【解決手段】設置済管の外面に沿って設置済管の延長方向に管を進行させることで設置済管に並ぶように管を地中に設置する際に、当該管として、管本体と、当該管本体の管の一端開口側にのみ設けられて一端側が当該管本体の外面に固定され他端側が当該管本体の管の中心線より離れる方向に延長して管本体の外側に突出するように設けられたガイド部材と、を備えたガイド部材付き管を用い、設置済管の設置位置が目標とする予定の基準位置Hよりずれた場合、設置位置が基準位置よりずれた設置済管B1又はB2に並ぶように地中に設置されるガイド部材付き管のガイド部材として、設置済管の基準位置からのずれ量を補正する補正ガイド部材A30;A29を備えた補正ガイド部材付き管A10;A11を用いた。
既に地中に設置されている設置済管の外面に沿って設置済管の延長方向に管を進行させることで設置済管に並ぶように管を地中に設置する際に、当該管として、管本体と、当該管本体の管の一端開口側にのみ設けられて一端側が当該管本体の外面に固定され他端側が当該管本体の管の中心線より離れる方向に延長して管本体の外側に突出するように設けられたガイド部材と、を備えたガイド部材付き管を用いるとともに、
当該ガイド部材付き管を管本体の管の一端開口側から設置済管の外面に沿って設置済管の延長方向に進行させて地中に設置する際に、前記設置済管の外面を、前記ガイド部材付き管のガイド部材の他端側をガイドするガイド面として用いる管の設置方法であって、
前記設置済管の設置位置が目標とする予定の基準位置よりずれた場合、設置位置が基準位置よりずれた当該設置済管に並ぶように地中に設置されるガイド部材付き管のガイド部材として、前記設置済管の基準位置からのずれ量を補正する補正ガイド部材を備えた補正ガイド部材付き管を用いたことを特徴とする管の設置方法。
前記補正ガイド部材は、管本体の外面に固定される一端側の厚さとガイド面でガイドされる他端側の厚さとが、前記設置済管の基準位置からのずれ量に相当する長さの分だけ異なる厚さに設定された板材により形成されたことを特徴とする請求項1に記載の管の設置方法。
前記補正ガイド部材は、前記ガイド部材に前記設置済管の基準位置からのずれ量を補正するずれ調整板を付加した構成であることを特徴とする請求項1に記載の管の設置方法。
前記ガイド部材及びずれ調整板は平板により形成され、ガイド部材及びずれ調整板は、それぞれ、板の一端面において一方の板面と他方の板面とに延長する傾斜面を備えて、当該傾斜面と板面との境界により刃の刃先が形成された構成であり、ガイド部材の傾斜面とずれ調整板の傾斜面とが連続する傾斜面を形成するように構成されたことによって、管本体の一端開口側の端部側に刃先を有した補正ガイド部材を備えた補正ガイド部材付き管を用いたことを特徴とする請求項3に記載の管の設置方法。
前記補正ガイド部材付き管は、管本体が断面長方形状の管により構成され、補正ガイド部材が管本体の互いに対向する一対の外面にそれぞれ設けられ、設置済管の互いに対向する一対の外面を、補正ガイド部材付き管の一対の補正ガイド部材の他端側をガイドするガイド面として用いたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の管の設置方法。
前記管本体が断面長方形状の管により構成され、前記補正ガイド部材が管本体の互いに対向する一対の外面にそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項6に記載の補正ガイド部材付き管。
【発明を実施するための形態】
【0007】
実施形態1
実施形態1による管の設置方法では、
図1;
図2に示すように、既に地中10に設置した先行の設置済管B1又は設置済管B2の外面に沿って当該設置済管の延長方向に沿って管を進行させることで当該設置済管に並ぶように管を後述する管設置装置を用いて地中10に設置する際に、当該管として、ガイド部材付き管A1を用いる。
また、設置済管の設置位置が目標とする予定の基準位置よりずれた場合、以降に地中に設置するガイド部材付き管として、設置済管の基準位置からのずれ量を補正する補正ガイド部材を備えたガイド部材付き管A10を用い、基準位置から位置ずれした設置済管の後に地中10に設置するガイド部材付き管A10の位置ずれを補正する。
【0008】
ガイド部材付き管A1は、管本体A2と、ガイド部材A3とを備える。
ガイド部材A3は、先に地中10に侵入する側である管本体A2の管の一端開口A21側にのみ設けられる。当該ガイド部材A3は、一端A31側が管本体A2の外面A22に固定され、他端A32側が管本体A2の管の中心線A2Cより離れる方向に延長して管本体A2の外側に突出するように設けられる。
【0009】
一番最初に地中10に設置される設置済管B1は、複数の管A20により構成される。即ち、発進基地に設置された後述の管設置装置を用いて、最初に当該設置済管B1の先頭となる管A20が地中10に挿入され、当該管A20の後側に順次後続する管A20が溶接等の連結手段によって連結されて地中10に挿入されることにより、これら管の進行方向の前後に連続するように後端部と前端部とが互いに溶接等の連結手段によって連結された複数の管A20;A20;A20…により構成された一番最初の設置済管B1が地中10に構築される。
一番最初に地中10に設置される設置済管B1以降に地中10に設置される設置済管B2は、最初に当該設置済管B2の先頭となるガイド部材付き管A1が地中10に挿入され、このガイド部材付き管A1の後側に順次後続する管A19が連結されて地中10に挿入されることにより、これら管の進行方向の前後に連続するように後端部と前端部とが互いに溶接等の連結手段によって連結された複数の管A1;A19;A19…により構成された後行の設置済管B2が先行の設置済管B1に並ぶように地中10に構築される。
尚、一番最初の設置済管B1の先頭となる管A20、設置済管B2の先頭となるガイド部材付き管A1の先端側(一端開口側)は、後述の管設置装置で説明する案内刃部を備えた構成である。
【0010】
例えば、4つの管を接続して設置済管B2を形成する場合、まず、先頭となるガイド部材付き管A1の管本体A2の先頭側(一端開口A21側)に設けられたガイド部材A3の他端A32側を一番最初に地中10に設置された設置済管B1の後端側の外面A22(ガイド面B3)に載せた後(
図2(a);
図2(b)、
図1(a)参照)、管設置装置を用いてガイド部材付き管A1を発進基地から地中10に押し込む。ガイド部材付き管A1の後端部のみが発進基地に残るまで当該ガイド部材付き管A1を地中10に押し込んだ後、ガイド部材付き管A1の後端部に後続の管A19の前端部を溶接等の連結手段で連結し(
図1(b)参照)、管設置装置を用いて当該後続の管A19を地中10に押し込むことで、ガイド部材付き管A1と後続の管A19とが一緒に押し込まれて地中10を進行する(
図1(b);
図1(c)参照)。そして、後続の管A19に、さらに、次の後続の管A19を連結して連結された複数の管を管設置装置で地中10に押し込む作業を繰り返すことによって(
図1(c)〜(e)参照)、先行の設置済管B1に並ぶように地中10に設置された設置済管B2を構築できる(
図1(e)参照)。以後、同様に、既に地中10に設置された先行の設置済管B2に並ぶように順次新しい設置済管B2を構築していく。そして、設置済管B1;B2;B2…の内部にコンクリートを充填することで、例えば、インバート等の構造物を構築する。
即ち、ガイド部材付き管A1を管本体A2の管の一端開口A21側から設置済管B1又は設置済管B2の外面A22に沿って当該設置済管の延長方向に進行させて地中10に設置する際に、当該設置済管の外面A22を、ガイド部材付き管A1のガイド部材A3の他端A32側をガイドするガイド面B3として用いる。
【0011】
設置済管B1を構成する管A20は、例えば、管の中心線(管の延長方向と直交する断面の中心点を管の延長方向に沿って連続して繋いだ線=管の中心軸)と直交する断面が長方形の管であって、管の中心線が直線である直管、又は、管の中心線が曲線である曲管により構成される。
前記直管は、管の互いに平行に対向する一方の一対の外面が合同な台形に形成されて管の互いに平行に対向する他方の一対の外面が長方形に形成された構成の外面台形管C1(
図4参照)、あるいは、管の互いに平行に対向する一方の一対の外面が合同な長方形に形成されて管の互いに平行に対向する他方の一対の外面が合同な長方形に形成された4つの外面がすべて長方形の図外の外面長方形管である。
前記曲管は、管の互いに平行に対向する一方の一対の外面が合同な湾曲形長方形に形成されて管の互いに平行に対向する他方の一対の外面が合同な湾曲面長方形に形成された構成の図外の外面湾曲長方形管である。
尚、本発明において、「長方形」は「正方形」を含むものとする。
【0012】
また、ガイド部材付き管A1の管本体A2、及び、管本体A2の後に接続されて設置済管B2を構成する管A19は、上述した管A20の1つの外面A24にスペーサASを備えた管である。当該外面A24は、管本体A2、管A19の設置時に、設置済管B1又は設置済管B2の外面と向い合う面である。当該スペーサASは、後述する回転掘削体46が掘削進行方向の左右に揺動可能な構成の管設置装置(実施形態8、
図13参照)を用いてガイド部材付き管A1及び管A19を地中10に設置する際、左右に揺動する回転掘削体46と設置済管B1又は設置済管B2の外面との接触を防止するために、ガイド部材付き管A1及び管A19の外面A24と設置済管B1又は設置済管B2の外面との最小限必要な離間距離を保つための構成である。当該スペーサASを備えることで、管本体A2、管A19の地中10への進行時に管の左右方向の進行ずれを抑制でき、設置済管B2を予定の位置に正確に構築できるようになる。尚、この場合、互いに並ぶように地中に設置される設置済管と設置済管との間に少なくともスペーサAS分の間隔が生じるが、設置済管の後端開口から設置済管内に充填するコンクリートが設置済管の先端開口から当該間隔には回り込んで当該間隔に充填されるので、コンクリートの連続構造体を構築できる。
【0013】
複数の管が管の中心線に沿った方向である前後方向に連続するように、前後に位置される一方の管の後端開口縁と他方の管の前端開口縁とが溶接等の連結手段によって連結されて構成される設置済管B1又は設置済管B2は、例えば、管の中心線と直交する断面が長方形の管であって、複数の外面台形管C1;C1…により形成された折曲管(管の中心線が折曲線である管)BX、又は、複数の外面長方形管により形成されて真っ直ぐに延長する直管、又は、複数の外面湾曲長方形管により形成されて円弧を描くように曲がって延長するように形成された曲管により構成される。
【0014】
ガイド部材A3は、例えば、板材(プレート)により構成される。
ガイド部材A3は、鉄板製の長方形平板における4つの端面のうちの一方の長辺側端面が傾斜面A33に形成された長方形状平板により構成される。例えば、長辺300mm、短辺100mm、厚さ20mmの長方形平板における4つの端面のうちの一方の長辺側端面が傾斜面A33に形成された長方形状平板により構成される。
傾斜面A33は、
図2;
図3に示すように、長方形平板の一方の板面A34から長方形平板の他方の板面A35に向けて傾斜する傾斜面(テーパー)に形成され、傾斜面A33と他方の板面A35とのなす角度が鋭角α°に形成されて当該傾斜面A33と他方の板面A35との境界が刃先A36となるように形成された刃を備え、傾斜面A33と一方の板面A34とのなす角度が鈍角(180°−α°)に形成された平板(プレート)により構成される。
【0015】
即ち、ガイド部材付き管A1は、ガイド部材A3の一方の板面A34における一方の短辺側(ガイド部材A3の一端A31側)と管本体A2における管の中心線A2Cに沿った方向の一端開口A21側の外面22とを対面させた状態で当該ガイド部材A3と管本体A2とが溶接等の連結手段で連結されて構成されたことによって、一方の短辺側が管本体A2の外面A22(スペーサASが設けられた外面A24と隣り合う外面)に固定され他方の短辺側(ガイド部材A3の他端A32側)が管本体A2の管の中心線A2Cより離れる方向に延長して管本体A2の外側に突出するように設けられ、かつ、管本体A2の管の一端開口A21に近い側の一方の長辺側端面が管本体A2の外面A22から管本体A2の一端開口A21側(先頭側)に向けて当該管本体A2の外面A22から離れるように傾斜する傾斜面(テーパー面)A33に形成されて当該傾斜面A33と他方の板面A35との境界により刃の刃先A36が形成されたガイド部材A3を備えた管である(
図2;
図3参照)。
例えば、長方形状平板のガイド部材A3の一方の板面A34における一方の短辺側(一端A31側)と管本体A2における管の中心線A2Cに沿った方向の一端開口A21側の外面A22とを接触させ、ガイド部材A3の長辺が管本体A2における管の中心線A2Cと直交する面上に位置されて他方の短辺側(他端A32側)が管本体A2の外側に突出するように、当該ガイド部材A3の一方の短辺側(一端A31側)が溶接等の連結手段によって管本体A2の一端開口A21側の外面A22に固定状態となるように取付けられて構成される。
即ち、ガイド部材A3は、傾斜面A33とのなす角度が鈍角を形成する一方の板面A34の一端A31側が管本体A2の外面A22の一端開口A21側に取付けられて、他端A32側が管本体A2の外側に突出し、かつ、刃先A36が管本体A2の外面A22と同一の平面からガイド部材A3の板厚分相当離れた場所に位置するように設けられた構成である。
そして、管本体A2の外側に突出する平板状のガイド部材A3の他端A32側の一方の板面A34が、設置済管B1;B2の外面A22により形成されたガイド面B3に載り、当該ガイド面B3でガイドされるように構成される。
【0016】
次に、上述した外面台形管C1、及び、複数の外面台形管C1:C1…により構成される折曲管BXについて説明する。
外面台形管C1は、例えば
図4に示すように、管の互いに平行に対向する一方の一対の側面(外面)2a;2aが合同な台形に形成され、かつ、当該側面2a;2aの台形の各脚2t;2tと台形の互いに平行な上底及び下底である辺縁2s;2sとのなす角が直角でない構成の管である。また、外面台形管C1の互いに平行に対向する他方の一対の上下面(外面)2b;2dは、長辺が異なる長さの長方形に形成される。
当該外面台形管C1は、上述した外面長方形管の両端開口縁をそれぞれ斜めに切断することにより簡単かつ安価に製作できる。
【0017】
折曲管BXは、
図5に示すように、2つ以上の外面台形管C1;C1…が連結されることで、中心線BCが前後の外面台形管C1;C1の連結部2Wで折れ曲がる折曲線(湾曲に近似した折曲線)を描くように延長する管である。
つまり、折曲管BXは、後述する管設置装置により外面台形管C1を地中10に設置する際、前側の外面台形管C1の一対の台形状の側面2aの他方の脚2t;2tである辺縁で開口する後端開口縁2xと後側の外面台形管C1の一対の台形状の側面2aの一方の脚2t;2tである辺縁で開口する前端開口縁2yとを溶接で連結していくことで、管の進行方向の前後に位置される前側の外面台形管C1の後端開口縁2xと後側の外面台形管C1の前端開口縁2yとの連結部2Wが、前側の外面台形管C1の後端開口縁2xと後側の外面台形管C1の前端開口縁2yとの間を介して外面台形管C1の内外に水が流通しない状態に連結されて、中心線BCが前後の外面台形管C1;C1の連結部2Wで折れ曲がる折曲線になるように地中10に設置された管である。
当該折曲管BXは、前後の外面台形管C1;C1…の互いに平行に対向する他方の一対の上面(外面)2b及び下面(外面)2dが、連結部2Wで折れ曲がる複数の平面により形成された構成となる。そして、折曲管BXのガイド面B3が、折曲管BXの連結部2Wで折れ曲がる複数の平面のガイド面B29;B29…で構成された凹面B30、又は、複数の平面のガイド面B28;B28…で構成された凸面B31により形成される。
【0018】
前記連結部2Wで連結される前側の外面台形管C1の一対の台形状の側面2aの他方の脚2t及び後側の外面台形管C1の一対の台形状の側面2aの一方の脚2tの長さは同じである。
また、折曲管BXの中心線となる折曲線の連結部2Wでの折れ曲がり角度は、前の外面台形管C1の後端開口縁2xと後の外面台形管C1の前端開口縁2yとの連結部における外面台形管C1の台形の側面2aの脚2tと台形の互いに平行な上底及び下底である辺縁2s;2sとのなす角が直角に近付くほど緩やかになり、前記なす角が直角から遠くなるほど急になる。言い換えれば、なす角が直角に近付くほど連結部2Wで折れ曲がる角度が180度に近くなり、なす角が直角から遠くなるほど連結部2Wで折れ曲がる角度が90度に近くなる。したがって、外面台形管C1の予定進行軌跡に応じて外面台形管2に台形状の側面2aの前記なす角を決めればよい。
外面台形管C1の大きさは、例えば、管の長さ(管の中心線に沿った方向の長さ)が、台形の側面の上低側で463mm、台形の側面の下底側で497mmであり、管の左右幅が1240mm、管の上下幅が690mm、管の肉厚が16mmである。
【0019】
以上説明した管設置方法によれば、ガイド部材A3を管本体A2の先頭側(一端開口A21側)にのみ取付けたガイド部材付き管A1を用いたので、従来のように管本体の全長に亘って延長するガイド部材を備えたガイド部材付き管を用いる場合と比べて、ガイド部材付き管A1が地中10を進行する際のガイド部材A3と地盤との摩擦抵抗を小さくできて、ガイド部材付き管A1を推進させる際に推進反力を小さくでき、ガイド部材付き管A1をスムーズに地中10に推進させることができるようになる。
【0020】
また、ガイド部材付き管A1は、ガイド部材A3を管本体A2の先頭側(一端開口A21側)にのみ設けた構成としたので、従来のように管本体の全長に亘って延長するようにガイド部材を設ける場合と比べて、ガイド部材A3のコストを削減できる。
【0021】
また、ガイド部材付き管A1のガイド部材A3が管本体A2の進行方向先頭側に刃の刃先A36を備えた構成としたので、ガイド部材付き管A1の進行方向前方の地盤を切り崩すことができて、ガイド部材付き管A1をスムーズに地中10に推進させることができ、ガイド部材付き管A1を先頭とした設置済管B2の設置作業が容易となる。
特に、後述する回転掘削体46が掘削進行方向の左右に揺動可能な構成の管設置装置(実施形態8、
図19参照)を用いてガイド部材付き管A1を地中10に設置する場合、設置済管B1又は設置済管B2の外面とガイド部材付き管A1との間の部分はほぼ先行して掘削されるので、この掘削された部分(余堀部分)の両端(上下側)の一方側に位置する地盤をガイド部材A3で切断でき、ガイド部材付き管A1をスムーズに進行させることができる。
【0022】
さらに、ガイド部材付き管A1は、ガイド部材A3の傾斜面A33が管本体A2の外面A22から管本体A2の一端(先頭)開口A21側に向けて当該管本体A2の外面A22から離れるように傾斜する傾斜面A33に形成され、当該傾斜面A33と他方の板面A35との境界により刃先A36が形成されている(以下、当該刃先を外向き刃先A37と言う)。
よって、
図5(a);
図5(b)に示すように、設置済管B1;B2が折曲管BXにより構成され、ガイド面B3が、折曲管BXの連結部2Wで折れ曲がる複数の平面のガイド面B29;B29…により構成された凹面B30により形成されている場合において、ガイド部材付き管A1の管本体A2よりも外側に突出するガイド部材A3の他端A32側が折曲管BXのガイド面B3となる凹面B30上に沿って移動するようにガイド部材付き管A1を折曲管BXの延長方向に進行させた場合、ガイド部材A3の外向き刃先A37が管本体A2の外面から離れた位置にあるため、ガイド部材A3の外向き刃先A37刃先が前側の外面台形管C1の平面のガイド面B29に衝突しにくくなり、また、折曲管BXの凹面B30とガイド部材A3の傾斜面A33との間に土砂が入り込んでガイド部材A3が凹面B30から離れる方向に押圧されるので、外向き刃先A37が前側の外面台形管C1の平面のガイド面B29にさらに衝突しにくくなる。よって、ガイド部材A3が折曲管BXを構成する後側の外面台形管C1の平面のガイド面B29から前側の外面台形管C1の平面のガイド面B29に載り移りやすくなり、ガイド部材付き管A1をスムーズに地中10に推進させることができる。
尚、
図5(a);
図5(b)は、設置済管B1又は設置済管B2の紙面奥側でガイド部材付き管A1を地中10に推進させている状態を示している。
【0023】
一方、ガイド部材A3の傾斜面A33が管本体A2の外面A22から管本体A2の他端(後端)開口側に向けて当該管本体A2の外面A22から離れるように傾斜する傾斜面に形成され、当該傾斜面A33と一方の板面A34との境界により刃先A36が形成されている(以下、当該刃先を内向き刃先A38と言う)ガイド部材付き管A1を用いる場合において、ガイド部材A3の他端A32側が折曲管BXのガイド面B3となる凹面B30上に沿って移動するようにガイド部材付き管A1を折曲管BXの延長方向に進行させると、地中10の土砂の圧力が傾斜面A33に加わって刃先A36を凹面B30に近づく方向に押圧する。
従って、この場合、ガイド部材A3が折曲管BXを構成する後側の外面台形管C1の平面のガイド面B29から前側の外面台形管C1の平面のガイド面B29に載り移ろうとする際に、刃先A36が前側の外面台形管C1の平面のガイド面B29に衝突しやすくなって、ガイド部材A3が後側の外面台形管C1の平面のガイド面B29から前側の外面台形管C1の平面のガイド面B29に載り移りにくくなり、ガイド部材付き管A1をスムーズに地中10に推進させることができなくなる可能性があるので、好ましくない。
【0024】
尚、
図5に示すように、設置済管B1;B2が折曲管BXにより構成され、ガイド面B3が、折曲管BXの連結部2Wで折れ曲がる複数の平面のガイド面B28;B28…により構成された凸面B31により形成されている場合においては、上述した内向き刃先A38を備えたガイド部材付き管A1を用いてもよい。
この場合、ガイド部材A3が折曲管BXを構成する後側の外面台形管C1の平面のガイド面B28から前側の外面台形管C1の平面のガイド面B28に載り移ろうとする際に、内向き刃先A38の進行方向に前側の外面台形管C1の平面のガイド面B28は存在しないので、内向き刃先A38が前側の外面台形管C1の平面のガイド面B28に衝突せずに、ガイド部材A3が折曲管BXを構成する後側の外面台形管C1の平面のガイド面B28から前側の外面台形管C1の平面のガイド面B28に載り移りやすくなる。よって、ガイド部材付き管A1をスムーズに地中10に推進させることができる。
【0025】
即ち、
図5に示すように、ガイド面B3が凹面B30により形成される場合には、当該凹面B30上を移動させるガイド部材A3として上述した外向き刃先A37を備えたガイド部材付き管A1を用い、ガイド面B3が凸面B31により形成される場合には、当該凸面B31上を移動させるガイド部材A3として上述した外向き刃先A37又は内向き刃先A38を備えたガイド部材付き管A1を用いればよい。
この場合、ガイド部材A3が折曲管BXを構成する後側の外面台形管C1の平面のガイド面から前側の外面台形管C1の平面のガイド面に載り移ろうとする際、外向き刃先A37や内向き刃先A38が前側の外面台形管C1の平面のガイド面に衝突しにくくなって、ガイド部材A3が折曲管BXを構成する後側の外面台形管C1の平面のガイド面から前側の外面台形管C1の平面のガイド面に載り移りやすくなり、ガイド部材付き管A1をスムーズに地中10に推進させることができるようになる。
【0026】
尚、設置済管B1;B2が、複数の外面湾曲長方形管により形成されて円弧を描くように曲がって延長する曲管により構成される場合でも、ガイド面B3は、当該曲管の内側の凹面又は曲管の外側の凸面により構成される。従って、本発明のガイド部材付き管A1を用いた管の設置方法は、設置済管B1;B2が当該曲管で構成される場合にも好適に適用可能である。
特に、ガイド部材付き管A1の管本体を、管の中心線が曲線で外面の一部が管の中心線に沿って延長する凹面に形成された断面長方形状の曲管により構成し、ガイド部材A3を、管本体の管の一端開口端に近い側の一端側端面が管本体の凹面に形成された外面から管本体の一端開口端に向けて当該外面から離れるように傾斜する傾斜面に形成されて当該傾斜面と他方の板面との境界により刃の刃先が形成された板材により構成し、設置済管B1;B2を、複数の前記曲管が前後に連結されて、前後に連続する凹面のガイド面を備えた曲管により構成し、前記ガイド部材付き管A1を地中に設置する際に、前記ガイド部材A3の他端側の一方の板面が前記曲管の凹面のガイド面でガイドされるようにすることで、ガイド部材の外向き刃先A37が管本体の外面から離れた位置にあるため、ガイド部材の外向き刃先A37が曲管の凹面のガイド面に衝突しにくくなり、また、曲管の凹面とガイド部材の傾斜面との間に土砂が入り込んでガイド部材が凹面から離れる方向に押圧されることによって、ガイド部材の外向き刃先A37が曲管の凹面のガイド面にさらに衝突しにくくなる。よって、ガイド部材が曲管の凹面上をスムーズに移動できるようになり、ガイド部材付き管をスムーズに地中に推進させることができる。
【0027】
また、設置済管B1;B2が直管により構成されている場合、ガイド部材付き管A1のガイド部材A3の刃先A36は、外向き刃先A37、内向き刃先A38のどちらであっても良い。
【0028】
図6に示すように、管本体A2の対向する一対の外面A22;A22の先頭側(一端開口A21側)にそれぞれガイド部材A3;A3を備えたガイド部材付き管A1Aを用いるようにしてもよい。
当該ガイド部材付き管A1Aを用いた場合、管本体A2の対向する一対の外面A22;A22にそれぞれ設けられた一対のガイド部材A3;A3で、設置済管B1又は設置済管B2を挟み込むようにして(
図5参照)、ガイド部材付き管A1を進行させることができるので、ガイド部材付き管A1が一対の外面A22;A22と直交する方向にずれるのを防止でき、設置済管B2を予定の位置により正確にかつスム−ズに構築できるようになる。
【0029】
尚、設置済管B2を構成する各管A19の外面にそれぞれガイド部材A3を設けるようにしたり、設置済管B2を構成する各管A19のうちいくつかの管A19の外面に選択的にガイド部材A3を設けるようにしてもよい。
また、ガイド部材A3は、長方形平板の一方の板面A34から長方形平板の他方の板面A35に向けて傾斜する傾斜面と長方形平板の他方の板面A35から長方形平板の一方の板面A34に向けて傾斜する傾斜面との境界により形成された刃先を備えた構成のガイド部材A3を用いてもよい。
また、ガイド部材A3は、板材ではなく、例えば棒状体で構成されていてもよい。
また、外面台形管C1として、管の互いに平行に対向する一方の一対の外面が合同な台形に形成され、当該外面の台形の互いに平行な上底及び下底である辺縁の一端同士を連結する一方の脚が互いに平行な上底及び下底である辺縁と直角をなす辺縁により形成され、かつ、当該外面の台形の互いに平行な上底及び下底である辺縁の他端同士を連結する他方の脚がこれら辺縁と直角をなさない辺縁により形成された構成の外面台形管C1を用いてもよい。
また、管A20、管A19、管本体A2は、断面が円形の直管、又は、曲管であってもよい。
【0030】
上述した管の設置方法によって地中10に設置された設置済管B1又は設置済管B2(以下、「設置済管B1又は設置済管B2」を単に「設置済管」と略す)の設置位置が、
図7に示すように、目標とする予定の基準位置Hよりもずれた場合、当該ずれが累積してずれ量が次第に大きくなる可能性があるが、実施形態1では、設置位置が基準位置Hよりもずれた設置済管に沿って地中10に設置しようとする以降の設置済管B2の設置位置が基準位置Hに戻るようにした。
【0031】
例えば、
図7(a)に示すように、設置済管の位置が基準位置Hよりも距離aだけ下方に設置されている場合において、次に設置する管の設置レベルを上げる場合には、次の設置済管B2の先頭となる管本体A2の外側に突出するガイド部材A3の他端A32側の一方の板面A34と前記距離aの長さ相当分の板厚のずれ調整板A39の一方の板面(上面)A40とが溶接等の連結手段で連結された補正ガイド部材A30を備えた補正ガイド部材付き管A10を用いる。
当該補正ガイド部材付き管A10は、ガイド部材A3の一端A31側の一方の板面A34と管本体A2の一端開口A21側の外面(上面)A22とが溶接などの連結手段で連結されて構成される。
そして、補正ガイド部材付き管A10のずれ調整板A39の他方の板面(下面)A41を設置済管のガイド面(上面)B3に載せて、補正ガイド部材付き管A10の外面(上面)A22を基準位置Hに合わせた状態で、ずれ調整板A39がガイド面B3でガイドされるようにガイド部材付き管A10を地中10に進行させることにより、補正ガイド部材付き管A10の外面(上面)22が基準位置Hに位置されるようにガイド部材付き管A10を地中10に設置することができる。
さらに、先頭の補正ガイド部材付き管A10の後に順次接続される後続管として、先頭の補正ガイド部材付き管A10と同じ構成の補正ガイド部材付き管A10を用いて先頭の補正ガイド部材付き管A10と同じように地中10に進行させることによって、設置済管B2が基準位置Hに設置される。
【0032】
また、例えば、
図7(b)に示すように、設置済管の位置が基準位置Hよりも距離bだけ上方に設置されている場合において、次に設置する管の設置レベルを下げる場合には、ガイド部材A3の一端A31側の一方の板面A34と前記距離bの長さ相当分の板厚のずれ調整板A39の一方の板面(上面)A40とが溶接等の連結手段で連結された補正ガイド部材A29を備えた補正ガイド部材付き管A11を用いる。
補正ガイド部材付き管A11は、ずれ調整板A39の他方の板面(下面)A41と管本体A2の一端開口A21側の外面(上面)A22とが溶接などの連結手段で連結されて構成される。
そして、補正ガイド部材付き管A11の管本体A2の外側に突出するガイド部材A3の他端A32側の一方の板面A34を設置済管のガイド面(上面)B3に載せて、ガイド部材付き管A11の外面(上面)A22を基準位置Hに合わせた状態で、ガイド部材A3の他端A32側がガイド面(上面)B3でガイドされるように補正ガイド部材付き管A11を地中10に進行させることにより、補正ガイド部材付き管A11の外面(上面)A22が基準位置Hに位置されるようにガイド部材付き管A11を地中10に設置することができる。
さらに、先頭の補正ガイド部材付き管A11の後に順次接続される後続管として、先頭の補正ガイド部材付き管A11と同じ構成の補正ガイド部材付き管A11を用いて先頭の補正ガイド部材付き管A11と同じように地中10に進行させることによって、設置済管B2が基準位置Hに設置される。
【0033】
また、
図8に示すように、ずれ調整板A39の前端(先端)側の端面は、ガイド部材A3の前端(先端)側の端面を形成する傾斜面A33と連続して当該傾斜面A33と同一方向に傾斜する傾斜面A43に形成される。つまり、ガイド部材A3及びずれ調整板A39は平板により形成され、ガイド部材A3及びずれ調整板A39は、それぞれ、板の一端面において一方の板面と他方の板面とに延長する傾斜面A33;A43を備えて、当該傾斜面A33;A43と板面との境界により刃の刃先A37が形成された構成であり、ガイド部材A3の傾斜面A33とずれ調整板A39の傾斜面A43とが連続する傾斜面を形成するように構成されたことによって、補正ガイド部材は、管本体A2の一端開口側の端部側に刃先A37を有した刃を備えた構成となり、当該補正ガイド部材を備えた補正ガイド部材付き管を用いることによって、補正ガイド部材付き管の進行方向前方の地盤を補正ガイド部材の刃で切り崩すことができて、ガイド部材付き管をスムーズに地中10に推進させることができるようになる。尚、
図8では、
図7(a)で示した補正ガイド部材付き管A10の斜視図及び側面図を例示して図示した。
【0034】
また、補正ガイド部材A30;A29の最大板厚(ガイド部材A3の板厚+ずれ調整板A39の板厚)は、後述する実施形態9の管設置装置を用いた場合の、先頭管6の前方において先頭管6の上下幅方向での余堀可能な範囲内に収まるようにすれば、補正ガイド部材A30;A29が余堀された部分を進行することになり、補正ガイド部材A30;A29が地中10に進行する際の抵抗が小さくなって、補正ガイド部材付き管A10;A11をよりスムーズに推進させることが可能となる。
【0035】
以上説明したように、設置済管の設置位置が目標とする予定の基準位置Hよりずれた場合、次以降に地中10に設置される管として、管本体A2の外面(上面)A22に固定される一端側の厚さとガイド面B3でガイドされる他端側の厚さとが、設置済管の設置済管の基準位置Hからのずれ量に相当する長さの分だけ異なる厚さに設定された板材により形成された補正ガイド部材A30又は補正ガイド部材A29を備えたガイド部材付き管A10又はガイド部材付き管A11を用いるようにすれば、補正ガイド部材A30又は補正ガイド部材A29の板厚を選定することによって、ガイド部材付き管A10又はガイド部材付き管A11が、基準位置Hに設置されるように補正することが可能となる。
【0036】
また、
図9;
図10に示すように、管本体A2の対向する一対の外面A22;A22の先頭側(一端開口A21側)の一方に補正ガイド部材A30を備えるとともに、管本体A2の対向する一対の外面A22;A22の先頭側(一端開口A21側)の他方に補正ガイド部材A29を備えたガイド部材付き管A12又は補正ガイド部材付き管A13を用いて、基準位置Hから位置ずれした設置済管の後に地中10に設置する管の位置ずれ補正を行うことができる。
即ち、設置済管の位置が基準位置Hよりも距離aだけ下方に設置されている場合には、
図9(a)に示すように、管本体A2の一方の外面(上面)A22の先頭側(一端開口A21側)には、ガイド部材A3の一端A31側の一方の板面(下面)A34が当該一方の外面(上面)A22に連結され、かつ、管本体A2の外側に突出するガイド部材A3の他端A32側の板面(下面)と前記距離aの長さ相当分の板厚のずれ調整板A39の板面(上面)とが溶接等の連結手段で連結された構成の補正ガイド部材A30を備え、さらに、管本体A2の他方の外面(下面)A22の先頭側(一端開口A21側)には、ずれ調整板A39の板面(上面)A41が当該他方の外面(下面)A22に連結され、かつ、ずれ調整板A39の板面(下面)とガイド部材A3の一端A31側の板面(上面)とが溶接等の連結手段で連結された構成の補正ガイド部材A29を備えた補正ガイド部材付き管A12を用いればよい。
そして、補正ガイド部材付き管A12の補正ガイド部材A30のずれ調整板A39の他方の板面(下面)A41を設置済管のガイド面(上面)B3に載せるとともに、補正ガイド部材A29のガイド部材A3の他端A32側の一方の板面A34を設置済管のガイド面(下面)B3に添わせて、当該補正ガイド部材付き管A12の外面(上面)A22を基準位置Hに合わせた状態で、補正ガイド部材付き管A12を地中10に進行させることにより、補正ガイド部材付き管A12の外面(上面)A22が基準位置Hに位置されるように補正ガイド部材付き管A12を地中10に設置することができる。
また、設置済管の位置が基準位置Hよりも距離bだけ上方に設置されている場合においては、
図9(b)に示すように、管本体A2の一方の外面(上面)A22の先頭側(一端開口A21側)には、前記距離bの長さ相当分の板厚のずれ調整板A39の板面(下面)A41が当該一方の外面(上面)A22に連結され、かつ、ずれ調整板A39の板面(上面)とガイド部材A3の一端A31側の板面(下面)とが溶接等の連結手段で連結された構成の補正ガイド部材A29を備え、さらに、管本体A2の他方の外面(下面)A22の先頭側(一端開口A21側)には、ガイド部材A3の一端A31側の板面A34(上面)が当該他方の外面(下面)A22に連結され、かつ、管本体A2の外側に突出するガイド部材A3の他端A32側の板面(上面)とずれ調整板A39の板面(下面)とが溶接等の連結手段で連結された構成の補正ガイド部材A30を備えた補正ガイド部材付き管A13を用いればよい。
そして、補正ガイド部材付き管A13の補正ガイド部材A29のガイド部材A3の他端A32側の一方の板面(下面)A34を設置済管のガイド面(上面)B3に載せるとともに、補正ガイド部材A30のずれ調整板A39の他方の板面(上面)A41を設置済管のガイド面(下面)B3に添わせて、当該補正ガイド部材付き管A13の外面(上面)A22を基準位置Hに合わせた状態で、補正ガイド部材付き管A13を地中10に進行させることにより、補正ガイド部材付き管A13の外面(上面)A22が基準位置Hに位置されるように補正ガイド部材付き管A13を地中10に設置することができる。
【0037】
補正ガイド部材付き管A12又は補正ガイド部材付き管A13を用いた場合、補正ガイド部材付き管A12又は補正ガイド部材付き管A13の外面が基準位置Hに位置された状態で地中10を進行させることができるとともに、補正ガイド部材付き管A12又は補正ガイド部材付き管A13が一対の外面A22;A22と直交する方向にずれるのを防止でき、設置済管B2を予定の位置により正確にかつスム−ズに構築できるようになる。
【0038】
また、
図10に示すように、管本体A2の対向する一対の外面A22;A22(上面及び下面)のうちの他方の外面と連結されるずれ調整板A39の前端(先端)側端面も、ガイド部材A3の前端(先端)側の端面を形成する傾斜面A33と連続して当該傾斜面A33と同一方向に傾斜する傾斜面A43に形成される。尚、
図10では、
図9(a)で示した補正ガイド部材付き管A12の斜視図及び側面図を例示して図示した。
【0039】
実施形態2
図11;
図12に示すように、ガイド部材A3の一端側を屈曲させてL字(アングル)状に形成されたL字状補正ガイド部材A28を用いることで、基準位置Hから位置ずれした設置済管の後に地中10に設置する管の位置ずれ補正を行うようにしてもよい。
即ち、設置済管の側面(外面)A25に対向する管本体A2の側面(外面)A24とL字状補正ガイド部材A28の一端側A27とが溶接などの連結手段で連結されて構成された補正ガイド部材付き管A14又は補正ガイド部材付き管A15(以下この段落において、「ガイド部材付き管A14又は補正ガイド部材付き管A15」を単に「補正ガイド部材付き管」という)を用いる。
即ち、設置済管の設置位置が目標とする予定の基準位置よりずれた場合、管本体A2の側面(外面)A24に対するL字状補正ガイド部材A28の一端側A27の取付位置を調整することによって、設置済管の基準位置からのずれ量を補正するL字状補正ガイド部材A28を備えた補正ガイド部材付き管を用いる。
そして、L字状補正ガイド部材A28の他端側A26を設置済管B1のガイド面(上面)B3に載せ、ガイド部材付き管Aの外面(上面)A22を基準位置Hに合わせた状態で、L字状補正ガイド部材A28の他端側がガイド面B3でガイドされるように補正ガイド部材付き管を地中10に進行させることにより、補正ガイド部材付き管の外面(上面)A22が基準位置Hに位置されるように補正ガイド部材付き管を地中10に設置することができる。
図11;
図12では、管本体A2の対向する一対の外面A22;A22の先頭側(一端開口A21側)にそれぞれL字状補正ガイド部材A28;A28を備えたガイド部材付き管を例示して図示したが、管本体A2の対向する一対の外面A22;A22のうちの一方の外面(上面)A22にのみL字状補正ガイド部材A28を備えた補正ガイド部材付き管を用いても良いことは、上述した説明から明らかである。
図11(a)は、設置済管の位置が基準位置Hよりも距離aだけ下方に設置されている場合の、補正ガイド部材付き管A14を用いた位置ずれ補正を示し、
図11(b)は、設置済管の位置が基準位置Hよりも距離bだけ上方に設置されている場合の、補正ガイド部材付き管A15を用いた位置ずれ補正を示す。また、
図12では、
図11(a)で示した補正ガイド部材付き管A14の斜視図及び側面図を例示して図示した。尚、L字状補正ガイド部材A28の先端側には、刃先A37又は刃先A38を備えた刃を備える。
実施形態2の補正ガイド部材付き管を用いた場合、管本体A2の側面(外面)A24に対するL字状補正ガイド部材A28の一端側A27の取付位置を調整するだけで、簡単かつ安価に、基準位置Hから位置ずれした設置済管の後に地中10に設置する管の位置ずれ補正を行うことができる。
即ち、設置済管の設置位置が目標とする予定の基準位置よりずれた場合、設置位置が基準位置よりずれた当該設置済管に並ぶように地中に設置されるガイド部材付き管のガイド部材として、前記設置済管の基準位置からのずれ量を補正する実施形態1の補正ガイド部材や実施形態2のL字状補正ガイド部材を備えた補正ガイド部材付き管を用いたことにより、基準位置Hから位置ずれした設置済管の後に地中10に設置する管の位置ずれ補正を行うことができる。
【0040】
尚、ガイド部材A3を用いないで管を地中に設置している場合に、ずれが生じた場合であっても、上述した補正ガイド部材付き管を用いてずれを補正すればよい。
また、設置済管の基準位置からのずれ量が大きい場合には、何回かに分けてずれ量を調整すればよい。
例えば、ずれ量がXcmあった後に管列を複数列構築する場合において、1つの管列を構築する毎に、X/n(nは構築する管列数)cmづつずれ量を補正していけばよい。
このようにすれば、管を推進させる際の地山の抵抗を少なくできるとともに、複数列の管列を構築することで、ずれ量を補正できるようになり、又、同じ補正ガイド部材を用いてずれを補正することが可能となり、経済的である。
また、ガイド部材付き管A1の後側に順次後続する管A19にも補正ガイド部材を取付けて管を推進させるようにして、ガイド部材付き管A1の補正ガイド部材としてずれ量調整厚さの薄い補正ガイド部材を用い、最後尾の管A19に近くなるほど、ずれ量調整厚さの厚い補正ガイド部材を用いるようにしてもよい。
このようにすれば、管を推進させる際の地山の抵抗を少なくできるとともに、1つの管列を構築することで、ずれ量を補正できるようになる。
また、実施形態1;2においては、管本体A2の外面(上面)A22に固定される一端側の厚さとガイド面B3でガイドされる他端側の厚さとが、設置済管の設置済管の基準位置Hからのずれ量に相当する長さの分だけ異なる厚さに設定された補正ガイド部材としての板材は、上述したようにガイド部材A3に設置済管の基準位置からのずれ量を補正するずれ調整板を付加した構成、即ち、別々のガイド部材Aとずれ調整板とを組み合せて構成された板材を用いることが施工性、コストの面で好ましいが、管本体A2の外面(上面)A22に固定される一端側の厚さとガイド面B3でガイドされる他端側の厚さとが、設置済管の設置済管の基準位置Hからのずれ量に相当する長さの分だけ異なる厚さとなるように一体で成形された板材を用いてもよい。
【0041】
実施形態3
図13乃至
図18に基づいて、上述した管設置装置1の一例を説明する。
図13に示すように、管設置装置1は、管2と、掘削装置3と、推進装置4と、推進力伝達装置70と、案内台90と、押さえ部材110とを備える。尚、以下、
図13における上側を管2や管設置装置1の先頭あるいは前側と定義し、
図13における下側を管2や管設置装置1の後側と定義し、
図13における左右側を管2や管設置装置1の左右側と定義し、
図13の紙面と直交する方向の上下側を管2や管設置装置1の上下側と定義して説明する。
図14に管2や管設置装置1の前側、後側、左側、右側、上側、下側を明記した。
また、管設置装置1の説明で述べる管2は、上述した管A20、又は、管A19、又は管本体A2のことである。
また、管設置装置1の説明では、先頭に位置する管2を先頭管6、先頭管6の後に続くように設けられる後続の複数の管2を後続管7として説明する。
【0042】
以下、
図13乃至
図15を参照して管設置装置1の構成について説明する。
先頭管6は、管の先端側に案内刃部を備えた構成であり、例えば、
図13に示すように、管6xと、管6xの先端に設けられた案内刃部として機能する案内刃管9とで形成される。案内刃管9は、管の一方の開口端縁13が鋭利に形成された刃部14を備えた管である。
先頭管6は、案内刃管9の他方の開口端部と管6xの先端の開口端部8とが接続されて形成される。この場合、例えば、案内刃管9の管の外径寸法が管6xの管の外径寸法よりも大きく、案内刃管9の他方の開口端面15側には、開口端面15における管の内周面側が削られて、段差が設けられることで、管6xの先端の開口端部8を嵌め込む嵌合孔16が形成された構成とする。そして、案内刃管9の他方の開口部17に設けられた嵌合孔16内に管6xの先端の開口端部8を嵌め込み、かつ、これら両者が、ボルト接合,溶接などの図外の接続手段によって接続されることで、案内刃管9の他方の開口端部と管6xの先端の開口端部8とが接続された構成とする。このように、案内刃管9の他方の開口部17に設けられた嵌合孔16内に管6xの先端の開口端部8を嵌め込んで、案内刃管9が管6xの先端開口端面18を覆うように取付けられた構成としたことで、管6xの推進の際に、管6xの先端開口端面18が地中10の抵抗を受けず、推進抵抗を少なくできる。また、管6xの先端の開口端部8を嵌め込む嵌合孔16が形成された構成としたことで、管6xの先端に容易に案内刃管9を設置でき、先頭管6を形成するための管6xと案内刃管9との組み立てを容易とすることができる。この場合、先頭管6の矩形外周面において管6xと案内刃管9との間で段差が生じるが、この段差は、管2の矩形外周面と出発口の内周面とに設けられる水密性能維持部材により止水性能を維持できるように小さく(例えば、1cm程度)形成される。
【0043】
尚、案内刃管9と管6xとの外径寸法を同径とし、案内刃管9の他方の開口端面と管6xの先端開口端面18とを突き合わせた状態でこれらの境界部分を全周溶接、又は、点溶接することで先頭管6を形成してもよい。
また、管の先端側が案内刃管9として機能する案内刃部に形成された管を先頭管6として用いてもよい。
このようにすれば、先頭管6の矩形外周面の段差を小さくできるか、段差が生じないので、管2の矩形外周面と出発口の内周面とに設けられる水密性能維持部材による止水性能を良好に維持できる。
【0044】
先頭管6の管の内面20において、管の延長方向(管の中心線に沿った方向)の中央部よりも先頭側の位置には、管側推進力受け部21が設けられる。管側推進力受け部21は、後述する掘削装置3に設けられた基板25を介して推進装置4からの推進力を受けて先頭管6を推進させる。管側推進力受け部21は、先頭管6の断面(先頭管の中心線と直交する面で先頭管を切断した場合の断面)の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法に形成された矩形枠体22により形成され、矩形枠体22の外周面23と先頭管6の管の内周面20aとが対応するように設置された状態で矩形枠体22が先頭管6の管の内周面20aに溶接、ボルト・ナットなどの図外の接続手段により固定される。
【0045】
掘削装置3は、基板25と、掘削機械26と、駆動源27と、水供給機構75と、排泥機構76とを備える。
基板25は、先頭管6の中心線と基板25の中心線とが一致するように配置されて先頭管6内を前後方向に移動可能に設けられる。基板25は、先頭管6の断面の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板30により形成される。当該矩形板30の大きさは、先頭管6の断面の内面を一周した矩形の寸法よりも小さく、かつ、上記管側推進力受け部21を形成する矩形枠体22の矩形枠内周寸法よりも大きい。即ち、基板25を形成する矩形板30の前面39fにおける矩形周縁面33と、上記管側推進力受け部21を形成する矩形枠体22の枠後面32とが対向するように形成される。尚、基板25を形成する矩形板30の前面39fにおける矩形周縁面33と管側推進力受け部21を形成する矩形枠体22の枠後面32との間には例えば弾性体により形成された水密性能維持部材(パッキン)35が設けられる。水密性能維持部材35は、例えば、基板25を形成する矩形板30の前面39fにおける矩形周縁面33、又は、管側推進力受け部21を形成する矩形枠体22の枠後面32に取付けられる矩形枠体36により形成される。したがって、基板25に伝達された推進力が水密性能維持部材35を介して管側推進力受け部21に伝達されることにより、管2と掘削機械26とが一緒に推進する。
基板25の前面39fの中央部には、掘削機械26の支持部40の一端が固定される。
また、基板25の中央部には後述する耐圧ホース56を貫通させる貫通孔38aが形成される。
【0046】
掘削機械26は、支持部40と、回転部41とを備える。
支持部40は、1つの支柱42と2つの分岐支柱43とが組合されたT字状の中空支柱により形成される。支柱42の一端部には例えば図外の取付フランジが設けられ、この取付フランジがボルト及びナットのような固定具などによって基板25の前面39fの中央に着脱可能に固定されることによって支柱42の一端が基板25の前面39fの中央に固定され、支柱42が基板25の前面39fに対して直交する方向に延長する。2つの分岐支柱43は、支柱42の先端部(他端部)より支柱42の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。即ち、支持部40のT字状の中空路と貫通孔38aとが連通するように支柱42の一端が基板25に固定される。分岐支柱43の先端には、それぞれモータマウント44を備える。
【0047】
回転部41は、回転機構部45と、回転掘削体46とを備える。
回転機構部45は、例えばモータ47により構成される。各モータマウント44;44には、モータ47のケーシング48が固定される。
2つのモータ47;47の回転軸49;49は、支柱42の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。
回転掘削体46は、一端開口他端閉塞の筐体50と、筐体50の外周面51に設けられた複数の掘削ビット(掘削刃)52とを備える。
【0048】
モータ47は、例えば、流体圧により作動するモータ、あるいは、電気で作動するモータを用いる。例えば油圧モータ(以下、油圧モータ47とする)を用いる場合、駆動源27としての油圧源55と油圧モータ47のケーシング48内とが圧油供給路56a及び油帰還路56bを形成する耐圧ホース56で繋がれる。即ち、耐圧ホース56は貫通孔38a及び支持部40のT字状の中空路を介して油圧モータ47のケーシング48に接続される。油圧モータ47は、耐圧ホース56を介してケーシング48内に供給される圧油によって回転軸49が回転するように構成される。
【0049】
例えば、回転掘削体46の筐体50の他端閉塞内面(筐体の内底面)53の中心と回転軸49の回転中心とが一致するように、筐体50の他端閉塞内面53と油圧モータ47により回転する回転軸49の先端に設けられた連結板54とがねじ等の連結具57により連結される。
即ち、2つの回転掘削体46が2つの回転軸49;49に共通の1つの回転中心線Lを回転中心として回転するように構成される。つまり、先頭管6の推進方向と直交する回転中心線Lを回転中心として回転する2つの回転掘削体46;46を備える。このような2つの回転掘削体46;46を備えた構成は、ツインヘッダと呼ばれる。先頭管6の推進方向と直交する回転中心線Lを回転中心として回転する2つの回転掘削体46;46を備えた所謂ツインヘッダを用いた場合、推進方向と直交する面内における回転掘削体46の掘削幅を大きくできるので、掘削幅に応じた矩形幅の管2を容易に地中10に設置できるようになる。
【0050】
尚、回転掘削体46;46の前後位置は、管側推進力受け部21の設置位置を前後に変えることにより適宜調整すればよい。
例えば、
図13に示すように、掘削ビット52の先端80と案内刃管9の刃先81とが案内刃管9の中心軸と直交する1つの平面上に位置するように回転掘削体46;46を設置したり、図示しないが、掘削ビット52の先端80が案内刃管9の刃先81よりも前方側に突出するように回転掘削体46;46を設置したり、掘削ビット52の先端80が先頭管6内に位置するように回転掘削体46;46を設置する。
【0051】
掘削ビット52の先端80を案内刃管9の刃先81よりも前方側に突出させて回転掘削体46;46の掘削動作を行えば、案内刃管9の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット52により確実に掘削できるので、案内刃管9の刃先81が硬質の地盤に衝突して先頭管6を推進できなくなるような事態を少なくできる。例えば、回転中心軸Lと案内刃管9の刃先81とが同一平面上に位置するように、掘削ビット52の先端80を案内刃管9の刃先81よりも前方側に突出させて回転掘削体46;46による掘削動作を行えば、案内刃管9の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット52によりさらに確実に掘削できるようになり、管2をより推進させやすくなるので、管2の設置作業をよりスムーズに行える。
【0052】
また、掘削ビット52の先端80を先頭管6内に位置させた状態で先頭管6の推進動作及び回転掘削体46;46の掘削動作を行えば、地中10に突刺された案内刃管9の刃先の内側に入り込んだ地中部分のみが掘削ビット52により掘削されるので、地中10の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中10に与える影響を少なくすることができる。
【0053】
回転掘削体46;46の間には固定掘削体77を備える。
固定掘削体77は、分岐支柱43よりも前方に突出するように2つの分岐支柱43;43の境界部分の前方外周面に溶接又はボルト、ナット等の固定手段によって固定状態に取付けられる。
固定掘削体77は、例えば、上下間の中央部が案内刃管9の刃先81側に膨出する湾曲形状に形成され、この湾曲面の左右幅間の中心が湾曲面の周方向に沿って連続する鋭利な刃形状となるように形成された構成である。
このように、固定掘削体77は、上下間の中央部が案内刃管9の刃先81側に膨出する湾曲形状に形成された構成としたので、先頭管6が推進する際の地盤の抵抗を減らすことができ、先頭管6をよりスムーズに推進させることができるようになる。
【0054】
上記固定掘削体77が設けられていない場合には、掘削された土砂が回転掘削体46;46の間に詰まってしまう可能性があるが、回転掘削体46;46の間に固定掘削体77を設けた場合には、固定掘削体77が、先頭管6の推進により地盤に衝突することによって、地盤を削ったり、衝突した地盤部分にある土砂や岩を左右に振り分けて左右の回転掘削体46;46に仕向けたりするといった役割を果たすので、先頭管6をよりスムーズに推進させることができるようになる。
例えば、
図13に示すように、固定掘削体77の上下間の中央と回転掘削体46の掘削ビット52と案内刃管9の刃先81とが先頭管6の中心軸と直交する同一平面上に位置するように構成される。
このように固定掘削体77の上下間の中央と回転掘削体46の掘削ビット52と案内刃管9の刃先81とが先頭管6の中心軸と直交する同一平面上に位置するように構成した場合は、上述したような、固定掘削体77が掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させることにより掘削しやすくなるといった効果が得られるとともに、固定掘削体77が地盤に衝突してしまって先頭管6が推進しなくなるといったことも防止できる。
【0055】
尚、固定掘削体77の上下間の中央が回転掘削体46の掘削ビット52と案内刃管9の刃先81よりも後方又は前方に位置するように構成してもよい。
固定掘削体77の上下間の中央が回転掘削体46の掘削ビット52と案内刃管9の刃先81よりも前方に位置するように構成された場合、固定掘削体77が掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させることにより掘削しやすくなるといった効果も得られる。
逆に、固定掘削体77の上下間の中央が回転掘削体46の掘削ビット52と案内刃管9の刃先81よりも後方に位置するように構成された場合は、地盤が硬質の場合において掘削ビット52や案内刃管9の刃先81よりも先に固定掘削体77が地盤に衝突してしまって先頭管6が推進しなくなるといったことを防止できる。
【0056】
また、固定掘削体77の先端形状は、先頭管6の推進により地盤に衝突することによって、地盤を削ったり、衝突した地盤部分にある土砂や岩を左右に振り分けて左右の回転掘削体46;46に仕向けたり、掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させて掘削しやすいようにするという役割を達成できる形状に形成されていればよい。例えば、上述したように前方先端が鋭利な刃先状に形成されたものでもよいし、前方先端が面状に形成されたものでもよく、地盤の地質によって、地盤を掘削して崩しやすい形状のものを選択すればよい。
【0057】
また、回転掘削体46の筐体50は案内刃管9の左右の内面と接触しないように案内刃管9の左右の内面から離れて設置されるので、筐体50と案内刃管9の左右の内面との間の地盤が掘削されにくい可能性がある。
そこで、先頭管6の中央側に位置される掘削ビット52を筐体50の中心軸(中心線L)と直交する方向に延長するように設け、かつ、
図13乃至
図15に示すように、先頭管6の左側に位置される掘削ビット52a(52)をできるだけ案内刃管9の左の内面に近付く位置まで先頭管6の左側に延長させて設け、さらに、先頭管6の右側に位置される掘削ビット52b(52)をできるだけ案内刃管9の右の内面に近付く位置まで先頭管6の右側に延長させて設けることによって、先頭管6の左右側に位置される掘削ビット52a;52bで先頭管6の左右の角部に位置する地盤をより効果的に掘削できるようにした。
【0058】
水供給機構75は、水貯留タンク75aと、基板25の前面39fと後面39とに貫通する水供給孔75bと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された水供給管75cと、送水用のポンプ75d、連結管75eとを備える。
基板25の前面39fと先頭管6の内面20とで囲まれた空間69内に水供給管75cの一端開口が連通するように、例えば、水供給孔75bの内側に水供給管75cの一端がねじ嵌合されることによって水供給孔75bと水供給管75cの一端とが結合される。そして、水供給管75cの他端開口と送水用のポンプ75dの吐出口とが連通可能に連結され、送水用のポンプ75dの吸込口と水貯留タンク75aとが連結管75eにより連通可能に連結される。
【0059】
排泥機構76は、基板25の前面39fと後面39とに貫通する排泥孔76aと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された排泥管76bと、排泥用のポンプ76cと、排泥タンク76dと、連結管76eとを備える。
空間69内に排泥管76bの一端開口が連通するように、例えば、排泥孔76aの内側に排泥管76bの一端がねじ嵌合されることによって排泥孔76aと排泥管76bの一端とが結合される。そして、排泥管76bの他端開口と排泥用のポンプ76cの吸込口とが連通可能に連結され、排泥用のポンプ76cの吐出口と排泥タンク76dとが連結管76eにより連通可能に連結される。
【0060】
尚、水貯留タンク75a及び排泥タンク76dは、水貯留タンク75aと排泥タンク76dとが一体となった集合タンク75Xにより構成される。即ち、集合タンク75Xの内部に仕切体75wを設けて集合タンク75Xの内部を2つの領域に区切り、一方の領域を水貯留タンク75aとして使用し、他方の領域を排泥タンク76dとして使用する。
つまり、最初に一定量の水を集合タンク75X内に満たしておき、送水用のポンプ75dを駆動して空間69内に水を圧送すると、空間69内に圧送された水と掘削機械26により掘削された土砂とが混ざって泥水となる。そして、排泥用のポンプ76cを駆動することにより、空間69内の泥水が排泥タンク76dに排出される。排泥タンク76dに排出された泥水中の泥が排泥タンク76dの底に沈殿するとともに、仕切体75wを越えて水貯留タンク75aに入り込んだ泥水が再び送水用のポンプ75dによって空間69内に圧送される。即ち、泥水を循環させて空間69内に供給できるようになるので、水の使用量を減らすことができる。また、水よりも比重が大きい泥水を空間69内に供給できるので、地盤及び地下水の圧力に抵抗できて、地盤及び地下水の圧力と空間69内の圧力とを均等にしやすくなるので、地盤沈下等、地中10に与える影響を少なくすることができる。また、空間69内が泥水化するので、排泥をスムーズに行えるようになり、掘削しやすくなる。
【0061】
また、水供給孔75bと水供給管75cの一端との結合構造、排泥孔76aと排泥管76bの一端との結合構造は、次のような結合構造であってもよい。基板の後面39に孔(水供給孔75b、排泥孔76a)に連通する図外の管部を形成しておいて、当該管部の開口端面と管(水供給管75c、排泥管76b)の一端開口端面とを互いに突き合わせた状態で環状ジョイント部材を当該突合せ部分に被せることにより管部と管とを結合したり、管の一端開口を介して管内に管部を嵌め込んだ状態で管の一端開口部の外周面を環状クリップ部材で締め付けることにより管部と管とを結合する。
尚、最初から泥水を集合タンク75X内に満たしておき、送水用のポンプ75dを駆動して空間69内と集合タンク75X内との間で泥水を循環させるようにしてもよい。
【0062】
推進装置4は、例えば、管2の発進基地となる導坑Aに設けられた案内台90上に設置された断面四角形状の管2の互いに平行に対向する一方の一対の外側面6a;6bのうちの一方の外側面である左外側面6aの外側の横に管2の延長方向と同方向にシリンダー66及びピストンロッド63が延長するように配置される左の油圧ジャッキ62と、当該管2の互いに平行に対向する一方の一対の外側面6a;6bのうちの他方の外側面である右外側面6bの外側の横に管2の延長方向と同方向にシリンダー66及びピストンロッド63が延長するように配置される右の油圧ジャッキ62と、を備える。油圧ジャッキ62のピストンロッド63の先端には押圧板64が設けられる。
【0063】
管2の発進基地となる導坑Aの底面側に設置される管2の外側面の横位置で推進装置4からの押圧力を受けて当該押圧力を管2に伝達する推進力伝達装置70は、例えば、一対の推進力伝達部材85;85と、推進力伝達棒状体710と、上述の基板25と、上述の水密性能維持部材35と、上述の管側推進力受け部21とを備える。
一方の推進力伝達部材としての左の推進力伝達部材85は、発進基地となる導坑Aの底面に設けられた案内台90上に設置された断面四角形状の管2の左外側面6aの外側に当該左外側面6aと平行に対向するように配置された伝達体71と、当該伝達体71の一端側において管2の左外側面6aより離れる方向に延長するように設けられて左の油圧ジャッキ62からの押圧力を受ける力受部72と、伝達体71の他端側において後述する左の推進力伝達棒状体71Aの棒状体71xの他端71fに接触するように設けられて、力受部72及び伝達体71を介して伝達された力を棒状体71xに伝達する押圧部73とを備える。
他方の推進力伝達部材としての右の推進力伝達部材85は、発進基地となる導坑Aの底面に設けられた案内台90上に設置された断面四角形状の管2の右外側面6bの外側に当該右外側面6bと平行に対向するように配置された伝達体71と、当該伝達体71の一端側において管2の右外側面6bより離れる方向に延長するように設けられて右の油圧ジャッキ62からの押圧力を受ける力受部72と、伝達体71の他端側において後述する右の推進力伝達棒状体71Bの棒状体71xの他端71fに接触するように設けられて、力受部72及び伝達体71を介して伝達された力を棒状体71xに伝達する押圧部73とを備える。
左の推進力伝達部材85及び右の推進力伝達部材85は、例えば同一構成である。このように、同一構成とすることで、左の推進力伝達部材85を右の推進力伝達部材85として使用したり、右の推進力伝達部材85を左の推進力伝達部材85として使用することが可能となり、使い方が容易となる。また、一種類の推進力伝達部材85を製作するだけでよいので、量産性に優れる。
推進力伝達棒状体710は、一端71e(
図16参照)から他端71fまでの長さが基板25の後面39と先頭管6の後端6eとの間の最短距離よりも長い寸法の棒状体71xと、棒状体71xの他端71f側より突出させた傾き防止部71cとを備える。棒状体71xは例えばH形鋼を用い、傾き防止部71cは例えば棒状体71xを形成するH形鋼に溶接又はボルトなどの接続手段で結合された鋼材を用いる。尚、傾き防止部71cは、先頭管6の左内側面や右内側面に面接触する面を有した面体71dを備える。
推進力伝達棒状体710は、棒状体71xの中心線が先頭管6の中心線と同一方向を向くように設置され、かつ、面体71dの面と先頭管6の左内側面や右内側面とが面接触するように、一端71eと基板25の後面39とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
即ち、左の推進力伝達棒状体71Aの棒状体71xの中心線が先頭管6の中心線と同一方向を向くように設置され、かつ、左の推進力伝達棒状体71Aの面体71dの面と先頭管6の左内側面とが面接触するように、左の推進力伝達棒状体71Aの棒状体71xの一端71eと基板25の後面39とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。また、右の推進力伝達棒状体71Bの棒状体71xの中心線が先頭管6の中心線と同一方向を向くように設置され、かつ、右の推進力伝達棒状体71Bの面体71dの面と先頭管6の右内側面とが面接触するように、右の推進力伝達棒状体71Bの棒状体71xの一端71eと基板25の後面39とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
左右の推進力伝達棒状体71A;71Bの一端71e;71eは、基板25の上下縁間の中央部に結合される。
以上の構成の推進力伝達装置70によれば、推進装置4としての油圧ジャッキ62による押圧力を、左右の推進力伝達部材85;85、左右の推進力伝達棒状体71A;71B、基板25、水密性能維持部材35、管側推進力受け部21を介して管2に伝達して管2を推進させる構成としたので、管2の左右に均等に押圧力を加えることができるようになる。
【0064】
案内台90は、発進基地となる導坑A内において、左右の油圧ジャッキ62;62で管2を押圧した際に管2から油圧ジャッキ62;62に伝わる反力を受けるために設けられた反力受け壁74と発進面となる導坑Aの側壁AUとの間に設置される。
案内台90は、管2が載置されて管2を発進面となる導坑Aの側壁AUに案内するための案内面91と、案内面91の左右の側部に設けられた左右の設置台92;92とを備える。設置台92は、案内面91の側部より立ち上がるように設けられた台により構成される。
左右の設置台92;92を形成する各台の互いに向かい合う内側面92a;92aにより当該案内面91上の当該内側面92a;92a間に載置された管2の左右方向への移動が規制される。
左の設置台92の台上面の後側には左の油圧ジャッキ62が固定具67等によって固定されるとともに、右の設置台92の台上面の後側には右の油圧ジャッキ62が固定具67等によって固定される。尚、油圧ジャッキ62は管2の地中10への進入角度に合わせて傾斜した状態で設置台92の台上面に設置されるため、油圧ジャッキ62のシリンダー66の底面は反力受け壁74の前面に対して傾斜した状態となる。そこで、反力受け壁74の前面には、シリンダー66の底面に接触する接触板79;79が設けられる。
左の推進力伝達部材85の力受部72が、左の設置台92の台上面の後側における左の油圧ジャッキ62の前方に位置され、かつ、左の推進力伝達部材85の押圧部73が、左の推進力伝達棒状体71Aの棒状体71xの他端71fに接触するように、左の推進力伝達部材85が設置される。
また、右の推進力伝達部材85の力受部72が、右の設置台92の台上面の後側における右の油圧ジャッキ62の前方に位置され、かつ、右の推進力伝達部材85の押圧部73が、右の推進力伝達棒状体71Bの棒状体71xの他端71fに接触するように、右の推進力伝達部材85が設置される。
【0065】
尚、案内台90は、管2として曲管又は折曲管を載せるので、
図18に示すように、案内面91と左右の設置台92;92の上面とが曲管の曲率に合わせた湾曲面に形成され、凹溝93が設置台92の延長方向に沿って湾曲して延長する構成のものを用いる。また、管2の地中10への進入角度に合わせて案内面91の設置傾斜角度を決めるための管進入角度設定手段95(
図17;
図18参照)を備える。例えば、管進入角度設定手段95は、案内台90の下面に着脱可能に設けられたり、あるいは、案内台90の下面に一体に形成された構成の、支持台や支持枠等により構成される。案内台90の下面に一体に形成された構成の、支持台や支持枠等により構成される。
さらに、左右の設置台92;92の各外側面92b;92b(内側面92aと平行に対向する側面であって案内台90の左右の側面)には、外側面92bに開口する断面凹形状で設置台92の延長方向(前後方向)に延長する凹溝93を備える。案内台90の各凹溝93;93の前端に相当する設置台92の前端面は開口93aに形成されており、この開口93aを介して後述する押さえ部材110の走行手段114が凹溝93内に挿入される。
尚、後述する押さえ部材110の走行手段114を備えた各支柱111;111と梁材112とを分解可能に構成しておいて、各支柱111の走行手段114を凹溝93内に挿入して各支柱111;111を立設した状態で各支柱111;111の上端部同士を梁材112で連結して押さえ部材110を組み立てる構成としてもよく、この場合、各案内台90の各凹溝93;93の前端に相当する設置台92の前端面及び案内台90の各凹溝93;93の後端に相当する設置台92の後端面が閉塞された構成であってもよい。
【0066】
図17;
図18に示すように、推進力伝達部材85は、例えば、鋼材により別々に構成された伝達体71、力受部72、押圧部73を組み合わせて構成される。
伝達体71は、例えば、形鋼を組み合わせて構成される。そして、力受部72が、伝達体71の互いに対向する一対の外側面のうちの一方の外側面71aにおける伝達体71の延長方向の一端側より当該一方の外側面と直交する方向に延長するように設けられ、押圧部73が、伝達体71の互いに対向する一対の外側面のうちの他方の外側面71bにおける伝達体71の延長方向の他端側より当該他方の外側面71bと直交する方向に延長するように設けられる。即ち、力受部72及び押圧部73は、伝達体71の各外側面71a;71bから互いに離れる方向に延長するように設けられている。
力受部72は、伝達体71の一方の外側面71aの一端側とボルト及びナット又は溶接等の連結手段で連結される連結板72aと、油圧ジャッキ62の押圧力を受ける力受板72bと、連結板72aと力受板72bとを連結する補強板72cとを備える。連結板72aは、伝達体71の延長方向に平行な一方の外側面71aに面接触して当該一方の外側面71aの一端側に連結される平板により形成される。力受板72bは、伝達体71の延長方向に平行な一方の外側面71aと直交する面を形成する平板により形成される。
押圧部73は、伝達体71の他方の外側面71bの他端側とボルト及びナット又は溶接等の連結手段で連結される連結板73aと、推進力伝達棒状体710の棒状体71xの他端71fに接触する押圧板73bと、連結板73aと押圧板73bとを連結する補強板73cとを備える。連結板73aは、伝達体71の延長方向に平行な他方の外側面71bに面接触して当該他方の外側面71bの他端側に連結される平板により形成される。押圧板73bは、伝達体71の延長方向に平行な他方の外側面71bと直交する面を形成する平板により形成される。
【0067】
尚、最初に地中10に設置する先頭管6の内部には掘削機械26が設置されるので、先頭管6としては管の長さが後続管7の管の長さよりも長いものを用いることが多いが、従来、このような管長の長い先頭管6を推進させる場合、先頭管6の管長が長いために、出発部に設置された先頭管6の後方に油圧ジャッキ62を設置できずに先頭管6を推進させることができなかったり、また、先頭管6の後方にピストンロッドの伸長ストロークの短い小型の油圧ジャッキしか設置できない場合があり、先頭管6の後方にピストンロッドの伸長ストロークの短い小型の油圧ジャッキしか設置できない場合には、油圧ジャッキのピストンロッドの1回の最大伸長動作で先頭管6を少ししか推進させることができないため、油圧ジャッキのピストンロッドの先端と棒状体71xの他端71fとの間に図外のスペーサーを介在させて油圧ジャッキの伸長動作を何回も繰り返したり、あるいは、油圧ジャッキの1回の伸長動作が終わる毎に油圧ジャッキ及び油圧ジャッキの反力受け壁74を前方に移動させて油圧ジャッキの伸長動作を何回も繰り返す必要があり、先頭管6を地中10に推進させる際の油圧ジャッキによる作業効率が悪かった。
実施形態3によれば、出発部に設置された先頭管6の左右の外側面6a;6bの横にそれぞれ油圧ジャッキ62;62を設置できるので、出発部に設置された先頭管6の後方に油圧ジャッキ62を設置できない場合であっても先頭管6を推進させることができ、また、油圧ジャッキ62としてピストンロッド63の伸長ストロークの長いものを用いることができるので、ピストンロッド63の1回の最大伸長動作で先頭管6を長距離移動させることができて油圧ジャッキ62による作業効率を良くできる。
【0068】
図17;
図18に示すように、押さえ部材110は、案内台90の左右幅間隔よりも広い間隔を隔てて互いに平行に対向するように設けられた一対の支柱111;111と、一対の支柱111;111の上端部同士を連結する梁材112と、を備えた門形体113と、一対の支柱111;111の下端部にそれぞれ設けられた走行手段114と、連結材120とを備えた構成である。
門形体113は、例えばH形鋼のような形鋼を用いた支柱111及び梁材112を組み合わせて構成される。
走行手段114は、各支柱111;111の下端部における互いに対向する内側面に固定されたベース台115と、ベース台115に回転中心軸を介して回転可能に設けられた車輪116とを備えた。
ベース台115は、例えば長尺板の両方の長辺側縁部に長尺板に対して同方向に垂直に延長する立ち上がり板を備えた断面凹形状の長尺部材により形成され、この長尺部材が支柱111の延長方向と直交する方向であって管2の側面と平行に延長するように凹部の開口を上に向けて取付けられている。
そして、例えば車輪116を備えたキャスターのベース板がベース台115の凹部の底を形成する長尺板に固定され、車輪116が当該凹部の底から凹部の開口を介して立ち上がり板より上方に突出するように設けられる。車輪116は、ベース台115の延長方向に沿って間隔を隔てて例えば2個設けられる。
【0069】
各支柱111;111の下端部に設けられた走行手段114を案内台90の左右の設置台92;92の凹溝93内に開口93aを介して挿入し、梁材112の下の案内面91上に載置される管2の上面6uと梁材112との間に連結材120を挿入して、凹溝93の走行面としての上壁面93tと車輪116の外周面とを接触させることにより、管2が進行した場合に、走行手段114を備えた門形体113と連結材120とが一緒に連れ立って進行するように構成される。
【0070】
つまり、管2が先端から地中10に入り込んだ後の導坑A内に残る管2の後端6eが管2の中心軸と交差する方向に動くこと(例えば管2の後端6eが上方に浮き上がること)を規制する管後端移動規制手段200を備え、当該管後端移動規制手段200が、押さえ部材110の車輪116と係合するとともに車輪116の走行面を形成する凹溝93を備えた案内台90と、車輪116が凹溝93に係合されて車輪116が凹溝93から当該凹溝93の延長方向と直行する方向に外れないように設けられて梁材112が案内面91上に載置される管2の上面6u(管2の外側面)と対向するように管2の上方に位置される門形体113と、門形体113の梁材112と管2の上面6uとの間に挿入されて梁材112を押し上げて車輪116の外周面を凹溝93の上壁面93tに接触させる連結材120とを備えた構成である。
【0071】
即ち、連結材120は、管2と梁材112との間に楔の如く咬ますように挿入されて管2と梁材112とに密着することにより、管2が進行した場合に、管2が地中10に移動する場合の推進力を押さえ部材110に伝達し、押さえ部材110の車輪116が凹溝93の上壁面93tで形成された走行面を走行できるように車輪116の外周面と上壁面93tとを接触させる部材である。連結材120は、例えば、管2の上面6uに接触させる当て板121と、当て板121と梁材112との間に楔のように咬まされて梁材112を押し上げて当て板121と梁材112とに密着し、車輪116の外周面を凹溝93の上壁面93tに接触させる角材122とにより構成される。
【0072】
つまり、互いに対向する1対の支柱111;111と支柱111;111の上端部同士を連結する梁材112と各支柱111;111の下端部に設けられた走行手段114;114とを備えた門形体113と、当該押さえ部材110の各支柱111の下端部に設けられた各走行手段114が挿入される凹溝93を備えた案内台90と、案内台90の案内面91に設置された管2と門形体113の梁材112との間に楔の如く咬ますように挿入されて管2と梁材112とを密着させるとともに門形体113の車輪116が走行面を走行できるように車輪116の外周面と上壁面93tとを接触させる連結材120とにより構成された管後端移動規制手段200を備えたことにより、管2が先端から地中10に入り込んだ場合、導坑A内に残る管2の後端6eが管後端移動規制手段200によって案内面91から離れる方向に移動しないように押さえ込まれた状態で管2が地中10に推進する。即ち、管2を先端から地中10に設置する場合に、出発部に残る管2の後端の浮き上がりが管後端移動規制手段200によって防止される。
即ち、実施形態3においては、管2の一の外側面である下面(外面)と接触して管2を導坑Aの側壁AUに案内するための案内面91を有した案内台90と、管2が先端から導坑Aの側壁AUを経由して地中10に入り込んだ後の導坑Aに残る管2の後端6eが管2の中心線と交差する方向に移動することを規制する管後端移動規制手段200と、を備え、管後端移動規制手段200は、案内面91に設置された管2を案内面91に押し当てるように管2を押圧しながら管2とともに移動可能でかつ案内台90に対して移動可能なように設けられた押さえ部材110により構成される。
【0073】
次に、
図16を参照して管設置装置1による地中10への管2の設置方法を説明する。
尚、ここでは、先頭管6として管長が後続管7の管長よりも長いものを用いるものとし、後続管7として管長が先頭管6の管長のほぼ半分の長さの後続管7を用いる場合を例にして説明する。
掘削機械26と推進力伝達棒状体71と水供給管75cと排泥管76bとが取付けられた基板25を先頭管6の内側に設置する。つまり、基板25を形成する矩形板30の前面39fにおける矩形周縁面33が、先頭管6の内側に管側推進力受け部21を形成する矩形枠体22の枠後面32に水密性能維持部材35を介して突き付けられた状態となるように設置する。これにより、管2を、発進基地となる導坑Aの側壁AUから地中10に設置する場合に、先に地中10に入れる先頭管6の先端開口6t側の内側に掘削機械26が設置される。
図16(a)に示すように、発進基地となる導坑Aにおいて、側壁AUの手前側に案内台90を設置し、掘削機械26と水供給管75cと排泥管76bとが取付けられた基板25を内側に設置した先頭管6の先端開口6tを導坑Aの側壁AUに向けて当該先頭管6を案内面91上に設置する。
尚、案内台90は、案内面91に設置された管2が案内面91上を移動する際に動かないように、出発部の地盤にアンカー等で固定しておくか、あるいは、自重を増やすために、案内台90に錘を付加するか、重量を増した大重量の案内台90を用いる。
そして、押さえ部材110の走行手段114を左右の設置台92;92の凹溝93内に開口93aから挿入して、梁材112の下の案内面91上に載置される先頭管6の上面6uと梁材112との間に連結材120を挿入し、凹溝93の走行面としての上壁面93tと車輪116の外周面とを接触させる。
また、左の設置台92の台上面の後側に左の油圧ジャッキ62を固定するともに、右の設置台92の台上面の後側に右の油圧ジャッキ62を固定する。さらに、伝達体71が先頭管6の左側面6aの後側と平行に対向するように左の推進力伝達部材85を設置し、伝達体71が先頭管6の右外側面6bの後側と平行に対向するように右の推進力伝達部材85を設置する。
【0074】
そして、
図16(b)に示すように、掘削機械26及び左右の油圧ジャッキ62;62を作動させることで、ピストンロッド63の先端の押圧板64が推進力伝達部材85の力受板72bに接触するとともに、推進力伝達部材85の押圧板73bが棒状体71xの他端71fに接触した状態となり、ピストンロッド63が伸びるにしたがって先頭管6が地中10へと進行する。即ち、
図13の送水用のポンプ75dを駆動して空間69内に泥水を供給し、空間69内と集合タンク75X内との間で泥水を循環させるとともに、制御装置65による制御によって、油圧源55から油圧モータ47に圧油を供給して回転掘削体46を回転させながら、油圧ジャッキ62のピストンロッド63を伸ばすことで、推進力伝達装置70を介して先頭管6に伝達される推進力と回転掘削体46の回転に伴って導坑Aの側壁AUに形成された図外の発進孔を介して先頭管6が前方に推進し、先頭管6が地中10に設置される。尚、回転掘削体46;46が地中10を掘削した土砂は空間69内で水と混ざって泥水となって排泥タンク76dに排出される。先頭管6が進行した場合に、連結材120と押さえ部材110とが一緒に連れ立って進行し、連結材120と押さえ部材110とによって出発部に残る先頭管6の後端6eの浮き上がりが防止される。
【0075】
次に、左右の油圧ジャッキ62;62のピストンロッド63;63を最大限伸長させた後、
図16(c)に示すように、ピストンロッド63;63を戻すとともに、左右の推進力伝達部材85;85を外した後、先頭管6の後方に後続管7を設置し、先頭管6の後端開口縁と後続管7の前端開口縁とを水密状態に連結する。即ち、先頭管6の後端6eに後続管7を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続し、
図16(d)に示すように、先頭の推進力伝達棒状体710の他端71fと後続の推進力伝達棒状体710の一端71eとをボルト、又は、溶接により結合することにより、先頭の推進力伝達棒状体710の後ろに後続の推進力伝達棒状体710を継ぎ足すとともに、さらに、耐圧ホース56の他端に図外の延長耐圧ホースを継ぎ足し、水供給管75cの他端に図外の延長水供給管を継ぎ足し、排泥管76bの他端に図外の延長排泥管を継ぎ足していく。
そして、
図16(d)に示すように、伝達体71が後続管7の左側面と平行に対向するように左の推進力伝達部材85を設置し、伝達体71が後続管7の右側面と平行に対向するように右の推進力伝達部材85を設置した後、掘削機械26及び左右の油圧ジャッキ62;62を作動させることで、ピストンロッド63;63の先端の押圧板64;64が推進力伝達部材85の力受板72bに接触するとともに、推進力伝達部材85の押圧板73bが棒状体71xの他端71fに接触した状態となり、ピストンロッド63が伸びるにしたがって先頭管6がさらに地中10へと推進するとともに後続管7が前方に移動する。
以後、同様に、前の後続管7に後の後続管7を順次連結して地中10に設置していくことで、管Cを構築できる。尚、後続管7を地中10に推進させる際において後続管7の後端6eが浮き上がるようであれば、押さえ部材110の走行手段114を左右の設置台92;92の凹溝93内に開口93aから挿入して、梁材112の下の案内面91上に載置される後続管7の上面と梁材112との間に連結材120を挿入し、凹溝93の走行面としての上壁面93tと車輪116の外周面とを接触させた後に、後続管7を推進させれば、導坑Aに残る後続管7の後端6eの浮き上がりが防止される。
即ち、先頭管6を地中10に設置する際において、先頭管6の後端6eの浮き上がり現象が生じる場合には管後端移動規制手段200を用いればよく、先頭管6の後端6eの浮き上がり現象が生じない場合には管後端移動規制手段200を用いる必要はない。また、後続管7を地中10に推進させる際において、後続管7の後端6eの浮き上がり現象が生じる場合には管後端移動規制手段200を用いればよく、後続管7の後端6eの浮き上がり現象が生じない場合には管後端移動規制手段200を用いる必要はない。
【0076】
管Cを地中10に設置した後は、掘削始点となった発進基地である導坑A内に掘削機械26を引き戻して回収する。
【0077】
上述した管設置装置1を用いれば、先頭管6の先端開口6t側の内側に、先頭管6の推進方向と交差する回転中心線Lを回転中心として回転する回転掘削体46を有した掘削機械26を設置し、管2を押圧するとともに掘削機械26で地中を掘削することにより、管2を推進させて地中10に設置したので、地中10が、硬質・レキ混じりである場合でも、断面矩形状の管2の内側の角部付近の地中部分を2つの回転掘削体46;46で掘削できるようになるので、管2を地中10においてスムーズに推進させることができるようになり、管Cを容易に地中10に設置できるようになる。
【0078】
実施形態3の管設置装置1によれば、推進力伝達装置70を備えたので、管設置装置1が設置される導坑A内が狭小であり、導坑A内において管2の後ろ側に油圧ジャッキ62を設置するための設置スペースが無い場合にあっても、油圧ジャッキ62;62を管2の左右の外側面6a;6bの横に沿った状態に設置することが可能となり、油圧ジャッキ62;62を管2の後ろ側に設置できない場合であっても管2を推進させて地中10に進行させることができるようになる。
【0079】
また、油圧ジャッキ62;62を管2の左右の外側面6a;6bの横に沿った状態に設置することが可能となることから、油圧ジャッキ62としてピストンロッド63の伸長ストロークの長いものを用いることができるようになり、ピストンロッド63の1回の最大伸長動作で管2を長距離移動させることができて油圧ジャッキ62による作業効率を良くできる。
【0080】
また、後続管7として管の長さが先頭管6の管の長さと同じ長さのものを用いる場合においては、
図16(c)の状態において、左右の推進力伝達部材85;85の代わりに、左右の油圧ジャッキ62;62の押圧板64;64に跨って設けられて左右の推進力伝達棒状体71A;71Bの他端71f;71fに接触させる図外の横架部材を設ける。この状態で掘削機械26及び左右の油圧ジャッキ62;62を作動させると、左右の油圧ジャッキ62;62による押圧力が横架部材を介して先頭管6に伝達されて先頭管6が前方に移動するので、先頭管6の後端6eと反力受け壁74との間に後続管7の設置スペースが形成される。
尚、先頭管6の後端に順次後続管7を接続していく際、導坑A内において後続管7の後ろ側に油圧ジャッキ62を設置するための設置スペースが確保される場合には、出発部において当該後続管7の後ろ側に油圧ジャッキ62を設置して、左右の推進力伝達棒状体71A;71Bの他端71f;71f又は左右の推進力伝達棒状体71A;71Bの他端71f;71fに跨るように設けられた図外の横架部材を油圧ジャッキ62で押圧することにより、後続管7及び先頭管6を推進させるようにしてもよい。
【0081】
実施形態3によれば、管2が先端から地中に入り込んだ後の導坑A内に残る管2の後端6eが管2の中心線と交差する方向に移動することを規制する管後端移動規制手段200を備えたことにより、管2を先端から地中10に設置する場合に、例えば導坑A内に残る管2の後端6eが浮き上がる等のように、導坑A内に残る管2の後端6eが管2の中心線と交差する方向に移動する現象(以下、管後端移動現象という)を抑制できるので、地中10に入り込んだ管2の進行方向ずれを防止でき、管2を予定の地中位置に正確に設置できるようになる。
尚、上述した管後端移動現象が発生する原因としては、先頭管6の内側に設けられた掘削機械26の重量が重いことや、先頭管6の地中10に設置された管の先端側の長さに比べて出発部に残る管の長さが長い場合等において、先頭管6の重量バランスが崩れることが考えられる。また、上記管後端移動現象は、管2として、曲管、折曲管のいずれを用いる場合でも起こり得るが、特に、折曲管を地中10に設置する場合には、折曲管を構成する管と管との連結部が角部になり、湾曲面に形成された案内面91に載置された折曲管の連結部の角部のみが案内面91の湾曲面に接触するため、この折曲管の連結部の角部が回転支点となって回転しやすくなるので、上述した管後端移動現象が顕著となる傾向がある。実施形態3によれば、当該管後端移動現象を確実に抑制できるようになる。
また、管後端移動規制手段200は、案内面91に設置された管2を案内面91に押し当てるように管2を押圧しながら管2とともに移動可能でかつ案内台90に対して移動可能なように設けられた押さえ部材110により構成されたので、管2を案内面91に押し当てて上述した管後端移動現象を抑制しながら管2を地中10に推進させることができる。
さらに、押さえ部材110は、案内面91に設置された管2の左右幅間隔よりも広い間隔を隔てて当該管2の両側に配置された一対の支柱111;111と、一対の支柱111;111の上端部(一端部)同士を連結して案内面91に設置された管2の上面6u(外面)と対向する梁材112とを備えた門形体113に形成され、かつ、当該門形体113の梁材112と管2の上面6uとを密着させる連結材120を備えたので、門形体113の梁材112と連結材120とによって、管2を案内面91に押し当てて上述した管後端移動現象を抑制しながら管2を地中10に推進させることができる。
案内台90の左右の設置台92;92が走行面を形成する凹溝93を備え、押さえ部材110が走行面を走行するとともに凹溝93内に係合される走行手段114を備えたことにより、押さえ部材110をスムーズに移動させることができて、推進作業を効率的に行える。
【0082】
実施形態4
管後端移動規制手段としては、押さえ部材110の支柱111の下端部が推進力伝達部材85に着脱自在に取付けられた構成としてもよい。この場合、押さえ部材110で管2の後端部上面を押さえながら、管2を推進させることで、管2と一緒に押さえ部材110も移動するので、実施形態1と同様に、管後端移動現象を防止できる。即ち、実施形態2による管後端移動規制手段200は、案内台90に設置された管2を案内面91に押し当てるように管2を押圧しながら管2とともに移動可能でかつ案内台90に対して移動可能なように推進力伝達部材85に着脱可能に取付けられた押さえ部材110により構成される。実施形態2の場合、走行手段114と走行面とを備えない構成とできる。
【0083】
実施形態5
管後端移動規制手段としては、案内面91上に載置される管2の外周面を囲むトンネル筒状に形成されて出発口の手前に固定される構成のものを用いてもよい。
【0084】
実施形態6
管後端移動規制手段としては、案内面91上に載置された管2の上面6uに載せる図外の錘を用いてもよい。
【0085】
実施形態7
左右の設置台92;92を形成する各台の互いに向かい合う内側面92a;92aに、当該内側面92aに開口する断面凹形状で設置台92の延長方向に延長する凹部としての図外の凹溝を設けるとともに、管2の左右の外側面6a;6bに、当該左右の凹溝に挿入されて係合する図外の凸部を設け、当該凸部が当該凹溝に係合されて凸部が凹溝から当該凹溝の延長方向と直行する方向に外れないように設けられた構成としてもよい。即ち、案内面91上に載置される管2の左右の外側面6a;6bに設けられた凸部と、当該左右の外側面6a;6bと対向する左右の設置台92;92の左右の内側面92a;92aに設けられた凹部としての凹溝と、の凹凸係合、又は、案内面91上に載置される管2の左右の外側面6a;6bに設けられた凹部と、当該左右の外側面6a;6bと対向する左右の設置台92;92の左右の内側面92a;92aに設けられた凸部と、の凹凸係合により、管2が先端から地中10に入り込んだ後の導坑Aに残る管2の後端が管2の中心軸と交差する方向に移動することを規制する管後端移動規制手段が構成される。尚、案内台90の各凹溝94;94の前端に相当する設置台92の前端面には図外の開口に形成し、管2が推進して凸部が当該開を超えて地中10に入る前に、当該凸部を除去する。
実施形態7の場合、管2の左右の外側面6a;6bに溶接やボルト及びナット等で取付けられた凸部を案内面91の上方から凹溝内に挿入できるように、凹溝の上壁を切欠いた図外の挿入穴を形成しておく。
尚、挿入穴を設けない場合には、管2を案内面91上に設置した後、凹溝内に入り込ませた凸部を形成する突起物を管2の左右の外側面6a;6bに溶接やボルト及びナット等で取付けてもよい。
【0086】
実施形態7によれば、管後端移動規制手段が、管2の外面と接触して管2を地中に入れる際の案内面91と当該案内面91に設置された管2の両横に位置する壁体としての左右の設置台92;92の内側面92a;92aを備えた案内台90と、案内面91に設置された管2の外面としての管2の左右の外側面6a;6bと当該左右の外側面6a;6bに対向する左右の設置台92;92の内側面92a;92a(壁体)とに設けられて凹凸係合を形成する凹部及び凸部とからなる凹凸係合体とを備えたので、凹凸係合体によって、管後端移動現象を防止できる。
【0087】
尚、実施形態3乃至実施形態7で述べた管後端移動規制手段を1つ以上併用してもよい。
また、上記では、窪んだ湾曲面である案内面91上に管2を載置して当該管2を地中に設置する例を示したが、案内台90の隆起した湾曲面である案内面上に管2を載置して当該管2を地中に設置するようにしてもよい。
また、実施形態1;2の押さえ部材として、連結材120を備えない構成の押さえ部材を用いてもよい。例えば、門形体113の梁材112と管2の上面6uとを接触させた状態で使用したり、門形体113の梁材112と管2の上面6uとを着脱可能に連結した構成としてもよい。
また、凹溝93の走行面としての下壁面と車輪116の外周面とを接触させる構成としてもよい。また、左右の設置台92;92を形成する各台の互いに向かい合う内側面92a;92aに形成された凹溝94;94内に門形体113の走行手段114を係合させ、凹溝94;94内に形成された走行面を走行手段114の車輪116が走行可能なように構成してもよい。
走行手段114と走行面とを備えない構成としてもよい。
実施形態1;2;4において、左右の設置台92;92を備えない案内面を有した案内台を用いてもよい。
【0088】
実施形態8
図19に示すように、回転掘削体46の回転中心線Lを、先頭管6の互いに平行に対向する一対の外側面と平行で、かつ、先頭管6の推進方向と直交する面と直交以外の状態で交差する状態に設定する掘削機械揺動駆動装置250を備えたことによって、先頭管6の進行に先立って先頭管6の前方において先頭管6の断面積よりも幅の広い断面積を掘削でき、先頭管6の前方での余堀が可能な管設置装置1Xを用いてもよい。例えば、
図19(a);(b)に示すように、回転掘削体46が掘削進行方向の左右に揺動可能な構成を備える。
以下、管設置装置1Xの一例について説明するが、実施形態2の管設置装置1で説明した構成と同一構成部分については同一符号を付し、詳説を省略する。
実施形態7の管設置装置1Xは、実施形態2で説明した管設置装置1の掘削装置3の構成である基板25、管側推進力受け部21の代わりに掘削機械揺動駆動装置250を備えた構成である。
掘削機械揺動駆動装置250は、揺動基板300と、揺動基板300の案内部材310と、揺動基板駆動手段320とを備える。
管設置装置1Xは、筒状の案内部材310の筒の中心線と先頭管6の管の中心線とが一致するように案内部材310が先頭管6の先端開口6t側の内側に設置されて案内部材310の筒の外周面330と先頭管6の内周面6sとの間の水密性がゴムパッキン等の水密性能維持部材340によって保たれ、かつ、揺動基板300は先頭管6の互いに平行に対向する一対の外側面間の中心を回転中心としての左右の側壁301;302側が前後に揺動可能なように案内部材310に取付けられて揺動基板300の外周面390と案内部材310の筒の内周面350との間の水密性がゴムパッキン等の水密性能維持部材125によって保たれた構成とされる。先頭管6の先端開口6t側の内側における案内部材310の前方には推進力受け部630が設けられ、当該推進力受け部630は、先頭管6の先端開口6t側の内側に設置された案内部材310の筒の前端面311に接触して案内部材310の前方への移動を規制するとともに推進力伝達装置70を介して案内部材310に伝達された推進力を先頭管6に伝達することができるように、先頭管6の先端開口6t側の内周面6sに溶接、ボルト・ナット等の固定手段で固定されている。また、揺動基板300には、揺動基板300の平板を前後に貫通する支柱保持貫通孔130、排泥管保持貫通孔140、水供給管保持貫通孔150が形成され、支柱保持貫通孔130には、掘削機械26の支持部40の支柱42が貫通した状態で固定状態に保持され、排泥管保持貫通孔140には、排泥管76bの先端部が貫通した状態で固定状態に保持され、水供給管保持貫通孔150には、水供給管75cの先端部が貫通した状態で固定状態に保持される。そして、複数の掘削ビット(掘削刃)52を備えた掘削機械26の回転掘削体46が先頭管6の先端開口6tよりも前方に位置されて回転掘削体46を支持する支柱42が揺動基板300に支持されている。
実施形態8の管設置装置1Xによれば、先頭管6の前方の地中10を回転掘削体46で掘削する際に、油圧ジャッキのような揺動基板駆動手段320が揺動基板300における一対の側壁301;302側の後面を押圧及び引き戻して前後に移動させることで、回転掘削体46の回転中心線Lが、先頭管6の推進方向と直交する面及び先頭管6の互いに平行に対向する一対の外側面(例えば先頭管6の上下の外側面)と平行な第1の状態、及び、先頭管6の互いに平行に対向する一対の外側面(例えば先頭管6の上下の外側面)と平行で、かつ、先頭管6の推進方向と直交する面と直交以外の状態で交差する第2の状態(
図19(a);(b)参照)に設定される。
即ち、管設置装置1Xは、先頭管6の前方において回転掘削体46を先頭管6の左右方向に揺動させるための掘削機械揺動駆動装置250を備えるので、先頭管6の前方の地中10を回転掘削体46で掘削する際に揺動基板駆動手段320により揺動基板300を駆動して回転掘削体46を例えば左右方向に揺動させることができ、回転掘削体46が左右方向に揺動しない場合と比べて、掘削可能な左右幅を大きくできる。つまり、管設置装置1Xを用いれば、先頭管6の進行に先立って先頭管6の前方において先頭管6の例えば左右幅間隔よりも幅の広い左右幅間隔で地中10を掘削でき、先頭管6の前方において先頭管6の左右幅方向での余堀が可能となるので、先頭管6の前方の硬質地盤層を掘削でき、地中10が硬質地盤層である場合でも管2を地中10においてスムーズに推進させることができる。
【0089】
実施形態8の掘削機械揺動駆動装置250を備えた管設置装置1Xを用いて管を地中10に設置する場合においては、先頭管6の前方において先頭管6の断面積よりも幅の広い断面積を掘削できる。即ち、先頭管6の前方の地中10において先頭管6の例えば左右側の地中10の余堀が可能となるので、管2を地中10においてスムーズに推進させることができる。
【0090】
実施形態9
図20及び
図21に示すように、回転掘削体は、筐体50の外周面51より突出するように設けられた掘削刃としての第1の掘削ビット8e及び第2の掘削ビット8fとを備えた構成の回転掘削体46Aを用いてもよい。
複数個の第2の掘削ビット8fが筐体50の回転中心線Lに沿った方向に並べられて第2の掘削ビット群810が構成される。
筐体50の外周面51には複数のビット取付部83が点在するように設けられる。第1の掘削ビット8eは、筐体50の外周面51に設けられた個々のビット取付部83に1つ1つ個別に着脱可能に取り付けられる。第2の掘削ビット8fは、筐体50の外周面に設けられた複数のビット取付部83に着脱可能に取り付けられるビット設置板84に設けられる。即ち、第2の掘削ビット群810は、ビット取付部83に取り付けられて筐体50の回転中心線Lに沿って筐体50の外周面51の周面幅(回転中心線Lに沿った方向の幅、即ち、筐体50の回転中心線Lに沿った方向の両方の端面)に渡って延長するビット設置板84のビット設置面84aに、複数の第2の掘削ビット8fが回転中心線Lに沿った方向に並ぶように着脱可能又は固定的に設けられた構成である。
1つ1つの回転掘削体46Aにおいて、第1の掘削ビット8eは、筐体50の外周面51の周方向に互いに180°離れた位置にそれぞれ設けられる。第2の掘削ビット群810は、筐体50の外周面51上において第1の掘削ビット8eが設けられていない部分に設けられる。
図20(b)に示すように、筐体50の外周面51上で周方向に互いに180°離れた位置に設けられた各第2の掘削ビット群810;810の各掘削ビット8fの先端は、筐体50の回転中心線Lと直交する同一の面85e上に位置しないように設定されている。つまり、一方の第2の掘削ビット群810において互いに隣り合う各掘削ビット8f間で掘削されない地盤部分を他方の第2の掘削ビット群810の各掘削ビット8fで掘削できるように構成されている。要するに、1つ1つの回転掘削体46Aは、一方の第2の掘削ビット群810で掘削できない地盤部分を他方の第2の掘削ビット群810で掘削できるようにした相補的な一対の第2の掘削ビット群810;810を備えた構成である。
そして、
図21(a)に示すように、筐体50の回転中心線Lから回転中心線Lと直交する線上を経由した第1の掘削ビット8eの先端までの第1距離80x(即ち、第1の掘削ビット8eによる掘削半径)と筐体50の回転中心線Lから回転中心線Lと直交する線上を経由した第2の掘削ビット8fの先端までの第2距離81x(即ち、第2の掘削ビットによる掘削半径)とが異なる。
つまり、第1距離80xを掘削半径とした第1の掘削ビット8eによる掘削径が、先頭管6の上下の内壁面6c;6d間(先頭管6の一方の一対の壁面の内壁面間)の寸法9xよりも小さく設定され、かつ、第2距離81xを掘削半径とした第2の掘削ビット8fによる掘削径が、先頭管6の先頭管6の上下の内壁面6c;6d間の寸法9xよりも大きく設定されていることにより、回転掘削体46Aが先頭管6の先端開口6tを介して先頭管6の前方及び先頭管6の内側に移動可能に構成されている。
即ち、第1距離80xは、回転掘削体46Aが先頭管6の内側で回転中心線Lを回転中心として回転可能な回転半径寸法に設定されたことによって、回転掘削体46Aが管2内を通過可能となり、掘削機械26を導坑Aに引き戻して回収できる。
また、第2距離81xは、回転掘削体46Aが先頭管6の内側で回転中心線Lを回転中心として回転不可能で、かつ、回転掘削体46Aが先頭管6の先端開口6tの前方に位置された場合に回転可能な回転半径に設定される。
即ち、回転掘削体46Aが先頭管6の先端開口6tの前方に位置された状態で回転駆動されることによって第1の掘削ビット8e及び第2の掘削ビット8fが先頭管6の先端開口6tの前方位置の地盤を掘削可能であり、かつ、回転掘削体46Aが管2(先頭管6及び後続管7)内を通過して管2を導坑Aに回収可能に構成される。
以上のような回転掘削体46Aを備えたことにより、先頭管6の先端開口6tの前方において先端開口6tの断面よりも例えば上下幅の大きい断面積の孔を掘削できるので、先頭管6の先端開口縁が地盤に衝突する前に地盤を掘削できて、管2をよりスムーズに推進させることができる。
また、掘削機械26の回収時には、
図21(b)に示すように、第2の掘削ビット群810の第2の掘削ビット8fの先端が、先頭管6の上下の内壁面6c;6dと同一平面を示す位置より上方に位置しない状態にしてから、回転掘削体46Aを管2内に引き戻して掘削機械26導坑Aに回収する。
【0091】
即ち、実施形態9によれば、筐体50の回転中心線Lから回転中心線Lと直交する線上を経由した第1の掘削ビット8eの先端までの第1距離80x(即ち、第1の掘削ビット8eによる掘削半径)と筐体50の回転中心線Lから回転中心線Lと直交する線上を経由した第2の掘削ビット8fの先端までの第2距離81x(即ち、第2の掘削ビット8fによる掘削半径)とが異なるように設定され、第1距離80xを掘削半径とした第1の掘削ビット8eによる掘削径が、先頭管6の案内刃管9(
図14参照)の上下の内壁面6c;6d間の寸法9xよりも小さく、第2距離81xを掘削半径とした第2の掘削ビット8fによる掘削径が、先頭管6の上下の内壁面6c;6d間の寸法9xよりも大きく設定された回転掘削体46Aを備えた。このため、先頭管6の先端開口6tより前方に位置する回転掘削体46Aを回転させて掘削ビット8e;8fが地盤を掘削することにより、先頭管6の先端開口6tの前方において、先頭管6の管の中心を中心とした四角断面であって先頭管6の先端開口6tの四角断面の幅寸法(回転掘削体46Aの径方向に対応する幅寸法、例えば、先頭管6の上下の内壁面6c;6d間の寸法9x)より幅寸法の大きい四角断面の孔を掘削できる。よって、先頭管6の先端開口縁が地盤に衝突する前に、先頭管6の先端開口6tよりも前方に位置する地盤を掘削ビット8e;8fにより確実に掘削できるので、先頭管6の先端開口縁が硬質の地盤に衝突して先頭管6を推進できなくなるような事態を防止でき、地山が硬質地盤である場合でも、管2をよりスムーズに推進させることができる。
【0092】
また、筐体50の外周面51上で周方向に互いに180°離れた位置に設けられた各第2の掘削ビット群810;810の各掘削ビット8fの先端位置が、筐体50の回転中心線Lと直交する同一の面85e上に位置しないように設定されている。つまり、筐体50の外周面51上で周方向に互いに180°離れた位置に設けられた一対の第2の掘削ビット群810;810は、回転掘削体46Aの回転により一方の第2の掘削ビット群810で掘削できない地盤部分を他方の第2の掘削ビット群810で掘削できるように構成されているので、先頭管6の先端開口6tの四角断面の幅寸法より幅寸法の大きい四角断面の孔を効率的に掘削でき、管2をよりスムーズに推進させることができる。
また、各第2の掘削ビット群810を、回転中心線Lを中心として筐体50の外周面51上で例えば等間隔に配置することで、回転掘削体46Aの回転重心を一定に保てるようになり、回転掘削体46Aの回転がスムーズになって効率的に掘削できて、管2をよりスムーズに推進させることができる。
また、第2の掘削ビット8f及び第1の掘削ビット8eを備えたので、第2距離81xを掘削半径とした掘削径の孔を第2の掘削ビット8f及び第1の掘削ビット8eによってより効率的に掘削できるようになる。
【0093】
尚、第2の掘削ビット群810は、筐体50の外周面51に設けられた個々のビット取付部83に個々に取付けられた第2の掘削ビット8fの集合体により構成されてもよい。
また、筐体50の外周面51上において筐体50の回転中心線Lに沿った方向の両方の端面に跨って回転中心線Lに沿った方向に直線状又は非直線状に個々の第2の掘削ビット8fが個々に並ぶように配置されていたり、筐体50の外周面51上において筐体50の回転中心線Lに沿った方向の両方の端面に跨って回転中心線Lに沿った方向に直線状又は非直線状に延長する1つの掘削刃を有した第2の掘削ビットを備えた構成の回転掘削体46Aであって、回転掘削体46Aが管2の内側で回転中心線Lを中心として回転不可能で、かつ、先頭管6の先端開口6tの前方位置で回転可能なように構成されていればよい。
また、第2の掘削ビット群810;810が筐体50の外周面51上で周方向に互いに180°離れた位置に設けられていなくてもよい。
要するに、回転掘削体46Aは、回転中心線Lから回転中心線Lと直交する線上を経由した第1の掘削ビット8eの先端までの第1距離80xが、回転掘削体46Aが管6の内側で回転中心線Lを中心として回転可能な回転半径に設定され、回転中心線Lから回転中心線Lと直交する線上を経由した第2の掘削ビット8fの先端までの第2距離81xが、回転掘削体46Aが管2の内側で回転中心線Lを中心として回転不可能で、かつ、回転掘削体46Aが先頭管6の先端開口6tの前方に位置された場合に回転中心線Lを中心として回転可能な回転半径に設定されればよい。
【0094】
また、回転掘削体は、第1の掘削ビット8eを備えない構成としてもよい。即ち、掘削ビットとして第2の掘削ビット8fのみを有した回転掘削体を用いてもよい。
要するに、回転掘削体が第1の掘削ビット8eを備えない構成の場合において、回転中心線Lから回転中心線Lと直交する線上を経由した回転掘削体の筐体50の外周面51までの最短距離である第1距離が、回転掘削体が先頭管6の内側で回転中心線Lを中心として回転可能な回転半径に設定され、回転中心線Lから回転中心線Lと直交する線上を経由した第2の掘削ビット8fの先端までの第2距離81xが、回転掘削体が管2の内側で回転中心線Lを中心として回転不可能で、かつ、回転掘削体が先頭管6の先端開口6tの前方に位置された場合に回転中心線Lを中心として回転可能な回転半径に設定されればよい。
つまり、第1距離を半径とした筐体50の直径が、先頭管6の上下の内壁面6c;6d間の寸法よりも小さく設定され、かつ、第2距離81xを掘削半径とした第2の掘削ビット8fによる掘削径が、先頭管6の先頭管6の上下の内壁面6c;6d間の寸法9xよりも大きく設定されていることにより、回転掘削体46Aが先頭管6の先端開口6tを介して先頭管6の前方及び先頭管6の内側に移動可能に構成される。
実施形態9によれば、第2の掘削ビット8fによる掘削によって、先頭管6の前方において先頭管6の例えば上下の内壁面6c;6d(先頭管6の一方の一対の壁面)と直交する方向である先頭管6の上下幅間隔よりも広い上下幅間隔で地中10を掘削できるようになり、先頭管6の前方において先頭管6の上下幅方向での余堀が可能となるので、地山が硬質地盤である場合でも管2をよりスムーズに推進させることが可能となる。
【0095】
実施形態9の回転掘削体46Aを備えた管設置装置を用いて管2を地中10に設置する場合においては、先頭管6の前方において先頭管6の断面積よりも幅の広い断面積を掘削できる。即ち、先頭管6の前方の地中10において先頭管6の例えば上下側の地中10の余堀が可能となることから、上述した管後端移動現象が発生しやすくなる。したがって、実施形態9の管設置装置を用いて管2を地中10に設置する場合に、上述した管後端移動規制手段を用いて、上述した管後端移動現象を抑制することが効果的である。
【0096】
実施形態10
実施形態9の回転掘削体46Aと実施形態8の掘削機械揺動駆動装置250とを備えた管設置装置を用いれば、先頭管6の前方の地中10において先頭管6の上下左右側の地中10の余堀が可能となることから、上述した管後端移動現象がより発生しやすくなる。したがって、実施形態9の管設置装置を用いて管2を地中10に設置する場合に、上述した管後端移動規制手段を用いて、上述した管後端移動現象を抑制することが効果的である。
また、実施形態9の回転掘削体46Aと実施形態8の掘削機械揺動駆動装置250とを備えた管設置装置を用いた場合、地盤が硬質地盤層や岩盤層であっても管2をスムーズに推進させることができる。
【0097】
尚、油圧ジャッキ62等の推進装置の推進力を管2に伝達する方法としては、管2の後端開口より後方に突出する図外の推進力伝達部材を設けてもよいし、推進装置で管2の後端面を直接押圧するようにしてもよい。
【0098】
また、掘削機械26としては、ウォータージェット装置(高圧水噴射装置)、管2の中心軸を回転中心とする回転掘削機等を用いてもよい。
例えば、断面形状が長方形の管2であれば、上記掘削機械26を用いることが好ましいが、断面形状が正方形の管を用いるのであれば、掘削機械として、ウォータージェット装置(高圧水噴射装置)を用いたり、管2の中心軸を回転中心とする回転掘削機を用いたり、あるいは、これらを併用して用いてもよい。例えば、先頭管6の前方開口部の中央に管の中心軸を回転中心とする回転掘削機を設置し、先頭管6の前方開口部における角部にウォータージェット装置の噴射ノズルを設置する。尚、本発明でいう断面形状が長方形とは、長方形の角部が面取りされた形状のものも含む。
【0099】
地中10の状態、例えば地質が硬質地盤層や、岩盤層等によって管2の浮き上がりが発生しない場合は、管後端移動規制手段200を用いなくともよい。
さらに、管2は、断面円形状の管であってもよい。また、推進装置として油圧ジャッキ62以外の推進装置を用いてもよい。
【0100】
実施形態1;2で説明した管の設置方法に用いる管設置装置としては、実施形態3〜実施形態10で説明した構成の管設置装置を個別に用いてもよいし、又は、実施形態3〜実施形態10で説明した管設置装置の特徴を様々に組み合わせた構成の管設置装置を用いてもよい。