(57)【要約】【課題】推進作業の効率化が図れるとともに推進作業中において管の位置を連続して確認することが可能な、管を地中に設置する際の管の状態監視方法を提供する。【解決手段】回転掘削体１０により地山１０Ａを掘削しながら回転掘削体を推進装置５で後方から押圧することにより回転掘削体の後続に順次継ぎ足された管２，２…を推進させて地中に設置する管設置装置１を用いて管を地中に設置する際の管の状態監視方法であって、回転掘削体に接続される先頭管２Ａに管の傾斜角度を検出するための傾斜センサ（傾斜検出手段）Ｘ２を取付けるとともに、先頭管の後方に順次接続される後続管２Ｂ，２Ｂ…のうちの１つ以上の後続管に管の傾斜角度を検出するための傾斜検出手段を取付け、管の推進中において各傾斜検出手段で連続的に計測される実測値に基づいて推進中の管の地中での状態を監視することを特徴とする。【選択図】図１
2018017698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転掘削体により地山を掘削しながら回転掘削体を推進装置で後方から押圧することにより回転掘削体の後続に順次継ぎ足された管を推進させて地中に設置する管設置装置を用いて管を地中に設置する際の管の状態監視方法であって、
回転掘削体に接続される先頭管に管の傾斜角度を検出するための傾斜検出手段を取付けるとともに、先頭管の後方に順次接続される後続管のうちの１つ以上の後続管に管の傾斜角度を検出するための傾斜検出手段を取付け、
管の推進中において各傾斜検出手段で連続的に計測される実測値に基づいて推進中の管の地中での状態を監視することを特徴とする管を地中に設置する際の管の状態監視方法。
【請求項２】
先頭管の後方に順次接続されるすべての後続管にそれぞれ管の傾斜角度を検出する傾斜検出手段を取付けたことを特徴とする請求項１に記載の管を地中に設置する際の管の状態監視方法。
【請求項３】
地中に設置する予定の先頭管及び後続管の設計位置と、管の地山への入口から管の地中への推進量と傾斜検出手段で計測された傾斜角度の実測値とに基づいて算出される推進中の先頭管及び後続管の実測位置と、を同一の表示画面上に同時に表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管を地中に設置する際の管の状態監視方法。
【請求項４】
管の地山への入口から管の地中への推進量をストローク計で測定したことを特徴とする請求項３に記載の管を地中に設置する際の管の状態監視方法。
【請求項５】
地中に設置する予定の先頭管及び後続管が一定距離推進する毎の傾斜角度の設計値に基づく設計評価値を求めるとともに、推進作業中の先頭管及び後続管が一定距離推進する毎に傾斜検出手段から得られる先頭管及び後続管の傾斜角度の実測値に基づく実測評価値を求め、
先頭管及び後続管の設計評価値と実測評価値との差を求めて表示画面上に表示することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の管を地中に設置する際の管の状態監視方法。
【請求項６】
設計評価値が任意に決めた基準と設計値とで算出される管の設計高さであり、実測評価値が任意に決めた基準と管の傾斜角度の実測値とに基づいて算出される管の実測高さであることを特徴とする請求項５に記載の管を地中に設置する際の管の状態監視方法。
【請求項７】
管設置装置は、断面四角形の先頭管と、先頭管の一端開口よりも前側に位置されて先頭管の推進方向と交差する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体と、先頭管の内面に支持された支持体と、基端側が支持体に連結されるとともに回転掘削体を回転可能に支持する連結支柱部と、回転掘削体を先頭管の高さ方向で互いに対向する一方の一対の内面と直交する方向に揺動可能に駆動する揺動駆動手段と、推進力を支持体を介して先頭管及び回転掘削体に付与する推進装置と、を備えた構成であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の管を地中に設置する際の管の状態監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管を地中に設置する際に、推進作業の効率化が図れるとともに管の位置を連続して確認することが可能な管の状態監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
管を地中に設置する際に、地中での管の位置を確認するために、例えばレーザー投光器とターゲットと監視カメラとを備えた計測器を用いる方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５４７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した方法によれば、管の推進を停止した状態で測定しなければならず、推進作業を中断させなければならないため、推進作業の効率が悪くなるという課題があった。また、推進作業の効率悪化を抑制するため、測定時間間隔を長くすれば、測定時間間隔が長い程、その間の管の状況が不明となる。つまり、この場合、管の推進中において連続的な監視ができず、推進中の管の状況の詳細がわからなくなるという課題があった。
本発明は、推進作業の効率化が図れるとともに推進作業中において管の位置を連続して確認することが可能な、管を地中に設置する際の管の状態監視方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、回転掘削体により地山を掘削しながら回転掘削体を推進装置で後方から押圧することにより回転掘削体の後続に順次継ぎ足された管を推進させて地中に設置する管設置装置を用いて管を地中に設置する際の管の状態監視方法であって、回転掘削体に接続される先頭管に管の傾斜角度を検出するための傾斜検出手段を取付けるとともに、先頭管の後方に順次接続される後続管のうちの１つ以上の後続管に管の傾斜角度を検出するための傾斜検出手段を取付け、管の推進中において各傾斜検出手段で連続的に計測される実測値に基づいて推進中の管の地中での状態を監視するようにしたので、推進作業の効率化が図れるとともに推進作業中において管の位置を連続して確認することが可能となる。
先頭管の後方に順次接続されるすべての後続管にそれぞれ管の傾斜角度を検出する傾斜検出手段を取付けたので、推進作業中において各管の位置を連続して確認することが可能となる。
地中に設置する予定の先頭管及び後続管の設計位置と、管の地山への入口から管の地中への推進量と傾斜検出手段で計測された傾斜角度の実測値とに基づいて算出される推進中の先頭管及び後続管の実測位置と、を同一の表示画面上に同時に表示するので、監視者は、設計位置に対する推進作業中の各管の実測位置のずれを視覚的に把握できるようになる。
管の地山への入口から管の地中への推進量をストローク計で測定したので、管の推進量を正確に計測できる。
地中に設置する予定の先頭管及び後続管が一定距離推進する毎の傾斜角度の設計値に基づく設計評価値を求めるとともに、推進作業中の先頭管及び後続管が一定距離推進する毎に傾斜検出手段から得られる先頭管及び後続管の傾斜角度の実測値に基づく実測評価値を求め、先頭管及び後続管の設計評価値と実測評価値との差を求めて表示画面上に表示するので、監視者は、設計値に対する推進作業中の各管の実測値のずれを数量的に把握できるようになる。
設計評価値が任意に決めた基準と設計値とで算出される管の設計高さであり、実測評価値が任意に決めた基準と管の傾斜角度の実測値とに基づいて算出される管の実測高さであることとしたので、地中に推進する管の高さを基準に管の推進状況を把握できるようになる。
管設置装置は、断面四角形の先頭管と、先頭管の一端開口よりも前側に位置されて先頭管の推進方向と交差する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体と、先頭管の内面に支持された支持体と、基端側が支持体に連結されるとともに回転掘削体を回転可能に支持する連結支柱部と、回転掘削体を先頭管の高さ方向で互いに対向する一方の一対の内面と直交する方向に揺動可能に駆動する揺動駆動手段と、推進力を支持体を介して先頭管及び回転掘削体に付与する推進装置と、を備えた構成であるので、推進装置による推進力を制御したり、揺動駆動手段を制御して掘削方向を制御することにより、推進中の各管の地中での実測位置と設計位置とずれを少なくすることが可能となり、各管を設計位置に近い位置に設置できて、精度の高い設置工事を実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】管設置システムの概要を示す図。
【図２】側壁が台形状に形成された管を示す斜視図。
【図３】地中への管の設置方法を示す図。
【図４】各管の設計位置及び実測位置の表示を示す図。
【図５】（ａ）は表示画面に表示された各管の高さの設計置、実測値、差を示す図、（ｂ）は表示画面に表示された各管の傾斜角度の設計置、実測値、差を示す図。
【図６】管設置装置の横断面図。
【図７】管設置装置の縦断面図。
【図８】掘削装置を前方側から見た斜視図。
【図９】掘削装置を前方側から見た斜視図。
【図１０】管設置装置の前側部分の拡大図。
【図１１】上下揺動駆動手段の動作説明図。
【図１２】座屈防止部材を備えた推進力伝達棒状体を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態
実施形態による、管を地中に設置する際の管の状態監視方法は、後述する管設置装置１を用いて管２を地中に設置する際、即ち、図１に示すように、回転掘削体１０により地山１０Ａを掘削しながら回転掘削体１０を推進装置５で後方から押圧することにより回転掘削体１０の後続に順次継ぎ足された管２，２…を推進させて地中に設置して行く場合において、地中に設置されるすべての管２，２…に、水平面に対する管２の傾斜角度θを検出するための傾斜検出手段としての傾斜センサＸ２を取付け、各管２，２…の推進中に各傾斜センサＸ２，Ｘ２…で連続的に計測される実測値に基づいて推進中の各管２，２…の地中での状態を監視することによって、地中を推進中の各管２，２…の地中での実測位置と設計位置とのずれが拡大しないように各管２，２…の設置作業を行えるようにするものである。
【０００８】
図１に示すように、実施形態１による管の状態監視方法を実現するための管設置システムＸ１は、複数の管２，２…を地中に設置するための管設置装置１と、当該管設置装置１により地中に設置する各管２，２…の平面部に設置された各傾斜センサＸ２，Ｘ２…と、管２の推進量（推進距離）を測定する推進量測定手段としてのストローク計Ｘ３と、推進中の各管２，２…の状態を監視する状態監視装置Ｘ４とを備える。
【０００９】
管設置装置１を用いて地中１０に設置される管２は、断面四角形状の管であって、管の中心線（中心軸）（＝（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））と直交する面で管を切断した場合の断面形状が四角形状の管であって、真っ直ぐに延長する直管（管の中心線が直線である管）、あるいは、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（管の中心線が曲線である管）である。
【００１０】
例えば、図２に示すように、直管として、管２の互いに平行に対向する一方の一対の側壁２ａ，２ａが合同な台形に形成され、当該側壁２ａの台形の互いに平行な辺縁２ｓ，２ｓが管２の中心線２Ｃと平行である、側壁２ａが台形状の管２を使用する。当該複数の管２が回転掘削体１０の後方に順次連結されて地中に設置されることによって、図３（ｃ）に示すように、地中での進行軌跡２Ｚが、前の管２の後端開口縁２ｘと後の管２の前端開口縁２ｙとの連結部で折れ曲がる線状（湾曲に近似した線状）になる折曲管２Ｗが地中に設置されることになる。
【００１１】
側壁２ａが台形状の管２として、図２，図３（ａ）に示すように、管２の互いに平行に対向する一方の一対の側壁２ａ，２ａが合同な台形に形成され、当該側壁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ものを用いる。当該管２は、側壁が長方形の直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。
【００１２】
前の管２の後端開口縁２ｘと後の管２の前端開口縁２ｙとの連結部は、前の管２の後端開口縁２ｘと後の管２の前端開口縁２ｙとの間を介して管２の内外に水が流通しない状態に連結される。つまり、後述する管設置装置１により管２を地中１０に設置する際、前の管２の一対の台形状の側壁２ａの他方の脚２ｔである辺縁で開口する後端開口縁２ｘと後の管２の一対の台形状の側壁２ａの一方の脚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２，２…の地中１０での進行軌跡２Ｚが前の管２の後端開口縁２ｘと後の管２の前端開口縁２ｙとの連結部で折れ曲がる線状になる。言い換えれば、２つ以上の管２が連結されることで、管２の中心線（中心軸）２Ｃが連結部で折れ曲がる折曲線を描くように延長する図３（ｂ），図３（ｃ）に示すような折曲管２Ｗが形成され、当該折曲管２Ｗが地中に設置されていくことになる。尚、連結部で連結される前の管２の一対の台形状の側壁２ａの他方の脚２ｔ及び後の管２の一対の台形状の側壁２ａの一方の脚２ｔの長さは同じである。
【００１３】
尚、進行軌跡２Ｚの折れ曲がり角度（折曲管２Ｗの管の中心線を形成する折曲線の折れ曲がり角度）は、前の管２の後端開口縁２ｘと後の管２の前端開口縁２ｙとの連結部における管２の台形状の側壁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で折れ曲がる中心線２Ｃと中心線Ｃとのなす角度が１８０度に近くなり、なす角が直角から遠くなるほど連結部で折れ曲がる中心線２Ｃと中心線Ｃとのなす角度が９０度に近くなる。したがって、管２の予定進行軌跡に応じて管２に台形状の側壁２ａの前記なす角αを決めればよい。
【００１４】
このように、側壁２ａが台形状の管２を使用することで、地中において曲がって延長するような折曲管２Ｗ（図１参照）を地中に設置することが可能となる。即ち、前の管２の一対の台形状の側壁２ａの他方の脚２ｔである辺縁で開口する後端開口縁２ｘと後の管２の一対の台形状の側壁２ａの一方の脚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、管の中心線が連結部で折れ曲がる折曲線を描くように延長する折曲管２Ｗを形成できるようになる。
【００１５】
図１に示すように、傾斜センサＸ２は、地中に設置するすべての管２，２…、即ち、後述する先頭管２Ａ及び当該先頭管２Ａの後方に順次接続されるすべての後続管２Ｂ，２Ｂ…にそれぞれ取付けられる。
傾斜センサＸ２は、各管２，２…に設けられた基準となる平面部に取付けられ、管２が地中に設置される際に当該平面部が傾いた場合に、水平面に対する当該平面部の交差角度、即ち、水平面に対する管２の進行方向角度となる管２の傾斜角度θを測定するセンサである。
傾斜センサＸ２は、例えば、上述した側壁２ａが台形状の管２の各側壁２ａ，２ａの上底同士を繋ぐ上板２ｕ（図２参照）の内面である平面部に取付けられる。
当該傾斜センサＸ２としては、例えば、シリコンオイル中に半円形の２枚の左右の電極の半分が浸かった構成の傾斜センサを用いる。当該傾斜センサでは、センサが傾いた場合に左右の電極がシリコンオイルに浸かる面積が変化することを利用し、この面積の変化を静電容量の変化として取り出すことで、傾斜角度θを計測できるように構成されている。
【００１６】
図１に示すように、ストローク計Ｘ３は、例えば、発進坑３００における地中への入口となるエントランス３０１の手前に位置された管２（先頭管２Ａあるいは先頭管２Ａの後ろに順次接続される後続管２Ｂ，２Ｂ…）が後述する推進装置５の推進駆動源としての油圧シリンダ（推進ジャッキ（元押し手段））２００Ａ及び後述する推進力伝達手段２００を介して発進案内台２００Ｂから地中に押し込まれた際の管２の移動量（変位量）を計測する変位計である。
当該ストローク計Ｘ３としては、例えば、ワイヤーの引き出し量で油圧シリンダ２００Ａのピストンの移動距離を計測するワイヤー式のストローク計を用いる。
例えば、エントランス３０１の手前に位置された管２をエントランス３０１を介して地中に侵入させてから管２の後端に次の管２を繋ぐまでの間は、当該エントランス３０１から地中に侵入させている管２の推進量をストローク計Ｘ３の計測範囲内で複数回計測して当該計測された移動量を累計（合計）することによって当該エントランス３０１から地中に侵入させた管２の推進量を求め、既に地中に設置された複数の管２の推進量の合計は、地中に設置された（管の数）×（１つの管の全長）で求める。即ち、この場合、発進案内台２００Ｂから地中に押し込まれた管２，２…の推進量の合計は、既に地中に設置された（管２の数）×（１つの管２の全長）と、ストローク計Ｘ３で計測されたエントランス３０１から地中に侵入させている途中の管２の推進量とにより求める。このように、管２の地山への入口から管２の地中への推進量をストローク計Ｘ３で測定したので、管２の推進量を正確に計測できる。
尚、エントランス３０１の手前に位置された管２が押圧される毎に油圧シリンダ２００Ａのピストンの移動量を当該ストローク計Ｘ３の計測範囲内で計測し、当該計測された全ての管２，２…の移動量を累計（合計）することで、地中に推進させたエントランス３０１から先頭管２Ａまでの管２の推進量の合計を求めるようにしてもよい。
【００１７】
状態監視装置Ｘ４は、図外の実測位置算出手段と、設計位置算出手段と、差算出手段と、表示手段とを備えたコンピュータにより構成される。
図１に示すように、当該状態監視装置Ｘ４は、監視室Ｘ４０に設置される。
【００１８】
実測位置算出手段、設計位置算出手段、差算出手段は、コンピュータにより実現される。即ち、設計位置算出手段、実測位置算出手段、差算出手段は、プログラムと、プログラムの手順に従って処理を行うコンピュータハードウエアとにより構成される。
また、各傾斜センサＸ２，Ｘ２…、及び、ストローク計Ｘ３で測定された測定値は、有線又は無線を介して状態監視装置Ｘ４（コンピュータ）に送信される。
【００１９】
実測位置算出手段は、実際に推進中の管２の傾斜センサＸ２又は複数の各管２，２…の各傾斜センサＸ２，Ｘ２…から所定時間間隔（例えば１００ｍｓ毎）で送信されてくる傾斜角度θの実測データに基づいて、管２又は複数の各管２，２…の先端における高さ方向の中心位置（以下、「先端中心」という）の変位量Ｚを、Ａｓｉｎθ＝Ｚにより求める。尚、Ａは定数（管２のすべてが地中に入っていない場合はストローク計Ｘ３で測定された管２の推進量の測定値（実測データ）、管２のすべてが地中に入った場合は管２の全長（管２の先端中心と管２の後端中心（管２の後端における高さ方向の中心位置）とを繋ぐ直線の長さ））であり、θは傾斜角度の実測データである。
この際、管２又は複数の各管２，２…の先端中心の変位量Ｚ（垂直方向変位量）は、任意に設定した高さ基準Ｙ０（図４参照）に対する実測高さに換算して管理する。尚、高さ基準Ｙ０は、例えば、エントランス３０１の手前に設置される推進作業前の管２の後端縁における高さ方向の中心位置（管２の後端中心）に設定される。
また、傾斜センサＸ２は、例えば管２の上板２ｕの内面である平面部に取付けられているので、管２の上板２ｕの内面の位置を管２の先端中心に補正するための換算を行っている。即ち、傾斜センサＸ２が管２の先端中心に取付けられているものとみなして、推進前の管２…の先端中心の位置である変位基準Ｙ０１（図４参照）と高さ基準Ｙ０との差を算出している。
実測高さは、エントランス３０１の手前に位置された推進前の管２の先端中心の位置である変位基準Ｙ０１と高さ基準Ｙ０との間の垂直距離（以下、固定量という）＋管２又は複数の各管２，２…が一定距離（例えば数ｃｍ）推進する毎の管２又は複数の各管２，２…の先端中心の変位量Ｚ（変位基準Ｙ０１を基準とした垂直方向変位量）で求まる。
変位量Ｚは、図４（ｂ），（ｃ），（ｄ）の左から１番目の管２のような、エントランス３０１の手前に位置された推進前の管２が推進を始めて当該管２の全部が地中に推進するまでの当該管２の先端中心の変位量（以下、変位量Ｚ１という）＋図４（ｃ），（ｄ）の左から１番目の管２以外の管２のような、全部が地中に推進した後の管２又は複数の各管２，２…の先端中心の変位量（以下、変位量Ｚ２という）で求まる。
変位量Ｚ１は、管２が一定距離を推進する毎に得られるストローク計Ｘ３からの測定値を累計した累計距離をＡｓｉｎθのＡとし、管２が一定距離を推進する毎に得られる傾斜センサＸ２からの傾斜角度θをＡｓｉｎθのθとして求められる変位量である。
即ち、実測位置算出手段は、エントランス３０１の手前に位置された管２が最初に一定距離ｄだけ推進した時の管２の先端中心の変位量Ｚ１を、ストローク計Ｘ３から受信した測定値（一定距離）ｄと当該測定値ｄを受信した時に傾斜センサＸ２から受信した傾斜角度θとに基づいてｄｓｉｎθで求め、次に管２が一定距離ｄだけ推進した時の管２の先端中心の変位量Ｚ１を、ストローク計Ｘ３から受信した測定値（ｄ×２）と当該測定値（ｄ×２）を受信した時に傾斜センサＸ２から受信した傾斜角度θとに基づいて（ｄ×２）ｓｉｎθで求めるというように、変位量Ｚ１を求めるに際して、ＡｓｉｎθのＡを、管２が一定距離ｄを推進する毎にストローク計Ｘ３から得られる測定値ｄ×ｎ（ｎは一定距離ｄを推進した回数）により求め、管２が一定距離ｄを推進する毎に傾斜センサＸ２から得られる傾斜角度θをＡｓｉｎθのθとして用いることにより算出する。
例えば、一定距離ｄが５ｃｍであれば、管２が一定距離ｄを推進する毎の管２の先端中心の変位量Ｚ１は、５ｓｉｎθ、１０ｓｉｎθ、１５ｓｉｎθ…により求まる。
変位量Ｚ２は、管２が一定距離を推進する毎に得られる傾斜センサＸ２からの傾斜角度θをＡｓｉｎθのθとし、管２の全長をＡｓｉｎθのＡとして求められる変位量である。
例えば、図４（ｄ）に示す各管２；２…の先端中心Ｙ１の実測高さデータは、以下のように求める。
左から１番目の管２の先端中心Ｙ１の実測高さは、固定量＋左から１番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ１により求める。
左から２番目の管２の先端中心Ｙ１の当該実測高さは、固定量＋左から１番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ１＋左から２番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２により求める。
左から３番目の管２の先端中心Ｙ１の当該実測高さは、固定量＋左から１番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ１＋左から２番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２＋左から３番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２により求める。
左から４番目の管２の先端中心Ｙ１の当該実測高さは、固定量＋左から１番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ１＋左から２番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２＋左から３番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２＋左から４番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２により求める。
左から５番目の管２の先端中心Ｙ１の当該実測高さは、固定量＋左から１番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ１＋左から２番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２＋左から３番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２＋左から４番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２＋左から５番目の管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ２により求める。
つまり、左から２番目以降のすでに全部が地中に推進した後の管２の先端中心Ｙ１の実測高さは、固定量＋管２の全部がまだ地中に推進されていない管２の先端中心Ｙ１の変位量Ｚ１＋管２の全部が地中に推進されている管２の先端中心の変位量Ｚ１の累計値で求まる。
尚、例えば、図４に示すように、管２又は複数の各管２，２…が基準Ｙ０よりも下方に推進する場合は、管２又は複数の各管２，２…の先端中心の実際の変位量が「＋」の値で算出され、実測高さは、「＋」の値となる。また、管２又は複数の各管２，２…が基準Ｙ０よりも上方に推進する場合は、管２又は複数の各管２，２…の先端中心の実際の変位量が「−」の値で算出され、実測高さは、「−」の値となる。
そして、実測位置算出手段は、管２がエントランス３０１に設置された後、実際に一定距離（例えば数ｃｍ）推進する毎（エントランス３０１から管２を一定距離推進させたことをストローク計Ｘ３から受信する毎）に、例えば、図４に示すように、管２又は複数の各管２，２…の先端中心の実測高さに基づいて表示画面３１０上に管２又は複数の各管２，２…の先端中心Ｙ１を表示するとともに、実線表示の管２のように表示画面３１０上に管２又は複数の各管２，２…の実測外形を表示する。
つまり、実測位置算出手段は、管２又は複数の各管２，２…が一定距離推進する毎に、表示画面３１０上に管２又は複数の各管２，２…の先端中心Ｙ１を表示し、管２又は複数の各管２，２…の傾斜角度θの実測データに基づいて、当該先端中心Ｙ１を通過する傾斜角度θ（水平線に対する傾斜角度θ）の傾斜線を描き、管２又は複数の各管２，２…の長さ方向に沿った外形線は、傾斜角度θの傾斜線と平行で管２の高さ寸法を隔てて対向する上下の傾斜線を管２の長さで規定することにより求め、管２又は複数の各管２，２…の高さ方向に沿った外形線は、上下の傾斜線の端部同士を連結することにより求める。
即ち、実測位置算出手段は、管２又は複数の各管２，２…が一定距離推進する毎に、管２又は複数の各管２，２…の実測外形を逐次更新しながら表示する。
【００２０】
設計位置算出手段は、管２又は複数の各管２，２…が一定距離（例えば数ｃｍ）推進する毎の管２又は複数の各管２，２…の水平面に対する傾斜角度の設計データを算出して蓄積している。そして、管２の先端中心の設計上の変位量は、Ａｓｉｎθ＝Ｚにより求まるる。この場合、Ａは定数（管２のすべてが地中に入っていない場合はストローク計Ｘ３で測定された管２の推進量の実測データ、管２のすべてが地中に入った場合は管２の全長（管２の先端中心と管２の後端中心（管２の後端における高さ方向の中心位置）とを繋ぐ直線の長さ））であり、θは傾斜角度の設計データである。
この際、管２又は複数の各管２，２…の先端中心の設計上の変位量Ｚ（垂直方向変位量）は、上述した高さ基準Ｙ０に対する設計高さに換算して管理する。
設計高さは、上述した固定量＋管２又は複数の各管２，２…が一定距離（例えば数ｃｍ）推進する毎の管２又は複数の各管２，２…の先端中心の設計上の変位量Ｚ（上述した変位基準Ｙ０１を基準とした垂直方向変位量）で求まる。
即ち、管２又は複数の各管２，２…の先端中心の設計上の変位量Ｚは、上述した変位量Ｚ１、変位量Ｚ２と同様な求め方で求めることができる。つまり、傾斜角度θの実測データの代わりに傾斜角度θの設計データを用いて上述した算出方法により設計上の変位量Ｚ１、変位量Ｚ２を求めることができる。
尚、設計上の変位量Ｚは、管２又は複数の各管２，２…が一定距離推進する毎の管２又は複数の各管２，２…の先端中心の設計上の変位量の累計値により求めても良い。
そして、設計位置算出手段は、上述した実測位置算出手段による実測外形の表示方法と同様に、管２がエントランス３０１に設置された後、実際に一定距離（例えば数ｃｍ）推進する毎（エントランス３０１から管２を一定距離推進させたことをストローク計Ｘ３から受信する毎）に、例えば、図４に示すように、管２又は複数の各管２，２…の先端中心の設計高さに基づいて表示画面３１０上に管２又は複数の各管２，２…の先端中心Ｙ２を表示するとともに、点線表示の管２のように表示画面３１０上に管２又は複数の各管２，２…の設計外形を表示する。
即ち、設計位置算出手段は、管２又は複数の管２，２…が一定距離推進する毎に、管２又は複数の各管２，２…の設計外形を逐次更新しながら表示する。
【００２１】
即ち、管２又は複数の各管２，２…が一定距離推進する毎に、図４に示すように、表示画面３１０上に同時に、推進中の管２又は複数の各管２，２…の実測高さ（管２又は複数の各管２，２…の実際の先端中心Ｙ１）及び管２の実測外形が表示されるとともに、推進中の管２又は複数の各管２，２…の設計高さ（管２又は複数の各管２，２…の設計上の先端中心Ｙ２）及び管２の設計外形が表示される。
このように、推進作業中の管２又は複数の各管２，２…の実測外形と管２又は複数の各管２，２…の設計外形とを同一の表示画面３１０上に重ねて同時に表示することで、監視者は、推進作業中の管２又は複数の各管２，２…の設計位置に対する実測位置のずれを視覚的に把握できるようになる。
【００２２】
差算出手段は、推進作業中の管２又は複数の各管２，２…が一定距離（例えば数ｃｍ）推進する毎に、管２又は複数の各管２，２…の傾斜角度θの実測データと傾斜角度θの設計データとの差（即ち、傾斜角度θの実測値と設計値との差）、及び、管２又は複数の各管２，２…の実測高さデータ（実測評価値）と設計高さデータ（設計評価値）との差（即ち、基準Ｙ０を基準とした管２又は複数の各管２，２…の先端中心の実測値と設計値との差）を算出する。
そして、表示手段は、図５（ａ）に示すように、評価値としての管２又は複数の各管２，２…の高さの設計値、実測値、設計値と実測値との差を表示画面３１０に表示するとともに、図５（ｂ）に示すように、管２又は複数の各管２，２…の傾斜角度θの設計値、実測値、設計値と実測値との差を表示画面３１０に表示する（尚、図５の○○には実際には数値が表示される）。
このように、表示画面３１０上に、管２又は複数の各管２，２…の高さの設計値（設計高さ（設計評価値））と実測値（実測高さ（実測評価値））との差、及び、管２又は複数の各管２，２…の傾斜角度θの設計値と実測値との差が数値で表示されることで、監視者は、設計値に対する推進作業中の管２又は複数の各管２，２…の実測値のずれを数量的に把握できるようになる。
また、設計評価値を任意に決めた基準Ｙ０と設計値とで算出される管の設計高さとし、実測評価値を任意に決めた基準Ｙ０と管２又は複数の各管２，２……の傾斜角度の実測値とに基づいて算出される管の実測高さとしたので、地中に推進する管２又は複数の各管２，２…の高さを基準に管２又は複数の各管２，２…の推進状況を把握できるようになった。
尚、図示しないが、表示手段は、実際に推進中の管２又は複数の各管２，２…の各傾斜センサＸ２，Ｘ２…から所定時間間隔（例えば１００ｍｓ毎）で送信されてくる傾斜角度θのデータ、及び、傾斜角度θのデータに基づいて実測位置算出手段により算出される管２又は複数の各管２，２…の先端中心の変位量Ｘを、表示画面３１０上に逐次表示する。これにより、推進中の管２又は複数の各管２，２…の状況をリアルタイムに詳細に監視できるようになる。
【００２３】
実施形態によれば、監視者は、管２又は複数の各管２，２…の推進状況の変化を連続的（リアルタイム）に把握できて、地中を推進中の管２又は複数の各管２，２…の地中での実測位置と設計位置とのずれを視覚的及び数量的に把握できるようになるので、当該ずれが拡大する前に、推進装置５の油圧シリンダ２００Ａによる推進力を制御したり、後述する上下揺動駆動手段１００（図８等参照）を制御して掘削方向を制御すること(図１１参照）により、推進中の管２又は複数の各管２，２…の地中での実測位置と設計位置とずれを少なくすることが可能となり、管２又は複数の各管２，２…を設計位置に近い位置に設置できて、精度の高い設置工事を実現できるようになる。
また、推進作業を中断することなく、管２又は複数の各管２，２…の推進作業を効率的に行え、工期を短くできる。
即ち、実施形態における、管を地中に設置する際の管の状態監視方法によれば、推進作業の効率化が図れるとともに推進作業中において管２又は複数の各管２，２…の位置を連続して確認することが可能となる。
【００２４】
特に、地中に設置するすべての各管２，２…に傾斜センサＸ２を取付けて、各管２，２…の挙動をリアルタイムに監視するようにしたので、すべての各管２，２…の状況を詳細に監視できるようになる。
即ち、後続管２Ｂ，２Ｂ…は先頭管２Ａの後方に順次接続されるため、基本的には、後続管２Ｂ，２Ｂ…は先頭管２Ａに従って推進するが、後続管２Ｂを構成する管体が、後述する余堀、管の剛性、地山抵抗などの影響で撓んで曲がり、先頭管２Ａだけが設計ラインに従い、後続管２Ｂ，２Ｂ…が設計ラインからずれることがあった。特に推進距離が長くなると、管２Ｂ，２Ｂ…が撓んで変形してくる傾向があった。
つまり、管２，２…の軌跡傾向を見るだけなら、傾斜センサＸ２を先頭管２Ａに取付けるだけでもよいが、実際には、後続管２Ｂ，２Ｂ…の位置が設計位置から大きくずれることがあり、そこで、実施形態１では、地中に設置するすべての管２に傾斜センサＸ２を取付けることにより、後続管２Ｂ，２Ｂ…の状況も詳細に監視できるようになり、精度の高い設置工事を実現できるようになった。
【００２５】
尚、傾斜検出手段としての傾斜センサＸ２は、回転掘削体１０に接続される先頭管２Ａに取付けるとともに、先頭管２Ａの後方に順次接続される後続管２Ｂ，２Ｂ…のうちの１つ以上に取付ければよい。例えば、地中に設置する予定の先頭管２Ａ及び複数の後続管２Ｂ，２Ｂ…により構成される管列の少なくとも、先頭、中間、後端の管２にそれぞれ傾斜センサＸ２を設けるようにしてもよいし、管列の管２に１個置きに傾斜センサＸ２を設けるようにしてもよい。
また、上記では、管２又は複数の各管２，２…の先端中心の変位量Ｚを、管２又は複数の各管２，２…が一定距離推進する毎に求めるようにしたが、変位量Ｚを、一定時間間隔毎に求めるようにしてもよい。つまり、一定時間間隔毎に得られる管２の推進量Ａ（ストローク計Ｘ３から得られる測定値）と管２の傾斜角度θ（傾斜センサＸ２から得られる傾斜角度θ）とに基づいて、Ａｓｉｎθ＝Ｚにより、変位量Ｚを算出するようにしてもよい。
また、評価値（実測評価値、設計評価値）として、高さデータを用いたが、傾斜角度に基づいて求められるその他のデータを用いてもよい。
【００２６】
また、管２として曲管を使用して、複数の曲管を連結して中心線が円弧を描くように曲がって延長する曲管列を地中に設置することも可能である。尚、当該曲管の曲面に傾斜センサＸ２を取付けた場合、曲面の接線の向きがわからなくなり、傾斜センサＸ２で傾斜角度θを測定する際の基準面がわからなくなるおそれがあるため、当該曲管を使用する場合には、各曲管の曲面に傾斜センサＸ２で傾斜角度θを測定する際の基準面となる平面部を設けて当該平面部に傾斜センサＸ２を取付けるようにする。
【００２７】
以下、図６乃至図１２に基づいて、地中に管２を設置するための管設置装置１の構成及び動作について説明する。
尚、以下、図６における上側を管設置装置１の先頭あるいは前側、図６における下側を管設置装置１の後側、図６における左右側を管設置装置１の左右側、図６の紙面と直交する方向を管設置装置１の上下側と定義して説明する。即ち、図８の矢印で示すように、管設置装置１の前後、左右、上下を定義して説明する。
【００２８】
まず、管設置装置１の構成について説明する。
図６に示すように、管設置装置１は、管２と、掘削装置３とを備える。
掘削装置３は、掘削機械４と、推進装置５と、水供給排泥装置６と、止水装置７と、検出手段８（図９，図１０参照）と、後述する油圧モータや油圧シリンダー等の駆動源を制御する制御装置９とを備える。
【００２９】
掘削装置３により地中に設置される管２は、例えば管２の中心線と直交する断面の形状が長方形で、かつ、上述したような側壁２ａが台形状の管２である。管２は、最初に地中に入れる先頭管２Ａ、先頭管２Ａの後方に順次連結される複数の後続管２Ｂ，２Ｂ…である。
【００３０】
先頭管２Ａの前端（先端）である一端開口２ｔよりも前側の位置に回転掘削体１０が位置され、当該回転掘削体１０を回転可能かつ揺動可能に支持する回転掘削体支持部１２を備える。
回転掘削体１０は、先頭管２Ａの地中への推進方向Ｆと交差する回転中心線Ｌを回転中心として回転するように構成されている。
回転掘削体１０は、先頭管２Ａの中心線２ｃを中心として左右方向及び上下方向に揺動可能に構成されている。
【００３１】
掘削機械４は、回転掘削体１０と、回転掘削体１０の回転駆動手段１１と、回転掘削体支持部１２と、回転掘削体１０の揺動駆動手段１３とを備える。
【００３２】
回転掘削体１０は、例えば円筒部１６と円筒部１６の他端を閉塞する底板１７とを有した一端開口他端閉塞の円形箱状の回転体１８と、回転体１８の円筒部１６の外周面１９に設けられた複数の掘削ビット２０，２０…とを備えた構成である。
【００３３】
回転掘削体１０の回転駆動手段１１は、例えばモータとモータの回転駆動源とにより構成される。モータは、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。
回転掘削体１０の回転駆動手段１１は、例えば、油圧モータ（以下、油圧モータ２１と言う）と油圧モータ２１の回転駆動源としての図外の油圧源とで構成される。この場合、油圧源と油圧モータ２１とが圧油供給路及び油帰還路を有した耐圧ホース２３で繋がれる。
例えば、油圧モータ２１のケーシング２４がモータマウント２５に固定され、油圧源から耐圧ホース２３を介して油圧モータ２１に供給される圧油によって回転軸２６が回転するように構成されている。また、回転掘削体１０の回転体１８の底板１７の内面の円中心と回転軸２６の回転中心とが一致するように、回転体１８の底板１７の内面と油圧モータ２１により回転する回転軸２６の先端に設けられた連結板２８とがねじ等の連結具２９により連結される。
即ち、２つの回転掘削体１０，１０が先頭管２Ａの一端開口２ｔよりも前方に位置され、２つの回転掘削体１０，１０が２つの回転軸２６，２６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。このような２つの回転掘削体１０，１０を備えた構成は、ツインヘッダと呼ばれる。
【００３４】
回転掘削体支持部１２は、先頭管２Ａの内面に支持された支持体１４と、基端側が支持体１４に連結されて先端側が油圧モータ２１に連結されたことで回転掘削体１０を回転可能に支持する連結支柱部１５とを備える。
支持体１４は、前面４４に連結支柱部１５の基端側が連結された支持基板３０と、当該支持基板３０を支持するとともに、先頭管２Ａの内面に設けられた管側支持部３２に支持された筒状支持体３１とを備える。
尚、管設置装置１の静止状態においては、回転掘削体１０が回転掘削体支持部１２を介して先頭管２Ａに支持された状態であり、回転掘削体１０を駆動させて掘削している状態においては、先頭管２Ａが回転掘削体１０に牽引される状態となる（回転掘削体１０による牽引力が、回転掘削体支持部１２、管側支持部３２を介して先頭管２Ａに伝達されることにより、先頭管２Ａが牽引される）。本発明においては、これらの状態すべてを「支持」と定義する。
【００３５】
連結支柱部１５は、支柱部３３と、連結架台３４とを備える。
支柱部３３は、中空支柱部３５と、中空支柱部３５を補強する補強部と連結架台３４に連結される連結板とを有した補強連結部３６とを備える。
中空支柱部３５は、主支柱部３８と、主支柱部３８の先端より左右に分かれて延長する２つの分岐支柱部３９，３９とを備える。この２つの分岐支柱部３９，３９は、主支柱部３８の先端部より主支柱部３８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、中空支柱部３５は、１つの主支柱部３８と２つの分岐支柱部３９，３９とが組合されたＴ字状の中空空間を有した構成である。
【００３６】
各分岐支柱部３９，３９の先端は、それぞれ各回転掘削体１０，１０の各モータマウント２５，２５に連結されている。そして、各回転掘削体１０，１０の各油圧モータ２１，２１に連結された耐圧ホース２３，２３が中空支柱部３５の内側を介して中空支柱部３５の後端開口から外部に延長して図外の油圧源に接続されている。
よって、各耐圧ホース２３，２３を介して２つの回転掘削体１０，１０の油圧モータ２１，２１に圧油が供給されることで２つの回転軸２６，２６が回転し、２つの回転掘削体１０，１０が共通の１つの回転中心線Ｌを回転中心として回転するツインヘッダが構成される。
尚、中空支柱部３５の後端開口には、例えば、各油圧モータ２１，２１に連結された中空支柱部３５内の耐圧ホース２３，２３と油圧源に接続される外部の耐圧ホース２３，２３とを接続するための接続部２３Ａが設けられている。また、外部の耐圧ホース２３，２３は、管２が地中に推進するのに従って長さの長い耐圧ホース２３を繋ぎ替えたり、あるいは、耐圧ホース２３を順次継ぎ足していくようにすればよい。
【００３７】
連結架台３４は、補強連結部３６が連結される位置を支持基板３０の前面４４から前方に離れた位置に設定して２つの回転掘削体１０，１０の回転中心線Ｌを先頭管２Ａの一端開口２ｔよりも前側に位置させるための調整部材である。
連結架台３４は、主支柱部３８を貫通させる円筒体４０と、円筒体４０の後端周縁を囲んで円筒体４０の中心線と直交する板面を有した後端板４１と、円筒体４０の前端周縁を囲んで円筒体４０の中心線と直交する板面を有した前端板４２とを有した構成である。
従って、連結架台３４の円筒体４０の中心線と支持基板３０に形成された主支柱部貫通孔４３の中心線とが一致するように連結架台３４が配置されて、連結架台３４の後端板４１の後板面と支持基板３０の主支柱部貫通孔周りの前面４４とが面接触した状態で当該連結架台３４の後端板４１が支持基板３０の前面４４に連結される。
さらに、当該連結架台３４の前方側から主支柱部３８の後端側を連結架台３４の円筒体４０の内側に挿入して補強連結部３６の連結板と連結架台３４の前端板４２とが面接触した状態で連結されたことによって、連結架台３４の円筒体４０の前側開口４５が密閉される。
これにより、主支柱部３８が支持基板３０の前面４４に対して直交する方向に延長するように設けられ、２つの油圧モータ２１，２１の回転軸２６，２６は、主支柱部３８の先端部より主支柱部３８の延長方向と直交する一直線上（即ち、分岐支柱部３９，３９の中心線線上）において互いに離れる方向に延長する。
以上のように、掘削機械４は、回転掘削体１０が回転可能なように回転掘削体１０が連結支柱部１５を介して支持基板３０の前面４４に連結された構成となっている。
【００３８】
回転掘削体１０は、回転中心線Ｌを回転中心として回転する回転体１８と、回転体１８の円筒部１６の外周面１９より突出するように設けられた複数の掘削ビット２０，２０…とを備えるとともに、図７に示すように、回転する際の回転直径寸法４６Ｌが、管２の上下の外面２ｆ，２ｆ間の最短距離寸法（回転中心線Ｌと平行な管２の一方の一対の外面２ｆ，２ｆ間の最短距離寸法）よりも大きいか、あるいは、管２の上下の内面間の最短距離寸法（回転中心線Ｌと平行な管２の一方の一対の内面間の最短距離寸法）よりも大きく形成されている。
また、回転掘削体１０は、回収可能状態（図７に示す回転掘削体１０の状態）において管２内を通過できるように構成されている。
即ち、回転掘削体１０が上述の回収可能状態になった時には、管２の上下の内面（管２の一方の一対の内面）と直交する線に沿った方向において最も上方に位置される最上の掘削ビット２０の上端（管２の上の内面と同一平面に最も近い位置にある掘削ビット２０の上端）と管２の上下の内面と直交する線に沿った方向において最も下方に位置される最下の掘削ビット２０の下端（管２の下の内面と同一平面に最も近い位置にある掘削ビット２０の下端）との間の長さ４６Ｓ（回転掘削体の回収可能状態時における上下ビット間最大寸法）が、管２の上下の内面間の最短距離寸法よりも小さくなるように構成されている。
従って、回転掘削体１０が先頭管２Ａの一端開口２ｔ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複数の掘削ビット２０，２０…が先頭管２Ａの一端開口２ｔの前方位置の地山１０Ａを掘削するので、先頭管２Ａの前方の地山１０Ａの上下を余掘、即ち、先頭管２Ａの上下幅よりも大きい上下幅の掘削を行うことが可能となり、かつ、回転掘削体１０を発進基地に回収する際においては、回転掘削体１０を上述した回収可能状態になるように設定することによって、回転掘削体１０を管２内に引き戻すことができて回転掘削体１０を発進基地に回収することが可能となる。
【００３９】
図９，図１０に示すように、検出手段８は、回転掘削体１０が上述した回収可能状態となったこと検出するためのものであり、例えば、被検出体としての磁界発生手段の一例である磁石５１と当該磁石５１を検出する検出体としての磁気検出手段の一例であるホールＩＣ５２とを用いた検出センサを用いる。尚、磁石５１は、カバー５３で保護されている。
即ち、回転掘削体１０が上述した回収可能状態となったときに、ホールＩＣ５２と磁石５１との間の距離が最小となってホールＩＣ５２が磁石５１を検出できるように、例えばホールＩＣ５２を回転掘削体１０を回転可能に支持する回転掘削体支持部１２の支柱部３３の外面に固定して、磁石５１を回転体１８の周面上に固定する。
このように構成された検出手段８を備えたことによって、回転掘削体１０が回収可能状態となったときに、ホールＩＣ５２が磁石５１を検出することで、回転掘削体１０が回収可能状態となったことを光や音声等で地上に報知することが可能となり、作業者が、地上において回転掘削体１０が回収可能状態となったことを知ることができる。即ち、作業者は、回転掘削体１０を発進基地に回収する作業を行う前に回転掘削体１０をゆっくりと回転させ、ホールＩＣ５２が磁石５１を検出して回転掘削体１０が回収可能状態となったことを図外の報知手段で確認したならば、回転掘削体１０の回転を止めることで、回転掘削体１０を管２内に入れることができるので、回転掘削体１０を管２内経由で発進基地に回収することが可能となる。
即ち、検出手段８を備えたことによって、回転掘削体１０が回収可能状態となったことが確実に検出されるので、回転掘削体１０を発進基地に回収する際に回転掘削体１０が回収可能状態になっているか否かを確認できるようになり、回転掘削体１０を発進基地に回収するための回収作業を容易に行えるようになる。
【００４０】
先頭管２Ａは、例えば、前端側管６１と、後側管６２と、前端側管６１と後側管６２との間に設けられて筒状支持体３１を支持するための支持管６３とを備え、後側管６２の前端面と支持管６３の後端面とが溶接等で連結され、支持管６３の前端面と前端側管６１の後端面とが溶接等で連結されて構成されている。
【００４１】
筒状支持体３１は、筒状支持体３１の筒の中心線が先頭管２Ａの中心線２ｃに沿って延長する状態となるように先頭管２Ａ内の前側に設置される。例えば、筒状支持体３１は、断面が長方形状の筒体により形成され、当該筒状支持体３１の筒の中心線と先頭管２Ａの管の中心線２ｃとが同一となるように先頭管２Ａ内の前側に設置されて支持管６３に支持されている。
【００４２】
筒状支持体３１の左右の外面６５，６５には、当該外面６５，６５より突出する係合凸部としての例えば円柱状突起６６，６６が形成されているとともに、支持管６３の左右の内面には、筒状支持体３１の左右の外面６５，６５より突出する円柱状突起６６，６６が係合する係合凹部としての凹溝６８，６８が形成されている。
図１０に示すように、支持管６３に形成された凹溝６８は、円柱状突起６６を先頭管２Ａの後方側から受け入れる進入路６９を有して当該進入路６９の前端側が半円形の凹壁７０（管側支持部３２）となった凹部により形成されている。即ち、当該凹溝６８は、円柱状突起６６の円の直径とほぼ同じ径（円柱状突起６６の円の直径よりも数ｍｍ程度大きい径）の路幅を有して円柱状突起６６の上下方向の動きを拘束する進入路６９を備え、当該進入路６９の前端側が円柱状突起６６の円周面と接触して円柱状突起６６の前方への移動を規制する円柱状突起６６の円の直径とほぼ同じ径（円柱状突起６６の円の直径よりも数ｍｍ程度大きい径）の半円形の凹壁７０により形成されている。また、当該円柱状突起６６の円の中心は筒状支持体３１の左右の外面６５，６５における上下間の中央に位置され、かつ、凹溝６８における半円形の凹壁７０の円の中心は支持管６３の左右の内面における上下間の中央に位置される。
【００４３】
従って、円柱状突起６６，６６が凹溝６８，６８に係合し、円柱状突起６６，６６が凹壁７０，７０に衝突して筒状支持体３１が前側に移動できなくなった初期状態において、筒状支持体３１の回転中心を形成する回転支持部７１が構成され、筒状支持体３１が回転支持部７１を回転中心として回転することで、回転掘削体が上下方向に揺動可能に構成されている。
このように、係合凸部が円柱状突起６６，６６により形成されて、係合凹部が円柱状突起６６を進入させる進入路６９と円柱状突起６６が合致する半円形の凹壁７０とを有した凹溝６８により形成されているので、円柱状突起６６，６６を凹溝６８，６８に係合させて筒状支持体３１の回転支持部７１を形成する作業が容易となるとともに、回転支持部７１を備えたことで筒状支持体３１をスムーズに回転させることができる構造となる。また、筒状支持体３１を管側支持部３２として機能する凹壁７０に簡単かつ確実に支持させることが可能となる。
【００４４】
また、図７に示すように、支持管６３の前端側内周面には、筒状支持体３１を上下方向に揺動可能に支持する支持面７２が設けられる。この支持面７２は、例えば、支持管６３の前端側内周面に形成された環状取付溝７３に取付けられた例えばゴム製の環状体７４により構成される。
筒状支持体３１の外周面の前端側は、前端に向けて縮径する縮径外面に形成された被支持面７５となるように構成され、支持面７２は、当該被支持面７５が接触する面、即ち、前端に向けて縮径するように形成された縮径内面に形成されている。
また、支持面７２がゴムにより形成され、かつ、支持面７２を形成する縮径内面の前端側の外側は、前端が開口された空洞部７６に形成されていて、支持面７２を形成する縮径内面の前端側は外側（支持管６３の内周面側）に変形しやすい構成となっており、回転掘削体１０を上下方向に揺動させやすい構成となっている。尚、筒状支持体３１を上下方向に揺動させる際、支持面７２の上下の面がガイド面として機能する。
【００４５】
尚、支持管６３に形成された係合凹部としての凹溝６８及び環状取付溝７３は、支持管６３の基準内面８０を窪ませることにより形成されている。
図１０に示すように、筒状支持体３１の左の円柱状突起６６の端面と右の円柱状突起６６の端面との間の距離である筒状支持体３１の左右間の最大長さは、支持管６３の左の凹溝６８の底面と右の凹溝６８の底面との間の距離である支持管６３の内側の左右間の最大長さよりも若干短い長さに形成される。
また、筒状支持体３１の左右の外面６５，６５間の長さは、支持管６３の左右の基準内面８０，８０間の長さよりも短い長さに形成されて、支持管６３の左の基準内面８０と筒状支持体３１の左の外面６５との間、及び、支持管６３の右の基準内面８０と筒状支持体３１の右の外面６５との間には、隙間８１Ｓが形成されるように構成されている（図１０参照）。
また、筒状支持体３１の上下の外面８４，８４間の長さは、支持管６３の上下の基準内面８０，８０間の長さよりも短い長さに形成されて、筒状支持体３１の上の外面８４と支持管６３の上の基準内面８０との間、及び、筒状支持体３１の下の外面８４と支持管６３の下の基準内面８０との間には、隙間８５が形成されるように構成されている（図７参照）。
従って、筒状支持体３１が前側に移動できなくなった初期状態において、筒状支持体３１と支持管６３との接触部分は、筒状支持体３１の円柱状突起６６の円周面と凹溝６８の凹壁７０との接触部分、及び、筒状支持体３１の外周面の前端側の被支持面７５と支持管６３の支持面７２との接触部分だけであり、その他の部分は非接触状態に維持されるので、筒状支持体３１が回転支持部７１を回転中心として回転可能となっている。
【００４６】
筒状支持体３１の外面６５，８４は平面に形成される。
支持管６３の基準内面８０は平面に形成される。
筒状支持体３１の左右の内面８２，８２は、筒状支持体３１の筒の中心線に沿って中心線から離れる方向に窪むように湾曲する湾曲凹面、又は、支持管６３の左右の基準内面８０，８０と平行な平面に形成される。
【００４７】
支持基板３０は、外周形状が筒状支持体３１の内周形状に合致した筒状支持体３１の内周寸法よりも若干小さい四角形状の平板状により形成され、筒状支持体３１の内側に揺動可能に支持される。
支持基板３０は、先頭管２Ａの前後方向に沿った板厚を有し、左右の外面（端面）８３，８３は、支持基板３０の中心線に沿って中心線から離れる方向に突出して湾曲する湾曲凸面、又は、支持管６３の左右の基準内面８０と平行な平面に形成される。
【００４８】
支持基板３０の上下の外面６７，６７における左右間の中央位置には例えば円柱状突起８６，８６（図７参照）が設けられる。この円柱状突起８６，８６が筒状支持体３１の筒の上下の内面に形成された円孔８７，８７内に円柱状突起８６，８６の中心線を回転中心として回転自在となるように嵌め込まれた構成により支持基板３０の回転支持部８８が形成され、この回転支持部８８を回転中心として支持基板３０の左右の端部が前後方向に揺動可能に構成される。即ち、支持基板３０は、筒状支持体３１の互いに向かい合う一対の左右の内面８２，８２と向かい合う一対の左右の外面８３，８３が回転支持部８８を回転中心として前後方向に揺動可能なように筒状支持体３１に取付けられている。
そして、回転掘削体１０が、連結支持部１５を介して支持基板３０に連結されていることにより、支持基板３０の左右の外面８３，８３が前後方向に揺動した場合、回転掘削体１０が先頭管２Ａの左右の内面と直交する方向、即ち、回転掘削体１０が先頭管２Ａの中心線２ｃを中心として左右方向に揺動可能なように構成されている。
【００４９】
図６，図１０に示すように、筒状支持体３１の左右の内面８２，８２が筒状支持体３１の筒の中心線に沿って湾曲する湾曲凹面に形成されて、支持基板３０の左右の外面８３，８３が支持基板３０の中心線に沿って湾曲する湾曲凸面に形成され、支持基板３０が前後方向に移動する際に支持基板３０の左右の湾曲凸面と筒状支持体３１の左右の湾曲凹面とが摺動するように構成される場合、支持基板３０の動きが安定する。
【００５０】
図６に示すように、支持基板３０には、支持基板３０を前後に貫通する主支柱部貫通孔４３、送排水管保持貫通孔９０が形成される。
例えば、主支柱部貫通孔４３は支持基板３０の中央部を貫通するように形成され、送排水管保持貫通孔９０は、支持基板３０の左右の位置をそれぞれ貫通するように２つ設けられる。送排水管９１の先端側が送排水管保持貫通孔９０に連結される。
【００５１】
回転掘削体１０の揺動駆動手段１３としては、筒状支持体３１の回転支持部７１を回転中心として筒状支持体３１の上部及び下部を前後に揺動させて回転掘削体１０を上下方向（先頭管２Ａの上下の内面（先頭管２Ａの互いに対向する一方の一対の内面）と直交する方向）に揺動させるための上下揺動駆動手段１００と、支持基板３０の回転支持部８８を回転中心として支持基板３０の左右の外面８３，８３を前後に揺動させて回転掘削体１０を左右方向（先頭管２Ａの左右の内面（先頭管２Ａの互いに対向する他方の一対の内面）と直交する方向）に揺動させるための左右揺動駆動手段１５０とを備える。
即ち、回転掘削体１０を回転可能に支持する連結支柱部１５の基端側が支持基板３０の前面４４に連結され、左右揺動駆動手段１５０によって支持基板３０を回転支持部８８を回転中心として揺動させることにより、回転掘削体１０が回転掘削体１０の回転中心線Ｌと平行な先頭管２Ａの上下の内面（先頭管２Ａの互いに対向する一方の一対の内面）に沿った方向、即ち、先頭管２Ａの左右方向に揺動可能に構成されている。
さらに、支持体１４が回転掘削体１０の回転中心線Ｌと平行な先頭管２Ａの上下の内面と直交する方向、即ち、先頭管２Ａの上下方向に揺動可能に構成され、上下揺動駆動手段１００によって支持体１４を回転支持部７１を回転中心として揺動させることにより、回転掘削体１０が回転掘削体１０の回転中心線Ｌと平行な先頭管２Ａの上下の内面（先頭管２Ａの高さ方向で互いに対向する一方の一対の内面）と直交する方向、即ち、先頭管２Ａの上下方向に揺動可能に構成されている。
【００５２】
図７、図８、図９に示すように、上下揺動駆動手段１００は、回転掘削体１０を上下に揺動させるための駆動源となる上下揺動用アクチュエータ１０１と、アクチュエータ設置部１０２とを備えて構成される。
上下揺動用アクチュエータ１０１は、例えば、油圧シリンダ（以下、油圧シリンダ１０１という）により構成される。
油圧シリンダ１０１は、支持基板３０の後方における左端側及び右端側にそれぞれ１つずつ配置される。
【００５３】
アクチュエータ設置部１０２は、前側架台１０３と、後側架台１０４とを備えて構成される。
前側架台１０３及び後側架台１０４は、支持基板３０の後方における左端側及び右端側にそれぞれ１つずつ配置される。
前側架台１０３は、前端部が筒状支持体３１の後端面１０６に接続されるとともに、後端部には油圧シリンダ１０１のシリンダ側端部１０８が固定される。
後側架台１０４には、油圧シリンダ１０１のピストンロッド側端部１０９が固定される。
前側架台１０３は、筒状支持体３１の後端面１０６に連結される前側縦長部材１１０と、後側縦長部材１１１と、前側縦長部材１１０の上端部と後側縦長部材１１１の上端部とを繋ぐ上側横長部材１１２と、前側縦長部材１１０の下端部と後側縦長部材１１１の下端部とを繋ぐ下側横長部材１１３と、後側縦長部材１１１の上端側から後方に延長するように設けられた上側連結部材１１４と、後側縦長部材１１１の下端側から後方に延長するように設けられた下側連結部材１１５とを備える。
後側架台１０４は、上下方向に延長して前側架台１０２の上側連結部材１１４及び下側連結部材１１５と連結される前側縦長部１１６と、前側縦長部１１６の上端側より前方に延長するように形成された油圧シリンダ固定部１１７と、前側縦長部１１６の後側に連続して上下方向に延長するように設けられた後側縦長部１１８と、後側縦長部１１８の後端面における上下方向の中間部より後方に延長するように設けられた後側連結部１１９とを備える。当該後側連結部１１９の後端には、後続の推進力伝達棒状体２０２の前端に設けられた前側の連結用フランジ２０４と連結される後側の連結用フランジ１２０を備える。
【００５４】
後側架台１０４の前側縦長部１１６の上側には上下方向に延長する上側長孔１２１が形成されているとともに、後側架台１０４の前側縦長部１１６の下側には上下方向に延長する下側長孔１２２が形成されている。
そして、前側架台１０３の上側連結部材１１４の後端側に設けられたピン１２３が上側長孔１２１内を移動可能なように当該上側長孔１２１に連結されるとともに、前側架台１０３の下側連結部材１１５の後端側に設けられたピン１２４が下側長孔１２２内を移動可能なように当該下側長孔１２２に連結されている。
【００５５】
また、油圧シリンダ１０１のシリンダ側端部１０８が前側架台１０３の下側連結部材１１５に回転支持軸１０８Ａを介して回転可能に取付けられ、油圧シリンダ１０１のピストンロッド側端部１０９が後側架台１０４の油圧シリンダ固定部１１７に回転支持軸１０９Ａを介して回転可能に取付けられている。
【００５６】
上側長孔１２１及び下側長孔１２２は、筒状支持体３１の上下揺動時における回転中心となる回転支持部７１を中心とする円弧に沿って延長するように形成されているので、油圧シリンダ１０１を作動させることにより、前側架台１０３の上側連結部材１１４の後端側に設けられた軸部としてのピン１２３が上側長孔１２１内を移動するとともに、前側架台１０３の下側連結部材１１５の後端側に設けられた軸部としてのピン１２４が下側長孔１２２内を移動し、前側架台１０３と回転掘削体支持部１２と回転掘削体１０とが回転支持部７１を回転中心として回転して、回転掘削体１０が先頭管２Ａの上下の内面（先頭管２Ａの一方の一対の内面）と直交する方向に揺動可能となる。
【００５７】
以上の構成のアクチュエータ設置部１０２を備えているので、図１１に示すように、回転掘削体１０を上下方向に揺動させることが可能となる。
例えば、油圧シリンダ１０１のピストンロッド１２５が最大伸長位置と最大収縮位置との間の中間位置に設定された場合に、筒状支持体３１が回転していない初期状態（筒状支持体３１の基準外面８１と支持管６３の基準内面８０とが平行となる状態）に設定されるように構成されているとする（図１１（ａ）参照）。
そして、回転掘削体１０を上方に揺動させたい場合は、図１１（ｂ）に示すように、ピストンロッド１２５を伸長させることによる反力によって、シリンダ１２６が固定されている前側架台１０３の下側連結部材１１５が下方に移動して各ピン１２３，１２４が下方に移動するように筒状支持体３１が回転支持部７１を回転中心として回転することで、筒状支持体３１の前端下部の被支持面７５がガイド面となる下側の支持面７２上をスライドして前方に移動するとともに、筒状支持体３１の前端上部の被支持面７５がガイド面となる上側の支持面７２上をスライドして後方に移動して、回転掘削体１０が上方に移動する。
また、回転掘削体１０を下方に揺動させたい場合は、図１１（ｃ）に示すように、ピストンロッド１２５を収縮させることによって、シリンダ１２６が固定されている前側架台１０３の下側連結部材１１５が上方に移動して各ピン１２３，１２４が上方に移動するように筒状支持体３１が回転支持部７１を回転中心として回転することで、筒状支持体３１の前端上部の被支持面７５がガイド面となる上側の支持面７２上をスライドして前方に移動するとともに、筒状支持体３１の前端下部の被支持面７５がガイド面となる下側の支持面７２上をスライドして後方に移動して、回転掘削体１０が下方に移動する。
【００５８】
以上のように、油圧シリンダ１０１からの力を受けて筒状支持体３１が回転支持部７１を回転中心として回転するとともに、筒状支持体３１の被支持面７５が先頭管２Ａの内面に形成されたガイド面となる支持面７２上を移動することによって、回転掘削体１０が先頭管２Ａの中心線２ｃを中心として上下方向に揺動可能なように構成されているものである。
【００５９】
また、上下揺動駆動手段１００は、分離された前側架台１０３と後側架台１０４とを備え、油圧シリンダ１０１のシリンダ側端部１０８を回転支持軸１０８Ａを介して前側架台１０３に回転可能に取付けるとともに、油圧シリンダ１０１のピストンロッド側端部１０９を回転支持軸１０９Ａを介して後側架台１０４に回転可能に取付けた構成とし、油圧シリンダ１０１のピストンロッド１２５を伸長及び収縮させた場合に、前側架台１０３の上側連結部材１１４に設けられたピン１２３が上側長孔１２１内を移動するとともに、下側連結部材１１５に設けられたピン１２４が下側長孔１２２内を移動するように構成されている。
つまり、後側架台１０４が、後続管２Ｂの上下の内面（管の互いに対向する一方の一対の内面）と直交する方向に、回転掘削体１０の揺動時の回転中心である回転支持部７１を中心とする同一の円弧に沿って延長するように形成された複数の長孔である上側長孔１２１と下側長孔１２２とを備え、ピン１２３が上側長孔１２１内を移動するとともに、ピン１２４が下側長孔１２２内を移動するように構成されたので、回転掘削体１０を回転支持部７１を回転中心としてスムーズに揺動させることができる。
【００６０】
即ち、実施形態の管設置装置１では、回転掘削体１０が上下方向に揺動した場合に回転掘削体１０が地山１０Ａから受けた力が、ピン１２３と上側長孔１２１とによるスライド機構、ピン１２４と下側長孔１２２によるスライド機構、及び、揺動用アクチュエータとしての油圧シリンダ１０１の回転支持軸１０８Ａ，回転支持軸１０９Ａによる回転支持構造によって、油圧シリンダ１０１及び後述する後続の推進力伝達棒状体２０２に加わり難くくなる。つまり、回転掘削体１０が上下方向に揺動した場合に地山１０Ａからの力を、スライド機構によるスライド運動及び回転支持構造による回転運動に変換できて、油圧シリンダ１０１及び後続の推進力伝達棒状体２０２の受けるダメージを少なくできるので、油圧シリンダ１０１及び後続の推進力伝達棒状体２０２が損傷したり、破壊されるような事態を防止できるようになる。
【００６１】
即ち、回転掘削体支持部１２は、回転掘削体１０を回転可能に支持するとともに先頭管２Ａの内面（支持面７２及び凹溝６８）に支持されて回転掘削体１０の回転中心線Ｌと平行な先頭管２Ａの上下の内面と直交する方向に回転掘削体１０と共に揺動可能となるように構成されており、上下揺動駆動手段１００は、当該回転掘削体支持部１２を先頭管２Ａの上下の内面と直交する方向に揺動させる。
つまり、上下揺動駆動手段１００は、回転掘削体支持部１２を揺動させるための駆動源となる揺動用アクチュエータとしての油圧シリンダ１０１と、アクチュエータ設置部１０２とを備えており、当該アクチュエータ設置部１０２は、回転掘削体支持部１２の後端（筒状支持体３１の後端面１０６）に連結された前側架台１０３と、後端（後側連結部１１９の後側の連結用フランジ１２０）に後述する推進力伝達媒体としての推進力伝達棒状体２０２の前端（前側連結用フランジ２０４）が連結される後側架台１０４とを備えている。
そして、前側架台１０３は、連結部材としての上側連結部材１１４及び下側連結部材１１５と、上側連結部材１１４に設けられた軸部としてのピン１２３及び下側連結部材１１５に設けられた軸部としてのピン１２４とを備え、後側架台１０４は、先頭管２Ａの上下の内面と直交する方向に延長する連結部としての前側縦長部１１６と、当該前側縦長部１１６の延長方向に延長するように形成された上側長孔１２１及び下側長孔１２２とを備え、前側架台１０３の上側連結部材１１４及び下側連結部材１１５に設けられたピン１２３及びピン１２４が後側架台１０４の前側縦長部１１６に形成された上側長孔１２１及び下側長孔１２２内を移動可能なように連結されている。
また、油圧シリンダ１０１は、シリンダ側端部１０８及びピストンロッド側端部１０９のうちの一方であるシリンダ側端部１０８が前側架台１０３の連結部材として下側連結部材１１５に回転可能に取付けられ、かつ、シリンダ側端部１０８及びピストンロッド側端部１０９のうちの他方であるピストンロッド側端部１０９が後側架台１０４の連結部としての油圧シリンダ固定部１１７に回転可能に取付けられている。
そして、後側架台１０４の上側長孔１２１及び下側長孔１２２が、筒状支持体３１の上下揺動時における回転中心となる回転支持部７１を中心とする円弧に沿って延長するように形成されている。
【００６２】
以上のように上下揺動駆動手段１００が構成され、油圧シリンダ１０１を作動させることにより、前側架台１０３の上側連結部材１１４に設けられた軸部としてのピン１２３及び下側連結部材１１５に設けられた軸部としてのピン１２４が後側架台１０４の上側長孔１２１及び下側長孔１２２内を移動し、前側架台１０３と回転掘削体支持部１２と回転掘削体１０とが回転支持部７１を回転中心として回転して、回転掘削体１０が先頭管２Ａの上下の内面と直交する方向に揺動可能となるように構成されるとともに、後述する推進駆動源からの推進力を、推進力伝達媒体としての推進力伝達棒状体２０２、アクチュエータ設置部１０２、回転掘削体支持部１２を介して回転掘削体１０と先頭管２Ａとに付与することによって、管２を推進させて地中に設置することが可能となっている。
【００６３】
図７に示すように、後側架台１０４の後側縦長部１１８の後面１３０と接触して掘削機械４の後方への移動を防止する突起１３１が先頭管２Ａの後端に接続された後続管２Ｂの左右の内面より突出するように設けられている。
これにより、掘削機械４を上方に向けて推進させる場合に、突起１３１が後側架台１０４の後側縦長部１１８の後面１３０を支えるので、掘削機械４の下方への移動（落下）を防止できる。
尚、当該突起は、例えば後続管２Ｂの左右の内面に設けられた図外のねじ孔部に着脱自在となったボルト等により構成され、掘削機械４を先頭管２Ａにセットする場合や掘削機械４を下方に向けて推進させる場合等においては、取り外すことができるように構成されている。即ち、当該突起は、掘削機械４を先頭管２Ａにセットする場合においては邪魔になり、また、掘削機械４を下方に向けて推進させる場合においては不要となるため、取り外しておく。
【００６４】
上下揺動駆動手段１００を備えていることにより、先頭管２Ａの中心線２ｃを基準として回転掘削体１０を上下方向に揺動させることができ、先頭管２Ａの前方において先頭管２Ａの上下幅間隔よりも広い上下幅間隔で地山１０Ａを掘削できるので、先頭管２Ａをスムーズに推進させることができるようになる。即ち、先頭管２Ａの進行に先立って先頭管２Ａの前方において先頭管２Ａの断面積よりも幅の広い断面積を掘削できるようになり、先頭管２Ａの前方での余堀が可能となるので、地山１０Ａが硬質地盤である場合でも先頭管２Ａを地中においてスムーズに推進させることができるようになる。
また、先頭管２Ａの中心線２ｃを基準として回転掘削体１０を上方向又は下方向に揺動させることによって、先頭管２Ａの推進方向を上下に調整することが可能となる。
また、先頭管２Ａの前方の上側だけを重点的に掘削したい場合や、先頭管２Ａの前方の下側だけを重点的に掘削したい場合にも対応できるようになる。
【００６５】
図９に示すように、左右揺動駆動手段１５０は、回転掘削体１０を左右に揺動させるための駆動源となる左右揺動用のアクチュエータ１５１と、アクチュエータ設置部とを備えて構成される。
左右揺動用のアクチュエータ１５１は、例えば、油圧シリンダ（以下、油圧シリンダ１５１という）により構成される。
油圧シリンダ１５１は、２個設けられ、支持基板３０の後方における左端側及び右端側にそれぞれ１つずつ配置される。
図９に示すように、左側の油圧シリンダ１５１は、ピストンロッド側端部１５２とアクチュエータ設置部としての支持基板３０の後面１５３における左側の上下中央側とがヒンジのような可動自在な接続手段１５４により接続され、かつ、シリンダ側端部１５５とアクチュエータ設置部としての左側の前側架台１０３の後側縦長部材１１１の上下中央側とがヒンジのような可動自在な接続手段１５６により接続されている。
同様に、右側の油圧シリンダ１５１は、ピストンロッド側端部１５２とアクチュエータ設置部としての支持基板３０の後面１５３における右側の上下中央側とがヒンジのような可動自在な接続手段１５４により接続され、かつ、シリンダ側端部１５５とアクチュエータ設置部としての右側の前側架台１０３の後側縦長部材１１１の上下中央側とがヒンジのような可動自在な接続手段１５６により接続されている。
即ち、油圧シリンダ１５１は、シリンダ側端部１５５が管２の左側又は右側に配置され、ピストンロッド側端部１５２が管２の中央側に配置されて、中心線が管２の左側又は右側から管２の中央側に延長するように、斜めに配置されていることにより、管２の中央側のスペースを広くでき、送排水管９１や耐圧ホース２３等の取り回しスペースを十分に確保できるようになる。
そして、図６において、左側の油圧シリンダ１５１のピストンロッド１５７を伸長させ、かつ、右側の油圧シリンダ１５１のピストンロッド１５７を縮退させた場合に、支持基板３０の左端部が前側に移動し、支持基板３０の右端部が後側に移動するので、回転掘削体１０が右側に揺動する。
また、図６において、右側の油圧シリンダ１５１のピストンロッド１５７を伸長させ、かつ、左側の油圧シリンダ１５１のピストンロッド１５７を縮退させた場合に、支持基板３０の右端部が前側に移動し、支持基板３０の左端部が後側に移動するので、回転掘削体１０が左側に揺動する。
【００６６】
即ち、回転掘削体１０の回転中心線Ｌを、先頭管２Ａの互いに平行に対向する一方の一対の内面である上下の内面と平行で、かつ、先頭管２Ａの推進方向Ｆ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左右揺動駆動手段１５０を備えていることにより、先頭管２Ａの中心線２ｃを基準として回転掘削体１０を左右方向に揺動させることができ、先頭管２Ａの前方において先頭管２Ａの左右幅間隔よりも広い左右幅間隔で地山１０Ａを掘削できるので、先頭管２Ａが推進する際に先頭管２Ａの一端開口２ｔが地山１０Ａの硬質層に衝突する可能性が少なくなり、先頭管２Ａをスムーズに推進させることができるようになる。即ち、先頭管２Ａの進行に先立って先頭管２Ａの前方において先頭管２Ａの断面積よりも幅の広い断面積を掘削できるようになり、先頭管２Ａの前方での余堀が可能となるので、地山１０Ａが硬質地盤である場合でも先頭管２Ａを地中においてスムーズに推進させることができるようになる。
また、先頭管２Ａの中心線２ｃを基準として回転掘削体１０を左方向又は右方向に揺動させることによって、先頭管２Ａの推進方向を左右に調整することが可能となる。
また、先頭管２Ａの前方の右側だけを重点的に掘削したい場合や、先頭管２Ａの前方の左側だけを重点的に掘削したい場合にも対応できるようになる。
【００６７】
地中１０への管２の設置作業においては、上述した方法によって先頭管２Ａ及び後続管２Ｂ，２Ｂ…の設計位置に対するずれを監視しながら作業を行っている。
そして、先頭管２Ａ及び後続管２Ｂ，２Ｂ…が設定位置からずれていることが確認された場合に、例えば、上下揺動駆動手段１００により、回転掘削体１０の位置を上下方向に揺動させた後、あるいは、回転掘削体１０の位置を上下方向に揺動させながら、作業を続行したり、推進装置５の油圧シリンダ２００Ａによる推進力を制御したりすることで、設計位置に対する先頭管２Ａ及び後続管２Ｂ，２Ｂ…の実際位置のずれを修正できるようになる。
【００６８】
止水装置７は、例えば、ゴムなどの伸縮自在な材料により形成された筒状止水部材１６０の筒の一端開口縁１６１が先頭管２Ａの先端側（一端開口側）の内周面に固定され、筒状止水部材１６０の筒の他端開口縁１６２が支持基板３０の前面４４の外周縁１６３側に固定されたことで、当該筒状止水部材１６０が、支持基板３０の前方側から支持基板３０の後方側への水の移動を阻止するように構成されている。
即ち、止水装置７を備えたことで、支持基板３０が左右側に揺動して回転掘削体１０が左右方向に揺動した場合、筒状止水部材１６０が伸縮して、支持基板３０と筒状支持体３１との間への水の侵入が阻止されるとともに、筒状支持体３１が前後方向に揺動して回転掘削体１０が上下方向に揺動した場合、筒状支持体３１と支持管６３との間への水の侵入が阻止されることで、支持基板３０の前方側から支持基板３０の後方側への水の移動が阻止される。
【００６９】
図１０に示すように、筒状止水部材１６０の筒の一端開口縁１６１の固定部１６５は、支持管６３の内周面における環状取付溝７３よりも前側の位置から支持管６３の中心軸に向かって突出するように設けられた環状固定部１６６と、一端開口縁１６１を環状固定部１６６の前面に押し付ける抑え板１６８と、止ねじ１７１とを備え、止ねじ１７１が抑え板１６８及び一端開口縁１６１に形成された貫通孔を貫通して環状固定部１６６の前面に形成されたねじ孔に締結されることにより構成される。
【００７０】
筒状止水部材１６０の筒の他端開口縁１６２の固定部１７５は、支持基板３０の前面４４における外周縁側に沿って形成された環状固定部１７６と、他端開口縁１６２を環状固定部１７６の前面に押し付ける抑え板１７８と、止ねじ１８１とを備え、止ねじ１８１が抑え板１７８及び他端開口縁１６２に形成された貫通孔を貫通して環状固定部１７６の前面に形成されたねじ孔に締結されることにより構成される。
【００７１】
即ち、止水装置７は、回転掘削体１０を左右方向に揺動させた際において支持基板３０の左右側が前後方向に揺動した場合、あるいは、回転掘削体１０を上下方向に揺動させた際において筒状支持体３１の上下側が前後方向に揺動した場合、筒状止水部材１６０が伸縮して、支持基板３０の前方側から支持基板３０の後方側への水の移動を阻止するように構成されている。
【００７２】
尚、筒状止水部材１６０は、例えば、筒状支持体の外周形状に対応した外周を有した型をゴムの原液に浸して型の外周面にゴムの薄層を付着させた後に乾燥させるという作業を数回〜十数回繰り返して、型の外周面に薄いゴム層を積層させることで、薄い厚さ（数ｍｍ程度の厚さ）のゴム筒を形成する。
このように、筒状止水部材１６０として、筒状に形成されたゴム筒を用いることで、ゴム筒の伸縮により、筒状支持体３１及び支持基板３０の揺動動作がスムーズになるとともに止水性能にも優れた止水装置７を形成できる。
また、従来のように、支持基板３０の外周面と筒状支持体３１の内周面との間、先頭管２Ａの内面と筒状支持体３１の外周面との間に、止水ゴムなどを設ける必要がなくなり、支持基板３０の外周面と筒状支持体３１の内周面と摩擦抵抗が軽減されるため、筒状支持体３１及び支持基板３０の揺動動作がスムーズになる。
尚、筒状止水部材１６０は、回転掘削体１０の揺動によって引っ張られてもちぎれない程度の弾性を有したゴムを用い、かつ、回転掘削体１０の揺動によって縮んだ状態において筒状支持体３１の内面８２と支持基板３０の外面８３との間に噛み込まれないような弛み（余裕）を持たせた状態に取付ける。
例えば、筒の一端開口縁１６１側の径が筒の他端開口縁１６２側の径よりも大径に形成された筒状止水部材１６０を用いて、小径側である他端開口縁１６２側を支持基板３０の前面４４における外周縁側に沿って形成された環状固定部１７６に固定し、かつ、大径側である一端開口縁１６１側を環状固定部１７６よりも大径である支持管６３の内周面側の環状固定部１６６に固定することによって、回転掘削体１０の揺動によって引っ張られてもちぎれ難く、かつ、回転掘削体１０の揺動によって縮んだ状態において筒状支持体３１の内面８２と支持基板３０の外面８３との間に噛み込まれない構成の止水部を構成することが可能となる。
即ち、筒状止水部材１６０の小径側である他端開口縁１６２側を支持体１４に固定し、かつ、筒状止水部材１６０の大径側である一端開口縁１６１側を先頭管２Ａの内周面に固定することによって、回転掘削体１０の揺動によって引っ張られてもちぎれ難く、かつ、回転掘削体１０の揺動によって縮んだ状態において弛みすぎない構成の止水部を構成することが可能となる。
【００７３】
当該止水装置７を備えていることで、支持基板３０の状態に拘わらず、支持基板３０の前面４４側に取り込まれた掘削ズリを含む泥水が支持基板３０の外周面と筒状支持体３１の内周面との間を経由して支持基板３０後方に移動することを防止できるとともに、支持基板３０の前面４４側に取り込まれた掘削ズリを含む泥水が筒状支持体３１の外周面と先頭管２Ａの内周面との間を経由して支持基板３０後方に移動することを防止できる。
【００７４】
また、筒状止水部材１６０の筒の他端開口縁１６４側が支持基板３０の前面４４の外周縁１６３側に固定されたので、支持基板３０の前面４４の前側に掘削ズリを多く取り込めるようになり、排泥効率を向上できる。
【００７５】
図６に示すように、推進装置５は、図外の推進駆動源と、推進駆動源による推進力を筒状支持体３１に伝達する推進力伝達手段２００と、筒状支持体３１に伝達された推進力を先頭管２Ａに伝達する推進力受け部としての管側支持部３２を備える。
即ち、推進駆動源による推進力を推進力伝達手段２００を介して筒状支持体３１に伝達するとともに回転掘削体１０を回転させることにより、回転掘削体１０が前方に推進し、かつ、筒状支持体３１に伝達された推進力が推進力受け部を介して先頭管２Ａに伝達されて先頭管２Ａが前方に推進する。
【００７６】
推進駆動源は、例えば、アクチュエータとしての油圧シリンダ（推進ジャッキ）２００Ａ（図１参照）により構成される。
推進力受け部としての管側支持部３２は、筒状支持体３１の左右の外面に設けられた円柱状突起６６を受ける凹溝６８の凹壁７０により構成される。
【００７７】
推進力伝達手段２００は、推進力伝達構成部２０１と、推進力伝達棒状体２０２と、座屈防止部材２０３とを備える。
推進力伝達構成部２０１は、例えば、上述したアクチュエータ設置部１０２により構成される。
推進力伝達棒状体２０２は、例えば、Ｈ形鋼の両端に連結用フランジ２０４，２０４を備えた構成である。
【００７８】
図１２に示すように、座屈防止部材２０３は、推進力伝達棒状体２０２の座屈を防止する部材であって、左右方向（後続管２Ｂの左右の内面（後続管２Ｂの互いに対向する他方の一対の内面）と直交又は交差する方向）に延長するように設けられて左右の推進力伝達棒状体２０２，２０２同士を連結する左右連結棒状体２０５と、左の推進力伝達棒状体２０２の内側において左の推進力伝達棒状体２０２と接触して上下方向（後続管２Ｂの上下の内面（後続管２Ｂの互いに対向する一方の一対の内面）と直交又は交差する方向）に延長するように設けられて左右連結棒状体２０５の左端側に連結された左側縦長部２０６と、右の推進力伝達棒状体２０２の内側において右の推進力伝達棒状体２０２と接触して上下方向に延長するように設けられて左右連結棒状体２０５の右端側に連結された右側縦長部２０７と、左側縦長部２０６の上端部と右側縦長部２０７の上端部とを連結する上側左右連結棒状体２０８と、左側縦長部２０６の下端部と右側縦長部２０７の下端部とを連結する下側左右連結棒状体２０９と、左右連結棒状体２０５の左右の両端に設けられて発進基地への回収時における左右連結棒状体２０５と後続管２Ｂの左右の内面との干渉を低減する左右の干渉低減部材２１０，２１０と、左側縦長部２０６及び右側縦長部２０７の上下の両端側に設けられて発進基地への回収時における左側縦長部２０６、右側縦長部２０７、上側左右連結棒状体２０８、下側左右連結棒状体２０９と後続管２Ｂの上下の内面との干渉を低減する上下の干渉低減部材２１１，２１１とを備える。尚、座屈防止部材２０３を構成する各部材は、例えば、形鋼により形成される。
当該座屈防止部材２０３を備えていることにより、アクチュエータ設置部１０２の後端に連結されることで回転掘削体支持部１２に連結された左右の推進力伝達棒状体２０２，２０２に推進駆動源としての油圧シリンダからの推進力が加わった場合において、座屈防止部材２０３、又は、後続管２Ｂの内面に接触した座屈防止部材２０３が、左右の推進力伝達棒状体２０２，２０２を座屈させようとする力に抵抗することによって、左右の推進力伝達棒状体２０２，２０２の座屈を防止できるようになり、油圧シリンダにより付与された推進力を推進力伝達構成部２０１（アクチュエータ設置部１０２）を介して回転掘削体１０と先頭管２Ａとに確実に伝達できるようになる。
【００７９】
また、左右の干渉低減部材２１０，２１０及び上下の干渉低減部材２１１，２１１は、湾曲状に形成された外面２１２を備え、この湾曲状の外面２１２が後続管２Ｂの内面と対面するように設けられる。当該左右の干渉低減部材２１０，２１０及び上下の干渉低減部材２１１，２１１は、例えば図６２に示すように鋼板の両端側を同方向に折り曲げた湾曲状に形成され、この湾曲状の外面２１２が後続管２Ｂの内面と対面するように配置される。したがって、当該湾曲状の外面２１２と後続管２Ｂの内面とを接触させることによって、推進力伝達棒状体２０２を発進基地に回収する回収時の摩擦抵抗を軽減できるようになり、推進力伝達棒状体２０２を発進基地に戻す回収作業を容易に行えるようになる。
【００８０】
水供給排泥装置６は、２つの送排水管９１，９１と、図外の貯水タンクと、貯水タンクの水を送排水管に供給する図外の送水用のポンプと、図外の排泥タンクと、送排水管を介して排泥を吸引して排泥タンクに排出する図外の排泥水用のポンプとを備える。
即ち、一方の送排水管９１と送水用のポンプとを繋いで送水用のポンプを駆動して一方の送排水管９１に水を供給することで支持基板３０の前方空間を加圧し、他方の送排水管９１と排泥水用のポンプとを繋いで排泥水用のポンプを駆動して支持基板３０の前方空間内の泥水を排泥タンクに排出する。
また、他方の送排水管９１と送水用のポンプとを繋いで送水用のポンプを駆動して他方の送排水管９１に水を供給することで支持基板３０の前方空間を加圧し、一方の送排水管９１と排泥水用のポンプとを繋いで排泥水用のポンプを駆動して支持基板３０の前方空間内の泥水を排泥タンクに排出する。
即ち、一方の送排水管９１を水供給管として使用したり排泥水管として使用し、また、他方の送排水管９１を排泥水管として使用したり水供給管として使用する。つまり、２つの送排水管９１，９１を、適宜、水供給管として使用したり排泥水管として使用するというように切り替えて使用することにより、支持基板３０の前方空間における泥水の偏在を防止して、支持基板３０や筒状支持体３１の揺動時の動き、及び、支持基板３０や筒状支持体３１の推進時の動きが阻害されないようにしている。
【００８１】
次に管設置装置１により管２を地中に設置する方法について説明する。
まず、掘削機械４を先頭管２Ａにセットする。例えば、筒状支持体３１と支持基板３０と連結架台３４とが組み付けられた組立体を先頭管２Ａの後端開口から挿入して、筒状支持体３１の左右の円柱状突起６６，６６を支持管６３の左右の凹溝６８，６８内に挿入することにより、先頭管２Ａにセットする。
尚、支持基板３０の左右の湾曲凸面が筒状支持体３１の左右の湾曲凹面と摺動するように構成される場合、筒状支持体３１は、例えば別々の左側板と右側板と上板と下板とが溶接等で連結されて構成される。即ち、支持基板３０の上下の円形状突起８６，８６を筒状支持体３１の上板と下板とに形成された円孔８７，８７内に挿入した状態で、筒状支持体３１の左側板の湾曲凹面を支持基板３０の左の湾曲凸面に当てた状態で筒状支持体３１の左側板の上端と上板とを溶接等で連結するとともに筒状支持体３１の左側板の下端と下板とを溶接等で連結する。同様に、筒状支持体３１の右側板の湾曲凹面を支持基板３０の右の湾曲凸面に当てた状態で筒状支持体３１の右側板の上端と上板とを溶接等で連結するとともに筒状支持体３１の右側板の下端と下板とを溶接等で連結する。以上により、筒状支持体３１の内側に支持基板３０が組み付けられた組立体が形成される。
【００８２】
筒状支持体３１と支持基板３０と連結架台３４との組立体が先頭管２Ａにセットされた後、回転掘削体１０の支柱部３３を連結架台３４に連結することで回転掘削体１０を支持基板３０の前面に連結して、中空支柱部３５の後端開口に設けられた接続部２３Ａに外部の耐圧ホース２３を接続する。さらに、筒状止水部材１６０の一端開口縁１６１を先頭管２Ａの先端側（一端開口２ｔ側）の内周面に固定するとともに、筒状止水部材１６０の他端開口縁１６２を支持基板３０の前面４４の外周縁１６３側に固定して、止水装置７を構成する。また、油圧シリンダ１０１及び油圧シリンダ１５１が設置されたアクチュエータ設置部１０２を筒状支持体３１の後端面１０６に連結するとともに、油圧シリンダ１５１のピストンロッド側端部１５２を支持基板３０の後面１５３に接続手段１５４を介して連結し、また、送排水管９１を支持基板３０の送排水管保持貫通孔９０に連結する。そして、耐圧ホース２３を油圧源に接続し、送排水管９１をポンプに接続する。
以上により、先頭管２Ａの発進準備が完了する。
【００８３】
尚、掘削装置３全体を組み立ててから掘削装置３の筒状支持体３１の左右の円柱状突起６６，６６を支持管６３の左右の凹溝６８，６８内に挿入することにより、掘削装置３を先頭管２Ａにセットするようにしてもよい。
【００８４】
次に、アクチュエータ設置部１０２の後端に位置する左右の連結用フランジ１２０，１２０をそれぞれ推進駆動源としての油圧シリンダ２００Ａ，２００Ａで押圧するとともに、回転掘削体１０を回転させることにより、回転掘削体１０及び先頭管２Ａを発進基地から地中に推進させる。即ち、回転掘削体１０の回転により地山１０Ａが掘削されるとともに、アクチュエータ設置部１０２が押圧されることにより、油圧シリンダ２００Ａでの押圧による推進力が、アクチュエータ設置部１０２（推進力伝達構成部２０１）、筒状支持体３１、円柱状突起６６、凹壁７０（管側支持部３２）を介して先頭管２Ａに伝達されるとともに、アクチュエータ設置部１０２、筒状支持体３１、支持基板連結架台３４、回転掘削体１０の支柱部３３を介して回転掘削体１０に伝達されるので、先頭管２Ａが地中に進行する。
【００８５】
そして、先頭管２Ａが完全に地中に進行する前に発進基地内において先頭管２Ａの後端に後続管２Ｂを接続する。
また、アクチュエータ設置部１０２の後端に位置する左右の連結用フランジ１２０，１２０が後続管２Ｂの後端開口よりも後方に突出している間に、当該左右の連結用フランジにそれぞれ推進力伝達棒状体２０２を連結する。そして、各推進力伝達棒状体２０２の後端に位置する左右の連結用フランジ２０４，２０４を各油圧シリンダ２００Ａ，２００Ａで押圧することで先頭管２Ａ及び後続管２Ｂをさらに進行させる。そして、後続管２Ｂが完全に地中に進行する前に発進基地内において後続管２Ｂの後端にさらに後続の後続管２Ｂを接続する。
【００８６】
以後、各推進力伝達棒状体２０２の後端に位置する左右の連結用フランジ２０４，２４０１が後続管２Ｂの後端開口よりも後方に突出している間に、当該左右の連結用フランジ２０４，２０４にそれぞれ推進力伝達棒状体２０２を連結し、最後方の推進力伝達棒状体２０２を押圧して先頭管２Ａ及び後続管２Ｂをさらに進行させ、かつ、最後方の後続管２Ｂが完全に地中に進行する前に発進基地内において最後方の後続管２Ｂの後端にさらに後続の後続管２Ｂを接続するという作業を繰り返すことにより、先頭管２Ａ及び先頭管２Ａに後続する複数の後続管２Ｂからなる例えば支保工等として機能させる管体を地中に設置することができる。
【００８７】
管設置作業が終了した後は、発進基地に掘削機械４等を引き戻して回収する。この際、回転掘削体１０の回収作業を行う前に回転掘削体１０をゆっくりと回転させて回転掘削体１０が回収可能状態となったことを検出手段８で検出することができるので、掘削機械４等の回収作業を早く正確に行うことが可能となる。
尚、回転掘削体１０が図外の到達基地に到達した場合には、当該到達基地内において筒状止水部材１６０を切断した後に掘削機械４等を発進基地に引き戻して回収する。また、回転掘削体１０が図外の到達基地に到達しない状態で掘削機械４等を地中から発進基地に引き戻して回収する場合には、掘削機械４等を引き戻す際に筒状止水部材１６０を引っ張ることで破断させて（引きちぎって）回収する。
【００８８】
上記では、先頭管２Ａの内周面に設けられた環状固定部１６６の前面を先頭管２Ａの内周面と見做してこの環状固定部１６６の前面に筒状止水部材１６０の一端開口縁１６１を固定した例を示したが、環状固定部１６６を設けずに筒状止水部材１６０の一端開口縁１６１を先頭管２Ａの内周面に直接固定してもよい。
【００８９】
尚、座屈防止部材は、上下方向に延長するように設けられて左の推進力伝達棒状体と連結された左側縦長部と、上下方向に延長するように設けられて右の推進力伝達棒状体と連結された右側縦長部と、左側縦長部と右側縦長部とを連結する左右連結棒状体、又は、左の推進力伝達棒状体と右の推進力伝達棒状体とを連結する左右連結棒状体とを備えた構成としてもよい。
即ち、図１２に示した左側縦長部２０６が左の推進力伝達棒状体２０２に連結されるとともに、右側縦長部２０７が左の推進力伝達棒状体２０２に連結され、かつ、当該左側縦長部２０６と右側縦長部２０７とを連結する左右連結棒状体、あるいは、当該左右の推進力伝達棒状体２０２，２０２同士を連結する左右連結棒状体を有した座屈防止部材を備えた構成としてもよい。
当該座屈防止部材を備えた場合でも、推進駆動源からの推進力が左右の推進力伝達棒状体２０２，２０２に加わった場合において推進力伝達棒状体２０２の座屈を防止できるようになり、推進駆動源により付与された推進力を回転掘削体１０と先頭管２Ａとに確実に伝達できるようになる。
【００９０】
また、干渉低減部材は、左の推進力伝達棒状体よりも管の左内面側に向けて突出するように設けられて発進基地への回収時における左の推進力伝達棒状体と管の左内面との干渉を低減する左の干渉低減部材と、右の推進力伝達棒状体よりも管の右内面側に向けて突出するように設けられて発進基地への回収時における右の推進力伝達棒状体と管の右内面との干渉を低減する右の干渉低減部材とを備えた構成としてもよい。
即ち、図１２に示した左の干渉低減部材２１０を、左の推進力伝達棒状体２０２より後続管２Ｂの左内面側に向けて突出するように左の推進力伝達棒状体２０２、又は、左側縦長部２０６に設けるとともに、図１２に示した右の干渉低減部材２１０を、右の推進力伝達棒状体２０２より後続管２Ｂの右内面側に向けて突出するように右の推進力伝達棒状体２０２、又は、右側縦長部２０７に設けた構成としてもよい。
当該干渉低減部材を備えた場合でも、推進力伝達棒状体２０２を発進基地に回収する回収時の摩擦抵抗を軽減できるようになり、推進力伝達棒状体２０２を発進基地に戻す回収作業を容易に行えるようになる。
【００９１】
また、実施形態では、回転掘削体１０が回収可能状態となったこと検出するための検出手段８として、磁石５１とホールＩＣ５２とを用いた検出センサを例示したが、光電式、レーザー式、その他の方式の検出手段を用いてもよい。
【００９２】
また、実施形態では、軸部としてのピン１２３及びピン１２４と、上側長孔１２１及び下側長孔１２２とを備えて、ピン１２３及びピン１２４が上側長孔１２１及び下側長孔１２２内を移動可能なように連結された構成、即ち、ピンと長孔とが連結された連結部を２つ備えた構成のものを例示したが、ピンと長孔とが連結された連結部は１つ以上であればよい。
【００９３】
尚、座屈防止部材２０３は、後続の推進力伝達棒状体２０２を繋げる毎に当該推進力伝達棒状体２０２に座屈防止部材２０３を１つ設けるようにしてもよいが、後続の推進力伝達棒状体２０２を複数本繋げる毎に座屈防止部材２０３を１つ設けるようにしてもよい。例えば、後続の推進力伝達棒状体２０２を２本繋げる毎に座屈防止部材２０３を１つ設けるようにしてもよい。
また、推進力伝達棒状体２０２の剛性を向上させることができれば、座屈防止部材２０３の形状、材質等は特に限定されない。
また、推進力伝達媒体は、棒状体でなくともよい。
【００９４】
尚、回転掘削体１０を１つ又は３つ以上備えた掘削機械４を用いてもよい。
【００９５】
また、管２は、断面形状が四角形状のものであればよい。尚、本発明でいう断面形状が四角形状とは、断面長方形、断面正方形、断面台形などの四角形状を指し、四角の角部が面取りされた形状のものも含む。
【００９６】
また、先頭管２Ａの左右側を上下方向に向けて推進させてもよい。
また、支持基板３０を上下方向に揺動させる構成とし、筒状支持体３１を左右方向に揺動させる構成の管設置装置としてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１  管設置装置、２  管、２Ａ  先頭管（管）、２Ｂ  後続管（管）、５  推進装置、
１０  回転掘削体、１０Ａ  地山、１４  支持体、１５  連結支柱部、
１００  上下揺動駆動手段（揺動駆動手段）、３１０  表示画面、Ｌ  回転中心線、
Ｘ２  傾斜センサ（傾斜検出手段）、Ｘ３  ストローク計。
【図１】
2018017698.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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