(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ボーリング時における外管の変形を抑制することのできる内管の接続方法を提供する。【解決手段】内管１０の本体１１の端部、すなわち、内管１０，１０の接続部に、外管２０が曲がり管である場合にはその曲率半径方向から所定の角度ずれた方向に突出する、外管２０が直線管である場合には地山の上下方向から所定の角度ずれた方向に突出する４個の突出片１３を有するフランジ部１２を設け、上記突出片１３同士をボルト１５で連結するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボーリングにより地山に挿入される曲がり管内に配置される内管の接続方法であって、上記内管の接続部外周側の、上記曲がり管の曲率半径方向に対して所定の角度だけ回転させた位置に、上記曲がり管方向に突出する、互いに対称に配置された複数の突出片を有するフランジ部を設け、このフランジ部の突出片同士を接続するようにしたことを特徴とする二重管を用いたボーリングにおける内管の接続方法。
【請求項２】
ボーリングにより地山に挿入される直線管内に配置される内管の接続方法であって、上記内管の接続部外周側の、地山の上下方向に対して所定の角度だけ回転させた位置に、上記直線管方向に突出する、互いに対称に配置された複数の突出片を有するフランジ部を設け、このフランジ部の突出片同士を接続するようにしたことを特徴とする二重管を用いたボーリングにおける内管の接続方法。
【請求項３】
突出片間の角度を９０度としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の二重管を用いたボーリングにおける内管の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、二重管を用いてトンネル周辺の地山をボーリングする方法に関するもので、特に、上記地山に埋設される外管の内側に配置される内管の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、軟弱な地盤にトンネルを掘進する際には、掘削作業を行う前に、切羽からトンネル周辺の地山に掘進方向に向けてボーリングを行い、この削孔内に注入管を挿入して地盤固化剤を注入して上記地山を補強した後、上記補強した部分を掘削して支保工を構築する方法が行われている。しかし、この方法では、地山の補強と支保工の構築とを交互に繰り返して行わなければならないため、作業効率が悪く、工期が長期化するといった問題点があった。そこで、予め、トンネルの掘進方向に先進導坑を構築した後、上記先進導坑の側壁より、本坑のトンネル断面のアーチ部分となる地山内へ、所定の曲率を有する曲がり鋼管を挿入・埋設してこれを先行支保工とし、しかる後に地山を掘削する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２など）。
【０００３】
ところで、上記方法では、曲がり鋼管自体を回転させて地山を掘削するように構成されているため、装置が大規模となるだけでなく、曲がり鋼管の曲率半径が小さい場合には施工が困難であった。そこで、図６（ａ），（ｂ）に示すような、地山６０に挿入する鋼管を、その側面に注入孔５１ｈを有する曲がり鋼管（以下、外管という）５１と、この外管５１内に設けられた内管５２との二重管構造とするとともに、上記内管５１の先端部に、モータ５３ａにより回転する先端ビット５３ｂを備えた先端装置５３を取付けて地山６０を掘削して上記外管５１を上記地山６０内に挿入して埋設する曲線ボーリング装置５０が用いられている。この曲線ボーリング装置５０では、外管５１と内管５２とを、先進導坑６１内において、スイベル５４にて結合し、外管５１の外周面を推進装置５５のホルダ５５Ｈにて把持して推進させ、上記先端装置５３で地山６０を掘削しながら、上記外管５１と内管５２とを同時に地山６０内に挿入させる。
【０００４】
そして、上記地山６０を掘削として外管５１と内管５２とを推進する工程と、内管５２と外管５１のそれぞれを繋ぎ合わせて二重管を延長する工程とを繰り返し行いながら、外管５１を所定の長さまで挿入した後、上記先端装置５３と内管５２とを回収し、上記外管５１内に、図７に示すような、吐出口５６ｈの前，後にパッカー５６ｐを備えた注入管５６を挿入し、上記注入管５６の後端部に接続された注入液移送管５７を介して圧送された地盤固化剤を上記外管５１内に吐出させ、上記外管５１の側面に設けられた注入孔５１ｈからトンネル周辺の地山６０に上記地盤固化剤を注入して上記地山６０を補強する（例えば、特許文献１，２、非特許文献１など）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１６０９８０号公報（第２，３頁、第１，３図）
【特許文献２】
２００２−２４２５８１号公報（第２，３頁、第１−３図）
【非特許文献１】
亀岡  美友、粕谷  太郎、「曲線ボーリング工法（ＴＵＲＩＰ工法）の開発」、土木学会誌、１９９５年４月号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、地山中の曲がり鋼管（外管５１）断面には、図８（ａ）に示すように、周囲の地山６０からの圧力が作用する。この圧力の大きさは、一般の地中に埋設される直線管の場合には、地山の上下方向の面に作用する圧力の方が側面に作用するよりも大きく、また、トンネルのアーチ部に設置される曲がり管ような場合には、その大きさは、上記地山の上下方向の圧力差の影響もあるが、総合的にみると、外管５１の曲率半径方向の面に作用する圧力の方がそれに直角な方向の面に作用する圧力よりも大きいため、上記圧力により、上記外管５１は、図８（ｂ）に示すように、その断面が曲がり管（外管）５１の曲率半径方向に押し潰されるように変形してしまう。このように、外管５１が変形してしまうと、外管５１の推進作業や内管５２の回収作業に支障をきたしてしまうといった問題点があった。
そこで、外管５１の曲率半径方向の肉厚を厚くして上記外管５１の強度を高める方法も考えられるが、このような円管を作製することは実用的ではない。また、外管５１全体の肉厚を厚くすると、コスト高となるといった問題点があった。
【０００７】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、二重管を用いたボーリングにおいて、地山からの圧力により外管が変形してしまった場合でも、上記外管の挿入や内管の回収作業を容易に行うことのできる内管の接続方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、二重管を用いたボーリングにより地山に挿入される曲がり管内に配置される内管の接続方法であって、上記内管の接続部外周側の、上記曲がり管の曲率半径方向に対して所定の角度だけ回転させた位置に、上記曲がり管方向に突出する、互いに対称に配置された複数の突出片を有するフランジ部を設け、このフランジ部の突出片同士を接続するようにしたことを特徴とするものである。これにより、外管である曲がり管の断面形状が曲がり管の曲率半径方向に変形した場合でも、曲がり管の肉厚を厚くすることなく、曲がり管の挿入作業や内管の回収作業を容易に行うことができるとともに、断面形状が多少の歪んでいる曲がり管であっても、これを容易に地山内へ挿入することが可能となる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、外管である直線管内に配置される内管の接続部外周側の、地山の上下方向に対して所定の角度だけ回転させた位置に、上記直線管方向に突出する、互いに対称に配置された複数の突出片を有するフランジ部を設け、このフランジ部の突出片同士を接続するようにしたもので、これにより、直線管の断面形状が地山の上下方向に変形した場合でも、外管の挿入作業や内管の回収作業を容易に行うことができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の二重管を用いたボーリングにおける内管の接続方法において、上記突出片間の角度を９０度としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る内管の接続方法を示す図で、１１は円筒状の内管１０の本体、１２は上記内管本体１１の端部、すなわち、内管１０，１０の接続部に設けられたフランジ部で、このフランジ部１２には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、同図の矢印で示した、外管（曲がり管）２０の曲率半径方向から４５度ずれた方向に突出する４個の突出片１３が設けられている。また、これらの突出片１３のそれぞれにはボルト挿入孔１４が形成されており、内管１０，１０を接続する際には、前段と後段のフランジ部１２，１２の突出片１３，１３同士をボルト１５などの締結手段で接続する。
これにより、外管２０の断面に、外管２０をその曲率半径方向に押しつぶすような力が作用した場合でも、図３に示すように、外管２０は上記突出片１３により内側から保持されているので、その中心位置を保持することができるだけでなく、上記突出片１３は曲がり管である外管２０の曲率半径方向から４５度ずれた方向、すなわち、外管２０が潰れる方向とは４５度ずれた方向に突出しているので、上記突出片１３が外管２０と噛み合うことがない。したがって、上記外管２０をスムースに地山内へ挿入することができる。また、同様の理由で、外管２０の挿入後に行う内管１０の回収もスムースに行うことができる。また、安価な、真円度の精度が劣る曲がり管であっても、スムースに地山内へ挿入することができる。
なお、図４（ａ）に示すように、突出片１３Ｚを外管２０の曲率半径方向に設けた場合には、外管２０は、図４（ｂ）に示すように変形してしまうので、フランジ部１２と外管２０とが噛み合ってしまい、外管２０の挿入作業や内管１０の回収作業が困難となる。
【００１１】
このように、本実施の形態では、内管１０の本体１１の端部、すなわち、内管１０，１０の接続部に、外管２０の曲率半径方向から４５度ずれた方向に突出する４個の突出片１３を有するフランジ部１２を設け、上記突出片１３同士をボルト１５で連結するとともに、上記突出片１３により、外管２０を内側から保持するようにしたので、外管２０に地山からの圧力が作用しても、外管２０の中心位置を保持することができるとともに、上記突出片１３が外管２０と噛み合うことがないので、上記外管２０をスムースに地山内へ挿入することができるだけでなく、内管１０の回収もスムースに行うことができる。
【００１２】
なお、上記実施の形態では、外管２０として曲がり管を用いた曲線ボーリングについて説明したが、図５（ａ），（ｂ）に示すように、外管２０Ｍが直線管の場合には、上述したように、地山の上下方向の面に作用する圧力Ｐの方が側面に作用する圧力ｐよりも大きいので、上記突出片１３を、上記外管２０Ｍの地山の上下方向に対して所定の角度（ここでは、４５°）だけ回転させた位置に設けるようにすれば、外管２０Ｍが地山の上下方向に潰れるように変形した場合でも、上記外管２０Ｍの中心位置を保持することができるとともに、上記突出片１３が外管２０Ｍと噛み合うことがないので、上記外管２０Ｍの地山内への挿入や、内管１０の回収をスムースに行うことができる。
【００１３】
また、上記例では、フランジ部１２に４個の突出片１３を設けた場合について説明したが、上記突出片１３の個数はこれに限るものではなく、５個以上であってもよい。但し、このときには、少なくとも外管２０の上部側に位置する突出片１３は、外管２０の曲率半径方向からずれた方向に設ける必要がある。
また、上記例では、外管２０を推進する二重管について説明したが、本発明は、内管１０を推進する二重管についても適用可能である。この場合には、油圧ホースや送水ホースなどを上記突出片１３，１３間に配置することができる。これにより、内管１０内のスペースを広げることができるので、排土の効率が向上し、作業効率を向上させることができる。
また、本発明の内管１０を用いることにより、コストの安い既製管にみられるように、多少の歪みのある外管であっても、スムースに地山内へ挿入することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボーリングにより地山に挿入される曲がり管内に配置される内管の接続部外周側に設けられた、上記曲がり管の曲率半径方向から所定の角度ずれた方向に突出する、上記曲率半径の方向に対して対称に配置された複数の突出片を有するフランジ部を設け、このフランジ部の突出片同士を接続するようにしたので、地山からの圧力により曲がり管が変形した場合でも、上記曲がり管の挿入と内管の回収とを容易に行うことができる。
また、地山に挿入される外管が直線管である場合には、突出片を地山の上下方向に対して所定の角度だけ回転させた位置に設けるようにすれば、地山からの圧力により直線管が変形した場合でも、外管の挿入と内管の回収とを容易に行うことができる。
また、多少の歪みのある外管であっても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る内管の接続方法を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る内管のフランジ部の構成を示す図である。
【図３】地山の圧力が作用した時の外管の変形状態を示す模式図である。
【図４】突出片を有する内管のフランジ部を示す図である。
【図５】直線管に作用する地山の圧力と、外管が直線管である場合の変形状態を示す図である。
【図６】従来の曲線ボーリング装置の構成を示す図である。
【図７】地山への地盤固化剤の注入方法を示す図である。
【図８】外管に作用する地山の圧力を示す図である。
【符号の説明】
１０  内管、１１  内管本体、１２  フランジ部、１３  突出片、
１４  ボルト挿入孔、１５  ボルト、２０  外管。
【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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【図７】
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【図８】
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