JPS59118996A - 非開削工法による管埋設方法及び装置 - 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】 本発明は、非開削工法による管理設工法及びそ　　。

の実施に好適な装置に関する。

交通量の多い道路や市街地などにガス管、水道管等比較
的小口径の管を埋設するにあたシ、従来より非開削埋設
工法が知られている。この工法は一般に発進立坑から到
達立坑に向かってパイロット管を布設した後、該パイロ
ット管に沿って掘削ヘッドによυ拡孔しつつ本管を順次
埋設するものである。

とア掘削ヘッドについても従来より種々のタイプのもの
が知られており、本発明者によっても先に特願昭５６−
１０６２８８号として新たな掘削工法が提案されている
。この工法は、発進立坑から到達立坑までパイロット管
を掘削貫通せしめ、到達立坑まで貫通したパイロット管
先端に、掘削ヘッドを接続するとともに、この掘削ヘッ
ドに埋設予定管を接続し、前記パイロット管を介して掘
削ヘッドだけを回転させながら発進立坑側に引き寄せる
ことにより、拡孔掘削を行い且つ掘削ヘッドに連行され
る埋設予定管を埋設するようにしたものである。ところ
で、このような工法では、掘削によυ生じた排土を排出
するため、排土をスラ（３） リー化し、これを吸引する方式が採られる。具体的には
、まずパイロット管によるパイロット孔の掘削では、掘
削によりパイロット管内部に取り込まれた排土を発進立
坑側からパイロット管内部を通じて供給された水により
スラリー化し、これを再びパイロット管を通じて、発進
立坑側に排出するものであり、他方、このような掘削に
続く掘削ヘッドによる拡孔掘削では、発進立坑側からパ
イロット管を通じて掘削ヘッド内に水を供給して、掘削
ヘッド内に取り込まれた排土をスラリー化し、このスラ
リー化した排土をポンプと排出管により、掘削ヘッドに
連行せしめられる埋設予定管を通じて到達立坑側に排出
するものである。しかしながら、このような工法におい
ては、スラリー化した排土を、パイロット管による掘削
では発進立坑側に、またこれに続く拡孔掘削では到達立
坑側にそれぞれ排出するというように、両掘削工程で異
る側に排出するため、スラリー化した排土の処理装置を
両立坑に別個に設け、或いはパイロット孔掘削後、発進
立坑側から到達立坑側に移動させる必（４） 要があるという問題がある。また拡孔掘削だけをみても
、スラリー化用水を発進立坑側から供給し、スラリー化
した排土を到達立坑側に排出するため、水関係の装置を
両立坑にそれぞれ設けなければならず、また水を循環使
用したい場合、到達立坑で処理した水を発進立坑側にホ
ース等により送り返さなければならないという問題があ
る。

本発明はこのような問題に鑑み創案されたもので、パイ
ロット孔の掘削に続く掘削ヘッドによる拡孔掘削におい
て、排土排出のための水の供給及び排土の排出を総てパ
イロット管の発進立坑側で行うことができる工法及びそ
の実施に好適な掘削ヘッドの構造を提供せんとするもの
である。

このため本発明は、発進立坑から到達立坑まで貫通した
パイロット管先端に、到達立坑において前面に掘削ビッ
トと排土取入口とを有する掘削ヘッドを続接するととも
に、この掘削ヘッドに埋設予゛定管を接続し、前記パイ
ロット管を介して掘削ヘッドだけを回転させながら発進
立坑側に引き寄せ拡孔掘削することによシ、掘削ヘッド
に連行された埋設予定管を埋設し、かかる管理設工程中
、パイロット管を通じて発進立坑側から駆動水を供給し
、この駆動水の一部又は、パイロット管を通じて別途供
給される水を、スラリー化用水として掘削ヘッド内又は
掘削ヘッド前面に供給しつつ、前記駆動水の他の一部又
は全部によ勺、掘削ヘッド内で水ジエツトポンプを形成
し、該水ジエツトポンプにより、掘削ヘッド内に前記排
土取入口を通じて取り込まれた排土を吸引し、駆動水と
ともにパイロット管を通じ発進立坑側に送給するように
したことをその基本的特徴とし、またこのよう方法を実
施するため、前面に掘削ビットと排土取入口とを有する
とともに、内部に排土を取り込み得るように構成された
掘削ヘッドの前面に、先端にパイロット管との接続部を
有するとともに内部から掘削ヘッド内部及び／又は掘削
ヘッド前面に通じる水噴射孔が形成され、且つ内部長手
方向に駆動水用流路、スラリー化用水流路及び排土排出
用流路が形成された筒状体を設け、該筒状体の後端には
、一端がヘッド内部の排土取込み用中空部内に開口した
吸引管をその他端を介して前記排土排出用流路と連通ず
るようにして接続し、前記スラリー化用水流路を前記水
噴射孔に連通せしめるとともに、水ジエツトポンプを形
成すべく駆動水用流路を排土排出用流路又は吸引管に連
通せしめたことをその基本的特徴とする。

以下、本発明の一実施例を図面に示すものについて説明
する。

図面は、本発明による装置の一実施例を示すもので、（
イ）は掘削ヘッド、（ロ）はこの掘削ヘッドに接続され
る埋設予定管（以下埋設管と称す）である。

本考案の掘削ヘッドは、ヘッド本体１と該ヘッド本体１
の後部に回転可能に接続される管体２とから構成されて
いる。

ヘッド本体１はその前面に排土取入口と掘削ビットとを
有しており、これについては後述する。

ヘッド本体１前面中心部には、後端側がヘッド本体１内
の中空部３に内装されるようにして筒状体４が設けられ
ている。この筒状体４は先端が開口し、この先端部にパ
イロット管との接続部５（雌（７） ネジ部）が形成されている。また、この筒状体４には、
内部から掘削ヘッド内部及び／又は掘削ヘッド前面に通
じる複数の水噴射孔６が形成されている。本実施例では
、水噴射孔６は後述するピット保持部材１８とヘッド本
体１間の空間２９に通じている。

筒状体４の後端には吸引管７が連設されている。

この吸引管７は一端が筒状体内部に連通ずるとともに、
他端がヘッド本体１内で開口している。この吸引管７に
は、後述する駆動水用流路が接続されることにより水ジ
エツトポンプが形成されるものであり、前記流路を接続
するため、長手方向中間部にクランク軸状に屈曲した屈
曲部７１が形成されている。捷た本実施例では、屈曲部
７１よυ他端側に回転継手８を介して略り字状に屈曲し
た垂下管部７２が設けられ、吸引管７本体の回転にかか
わらず、垂下管部７２をその自重により常に図示するよ
うな垂下した状態に保たせ、排土の吸引を適切に行わし
めるようにしている。

筒状体４の内部長手方向には駆動水用流路１２、（８） スラリー化用水流路１３及び排土排出用流路１４がそれ
ぞれ形成されている。即ち、筒状体４内には、パイロッ
ト管内を通じて導かれる水を掘削ヘッド内に導入するた
めの２重管構造の水導入管１１が設けられている。この
水導入管１１の内管部１１１から小径管部１１３が筒状
体内を通って中空部３内に延出し、吸引管７の前記屈曲
部７１に筒状体方向に向うようにして接続されている。

この接続部近傍の小径管部１１３にはエア吸込管３１が
接続されている。また、水導入管１１の後端と筒状体４
間には排土流通用の透孔１５１を有するリング体１５が
設けられている。このリング体１５は一端が水導入管の
外管部１１２内部と、また他端が前記各水噴射孔６とそ
れぞれ連通した複数の流通孔１５２を有している。そし
て、以上の構成において、前記内管部１１１及び小径管
部１１３が駆動水用流路１２を、また内管部１１１と外
管部１１２との間隙及び各流通孔１５２がスラリー化用
水流路１３を、さらに、筒状体４内部が排土排出用流路
１４をそれぞれ構成している。

水導入管１１を構成する内管部１１１と外管部１１２の
パイロット管側端部には、パイロット管を通じて発進立
坑側から導入される供給管に）の接続部１６ａ及び１６
ｂ（雌ネジ部）がそれぞれ設けられている。

また、吸引管７が接続された筒状体４の内部後端部には
、吸引管７の内径と略同径の導入部９が形成され、該導
入部９の先端側にはテーパ状の拡径部９１が形成されて
いる。導入部９の内面にはセラミック部材１０が貼設さ
れている。

なお、以上の水導入管１１を単管構造とし、この管体か
ら前記小径管部１１３に相当する管部を延出せしめて吸
引管７に接続するようにし、駆動水の一部をスラリー化
用水として用いるようにすることも可能である。

その他の本実施例の構成を説明すると、本実施例ではヘ
ッド本体内に排土を取り入れるための排土取入口に礫が
噛み込んだ場合、これを排除するための機構が設けられ
ており、このため、ヘッド本体１の前面中央部にはガイ
ド筒部１０１を形成しつつ取付孔１７が設けられ、この
取付孔１７に前起部状体４がヘッド本体軸線方向進退可
能に嵌挿されている。この筒状体４は、本実施例ではス
プライン軸状に構成され、取付孔１７に嵌挿されること
によ）周方向での回転が阻止されている。

筒状体４には、ヘッド本体前端部の形状と略対応したフ
ード状のビット保持部材１８が取付けられている。この
ビット保持部材１８は、前面がテーパ状に構成されると
ともに、後部に短管状のスカート部１８１を有し、該ス
カート部１８１内周面がヘッド本体１の周面にヘッド本
体長手方向摺動可能に当接している。スカート部１８１
が当接するヘッド本体１先端側の周面は、スカート部１
８１の厚み分を吸収するため本体部よりも小径に構成さ
れている。

前記ビット保持部材１８の前面の半径方向には数条の掘
削ビット１９が設けられ、その各近傍に□　　は、ビッ
ト保持部材１８内側に排土を取り込むためのスリット状
の排土取入口２０ａが同じく半径方向に向って設けられ
ている。また、ヘッド本体１の前面にも半径方向に向う
スリット状の排土取入口２０ｂが設けられている。そし
て、ビット保持部材１８の排土取入口２０ｇとヘッド本
体１の排土取入口２０ｂは、周方向でその位置がずらさ
れた状態に設けられている。

そして、ヘッド本体１前面及びビット保持部材１８裏面
には、ビット保持部材２０ａの排土取入口及びヘッド本
体１の排土取入口２０ｂにそれぞれ対向するようにして
突起部材２１ｂ　２１ａが設けられておシ、ビット保持
部材１Ｂをヘッド本体方向に後退せしめることにより、
各突起部材２１ａ　２１ｂを対向する排土取入口２０ｂ
　２０ａに押し込むことができるようにしている。突起
部材２１ａ　２１ｂは本実施例では板状体により構成さ
れている。ヘッド本体の後部には回転継手２４により前
記管体２が連結されている。即ち、ヘッド本体１の後部
には軸体２２が設けられ、この軸体２２を回転継手を構
成する軸受により管体２内で軸支することにより、ヘッ
ド本体１と管体２とが相互に回転可能に連結されている
。また、この管体２の後端部には埋設管（ロ）が溶接等
により連結される。

また、本実施例では、ヘッド本体１前面に設けられた排
土取入口２０ｂの内側に排土取入れ量調整用のバルブ２
５が設けられている。このバルブ２５は、軟弱地盤を掘
削するような場合等に、ヘッド本体１内に周囲の土を取
り入れ過ぎることにより土壁の崩壊を生じさせるおそれ
があるため、排土の取υ入れ量を適当に調整することを
目的としている。このため、中空部３の内周に７ランク
部１０２が設けられ、この７ランク部１０２に各排土取
入口２０ｂに対応するようｔｕシて設けられた挿通孔２
６に、先端にバルブ２５を備えたアーム２７を進退可能
に各挿入するとともに、バルブ２５の後端と７ランク部
１０２間のアーム２７にスプリング２８を外装し、この
スプリング２８【目バルフ２５を常に押圧し、各排土取
入口２ｏｂを閉塞するようにしている。各パルプ之５は
、前面に受ける土庄によりスプリング２８の弾性力に抗
して押し込ま五、排土取入口２０ｂから中空部３内に排
土が取り込まれる。

次に、本発明法を具体的に説明する。掘削ヘッド（イ）
は発進立坑（蜀から到達立坑（Ｂ）まで貫通したパイロ
ット管（ハ）の先端にその接続部５を介して取付けられ
、発進立坑（４）側に引き寄せられつつ拡孔掘削が行わ
れる。即ち掘削ヘッド（イ）は、駆動装置３０の駆動力
により回転しつつ発進立坑方向に後退するパイロット管
（ハ）によって、ヘッド本体１のみが回転せしめられつ
つ索引され、前面の掘削ビット（イ）によって地盤を拡
孔掘削する。そして、管体２はその後部に埋設管（ロ）
を連行し、非回転の状態でヘッド本体１に追随する。掘
削ヘッド（イ）に導かれる埋設管（ロ）はヘッドの進行
に伴って到達立坑（Ｂｌ側で継ぎ足され、掘削ヘッド（
イ）が発進立坑国側に到達することにより、その埋設が
完了する。

なお、このような管理設工程では、到達立坑（Ｂ）側で
抑圧装置により埋設管（ロ）の後端を押圧し、埋設管（
ロ）の推進力を補うようにしてもよく、また、上記抑圧
装置を用いることなく、埋設管と掘削孔の土壁との間に
間隙に生ずるようにして掘削するとともに、この間隙内
に減摩剤を圧入して土壁との周面抵抗を減少させつつ掘
削を行うようにすることができる。

掘削によ）生じた排出は、まず、ビット保持部材１８の
排土取入口２０ａから内側の空間２９に取り入れられ、
さらにヘッド本体１前面の排土取入口２０ｂから本体内
の中空部３内に導かれる。

このような掘削工程において、本発明では、パイロット
管を通じて発進立坑側から駆動水を供給し、この駆動水
の一部又は全部によシ掘削ヘッド（イ）内で排土吸引用
の水ジエツトポンプを形成する。

第１図に示す装置では、パイロット管（ハ）の接続時に
おいて、パイロット管を通じて導かれる２重管、構造の
供給管に）が水導入管１１に接続されるが、その供給管
に）の内管部（＝−１）を通じて水導入管１１の内管部
１１１に駆動水が供給され、この駆動水は駆動水用流路
１２を通じて吸引管７に供給される。この駆動水は吸引
管の屈曲部７１において筒状体４方向に向って噴射され
るので、この部分に水ジエツトポンプが形成され、その
吸引力により吸引管７の開口した端部から排土スラリー
が吸引され、駆動水とともに筒状体４内に送られ、透孔
１５１内及び水導入管１１と筒状体内面との間隙を通っ
てパイロット管（ハ）方向に移送される。

一方、前記駆動水の一部又はパイロット管内を通じて別
途供給される水をスラリー化用水として掘削ヘッド内又
は掘削ヘッド前面、或いはその双方に供給し、排出をス
ラリー化するものであシ、このようにすることで、水ジ
エツトポンプによる排土の吸引管７からの吸引が可能と
なる。第１図に示す装置では、前記駆動水とは別に、供
給管（ロ）の外管部（ニー２）と内管部（ニー１）との
間隙□からスラリー化用水が水導入管１１のスラリー化
用水流路１３に供給され、流通孔１５２を介してヘッド
本体の前面（空間２９内）に噴射される。ここでスラリ
ー化された排土が排土取入口２０ｂから中空部３内に取
り込まれ、吸引管７によシ吸引されることは前述した通
シである。

このように、本発明ではパイロット管の発進立坑側から
駆動水、スラリー化用水を供給し、また掘削により生じ
た排土も同じく発進立坑側に排出するようにするので、
一般にパイロット孔掘削における水の供給及び排土排出
が前記発進立坑側で行われることと相まって、水処理装
置或いは他の水関係の装置を総て発進立坑側に設置する
ことができる。

なお、その信奉発明装置の作用について説明すると、上
述した掘削の過程で、仮に排土取入口２０ｇ　。

２０ｂに礫等が噛み込んでこれを詰らせたような場合、
掘削を一旦中止し、発進立坑側でパイロット管←うを掘
削ヘッド（イ）方向に押し戻す。これによυ、筒状体４
は取付孔１７をヘッド本体内方にスライドし、これに伴
って、各突起部材２１ｂ　、　２１ａが対向する排土取
入口２０ａ　、　２０ｂに押し込まれ、噛み込んでいる
礫をビット保持部材外方又は、ヘッド本体内方に押し出
すものである。その後、パイロット管（ハ）を索引すれ
ば筒状体４は元の位置にスライドし、この状態で掘削を
再開することができる。

以上述べた本発明によれば、水の供給及び排土を排出を
総てパイロット管の発進立坑側で行うことができ、この
ため、一般にパイロット孔掘削における水の供給及び排
土排出が発進立坑側で行われることと相まって、水処理
装置等の水関係装置を発進立坑側のみに設置すれば足り
るという設備上の利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の一実施例を示すもので、第１図は縦
断面図、第２図は第１図中■−■線に沿う断面図、第３
図は筒状体を断面した状態で示す正面図、第４図は第１
図中ＩＶ−ＩＶ線に沿う筒状体及び水導入管の断面図、
第５図は本発明法の実施状況の概略説明図である。 図において、３は中空部、４は筒状体、５は接続部、６
は水噴射ノズル、７は吸引管、１１は水導入管、１２は
駆動水用流路、１３はスラリー化用水流路、１４は間隙
、１６ａ　１６ｂは接続部、１９は掘削ピッ）　、２０
ａ　２０ｂは排土取入口、（イ）は掘削ヘッド、（ロ）
は埋設予定管、１／うはパイロット管を各示す。 特許出願人　東京瓦斯株式会社 同　　　　　日本鋼管株式会社 東京都中野区中央１丁目２９番１５ −５６４−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発進立坑から到達立坑まで貫通したパイロット管
   先端に、到達立坑において前面に掘削ビットと排土取入
   口とを有する掘削ヘッドを接続するとともに、この掘削
   ヘッドに埋設予定管を接続し、前記パイロット管を介し
   て掘削ヘッドだけを回転させながら発進立坑側に引き寄
   せ拡孔掘削することによシ、掘削ヘッドに連行され九埋
   設予定管を埋設し、かかる管理設工程中、パイロット管
   を通°じて発進立坑側から駆動水を供給し、この駆動水
   の一部又は、パイロット管を通じて別途供給される水を
   、スラリー化用水として掘削ヘッド内及び／又は掘削ヘ
   ッド前面に供給しつつ、前記駆動水の他の一部又は全部
   により、掘削ヘッド内で水ジエツトポンプを形成し、該
   水ジエツトポンプによシ、掘削ヘッド内に前記排土取入
   口を通じて取り込まれた排土を吸引し、駆動水とともに
   パイロット管を通じ発進立坑側に送給するようにしたこ
   とを特徴とする非開削工法による管理設工法。
2. （２）前面に掘削ビットと排土取入口とを有するととも
   に、内部に排土を取り込み得るように構成され九掘削ヘ
   ッドの前面に、先端にパイロット管との接続部を有する
   とともに内部から掘削ヘッド内部及び／又は掘削ヘッド
   前面に通じる水噴射孔が形成され、且つ内部長手方向に
   駆動水用流路、スラリー化用水流路及び排土排出用流路
   が形成された筒状体を設け、該筒状体の後端には、一端
   がヘッド内部の排土取込み用中空部内に開口した吸引管
   をその他端を介して前記排土排出用流路と連通するよう
   Ｋして接続し、前記スラリー化用水流路を前記水噴射孔
   に連通せしめるとともに、水ジエツトポンプを形成すべ
   く駆動水用流路を排土排出用流路又は吸引管に連通せし
   めてなる非開削工法による管理設装置。