(57)【要約】【課題】  立杭を築造し、この立杭から管部材を圧入し管路を構築する管推進工法において、鋼管押込み工法より長距離の工事が可能で、方向精度が良く、ヒューム管工法より安価で、工期の短い管推進工法を提供する。【解決手段】  立杭を築造し、この立杭から管部材を圧入し管路を構築する管推進工法において、ガイドロッドを回転推進し土中に貫通させる回転削孔工程と、前記ガイドロッドをガイドとして管部材を土中に貫通させる管圧入工程とを有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立杭を築造し、この立杭から管部材を圧入し管路を構築する管推進工法において、ガイドロッドを回転推進し土中に貫通させる回転削孔工程と、前記ガイドロッドをガイドとして管部材を土中に貫通させる管圧入工程とを有することを特徴とする管推進工法。
【請求項２】
前記ガイドロッドは、先端がドリル状のガイドロッド先端部材を連結することを特徴とする請求項１に記載の管推進工法。
【請求項３】
前記ガイドロッド先端部材は、螺旋状の羽根部を有することを特徴とする請求項２に記載の管推進工法。
【請求項４】
前記ガイドロッドは、互いに連結することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の管推進工法。
【請求項５】
前記管部材は、先端に先細となるテーパ部と前記ガイドロッドが貫通する孔部とを有する管先導部材を連結することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の管推進工法。
【請求項６】
立杭から管部材を圧入し管路を構築する管推進装置において、地盤に設置する架台と、前記架台に設置される本体と、前記本体に載置され、ガイドロッドを結合し、前記ガイドロッドを回転推進し土中に貫通させるガイドロッド回転装置と、前記本体に載置され、前記ガイドロッドをガイドとして管部材を圧入し土中に貫通させる管圧入装置とを備えたことを特徴とする管推進装置。
【請求項７】
前記ガイドロッド回転装置と前記管圧入装置とは、前記本体に交換して載置されることを特徴とする請求項６に記載の管推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道軌道横断や踏切横断等の短距離の埋設管工事に使用する管推進工法及び管推進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、短距離の管推進工法として、鋼管を直接打撃又は油圧等で押し込むだけの鋼管押込み工法がある。この鋼管押込み工法は、安価で工事期間が短いという長所はあるが、約３０ｍ以上の推進距離には使用できず、短い径間の工事に限定され、方向精度が悪いという欠点がある。
【０００３】
この鋼管押込み工法より大規模な管推進工法として、立杭を穿設し、この立杭の周壁から推進ジャッキにより掘削体を導入して横杭を穿設し、該横杭へ複数の管部材を配設することで管路を構築するヒューム管工法がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１５５１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された工法は、長い距離にわたる管路を構築するための大規模な工法であり、工事費が高く、工期が長い等、鉄道軌道横断や踏切横断等の比較的短距離の埋設管工事の工法としては、不適であった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、立杭を築造し、この立杭から管部材を圧入し管路を構築する管推進工法及び管推進装置において、鋼管押込み工法より長距離の工事が可能で、方向精度が良く、ヒューム管工法より安価で、工期の短い管推進工法及び管推進装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために本発明は、立杭を築造し、この立杭から管部材を圧入し管路を構築する管推進工法において、ガイドロッドを回転推進し土中に貫通させる回転削孔工程と、前記ガイドロッドをガイドとして管部材を土中に貫通させる管圧入工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記ガイドロッドは、先端がドリル状のガイドロッド先端部材を連結することを特徴とする。
【０００８】
また、前記ガイドロッド先端部材は、螺旋状の羽根部を有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記ガイドロッドは、互いに連結することを特徴とする。
【００１０】
また、前記管部材は、先端に先細となるテーパ部と前記ガイドロッドが貫通する孔部とを有する管先導部材を連結することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は、立杭から管部材を圧入し管路を構築する管推進装置において、地盤に設置する架台と、前記架台に設置される本体と、前記本体に載置され、ガイドロッドを結合し、前記ガイドロッドを回転推進し土中に貫通させるガイドロッド回転装置と、前記本体に載置され、前記ガイドロッドをガイドとして管部材を圧入し土中に貫通させる管圧入装置とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記ガイドロッド回転装置と前記管圧入装置とは、前記本体に交換して載置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、管部材を圧入する前にガイドロッドを挿通しておくため、管部材を目的箇所へ正確に到達させることができる。この際、土質に応じて回転速度やストローク速度等を調整し推進させることで、さらに正確に目的位置に到達することができる。また、ガイドロッド先端部材にドリル部を設けることで、ガイドロッドが簡単に削孔できるようになる。さらに、ガイドロッド先端部材に螺旋状の羽根部を設けるので、管部材をさらに簡単に圧入することができる。また、ガイドロッド及び管部材が連結可能な構造なので、発進杭及び到達杭等の工事スペースを最小限に抑えることができる。また、管部材の先端に管先導部材を取り付けることで、土圧が緩和され、地盤への影響が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２は本実施形態の管推進装置を示す斜視図である。図中、１は管推進装置、２は架台、３は本体、３１はガイドレール、３２はガイド、３３は凹凸部、４はガイドロッド回転装置、５は管圧入装置、Ｒはガイドロッド、Ｂはガイドロッド先端部材の一例としての先端ビット、Ｔは管部材、Ｈは管先導部材の一例としての先導ヘッドである。
【００１５】
図１は回転削孔状態での管推進装置１、図２は管圧入状態での管推進装置１を示す。回転削孔状態において、管推進装置１は、架台２、本体３、ガイドロッド回転装置４を備え、架台２の上に本体３を設置し、本体３の上にガイドロッド回転装置４を載置する。ガイドロッド回転装置４には、ガイドロッドＲが取り付けられ、ガイドロッドＲの先端には、ガイドロッド先端部材の一例としての先端ビットＢが取り付けられている。管圧入状態では、管推進装置１は、架台２、本体３、管圧入装置５を備え、架台２の上に本体３を設置し、本体３の上に管圧入装置５を載置する。管圧入装置５には、管部材Ｔが取り付けられ、管部材Ｔの先端には、管先導部材の一例としての先導ヘッドＨが取り付けられている。
【００１６】
架台２は、分解組立可能な複数の部材から形成され、上部に本体３を載せた状態で、地盤に安定に設置されるものである。本体３は、ガイドレール３１、ガイド３２、凹凸部３３を有し、架台２の上に螺子等で安定に設置される。ガイドレール３１は、ガイドロッド回転装置４、管圧入装置５又は後述するガイド３２を移動する際の案内として設けられた溝である。ガイド３２は、ガイドロッドＲ又は管部材Ｔを支持する支柱である。また、凹凸部３３は、ガイドロッド回転装置４又は管圧入装置５を移動後、その位置に固定する際に嵌合するためのものである。
【００１７】
ガイドロッド回転装置４は、モータ、減速機及び油圧シリンダ等を有し、回転削孔状態でガイドロッドＲ及びガイドロッドＲの先端に取り付けた先端ビットＢを結合し、それらを回転推進し土中に貫通させるものであり、本体に載置される。また、管圧入装置５は、油圧ジャッキ等から構成され、管圧入状態で管部材Ｔ及び先端に取り付けた先導ヘッドＨを、ガイドロッドをガイドとして圧入し土中に貫通させるものであり、本体に載置される。
【００１８】
ガイドロッドＲは、長さ約１ｍ、外径約４０ｍｍの中空棒状の部材で、端部に雌ネジ部を有し、両端が雄ネジで形成された図示しないロッドカップリングにより互いに連結可能な構造となっている。ガイドロッド先端部材の一例としての先端ビットＢは、一端にドリル状のドリル部Ｂ１を、他端にガイドロッドＲの端部の雌ネジ部に連結される雄ネジ部を有し、ガイドロッドＲの先端に連結され、回転削孔状態で土中を推進する。なお、ガイドロッドＲの一端を雄ネジ部、他端を雌ネジ部として、ロッドカップリングなしで連結可能な構造としてもよい。また、先端ビットＢの他の構造として、図３に示すように中間部に螺旋状の羽根部Ｂ２を設ける構造としてもよい。このような構造とすることにより、管部材Ｔをさらに簡単に圧入することができる。
【００１９】
管部材Ｔは、外径約９０ｍｍ〜２２０ｍｍの中空な部材で、主に鋼管を使用するが、他の材質のものでもよい。管先導部材の一例としての先導ヘッドＨは、管部材Ｔの先頭に連結され、先端に先細のテーパ部Ｔ１と、内径がガイドロッドＲの外径よりわずかに大きくガイドロッドＲが貫通する孔部Ｔ２とを有し、管部材Ｔとの連結部の外径は、管部材Ｔとほぼ同程度に形成される。先端に先細のテーパ部Ｔを有するので、効率的に圧入することができる。
【００２０】
次に、本実施形態の管推進工法の作業手順について説明する。図４は作業手順のフローチャート、図５は作業開始からガイドロッド回転装置・管圧入装置交換までの施工要領、図６は管圧入工程から作業完了までの施工要領を示す。
【００２１】
まず、ステップ１で、測量・準備工程（ＳＴ１）を実行し、ステップ２で、図５（ａ）に示すように、立杭築造工程（ＳＴ２）を実行する。立杭は、管推進装置１を設置する側の発進杭Ａ1が縦約２．５ｍ横約２ｍとし、到達杭Ａ2が縦約１ｍ横約１ｍの小規模のものでよい。
【００２２】
次に、ステップ３で、図５（ｂ）に示すように、管推進装置１の架台２及び本体３を動かないように地盤に据え付ける架台本体据付工程（ＳＴ３）を実行し、ステップ４で、図５（ｃ）乃至図５（ｅ）に示すように、ガイドロッド回転装置４を本体３上に載置するガイドロッド回転装置載置工程（ＳＴ４）を実行する。まず、図５（ｃ）に示すように、ガイドロッド回転装置４を本体３上に載置する。次に、図５（ｄ）に示すように、ガイドロッドＲをガイドロッド回転装置４に結合する。そして、図５（ｅ）に示すように、ガイドロッドＲの先端に先端ビットＢを連結する。
【００２３】
次に、ステップ５で、図５（ｆ）及び図５（ｇ）に示すように、ガイドロッドＲを推進させるガイドロッド推進工程（ＳＴ５）を実行する。ガイドロッド推進工程（ＳＴ５）では、図５（ｆ）に示すように、まず先端ビットＢ及び第１ガイドロッドＲ１をガイドロッド回転装置４により回転推進させる。次に、第１ガイドロッドＲ１が土中に埋まる前に、第２ガイドロッドＲ２を接続する。その後、先端ビットＢ及び第１ガイドロッドＲ１の一部が到達杭Ａ2に到達するまでガイドロッドＲを接続する作業を繰り返す。図５（ｇ）は、ガイドロッドＲが到達杭Ａ2に到達した状態を示す。
【００２４】
次に、ステップ６で、図５（ｈ）に示すように、ガイドロッド回転装置４と管圧入装置５を交換するガイドロッド回転装置・管圧入装置交換（ＳＴ６）を実行する。ガイドロッド回転装置・管圧入装置交換（ＳＴ６）では、ガイドロッド回転装置４を本体３から外し、管圧入装置５を本体３に載置する。この時、ガイドロッドＲの先端ビットＢも取り外す。
【００２５】
次に、ステップ７で、図６（ａ）乃至図６（ｄ）に示すように、管圧入工程（ＳＴ７）を実行する。管圧入工程（ＳＴ７）では、まず、図６（ａ）に示すように、管部材Ｔを管圧入装置５に結合する。そして、図６（ｂ）に示すように、管部材Ｔの先端に先導ヘッドＨを連結する。次に、図６（ｃ）に示すように、管圧入装置５を載置した状態から、先導ヘッドＨを先端に連結した第１管部材Ｔ１を、先導ヘッドＨ及び第１管部材Ｔ１の内側にガイドロッドＲを挿通させた状態で、管圧入装置５により圧入する。そして、第１管部材Ｔ１が土中に埋まる前に、第２管部材Ｔ２を接続する。その後、先導ヘッドＨ及び第１管部材Ｔ１の一部が到達杭Ｂに到達するまで管部材Ｔを連結し圧入する作業を繰り返す。図６（ｄ）は、管部材Ｔが到達杭Ｂに到達した状態を示す。
【００２６】
次に、ステップ８で、図６（ｅ）に示すように、管圧入装置５とガイドロッド回転装置４を交換する管圧入装置・ガイドロッド回転装置交換（ＳＴ８）を実行する。次に、ステップ９で、図６（ｆ）に示すように、ガイドロッド回転装置４により連結されたガイドロッドＲを発進杭Ａ1側に順に引き抜くガイドロッド引抜工程（ＳＴ９）を実行する。この時、連結されたガイドロッドＲを１本引き抜く毎に取り外すので、小さいスペースで実行することができる。図６（ｇ）は、ガイドロッドＲが引き抜かれた状態を示す。
【００２７】
最後に、ステップ１０で、図６（ｈ）に示すように管推進装置１を解体撤去する管推進装置解体撤去工程（ＳＴ１０）を実行する。
【００２８】
このような管推進工法とすることにより、管部材Ｔを圧入する前にガイドロッドＲを挿通しておくため、管部材Ｔを目的箇所へ正確に到達させることができる。この際、土質に応じて回転速度やストローク速度等を調整し推進させることで、さらに正確に目的位置に到達することができる。また、ガイドロッドＲの先端にドリル部を有する先端ビットＢを設けることで、ガイドロッドＲが簡単に削孔できるようになる。さらに、ガイドロッドＲ同士及び管部材Ｔ同士が連結可能な構造なので、発進杭Ａ1及び到達杭Ａ2等の工事スペースを最小限に抑えることができる。また、管部材Ｔの先端に先導ヘッドＨを取り付けることで、土圧が緩和され、地盤への影響が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ガイドロッド回転装置を載置した状態の管推進装置の一実施形態を示す図
【図２】管圧入装置を載置した状態の管推進装置の一実施形態を示す図
【図３】ガイドロッド先端部材の他の実施形態を示す図
【図４】管推進工法のフローチャートの一実施形態を示す図
【図５】管推進工法の作業開始からガイドロッド回転装置・管圧入装置交換までの施工要領の一実施形態を示す図
【図６】管推進工法の管圧入工程から作業完了までの施工要領の一実施形態を示す図
【符号の説明】
【００３０】
１…管推進装置、２…架台、３…本体、３１…ガイドレール、３２…ガイド、３３…凹凸部、４…ガイドロッド回転装置、５…管圧入装置、Ｒ…ガイドロッド、Ｂ…先端ビット（ガイドロッド先端部材）、Ｂ１…ドリル部、Ｂ２…羽根部、Ｔは管部材、Ｈは先導ヘッド（管先導部材）、Ｈ１…テーパ部、Ｈ２…孔部
【図１】
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【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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