JPS5813898A - 曲管の地中敷設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ガス、水道、下水等の配管または電気配線
を収容する鞘管を、地上の構造物または地下暗渠水路等
の地下の構造物の下を横断して円弧状に敷設する場合に
採用する曲管の地中敷設方法に関するものである。

従来、地上の構造物または地下の構造物の下を横断して
鞘管を地中に敷設する方法としては、（１）前記構造物
の両側において地盤に立坑を設け、一方の立坑から他方
の立坑に向かって横孔を掘削しながら鞘管を挿入する方
法、（２）曲管内に貫通したアースオーガにより土砂を
掘削排出しながら曲管を地上に挿入する方法、・（３）
掘削を行なうことなく単に曲管を地中に圧入していく方
法、（４）曲管を、その先端の土砂を掘削しながら弧状
に推進していく方法等が知られている。

しかるに、前記従来の各方法の場合は、工事が大規模で
工期が長くかかった）、大規模な設備を必要としたシ、
工費が高くなったシ、汎用性に乏しい等の欠点がある。

この発明は前述の欠点を排除した曲管の地中敷設方法を
提供することを目的とするものである。

次にこの発明を図によって詳細に説明する。

第１図ないし第６図は、この発明を基本的に孔崩れを起
さない土質の地盤例えば粘土、ローム等の地盤に対する
曲管の敷設に実施する番１実施例を示すものであシ、そ
の敷設作業順序を以下に説明する。

（１）掘削開始地点および到達地点に予め浅い発進側立
坑１０および到達側立坑１１を掘削形成する。

（２）運搬用トラックにより水タンク１２および多数の
曲管ユニット１を搬送して管敷設施工現場の地上に置く
。

（３）クレーン１３．起倒式案内装置１４．エンジン発
電９．１５．溶接機・１６．液圧ユニット１７等を塔載
した作業用トラック１．８を発進側立坑１Ｄに位置合わ
せして停止させ、前゛記りレーン１６を使用して起倒式
案内装置１４を起立させて発進側立坑１０に挿入する。

この起倒式案内装置１４・は、上下駒向に間隔をおいて
配置されると共に横方向の位置を調節できる曲管把持ガ
イド用の多数の溝付きガイドローラ１９を有し、そのガ
イドローラ１９の位置を調節することによシ、曲管を水
平方向および垂直方向において角度調整して、曲管到達
地点に対する正確な位置合わせを行なうことができる。

（４）起倒式案内装置１４を発進側立坑１０に挿入した
のち、その起倒式案内装置１４０４つの側面部に取付け
られている張出用ジヤツキ２０を、液圧ユニット１７の
操作によって、それぞれ別個に張出して、張出用ジヤツ
キ２０の先端部に取付けられている反力支承板を発進側
立坑°１０の壁面に押付けることによシ、起倒式案内装
置１４を強固に固定し、・起倒式案内装置１４が掘削反
力および押込反力による位置ずれを起こさないようにす
る。

（５）この時点で、ビット２．ビット駆動用液圧モータ
２１およヒ排泥ポンゾ２２を装着している第１木目の曲
管ユニット１は、起倒式案内装置におけるがイドローラ
１９によシ把持され、かつ起倒式案内装置１４に一端部
が連結された押込用ジヤツキ２３の他端部に取付けられ
つるチャック２４によシ第１木目の曲管ユニット１が把
持されている。

（６）発進側立坑１０に注水する。

（力液圧モータ２１を運転してビット２を回転すること
に゛よシ、掘削を開始し、かつモータ内蔵の排泥ポンプ
２２を運転して掘削土を排出し、前記押込用ジヤツキ２
６を短縮して第１木目の曲管ユ互ット１を地中に押込み
、その曲管ユニットがジヤツキストローク分だけ押込ま
れたのち、チャック２４を解放して押込用ジヤツキ２６
を伸長し、次いでチャック２４によシ前記曲管ユニット
１を把持したのち、押込用ジヤツキ２３を短縮して前記
曲管ユニット１を地中に押込み、前記チャック２４の直
上に第１木目の曲管ユニット１の後端部が到達するまで
、掘削および押込みを継続する。

（８）第１木目の曲管ユニット１の後端部に第２木目の
曲管ユニット１の前端部を溶接または特殊な継手によシ
密閉状態で接続する。

なお排泥ホース２５．ポンプ用軍線、液圧モータ用送液
ホース等を、クイックジヨイントにより接続してもよく
、あるいは予め全数の曲管ユニット１に通しておいても
よい。

（９）第２木目以降の曲管ユニットを順次継ぎ足して前
述のように掘削および押込みを行ない、第１本目の曲管
ユニット１が到達側立坑１１内に到達したのち、第１本
目の曲管ユニットを切断して、ビット２．液圧モータ２
１．排泥ポンプ２２と共に撤去する。

００）発進側立坑１０内の水を排出したのち、がイドロ
ーラ１９を曲管から離反する方向に移動し、かつ張出用
ジヤツキ２０を短縮して反力支承板を発進側立坑１０の
壁面から離反させ、次いでクレーン１３によシ起例式案
内装置１４を吊上げて前記立坑１０から撤去したのち、
起倒式案内装置１４を横軸を中心として回動させて作業
用トラック１８の上に倒伏させ、曲管の地中敷設作業を
終了する。

第４図ないし第６図はこの発明を基本的に孔崩れを起さ
ない土質の地盤例えば土砂、シルト、礫質の地盤に対す
る曲管の敷設に実施する第２実施例を示すものであシ、
その敷設作業順序を以下に説明する。

（１）第１実施例の（１）から（４）までと同一の作業
を行なう。

（２）第１本目の内側曲管ユニット５を第１本目の外側
面！ユニット乙に挿入してスライド案内具８を介して支
承し、かつ前記内側曲管ユニット５の前端部に、モータ
内蔵の排泥ポン７６２２および前記外側曲管ユニット６
の外径よシも大径のビット２を回転する液圧モータ２１
を取付けた状態で、起倒式案内装置１４のがイドローラ
１９によシ前記外側曲管ユニット６を所定の向きで支承
する。

（３）発進倒立ｆ￥１０に注水する。

（４）押込用ジヤツキ２６に取付けられたチャック２４
により、前記第１本目の内側曲管ユニット５の後端部を
把持し、前記液圧モータ２１を運転してビット２を回転
しなから押込用ジヤツキ２６を短縮して、前記内側曲管
ユニット５を適当長さだけ地中に押込む。次にチャック
２４を解放したのち、前記押込用ジヤツキ２３をさらに
短縮することによシ、外側曲管ゴニット６のみを地中に
押込み、内側曲管ユニット５と外側曲管ユニット６とを
溶接または特殊な継手により密閉状態で接続する。この
ように内側曲管ユニット５と外側曲管ユニット６とを交
互に反復して押込んでいく。

（５）押込開始後、適当な時期に外側曲管７と内側曲管
９との間隙にも注水して満水状態に保っておく。

（６）管のジョイ°ントは１．内側曲管ユニットを先に
行々い、外側曲管ユニットを後で行なう。

（力掘進完了後は、内側曲管を順次切断し外から全て抜
取る。

（８）内側曲管の接続および防食を完全に行なえば、内
側曲管を本管として利用することもできる。

一般に、地盤を掘削しながら地上から地中に管を挿入す
る場合の押込力は、管の先端の掘削反力と管外壁の摩擦
抵抗とにより決定される。また掘削反力は、土質、掘削
性能を一定とすると、掘削位置の変化に対してもほぼ一
定であシ、比較的少ない力で地上よ多制御しながら掘削
を行なうことができる。

これに対し、管壁と地盤との摩擦抵抗は、（１）孔３崩
れによる土庄、（２）管自身の自重による撓み変形に基
づく接触土圧、（３）孔の軌跡と管の円弧軌跡のずれに
よる接触土圧など、地上から制御しにくい要素により決
定される。しかも、これらの土庄が挿入管に作用した状
態で、押込方向と大きく異なる方向に一定軌道で挿入す
ると、押込力と土圧による管の曲げ変形を促進し、押込
力の増大、軌道の変動拡大を繰返し、そのため、ねらっ
た地点に予め決められた軌道でかつ少な、い押込力で管
を押込むことはできなくなる。

゛したがって、この発明の第１実施例の場合は、下記の
条件が必贋になる。

（１）孔壁を水または泥水により保護して崩れにくくし
、また大きく崩れる恐れがある場合は同−曲率の外側曲
管によυ保護し軌道が狂わないようにして掘進する。

（２）孔内に水または泥水を充満して管の自重を相殺し
て、曲げ変形を防止しく軌道精度の確保と接触土圧の減
少）、かつ地上挿入部の保持機構に対する曲げモーメン
ト荷重を減少させる。

（３）掘削用ビットを取付けた管は、片持支持条件で浮
力と相殺された少ない自重および掘削反力に対し曲げ変
形が大きくならない程度の曲げ剛性を確保すβ。

（４）管の曲げ加工精度および短管の接合精度は極力高
いものとし、全体の円弧軌道を正確な円弧に近いものに
する。

なお図において、２６は曲管ユニットに溶接によシ固着
されたがイドプレート、２７は地下暗渠水路である。

孔壁が崩れない土質の場合は第１実施例を採用するのが
好ましい。第２実施例の場合は外側曲管の外径よシも口
径の大きな孔を掘削しながら外側曲管の押込みを行なう
が、孔壁の崩れが大きい場合は摩擦抵抗と土圧が大きく
なるので、曲管の総延長が長いときまたは′曲管の円弧
曲率が太きいときは押込不可能になることがある。この
場合は、掘進と外側曲管の押込みとを小♂ツチで交互に
繰返すことによシ対処することができる。。、また外側
曲管の押込不可能位置から先は、内側曲管だけを掘進さ
せる方法を採用することもできる。

第２実施例の場合は、通常、外側曲管を貫通したのちこ
れを鞘管として残し、内側曲管を抜取ったのち、前記鞘
管内に本管を挿入するが、外側曲管が途中で押込不可能
となった場合は、内側曲管だけを貫通し、内側曲管を鞘
管として使用してもよい。また内側曲管に予め塗装、溶
接接合等を行なって本管として利用することによシ、外
側曲管貫通後に内側曲管を抜取って他の本管を挿入する
という無駄を省略することができる。

外側曲管ユニット６および内側曲管ユニット５の曲げ加
工は、冷間ローラ曲げ、プレス曲げ、加熱曲げ等任意の
手段によシ行なってもよい。

掘削用ビットとしては、ウィングビットを使用するのが
好ましく、掘進途中でビットが硬い物に突き当たった場
合は、ビット径を縮小してビット支持曲管と共に抜出し
、ローラビット等の硬質用ビットに交換し、次いで再び
ビット支持曲管を挿入して掘進を行々つでもよく、また
掘進用ビットとしては他の任意型式のものを使用しても
よい。

排泥装置としては、泥水用サンドポンプを使用するのが
好ましく、そのサンドポンプの先端にストレーナを設け
、大粒径の土砂を孔壁に押付けながら、ストレーナを通
過した小粒径の土砂のみを、管内に設置した排泥管また
は排泥ホースにより地上のタンクに排出する。排泥用ポ
ンプとビット回転用液圧モータの動力は同一でもよく分
離されていてもよい。またその動力としては、電動、液
圧。

空気圧等例れでもよく、さらにポンプ用動力装置は地上
に設置することもできる。

曲管ユニット相互の接続手段は、溶接が最も容易である
が、密封性を有する特殊なねじジヨイントであってもよ
い。

内側曲管を外側曲管内に同心的に保持するスライド案内
具は、外側曲管に取付けられてもよいが、そのスライド
案内具を内側曲管に取付けておけば、外側曲管貫通後に
スライド案内具を内側曲管と共に容易に撤去することが
できる。

第１実施例の場合は、掘削孔から孔内への注水を行なう
が、第２実施例の場合は、その他に内側曲管と外側曲管
との間隙にも注水することができ、孔内水が地中へ拡散
浸透してしまう場合はこの方が望ましい。

この発明は前述のように構成されているので、下記の効
果が得られる。

（１）小半径、大曲率、長円弧状の曲管敷設を容易にか
つ正確に行なうことができる。

（２）小押込力、小反力で曲管を敷設していくことがで
きるので、小規模装置を使、用して曲管の敷設を行なう
ことができる。

（３）設備量が少なく省力化できるので低コストで曲管
の敷設施工することができる。

（４）汎用性および機動性が良く、公共道等においての
準備と後整理を速く行なうことができるので専有時間が
少なくて済み、かつ施工場所間の移動が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の第１実施例を示すもの
であって、第１図は曲管の地中敷設作業を行なっている
状態を示す縦断側面図、第２図は作業用トラックの平面
図、第５図は曲管ガイド部の横断平面図である。第４図
ないし第６図はこの発明の第２実施例を示すものであっ
て、第４図は曲管の地中敷設作業を行なっている状態を
示す縦断側面図、第５図は曲管がイド部の横断平面図、
第６図はチャック部の縦断側面図である。 図において、１は曲管ユニット、２は掘削用ビット、６
は孔、４は曲管、５は内側曲管ユニット、６は外側曲管
ユニット、７は外側曲管、８はスライド案内具、９は内
側曲管、１０は発進側立坑、１１は到達側立坑、１２は
水タンク、１６はクレーン、１４は起倒式案内装置、１
９は溝付きガイドローラ、２１はビット駆動用液圧モー
タ、２２は排泥ポンプ、２６は押込用ジヤツキ、２４は
チャック、２６はガイトシレート、２７は地下暗渠水路
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鞘管を構成する一定曲率の多数の金属製曲管ユニ
   ットを順次接続しつつ地中に挿入する曲管の地中敷設方
   法において、第１本目の曲管ユニット１の先端部に装着
   された掘削用ビット２によシ前記曲管ユニット１の外径
   よシも大きい径の孔６を掘削すると共に排泥装置によシ
   排土し、かつ各曲管ユニット１を密閉状態で順次接続す
   ると共に、曲管４を回転しないようにかつ一定進入方向
   にガイドしながら地中に押込み、同時に曲管４と孔６と
   の間に注水して、その浮力により曲管４．ビット２．ビ
   ット駆動装置および排泥装置等の自重をほぼ相殺させ、
   かつ前記水を掘削土砂の環流排泥用水としながら順次掘
   進することを特徴とする曲管の地中敷設方法。
2. （２）鞘管を構成する一定曲率の多数の金属製曲管−＝
   ットを順次接続しつつ地中に挿入する曲管　。 の地中敷設方法において、第１本目の内側曲管ユニット
   ５の先端部に装着された掘削用ビット２によシ、前記内
   側曲管ユニット５を収容した外側曲管ユニット６の外径
   よシも大きい径の孔６を掘削すると共に排泥装置により
   排土し、かつ内側曲管ユニット５は密閉状態とし、内側
   曲管ユニット５および外側曲管ユニット６をそれぞれ順
   次交互に接続し、外側曲管７を回転し々いようにかつ一
   定進入方向にガイドしながら地中に押込む作業と、外側
   曲管７内にスライド案内具８を介してほぼ同心的に保持
   されている内側曲管９を掘削前進させる作業とを順次交
   互に行ない、同時に内側曲管９と外側曲管７との間隙お
   よび外側曲管７の外側に注水して、内側曲管９の浮力に
   よシ内側曲管９・、外側曲管７．ビット２．ビット駆動
   装置および排泥装置等の自重を＃１ぼ相殺させ、かつ前
   記水を掘削土砂の環流排泥用水としながら順次掘進する
   ことを特徴とする曲管の地中敷設方法。