管設置装置
【課題】地中が礫混じりの地中である場合でも、管を地中においてスムーズに推進させることができる地中への管設置装置を提供する。
【解決手段】管（先頭管６）と、管の内周面と水密を保った状態で管内を管の中心軸に沿った方向に移動可能に設けられた基板２５と、基板の前面に設けられた掘削機械２６と、基板の前面及び管の内面で囲まれた空間である掘削土砂取込空間内に水を供給する水供給機構７５と、掘削土砂取込空間内に取り込まれた掘削土砂を掘削土砂取込空間外に排出する排泥機構７６とを備えた管設置装置において、掘削機械で地中を掘削することにより基板２５よりも前方の管の内側に入り込んだ礫を基板２５に形成された礫取込用貫通孔９１を介して基板の前面３９ｆよりも後方側に取り込み可能でかつ取り込まれた礫を基板２５よりも後方の管の内側に漏れないように収容する礫取込箱９９を備えた。
【解決手段】管（先頭管６）と、管の内周面と水密を保った状態で管内を管の中心軸に沿った方向に移動可能に設けられた基板２５と、基板の前面に設けられた掘削機械２６と、基板の前面及び管の内面で囲まれた空間である掘削土砂取込空間内に水を供給する水供給機構７５と、掘削土砂取込空間内に取り込まれた掘削土砂を掘削土砂取込空間外に排出する排泥機構７６とを備えた管設置装置において、掘削機械で地中を掘削することにより基板２５よりも前方の管の内側に入り込んだ礫を基板２５に形成された礫取込用貫通孔９１を介して基板の前面３９ｆよりも後方側に取り込み可能でかつ取り込まれた礫を基板２５よりも後方の管の内側に漏れないように収容する礫取込箱９９を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管を地中に設置する管設置装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管を地中に設置する管設置装置が知られている。例えば、先に地中に入れる先頭の管の先頭開口側の内側に、管の中心軸を回転中心としてビットを回転させることにより地中を掘削する回転掘削体を有した掘削機械を設置し、かつ、回転掘削体で掘削されない管の内側の角部付近の土を掘削するための噴射装置を設置した構成を備え、管を押圧するとともに、掘削機械及び高圧水で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した管設置装置では、地中を掘削することにより先頭の管の内側に溜まる泥土は、排泥管等を用いて管の内側より管の外側に排出されるが、地中が礫混じりの地中である場合、泥土中の礫が排泥管内に溜まってしまって排泥効率が悪くなり、管を地中にスムーズに推進させることができなくなる可能性があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、地中が礫混じりの地中である場合でも、管を地中においてスムーズに推進させることができる地中への管設置装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、管と、管の内周面と水密を保った状態で管内を管の中心軸に沿った方向に移動可能に設けられた基板と、基板の前面に設けられた掘削機械と、基板の前面及び管の内面で囲まれた空間である掘削土砂取込空間内に水を供給する水供給機構と、掘削土砂取込空間内に取り込まれた掘削土砂を掘削土砂取込空間外に排出する排泥機構とを備え、掘削機械で管の先頭の前方に位置する地中を掘削しながら管を推進させて管を地中に形成された空洞部から地中に設置する管設置装置において、掘削機械で地中を掘削することにより基板よりも前方の管の内側に入り込んだ礫を基板に形成された礫取込用貫通孔を介して基板の前面よりも後方側に取り込み可能でかつ取り込まれた礫を基板よりも後方の管の内側に漏れないように収容する礫取込箱を備えたので、地中が礫混じりの地中である場合でも、礫が礫取込箱の礫取込空間内に取り込まれるので、泥土中の礫が排泥管内に溜まってしまうのを抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができる。
礫取込箱は、礫取込用貫通孔と連通するように基板に取付けられて基板の前面よりも後方に延長する礫取込可能空間を形成する礫取込用空間形成体と、礫取込用空間形成体の内周面と水密を保った状態で礫取込可能空間内を管の中心軸に沿った方向に移動可能なように設けられて礫取込箱の後端壁となる可動隔壁とを備え、さらに、可動隔壁を管の中心軸に沿った方向に移動させることにより礫取込用空間形成体の内周面と可動隔壁の前面とで区画された礫取込箱内の礫取込空間の容積を変化させる礫取込空間容積可変手段を備えたので、礫が礫取込空間内に堆積して礫取込空間内に礫を取り込めなくなるような事態を防止できて、かつ、礫取込空間の容積を大きくできて礫取込空間内に多くの礫を取り込めるようになるので、泥土中の礫が排泥管内に溜まってしまうのを長時間抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
礫取込箱内を吸引するための吸引手段を備えたので、礫取込空間内に泥土が溜まって礫を取り込めなくなるような事態を防止でき、礫取込空間内の礫取込スペースを確保できるので、泥土中の礫が排泥管内に溜まってしまうのを長時間抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
礫取込用貫通孔が、基板の下側に形成されたので、掘削土砂取込空間内に供給される泥水の流れの勢いで礫が礫取込箱の礫取込空間内に取り込まれやすくなる。
管及び基板が矩形状に形成され、礫取込用貫通孔が基板の下縁側の２つの角部を切り欠いて形成され、礫取込箱が断面Ｌ字状の長尺板と管の矩形断面の角部とで囲まれた断面矩形状の箱により形成されたので、礫取込箱を形成するための材料費を節約できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】管設置装置の断面図（実施形態１）。
【図２】先頭管の内部を示した斜視図（実施形態１）。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（実施形態１）。
【図４】地中への管の設置方法を示す図（実施形態１）。
【図５】曲管の形状、設置形態を示す斜視図（実施形態１）。
【図６】直管を設置する管設置方法により構築される支保工の例を示す断面図（実施形態１）。
【図７】曲管を設置する管設置方法により構築される支保工の例を示す断面図（実施形態１）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
図１乃至図７に基づいて、実施形態１による地中への管設置方法を実現するための管設置装置１の基本構成及び動作について説明する。
図１に示すように、管設置装置１は、管２と、掘削装置３と、推進装置４と、推進力伝達装置７０と、礫取込手段９０とを備える。尚、以下、図１における上側を管２や管設置装置１の先頭あるいは前側と定義し、図１における下側を管２や管設置装置１の後側と定義し、図１における左右側を管２や管設置装置１の左右側と定義し、図１の紙面と直交する方向の上下側を管２や管設置装置１の上下側と定義して説明する。図２に管２や管設置装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を明記した。
【０００８】
管２は、図５；図７に示すような、円弧を描くように曲がって延長するように形成された曲管（管の中心軸が曲線である管）、あるいは、図６に示すような、真っ直ぐに延長する管（管の中心軸が直線である管（以下、直管という））であって、管の中心軸と直交する面で管を切断した場合の断面形状が矩形状の管により形成される。管２としては例えば鋼製の管が用いられる。管２の大きさは、例えば、管の長さ（前後長さ）が１．５ｍ、左右幅が１．２ｍ、上下幅が０．７ｍである。
そして、図５；図７に示すように、複数の曲管が順次連結されて地中１０に設置されることによって円弧を描くように曲がって延長する支保工１１が地中１０に構築されたり、図６に示すように、複数の直管が順次連結されて地中１０に設置されることによって真っ直ぐに延長する支保工１１が地中１０に構築される。
図５に示すように、実施形態１の管設置装置１及び管設置方法によって地中に構築される支保工１１は、先頭に位置される管２（以下、先頭管という）と後続の複数の管２（以下、後続管という）とにより形成される。即ち、支保工１１は、先頭に位置される曲管である先頭管６と先頭管６の後に続くように設けられる後続の複数の曲管である後続管７とにより形成される連続する曲管６７によって構築される。
支保工１１としては、図７（ａ）に示すように、地中１０に形成された一方の空洞部１００と他方の空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図７（ｂ）に示すように、地中１０に形成された空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図６に示すように、一方の空洞部１００と他方の空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の直管を連続させて設置して構築される支保工１１などがある。
【０００９】
以下、図１乃至図３を参照して管設置装置１の構成について説明する。
先頭管６は、管の先端側に案内刃部を備えた構成であり、例えば、図１に示すように、管６ｘと、管６ｘの先端に設けられた案内刃部として機能する案内刃管９とで形成される。案内刃管９は、管の一方の開口端縁１３が鋭利に形成された刃部１４を備えた管である。
先頭管６は、案内刃管９の他方の開口端部と管６ｘの先端の開口端部８とが接続されて形成される。この場合、例えば、案内刃管９の管の外径寸法が管６ｘの管の外径寸法よりも大きく、案内刃管９の他方の開口端面１５側には、開口端面１５における管の内周面側が削られて、段差が設けられることで、管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成とする。そして、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込み、かつ、これら両者が、ボルト接合，溶接などの図外の接続手段によって接続されることで、案内刃管９の他方の開口端部と管６ｘの先端の開口端部８とが接続された構成とする。このように、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込んで、案内刃管９が管６ｘの先端開口端面１８を覆うように取付けられた構成としたことで、管６ｘの推進の際に、管６ｘの先端開口端面１８が地中１０の抵抗を受けず、推進抵抗を少なくできる。また、管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成としたことで、管６ｘの先端に容易に案内刃管９を設置でき、先頭管６を形成するための管６ｘと案内刃管９との組み立てを容易とすることができる。この場合、先頭管６の矩形外周面において管６ｘと案内刃管９との間で段差が生じるが、この段差は、空洞部１００の出発口や到達口に設けられた図外の水密性能維持部材により当該空洞部１００の出発口や到達口と管２の矩形外周面との間の止水性能を維持できる程度に小さく（例えば、１ｃｍ程度）形成される。
【００１０】
尚、案内刃管９と管６ｘとの外径寸法を同径とし、案内刃管９の他方の開口端面と管６ｘの先端開口端面１８とを突き合わせた状態でこれらの境界部分を全周溶接、又は、点溶接することで先頭管６を形成してもよい。
また、管の先端側が案内刃管９として機能する案内刃部に形成された管を先頭管６として用いてもよい。
このようにすれば、先頭管６の矩形外周面の段差を小さくできるか、段差が生じないので、空洞部１００の出発口や到達口に設けられた図外の水密性能維持部材により当該空洞部１００の出発口や到達口と管２の矩形外周面との間の止水性能を良好に維持できる。
【００１１】
先頭管６の管の内面２０において、管の延長方向（管の中心軸に沿った方向）の中央部よりも先頭側の位置には、管側推進力受け部２１が設けられる。管側推進力受け部２１は、後述する掘削装置３に設けられた基板２５を介して推進装置４からの推進力を受けて先頭管６を推進させる。管側推進力受け部２１は、先頭管６の断面（先頭管の中心軸と直交する面で先頭管を切断した場合の断面）の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法に形成された矩形枠体２２により形成され、矩形枠体２２の外周面２３と先頭管６の管の内周面２０ａとが対応するように設置された状態で矩形枠体２２が先頭管６の管の内周面２０ａに溶接、ボルト・ナットなどの図外の接続手段により固定される。
【００１２】
掘削装置３は、基板２５と、掘削機械２６と、駆動源２７と、水供給機構７５と、排泥機構７６とを備える。
基板２５は、先頭管６の中心軸と基板２５の中心軸とが一致するように配置され、先頭管６の内周面２０ａと水密を保った状態で先頭管６内を先頭管６の中心軸に沿った前後方向に移動可能に設けられる。基板２５は、先頭管６の断面の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板３０により形成される。当該矩形板３０の大きさは、先頭管６の断面の内面を一周した矩形の寸法よりも小さく、かつ、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の矩形枠内周寸法よりも大きい。即ち、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３と、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２とが対向するように形成される。尚、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３と管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２との間には例えば弾性体により形成された水密性能維持部材（パッキン）３５が設けられる。水密性能維持部材３５は、例えば、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３、又は、管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に取付けられる矩形枠体３６により形成される。したがって、基板２５に伝達された推進力が水密性能維持部材３５を介して管側推進力受け部２１に伝達されることにより、管２と掘削機械２６とが一緒に推進する。
基板２５の前面３９ｆの中央部には、掘削機械２６の支持部４０の一端が固定される。
即ち、基板２５は、推進装置４からの推進力を受けて掘削機械２６及び先頭管６を前方に推進させる機能と、基板２５の前面３９ｆ及び先頭管６の内面２０で囲まれた空間である掘削土砂取込空間６９ａと基板２５の後面３９及び先頭管６の内面２０で囲まれた空間６９ｂとを水密に仕切る隔壁としての機能とを備える。
また、基板２５の中央部には後述する耐圧ホース５６を貫通させる貫通孔３８ａ、及び、掘削土砂取込空間６９ａと空間６９ｂとを連通させるための礫取込用貫通孔９１が形成される。
そして、後述するように、基板２５の前面３９ｆには掘削機械２６が設けられ、基板の後面３９には礫取込手段９０、水供給管７５ｃ、排泥管７６ｂ、推進力伝達棒状体７１が設けられる。
【００１３】
掘削機械２６は、支持部４０と、回転部４１とを備える。
支持部４０は、１つの支柱４２と２つの分岐支柱４３とが組合されたＴ字状の中空支柱により形成される。支柱４２の一端部には例えば図外の取付フランジが設けられ、この取付フランジがボルト及びナットのような固定具などによって基板２５の前面３９ｆの中央に着脱可能に固定されることによって支柱４２の一端が基板２５の前面３９ｆの中央に固定され、支柱４２が基板２５の前面３９ｆに対して直交する方向に延長する。２つの分岐支柱４３は、支柱４２の先端部（他端部）より支柱４２の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。即ち、支持部４０のＴ字状の中空路と貫通孔３８ａとが連通するように支柱４２の一端が基板２５に固定される。分岐支柱４３の先端には、それぞれモータマウント４４を備える。
【００１４】
回転部４１は、回転機構部４５と、回転掘削体４６とを備える。
回転機構部４５は、例えばモータ４７により構成される。各モータマウント４４；４４には、モータ４７のケーシング４８が固定される。
２つのモータ４７；４７の回転軸４９；４９は、支柱４２の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。
回転掘削体４６は、一端開口他端閉塞の筐体５０と、筐体５０の外周面５１に設けられた複数の掘削ビット（掘削刃）５２とを備える。
【００１５】
モータ４７は、例えば、流体圧により作動するモータ、あるいは、電気で作動するモータを用いる。例えば油圧モータ（以下、油圧モータ４７とする）を用いる場合、駆動源２７としての油圧源５５と油圧モータ４７のケーシング４８内とが圧油供給路５６ａ及び油帰還路５６ｂを形成する耐圧ホース５６で繋がれる。即ち、耐圧ホース５６は貫通孔３８ａ及び支持部４０のＴ字状の中空路を介して油圧モータ４７のケーシング４８に接続される。油圧モータ４７は、耐圧ホース５６を介してケーシング４８内に供給される圧油によって回転軸４９が回転するように構成される。
【００１６】
例えば、回転掘削体４６の筐体５０の他端閉塞内面（筐体の内底面）５３の中心と回転軸４９の回転中心とが一致するように、筐体５０の他端閉塞内面５３と油圧モータ４７により回転する回転軸４９の先端に設けられた連結板５４とがねじ等の連結具５７により連結される。
即ち、２つの回転掘削体４６が２つの回転軸４９；４９に共通の１つの回転中心線Ｌを回転中心として回転するように構成される。つまり、先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備える。このような２つの回転掘削体４６；４６を備えた構成は、ツインヘッダと呼ばれる。先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備えた所謂ツインヘッダを用いた場合、推進方向と直交する面内における回転掘削体４６の掘削幅を大きくできるので、掘削幅に応じた矩形幅の管２を容易に地中１０に設置できるようになる。
【００１７】
尚、回転掘削体４６；４６の前後位置は、管側推進力受け部２１の設置位置を前後に変えることにより適宜調整すればよい。
例えば、図１に示すように、掘削ビット５２の先端８０と案内刃管９の刃先８１とが案内刃管９の中心軸と直交する１つの平面上に位置するように回転掘削体４６；４６を設置したり、図示しないが、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出するように回転掘削体４６；４６を設置したり、掘削ビット５２の先端８０が先頭管６内に位置するように回転掘削体４６；４６を設置する。
【００１８】
掘削ビット５２の先端８０を案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出させて回転掘削体４６；４６の掘削動作を行えば、案内刃管９の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット５２により確実に掘削できるので、案内刃管９の刃先８１が硬質の地盤に衝突して先頭管６を推進できなくなるような事態を少なくできる。例えば、回転中心軸Ｌと案内刃管９の刃先８１とが同一平面上に位置するように、掘削ビット５２の先端８０を案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出させて回転掘削体４６；４６による掘削動作を行えば、案内刃管９の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット５２によりさらに確実に掘削できるようになり、管２をより推進させやすくなるので、管２の設置作業をよりスムーズに行える。
【００１９】
また、掘削ビット５２の先端８０を先頭管６内に位置させた状態で先頭管６の推進動作及び回転掘削体４６；４６の掘削動作を行えば、地中１０に突刺された案内刃管９の刃先の内側に入り込んだ地中部分のみが掘削ビット５２により掘削されるので、地中１０の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中１０に与える影響を少なくすることができる。
【００２０】
回転掘削体４６；４６の間には固定掘削体７７を備える。
固定掘削体７７は、分岐支柱４３よりも前方に突出するように２つの分岐支柱４３；４３の境界部分の前方外周面に溶接又はボルト、ナット等の固定手段によって固定状態に取付けられる。
固定掘削体７７は、例えば、上下間の中央部が案内刃管９の刃先８１側に膨出する湾曲形状に形成され、この湾曲面の左右幅間の中心が湾曲面の周方向に沿って連続する鋭利な刃形状となるように形成された構成である。
このように、固定掘削体７７は、上下間の中央部が案内刃管９の刃先８１側に膨出する湾曲形状に形成された構成としたので、先頭管６が推進する際の地盤の抵抗を減らすことができ、先頭管６をよりスムーズに推進させることができるようになる。
【００２１】
上記固定掘削体７７が設けられていない場合には、掘削された土砂が回転掘削体４６；４６の間に詰まってしまう可能性があるが、回転掘削体４６；４６の間に固定掘削体７７を設けた場合には、固定掘削体７７が、先頭管６の推進により地盤に衝突することによって、地盤を削ったり、衝突した地盤部分にある土砂や岩を左右に振り分けて左右の回転掘削体４６：４６に仕向けたりするといった役割を果たすので、先頭管６をよりスムーズに推進させることができるようになる。
例えば、図１に示すように、固定掘削体７７の上下間の中央と回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１とが先頭管６の中心軸と直交する同一平面上に位置するように構成される。
このように固定掘削体７７の上下間の中央と回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１とが先頭管６の中心軸と直交する同一平面上に位置するように構成した場合は、上述したような、固定掘削体７７が掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させることにより掘削しやすくなるといった効果が得られるとともに、固定掘削体７７が地盤に衝突してしまって先頭管６が推進しなくなるといったことも防止できる。
【００２２】
尚、固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも後方又は前方に位置するように構成してもよい。
固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも前方に位置するように構成された場合、固定掘削体７７が掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させることにより掘削しやすくなるといった効果も得られる。
逆に、固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも後方に位置するように構成された場合は、地盤が硬質の場合において掘削ビット５２や案内刃管９の刃先８１よりも先に固定掘削体７７が地盤に衝突してしまって先頭管６が推進しなくなるといったことを防止できる。
【００２３】
また、固定掘削体７７の先端形状は、先頭管６の推進により地盤に衝突することによって、地盤を削ったり、衝突した地盤部分にある土砂や岩を左右に振り分けて左右の回転掘削体４６：４６に仕向けたり、掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させて掘削しやすいようにするという役割を達成できる形状に形成されていればよい。例えば、上述したように前方先端が鋭利な刃先状に形成されたものでもよいし、前方先端が面状に形成されたものでもよく、地盤の地質によって、地盤を掘削して崩しやすい形状のものを選択すればよい。
【００２４】
また、回転掘削体４６の筐体５０は案内刃管９の左右の内面と接触しないように案内刃管９の左右の内面から離れて設置されるので、筐体５０と案内刃管９の左右の内面との間の地盤が掘削されにくい可能性がある。
そこで、先頭管６の中央側に位置される掘削ビット５２を筐体５０の中心軸（中心線Ｌ）と直交する方向に延長するように設け、かつ、図１乃至図３に示すように、先頭管６の左側に位置される掘削ビット５２ａ（５２）をできるだけ案内刃管９の左の内面に近付く位置まで先頭管６の左側に延長させて設け、さらに、先頭管６の右側に位置される掘削ビット５２ｂ（５２）をできるだけ案内刃管９の右の内面に近付く位置まで先頭管６の右側に延長させて設けることによって、先頭管６の左右側に位置される掘削ビット５２ａ；５２ｂで先頭管６の左右の角部に位置する地盤をより効果的に掘削できるようにした。
【００２５】
水供給機構７５は、水貯留タンク７５ａと、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する水供給孔７５ｂと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された水供給管７５ｃと、送水用のポンプ７５ｄ、連結管７５ｅとを備える。
基板２５の前面３９ｆと先頭管６の内面２０とで囲まれた掘削土砂取込空間６９ａ内に水供給管７５ｃの一端開口が連通するように、例えば、水供給孔７５ｂの内側に水供給管７５ｃの一端がねじ嵌合されることによって水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端とが結合される。そして、水供給管７５ｃの他端開口と送水用のポンプ７５ｄの吐出口とが連通可能に連結され、送水用のポンプ７５ｄの吸込口と水貯留タンク７５ａとが連結管７５ｅにより連通可能に連結される。
【００２６】
排泥機構７６は、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する排泥孔７６ａと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された排泥管７６ｂと、排泥用のポンプ７６ｃと、排泥タンク７６ｄと、連結管７６ｅとを備える。
掘削土砂取込空間６９ａ内に排泥管７６ｂの一端開口が連通するように、例えば、排泥孔７６ａの内側に排泥管７６ｂの一端がねじ嵌合されることによって排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端とが結合される。つまり、排泥管７６ｂは、基板２５の前面３９ｆ及び先頭管の内面２０で囲まれた空間である掘削土砂取込空間６９ａ内に取り込まれた掘削土砂を掘削土砂取込空間６９ａ外に排出するための管である。
そして、排泥管７６ｂの他端開口と排泥用のポンプ７６ｃの吸込口とが連通可能に連結され、排泥用のポンプ７６ｃの吐出口と排泥タンク７６ｄとが連結管７６ｅにより連通可能に連結される。
【００２７】
尚、水貯留タンク７５ａ及び排泥タンク７６ｄは、水貯留タンク７５ａと排泥タンク７６ｄとが一体となった集合タンク７５Ｘにより構成される。即ち、集合タンク７５Ｘの内部に仕切体７５ｗを設けて集合タンク７５Ｘの内部を２つの領域に区切り、一方の領域を水貯留タンク７５ａとして使用し、他方の領域を排泥タンク７６ｄとして使用する。
つまり、最初に一定量の水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して掘削土砂取込空間６９ａ内に水を圧送すると、掘削土砂取込空間６９ａ内に圧送された水と掘削機械２６により掘削された土砂とが混ざって泥水となる。そして、排泥用のポンプ７６ｃを駆動することにより、掘削土砂取込空間６９ａ内の泥水が排泥タンク７６ｄに排出される。排泥タンク７６ｄに排出された泥水中の泥が排泥タンク７６ｄの底に沈殿するとともに、仕切体７５ｗを越えて水貯留タンク７５ａに入り込んだ泥水が再び送水用のポンプ７５ｄによって掘削土砂取込空間６９ａ内に圧送される。即ち、泥水を循環させて掘削土砂取込空間６９ａ内に供給できるようになるので、水の使用量を減らすことができる。また、水よりも比重が大きい泥水を掘削土砂取込空間６９ａ内に供給できるので、地盤及び地下水の圧力に抵抗できて、地盤及び地下水の圧力と掘削土砂取込空間６９ａ内の圧力とを均等にしやすくなるので、地盤沈下等、地中１０に与える影響を少なくすることができる。また、掘削土砂取込空間６９ａ内が泥水化するので、排泥をスムーズに行えるようになり、掘削しやすくなる。
【００２８】
また、水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端との結合構造、排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端との結合構造は、次のような結合構造であってもよい。基板の後面３９に孔（水供給孔７５ｂ、排泥孔７６ａ）に連通する図外の管部を形成しておいて、当該管部の開口端面と管（水供給管７５ｃ、排泥管７６ｂ）の一端開口端面とを互いに突き合わせた状態で環状ジョイント部材を当該突合せ部分に被せることにより管部と管とを結合したり、管の一端開口を介して管内に管部を嵌め込んだ状態で管の一端開口部の外周面を環状クリップ部材で締め付けることにより管部と管とを結合する。
尚、最初から泥水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して掘削土砂取込空間６９ａ内と集合タンク７５Ｘ内との間で泥水を循環させるようにしてもよい。
【００２９】
推進装置４は、例えば、油圧ジャッキ６２により構成される。油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３の先端には押圧板６４が設けられる。
【００３０】
推進力伝達装置７０は、推進力伝達棒状体７１と、推進力伝達用の当て材７２と、上述の基板２５と、上述の水密性能維持部材３５と、上述の管側推進力受け部２１とを備える。
推進力伝達棒状体７１は、一端７１ａから他端７１ｂまでの長さが基板２５の後面３９と先頭管６の後端面１０２ｅとの間の最短距離よりも長い寸法の棒状体７１ｘと、棒状体７１ｘの他端７１ｂ側より突出させた傾き防止部７１ｃとを備える。棒状体７１ｘは例えばＨ形鋼を用い、傾き防止部７１ｃは例えば棒状体７１ｘを形成するＨ形鋼に溶接又はボルトなどの接続手段で結合された鋼材を用いる。尚、傾き防止部７１ｃは、先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂに面接触する面を有した面体７１ｄを備える。
推進力伝達棒状体７１は、棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂとが面接触するように、一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
即ち、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、左の推進力伝達棒状体７１Ａの面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａとが面接触するように、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。また、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの面体７１ｄの面と先頭管６の右内側面６ｂとが面接触するように、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの一端７１ａ；７１ａは、基板２５の上下縁間の中央部に結合される。
【００３１】
そして、当て材７２を、先頭管６の後端面１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して他端７１ｂ；７１ｂに図外のボルトや万力装置などで連結し、当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２の押圧板６４で押圧することにより、油圧ジャッキ６２による押圧力が、当て材７２、左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂ、基板２５、管側推進力受け部２１を介して先頭管６及び回転掘削体４６；４６に伝達されるので、案内刃管９及び先頭管６が前方に推進するとともに回転掘削体４６；４６が前方に推進する。
即ち、一方の推進力伝達棒状体である左の推進力伝達棒状体７１Ａを基板２５の後面３９の左側縁側における上下縁間の中央部に結合するとともに、他方の推進力伝達棒状体である右の推進力伝達棒状体７１Ｂを基板２５の後面３９の右側縁側における上下縁間の中央部に結合し、これら左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で押圧して管２を推進させる構成としたので、管２の左右に均等に押圧力を加えることができるようになる。
【００３２】
図３に示すように、礫取込手段９０は、掘削土砂取込空間６９ａと空間６９ｂとを仕切る隔壁として機能する基板２５の前面３９ｆよりも後方に礫を取り込むための手段であり、礫取込用貫通孔９１と、礫取込用空間形成体９２と、礫取込空間容積可変手段９３と、吸引手段９４とを備える。
【００３３】
礫取込用貫通孔９１は、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに跨って貫通するように基板２５に形成された掘削土砂取込空間６９ａと空間６９ｂとを連通させる貫通孔により構成される。礫取込用貫通孔９１は、例えば、基板２５の下縁２５ｘ側に１つ以上設けられる。
【００３４】
礫取込用空間形成体９２は、基板２５の後面３９に礫取込用貫通孔９１を介して掘削土砂取込空間６９ａと連通するように設けられた空間形成体であり、例えば、礫取込用貫通孔９１と同じ径の内径寸法を有した両端開口の筒体により形成される。そして、例えば、礫取込用空間形成体９２の筒の一端開口と礫取込用貫通孔９１とが一致するように取込用空間形成体９２の筒の一端開口端面９２ａと基板２５の後面３９とが突き合わされた状態で両者が溶接等の固定手段で固定されることにより、掘削土砂取込空間６９ａから礫を取り込み可能な礫取込可能空間９５が形成される。
【００３５】
例えば、図３（ｂ）に示すように、矩形状の基板２５の下縁２５ｘ側の２つの角部を切り欠いて礫取込用貫通孔９１を形成し、先頭管６の矩形断面の角部６ｇを礫取込用空間形成体９２の一部として利用すれば、礫取込用空間形成体９２の材料費を節約できる。つまり、この場合、一方の長尺平板部の一方の長辺縁と他方の長尺平板部の他方の長辺縁とが繋がって一方の長尺平板部と他方の長尺平板部とのなす角度が直角な断面Ｌ字状の長尺板９２ｄを用いることができる。そして、一方の長尺平板部の他方の長辺縁と先頭管６の内面２０を形成する側内面２０ｘとを突き合わせ、他方の長尺平板部の一方の長辺縁と先頭管６の内面２０を形成する下内面２０ｙとを突き合わせ、長尺板の長手方向の一端面９２ｂ（図３（ａ）参照）と礫取込用貫通孔９１の切り欠き部の縁部に相当する基板２５の後面３９とを突き合わせた状態で、これら突き合わされた部材同士を溶接等の固定手段で固定して礫取込可能空間９５を形成することにより、先頭管６を礫取込用空間形成体９２の一部として利用できるので、礫取込用空間形成体９２の材料費を節約できる。
即ち、先頭管６及び基板２５が矩形状に形成され、礫取込用貫通孔９１が基板２５の下縁２５ｘ側の２つの角部を切り欠いて形成され、後述する礫取込箱９９が断面Ｌ字状の長尺板と管６の矩形断面の角部６ｇと後述する可動隔壁９８とで囲まれた断面矩形状の箱により形成される。
【００３６】
礫取込空間容積可変手段９３は、例えば、油圧シリンダー装置９７と、油圧シリンダー装置９７のピストンロッド９７ａの先端に設けられた可動隔壁９８と、油圧シリンダー装置９７の油圧を制御する制御装置６５とを備える。９７ｂは油圧シリンダー装置９７のシリンダー９７ｃを先頭管６に固定する固定具である。６５ａは制御装置６５と油圧シリンダー装置９７とを接続する制御線である。尚、図では１つの可動隔壁９８に２つの油圧シリンダー装置９７；９７を設けた構成を例示しているが、油圧シリンダー装置９７は可動隔壁９８の大きさに応じて１つ以上設ければよい。
可動隔壁９８は、例えば礫取込用空間形成体９２の内周面で囲まれた断面形状と同じ大きさの板により形成される。可動隔壁９８を構成する板の外周面には当該外周面を取り囲むように図外のパッキンのような水密性能維持部材が設けられる。当該水密性能維持部材は、例えば、可動隔壁９８を構成する板の外周面に当該外周面を一周するように形成された溝内に内周部側が装着される環状のものが用いられる。当該可動隔壁９８の中心軸と礫取込用空間形成体９２の筒の中心軸とが一致するように可動隔壁９８が配置される。
以上により、ピストンロッド９７ａの前後移動に伴い、可動隔壁９８の外周面と礫取込用空間形成体９２の筒の内周面との水密が水密性能維持部材により維持された状態で可動隔壁９８が礫取込用空間形成体９２の筒内を前後移動可能に構成される。
よって、礫取込用空間形成体９２の筒の内周面９２ｅと可動隔壁９８の前面９８ａとで区画される礫取込空間９９Ａを有した礫取込箱９９が構成され、ピストンロッド９７ａの前後移動させることにより礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａの容積を変更できる。
【００３７】
吸引手段９４は、礫取込箱９９内の泥土を礫取込箱９９外に吸引するための手段であり、可動隔壁９８の前面９８ａと後面９８ｂとに跨って貫通するように可動隔壁９８に形成された吸引用貫通孔９４ａと、吸引管９４ｂと、吸引用のポンプ９４ｃとを備える。
吸引用貫通孔９４ａには礫取込防止用の柵９４ｄが設けられる。吸引用貫通孔９４ａと吸引管９４ｂの一端開口とが連通可能に連結され、吸引管９４ｂの他端開口と吸引用のポンプ９４ｃの吸込口とが連通可能に連結され、吸引用のポンプ９４ｃの吐出口と吸引タンク７６ｄとが連結管７６ｆにより連通可能に連結される。
【００３８】
即ち、管設置装置１は、掘削機械２６で地中１０を掘削することにより基板２５よりも前方の先頭管６の内側に入り込んだ礫を基板２５に形成された礫取込用貫通孔９１を介して基板２５の前面３９ｆよりも後方側に取り込み可能な礫取込箱９９を備え、礫取込箱９９は、礫取込用貫通孔９１と連通するように基板２５に取付けられて基板２５の前面３９ｆよりも後方に延長する礫取込可能空間９５を形成する礫取込用空間形成体９２と、礫取込用空間形成体９２の内周面９２ｅと水密を保った状態で礫取込用空間９２内を先頭管６の中心軸に沿った方向に移動可能なように設けられて礫取込箱９９の後端壁となる可動隔壁９８とを備える。
さらに、管設置装置１は、可動隔壁９８を先頭管６の中心軸に沿った方向に移動させることにより礫取込用空間形成体９２の内周面９２ｅと可動隔壁９８の前面９８ａとで区画された礫取込箱９９内の礫取込空間９９Ａの容積を変化させる礫取込空間容積可変手段９３と、礫取込箱９９内の泥土を礫取込箱９９外に吸引するための吸引手段９４とを備える。
【００３９】
次に、図４を参照して管設置装置１による地中１０への管２の設置方法を説明する。
掘削機械２６と推進力伝達棒状体７１と水供給管７５ｃと排泥管７６ｂとが取付けられた基板２５を先頭管６の内側に設置する。つまり、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３が、先頭管６の内側に管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に水密性能維持部材３５を介して突き付けられた状態となるように設置する。これにより、管２を、地中１０に形成された空洞部１００から地中１０に設置する場合に、先に地中１０に入れる先頭管６の先頭開口６ｔ側の内側に掘削機械２６が設置される。
そして、当て材７２を、先頭管６の後端面１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置する。また、掘削機械２６の耐圧ホース５６の他端を油圧源５５に接続する。そして、先頭管６の先端の案内刃管９の刃先８１を地中面１０１に押し付けた状態で油圧ジャッキ６２を設置し、縮退したピストンロッド６３の先端に設けられた押圧板６４を当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分に位置させる。
そして、送水用のポンプ７５ｄを駆動して掘削土砂取込空間６９ａ内に泥水を供給し、掘削土砂取込空間６９ａ内と集合タンク７５Ｘ内との間で泥水を循環させるとともに、制御装置６５による制御によって、油圧源５５から油圧モータ４７に圧油を供給して回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３を伸ばして当て材７２における後続管７の中心軸が位置する部分を押圧すると、推進力伝達装置７０を介して先頭管６に伝達される推進力と回転掘削体４６の回転に伴う地盤掘削とによって先頭管６が前方に推進し、先頭管６が地中１０に設置される。尚、６５ｂは制御装置６５と油圧源５５とを接続する制御線、６５ｃは制御装置６５と油圧ジャッキ６２とを接続する制御線である（図１参照）。
【００４０】
先頭管６の後端面１０２ｅを残して先頭管６が地中１０に設置された後、図４（ｂ）に示すように、先頭管６の後端面１０２ｅに後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続し、さらに、図４（ｃ）に示すように、先頭の推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと後続の推進力伝達棒状体７１の一端７１ａとをボルト、又は、溶接により結合することにより、先頭の推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体７１を継ぎ足すとともに、また、耐圧ホース５６の他端に図外の延長耐圧ホースを継ぎ足し、水供給管７５ｃの他端に図外の延長水供給管を継ぎ足し、排泥管７６ｂの他端に図外の延長排泥管を継ぎ足していく。
そして、図４（ｄ）に示すように、当て材７２を、後続管７の後端縁より後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して、当て材７２における後続管７の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３で押圧しながら、回転掘削体４６；４６を回転駆動することにより、回転掘削体４６が掘削を行いながら先頭管６が推進し、後続管７が地中に設置される。
尚、回転掘削体４６；４６が地中１０を掘削した土砂は掘削土砂取込空間６９ａ内で水と混ざって泥水となって排泥タンク７６ｄに排出される。
以後、同様に、前の後続管７の後端縁に後の後続管７を順次連結して地中１０に設置していくことで、支保工１１を構築できる。
【００４１】
支保工１１を構築した後は、掘削始点となった出発側の空洞部１００内に掘削機械２６を引き戻して回収する。実施形態１によれば、推進力伝達棒状体７１を継ぎ足していくことから、掘削機械２６を回収する際には、最後尾の推進力伝達棒状体７１側から推進力伝達棒状体７１の１個長さ分ずつ空洞部１００内に引き戻して、最後尾側から先頭まで順番に推進力伝達棒状体７１を取り外していくことにより、掘削機械２６を容易に回収できるようになる。この場合、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を掘削始点となる空洞部１００内にのみ設置すればよいので、装置コストを低減できる。
尚、到達側の空洞部１００内に掘削機械２６を押し出して回収するようしてもよい。
例えば、先頭管６を到達側の空洞部１００に押し出して管側推進力受け部２１を除去してから、到達側の空洞部１００内に掘削機械２６、基板２５、推進力伝達棒状体７１を押し出して回収する。この場合、掘削機械２６を掘削始点となった空洞部１００内に引き戻す作業よりも掘削機械２６を到達側の空洞部１００内に押し出す作業の方が容易となるので、掘削機械２６の回収作業が容易となる。
図７（ｂ）のように、地中１０に形成された１つの空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように支保工１１を構築する場合には、掘削機械２６が１つの空洞部１００の到達口に到達したならば掘削機械２６を到達口から当該空洞部１００内に押し出すようにして回収すれば、掘削機械２６の回収作業が容易となるとともに、油圧ジャッキ６２を当該１つの空洞部１００内にのみ設置すればよいので装置コストも低減できる。
【００４２】
次に礫取込手段９０の動作を説明する。
例えば、掘削機械２６を駆動させて先頭管６を推進させる前に、可動隔壁９８の前面９８ａを、推進力が水密性能維持部材３５を介して管側推進力受け部２１に伝達されるように設置された基板２５の前面３９ｆよりも後方に位置させておくことにより、掘削土砂取込空間６９ａと連通して基板２５の前面３９ｆよりも後方に延長する礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａが形成される。
そして、掘削が進むにつれ掘削された礫が礫取込空間９９Ａ内に移動する。この場合、掘削土砂取込空間６９ａ内の泥土を排泥管７６ｂを介して排泥用のポンプ７６ｃで吸引することにより、掘削土砂取込空間６９ａ内に泥土の流れができ、礫が取込箱９９の礫取込空間９９Ａ内に移動しやすくなるとともに、礫取込空間９９Ａ内の泥土が吸引用のポンプ９４ｃで吸引されるので、礫取込空間９９Ａ内に礫を効率的に取り込めるようになる。
そして、礫取込空間９９Ａ内に礫が入りきらなくなると、礫が排泥用のポンプ７６ｃに繋がれた排泥管７６ｂ内に入り込んでポンプ７６ｃで吸引する排泥量が少なくなるため、排泥量が少なくなったことを確認した場合、油圧シリンダー装置９７のピストンロッド９７ａを縮退させて可動隔壁９８を後方に移動させて、礫取込空間９９Ａの容積を大きくすることによって、新たな礫取込空間９９Ａを確保することができ、礫取込空間９９Ａ内に礫を取り込めるようになる。この場合、可動隔壁９８を徐々に後方に移動させることにより、礫も徐々に後方に移動させやすくなるので、礫が礫取込空間９９Ａ内に堆積して礫取込空間９９Ａ内に礫を取り込めなくなるような事態を防止できる。
このように、礫取込手段９０を備えたことで、掘削土砂取込空間６９ａ内の泥土を排泥するための排泥管７６ｂ内に礫が挿入して礫が当該排泥管７６ｂ内を閉塞してしまうような事態を防止できる。
尚、水供給量と排泥量と吸引量との関係は、理論的には水供給量＝排泥量＋吸引量となるようにすればよいが、実際には排泥量＋吸引量よりも水供給量を多めにする方が排泥及び吸引しやすくなるので好ましい。
【００４３】
先頭管６と後続管７とに跨るような長い礫取込用空間形成体９２を用いる場合には、先頭管６の後端に後続管７を繋げる前に礫取込用空間形成体９２を基板２５に取付けておくと、先頭管６の後端に後続管７を繋げる作業の際において後続管７を上方から先頭管６の後端に設置する場合に礫取込用空間形成体９２が邪魔になるので、後続管７を礫取込用空間形成体９２の後方から先頭管６の後端に移動させなくてはならず、先頭管６の後方にスペースが必要になり、作業が困難になる可能性がある。そこで、この場合は、礫取込用貫通孔９１を塞いだ状態で先頭管６を推進させ、先頭管６の後端に後続管７を接続する作業を行う際に一緒に、礫取込用貫通孔９１を開放する作業と礫取込用貫通孔９１と礫取込用空間形成体９２とが連通するように礫取込用空間形成体９２を基板２５の後面３９に連結する作業を行うことが好ましい。
【００４４】
実施形態１によれば、礫取込手段９０を備えたので、地中１０が礫混じりの地中である場合でも、礫が礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａ内に取り込まれるので、泥土中の礫が排泥管７６ｂ内に溜まってしまうのを抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
また、礫取込空間容積可変手段９３を備えたので、礫が礫取込空間９９Ａ内に堆積して礫取込空間９９Ａ内に礫を取り込めなくなるような事態を防止できて、かつ、礫取込空間９９Ａの容積を大きくできて礫取込空間９９Ａ内に多くの礫を取り込めるようになるので、泥土中の礫が排泥管７６ｂ内に溜まってしまうのを長時間抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
さらに、吸引手段９４を備えたので、礫が礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａ内に泥土が溜まって礫を取り込めなくなるような事態を防止でき、礫取込空間９９Ａ内の礫取込スペースを確保できるので、泥土中の礫が排泥管７６ｂ内に溜まってしまうのを長時間抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
また、礫取込用貫通孔９１を基板２５の下縁２５ｘ側に設けたことにより、掘削土砂取込空間６９ａ内に供給される泥水の流れの勢いで礫が礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａ内に取り込まれやすくなる。
さらに、矩形状の基板２５の下縁２５ｘ側の２つの角部を切り欠いて礫取込用貫通孔９１を形成し、断面Ｌ字状の長尺板と管６の矩形断面の角部６ｇとを用いて礫取込箱９９を形成したので、礫取込箱９９を形成するための材料費を節約できるとともに、掘削土砂取込空間６９ａ内に供給される泥水の流れの勢いで礫が取り込まれやすい礫取込箱９９を形成できる。
また、排泥管７６ｂの径は大きくする方が排泥効率を良くできるが、実施形態１では、礫取込箱９９を備えたことで排泥管７６ｂ内への礫の進入を少なくできるので、排泥管７６ｂの径を大きくすることができ、排泥効率を良くできる。
【００４５】
尚、礫取込手段９０としては、礫取込空間容積可変手段９３及び吸引手段９４のうちのいずれか一方を備えない構成としてもよい。
また、礫取込手段９０としては、礫取込空間容積可変手段９３及び吸引手段９４を備えず、礫取込用空間形成体９２の他端開口を閉塞して礫取込箱９９を形成した構成であってもよい。この場合、礫取込用箱９９内に泥土が充満して礫取込用箱９９内に礫が取り込まれにくくなる可能性があるので、予め、礫取込用箱９９の礫取込空間９９Ａの容積を大きくしておくことが好ましい。
尚、礫取込用箱９９は、掘削土砂取込空間６９ａ内に入り込んだ礫を基板２５に形成された礫取込用貫通孔９１を介して基板２５の前面３９ｆよりも後方側に取り込み可能でかつ取り込まれた礫を基板２５よりも後方の先頭管６の内側である空間６９ｂに漏れないように収容する箱である。
【００４６】
また、回転掘削体４６を１つ又は３つ以上備えた掘削機械２６を用いてもよい。また、掘削機械２６は、回転掘削体４６；４６の地中側に接する筐体５０の側面に掘削ビット５２を設けて、回転掘削体４６；４６が管２の開口端部８内を掘削できれば、先頭管６の推進方向と交差する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体４６を備えたものでもよい。
【００４７】
また、先に地中に入れる管の後端に後続管を連結しないようにし、地中に形成された空洞部から先に地中に入れる管のみを地中に設置して当該先に地中に入れる管のみによる支保工を形成するようにしてもよい。
【００４８】
本発明における礫取込手段９０は、掘削機械として管２の中心軸を回転中心とする回転掘削機等を備えた管設置装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
２ 管、６ 先頭管（管）、７ 後続管（管）、１０ 地中、２０ 先頭管の内面、
２０ａ 先頭管の内周面、２５ 基板、２６ 掘削機械、３９ｆ 基板の前面、
６９ａ 掘削土砂取込空間，７６ｂ 排泥管、
９０ 礫取込手段、９１ 礫取込用貫通孔、
９２ 礫取込用空形成体、９２ｅ 礫取込用空形成体の内周面、
９３ 礫取込空間容積可変手段、９４ 吸引手段、９５ 礫取込可能空間、
９８ 可動隔壁、９８ａ 可動隔壁の前面、９９ 礫取込箱、９９Ａ 礫取込空間、
１００ 空洞部、Ｌ 回転中心線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管を地中に設置する管設置装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管を地中に設置する管設置装置が知られている。例えば、先に地中に入れる先頭の管の先頭開口側の内側に、管の中心軸を回転中心としてビットを回転させることにより地中を掘削する回転掘削体を有した掘削機械を設置し、かつ、回転掘削体で掘削されない管の内側の角部付近の土を掘削するための噴射装置を設置した構成を備え、管を押圧するとともに、掘削機械及び高圧水で地中を掘削することにより、管を推進させて地中に設置する装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した管設置装置では、地中を掘削することにより先頭の管の内側に溜まる泥土は、排泥管等を用いて管の内側より管の外側に排出されるが、地中が礫混じりの地中である場合、泥土中の礫が排泥管内に溜まってしまって排泥効率が悪くなり、管を地中にスムーズに推進させることができなくなる可能性があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、地中が礫混じりの地中である場合でも、管を地中においてスムーズに推進させることができる地中への管設置装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、管と、管の内周面と水密を保った状態で管内を管の中心軸に沿った方向に移動可能に設けられた基板と、基板の前面に設けられた掘削機械と、基板の前面及び管の内面で囲まれた空間である掘削土砂取込空間内に水を供給する水供給機構と、掘削土砂取込空間内に取り込まれた掘削土砂を掘削土砂取込空間外に排出する排泥機構とを備え、掘削機械で管の先頭の前方に位置する地中を掘削しながら管を推進させて管を地中に形成された空洞部から地中に設置する管設置装置において、掘削機械で地中を掘削することにより基板よりも前方の管の内側に入り込んだ礫を基板に形成された礫取込用貫通孔を介して基板の前面よりも後方側に取り込み可能でかつ取り込まれた礫を基板よりも後方の管の内側に漏れないように収容する礫取込箱を備えたので、地中が礫混じりの地中である場合でも、礫が礫取込箱の礫取込空間内に取り込まれるので、泥土中の礫が排泥管内に溜まってしまうのを抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができる。
礫取込箱は、礫取込用貫通孔と連通するように基板に取付けられて基板の前面よりも後方に延長する礫取込可能空間を形成する礫取込用空間形成体と、礫取込用空間形成体の内周面と水密を保った状態で礫取込可能空間内を管の中心軸に沿った方向に移動可能なように設けられて礫取込箱の後端壁となる可動隔壁とを備え、さらに、可動隔壁を管の中心軸に沿った方向に移動させることにより礫取込用空間形成体の内周面と可動隔壁の前面とで区画された礫取込箱内の礫取込空間の容積を変化させる礫取込空間容積可変手段を備えたので、礫が礫取込空間内に堆積して礫取込空間内に礫を取り込めなくなるような事態を防止できて、かつ、礫取込空間の容積を大きくできて礫取込空間内に多くの礫を取り込めるようになるので、泥土中の礫が排泥管内に溜まってしまうのを長時間抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
礫取込箱内を吸引するための吸引手段を備えたので、礫取込空間内に泥土が溜まって礫を取り込めなくなるような事態を防止でき、礫取込空間内の礫取込スペースを確保できるので、泥土中の礫が排泥管内に溜まってしまうのを長時間抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
礫取込用貫通孔が、基板の下側に形成されたので、掘削土砂取込空間内に供給される泥水の流れの勢いで礫が礫取込箱の礫取込空間内に取り込まれやすくなる。
管及び基板が矩形状に形成され、礫取込用貫通孔が基板の下縁側の２つの角部を切り欠いて形成され、礫取込箱が断面Ｌ字状の長尺板と管の矩形断面の角部とで囲まれた断面矩形状の箱により形成されたので、礫取込箱を形成するための材料費を節約できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】管設置装置の断面図（実施形態１）。
【図２】先頭管の内部を示した斜視図（実施形態１）。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図（実施形態１）。
【図４】地中への管の設置方法を示す図（実施形態１）。
【図５】曲管の形状、設置形態を示す斜視図（実施形態１）。
【図６】直管を設置する管設置方法により構築される支保工の例を示す断面図（実施形態１）。
【図７】曲管を設置する管設置方法により構築される支保工の例を示す断面図（実施形態１）。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
図１乃至図７に基づいて、実施形態１による地中への管設置方法を実現するための管設置装置１の基本構成及び動作について説明する。
図１に示すように、管設置装置１は、管２と、掘削装置３と、推進装置４と、推進力伝達装置７０と、礫取込手段９０とを備える。尚、以下、図１における上側を管２や管設置装置１の先頭あるいは前側と定義し、図１における下側を管２や管設置装置１の後側と定義し、図１における左右側を管２や管設置装置１の左右側と定義し、図１の紙面と直交する方向の上下側を管２や管設置装置１の上下側と定義して説明する。図２に管２や管設置装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を明記した。
【０００８】
管２は、図５；図７に示すような、円弧を描くように曲がって延長するように形成された曲管（管の中心軸が曲線である管）、あるいは、図６に示すような、真っ直ぐに延長する管（管の中心軸が直線である管（以下、直管という））であって、管の中心軸と直交する面で管を切断した場合の断面形状が矩形状の管により形成される。管２としては例えば鋼製の管が用いられる。管２の大きさは、例えば、管の長さ（前後長さ）が１．５ｍ、左右幅が１．２ｍ、上下幅が０．７ｍである。
そして、図５；図７に示すように、複数の曲管が順次連結されて地中１０に設置されることによって円弧を描くように曲がって延長する支保工１１が地中１０に構築されたり、図６に示すように、複数の直管が順次連結されて地中１０に設置されることによって真っ直ぐに延長する支保工１１が地中１０に構築される。
図５に示すように、実施形態１の管設置装置１及び管設置方法によって地中に構築される支保工１１は、先頭に位置される管２（以下、先頭管という）と後続の複数の管２（以下、後続管という）とにより形成される。即ち、支保工１１は、先頭に位置される曲管である先頭管６と先頭管６の後に続くように設けられる後続の複数の曲管である後続管７とにより形成される連続する曲管６７によって構築される。
支保工１１としては、図７（ａ）に示すように、地中１０に形成された一方の空洞部１００と他方の空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図７（ｂ）に示すように、地中１０に形成された空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように複数の管２としての複数の曲管を連続させて構築される支保工１１や、図６に示すように、一方の空洞部１００と他方の空洞部１００との間に跨るように複数の管２としての複数の直管を連続させて設置して構築される支保工１１などがある。
【０００９】
以下、図１乃至図３を参照して管設置装置１の構成について説明する。
先頭管６は、管の先端側に案内刃部を備えた構成であり、例えば、図１に示すように、管６ｘと、管６ｘの先端に設けられた案内刃部として機能する案内刃管９とで形成される。案内刃管９は、管の一方の開口端縁１３が鋭利に形成された刃部１４を備えた管である。
先頭管６は、案内刃管９の他方の開口端部と管６ｘの先端の開口端部８とが接続されて形成される。この場合、例えば、案内刃管９の管の外径寸法が管６ｘの管の外径寸法よりも大きく、案内刃管９の他方の開口端面１５側には、開口端面１５における管の内周面側が削られて、段差が設けられることで、管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成とする。そして、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込み、かつ、これら両者が、ボルト接合，溶接などの図外の接続手段によって接続されることで、案内刃管９の他方の開口端部と管６ｘの先端の開口端部８とが接続された構成とする。このように、案内刃管９の他方の開口部１７に設けられた嵌合孔１６内に管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込んで、案内刃管９が管６ｘの先端開口端面１８を覆うように取付けられた構成としたことで、管６ｘの推進の際に、管６ｘの先端開口端面１８が地中１０の抵抗を受けず、推進抵抗を少なくできる。また、管６ｘの先端の開口端部８を嵌め込む嵌合孔１６が形成された構成としたことで、管６ｘの先端に容易に案内刃管９を設置でき、先頭管６を形成するための管６ｘと案内刃管９との組み立てを容易とすることができる。この場合、先頭管６の矩形外周面において管６ｘと案内刃管９との間で段差が生じるが、この段差は、空洞部１００の出発口や到達口に設けられた図外の水密性能維持部材により当該空洞部１００の出発口や到達口と管２の矩形外周面との間の止水性能を維持できる程度に小さく（例えば、１ｃｍ程度）形成される。
【００１０】
尚、案内刃管９と管６ｘとの外径寸法を同径とし、案内刃管９の他方の開口端面と管６ｘの先端開口端面１８とを突き合わせた状態でこれらの境界部分を全周溶接、又は、点溶接することで先頭管６を形成してもよい。
また、管の先端側が案内刃管９として機能する案内刃部に形成された管を先頭管６として用いてもよい。
このようにすれば、先頭管６の矩形外周面の段差を小さくできるか、段差が生じないので、空洞部１００の出発口や到達口に設けられた図外の水密性能維持部材により当該空洞部１００の出発口や到達口と管２の矩形外周面との間の止水性能を良好に維持できる。
【００１１】
先頭管６の管の内面２０において、管の延長方向（管の中心軸に沿った方向）の中央部よりも先頭側の位置には、管側推進力受け部２１が設けられる。管側推進力受け部２１は、後述する掘削装置３に設けられた基板２５を介して推進装置４からの推進力を受けて先頭管６を推進させる。管側推進力受け部２１は、先頭管６の断面（先頭管の中心軸と直交する面で先頭管を切断した場合の断面）の内面を一周した矩形形状に対応した矩形枠外周寸法に形成された矩形枠体２２により形成され、矩形枠体２２の外周面２３と先頭管６の管の内周面２０ａとが対応するように設置された状態で矩形枠体２２が先頭管６の管の内周面２０ａに溶接、ボルト・ナットなどの図外の接続手段により固定される。
【００１２】
掘削装置３は、基板２５と、掘削機械２６と、駆動源２７と、水供給機構７５と、排泥機構７６とを備える。
基板２５は、先頭管６の中心軸と基板２５の中心軸とが一致するように配置され、先頭管６の内周面２０ａと水密を保った状態で先頭管６内を先頭管６の中心軸に沿った前後方向に移動可能に設けられる。基板２５は、先頭管６の断面の内面を一周した矩形形状に対応した矩形板３０により形成される。当該矩形板３０の大きさは、先頭管６の断面の内面を一周した矩形の寸法よりも小さく、かつ、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の矩形枠内周寸法よりも大きい。即ち、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３と、上記管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２とが対向するように形成される。尚、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３と管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２との間には例えば弾性体により形成された水密性能維持部材（パッキン）３５が設けられる。水密性能維持部材３５は、例えば、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３、又は、管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に取付けられる矩形枠体３６により形成される。したがって、基板２５に伝達された推進力が水密性能維持部材３５を介して管側推進力受け部２１に伝達されることにより、管２と掘削機械２６とが一緒に推進する。
基板２５の前面３９ｆの中央部には、掘削機械２６の支持部４０の一端が固定される。
即ち、基板２５は、推進装置４からの推進力を受けて掘削機械２６及び先頭管６を前方に推進させる機能と、基板２５の前面３９ｆ及び先頭管６の内面２０で囲まれた空間である掘削土砂取込空間６９ａと基板２５の後面３９及び先頭管６の内面２０で囲まれた空間６９ｂとを水密に仕切る隔壁としての機能とを備える。
また、基板２５の中央部には後述する耐圧ホース５６を貫通させる貫通孔３８ａ、及び、掘削土砂取込空間６９ａと空間６９ｂとを連通させるための礫取込用貫通孔９１が形成される。
そして、後述するように、基板２５の前面３９ｆには掘削機械２６が設けられ、基板の後面３９には礫取込手段９０、水供給管７５ｃ、排泥管７６ｂ、推進力伝達棒状体７１が設けられる。
【００１３】
掘削機械２６は、支持部４０と、回転部４１とを備える。
支持部４０は、１つの支柱４２と２つの分岐支柱４３とが組合されたＴ字状の中空支柱により形成される。支柱４２の一端部には例えば図外の取付フランジが設けられ、この取付フランジがボルト及びナットのような固定具などによって基板２５の前面３９ｆの中央に着脱可能に固定されることによって支柱４２の一端が基板２５の前面３９ｆの中央に固定され、支柱４２が基板２５の前面３９ｆに対して直交する方向に延長する。２つの分岐支柱４３は、支柱４２の先端部（他端部）より支柱４２の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。即ち、支持部４０のＴ字状の中空路と貫通孔３８ａとが連通するように支柱４２の一端が基板２５に固定される。分岐支柱４３の先端には、それぞれモータマウント４４を備える。
【００１４】
回転部４１は、回転機構部４５と、回転掘削体４６とを備える。
回転機構部４５は、例えばモータ４７により構成される。各モータマウント４４；４４には、モータ４７のケーシング４８が固定される。
２つのモータ４７；４７の回転軸４９；４９は、支柱４２の先端部より支柱の延長方向と直交する一直線上において互いに離れる方向に延長する。
回転掘削体４６は、一端開口他端閉塞の筐体５０と、筐体５０の外周面５１に設けられた複数の掘削ビット（掘削刃）５２とを備える。
【００１５】
モータ４７は、例えば、流体圧により作動するモータ、あるいは、電気で作動するモータを用いる。例えば油圧モータ（以下、油圧モータ４７とする）を用いる場合、駆動源２７としての油圧源５５と油圧モータ４７のケーシング４８内とが圧油供給路５６ａ及び油帰還路５６ｂを形成する耐圧ホース５６で繋がれる。即ち、耐圧ホース５６は貫通孔３８ａ及び支持部４０のＴ字状の中空路を介して油圧モータ４７のケーシング４８に接続される。油圧モータ４７は、耐圧ホース５６を介してケーシング４８内に供給される圧油によって回転軸４９が回転するように構成される。
【００１６】
例えば、回転掘削体４６の筐体５０の他端閉塞内面（筐体の内底面）５３の中心と回転軸４９の回転中心とが一致するように、筐体５０の他端閉塞内面５３と油圧モータ４７により回転する回転軸４９の先端に設けられた連結板５４とがねじ等の連結具５７により連結される。
即ち、２つの回転掘削体４６が２つの回転軸４９；４９に共通の１つの回転中心線Ｌを回転中心として回転するように構成される。つまり、先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備える。このような２つの回転掘削体４６；４６を備えた構成は、ツインヘッダと呼ばれる。先頭管６の推進方向と直交する回転中心線Ｌを回転中心として回転する２つの回転掘削体４６；４６を備えた所謂ツインヘッダを用いた場合、推進方向と直交する面内における回転掘削体４６の掘削幅を大きくできるので、掘削幅に応じた矩形幅の管２を容易に地中１０に設置できるようになる。
【００１７】
尚、回転掘削体４６；４６の前後位置は、管側推進力受け部２１の設置位置を前後に変えることにより適宜調整すればよい。
例えば、図１に示すように、掘削ビット５２の先端８０と案内刃管９の刃先８１とが案内刃管９の中心軸と直交する１つの平面上に位置するように回転掘削体４６；４６を設置したり、図示しないが、掘削ビット５２の先端８０が案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出するように回転掘削体４６；４６を設置したり、掘削ビット５２の先端８０が先頭管６内に位置するように回転掘削体４６；４６を設置する。
【００１８】
掘削ビット５２の先端８０を案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出させて回転掘削体４６；４６の掘削動作を行えば、案内刃管９の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット５２により確実に掘削できるので、案内刃管９の刃先８１が硬質の地盤に衝突して先頭管６を推進できなくなるような事態を少なくできる。例えば、回転中心軸Ｌと案内刃管９の刃先８１とが同一平面上に位置するように、掘削ビット５２の先端８０を案内刃管９の刃先８１よりも前方側に突出させて回転掘削体４６；４６による掘削動作を行えば、案内刃管９の刃先よりも前方に位置する地盤を掘削ビット５２によりさらに確実に掘削できるようになり、管２をより推進させやすくなるので、管２の設置作業をよりスムーズに行える。
【００１９】
また、掘削ビット５２の先端８０を先頭管６内に位置させた状態で先頭管６の推進動作及び回転掘削体４６；４６の掘削動作を行えば、地中１０に突刺された案内刃管９の刃先の内側に入り込んだ地中部分のみが掘削ビット５２により掘削されるので、地中１０の余掘り部分が少なくなり、地盤沈下等、地中１０に与える影響を少なくすることができる。
【００２０】
回転掘削体４６；４６の間には固定掘削体７７を備える。
固定掘削体７７は、分岐支柱４３よりも前方に突出するように２つの分岐支柱４３；４３の境界部分の前方外周面に溶接又はボルト、ナット等の固定手段によって固定状態に取付けられる。
固定掘削体７７は、例えば、上下間の中央部が案内刃管９の刃先８１側に膨出する湾曲形状に形成され、この湾曲面の左右幅間の中心が湾曲面の周方向に沿って連続する鋭利な刃形状となるように形成された構成である。
このように、固定掘削体７７は、上下間の中央部が案内刃管９の刃先８１側に膨出する湾曲形状に形成された構成としたので、先頭管６が推進する際の地盤の抵抗を減らすことができ、先頭管６をよりスムーズに推進させることができるようになる。
【００２１】
上記固定掘削体７７が設けられていない場合には、掘削された土砂が回転掘削体４６；４６の間に詰まってしまう可能性があるが、回転掘削体４６；４６の間に固定掘削体７７を設けた場合には、固定掘削体７７が、先頭管６の推進により地盤に衝突することによって、地盤を削ったり、衝突した地盤部分にある土砂や岩を左右に振り分けて左右の回転掘削体４６：４６に仕向けたりするといった役割を果たすので、先頭管６をよりスムーズに推進させることができるようになる。
例えば、図１に示すように、固定掘削体７７の上下間の中央と回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１とが先頭管６の中心軸と直交する同一平面上に位置するように構成される。
このように固定掘削体７７の上下間の中央と回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１とが先頭管６の中心軸と直交する同一平面上に位置するように構成した場合は、上述したような、固定掘削体７７が掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させることにより掘削しやすくなるといった効果が得られるとともに、固定掘削体７７が地盤に衝突してしまって先頭管６が推進しなくなるといったことも防止できる。
【００２２】
尚、固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも後方又は前方に位置するように構成してもよい。
固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも前方に位置するように構成された場合、固定掘削体７７が掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させることにより掘削しやすくなるといった効果も得られる。
逆に、固定掘削体７７の上下間の中央が回転掘削体４６の掘削ビット５２と案内刃管９の刃先８１よりも後方に位置するように構成された場合は、地盤が硬質の場合において掘削ビット５２や案内刃管９の刃先８１よりも先に固定掘削体７７が地盤に衝突してしまって先頭管６が推進しなくなるといったことを防止できる。
【００２３】
また、固定掘削体７７の先端形状は、先頭管６の推進により地盤に衝突することによって、地盤を削ったり、衝突した地盤部分にある土砂や岩を左右に振り分けて左右の回転掘削体４６：４６に仕向けたり、掘削に先立って地盤にひび割れを誘発させて掘削しやすいようにするという役割を達成できる形状に形成されていればよい。例えば、上述したように前方先端が鋭利な刃先状に形成されたものでもよいし、前方先端が面状に形成されたものでもよく、地盤の地質によって、地盤を掘削して崩しやすい形状のものを選択すればよい。
【００２４】
また、回転掘削体４６の筐体５０は案内刃管９の左右の内面と接触しないように案内刃管９の左右の内面から離れて設置されるので、筐体５０と案内刃管９の左右の内面との間の地盤が掘削されにくい可能性がある。
そこで、先頭管６の中央側に位置される掘削ビット５２を筐体５０の中心軸（中心線Ｌ）と直交する方向に延長するように設け、かつ、図１乃至図３に示すように、先頭管６の左側に位置される掘削ビット５２ａ（５２）をできるだけ案内刃管９の左の内面に近付く位置まで先頭管６の左側に延長させて設け、さらに、先頭管６の右側に位置される掘削ビット５２ｂ（５２）をできるだけ案内刃管９の右の内面に近付く位置まで先頭管６の右側に延長させて設けることによって、先頭管６の左右側に位置される掘削ビット５２ａ；５２ｂで先頭管６の左右の角部に位置する地盤をより効果的に掘削できるようにした。
【００２５】
水供給機構７５は、水貯留タンク７５ａと、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する水供給孔７５ｂと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された水供給管７５ｃと、送水用のポンプ７５ｄ、連結管７５ｅとを備える。
基板２５の前面３９ｆと先頭管６の内面２０とで囲まれた掘削土砂取込空間６９ａ内に水供給管７５ｃの一端開口が連通するように、例えば、水供給孔７５ｂの内側に水供給管７５ｃの一端がねじ嵌合されることによって水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端とが結合される。そして、水供給管７５ｃの他端開口と送水用のポンプ７５ｄの吐出口とが連通可能に連結され、送水用のポンプ７５ｄの吸込口と水貯留タンク７５ａとが連結管７５ｅにより連通可能に連結される。
【００２６】
排泥機構７６は、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに貫通する排泥孔７６ａと、例えば蛇腹管や鋼管等により構成された排泥管７６ｂと、排泥用のポンプ７６ｃと、排泥タンク７６ｄと、連結管７６ｅとを備える。
掘削土砂取込空間６９ａ内に排泥管７６ｂの一端開口が連通するように、例えば、排泥孔７６ａの内側に排泥管７６ｂの一端がねじ嵌合されることによって排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端とが結合される。つまり、排泥管７６ｂは、基板２５の前面３９ｆ及び先頭管の内面２０で囲まれた空間である掘削土砂取込空間６９ａ内に取り込まれた掘削土砂を掘削土砂取込空間６９ａ外に排出するための管である。
そして、排泥管７６ｂの他端開口と排泥用のポンプ７６ｃの吸込口とが連通可能に連結され、排泥用のポンプ７６ｃの吐出口と排泥タンク７６ｄとが連結管７６ｅにより連通可能に連結される。
【００２７】
尚、水貯留タンク７５ａ及び排泥タンク７６ｄは、水貯留タンク７５ａと排泥タンク７６ｄとが一体となった集合タンク７５Ｘにより構成される。即ち、集合タンク７５Ｘの内部に仕切体７５ｗを設けて集合タンク７５Ｘの内部を２つの領域に区切り、一方の領域を水貯留タンク７５ａとして使用し、他方の領域を排泥タンク７６ｄとして使用する。
つまり、最初に一定量の水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して掘削土砂取込空間６９ａ内に水を圧送すると、掘削土砂取込空間６９ａ内に圧送された水と掘削機械２６により掘削された土砂とが混ざって泥水となる。そして、排泥用のポンプ７６ｃを駆動することにより、掘削土砂取込空間６９ａ内の泥水が排泥タンク７６ｄに排出される。排泥タンク７６ｄに排出された泥水中の泥が排泥タンク７６ｄの底に沈殿するとともに、仕切体７５ｗを越えて水貯留タンク７５ａに入り込んだ泥水が再び送水用のポンプ７５ｄによって掘削土砂取込空間６９ａ内に圧送される。即ち、泥水を循環させて掘削土砂取込空間６９ａ内に供給できるようになるので、水の使用量を減らすことができる。また、水よりも比重が大きい泥水を掘削土砂取込空間６９ａ内に供給できるので、地盤及び地下水の圧力に抵抗できて、地盤及び地下水の圧力と掘削土砂取込空間６９ａ内の圧力とを均等にしやすくなるので、地盤沈下等、地中１０に与える影響を少なくすることができる。また、掘削土砂取込空間６９ａ内が泥水化するので、排泥をスムーズに行えるようになり、掘削しやすくなる。
【００２８】
また、水供給孔７５ｂと水供給管７５ｃの一端との結合構造、排泥孔７６ａと排泥管７６ｂの一端との結合構造は、次のような結合構造であってもよい。基板の後面３９に孔（水供給孔７５ｂ、排泥孔７６ａ）に連通する図外の管部を形成しておいて、当該管部の開口端面と管（水供給管７５ｃ、排泥管７６ｂ）の一端開口端面とを互いに突き合わせた状態で環状ジョイント部材を当該突合せ部分に被せることにより管部と管とを結合したり、管の一端開口を介して管内に管部を嵌め込んだ状態で管の一端開口部の外周面を環状クリップ部材で締め付けることにより管部と管とを結合する。
尚、最初から泥水を集合タンク７５Ｘ内に満たしておき、送水用のポンプ７５ｄを駆動して掘削土砂取込空間６９ａ内と集合タンク７５Ｘ内との間で泥水を循環させるようにしてもよい。
【００２９】
推進装置４は、例えば、油圧ジャッキ６２により構成される。油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３の先端には押圧板６４が設けられる。
【００３０】
推進力伝達装置７０は、推進力伝達棒状体７１と、推進力伝達用の当て材７２と、上述の基板２５と、上述の水密性能維持部材３５と、上述の管側推進力受け部２１とを備える。
推進力伝達棒状体７１は、一端７１ａから他端７１ｂまでの長さが基板２５の後面３９と先頭管６の後端面１０２ｅとの間の最短距離よりも長い寸法の棒状体７１ｘと、棒状体７１ｘの他端７１ｂ側より突出させた傾き防止部７１ｃとを備える。棒状体７１ｘは例えばＨ形鋼を用い、傾き防止部７１ｃは例えば棒状体７１ｘを形成するＨ形鋼に溶接又はボルトなどの接続手段で結合された鋼材を用いる。尚、傾き防止部７１ｃは、先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂに面接触する面を有した面体７１ｄを備える。
推進力伝達棒状体７１は、棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａや右内側面６ｂとが面接触するように、一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
即ち、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、左の推進力伝達棒状体７１Ａの面体７１ｄの面と先頭管６の左内側面６ａとが面接触するように、左の推進力伝達棒状体７１Ａの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。また、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの棒状体７１ｘの中心軸が先頭管６の中心軸と同一方向を向くように設置され、かつ、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの面体７１ｄの面と先頭管６の右内側面６ｂとが面接触するように、右の推進力伝達棒状体７１Ｂの棒状体７１ｘの一端７１ａと基板２５の後面３９とが溶接又はボルトなどの接続手段で結合される。
左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの一端７１ａ；７１ａは、基板２５の上下縁間の中央部に結合される。
【００３１】
そして、当て材７２を、先頭管６の後端面１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して他端７１ｂ；７１ｂに図外のボルトや万力装置などで連結し、当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２の押圧板６４で押圧することにより、油圧ジャッキ６２による押圧力が、当て材７２、左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂ、基板２５、管側推進力受け部２１を介して先頭管６及び回転掘削体４６；４６に伝達されるので、案内刃管９及び先頭管６が前方に推進するとともに回転掘削体４６；４６が前方に推進する。
即ち、一方の推進力伝達棒状体である左の推進力伝達棒状体７１Ａを基板２５の後面３９の左側縁側における上下縁間の中央部に結合するとともに、他方の推進力伝達棒状体である右の推進力伝達棒状体７１Ｂを基板２５の後面３９の右側縁側における上下縁間の中央部に結合し、これら左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂを油圧ジャッキ６２で押圧して管２を推進させる構成としたので、管２の左右に均等に押圧力を加えることができるようになる。
【００３２】
図３に示すように、礫取込手段９０は、掘削土砂取込空間６９ａと空間６９ｂとを仕切る隔壁として機能する基板２５の前面３９ｆよりも後方に礫を取り込むための手段であり、礫取込用貫通孔９１と、礫取込用空間形成体９２と、礫取込空間容積可変手段９３と、吸引手段９４とを備える。
【００３３】
礫取込用貫通孔９１は、基板２５の前面３９ｆと後面３９とに跨って貫通するように基板２５に形成された掘削土砂取込空間６９ａと空間６９ｂとを連通させる貫通孔により構成される。礫取込用貫通孔９１は、例えば、基板２５の下縁２５ｘ側に１つ以上設けられる。
【００３４】
礫取込用空間形成体９２は、基板２５の後面３９に礫取込用貫通孔９１を介して掘削土砂取込空間６９ａと連通するように設けられた空間形成体であり、例えば、礫取込用貫通孔９１と同じ径の内径寸法を有した両端開口の筒体により形成される。そして、例えば、礫取込用空間形成体９２の筒の一端開口と礫取込用貫通孔９１とが一致するように取込用空間形成体９２の筒の一端開口端面９２ａと基板２５の後面３９とが突き合わされた状態で両者が溶接等の固定手段で固定されることにより、掘削土砂取込空間６９ａから礫を取り込み可能な礫取込可能空間９５が形成される。
【００３５】
例えば、図３（ｂ）に示すように、矩形状の基板２５の下縁２５ｘ側の２つの角部を切り欠いて礫取込用貫通孔９１を形成し、先頭管６の矩形断面の角部６ｇを礫取込用空間形成体９２の一部として利用すれば、礫取込用空間形成体９２の材料費を節約できる。つまり、この場合、一方の長尺平板部の一方の長辺縁と他方の長尺平板部の他方の長辺縁とが繋がって一方の長尺平板部と他方の長尺平板部とのなす角度が直角な断面Ｌ字状の長尺板９２ｄを用いることができる。そして、一方の長尺平板部の他方の長辺縁と先頭管６の内面２０を形成する側内面２０ｘとを突き合わせ、他方の長尺平板部の一方の長辺縁と先頭管６の内面２０を形成する下内面２０ｙとを突き合わせ、長尺板の長手方向の一端面９２ｂ（図３（ａ）参照）と礫取込用貫通孔９１の切り欠き部の縁部に相当する基板２５の後面３９とを突き合わせた状態で、これら突き合わされた部材同士を溶接等の固定手段で固定して礫取込可能空間９５を形成することにより、先頭管６を礫取込用空間形成体９２の一部として利用できるので、礫取込用空間形成体９２の材料費を節約できる。
即ち、先頭管６及び基板２５が矩形状に形成され、礫取込用貫通孔９１が基板２５の下縁２５ｘ側の２つの角部を切り欠いて形成され、後述する礫取込箱９９が断面Ｌ字状の長尺板と管６の矩形断面の角部６ｇと後述する可動隔壁９８とで囲まれた断面矩形状の箱により形成される。
【００３６】
礫取込空間容積可変手段９３は、例えば、油圧シリンダー装置９７と、油圧シリンダー装置９７のピストンロッド９７ａの先端に設けられた可動隔壁９８と、油圧シリンダー装置９７の油圧を制御する制御装置６５とを備える。９７ｂは油圧シリンダー装置９７のシリンダー９７ｃを先頭管６に固定する固定具である。６５ａは制御装置６５と油圧シリンダー装置９７とを接続する制御線である。尚、図では１つの可動隔壁９８に２つの油圧シリンダー装置９７；９７を設けた構成を例示しているが、油圧シリンダー装置９７は可動隔壁９８の大きさに応じて１つ以上設ければよい。
可動隔壁９８は、例えば礫取込用空間形成体９２の内周面で囲まれた断面形状と同じ大きさの板により形成される。可動隔壁９８を構成する板の外周面には当該外周面を取り囲むように図外のパッキンのような水密性能維持部材が設けられる。当該水密性能維持部材は、例えば、可動隔壁９８を構成する板の外周面に当該外周面を一周するように形成された溝内に内周部側が装着される環状のものが用いられる。当該可動隔壁９８の中心軸と礫取込用空間形成体９２の筒の中心軸とが一致するように可動隔壁９８が配置される。
以上により、ピストンロッド９７ａの前後移動に伴い、可動隔壁９８の外周面と礫取込用空間形成体９２の筒の内周面との水密が水密性能維持部材により維持された状態で可動隔壁９８が礫取込用空間形成体９２の筒内を前後移動可能に構成される。
よって、礫取込用空間形成体９２の筒の内周面９２ｅと可動隔壁９８の前面９８ａとで区画される礫取込空間９９Ａを有した礫取込箱９９が構成され、ピストンロッド９７ａの前後移動させることにより礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａの容積を変更できる。
【００３７】
吸引手段９４は、礫取込箱９９内の泥土を礫取込箱９９外に吸引するための手段であり、可動隔壁９８の前面９８ａと後面９８ｂとに跨って貫通するように可動隔壁９８に形成された吸引用貫通孔９４ａと、吸引管９４ｂと、吸引用のポンプ９４ｃとを備える。
吸引用貫通孔９４ａには礫取込防止用の柵９４ｄが設けられる。吸引用貫通孔９４ａと吸引管９４ｂの一端開口とが連通可能に連結され、吸引管９４ｂの他端開口と吸引用のポンプ９４ｃの吸込口とが連通可能に連結され、吸引用のポンプ９４ｃの吐出口と吸引タンク７６ｄとが連結管７６ｆにより連通可能に連結される。
【００３８】
即ち、管設置装置１は、掘削機械２６で地中１０を掘削することにより基板２５よりも前方の先頭管６の内側に入り込んだ礫を基板２５に形成された礫取込用貫通孔９１を介して基板２５の前面３９ｆよりも後方側に取り込み可能な礫取込箱９９を備え、礫取込箱９９は、礫取込用貫通孔９１と連通するように基板２５に取付けられて基板２５の前面３９ｆよりも後方に延長する礫取込可能空間９５を形成する礫取込用空間形成体９２と、礫取込用空間形成体９２の内周面９２ｅと水密を保った状態で礫取込用空間９２内を先頭管６の中心軸に沿った方向に移動可能なように設けられて礫取込箱９９の後端壁となる可動隔壁９８とを備える。
さらに、管設置装置１は、可動隔壁９８を先頭管６の中心軸に沿った方向に移動させることにより礫取込用空間形成体９２の内周面９２ｅと可動隔壁９８の前面９８ａとで区画された礫取込箱９９内の礫取込空間９９Ａの容積を変化させる礫取込空間容積可変手段９３と、礫取込箱９９内の泥土を礫取込箱９９外に吸引するための吸引手段９４とを備える。
【００３９】
次に、図４を参照して管設置装置１による地中１０への管２の設置方法を説明する。
掘削機械２６と推進力伝達棒状体７１と水供給管７５ｃと排泥管７６ｂとが取付けられた基板２５を先頭管６の内側に設置する。つまり、基板２５を形成する矩形板３０の前面３９ｆにおける矩形周縁面３３が、先頭管６の内側に管側推進力受け部２１を形成する矩形枠体２２の枠後面３２に水密性能維持部材３５を介して突き付けられた状態となるように設置する。これにより、管２を、地中１０に形成された空洞部１００から地中１０に設置する場合に、先に地中１０に入れる先頭管６の先頭開口６ｔ側の内側に掘削機械２６が設置される。
そして、当て材７２を、先頭管６の後端面１０２ｅより後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置する。また、掘削機械２６の耐圧ホース５６の他端を油圧源５５に接続する。そして、先頭管６の先端の案内刃管９の刃先８１を地中面１０１に押し付けた状態で油圧ジャッキ６２を設置し、縮退したピストンロッド６３の先端に設けられた押圧板６４を当て材７２における先頭管６の中心軸が位置する部分に位置させる。
そして、送水用のポンプ７５ｄを駆動して掘削土砂取込空間６９ａ内に泥水を供給し、掘削土砂取込空間６９ａ内と集合タンク７５Ｘ内との間で泥水を循環させるとともに、制御装置６５による制御によって、油圧源５５から油圧モータ４７に圧油を供給して回転掘削体４６を回転させながら、油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３を伸ばして当て材７２における後続管７の中心軸が位置する部分を押圧すると、推進力伝達装置７０を介して先頭管６に伝達される推進力と回転掘削体４６の回転に伴う地盤掘削とによって先頭管６が前方に推進し、先頭管６が地中１０に設置される。尚、６５ｂは制御装置６５と油圧源５５とを接続する制御線、６５ｃは制御装置６５と油圧ジャッキ６２とを接続する制御線である（図１参照）。
【００４０】
先頭管６の後端面１０２ｅを残して先頭管６が地中１０に設置された後、図４（ｂ）に示すように、先頭管６の後端面１０２ｅに後続管７を溶接、又は、ボルト等の固定具により接続し、さらに、図４（ｃ）に示すように、先頭の推進力伝達棒状体７１の他端７１ｂと後続の推進力伝達棒状体７１の一端７１ａとをボルト、又は、溶接により結合することにより、先頭の推進力伝達棒状体７１の後ろに後続の推進力伝達棒状体７１を継ぎ足すとともに、また、耐圧ホース５６の他端に図外の延長耐圧ホースを継ぎ足し、水供給管７５ｃの他端に図外の延長水供給管を継ぎ足し、排泥管７６ｂの他端に図外の延長排泥管を継ぎ足していく。
そして、図４（ｄ）に示すように、当て材７２を、後続管７の後端縁より後方に突出する左右の推進力伝達棒状体７１Ａ；７１Ｂの他端７１ｂ；７１ｂ間に跨るように設置して、当て材７２における後続管７の中心軸が位置する部分を油圧ジャッキ６２のピストンロッド６３で押圧しながら、回転掘削体４６；４６を回転駆動することにより、回転掘削体４６が掘削を行いながら先頭管６が推進し、後続管７が地中に設置される。
尚、回転掘削体４６；４６が地中１０を掘削した土砂は掘削土砂取込空間６９ａ内で水と混ざって泥水となって排泥タンク７６ｄに排出される。
以後、同様に、前の後続管７の後端縁に後の後続管７を順次連結して地中１０に設置していくことで、支保工１１を構築できる。
【００４１】
支保工１１を構築した後は、掘削始点となった出発側の空洞部１００内に掘削機械２６を引き戻して回収する。実施形態１によれば、推進力伝達棒状体７１を継ぎ足していくことから、掘削機械２６を回収する際には、最後尾の推進力伝達棒状体７１側から推進力伝達棒状体７１の１個長さ分ずつ空洞部１００内に引き戻して、最後尾側から先頭まで順番に推進力伝達棒状体７１を取り外していくことにより、掘削機械２６を容易に回収できるようになる。この場合、推進装置４の一例である油圧ジャッキ６２を掘削始点となる空洞部１００内にのみ設置すればよいので、装置コストを低減できる。
尚、到達側の空洞部１００内に掘削機械２６を押し出して回収するようしてもよい。
例えば、先頭管６を到達側の空洞部１００に押し出して管側推進力受け部２１を除去してから、到達側の空洞部１００内に掘削機械２６、基板２５、推進力伝達棒状体７１を押し出して回収する。この場合、掘削機械２６を掘削始点となった空洞部１００内に引き戻す作業よりも掘削機械２６を到達側の空洞部１００内に押し出す作業の方が容易となるので、掘削機械２６の回収作業が容易となる。
図７（ｂ）のように、地中１０に形成された１つの空洞部１００から出発して当該空洞部１００に戻るように支保工１１を構築する場合には、掘削機械２６が１つの空洞部１００の到達口に到達したならば掘削機械２６を到達口から当該空洞部１００内に押し出すようにして回収すれば、掘削機械２６の回収作業が容易となるとともに、油圧ジャッキ６２を当該１つの空洞部１００内にのみ設置すればよいので装置コストも低減できる。
【００４２】
次に礫取込手段９０の動作を説明する。
例えば、掘削機械２６を駆動させて先頭管６を推進させる前に、可動隔壁９８の前面９８ａを、推進力が水密性能維持部材３５を介して管側推進力受け部２１に伝達されるように設置された基板２５の前面３９ｆよりも後方に位置させておくことにより、掘削土砂取込空間６９ａと連通して基板２５の前面３９ｆよりも後方に延長する礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａが形成される。
そして、掘削が進むにつれ掘削された礫が礫取込空間９９Ａ内に移動する。この場合、掘削土砂取込空間６９ａ内の泥土を排泥管７６ｂを介して排泥用のポンプ７６ｃで吸引することにより、掘削土砂取込空間６９ａ内に泥土の流れができ、礫が取込箱９９の礫取込空間９９Ａ内に移動しやすくなるとともに、礫取込空間９９Ａ内の泥土が吸引用のポンプ９４ｃで吸引されるので、礫取込空間９９Ａ内に礫を効率的に取り込めるようになる。
そして、礫取込空間９９Ａ内に礫が入りきらなくなると、礫が排泥用のポンプ７６ｃに繋がれた排泥管７６ｂ内に入り込んでポンプ７６ｃで吸引する排泥量が少なくなるため、排泥量が少なくなったことを確認した場合、油圧シリンダー装置９７のピストンロッド９７ａを縮退させて可動隔壁９８を後方に移動させて、礫取込空間９９Ａの容積を大きくすることによって、新たな礫取込空間９９Ａを確保することができ、礫取込空間９９Ａ内に礫を取り込めるようになる。この場合、可動隔壁９８を徐々に後方に移動させることにより、礫も徐々に後方に移動させやすくなるので、礫が礫取込空間９９Ａ内に堆積して礫取込空間９９Ａ内に礫を取り込めなくなるような事態を防止できる。
このように、礫取込手段９０を備えたことで、掘削土砂取込空間６９ａ内の泥土を排泥するための排泥管７６ｂ内に礫が挿入して礫が当該排泥管７６ｂ内を閉塞してしまうような事態を防止できる。
尚、水供給量と排泥量と吸引量との関係は、理論的には水供給量＝排泥量＋吸引量となるようにすればよいが、実際には排泥量＋吸引量よりも水供給量を多めにする方が排泥及び吸引しやすくなるので好ましい。
【００４３】
先頭管６と後続管７とに跨るような長い礫取込用空間形成体９２を用いる場合には、先頭管６の後端に後続管７を繋げる前に礫取込用空間形成体９２を基板２５に取付けておくと、先頭管６の後端に後続管７を繋げる作業の際において後続管７を上方から先頭管６の後端に設置する場合に礫取込用空間形成体９２が邪魔になるので、後続管７を礫取込用空間形成体９２の後方から先頭管６の後端に移動させなくてはならず、先頭管６の後方にスペースが必要になり、作業が困難になる可能性がある。そこで、この場合は、礫取込用貫通孔９１を塞いだ状態で先頭管６を推進させ、先頭管６の後端に後続管７を接続する作業を行う際に一緒に、礫取込用貫通孔９１を開放する作業と礫取込用貫通孔９１と礫取込用空間形成体９２とが連通するように礫取込用空間形成体９２を基板２５の後面３９に連結する作業を行うことが好ましい。
【００４４】
実施形態１によれば、礫取込手段９０を備えたので、地中１０が礫混じりの地中である場合でも、礫が礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａ内に取り込まれるので、泥土中の礫が排泥管７６ｂ内に溜まってしまうのを抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
また、礫取込空間容積可変手段９３を備えたので、礫が礫取込空間９９Ａ内に堆積して礫取込空間９９Ａ内に礫を取り込めなくなるような事態を防止できて、かつ、礫取込空間９９Ａの容積を大きくできて礫取込空間９９Ａ内に多くの礫を取り込めるようになるので、泥土中の礫が排泥管７６ｂ内に溜まってしまうのを長時間抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
さらに、吸引手段９４を備えたので、礫が礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａ内に泥土が溜まって礫を取り込めなくなるような事態を防止でき、礫取込空間９９Ａ内の礫取込スペースを確保できるので、泥土中の礫が排泥管７６ｂ内に溜まってしまうのを長時間抑制でき、管を地中にスムーズに推進させることができるようになる。
また、礫取込用貫通孔９１を基板２５の下縁２５ｘ側に設けたことにより、掘削土砂取込空間６９ａ内に供給される泥水の流れの勢いで礫が礫取込箱９９の礫取込空間９９Ａ内に取り込まれやすくなる。
さらに、矩形状の基板２５の下縁２５ｘ側の２つの角部を切り欠いて礫取込用貫通孔９１を形成し、断面Ｌ字状の長尺板と管６の矩形断面の角部６ｇとを用いて礫取込箱９９を形成したので、礫取込箱９９を形成するための材料費を節約できるとともに、掘削土砂取込空間６９ａ内に供給される泥水の流れの勢いで礫が取り込まれやすい礫取込箱９９を形成できる。
また、排泥管７６ｂの径は大きくする方が排泥効率を良くできるが、実施形態１では、礫取込箱９９を備えたことで排泥管７６ｂ内への礫の進入を少なくできるので、排泥管７６ｂの径を大きくすることができ、排泥効率を良くできる。
【００４５】
尚、礫取込手段９０としては、礫取込空間容積可変手段９３及び吸引手段９４のうちのいずれか一方を備えない構成としてもよい。
また、礫取込手段９０としては、礫取込空間容積可変手段９３及び吸引手段９４を備えず、礫取込用空間形成体９２の他端開口を閉塞して礫取込箱９９を形成した構成であってもよい。この場合、礫取込用箱９９内に泥土が充満して礫取込用箱９９内に礫が取り込まれにくくなる可能性があるので、予め、礫取込用箱９９の礫取込空間９９Ａの容積を大きくしておくことが好ましい。
尚、礫取込用箱９９は、掘削土砂取込空間６９ａ内に入り込んだ礫を基板２５に形成された礫取込用貫通孔９１を介して基板２５の前面３９ｆよりも後方側に取り込み可能でかつ取り込まれた礫を基板２５よりも後方の先頭管６の内側である空間６９ｂに漏れないように収容する箱である。
【００４６】
また、回転掘削体４６を１つ又は３つ以上備えた掘削機械２６を用いてもよい。また、掘削機械２６は、回転掘削体４６；４６の地中側に接する筐体５０の側面に掘削ビット５２を設けて、回転掘削体４６；４６が管２の開口端部８内を掘削できれば、先頭管６の推進方向と交差する回転中心線を回転中心として回転する回転掘削体４６を備えたものでもよい。
【００４７】
また、先に地中に入れる管の後端に後続管を連結しないようにし、地中に形成された空洞部から先に地中に入れる管のみを地中に設置して当該先に地中に入れる管のみによる支保工を形成するようにしてもよい。
【００４８】
本発明における礫取込手段９０は、掘削機械として管２の中心軸を回転中心とする回転掘削機等を備えた管設置装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
２ 管、６ 先頭管（管）、７ 後続管（管）、１０ 地中、２０ 先頭管の内面、
２０ａ 先頭管の内周面、２５ 基板、２６ 掘削機械、３９ｆ 基板の前面、
６９ａ 掘削土砂取込空間，７６ｂ 排泥管、
９０ 礫取込手段、９１ 礫取込用貫通孔、
９２ 礫取込用空形成体、９２ｅ 礫取込用空形成体の内周面、
９３ 礫取込空間容積可変手段、９４ 吸引手段、９５ 礫取込可能空間、
９８ 可動隔壁、９８ａ 可動隔壁の前面、９９ 礫取込箱、９９Ａ 礫取込空間、
１００ 空洞部、Ｌ 回転中心線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管と、管の内周面と水密を保った状態で管内を管の中心軸に沿った方向に移動可能に設けられた基板と、基板の前面に設けられた掘削機械と、基板の前面及び管の内面で囲まれた空間である掘削土砂取込空間内に水を供給する水供給機構と、掘削土砂取込空間内に取り込まれた掘削土砂を掘削土砂取込空間外に排出する排泥機構とを備え、掘削機械で管の先頭の前方に位置する地中を掘削しながら管を推進させて管を地中に形成された空洞部から地中に設置する管設置装置において、
掘削機械で地中を掘削することにより基板よりも前方の管の内側に入り込んだ礫を基板に形成された礫取込用貫通孔を介して基板の前面よりも後方側に取り込み可能でかつ取り込まれた礫を基板よりも後方の管の内側に漏れないように収容する礫取込箱を備えたことを特徴とする管設置装置。
【請求項２】
礫取込箱は、礫取込用貫通孔と連通するように基板に取付けられて基板の前面よりも後方に延長する礫取込可能空間を形成する礫取込用空間形成体と、礫取込用空間形成体の内周面と水密を保った状態で礫取込可能空間内を管の中心軸に沿った方向に移動可能なように設けられて礫取込箱の後端壁となる可動隔壁とを備え、
さらに、可動隔壁を管の中心軸に沿った方向に移動させることにより礫取込用空間形成体の内周面と可動隔壁の前面とで区画された礫取込箱内の礫取込空間の容積を変化させる礫取込空間容積可変手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の管設置装置。
【請求項３】
礫取込箱内を吸引するための吸引手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管設置装置。
【請求項４】
礫取込用貫通孔が、基板の下側に形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の管設置装置。
【請求項５】
管及び基板が矩形状に形成され、礫取込用貫通孔が基板の下縁側の２つの角部を切り欠いて形成され、礫取込箱が断面Ｌ字状の長尺板と管の矩形断面の角部とで囲まれた断面矩形状の箱により形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の管設置装置。
【請求項１】
管と、管の内周面と水密を保った状態で管内を管の中心軸に沿った方向に移動可能に設けられた基板と、基板の前面に設けられた掘削機械と、基板の前面及び管の内面で囲まれた空間である掘削土砂取込空間内に水を供給する水供給機構と、掘削土砂取込空間内に取り込まれた掘削土砂を掘削土砂取込空間外に排出する排泥機構とを備え、掘削機械で管の先頭の前方に位置する地中を掘削しながら管を推進させて管を地中に形成された空洞部から地中に設置する管設置装置において、
掘削機械で地中を掘削することにより基板よりも前方の管の内側に入り込んだ礫を基板に形成された礫取込用貫通孔を介して基板の前面よりも後方側に取り込み可能でかつ取り込まれた礫を基板よりも後方の管の内側に漏れないように収容する礫取込箱を備えたことを特徴とする管設置装置。
【請求項２】
礫取込箱は、礫取込用貫通孔と連通するように基板に取付けられて基板の前面よりも後方に延長する礫取込可能空間を形成する礫取込用空間形成体と、礫取込用空間形成体の内周面と水密を保った状態で礫取込可能空間内を管の中心軸に沿った方向に移動可能なように設けられて礫取込箱の後端壁となる可動隔壁とを備え、
さらに、可動隔壁を管の中心軸に沿った方向に移動させることにより礫取込用空間形成体の内周面と可動隔壁の前面とで区画された礫取込箱内の礫取込空間の容積を変化させる礫取込空間容積可変手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の管設置装置。
【請求項３】
礫取込箱内を吸引するための吸引手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管設置装置。
【請求項４】
礫取込用貫通孔が、基板の下側に形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の管設置装置。
【請求項５】
管及び基板が矩形状に形成され、礫取込用貫通孔が基板の下縁側の２つの角部を切り欠いて形成され、礫取込箱が断面Ｌ字状の長尺板と管の矩形断面の角部とで囲まれた断面矩形状の箱により形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の管設置装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１６７５２０（Ｐ２０１２−１６７５２０Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１２４７（Ｐ２０１１−３１２４７）
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（０００１５８７６９）機動建設工業株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１６日（２０１１．２．１６）
【出願人】（０００００１３１７）株式会社熊谷組 (551)
【出願人】（０００１５８７６９）機動建設工業株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
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