(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が透過する貫通孔を予め管壁に設けた円管であって、該円管は前記貫通孔を管内側から塞ぐ閉止材で閉止した円管とし、前記閉止材は管内周面全面を覆う円筒状の部材とし、該円管を地中に敷設後、管端から前記円管内に挿入され管軸まわりに回転する切削刃物により前記閉止材を前記円管内側から切削除去する構造としたことを特徴とする多孔管。
【請求項２】
請求項１記載の多孔管を地中に敷設した後、前記閉止材を管内側から切削する回転刃物を該多孔管内に挿入し、前記閉止材を切削除去して前記貫通孔を開口させ、透過性を備えた敷設管を設置することを特徴とする多孔管の敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集水管、取水管、放流管、注入管等を地中、水中、水底などに敷設する技術に関し、敷設管の任意の部分に流体が透過する貫通孔を管壁に備えた管を敷設する敷設技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中、水中、水底などに敷設する水平、傾斜、鉛直管に、水抜き等集水、取水、薬液等の注入その他の目的で、管路の一部又は全長に亘って、管壁に貫通孔を備えた管を敷設する必要性がある場合がある。管壁に貫通孔を備えた管は通常多数の貫通孔を備えているので、以下、本明細書では、管壁に貫通孔を備えた管を多孔管と総称する。勿論、単一の貫通孔や少数の貫通孔を管壁に備えた管を排除するものではなく、本発明はこれらにも適用される。また、以下の説明では主として地中に敷設される管について説明するが、本発明はこれに限らず、水中、水底、その他に敷設する管にも適用されるものである。
【０００３】
従来、多孔管を地中に設置する技術として、所定径まで地盤を削孔し、この掘削した孔中に多孔管を挿入する技術がある。また管を地中に敷設した後、パーフォレーション作業によって管壁に孔を開ける技術がある。
【０００４】
前者の技術では、所定径の掘削用管を地中に進入させながら必要な圧気や泥水などを供給しつつ、掘削孔を削孔し、その後、掘削用管を揚管し、改めて管壁に所要の貫通孔を備えた多孔管を掘削孔内に挿入する。多孔管は、敷設管長のうち必要な部分とすればよい。この場合、掘削用管の揚管により坑内保持対象物がなくなることから、特に深度の大きい掘削孔や軟弱地盤等に掘削された掘削孔では、掘削孔の壁の崩壊および孔の変形が起こる。その場合、管挿入時にも流体の循環が必要となり、それが出来ない多孔管の場合、挿入することが困難あるいは不可能となる場合がある。また、多孔管の状態で挿入した場合、管内に土砂等が進入し、挿入完了時に目的とする働きを行えなくなる可能性がある。
【０００５】
後者のパーフォレーション作業は孔のない管を地中の所定位置に設置した後、管内側より火薬を使用して管壁に穿孔する技術である。この作業は非常に高価なものであり、また、火炎により貫通孔を作成するので貫通孔の形状はある大きさの円形のもの以外作成することが出来ないという問題があり、さらに日本国内においてはこの方法を実施するためには法律による使用制限がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来工法によって多孔管を地中に敷設する技術においては、予め掘削孔を掘削した後、多孔管を挿入する技術では、長距離になると軟弱地盤および大きな地層圧のかかる地盤では施工が難しく、挿入不可能となる条件もある。また、パーフォレーション作業については、この作業を行うことに規制があり、さらに工費が高くつくことと管壁に形成される貫通孔の開口部の形状が限定されている点に問題がある。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決し、掘削孔壁の崩壊等があっても多孔管を掘削孔内に挿入することができる技術を提供する。また、火薬等を用いることなく、多孔管を地中に敷設する技術を提供することを目的とする。本発明の課題は、多孔管を地中に敷設するに当たり、地盤による制約を排除して容易に敷設することができるようにすること、また、開口部形状の自由度を増し、安価に施工することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、管壁に貫通孔を備えた管を敷設する技術として、予め掘削した掘削孔中に多孔管を挿入するのであるが、この時に、掘削孔の壁の崩壊又は変形がある場合、挿入が困難となる。本発明はこのような場合に、多孔管を貫通孔のない状態にし、管内に流体を循環させて掘削孔の崩壊や変形を修正して管を円滑に挿入することができるようにする。併せて挿入時に管内への土砂等の流入を防ぐようにした。すなわち、本発明は流体が透過する貫通孔を予め管壁に設けた円管であって、該円管は前記貫通孔を管内側から塞ぐ閉止材で閉止た円管とし、前記閉止材は管内周面全面を覆う円筒状の部材とし、該円管を地中に推進敷設後、管端から前記円管内に挿入され管軸まわりに回転する切削刃物により前記閉止材を前記円管内側から切削除去する構造としたことを特徴とする多孔管である。管内周面全面を覆う閉止材の層は、管断面全面に充填材を充填し、充填材の中心部分をカッタ等によって繰り抜いたものでもよく、内張りのように貼着その他により層を形成したものでもよい。なお、この多孔管は、地質条件によっては、予め掘削した孔に挿入するのではなく、始めから、掘削管として用い、掘削後そのまま地中に残置して閉止材を除去し、多孔管として用いることもできる。
【０００９】
本発明の多孔管は、敷設工程では管壁に貫通孔のない管として用い、地中に敷設した後、管壁の貫通孔を塞いでいる閉止材を除去して貫通孔を開口させ、透水管等として用いることができるものである。また、閉止材をライニング状の部材又は個々の貫通孔を塞ぐ部材とし、この閉止材に管合内側からの圧力に対しては貫通孔を閉止状態に保つ機能を保有させると、この管を通って掘削用の圧力流体や泥水を掘削刃先に供給して地中掘削管として用いることもできる。この閉止材は管壁の貫通孔を内部から閉止して塞ぎ、掘削工程では掘削用の圧力水等が貫通孔から抜けないようにするものである。この閉止材は掘削後、切削刃物等を管内に挿入して除去可能なものとする。
【００１０】
本発明の多孔管に用いられる閉止材は、管壁の貫通孔の大きさ、掘削時の管内圧力その他の条件に応じて選定することができる。例えば、管内周面全面を覆う層としてモルタル、コンクリート、プラスチック、その他固化材等の材料を管内面に内張りして用いるとよい。また、管壁の貫通孔をそれぞれ閉止するプラグ状又は蓋状の部材であってもよい。この閉止材は、管内側の掘削用圧力に対しては貫通孔を閉止し、管敷設後、管内からの切削、切断、剪断、ブラスト、又は真空吸引などによって貫通孔から除去され、貫通孔を開口させる部材でもよい。プラグ状又は蓋状の閉止材は金属、非金属、合成樹脂その他からなる成型品を用いることができ、接着、嵌合、固化成形、膨張、機械的係着などによって取り付けてもよい。場合によっては除去時に薬品や溶媒等による易溶性や易破壊性をもつ部分を一部に備えた材料を用いてもよい。
【００１１】
本発明方法は、上記したような、流体が透過する貫通孔を管壁に備え、貫通孔を閉止する閉止材を備え、閉止材は管内側から除去可能な構造とした多孔管を用い、この多孔管を地中に敷設した後、前記閉止材を管内側から切削する回転刃物を該多孔管内に挿入し、前記閉止材を切削除去して前記貫通孔を開口させ、透過性を備えた敷設管を設置することを特徴とする多孔管の敷設方法である。管を地中に敷設する工程では予め掘削した孔内に挿入する通常の敷設工法のほか、掘削工法、推進工法、沈設工法等を用いればよく、閉止材を除去する手段としては閉止材の種類、形状、性状等に応じて回転刃物による切削除去、その他公知の各種の手段を用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る多孔管及びその敷設工法は、予め管壁に貫通孔を設けてある管を、閉止材により貫通孔を閉止して掘削管等として使用し、敷設後閉止材を除去することにより、多孔管として機能するようにしたものである。以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例の多孔管１を示す部分斜視図である。管壁２には貫通孔３が設けられている。この貫通孔３の形状は図１ではスリット状のものを示しているが、この形状は限定されない。多孔管１の内部に閉止材１１が充填されている。図１の例では中空孔１２が示されているが、場合によっては、中空孔１２がなく管断面全面に閉止材１１が充填されているものでもよい。多孔管１としては鋼管、コンクリート管等を用いることができる。また貫通孔３の開口形状は丸孔、角孔、スリット、メッシュ等何れでもよく、その大きさや配列も目的に応じて任意に定めるとよい。貫通孔を閉止する閉止材１１としては、セメント系その他の固化材、発泡スチロール等の成型材を充填材又は内張り材として用いることができる。充填したり内張りする手段は、発泡、流し込み、遠心分離式張付け、型はめ込み等何れでもよい。また個々の貫通孔を塞ぐ蓋やプラグ等を閉止材１１として用いるには、接着、係止、膨張、嵌合等により固定して用いることもできる。これらの閉止材１１は敷設工程又は掘削、推進工程では閉止材として作用し、後日、切削、切断、加熱等により管内側から除去して貫通孔を開口させることができる形状、性能を有するものとする。
【００１４】
図２は敷設工程の説明図で、実施例の多孔管１を掘削孔８内に矢印６で示す方向に挿入している工程を示している。多孔管１は貫通孔３を閉止する閉止材１１が管内に周面全面を覆う層状に設けられており、管内を圧縮空気、高圧水、泥水などの通路として使用しながら挿入している。
【００１５】
図３は閉止材１１を除去刃物１３で除去している工程を示す実施例の説明図である。閉止材１１を除去した後、多孔管１は貫通孔３を開口した管として使用される。
【００１６】
本発明の多孔管は閉止材により貫通孔を塞がれていることにより、孔のない通常の管と同様に内圧を保持する作用が得られる。本発明の多孔管は、掘削孔内に挿入する場合、貫通孔が密閉されているので貫通孔のない管と同様に扱うことができ、管内を通って掘削用の流体を循環させて、使用することができる。従って、掘削孔の壁が崩落していても、地盤の状態による制約を受けることなく掘削管と同様に地中に挿入することができる。
【００１７】
一方、管壁の貫通孔に例えばフィルター機能等を付与する加工を行うことが出来るので、地層もしくは液層より要求される開口部の形状、大きさ等を任意に選択することができる。
【００１８】
図４は別の実施例の多孔管１の部分斜視図で、貫通孔３として丸孔が設けられている。
【００１９】
本発明の工法が有効となる多孔管敷設工事としては、例えば、トンネルの水抜き、地すべり対策用の水抜き、土壌汚染物質の収集、海水取水、井戸、温泉、石油、ガス、地熱発電などの取水管、各種放流管、又は地盤改良用の薬液注入、アンカー先端より地盤改良を行うようなアンカー打設、土壌汚染中和剤の注入などに用いる注入管等の施工工事に対し適している。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、多孔管を地中等に敷設する場合に、地盤の条件等に左右されることなく、確実に所望の場所に所望の多孔管を敷設することができ、従来に比し、施工費の大幅な削減を図ることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の多孔管の部分斜視図である。
【図２】  掘削工程の説明図である。
【図３】  閉止材除去工程の説明図である。
【図４】  別の実施例の多孔管の部分斜視図である。
【符号の説明】
１    多孔管
２    管壁
３    貫通孔（スリット）
４    掘削刃物
５    掘削地盤
６    掘進方向矢印
７    内面
１１    閉止材
１２    中空孔
１３    除去刃物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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