(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧送手段に連結されたパイプの一端を地中管の底部に配置し、他端を前記地中管の外部の前記地中管内に移送する土砂側に配置して、前記圧送手段で空気を前記一端側に圧送することによって、前記他端側の土砂を、前記パイプ内を移動させて前記一端側から排出させて地中管内を土砂で埋め戻す地中管の埋め戻し方法であって、
前記他端からの空気の排出を確認しつつ前記パイプの一端を後退させながら土砂を地中管内に充填する地中管の埋め戻し方法。
【請求項２】
前記パイプが、柔軟な材質で構成されている請求項１に記載の地中管の埋め戻し方法。
【請求項３】
前記地中管内に筒状の袋体を配置させ、該袋体内に土砂を充填する請求項１又は２に記載の地中管の埋め戻し方法。
【請求項４】
吸引用パイプと、圧送用パイプと、これらの間に設けられた圧送手段と、圧送手段に空気を送るための送風用パイプと、前記圧送用パイプを移動させる移動手段と、前記圧送用パイプに相対移動可能に設けられ、前記圧送用パイプが挿入される地中管の開口部を遮断するフィルター部材と、を備えてなる地中管の埋め戻し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済みの地中管内に土砂を充填し、地中管を埋め戻す方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
使用済みの地中管をそのままに放置しておくと、地中管が破損して潰れることがある。しかし、これらの地中管を掘り起こして排除することは大変であり、地中管の上に既存構造物、特に線路があると掘り起こすことはできない。また、これらの地中管内部をモルタル等の自硬性流体で埋めることも考えられるが、後日地中管を撤去しなければならない場合、モルタルがあると撤去作業が困難になる。
【０００３】
そこで、撤収可能な土砂を用いて地中管内部を充填することが望まれている。地中管内に土砂を搬送する手段としては、地中管内に、スクリューが設けられた排出口を有するパイプを挿入し、スクリューの回転によりパイプの他端から土砂を押し込む方法や、水を媒体として搬送する方法が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スクリューを用いる方法は、地中管が長尺の時や曲がっている時にはパイプ内に土砂が詰まり易く、詰まるとスクリューが砂を噛んでしまうため、使用できない。また、地中管が短くても、地中管の内部を目視することができないため、排出口に土砂が堆積するとスクリューに砂を噛んでしまい土砂が送れなくなる。スクリューに砂が噛む前に排出口を移動すれば避けられるが、施工管理が非常に難しくなるという問題がある。また、水を媒体とする方法によると、水が排水される時土砂を押し流してしまい、地中管内に土砂を十分充填することができず、しかも搬送後の水の処理が大変であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、施工が容易で、且つ確実に土砂を地中管に充填する方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の請求項１に記載の地中管の埋め戻し方法は、圧送手段に連結されたパイプの一端を地中管の底部に配置し、他端を前記地中管の外部の前記地中管内に移送する土砂側に配置して、前記圧送手段で空気を前記一端側に圧送することによって、前記他端側の土砂を、前記パイプ内を移動させて前記一端側から排出させて地中管内を土砂で埋め戻す地中管の埋め戻し方法であって、前記他端からの空気の排出を確認しつつ前記パイプの一端を後退させながら土砂を地中管内に充填するものである。
【０００７】
上記の構成によると、パイプの一端を後退させながら土砂を地中管内に充填するため、地中管に容易に且つ確実に土砂を充填することができる。また、長尺管においても、土砂を確実に充填することが可能である。
【０００９】
また、他端からの空気の排出を確認することで、パイプの一端が地中管内に排出された土砂に埋れてしまったことを知ることができる。この確認によりパイプの一端を地中管から後退させるため、容易に且つ確実に、地中管内に土砂を充填することができる。
【００１０】
請求項２に記載の地中管の埋め戻し方法は、請求項１において、前記パイプが、柔軟な材質で構成されているものである。
【００１１】
上記の構成によると、柔軟な材質のパイプを用いることにより、地中管が曲がっていても地中管に沿って移動することができ、容易に土砂を充填することができる。また、地中管が長い場合にも、地中管内から後退したパイプを曲げることができるので、地上での設置スペースが少なくてすむ。
【００１２】
請求項３に記載の地中管の埋め戻し方法は、請求項１又は２において、前記地中管内に筒状の袋体を配置させ、該袋体内に土砂を充填するものである。
【００１３】
上記の構成によると、袋体に土砂が充填されるため、傷んだ地中管に直接土砂を充填して破損しても土砂が地中管から流出してしまうことがなく、土砂は袋体内に保持される。また、後日地中管を撤去することになっても、袋体ごと地中管内の土砂を抜くことで容易に撤去作業を行い、地中管を補修し再利用することができる。更に、地中管の開口部に位置するパイプを覆う袋体の開口部を縛ることで、その部分がフィルターとなり、袋体内から排出される空気に含まれる土砂は袋体内に捕集され、外気を汚すことがない。
【００１４】
請求項４に記載の地中管の埋め戻し装置は、吸引用パイプと、圧送用パイプと、これらの間に設けられた圧送手段と、圧送手段に空気を送るための送風用パイプと、前記圧送用パイプを移動させる移動手段と、前記圧送用パイプに相対移動可能に設けられ、前記圧送用パイプが挿入される地中管の開口部を遮断するフィルター部材と、を備えてなるものである。
【００１５】
上記の構成によると、送風用パイプから圧送手段に空気を圧送することで吸引用パイプから土砂及び空気を吸引し、圧送用パイプから空気及び土砂を排出することで、地中管内を土砂で充填することができる。また、圧送用パイプが土砂に埋れて開口部が塞がれると、圧送手段に供給された空気が吸引用パイプから噴出するため、目視等により圧送用パイプを移動手段により退出させるタイミングの確認を行うことができる。更に、開口部に設けられたフィルターにより、地中管内から排出される空気に含まれる土砂が捕集され、外気を汚染することがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態例を説明する。図１は、本発明を用いた地中管の埋め戻し方法の工程を示す断面図である。また、図４は圧送手段３の拡大図の断面図である。なお、地中管の一部を掘り出して作業を行うが、図面を簡略化するため、掘削穴は省略した。
【００１７】
図１（ａ）は、地中管の埋め戻し工程の初期段階を示す断面図である。地中管１１に、埋め戻し装置１が設置されている。埋め戻し装置１は、吸引用パイプ２と、噴出部３ａを有する圧送手段３と、吸引用パイプ２と連結された圧送用パイプ４と、圧送手段３に空気を送るための送風用パイプ４１と、移動手段５と、フィルター８とで構成されている。そして、地中管１１には、筒状の袋体９が配置されている。
【００１８】
吸引用パイプ２は地中管１１の外部に位置し、圧送用パイプ４と連結された反対側の開口部２ａは、地中管１１内に移送する土砂１０ａの近傍に配置されている。なお、圧送される土砂１０ａは、若干湿り気があっても送れるが、乾燥している方が好ましい。
【００１９】
圧送手段３は、図４に示すように、略円筒形状であり、吸引用パイプ２と圧送用パイプ４とを連結する貫通穴３ｄと、噴出部３ａとを備える。噴出部３ａは、送風パイプ４１に接続された空気室３ｅと、空気室３ｅと貫通穴３ｄとを連通させる圧送パイプ４側に向かって傾斜した通路３ｂと、通路３ｂの貫通穴３ｄに面した開口部である噴出口３ｃとで構成される。空気室３ｅは貫通穴３ｄを取り囲むようにリング状に設けられており、送風用パイプ４１から空気室３ｅに空気が供給されると、通路３ｂにて付勢されて噴出口３ｃから噴出する。送風用パイプ４１からの空気を噴出部３ａから圧送用パイプ４内に送り込むことで、圧送用パイプ４の開口部４ａに向かう方向にジェット噴流を生じさせ、圧送用パイプ４内に空気流を発生させる。
【００２０】
ここで、吸引用パイプ２内の空気流を、図４を参照しながら説明する。この空気流により、吸引用パイプ２には負圧が生じ、図４（ａ）に示すように吸引用パイプ２の開口部２ａから土砂１０ａが吸引され、圧送用パイプ４に送られる。しかし、圧送用パイプ４の開口部４ａが土砂１０ｂにより塞がれてしまうと、送風用パイプ４１から送り込まれた空気による圧送用パイプ４内の空気流は行き場を失い、図４（ｂ）に示すように空気流は逆流してしまう。空気流の逆流により吸引用パイプ２の開口部２ａから空気が排出され、土砂１０ａによる砂煙が立ち上がる。この砂煙により空気の排出を確認でき、圧送用パイプ４を後退させるタイミングを知ることができる。
【００２１】
また、圧送手段３に圧力計４２が設けられると、吸引用パイプ２内の圧力を知ることができる。吸引用パイプ２内は、図４（ａ）の時は負圧であり、図４（ｂ）の時は圧力が高くなるため、吸引用パイプ２の開口部２ａからの空気流の排出よりも早く、しかも正確に圧送用パイプ４の開口部４ａが塞がれたことを検知することが可能である。
【００２２】
圧送用パイプ４は、地中管１１内に挿入されており、吸引用パイプ２と連結されていない反対側の開口部４ａは地中管１１の底部に配置されている。地中管１１の底部まで達する長さを有し、開口部４ａから空気及び土砂１０ｂが排出される。
【００２３】
移動手段５は、ローラー６とローラー台７とで構成されている。ローラー６はローラー台７に回転自在に支持されており、圧送用パイプ４はローラー６により挟み込まれている。ローラー６が図中矢印の方向に回転することにより、圧送用パイプ４は、地中管１１から退出する方向に搬送される。なお、移動手段のローラー６は、駆動装置により回転されるものでもよい。
【００２４】
フィルター８は、地中管１１の内径と略同じ径を有する扁平の円柱であり、図３に示されるように、圧送用パイプ４と略同じ径の穴部８ａと排出口８ｂとを有する。穴部８ａには圧送用パイプ４が挿入されており、圧送用パイプ４は穴部８ａを摺動する。排出口８ｂは、金属のメッシュと不織布とが重ねて貼り付けられており、圧送用パイプ４の開口部４ａから排出される空気は、この排出口８ｂからのみ排出される。その際、排出される空気には土砂も含まれてしまうが、排出口８ｂに貼り付けられた金属のメッシュと不織布により地中管１１内に捕集される。なお、排出口８ｂはどのような形状でもよく、開口部４ａからの排出空気を地中管１１の外部に十分排出することのできるものであればよい。
【００２５】
袋体９は、地中管１１の内径と略同じ径を有する筒状で、不織布で構成されたものである。袋体９の一端は縫製されており、圧送用パイプ４を覆い、他端はフィルター８の外周に固定されている。
【００２６】
送風用パイプ４１からの空気を、圧送手段３の噴出部３ａにより、圧送用パイプ４内に送り込むことで圧送用パイプ４内部に空気流が生じるため、吸引用パイプ２内に負圧が生じ、吸引パイプ２の開口部２ａから空気とともに土砂１０ａが吸引される。発生した空気流及び空気流により吸引された土砂１０ａは、圧送用パイプ４を通過して圧送用パイプ４の開口部４ａから排出される。空気流とともに開口部４ａから排出された土砂１０ｂは、袋体９内に沈積する。圧送用パイプ４の開口部４ａから排出された空気は、地中管１１の開口部に設置されたフィルター８の排出口８ｂから排出される。この時、排出口８ｂの金属メッシュ及び不織布を通過するため、空気中に含まれる土砂は地中管１内に捕集され、地中管１１から排出される空気により外気を汚してしまうことがない。
【００２７】
圧送用パイプ４の開口部４ａから排出された土砂１０ｂが、袋体９内に沈積していくと、図１（ａ）に示すように、圧送用パイプ４の開口部４ａを土砂１０ｂが塞いでしまう状態になる。そうなると、送風用パイプ４１から、圧送手段３を経由して、圧入した空気は出口を失ってしまう。すると、圧入した空気は、圧送用パイプ４とは反対方向の吸引用パイプ２に流入し、吸引用パイプ２の開口部２ａから噴出してしまう。この噴出により、吸引用パイプ２の開口部２ａ付近に砂煙が立ち上り、圧送用パイプ４の開口部４ａが塞がれてしまったことを確認することができる。この確認により、移動手段５のローラー６を回転させることで、圧送用パイプ４を地中管１１から退出させる方向に搬送する。このように、圧送用パイプ４を徐々に地中管１１から退出させることによって、地中管１１内に土砂を充填していく。
【００２８】
図１（ｂ）は、圧送用パイプ４を徐々に退出させて、土砂１０ｂを地中管１１内に充填する途中を示す断面図である。図２（ｃ）は、更に圧送用パイプ４を退出させた断面図を示す。この時点で、圧送用パイプ４は、殆ど地中管１１の外部に搬送されている。
【００２９】
その後、図２（ｄ）に示すように、地中管１１内の袋体９内にはフィルター８に至るまで土砂１０ｂが充填され、圧送用パイプ４は地中管１１から完全に退出する。フィルター８の開口部８ａを塞ぐことにより、地中管１１の埋め戻しは完了する。
【００３０】
本実施形態例を図５に示すような曲がった地中管２１に適用する場合、例えばブレードホースや蛇腹ホース等の柔軟な材質で構成された圧送用パイプ２４とすれば、地中管２１の底部まで土砂を充填させることが可能である。
【００３１】
また、本実施形態例では、圧送用パイプ４の移動にともない、吸引用パイプ２及び圧送手段３を移動させているが、柔軟な材質で構成された圧送用パイプ３４を用いれば、図５に示すように、地中管１１内から退出した圧送用パイプ３４を湾曲させることで、吸引用パイプ２及び圧送手段３を移動させる必要がなく、設置スペースが少なくてすむ。
【００３２】
また、この時、吸引用パイプ２の開口部２ａからの空気及び土砂の噴出を検知するセンサー（図示しない）を設け、センサーの検知により移動手段５のローラー６の回転が駆動装置（図示しない）により駆動されるものとすれば、埋め戻し工程を自動化することが可能である。また、センサーの他に、送風用パイプ内の圧力を測定する圧力計を用いることもできる。
【００３３】
また、フィルターは、本実施形態例で示したものに限らず、圧送後の空気を排出することができ、外部に排出される空気の排出圧に耐えられるものであればよい。例えば、リング状のものに金属メッシュや不織布が貼り付けられたものや、不織布そのものであってもよい。
【００３４】
なお、本実施形態例では、地中管内に袋体を設置したが、袋体を用いない場合であっても地中管を埋め戻すことはできる。更に、袋体を用いるか否かに関わらず、地中に存在する空隙に砂を充填することも可能である。例えば、アンカー体の自由長部の間詰めや地盤沈下による構築物抜き上がり部間詰め等である。また、図１及び図２では、移動手段５を地中管の近くに設置したが、地表に設置し、圧風用パイプ４を掘削穴から地表管内に差し込んでもよい。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
実施例１として、本実施形態例に示した埋め戻し装置１において、圧送用パイプ４にφ４０ｍｍのブレードホースを用い、吸引用パイプ２にφ４０ｍｍの保形性のある樹脂ホースを用い、送風用パイプ４１にφ１０ｍｍのブレードホースを用いた。また、土砂１０ａには粒径１ｍｍ以下の乾燥した砂を用いた。
【００３６】
地上に先端を閉塞させた、内径φ１００ｍｍの曲がった地中管を作り、一部アクリルパイプを使用して内部が見えるようにした。地中管路の先端は、フィルターとして穴部を有する不織布で覆い、不織布の穴部から圧送用パイプを挿入した。圧送用パイプの先端を地中管路の底部まで挿入し、実施形態例と同様に土砂をエアー圧は０．６MPａで圧送させた。土砂の充填が終了したら、袋体から圧送用パイプを引抜き、地中管の開口部を封止した。
【００３７】
（実施例２）
実施例２として、実施例１と同様に、本実施形態例に示した埋め戻し装置１において、圧送用パイプ４にφ４０ｍｍのブレードホースを用い、吸引用パイプ２にφ４０ｍｍの保形性のある樹脂ホースを用い、送風用パイプ４１にφ１０ｍｍのブレードホースを用いた。また土砂１０ａには粒径１ｍｍ以下の乾燥した砂を用いた。
【００３８】
縦糸にポリエステル１１００T/２を用い、横糸にポリエステル１１００T/４を用いて、φ１００ｍｍの筒状袋体を製作した。その袋体を長さ３ｍに裁断し、袋体の片方を縫製した。
【００３９】
内径φ１００ｍｍの地中管を作り、一部アクリルパイプを使用して内部が見えるようにした。地中管の中に袋体を設置し、袋体内に圧送用パイプを挿入した。圧送用パイプの開口部は、袋体の縫製部付近に配置させた。地中管路の先端は、フィルターは使用せず、袋体の開口部を緩く縛るものとした。圧送用パイプの先端を地中管路の底部まで挿入し、実施形態例と同様に土砂をエアー圧は０．６MPａで圧送させた。土砂の充填が終了したら、袋体から圧送用パイプを引抜き、地中管の開口部を封止した。
【００４０】
実施例１で、地中管埋め戻し後目視により確認すると、曲がり部を有する地中管でも十分に土砂が充填されていた。空気の吸引用パイプからの排出を確認しながら圧送用パイプを地中管から後退させていけば、確実に地中管が充填されることが言える。
【００４１】
実施例２で、地中管埋め戻し後目視により確認すると、地中管に土砂が充填されていた。空気の吸引用パイプからの排出を確認しながら供給口を後退させていけば、確実に地中管が充填されることが分かった。
【００４２】
なお、本実施例では、φ４０ｍｍのホースによりφ１００ｍｍの袋体内に土砂を充填させたが、同じ条件ではφ２５０ｍｍの径の袋体まで充填することが可能であった。パイプの径を大きくしたり、送風圧を大きくしたりすることによって、内径の大きな地中管に土砂を充填させることが可能であるが、埋め戻し装置自体が大きくなるため、実施例と同じ条件下で、φ２５０ｍｍ以下の地中管の充填を行うことが好ましい。
【００４３】
なお、本発明による地中管の埋め戻し方法は、地中管に土砂を充填するだけではなく、更には地中のアンカーを引抜いた後の埋め戻し等にも利用できる。また、他の長尺の袋に土砂を入れる方法としても利用できる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明によると、パイプの一端を後退させながら土砂を地中管内に充填するため、地中管に容易に且つ確実に土砂を充填することができる。また、長尺管においても、土砂を確実に充填することが可能である。
【００４５】
また、他端からの空気の排出を確認するため、パイプの一端が地中管内に排出された土砂に埋れてしまったことを知ることができる。この確認によりパイプの一端を地中管から後退させるため、容易に且つ確実に、地中管内に土砂を充填することができる。
【００４６】
請求項２の発明によると、柔軟な材質のパイプを用いることにより、地中管が曲がっていても地中管に沿って移動することができ、容易に土砂を充填することができる。また、地中管が長い場合にも、地中管内から後退したパイプを曲げることができるので、地上での設置スペースが少なくてすむ。
【００４７】
請求項３の発明によると、袋体に土砂が充填されるため、傷んだ地中管に直接土砂を充填して破損し土砂が地中管から流出してしまうことがなく、土砂は袋体内に保持される。また、後日地中管を撤去することになっても、袋体ごと地中管内の土砂を抜くことで容易に撤去作業を行い、地中管を補修し再利用することができる。更に、地中管の開口部に位置するパイプを覆う袋体の開口部を縛ることで、その部分がフィルターとなり、袋体内から排出される空気に含まれる土砂は袋体内に捕集され、外気を汚すことがない。
【００４８】
請求項４の発明によると、圧送手段により吸引用パイプから土砂及び空気を吸引し、圧送用パイプから空気及び土砂を排出することで、地中管内を土砂で充填することができる。また、圧送用パイプが土砂に埋れて開口部が塞がれると、送り込んだ空気が、吸引用パイプから噴出するため、目視等により圧送用パイプを移動手段により退出させるタイミングの確認を行うことができる。更に、開口部に設けられたフィルターにより、地中管内から排出される空気に含まれる土砂が捕集され、外気を汚染することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態例の地中管の埋め戻し方法の工程を示す断面図である。
【図２】本実施形態例の地中管の埋め戻し方法の工程を示す断面図である。
【図３】本実施形態例に用いられたフィルターの正面図である。
【図４】圧送手段の拡大図の断面図である。
【図５】本実施形態例の埋め戻し装置が曲がった地中管に用いられた場合の断面図である。
【図６】本実施形態例で、柔軟な材質のパイプが用いられた場合の断面図である。
【符号の説明】
１  埋め戻し装置
２  吸引用パイプ
２ａ  開口部
３  圧送手段
３ａ  噴出部
４  圧送用パイプ
５  移動手段
６  ローラー
７  ローラー台
８  フィルター
８ａ  穴部
９  袋体
１０ａ  土砂
１０ｂ  土砂
１１  地中管
４１  送風用パイプ
４２  圧力計
【図１】
0004405114.tif 000002
【図２】
0004405114.tif 000003
【図３】
0004405114.tif 000004
【図４】
0004405114.tif 000005
【図５】
0004405114.tif 000006
【図６】
0004405114.tif 000007