JPH05106386A - 埋設管への取付管接続埋設装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既設の埋設管に対し取付管を一工程により自
動的に接続して埋設することができる取付管接続埋設装
置を提供する。 【構成】 地中に埋設されている埋設管（１６）へ向く
よう角度調整可能とされた駆動部（２）と、この駆動部
（２）に連結されて回転駆動され外周に取付管（１２）
が被嵌される回転ロッド（３）と、この回転ロッド
（３）の先端に装着される掘削ヘッド（４）とを備え、
この掘削ヘッド（４）は、埋設管（１６）の側面に取付
管接続孔（１７）を穿孔する埋設管くり抜き用カッタ
（１８）と、このカッタ（１８）を穿孔位置へ進出させ
るカッタ進退機構（１９）とを具備することを特徴とす
るものであり、付帯部品として埋設管（１６）の外径に
相当する内巾を有する２又状の埋設管クランパ（３８）
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中に埋設されている
下水管と住宅に近設される汚水舛との間を繋ぐ取付管を
自動的に接続して埋設するに用いて好適な埋設管への取
付管接続埋設装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば下水管においては、地中に埋設さ
れている既設の塩ビ製本管に新たな汚水舛を取付管によ
り接続するには、従来地表から開削して埋設管への接続
箇所を露出させ、この埋設管に取付孔をあけ、この取付
孔に取付管の端部を接続して汚水舛に導き、この汚水舛
に接続したのち埋戻して取付管を埋設するか、あるいは
ホリゾンタルオーガのような掘削機を用いて汚水舛設置
位置から埋設管へ向けて地中に下穴を掘削し、下穴削孔
後埋設管に取付孔をあけ、この取付孔に取付管の先端を
接続して汚水舛に接続するようになされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに開削工法によ
るものでは、掘削作業が容易でなく、作業に著しく時間
と労力とを必要とし、作業能率がきわめて悪いという問
題があるうえ、地表に既設物が存在しているような場合
には開削することができない。また従来から存在する掘
削機により下穴を削孔して取付管を挿入埋設する施工法
によると、下穴の掘削、埋設管への孔あけ、取付管の挿
入接続と作業が多岐にわたり、やはり作業効率が低いも
のとなる。そのうえ掘削機は通常の掘削ヘッドにより削
孔するので掘削抵抗が大きく、作業性が悪いなどの種々
の問題がある。

【０００４】本発明はこれに鑑み、既設の埋設管に対し
取付管を一工程により自動的に接続して埋設することが
できる取付管接続埋設装置を提供することを目的として
なされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
問題点を解決するため、本発明は、地中に埋設されてい
る埋設管へ向くよう角度調整可能とされた駆動部と、こ
の駆動部に連結されて回転駆動され外周に取付管が被嵌
される回転ロッドと、この回転ロッドの先端に装着され
る掘削ヘッドとを備え、この掘削ヘッドは、埋設管の側
面に取付管接続孔を穿孔する埋設管くり抜き用カッタ
と、このカッタを穿孔位置へ進出させるカッタ進退機構
とを具備することを特徴とし、また前記取付管の先端に
埋設管の外径に相当する内巾を有する２又状の埋設管ク
ランパを付設したことを請求項２とするものである。

【０００６】

【作用】地上に掘削したピット内に駆動部を設置し、こ
の駆動部の軸線が予じめ電磁波探知手段等により位置が
確認された埋設管の軸芯に向くよう角度調整したのち、
先端に掘削ヘッドを装着し取付管を外嵌した回転ロッド
を駆動部に連結して地中の掘削を行なう。このとき掘削
ヘッドの回転により土砂を圧密状として掘進する。掘削
の進行とともに回転ロッドおよび取付管を順次継足しな
がら掘進を進め、その先端が埋設管に到達すると掘削ヘ
ッドの回転で埋設管にくり抜き用カッタの旋回動により
所定径の取付管接続孔が穿設される。穿孔後取付管の後
端を押圧することにより取付管の先端が接続孔に挿着さ
れて接続が完了し、その後回転ロッドを順次引戻し、掘
削ヘッドを抜き出して取付管の埋設を完了する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。

【０００８】本発明による取付管接続埋設装置は、図１
にその全体を使用状態の側面として示すように、地上の
舛設置箇所に掘削されたピット１内に設置される駆動部
２と、この駆動部２に連結して回転駆動する回転ロッド
３と、この回転ロッド３の先端に装着される掘削ヘッド
４と、これらの付帯機器とからなっている。

【０００９】前記駆動部２は、ピット１内に固定して設
置される基台５に軸６により任意俯角に調整可能に支持
されたガイドフレーム７上に移動可能に搭載され、この
ガイドフレーム７と基台５との間には角度調整用シリン
ダ８が連結されるとともに前記ガイドフレーム７と駆動
部２との間には駆動部２を前進させる駆動シリンダ９が
連結されている。また、この駆動部２はモータ１０およ
び減速機１１を有し、その前端には埋設すべき取付管１
２の後端を保持してこれを押圧する管受部１３と、この
管受部１３を前進させる管押圧用シリンダ１４とを有し
ており、前記減速機１１の出力軸に前記回転ロッド３の
後端が接続されるようになっている。

【００１０】回転ロッド３は、中空管からなっていて、
単位取付管１２ａ，１２ａ…とほゞ同長の短かい単位回
転ロッド３ａ，３ａ…を順次継足すようになっている。

【００１１】掘削ヘッド４は、先端に芯出しドリル１５
が突設され、その一側に埋設管１６の側面に取付管接続
孔１７を穿設するためのくり抜き用カッタ１８がカッタ
進退機構１９により取付管１２の外径よりやゝ大きい回
転半径位置と取付管１２の内径よりやゝ小さい回転半径
位置とにわたり進退可能に設けられている。

【００１２】前記カッタ進退機構１９は、直進によるも
のと旋回によるものがある。

【００１３】図２乃至図４に示す第１実施例は直進によ
るもので、この実施例におけるくり抜き用カッタ１８は
薄刃状を有し、図３にみられるように掘削ヘッド４の回
転中心を中心とする断面円弧状に形成され、その基部１
８ａがカッタホルダ２０に固定されており、このカッタ
ホルダ２０が軸方向前方で斜め外方に向け進出すること
によりカッタ１８の回転半径が拡大されるようになされ
ている。すなわちカッタホルダ２０が掘削ヘッド本体２
１のホルダ挿入穴２２に摺動可能に挿入支持され、この
カッタホルダ２０と掘削ヘッド本体２１との間に引張バ
ネ２３が張装されて常時は図２のようにくり抜き用カッ
タ１８が退没した位置におかれるようになっている。

【００１４】前記回転ロッド３内には掘削をより効果的
に行なわせるための補助手段としての水噴射用の水供給
パイプ２４，２５が配設され、一方の水供給パイプ２４
は掘削ヘッド本体２１に形成された水路２６を通じ掘削
ヘッド本体２１の前面に図３のように開口するジェット
水噴出ノズル２７，２７に連通されていて削孔用ジェッ
ト水噴射手段を形成している。他方の水供給パイプ２５
は、前記掘削ヘッド本体２１に形成された水路２８を通
じてホルダ挿入穴２２に連通され、この水供給パイプ２
５には地上のポンプ２９により高圧（２０kg／cm² 程
度）とされた水が供給されるようになっており、この水
圧で前記カッタホルダ２０をバネ２３の牽引力に抗して
図４のように進出させるようになっている。

【００１５】前記掘削ヘッド本体２１の前記カッタ１８
の反対側には地盤掘削用カッタ３０が軸３１により枢支
されていて斜め前方外側に向け突出するよう図示しない
バネで付勢され、そのときのカッタ３０の公転による先
端の回転半径が取付管１２の外径よりやゝ大きくなるよ
うに設定されている。

【００１６】図５乃至図７に示す進退機構１９の第２実
施例では、カッタホルダ２０を旋回させることによりく
り抜き用カッタ１８を進退させるようになされている。
すなわち、カッタホルダ２０の後部一端が掘削ヘッド本
体２１に軸３２により枢支され、このカッタホルダ２０
の後部に遊動的に連結されたピストン３３が掘削ヘッド
本体２１に形成されたシリンダ部３４に摺動可能に挿入
され、前記高圧水の水供給パイプ２５が掘削ヘッド本体
２１内の水路２８を通じて前記シリンダ部３４の前壁３
４ａとピストン３３との間に連通され、高圧水供給時に
ピストン３３を後退させることによりカッタホルダ２０
を軸３２を支点に起こしてくり抜き用カッタ１８が取付
管１２の外周より外方に位置し、高圧水を抜くことによ
り軸３２を支点に傾動してカッタ１８が取付管１２の内
径より内側に退没するようになっている。このカッタホ
ルダ２０の退没を確実にするため、軸３２にコイルバネ
を巻装し、カッタホルダ２０に退没方向への付勢を与え
るようにしてもよい。

【００１７】またジェット水噴出ノズル２７へは、カッ
タホルダ２０が起きたとき水供給パイプ２４に連通する
掘削ヘッド本体２１内の水路３５の先端３５ａがカッタ
ホルダ２０内の水路３６の接続端３６ａに整合して連通
状態とされるようになっている。この第２実施例におけ
るくり抜き用カッタ１８は掘削用カッタを兼務するよう
にしており、したがって第１実施例における掘削用カッ
タ３０は省略されている。

【００１８】取付管１２は塩化ビニル等の樹脂パイプ
で、各単位取付管１２ａ，１２ａ…の後端が拡径されて
おり、次位の単位取付管１２ａの先端が可及的密に嵌合
されるようになっている。また最前位の単位取付管１２
ａの先端近くの外周面には、埋設管１６に穿孔される取
付管接続孔１７に挿入した際に埋設管１６の外周面に密
接する形状の鍔３７が設けられている。

【００１９】埋設管１６への穿孔時に芯出しドリル１５
の位置ずれを防ぎ、穿孔を確実にするために用いる埋設
管クランパ３８は、図８に正面形状を、図９、図１０に
使用状態を示すように、側面形状がコ字状をなし、両辺
部３８ａ，３８ａの内側面間の間隔が埋設管１６の外径
に対応する寸法Ｌを有するもので、その基部のリング部
３８ｂが取付管１２の先端の前記鍔３７よりやゝ後方位
置に締着され、これら辺部３８ａ，３８ａは芯出しドリ
ル１５の先端が埋設管１６の周面に当る前に埋設管１６
の側面に摺接し得る長さを有している。

【００２０】図において３９は掘削ヘッド本体２１の後
端面に設けられたターゲットで、地上の測量器４０によ
り回転ロッド３内を通じ掘削進路の曲りを監視するため
のものであり、また４１は駆動部２の各シリンダ８，
９，１４への圧油の給排を制御する油圧ユニット、４２
はモータ１０の駆動電源、４３は取付管接続孔１７の抜
きかすを示す。

【００２１】つぎに上記第１実施例の作用を図９を参照
して説明する。

【００２２】地上に舛が設置される位置にピット１を掘
削し、このピット１内に駆動部２の基台５を固定したの
ち駆動部２の出力軸の軸線が既設の埋設管１６の軸心に
向かうよう、予じめ電磁波探知、その他の手段により位
置が確認された埋設管１６に対する角度に基づいて角度
調整シリンダ８を操作し、ガイドフレーム７の角度を調
整する。ついで先端に掘削ヘッド４を装着した単位回転
ロッド３ａを駆動部２の出力軸に連結する一方、この単
位回転ロッド３ａに、鍔３７および埋設管クランパ３８
を有する最前位の単位取付管１２ａを外嵌し、この取付
管１２ａの後端を駆動部２の管受部１３に回転しないよ
う保持させる。このとき埋設管クランパ３８の辺部３８
ａ，３８ａが上下に位置して垂直姿勢におかれるように
する。

【００２３】こうしてモータ１０を起動し、回転ロッド
３に回転を与えながら駆動シリンダ９および管押圧シリ
ンダ１４を作動させて掘進させる。このとき水供給パイ
プ２４を通じて掘削ヘッド本体２１の前面に開口する水
噴出ノズル２７から噴出する圧力水と掘削用カッタ３０
とで土砂を掘削し、回転ロッド３と共に進行する取付管
１２の外周面で掘削土砂を圧密させることにより穴が形
成され、取付管１２が穴に密接した状態におかれる。

【００２４】１本の単位取付管１２ａの埋入が終了した
ら駆動部２を停止し、単位回転ロッド３ａの後端を駆動
部２の出力軸から切離し、単位取付管１２ａの後端を管
受部１３から外す。ついで管押圧シリンダ１４および駆
動シリンダ９を短縮して駆動部２をガイドフレーム７の
後方へ戻し、地中に埋入された単位回転ロッド３ａと駆
動部２との間に次なる単位取付管１２ａを外嵌した単位
回転ロッド３ａを挿入して継足し、駆動部２および管受
部１３にそれぞれ接続して再び前記と同様に掘削を行な
う。

【００２５】このようにして掘進が進み、先端が埋設管
１６に近づくと、図９（Ａ）のように埋設管クランパ３
８の辺部３８ａ，３８ａ間に埋設管１６が位置し、さら
に掘進するとクランパ３８の辺部３８ａ，３８ａ間に埋
設管１６が嵌って芯が出され、芯出しドリル１５の先端
が埋設管１６の周面の中心位置に当ってパイロット孔が
穿孔される（図９（Ｂ））。この穿孔が開始される直前
の時期に水供給パイプ２５を通じて高圧水を掘削ヘッド
本体２１内へ送り、カッタホルダ２０を斜め外方へ押出
して図４の状態とし、カッタ１８の回転半径を拡大させ
る。

【００２６】芯出しドリル１５による穿孔が進むにつれ
てくり抜き用カッタ１８の刃先が埋設管１６の周面に接
触し、このカッタ１８の公転によって埋設管１６の側面
に取付管接続孔１７がくり抜かれる（図９（Ｃ））。く
り抜きが終了したら前記高圧水による加圧を停止し、掘
削ヘッド本体２１内の高圧水を排出させると、バネ２３
による牽引力によりカッタホルダ２０が引込まれ、取付
管１２ａの内径より内側位置に退没する（図９
（Ｄ））。

【００２７】ついで管受部１３を管押圧シリンダ１４に
より押圧すると、取付管１２が前進し、図９（Ｅ）のよ
うに前記取付管接続孔１７内に挿入され、その鍔３７が
埋設管１６の外周面に密接して接続が完了する（図９
（Ｆ））。

【００２８】接続完了後、回転ロッド３を順次後退させ
て取外し、最後に掘削ヘッド４を取出すことにより取付
管１２の埋設作業が終了する。埋設作業の終了後は、ピ
ット１から駆動部２をはじめガイドフレーム７、基台５
を取出し、ピット１内に舛を構築して取付管１２の後端
を舛に接続することによりすべての作業が終了する。

【００２９】なお第２実施例の場合は、図１０に図９と
対応する工程を図示してあるが、第１実施例と異なる点
は、掘削ヘッド４による掘孔開始時点から水供給パイプ
２５を通じて高圧水を供給し、図５のようにくり抜き用
カッタ１８を取付管１２の外径よりやゝ大きい回転半径
位置においてこのカッタ１８に土砂の掘削を分担させ、
ジェット水と共に削孔する点であり、掘削ヘッド４の引
抜き時には高圧水を抜いて図７の状態にする点が異な
る。他の工程は第１実施例と同様にして取付管１２の挿
入埋設を行なうことができる。

【００３０】前記埋設管クランパ３８は、ピット１から
埋設管１６までの距離が短かい場合には必ずしも使用せ
ずともよく、またカッタを水圧を利用して掘削位置に進
出させるようにした場合について説明したが、これは他
に油圧シリンダ等を付設して進出退没させるようにして
もよい。その他各部の構成に関しても図示の実施例に限
定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内での
設計変更は任意である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、地
中に埋設されている既設の埋設管に対する取付管の接続
埋設を地表を開削することなく地上から行なうことがで
きるので、地上既設物の存在にかゝわらずしかも路面の
進行遮断等を行なうことなく迅速に施工することがで
き、市街地などでの取付管の挿入埋設にきわめて有効と
なる。また孔の掘削と同時に取付管の挿入、埋設管への
接続が行なえるので、取付管の挿入から接続埋設まで一
工程で行なうことができ、作業能率を大巾に向上させる
ことができる。さらに掘削ヘッドは従来のように大型の
ビットを有しないので掘削抵抗が小さいとともに既設の
埋設管の軸心に対する偏位が少なく、高精度をもって取
付管の挿入埋設を行なうことができる。また請求項２の
ようにクランパを付加すれば、埋設管に対する穿孔時に
芯の狂いが生じず、確実な穿孔を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の使用状態を示す側面図。

【図２】掘削ヘッド部分の第１実施例を示す断面図。

【図３】図２の掘削ヘッドの正面図。

【図４】図２の掘削ヘッドのくり抜き用カッタを進出さ
せた状態を示す断面図。

【図５】掘削ヘッド部分の第２実施例のくり抜き用カッ
タを進出させた状態を示す断面図。

【図６】図５の掘削ヘッドの正面図。

【図７】図５のくり抜き用カッタを退没させた状態の断
面図。

【図８】埋設管クランパの正面図。

【図９】（Ａ）〜（Ｆ）は第１実施例における使用工程
を示す説明図。

【図１０】（Ａ）〜（Ｆ）は第２実施例における使用工
程を示す説明図。

【符号の説明】 １ ピット ２ 駆動部 ３ 回転ロッド ３ａ 単位回転ロッド ４ 掘削ヘッド ５ 基台 ７ ガイドフレーム ８ 角度調整用シリンダ ９ 駆動シリンダ １０ モータ １２ 取付管 １２ａ 単位取付管 １３ 管受部 １４ 管押圧用シリンダ １５ 芯出しドリル １６ 埋設管 １７ 取付管接続孔 １８ くり抜き用カッタ １９ カッタ進退機構 ２０ カッタホルダ ２１ 掘削ヘッド本体 ２４ 水供給パイプ ２５ 水供給パイプ ２７ ジェット水噴出ノズル ３０ 地盤掘削用カッタ ３３ ピストン ３８ 埋設管クランパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂 本 和 也 神奈川県横浜市金沢区釜利谷町1533−209 (72)発明者 浜 野 衛 千葉県千葉市天戸町1293 三和機材株式会 社千葉工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に埋設されている埋設管へ向くよう角
   度調整可能とされた駆動部と、この駆動部に連結されて
   回転駆動され外周に取付管が被嵌される回転ロッドと、
   この回転ロッドの先端に装着される掘削ヘッドとを備
   え、この掘削ヘッドは、埋設管の側面に取付管接続孔を
   穿孔する埋設管くり抜き用カッタと、このカッタを穿孔
   位置へ進出させるカッタ進退機構とを具備することを特
   徴とする埋設管への取付管接続埋設装置。
2. 【請求項２】前記取付管の先端に埋設管の外径に相当す
   る内巾を有する２又状の埋設管クランパを有する請求項
   １記載の埋設管への取付管接続埋設装置。