JP5547577B2 - 地中への管設置方法及び掘削装置 - Google Patents
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本発明は、断面矩形状の管を地中に設置する管設置方法及び掘削装置に関する。
従来、断面矩形状の管を地中に設置する方法が知られている。
例えば、円弧を描くように曲がって延長する断面矩形状の曲管（管の中心軸が曲線である管）、あるいは、真っ直ぐに延長する断面矩形状の管（管の中心軸が直線である管）を地中に設置する場合、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に、高圧水を噴射する噴射装置を設置したり、管の中心軸を回転中心としてビットを回転させることにより地中を掘削する回転掘削体を有した掘削機械を設置し、かつ、回転掘削体で掘削されない管の内側の角部付近の土を掘削するための噴射装置を設置し、管を押圧するとともに、高圧水で地中を掘削したり、掘削機械及び高圧水で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する方法が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
例えば、円弧を描くように曲がって延長する断面矩形状の曲管（管の中心軸が曲線である管）、あるいは、真っ直ぐに延長する断面矩形状の管（管の中心軸が直線である管）を地中に設置する場合、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に、高圧水を噴射する噴射装置を設置したり、管の中心軸を回転中心としてビットを回転させることにより地中を掘削する回転掘削体を有した掘削機械を設置し、かつ、回転掘削体で掘削されない管の内側の角部付近の土を掘削するための噴射装置を設置し、管を押圧するとともに、高圧水で地中を掘削したり、掘削機械及び高圧水で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する方法が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
しかしながら、地中が、硬質・レキ混じりの地中である場合、高圧水では地中を掘削できないという問題点があった。
また、上述した掘削機械を用いる場合は、地中が、硬質・レキ混じりの地中であっても掘削可能である。しかしながら、当該掘削機械の回転掘削体の回転中心線と管の推進方向とが同じであるため、回転掘削体の掘削によって、推進方向に向けて延長する円筒状の空洞部を形成できるだけであり、回転掘削体の掘削によって形成できる円筒状の空洞部と断面矩形状の管の断面形状とが一致しないので、硬質・レキ混じりの地中の場合は、断面矩形状の管の内側の角部付近の地中部分を掘削できず、管を地中においてスムーズに推進させることができないという欠点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、地中が、硬質・レキ混じりの地中である場合でも、管を地中においてスムーズに推進させることができる地中への管設置方法及び掘削装置を提供する。
また、上述した掘削機械を用いる場合は、地中が、硬質・レキ混じりの地中であっても掘削可能である。しかしながら、当該掘削機械の回転掘削体の回転中心線と管の推進方向とが同じであるため、回転掘削体の掘削によって、推進方向に向けて延長する円筒状の空洞部を形成できるだけであり、回転掘削体の掘削によって形成できる円筒状の空洞部と断面矩形状の管の断面形状とが一致しないので、硬質・レキ混じりの地中の場合は、断面矩形状の管の内側の角部付近の地中部分を掘削できず、管を地中においてスムーズに推進させることができないという欠点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、地中が、硬質・レキ混じりの地中である場合でも、管を地中においてスムーズに推進させることができる地中への管設置方法及び掘削装置を提供する。
本発明に係る地中への管設置方法は、断面矩形状の管を、地中に形成された空洞部から地中に設置する場合に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する地中への管設置方法において、管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法の矩形枠体により形成されて当該矩形枠体の外周面が管の内周面に固定されて構成された管側推進力受け部と、管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板により形成されて前面が管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触する基板と、一端部が基板の前面の中央に取付けられた支柱と、支柱の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する回転軸にそれぞれ連結されて、支柱の延長方向と直交する共通の１つの回転中心線を回転中心として回転するように構成された２つの回転掘削体とを有した掘削機械と、基板の前面と後面とに貫通する水供給孔に連通して基板の前面と管の内面とで囲まれた空間内に水を供給するための水供給管と、基板の前面と後面とに貫通する排泥孔に連通して空間内の泥水を排泥するための排泥管とを用い、基板の前面を管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触させ、回転掘削体を回転させながら当該基板を押圧することで管の前方の地山を掘削するとともに、水供給管を介して空間内に水を圧送し、空間内に圧送された水と掘削機械により掘削された土砂とが混ざった泥水を排泥管を介して排出するようにしたので、地中が、硬質・レキ混じりの地中である場合でも、断面矩形状の管の内側の角部付近の地中部分を回転掘削体で掘削できるようになるので、管を地中においてスムーズに推進させることができるようになる。
本発明に係る地中への管設置方法は、断面矩形状の管を、地中に形成された一方の空洞部と他方の空洞部との間に連続して跨るように、あるいは、地中に形成された空洞部を出発して空洞部に戻るように、当該地中に設置して支保工を構築する場合に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する地中への管設置方法において、管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法の矩形枠体により形成されて当該矩形枠体の外周面が管の内周面に固定されて構成された管側推進力受け部と、管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板により形成されて前面が管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触する基板と、一端部が基板の前面の中央に取付けられた支柱と、支柱の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する回転軸にそれぞれ連結されて、支柱の延長方向と直交する共通の１つの回転中心線を回転中心として回転するように構成された２つの回転掘削体とを有した掘削機械と、基板の前面と後面とに貫通する水供給孔に連通して基板の前面と管の内面とで囲まれた空間内に水を供給するための水供給管と、基板の前面と後面とに貫通する排泥孔に連通して空間内の泥水を排泥するための排泥管とを用い、基板の前面を管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触させ、回転掘削体を回転させながら当該基板を押圧することで管の前方の地山を掘削するとともに、水供給管を介して空間内に水を圧送し、空間内に圧送された水と掘削機械により掘削された土砂とが混ざった泥水を排泥管を介して排出するようにしたので、地中が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管の内側の角部付近の地中部分を回転掘削体で掘削できるようになるので、管を地中においてスムーズに推進させることができ、一方の空洞部と他方の空洞部との間に連続して跨る支保工を容易に構築できるようになる。
管として、円弧を描くように曲がって延長する断面矩形状の曲管を用いたので、曲管を地中においてスムーズに推進させることができるようになる。
先に地中に入れる管としての先頭管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより先頭管を推進させ、かつ、先頭管の後端に後続管を順次連結して先頭管を推進させることによって、複数の管を地中に設置したので、中心軸に沿った方向の長さの短い管を用いて中心軸に沿った方向の長さの長い支保工を容易に構築できるようになる。
回転掘削体として、先に地中に入れる管の推進方向と直交する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体を用いたので、推進方向と直交する面内における回転掘削体の掘削幅を大きくでき、掘削幅に応じた矩形幅の管を容易に地中に設置できるようになる。
回転掘削体に設けられた掘削刃の先端が先に地中に入れる管の先端に設置された案内刃管の刃先よりも後方側に位置するようにしたので、地中に突刺された案内刃管の刃先の内側に入り込んだ地中部分のみが掘削刃により掘削され、地中の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができる。
互いに隣り合う外側面同士が接触し合うように複数の管を地中に設置したので、隣り合う管同士の接触面積が大きくなり、隣り合う管で囲まれた領域内に領域外からの地下水が入り込むのを遮断しやすくなって、領域外の地盤の沈下などを防止できる。
本発明に係る掘削装置は、地中に形成された空洞部から地中に設置する場合に先に地中に入れる断面矩形状の管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法の矩形枠体により形成されて当該矩形枠体の外周面が管の内周面に固定されて構成された管側推進力受け部と、管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板により形成されて前面が管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触する基板と、一端部が基板の前面の中央に取付けられた支柱と、支柱の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する回転軸にそれぞれ連結されて、支柱の延長方向と直交する共通の１つの回転中心線を回転中心として回転するように構成された２つの回転掘削体とを有した掘削機械と、基板の前面と後面とに貫通する水供給孔に連通して基板の前面と管の内面とで囲まれた空間内に水を供給するための水供給管と、基板の前面と後面とに貫通する排泥孔に連通して空間内の泥水を排泥するための排泥管と、基板を介して管を推進させる推進装置とを備えたので、地中が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管の内側の角部付近の地中部分を回転掘削体で掘削できるようになるので、管を地中においてスムーズに推進させることができるようになる。
本発明に係る地中への管設置方法は、断面矩形状の管を、地中に形成された一方の空洞部と他方の空洞部との間に連続して跨るように、あるいは、地中に形成された空洞部を出発して空洞部に戻るように、当該地中に設置して支保工を構築する場合に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する地中への管設置方法において、管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法の矩形枠体により形成されて当該矩形枠体の外周面が管の内周面に固定されて構成された管側推進力受け部と、管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板により形成されて前面が管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触する基板と、一端部が基板の前面の中央に取付けられた支柱と、支柱の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する回転軸にそれぞれ連結されて、支柱の延長方向と直交する共通の１つの回転中心線を回転中心として回転するように構成された２つの回転掘削体とを有した掘削機械と、基板の前面と後面とに貫通する水供給孔に連通して基板の前面と管の内面とで囲まれた空間内に水を供給するための水供給管と、基板の前面と後面とに貫通する排泥孔に連通して空間内の泥水を排泥するための排泥管とを用い、基板の前面を管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触させ、回転掘削体を回転させながら当該基板を押圧することで管の前方の地山を掘削するとともに、水供給管を介して空間内に水を圧送し、空間内に圧送された水と掘削機械により掘削された土砂とが混ざった泥水を排泥管を介して排出するようにしたので、地中が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管の内側の角部付近の地中部分を回転掘削体で掘削できるようになるので、管を地中においてスムーズに推進させることができ、一方の空洞部と他方の空洞部との間に連続して跨る支保工を容易に構築できるようになる。
管として、円弧を描くように曲がって延長する断面矩形状の曲管を用いたので、曲管を地中においてスムーズに推進させることができるようになる。
先に地中に入れる管としての先頭管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより先頭管を推進させ、かつ、先頭管の後端に後続管を順次連結して先頭管を推進させることによって、複数の管を地中に設置したので、中心軸に沿った方向の長さの短い管を用いて中心軸に沿った方向の長さの長い支保工を容易に構築できるようになる。
回転掘削体として、先に地中に入れる管の推進方向と直交する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体を用いたので、推進方向と直交する面内における回転掘削体の掘削幅を大きくでき、掘削幅に応じた矩形幅の管を容易に地中に設置できるようになる。
回転掘削体に設けられた掘削刃の先端が先に地中に入れる管の先端に設置された案内刃管の刃先よりも後方側に位置するようにしたので、地中に突刺された案内刃管の刃先の内側に入り込んだ地中部分のみが掘削刃により掘削され、地中の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができる。
互いに隣り合う外側面同士が接触し合うように複数の管を地中に設置したので、隣り合う管同士の接触面積が大きくなり、隣り合う管で囲まれた領域内に領域外からの地下水が入り込むのを遮断しやすくなって、領域外の地盤の沈下などを防止できる。
本発明に係る掘削装置は、地中に形成された空洞部から地中に設置する場合に先に地中に入れる断面矩形状の管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法の矩形枠体により形成されて当該矩形枠体の外周面が管の内周面に固定されて構成された管側推進力受け部と、管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板により形成されて前面が管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触する基板と、一端部が基板の前面の中央に取付けられた支柱と、支柱の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する回転軸にそれぞれ連結されて、支柱の延長方向と直交する共通の１つの回転中心線を回転中心として回転するように構成された２つの回転掘削体とを有した掘削機械と、基板の前面と後面とに貫通する水供給孔に連通して基板の前面と管の内面とで囲まれた空間内に水を供給するための水供給管と、基板の前面と後面とに貫通する排泥孔に連通して空間内の泥水を排泥するための排泥管と、基板を介して管を推進させる推進装置とを備えたので、地中が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管の内側の角部付近の地中部分を回転掘削体で掘削できるようになるので、管を地中においてスムーズに推進させることができるようになる。
実施形態１
図２に示すように、実施形態１による地中への管設置方法を実現するための管設置装置１は、複数の管２と、掘削装置３と、推進装置４と、推進力伝達板５とを備える。尚、以下、図２における上側を管２や管設置装置１の先頭あるいは前側と定義し、図２における下側を管２や管設置装置１の後側と定義し、図２における左右側を管２や管設置装置１の左右側と定義し、図２の紙面と直交する方向の上下側を管２や管設置装置１の上下側と定義して説明する。図３に管２や管設置装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を明記した。
図２に示すように、実施形態１による地中への管設置方法を実現するための管設置装置１は、複数の管２と、掘削装置３と、推進装置４と、推進力伝達板５とを備える。尚、以下、図２における上側を管２や管設置装置１の先頭あるいは前側と定義し、図２における下側を管２や管設置装置１の後側と定義し、図２における左右側を管２や管設置装置１の左右側と定義し、図２の紙面と直交する方向の上下側を管２や管設置装置１の上下側と定義して説明する。図３に管２や管設置装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を明記した。
管２は、図５乃至図７に示すような、円弧を描くように曲がって延長するように形成された曲管（管の中心軸が曲線である管）、あるいは、図８；図９に示すような、真っ直ぐに延長する管（管の中心軸が直線である管（以下、直管という））であって、管の中心軸と直交する面で管を切断した場合の断面形状が矩形状の管により形成される。管２としては例えば鋼製の管が用いられる。
そして、図７に示すように、複数の曲管が順次連結されて地中１０に設置されることによって円弧を描くように曲がって延長する支保工１１が地中１０に構築されたり、図８；図９に示すように、複数の直管が順次連結されて地中１０に設置されることによって真っ直ぐに延長する支保工１１が地中１０に構築される。
図７乃至図９に示すように、実施形態１の管設置装置１及び管設置方法によって地中に構築される支保工１１は、先頭に位置される管２（以下、先頭管という）と後続の複数の管２（以下、後続管という）とにより形成される。
例えば、図５；図６に示すように、先頭に位置される曲管である先頭管６と先頭管６の後に続くように設けられる後続の複数の曲管である後続管７とにより形成される連続する曲管６７によって構築される支保工１１は、互いに隣り合うように設けられる。即ち、支保工１１は、先頭管６を矢印Ｆ方向に進行させることと、先頭管６の後に後続管７を順次繋いで行くことを繰り返すことにより、地中１０に構築される。
支保工１１としては、図７（ａ）に示すように、地中１０に形成された一方のトンネル空洞部１００と他方のトンネル空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図７（ｂ）に示すように、地中１０に形成された空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図８に示すように、一方のトンネル空洞部１００と他方のトンネル空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の直管を連続させて設置して構築される支保工１１や、図９に示すように、トンネルを掘る部分においてトンネルの延長方向に延長するように管２としての複数の直管を連続させて設置して構築される支保工１１などがある。
そして、図７に示すように、複数の曲管が順次連結されて地中１０に設置されることによって円弧を描くように曲がって延長する支保工１１が地中１０に構築されたり、図８；図９に示すように、複数の直管が順次連結されて地中１０に設置されることによって真っ直ぐに延長する支保工１１が地中１０に構築される。
図７乃至図９に示すように、実施形態１の管設置装置１及び管設置方法によって地中に構築される支保工１１は、先頭に位置される管２（以下、先頭管という）と後続の複数の管２（以下、後続管という）とにより形成される。
例えば、図５；図６に示すように、先頭に位置される曲管である先頭管６と先頭管６の後に続くように設けられる後続の複数の曲管である後続管７とにより形成される連続する曲管６７によって構築される支保工１１は、互いに隣り合うように設けられる。即ち、支保工１１は、先頭管６を矢印Ｆ方向に進行させることと、先頭管６の後に後続管７を順次繋いで行くことを繰り返すことにより、地中１０に構築される。
支保工１１としては、図７（ａ）に示すように、地中１０に形成された一方のトンネル空洞部１００と他方のトンネル空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図７（ｂ）に示すように、地中１０に形成された空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図８に示すように、一方のトンネル空洞部１００と他方のトンネル空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の直管を連続させて設置して構築される支保工１１や、図９に示すように、トンネルを掘る部分においてトンネルの延長方向に延長するように管２としての複数の直管を連続させて設置して構築される支保工１１などがある。
図２；図３；図４に示すように、先頭管６の先端には案内刃管９を備える。案内刃管９は、管の一方の開口端縁１３が鋭利に形成された刃部１４を備えた管である。案内刃管９の他方の開口端部と先頭管６の先端の開口端部８とが接続される。
この場合、例えば、案内刃管９の管の外径寸法が先頭管６の管の外径寸法よりも大きく、案内刃管９の他方の開口端面１５側には、開口端面１５における管の内周面側が削られて、段差が設けられることで、先頭管６の先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成とする。そして、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に先頭管６の先端の開口端部８を嵌め込み、かつ、これら両者が、ボルト接合，溶接などの図外の接続手段によって接続されることで、案内刃管９の他方の開口端部と先頭管６の先端の開口端部８とが接続された構成とする。このように、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に先頭管６の先端の開口端部８を嵌め込んで、案内刃管９が先頭管６の先端開口縁面１８を覆うように取付けられた構成としたことで、先頭管６の推進の際に、先頭管６の先端開口縁面１８が地中１０の抵抗を受けず、推進抵抗を少なくできる。また、先頭管６の先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成としたことで、先頭管６の先端に容易に案内刃管９を設置でき、先頭管６と案内刃管９との組み立てを容易とすることができる。
この場合、例えば、案内刃管９の管の外径寸法が先頭管６の管の外径寸法よりも大きく、案内刃管９の他方の開口端面１５側には、開口端面１５における管の内周面側が削られて、段差が設けられることで、先頭管６の先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成とする。そして、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に先頭管６の先端の開口端部８を嵌め込み、かつ、これら両者が、ボルト接合，溶接などの図外の接続手段によって接続されることで、案内刃管９の他方の開口端部と先頭管６の先端の開口端部８とが接続された構成とする。このように、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に先頭管６の先端の開口端部８を嵌め込んで、案内刃管９が先頭管６の先端開口縁面１８を覆うように取付けられた構成としたことで、先頭管６の推進の際に、先頭管６の先端開口縁面１８が地中１０の抵抗を受けず、推進抵抗を少なくできる。また、先頭管６の先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成としたことで、先頭管６の先端に容易に案内刃管９を設置でき、先頭管６と案内刃管９との組み立てを容易とすることができる。
先頭管６の管の内面２０において、管の延長方向（管の中心軸に沿った方向）の中央部よりも先頭側の位置には、管側推進力受け部２１が設けられる。管側推進力受け部２１は、後述する掘削装置３に設けられた基板を介して推進装置４からの推進力を受けて先頭管６を推進させる。管側推進力受け部２１は、先頭管６の断面（先頭管の管の中心軸と直交する面で先頭管を切断した場合の断面）の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法に形成された矩形枠体２２により形成され、矩形枠体２２の外周面２３と先頭管６の管の内周面２０ａとが対応するように設置された状態で矩形枠体２２が先頭管６の管の内周面２０ａに溶接，ボルト接合などにより固定される。
掘削装置３は、基板２５と、掘削機械２６と、駆動源２７と、排土管２８と、推進力伝達管２９とを備える。
基板２５は、先頭管６の断面の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板３０により形成される。当該矩形板３０の大きさは、先頭管６の断面の内面を一周した矩形の寸法よりも小さく、かつ、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の矩形枠内周寸法よりも大きい。即ち、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３が、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に接触可能に形成される。尚、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３と管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２との間には例えば弾性体により形成された水密維持材３５（パッキン）が設けられる。水密維持材３５は、例えば、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３、又は、管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に取付けられる矩形枠体３６により形成される。
基板２５の前面３９ｆの中央部には、後述する掘削機械２６の支持体の一端が固定される。
基板２５は、前面３９ｆと後面３９とに貫通する排土孔３８及び耐圧ホース引き出し孔３８ａとを備える。基板２５の後面３９には、排土孔３８と連通可能なように排土管２８が連結される。基板２５の後面３９の中央には、推進力伝達管２９が連結される。
基板２５は、先頭管６の断面の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板３０により形成される。当該矩形板３０の大きさは、先頭管６の断面の内面を一周した矩形の寸法よりも小さく、かつ、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の矩形枠内周寸法よりも大きい。即ち、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３が、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に接触可能に形成される。尚、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３と管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２との間には例えば弾性体により形成された水密維持材３５（パッキン）が設けられる。水密維持材３５は、例えば、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３、又は、管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に取付けられる矩形枠体３６により形成される。
基板２５の前面３９ｆの中央部には、後述する掘削機械２６の支持体の一端が固定される。
基板２５は、前面３９ｆと後面３９とに貫通する排土孔３８及び耐圧ホース引き出し孔３８ａとを備える。基板２５の後面３９には、排土孔３８と連通可能なように排土管２８が連結される。基板２５の後面３９の中央には、推進力伝達管２９が連結される。
掘削機械２６は、支持部４０と、回転部４１とを備える。
支持部４０は、１つの支柱４２と２つの分岐支柱４３とにより形成される。支柱４２の一端部には例えば図外の取付フランジが設けられ、この取付フランジがボルト及びナットのような固定具などによって基板２５の前面３９ｆの中央に着脱可能に固定されることによって支柱４２の一端が基板２５の前面３９ｆの中央に固定され、支柱４２が基板２５の前面３９ｆに対して直交する方向に延長する。２つの分岐支柱４３は、支柱４２の先端部より支柱４２の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。分岐支柱４３の先端には、それぞれモータマウント４４を備える。
支持部４０は、１つの支柱４２と２つの分岐支柱４３とにより形成される。支柱４２の一端部には例えば図外の取付フランジが設けられ、この取付フランジがボルト及びナットのような固定具などによって基板２５の前面３９ｆの中央に着脱可能に固定されることによって支柱４２の一端が基板２５の前面３９ｆの中央に固定され、支柱４２が基板２５の前面３９ｆに対して直交する方向に延長する。２つの分岐支柱４３は、支柱４２の先端部より支柱４２の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。分岐支柱４３の先端には、それぞれモータマウント４４を備える。
回転部４１は、回転機構部４５と、回転掘削体４６とを備える。
回転機構部４５は、例えばモータ４７により構成される。各モータマウント４４；４４には、モータ４７のケーシング４８が固定される。
２つのモータ４７；４７の回転軸４９；４９は、支柱４２の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。
回転掘削体４６は、一端開口他端閉塞の筐体５０と、筐体５０の外周面５１に設けられた複数の掘削ビット５２（掘削刃）とを備える。
回転機構部４５は、例えばモータ４７により構成される。各モータマウント４４；４４には、モータ４７のケーシング４８が固定される。
２つのモータ４７；４７の回転軸４９；４９は、支柱４２の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。
回転掘削体４６は、一端開口他端閉塞の筐体５０と、筐体５０の外周面５１に設けられた複数の掘削ビット５２（掘削刃）とを備える。
例えば、回転掘削体４６の筐体５０の他端閉塞内面５３（筐体の内底面）の中心と回転軸４９の回転中心とが一致するように、筐体５０の他端閉塞内面５３とモータ４７により回転する回転軸４９の先端に設けられた連結板５４とがねじ等の連結具５７により連結される。
即ち、２つの回転掘削体４６が２つの回転軸４９；４９に共通の１つの回転中心線Ｌを回転中心として回転するように構成される。つまり、先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備える。このような２つの回転掘削体４６；４６を備えた構成は、ツインヘッダと呼ばれる。先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備えた所謂ツインヘッダを用いた場合、推進方向と直交する面内における回転掘削体４６の掘削幅を大きくできるので、掘削幅に応じた矩形幅の管２を容易に地中１０に設置できるようになる。
即ち、２つの回転掘削体４６が２つの回転軸４９；４９に共通の１つの回転中心線Ｌを回転中心として回転するように構成される。つまり、先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備える。このような２つの回転掘削体４６；４６を備えた構成は、ツインヘッダと呼ばれる。先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備えた所謂ツインヘッダを用いた場合、推進方向と直交する面内における回転掘削体４６の掘削幅を大きくできるので、掘削幅に応じた矩形幅の管２を容易に地中１０に設置できるようになる。
尚、回転掘削体４６；４６の前後位置は、管側推進力受け部２１の設置位置を前後に変えることにより適宜調整すればよい。
例えば、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の刃先８１よりも後方側に位置するようにすることで、地中１０に突刺された案内刃管９の刃先の内側に入り込んだ地中部分のみが掘削ビット５２により掘削されるので、地中の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができる。
例えば、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の刃先８１よりも後方側に位置するようにすることで、地中１０に突刺された案内刃管９の刃先の内側に入り込んだ地中部分のみが掘削ビット５２により掘削されるので、地中の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができる。
モータ４７は、流体圧により作動するモータ、あるいは、電気で作動するモータを用いる。例えば、油圧モータ（以下、油圧モータ４７とする）を用いる場合、駆動源２７としての油圧源５５と油圧モータ４７のケーシング４８内とが圧油供給路５６ａ及び油帰還路５６ｂを形成する耐圧ホース５６で繋がれる。油圧モータ４７は、ケーシング４８内に供給される圧油によって回転軸４９が回転するように構成される。
推進力伝達板５は、先頭管６の後端開口８ａを塞ぐとともに先頭管６の後端面８ｂと接触するように、ボルトのような連結具５８によって先頭管６の後端部に着脱可能に連結される。推進力伝達板５には、前面５９と後面６７とに貫通する排土管通孔６０と耐圧ホース引き出し孔６１とが形成される。
基板２５の後面３９に連結される推進力伝達管２９は、例えば、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３が管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に水密維持材３５を介して突き付けられた状態における基板２５の後面３９と、先頭管６の後端部に連結された推進力伝達板５の前面５９との間の最短距離Ｘに対応した長さの鋼管が用いられる。
排土管２８は、例えば、上記最短距離Ｘよりも長くて後端が推進力伝達板５の排土管通孔６０を貫通する長さのものを用いる。
排土管２８は、例えば、上記最短距離Ｘよりも長くて後端が推進力伝達板５の排土管通孔６０を貫通する長さのものを用いる。
推進装置４は、例えば、油圧ジャッキ６２により構成される。油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３の先端には押圧板６４が設けられる。矩形板３０の後部に図外の箱体を設け、図外の箱体の側面にパッキンを取付けることにより、水密性を向上させてもよい。
次に、図１を参照して管設置装置１による地中１０への管２の設置方法を説明する。
基板２５に掘削機械２６と排土管２８と推進力伝達管２９とを備えた掘削装置３を先頭管６の内側に設置する。つまり、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３が、先頭管６の内側に管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に水密維持材３５を介して突き付けられた状態となるように設置する。これにより、管２を、地中１０に形成された空洞部１００から地中１０に設置する場合に、先に地中１０に入れる先頭管６の先頭開口側の内側に掘削機械２６が設置される。
そして、排土管２８の後端を推進力伝達板５の排土管通孔６０に通し、かつ、油圧モータ４７のケーシング４８内と連通するように一端が繋がれた圧油供給路５６ａ及び油帰還路５６ｂを形成する耐圧ホース５６の他端を推進力伝達板５の耐圧ホース引き出し孔６１に通して推進力伝達板５の後方に引き出しておいてから、先頭管６の後端部１０２に推進力伝達板５を連結する。そして、耐圧ホース５６の他端を油圧源５５に接続する。
先頭管６の先端の案内刃管９の刃先８１を地中面１０１に押し付けた状態で油圧ジャッキ６２を設置し、縮退したピストンロッド６３の先端に設けられた押圧板６４を推進力伝達板５の後面６７の中央に位置させる。
制御装置６５による制御によって、油圧源５５から油圧モータ４７に圧油を供給して回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３を伸ばして押圧板６４で推進力伝達板５の後面６７の中央を押圧する。
これにより、推進力伝達板５、先頭管６の後端面８ｂを介して先頭管６に伝達される推進力によって先頭管６が前方に推進し、かつ、推進力伝達板５、推進力伝達管２９、基板２５、管側推進力受け部２１を介して先頭管６及び回転掘削体４６；４６に伝達される推進力によって案内刃管９及び先頭管６が前方に推進するとともに回転掘削体４６；４６が前方に推進する。
推進力伝達板５と先頭管６の後端面８ｂとにより推進力を先頭管６の後端面８ｂから先頭管６に伝える第１の推進力伝達部が構成され、推進力伝達板５と推進力伝達管２９と基板２５と管側推進力受け部２１とにより推進力を管２の内周面２０ａから先頭管６に伝える第２の推進力伝達部が構成される。先頭管６の後端面８ｂを介して先頭管６に推進力が伝達されないように先頭管６の後端面８ｂに接しない大きさの推進力伝達板５を用いたり等、第１の推進力伝達部と第２の推進力伝達部のいずれかの推進力伝達部のみで先頭管６を押圧してもよい。
これにより、回転掘削体４６；４６が地中１０を掘削し、掘削された土砂が、排土管２８の後端に接続された吸引装置（バキューム装置）により吸引されることで、排土管２８を介して排土される。
この場合、地中１０が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管２の内側の角部付近の地中１０部分を２つの回転掘削体４６；４６で掘削できるようになるので、先頭管６を地中１０においてスムーズに推進させることができる。
基板２５に掘削機械２６と排土管２８と推進力伝達管２９とを備えた掘削装置３を先頭管６の内側に設置する。つまり、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３が、先頭管６の内側に管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に水密維持材３５を介して突き付けられた状態となるように設置する。これにより、管２を、地中１０に形成された空洞部１００から地中１０に設置する場合に、先に地中１０に入れる先頭管６の先頭開口側の内側に掘削機械２６が設置される。
そして、排土管２８の後端を推進力伝達板５の排土管通孔６０に通し、かつ、油圧モータ４７のケーシング４８内と連通するように一端が繋がれた圧油供給路５６ａ及び油帰還路５６ｂを形成する耐圧ホース５６の他端を推進力伝達板５の耐圧ホース引き出し孔６１に通して推進力伝達板５の後方に引き出しておいてから、先頭管６の後端部１０２に推進力伝達板５を連結する。そして、耐圧ホース５６の他端を油圧源５５に接続する。
先頭管６の先端の案内刃管９の刃先８１を地中面１０１に押し付けた状態で油圧ジャッキ６２を設置し、縮退したピストンロッド６３の先端に設けられた押圧板６４を推進力伝達板５の後面６７の中央に位置させる。
制御装置６５による制御によって、油圧源５５から油圧モータ４７に圧油を供給して回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３を伸ばして押圧板６４で推進力伝達板５の後面６７の中央を押圧する。
これにより、推進力伝達板５、先頭管６の後端面８ｂを介して先頭管６に伝達される推進力によって先頭管６が前方に推進し、かつ、推進力伝達板５、推進力伝達管２９、基板２５、管側推進力受け部２１を介して先頭管６及び回転掘削体４６；４６に伝達される推進力によって案内刃管９及び先頭管６が前方に推進するとともに回転掘削体４６；４６が前方に推進する。
推進力伝達板５と先頭管６の後端面８ｂとにより推進力を先頭管６の後端面８ｂから先頭管６に伝える第１の推進力伝達部が構成され、推進力伝達板５と推進力伝達管２９と基板２５と管側推進力受け部２１とにより推進力を管２の内周面２０ａから先頭管６に伝える第２の推進力伝達部が構成される。先頭管６の後端面８ｂを介して先頭管６に推進力が伝達されないように先頭管６の後端面８ｂに接しない大きさの推進力伝達板５を用いたり等、第１の推進力伝達部と第２の推進力伝達部のいずれかの推進力伝達部のみで先頭管６を押圧してもよい。
これにより、回転掘削体４６；４６が地中１０を掘削し、掘削された土砂が、排土管２８の後端に接続された吸引装置（バキューム装置）により吸引されることで、排土管２８を介して排土される。
この場合、地中１０が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管２の内側の角部付近の地中１０部分を２つの回転掘削体４６；４６で掘削できるようになるので、先頭管６を地中１０においてスムーズに推進させることができる。
先頭管６の後端部１０２を残して先頭管６が地中１０に設置された後、推進力伝達板５を取り外して、排土管２８の後端に延長排土管２８ａを接続させ、かつ、推進力伝達管２９の後端に延長推進力伝達管２９ａを接続するとともに、耐圧ホース５６の他端に延長耐圧ホース５６ｄを接続する。
そして、先頭管６の後端に後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続する。延長排土管２８ａの後端を推進力伝達板５の排土管通孔６０に通すとともに、延長耐圧ホース５６ｄの他端を推進力伝達板５の耐圧ホース引き出し孔６１に通して推進力伝達板５の後方に引き出しておいてから、後続管７の後端部に推進力伝達板５を連結する。そして、延長耐圧ホース５６ｄの他端を油圧源５５に接続する。
以後、上記と同様に、油圧ジャッキ６２を設置し、縮退したピストンロッド６３の先端に設けられた押圧板６４を推進力伝達板５の後面６７の中央に位置させた後、回転掘削体４６；４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３を伸ばして押圧板６４で推進力伝達板５の後面６７の中央を押圧する。これにより、先頭管６及び先頭管６が前方に推進するともに回転掘削体４６；４６が前方に推進しながら回転して地中を掘削するので、先頭管６の後端に接続された後続管７が地中１０に設置される。以後、順次、前の後続管７の後端部に後の後続管７を連結して地中１０に設置していくことで、図７に示すような支保工１１を構築できる。このように、先に地中１０に入れる管としての先頭管６を押圧するとともに掘削機械２６で地中１０を掘削することにより先頭管６を推進させ、かつ、先頭管６の後端に後続管７を順次連結して先頭管６を推進させることによって、複数の管２を地中１０に設置したので、中心軸に沿った方向の長さの短い管２を用いて中心軸に沿った方向の長さの長い支保工１１を容易に構築できる。例えば、トンネル空洞部１００の内部空間が狭い場合でも、複数の管２を順次繋いでいくことにより、長さの長い支保工１１を容易に構築できるようになる。また、管２を短くできるので、管２の取り扱いも容易になり、作業も容易に行えるようになる。
支保工１１を構築した後は、掘削始点となったトンネル空洞部１００内に掘削機械２６を回収する。実施形態１によれば、推進力伝達管２９の後に延長推進力伝達管２９ａを順次継ぎ足していくことから、掘削機械２６を回収する際には、最後尾の延長推進力伝達管２９ａ側から延長推進力伝達管２９ａの１個長さ分ずつトンネル空洞部１００内に引き戻して、最後尾側から先頭の推進力伝達管２９まで順番に延長推進力伝達管２９ａ；推進力伝達管２９を取り外していくことにより、掘削機械２６を容易に回収できる。この場合、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を掘削始点となるトンネル空洞部１００内にのみ設置すれば良いので、装置コストを低減できる。
尚、到達側のトンネル空洞部１００内に掘削機械２６を回収するようしてもよい。この場合、掘削機械２６を掘削始点となったトンネル空洞部１００内に引き戻す作業よりも掘削機械２６を到達側のトンネル空洞部１００内に押し出す作業の方が容易となるので、掘削機械２６の回収作業が容易となる。例えば、図７（ａ）や図８のように、左右のトンネル空洞部１００間に支保工１１を構築する場合、掘削機械２６を到達側のトンネル空洞部１００内に回収して、左右のトンネル空洞部１００から交互に掘削するようにしてもよい。この場合、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を左右のトンネル空洞部１００にそれぞれ設置する必要があるが、掘削機械２６の回収作業は容易となる。図７（ｂ）のように、地中１０に形成された１つの空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように支保工１１を構築する場合には、掘削機械２６が１つの空洞部１００の到達口に到達したならば掘削機械２６を到達口から当該トンネル空洞部１００内に押し出すようにして回収すれば、掘削機械２６の回収作業が容易となるとともに、油圧ジャッキ６２を当該１つのトンネル空洞部１００内にのみ設置すれば良いので装置コストも低減できる。
そして、先頭管６の後端に後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続する。延長排土管２８ａの後端を推進力伝達板５の排土管通孔６０に通すとともに、延長耐圧ホース５６ｄの他端を推進力伝達板５の耐圧ホース引き出し孔６１に通して推進力伝達板５の後方に引き出しておいてから、後続管７の後端部に推進力伝達板５を連結する。そして、延長耐圧ホース５６ｄの他端を油圧源５５に接続する。
以後、上記と同様に、油圧ジャッキ６２を設置し、縮退したピストンロッド６３の先端に設けられた押圧板６４を推進力伝達板５の後面６７の中央に位置させた後、回転掘削体４６；４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３を伸ばして押圧板６４で推進力伝達板５の後面６７の中央を押圧する。これにより、先頭管６及び先頭管６が前方に推進するともに回転掘削体４６；４６が前方に推進しながら回転して地中を掘削するので、先頭管６の後端に接続された後続管７が地中１０に設置される。以後、順次、前の後続管７の後端部に後の後続管７を連結して地中１０に設置していくことで、図７に示すような支保工１１を構築できる。このように、先に地中１０に入れる管としての先頭管６を押圧するとともに掘削機械２６で地中１０を掘削することにより先頭管６を推進させ、かつ、先頭管６の後端に後続管７を順次連結して先頭管６を推進させることによって、複数の管２を地中１０に設置したので、中心軸に沿った方向の長さの短い管２を用いて中心軸に沿った方向の長さの長い支保工１１を容易に構築できる。例えば、トンネル空洞部１００の内部空間が狭い場合でも、複数の管２を順次繋いでいくことにより、長さの長い支保工１１を容易に構築できるようになる。また、管２を短くできるので、管２の取り扱いも容易になり、作業も容易に行えるようになる。
支保工１１を構築した後は、掘削始点となったトンネル空洞部１００内に掘削機械２６を回収する。実施形態１によれば、推進力伝達管２９の後に延長推進力伝達管２９ａを順次継ぎ足していくことから、掘削機械２６を回収する際には、最後尾の延長推進力伝達管２９ａ側から延長推進力伝達管２９ａの１個長さ分ずつトンネル空洞部１００内に引き戻して、最後尾側から先頭の推進力伝達管２９まで順番に延長推進力伝達管２９ａ；推進力伝達管２９を取り外していくことにより、掘削機械２６を容易に回収できる。この場合、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を掘削始点となるトンネル空洞部１００内にのみ設置すれば良いので、装置コストを低減できる。
尚、到達側のトンネル空洞部１００内に掘削機械２６を回収するようしてもよい。この場合、掘削機械２６を掘削始点となったトンネル空洞部１００内に引き戻す作業よりも掘削機械２６を到達側のトンネル空洞部１００内に押し出す作業の方が容易となるので、掘削機械２６の回収作業が容易となる。例えば、図７（ａ）や図８のように、左右のトンネル空洞部１００間に支保工１１を構築する場合、掘削機械２６を到達側のトンネル空洞部１００内に回収して、左右のトンネル空洞部１００から交互に掘削するようにしてもよい。この場合、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を左右のトンネル空洞部１００にそれぞれ設置する必要があるが、掘削機械２６の回収作業は容易となる。図７（ｂ）のように、地中１０に形成された１つの空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように支保工１１を構築する場合には、掘削機械２６が１つの空洞部１００の到達口に到達したならば掘削機械２６を到達口から当該トンネル空洞部１００内に押し出すようにして回収すれば、掘削機械２６の回収作業が容易となるとともに、油圧ジャッキ６２を当該１つのトンネル空洞部１００内にのみ設置すれば良いので装置コストも低減できる。
支保工１１を構築する場合、本発明においては、図５；６に示すように、断面矩形状の複数の管２の外側面７ａ；７ａ同士が接触し合うように管２を地中に設置してもよい。このように、断面矩形の管２の外側面７ａ；７ａ同士を接触させた場合、隣り合う管２；２同士の接触面積が大きくなるので、図７乃至図９の支保工１１で囲まれた領域内に領域外からの地下水が入り込むのを遮断しやすくなり、領域外の地盤の沈下などを防止できる。
実施形態１による管設置方法によれば、地中１０が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管２の内側の角部付近の地中部分を回転掘削体４６；４６で掘削できるようになるので、管２を地中１０においてスムーズに推進させることができるようになり、支保工１１を容易に構築できるようになる。
実施形態２
図１０乃至図１２に示すように、実施形態２の管設置装置１Ａは、実施形態１の管設置装置１の推進力伝達板５及び推進力伝達管２９の代わりに推進力伝達部７０を備え、また、水供給機構７５と排泥機構７６とを備え、さらに、ツインヘッダを構成する回転掘削体４６；４６の間に固定の掘削刃部７７を備えた構成とした。尚、実施形態２において特に説明しない部分は実施形態１と同じである。
図１０乃至図１２に示すように、実施形態２の管設置装置１Ａは、実施形態１の管設置装置１の推進力伝達板５及び推進力伝達管２９の代わりに推進力伝達部７０を備え、また、水供給機構７５と排泥機構７６とを備え、さらに、ツインヘッダを構成する回転掘削体４６；４６の間に固定の掘削刃部７７を備えた構成とした。尚、実施形態２において特に説明しない部分は実施形態１と同じである。
推進力伝達部７０は、推進力伝達棒状体７１と推進力伝達用の当て材７２とを備える。
推進力伝達棒状体７１は、一端７１ａから他端７１ｂまでの長さが基板２５の後面３９と先頭管６の後端縁１０２ｅとの間の最短距離よりも長い寸法の棒状体７１ｘと、棒状体７１ｘの他端７１ｂ側より突出させた傾き防止部７１ｃとを備える。棒状体７１ｘは例えばＨ形鋼を用い、傾き防止部７１ｃは例えば棒状体７１ｘを形成するＨ形鋼に溶接又はボルトなどの接続手段で結合された鋼材を用いる。尚、傾き防止部７１ｃは、先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂに面接触する面を有した面体７１ｄを備える。
推進力伝達棒状体７１は、棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂとが面接触するように、一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
即ち、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、左の推進力伝達棒状体７１Ａの面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａとが面接触するように、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。同様に右の推進力伝達棒状体７１Ｂの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの一端７１ａ；７１ａは、基板２５の上下縁間の中央部に結合される。
そして、当て材７２を、先頭管６の後端縁１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して他端７１ｂ；７１ｂに図外のボルトや万力装置などで連結し、当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２の押圧板６４で押圧することにより、油圧ジャッキ６２による押圧力が、当て材７２、左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂ、基板２５、管側推進力受け部２１を介して先頭管６及び回転掘削体４６；４６に伝達されるので、案内刃管９及び先頭管６が前方に推進するとともに回転掘削体４６；４６が前方に推進する。
即ち、一方の推進力伝達棒状体である左の推進力伝達棒状体７１Ａを基板２５の後面３９の左側縁側における上下縁間の中央部に結合するとともに、他方の推進力伝達棒状体である右の推進力伝達棒状体７１Ｂを基板２５の後面３９の右側縁側における上下縁間の中央部に結合し、これら左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で押圧して管２を推進させる構成としたので、管２の左右に均等に押圧力を加えることができるようになる。
推進力伝達棒状体７１は、一端７１ａから他端７１ｂまでの長さが基板２５の後面３９と先頭管６の後端縁１０２ｅとの間の最短距離よりも長い寸法の棒状体７１ｘと、棒状体７１ｘの他端７１ｂ側より突出させた傾き防止部７１ｃとを備える。棒状体７１ｘは例えばＨ形鋼を用い、傾き防止部７１ｃは例えば棒状体７１ｘを形成するＨ形鋼に溶接又はボルトなどの接続手段で結合された鋼材を用いる。尚、傾き防止部７１ｃは、先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂに面接触する面を有した面体７１ｄを備える。
推進力伝達棒状体７１は、棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂとが面接触するように、一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
即ち、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、左の推進力伝達棒状体７１Ａの面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａとが面接触するように、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。同様に右の推進力伝達棒状体７１Ｂの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの一端７１ａ；７１ａは、基板２５の上下縁間の中央部に結合される。
そして、当て材７２を、先頭管６の後端縁１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して他端７１ｂ；７１ｂに図外のボルトや万力装置などで連結し、当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２の押圧板６４で押圧することにより、油圧ジャッキ６２による押圧力が、当て材７２、左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂ、基板２５、管側推進力受け部２１を介して先頭管６及び回転掘削体４６；４６に伝達されるので、案内刃管９及び先頭管６が前方に推進するとともに回転掘削体４６；４６が前方に推進する。
即ち、一方の推進力伝達棒状体である左の推進力伝達棒状体７１Ａを基板２５の後面３９の左側縁側における上下縁間の中央部に結合するとともに、他方の推進力伝達棒状体である右の推進力伝達棒状体７１Ｂを基板２５の後面３９の右側縁側における上下縁間の中央部に結合し、これら左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で押圧して管２を推進させる構成としたので、管２の左右に均等に押圧力を加えることができるようになる。
水供給機構７５は、水貯留タンク７５ａと、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する水供給孔７５ｂと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された水供給管７５ｃと、送水用のポンプ７５ｄ、連結管７５ｅとを備える。
基板２５の前面３９ｆと先頭管６の内面２０とで囲まれた空間６９内に水供給管７５ｃの一端開口が連通するように、例えば、水供給孔７５ｂの内側に水供給管７５ｃの一端がねじ嵌合されることによって水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端とが結合される。そして、水供給管７５ｃの他端開口と送水用のポンプ７５ｄの吐出口とが連通可能に連結され、送水用のポンプ７５ｄの吸込口と水貯留タンク７５ａとが連結管７５ｅにより連通可能に連結される。
排泥機構７６は、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する排泥孔７６ａと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された排泥管７６ｂと、排泥用のポンプ７６ｃと、排泥タンク７６ｄと、連結管７６ｅとを備える。
空間６９内に排泥管７６ｂの一端開口が連通するように、例えば、排泥孔７６ａの内側に排泥管７６ｂの一端がねじ嵌合されることによって排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端とが結合される。そして、排泥管７６ｂの他端開口と排泥用のポンプ７６ｃの吸込口とが連通可能に連結され、排泥用のポンプ７６ｃの吐出口と排泥タンク７６ｄとが連結管７６ｅにより連通可能に連結される。
尚、水貯留タンク７５ａ及び排泥タンク７６ｄは、水貯留タンク７５ａと排泥タンク７６ｄとが一体となった集合タンク７５Ｘにより構成される。即ち、集合タンク７５Ｘの内部に仕切体７５ｗを設けて集合タンク７５Ｘの内部を２つの領域に区切り、一方の領域を水貯留タンク７５ａとして使用し、他方の領域を排泥タンク７６ｄとして使用する。
つまり、最初に一定量の水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して空間６９内に水を圧送すると、空間６９内に圧送された水と掘削機械２６により掘削された土砂とが混ざって泥水となる。そして、排泥用のポンプ７６ｃを駆動することにより、空間６９内の泥水が排泥タンク７６ｄに排出される。排泥タンク７６ｄに排出された泥水中の泥が排泥タンク７６ｄの底に沈殿するとともに、仕切体７５ｗを越えて水貯留タンク７５ａに入り込んだ泥水が再び送水用のポンプ７５によって空間６９内に圧送される。即ち、泥水を循環させて空間６９内に供給できるようになるので、水の使用量を減らすことができる。また、水よりも比重が大きい泥水を空間６９内に供給できるので、地盤及び地下水の圧力に抵抗できて、地盤及び地下水の圧力と空間６９内の圧力とを均等にしやすくなるので、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができる。また、空間６９内が泥水化するので、排泥をスムーズに行えるようになり、掘削しやすくなる。
また、水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端との結合構造、排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端との結合構造は、次のような結合構造であってもよい。
基板２５の後面３９に孔（水供給孔７５ｂ、排泥孔７６ａ）に連通する図外の管部を形成しておいて、当該管部の開口端面と管（水供給管７５ｃ、排泥管７６ｂ）の一端開口端面とを互いに突き合わせた状態で環状ジョイント部材を当該突合せ部分に被せることにより管部と管とを結合したり、管の一端開口を介して管内に管部を嵌め込んだ状態で管の一端開口部の外周面を環状クリップ部材で締め付けることにより管部と管とを結合する。
尚、最初から泥水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して空間６９内と集合タンク７５Ｘ内との間で泥水を循環させるようにしてもよい。
基板２５の前面３９ｆと先頭管６の内面２０とで囲まれた空間６９内に水供給管７５ｃの一端開口が連通するように、例えば、水供給孔７５ｂの内側に水供給管７５ｃの一端がねじ嵌合されることによって水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端とが結合される。そして、水供給管７５ｃの他端開口と送水用のポンプ７５ｄの吐出口とが連通可能に連結され、送水用のポンプ７５ｄの吸込口と水貯留タンク７５ａとが連結管７５ｅにより連通可能に連結される。
排泥機構７６は、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する排泥孔７６ａと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された排泥管７６ｂと、排泥用のポンプ７６ｃと、排泥タンク７６ｄと、連結管７６ｅとを備える。
空間６９内に排泥管７６ｂの一端開口が連通するように、例えば、排泥孔７６ａの内側に排泥管７６ｂの一端がねじ嵌合されることによって排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端とが結合される。そして、排泥管７６ｂの他端開口と排泥用のポンプ７６ｃの吸込口とが連通可能に連結され、排泥用のポンプ７６ｃの吐出口と排泥タンク７６ｄとが連結管７６ｅにより連通可能に連結される。
尚、水貯留タンク７５ａ及び排泥タンク７６ｄは、水貯留タンク７５ａと排泥タンク７６ｄとが一体となった集合タンク７５Ｘにより構成される。即ち、集合タンク７５Ｘの内部に仕切体７５ｗを設けて集合タンク７５Ｘの内部を２つの領域に区切り、一方の領域を水貯留タンク７５ａとして使用し、他方の領域を排泥タンク７６ｄとして使用する。
つまり、最初に一定量の水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して空間６９内に水を圧送すると、空間６９内に圧送された水と掘削機械２６により掘削された土砂とが混ざって泥水となる。そして、排泥用のポンプ７６ｃを駆動することにより、空間６９内の泥水が排泥タンク７６ｄに排出される。排泥タンク７６ｄに排出された泥水中の泥が排泥タンク７６ｄの底に沈殿するとともに、仕切体７５ｗを越えて水貯留タンク７５ａに入り込んだ泥水が再び送水用のポンプ７５によって空間６９内に圧送される。即ち、泥水を循環させて空間６９内に供給できるようになるので、水の使用量を減らすことができる。また、水よりも比重が大きい泥水を空間６９内に供給できるので、地盤及び地下水の圧力に抵抗できて、地盤及び地下水の圧力と空間６９内の圧力とを均等にしやすくなるので、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができる。また、空間６９内が泥水化するので、排泥をスムーズに行えるようになり、掘削しやすくなる。
また、水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端との結合構造、排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端との結合構造は、次のような結合構造であってもよい。
基板２５の後面３９に孔（水供給孔７５ｂ、排泥孔７６ａ）に連通する図外の管部を形成しておいて、当該管部の開口端面と管（水供給管７５ｃ、排泥管７６ｂ）の一端開口端面とを互いに突き合わせた状態で環状ジョイント部材を当該突合せ部分に被せることにより管部と管とを結合したり、管の一端開口を介して管内に管部を嵌め込んだ状態で管の一端開口部の外周面を環状クリップ部材で締め付けることにより管部と管とを結合する。
尚、最初から泥水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して空間６９内と集合タンク７５Ｘ内との間で泥水を循環させるようにしてもよい。
実施形態２においては、先頭管６の後端部１０２を残して先頭管６が地中１０に設置された後（図１参照）、先頭管６の後端縁１０２ｅに後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続するとともに、先頭の推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと後続の推進力伝達棒状体７１の一端７１ａとをボルト、又は、溶接により結合することにより、先頭の推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体７１を継ぎ足す。また、耐圧ホース５６の他端に図外の延長耐圧ホースを継ぎ足し、水供給管７５ｃの他端に図外の延長水供給管を継ぎ足し、排泥管７６ｂの他端に図外の延長排泥管を継ぎ足していく。
そして、当て材７２を、後続管７の後端縁より後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して、当て材７２における後続管７の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３で押圧する。
以後、同様に、前の後続管７の後端縁に後の後続管７を順次連結して地中１０に設置していくことで、図７乃至図９に示すような支保工１１を構築できる。
尚、支保工１１を構築した後は、掘削始点となったトンネル空洞部１００内に掘削機械２６を回収する。実施形態２によれば、推進力伝達棒状体７１を継ぎ足していくことから、掘削機械２６を回収する際には、最後尾の推進力伝達棒状体７１側から推進力伝達棒状体７１の１個長さ分ずつトンネル空洞部１００内に引き戻して、最後尾側から先頭まで順番に推進力伝達棒状体７１を取り外していくことにより、掘削機械２６を容易に回収できるようになる。この場合も、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を掘削始点となるトンネル空洞部１００内にのみ設置すれば良いので、装置コストを低減できる。
尚、実施形態１で説明したように、到達側のトンネル空洞部１００内に掘削機械２６を回収するようにすれば、実施形態１と同じように、掘削機械２６の回収作業が容易となる。
そして、当て材７２を、後続管７の後端縁より後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して、当て材７２における後続管７の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３で押圧する。
以後、同様に、前の後続管７の後端縁に後の後続管７を順次連結して地中１０に設置していくことで、図７乃至図９に示すような支保工１１を構築できる。
尚、支保工１１を構築した後は、掘削始点となったトンネル空洞部１００内に掘削機械２６を回収する。実施形態２によれば、推進力伝達棒状体７１を継ぎ足していくことから、掘削機械２６を回収する際には、最後尾の推進力伝達棒状体７１側から推進力伝達棒状体７１の１個長さ分ずつトンネル空洞部１００内に引き戻して、最後尾側から先頭まで順番に推進力伝達棒状体７１を取り外していくことにより、掘削機械２６を容易に回収できるようになる。この場合も、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を掘削始点となるトンネル空洞部１００内にのみ設置すれば良いので、装置コストを低減できる。
尚、実施形態１で説明したように、到達側のトンネル空洞部１００内に掘削機械２６を回収するようにすれば、実施形態１と同じように、掘削機械２６の回収作業が容易となる。
実施形態２によれば、一方の推進力伝達棒状体である左の推進力伝達棒状体７１Ａを基板２５の後面３９の左側縁側における上下縁間の中央部に結合するとともに、他方の推進力伝達棒状体である右の推進力伝達棒状体７１Ｂを基板２５の後面３９の右側縁側における上下縁間の中央部に結合し、これら先頭に位置する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で押圧して先頭管６を推進させる構成とし、さらに、先頭の左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂに後続の左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを順次継ぎ足していって、これら後続の左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で順次押圧して後続管７を順次推進させる構成としたので、先頭管６及び後続管７の左右に均等に押圧力を加えることができるようになり、先頭管６及び後続管７を予定の推進方向にまっすぐに正確に推進させることができる。
また、推進力伝達棒状体７１は、先頭管６や後続管７の左内側面や右内側面に面接触する面体７１ｄを持つ傾き防止部７１ｃを備えているので、推進力伝達棒状体７１に油圧ジャッキ６２からの押圧力が加わった場合に、推進力伝達棒状体７１が先頭管６や後続管７の左内側面側や右内側面側に傾くことを防止でき、油圧ジャッキ６２からの押圧力を基板２５に確実に伝達できるようになる。
また、推進力伝達棒状体７１は、先頭管６や後続管７の左内側面や右内側面に面接触する面体７１ｄを持つ傾き防止部７１ｃを備えているので、推進力伝達棒状体７１に油圧ジャッキ６２からの押圧力が加わった場合に、推進力伝達棒状体７１が先頭管６や後続管７の左内側面側や右内側面側に傾くことを防止でき、油圧ジャッキ６２からの押圧力を基板２５に確実に伝達できるようになる。
尚、実施形態２においては、２つの油圧ジャッキ６２；６２を用いてもよい。この場合、当て材７２における他端７１ｂ；７１ｂの後方位置をそれぞれ個別に油圧ジャッキ６２で押圧したり、あるいは、当て材７２を用いないで、左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂをそれぞれ個別に油圧ジャッキ６２で直接に押圧するようにしてもよい。
また、実施形態２によれば、空間６９内に水を供給するための水供給機構７５と空間６９内の泥水を排出するための排泥機構７６とを備え、水貯留タンク７５ａと排泥タンク７６ｄとが一体となった集合タンク７５Ｘを使用したので、管２を推進させる場合、図外の制御装置によって送水用のポンプ７５ｄと排泥用のポンプ７６ｃとを駆動させることにより、泥水を循環させて空間６９内に供給できるようになるので、水の使用量を減らすことができ、地盤及び地下水の圧力と空間６９内の圧力とを均等にしやすくなるので、地盤沈下等、地中に与える影響を少なくすることができ、しかも、空間６９内が泥水化するので、排泥をスムーズに行えるようになり、掘削しやすくなるという効果が得られる。
また、実施形態２の管設置装置１Ａにおいては、図１０乃至図１２に示すように、回転掘削体４６；４６の間に固定の掘削刃部７７を設けた構成とした。掘削刃部７７は分岐支柱４３の先端よりも前方に突出するように設けられる。このように構成したことで、先頭管６の推進に伴って掘削刃部７７で回転掘削体４６；４６間の地盤を掘削できるようになり、先頭管６をよりスムーズに推進させることができるようになる。
尚、筐体５０は案内刃管９の左右の内面と接触しないように案内刃管９の左右の内面から離れて設置されるので、筐体５０と案内刃管９の左右の内面との間の地盤が掘削されにくい可能性がある。そこで、実施形態２では、先頭管６の中央側に位置される掘削ビット５２を筐体５０の中心軸（中心線Ｌ）と直交する方向に延長するように設け、かつ、図１０に示すように、先頭管６の左側に位置される掘削ビット５２ａ（５２）をできるだけ案内刃管９の左の内面に近付く位置まで先頭管６の左側に延長させて設け、さらに、先頭管６の右側に位置される掘削ビット５２をできるだけ案内刃管９の右の内面に近付く位置まで先頭管６の右側に延長させて設けることによって、先頭管６の左右側に位置される掘削ビット５２ａ；５２ｂで先頭管６の左右の角部に位置する地盤をより効果的に掘削できるようにした。
また、実施形態１では、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の刃先８１よりも後方側に位置するように回転掘削体４６；４６を設置したが、実施形態２では、図１０に示すように、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出するように回転掘削体４６；４６を設置した。このようにすれば、案内刃管９の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット５２により確実に掘削できるので、案内刃管９の刃先８１が硬質の地盤に衝突して先頭管６を推進できなくなるような事態を少なくできる。また、掘削ビット５２の先端８０と案内刃管９の刃先８１とが案内刃管９の中心軸と直交する１つの平面上に位置するように回転掘削体４６；４６を設置してもよい。即ち、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の内側に位置するように回転掘削体４６；４６を設置してもよいし、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出するように回転掘削体４６；４６を設置してもよい。
尚、回転掘削体４６を１つ又は３つ以上備えた掘削機械２６を用いてよい。また、掘削機械２６は、回転掘削体４６；４６の地中側に接する筐体５０の側面に掘削ビット５２を設けて、回転掘削体４６；４６が管２の開口端部８内を掘削できれば、先頭管６の推進方向と交差する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体４６を備えたものであればよい。
尚、案内刃管９は先頭管６と一体の管により形成されてもよい。例えば、先頭管６の先端８Ａの内面に刃部１４のような傾斜面を形成し、傾斜面により案内刃管９を構成してもよい。
また、案内刃管９と先頭管６との外径寸法を同径とし、案内刃管９の後端縁面と先頭管６の先端開口縁面１８とを全周溶接、又は、点溶接してもよい。
また、案内刃管９と先頭管６との外径寸法を同径とし、案内刃管９の後端縁面と先頭管６の先端開口縁面１８とを全周溶接、又は、点溶接してもよい。
また、先に地中に入れる管の後端に後続管を連結しないようにし、地中に形成された空洞部から先に地中に入れる管のみを地中に設置して当該先に地中に入れる管のみによる支保工を形成するようにしてもよい。
２ 管、１０ 地中、２６ 掘削機械、４６ 回転掘削体、１００ 空洞部、
Ｌ 回転中心線。
Ｌ 回転中心線。
Claims (8)
- 断面矩形状の管を、地中に形成された空洞部から地中に設置する場合に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する地中への管設置方法において、
管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法の矩形枠体により形成されて当該矩形枠体の外周面が管の内周面に固定されて構成された管側推進力受け部と、
管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板により形成されて前面が管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触する基板と、
一端部が基板の前面の中央に取付けられた支柱と、支柱の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する回転軸にそれぞれ連結されて、支柱の延長方向と直交する共通の１つの回転中心線を回転中心として回転するように構成された２つの回転掘削体とを有した掘削機械と、
基板の前面と後面とに貫通する水供給孔に連通して基板の前面と管の内面とで囲まれた空間内に水を供給するための水供給管と、
基板の前面と後面とに貫通する排泥孔に連通して空間内の泥水を排泥するための排泥管とを用い、
基板の前面を管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触させ、回転掘削体を回転させながら当該基板を押圧することで管の前方の地山を掘削するとともに、水供給管を介して空間内に水を圧送し、空間内に圧送された水と掘削機械により掘削された土砂とが混ざった泥水を排泥管を介して排出するようにしたことを特徴とする地中への管設置方法。 - 断面矩形状の管を、地中に形成された一方の空洞部と他方の空洞部との間に連続して跨るように、あるいは、地中に形成された空洞部を出発して空洞部に戻るように、当該地中に設置して支保工を構築する場合に、先に地中に入れる管の先頭開口側の内側に掘削機械を設置し、管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する地中への管設置方法において、
管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法の矩形枠体により形成されて当該矩形枠体の外周面が管の内周面に固定されて構成された管側推進力受け部と、
管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板により形成されて前面が管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触する基板と、
一端部が基板の前面の中央に取付けられた支柱と、支柱の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する回転軸にそれぞれ連結されて、支柱の延長方向と直交する共通の１つの回転中心線を回転中心として回転するように構成された２つの回転掘削体とを有した掘削機械と、
基板の前面と後面とに貫通する水供給孔に連通して基板の前面と管の内面とで囲まれた空間内に水を供給するための水供給管と、
基板の前面と後面とに貫通する排泥孔に連通して空間内の泥水を排泥するための排泥管とを用い、
基板の前面を管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触させ、回転掘削体を回転させながら当該基板を押圧することで管の前方の地山を掘削するとともに、水供給管を介して空間内に水を圧送し、空間内に圧送された水と掘削機械により掘削された土砂とが混ざった泥水を排泥管を介して排出するようにしたことを特徴とする地中への管設置方法。 - 管は、円弧を描くように曲がって延長する断面矩形状の曲管であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の地中への管設置方法。
- 先に地中に入れる管としての先頭管を押圧するとともに掘削機械で地中を掘削することにより先頭管を推進させ、かつ、先頭管の後端に後続管を順次連結して先頭管を推進させることによって、複数の管を地中に設置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の地中への管設置方法。
- 回転掘削体として、先に地中に入れる管の推進方向と直交する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体を用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の地中への管設置方法。
- 回転掘削体に設けられた掘削刃の先端が先に地中に入れる管の先端に設置された案内刃管の刃先よりも後方側に位置するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の地中への管設置方法。
- 互いに隣り合う外側面同士が接触し合うように複数の管を地中に設置したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の地中への管設置方法。
- 地中に形成された空洞部から地中に設置する場合に先に地中に入れる断面矩形状の管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法の矩形枠体により形成されて当該矩形枠体の外周面が管の内周面に固定されて構成された管側推進力受け部と、
管の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板により形成されて前面が管側推進力受け部の後面に水密を維持した状態で接触する基板と、
一端部が基板の前面の中央に取付けられた支柱と、支柱の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する回転軸にそれぞれ連結されて、支柱の延長方向と直交する共通の１つの回転中心線を回転中心として回転するように構成された２つの回転掘削体とを有した掘削機械と、
基板の前面と後面とに貫通する水供給孔に連通して基板の前面と管の内面とで囲まれた空間内に水を供給するための水供給管と、
基板の前面と後面とに貫通する排泥孔に連通して空間内の泥水を排泥するための排泥管と、
基板を介して管を推進させる推進装置とを備えたことを特徴とする掘削装置。
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