JP3489812B2 - 非開削管埋設工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管埋設工事に使用
される非開削管埋設工法で、特に様々な地盤条件に対応
でき工期及び工事コスト面で優れる非開削管埋設工法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下水道、電力線、通信線、及び
ガス等の管埋設工事は、軌道や水路等の下を通すような
特殊な工事を除き、地表面から管埋設位置まで地盤の掘
削を行う開削工事として行われてきた。しかし、近年は
工事に伴う環境負荷の低減や工事期間の短縮、また道路
部分の開削に伴う交通寸断の解消等が強く求められてお
り、これらに対応できる各種の非開削工法による工事も
行われるようになっている。こうした非開削の管埋設工
法としては、従来から電磁誘導式の非開削工法が一般的
に利用されており、この非開削工法の一例を図４〜図９
に示す。図４は従来の非開削管埋設工法で用いるドリル
ヘッドの斜視図、図５は従来の非開削管埋設工法で用い
る拡径用リーマの斜視図、図６は従来の非開削管埋設工
法で用いるドリルラックの斜視図、図７は従来の非開削
管埋設工法におけるドリルヘッドでの掘削状態説明図並
びに拡径用リーマ取付状態説明図、図８は従来の非開削
管埋設工法における拡径用リーマでの拡径状態説明図並
びに可撓管の埋設完了状態説明図、図９は従来の非開削
管埋設工法における拡径用リーマでの拡径及び可撓管の
挿入動作説明図である。

【０００３】前記各図において従来の非開削管埋設工法
は、ドリルヘッド１１が先端に装着されている管状のド
リルロッド１２を掘削開始地点となる地上もしくは発進
立坑３１から地盤３０に挿入し、所定の掘削用流体（滑
材としての泥水やポリマー液）をドリルロッド１２を通
じてドリルヘッド１１先端部から吐出させながらドリル
ロッド１２を推進並びに回転させて地表から所定の深さ
範囲の地中を掘進させ、ドリルロッド１２を複数継足し
つつ所定距離離れた掘削終了地点である到達立坑３２に
ドリルヘッド１１を到達させた後、この到達立坑３２で
ドリルヘッド１１に替えて略円錐形状の拡径用リーマ１
３をその尖端とドリルロッド１２先端とを接続してドリ
ルロッド１２に一体に連結すると共に、前記拡径用リー
マ１３に埋設用の可撓管２０先端を取付け、前記掘削用
流体を拡径用リーマ１３尖端側外面から吐出させながら
ドリルロッド１２を後退並びに回転させ、前記掘進によ
り生じた孔３３を拡径用リーマ１３で拡径し、且つ拡径
した孔に前記可撓管２０を挿入していくというものであ
る。

【０００４】前記ドリルヘッド１１は、細長い略筒状体
として形成されてなり、先端部に前記掘削用流体を吐出
する噴出孔１１ａと、掘削する土質に適合するように所
定の勾配を付けて形成される略切断面状のカット面１１
ｂとを有すると共に、内部に所定の電磁波を発生するゾ
ンデを内蔵する構成である。このドリルヘッド１１の地
中での方向調整は、カット面１１ｂの姿勢操作で行われ
る。ドリルヘッド１１の方向修正は、カット面１１ｂの
向きを調整して一定に保ったまま、ドリルヘッド１１を
推進させることに伴って生じるカット面１１ｂへの地盤
３０からの反力でドリルヘッド１１の進行方向が変わる
ことを利用している。また、ドリルヘッド１１を直進さ
せる場合は、推進させようとするドリルヘッド１１を同
時に回転させることで、カット面１１ｂへの地盤３０か
らの反力を各方向で均一としてドリルヘッド１１の進行
方向が変わらないようにしている。

【０００５】前記拡径用リーマ１３は、埋設しようとす
る可撓管２０の外径より所定寸法大きい底部径を有する
略円錐体として形成され、この略円錐体の尖端側外面に
螺旋状に一又は複数の溝が形成されると共に、この螺旋
状の溝の複数所定箇所に前記掘削用流体を吐出する噴出
孔１３ａがそれぞれ配設され、尖端部にドリルロッド１
２を連結される一方、底部側に埋設用の可撓管２０を所
定の治具１４を介して連結される構成である。

【０００６】また、従来の非開削管埋設工法において
は、ドリルヘッド１１が先端に装着されたドリルロッド
１２を回転させながら地中に押込んで地中を掘進させる
と共に、ドリルロッド１２を地中から引戻すドリルラッ
ク１００、掘進時に吐出する掘削用流体をドリルラック
１００及びドリルロッド１２を介して所定圧力でドリル
ヘッド１１へ供給するミキサーポンプ１０１、並びに、
地上側でドリルヘッド１１内部から発信される電磁波を
受信し、ドリルヘッド１１の正確な現在位置をはじめと
してカット面１１ｂの向きやドリルヘッド１１の進行方
向などを含む位置情報を検出するロケータ１０２といっ
た工事用機器が用いられている。

【０００７】次に、前記した従来の非開削管埋設工法に
よる管埋設作業について説明する。まず、管埋設予定箇
所の両端位置に発進立坑３１及び到達立坑３２を掘削形
成してから、前記発進立坑３１の近傍所定位置にドリル
ラック１００を据付け、一次削孔として、ドリルラック
１００で地上からドリルロッド１２を地盤３０に挿入す
る。ドリルロッド１２先端に装備されたドリルヘッド１
１はミキサーポンプ１０１より供給される掘削用流体を
噴出孔１１ａから吐出し（吐出圧力約５０ｋｇｆ／ｃｍ
²以下）、地中の土砂を解きほぐしながら掘進すると共
に、掘削用流体の充満で安定している孔３３を後方に形
成していく。

【０００８】この時、地上側では、地中のドリルヘッド
１１にあらかじめ内蔵されているゾンデからの発信信号
を、誘導員がロケータ１０２で受信して地中のドリルヘ
ッド１１位置を確認し、この位置情報に基づいて誘導員
がドリルヘッド１１の進行方向をドリルラック１００の
操作員に指示する。操作員はドリルラック１００を操作
してドリルヘッド１１が地中の計画線上に常に位置する
ようその推進方向を調整しながら掘進させる。掘削が進
むごとにドリルラック１００においてドリルロッド１２
を継足しつつ、ドリルヘッド１１をあらかじめ準備され
た到達立坑３２に到達させる。

【０００９】ドリルヘッド１１が到達立坑３２に達した
ら、ドリルロッド１２先端からドリルヘッド１１を外
し、埋設する可撓管２０外径に適合した拡径用リーマ１
３をドリルロッド１２先端に取付けると共に、拡径用リ
ーマ１３底部側に可撓管２０引込み用の治具１４を介し
て可撓管２０の一端部を連結する。そして、二次削孔と
して、拡径用リーマ１３の複数の噴出孔１３ａから掘削
用流体を吐出しながら拡径用リーマ１３を回転させ、一
次削孔で形成された孔３３周囲の土砂を解きほぐしなが
らドリルロッド１２を引込むと、孔３３が拡径されると
共に、拡径された孔に可撓管２０も引込まれる。

【００１０】拡径用リーマ１３及び可撓管２０端部が発
進立坑３１に到達し、二次削孔及び可撓管２０の引込み
が完了したら、拡径用リーマ１３から可撓管２０を分離
してドリルロッド１２を全て引上げ、各立坑内に残留、
溢出した掘削残土、泥水などを処理する一方、ドリルロ
ッド１２から拡径用リーマ１３等を取外し、ドリルラッ
ク１００を撤去すれば、工事完了となる。

【００１１】このように従来の非開削管埋設工法では、
管埋設箇所の環境改変がごくわずかに留まり、掘削・埋
め戻し箇所が到達立坑３２などごくわずかで済むことか
ら、従来、試掘・掘削、管の布設、埋め戻し・舗装復旧
と長期の施工期間を必要としていたのに比べて著しく施
工量を低減できると共に、埋め戻し後の養生等もほとん
ど考慮しなくてもよくなり、工期の大幅な短縮が図れ
る。また、舗装物などの地表面構築物の復旧を要する面
積や、一時貯留及び移動が必要となる掘削土砂の量も大
きく低減でき、工事全体に関しコストダウンが図れると
共に、土砂の移動や掘削工事の頻度減少に伴って周囲環
境に与える負荷も大幅に軽減できる。さらに、埋設作業
のほとんどが地上から行えるため、工事の安全性が確保
しやすい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の非開削管埋設工
法は以上のように実施されていたことから、既埋設管や
基礎構造物等の迂回すべき障害物の存在箇所を除いて、
原則として地盤３０に対して自由に埋設計画線を設定し
て工事を行えるものの、地中に予定外の障害物、例え
ば、硬い地層・岩石や埋残された古い鋼矢板、木杭等が
ある場合、仮にドリルラック１００から通常より大きな
推進力を与えてもドリルヘッド１１では削孔・貫通する
ことができずにそれ以上掘進させられなくなり、ドリル
ロッド１２を一旦少し引戻してこうした障害物を迂回し
て掘進を続けるか、埋設の計画線を変更して別の場所で
新たに工事をやり直す以外、埋設工事を継続できなくな
るという課題を有していた。

【００１３】また、従来こうした障害物の情報は、埋設
・構築時の情報が残っている既埋設管や基礎構造物以外
は、施工者側にほとんど把握されておらず、ドリルヘッ
ド１１の掘進が停止したことで初めてその存在が確認で
きるような状態であった。このため、地中で障害物が確
認されるごとに、ドリルヘッド１１の進路を変更する作
業等を行わなくてはならず、手間がかかり工事期間が長
くなってしまうという課題を有した。さらに、障害物で
あることを判断できないまま、誤ってドリルラック１０
０から過度に力を加えてドリルヘッド１１を障害物に向
けて推進させ、ドリルヘッド１１を破損してしまう場合
もあるという課題を有していた。

【００１４】本発明は前記課題を解消するためになされ
たもので、強力な削孔力を導入して障害物を貫通でき、
ほとんどの地盤に対して計画通り掘進できると共に、あ
らかじめ地中の状態を把握することで効率よく作業を進
められ、埋設工事全体に亘って工期短縮とコストダウン
が図れる非開削管埋設工法を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る非開削管埋
設工法は、ドリルヘッドが先端に装着されているドリル
ロッドを掘削開始地点からドリルラックを用いて地中に
挿入し、前記ドリルラックで前記ドリルロッドを推進並
びに回転させて推進方向を調整しながら掘進させ、ドリ
ルロッドを複数継足しつつ所定距離離れた掘削終了地点
にドリルヘッドを到達させた後、前記掘削終了地点でド
リルヘッドに替えて略円錐形状の拡径用リーマをドリル
ロッド進行方向と逆方向に尖端を向けてドリルロッド先
端に取付けると共に、前記拡径用リーマに埋設用の可撓
管先端を取付け、続いてドリルラックでドリルロッドを
後退並びに回転させて拡径用リーマで前記掘進により生
じた孔を拡径し、且つ当該拡径した孔に前記可撓管を挿
入していく非開削管埋設工法において、前記可撓管埋設
予定部分の状態をあらかじめ地上側から探査測定し、可
撓管埋設予定部分に位置する障害物の位置情報を取得し
て当該位置情報を前記ドリルラックの制御部に格納し、
ドリルラックが前記位置情報に基づいて地中のドリルヘ
ッドを方向制御しつつ前記掘削終了地点まで掘進させる
と共に、損傷を与えてもかまわない地中の所定の障害物
に対し、前記ドリルラック及びドリルロッドを通じて固
形粒状の研磨材を含んだ流体をドリルヘッド及び／又は
拡径用リーマに高圧で供給し、ドリルヘッド先端部及び
／又は拡径用リーマ尖端側外面から前記研磨材を含んだ
流体を高圧で噴射し、前記所定の障害物を前記ドリルヘ
ッド及び／又は拡径用リーマの貫通可能な状態まで削孔
するものである。

【００１６】 このように本発明においては、ドリルヘ
ッドによる掘進時及び／又は拡径用リーマによる拡径時
に、地中の損傷を与えてもよい障害物に対し研磨材を含
んだ流体を高圧で噴射し、前記障害物を削ってドリルヘ
ッド及び／又は拡径用リーマの貫通を可能とすることに
より、ドリルヘッド及び／又は拡径用リーマのみでは貫
通不能である障害物が計画線上にあっても貫通して掘進
及び／又は拡径・管埋設が行えることとなり、掘進及び
／又は拡径作業が障害物による中断もなく行えて工期を
短縮できると共に、ドリルヘッドや拡径用リーマの削孔
部分に加わる負担が減少し、ドリルヘッドや拡径用リー
マの耐久性向上が図れる。また、噴射されて障害物を削
った後の研磨材を含む流体は、ドリルヘッド及び／又は
拡径用リーマと障害物との間に入り込み、接触による摩
擦抵抗を低減することにより、ドリルラックからドリル
ロッドに加える力のロス分を低減して推進効率を向上さ
せられる。さらに、探査測定で得た全ての障害物の位置
情報をあらかじめドリルラックの制御部に格納し、この
位置情報を用いてドリルラックでドリルヘッドの方向制
御を行うことにより、掘削中に得たドリルヘッドの位置
情報に基づく操作者のドリルラック操作によるドリルヘ
ッドの方向調整が不要となり、掘進作業を省力化でき、
作業現場での使い勝手が向上する。

【００１７】

【００１８】 また、本発明に係る非開削管埋設工法は
必要に応じて、前記ドリルラックで、前記位置情報に基
づいて前記ドリルヘッド及び／又は拡径用リーマが前記
所定の障害物存在箇所に位置していると認識される場合
のみ、前記研磨材を含んだ流体のドリルヘッド及び／又
は拡径用リーマへの流入及び当該流入に伴うドリルヘッ
ド及び／又は拡径用リーマからの高圧噴射がなされるよ
う制御するものである。このように本発明においては、
あらかじめ可撓管埋設予定部分の状態を探査測定して得
た位置情報のうち、所定の障害物に関する情報に基づい
て、ドリルラックで研磨材を含む流体のドリルヘッド及
び／又は拡径用リーマへの流入を制御し、ドリルヘッド
及び／又は拡径用リーマが所定の障害物に直面する場合
以外には研磨材を含む流体を噴射させないようにするこ
とにより、ドリルヘッド及び／又は拡径用リーマのみで
削孔可能な場合に研磨材を含む流体を噴射せず、研磨材
を含む流体の無駄な消費を抑えられる上、噴射のための
高圧力供給の期間も大幅に縮減でき、コストダウンが図
れる。さらに、ドリルヘッド及び／又は拡径用リーマで
研磨材を含む流体が流通する各部分における研磨材との
接触による損耗の進行も遅らせることができ、耐久性を
向上させられると共に、保守の手間も省ける。

【００１９】 また、本発明に係る非開削管埋設工法は
必要に応じて、前記可撓管埋設予定部分に対する地上側
からの探査測定で前記所定の障害物の性状に関する情報
を取得して当該情報も前記ドリルラックの制御部に格納
し、前記障害物の性状に関する情報に基づいて前記研磨
材を含んだ流体のドリルヘッド及び／又は拡径用リーマ
への噴射量及び噴射圧力を調整制御するものである。こ
のように本発明においては、あらかじめ把握した障害物
の性状に対応して研磨材を含んだ流体のドリルヘッド及
び／又は拡孔用リーマへの噴射量及び噴射圧力を調整
し、研磨材を含む流体の障害物への噴射を時間とコスト
の両面で最適化することにより、なるべく短い時間での
障害物貫通を実現しつつ、研磨材を含む流体の供給系統
における無駄なエネルギ消費を抑えると共に、研磨材を
含む流体が流通する各部分の耐久性を大きく向上させる
ことができ、埋設工事全体で工期短縮とコストダウンが
両立可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る非開削管埋設工法を図１〜図３に基づいて説明する。
この図１は本実施の形態に係る非開削管埋設工法におけ
る研磨材供給系統説明説明図、図２は本実施の形態に係
る非開削管埋設工法における障害物掘削状態説明図、図
３は本実施の形態に係る非開削管埋設工法における障害
物拡径状態説明図である。

【００２１】 前記各図に示すように本実施の形態に係
る非開削管埋設工法は、前記した従来の非開削管埋設工
法に加えて、前記可撓管２０埋設予定部分の状態をあら
かじめ地上側から探査測定して得た障害物等の位置情報
をドリルラック１００の制御部に格納し、この格納した
位置情報に基づいて、地表から所定の深さ範囲の地中を
掘進させているドリルロッド１２、及び、ドリルロッド
１２の後退に伴って掘進により生じた孔３３を拡径しな
がら戻る拡径用リーマ１３が損傷を与えてもかまわない
障害物３４の存在箇所に到達した場合に、この障害物３
４に対し、前記ドリルヘッド１１先端部又は拡径用リー
マ１３尖端側外面から珪砂等の固形粒状の研磨材を含ん
だ所定の液体を高圧で噴射し、前記障害物３４を前記ド
リルヘッド１１又は拡径用リーマ１３の貫通可能な状態
まで削孔するというものである。

【００２２】また、本実施の形態に係る非開削管埋設工
法においては、従来の非開削管埋設工法と同様にドリル
ラック１００及びロケータ１０２を用いることに加え
て、固形粒状の研磨材を水と混合した状態で連続的に供
給する研磨材供給装置１０３と、通常時には掘削用流体
（滑材としての特殊ポリマー液）のみをドリルロッド１
２に所定圧力で供給すると共に、障害物位置到達時には
前記研磨材供給装置１０３から供給された研磨材と掘削
用流体とを混合した状態で高圧でドリルロッド１２に供
給する高圧ミキサーポンプ１０４とを工事用機器として
利用している。

【００２３】次に、前記構成に基づく非開削管埋設工法
による掘進・管埋設作業について説明する。あらかじ
め、可撓管２０埋設予定の地盤３０に対し、地上から公
知の地盤探査装置を用いて地中の状態を調査し、得られ
た位置情報がドリルラック１００の制御部に入力されて
格納される。そして、可撓管２０埋設予定箇所の両端位
置に発進立坑３１及び到達立坑３２を掘削配置してか
ら、前記発進立坑３１の近傍所定位置にドリルラック１
００を据付け、一次削孔として、ドリルラック１００で
地上からドリルロッド１２を地盤３０に挿入する。ドリ
ルロッド１２先端に装備されたドリルヘッド１１は高圧
ミキサーポンプ１０４より供給される掘削用流体を噴射
し（噴射圧力約５０ｋｇｆ／ｃｍ²以下）、地中の土砂
を解きほぐしながら掘進すると共に安定した孔３３を形
成していく。

【００２４】 この時、地上側では、地中のドリルヘッ
ド１１に内蔵されているゾンデからの発信信号がロケー
タ１０２で受信され、受信された地中のドリルヘッド１
１の位置情報がロケータ１０２からドリルラック１００
の制御部に伝達される。この位置情報に基づいてドリル
ラック１００ではドリルヘッド１１が少なくとも既埋設
管等の位置を通らない地中の計画線上に常に位置するよ
うにドリルヘッド１１を方向制御して掘進させる。ドリ
ルヘッド１１の方向調整の仕組みは従来同様である。

【００２５】 地中を掘進しているドリルヘッド１１が
障害物３４のある位置に達した場合には、ドリルラック
１００の制御部からの指令により、研磨材供給装置１０
３から供給される研磨材を掘削用流体に混入して高圧ミ
キサーポンプ１０４から高圧（例えば、噴射圧力約１０
０ｋｇｆ／ｃｍ²以上、望ましくは約１５０〜約４００
ｋｇｆ／ｃｍ²）でドリルラック１００及びドリルロッ
ド１２を介してドリルヘッド１１に供給する。研磨材を
含んだ掘削用流体はドリルヘッド１１の噴射孔１１ａか
ら噴射され、障害物３４を破砕しつつ削孔する（図２参
照）。障害物３４をドリルヘッド１１が貫通したら、研
磨材の混入並びに高圧噴射を停止し、通常の噴射状態と
する。掘削が進むごとにドリルラック１００においてド
リルロッド１２を継足しつつ、ドリルヘッド１１をあら
かじめ準備された到達立坑３２に到達させる。

【００２６】ドリルヘッド１１が到達立坑３２に達した
ら、前記従来同様、ドリルロッド１２先端のドリルヘッ
ド１１を拡径用リーマ１３と交換し、拡径用リーマ１３
には治具１４を介して可撓管２０を連結する。そして、
二次削孔として、拡径用リーマ１３の複数の噴出孔１３
ａから掘削用流体を噴射しながら拡径用リーマ１３を回
転させ、一次削孔で形成された孔３３周囲の土砂を解き
ほぐしながらドリルロッド１２を引込むと、孔３３が拡
径されると共に、拡径された孔に可撓管２０も引込まれ
る。なお、ドリルラック１００により地上に引出される
ドリルロッド１２は、完全に地上に引出された後、地中
にある他のドリルロッド１２との連結を解消されて分離
され、回収される。

【００２７】 拡径用リーマ１３が孔３３の障害物３４
を貫通した位置もしくは障害物３４との隣接位置に達し
た場合には、前記掘削時同様、ドリルラック１００の制
御部からの指令で研磨材を掘削用流体に混入して高圧ミ
キサーポンプ１０４から高圧でドリルラック１００及び
ドリルロッド１２を介して拡径用リーマ１３に供給す
る。研磨材を含んだ掘削用流体は拡径用リーマ１３の各
噴射孔１３ａから高圧（噴射圧力約１００ｋｇｆ／ｃｍ
²以上、望ましくは約１５０〜約４００ｋｇｆ／ｃｍ²）
で噴射され、障害物３４を破砕しつつ拡径する（図３参
照）。障害物３４を拡径用リーマ１３が通り抜けたら、
研磨材の混入並びに高圧噴射を停止し、通常圧力での掘
削用流体のみの噴射とする。

【００２８】拡径用リーマ１３が発進立坑３１に到達
し、二次削孔及び可撓管２０の引込みが完了したら、拡
径用リーマ１３から可撓管２０を分離してドリルロッド
１２を全て引上げ、発進立坑３１及び到達立坑３２内に
残留、溢出した掘削残土、泥水などを処理する一方、ド
リルロッド１２から拡径用リーマ１３等を取外し、ドリ
ルラック１００を撤去すれば、工事完了となる。

【００２９】 このように本実施の形態に係る非開削管
埋設工法では、ドリルヘッド１１による掘進時もしくは
拡径用リーマ１３による拡径時に、地中の障害物３４に
対し研磨材を含んだ掘削用流体を高圧で噴射し、障害物
３４を削ってドリルヘッド１１又は拡径用リーマ１３の
貫通を可能とすることから、ドリルヘッド１１又は拡径
用リーマ１３のみでは貫通不能である障害物３４が計画
線上にあっても貫通して掘進又は拡径が行えることとな
り、掘進並びに拡径作業が中断もなく行えて工期を短縮
できる。また、あらかじめ可撓管埋設予定部分の状態を
探査測定して得た地中の位置情報をあらかじめドリルラ
ック１００の制御部に格納し、この位置情報を用いてド
リルラック１００でドリルヘッド１１の方向制御を行う
ことから、ドリルラック１００操作によるドリルヘッド
１１の方向調整の手間が省け、掘進作業を省力化でき、
作業現場での使い勝手が向上する。さらに、前記位置情
報に基づくドリルラック１００による制御で、ドリルヘ
ッド１１又は拡径用リーマ１３が障害物３４に直面する
場合以外には研磨材を含む掘削用流体を噴射させないこ
とから、研磨材の無駄な消費を抑えられる上、噴射のた
めの高圧力供給の期間も大幅に縮減でき、コストダウン
が図れると共に、研磨材を含む掘削用流体が流通する各
部分における研磨材との接触による損耗の進行も遅らせ
ることができ、耐久性を向上させられ、保守の手間も省
ける。

【００３０】なお、前記実施の形態に係る非開削管埋設
工法においては、障害物の位置情報に基づいてドリルヘ
ッド１１又は拡径用リーマ１３直近での障害物３４の有
無によって研磨材を含む掘削用流体の噴射の有無を切替
え制御するようにしているが、これに加えて、可撓管埋
設予定部分に対する探査測定で前記位置情報と共に障害
物３４の性状に関する情報（硬さ、密度など）を取得
し、この障害物３４の性状に関する情報に基づいて前記
研磨材を含んだ掘削用流体の噴射量及び噴射圧力を調整
することもでき、研磨材を含む流体の障害物３４への噴
射を時間とコストの両面で最適化することで、なるべく
短い時間での障害物３４の貫通を実現しつつ、研磨材を
含む掘削用流体の供給系統における無駄なエネルギ消費
を抑えると共に、研磨材を含む掘削用流体が流通する各
部分の耐久性を向上させることができ、埋設工事全体で
工期短縮とコストダウンの両立が図れる。

【００３１】また、前記実施の形態に係る非開削管埋設
工法においては、研磨材を含んだ掘削用流体をドリルヘ
ッド１１又は拡径用リーマ１３から、望ましくは約１５
０〜約４００ｋｇｆ／ｃｍ²という噴射圧力で噴射する
構成としているが、これに限らず、噴射圧力を１５０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²以下とすることもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ドリルヘ
ッドによる掘進時及び／又は拡径用リーマによる拡径時
に、地中の損傷を与えてもよい障害物に対し研磨材を含
んだ流体を高圧で噴射し、前記障害物を削ってドリルヘ
ッド及び／又は拡径用リーマの貫通を可能とすることに
より、ドリルヘッド及び／又は拡径用リーマのみでは貫
通不能である障害物が計画線上にあっても貫通して掘進
及び／又は拡径・管埋設が行えることとなり、掘進及び
／又は拡径作業が障害物による中断もなく行えて工期を
短縮できると共に、ドリルヘッドや拡径用リーマの削孔
部分に加わる負担が減少し、ドリルヘッドや拡径用リー
マの耐久性向上が図れるという効果を奏する。また、噴
射されて障害物を削った後の研磨材を含む流体は、ドリ
ルヘッド及び／又は拡径用リーマと障害物との間に入り
込み、接触による摩擦抵抗を低減することにより、ドリ
ルラックからドリルロッドに加える力のロス分を低減し
て推進効率を向上させられるという効果を有する。さら
に、探査測定で得た全ての障害物の位置情報をあらかじ
めドリルラックの制御部に格納し、この位置情報を用い
てドリルラックでドリルヘッドの方向制御を行うことに
より、掘削中に得たドリルヘッドの位置情報に基づく操
作者のドリルラック操作によるドリルヘッドの方向調整
が不要となり、掘進作業を省力化でき、作業現場での使
い勝手が向上するという効果を有する。

【００３３】

【００３４】また、本発明によれば、あらかじめ可撓管
埋設予定部分の状態を探査測定して得た位置情報のう
ち、所定の障害物に関する情報に基づいて、ドリルラッ
クで研磨材を含む流体のドリルヘッド及び／又は拡径用
リーマへの流入を制御し、ドリルヘッド及び／又は拡径
用リーマが所定の障害物に直面する場合以外には研磨材
を含む流体を噴射させないようにすることにより、ドリ
ルヘッド及び／又は拡径用リーマのみで削孔可能な場合
に研磨材を含む流体を噴射せず、研磨材を含む流体の無
駄な消費を抑えられる上、噴射のための高圧力供給の期
間も大幅に縮減でき、コストダウンが図れるという効果
を有する。さらに、ドリルヘッド及び／又は拡径用リー
マで研磨材を含む流体が流通する各部分における研磨材
との接触による損耗の進行も遅らせることができ、耐久
性を向上させられると共に、保守の手間も省けるという
効果を有する。

【００３５】また、本発明によれば、あらかじめ把握し
た障害物の性状に対応して研磨材を含んだ流体のドリル
ヘッド及び／又は拡孔用リーマへの噴射量及び噴射圧力
を調整し、研磨材を含む流体の障害物への噴射を時間と
コストの両面で最適化することにより、なるべく短い時
間での障害物貫通を実現しつつ、研磨材を含む流体の供
給系統における無駄なエネルギ消費を抑えると共に、研
磨材を含む流体が流通する各部分の耐久性を大きく向上
させることができ、埋設工事全体で工期短縮とコストダ
ウンが両立可能となるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る非開削管埋設工法
における研磨材供給系統説明図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る非開削管埋設工法
における障害物掘削状態説明図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る非開削管埋設工法
における障害物拡径状態説明図である。

【図４】従来の非開削管埋設工法で用いるドリルヘッド
の斜視図である。

【図５】従来の非開削管埋設工法で用いる拡径用リーマ
の斜視図である。

【図６】従来の非開削管埋設工法で用いるドリルラック
の斜視図である。

【図７】従来の非開削管埋設工法におけるドリルヘッド
での掘削状態説明図並びに拡径用リーマ取付状態説明図
である。

【図８】従来の非開削管埋設工法における拡径用リーマ
での拡径状態説明図並びに可撓管の埋設完了状態説明図
である。

【図９】従来の非開削管埋設工法における拡径用リーマ
での拡径及び可撓管の挿入動作説明図である。

【符号の説明】

１１ ドリルヘッド １１ａ 噴出孔 １１ｂ カット面 １２ ドリルロッド １３ 拡径用リーマ １３ａ 噴出孔 １４ 治具 ２０ 可撓管 ３０ 地盤 ３１ 発進立坑 ３２ 到達立坑 ３３ 孔 ３４ 障害物 １００ ドリルラック １０１ ミキサーポンプ １０２ ロケータ １０３ 研磨材供給装置 １０４ 高圧ミキサーポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南里 和孝 佐賀県佐賀郡富士町南部工業団地内 株 式会社富士建内 (72)発明者 川田 充 福岡県福岡市博多区博多駅東２−９−25 フローテクノ株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−190190（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−305351（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 7/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドリルヘッドが先端に装着されているド
   リルロッドを掘削開始地点からドリルラックを用いて地
   中に挿入し、前記ドリルラックで前記ドリルロッドを推
   進並びに回転させて推進方向を調整しながら掘進させ、
   ドリルロッドを複数継足しつつ所定距離離れた掘削終了
   地点にドリルヘッドを到達させた後、前記掘削終了地点
   でドリルヘッドに替えて略円錐形状の拡径用リーマをド
   リルロッド進行方向と逆方向に尖端を向けてドリルロッ
   ド先端に取付けると共に、前記拡径用リーマに埋設用の
   可撓管先端を取付け、続いてドリルラックでドリルロッ
   ドを後退並びに回転させて拡径用リーマで前記掘進によ
   り生じた孔を拡径し、且つ当該拡径した孔に前記可撓管
   を挿入していく非開削管埋設工法において、前記可撓管埋設予定部分の状態をあらかじめ地上側から
   探査測定し、可撓管埋設予定部分に位置する障害物の位
   置情報を取得して当該位置情報を前記ドリルラックの制
   御部に格納し、ドリルラックが前記位置情報に基づいて
   地中のドリルヘッドを方向制御しつつ前記掘削終了地点
   まで掘進させると共に、 損傷を与えてもかまわない地中の所定の障害物に対し、
   前記ドリルラック及びドリルロッドを通じて固形粒状の
   研磨材を含んだ流体をドリルヘッド及び／又は拡径用リ
   ーマに高圧で供給し、ドリルヘッド先端部及び／又は拡
   径用リーマ尖端側外面から前記研磨材を含んだ流体を高
   圧で噴射し、前記所定の障害物を前記ドリルヘッド及び
   ／又は拡径用リーマの貫通可能な状態まで削孔すること
   を特徴とする非開削管埋設工法。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の非開削管埋設工法
   において、前記ドリルラックで、前記位置情報に基づいて前記ドリ
   ルヘッド及び／又は拡径用リーマが前記所定の障害物存
   在箇所に位置していると認識される場合のみ、前記研磨
   材を含んだ流体のドリルヘッド及び／又は拡径用リーマ
   への流入及び当該流入に伴うドリルヘッド及び／又は拡
   径用リーマからの高圧噴射がなされるよう制御すること
   を特徴とする非開削管埋設工法。
3. 【請求項３】 前記請求項１又は２に記載の非開削管埋
   設工法において、 前記可撓管埋設予定部分に対する地上側からの探査測定
   で前記所定の障害物の性状に関する情報を取得して当該
   情報も前記ドリルラックの制御部に格納し、前記障害物
   の性状に関する情報に基づいて前記研磨材を含んだ流体
   のドリルヘッド及び／又は拡径用リーマへの噴射量及び
   噴射圧力を調整制御することを特徴とする非開削管埋設
   工法。