JPS6144198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼管、ヒユーム管等を地中に押進し
て埋設する管埋設方法およびその装置に係り、特
に埋設管の埋設時にその周辺地盤を固化して保護
層を形成しつつ埋設し、管埋設時および埋設後埋
設管の変位や地表の陥没事故を防止するようにし
た管埋設方法およびその装置に関する。

従来から、鋼管、ヒユーム管等を地中に水平方
向に押入埋設するに、その埋設管内に挿入したオ
ーガスクリユーにより先端地盤を掘削しつつ後方
から管を押圧して埋設させる方法が採られてい
る。

しかるに上記従来の埋設方法による場合、前記
埋設作業中または埋設後に管が変位したり地表が
陥没するおそれがあり、特に軟弱地盤での作業時
に著しい。

これを防止する意味から、管先端の外周から凝
固剤を地中に噴射して掘削地盤を凝固させること
により地盤の崩落を防止する手段も提案されてい
るが、従来提案されている手段は凝固剤を噴射さ
せるのみであるため埋設管の下部に偏在してしま
い、そのため埋設管を変位させたり、あるいは凝
固剤が地下水に混入して薬液公害を起す危険があ
つた。

本発明はこれに鑑み、管の埋設に際し、その先
端部の土砂中に凝固剤と凝固促進剤とを各別に給
送してそれぞれ各別に噴射させ、埋設管先端に回
転駆動自在に設ける先導管の撹拌刃により土砂と
撹拌混合してこれら混合物を瞬時にゲル状に凝固
させ、管全長にわたり保護層を形成しつつ管埋設
を行なうようにしたことにより所期の目的を達成
しようとするものである。

以下、本発明を図面に示す具体的実施例を参照
して説明する。

第１図乃至第４図は本発明の基本的実施例を示
すもので、第１図は管先端部分を断面表示し一部
を切除した装置全体の側面を、第２図はその管先
端部の拡大断面を、第３図は同正面を、そして第
４図は駆動装置部の断面をそれぞれ示している。

地中に埋設すべき埋設管１（実施例では鋼管）
の先端には先導管２が接続され、この先導管２の
先端外周には第３図に示しているように複数の掘
削刃３，３，………が放射方向に突設され、各掘
削刃３，３，………の回転方向側面にはいくつか
の刃材４，４，………が設けられている。また前
記掘削刃３，３，………より後方位置には撹拌刃
５，５が所要の間隔をおいて放射方向に突設され
ている。

前記埋設管１および先導管２の内周面に沿つて
凝固剤と凝固促進剤の２液をそれぞれ独立して給
送する供給管６，７が直径方向対称位置に配設さ
れ、これら各供給管６，７の先端は、前記先導管
２の掘削刃３の基部後方部位周面に開口された噴
射口８，９にそれぞれ独立して接続されている。

前記埋設管１および先導管２を貫通してオーガ
スクリユー１０が挿通され、その先端部は前記先
導管２の先端よりやや突出され、その突出先端部
には掘削刃１１，１１が設けられている。

前記埋設管１、先導管２、およびオーガスクリ
ユー１０の駆動装置１２の一例を第４図を参照し
て説明すると、地中に掘設した竪穴１３内に設置
されたガイドレール１４に沿つて進退動自在な基
台１５上の機枠１６に筒状の回動部材１７が軸受
１８，１９により回転自在に支承され、この回動
部材１７に排土口２０が側面に開口された排土ケ
ーシング２１を介して埋設管１が接続されてい
る。また前記回動部材１７の基部外周に形成され
た歯車２２に機枠１６に搭載の埋設管駆動用モー
タ２３により駆動される歯車２４が噛合され、回
転力が伝達されるようになつている。

一方、前記機枠１６内には前記オーガスクリユ
ー１０の基部が挿入されて軸受２５，２６により
回転自在に支持され、その基部に固着された歯車
２７に機枠１６に搭載のオーガスクリユー駆動用
モータ２８により駆動される歯車２９が噛合さ
れ、オーガスクリユー１０に前記埋設管１とは逆
方向で掘削方向に回転力が伝達されるようになつ
ている。

前記回動部材１７内には、外側筒体３０と内側
筒体３１とが嵌合され、外側筒体３０は回動部材
１７と一体に、内側筒体３１は機枠１６と一体と
され、各回転摺動部には軸受３２，３３およびシ
ール部材３４，３５が介在されている。

前記内側部材３１にはその内部に２つの通路３
６，３７を有し、これらの通路３６，３７の内端
は機枠１６内に面する端面に開口され、その開口
部に凝固剤および凝固促進剤を給送する供給管３
８，３９が接続されている。そしてこれら供給管
３８，３９は第１図示のように各別のポンプ４
０，４１に接続されている。

前記内側筒体３１の各通路３６，３７の他端
は、その周面に位相を異にして形成された環状溝
４２，４３にそれぞれ開口され、この環状溝４
２，４３は前記外側筒体３０内に形成した通路４
４，４５の該外側筒体３０内周面に開口する開口
部に臨み、それぞれが供給管６，７に連通してい
る。

前記基台１５には第１図示のように流体シリン
ダ４６が搭載され、このシリンダ４６のピストン
ロツド４７が前記竪穴１３の側面に受板４８を介
して設けられた反力受部材４９に当接され、この
ピストンロツド４７を伸長することにより基台１
５を前進させるようになつている。

第４図中５０はオーガスクリユー１０に基部後
端に設けられたスイベル装置を示す。

なお上記駆動装置１２の各部の構成については
図示実施例に限られるものではなく、必要に応じ
適宜設計変更は任意である。

つぎに上記実施例の作用を説明する。

管を埋設するに際し、埋設管駆動用モータ２３
およびオーガスクリユー駆動用モータ２８をそれ
ぞれ駆動すると、埋設管１はそのモータ２３の回
転が歯車２４，２５を通じ回動部材１７に伝達さ
れ、排土ケーシング２１を介し先導管２とともに
回動される。またオーガスクリユー１０は、その
モータ２８の回転が歯車２９，２７を通じ前記埋
設管１とは逆方向に回転駆動される。

続いて流体シリンダ４６を作動して基台１５を
前進させることにより先導管２を含む埋設管１、
およびオーガスクリユー１０は前進しこれにより
管先端地盤はオーガスクリユー１０の掘削刃１１
により掘削され、オーガスクリユー１０の羽根に
より後方に送られて排土ケーシング２１の排土口
２０から排出される。また、管先端部外周地盤は
先導管２の掘削刃３，３，………により掘削さ
れ、軟弱状態となる。

一方、ポンプ４０，４１を駆動して凝固剤およ
び凝固促進剤を各供給管３８，３９を通じて圧送
すると、その一方は内側筒体３１の通路３６、環
状溝４２を通じ外側筒体３０の通路４４を通じて
供給管６に送られ、先導管２の先端外周に開口さ
れた一方の噴射口８から前記掘削刃３，３，……
…により軟弱化された地盤中に噴射される。

また他方は、内側筒体３１の通路３７、環状溝
４３を通じ外側筒体３０の通路４５を通じて供給
管７に送られ、先導管２の他方の噴射口９から同
様に噴射される。

なお、この凝固剤と凝固促進剤の給送比は、両
者と土砂とが混合したとき瞬時にゲル状を凝固す
るよう地盤に応じて適宜調整する。

このようにしてそれぞれの噴射口８，９から噴
射された薬液は、前記先導管２の掘削刃３，３，
………および撹拌刃５，５の回転により軟弱化さ
れた土砂と撹拌混合され、これらの混合物は瞬時
にゲル状に凝固する。

したがつて上記作用をなさしめつつ埋設管１を
押進埋設することにより、その埋設管１の全周に
わたつて均一な凝固土砂層からなる保護層が埋設
管１の全長にわたつて形成されることになり、こ
の保護層により埋設管周辺の土砂の崩壊による地
上の陥没や、埋設管１の自重および外力による変
位が有効に防止される。

なお、埋設地盤がきわめて軟弱な場合は、掘削
刃３は必ずしも必要としない。

第５図に埋設管１の先端部分を断面で示してい
る実施例は、掘削土砂の排出をオーガスクリユー
によらず水圧を利用して埋設管１内を通じ排土さ
せるようにした場合で、埋設管１内に圧力水供給
管（図示省略）を配設し、その先端のノズル５１
を先導管２の先端部において内方に向け設置し、
オーガスクリユー１０の掘削刃３により掘削され
た土砂を水圧により排出させるようにしたもので
ある。

さらに第６図および第７図に示す実施例は、埋
設管１がヒユーム管の場合に適するもので、この
実施例においてはオーガスクリユー１０の先端部
に先導管２を放射状に設けられる中空構造のアー
ム５２，５２，………により取付け、第１図乃至
第４図における供給管６，７をオーガスクリユー
１０の軸部１０ａ内に通すかあるいは軸部１０ａ
内に直接通路を形成し、この供給通路を前記噴射
口８，９にアーム５２，５２，………の内部を通
じて連通させたものである。そしてオーガスクリ
ユー１０の周囲にはケーシング５３を被嵌し、オ
ーガスクリユー１０の軸部１０ａに回転自在に被
嵌したアーム５４，５４をケーシング５３内面に
固着させるとともに、ケーシング５３の先端は埋
設管１に取付部材５５を介して一体に結合し、オ
ーガスクリユー１０と先導管２のみが一体回動す
るようになされている。

なお上記変形実施例の他部の構成において、前
記第１図乃至第４図示の実施例と同一部分には同
じ符号を付して説明を省略する。またこれらの変
形実施例においても、前記第１図乃至第４図示の
実施例と同様の作用効果を期待することができ
る。

以上説明したように、本発明は、回転駆動され
る先導管の外周から凝固剤と凝固促進剤とを各別
に同時に噴射し、先導管外周に設けた撹拌刃によ
り掘削土砂と混合撹拌し瞬時に凝固させ、埋設管
の押進埋設に伴い順次その周囲に均一な凝固層か
らなる保護層を形成することができ、したがつて
薬液が地下水等に流出することがなく、また管埋
設時および埋設後に掘削地盤が緩んで埋設管が変
位したり、地表が陥没することを有効に防止する
ことができる。さらに凝固剤および凝固促進剤等
２液の供給は各独立のルートにより各別に噴射さ
せ、噴射後に土砂と撹拌混合するので、給送途中
で薬液が混合したり、不完全な状態で凝固させて
しまうような不都合が全く生じず、埋設管の全周
および全長にわたり均等強度の保護層を形成する
ことができるなどの種々優れた効果が得られる。

なお本発明は、図面に示す実施例に限定される
ものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない
範囲内での設計変更は任意である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る管埋設装置の一実施例を
示す一部を断面とし一部を切欠した側面図、第２
図は同装置の先端部のみを示す拡大断面図、第３
図は同装置の正面図、第４図は同装置の駆動装置
部の拡大断面図、第５図は他の実施例を示す第２
図相当図、第６図はさらに他の実施例を示す第２
図相当図、第７図は同正面図である。 １……埋設管、２……先導管、３……掘削刃、
５……撹拌刃、６，７……供給管、８，９……噴
射口、１０……オーガスクリユー、１１……掘削
刃、１２……駆動装置、１３……竪穴、１５……
基台、１６……機枠、１７……回動部材、２１…
…排土ケーシング、２３……埋設管駆動用モー
タ、２８……オーガスクリユー駆動用モータ、３
０……外側筒体、３１……内側筒体、３６，３７
……通路、３８，３９……供給管、４０，４１…
…ポンプ、４２，４３……環状溝、４４，４５…
…通路、４６……流体シリンダ、５１……圧力水
噴射ノズル、５２……中空アーム、５３……ケー
シング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 埋設管の先端に設けられた先導管を適宜駆動
   手段により回転駆動させつつ埋設管を後方から押
   圧し、前記先導管の外周面から凝固剤と凝固促進
   剤とをそれぞれ独立して噴射し、前記先導管の外
   周面に設けられた撹拌刃により前記凝固剤、凝固
   促進剤、および土砂の撹拌混合を行ない、これら
   を瞬時にしてゲル状に凝固させることにより埋設
   管の全長にわたり保護層を造成しつつ管埋設を行
   なうことを特徴とする管埋設方法。 ２ 埋設管の先端に設けられた適宜駆動手段によ
   り回転駆動される先導管と、管内部に設置され凝
   固剤および凝固促進剤等の薬液をそれぞれ独立し
   て給送する２種の供給通路と、前記先導管の外周
   面に開口され前記供給通路がそれぞれ独立に連通
   された噴射口と、前記先導管の外周部において前
   記噴射口の後方部位に設けられた撹拌刃と、前記
   埋設管を回転および押進させる駆動装置と、前記
   埋設設管内を通じ掘削土砂を排出させる排土手段
   とを具備してなる管埋設装置。 ３ 前記排土手段をオーガスクリユーにより形成
   した特許請求の範囲第２項記載の管埋設装置。 ４ 前記排土手段を液圧により排土させる噴水装
   置により形成した特許請求の範囲第２項記載の管
   埋設装置。 ５ 前記埋設管を回転駆動装置に接続して回転駆
   動自在とするとともに前記先導管を埋設管の先端
   に着脱自在に構成した特許請求の範囲第２項乃至
   第４項のいずれか１項に記載の管埋設装置。 ６ 前記先導管をオーガスクリユーと一体回転駆
   動自在に形成し、前記オーガスクリユーの軸内に
   前記２種の供給通路を設け、この供給通路を前記
   先導管の外周面に開口した噴射口にそれぞれ独立
   に連通せしめてなる特許請求の範囲第３項記載の
   管埋設装置。 ７ 前記２種の供給通路を埋設管の内面に設けて
   なる特許請求の範囲第２項乃至第５項のいずれか
   １項に記載の管埋設装置。