JP6717609B2 - 圧入式管状体部推進システムを使用した配管埋設方法 - Google Patents
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つまり、従来では、当該建物や道路で、当該建物や道路を破壊することなく、
係る工法にあっては、埋没させる必要のある当該配管の大きさに合わせて、当該配管の埋設深さに相当する溝を掘り、その中に当該配管を入れて最後にその上に土砂を投入して覆い被せて埋めるものであった。
然しながら、係る工法では、溝部の設定位置の確認や、溝を掘った後に当該溝内部に元の土を戻す作業が必要で、且つ長時間係る為、設計時間や工期の長期化、天候による作業の遅れ等の問題が絡み、必要な工費が増大すると言う問題が存在している。
即ち、路面を横断する溝を掘るので、道路の通行を遮断して施行しなければならないが、公共道路の通行を遮断することは容易に行ない得るものではなく、結果的に夜間工事を行なわねばならない場合が多い。
加えるに、当該夜間工事は能率が低下する上に、作業員の災害防止,健康管理に格別の措置を要し、しかも騒音公害を生じる危険性が大きく、施工コストが割高になる。
其の他、上記した事例の他に、高速道路や鉄道線路の盛土部分の崩壊を防止する為に、当該盛土部分の両側の法面の一部に鉄板等で形成した防御壁を構成し、双方の防御壁に穴をあけると同時に、当該双方の防御壁の当該孔部を直線的に結ぶ様な空間通路配管を当該盛土部分の下方部分に埋設させ、当該空間通路配管中に鉄線、ケーブルを貫通させて、その両端部を当該双方の防御壁に設けた当該孔部に固定して、相互に引張合う環境を付加して、当該防御壁を補強すると言う技術も存在する。
然しながら、係る事例に於いても、当該盛土部分を縦断する開放溝部を形成する事は、上記と同じ理由で不可能である事も明らかである。
当該特許文献1に於ける図6は、公知の非開削式の管埋設工法を説明するものであって、その1例として、舗装道路を横断して、該舗装道路の下方の地盤中にパイプを挿入している状態を模式的に描いた断面図である。
当該事例に於いては、この道路を挟んで両側に、発進側のピットと、到達側のピットとが掘削されており、これらの道路上での交通渋滞はなく、ほぼ平常どおりに行なわれている。
そして、当該特許文献1に於いては、前記の発進ピットから到達ピットに向けて、適宜の圧入機によって埋め込み用パイプが押し進められる構成を採用しており、この場合、管の埋設予定線(矢印a)に沿って、図示しない掘進機によって別途、導孔を掘開した後に、当該導孔の中に適宜の配管部であるパイプを圧入した排土式非開削埋設工法と、当該導孔を掘削することなく直接当該パイプを土中に圧入する排土式且つ圧密式非開削埋設工法とが示されている。
然しながら、当該特許文献1に開示されている配管埋設方法では、当該特許文献1に於ける図に示す様に、当該パイプを埋設する通路を形成する際には、必ず、削り取った土砂を当該パイプの内部を搬送して、当該パイプの外部に排出する必要のある技術、つまり排土式非開削埋設方法、が開示されているのみであり、その為の土排出手段を必ず設ける必要のある技術であるから、装置そのものが複雑となり、製造費も高騰し、且つ埋設工事に排土と言う余計な工程を経る必要もあることから、工期の長期化と全体の工事費用の高騰が避けられないと言う問題が存在していた。
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、土砂の排出を行う事無く、簡易な装置で、容易に且つ正確に短時間で配管埋設工事を遂行出来る安価で経済的にも優れた配管埋設方法を提供するものである。
即ち、本発明に係る第1の態様である圧入式管状体部推進システムを使用した土を排出する必要の無い無排土式の配管埋設方法は、所定の土中の所望する部位における所望の長さに亘って、所望の外径を有する配管を埋設する様に予め設定されている直線状の配管埋設予定領域内に圧入式管体状部推進手段を使用して当該配管を埋設する配管埋設方法であって、当該配管埋設システムは、圧入式管状体部推進装置と、埋設する必要のある所望の外径を有する複数個の有限長の中空管部材と、当該中空管部材の外径よりも小さな外径を有する複数個の有限長の誘導管部材と、その先端部には当該誘導管部材の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第1の接合部材が設けられていると共に、その後端部には当該中空管部材の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第2の接合部材が設けられており、且つ当該第1の接合部材と当該第2の接合部材との間には、当該第1の接合部材から当該第2の接合部材に向けて末広がり状に拡開された円錐形状構成部分が設けられていると共に、当該円錐形状構成部分に於ける最大径部は、当該中空管部材の外径に略一致する様に形成されている少なくとも一個の拡径ヘッド部とを準備しておき、
それに続いて第2の当該誘導管部材の一方の端部を当該土中に埋め込まれた当該第1の誘導管部材の他方の端部に直列状態に連結して誘導管部材列を形成し、当該第2の誘導管部材の他方の端部に当該圧入式管体状部推進手段に設けられた押圧機構部を当接させて、当該第2の誘導管部材を当該終点部位近傍部に向けて当該始点部位の土中に押し込み、係る操作を順次繰り返し、当該第1の誘導管部材が、当該配管埋設予定領域の当該終点部に到達する迄係る操作を繰り返えし、当該土中に当該配管の為の誘導通路を形成して行くステップと、
当該拡径ヘッド部が当該配管埋設予定領域に於ける当該終点部の土中から外部に顕出せしめられた場合に、当該拡径ヘッド部をその後端部に連結されている当該中空管部材列から取り外して当該配管埋設操作を完了させるステップと、から構成されている配管埋設方法である。
即ち、図1は、本発明に於ける第1の態様である圧入式管状体部推進システムを使用した土排出機構が不要な配管埋設システム1の基本的な構成に関する一具体例を説明する図であって、図中、所定の土中101の所望する部位における所望の長さに亘って、所望の外径を有する配管11を埋設する様に予め設定されている直線状の配管埋設予定領域100内に圧入式管体状部推進手段6を使用して当該配管11を埋設する配管埋設システム1であって、当該配管埋設システム1は、圧入式管状体部推進装置6と、埋設する必要のある所望の外径を有する複数個の有限長の中空管部材11と、当該中空管部材11の外径よりも小さな外径を有する複数個の有限長の誘導管部材12と、その先端部18には当該誘導管部材12の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第1の接合部材14が設けられていると共に、その後端部20には当該中空管部材11の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第2の接合部材13が設けられており、且つ当該第1の接合部材14と当該第2の接合部材13との間には、当該第1の接合部材14から当該第2の接合部材13に向けて末広がり状に拡開された円錐形状構成部分15が設けられていると共に、当該円錐形状構成部分15に於ける最大径部43は、当該中空管部材11の外径に略一致する様に形成されている少なくとも一個の拡径ヘッド部17とを準備しておき、
それに続いて第2の当該誘導管部材12−2の一方の端部を当該土中に埋め込まれた当該第1の誘導管部材12−1の他方の端部に直列状態に連結して誘導管部材列200を形成し、当該第2の誘導管部材12−2の他方の端部に当該圧入式管体状部推進手段6に設けられた押圧機構部61を当接させて、当該第2の誘導管部材12−1を当該終点部位近傍部51に向けて当該始点部位41の土中に押し込み、係る操作を順次繰り返し、当該第1の誘導管部材12−1が、当該配管埋設予定領域100の当該終点部51に到達する迄係る操作を繰り返えし、当該土中に当該配管の為の誘導通路300を形成して行くステップST2と、
当該拡径ヘッド部17が当該配管埋設予定領域100に於ける当該終点部51の土中から外部に顕出せしめられた場合に、当該拡径ヘッド部17をその後端部に連結されている当該中空管部材列400(これが所望の埋設すべき配管7を構成する)から取り外して当該配管7の埋設操作を完了させるステップST6とから構成されている配管埋設システム1が示されている。
勿論当該両機構部は、別々の機構で個別的に駆動されるように構成されているものであっても良い。
本発明に於いて使用される当該圧入式管体状部推進装置6としては、例えば、株式会社ホウショウEGが製造販売している油圧式小型地中配管装置であるSR−30KM、SR−30FT、SR−50S、SR−18S、Sモールー1500、SR−TO2、SR−TO1等を使用する事が可能である。
又、当該誘導管部材12の長尺方向の長さは特に特定されるものではないが、後述する本発明に係る当該システムで使用される当該圧入式管体状部推進装置6の大きさ或は当該配管埋設予定領域100の両側に準備される当該始点部位41と当該終点部位51を含む作業空間4及び5の寸法等によりその長さが決定されるので、当該誘導管部材12は、予め多種類の当該長さを持つ誘導管部材12を用意しておく事が望ましい。
尚、後述する様に、当該誘導管部材12は、当該拡径ヘッド部17の第1接合部14の先端部にも着脱自在に連結結合される機構にしておく必要があり、当該螺子機構も当該拡径ヘッド部17の第1接合部14の先端部の螺子機構或はボルト・ナット方式の結合機構に嵌合する様に構成されている事が望ましい。
又、本発明に於いて使用される当該中空管部材11は、硬質材料で構成された金属製或は合成樹脂製の直線状で中空状の円筒体であることが望ましく、その外径は、使用用途に応じてそれに適応する各種の大きさの外径を有する中空管部材11が用意される必要がある。
例えば、当該中空管部材11の当該長尺状方向の長さは、300mm乃至1200mmの範囲で決定される事が好ましく、最も汎用的に使用される当該誘導管部材12の当該長さは600mm程度である。
尚、後述する様に、当該中空管部材11は、当該拡径ヘッド部17の第2接合部13の後20端部にも着脱自在に連結結合される機構にしておく必要があり、当該螺子機構も当該拡径ヘッド部17の第2接合部13の後端部20の螺子機構に嵌合する様に構成されている事が望ましい。
処で、本発明に於ける当該配管埋設方法の基本的な技術思想は、先ず、当該誘導管部材12により所望する当該配管埋設予定領域100の当該始点部位41から当該終点部位51に向けて直線状の誘導通路300を先ず形成した後、当該誘導管部材列200の後に当該拡径ヘッド部17を連結し、当該誘導管部材列200に続いて当該拡径ヘッド部17を当該配管埋設予定領域100の当該始点部位41から土中に挿入前進させ、当該誘導管部材12が形成した当該誘導通路300の内径を徐徐に拡大する様に当該誘導通路300の周縁の土砂を削り取り、その土砂類を当該誘導通路300の周縁の残留している土壁、土層に押し付けて固めながら、当該部分をその周辺の土壁、土層の密度より高い圧密状態に設定しつつ徐々にその内径を拡大して、最後には、所望の配管の所望の外径に略等しい内径を有する配管用通路を形成し、その内部に順次、当該所望の配管で有る当該中空管部材11をはめ込むことにより、当該誘導通路周辺から削り取った土砂類を外部に排出することをせずに、当該配管の埋設工事を効率的に実行する様に構成したものである。
一方、当該拡径ヘッド部17は、後述する様に、3個の部材が組み立てられて構成されているものであって、それらの材質は、耐摩耗性が高い、主として硬性の金属材料である。
又、本発明に係る当該拡径ヘッド部17に於いては、当該円錐形状構成部分15は、当該メインシャフト部54を中心として回転する様に構成されている事が好ましい具体例であり、更に、当該メインシャフト部54の当該第3の中空状通路部53には、適宜の滑材が充填されている事も好ましい具体例である。
当該滑材は、当該拡径ヘッド部17の外表面49とそれを取り囲み囲繞する土材料との間の摩擦を軽減させるものである。
更に、本発明に係る当該拡径ヘッド部17に於ける当該円錐形状構成部分15の後端部43には、当該中空管部材11の外径と略同じ外径を有する中空円筒体からなる第2の接合部材13の一方の端部が、その中心軸線が当該円錐形状構成部分15の中心軸線と一致する様に、着脱自在に係合固定されており、且つ当該中空円筒体からなる第2の接合部材13の内部には、当該メインシャフト部54の他の部分が、当該メインシャフト部54の中心軸線と当該第2の接合部材13の中心軸線とが一致する様に配備されている事も好ましい具体例の一つである。
係る特徴は、当該拡径ヘッド部17の他の部分、即ち当該第1の接合部14と当該第2の接合部13にも同様の機構が設けられていない事からも明白に理解出来る。
先ず、図1(A)及び図2に示す当該配管埋設方法に関するシステム1は、所望の土地領域101の地表面201に建物2と道路3とが既存建築構成物として存在している場合に、当該建物2と道路3の地下領域を横切って所望の配管、例えば下水道用配管管7或は電気配線用配管7を埋設する場合の手順の一具体例を説明したものである。
その後、開放溝4内に、当該圧入式管体状部推進手段6を設置すると共に、開放溝5内には、当該終点部位51から排出される当該誘導管部材12及び当該拡径ヘッド部17を取り出し保管する部材を配置する。
従って、本発明に於ける当該開放溝5の溝幅は、当該開放溝4の溝幅よりも短くしても問題はない。
この際、当該配管埋設予定領域100中心軸線と当該誘導管部材12の中心軸線を一致させると同時に、当該押圧機構部61の押し出し前進方向をこれ等の中心軸線と一致させる必要がある事は言うまでもない。
係るステップST―1及びステップST2に於いては、当該配管埋設予定領域100内に最初に押し込み挿入される当該第1の誘導管部材12は、その押し込み方向側の先端端部は、平坦な目クラ状となっていても良いが、好ましくは、図8に示す通り、当該誘導管部材列200の最先端部を構成する第1の誘導管部材12−1の先端部に、先鋭化された突起状物121或いは、土中の塊や石、コンクリート、木材等の障害物を破壊、破砕、切断する事が可能は刃体部122を取り付ける事は好ましい具体例である。
つまり、この操作を実行する場合には、当該拡径ヘッド部17の当該第2の接合部13の端部20若しくは当該拡径ヘッド部17に連結されている当該中空管部材11或いは当該中空管部材列400後端部を当該回転機能部62の当該チャック手段70に連結させることにより実現される。
これは、当該誘導管部材列200が、当該誘導通路300内で、土部分との摩擦により回転が制約されることから実現されるものであり、この結果、当該滑材の注入処理が可能となる。
即ち、本発明に係る圧入式管状体部推進システム1を使用した土を排出する必要の無い無排土式配管埋設方法は、所定の土中の所望する部位における所望の長さに亘って、所望の外径を有する配管を埋設する様に予め設定されている直線状の配管埋設予定領域100内に圧入式管体状部推進手段6を使用して当該配管7を埋設する配管埋設方法であって、当該配管埋設方1は、埋設する必要のある所望の外径を有する複数個の有限長の中空管部材11と、当該中空管部材11の外径よりも小さな外径を有する複数個の有限長の誘導管部材12と、その先端部18には当該誘導管部材12の一端部45が着脱自在に接合可能に構成された第1の接合部材14が設けられていると共に、その後端部20には当該中空管部材11の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第2の接合部材13が設けられており、且つ当該第1の接合部材14と当該第2の接合部材13との間には、当該第1の接合部材14から当該第2の接合部材13に向けて末広がり状に拡開された円錐形状構成部分15が設けられていると共に、当該円錐形状構成部分14に於ける最大径部43は、当該中空管部材11の外径に略一致する様に形成されている少なくとも一個の拡径ヘッド部17とを準備しておき、
更に、当該本発明に係る配管埋設方法の更に詳細な具体例としては、例えば、以下の様な構成となる。
当該第4の工程終了後は、第3の当該誘導管部材12−3を含むそれ以降の別の複数個の当該誘導管部材12−Xを継続的に順次使用して、当該第2の工程乃至当該第4の工程を繰り返し実行し、当該第1の誘導管部材12−1を先頭とする当該誘導管部材列200を逐次、当該配管埋設予定領域100に於ける当該終点部51に向けて進展させ、当該第1の誘導管部材12−1の少なくとも当該一方の端部が当該配管埋設予定領域100に於ける当該終点部位51の土中から外部に顕出せしめられる迄、当該第2の工程から当該第4の工程を、繰り返し実行する第5の工程、
当該第1の中空管部材11−1の他方の端部に、当該圧入式管体状部推進手段6に設けられた押圧機構部61を当接固定させ、当該押圧機構部61を当該圧入式管体状部推進手段6に於ける原点位置98から、所定のストロークSで前進させることにより、当該拡径ヘッド部17の全体と当該第1の中空管部材11−1の少なくとも一部までの部分が当該配管埋設予定領域100の当該始点部位41近傍まで当該土中に埋め込まれる様に押圧操作を行って、当該誘導管部材12が形成した誘導通路300の内径を拡大すると同時に、当該拡径ヘッド部17の当該先端部18に接続されている当該誘導管部材列200をそのままの状態で、当該土中の当該終点部位51に向けて直線状に当該土中を前進させ、当該誘導管部材列200の先頭部に位置する当該第1の誘導管部材12−1の一方の端部が当該配管埋設予定領域100に於ける当該終点部位51の土中から外部に顕出させる様に押圧操作を行う第8の工程、
即ち、当該無排土配管用孔部掘削装置は、棒状体或いは管状体に於ける一方の端部と係合する第1の係合手段を有し、当該第1の係合手段に係合されている当該棒状体或いは当該管状体をその中心軸線を中心として回転させながら、土部の内部に所望の配管を埋設するか或いは所望の空間領域を形成しようとする際の、当該配管の埋設予定部位或いは当該空間領域の形成予定部位の土部内に向けて、当該単独の棒状体或いは管状体若しくは、連結された複数個の当該単独の棒状体或いは管状体を直線方向に沿って進行、後退、挿入、抜き取りの操作を実行させる様に構成された圧入推進手段と、
で構成されている事を特徴とする無排土配管用孔部掘削装置である。
係る操作によって、当該障害物1000が破壊或は粉砕された場合には、当該刃状体122を取り付けたままの状態で従前通り、当該誘導管部材列200の推進を継続させる事になる。
所定の土中の所望する部位における所望の長さに亘って、所望の外径を有する配管7を埋設する様に予め設定されている直線状の配管埋設予定領域100内に圧入式管体状部推進手段6を使用して当該配管7を埋設する配管埋設システムであって、当該配管埋設システムは、少なくとも管体状部に対する押出機構部61と回転機構部62とを有する圧入式管状体部推進装置6と、埋設する必要のある所望の外径を有する複数個の有限長の中空管部材11と、当該中空管部材11の外径よりも小さな外径を有する複数個の有限長の誘導管部材12と、その先端部には当該誘導管部材12の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第1の接合部材14が設けられていると共に、その後端部には当該中空管部材11の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第2の接合部材13が設けられており、且つ当該第1の接合部材14と当該第2の接合部材13との間には、当該第1の接合部材から当該第2の接合部材に向けて末広がり状に拡開された円錐形状構成部分15が設けられていると共に、当該円錐形状構成部分15に於ける最大径部は、当該中空管部材11の外径に略一致する様に形成されている少なくとも一個の拡径ヘッド部17とを準備しておき、
それに続いて第2の当該誘導管部材12−2の一方の端部を当該土中に埋め込まれた当該第1の誘導管部材12−1の他方の端部に直列状態に連結して誘導管部材列を形成し、当該第2の誘導管部材12−2の他方の端部に当該圧入式管体状部推進手段6に設けられた押圧機構部61及び回転機構部62を当接させて、当該第2の誘導管部材12−2を当該終点部位51近傍部に向けて当該始点部位41の土中に押し込み、係る操作を順次繰り返し、当該第1の誘導管部材12−1が、当該配管埋設予定領域100の当該終点部位51に到達する迄係る操作を繰り返えし、当該土中に当該配管の為の誘導通路300を形成して行くステップと、
当該誘導通路300内に残留している当該誘導管部材12或いは当該誘導管部材列200を一旦当該誘導通路300内から引き抜き、当該誘導管部材12或いは当該誘導管部材列200の進行側先端部に刃体部122を取り付けた後、再度、既に形成されている当該誘導通路部300内に挿入するステップと、
当該刃体部122を取り付けた当該誘導管部材12或いは当該誘導管部材列200を更に回転させながら押圧前進させ、当該障害物1000を当該刃体部122で、切断、破断、破壊、破砕することにより、当該障害物を消滅させるステップと、
で構成されている事を特徴とする配管埋設システムである。
然しながら、上記具体例に於いては、一部分ではあるが、一旦形成された当該誘導通路部300の中から当該誘導管部材列200を当該誘導管部材列200引き出して、その先端部に適宜の刃体部122を取り付けた当該誘導管部材列200を再度当該誘導通路部300の中に挿入するという作業は、複雑で手間と時間が掛り、多大の経費が掛ることになるので、経済的には好ましくない方法である。
係る別の当該障害物除去方法は、上記した具体例の様に、一旦、一部なりとも形成された当該融通通路300の中に残存する当該誘導管部材列200を外部に引き出す操作を行わず、当該誘導管部材列200の先端部に、当該土中に存在する事が予想される障害物の材料や大きさ或は個数等を予測し、当該予測に基づいて、当該障害物を除去するのに最も望ましい形状の刃体部122を取付け固定し、当該刃体部122を取り付けた当該誘導管部材12を使用するものである。
つまり、当該別の具体例では、当該誘導管部材列200の研削操作が当該障害物により停止せしめられた場合に、当該誘導管部材列200の自由端部から、
既に形成されている当該誘導通路部300の穴径を拡大する様に土を研削するカッター機能を持った、当該中空管部材1006を、当該圧入式管体状部推進手段4の当該回転機構部62と当該押圧機構部61とに連結させ、を持った当該中空管部材1006を回転させながら当該誘導管部材列200に沿って、拡大誘導通路部を形成するものである。
同時に、後続する別の当該中空管部材1006を順次連結させて、中空管部材列500を作りながら、当該障害物の存在位置迄、前進させて、当該カッター機能部1003が当該障害物に破壊、破断、分解等の作用を与える事になる。
即ち、当該具体例は、所定の土中の所望する部位における所望の長さに亘って、所望の外径を有する配管を埋設する様に予め設定されている直線状の配管埋設予定領域内に圧入式管体状部推進手段を使用して当該配管を埋設する配管埋設システムであって、当該配管埋設システムは、少なくとも管体状部に対する押出機構部と回転機構部とを有する圧入式管状体部推進装置と、埋設する必要のある所望の外径を有する複数個の有限長の中空管部材と、当該中空管部材の外径よりも小さな外径を有する複数個の有限長の誘導管部材と、その先端部には当該誘導管部材の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第1の接合部材が設けられていると共に、その後端部には当該中空管部材の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第2の接合部材が設けられており、且つ当該第1の接合部材と当該第2の接合部材との間には、当該第1の接合部材から当該第2の接合部材に向けて末広がり状に拡開された円錐形状構成部分が設けられていると共に、当該円錐形状構成部分に於ける最大径部は、当該中空管部材の外径に略一致する様に形成されている少なくとも一個の拡径ヘッド部とを準備しておき、
予め、土中に障害物の存在が予測される場合には、当該第1の当該誘導管部材12−1を土中に押し込むステップの開始以前に、当該誘導管部材12或いは当該誘導管部材列200の進行側先端部に刃体部122を取り付けるステップと、
当該誘導管部材或いは当該誘導管部列が当該圧入式管体状部推進手段に於ける当該押圧機構並びに回転機構の制御に従って、当該配管埋設予定領域の当該始点部位から当該終点部位に向けて当該土中を回転しながら前進しつつある状態で、当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列200の最先端部に位置する当該誘導管部材12の進行側先端部、つまり刃体122が石、土塊、コンクリート、金属物或いは木材等からなる障害物1000に当接し、その前進動作が停止せしめられた場合には、当該誘導管部材12或いは当該誘導管部材列200を当該誘導通路300内に留めた、その端部を当該圧入式管体状部推進手段6から一旦分離するステップと、
当該誘導管部材12或いは当該誘導管部材列200の所定の部位に配置設定した後、当該埋設すべき所定の管径を持つ鋼製の複数個の当該中空管部材1006を順次に当該支持スペーサ1004の外周縁部に当接する様に、当該誘導管部材列200の当該始点部位41側の端部から挿入して、当該誘導管部材12或いは当該誘導管部材列200間と一体化を図ると同時に、当該中空管部材1006の内、当該障害物1000に近接している当該中空管部材1006(1002)の当該障害物側の端部に、当該障害物1000を破砕、破壊、分解する事が可能に構成されたカッター部1003を取付けるステップと、
で構成されている事を特徴とする配管埋設システムである。
更に、本具体例に於いては、当該中空管部材1006を当該回転機構62を使用して回転させながら、当該障害物1000を除去する方法に於いて、当該中空管部材列500と当該誘導管部材列12又は300との間に水或いは滑材を供給し、当該中空管部材列500の先端部にある当該中空管部材1002に設けられた当該カッター部1003近傍より、当該障害物1000に向けて水或いは滑材を噴出させながら同時に当該中空管部材列500を回転させる事により、研削された土砂が当該中空管部材列の先端部にある当該中空管部材内に侵入する事を防止する様に構成されている事も望ましい具体例である。
一方、本具体例に於いては、当該拡径ヘッド部17の内部に設けられている当該メインシャフト部54内には、当該駆動ロッド列603の内部に配置されている水或は滑材供給管605を介して、水或は滑材が供給される様に構成されている事が望ましい。
2…建物
3…道路
4…開放溝
5…開放溝
6…圧入式管体状部推進手段
7…配管、電気配線用配管
11…配管、中空管部材
12…誘導管部材
13…第2の接合部材
14…第1の接合部材
15…円錐形状構成部分
17…拡径ヘッド部
18…第1の係合手段
18…先端部
20…後端部、第2の接合部の他方の端部
21、22…滑材吐出孔
41…始点部位
42…研削、切削、破砕部材
43…大径部
44…円錐形状構成部分の先端部分
45…自由端部側
46…誘導管部材の後方の端部
47…第2の係合部
48…第1の中空通路部
49…外表面、拡径ヘッド部の外表面
50…円錐形状構成部分の表面部分
51…終点部位
52…第2の中空状通路部
53…第3の中空状通路部
54…メインシャフト部
55…メインシャフト部の一方の開口端部
57…スイベルジョイント
58…滑材供給部、流体注入弁を
59…メインシャフト部の一部の部位
61…押圧機構部
62…回転機構部
65…開口部
66…接合手段
67…中空管部材の一方の端部
70…チャック機構
80…鉄道線路
81…土構造体
82…法面
83、84…防御壁
85、86…架設台
87…孔部
88…孔部
91…油圧モーター
92…油圧シリンダー
93…スライドベース
98…原点位置
99…誘導管部材列の進行側先端部
100…配管埋設予定領域
101…所定の土中、所望の土地領域
121…鋭角状の突起部
122…刃状体
200…誘導管部材列
201…地表面
204…ワイヤー
300…誘導通路
320…レーザー発光体或いはLED発光体
321…光ビーム
322…受光手段
400…中空管部材列
500…中空管部材列
600…中空管部材列
601…中空管部材
602…駆動ロッド
603…駆動ロッド列
604…軸受ロッド部
605…水或は滑材供給管
606…レジューサー部
607…成樹脂製中空管部材の先端部受け部材
1000…障害物
1001…止水キャップ
1003…カッター部
1004…支持スペーサ
1005,1102…ペーサ位置規制パイプ
1006…中空管部材
1101…支持スペーサ
S…ストローク長
Claims (31)
- 所定の土中の所望する部位における所望の長さに亘って、所望の外径を有する配管を埋設する様に予め設定されている直線状の配管埋設予定領域内に圧入式管体状部推進手段を使用して当該配管を埋設する配管埋設システムに於いて、当該配管埋設システムは、圧入式管状体部推進装置と、埋設する必要のある所望の外径を有する複数個の有限長の中空管部材と、当該中空管部材の外径よりも小さな外径を有する複数個の有限長の誘導管部材と、その先端部には当該誘導管部材の一端部が着脱自在に且つ旋回自在に接合可能に構成された第1の接合部材が設けられていると共に、その後端部には当該中空管部材の一端部が着脱自在に接合可能に構成された第2の接合部材が設けられており、且つ当該第1の接合部材と当該第2の接合部材との間には、当該第1の接合部材から当該第2の接合部材に向けて末広がり状に拡開された円錐形状拡径構成部が設けられていると共に、該円錐形状拡径構成部に於ける当該円錐形表面部分には、複数個の研削、切削、破砕部材等が点状若しくは線状或いは螺旋形状に配置されていると共に、当該表面部分には、当該研削、切削、破砕部材等により削り取られた土砂類を当該円錐形状拡径構成部の内部に引き込む為の開口部は設けられておらず、且つ、当該円錐形状拡径構成部に於ける最大径部は、当該中空管部材の外径に略一致する様に形成されていると同時に当該円錐形状拡径構成部は回転可能に構成せしめられている、少なくとも一個の拡径ヘッド部とを準備しておき、
先ず、複数個の当該誘導管部材の中から選択された第1の当該誘導管部材を当該配管埋設予定領域の一方の端部である始点部位から当該配管埋設予定領域の当該終点部位近傍部に向けて、当該誘導管部材の他方の端部に当該圧入式管体状部推進手段に設けられた押圧機構部を当接させて、当該始点部位の土中に押し込むステップと、
それに続いて第2の当該誘導管部材の一方の端部を当該土中に埋め込まれた当該第1の誘導管部材の他方の端部に直列状態に連結して誘導管部材列を形成し、当該第2の誘導管部材の他方の端部に当該圧入式管体状部推進手段に設けられた押圧機構部を当接させて、当該第2の誘導管部材を当該終点部位近傍部に向けて当該始点部位の土中に押し込み、係る操作を順次繰り返し、当該第1の誘導管部材が、当該配管埋設予定領域の当該終点部に到達する迄係る操作を繰り返えし、当該土中に当該配管の為の誘導通路を形成して行くステップと、
当該終点部に当該第1の誘導管部材が到着した場合に、当該始点部に於ける当該誘導管部材列の最後部にある当該誘導管部材の端部に当該拡径ヘッド部の当該先端部を連結接合し、且つ当該拡径ヘッド部の当該後端部に当該押圧機構部を当接させ、当該拡径ヘッド部を回転させながら、当該拡径ヘッド部の当該研削、切削、破砕部材等により削り取られた土砂類の全てを当該誘導導管の周縁の残留している土壁、土層に押し付けて固めながら、当該部分をその周辺の土壁、土層の密度より高い圧密状態に設定しつつ徐々にその内径を拡大しながら、当該誘導管部材列と共に、当該配管埋設予定領域の当該終点部に向けて押し込み前進させると同時に、当該終点部の土中から顕出した当該第1の誘導管部材をそれに続く当該誘導管部材列から分離して取り外すか、当該拡径ヘッド部の当該後端部に更に、第1の中空管部材の一方の端部を連結固定した後に当該第1の中空管部材の他方の端部に当該押圧機構部を当接させ、当該拡径ヘッド部と当該第1の中空管部材を当該誘導管部材列と共に配管埋設予定領域の当該終点に向けて押し込み前進させ、同時に当該終点部の土中から顕出した当該第1の誘導管部材をそれに続く当該誘導管部材列から分離して取り外すステップと、
続いて第2の当該中空管部材の一方の端部を当該土中に埋め込まれた当該第1の中空管部材の他方の端部に直列状態に連結して中空管部材列を形成し、当該第2の中空管部材の他方の端部に当該圧入式管体状部推進手段に設けられた押圧機構部を当接させて、当該第2の中空管部材を当該終点部位近傍部に向けて当該始点部位の土中に押し込み、その都度、当該終点部の土中から顕出した当該第1の誘導管部材をそれに続く当該誘導管部材列から分離して取り外すステップと、
係る操作を順次繰り返し、当該拡径ヘッド部が、当該配管埋設予定領域の当該終点部に到達する迄係る操作を繰り返えし、当該土中に目的とする配管列を形成して行くステップと、
当該拡径ヘッド部が当該配管埋設予定領域に於ける当該終点部の土中から外部に顕出せしめられた場合に、当該拡径ヘッド部をその後端部に連結されている当該中空管部材列から取り外して当該配管埋設操作を完了させるステップと、から構成されている事を特徴とする配管埋設方法。 - 当該圧入式管体状部推進装置は、当該中空管部材、当該誘導管部材及び当該拡径ヘッド部の少なくとも一つを、それぞれの中心軸線が、当該配管埋設予定領域に於ける当該始点部位と当該終点部位とを結ぶ中心軸線と一致する方向に押進める前進機構とそれに逆行する後進機構とを有する押圧機構部と、当該中空管部材、当該誘導管部材及び当該拡径ヘッド部の少なくとも一つと係合して、それを所定の方向に回転させる回転機構部とを有するものである事を特徴とする請求項1に記載の配管埋設方法。
- 回転機構部は、外径を異にする複数種類の円筒体を把持する事が可能なチャック手段を含んでいる事を特徴とする請求項2に記載の配管埋設方法。
- 当該拡径ヘッド部は、その内部中心部に固定されているメインシャフトを介して当該回転機構部の回転駆動に従って回転せしめられるものである事を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該誘導管部材は円形の断面形状を有し、全体が充実した円筒体に構成されているか或いは中空管状に構成されている事を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該誘導管部材が中空管状に構成されている場合に於ける当該端部は、目クラ状に構成されているか或いは開放状態に構成されている事を特徴とする請求項5に記載の配管埋設方法。
- 当該中空管部材は、硬質材料で構成された金属製或は塩化ビニール樹脂を含む合成樹脂製の直線状で中空状の円筒体であること事を特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該誘導管部材列を構成する個個の誘導管部材が中空管で構成されている場合に於いて、当該誘導管部材列の先端部に配置される当該第1の誘導管部材の内部に於ける当該誘導管部材の最先端部に対応する内壁部に、レーザー発光体或いはLED発光体を取付、当該発光体から発射される光ビームを当該誘導管部材列の中心軸線に平行となる様に、当該誘導管部材列の最後端部の開放端部に向けて放射する様に構成されている事を特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該誘導管部材列の最後端部の開放端部に近接する部位に於いて、当該光ビームを受光する手段を設け、当該光ビームから得られる当該第1の誘導管部材の先端部の位置情報と予め設定されている当該誘導通路部の中心軸線情報とを比較して、当該第1の誘導管部材の先端部の位置が当該予め設定されている当該誘導通路部に対してずれているか否かを判定する判定手段を含んでいる事を特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該拡径ヘッド部に於ける当該第1の接合部に於ける自由端部は、当該誘導管部材の後方の端部と着脱自在に且つ相互間に回転動作が発生しない状態で結合固定される第1の係合手段が設けられていると共に、当該第1の接合部に於ける当該円錐形状構成部分との係合部である第2の係合部は、当該第1の接合部と当該円錐形状構成部分とが相互に旋回自在に接合係合する様に構成されている事を特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該拡径ヘッド部に於ける当該第1の接合部の内部には、当該第1の接合部に於ける自由端部側が閉鎖され,且つ当該円錐形状構成部分との係合部側は開放されている、滑材充填用の第1の中空通路部が設けられており、更に、当該第1の中空通路部の一部から当該第1の接合部の一部の外表面迄連通している滑材吐出孔部が設けられている事を特徴とする請求項10に記載の配管埋設方法。
- 当該誘導管部材は当該圧入式管体状部推進手段に設けられた当該回転機構部により直接的に回転せしめられる事を特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の配管埋設方法。
- 当該円錐形状構成部分の内部には、当該円錐形状構成部分の回転中心軸線と一致する中心軸線を有する両端部が開放された第2の中空状通路部が設けられており、且つ当該中空状通路部内には、当該円錐形状構成部分の回転中心軸線と一致する中心軸線を有する第3の中空状通路部が設けられている回転不能に構成された両端部が開放されているメインシャフト部が内挿されている事を特徴とする請求項12に記載の配管埋設方法。
- 当該メインシャフト部の一方の開口端部は、当該円錐形状構成部分の先端部分から外部に突出し、当該第1の接合部材に設けられている当該第1の中空通路部と連通している構成を有する事を特徴とする請求項13に記載の配管埋設方法。
- 当該メインシャフト部の当該第3の中空状通路部には、滑材が充填されている事を特徴とする請求項13乃至14の何れかに記載の配管埋設方法システム。
- 当該円錐形状構成部分の後端部には、当該中空管部材の外径と略同じ外径を有する中空円筒体からなる第2の接合部材の一方の端部が、その中心軸線が当該円錐形状構成部分の中心軸線と一致する様に、着脱自在に係合固定されており、且つ当該中空円筒体からなる第2の接合部材の内部には、当該メインシャフト部の他の部分が、当該メインシャフト部の中心軸線と当該第2の接合部材の中心軸線とが一致する様に配備されている事を特徴とする請求項13乃至15の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該メインシャフト部の当該円錐形状構成部分と対応する端部とは別の端部には、スイベルジョイントが設けられており、当該メインシャフト部の当該第3の中空状通路の別の端部に於ける開放状態を閉鎖すると同時に、当該スイベルジョイントに設けられている流体注入弁を介して、滑材を当該第3の中空状通路内に供給する様に構成されている事を特徴とする請求項16に記載の配管埋設方法。
- 第2の接合部材内部に配置されている当該メインシャフト部の一部の部位に当該メインシャフト部内部に充填されている当該滑材を当該メインシャフト部の外部に流出させる為の開口部が設けられていると同時に、当該第2の接合部材の一部で、当該開口部に対応する部位に、当該開口部と密接状に連通し、当該滑材を当該第2の接合部材の外部表面部に吐出させる為の吐出口が設けられている事を特徴とする請求項16又は17に記載の配管埋設方法。
- 当該第2の接合部の他方の端部には、適宜の着脱自在の構成された接合手段を介して、当該一つの中空管部材の一方の端部が接合固定されるか、複数個の当該中空管部材がそれぞれの中心軸線を一致させた状態で相互に連続して接合されている中空管部材列の一方の端部が接合固定されている事を特徴とする請求項1又は2に記載の配管埋設方法。
- 当該第2の接合部の他方の端部に接合されている当該中空管部材或いは当該中空管部材列の一部に当該圧入式管体状部推進手段の当該押圧機構部と回転機構部が係合して、当該中空管部材或いは当該中空管部材列とそれに連接されている当該拡径ヘッド部の当該第2の接合部と当該円錐形状構成部分とを所望の方向に同時に回転させる様に構成されている事を特徴とする請求項1又は2に記載の配管埋設方法。
- 当該中空管部材或いは当該中空管部材列とそれに連接されている当該拡径ヘッド部の当該第2の接合部と当該円錐形状構成部分とが所望の方向に同時に回転せしめられている場合には、当該拡径ヘッド部の当該第1の接合部と当該第1の接合部の前方に連接されている当該誘導管部材列並びに当該メインシャフト部とは回転する事無く、静止状態を維持している様に構成されている事を特徴とする請求項4乃至18の何れかに記載の配管埋設方法。
- 一つの当該誘導管部材或いは複数個の当該誘導管部材からなる当該誘導管部材列を先頭に、その後端部に当該拡径ヘッド部が連結され、更にその後端部に当該中空管部材或いは複数個の当該中空管部材からなる当該中空管部材列が直線状に連結して当該土中に埋め込み推進させる場合には、当該誘導管部材若しくは当該誘導管部材列と当該拡径ヘッド部の当該第1の接合部並びに当該メインシャフト部とは回転させずに、当該中空管部材或いは当該中空管部材列とそれに連接されている当該拡径ヘッド部の当該第2の接合部と当該円錐形状構成部分のみを当該圧入式管体状部推進手段に設けられた当該回転機構により、所定の方向に回転させながら、その全体を当該配管埋設予定領域の当該終点部位に向けて当該押圧機構部により押し込み推進させる事を特徴とする請求項4に記載の配管埋設方法。
- 当該拡径ヘッド部は、当該拡径ヘッド部が、当該配管埋設予定領域の当該終点部位に向けて回転しながら押し込み推進せしめられる間に、当該第1の接合部或いは当該第2の接合部に設けられている当該滑材吐出孔の何れか或いはその双方より、適宜の滑材を適宜の量だけ、当該拡径ヘッド部の外表面と切削、拡開されつつある土との間に拡散させる事を特徴とする請求項12又は22に記載の配管埋設方法。
- 当該誘導管部材列と当該誘導通路は、当該拡径ヘッド部とそれに続く当該中空管部材列の押し出し推進操作に於けるガイド機能を発揮するものである事を特徴とする請求項1乃至23の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該誘導管部材、当該中空管部材及び当該拡径ヘッド部の何れにも、当該各部材が単独或いは相互に連結された状態で当該土中を押し入り進行するに際し、当該誘導管部材及び当該拡径ヘッド部の少なくとも一方が、切り出しされたり、押し出されたり、破砕されたり、破壊されたりして発生した土砂部分を、当該誘導管部材、当該中空管部材及び当該拡径ヘッド部の何かの部材に於いて、その内部に取り込み、それぞれの部材の内部空間を利用して、所定の部位に搬送した後に外部に排出すると言う機能は一切設けられていない事を特徴とする請求項1乃至24の何れかに記載の配管埋設方法。
- 当該配管埋設方法が継続されている段階に於いて、当該終点部に当該第1の誘導管部材が到着する以前に於ける何れかのステップで、 当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列が当該圧入式管体状部推進手段に於ける当該押圧機構並びに回転機構の制御に従って、当該配管埋設予定領域の当該始点部位から当該終点部位に向けて当該土中を回転しながら前進しつつある状態で、当該誘導管部材或いは当該誘導管部列の最先端部に位置する当該誘導管部材の進行側先端部が石、土塊、コンクリート、金属物或いは木材等からなる障害物に当接し、その前進動作が停止せしめられた場合には、当該圧入式管体状部推進手段の駆動を停止させるステップと、
当該誘導管部材或いは当該誘導管部列を当該圧入式管体状部推進手段から一旦分離するステップと、
当該誘導通路内に残留している当該誘導管部材或いは当該誘導管部列を一旦当該誘導通路内から引き抜き、当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列の進行側先端部に刃体部を取り付けた後、再度、既に形成されている当該誘導通路部内に挿入するステップと、
当該刃体部を取り付けた当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列を更に回転させながら押圧前進させ、当該障害物を当該刃体部で、切断、破断、破壊、破砕することにより、当該障害物を消滅させるステップと、
当該ステップにより、当該障害物が消滅し、当該当該刃体部を取り付けた当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列をそのまま、更に当該終点部位まで前進させるステップと、からなる追加ステップ群が、当該終点部に当該第1の誘導管部材が到着した場合に実行される当該ステップが実行される以前の段階で、追加実行される事を特徴とする請求項1に記載の配管埋設方法。 - 当該複数個の当該誘導管部材の中から選択された第1の当該誘導管部材を、当該始点部位の土中に押し込むステップに続いて、予め、土中に障害物の存在が予測される場合には、当該第1の当該誘導管部材を土中に押し込むステップの開始以前に、当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列の進行側先端部に刃体部を取り付ける、第1の追加ステップが追加されるステップ、
当該配管埋設方法が継続されている段階に於いて、当該終点部に当該第1の誘導管部材が到着する以前に於ける何れかのステップで、当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列が当該圧入式管体状部推進手段に於ける当該押圧機構並びに回転機構の制御に従って、当該配管埋設予定領域の当該始点部位から当該終点部位に向けて当該土中を回転しながら前進しつつある状態で、当該誘導管部材或いは当該誘導管部列の最先端部に位置する当該誘導管部材の進行側先端部が石、土塊、コンクリート、金属物或いは木材等からなる障害物に当接し、その前進動作が停止せしめられた場合には、当該圧入式管体状部推進手段の駆動を停止させるステップと、
当該誘導管部材或いは当該誘導管部列を当該圧入式管体状部推進手段から一旦分離するステップと、
当該誘導通路内に残留している当該刃体部が付与されている当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列の当該始点部位側の端部に適宜の止水キャップを被せた後、当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列の当該始点部位側の当該端部から、当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列の当該刃体部が設けられている端部に向けて、支持スペーサと、隣接して配備される当該支持スペーサ間の間隔を所定の長さに規制するためのスペーサ位置規制パイプとを交互に嵌合挿入させるステップと、
当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列の所定の部位に配置設定した後、当該埋設すべき所定の管径を持つ鋼製の複数個の当該中空管部材を順次に当該支持スペーサの外周縁部に当接する様に、当該誘導管部材列の当該始点部位側の端部から挿入して、当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列間と一体化を図ると同時に、当該中空管部材の内、当該障害物に近接している当該中空管部材の当該障害物側の端部に、当該障害物を破砕、破壊、分解する事が可能に構成されたカッター部を取付けるステップと、からなる第2の追加ステップが追加されるステップ、からなる追加ステップ群が、当該終点部に当該第1の誘導管部材が到着した場合に実行されるべき当該ステップが実行される以前の段階で追加実行される事を特徴とする請求項1に記載の配管埋設方法。 - 当該障害物を除去する操作により、当該障害物が消滅した場合には、当該当該中空管部材若しくは当該中空管部材列を、内蔵されている当該刃体部を取り付けた当該誘導管部材或いは当該誘導管部材列と共に、そのまま、更に当該終点部位まで回転させながら前進させるステップが実行される事を特徴とする請求項26又は27に記載の配管埋設方法。
- 当該中空管部材を当該回転機構を使用して回転させながら、当該障害物を除去する方法に於いて、当該中空管部材列と当該誘導管部材列との間に水或いは滑材を供給し、当該中空管部材列の先端部にある当該中空管部材に設けられた当該カッター部近傍より、当該障害物に向けて水或いは滑材を噴出させながら同時に当該中空管部材列を回転させる事により、研削された土砂が当該中空管部材列の先端部にある当該中空管部材内に侵入する事を防止する様に構成されている事を特徴とする請求項27又は28に記載の配管埋設方法。
- 当該中空管部材が塩化ビニール樹脂を含む合成樹脂製の直線状で中空状の円筒体である場合には、当該拡径ヘッド部の後端部に所望の外形を有する複数個の配管である当該中空管部材を直列状に連結して中空管部材列を形成させると共に、当該中空管部材列内に、両者の中心軸線を一致させた状態で、当該中空管部材の内径よりも小さな内径を有する鋼製の駆動ロッドを複数個直列的に連結させた駆動ロッド列を挿入し、当該駆動ロッド列の一方の端部を当該圧入式管体状部推進手段6の回転機構部及び押圧機構部とに連結させると同時に、その他方の端部を当該拡径ヘッド部の後端部に連結接続させ、当該駆動ロッド列の回転運動と前進運動を当該拡径ヘッド部の当該円錐形状構成部及び当該第2の接続部に伝達させる一方、当該中空管部材列の一方の端部は、当該拡径ヘッド部の後端部と対向して配置されていると同時に、その他方の端部は、当該圧入式管体状部推進手段に摺動可能に連結せしめられており、且つ、当該駆動ロッド列と当該中空管部材列との間には、軸受ロッド部が配置されていて、当該駆動ロッド列の回転運動が当該中空管部材列に伝達されない様に構成されている事を特徴とする請求項7に記載の配管埋設方法。
- 当該拡径ヘッド部内部のメインシャフト部内には、当該駆動ロッド列の内部に配置されている水或は滑材供給管を介して、水或は滑材が供給されている事を特徴とする請求項30に記載の配管埋設方法。
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