(57)【要約】【課題】  小径管の埋設工事へ好適に適用することができ、設備コストおよび運転コストを最小限に抑えた上で効率的に被埋設管を土中に埋設することができるようにする。【解決手段】  発進坑Ｈ１に据え付けられる基体２０と、発進坑Ｈ１および到達坑Ｈ２間に複数のパイロット管８０を継ぎ足しながら貫通させて誘導孔Ｈ３を設けるとともにパイロット管８０を引き戻し得るべく回転しながら進退可能に基体２０に設けられたパイロット管推進ユニット５０と、このパイロット管推進ユニット５０を進退させる一対の推進機構４０と、到達坑Ｈ２に到達したパイロット管８０の先端と埋設されるべき最初の塩ビ管Ｐとの間に介設されたドリルヘッド１００とを備え、ドリルヘッド１００は、一対の推進機構４０の後退に応じて誘導孔Ｈ３の内周面を径方向の外方に向けて圧接するべく塩ビ管Ｐからパイロット管８０に向けて先細りの円錐状に形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に掘削された縦穴である発進坑と同到達坑との間に被埋設管を埋設する方法において、
前記発進坑から到達坑に向けて複数のパイロット管を継ぎ足しながら貫通させることにより誘導孔を設ける誘導孔貫通工程と、
前記到達坑に到達したパイロット管の先端にこの先端と対向する最初の被埋設管の先端を連結するための治具を取り付ける工程と、
被埋設管を連結した状態でパイロット管を前記誘導孔から発進坑側に引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて新たな被埋設管を先の被埋設管に順次継ぎ足して誘導孔に順次引き込んでいく被埋設管引込み工程
とを備えて構成されていることを特徴とする被埋設管の埋設方法。
【請求項２】
地面に掘削された縦穴である発進坑と同到達坑との間に被埋設管を埋設する被埋設管の埋設装置であって、
前記発進坑の穴底に据え付けられる基体と、
前記基体の中央部に設けられ、前記発進坑から到達坑に向けてパイロット管を継ぎ足しながら貫通させることにより誘導孔を設けるとともにパイロット管を引き戻すべく、回転しながら進退可能とされた推進移動部を有するパイロット管推進ユニットと、
前記推進移動部を進退させるべく前記基体におけるパイロット管推進ユニットの両サイドに設けられた一対の進退機構と、
前記到達坑に到達したパイロット管の先端にこの先端と対向する最初の被埋設管の先端を連結するための治具とを備えたことを特徴とする被埋設管の埋設装置。
【請求項３】
前記治具は、被埋設管からパイロット管に向けて先細りに形成された円錐形状を有していることを特徴とする請求項２記載の被埋設管の埋設装置。
【請求項４】
前記パイロット管推進ユニットおよび進退機構は、各電動機によって駆動されることを特徴とする請求項２または３記載の被埋設管の埋設装置。
【請求項５】
前記進退機構は、進退用電動機と、この進退用電動機の駆動により軸心回りに回転するスパイラルロッドと、このスパイラルロッドに噛合したナット部材とを備え、前記ナット部材が前記パイロット管推進ユニットに連結されていることを特徴とする請求項４記載の被埋設管の埋設装置。
【請求項６】
前記ナット部材はボールナットであることを特徴とする請求項５記載の被埋設管の埋設装置。
【請求項７】
前記パイロット管推進ユニットは、前記ナット部材が固定されるユニット本体と、このユニット本体に装着された回転ユニット用電動機と、この回転ユニット用電動機の駆動により軸心回りに回転する、前記スパイラルロッドと平行な回転軸とを備え、前記回転軸の先端部には、前記パイロット管を同心で一体に連結し得る連結構造が設けられていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の被埋設管の埋設装置。
【請求項８】
前記基体には、パイロット管推進ユニットに装着されたパイロット管を前記スパイラルロッドと平行に支持するパイロット管支持構造が設けられていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の被埋設管の埋設装置。
【請求項９】
前記パイロット管支持構造は、前記パイロット管を進退可能に挟持する一対のパイロット管挟持部材と、これら一対のパイロット管挟持部材を挟持位置と挟持解除位置との間で位置変更させる操作手段とを備えていることを特徴とする請求項８記載の被埋設管の埋設装置。
【請求項１０】
前記パイロット管挟持部材は、パイロット管の軸方向と直交する幅方向の面上に該パイロット管を挟んで対向して併設され、かつ、径寸法が軸の中央から両端に向かうに従って漸増してパイロット管の周面に実質的に密着するガイドローラによって形成されていることを特徴とする請求項９記載の被埋設管の埋設装置。
【請求項１１】
前記パイロット管は、一方の端部に軸方向に延びる接続凹部が、他方の端部に前記接続凹部に噛合するべく軸方向に延びる接続凸部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２乃至１０のいずれかに記載の被埋設管の埋設装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土中に被埋設管を埋設するために用いられる被埋設管の埋設方法および埋設装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されているような、管を土中に埋設するためのシールド掘進工法が知られている。このシールド掘進工法は、予め管の埋設始点位置に縦穴である発進坑を掘削するとともに、管埋設の終点位置に到達坑を掘削し、発進坑に掘進機を据え付けた上でこの掘進機に被埋設管を装着し、この被埋設管の先端に付設されたカッターヘッドを回転させて土を掘削しながら管を到達坑に向けて順次埋設していくものである。
【０００３】
かかるシールド掘進工法は、露天掘り工法、すなわち予め地面に開渠を掘削し、この開渠に管を敷設した後、掘り起こした土を被せて管を埋設する工法に比べて、延々と開渠を掘削する必要がなく、しかも地上設備と干渉することなく管の埋設を行い得るばかりか、埋設位置が深くても対応することができるため、現在、下水管などの管埋設工法の主流になっている。
【０００４】
しかしながら、このようなシールド掘進工法にあっては、管の先端に付設されたカッターヘッドのカッターを回転させカッターヘッドと対向した掘削面の土砂を削り取った上で、この削り取った土砂を排出しなければならず、装置が全体的に大掛かりなものになって設備コストおよび運転コストが嵩むため、かかるコストに見合った大規模な大径管の埋設工事に適用されるのが一般的である。したがって、管径が例えば１５０ｍｍ〜３００ｍｍの小径管を埋設するに当っては、上記のようなシールド掘進工法を採用することは採算性の面で不利であることから、特許文献２や特許文献３に記載されているような簡素化された簡便シールド工法（以下、非開削工法という）が提案されている。
【０００５】
まず、特許文献２に記載された非開削工法は、発進坑から到達坑に向けて掘進操作により予め先導管を埋設し、その後、発進坑側から被埋設管を先導管に外嵌した状態でこの先導管にガイドさせつつ到達坑に向けて推進させるというものである。被埋設管の先端には円錐状の圧接ヘッドが同心で装着され、この圧接ヘッドの環状傾斜面が圧接ヘッド周りの土を径方向の外方に向けて圧密して被埋設管が通過し得るように先導孔を拡径するため、カッターヘッドを設ける必要はなく、その分装置が簡素化される。
【０００６】
また、特許文献３に記載された非開削工法は、基本的に特許文献１のものと同様であるが、被埋設管の埋設方向が、特許文献１のものとは逆になっている点が相違している。具体的には、到達坑に到達した先導管に被埋設管を外嵌し、この被埋設管の後端部分を先導管に係止させた状態で先導管を発進坑側へ牽引することにより被埋設管を土中に推進させるようになっている。先の被埋設管の埋設が完了すると、次の埋設管が先の被埋設管に連結されるとともに、先導管は元の位置に戻され、次の被埋設管の埋設に供される。
【特許文献１】特許第２９１４６３２号公報
【特許文献２】特許第２９９１８１９号公報
【特許文献３】特開平１０−１９６２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献２に記載された非開削工法は、被埋設管が先導管に案内されつつ土中を推進するとはいいながら、被埋設管の後端部が押圧されるため、被埋設管の先端側の圧接ヘッドは、土質の状況に応じて不均一な力が加わった場合、進行方向に直交する方向に向かう力を受けることになり、これによる圧接ヘッドのふらつきで被埋設管の円滑な推進が損なわれるばかりか、被埋設管が埋設孔の周面に押し当てられることによる摩擦力の増大で多大の推進エネルギーが消費され、運転コストが嵩むという問題点が存在する。
【０００８】
また、特許文献３に記載のものは、特許文献２のものとは逆に被埋設管が到達坑から発進坑に引き戻されつつ土中に推進されるものではあるが、引き戻し操作の作用点が被埋設管後端部であることから、作用的には押圧操作と同様であり、特許文献２に記載の工法の問題点が解決されているわけではない。
【０００９】
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、シールド掘削推進工法に比較して設備コストおよび運転コストの低減化を確保した上で、従来の簡易シールド工法より効率的に、かつ、安定的に被埋設管を土中に埋設することができる被埋設管の埋設方法および埋設装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、地面に掘削された縦穴である発進坑と同到達坑との間に被埋設管を埋設する方法において、前記発進坑から到達坑に向けて複数のパイロット管を継ぎ足しながら貫通させることにより誘導孔を設ける誘導孔貫通工程と、前記到達坑に到達したパイロット管の先端にこの先端と対向する最初の被埋設管の先端を連結するための治具を取り付ける工程と、被埋設管を連結した状態でパイロット管を前記誘導孔から発進坑側に引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて新たな被埋設管を先の被埋設管に順次継ぎ足して誘導孔に順次引き込んでいく被埋設管引込み工程とを備えて構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、誘導孔貫通工程において、地面に掘削された発進坑から到達坑に向けて複数のパイロット管を継ぎ足しながら貫通させることにより先ず被埋設管を誘導するための誘導孔が設けられる。ついで、被埋設管引込み工程において、到達坑に到達したパイロット管の先端に被埋設管を連結した状態で発進坑側のパイロット管を前記誘導孔から順次引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて新たな被埋設管を先の被埋設管に順次継ぎ足して誘導孔に順次引き込んでいくことにより、複数の被埋設管は、誘導孔に沿って順次土中に埋設されていき、最後のパイロット管を誘導孔から引き抜いた状態で被埋設管の埋設工事が完了する。
【００１２】
このように、一旦発進坑から到達坑に向けて順次継ぎ足される複数のパイロット管の進行で誘導孔を開けていき、引き続きパイロット管を引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて到達坑から複数の被埋設管を継ぎ足しつつ誘導孔に沿って順次埋設していくようになされているため、被埋設管は、周囲の土砂を誘導孔の内周面に圧接しながら埋設されていき、これによって被埋設管の誘導孔内での移動時に排土が発生することがなく、切削刃を設けなくてもよい分および排土の処理を行わなくてもよい分設備コストおよび運転コストの軽減化に貢献する。
【００１３】
しかも、被埋設管は、土中でその先端部分が牽引されるため、後端部分が押圧される場合に比較して先端部分がふらつくような不都合の発生が確実に防止され、土中での方向安定性の高い円滑な推進が確保される。
【００１４】
したがって、かかる埋設方法は、軟弱な地盤における管径が１０数ｍｍ〜数１０ｍｍの小径の例えば塩ビ管の埋設工事に特に好適に使用される。
【００１５】
請求項２記載の発明は、地面に掘削された縦穴である発進坑と同到達坑との間に被埋設管を埋設する被埋設管の埋設装置であって、前記発進坑の穴底に据え付けられる基体と、
前記基体の中央部に設けられ、前記発進坑から到達坑に向けてパイロット管を継ぎ足しながら貫通させることにより誘導孔を設けるとともにパイロット管を引き戻すべく、回転しながら進退可能とされた推進移動部を有するパイロット管推進ユニットと、前記推進移動部を進退させるべく前記基体におけるパイロット管推進ユニットの両サイドに設けられた一対の進退機構と、前記到達坑に到達したパイロット管の先端にこの先端と対向する最初の被埋設管の先端を連結するための治具とを備えて構成され、前記治具は、被埋設管からパイロット管に向けて先細りに形成された円錐状部材であることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明によれば、基体を発進坑の穴底に据え付けた状態で、一対の進退機構の駆動により基体の中央部に設けられたパイロット管推進ユニットを前進させるとともに、管回転ユニットの駆動でパイロット管を軸心回りに回転させることにより、パイロット管は、発進坑の内壁面から到達坑に向けて誘導孔を開けながら前進していく。そして、最初のパイロット管が土中に埋設され終わると、このパイロット管を土中に残しパイロット管推進ユニットを一旦元の位置に後退させた上で次のパイロット管をパイロット管推進ユニットに装着し、再度パイロット管推進ユニットを前進させて次のパイロット管を先のパイロット管に連結し、かかる動作を繰り返すことにより複数のパイロット管が同心で接続された状態で発進坑および到達坑間に誘導孔が形成される。
【００１７】
ついで、到達坑内に露出したパイロット管の先端にパイロット管に向けて先細りになるように円錐状に形成された圧接部材を同心で装着するとともに、この圧接部材のパイロット管と反対側に被埋設管を接続し、この状態で進退機構の逆駆動によりパイロット管推進ユニットを引き戻すことにより、圧接部材は、円錐状の外周面が誘導孔の内周面を圧接しながら誘導孔の穴径を押し広げつつ誘導孔に引き入れられていく。しかも、誘導穴の周囲の土砂が圧密化されるので、被埋設管の埋設位置の安定性が向上する。
【００１８】
そして、発進坑側のパイロット管が発進坑内に引き出された状態で、この引き出されたパイロット管を一旦取り外した後にパイロット管推進ユニットを進退機構の駆動で前進させて次のパイロット管をパイロット管推進ユニットに装着し、かかる動作を繰り返すことによって被埋設管が順次誘導孔に埋設されていく。引き戻し方向の先頭の被埋設管が発進坑内に露出した状態で、被埋設管の埋設作業は終了する。
【００１９】
このように、この発明に係る埋設装置を用いることにより、一旦発進坑から到達坑に向けて順次継ぎ足される複数のパイロット管の進行で誘導孔を開けていき、引き続きパイロット管を引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて到達坑から複数の被埋設管を継ぎ足しつつ誘導孔に沿って圧接状態で順次埋設することができるため、被埋設管の誘導孔内での移動時に排土が発生することがなく、切削刃を設けなくてもよい分および排土の処理を行わなくてもよい分設備コストおよび運転コストの軽減化に貢献する。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記治具は、被埋設管からパイロット管に向けて先細りに形成された円錐形状を有していることを特徴とするものである。
【００２１】
この発明によれば、パイロット管の引き抜き作業時にパイロット管と被埋設管との間にパイロット管に向けて先細りになった円錐状の圧接部材が介設されているため、パイロット管を引き抜いていくことにより、誘導孔の内周面は、圧接部材の円錐状の外周面に案内されて順次圧接されていき、被埋設管の誘導孔への引き込みが円滑に行われる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、前記パイロット管推進ユニットおよび進退機構は、各電動機によって駆動されることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明によれば、パイロット管推進ユニットおよび進退機構は、いずれも電動機によって駆動されるため、油圧機構で駆動されるものに比べて油圧ポンプや電磁弁、さらには油圧配管等の多くの付帯設備を設ける必要がなく、装置のコンパクト化および低廉化に貢献するとともに、弁の開閉などの機械的な動作を介することなく電気信号のみでパイロット管推進ユニットおよび進退機構の駆動制御を行うことが可能になり、より精密な被埋設管の埋設制御が実現する。
【００２４】
特に、従来のような油圧ポンプ式では、油圧の送り方向に対して引き方向が弱いという問題があったが、電動機を採用することで送り引きの双方にも同一の強いトルクを付与し得る。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記進退機構は、進退用電動機と、この進退用電動機の駆動により軸心回りに回転するスパイラルロッドと、このスパイラルロッドに噛合したナット部材とを備え、前記ナット部材が前記パイロット管推進ユニットに連結されていることを特徴とするものである。
【００２６】
この発明によれば、進退用電動機の駆動によるスパイラルロッドの軸心回りの回転によるスパイラルロッドに螺着したナット部材の進退によって、このナット部材に連結されたパイロット管推進ユニットは精密に進退する。また、スパイラルロッドの回転によるスパイラルの周方向の変位は、ナット部材の進退方向に向かう変位に比べて極めて大きいため、その分ナット部材はスパイラルロッドを回転させる力に比べて非常に大きな力で進退する。
【００２７】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記ナット部材はボールナットであることを特徴とするものである。
【００２８】
この発明によれば、ナット部材として複数の球体が装填されたボールナットが採用されているため、ナット部材の内周面とスパイラルロッドの外周面との間の摩擦は、両者間に存在する球体の転がり摩擦となり、面接触による接触摩擦が作用する雌ねじが採用された通常のナットに比較して極めて小さな摩擦力しか作用せず、したがってスパイラルロッドからのナット部材に対する動力の伝達効率が格段に向上するとともに、騒音レベルが抑制される。
【００２９】
請求項７記載の発明は、請求項４乃至６のいずれかに記載の発明において、前記パイロット管推進ユニットは、前記ナット部材が固定されるユニット本体と、このユニット本体に装着された回転ユニット用電動機と、この回転ユニット用電動機の駆動により軸心回りに回転する、前記スパイラルロッドと平行な回転軸とを備え、前記回転軸の先端部には、前記パイロット管を同心で一体に連結し得る連結構造が設けられていることを特徴とするものである。
【００３０】
この発明によれば、パイロット管推進ユニットは、ナット部材が固定されるユニット本体に装着された専用の回転ユニット用電動機によってその回転軸が駆動されるため、電動機が進退機構用のものと共用されている場合に比較し、進退機構の駆動と独立してパイロット管を回転させることが可能になり、その分被埋設管の埋設作業の自由度が向上する。
【００３１】
また、回転軸の先端部には、パイロット管を同心で一体に連結し得る連結構造が設けられているため、パイロット管は、回転軸と一体回転するとともに、パイロット管推進ユニットの後退によって回転軸から外れるような不都合は生じない。
【００３２】
請求項８記載の発明は、請求項２乃至７のいずれかに記載の発明において、前記基体には、パイロット管推進ユニットに装着されたパイロット管を前記スパイラルロッドと平行に支持するパイロット管支持構造が設けられていることを特徴とするものである。
【００３３】
この発明によれば、パイロット管は、パイロット管推進ユニットの回転軸とパイロット管支持構造とによって二点支持がなされるため、回転軸のみにより一点支持されているものに比較して支持状態が安定し、これによって土中に進行したパイロット管は、土中の異物との干渉で進行方向が振れるような不都合が極力防止される。
【００３４】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記パイロット管支持構造は、前記パイロット管を進退可能に挟持する一対のパイロット管挟持部材と、これら一対のパイロット管挟持部材を挟持位置と挟持解除位置との間で位置変更させる操作手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００３５】
この発明によれば、操作手段の操作により一対のパイロット管挟持部材を挟持解除位置に位置設定した状態でパイロット管を一対のパイロット管挟持部材間に位置させ、引き続き操作手段の操作で一対のパイロット管挟持部材を挟持位置に位置変更することにより、パイロット管は、進退が可能な状態で一対のパイロット管挟持部材に位置決め挟持される。一対のパイロット管挟持部材に挟持された状態のパイロット管を取り外すに際しては、操作手段を逆操作すればよい。こうすることによって一対のパイロット管挟持部材は互いに離間した挟持解除位置に移動して挟持が解除された状態になるため、パイロット管を一対のパイロット管挟持部材から取り外すことができる。
【００３６】
このように、操作手段の操作によってパイロット管の挟持と挟持解除とを行うことが可能になっているため、単に位置決め孔にパイロット管を貫通させることによってパイロット管を支持させるようなものと比べて作業性が向上する。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記パイロット管挟持部材は、パイロット管の軸方向と直交する幅方向の面上に該パイロット管を挟んで対向して併設され、かつ、径寸法が軸の中央から両端に向かうに従って漸増してパイロット管の周面に実質的に密着するガイドローラによって形成されていることを特徴とするものである。
【００３８】
この発明によれば、パイロット管は、外周面が鼓状を呈した一対のガイドローラに密着状態で挟持されることにより上下左右への移動が規制された位置決め状態でガイドローラの軸心回りの回転によって前後移動が可能に支持される。このように、パイロット管を一対のガイドローラで挟持することにより、パイロット管の円滑な前後移動を確保した上で上下左右への位置ずれが確実に防止される。
【００３９】
請求項１１記載の発明は、請求項２乃至１０のいずれかに記載の発明において、前記パイロット管は、一方の端部に軸方向に延びる接続凹部が、他方の端部に前記接続凹部に噛合するべく軸方向に延びる接続凸部がそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。
【００４０】
この発明によれば、一のパイロット管の凸部を他のパイロット管の凹部に順次嵌め合わせていくことにより複数のパイロット管を正逆一体回転可能に連結することができる。したがって、各パイロット管を同心でねじ止めすることにより連結する連結方式の場合には、パイロット管がねじの締結方向に回転されるときは回し締りになるため特に問題が生じないが、逆方向に回転させた場合には両者の締結状態が弛緩するという不都合が生じるが、この発明ではかかる不都合は生じない。
【発明の効果】
【００４１】
請求項１記載の発明によれば、一旦発進坑から到達坑に向けて順次継ぎ足される複数のパイロット管の進行で誘導孔を開けていき、引き続きパイロット管を引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて到達坑から複数の被埋設管を継ぎ足しつつ誘導孔に沿って順次埋設していくようになされているため、被埋設管は、周囲の土砂を誘導孔の内周面に圧密しながら埋設されていき、これによって被埋設管の誘導孔内での移動時に排土が発生することがなく、切削刃を設けなくてもよい分および排土の処理を行わなくてもよい分設備コストおよび運転コストの軽減化に貢献することができる。
【００４２】
しかも、被埋設管は、土中でその先端部分が牽引されるため、後端部分が押圧される場合に比較して先端部分がふらつくような不都合の発生が確実に防止され、被埋設管の土中への円滑な推進を達成することができるとともに、被埋設管の埋設位置の安定性を確保することができる。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、この発明に係る埋設装置を用いることにより、一旦発進坑から到達坑に向けて順次継ぎ足される複数のパイロット管の進行で誘導孔を開けていき、引き続きパイロット管を引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて到達坑から複数の被埋設管を継ぎ足しつつ誘導孔に沿って圧接状態で順次埋設することができるため、被埋設管の誘導孔内での移動時に排土が発生することがなく、切削刃を設けなくてもよい分および排土の処理を行わなくてもよい分設備コストおよび運転コストの軽減化に貢献することができるとともに、被埋設管の埋設位置の安定性を確保することができる。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、パイロット管の引き抜き作業時にパイロット管と被埋設管との間にパイロット管に向けて先細りになった円錐状の圧接部材が介設されているため、パイロット管を引き抜いていくことにより、誘導孔の内周面は、圧接部材の円錐状の外周面に案内されて順次圧接されていき、被埋設管の誘導孔への引き込み操作を円滑に行うことができる。
【００４５】
請求項４記載の発明によれば、パイロット管推進ユニットおよび進退機構は、いずれも電動機によって駆動されるため、油圧機構で駆動されるものに比べて油圧ポンプや電磁弁、さらには油圧配管等の多くの付帯設備を設ける必要がなく、装置のコンパクト化および低廉化に貢献するとともに、弁の開閉などの機械的な動作を介することなく電気信号のみでパイロット管推進ユニットおよび進退機構の駆動制御を行うことが可能になり、より精密な被埋設管の埋設制御が実現することができるとともに、低騒音化に貢献することができる。
【００４６】
請求項５記載の発明によれば、進退用電動機の駆動によるスパイラルロッドの軸心回りの回転によるスパイラルロッドに螺着したナット部材の進退によって、このナット部材に連結されたパイロット管推進ユニットは精密に進退する。また、スパイラルロッドの回転によるスパイラルの周方向の変位は、ナット部材の進退方向に向かう変位に比べて極めて大きいため、その分ナット部材をスパイラルロッドを回転させる力に比べて非常に大きな力で進退させることができる。
【００４７】
請求項６記載の発明によれば、ナット部材として複数の球体が装填されたボールナットが採用されているため、ナット部材の内周面とスパイラルロッドの外周面との間の摩擦は、両者間に存在する球体の転がり摩擦となり、面接触による接触摩擦が作用する雌ねじが採用された通常のナットに比較して極めて小さな摩擦力しか作用せず、したがってスパイラルロッドからのナット部材に対する動力の伝達効率を格段に向上させることができる。
【００４８】
請求項７記載の発明によれば、パイロット管推進ユニットは、ナット部材が固定されるユニット本体に装着された専用の回転ユニット用電動機によってその回転軸が駆動されるため、電動機が進退機構用のものと共用されている場合に比較し、進退機構の駆動と独立してパイロット管を回転させることが可能になり、その分被埋設管の埋設作業の自由度を向上させることができる。
【００４９】
また、回転軸の先端部には、パイロット管を同心で一体に連結し得る連結構造が設けられているため、パイロット管は、回転軸と一体回転するとともにパイロット管推進ユニットの後退によって回転軸から外れるような不都合の発生を確実に防止することができる。
【００５０】
請求項８記載の発明によれば、パイロット管は、パイロット管推進ユニットの回転軸とパイロット管支持構造とによって二点支持がなされるため、回転軸のみにより一点支持されているものに比較して支持状態が安定し、これによって土中に進行したパイロット管は、土中の異物との干渉で進行方向が振れるような不都合を確実に防止することができる。
【００５１】
請求項９記載の発明によれば、パイロット管支持構造は、パイロット管を進退可能に挟持する一対のパイロット管挟持部材と、これら一対のパイロット管挟持部材を挟持位置と挟持解除位置との間で位置変更させる操作手段とを備えているため、操作手段の操作によってパイロット管の挟持と挟持解除とを行うことが可能になり、単に位置決め孔にパイロット管を貫通させることによってパイロット管を支持させるようなものと比べて操作性が改善され、作業性を向上させることができる。
【００５２】
請求項１０記載の発明によれば、パイロット管は、外周面が鼓状を呈した一対のガイドローラに密着状態で挟持されるため、上下左右への移動が規制された位置決め状態でガイドローラの軸心回りの回転によって前後移動することができる。このように、パイロット管を一対のガイドローラで挟持することにより、パイロット管の円滑な前後移動を確保した上で上下左右への位置ずれを確実に防止することができる。
【００５３】
請求項１１記載の発明によれば、一のパイロット管の凸部を他のパイロット管の凹部に順次嵌め合わせていくことにより複数のパイロット管を正逆一体回転可能に連結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
本発明は、管径が例えば３５０ｍｍ以下の小口径の被埋設管を、市街地や、道路、軌道敷あるいは河川敷等を地下横断で埋設するのに適した非開削工法に関するもの（被埋設管の埋設方法および埋設装置）であり、装置を全体的にコンパクトに構成することが可能であるとともに、開削操作を行うことなく効率的に被埋設管を埋設することができるものである。以下、先ず図１〜図１３に基づいて埋設装置について説明し、ついで図１４〜図１６に基づいて埋設方法について説明するとともに、図１７および図１８に基づいて埋設施工の制御について説明する。
【００５５】
図１は、本発明に係る被埋設管の埋設装置の一実施形態（塩ビ管引戻し埋設装置１０）を示す分解斜視図であり、図２は、その組立て斜視図である。また、図３は、図２の側面図であり、図４は、図２の平面図である。なお、図１〜図４においてＸ−Ｘ方向を幅方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。また、図１〜図４以外の図において図中にＸおよびＹが記載されている場合は、これらＸ、Ｙは、特に断っていなくても同様の方向表示である。
【００５６】
これらの図に示すように、塩ビ管引戻し埋設装置１０は、地面に掘削された作業坑（発進坑Ｈ１（図１４））の穴底に据え付けられる基体２０と、この基体２０に取り付けられるガイド部材３０と、このガイド部材３０にガイドされて前後方向に進退するボールナット部材（ナット部材）４４を備えた推進機構（進退機構）４０と、前記ボールナット部材４４の進退により進退しながら後述のパイロット管８０を軸心回りに回転させるパイロット管推進ユニット５０と、パイロット管８０をクランプするトグルクランプ（パイロット管支持構造）６０とを備えた基本構成を有している。
【００５７】
そして、後端部がパイロット管推進ユニット５０に装着され、前端側がトグルクランプ６０に支持されたパイロット管８０の前端面には、後述する発進坑Ｈ１から到達坑Ｈ２（図１４）に向けてパイロット管８０を推進させるに際しドリルヘッド１００（図２、図１３）が連結される一方、到達坑Ｈ２から発進坑Ｈ１に向けてパイロット管８０を引き戻すに際しては、ドリルヘッド１００に変えて塩化ビニル（ポリビニルクロライド）製の管である塩ビ管（被埋設管）Ｐの接続された圧接部材（治具）９０（図２、図１１）が連結されるようになっている。
【００５８】
前記基体２０は、前記ガイド部材３０、推進機構４０、パイロット管推進ユニット５０およびトグルクランプ６０を支持するものであり、正面視でＵ字形状を呈した前板２１と、後方でこの前板２１と対向した当該前板２１と同一形状の後板２２と、前板２１および後板２２間に架設された幅方向一対の仮設部材２３と、各仮設部材２３に載置固定された幅方向一対のＨ型材２４とを備えて構成されている。
【００５９】
前記前板２１には、幅方向の中央位置において、上縁部から下方に向けて切り欠かれることによって形成した切欠き凹部２１１が設けられているとともに、後板２２にも同様の切欠き凹部２２１が設けられている。特に前板２１の切欠き凹部２１１には、その底縁部に前記トグルクランプ６０を装着するための装着板２５がねじ止めその他で一体に固定されている。
【００６０】
前記仮設部材２３は、断面形状がコ字状を呈したいわゆるＣ型鋼によって形成され、Ｃ形状の開口部分が互いに対向するように前板２１および後板２２間に架設されている。かかる仮設部材２３は、前後方向に延びる側板２３１と、この側板２３１の下縁部から直角に折り返された状態で形成された底板２３２と、同上縁部から前記底板２３２と対向するように直角に折り返されることによって形成された天板２３３とからなっている。
【００６１】
仮設部材２３のＣ形状を呈した開口部分における底板２３２と天板２３３との間には所定枚数の補強板２３４が介設され、これによって天板２３３の先端側が下方に撓むのを防止するようにしている。なお、仮設部材２３は、Ｃ型鋼によって形成されることに限定されるものではなく、Ｈ型鋼を採用してもよい。
【００６２】
前記前板２１および後板２２の各幅方向両側縁部には、互いに対向する方向に直角に折り曲げられることによって形成した略三角形状の補強用側片２１２，２２２がそれぞれ設けられている。そして、前記各仮設部材２３は、前後の端面が前板２１および後板２２に当接され、かつ、側板２３１の外面側がこれらの補強用側片２１２，２２２に当接された状態でねじ止めあるいは溶接止めされることにより前板２１および後板２２並びに補強用側片２１２，２２２に固定されている。かかる連結構造を採用することにより基体２０の構造的な強度が確保されている。
【００６３】
前記Ｈ型材２４は、ガイド部材３０を支持するものであり、下板２４１および上板２４２の幅方向の中央部同士が前後方向に延びる縦板２４３（図５）により結合されることによって形成されている。かかるＨ型材２４は、下板２４１が仮設部材２３の天板２３３上に載置された状態で当該天板２３３並びに前板２１および後板２２にねじ止めまたは溶接止めされることによってこれらと一体化している。
【００６４】
図５は、前記ガイド部材３０の一実施形態を示す断面図である。以下、図３および図１を参照しながらガイド部材３０について説明する。ガイド部材３０は、後述のボールナット部材４４（図６）の前後動を案内するものであり、各Ｈ型材２４に支持されて左右一対で設けられている。かかるガイド部材３０は、ポリテトラトラフルオロエチレンやシリコン樹脂等の強靭で、かつ、潤滑性能を備えた合成樹脂材料によって形成されたガイド部材本体３１と、このガイド部材本体３１を覆った断面視でコ字状の補強カバー３２とを備えて構成されている。前記ガイド部材本体３１は、ボールナット部材４４に対応して中心角αが少なくとも１８０°乃至はそれを若干越えるように設定された前後方向に延びる広角の円弧状ガイド溝３３を有し、前記ボールナット部材４４は、この円弧状ガイド溝３３内で摺動しつつ前後動し得るようになっている。
【００６５】
一対のガイド部材本体３１（図５には右方のガイド部材３０を示している）の対向面には、前記円弧状ガイド溝３３に連通した前後方向に延びる逃し溝３４が設けられ、この逃し溝３４からボールナット部材４４の一部品である後述の結合アーム４４４が外部に向けて突出されている。
【００６６】
前記推進機構４０は、図１に示すように、後板２２の後面側であって、切欠き凹部２２１の左右位置に固定された幅方向一対の直方体状のケーシング４１と、各ケーシング４１の上面に縦置きで敷設された幅方向一対の推進用電動機（進退用電動機）４２と、前板２１および後板２２における各ケーシング４１と対向した部分に架設された幅方向一対のスパイラルロッド４３と、各スパイラルロッド４３に螺着された幅方向一対のボールナット部材４４とを備えて構成されている。ケーシング４１には後述するギヤ機構７０（図７）が内装され、前記スパイラルロッド４３は、このギヤ機構７０を介して推進用電動機４２の駆動力が伝達されて軸心回りに回転し得るようになっている。
【００６７】
前記各ケーシング４１の上面には、幅方向に架設された架設板４１１がそれぞれ設けられ、前記推進用電動機４２は、この架設板４１１に立設状態で固定されている。
【００６８】
前記後板２２における前記ケーシング４１と対向した部分の略中央位置には、貫通孔が穿設されているとともに、この貫通孔にベアリング４５が装着されている。また、前記前板２１の前記貫通孔と対向した位置の外面側にはベアリングケース４６が設けられ、このベアリングケース４６にもベアリング４５が内装されている。そして、前記スパイラルロッド４３は、これら前後一対のベアリング４５に支持されることにより円滑に回転し得るようになっている。
【００６９】
図６は、ボールナット部材４４の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。なお、図６におけるＸ、Ｙによる方向表示は図１の場合と同様である。図６に示すように、ボールナット部材４４は、摺接状態でスパイラルロッド４３が貫通される円筒状のボールケース４４１と、このボールケース４４１に内装された複数個の鋼球（球体）４４２と、ボールケース４４１の一方の端面（図６に示す例では前方側の端面）に同心で一体に連接された、摺接状態でスパイラルロッド４３に外嵌するフランジ部材４４３と、このボールナット部材４４３の外周面から径方向に突設された結合アーム４４４とからなっている。
【００７０】
前記ボールケース４４１は、ボールナット部材４４に摺接状態で外嵌する前後方向一対の環状壁間４４１ａを有しているとともに、これら一対の環状壁間４４１ａ間に内径寸法が環状壁間４４１ａより大径の鋼球装着室４４１ｂが設けられている。そして、鋼球装着室４４１ｂの内径寸法は、鋼球４４２がスパイラルロッド４３の螺旋突条４３１間の螺旋凹溝４３２に嵌り込んだ状態で当該鋼球４４２の外周面が鋼球装着室４４１ｂの内周面に摺接するように設定されている。したがって、スパイラルロッド４３が軸心回りに回転すると、ボールケース４４１は鋼球４４２を介してスパイラルロッド４３の長手方向に向けて移動することになる。
【００７１】
前記フランジ部材４４３は、外径寸法が前記ガイド部材本体３１の円弧状ガイド溝３３の曲率内径寸法より僅かに小さく設定されている。これによってボールナット部材４４は、図５に示すように、フランジ部材４４３が円弧状ガイド溝３３に装着された状態で当該フランジ部材４４３が円弧状ガイド溝３３の曲率内周面に摺接しながら前後方向（図５の紙面に直交する方向）に移動し得るようになっている。
【００７２】
前記結合アーム４４４は、フランジ部材４４３の外周面から径方向に突設された突出片４４４ａと、この突出片４４４ａの先端から前方および後方に向けて突設された結合片４４４ｂとからなっている。突出片４４４ａは、上下幅寸法が前記ガイド部材本体３１の逃し溝３４の上下幅寸法より短めに設定され、これによって、図５に示すように、フランジ部材４４３がガイド部材本体３１の円弧状ガイド溝３３に嵌め込まれた状態で逃し溝３４に嵌り込み、先端部が逃し溝３４から外部に突出するようになっている。
【００７３】
前記結合片４４４ｂには、一対の連結ボルト４７がそのボルト本体をボールケース４４１と反対側に突出させた状態で貫通されている。前記パイロット管推進ユニット５０は、これらの連結ボルト４７が螺着、かつ、締結されることにより、図２に示すように、一対のガイド部材３０間に装着されるようになっている。
【００７４】
図７は、ケーシング４１内に設けられたギヤ機構７０を説明するための断面視の説明図であり、（イ）は、右側面側から見た図、（ロ）は、前方側から見た図である。図７に示すように、推進用電動機４２は、ケーシング４１の架設板４１１に縦置きで立設され、その駆動軸４２１が架設板４１１を貫通してケーシング４１の上下方向中央部より若干上方位置まで垂下されている。かかる状態でケーシング４１内にギヤ機構７０が形成されている。
【００７５】
そして、ギヤ機構７０は、駆動軸４２１の下端部に同心で一体に装着された駆動軸側傘歯車７１と、この駆動軸側傘歯車７１およびスパイラルロッド４３間でスパイラルロッド４３と直交するようにケーシング４１内を横断した中継軸７２と、前記駆動軸側傘歯車７１と噛合するように中継軸７２の左方位置に同心で一体に装着された中継軸側傘歯車７３と、前記中継軸７２の幅方向中央部に中継軸７２と同心で一体に形成されたウォームギヤ７４と、このウォームギヤ７４に噛合するようにスパイラルロッド４３に同心で一体に装着されたピニオン７５とを備えて構成されている。
【００７６】
したがって、推進用電動機４２の駆動で駆動軸４２１が軸心回りに回転すると、この回転は、駆動軸側傘歯車７１、中継軸側傘歯車７３およびウォームギヤ７４を介して減速状態でピニオン７５に伝達され、これによってスパイラルロッド４３が軸心回りに回転することになる。
【００７７】
前記パイロット管推進ユニット５０は、図１に示すように、直方体状を呈したハウジング（ユニット本体）５１と、このハウジング５１の天板５１１上に縦置きで据え付けられた、パイロット管８０を軸心回りに回転させるための回転用電動機（回転ユニット用電動機）５２と、この回転用電動機５２の駆動で図略のギヤ機構を介して軸心回りに回転する回転軸（推進移動部）５３とを備えて構成されている。回転軸５３の前端面にパイロット管８０が同心で装着されるようになっている。
【００７８】
前記ハウジング５１は、幅寸法が一対のガイド部材３０間の内寸法より若干短めに設定されているとともに、前後寸法が基体２０の前板２１および後板２２間の内寸法の略５分の１に設定され、これによって一対のガイド部材３０間に装着された状態で前後動し得るようになっている。
【００７９】
かかるハウジング５１の幅方向一対の側板５１２には、回転軸５３の軸心と略同一高さ位置に前記ボールナット部材４４の結合片４４４ｂに設けられた一対の連結ボルト４７に対応する一対のボルト孔５４がそれぞれ螺設され、これらのボルト孔５４に連結ボルト４７を螺着して締結することにより、パイロット管推進ユニット５０が、図２に示すように、基体２０の一対のガイド部材３０間に装着された状態になるようにしている。
【００８０】
因みに、本実施形態においては、パイロット管推進ユニット５０のハウジング５１の前面側における回転軸５３より下方位置に、図１および図３に示すように、前方に向かって突設されたパイロット管支持台５５が設けられている。このパイロット管支持台５５は、パイロット管８０を回転軸５３に対して着脱操作するに際し、パイロット管８０を仮置きするためのものであり、かかるパイロット管支持台５５の存在でパイロット管８０の回転軸５３に対する着脱操作を容易に行い得るようにしている。
【００８１】
なお、ハウジング５１内には、回転用電動機５２の駆動を回転軸５３に伝達するためのギヤ機構が設けられているが、このギヤ機構は、先の推進機構４０用のギヤ機構７０（図７）と同様の構造であるため説明を省略する。
【００８２】
以下、図８を基に、必要に応じて図１および図２を参照しながらトグルクランプ６０について説明する。図８は、トグルクランプ６０を示す図であり、（イ）は、側面図であってパイロット管８０のクランプが解除された状態、（ロ）は、同パイロット管８０がクランプされた状態をそれぞれ示している。また、（ハ）は、トグルクランプ６０の正面図である。
【００８３】
これらの図に示すように、トグルクランプ６０は、パイロット管推進ユニット５０に装着されたパイロット管８０の先端側を支持するものであり、基体２０の装着板２５（図１）に装着される側面視でＬ字形状を呈したガイド体６１と、このガイド体６１にガイドされつつ昇降可能に装着された昇降体６２と、前記ガイド体６１に装着された下部ガイドローラ（パイロット管挟持部材）６３と、この下部ガイドローラ６３と上方で対向するように前記昇降体６２に装着された上部ガイドローラ（パイロット管挟持部材）６４と、これら上下のガイドローラ６３，６４に挟持されたパイロット管８０をクランプする（パイロット管８０の挟持状態を維持する）クランプ構造（操作手段）６５とを備えて構成されている。
【００８４】
前記ガイド体６１は，その下部で前後幅が幅広に寸法設定された幅方向一対の基部６１１と、各ガイド体６１の前方上面から上方に向かって延設された前後幅寸法が基部６１１の略１／２の幅方向一対の長尺ガイド板６１２とからなっている。前記一対の基部６１１は、それぞれ互いに平行に底板６０１上に立設されている。前記下部ガイドローラ６３は、一対の基部６１１間における長尺ガイド板６１２より後方位置の上部に架設された下部ローラ軸６３１回りに回転自在に軸支されている。
【００８５】
前記昇降体６２は、ガイド体６１の長尺ガイド板６１２に摺接状態で外嵌された幅方向一対の被ガイド角筒６２１と、各被ガイド角筒６２１の後端縁部から後方に向けて延設された幅方向一対の上部ローラ支持板６２２と、これら一対の上部ローラ支持板６２２の上縁部間に架設された連結板６２３とを備えている。前記上部ガイドローラ６４は、一対の連結板６２３間に架設された上部ローラ軸６４１回りに回転自在に軸支されている。
【００８６】
そして、各連結板６２３には、各下縁部から下方に向けて突設された支持ロッド６２４がそれぞれ設けられている一方、前記ガイド体６１の各基部６１１には支持ロッド６２４が摺接状態で嵌挿される上下方向に延びた嵌挿孔６１３がそれぞれ穿設されているとともに、各嵌挿孔６１３にコイルスプリング６１４がそれぞれ内装されている。かかる一対のコイルスプリング６１４の付勢力によって、クランプ構造６５の後述する操作レバー６７がクランプ解除姿勢に姿勢設定された状態で昇降体６２は、図８の（イ）に示すように、上方位置に位置設定される一方、操作レバー６７がクランプ姿勢に姿勢設定された状態で、昇降体６２は、図８の（ロ）に示すように、コイルスプリング６１４の付勢力に抗して下方位置に位置設定される。
【００８７】
前記下部ガイドローラ６３は、図８の（ハ）に示すように、径寸法が軸心方向の中央位置で最小に設定されているとともに、左右に向かうに従って漸増するように鼓状に形成され、正面視における上下の輪郭線がパイロット管８０の周面に沿うように曲率半径がパイロット管８０の半径と略同一に設定されている。従って、パイロット管８０は、下部ガイドローラ６３上に載置されることによりその周面に略密着することになる。
【００８８】
また、前記上部ガイドローラ６４は、下部ガイドローラ６３と同一形状に設定されている。従って、昇降体６２が下方位置に位置設定されることにより、下部ガイドローラ６３上のパイロット管８０は、その周面が上下のガイドローラ６３，６４の周面に略密着した状態になり、これによってパイロット管８０は上下のガイドローラ６３，６４によって四方に対して安定した状態で支持されることになる。
【００８９】
前記クランプ構造６５は、一対の長尺ガイド板６１２の後方縁部間に架設された支持板６１５の後面側に固定されるブラケット６６と、このブラケット６６に回動自在に取り付けられた操作レバー６７と、この操作レバー６７の基端側に回動自在に取り付けられたＣ字形状を呈するＣ字状中間体６８と、このＣ字状中間体６８と前記連結板６２３との間に介設される連結ロッド６９とを備えて構成されている。
【００９０】
前記ブラケット６６は、側面視でコ字状（図８では逆コ字状）に設定されており、コ字状の縦線に当るブラケット本体６６１と、このブラケット本体６６１の上端部から後方に向かって斜め上方に延びるように突設された操作レバー６７が連結される上部突片６６２と、ブラケット本体６６１の下端部から後方に向けて水平に突設された連結ロッド６９が貫通される下部突片６６３とからなっている。
【００９１】
前記操作レバー６７は、レバー本体６７１と、このレバー本体６７１の基端側で当該レバー本体６７１を挟持した幅方向一対の挟持板６７２とからなっている。挟持板６７２は、ブラケット本体６６１の後方に位置したレバー本体６７１から上部突片６６２へ向かうようにレバー本体６７１に付設されている。かかる挟持板６７２は、上部突片６６２の先端を幅方向に貫通した上部支軸６６４回りに回動自在に軸支されている。
【００９２】
上記Ｃ字状中間体６８は、後方に向けて膨出するように方向設定されている。かかるＣ字状中間体６８は、上端部が幅方向一対の挟持板６７２間に挟持された状態で、一対の挟持板６７２を貫通した中間支軸６６５回りに回動自在に軸支されているとともに、下端部が、二つ割れになった連結ロッド６９の上端部の装着溝内に嵌り込んだ状態で連結ロッド６９の二つ割れ部分を幅方向に貫通した下部支軸６６６回りに回動自在に軸支されている。
【００９３】
そして、前記ブラケット６６、操作レバー６７、Ｃ字状中間体６８および連結ロッド６９間の相対的な位置関係は、操作レバー６７が上部支軸６６４回りに反時計方向に回動操作されることにより、図８の（イ）に示すように、レバー本体６７１が後方に向かって斜め上方に延びるクランプ解除姿勢に姿勢設定されるとともに、昇降体６２がパイロット管８０のクランプを解除した上方位置に位置設定される一方、操作レバー６７が上部支軸６６４回りに時計方向に回動操作されることにより、図８の（ロ）に示すように、レバー本体６７１が後方に向けて斜め下方に延びるクランプ姿勢に姿勢設定されるとともに、昇降体６２が下降してパイロット管８０が上下のガイドローラ６３，６４に挟持された下方位置に位置設定されるようになされている。
【００９４】
また、前記レバー本体６７１が、図８の（ロ）に示すように、クランプ姿勢に姿勢設定された状態では、前記上部支軸６６４および下部支軸６６６の各軸心は、一点鎖線で示す鉛直線Ｌ上に位置するのに対し、中間支軸６６５の軸心は僅かに鉛直線Ｌより前方に位置し、これによってコイルスプリング６１４の付勢力でＣ字状中間体６８にはブラケット６６回りに反時計方向に向かうモーメントが作用するようになっている。従って、レバー本体６７１がクランプ姿勢に姿勢設定されると、レバー本体６７１をクランプ解除姿勢に姿勢変更しない限りパイロット管８０に対する上下のガイドローラ６３，６４によるクランプ状態が解消されることはない。
【００９５】
かかるトグルクランプ６０によれば、レバー本体６７１がクランプ解除姿勢に姿勢設定された状態（この状態はコイルスプリング６１４の付勢力によって維持される）で、パイロット管８０を一対の長尺ガイド板６１２間に通し、その後端部をパイロット管推進ユニット５０の回転軸５３に装着し、引き続きレバー本体６７１を下方に向けて上部支軸６６４回りに回動操作することにより、昇降体６２は、中間支軸６６５、Ｃ字状中間体６８、下部支軸６６６および連結ロッド６９を介しコイルスプリング６１４の付勢力に抗して下降するため、トグルクランプ６０を貫通したパイロット管８０は、上下のガイドローラ６３，６４によってクランプされることになる。
【００９６】
そして、パイロット管８０が上下のガイドローラ６３，６４にクランプされた状態では、パイロット管８０の上下左右への移動は規制されるのに対し、上下のガイドローラ６３，６４の回転によってパイロット管８０の前後方向への移動は許容される。これによってパイロット管８０は、先端が振れることなく安定した状態で前進し得るようになる。
【００９７】
図９は、パイロット管８０の一実施形態を示す図であり、（イ）は斜視図、（ロ）は側面図、（ハ）はパイロット管８０が連結された状態を示す側面図である。なお、図９の（イ）では、パイロット管８０の各端面を示すために、パイロット管８０の前端部および後端部の双方を紙面の表面側に向けた状態にしている。また、図９におけるＸ、Ｙによる方向表示は図１の場合と同様である。
【００９８】
まず、図９の（イ）および（ロ）に示すように、パイロット管８０は、円筒状のパイロット管本体８１と、このパイロット管本体８１の前後の端面から同心で外方に向かって突設された前後方向一対の括れ管部８２と、前端側の括れ管部８２の端部に同心で形成された前端側フランジ８３と、後端側の括れ管部８２の端部に同心で形成された後端側フランジ８４と、前記前端側フランジ８３から同心で外方に向かって突設された突設管８５とを備えた基本構成を有している。
【００９９】
前記前後のフランジ８３，８４は、外径寸法が同一で、かつ、パイロット管本体８１および括れ管部８２の中間の外径寸法に設定されている。また、前記突設管８５は、外径寸法が括れ管部８２のそれより若干短めに設定されている。
【０１００】
そして、前端側フランジ８３の前端面には、互いに対向した位置（１８０°位相がずれた点対称位置）に突設管８５の周面から径方向に外方に向かって突設された直方体状の一対の係止突起（接続凸部）８３１が設けられている。
【０１０１】
一方、前記後端側フランジ８４には、その端面に前記前端側フランジ８３の係止突起８３１に対応した一対の係止凹溝（接続凹部）８４１が凹設されているとともに、適所には周面から軸心に向かって穿設された所定個数の貫通孔８４２が穿設されている。かかる後端側フランジ８４およびこれに続く括れ管部８２の内径寸法は、前記突設管８５の外径寸法より僅かに大きく設定されている。
【０１０２】
従って、一のパイロット管８０の突設管８５を他の突設管８５の後端側フランジ８４に内嵌した上で周方向に位置合せを行うことにより、前端側フランジ８３の係止突起８３１が後端側フランジ８４の係止凹溝８４１に嵌り込み（噛合し）、これによって一のパイロット管８０と他のパイロット管８０とが回り止め状態で互いに連結される。
【０１０３】
そして、突設管８５には、２本のパイロット管８０が互いに接合された状態で後端側フランジ８４の貫通孔８４２に対応した位置にねじ孔８５１が螺設され、前記貫通孔８４２を介してねじ８６をねじ孔８５１に螺着し締結することにより、２本のパイロット管８０は、図９の（ハ）に示すように、互いに抜止め状態で連結されることになる。
【０１０４】
図１０は、パイロット管推進ユニット５０の回転軸５３のパイロット管８０に対する連結構造を示す斜視図であり、（イ）は、パイロット管８０が回転軸５３に連結される直前の状態、（ロ）は、パイロット管８０が回転軸５３に連結された状態をそれぞれ示している。図１０の（イ）に示すように、回転軸５３の連結構造は、先のパイロット管８０における前端側フランジ８３のものと基本的に同様であり、回転軸５３の端面から同心で突設された突設管５３１と、この突設管５３１の外周面の点対称位置から径方向の外方に向かって突設された一対の係止突起５３２とを備えて構成されている。前記突設管５３１の外径寸法は、パイロット管８０の突設管８５の外径寸法と同一に設定されているとともに、回転軸５３の係止突起５３２は、パイロット管８０の係止突起８３１と同一に形状設定されている。
【０１０５】
また、突設管５３１は、外径寸法が前記パイロット管８０の突設管８５と同一に設定されているとともに、その外周面にはパイロット管８０の後端側フランジ８４に穿設された貫通孔８４２に対応した位置にねじ８６が螺着されるねじ孔５３３が螺設されている。したがって、パイロット管８０は、後端側フランジ８４が回転軸５３の突設管５３１に外嵌され、かつ、後端側フランジ８４の係止凹溝８４１が回転軸５３の係止突起５３２に外嵌された状態で、ねじ８６を後端側フランジ８４の貫通孔８４２を介して回転軸５３の突設管５３１のねじ孔５３３に螺着、かつ、締結することにより、パイロット管８０が、図１０の（ロ）に示すように、回転軸５３に一体回転可能に連結されることになる。
【０１０６】
図１１は、到達坑に到達したパイロット管８０と埋設しようとする塩ビ管Ｐとの間に介設される圧接部材９０の一実施形態を示す図であり、（イ）は一部切欠き斜視図、（ロ）は側面視の断面図である。なお、図１１におけるＸ、Ｙによる方向表示は図１の場合と同様である。圧接部材９０は、到達坑に到達したパイロット管８０の前端縁部と、これから埋設しようとする塩ビ管Ｐとの間に同心で介設されるものである。
【０１０７】
かかる圧接部材９０は、図１１に示すように、前後方向に長尺の中心軸９１と、この中心軸９１の略中央位置に外嵌される、後方に向かって先細りに形状設定された円錐体９２と、前記中心軸９１における円錐体９２から前方に突出した部分（後述の回転筒体装着部９１５）に同心で外嵌された回転筒体９３と、この回転筒体９３に外嵌、かつ、螺着された、塩ビ管Ｐを装着するための塩ビ管装着筒体９４と、中心軸９１の後端部に同心で外嵌される、パイロット管８０を連結するための連結筒体９５とを備えた基本構成を有している。
【０１０８】
前記中心軸９１には、前後方向の略中央位置に他の部分より若干大径に設定された円錐体装着部９１１が形成されている。この円錐体装着部９１１の後方には、環状括れ溝９１２を介して円錐体装着部９１１より若干小径に設定された小径部９１３が形成されている。この小径部９１３のさらに後方に当該小径部９１３より小径の連結筒体装着部９１４が形成されている。さらに、中心軸９１における円錐体装着部９１１より前方には、円錐体装着部９１１より小径の回転筒体装着部９１５が形成されている。
【０１０９】
前記円錐体装着部９１１の後端部には、後方に向かって先細りに形成された環状傾斜部９１１ａが設けられている一方、前記円錐体９２には、かかる環状傾斜部９１１ａを備えた円錐体装着部９１１に対応するように軸心方向に向けて同心で穿設された装着孔９２１が貫設され、中心軸９１を後端側からこの装着孔９２１に差し通すことによって、図１１の（ロ）に示すように、円錐体９２が前方への抜止め状態で中心軸９１の円錐体装着部９１１に装着されるようになっている。
【０１１０】
また、円錐体装着部９１１の周面には、前後方向に長尺で真っ直ぐなキー突起９１１ｂが突設されている一方、円錐体９２の内周面にはキー突起９１１ｂに対応した図略のキー凹部が凹設され、キー突起９１１ｂがこのキー凹部に嵌り込むことによって円錐体９２が回り止め状態で円錐体装着部９１１に装着されるようになっている。
【０１１１】
そして、円錐体９２が中心軸９１の円錐体装着部９１１に装着された状態で、内周面の一部が前記環状括れ溝９１２に嵌り込むように形状設定されたＣリング９６を環状括れ溝９１２に外嵌した上で当該Ｃリング９６を円錐体９２の後端面にねじ止めすることにより、円錐体９２は、前後方向に抜止め状態で円錐体装着部９１１に装着されるようになっている。前記回転筒体９３は、ベアリングＢに外嵌される筒体本体９３１と、この筒体本体９３１の前後の端部に同心で形成された同一径寸法の前後方向一対の環状板９３２とからなっている。各環状板９３２は、外径寸法が円錐体９２の最大外径寸法より若干小さめに設定されている。
【０１１２】
一方、中心軸９１の回転筒体装着部９１５には、前後端部にそれぞれベアリングＢが外嵌されている。そして、回転筒体装着部９１５における後方側のベアリングＢと前方側のベアリングＢとの間にはブッシュ９７が外嵌されているとともに、回転筒体装着部９１５の前端面には、当該回転筒体装着部９１５より若干大径の抜止め円板９８が同心でねじ止めにより固定され、これによって前後一対のベアリングＢは、回転筒体装着部９１５から抜止めされるようになっている。
【０１１３】
前記塩ビ管装着筒体９４は、塩ビ管Ｐを装着するためのものであり、外径寸法が円錐体９２の最大外径寸法と等しいか僅かに小さめに設定されている。かかる塩ビ管装着筒体９４は、後半部分に内径寸法が前記環状板９３２の外径寸法より僅かに大きく設定された接合部９４１が形成され、この接合部９４１を一対の環状板９３２に外嵌した上で溶接止めすることによって塩ビ管装着筒体９４が回転筒体９３に固定されるようになっている。また、塩ビ管装着筒体９４の前端部には、塩ビ管Ｐが外嵌、かつ、螺着される雄ねじ部９４２が形成されている。
【０１１４】
前記連結筒体９５は、パイロット管８０を圧接部材９０に連結するためのものであり、基本的にパイロット管８０の後端側と同様の連結構造が採用されている。かかる連結筒体９５は、中心軸９１の連結筒体装着部９１４に同心で外嵌される中心軸側装着部９５１と、パイロット管８０の突設管８５に外嵌されるパイロット管側装着部９５２とからなっている。
【０１１５】
前記中心軸側装着部９５１は、内径寸法が中心軸９１の連結筒体装着部９１４の外径寸法より僅かに大きく設定され、これによって連結筒体装着部９１４に摺接状態で外嵌し得るようになっている。これに対しパイロット管側装着部９５２は、内径寸法が中心軸側装着部９５１の内径寸法より若干大径で、かつ、パイロット管８０（図９）の突設管８５が摺接状態で嵌入し得るように内径寸法が設定されている。かかる連結筒体９５は、前板２１の連結筒体装着部９１４に外嵌された状態でねじ止めされることにより中心軸９１に固定されるようになっている。
【０１１６】
そして、このような連結筒体９５のパイロット管側装着部９５２の後端面には、パイロット管８０の前端側に設けられた一対の係止突起８３１に対応する一対の係止凹部９５３が凹設されている。したがって、パイロット管８０の突設管８５を連結筒体９５のパイロット管側装着部９５２に嵌入した上で周方向に位置合せを行って係止突起８３１を係止凹部９５３にはめ込むことによって圧接部材９０が回り止め状態でパイロット管８０の先端に接合される。この接合状態において、連結筒体９５のパイロット管側装着部９５２と突設管８５とをねじ止めすることにより、圧接部材９０がパイロット管８０に一体に連結されることになる。
【０１１７】
図１２は、塩ビ管Ｐの一実施形態を示す図であり、（イ）は、一部切欠き側面図、（ロ）は、一の塩ビ管Ｐと他の塩ビ管Ｐとが連結された状態を示す一部切欠き側面図、（ハ）は、塩ビ管Ｐが圧接部材９０に連結された状態を示す一部切欠き側面図である。
【０１１８】
図１２の（イ）に示すように、塩ビ管Ｐには、一方の端部の内周面に雌ねじの螺設された雌ねじ部Ｐ１が形成されているとともに、他方の端部の外周面に前記雌ねじ部Ｐ１に対応する雄ねじの螺設された雄ねじ部Ｐ２が設けられている。
【０１１９】
したがって、一の塩ビ管Ｐの雌ねじ部Ｐ１を他の塩ビ管Ｐの雌ねじ部Ｐ１に螺着して締結することにより、図１３の（ロ）に示すように各塩ビ管Ｐが互いに連結される。また、雌ねじ部Ｐ１を圧接部材９０における塩ビ管装着筒体９４の雄ねじ部９４２に螺着して締結することにより、塩ビ管Ｐが、図１３の（ハ）に示すように、圧接部材９０に連結されることになる。
【０１２０】
図１３は、ドリルヘッド１００の一実施形態を示す図であり、（イ）は斜視図、（ロ）はドリルヘッド１００がパイロット管８０に連結された状態を示す一部切り掻き側面図である。図１３に示すように、ドリルヘッド１００は、土中でパイロット管８０を前進させるためにパイロット管８０の先端に連結されるものであり、外径寸法がパイロット管本体８１のそれと略同一に径設定された円柱状のドリルヘッド本体１０１と、このドリルヘッド本体１０１の先端側に形成された切刃部１０２と、同基端側に形成された連結部１０３とを備えている。
【０１２１】
前記切刃部１０２は、本実施形態においてはドリルヘッド本体１０１の先端側が先細りになるように斜めに切断されることにより傾斜面１０２ａを備えて形成されている。かかる切刃部１０２は、軸心回りに回転しながらパイロット管８０の土中での直進性を維持しつつ前進していくことになる。また、切刃部１０２が土中の岩石等の異物と干渉することにより一の方向への回転で回転用電動機５２の駆動トルクが増大したとき、回転用電動機５２を逆駆動させることで（すなわち切刃部１０２を逆回転させることで）前記トルクの増大を解消することができ、これによってパイロット管８０の前進操作を確保することができる。
【０１２２】
前記連結部１０３の基端側の端部には、端面から同心で切削されることによって凹設された、パイロット管８０の突設管８５が嵌入される嵌入孔１０４（図１３の（ロ））が設けられているとともに、パイロット管８０の一対の係止突起８３１に対応した一対の係止凹部１０５（図１３の（イ））が設けられている。そして、嵌入孔１０４に突設管８５が差し込まれ、かつ、係止凹部１０５に係止突起８３１が嵌り込んだ状態で、周面から連結部１０３と突設管８５とをねじ止めすることによってドリルヘッド１００がパイロット管８０に一体的に連結されるようになっている。
【０１２３】
そして、本発明の塩ビ管Ｐの埋設方法は、まず、土中に掘削された縦穴である発進坑Ｈ１から同到達坑に向けて塩ビ管引戻し埋設装置１０の押し出し駆動でパイロット管８０を継ぎ足しながら先頭のドリルヘッド１００の回転進行で誘導孔を開け、引き続きパイロット管８０の先頭のドリルヘッド１００を圧接部材９０と交換するとともに、この圧接部材９０に塩ビ管Ｐを連結し、今度は塩ビ管引戻し埋設装置１０の引き戻し駆動で圧接部材９０により誘導孔の内周面を圧接しながら拡径しつつ塩ビ管Ｐを継ぎ足しながら土中に埋設していくものである。
【０１２４】
以下、上記のように構成された塩ビ管引戻し埋設装置１０を用いて土中に塩ビ管Ｐを埋設する埋設方法の一実施形態について図１４〜図１６を基に説明する。図１４〜図１６は、塩ビ管Ｐの埋設方法を説明するための説明図である。
【０１２５】
そして、図１４の（イ）は塩ビ管引戻し埋設装置１０を発進坑Ｈ１内に吊り降ろしつつある状態、図１４の（ロ）は塩ビ管引戻し埋設装置１０が発進坑Ｈ１の低部に据え付けられた状態、図１４の（ハ）はパイロット管８０の先端にドリルヘッド１００が装着された状態、図１４の（ニ）は誘導孔が穿孔されつつある状態をそれぞれ示している。
【０１２６】
また、図１５の（イ）はドリルヘッド１００が到達坑Ｈ２に到達した状態、図１５の（ロ）は到達坑Ｈ２内で圧接部材９０がドリルヘッド１００と交換された状態、図１５の（ハ）は最初の塩ビ管Ｐを圧接部材９０に連結されて引き込み操作が開始された状態をそれぞれ示している。
【０１２７】
さらに、図１６の（イ）は複数の塩ビ管Ｐが順次継ぎ足されながら誘導孔に引き込まれつつある状態、図１６の（ロ）は最初の塩ビ管Ｐが発進坑Ｈ１に到達した状態、図１６の（ハ）は発進坑Ｈ１と到達坑との間に塩ビ管Ｐが埋設された状態をそれぞれ示している。
【０１２８】
土中に塩ビ管Ｐを埋設するに際しては、予め埋設の始点位置に発進坑Ｈ１が掘削されるとともに、埋設の終点位置に到達坑Ｈ２が掘削される。その後、図１４の（イ）に示すように、塩ビ管引戻し埋設装置１０がクレーン車等の所定の作業機械によって発進坑Ｈ１内に吊り降ろされ、図１４の（ロ）に示すように、発進坑Ｈ１の底部に据え付けられる。この据え付けに際し、塩ビ管引戻し埋設装置１０の後端部と発進坑Ｈ１の後方壁との間に金属製の後方反力板１１が介設されるとともに、塩ビ管引戻し埋設装置１０の前端部と発進坑Ｈ１の前方壁との間に前方反力板１２が介設される。前記後方反力板１１は、推進用電動機４２の駆動でパイロット管８０を土中に推進させたときに塩ビ管引戻し埋設装置１０に加わる反力を受けるためのものであり、前方反力板１２は、塩ビ管Ｐを引戻すときに塩ビ管引戻し埋設装置１０に加わる反力を受けるためのものである。
【０１２９】
ついで、図１４の（ハ）に示すように、前端にドリルヘッド１００の連結されたパイロット管８０が塩ビ管引戻し埋設装置１０におけるパイロット管推進ユニット５０の回転軸５３（図１）に連結され、その前端側がトグルクランプ６０によって支持される。この際に、ドリルヘッド１００の嵌入孔１０４の奥部に発光素子等からなる発光部材１３１（図１７）が装着される。この発光部材１３１が照射した光は、パイロット管推進ユニット５０のハウジング５１後方に設けられた図略の撮像素子によって検出されるようになっている。したがって、撮像素子が発光部材１３１からの光をどの位置で受光するかによってパイロット管８０が直進しているか否かを監視することができるようにしている。
【０１３０】
そして、パイロット管８０の発進準備が整うと、回転用電動機５２および推進用電動機４２を駆動させる。これらの駆動でドリルヘッド１００はパイロット管８０を介して回転用電動機５２の駆動で回転しながら、推進用電動機４２の駆動によるスパイラルロッド４３およびボールナット部材４４を介したパイロット管推進ユニット５０の前進で土中に切り込んでいき、これによって、図１４の（ニ）に示すように、土中に誘導孔Ｈ３が穿孔されていくとともに、パイロット管８０が誘導孔に圧入されていく。
【０１３１】
なお、このパイロット管８０の土中への圧入操作は、パイロット管推進ユニット５０が可動範囲における前進限位置に到達すると、ここで一旦推進用電動機４２および回転用電動機５２の駆動を停止し、パイロット管８０の回転軸５３（図１）に対する連結を解除した上で推進用電動機４２を逆駆動してパイロット管推進ユニット５０を後退限位置にまで引き戻し、この状態で新たなパイロット管８０の後端部を回転軸５３に連結するとともに、同前端部を先のパイロット管８０に連結し、再度パイロット管推進ユニット５０を前進限位置まで前進させるというパイロット管８０の継ぎ足し操作を繰り返す。こうすることによって、図１４の（ニ）に示すように、複数のパイロット管８０が継ぎ足されながら土中を前進していく。
【０１３２】
そして、図１５の（イ）に示すように、先頭のパイロット管８０が到達坑Ｈ２に到達することにより発進坑Ｈ１および到達坑Ｈ２間の土中に誘導孔Ｈ３が貫通すると、ドリルヘッド１００がパイロット管８０から取り外され、その後、図１５の（ロ）に示すように、先頭のパイロット管８０の前端部に圧接部材９０が連結され、当該圧接部材９０が推進用電動機４２の逆駆動で土中に略３０ｃｍ程度引き込まれた状態で、図１５の（ハ）に示すように、塩ビ管Ｐが圧接部材９０に連結される。因みに、到達坑Ｈ２の底部には、圧接部材９０に連結される塩ビ管Ｐを支持するためのガイドスタンド１３が設けられ、このガイドスタンド１３に塩ビ管Ｐを支持させることによって塩ビ管Ｐの圧接部材９０に対する連結作業が容易に行われ得るようになされている。
【０１３３】
このような最初の塩ビ管Ｐの圧接部材９０に対する連結作業に先立って、地上の適所に水流供給装置１４が仮設される。この水流供給装置１４は、水流をホース１５（図１６の（イ））を介して塩ビ管Ｐ内に送込み、先端の圧接部材９０の周面から誘導孔Ｈ３内に噴出させるものである。かかる主流の噴出を行うためには、圧接部材９０の周面に所定個数の水流噴出孔を穿設しておく必要がある。
【０１３４】
さらに本実施形態においては、連結用鋼棒１６の先端が圧接部材９０内に固定された状態で塩ビ管Ｐが当該連結用鋼棒１６に遊嵌されるとともに、塩ビ管Ｐの基端外方でこの連結用鋼棒１６に塩ビ管Ｐより大径の押し輪１７が固定される。かかる連結用鋼棒１６および押し輪１７は、後に直列に連結される複数の塩ビ管Ｐが土中を発進坑Ｈ１に向けて引き戻されるときに互い同士および圧接部材９０から外れないようにするためのものである。なお、かかる連結用鋼棒１６を採用する場合には、圧接部材９０の構造をそれに対応し得るものにしておく必要がある。
【０１３５】
ついで、図１６の（イ）に示すように、水流供給装置１４からの水流を圧接部材９０内に供給しつつ回転用電動機５２を駆動させながら推進用電動機４２を逆駆動させる。これによるパイロット管推進ユニット５０の後退でパイロット管８０が軸心回りに回転しながら発進坑Ｈ１へ引き戻され、これによって圧接部材９０も回転しながら（但し塩ビ管Ｐは回転しない状態で）引き戻される。この引き戻し操作において、圧接部材９０の外周面から噴出される水流によって誘導孔Ｈ３の孔壁が軟化させられた状態で、圧接部材９０は、その円錐体９２の環状傾斜面９２によって軟化した誘導孔Ｈ３の内周面を径方向に外方に向けて圧接するため、誘導孔Ｈ３は容易に拡径して塩ビ管Ｐが通り易くなる。
【０１３６】
そして、１本のパイロット管８０が塩ビ管引戻し埋設装置１０へ引き戻されると、このパイロット管８０がこれに続くパイロット管８０から取り外されるとともに、最前端の塩ビ管Ｐに新たな塩ビ管Ｐが接続されるとともに連結用鋼棒１６も継ぎ足され、このような操作が繰り返されることによって、図１６の（ロ）に示すように、塩ビ管Ｐが到達坑Ｈ２から発進坑Ｈ１に向けて土中を貫通する。
【０１３７】
ついで、発進坑Ｈ１内に敷設された塩ビ管引戻し埋設装置１０や後方反力板１１、前方反力板１２等を発進坑Ｈ１から撤去するとともに、到達坑Ｈ２内に敷設されたガイドスタンド１３を撤去し、さらに地上設置の水流供給装置１４を撤去することによって、図１６の（ハ）に示すように、発進坑Ｈ１および到達坑Ｈ２間の土中への塩ビ管Ｐの埋設作業が終了する。
【０１３８】
そして、本実施形態における本発明に係る誘導孔貫通工程は、図１４の（ハ）に示す塩ビ管引戻し埋設装置１０の駆動開始から、図１５の（イ）に示すパイロット管８０の発進坑Ｈ１および到達坑Ｈ２間土中貫までの工程のことであり、同通被埋設管引込み工程は、図１４の（ロ）に示す圧接部材９０のパイロット管８０への連結から図１６の（ロ）に示す塩ビ管Ｐの到達坑Ｈ２および発進坑Ｈ１間土中貫通までの工程のことである。
【０１３９】
以下、図１７および図１８を基にパイロット管８０の推進制御について説明する。図１７は、パイロット管８０の推進制御の一実施形態を示すブロック図であり、図１８は、先頭のパイロット管８０に内装された発光部材１３１の発光位置を表示するモニタ装置１３２の一実施形態を模式的に示す説明図である。
【０１４０】
図１７に示すように、塩ビ管引戻し埋設装置１０（図２）は、パイロット管８０の推進操作を制御するためのマイクロコンピュータからなる制御部１１０を有している。この制御部１１０には、記憶装置であるＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）１２０およびＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）１２３が接続されている。ＲＯＭ１２１は、制御部１１０が行う推進制御用等のプログラムや、その制御に要求される各種のデータを記憶するものである。また、ＲＡＭ１２３は、制御部１１０が行う演算処理等で生じたデータを一時的に記憶するものである。
【０１４１】
前記制御部１１０は、パイロット管８０の推進中における推進用電動機４２の回転負荷トルクを検出する推進負荷検出部１１１と、パイロット管８０の推進力を制御する推進力制御部１１２と、パイロット管８０を回転させるための回転用電動機５２の回転負荷トルクを検出する回転負荷トルク検出部１１３と、パイロット管８０の回転力や回転方向を制御する回転力制御部１１４と、パイロット管８０の回転位相を検出するための必要に応じて採用される回転位相検出部１１５と、パイロット管８０の推進方向を制御する推進方向制御部１１６とを備えている。
【０１４２】
前記推進負荷検出部１１１は、推進用電動機４２に供給される電流値の変化を推進負荷トルクの変化として検出するものである。推進負荷検出部１１１が検出した推進用電動機４２の推進負荷は、推進力制御部１１２へ向けて出力される。
【０１４３】
前記推進力制御部１１２は、推進負荷検出部１１１から入力された推進用電動機４２の推進負荷値に応じてパイロット管８０を所定の推進速度に切り換えるために推進用電動機４２へ供給される電力を増減させるもので、出力部に電力増減のための図略のインバータ回路を備えている。そして、インバータ回路から推進用電動機４２の図略の駆動回路に駆動信号（電力）が出力されるようになっている。そのために前記ＲＯＭ１２０には、推進用電動機４２の推進負荷トルクＴと負荷電流ＩＲとの関係をテーブルにした推進用電動機用Ｔ−ＩＲ特性テーブル１２１が記憶され、推進力制御部１１２は常にこの特性テーブル１２１を参照し、推進負荷検出部１１１が検出した推進負荷トルクと対応する負荷電流を出力するべくインバータ回路のオンデュ−ティティを変更するようにしている。
【０１４４】
このように推進用電動機４２をインバータを介して駆動制御することにより、高速推進時での所要トルクを得ることができる他、低速推進時での高トルクを得ることができるので、負荷が大きくなっても低速での確実な推進が可能になる。また、このような構成とすることで逆に引き戻し時（パイロット管８０の引き戻しによる圧接部材９０を介した塩ビ管Ｐの埋設時）においても、引き戻し速度に対して同様に所要のトルクを得ることができる。
【０１４５】
そして、推進用電動機４２の推進負荷が大きくなると、そのときのトルクに対応するＴ−ＩＲ特性テーブル１２１から読み取られた電流が実質的にインバータ回路を介して推進用電動機４２に供給され、これによる推進用電動機４２の高出力でパイロット管８０の推進速度が維持される一方、推進用電動機４２の推進負荷が小さくなると、推進用電動機４２へ供給される電流値が減らされてパイロット管８０の推進速度は維持される。
【０１４６】
前記回転負荷トルク検出部１１３は、回転用電動機５２に供給される電流値に応じてパイロット管８０を回転させつつある回転用電動機５２の回転負荷トルクを検出するようになっている。回転負荷トルク検出部１１３が検出した回転用電動機５２の回転負荷トルクは、回転力制御部１１４へ向けて出力される。
【０１４７】
一方、本実施形態においては、前記回転力制御部１１４による制御に関し、インバータ回路を設けない方式が採用されている。その理由は、回転の場合、推進の場合のような大きな負荷変動が生じないからである。そして、回転力制御部１１４は、回転負荷トルク検出部１１３から入力された回転用電動機５２の回転負荷トルク値に応じてパイロット管８０を所定の回転速度に切り換えるために回転用電動機５２へ供給される電力を増減させるような制御信号を出力するようになっている。そのために前記ＲＯＭ１２０には、回転用電動機５２の回転負荷トルクＴと負荷電流ＩＲとの関係をテーブルにした回転用電動機用Ｔ−ＩＲ特性テーブル１２２が記憶され、回転負荷トルク検出部１１３は常にこの特性テーブル１２２を参照し、回転負荷トルク検出部１１３が検出した回転負荷トルクと対応した負荷電流を出力するようになっている。
【０１４８】
したがって、回転用電動機５２の回転負荷が大きくなると、そのときのトルクに対応するＴ−ＩＲ特性テーブル１２２から読み取られた電流が回転用電動機５２に供給され、これによる回転用電動機５２の高出力でパイロット管８０の回転速度が維持される一方、回転用電動機５２の回転負荷が小さくなると、回転用電動機５２へ供給される電流値が減らされてパイロット管８０の回転速度は維持されることになる。
【０１４９】
そして、特に回転力制御部１１４の場合、パイロット管８０の先端のドリルヘッド１００が例えば土中に混ざった岩石等の異物と干渉することによって回転用電動機５２の回転負荷トルクが予め設定された上限トルクを越えると、回転用電動機５２を逆駆動させるための制御信号が出力され、これによる回転用電動機５２の逆駆動でパイロット管８０を逆回転させるようになされている。かかるドリルヘッド１００の回転方向の変更でパイロット管８０を正常な回転速度に回復させ得るようにしている。
【０１５０】
前記回転位相検出部１１５は、パイロット管推進ユニット５０の回転軸５３に沿って設けられたエンコーダやポテンショメータ等からなる所定の位相センサ１３０の検出信号に基づいてパイロット管８０の位相（基準位置に対する回転角度位置）を検出するものである。この回転位相検出部１１５により、パイロット管８０の回転角度位置が常に検出されるようになされている。
【０１５１】
前記推進方向制御部１１６は、パイロット管８０の推進方向を制御するためのものである。この推進方向制御部１１６によるパイロット管８０の推進方向制御のために先頭のパイロット管８０内の前端の軸心位置には、所定の発光素子を備えた発光部材１３１が設けられているとともに、筒状を呈した回転軸５３の基端位置には例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）を備えてなる図略の撮像素子が発光部材１３１と対向配置されている。
【０１５２】
また、塩ビ管引戻し埋設装置１０の適所には、液晶等からなる表示画面１３３を備えたモニタ装置１３２が設けられ、前記撮像素子で撮像された光の位置が光点１３５によって表示画面１３３上に表示されるようになっている。
【０１５３】
そして、図１８に示すように、筐体１３４の前面に設けられた表示画面１３３には、回転用電動機５２の回転軸５３に連結されたパイロット管８０の軸心と対応する中心位置（目盛原点Ｏ）が設定されているとともに、この目盛原点Ｏを通るように横方向に引かれた横目盛線１３３ｘと、目盛原点Ｏを通り、かつ、横目盛線１３３ｘと直交するように引かれた縦目盛線１３３ｙが設けられ、表示画面１３３に表示された光点１３５に対応する縦横の目盛（横目盛線１３３ｘおよび縦目盛線１３３ｙの各目盛）を読み取ることによって目盛原点Ｏからの光点１３５の変位量と変位方向とを視認し得るようになっている。
【０１５４】
なお、表示画面１３３上には、少なくとも前記目盛原点Ｏに対応する中心点の表記があれが足り、横目盛線１３３ｘおよび縦目盛線１３３ｙは必要に応じて表記すればよい。
【０１５５】
そして、前記推進方向制御部１１６は、表示画面１３３に表示された光点１３５の変位量と変位方向とに応じて推進用電動機４２および回転用電動機５２に向けて所定の制御信号を出力し、これによる各電動機４２，５２の所定の駆動および駆動停止で光点１３５が目盛原点Ｏに向かうように（すなわちパイロット管８０が掘削予定直線に沿って直進するように）パイロット管８０の推進方向が修正される。
【０１５６】
以下、推進方向制御部１１６によるパイロット管８０の推進方向の修正制御の一例について説明する。表示画面１３３には、目盛原点Ｏを中心とした所定径寸法の円形の許容範囲１３６が設定され、光点１３５がこの許容範囲１３６内に位置しているときには推進方向制御部１１６から制御信号が出力されることはなく、パイロット管８０の推進操作が継続されるのに対し、光点１３５が、図１８に示すように、許容範囲１３６から外れると、推進方向制御部１１６は、推進用電動機４２および回転用電動機５２の電源装置に対して停止信号を出力し、これによって一旦各電動機４２，５２が停止される。
【０１５７】
しして、各電動機４２，５２が停止された後、推進方向制御部１１６は、光点１３５の方向（光点１３５と目盛原点Ｏとを結ぶ方向線１３７）と、横目盛線１３３ｘとの間の角度（方向角θ）を算出し、この算出結果に基いて前記回転位相検出部１１５が検出したパイロット管８０の現状の位相に基づいてドリルヘッド１００の切刃部１０２の楕円形を呈した傾斜面１０２ａ（図１３）の短軸１３８と前記方向線１３７とが直交する（すなわち、短軸１３８と横目盛線１３３ｘとによって形成される角度が「９０°−θ」になる）とともに、傾斜面１０２ａが誘導孔Ｈ３（図１５）の内周面側に向くように回転用電動機５２に向けて制御信号を出力する。
【０１５８】
かかる制御信号による回転用電動機５２の駆動で、ドリルヘッド１００の切刃部１０２の傾斜面１０２ａは、誘導孔Ｈ３の周面の延長面に対向当接し、かつ、先端部が予め設定された直線状の掘削予定線に向かった状態（表示画面１３３において目盛原点Ｏに向かった状態）になる。
【０１５９】
この状態で、推進方向制御部１１６は、回転用電動機５２の駆動停止を維持しつつ推進用電動機４２に向けてパイロット管推進ユニット５０を前進させる制御信号を出力する。これにより非回転状態で前進するドリルヘッド１００は、その傾斜面１０２ａが誘導孔Ｈ３の最先端の内周面から前記掘削予定線に向かうように案内されるため、これによってドリルヘッド１００の掘削予定線からの偏心が修正されることになる。
【０１６０】
かかるドリルヘッド１００の推進方向の修正は、表示画面１３３の光点１３５を目視することによって確認することができる。そして、表示画面１３３において光点１３５が目盛原点Ｏに到達すると（すなわちドリルヘッド１００の軸心が掘削予定線と一致すると）、推進方向制御部１１６は、各電動機４２，５２が通常の駆動を行う制御信号を出力し、これによって塩ビ管引戻し埋設装置１０による誘導孔Ｈ３の掘削が再開される。
【０１６１】
また、モニタ装置１３２には、各種の操作ボタンを備えた入力部１３９が設けられている。この入力部１３９は、ドリルヘッド１００の掘削予定線からの偏心をマニュアル操作で修正するためのものであり、推進方向制御部１１６による自動制御ではドリルヘッド１００の偏心状態が解消されない場合、あるいは当初からマニュアル操作を選択した場合に、モニタ装置１３２の表示画面１３３を目視しながらマニュアル操作で各電動機４２，５２の駆動および停止操作を行うことができる。
【０１６２】
そして、入力部１３９には、自動制御をマニュアル操作に切り替えるための切り換えボタンが設けられ、この切り替えボタンを押釦操作することによって、表示画面１３３への光点１３５の表示は継続されたまま、推進方向制御部１１６による制御が中断される。この状態で、オペレータは、表示画面１３３を視認しながらマニュアル操作で各電動機４２，５２の駆動や停止を実行し、トライアンドエラーでドリルヘッド１００の推進方向を修正することができる。
【０１６３】
このような制御部１１０を備えた塩ビ管引戻し埋設装置１０は、地面に掘削された縦穴である発進坑と同到達坑との間に管を推進させて貫通孔を穿設する貫通孔の穿設装置として、前記発進坑の穴底に据え付けられる基体と、前記基体の中央部に設けられ、前記発進坑から到達坑に向けて管を継ぎ足しながら貫通させるべく、回転しながら進退可能とされた推進移動部を有するパイロット管推進ユニットと、前記推進移動部を進退させるべく前記基体におけるパイロット管推進ユニットの両サイドに設けられた一対の進退機構と、先頭の管に同心で装着されるドリルヘッドと、先頭の管に内装され管の軸心に沿って光を照射する発光部材と、前記発光部材からの光を受光する撮像素子と、前記管の位相を検出する位相センサと、前記ドリルヘッドの穿孔予定直線からの偏心を修正制御する制御部とを備えて構成され、前記ドリルヘッドは、先端が斜めに切断されることによって形成した傾斜面を有する切刃部を有し、前記制御部は、前記撮像素子の受光により前記先頭の管の穿孔予定直線からの偏心を判別したとき、管の回転を一旦停止させた上で前記位相センサの検出信号に基づき前記ドリルヘッドの傾斜面が前記貫通孔となるべき孔の内周面に向かわせる制御信号を出力し、その後、回転停止状態の管を前進させる制御信号を出力するものであることを特徴とする貫通孔の穿設装置と規定することができる。
【０１６４】
以上詳述したように、本発明に係る塩ビ管Ｐの埋設方法は、地面に掘削された縦穴である発進坑Ｈ１と同到達坑Ｈ２との間に塩ビ管Ｐを埋設する塩ビ管Ｐの埋設方法において、前記発進坑Ｈ１から到達坑Ｈ２に向けて複数のパイロット管８０を継ぎ足しながら貫通させることにより誘導孔を設ける誘導孔貫通工程と、前記到達坑に到達したパイロット管８０の先端に塩ビ管Ｐを連結した状態で発進坑Ｈ１側のパイロット管８０を前記誘導孔から順次引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて新たな塩ビ管Ｐを先の塩ビ管Ｐに順次継ぎ足して誘導孔に順次引き込んでいく被埋設管引込み工程とを備えてなるものである。
【０１６５】
かかる構成の埋設方法によれば、誘導孔貫通工程において、地面に掘削された発進坑Ｈ１から到達坑Ｈ２に向けて複数のパイロット管８０を継ぎ足しながら貫通させることにより先ず塩ビ管Ｐを誘導するための誘導孔Ｈ３が設けられ、引き続き実行される被埋設管引込み工程において、到達坑Ｈ２に到達したパイロット管８０の先端に塩ビ管Ｐを連結した状態で発進坑Ｈ１側のパイロット管８０を前記誘導孔Ｈ３から順次引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて新たな塩ビ管Ｐを先の塩ビ管Ｐに順次継ぎ足して誘導孔Ｈ３に順次引き込んでいくことにより、複数の塩ビ管Ｐは、誘導孔Ｈ３に沿って順次土中に埋設されていき、最後のパイロット管８０を誘導孔Ｈ３から引き抜くことによって直列に連結された複数本の塩ビ管Ｐを到達坑Ｈ２と発進坑Ｈ１との間の土中に埋設することができる。
【０１６６】
このように、一旦発進坑Ｈ１から到達坑Ｈ２に向けて順次継ぎ足される複数のパイロット管８０の進行で誘導孔Ｈ３を開けていき、引き続きパイロット管８０を引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて到達坑Ｈ２から複数の塩ビ管Ｐを継ぎ足しつつ誘導孔Ｈ３に沿って順次埋設していくようになされているため、塩ビ管Ｐは、周囲の土砂を誘導孔Ｈ３の内周面に圧接しながら埋設されていき、これによって塩ビ管Ｐの誘導孔Ｈ３内での移動時に排土が発生することがなく、切削刃を設けなくてもよい分および排土の処理を行わなくてもよい分設備コストおよび運転コストの軽減化に貢献することができる。
【０１６７】
しかも、従来の多数連接された複数本の塩ビ管Ｐの基端部を押圧することによって先端のドリルヘッド１００を進行させるものにあっては、押圧源がドリルヘッド１００から相当距離離間した状態になっているため、先頭のドリルヘッド１００がふらつき、したがって、たとえ予め誘導孔Ｈ３が穿孔され、かつ、案内用の誘導管がこの誘導孔Ｈ３に貫通されている場合であっても、ドリルヘッド１００が対向面の土から受ける反力によって連結された複数の塩ビ管Ｐに進行方向と直交する方向に向かう力が作用することがあり、これによる摩擦力の増大で塩ビ管Ｐの進行埋設が困難になるという不都合が生じる。
【０１６８】
これに対し、本発明に係る埋設方法にあっては、ドリルヘッド１００を誘導孔Ｈ３に沿って引き戻すようにしているため、ドリルヘッド１００がふらつくようなことは起こらず、しかもドリルヘッド１００に続く塩ビ管Ｐが進行方向に直交する方向へ力を加えるようなことは起こらないため、ドリルヘッド１００の進行状態は極めて安定したものになり、これによって従来に比べてより容易、かつ、正確に塩ビ管Ｐを埋設することができる。
【０１６９】
また、パイロット管８０の引き抜き作業時にパイロット管８０と塩ビ管Ｐとの間にパイロット管８０に向けて先細りになった円錐状のドリルヘッド１００が介設されていることにより、パイロット管８０を引き抜いていくことにより、誘導孔Ｈ３の内周面は、ドリルヘッド１００の円錐状の外周面に案内されて順次圧接されていき、塩ビ管Ｐの誘導孔Ｈ３への引き込みを容易、かつ、円滑に行うことができる。
【０１７０】
また、本発明に係る塩ビ管引戻し埋設装置１０は、発進坑Ｈ１の穴底に据え付けられる基体２０と、発進坑Ｈ１から到達坑Ｈ２に向けて複数のパイロット管８０を継ぎ足しながら貫通させて誘導孔Ｈ３を設けるとともにパイロット管８０を引き戻し得るべく回転しながら進退可能に基体２０の中央部に設けられたパイロット管推進ユニット５０と、このパイロット管推進ユニット５０を進退させるべく基体２０におけるパイロット管推進ユニット５０の両サイドに設けられた一対の推進機構４０と、到達坑Ｈ２に到達したパイロット管８０の先端と埋設されるべき最初の塩ビ管Ｐとの間に介設されたドリルヘッド１００とを備えて構成され、ドリルヘッド１００は、一対の推進機構４０の後退に応じて誘導孔Ｈ３の内周面を径方向の外方に向けて圧接するべく塩ビ管Ｐからパイロット管８０に向けて先細りの円錐状に形成されてなるものである。
【０１７１】
かかる塩ビ管引戻し埋設装置１０によれば、基体２０を発進坑Ｈ１の穴底に据え付けた状態で、一対の推進機構４０の駆動により基体２０の中央部に設けられたパイロット管推進ユニット５０を前進させるとともに、管回転ユニットの駆動でパイロット管８０を軸心回りに回転させることにより、パイロット管８０は、発進坑Ｈ１の内壁面から到達坑Ｈ２に向けて誘導孔Ｈ３を開けながら前進していく。
【０１７２】
そして、最初のパイロット管８０が土中に埋設され終わると、このパイロット管８０を土中に残しパイロット管推進ユニット５０を一旦元の位置に後退させた上で次のパイロット管８０をパイロット管推進ユニット５０に装着し、再度パイロット管推進ユニット５０を前進させて次のパイロット管８０を先のパイロット管８０に連結し、かかる動作を繰り返すことにより複数のパイロット管８０が同心で接続された状態で発進坑Ｈ１および到達坑Ｈ２間に誘導孔Ｈ３が形成される。
【０１７３】
ついで、到達坑Ｈ２内に露出したパイロット管８０の先端にパイロット管８０に向けて先細りになるように円錐状に形成されたドリルヘッド１００を同心で装着するとともに、このドリルヘッド１００のパイロット管８０と反対側に塩ビ管Ｐを接続し、この状態で推進機構４０の逆駆動によりパイロット管推進ユニット５０を引き戻すことにより、ドリルヘッド１００は、円錐状の害周面が内周面を圧接しながら穴径を押し広げつつ誘導孔Ｈ３に引き入れられていく。
【０１７４】
そして、発進坑Ｈ１側のパイロット管８０が発進坑Ｈ１内に引き出された状態で、この引き出されたパイロット管８０を一旦取り外した後にパイロット管推進ユニット５０を推進機構４０の駆動で前進させて次のパイロット管８０をパイロット管推進ユニット５０に装着し、かかる動作を繰り返すことによって塩ビ管Ｐが順次誘導孔Ｈ３に埋設されていく。引き戻し方向の先頭の塩ビ管Ｐが発進坑Ｈ１内に露出した状態で、塩ビ管Ｐの埋設作業は終了する。
【０１７５】
このように、本発明に係る塩ビ管引戻し埋設装置１０を用いることにより、一旦発進坑Ｈ１から到達坑Ｈ２に向けて順次継ぎ足される複数のパイロット管８０の進行で誘導孔Ｈ３を開けていき、引き続きパイロット管８０を引き抜いていくとともに、この引き抜き動作に応じて到達坑Ｈ２から複数の塩ビ管Ｐを継ぎ足しつつ誘導孔Ｈ３に沿って圧接状態で順次埋設することができるため、塩ビ管Ｐの誘導孔Ｈ３内での移動時に排土が発生することがなく、切削刃を設けなくてもよい分および排土の処理を行わなくてもよい分設備コストおよび運転コストの軽減化に貢献することができる。
【０１７６】
そして、推進機構４０は推進用電動機４２によって駆動されるとともに、パイロット管推進ユニット５０は回転用電動機５２によって駆動されるようになされているため、これらを油圧機構で駆動させるものに比べて油圧ポンプや電磁弁、さらには油圧配管等の多くの付帯設備を設ける必要がなく、装置のコンパクト化および低廉化に貢献するとともに、弁の開閉などの機械的な動作を介することなく電気信号のみでパイロット管推進ユニット５０および推進機構４０の駆動制御を行うことが可能になり、より精密な塩ビ管Ｐの埋設制御を実現することができる。
【０１７７】
また、推進機構４０は、前記推進用電動機４２と、この推進用電動機４２の駆動により軸心回りに回転するスパイラルロッド４３と、このスパイラルロッド４３に噛合したボールナット部材４４とを備え、ボールナット部材４４がパイロット管推進ユニット５０に連結されているため、推進用電動機４２の駆動によるスパイラルロッド４３の軸心回りの回転によるスパイラルロッド４３に螺着したボールナット部材４４の進退によって、このボールナット部材４４に連結されたパイロット管推進ユニット５０は精密に進退することができる。
【０１７８】
また、スパイラルロッド４３の回転によるスパイラルの周方向の変位は、ボールナット部材４４の進退方向に向かう変位に比べて極めて大きいため、その分ボールナット部材４４は、スパイラルロッド４３を回転させる力に比べて非常に大きな力で進退することができ、非常に大きな力を必要とするパイロット管８０の土中への推進および塩ビ管Ｐに引き戻しに好適に適用することができる。
【０１７９】
そして、ナット部材として特にボールナット部材４４が採用されているため、ボールナット部材４４のボールケース４４１の内周面とスパイラルロッド４３の外周面との間の摩擦は、両者間に存在する鋼球４４２の転がり摩擦となり、面接触による接触摩擦が作用する雌ねじが採用された通常のナットに比較して極めて小さな摩擦力しか作用せず、これによってスパイラルロッド４３からのボールナット部材４４に対する動力の伝達効率を格段に向上させることができる。
【０１８０】
また、パイロット管推進ユニット５０は、ボールナット部材４４が固定されるハウジング５１に装着された専用の回転用電動機５２によってその回転軸５３が駆動回転されるため、電動機が推進機構４０用のものと共用されている場合に比較し、推進機構４０の駆動と独立してパイロット管８０を回転させることが可能になり、その分塩ビ管Ｐの埋設作業の自由度を向上させることができる。
【０１８１】
また、回転軸５３の先端部には、パイロット管８０を同心で一体に連結し得る連結構造（本実施形態ではこの連結構造は、パイロット管８０の基端面に偏心状態で凹設された係止凹溝８４１に嵌り込む係止突起５３２を備えて構成されている）が設けられているため、パイロット管８０は、回転軸５３と一体回転するとともに、パイロット管推進ユニット５０の後退によって回転軸５３から外れるような不都合は生じない。
【０１８２】
さらに、基体２０には、パイロット管推進ユニット５０に装着されたパイロット管８０をスパイラルロッド４３と平行に支持するトグルクランプ６０が設けられているため、パイロット管８０は、パイロット管推進ユニット５０の回転軸５３とトグルクランプ６０とによって二点支持がなされ、回転軸５３のみにより一点支持されているものに比較して支持状態が安定し、これによって土中に進行したパイロット管８０は、土中の異物との干渉で進行方向が振れるような不都合を確実に防止することができる。
【０１８３】
加えて、パイロット管８０は、一方の端部（基端側の端部）に偏心状態で係止凹溝８４１が凹設されている一方、他方の端部に係止凹溝８４１に対応した係止突起８３１が凸設され、これらの係止凹溝８４１および係止突起８３１は、一のパイロット管８０と他のパイロット管８０とを同心で、かつ、回り止め状態で互いに連結し得るように形状設定されているため、一のパイロット管８０の凸部を他のパイロット管８０の凹部に順次嵌め合わせていくことにより複数のパイロット管８０を正逆一体回転可能に連結することができる。したがって、各パイロット管８０を同心でねじ止めすることにより連結する連結方式の場合には、パイロット管８０がねじの締結方向に回転されるときは回し締りになるため特に問題が生じないが、逆方向に回転させた場合には両者の締結状態が弛緩するという不都合が生じるが、係止凹溝８４１に係止突起８３１を嵌め込む方式ではこのような不都合は生じない。
【０１８４】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【０１８５】
（１）上記の実施形態においては、被埋設管としてポリビニルクロライド製の塩ビ管Ｐを例に挙げて説明したが、本発明は被埋設管が塩ビ管Ｐであることに限定されるものではなく、ポリビニルクロライド以外の合成樹脂材料製のものであってもよいし、鋼管等の金属製の管であってもよい。
【０１８６】
（２）上記の実施形態においては、ガイド部材本体３１が潤滑性能を備えたポリテトラフルオロエチレン等の強靭でかつ潤滑性能を備えた合成樹脂材料で形成されているが、本発明は、ガイド部材本体３１が合成樹脂製であることに限定されるものではなく、金属製であってもよい。但し、ガイド部材本体３１を金属製とした場合には、補強カバー３２を設ける必要がなくなる反面、ガイド部材本体３１の内面側に潤滑油を供給する必要がある。
【０１８７】
（３）上記の実施形態においては、圧接部材９０は、中心軸９１に円錐体９２、回転筒体９３、塩ビ管装着筒体９４および連結筒体９５を外嵌することによって形成されているが、こうする代わりに一体物で圧接部材９０を構成してもよい。
【０１８８】
（４）上記の実施形態においては、回転軸５３の端面に係止突起５３２が設けられているが、こうする代わりにパイロット管８０の係止突起８３１と対応するように係止凹部を設けてもよい。なお、こうした場合には、上記の実施形態とは逆にパイロット管８０の基端側に係止突起８３１が位置し、先端側に係止凹溝８４１が位置した状態で複数本のパイロット管８０が連結されることになるため、パイロット管８０の圧接部材９０と対向した対向面には係止凹溝８４１が存在することになる。したがって、圧接部材９０の端部に係止凹部９５３に代えてパイロット管８０の係止凹溝８４１に対応させるべく係止凹部９５３に買えて係止凸部を設ける必要がある。
【０１８９】
（５）上記の実施形態においては、ドリルヘッド１００の切刃部１０２は、ドリルヘッド本体１０１の先端を斜めに切断することによって形成されているが、本発明は、ドリルヘッド１００の切刃部１０２がドリルヘッド本体１０１の先端を斜めに切断することによって形成されたものであることに限定されるものではなく、土質や作業状況に応じて円錐状のものや、端面に凹凸が形成されたものなど各種の形態の切刃部を適用することができる。
【０１９０】
（６）上記の実施形態においては、トグルクランプ６０に設けられる上下のガイドローラ６３，６４は、径寸法が幅方向の中央部から左右に向けて円弧状に漸増するように設定され、これによってパイロット管８０の外周面と線接触するようになされているが、こうする代わりに径寸法が中央部から左右に向けて直線状に漸増するように設定してもよい。こうすることによってパイロット管８０は、上下のガイドローラ６３，６４の周面とバランスよく点接触して当該上下のガイドローラ６３，６４に支持されることになる。
【０１９１】
（７）上記の実施形態においては、回転用電動機５２の回転負荷トルクを回転用電動機５２へ供給される電流値によって回転負荷トルク検出部１１３が検出するようにしているが、本発明は、回転用電動機５２の回転負荷トルクを電流値によって検出することに限定されるものではなく、回転用電動機５２の回転軸５３の回転数をエンコーダ等の回転数検出手段によって検出し、この検出結果から回転用電動機５２の回転負荷トルクを検出するように構成してもよい。
【０１９２】
（８）上記の実施形態においては、先頭のパイロット管８０内に発光部材１３１を装着し、この発光部材１３１からの光を円筒状の回転軸５３の基端面に設けたＣＣＤ等を備えた撮像素子によって受光し、この受光結果をモニタ装置１３２の表示画面１３３に表示するとともに、この表示結果に基づいて推進方向制御部１１６によりドリルヘッド１００の掘削予定線からの偏心を自動的に修正するようにしているが、こうする代わりに、パイロット管８０内に反射鏡を設ける一方、回転軸５３の基端側に発光部材および撮像素子の双方を設け、発光部材の発光の反射鏡による反射光を撮像素子で受光してドリルヘッド１００の偏心を検出するようにしてもよい。
【０１９３】
（９）上記の実施形態においては、先頭のパイロット管８０内の発光部材１３１からの光を撮像素子で受光し、この受光結果に基いて制御部１１０による自動的なドリルヘッド１００の偏心修正が行われるようになされているが、こうする代わりに回転軸５３の基端側からトランシットで発光部材１３１を目視し、この目視によって光点１３５の中心位置からのずれを読み取り、この読み取り結果に基づくマニュアル操作で推進用電動機４２および回転用電動機５２の駆動状態を貼設する、いわゆるトランシット方式でドリルヘッド１００の偏心を修正するようにしてもよい。
【０１９４】
（１０）上記の実施形態においては、パイロット管推進ユニット５０が一対の推進機構４０の駆動で進退するようになされているが、こうする代わりにハウジング５１を基体２０に固定するとともに、回転軸５３をスプライン軸（推進移動部）で構成して回転用電動機５２の駆動で軸心回りに回転しながら進退し得るようにし、このスプライン軸を１台の推進機構により同心で進退させるようにしてもよい。
【０１９５】
（１１）図１９は、パイロット管８０の連結構造の他の実施形態を示す斜視図であり、（イ）は、パイロット管８０が連結される前の状態、（ロ）は、一部切欠きでパイロット管８０が連結された状態をそれぞれ示している。この実施形態においては、端部同士が互いに連接された各パイロット管８０をねじ８６（図９）で止める代わりに、連結具１４０を用いて止めるようにしている。連結具１４０は、端面視で半円状を呈した一対の半円状挟持金具１４１と、これら一対の半円状挟持金具１４１によって各パイロット管８０の端部同士を挟持した状態で各半円状挟持金具１４１を係止するＣリング１４５とからなっている。
【０１９６】
前記半円状挟持金具１４１は、曲率外径寸法がパイロット管本体８１のそれと同一に設定されているとともに、その内面における曲率中心線の延びる方向の中央部に、パイロット管８０の各フランジ８３，８４の径寸法（各フランジ８３，８４の径寸法は同一に差っていされている）より僅かに大きい曲率半径を備えた大曲率半径部１４２を有している。また、この大曲率半径部１４２の両側部にそれぞれ大曲率半径部１４２より曲率径寸法が小さい小曲率半径部１４３が形成されている。
【０１９７】
そして、前記各小曲率半径部１４３は、曲率半径がパイロット管８０の括れ管部８２の外径寸法より僅かに大きく設定されている。
【０１９８】
また、前記大曲率半径部１４２は、曲率中心線方向の長さ寸法が各フランジ８３，８４を合せた長さ寸法より僅かに長く設定されているとともに、前記各小曲率半径部１４３は、同長さ寸法がパイロット管８０の括れ管部８２の軸心方向の長さ寸法より僅かに短く設定されている。さらに、半円状挟持金具１４１の外面側には、Ｃリング１４５を装着するための周方向に延びる２本の装着溝１４４が設けられている。
【０１９９】
したがって、２本のパイロット管８０が互いに連接された状態で、一対の半円状挟持金具１４１により各フランジ８３，８４を挟持すると、各大曲率半径部１４２が各フランジ８３，８４に外嵌されるとともに、各小曲率半径部１４３が各括れ管部８２の外周面に当接し、これによって各パイロット管８０は管心方向に向けて確実に外れ止めされた状態になる。この状態でＣリング１４５を装着溝１４４に装着することにより、２本のパイロット管８０を、図１９の（ロ）に示すように、管心方向に対して外れ止め状態で確実に連結することができる。
【０２００】
このように構成された連結具１４０を用いて複数本のパイロット管８０を連結していくことにより、連結された複数本のパイロット管８０は、連結部分も含めて全長に亘り同一外径寸法になるため、土中への推進が円滑になる。
【０２０１】
なお、かかる連結具１４０は、パイロット管８０同士の連結の他に、パイロット管８０と回転用電動機５２の回転軸５３（図１０）との連結、パイロット管８０と圧接部材９０（図１１）との連結、およびパイロット管８０とドリルヘッド１００（図１３）との連結にも適用することができる。
【０２０２】
（１２）パイロット管８０同士の連結、パイロット管８０と回転用電動機５２の回転軸５３（図１０）との連結、パイロット管８０と圧接部材９０（図１１）との連結、およびパイロット管８０とドリルヘッド１００（図１３）との連結において、連結部分のシール用としてゴム等の弾性材料製のＯリングを採用し、このＯリングを互いに嵌め合わされる内筒と外筒との間に介設してもよい。こうすることによって連結された複数本のパイロット管８０の内部が外部と封止され、土中を進行中のパイロット管８０内への地下水等の侵入を確実に防止することができるため、パイロット管８０内に侵入した地下水に邪魔されるような不都合の生じることはなく、塩ビ管埋設工事を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０３】
【図１】本発明に係る塩ビ管引戻し埋設装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す塩ビ管引戻し埋設装置の組立て斜視図である。
【図３】図２に示す塩ビ管引戻し埋設装置の側面図である。
【図４】図２に示す塩ビ管引戻し埋設装置の平面図である。
【図５】ガイド部材の位置実施形態を示す断面図である。
【図６】ボールナット部材の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。
【図７】ケーシング内に設けられたギヤ機構を説明するための断面視の説明図であり、（イ）は、右側面側から見た図、（ロ）は、前方側から見た図である。
【図８】トグルクランプを示す図であり、（イ）は、側面図であってパイロット管のクランプが解除された状態、（ロ）は、同パイロット管がクランプされた状態をそれぞれ示している。また、（ハ）は、トグルクランプの正面図である。
【図９】パイロット管の一実施形態を示す図であり、（イ）は斜視図、（ロ）は側面図、（ハ）はパイロット管８０が連結された状態を示す側面図である。なお、図９の（イ）では、パイロット管の各端面を示すために、パイロット管の前端部および後端部の双方を紙面の表面側に向けた状態にしている。
【図１０】パイロット管推進ユニットの回転軸のパイロット管に対する連結構造を示す斜視図であり、（イ）は、パイロット管が回転軸に連結される直前の状態、（ロ）は、パイロット管が回転軸に連結された状態をそれぞれ示している。
【図１１】到達坑に到達したパイロット管と埋設しようとする塩ビ管（被埋設管）との間に介設される圧接部材の一実施形態を示す図であり、（イ）は一部切欠き斜視図、（ロ）は側面視の断面図である。
【図１２】塩ビ管Ｐの一実施形態を示す図であり、（イ）は、一部切欠き側面図、（ロ）は、一の塩ビ管と他の塩ビ管Ｐとが連結された状態を示す一部切欠き側面図、（ハ）は、塩ビ管が圧接部材に連結された状態を示す一部切欠き側面図である。
【図１３】ドリルヘッドの一実施形態を示す図であり、（イ）は斜視図、（ロ）はドリルヘッドがパイロット管に連結された状態を示す一部切り掻き側面図である。
【図１４】塩ビ管の埋設方法を説明するための説明図であり、（イ）は、塩ビ管引戻し埋設装置を発進坑内に吊り降ろしつつある状態、（ロ）は、塩ビ管引戻し埋設装置が発進坑の低部に据え付けられた状態、（ハ）は、パイロット管の先端にドリルヘッドが装着された状態、（ニ）は、誘導孔が穿孔されつつある状態をそれぞれ示している。
【図１５】塩ビ管の埋設方法を説明するための説明図であり、（イ）は、ドリルヘッドが到達坑に到達した状態、（ロ）は、到達坑内で圧接部材がドリルヘッドと交換された状態、の（ハ）は、最初の塩ビ管を圧接部材に連結されて引き込み操作が開始された状態をそれぞれ示している。
【図１６】塩ビ管の埋設方法を説明するための説明図であり、（イ）は、複数の塩ビ管が順次継ぎ足されながら誘導孔に引き込まれつつある状態、（ロ）は、最初の塩ビ管が発進坑に到達した状態、（ハ）は、発進坑と到達坑との間に塩ビ管が埋設された状態をそれぞれ示している。
【図１７】パイロット管の推進制御の一実施形態を示すブロック図である。
【図１８】先頭のパイロット管に内装された発光部材の発光位置を表示するモニタ装置の一実施形態を示す説明図である。
【図１９】パイロット管の連結構造の他の実施形態を示す斜視図であり、（イ）は、パイロット管が連結される前の状態、（ロ）は、一部切欠きでパイロット管が連結された状態をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【０２０４】
１０  塩ビ管引戻し埋設装置（被埋設管の埋設装置）
１１  後方反力板              １２  前方反力板
１３  ガイドスタンド          １４  水流供給装置
１５  ホース                  １６  連結用鋼棒
１７  押し輪                  ２０  基体
２１  前板                    ２１１  切欠き凹部
２１２  補強用側片            ２２  後板
２２１  切欠き凹部            ２２２  補強用側片
２３  仮設部材                ２３１  側板
２３２  底板                  ２３３  天板
２３４  補強板                ２４  Ｈ型材
２４１  下板                  ２４２  上板
２４３  縦板                  ２５  装着板
３０  ガイド部材              ３１  ガイド部材本体
３２  補強カバー              ３３  円弧状ガイド溝
３４  逃し溝                  ４０  推進機構
４１  ケーシング              ４１１  架設板
４２  推進用電動機（進退用電動機）
４３  スパイラルロッド        ４４  ボールナット部材（ナット部材）
４４１  ボールケース          ４４１ａ  環状壁間
４４１ｂ  鋼球装着室          ４４２  鋼球（球体）
４４３  フランジ部材          ４４４  結合アーム
４４４ａ  突出片              ４４４ｂ  結合片
４５  ベアリング              ４６  ベアリングケース
４７  連結ボルト              ５０  パイロット管推進ユニット
５１  ハウジング（ユニット本体）
５２  回転用電動機（回転ユニット用電動機）
５３  回転軸（推進移動部）    ５３１  突設管
５３２  係止突起              ５３３  ねじ孔
５４  ボルト孔                ５５  パイロット管支持台
６０  トグルクランプ          ６０１  底板
６１  ガイド体                ６１１  基部
６１２  長尺ガイド板          ６１３  嵌挿孔
６２  昇降体                  ６２１  被ガイド角筒
６２２  上部ローラ支持板      ６２３  連結板
６２４  支持ロッド            ６３  下部ガイドローラ（パイロット管挟持部材）
６３１  下部ローラ軸          ６４  上部ガイドローラ（パイロット管挟持部材）
６４１  上部ローラ軸          ６５  クランプ構造（操作手段）
６６  ブラケット              ６６１  ブラケット本体
６６２  上部突片              ６６３  下部突片
６６４  上部支軸              ６６５  中間支軸
６６６  下部支軸              ６７  操作レバー
６７１  レバー本体            ６７２  挟持板
６８  Ｃ字状中間体            ６９  連結ロッド
７０  ギヤ機構                ７１  駆動軸側傘歯車
７２  中継軸                  ７３  中継軸側傘歯車
７４  ウォームギヤ            ７５  ピニオン
８０  パイロット管            ８１  パイロット管本体
８２  括れ管部                ８３  前端側フランジ
８３１  係止突起（接続凸部）  ８４  後端側フランジ
８４１  係止凹溝（接続凹部）  ８４２  貫通孔
８５  突設管                  ８５１  ねじ孔
９０  圧接部材（治具）        ９１  中心軸
９１１  円錐体装着部          ９１１ａ  環状傾斜部
９１１ｂ  キー突起            ９１２  環状括れ溝
９１３  小径部                ９１４  連結筒体装着部
９１５  回転筒体装着部        ９２  円錐体
９２１  装着孔                ９３  回転筒体
９３１  筒体本体              ９３２  環状板
９４  塩ビ管装着筒体          ９４１  接合部
９４２  雄ねじ部              ９５  連結筒体
９５１  中心軸側装着部        ９５２  パイロット管側装着部
９５３  係止凹部              ９６  Ｃリング
９７  ブッシュ                ９８  抜止め円板
１００  ドリルヘッド          １０１  ドリルヘッド本体
１０２  切刃部                １０２ａ  傾斜面
１０３  連結部                １０４  嵌入孔
１０５  係止凹部              １１０  制御部
１１１  推進負荷検出部        １１２  推進力制御部
１１３  回転負荷トルク検出部  １１４  回転力制御部
１１５  回転位相検出部        １１６  推進方向制御部
１２０  ＲＯＭ                １２１  推進用電動機用Ｔ−ＩＲ特性テーブル
１２２  回転用電動機用Ｔ−ＩＲ特性テーブル
１２３  ＲＡＭ                １３１  発光部材
１３２  モニタ装置            １３３  表示画面
１３３ｘ  横目盛線            １３３ｙ  縦目盛線
１３４  筐体                  １３５  光点
１３６  許容範囲              １３７  方向線
１３８  短軸                  １３９  入力部
１４０  連結具                １４１  半円状挟持金具
１４２  大曲率半径部          １４３  小曲率半径部
１４４  装着溝                １４５  Ｃリング
Ｈ１  発進坑                  Ｈ２  到達坑
Ｈ３  誘導孔                  Ｐ  塩ビ管（被埋設管）
Ｐ１  雌ねじ部                Ｐ２  雄ねじ部
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005188220.tif 000017
【図１６】
2005188220.tif 000018
【図１７】
2005188220.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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