６１、第２ビット６２により掘削するとともに、掘削した穴に集水パイプ４０を挿入する（図３参照）。すなわち、走行フレーム１４を前進移動させると、ボーリングロッド５０とともに、集水パイプ４０がボックス１６ｃ、取付部材２２、アダプタ３１を介して前進移動するのである。集水パイプ４０は、掘削直後の穴に、挿入されるため、抵抗が少なく挿入が容易である。また、掘削された土砂は、掘削された穴と集水パイプ４０の外周とのあいだから、流体とともに排出される。

所定の深さまで掘削を行ったら、送り台を送り台用駆動装置により後退移動させ、ビット押圧部材６４、ボーリングロッド５０等を反掘削方向に後退移動させる。ばね６８のばね力に抗して、第１ビット６１、第２ビット６２が押圧部材４２の内周部に当たって縮径方向に移動する。また、連結部材５４と筒体６６とが離隔する。

走行フレーム１４を反掘削方向に後退移動させ、第１ビット６１、第２ビット６２及びボーリングロッド５０等を所定の距離後退移動させる（図４参照）。ビット６０、ボーリングロッド５０等は、集水パイプ４０の内孔（内周部）４０ｃ等を後退移動する。

ボーリングロッド５０を所定の位置まで、すなわち、ビット６０のチップ６１ａ，６２ａを押圧部材４２の被係合部４２ｂと係合可能な位置まで後退移動させる。ばね６８のばね力によって第１ビット６１、第２ビット６２は拡径方向に移動する。次に、走行フレーム１４を掘削方向に前進移動させる。ビット６０、ボーリングロッド５０等が前進移動し、押圧部材４２の被係合部４２ｂに第１ビット６１のチップ６１ａ、第２ビット６２のチップ６２ａが係合する（図５参照）。

ビット６０等を回転駆動装置１６の回転駆動力で回転させる。集水パイプ体４０ａと押圧部材４２との間に設けられたねじ機構により、押圧部材４２は軸線方向に移動し、閉変形部材４１を圧縮し、中央部を閉方向（内側に折り曲げられる方向）に塑性変形させる（図６参照）。閉変形部材４１は、先端側が集水パイプ体４０ａに固定されている。そのため、押圧部材４２から軸線方向の荷重を受けると、閉変形部材４１は圧縮され、一番強度が弱くなるように形成された中央部が閉方向に塑性変形するのである。

走行フレーム１４を反掘削方向に後退移動させる。すなわち、ビット６０、ボーリングロッド５０等を後退移動させる。第１ビット６１、第２ビット６２は、ばね６８のばね力に抗して縮径方向に移動可能となっている。第１ビット６１、第２ビット６２と押圧部材４２の被係合部４２ｂとの係合が解除される。さらに、走行フレーム１４を反掘削方向に後退移動させ、第１ビット６１、第２ビット６２及びボーリングロッド５０等を地盤１００から引き抜く。第１ビット６１、第２ビット６２及びボーリングロッド５０等は、集水パイプ４０の内孔（内周部）４０ｃを移動し、地盤１００から引き抜かれる。

地盤１００には、先端が閉変形部材４１でせき止められた集水パイプ４０が残留し、時間の経過とともに掘削された穴が崩れていくことで集水パイプ４０は埋設される。集水パイプ４０ののり面１０１側の端部は、のり面１０１より所定の長さ突き出るように埋設されている。集水パイプ４０には、水の流入穴４０ｂが形成されているので、地盤１００中の地下水、雨水などがこの集水パイプ４０を介してのり面１０１の外部に排出されるとともに、集水パイプ４０の強度によって、地盤１００の強度を向上させることができる。また、集水パイプ４０が埋設されることにより、せん断補強の機能を果たすことができる。さらに、この集水パイプ４０は、高耐食性メッキが施されているためたいへん高寿命であり、メンテナンスを必要としない。

［他の実施の形態］
図１０、１１に従って、本発明の他の実施の形態について説明を行う。なお、この他の実施の形態の説明では、前述した実施の形態と同一の部位には同一の符号を付与し、詳細な説明を省略する。
図１０は、他の実施の形態のボーリングロッドの先端部を拡大して図示した断面図であって、ボーリングロッドを前進移動させ掘削している状態を図示した断面図である。また、前述した図３に相当する図でもある。図１１は、他の実施の形態のボーリングロッドの先端部を拡大して図示した断面図であって、掘削終了後、ボーリングロッドを後退移動させている状態を図示した断面図である。また、前述した図４に相当する図である。

この他の実施の形態は、筒体１６６にＪ字状の係合溝８２を形成し、ビット押圧部材１６４に係合部材８１を固定している。そして、係合溝８２に、係合部材８１の頭部８１ａを係合させている。すなわち、筒体１６６と、ビット押圧部材１６４とを、相対的に、回転させることにより、係合部材８１が、係合溝８２の直線溝部８２ａまたは退避溝部８２ｂに移動可能になっている。
そして、掘削時、すなわちビット６０の拡径時には、係合部材８１を直線溝部８２ａに位置させて、ボーリングロッド５０に負荷される荷重を、係合部材８１、筒体１６６などを介して受け、ビット押圧部材１６４が負荷された荷重で後退移動しないようにしている（図１０参照）。また、送り台用駆動装置でボーリングロッド５０等を前進移動させ、連結部材５４の先端側端部を、筒体１６６の端部を当接させ、ビット支持部材６３が後退移動するのを規制している。ビット押圧部材１６４の押圧部１６４ａは、第１ビット６１，第２ビット６２の当接部６１ｃ，６２ｃと係合して第１ビット６１，第２ビット６２が縮径方向に移動しないように規制する。

また、ビット６０の縮径時には、係合部材８１を退避溝部８２ｂに位置させ、ビット押圧部材１６４を後退させ、ビット６０を縮径方向に移動可能にしている（図１１参照）。ビット押圧部材１６４を後退移動させると、ビット押圧部材１６４の押圧部１６４ａと、第１ビット６１の当接部６１ｃ、第２ビット６２の当接部６２ｃとの係合が解除され、第１ビット６１，第２ビット６２が縮径方向に移動できる。

このようにすることで、送り台用駆動手段の駆動によるビット押圧部材１６４によるビット６０の縮径方向への移動規制、ビット支持部材６３の軸線方向への移動規制と、係合部材８１と係合溝８２の直線溝部８２ａとの当接等によって、強固に支持されているため、地盤１００に、ビット６０、ボーリングロッド５０で、さらに強力な穴の掘削を行うことが可能となっている。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明は、この実施の形態に限定されない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。

図１は、本発明の集水パイプの埋設装置を模式的に図示した正面図である。 図２は、ボーリングロッドと集水パイプを図示した断面図である。 図３は、ボーリングロッドの先端部を拡大した断面図であって、掘削している状態を示した断面図である。 図４は、ボーリングロッドの先端部を拡大した断面図であって、掘削終了後、ボーリングロッドを後退させている状態を示した断面図である。 図５は、ボーリングロッドの先端部を拡大した断面図であって、押圧部材とビットとを係合させている状態を示した断面図である。 図６は、ボーリングロッドの先端部を拡大した断面図であって、閉変形部材を変形させた状態を示した断面図である。 図７は、図２をＡ−Ａ線で切断して示した断面図である。 図８は、閉変形部材の変形前の状態を示し、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図である。 図９は、閉変形部材の変形後の状態を示し、（ａ）が正面断面図、（ｂ）が側面図である。 図１０は、他の実施の形態のボーリングロッドの先端部を拡大した断面図であって、掘削している状態を示した断面図である。 図１１は、他の実施の形態のボーリングロッドの先端部を拡大した断面図であって、掘削終了後、ボーリングロッドを後退させている状態を示した断面図である。

符号の説明

１…集水パイプの埋設装置
１０…ボーリング装置
１１…クローラ
１２…本体
１３…固定フレーム
１４…走行フレーム
１５…起振装置
１６…回転駆動装置
１８…送り用流体圧シリンダ
１９…掘削角度用流体圧シリンダ
２０…支軸
４０…集水パイプ
４０ａ…集水パイプ体
４１…閉変形部材
４２…押圧部材
５０…ボーリングロッド
５４…連結部材
６０…ビット
６１…第１ビット
６２…第２ビット
６３…ビット支持体
６４…ビット押圧部材
６５…支軸

Claims (10)

1. のり面を有する地盤、宅地地盤、軟弱地盤から選択される１以上の地盤に埋設される集水パイプの埋設方法であって、
   ボーリング装置のボーリングロッドの外周に、軸線方向に延在するとともに貫通する内孔が形成された前記集水パイプが外挿され、前記ボーリングロッドと前記集水パイプとの二重管構成にする第１の工程と、
   前記ボーリングロッド先端に刃先部が開閉動作可能に設けられたビットを、前記集水パイプの外径より大きい直径の穴を中掘掘削可能に拡径方向に開く第２の工程と、
   前記ボーリング装置により前記ボーリングロッドを所定の回転数で回転させるとともに掘削方向に前進移動させ、前記地盤に、前記穴を中掘掘削するとともに、前記集水パイプを中掘掘削した前記穴内に挿入する第３の工程と、
   前記ビットを縮径方向に閉じ、前記ボーリングロッドを、前記集水パイプの前記内孔を通過させて反掘削方向に後退移動させ、前記集水パイプを前記地盤に残留させる第４の工程とからなり、
   前記集水パイプは、塑性変形して前記集水パイプの少なくとも一部を閉じる閉変形部材が設けられているものであり、前記第３の工程の後に、前記ボーリングロッドを所定量後退移動させた後、前記ボーリング装置の動作で前記閉変形部材を閉方向に変形させる工程を有し、前記集水パイプを埋設させた状態で、前記集水パイプ内に土砂が流入することをせき止めるようにした
   ことを特徴とする集水パイプの埋設方法。
2. 請求項１に記載された集水パイプの埋設方法において、
   前記ボーリングロッドは、前記回転とともに前記軸線方向に所定の振動が付与されて中掘掘削を行うものである
   ことを特徴とする集水パイプの埋設方法。
3. 請求項１に記載された集水パイプの埋設方法において、
   前記集水パイプは、本体である集水パイプ体と、前記閉変形部材を変形させるために、前記集水パイプ体とねじ結合され、前記閉変形部材を押圧する押圧部材を有しているものであり、
   前記閉方向に変形させる工程は、前記ボーリングロッドを所定量後退移動させた後、前記押圧部材に形成された被係合部に前記ビットを係合させ、前記押圧部材を所定量回転させる動作で行う
   ことを特徴とする集水パイプの埋設方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載された集水パイプの埋設方法において、
   前記ビットは、ビット押圧部材の進退移動により拡縮動作可能なものであり、前記ボーリング装置により前記ボーリングロッドを前記掘削方向に前進移動させることによって、拡径方向に開く動作を行うものである
   ことを特徴とする集水パイプの埋設方法。
5. のり面を有する地盤、宅地地盤、軟弱地盤から選択される１以上の地盤に集水パイプを埋設するため集水パイプの埋設装置であって、
   前記地盤を掘削するボーリング装置により回転、及び軸線方向に送り駆動されるボーリングロッドと、
   このボーリングロッドの外周に外挿されて、前記ボーリング装置により送り駆動され、貫通する内孔が形成された集水パイプと、
   前記ボーリングロッド先端に、開閉動作可能に設けられ、拡径方向に位置したとき前記地盤に前記集水パイプの外径より大きい穴の中掘掘削を行い、縮径方向に位置したとき前記内孔内を通過可能なビットとからなり、
   前記集水パイプには、塑性変形して前記内孔の一部を閉じて埋設された状態で前記集水パイプ内に土砂が流入することをせき止めるための閉変形部材が配置されている
   ことを特徴とする集水パイプの埋設装置。
6. 請求項５に記載された集水パイプの埋設装置において、
   前記ボーリングロッドは、起振動装置により前記回転とともに前記軸線方向に所定の振動が付与されて前記地盤に前記穴を中掘掘削するものである
   ことを特徴とする集水パイプの埋設装置。
7. 請求項５に記載された集水パイプの埋設装置において、
   前記集水パイプは、本体である集水パイプ体と、前記閉変形部材を塑性変形させるために、前記集水パイプ体にねじ結合され、前記ボーリングロッドにより回転駆動されて、前記閉変形部材を押圧する押圧部材とを有している
   ことを特徴とする集水パイプの埋設装置。
8. 請求項５から７のいずれか１項に記載された集水パイプの埋設装置において、
   前記集水パイプは、鋼管に高耐食性メッキが施されているものである
   ことを特徴とする集水パイプの埋設装置。
9. 請求項５から７のいずれか１項に記載された集水パイプの埋設装置において、
   前記ビットは、前記中掘掘削時に前記ボーリング装置により前記ボーリングロッドを軸線方向に送り駆動することによって拡径方向に開く動作を行うものである
   ことを特徴とする集水パイプの埋設装置。
10. 請求項５から７のいずれか１項に記載された集水パイプの埋設装置において、
    前記ボーリングロッドには、前記中掘掘削を行っているとき、前記ビットが縮径方向に移動しないように、前記軸線方向の負荷を受けるとともに、反掘削方向に後退移動するとき、前記ビットが縮径方向に移動することを可能とするクラッチ手段が設けられている
    ことを特徴とする集水パイプの埋設装置。

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