JP3633725B2 - 管引込み装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガス，水道，通信等の管路を非開削により地中に敷設する管の引込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非開削による配管の地中敷設工法として、路上設置型の推進機を地上に設置して第１工程では地中にボーリング孔を掘進し、第２工程では掘進したボーリング孔に敷設対象管を引込む工法が提案されている。
【０００３】
図６（Ａ）（Ｂ）は上述の引き込み工法を示しており、（Ａ）は同工法の第１工程（ボーリング孔の掘進工程），（Ｂ）は同工法の第２工程（管の引込み工程）を示す。管の敷設経路には、一方側に発進立坑ａ，他方側に到達立坑ｂが設けられ、発進立坑ａの側の地上に、路上設置型の推進機ｃが設置される。この推進機ｃには、回転するロッドを所要の推進力で繰出したり、又は所要の引込み力で引戻す作用を行うガイドドリルユニットを備えている。
【０００４】
図６（Ａ）に示す第１工程では、推進機ｃから繰り出されるロッドｅの先端にドリルヘッドｆが取付けられ、ドリルヘッドｆを回転させつつ地中に進入させて発進立坑ａの側から到達立坑ｂに至る経路にドリルヘッドｆを進行させる。この際に、ドリルヘッドｆの先端からベントナイト泥水をジェット噴射し、その水流により土壌を切り崩しながら進行させ、順次ロッドｅを継ぎ足して到達立坑ｂに至る経路の地中にボーリング孔を掘進させるようにしている。
【０００５】
次いで図６（Ｂ）に示す第２工程では、到達立坑ｂの側でドリルヘッドｆを取外し、これに代えてロッドｅの端部に、埋設管径に合わせた拡孔リーマｎと、引込み対象の管ｍ（ポリエチレン管，以下ＰＥ管と称す）とを直列に連結した状態にして、推進機ｃによる引込み力でロッドｅを引き戻す。この工程で引込み対象管ｍがボーリング孔に引込まれるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した管の引込み工法を施工する場合、形成されたボーリング孔を拡孔リーマで拡径したとしても、引込み管表面とボーリング孔周囲とにはかなりの摩擦抵抗があり、特に崩れやすい砂状の地質の場合、その摩擦抵抗はさらに大きくなってしまう。
また上述のような問題点を解決する手段として、引込み管を被膜材等で覆って摩擦抵抗を軽減することが考えられるが、長距離にわたる引込み管全長を覆うための被膜材の収納箇所の問題、または収納した被膜材を適正に引込み管に覆うための手段の問題等が派生する。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に対処してなされたもので、既存の引込み装置を用いて、引き込み対象管を長距離にわたってスムーズに地中敷設できる管の引込み装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、敷設経路の一方側に発進立坑、他方側に到達立坑を形成し、回転ロッドを地中に進入させて発進立坑から到達立坑までの地中にボーリング孔を掘進させ、該ボーリング孔に引込み管の前段に直列に連結されて引込まれる管引込み装置であって、
前記管引込み装置は、引込み管と略同径の外径を有する円筒状の胴体部と、
前記胴体部の略中心に軸方向に伸びる連結棒と、
前記胴体部の前方にジャバラ状に折り畳んで収容される被膜材と、
前記被膜材より後方に配設され、前記連結棒に固定される複数の円盤状のスペーサとを具備して成り、
上記被膜材の終端部を前記到達立坑側のボーリング孔開口部付近に折り返した状態で固定して、引込み管と共に土中に引込むことで前記引込み管周囲に被膜材を覆うように構成してなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記円盤状のスペーサには、円周上複数箇所に外方向に突出する突片を備えており、隣り合うスペーサにて前記突片が交互になるように配列してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明による管引込み装置は、上記円盤状のスペーサの後方に、上記胴体部の内径と略同程度の外径の弾力性を有するスペーサを所要間隙を持たせて２個配設し、前記間隙に滑材を充填してなることを特徴とする。
【００１１】
本発明による管引込み装置は、上記胴体部の後部に拡径部を設け、該拡径部内壁面にシール材を設けてなることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本発明による管引込み装置によると、該引込み装置は、引込み管の前段に連結されているため、引込み管に先だってボーリング孔内に引込まれることになる。そのため、ボーリング孔内をある程度整地することができ、また孔内の蛇行を矯正することができる。
さらに、前記装置内には、被膜材がジャバラ状に収納されているため、該被膜材の終端部を到達立坑側のボーリング孔開口部付近に折り返した状態で固定することで、引込み過程で順次該被膜材を装置の後方へ排出し、後段の引込み管に被膜材を覆いかぶせることができ、引込みによる摩擦抵抗を軽減することができる。その際、被膜材はジャバラ状に引込み装置内部に収納されていることから、比較的大量に収納することができ、長距離にわたる引込み管にも対応することができ、さらには、被膜材の後段に複数の円盤状のスペーサを配設しているため、被膜材が該スペーサと装置内壁面との間を通過させることで、ジャバラ状のものを引き伸ばすことができる。
【００１３】
請求項２記載の本発明によると、前記円盤状のスペーサには、円周上複数箇所に外方向に突出する突片を備えており、隣り合うスペーサにて前記突片が交互になるように配列してあるため、被膜材が後方に排出される際に、前記突片が被膜材内周面に均等に当接し、該被膜材が撓むことなく適正に引き伸ばされる。
【００１４】
請求項３記載の本発明によると、前記円盤状のスペーサによって引き伸ばされた被膜材が、弾力性を有する２個スペーサと装置内壁面との間を通過する。この通過時に前記２個のスペーサ間に設けられた滑材充填間隙を通過するため、被膜材内周面に滑材が塗布されるようになる。そのため、引込み管のスライド移動が促進され、摩擦抵抗をさらに軽減することができるようになる。
【００１５】
請求項４記載の発明によると、管引込み装置の胴体部に拡径部を設け、該拡径部内壁面にシール材を設けていることから、ボーリング孔挿通時に土砂が装置内部に流入することを防止することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明によると、被膜材としてポリチューブを使用していることから、装置内に大量に収納することができ、また、コスト的にも安価なことから施工費用を低減することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の管引込み装置の断面図である。
管引込み装置１は、引込みする管７と同材質及び同じ外径を有する略円筒状に形成されている胴体部１１と、前記胴体部１１の略中心に軸方向に伸びる連結棒１２と、前記胴体部１１の前方にジャバラ状に折り畳んで収容されるポリチューブ１３と、前記ポリチューブ１３より後方に配設され前記連結棒１２に固定される円盤スペーサ１４と、前記円盤スペーサ１４より後方に配設されたウレタン性のスペーサ１５，１６とで構成されている。
【００１８】
前記胴体部１１は前部がテーパ状に形成されており、また後部には拡径部１１ａが設けられている。そして該拡径部１１ａの内壁面には、シール材として図２（ａ）に示すようなゴム管１７が配設されており、該ゴム管１７の全長は拡径部１１ａの全長より長く形成されている。そして該ゴム管１７は、図２（ｂ）に示すようなシーリング材１８により前記拡径部１１ａの内壁面に圧接される。このシーリング材１８は、プラスチック等の弾性力を有する材質で形成されており、ゴム管１７の内側に挿入してゴム管１７を前記拡径部１１ａの内壁面に圧接している。
【００１９】
前記連結棒１２は、鉄等の金属で形成されており、先端部には管引込み装置１を牽引する回転ロッドを連結するためのアイリング１２ａが設けられており、また、後端部にはシャックル１２ｂが設けられている。
前記円盤スペーサ１４は、図３（ａ）に示すように、円周上４箇所に外方向に突出する突片１４ａを備えている。そして該スペーサ１４を複数枚前記連結棒１２に固定するが、その配列としては、図３（ｂ）に示すように、隣り合うスペーサにて前記突片１４ａが交互になるようにしてある。
【００２０】
前記ウレタンスペーサ１５，１６は、その外径が胴体部１１の内径と略同程度であり、前記円盤スペーサ１４の後方で前記連結棒１２に固定されている。また、該ウレタンスペーサ１５，１６は所要の間隙Ｓを持って配設されており、該間隙Ｓには滑材が充填されている。それゆえ、滑材はウレタンスペーサ１５，１６に含侵し、間隙Ｓより流出することはない。
【００２１】
上述のように構成される管引込み装置１において、先端部にジャバラ状に収容されたポリチューブ１３は、円盤スペーサ１４の突片１４ａと胴体部１１の内壁面との間を通過する。この際、前記突片１４ａは交互に配列されていることから、ポリチューブ１３の内周面に均等に当接し、該ポリチューブ１３が撓むことなく適正に引き伸ばされる。
そして引き伸ばされたポリチューブ１３は、前記ウレタンスペーサ１５，１６と胴体部１１の内壁面との間を通過する。この際前記ウレタンスペーサ１５，１６は弾力性を有していることから、該ウレタンスペーサ１５，１６の外径が前記胴体部１１の内径と略同程度でも、ポリチューブ１３は通過することができる。また、通過する際には、ポリチューブ１３は、ウレタンスペーサ１５，１６に当接し、また、滑材が充填されている間隙Ｓを通過することから、ポリチューブ１３の内側には滑材が塗布される。
【００２２】
次に本発明の管引込み装置の使用形態を説明する。
図４において、符号２は発進立坑、符号３は到達立坑を示す。発進立坑２の側には、路上設置型の推進機４が設置されている。
この推進機４には、従来と同様に、地中掘進用の回転ロッド５を所要の推進力で繰出したり所要の引込み力で引き戻すガイドドリルユニット４１を装備している。ロッド５は、所要の長さを有するものを順に継ぎ足すことで管敷設経路の全長に対応する長さを有する。また、推進機４の側には、動力源となるパワーユニットトラック（図示せず）を配置している。
【００２３】
第１工程での施工態様は、前記図６（Ａ）に説明した従来例と同様である。すなわち、推進機４から繰り出されるロッド５の先端には、ドリルヘッドｆが取付けられる。このドリルヘッドｆを回転させつつ地中に推進させる際に、ドリルヘッドの先端部からベントナイト泥水をジェット噴射し、その水流で土壌を切り崩しながら、到達立坑３に至る経路の地中にボーリング孔を掘進させるようにしている。
【００２４】
また、この掘進時には、前記図６（Ａ）に説明した従来例と同じように、ドリルヘッドｆに組み込んだ発信器（図示せず）からの信号ｇを、地上の検知器ｈで検知してボーリングの先端位置を確認していて、地上からの遠隔操作で掘進中のドリルヘッドｆの掘進方向を修正している。
【００２５】
図４に示す第２工程では、到達立坑３に到達した回転ロッド５の先端部より、ドリルヘッドｆを取外し、これに代えて回転ロッド５の先端部に、拡孔リーマ６と、本発明の管引込み装置１と敷設すべき管（鋼管）７とを直列に連結させる。
【００２６】
そしてボーリング孔に管７を引込む方法として、図５に示すように、到達立坑３内において、ポリチューブ１３の終端部を前記ボーリング孔開口部付近に折り返した状態でアンカーボルト１３ａで固定する。そして回転ロッド５を発進立坑２側で牽引するのと合わせて、到達立坑３の内部に、従来より公知の元押し装置８を設置してもよい。この元押し装置８は、ジャッキユニット８１と、ジャッキの伸長／収縮動作によりガイドレール８３に沿って前後に水平移動する圧入部８２とを有する。ジャッキユニット８１は、立坑内に設けた支圧壁２１により押し力の反力を受けるように設置している。
【００２７】
上述のような機材構成によると、管引込み装置１は、引込み管７の前段に連結されているため、引込み管７に先だってボーリング孔内に引込まれることになる。そのため、ボーリング孔内をある程度整地することができ、また孔内の蛇行を矯正することができる。また、管７は、ボーリング孔内に引込まれながら管引込み装置１より排出されるポリチューブ１３によって覆われる。そのため、管７の表面は、ポリチューブ１３のみに接触し、直接土に接触することがないため、摩擦抵抗が軽減される。
さらに、ポリチューブ１３には滑材が塗布されているため、管７のスライド移動がスムーズになり、摩擦抵抗をさらに軽減することができるようになる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による管引込み装置によると、該引込み装置は、引込み管の前段に連結されているため、引込み管に先だってボーリング孔内に引込まれることになる。そのため、ボーリング孔内をある程度整地することができ、また孔内の蛇行を矯正することができる。
さらに、前記装置内には、被膜材がジャバラ状に収納されているため、該被膜材の終端部を到達立坑側のボーリング孔開口部付近に折り返した状態で固定することで、引込み過程で順次該被膜材を装置の後方へ排出し、後段の引込み管に被膜材を覆いかぶせることができ、引込みによる摩擦抵抗を軽減することができる。その際、被膜材はジャバラ状に引込み装置内部に収納されていることから、比較的大量に収納することができ、長距離にわたる引込み管にも対応することができ、さらには、被膜材の後段に複数の円盤状のスペーサを配設しているため、被膜材が該スペーサと装置内壁面との間を通過させることで、ジャバラ状のものを引き伸ばすことができる。
【００２９】
請求項２記載の本発明によると、前記円盤状のスペーサには、円周上複数箇所に外方向に突出する突片を備えており、隣り合うスペーサにて前記突片が交互になるように配列してあるため、被膜材が後方に排出される際に、前記突片が被膜材内周面に均等に当接し、該被膜材が撓むことなく適正に引き伸ばされる。
【００３０】
請求項３記載の本発明によると、前記円盤状のスペーサによって引き伸ばされた被膜材が、弾力性を有する２個スペーサと装置内壁面との間を通過する。この通過時に前記２個のスペーサ間に設けられた滑材充填間隙を通過するため、被膜材内周面に滑材が塗布されるようになる。そのため、引込み管のスライド移動が促進され、摩擦抵抗をさらに軽減することができるようになる。
【００３１】
請求項４記載の発明によると、管引込み装置の胴体部に拡径部を設け、該拡径部内壁面にシール材を設けていることから、ボーリング孔挿通時に土砂が装置内部に流入することを防止することができる。
【００３２】
請求項５記載の発明によると、被膜材としてポリチューブを使用していることから、装置内に大量に収納することができ、また、コスト的にも安価なことから施工費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管引込み装置の説明図
【図２】管引込み装置の部品説明図
【図３】円盤スペーサの説明図
【図４】管引込み装置の使用形態説明図
【図５】管引込み装置の使用形態説明図
【図６】路上設置型の推進機を利用した従来のフローモール工法の説明図
【符号の説明】
１ 管引込み装置
１１ 胴体部
１２ 連結軸
１３ ポリチューブ
１３ａ アンカーボルト
１４ 円盤スペーサ
１５ ウレタンスペーサ
１６ ウレタンスペーサ
１７ ゴム管
１８ シーリング材
２ 発進立坑
３ 到達立坑
３１ 支圧壁
４ 路上設置型の推進機
４１ ガイドドリルユニット
５ 回転ロッド
６ 拡径リーマ
７ 管
８ 元押し装置
８１ ジャッキユニット
８２ 圧入部
８３ ガイドレール
Ｓ 間隙

Claims (5)

1. 敷設経路の一方側に発進立坑、他方側に到達立坑を形成し、回転ロッドを地中に進入させて発進立坑から到達立坑までの地中にボーリング孔を掘進させ、該ボーリング孔に引込み管の前段に直列に連結されて引込まれる管引込み装置であって、
   前記管引込み装置は、引込み管と略同径の外径を有する円筒状の胴体部と、
   前記胴体部の略中心に軸方向に伸びる連結棒と、
   前記胴体部の前方にジャバラ状に折り畳んで収容される被膜材と、
   前記被膜材より後方に配設され、前記連結棒に固定される複数の円盤状のスペーサとを具備して成り、
   上記被膜材の終端部を前記到達立坑側のボーリング孔開口部付近に折り返した状態で固定して、引込み管と共に土中に引込むことで前記引込み管周囲に被膜材を覆うように構成してなることを特徴とする管引込み装置。
2. 前記円盤状のスペーサには、円周上複数箇所に外方向に突出する突片を備えており、隣り合うスペーサにて前記突片が交互になるように配列してなることを特徴とする請求項１記載の管引込み装置。
3. 請求項１記載の管引込み装置において、
   上記円盤状のスペーサの後方に、上記胴体部の内径と略同程度の外径の弾力性を有するスペーサを所要間隙を持たせて２個配設し、前記間隙に滑材を充填してなることを特徴とする管引込み装置。
4. 請求項１記載の管引込み装置において、
   上記胴体部の後部に拡径部を設け、該拡径部内壁面にシール材を設けてなることを特徴とする管引込み装置。
5. 前記被膜材はポリチューブであることを特徴とする請求項１乃至４記載の管引込み装置。

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