JP2000248884A - 非開削による配管の敷設工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 地盤沈下などを誘発することなく作業時間の
短縮化が可能な非開削による配管の敷設工法を提供す
る。 【解決手段】非開削による配管の敷設工法において、発
進立坑１および到達立坑２に止水ゲート２０、２１を設
置したうえで、先端にドリルヘッドを取り付けた状態の
回転ロッド４を止水ゲート２０から止水ゲート２１に向
けボーリング孔を掘進する第１工程と、到達立坑内に進
出した回転ロッド４の先端にドリルヘッドに代えて拡径
リーマを取り付け、推進機３によりロッド４を引き戻し
てボーリング孔に引き込む第２工程と、敷設対象となる
配管１０を内装した鞘管１１を連結して拡孔内に引き込
む第３工程とを有し、第２工程では、止水ゲートを閉じ
た状態で拡径リーマから清水を噴射し、拡径リーマ周辺
の土壌を掘進することで低粘度の泥水にすると共に拡径
された拡孔内にその泥水を充満させ、第３工程では、拡
孔内に充満した泥水を鞘管１１の進行によって排水す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス等の流通管路
となる配管を非開削により地中に敷設するための配管敷
設工法に関し、さらに詳しくは、路上設置型の推進機か
ら繰出される回転ロッドを、推進機の押込み力により地
中に押込んでボーリング孔を掘進し、その後に推進機の
引込み力によりロッドに接続した配管をボーリング孔に
引込む方式の配管敷設工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】非開削による配管の地中敷設工法とし
て、上述のような路上設置型の推進機を使用し、この推
進機から繰出される回転ロッドを、推進機の押込み力に
より発進立坑から到達立坑に至る経路に押し込んでボー
リング孔を掘進し、その後に、推進機の引込み力により
ロッドに接続された引込み対象の配管を到達立坑の側か
ら発進立坑に至る経路のボーリング孔に引込む工法が提
唱されている。

【０００３】上記の配管敷設工法を、図４乃至図８にお
いて説明すると次の通りである。図４において、管の敷
設経路には発進立坑１と、到達立坑２とが設けられ、発
進立坑１側の地上に路上設置型の推進機３が配置され
る。この推進機３には、回転するロッド４を所要の押込
み力で繰出し、また所要の引込み力で引き戻すように作
用するガイドドリルユニット３ａが備えられている。ガ
イドドリルユニット３ａは、近傍に位置するパワーユニ
ットトラック３ｂが動力源として用いられる。

【０００４】図４に示す第１工程では、推進機３から繰
り出されるロッド４の先端にドリルヘッド５を取付けた
状態で、このロッド４の先端を、地上に設けた貫入孔６
より地中に進入させ、推進機３による押込み力により発
進立坑１を横断して到達立坑２に至る目標ラインの地中
にロッド４を回転推進させることで、地中に配管引込み
用のボーリング孔（パイロット孔）を掘進させる。この
際に、ドリルヘッド５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掘
進させるようにしている。

【０００５】上記第１工程でのロッド推進時には、ドリ
ルヘッド５に組み込んだ発信器（図示せず）からの信号
７を、地上の検知器８で検知してボーリングの先端位置
を把握し、地上からの遠隔操作によってロッド４の先端
が、他の埋設物等の障害を避けるように逐次方向修正さ
れている。

【０００６】次いで図５に示す第２工程では、到達立坑
２の側で上記ドリルヘッド５を取外し、これに代えてロ
ッド４の先端に、埋設管径よりも小さい外径を有する拡
径リーマ９を取り付け、この拡径リーマ９を推進機３に
よる引き込み力で引き戻して引き込み対象の配管を引き
込むためのボーリング孔を形成する。このようなボーリ
ング孔の形成は、土中を進行する拡径リーマ９に作用す
る土圧を考慮して複数回に分けられて実行され、順次拡
径リーマの外径を大きくして最終的に所定内径を有する
ボーリング孔を形成するようになっている。

【０００７】ボーリング孔の形成が終了すると、図６に
示す第３工程が実施される。第３工程では、引き込み対
象となる配管１０を内部に挿通するための鞘管１１の引
き込みが行われる。鞘管１１の引き込みに際して発進立
坑１から到達立坑２に向けてロッド４を挿通し、その先
端に到達立抗２に準備された鞘管１１を連結する。推進
機３による引き込み力によりロッド４を引き戻すことで
鞘管１１をパイロット孔内に挿通して引き込む。鞘管１
１は、所定長さを一群として引き込まれ、その一群の長
さのものが順次到達立抗２から引き込まれて発進立坑１
までのボーリング孔の全長を埋め尽くすようになってい
る。

【０００８】鞘管１１が到達立抗２から発進立抗１に至
るボーリング孔の全長に引き込まれると、次いで、図７
に示すように引き込み対象となる配管１０を鞘管１１内
に引き込むための準備を行う第４工程が実施される。つ
まり、この工程では、発進立坑１側から到達立抗２に向
けて鞘管１１内にロッド４が挿通され、その先端が到達
立抗２側で配管１０に連結される。

【０００９】ロッド４が配管１０に連結されると、図８
に示すように、推進機３の引き込み力によってロッド４
が発進立抗１に向けて引き戻され、配管１０が鞘管１１
内に引き込まれる第５工程が実施される。配管１０は、
所定長さを一群として順次引き込まれていく一群の末端
に対し、到達立坑２内に吊り下ろされる新たな一群の配
管１０が溶接されて鞘管１１内に引き込まれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したような路上設
置型の推進機を使用した従来の配管地中敷設工法では、
比較的小口径の配管を引き込み対象とした場合は推進機
の出力を大出力としなくても良好に行われる反面、大口
径の配管を引き込む場合には推進機の出力が不足しがち
となる。従って、大口径の配管を引き込む場合には、大
出力の推進機を用意する必要があるので、設備が大がか
りとなる。そこで、従来では、大口径の配管を敷設する
際には、推進機によってではなく、開削して埋設する作
業が行われている。このため、開削作業に係る時間や設
備が甚大なものとなり、作業コストの上昇は否めない。

【００１１】一方、敢えて、開削しないで大出力の推進
機を準備し、上述した手順を用いて配管を敷設した場合
には、順次外径を変更した拡径リーマによる拡孔形成処
理を繰り返して大口径の配管を引き込める状態にする必
要があることから、作業時間の長大化を否めない。この
ような作業時間の長大化を招く他の原因として、排土の
処理がある。つまり、排土をそのままにしておくと拡径
リーマの掘進抵抗が増加してしまう。そこで、排土を除
去することが必要となるが、排土を除去した場合には拡
孔内が空洞化してしまい、地盤沈下を招くという新たな
問題が発生する。このため、闇雲に排土を処理すること
には限界があり、これが上述した掘進抵抗による作業時
間の長大化を改善できない原因となる。さらに作業時間
の長大化は、拡孔内に鞘管を引き込んだうえで配管を引
き込む手順によっても生じる。

【００１２】本発明の目的は、上記従来の配管敷設工法
における問題に鑑み、地盤沈下などを誘発することなく
作業時間の短縮化が可能な非開削による配管の敷設工法
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、配管の敷設経路に発進立
坑、到達立坑を設け、地上設置型の推進機から繰出され
る回転ロッドを用いてボーリング孔を掘進し、ボーリン
グ孔掘進後、上記回転ロッドを上記到達立抗から発進立
抗に向け引き戻すことで引き込み対象の配管を上記ボー
リング孔内に引き込むように施工する非開削による配管
の敷設工法において、上記発進立坑および到達立坑に止
水ゲートを設置したうえで、先端にドリルヘッドを取り
付けた状態の回転ロッドを上記発進立坑側の止水ゲート
から到達立坑の止水ゲートに向け地中を回転推進させて
ボーリング孔を掘進する第１工程と、上記到達立坑側の
止水ゲートから到達立坑内に進出した回転ロッドの先端
にドリルヘッドに代えて大口径の拡径リーマを取り付
け、上記推進機による引き込み力によりロッドを引き戻
して上記ボーリング孔に引き込む第２工程と、上記第２
工程で引き戻される上記ロッドに対して敷設対象となる
配管を内装した鞘管を連結し、第２工程で形成された拡
孔内に引き込む第３工程とを有し、上記第２工程では、
上記止水ゲートを閉じた状態で上記拡径リーマから液体
を噴射し、拡径リーマ周辺の土壌を掘進することで低粘
度の泥水にすると共に拡径された拡孔内にその泥水を充
満させ、第３工程では、拡孔内に充満した泥水を鞘管の
進行によって排水することを特徴としている。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の非
開削による配管の敷設工法において、上記第２工程で
は、上記止水ゲートが拡孔内の泥水の水位よりも高い位
置で大気開放されることで泥水を拡孔内に留めることを
特徴としている。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明では、発進立坑および到達
立坑に設置されている止水ゲートを閉じて拡径リーマに
よる拡孔が形成されると、拡径リーマから噴射される液
体によってリーマ周辺の土壌が低粘度の泥水とされてそ
の泥水が拡孔内に充満する。このため、拡径された拡孔
は泥水の充満によって地盤沈下が抑制される。しかも、
拡孔内に充満した泥水は、第３工程で実施される鞘管の
進行により排水されるので、排土が自然に排出されて排
土処理を敢えて実行する必要がない。また、第３工程で
は、鞘管が引き込まれると、鞘管に内装されている配管
も同時に引き込まれ、しかも鞘管は低粘度の泥水中を進
行することになるので、排土中を進行する場合に比べて
大口径の配管を敷設する際の土中抵抗が軽減されること
になる。

【００１６】請求項２記載の発明では、第２工程におい
て拡孔内に充満される泥水が大気圧を受けて閉じこめら
れるので、不用意な溢出が抑えられて地盤沈下を確実に
防止できる。

【００１７】

【実施例】以下、図示実施例により本発明の詳細を説明
する。なお、図１乃至図３において、図４乃至図８に示
したものと同じ構成部材に関しては同符号により示して
ある。

【００１８】図１は、本発明の実施例による配管敷設工
法の第１工程を説明するための模式図である。図１にお
いて、第１工程が実施されるにあたり、地中配管の敷設
経路には、発進立坑１と到達立坑２とが形成されてお
り、それら各立坑１、２には、止水ゲート２０、２１が
設置される。止水ゲート２０、２１は、詳細を図示しな
いが、後述する第２工程で用いられる拡径リーマおよび
鞘管を挿通して摺動案内可能な空間部を有し、その空間
部の両側、つまり、配管の敷設方向に沿った端壁には開
閉可能なシャッタ部材が設けられている。さらに止水ゲ
ート２０、２１には、空間部に連通可能な一端を有し、
他端が空間部よりも上方に開口する煙突状の大気連通部
材２０Ａ、２１Ａが連結されている。

【００１９】発進立坑１側の地上には、路上設置型の推
進機３が配置されており、本実施例では、この推進機３
には、パワーユニットトラック３ｂに搭載されている給
水タンクを備えた給水装置（図示されず）が併設されて
いる。推進機３には、従来と同じように、回転推進可能
なロッド４を所要の押込み力で繰出し、また所要の引込
み力で引き戻すように作用するガイドドリルユニット３
ａが備えられている。また、ガイドドリルユニット３ａ
の近傍には、動力源となるパワーユニットトラック３ｂ
が配置されている。本実施例の場合、上記ロッド４に
は、上記給水装置から土壌を低粘度化するための水など
の液体（便宜上、清水と表現する）を供給するための構
造が設けられている。

【００２０】図１に示す第１工程では、まず推進機３か
ら繰り出されるロッド４の先端にドリルヘッド５が取付
けられる。ロッド４は、推進機３が稼働されることで、
ドリルヘッド５を取り付けた先端を、地上に設けた貫入
孔６より地中に進入させ、発進立坑１側の止水ゲート２
０内に挿通される。次に、引き続き推進機３が稼働され
ることで、ロッド４が推進機３の押込み力により発進立
坑１側を横断して止水ゲート２０を通過し、到達立抗２
に至る目標ラインの地中に回転推進される。このよう
に、配管引込み用のボーリング孔（長さ：１００ｍ）が
形成される。このとき、発進立坑１側の止水ゲート２０
はロッド４が通過できる大きさを残してシャッタ部材が
閉じられており、さらに到達立坑２側の止水ゲート２１
も同様にシャッタ部材が閉じられている。なお、この際
に、ドリルヘッド５の先端からベントナイト泥水がジェ
ット噴射されて、その水流により土壌を切り崩しながら
掘進させるようにすることも可能である。

【００２１】上記ロッド４の推進時には、図４に示した
従来の場合と同様に、ドリルヘッド５に組み込んだ発信
器（図示せず）からの信号７を、地上の検知器８で検知
してボーリング孔の先端位置を把握しているので、地上
からの遠隔操作によってロッド４の先端が、他の埋設物
等の障害を避けるように逐次方向修正されている。

【００２２】次いで図２に示す第２工程では、到達立坑
２の側で上記ドリルヘッド５を取外し、これに代えてロ
ッド４の先端に、埋設管径に近似させた大口径用拡孔リ
ーマ９’を取り付け、推進機３による引き込み力でロッ
ド４を引き戻し、ボーリング孔を拡大させる。この工程
では、拡径リーマ９’がボーリング穴内に挿入される時
を除いて止水ゲート２０、２１が閉じられた状態に維持
され、給水装置からロッド４を介して大口径用拡径リー
マ９’の先端から清水がジェット噴射される。これによ
り、土壌が切り崩されると共に切り崩された土砂が低粘
度の泥水とされる。低粘度の泥水は、止水ゲート２０、
２１が閉じているので、拡径された拡孔内に充満する。
拡孔内に充満した泥水は、その泥水の水位よりも高い位
置で大気開放されるように止水ゲート２０、２１に設け
られている大気連通部２０Ａ、２１Ａ内にも入り込み、
拡孔よりも高い位置で大気に連通して均衡する。つま
り、止水ゲート２０、２１は一応閉じられているが、遮
蔽部材のロッド挿通位置は多少なりとも泥水が漏れ出す
隙間が存在する。このため、止水ゲート２０、２１の空
間内から漏れ出した泥水は、大気連通部２０Ａ、２１Ａ
に至り、そこで大気圧を受けて液柱作用によって溢出が
阻止されるので、拡孔内には泥水が充満することにな
る。これにより、拡孔内は泥水が充満することで空洞化
が防止され、泥水の圧力によって拡孔上部の地盤沈下が
抑止される。

【００２３】第２工程時には、ロッド４が推進機３によ
って発進立坑１側に引き戻されるが、到達立坑２側で
は、ロッドが継ぎ足され、さらには、敷設対象となる配
管１０を内装した鞘管１１が連結されて第３工程が実行
される。図３に示すように、第３工程では、配管１０を
内装している鞘管１１の口径と略同等の拡孔リーマ２２
がロッド４の端部に取り付けられる。配管１０およびこ
れを内装した鞘管１１は、所定長さを一群として順次引
き込まれていく一群の末端に対し、到達立坑２内に吊り
下ろされる新たな一群の配管１０および鞘管１１が溶接
されて連結される。

【００２４】第３工程時には、止水ゲート２０、２１が
開放される。これにより、拡孔リーマ２２がロッド４を
介して推進機３により発進立坑１側に向け引き戻される
と、拡孔リーマ２２によって拡孔内の泥水が発進立坑１
側の止水ゲート２０から外部に排出される。第３工程で
は、拡孔内に低粘度の泥水が充満している状態で鞘管１
１が進行するので、排土が存在している場合に比べて移
動時の土中抵抗が少ない。このため、推進機３側の出力
がさほど大出力でなくても、鞘管１１と配管１０とを同
時に拡孔内に引き込みことができる。しかも、拡孔リー
マ２２によって掘進された拡孔内周壁に存在する土壌は
突き崩されると泥水中に混ざることで低粘度の泥水とさ
れ、さらに泥水は拡孔リーマ２２の進行によって自然排
水されるので、拡孔リーマ２２の進行方向前方に排土が
堆積してしまうようなことがなく、鞘管１１が円滑に引
き込まれることになる。第３工程完了後、鞘管１１の周
辺部に裏込め材が充填されて拡孔内で鞘管１１が固定さ
れる。

【００２５】本実施例によれば、拡径リーマ９’によっ
て拡径されたボーリング孔内には低粘度の泥水が充満し
ていることにより配管１０を内装した鞘管１１の進行を
妨げる土中抵抗が低減されているので、推進機３の出力
がさほど大きくなくても円滑に引き込むことができるの
で、推進機３に要するコストを低減することが可能にな
る。なお、本実施例では、第３工程で用いられる拡孔リ
ーマ２２の構成として、拡径リーマ９’と同様に清水噴
射を行う構成とすることも可能であり、この構成によれ
ば、土壌の切り崩しと切り崩された土壌の泥水化を促進
することが可能になる。さらに、鞘管１１に作用する土
中抵抗を小さくするために、拡孔リーマ２２において鞘
管１１に対面する側からも清水噴射を行うようにして鞘
管１１の端面周辺の土壌の切り崩しと泥水化を促進する
ことも可能である。また、土壌を低粘度化する液体とし
ては、上述した清水に限らないこと勿論である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、発進立坑
および到達立坑に設置されている止水ゲートを閉じて拡
径リーマによる拡孔が形成されると、拡径リーマから噴
射される液体によってリーマ周辺の土壌が低粘度の泥水
とされてその泥水が拡孔内に充満する。このため、拡径
された拡孔は泥水の充満によって地盤沈下が抑制され
る。しかも、拡孔内に充満した泥水は、第３工程で実施
される鞘管の進行により排水されるので、排土が自然に
排出されて排土処理を敢えて実行する必要がない。これ
により、排土処理のための設備や時間を不要にしてコス
トダウンを図ることが可能になる。また、第３工程で
は、鞘管が引き込まれると、鞘管に内装されている配管
も同時に引き込まれ、しかも鞘管は低粘度の泥水中を進
行することになるので、排土中を進行する場合に比べて
大口径の配管を敷設する際の土中抵抗が軽減されること
になる。これにより、配管とこの配管を保護する鞘管と
を同時進行させることと進行時の土中抵抗の軽減によっ
て敷設に要する作業時間を大幅に短縮することが可能に
なる。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、第２工程に
おいて拡孔内に充満される泥水が大気圧を受けて閉じこ
められるので、不用意な溢出が抑えられて地盤沈下を確
実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による配管敷設工法の第１工程
を説明するための模式図である。

【図２】本発明の実施例による配管敷設工法の第２工程
を説明するための模式図である。

【図３】本発明の実施例による配管敷設工法の第３工程
を説明するための模式図である。

【図４】従来の配管敷設工法の第１工程を説明するため
の模式図である。

【図５】従来の配管敷設工法の第２工程を説明するため
の模式図である。

【図６】従来の配管敷設工法の第３工程を説明するため
の模式図である。

【図７】従来の配管敷設工法の第４工程を説明するため
の模式図である。

【図８】従来の配管敷設工法の第５工程を説明するため
の模式図である。

【符号の説明】

１ 第１発進立坑 ２ 到達立坑 ３ 推進機 ３ａ ガイドドリルユニット ４ 前半経路の推進ロッド ５ ドリルヘッド ６ 貫入孔 ９’ 拡径リーマ １０ 配管 １１ 鞘管 ２０、２１ 止水ゲート ２０Ａ、２１Ａ 大気連通部 ２２ 拡孔リーマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萬來 雄一 神奈川県横浜市磯子区汐見台３−３−２− 3306−646 (72)発明者 榎本 守和 東京都日野市多摩平６−10−１ 日野アパ ート126号 (72)発明者 勝田 力 神奈川県平塚市松風町27−22 ライオンズ ヴィアーレ湘南松風208 (72)発明者 大森 祥二郎 神奈川県藤沢市西俣野139 六会マンショ ン402 (72)発明者 三和 信二 東京都大田区千鳥３−６−９ 株式会社関 配太田寮207 Ｆターム(参考） 2D054 AA02 AA05 AC18 AD32 AD37 BA03 BA28 FA06 GA04 GA17 GA42 GA61 GA81 GA92

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管の敷設経路に発進立坑、到達立坑を
   設け、地上設置型の推進機から繰出される回転ロッドを
   用いてボーリング孔を掘進し、ボーリング孔掘進後、上
   記回転ロッドを上記到達立抗から発進立抗に向け引き戻
   すことで引き込み対象の配管を上記ボーリング孔内に引
   き込むように施工する非開削による配管の敷設工法にお
   いて、 上記発進立坑および到達立坑に止水ゲートを設置したう
   えで、 先端にドリルヘッドを取り付けた状態の回転ロッドを上
   記発進立坑側の止水ゲートから到達立坑の止水ゲートに
   向け地中を回転推進させてボーリング孔を掘進する第１
   工程と、 上記到達立坑側の止水ゲートから到達立坑内に進出した
   回転ロッドの先端にドリルヘッドに代えて大口径の拡径
   リーマを取り付け、上記推進機による引き込み力により
   ロッドを引き戻して上記ボーリング孔に引き込む第２工
   程と、 上記第２工程で引き戻される上記ロッドに対して敷設対
   象となる配管を内装した鞘管を連結し、第２工程で形成
   された拡孔内に引き込む第３工程とを有し、 上記第２工程では、上記止水ゲートを閉じた状態で上記
   拡径リーマから液体を噴射し、拡径リーマ周辺の土壌を
   掘進することで低粘度の泥水にすると共に拡径された拡
   孔内にその泥水を充満させ、第３工程では、拡孔内に充
   満した泥水を鞘管の進行によって排水することを特徴と
   する非開削による配管の敷設工法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の非開削による配管の敷設
   工法において、 上記第２工程では、上記止水ゲートが拡孔内に充満して
   いる泥水の水位よりもよりも高い位置で大気開放される
   ことで泥水を拡孔内に留めていることを特徴とする非開
   削による配管の敷設工法。