JP2000248893A - 非開削による配管の敷設工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 大出力の推進機が不要で少ない工程数で大口
径の配管を敷設でき、排土による地面の隆起を生じない
非開削の配管敷設工法を提供する。 【解決手段】 配管の敷設経路に発進立坑１、到達立坑
２を設け、地上設置型の推進機３から回転ロッド４を用
いてボーリング孔を掘進した後、回転ロッド４を到達立
坑２から発進立坑に引き戻す際に配管１０をボーリング
孔内に引き込む非開削の配管の敷設工法において、回転
ロッド４のドリルヘッド５を回転推進させパイロット孔
を掘進する第１工程と、到達立坑２側でドリルヘッド５
を取外し、ロッド４の先端に大口径用拡孔リーマ９’と
配管１０用の鞘管１１とを連結し、推進機３によりロッ
ド４を引き戻してパイロット孔を拡径しながら鞘管１１
を引き込む第２工程とを備え、第２工程において拡孔リ
ーマ９’側から鞘管１１内に入り込む土砂の流動圧を利
用して鞘管１１内の土砂を鞘管１１の後方に移動させ、
到達立坑２に露出する鞘管１１により排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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、地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を実施する際の排土処理方法に関
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５乃至図９にお
いて説明すると次の通りである。図５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。

【０００４】図５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６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７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
端に到達立坑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坑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が到達立坑２から発進立坑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８
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側から到達立坑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
立坑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９
に示すように、推進機３の引き込み力によってロッド４
が発進立坑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。
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、拡孔リーマに
よる拡孔時に生じる排土の処理が問題となる。つまり、
ボーリング孔の内径よりも相当に大きい内径まで拡大す
ると、排土の量も多大であり、このような量の排土が地
中に残っていると地面が隆起してしまうことがあり、こ
れを防止するためには隆起した地面の地均しなどの作業
が必要となり、これによっても敷設作業が煩雑となる虞
がある。

【００１１】本発明の目的は、上記従来の配管の敷設工
法における問題、特に大口径の配管を敷設する場合の問
題に鑑み、大出力の推進機を準備しなくても工程数を少
なくして非開削の状態で大口径の配管を敷設することが
できるとともに、排土による地面の隆起などを生じない
ようにすることができる非開削での配管敷設工法を提供
することにある。

【００１２】

【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坑から発進立
坑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、上記回転ロッドの先端にドリルヘ
ッドを取付けた状態で発進立坑より到達立坑に至る経路
の地中に回転推進させてパイロット孔を掘進させる第１
工程と、到達立坑側で上記ドリルヘッドを取外し、これ
に代えてロッドの先端に大口径用拡孔リーマと鞘管若し
くは敷設対象となる配管とを連続して連結し、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パイロッ
ト孔を拡径しながら鞘管若しくは敷設対象となる配管を
引き込む第２工程とを備え、上記第２工程において拡孔
リーマ側から上記鞘管若しくは配管内に入り込む土砂の
流動圧を利用して鞘管若しくは配管内に入り込んだ土砂
を上記鞘管若しくは配管の推進方向前方側から後方側に
向けて移動させ、後方側に位置する到達立坑に露出する
鞘管若しくは配管において外部に排出することを特徴と
している。

【００１３】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、上記管材のうちで鞘管を用いる場合、推進方向後端
側の周面で少なくとも下周面を含む複数箇所にドレイン
孔が形成されている鞘管が継ぎ足されて推進されること
を特徴としている。

【００１４】請求項３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、拡孔リーマの移動方向前方の土砂に対してベントナ
イト泥水をジェット噴射することを特徴としている。

【００１５】請求項４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、掘進方向における上記鞘管の前端若しくは後端側に
止水部材を設けた構成が用いられることを特徴としてい
る。

【００１６】

【作用】請求項１および３記載の発明では、第２工程に
おいて拡孔リーマの移動方向前方にベントナイト泥水を
ジェット噴射することで掘進する拡孔リーマおよび鞘管
の引き込み抵抗を軽減できるので、ボーリング孔掘削
後、段階的な拡孔処理を行うことなく直接鞘管若しくは
敷設対象となる配管の口径に見合う孔を形成しながら鞘
管若しくは配管を掘進させることができる。しかも、第
２工程においてボーリング孔よりも大口径の鞘管若しく
は配管を推進させるために拡径した際の排土は、鞘管を
用いた場合、鞘管内に導入されるとその流動圧によって
鞘管内を通して排土されるので、地面の隆起に繋がる排
土の堆積を防止できる。

【００１７】請求項２記載の発明では、推進方向後端側
の周面で少なくとも下周面を含む複数箇所にドレイン孔
が形成されている鞘管が継ぎ足されて推進されるので、
突き崩された泥と水とが比重の違いにより分離されやす
くなり、鞘管の内部で下周面に堆積しやすい比重の大き
な泥がドレイン孔から外部に排出されやすくなる。

【００１８】請求項４記載の発明では、第２工程での拡
径時に発生する土砂が管材内を移動する際に、管材の後
端に止水部材を設けることで管材の後方側に向け移動し
てくる土砂を効率よく排出することができ、また、管材
の前端に止水部材を設けることで掘進方向前方の地下水
がむやみやたらに流出するのを阻止して地下水の不足に
よる地盤沈下を未然に防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図示実施例により本発明の
実施の形態を説明する。なお本発明の工法は、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。

【００２０】図１は、本発明の実施例による配管敷設工
法の第１工程を説明している。図１において、地中配管
の敷設経路には第１発進立坑１と、到達立坑２とが設け
られ、第１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、従来と同じように、
回転推進ロッド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を備えている。また、ガイドドリルユニット３
ａの近傍には、動力源となるパワーユニットトラック３
ｂが配置されている。

【００２１】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を取付
ける。そして、推進機３を稼働することで、ドリルヘッ
ド５を取り付けたロッド４の先端を、地上に設けた貫入
孔６より地中に進入させる。次に、引き続き推進機３を
稼働することで、ロッド４が推進機３の押込み力により
第１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。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。

【００２２】上記ロッド４の推進時には、図７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。

【００２３】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’を取り付けるとともに、この拡径リーマ９’に
連続して埋設配管（図８において符号１０で示した配管
に相当）を挿入可能な口径を有する鞘管（便宜上、図７
に示した符号１１を用いる）を連結し、ロッド４を推進
機３による引き込み力で引き戻す。

【００２４】拡径リーマ９’に連結される鞘管１１に
は、拡径リーマ９’から噴射されるベントナイト泥水に
よって突き崩されることで軟化した土壌から発生する排
土を回収して排出する構造が備えられている。図３は、
到達立坑２から鞘管１１を挿入する状態を説明するため
の模式図であり、同図において、鞘管１１には、掘進方
向後側方側の下周面にドレインポートをなす開口１１Ａ
が設けられている。鞘管１１の掘進方向後端の開口には
着脱可能なゲート板１２が取り付けられ、そのゲート板
１２の一部に相当する下半周部には止水バルブとしてエ
アの給排ににより膨縮可能なエアピンチバルブ１３が設
けられている。開口１１Ａには、開閉弁１４Ａを備えて
着脱可能なドレインパイプ１４が取り付けられるように
なっており、開閉弁１４Ａを開放することで鞘管１１内
に流れ込む土砂を排出できるようになっている。

【００２５】拡径リーマ９’と共にボーリング孔内を掘
進する鞘管１１には、拡径リーマ９’から噴射されるベ
ントナイト泥水によって突き崩された土壌が泥水状、換
言擦れば低粘度の土砂となって入り込む。つまり、拡径
リーマ９’によって突き崩された土壌は、拡径リーマ
９’の後方に回り込むことになり、そこで、土圧の影響
が大きくない空間を有する鞘管１１の内部に入り込むこ
とになる。このため、鞘管１１内に入り込んだ泥水は拡
径リーマ９’の掘進に応じて連続的に鞘管１１内に入り
込み、鞘管１１内で移動する。泥水は比重の違いによっ
て土砂が鞘管１１の下周面内部に堆積しながら連続して
入り込む泥水によって押し動かされて掘進方向後方に移
動する。鞘管１１の掘進方向後方に泥水中の土砂が移動
すると、開口１１Ａに達した時点で外部に排出される。
本実施例では、鞘管１１の開口１１Ａからドレインパイ
プ１４に流れ込み、到達立坑２内に排出される土砂が図
示しない吸引手段により到達立坑２から外部に回収され
る。

【００２６】鞘管１１は、到達立坑２において継ぎ足さ
れるようになっているので、掘進方向後方端が到達立坑
２からボウリング孔内に入り込む直前でゲート板１２に
有するエアピンチバルブ１３を収縮させることで掘進方
向開口端から取り外し、継ぎ足された鞘管１１の掘進方
向後方端に改めて取り付ける。

【００２７】第２工程終了後には、図示しないが、鞘管
１１の外周面と土壌との間に裏込め材が充填されて鞘管
１１の固定保持が行われ、この後、図７および図８にお
いて説明した場合と同様な処理により鞘管１１内に配管
１０が引き込まれる。

【００２８】上記実施例においては、鞘管１１の掘進方
向後方端にエアピンチバルブ１３を配置した例を示した
が、本発明では、この構成に限らない、つまり、エアピ
ンチバルブ１３は、図示しないが鞘管１１の掘進方向の
前方端に配置することも可能である。このような構成に
よれば、掘進方向前方側の土壌内に存在する地下水をあ
る程度堰き止めることができ、むやみやたらに清花１１
内に流れ込んだ場合に掘進方向前方の地下水が不足する
ことによる地盤沈下を防止することができる。

【００２９】以上のような実施例によれば、拡径リーマ
９’によって掘進する際に発生する土中圧を利用して突
き崩されて軟化した土壌を泥水状態で鞘管１１内へ容易
に入り込ませることができるので、鞘管１１内を封止し
ないで積極的に土砂の排出用通路として用いることがで
きる。これにより、鞘管１１とは別に排土処理構造を設
けなくてもよく、敷設工事に係る設備を簡略化すること
ができる。なお、上記実施例において、第２工程が実施
される前に、第１工程で掘削されたボーリング孔と第２
工程で掘削される拡径リーマの外形に相当する孔との中
間の内径で土中をリーミングすることもちろん可能であ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上のように請求項１乃至３記載の発明
によれば、第２工程において拡孔リーマの移動方向前方
にベントナイト泥水をジェット噴射することで掘進する
拡孔リーマおよび鞘管若しくは敷設対象となる配管の引
き込み抵抗を軽減できるので、ボーリング孔掘削後、段
階的な拡孔処理を行うことなく直接鞘管の口径に見合う
孔を形成しながら鞘管を掘進させることができる。しか
も、第２工程においてボーリング孔よりも大口径の鞘管
若しくは敷設対象となる配管を推進させるために拡径し
た際の排土は、鞘管を用いた場合に内部に導入されると
その流動圧によって鞘管内を通して排土されるので、地
面の隆起に繋がる排土の堆積を防止できる。これによ
り、大出力の推進機を準備しなくても工程数を少なくし
て非開削の状態で大口径の配管を敷設することができる
とともに、排土による地面の隆起などを生じないように
することができ、大口径配管の引き込みに要する時間を
短縮できる非開削での配管敷設工法の実施が可能とな
る。

【００３１】請求項４記載の発明によれば、第２工程で
の拡径時に発生する土砂が管材内を移動する際に、管材
の後端に止水部材を設けることで管材の後方側に向け移
動してくる土砂を効率よく排出することができ、また、
管材の前端に止水部材を設けることで掘進方向前方の地
下水がむやみやたらに流出するのを阻止して地下水の不
足による地盤沈下を未然に防止できる。

【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】本発明の実施例に用いられる排土構造を説明す
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 ７ 信号 ８ 検知器 ９’ 拡孔リーマ １０ 配管 １１ 鞘管 １１Ａ ドレインポートに相当する開口 １２ ゲート板 １３ エアピンチバルブ １４ ドレインパイプ

───────────────────────────────────────────────────── 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 AC18 AD37 BA15 BA18 BA28 DA06 FA06

Claims (4)

【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坑から発進立坑に向け引き戻
   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、 上記回転ロッドの先端にドリルヘッドを取付けた状態で
   発進立坑より到達立坑に至る経路の地中に回転推進させ
   てパイロット孔を掘進させる第１工程と、 到達立坑側で上記ドリルヘッドを取外し、これに代えて
   ロッドの先端に大口径用拡孔リーマと鞘管若しくは敷設
   対象となる配管とを連続して連結し、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パイロット孔を拡
   径しながら鞘管若しくは敷設対象となる配管を引き込む
   第２工程とを備え、 上記第２工程において拡孔リーマ側から上記鞘管若しく
   は配管内に入り込む土砂の流動圧を利用して鞘管若しく
   は配管内に入り込んだ土砂を上記鞘管若しくは配管の推
   進方向前方側から後方側に向けて移動させ、後方側に位
   置する到達立坑に露出する鞘管若しくは配管において外
   部に排出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、上記管材のうちで鞘管を用いる場
   合、推進方向後端側の周面で少なくとも下周面を含む複
   数箇所にドレイン孔が形成されている鞘管が継ぎ足され
   て推進されることを特徴とする非開削による配管の敷設
   工法。
3. 【請求項３】 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、拡孔リーマの移動方向前方の土砂に
   対してベントナイト泥水をジェット噴射することを特徴
   とする非開削による配管の敷設工法。
4. 【請求項４】 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、掘進方向における上記鞘管の前端若
   しくは後端側に止水部材を設けた構成が用いられること
   を特徴とする非開削による配管の敷設工法。