配管敷設方法、先導具および配管敷設システム
【課題】推進工法によってコストをかけずに地中に中空の配管を敷設可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の代表的な構成は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、敷設対象区間を挟んで少なくとも２つの立坑を掘削する第１ステップ１００と、略円錐形状等の先鋭の先導具で配管の開口端部を覆う第２ステップ１０２と、配管を押圧する油圧シリンダーおよびこの配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を一方の掘削した立坑に設置する第３ステップ１０４と、先導具が備えられた配管を２つの立坑の間の土壁に向けて、案内工具に載置する第４ステップ１０８と、載置された配管を油圧シリンダーにて非回転で押圧し、他方の掘削した立坑までこの配管を貫通させる第５ステップ１１４（１２２）と、貫通した配管から先導具を取り外す第６ステップ１１８とを含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明の代表的な構成は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、敷設対象区間を挟んで少なくとも２つの立坑を掘削する第１ステップ１００と、略円錐形状等の先鋭の先導具で配管の開口端部を覆う第２ステップ１０２と、配管を押圧する油圧シリンダーおよびこの配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を一方の掘削した立坑に設置する第３ステップ１０４と、先導具が備えられた配管を２つの立坑の間の土壁に向けて、案内工具に載置する第４ステップ１０８と、載置された配管を油圧シリンダーにて非回転で押圧し、他方の掘削した立坑までこの配管を貫通させる第５ステップ１１４（１２２）と、貫通した配管から先導具を取り外す第６ステップ１１８とを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法、並びにこの方法において利用される先導具および配管敷設システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力ケーブルなどが地中配線されるようになってきている。地中配線は主に歩道の下に敷設されるが、歩道のない道路では車道の下に敷設される。また、景観を重視して、電柱から地中に電線を引き下ろし、地中から建物に配線することも行われている。
【０００３】
地中から建物などの施設に配線をする場合において、道路脇のＵ字溝（側溝）やガス管、水道管、植樹、花壇、ガードレールなどの他の埋設設備と配線が交叉することがある。このような場合には、これらの埋設物の下に管路すなわち配管を敷設して、配管内に電力ケーブルが通される。
【０００４】
埋設物の下に配管を敷設するには、通常は幹線側と施設側の両方に立坑を掘り、他の埋設設備の下にトンネルを掘り、配管を設置して埋め戻すといういわゆる横掘り（えぐり堀り）工法が行われていた。しかし、横穴を埋め戻す際の土固めが不十分になる印象があり、陥没等の原因となるのではないかというおそれから、昨今は横掘り工法が敬遠される傾向にある。すると、かかる配管の敷設は開削工法によって行う必要がある。
【０００５】
開削工法は、敷設対象区間を地表面から掘り下げて、種々の設備を設置した後に埋め戻す工法である。すなわち、横穴がなく、全ての土を十分に突き固めることができると考えられている。しかし、この工法を適用した場合には、既存の他の埋設設備を一度撤去して、配管を設置した後にこれらを作り直さなければならない。そのため、コストの増大や工期の長期化といった問題が生じることとなる。
【０００６】
そこで、特許文献１には、地表面または地表面近傍に障害物がある区間に対して、小規模推進工法を適用してこの障害物を避けて推進管（配管）を敷設する技術が開示されている。具体的には、この技術では、駆動モータおよび掘削用スクリュー軸を備える推進器本体と、油圧シリンダーと、支持フレームとからなる推進装置により、推進管（配管）を推進するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特願２００２−８１２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の推進装置は、スクリュー軸によって先端のキリを回転させて土砂を掘削する点や、掘削した土砂がスクリュー排土方式等により排土されると想定される点など、様々な点で従来のシールド工法に用いられる掘削機の構成を踏襲している。なおシールド掘削機は、トンネルなどの大規模な穴や、長距離の穴を掘削するための装置である。
【０００９】
一般に、シールド掘削機は、土砂を破砕する機構と、破砕した土砂を円滑に排出する機構と、抵抗の高い地中を推進する機構と、地中でも変形などを生じない頑強な構造を備えている。そのため、シールド掘削機は極めて高価なものであり、例えごく短い区間に適用するため簡易化および小型化（コンパクトな構造に）したとしても、それなりにコストが高くなる。ましてや、この工法専用に小型の掘削機を製造するとなると、余計にコストが嵩むこととなる。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、推進工法によってコストをかけずに地中に中空の配管を敷設可能な配管敷設方法、並びにこの方法において利用される先導具および配管敷設システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討し、専用の道具をほぼ使用することなく、工事現場に存在する物品を流用して、コストをかけずに推進工法を施工できないかと思量した。そして、さらに研究を重ねることにより、総合作業車に装備されている抜柱機やバックホーなどを流用した簡易な推進工法を考え出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、上記課題を解決するために本発明にかかる配管敷設方法の代表的な構成は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、敷設対象区間を挟んで少なくとも２つの立坑を掘削する第１ステップと、略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具で配管の開口端部を覆う第２ステップと、配管を押圧する油圧シリンダーおよびこの配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を一方の掘削した立坑に設置する第３ステップと、先導具が備えられた配管を２つの立坑の間の土壁に向けて、案内工具に載置する第４ステップと、載置された配管を油圧シリンダーにて非回転で押圧し、他方の掘削した立坑までこの配管を貫通させる第５ステップと、貫通した配管から先導具を取り外す第６ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、煩雑な掘削機構や排土機構を要せずに、敷設対象区間に配管を貫通させることができる。すなわち、先鋭の先導具を取り付けて配管を押圧するのみで、配管を貫通させることができる。また、先導具で配管の開口を覆うことで配管内部への土砂の侵入も防止される。
【００１４】
また、この推進工法は、先導具を除き工事現場に存在する物品のみで施工することができる。この工法の専用品である先導具についても、極めて安価に製造することができるので、従来よりもコストを大幅に削減することが可能である。
【００１５】
上記第５ステップは、油圧シリンダーのストローク全開まで載置された配管を押圧し、油圧シリンダーのピストンを戻し、ピストンと配管の間の空間を埋める補助工具を介在させ、補助工具を介して、油圧シリンダーにて配管を再度押圧するとよい。
【００１６】
この構成によれば、油圧シリンダーのストローク長に制限されることなく、配管を押圧することができる。
【００１７】
上記第５ステップは、油圧シリンダーのストローク全開まで載置された配管を押圧し、油圧シリンダーのピストンを戻し、押圧された配管の後端に、追加の配管を継ぎ足し可能にする管継手を取り付け、管継手を介して追加の配管を継ぎ足し、油圧シリンダーにて、継ぎ足された追加の配管を押圧するとよい。
【００１８】
この構成によれば、土壁を貫通する長さのストロークを有する油圧シリンダーを使用できない場合であっても、管継手で追加の配管を連結することで、他方の掘削した立坑までこれを貫通させることができる。
【００１９】
上記課題を解決するために本発明にかかる配管敷設方法の他の代表的な構成は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、敷設対象区間の少なくとも一方の側に立坑を掘削する第１ステップと、配管の開口端部に先鋭の先導具を取り付ける第２ステップと、配管を押圧する油圧シリンダーおよびこの配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を、立坑または敷設対象区間の他方の側に設置する第３ステップと、先導具が備えられた配管を案内工具に載置する第４ステップと、載置された配管を油圧シリンダーにて非回転で押圧し、地表面近傍または地中に存在する他の埋設設備の下を通すようにこの配管を推進する第５ステップと、を含み、配管は、立坑から敷設対象区間の他方の側の地表面にわたって斜めに敷設されることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、敷設対象区間の片側に立坑を掘削するのみで、他の埋設設備の下を通して管路を敷設することができる。そのため、さらなるコストの削減を実現することができる。また、これによりバリエーションが増加し、それぞれの現場に合わせた工法を採用可能となる。
【００２１】
上記課題を解決するために本発明にかかる先導具の代表的な構成は、中空の配管の開口端部に冠着される口金部と、口金部の内側に配管の開口端部に当接するように設けられ、この配管の進入を規制する進入規制部と、を有し、口金部と反対側が略円錐形状または略多角錘形状の先鋭であることを特徴とする。
【００２２】
上記の先導具を配管の開口端部に取り付けることで、配管を好適に推進することができる。特に、先導具には開口端部の進入を規制する進入規制部が設けられているため、開口端部の先導具への入り込み（めり込み）が防止されている。そのため、敷設対象区間への配管貫通後、容易に先導具を取り外すことができる。なお、先導具は、略円錐形状または略多角錘形状であるため、直線的に配管を推進させることが可能である。
【００２３】
上記課題を解決するために本発明にかかる配管敷設システムの代表的な構成は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設システムであって、配管の開口端部を覆う略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具と、配管を押圧する油圧シリンダーと、油圧シリンダーに油圧を印加する油圧印加機器と、敷設対象区間を挟んで掘削された２つの立坑の間の土壁に向けて先導具が備えられた配管を載置し、この配管が軸方向に移動するように案内する案内工具と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、推進工法によってコストをかけずに地中に中空の配管を敷設することができる。なお、上述した配管敷設方法および先導具における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該配管敷設システムにも適用される。
【００２５】
上記油圧シリンダーは抜柱機であって、油圧印加機器はバックホーであるとよい。このような工事現場に存在する物品を流用することで、コストを殆どかけずに推進工法を施工可能である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、推進工法によってコストをかけずに地中に中空の配管を敷設可能な配管敷設方法、並びにこの方法において利用される先導具および配管敷設システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態にかかる配管敷設方法を例示するフローチャートである。
【図２】第１実施形態にかかる配管敷設システムの概略図である。
【図３】第１実施形態にかかる先導具について説明する図である。
【図４】配管について説明する図である。
【図５】一方の立坑に油圧シリンダーおよび案内工具を設置した状態を例示する図である。
【図６】バックホーについて説明する図である。
【図７】土壁の貫通手順を例示する図である。
【図８】土壁の他の貫通手順を例示する図である。
【図９】第２実施形態にかかる配管敷設方法について説明する図である。
【図１０】第２実施形態にかかる配管敷設方法について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２９】
[第１実施形態]
図１は、第１実施形態にかかる配管敷設方法を例示するフローチャートである。また、図２は、第１実施形態にかかる配管敷設システムの概略図である。以下、図１および図２を参照しながら、例示するフローチャートに則って、配管敷設システム２００について詳細に説明する。
【００３０】
まず、ステップ１００（第１ステップ）では、地表面に他の埋設設備２４４が存在する敷設対象区間を挟んで、少なくとも２つの立坑２０２ａ、２０２ｂを掘削する。これにより、立坑２０２ａ、２０２ｂの間に土壁２２２が形成される。立坑２０２ａ、２０２ｂの掘削には、バックホー２４０等が利用される。
【００３１】
掘削された立坑２０２ａ、２０２ｂの縁には矢板２０４ａ、２０４ｂが打ち込まれ、土留めされる。かかる矢板２０４ａ、２０４ｂは、一般に立坑２０２ａ、２０２ｂの深さが１．０ｍ以上の場合に打設すべきとされている。しかし、推進工法では、通常よりも土砂が崩壊しやすいと想定されるため、それ以下でも土留めをするとよい。
【００３２】
次に、ステップ１０２（第２ステップ）では、略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具２０６で敷設対象区間を貫通させる中空の配管２１０の開口端部２１０ａ（図４参照）を覆う。なお、本実施形態では敷設対象区間は数ｍ程度であって、配管２１０の直径は充分小さいものとする。
【００３３】
図３は、第１実施形態にかかる先導具について説明する図である。先導具２０６は、図３（ａ）に例示する円筒材２０８より製造される。円筒材２０８は、その内径が配管２１０の外径よりも若干大きい寸法である。図３（ｂ）に例示するようにこの円筒材２０８の一端を複数の三角形状を形成するように切断して、図３（ｃ）に例示するように先端をすぼめて溶接することにより、先鋭部２０６ｃが形成される。図３（ｂ）では４つの三角形を形成しているため、ここでは先鋭部２０６ｃの形状が略四角錐形状となる。
【００３４】
先導具２０６の非切断側には、配管２１０の開口端部２１０ａに冠着される口金部２０６ａが設けられる。図３（ｄ）に例示するように、口金部２０６ａの内側には、配管２１０の進入を規制する進入規制部２０６ｂが設けられる。本実施形態では、進入規制部２０６ｂは、所定の厚みを有する金属板であって、口金部２０６ａの内側に溶接されている。
【００３５】
なお、図３（ｅ）に例示するように、先導具２０６の先端に鋼棒２０６ｄを取り付けてもよい。これにより、先導具２０６が備えられた配管２１０を推進する際に、土砂を好適に緩めることができ、後続する配管２１０を推進しやすくすることができる。特に、掘削対象物が比較的硬い粘土などの場合に、かかる鋼棒２０６ｄは有効である。
【００３６】
図４は、配管について説明する図である。配管２１０は、塩化ビニル管または亜鉛鋼管等であって、所定以上の強度を有する。本実施形態では、上記のように口金部２０６ａの内径が配管２１０の外径よりも若干大きい寸法となる。これより、図４（ａ）に例示するように、口金部２０６ａが配管２１０の開口端部２１０ａに冠着される。
【００３７】
また、図４（ｂ）に例示するように、管継手２１２によって配管２１０同士を連結可能となっている。本実施形態では、管継手２１２は中空であって、その内径が口金部２０６ａと同等になっている。そして、管継手２１２の内側には配管２１０の端部を挿通不能に規制するフランジ状のリブ（不図示）が立設されている。これより、配管２１０同士をインローによって連結することができる。
【００３８】
図１および図２に戻り、次に、ステップ１０４（第３ステップ）では、一方の掘削した立坑２０２ａに、油圧シリンダー２１４および案内工具２１８を設置する。そして、ステップ１０６では、油圧シリンダー２１４に油圧ケーブル２１６を接続する。
【００３９】
図５は、一方の立坑に油圧シリンダーおよび案内工具を設置した状態を例示する図である。油圧シリンダー２１４は、油圧ケーブル２１６がジョイント部２１４ａ、２１４ｂに接続して油を導入することで、ピストン２１４ｃ先端に備えられた水平押出部２１４ｄを水平に押し出したり、戻したりする。油圧シリンダー２１４には、総合作業車に装備されている抜柱機を用いることができる。油圧シリンダー２１４は、軽量で小型であるほど容易に立坑２０２ａに搬入することができる利点がある。
【００４０】
一方、案内工具２１８の本体部分はＨ鋼２１８ａで形成されていて、中途部に三角片２１８ｂが溶接され、後端に背板２１８ｃが設けられている。また、Ｈ鋼２１８ａのフランジ面に沿って、２本のガイド棒２１８ｄが載置されている。このガイド棒２１８ｄは、その上に載置される配管２１０の移動を円滑にする役割を担っている。
【００４１】
図５（ａ）に例示するように、立坑２１２ａの床面には水平性を出すためのレベル調節板２２４が敷かれる。そして、矢板２０４ａの一部が解かれ、露出した敷設対象区間の土壁２２２に向けて、案内工具２１８がレベル調節板２２４上に設置される。
【００４２】
また、案内工具２１８の前端を挟むようにして、立坑２０２ａ床面に２本の振留パイプ２２６が打ち込まれる。これにより、案内工具２１８の左右へのずれが防止される。なお、振留パイプ２２６の打ち込みに際しては、埋蔵物が無いことを確認するために探針を実施する。
【００４３】
図５（ｂ）に例示するように、油圧シリンダー２１４は、三角片２１８ｂに水平押出部２１４ｄをくぐらせて、Ｈ鋼２１８ａ上に載置される。そして、背板２１８ｃに引っ掛けられた鉤状固定具２２０ａが取り付けられて、締結部材２２０ｂによって背板２１８ｃに鉤状固定具２２０ａが締結されることで、案内工具２１８に固定される。これにより、油圧シリンダー２１４の浮き上がりが防止されている。
【００４４】
なお、図５中に示す水準器２２８および補助工具２３０については、後ほど図７および図８と併せて説明する。
【００４５】
図６は、バックホーについて説明する図である。本実施形態では、油圧を印加する油圧印加機器としてバックホー２４０を利用する。バックホー２４０には、油圧系統から分岐する分岐管２５０が延設されている。
【００４６】
図６（ａ）に例示するように、分岐管２５０の先端には連結アダプター２５２が備えられていて、非使用時には防護カバー２５４で被覆されている。図６（ｂ）に例示するように、油圧ケーブル２１６連結時には防護カバー２５４が取り外され、バックホー２４０の油圧系統より、油圧が印加される。
【００４７】
なお、総合作業車のクレーン等の油圧系統を分岐して油圧シリンダー２１４に油を導入し、油圧を印加することも可能である。しかし、通常、バックホー２４０の方が高い導入油圧が得られるため好適である。
【００４８】
図１および図２に戻り、次に、ステップ１０８（第４ステップ）では、先導具２０６を取り付けた配管２１０をＨ鋼２１８ａに載置する。図５（ｂ）に例示するように、この配管２１０は、先導具２０６が土壁２２２に向けられた状態で載置される。
【００４９】
図７は、土壁の貫通手順を例示する図である。以下、単一の配管２１０で土壁２２２を貫通可能な場合（ステップ１１０のＹｅｓ）について、図７を参照しながら説明する。
【００５０】
図７（ａ）に例示するように、ステップ１１２では、水準器２２８を当てて上下左右のぶれを監視しながら油圧シリンダー２１４の水平押出部２１４ｄを押し出し、載置された配管２１０を非回転で押圧する。これにより、配管２１０を土壁２２２に向かって推進する。
【００５１】
上記の推進に際しては、案内工具２１８がＨ鋼２１８ａのフランジ面に沿って配管２１０を軸方向に移動するように案内する。そして、先導具２０６が略円錐形状または略多角錘形状であるため、土壁２２２の土砂に対しても真っ直ぐ推進させることができる。
【００５２】
配管２１０が土壁２２２を貫通する前に、ストローク全開まで水平押出部２１４ｄを押し出してしまった場合には（ステップ１１４のＮｏ）、ピストン２１４ｃが初期位置（押圧前位置）に戻される。そして、図７（ｂ）に例示するように、ステップ１１６として、ピストン２１４ｃと配管２１０の間に補助工具２３０が載置される。
【００５３】
補助工具２３０は、鉄鋼材であって、ピストン２１４ｃと配管２１０の間の空間を埋める。かかる補助工具２３０により、水平押出部２１４ｄを押し出して再度配管を推進することが可能となる。よって、油圧シリンダー２１４のストローク長に制限されることなく、配管２１０を推進することができる。
【００５４】
配管２１０が土壁２２２を貫通するまで（ステップ１１４のＹｅｓ）、ステップ１１２〜ステップ１１６が繰り返される（第５ステップ）。なお、図７（ｃ）に例示するように、補助工具２３０の長さは、ステップ１１２〜ステップ１１６が繰り返される度にピストン２１４ｃと配管２１０の間の空間が広がるため、より長いものが使用される。
【００５５】
なお、他方の立坑２０２ｂでは、推進する配管２１０が貫通しそうになった時点で、配管２１０が出てくると予測される地点の周辺の矢板２０４ｂが取り除かれる。
【００５６】
図７（ｄ）に例示するように、ステップ１１８（第６ステップ）では、配管２１０から先導具２０６が取り外される。本実施形態では、進入規制部２０６ｂにより先導具２０６への配管２１０の進入が規制されているため、開口端部２１０ａが変形して抜けなくなるおそれが低減されている。そのため、容易に先導具２０６を取り外すことができる。
【００５７】
ここでは、先導具２０６を取り外した配管２１０内部に、土壁２２２の掘削土砂が侵入することはない。先導具２０６が、しっかりと開口端部２１０ａを覆っているためである。そのため、せいぜい取外し口の僅かな付着土砂を取り除く程度で、配管２１０内部に電力ケーブル等を通すことが可能である。
【００５８】
図８は、土壁の他の貫通手順を例示する図である。以下、複数の配管２１０を連結して土壁２２２を貫通させる場合（ステップ１１０のＮｏ）について、図８を参照しながら説明する。
【００５９】
図８（ａ）に例示するように、ステップ１１２と同様にステップ１２０では、水準器２２８を当てて上下左右のぶれを監視しながら、載置された配管２１０を押圧し、土壁２２２に向かってこれを推進する。
【００６０】
配管２１０が土壁２２２を貫通する前に、ストローク全開まで水平押出部２１４ｄを押し出してしまった場合には（ステップ１２２のＮｏ）、ピストン２１４ｃが初期位置（押圧前位置）に戻される。そして、図８（ｂ）に例示するように、ステップ１２４として、管継手２１２によって、追加の配管２１０が継ぎ足される。なお、油圧シリンダー２１４のストロークよりも追加の配管２１０が長い場合にはそのまま載置することができない。そこで、このような場合には、補助工具２３０を用いて既存の配管２１０をさらに推進してから、追加の配管２１０を連結する。
【００６１】
追加の配管２１０は、土壁２２２を貫通するまで（ステップ１２２のＹｅｓ）継ぎ足され、ステップ１２０〜ステップ１２４が繰り返される（第５ステップ）。
【００６２】
これより、土壁２２２を貫通する長さのストロークを有する油圧シリンダー２１４を使用できない場合であっても、管継手２１２で追加の配管２１０を連結することで、他方の掘削した立坑２０２ｂまでこれを貫通させることができる。本実施形態では、先導具２０６の外径と管継手２１２の外径がほぼ等しいので、ステップ１２０〜ステップ１２４において配管２１０推進時に管継手２１２が周囲の土砂に引っ掛かって過度な荷重がかかることはない。
【００６３】
なお、他方の立坑２０２ｂでは、推進する配管２１０が貫通しそうになった時点で、配管２１０が出てくると予測される地点の周辺の矢板２０４ｂが取り除かれる。図８（ｃ）に例示するように、この時点で追加の配管２１０の継ぎ足しをやめて、補助工具２３０によって土壁２２２ぎりぎりまで、既存の配管２１０を推進してもよい。
【００６４】
図８（ｄ）に例示するように、ステップ１２０〜ステップ１２４で、連結した配管２１０が土壁２２２を貫通したら、上記と同様にステップ１１８（第６ステップ）として、配管２１０から先導具２０６が取り外される。そして、複数の配管２１０内部に電力ケーブル等が通されることとなる。
【００６５】
以上、上述した構成によれば、煩雑な掘削機構や排土機構を要せずに、敷設対象区間に配管２１０を貫通させることができる。すなわち、先鋭の先導具２０６を取り付けて配管を押圧するのみで、敷設対象区間が長くない場合には配管２１０を貫通させることができる。なお、敷設対象区間が極めて短い場合には、油圧シリンダー２１４に代えて手回しジャッキを用いることもできる。手回しジャッキは油圧シリンダー２１４よりも労力がかかるが、持ち運びの点では有効である。
【００６６】
また、上述した構成では、先導具２０６を除き工事現場に存在する物品（例えばバックホー２４０、抜柱機やＨ鋼２１８ａ等）のみで施工することができる。この工法の専用品である先導具２０６についても、円筒材２０８から極めて安価に製造することができる。よって、従来の推進工法や開削工法よりもコストを大幅に削減することが可能である。
【００６７】
なお、上述した各ステップ１００〜ステップ１２４は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、ステップ１０２、ステップ１０４、ステップ１０６の順序が置換されてもよく、特にその順番が限定されることはない。また、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【００６８】
[第２実施形態]
図９および図１０は、第２実施形態にかかる配管敷設方法について説明する図である。
ここでは、敷設対象区間の一方の側に立坑３０２を掘削して、地表面近傍または地中に存在する他の埋設設備２４４の下を通すように配管２１０を推進する。そして、立坑３０２から敷設対象区間の他方の側の地表面にわたって斜めに配管２１０を敷設する。
【００６９】
この際、地表面近傍の硬い土砂を掘削しなければならないので、先端が開口した先鋭の先導具３０６を配管２１０に取り付けてもよい。かかる先導具３０６の形状は、例えば図３（ｂ）に図示したものと同一にすることができる。なお、当然ながら、端部が塞がれた非開口の先導具２０６を用いてもよい。先導具３０６によれば、土砂をその内部に取り込ませながら容易に配管２１０を推進することができる。また、推進路上に樹木の根などが存在しても切断しながら推進可能となる。
【００７０】
以下、具体例を挙げて説明する。図９（ａ）に例示するように、案内工具２１８の背板２１８ｃを固定パイプ３２６で固定し、配管２１０を地表面近傍より推進して他の埋設設備２４４の下を通過させてよい。補助工具２３０や管継手２１２は、第１実施形態のように適宜使用される。これにより、図９（ｂ）に例示するように、反対側に掘削された立坑３０２まで配管２１０を到達させることができる。なお、油圧シリンダー２１４および案内工具２１８を設置する側に、バックホー２４０等で矢板を必要としない簡易な発進立坑を掘削してもよい。
【００７１】
また、図１０（ａ）に例示するように、立坑３０２に油圧シリンダー２１４および案内工具２１８を設置して、地表面近傍に向かって他の埋設設備２４４の下を通過するように配管２１０を推進してもよい。これにより、図１０（ｂ）に例示するように、敷設対象区間の反対側の地表面まで配管２１０を到達させることができる。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法、並びにこの方法において利用される先導具および配管敷設システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
２００…配管敷設システム、２０２ａ…立坑、２０２ｂ…立坑、２０４ａ…矢板、２０４ｂ…矢板、２０６…先導具、２０６ａ…口金部、２０６ｂ…進入規制部、２０６ｃ…先鋭部、２０６ｄ…鋼棒、２０８…円筒材、２１０…配管、２１０ａ…開口端部、２１２…管継手、２１４…油圧シリンダー、２１４ａ、２１４ｂ…ジョイント部、２１４ｃ…ピストン、２１４ｄ…水平押出部、２１６…油圧ケーブル、２１８…案内工具、２１８ａ…Ｈ鋼、２１８ｂ…三角片、２１８ｃ…背板、２１８ｄ…ガイド棒、２２０ａ…鉤状固定具、２２０ｂ…締結部材、２２２…土壁、２２４…レベル調節板、２２６…振留パイプ、２２８…水準器、２３０…補助工具、２４０…バックホー、２４４…他の埋設設備、２５０…分岐管、２５２…連結アダプター、２５４…防護カバー、３０２…立坑、３０６…先導具、３２６…固定パイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法、並びにこの方法において利用される先導具および配管敷設システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力ケーブルなどが地中配線されるようになってきている。地中配線は主に歩道の下に敷設されるが、歩道のない道路では車道の下に敷設される。また、景観を重視して、電柱から地中に電線を引き下ろし、地中から建物に配線することも行われている。
【０００３】
地中から建物などの施設に配線をする場合において、道路脇のＵ字溝（側溝）やガス管、水道管、植樹、花壇、ガードレールなどの他の埋設設備と配線が交叉することがある。このような場合には、これらの埋設物の下に管路すなわち配管を敷設して、配管内に電力ケーブルが通される。
【０００４】
埋設物の下に配管を敷設するには、通常は幹線側と施設側の両方に立坑を掘り、他の埋設設備の下にトンネルを掘り、配管を設置して埋め戻すといういわゆる横掘り（えぐり堀り）工法が行われていた。しかし、横穴を埋め戻す際の土固めが不十分になる印象があり、陥没等の原因となるのではないかというおそれから、昨今は横掘り工法が敬遠される傾向にある。すると、かかる配管の敷設は開削工法によって行う必要がある。
【０００５】
開削工法は、敷設対象区間を地表面から掘り下げて、種々の設備を設置した後に埋め戻す工法である。すなわち、横穴がなく、全ての土を十分に突き固めることができると考えられている。しかし、この工法を適用した場合には、既存の他の埋設設備を一度撤去して、配管を設置した後にこれらを作り直さなければならない。そのため、コストの増大や工期の長期化といった問題が生じることとなる。
【０００６】
そこで、特許文献１には、地表面または地表面近傍に障害物がある区間に対して、小規模推進工法を適用してこの障害物を避けて推進管（配管）を敷設する技術が開示されている。具体的には、この技術では、駆動モータおよび掘削用スクリュー軸を備える推進器本体と、油圧シリンダーと、支持フレームとからなる推進装置により、推進管（配管）を推進するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特願２００２−８１２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の推進装置は、スクリュー軸によって先端のキリを回転させて土砂を掘削する点や、掘削した土砂がスクリュー排土方式等により排土されると想定される点など、様々な点で従来のシールド工法に用いられる掘削機の構成を踏襲している。なおシールド掘削機は、トンネルなどの大規模な穴や、長距離の穴を掘削するための装置である。
【０００９】
一般に、シールド掘削機は、土砂を破砕する機構と、破砕した土砂を円滑に排出する機構と、抵抗の高い地中を推進する機構と、地中でも変形などを生じない頑強な構造を備えている。そのため、シールド掘削機は極めて高価なものであり、例えごく短い区間に適用するため簡易化および小型化（コンパクトな構造に）したとしても、それなりにコストが高くなる。ましてや、この工法専用に小型の掘削機を製造するとなると、余計にコストが嵩むこととなる。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、推進工法によってコストをかけずに地中に中空の配管を敷設可能な配管敷設方法、並びにこの方法において利用される先導具および配管敷設システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討し、専用の道具をほぼ使用することなく、工事現場に存在する物品を流用して、コストをかけずに推進工法を施工できないかと思量した。そして、さらに研究を重ねることにより、総合作業車に装備されている抜柱機やバックホーなどを流用した簡易な推進工法を考え出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、上記課題を解決するために本発明にかかる配管敷設方法の代表的な構成は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、敷設対象区間を挟んで少なくとも２つの立坑を掘削する第１ステップと、略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具で配管の開口端部を覆う第２ステップと、配管を押圧する油圧シリンダーおよびこの配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を一方の掘削した立坑に設置する第３ステップと、先導具が備えられた配管を２つの立坑の間の土壁に向けて、案内工具に載置する第４ステップと、載置された配管を油圧シリンダーにて非回転で押圧し、他方の掘削した立坑までこの配管を貫通させる第５ステップと、貫通した配管から先導具を取り外す第６ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、煩雑な掘削機構や排土機構を要せずに、敷設対象区間に配管を貫通させることができる。すなわち、先鋭の先導具を取り付けて配管を押圧するのみで、配管を貫通させることができる。また、先導具で配管の開口を覆うことで配管内部への土砂の侵入も防止される。
【００１４】
また、この推進工法は、先導具を除き工事現場に存在する物品のみで施工することができる。この工法の専用品である先導具についても、極めて安価に製造することができるので、従来よりもコストを大幅に削減することが可能である。
【００１５】
上記第５ステップは、油圧シリンダーのストローク全開まで載置された配管を押圧し、油圧シリンダーのピストンを戻し、ピストンと配管の間の空間を埋める補助工具を介在させ、補助工具を介して、油圧シリンダーにて配管を再度押圧するとよい。
【００１６】
この構成によれば、油圧シリンダーのストローク長に制限されることなく、配管を押圧することができる。
【００１７】
上記第５ステップは、油圧シリンダーのストローク全開まで載置された配管を押圧し、油圧シリンダーのピストンを戻し、押圧された配管の後端に、追加の配管を継ぎ足し可能にする管継手を取り付け、管継手を介して追加の配管を継ぎ足し、油圧シリンダーにて、継ぎ足された追加の配管を押圧するとよい。
【００１８】
この構成によれば、土壁を貫通する長さのストロークを有する油圧シリンダーを使用できない場合であっても、管継手で追加の配管を連結することで、他方の掘削した立坑までこれを貫通させることができる。
【００１９】
上記課題を解決するために本発明にかかる配管敷設方法の他の代表的な構成は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、敷設対象区間の少なくとも一方の側に立坑を掘削する第１ステップと、配管の開口端部に先鋭の先導具を取り付ける第２ステップと、配管を押圧する油圧シリンダーおよびこの配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を、立坑または敷設対象区間の他方の側に設置する第３ステップと、先導具が備えられた配管を案内工具に載置する第４ステップと、載置された配管を油圧シリンダーにて非回転で押圧し、地表面近傍または地中に存在する他の埋設設備の下を通すようにこの配管を推進する第５ステップと、を含み、配管は、立坑から敷設対象区間の他方の側の地表面にわたって斜めに敷設されることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、敷設対象区間の片側に立坑を掘削するのみで、他の埋設設備の下を通して管路を敷設することができる。そのため、さらなるコストの削減を実現することができる。また、これによりバリエーションが増加し、それぞれの現場に合わせた工法を採用可能となる。
【００２１】
上記課題を解決するために本発明にかかる先導具の代表的な構成は、中空の配管の開口端部に冠着される口金部と、口金部の内側に配管の開口端部に当接するように設けられ、この配管の進入を規制する進入規制部と、を有し、口金部と反対側が略円錐形状または略多角錘形状の先鋭であることを特徴とする。
【００２２】
上記の先導具を配管の開口端部に取り付けることで、配管を好適に推進することができる。特に、先導具には開口端部の進入を規制する進入規制部が設けられているため、開口端部の先導具への入り込み（めり込み）が防止されている。そのため、敷設対象区間への配管貫通後、容易に先導具を取り外すことができる。なお、先導具は、略円錐形状または略多角錘形状であるため、直線的に配管を推進させることが可能である。
【００２３】
上記課題を解決するために本発明にかかる配管敷設システムの代表的な構成は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設システムであって、配管の開口端部を覆う略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具と、配管を押圧する油圧シリンダーと、油圧シリンダーに油圧を印加する油圧印加機器と、敷設対象区間を挟んで掘削された２つの立坑の間の土壁に向けて先導具が備えられた配管を載置し、この配管が軸方向に移動するように案内する案内工具と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、推進工法によってコストをかけずに地中に中空の配管を敷設することができる。なお、上述した配管敷設方法および先導具における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該配管敷設システムにも適用される。
【００２５】
上記油圧シリンダーは抜柱機であって、油圧印加機器はバックホーであるとよい。このような工事現場に存在する物品を流用することで、コストを殆どかけずに推進工法を施工可能である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、推進工法によってコストをかけずに地中に中空の配管を敷設可能な配管敷設方法、並びにこの方法において利用される先導具および配管敷設システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態にかかる配管敷設方法を例示するフローチャートである。
【図２】第１実施形態にかかる配管敷設システムの概略図である。
【図３】第１実施形態にかかる先導具について説明する図である。
【図４】配管について説明する図である。
【図５】一方の立坑に油圧シリンダーおよび案内工具を設置した状態を例示する図である。
【図６】バックホーについて説明する図である。
【図７】土壁の貫通手順を例示する図である。
【図８】土壁の他の貫通手順を例示する図である。
【図９】第２実施形態にかかる配管敷設方法について説明する図である。
【図１０】第２実施形態にかかる配管敷設方法について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２９】
[第１実施形態]
図１は、第１実施形態にかかる配管敷設方法を例示するフローチャートである。また、図２は、第１実施形態にかかる配管敷設システムの概略図である。以下、図１および図２を参照しながら、例示するフローチャートに則って、配管敷設システム２００について詳細に説明する。
【００３０】
まず、ステップ１００（第１ステップ）では、地表面に他の埋設設備２４４が存在する敷設対象区間を挟んで、少なくとも２つの立坑２０２ａ、２０２ｂを掘削する。これにより、立坑２０２ａ、２０２ｂの間に土壁２２２が形成される。立坑２０２ａ、２０２ｂの掘削には、バックホー２４０等が利用される。
【００３１】
掘削された立坑２０２ａ、２０２ｂの縁には矢板２０４ａ、２０４ｂが打ち込まれ、土留めされる。かかる矢板２０４ａ、２０４ｂは、一般に立坑２０２ａ、２０２ｂの深さが１．０ｍ以上の場合に打設すべきとされている。しかし、推進工法では、通常よりも土砂が崩壊しやすいと想定されるため、それ以下でも土留めをするとよい。
【００３２】
次に、ステップ１０２（第２ステップ）では、略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具２０６で敷設対象区間を貫通させる中空の配管２１０の開口端部２１０ａ（図４参照）を覆う。なお、本実施形態では敷設対象区間は数ｍ程度であって、配管２１０の直径は充分小さいものとする。
【００３３】
図３は、第１実施形態にかかる先導具について説明する図である。先導具２０６は、図３（ａ）に例示する円筒材２０８より製造される。円筒材２０８は、その内径が配管２１０の外径よりも若干大きい寸法である。図３（ｂ）に例示するようにこの円筒材２０８の一端を複数の三角形状を形成するように切断して、図３（ｃ）に例示するように先端をすぼめて溶接することにより、先鋭部２０６ｃが形成される。図３（ｂ）では４つの三角形を形成しているため、ここでは先鋭部２０６ｃの形状が略四角錐形状となる。
【００３４】
先導具２０６の非切断側には、配管２１０の開口端部２１０ａに冠着される口金部２０６ａが設けられる。図３（ｄ）に例示するように、口金部２０６ａの内側には、配管２１０の進入を規制する進入規制部２０６ｂが設けられる。本実施形態では、進入規制部２０６ｂは、所定の厚みを有する金属板であって、口金部２０６ａの内側に溶接されている。
【００３５】
なお、図３（ｅ）に例示するように、先導具２０６の先端に鋼棒２０６ｄを取り付けてもよい。これにより、先導具２０６が備えられた配管２１０を推進する際に、土砂を好適に緩めることができ、後続する配管２１０を推進しやすくすることができる。特に、掘削対象物が比較的硬い粘土などの場合に、かかる鋼棒２０６ｄは有効である。
【００３６】
図４は、配管について説明する図である。配管２１０は、塩化ビニル管または亜鉛鋼管等であって、所定以上の強度を有する。本実施形態では、上記のように口金部２０６ａの内径が配管２１０の外径よりも若干大きい寸法となる。これより、図４（ａ）に例示するように、口金部２０６ａが配管２１０の開口端部２１０ａに冠着される。
【００３７】
また、図４（ｂ）に例示するように、管継手２１２によって配管２１０同士を連結可能となっている。本実施形態では、管継手２１２は中空であって、その内径が口金部２０６ａと同等になっている。そして、管継手２１２の内側には配管２１０の端部を挿通不能に規制するフランジ状のリブ（不図示）が立設されている。これより、配管２１０同士をインローによって連結することができる。
【００３８】
図１および図２に戻り、次に、ステップ１０４（第３ステップ）では、一方の掘削した立坑２０２ａに、油圧シリンダー２１４および案内工具２１８を設置する。そして、ステップ１０６では、油圧シリンダー２１４に油圧ケーブル２１６を接続する。
【００３９】
図５は、一方の立坑に油圧シリンダーおよび案内工具を設置した状態を例示する図である。油圧シリンダー２１４は、油圧ケーブル２１６がジョイント部２１４ａ、２１４ｂに接続して油を導入することで、ピストン２１４ｃ先端に備えられた水平押出部２１４ｄを水平に押し出したり、戻したりする。油圧シリンダー２１４には、総合作業車に装備されている抜柱機を用いることができる。油圧シリンダー２１４は、軽量で小型であるほど容易に立坑２０２ａに搬入することができる利点がある。
【００４０】
一方、案内工具２１８の本体部分はＨ鋼２１８ａで形成されていて、中途部に三角片２１８ｂが溶接され、後端に背板２１８ｃが設けられている。また、Ｈ鋼２１８ａのフランジ面に沿って、２本のガイド棒２１８ｄが載置されている。このガイド棒２１８ｄは、その上に載置される配管２１０の移動を円滑にする役割を担っている。
【００４１】
図５（ａ）に例示するように、立坑２１２ａの床面には水平性を出すためのレベル調節板２２４が敷かれる。そして、矢板２０４ａの一部が解かれ、露出した敷設対象区間の土壁２２２に向けて、案内工具２１８がレベル調節板２２４上に設置される。
【００４２】
また、案内工具２１８の前端を挟むようにして、立坑２０２ａ床面に２本の振留パイプ２２６が打ち込まれる。これにより、案内工具２１８の左右へのずれが防止される。なお、振留パイプ２２６の打ち込みに際しては、埋蔵物が無いことを確認するために探針を実施する。
【００４３】
図５（ｂ）に例示するように、油圧シリンダー２１４は、三角片２１８ｂに水平押出部２１４ｄをくぐらせて、Ｈ鋼２１８ａ上に載置される。そして、背板２１８ｃに引っ掛けられた鉤状固定具２２０ａが取り付けられて、締結部材２２０ｂによって背板２１８ｃに鉤状固定具２２０ａが締結されることで、案内工具２１８に固定される。これにより、油圧シリンダー２１４の浮き上がりが防止されている。
【００４４】
なお、図５中に示す水準器２２８および補助工具２３０については、後ほど図７および図８と併せて説明する。
【００４５】
図６は、バックホーについて説明する図である。本実施形態では、油圧を印加する油圧印加機器としてバックホー２４０を利用する。バックホー２４０には、油圧系統から分岐する分岐管２５０が延設されている。
【００４６】
図６（ａ）に例示するように、分岐管２５０の先端には連結アダプター２５２が備えられていて、非使用時には防護カバー２５４で被覆されている。図６（ｂ）に例示するように、油圧ケーブル２１６連結時には防護カバー２５４が取り外され、バックホー２４０の油圧系統より、油圧が印加される。
【００４７】
なお、総合作業車のクレーン等の油圧系統を分岐して油圧シリンダー２１４に油を導入し、油圧を印加することも可能である。しかし、通常、バックホー２４０の方が高い導入油圧が得られるため好適である。
【００４８】
図１および図２に戻り、次に、ステップ１０８（第４ステップ）では、先導具２０６を取り付けた配管２１０をＨ鋼２１８ａに載置する。図５（ｂ）に例示するように、この配管２１０は、先導具２０６が土壁２２２に向けられた状態で載置される。
【００４９】
図７は、土壁の貫通手順を例示する図である。以下、単一の配管２１０で土壁２２２を貫通可能な場合（ステップ１１０のＹｅｓ）について、図７を参照しながら説明する。
【００５０】
図７（ａ）に例示するように、ステップ１１２では、水準器２２８を当てて上下左右のぶれを監視しながら油圧シリンダー２１４の水平押出部２１４ｄを押し出し、載置された配管２１０を非回転で押圧する。これにより、配管２１０を土壁２２２に向かって推進する。
【００５１】
上記の推進に際しては、案内工具２１８がＨ鋼２１８ａのフランジ面に沿って配管２１０を軸方向に移動するように案内する。そして、先導具２０６が略円錐形状または略多角錘形状であるため、土壁２２２の土砂に対しても真っ直ぐ推進させることができる。
【００５２】
配管２１０が土壁２２２を貫通する前に、ストローク全開まで水平押出部２１４ｄを押し出してしまった場合には（ステップ１１４のＮｏ）、ピストン２１４ｃが初期位置（押圧前位置）に戻される。そして、図７（ｂ）に例示するように、ステップ１１６として、ピストン２１４ｃと配管２１０の間に補助工具２３０が載置される。
【００５３】
補助工具２３０は、鉄鋼材であって、ピストン２１４ｃと配管２１０の間の空間を埋める。かかる補助工具２３０により、水平押出部２１４ｄを押し出して再度配管を推進することが可能となる。よって、油圧シリンダー２１４のストローク長に制限されることなく、配管２１０を推進することができる。
【００５４】
配管２１０が土壁２２２を貫通するまで（ステップ１１４のＹｅｓ）、ステップ１１２〜ステップ１１６が繰り返される（第５ステップ）。なお、図７（ｃ）に例示するように、補助工具２３０の長さは、ステップ１１２〜ステップ１１６が繰り返される度にピストン２１４ｃと配管２１０の間の空間が広がるため、より長いものが使用される。
【００５５】
なお、他方の立坑２０２ｂでは、推進する配管２１０が貫通しそうになった時点で、配管２１０が出てくると予測される地点の周辺の矢板２０４ｂが取り除かれる。
【００５６】
図７（ｄ）に例示するように、ステップ１１８（第６ステップ）では、配管２１０から先導具２０６が取り外される。本実施形態では、進入規制部２０６ｂにより先導具２０６への配管２１０の進入が規制されているため、開口端部２１０ａが変形して抜けなくなるおそれが低減されている。そのため、容易に先導具２０６を取り外すことができる。
【００５７】
ここでは、先導具２０６を取り外した配管２１０内部に、土壁２２２の掘削土砂が侵入することはない。先導具２０６が、しっかりと開口端部２１０ａを覆っているためである。そのため、せいぜい取外し口の僅かな付着土砂を取り除く程度で、配管２１０内部に電力ケーブル等を通すことが可能である。
【００５８】
図８は、土壁の他の貫通手順を例示する図である。以下、複数の配管２１０を連結して土壁２２２を貫通させる場合（ステップ１１０のＮｏ）について、図８を参照しながら説明する。
【００５９】
図８（ａ）に例示するように、ステップ１１２と同様にステップ１２０では、水準器２２８を当てて上下左右のぶれを監視しながら、載置された配管２１０を押圧し、土壁２２２に向かってこれを推進する。
【００６０】
配管２１０が土壁２２２を貫通する前に、ストローク全開まで水平押出部２１４ｄを押し出してしまった場合には（ステップ１２２のＮｏ）、ピストン２１４ｃが初期位置（押圧前位置）に戻される。そして、図８（ｂ）に例示するように、ステップ１２４として、管継手２１２によって、追加の配管２１０が継ぎ足される。なお、油圧シリンダー２１４のストロークよりも追加の配管２１０が長い場合にはそのまま載置することができない。そこで、このような場合には、補助工具２３０を用いて既存の配管２１０をさらに推進してから、追加の配管２１０を連結する。
【００６１】
追加の配管２１０は、土壁２２２を貫通するまで（ステップ１２２のＹｅｓ）継ぎ足され、ステップ１２０〜ステップ１２４が繰り返される（第５ステップ）。
【００６２】
これより、土壁２２２を貫通する長さのストロークを有する油圧シリンダー２１４を使用できない場合であっても、管継手２１２で追加の配管２１０を連結することで、他方の掘削した立坑２０２ｂまでこれを貫通させることができる。本実施形態では、先導具２０６の外径と管継手２１２の外径がほぼ等しいので、ステップ１２０〜ステップ１２４において配管２１０推進時に管継手２１２が周囲の土砂に引っ掛かって過度な荷重がかかることはない。
【００６３】
なお、他方の立坑２０２ｂでは、推進する配管２１０が貫通しそうになった時点で、配管２１０が出てくると予測される地点の周辺の矢板２０４ｂが取り除かれる。図８（ｃ）に例示するように、この時点で追加の配管２１０の継ぎ足しをやめて、補助工具２３０によって土壁２２２ぎりぎりまで、既存の配管２１０を推進してもよい。
【００６４】
図８（ｄ）に例示するように、ステップ１２０〜ステップ１２４で、連結した配管２１０が土壁２２２を貫通したら、上記と同様にステップ１１８（第６ステップ）として、配管２１０から先導具２０６が取り外される。そして、複数の配管２１０内部に電力ケーブル等が通されることとなる。
【００６５】
以上、上述した構成によれば、煩雑な掘削機構や排土機構を要せずに、敷設対象区間に配管２１０を貫通させることができる。すなわち、先鋭の先導具２０６を取り付けて配管を押圧するのみで、敷設対象区間が長くない場合には配管２１０を貫通させることができる。なお、敷設対象区間が極めて短い場合には、油圧シリンダー２１４に代えて手回しジャッキを用いることもできる。手回しジャッキは油圧シリンダー２１４よりも労力がかかるが、持ち運びの点では有効である。
【００６６】
また、上述した構成では、先導具２０６を除き工事現場に存在する物品（例えばバックホー２４０、抜柱機やＨ鋼２１８ａ等）のみで施工することができる。この工法の専用品である先導具２０６についても、円筒材２０８から極めて安価に製造することができる。よって、従来の推進工法や開削工法よりもコストを大幅に削減することが可能である。
【００６７】
なお、上述した各ステップ１００〜ステップ１２４は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、ステップ１０２、ステップ１０４、ステップ１０６の順序が置換されてもよく、特にその順番が限定されることはない。また、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【００６８】
[第２実施形態]
図９および図１０は、第２実施形態にかかる配管敷設方法について説明する図である。
ここでは、敷設対象区間の一方の側に立坑３０２を掘削して、地表面近傍または地中に存在する他の埋設設備２４４の下を通すように配管２１０を推進する。そして、立坑３０２から敷設対象区間の他方の側の地表面にわたって斜めに配管２１０を敷設する。
【００６９】
この際、地表面近傍の硬い土砂を掘削しなければならないので、先端が開口した先鋭の先導具３０６を配管２１０に取り付けてもよい。かかる先導具３０６の形状は、例えば図３（ｂ）に図示したものと同一にすることができる。なお、当然ながら、端部が塞がれた非開口の先導具２０６を用いてもよい。先導具３０６によれば、土砂をその内部に取り込ませながら容易に配管２１０を推進することができる。また、推進路上に樹木の根などが存在しても切断しながら推進可能となる。
【００７０】
以下、具体例を挙げて説明する。図９（ａ）に例示するように、案内工具２１８の背板２１８ｃを固定パイプ３２６で固定し、配管２１０を地表面近傍より推進して他の埋設設備２４４の下を通過させてよい。補助工具２３０や管継手２１２は、第１実施形態のように適宜使用される。これにより、図９（ｂ）に例示するように、反対側に掘削された立坑３０２まで配管２１０を到達させることができる。なお、油圧シリンダー２１４および案内工具２１８を設置する側に、バックホー２４０等で矢板を必要としない簡易な発進立坑を掘削してもよい。
【００７１】
また、図１０（ａ）に例示するように、立坑３０２に油圧シリンダー２１４および案内工具２１８を設置して、地表面近傍に向かって他の埋設設備２４４の下を通過するように配管２１０を推進してもよい。これにより、図１０（ｂ）に例示するように、敷設対象区間の反対側の地表面まで配管２１０を到達させることができる。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法、並びにこの方法において利用される先導具および配管敷設システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
２００…配管敷設システム、２０２ａ…立坑、２０２ｂ…立坑、２０４ａ…矢板、２０４ｂ…矢板、２０６…先導具、２０６ａ…口金部、２０６ｂ…進入規制部、２０６ｃ…先鋭部、２０６ｄ…鋼棒、２０８…円筒材、２１０…配管、２１０ａ…開口端部、２１２…管継手、２１４…油圧シリンダー、２１４ａ、２１４ｂ…ジョイント部、２１４ｃ…ピストン、２１４ｄ…水平押出部、２１６…油圧ケーブル、２１８…案内工具、２１８ａ…Ｈ鋼、２１８ｂ…三角片、２１８ｃ…背板、２１８ｄ…ガイド棒、２２０ａ…鉤状固定具、２２０ｂ…締結部材、２２２…土壁、２２４…レベル調節板、２２６…振留パイプ、２２８…水準器、２３０…補助工具、２４０…バックホー、２４４…他の埋設設備、２５０…分岐管、２５２…連結アダプター、２５４…防護カバー、３０２…立坑、３０６…先導具、３２６…固定パイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、
敷設対象区間を挟んで少なくとも２つの立坑を掘削する第１ステップと、
略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具で配管の開口端部を覆う第２ステップと、
前記配管を押圧する油圧シリンダーおよび該配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を一方の前記掘削した立坑に設置する第３ステップと、
前記先導具が備えられた配管を前記２つの立坑の間の土壁に向けて、前記案内工具に載置する第４ステップと、
前記載置された配管を前記油圧シリンダーにて非回転で押圧し、他方の前記掘削した立坑まで該配管を貫通させる第５ステップと、
前記貫通した配管から前記先導具を取り外す第６ステップと、
を含むことを特徴とする配管敷設方法。
【請求項２】
前記第５ステップは、
前記油圧シリンダーのストローク全開まで前記載置された配管を押圧し、
前記油圧シリンダーのピストンを戻し、
前記ピストンと前記配管の間の空間を埋める補助工具を介在させ、
前記補助工具を介して、前記油圧シリンダーにて前記配管を再度押圧することを特徴とする請求項１に記載の配管敷設方法。
【請求項３】
前記第５ステップは、
前記油圧シリンダーのストローク全開まで前記載置された配管を押圧し、
前記油圧シリンダーのピストンを戻し、
前記押圧された配管の後端に、追加の配管を継ぎ足し可能にする管継手を取り付け、
前記管継手を介して追加の配管を継ぎ足し、
前記油圧シリンダーにて、前記継ぎ足された追加の配管を押圧することを特徴とする請求項１に記載の配管敷設方法。
【請求項４】
推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、
敷設対象区間の少なくとも一方の側に立坑を掘削する第１ステップと、
配管の開口端部に先鋭の先導具を取り付ける第２ステップと、
前記配管を押圧する油圧シリンダーおよび該配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を、前記立坑または前記敷設対象区間の他方の側に設置する第３ステップと、
前記先導具が備えられた配管を前記案内工具に載置する第４ステップと、
前記載置された配管を前記油圧シリンダーにて非回転で押圧し、地表面近傍または地中に存在する他の埋設設備の下を通すように該配管を推進する第５ステップと、
を含み、
前記配管は、前記立坑から前記敷設対象区間の他方の側の地表面にわたって斜めに敷設されることを特徴とする配管敷設方法。
【請求項５】
中空の配管の開口端部に冠着される口金部と、
前記口金部の内側に前記配管の開口端部に当接するように設けられ、該配管の進入を規制する進入規制部と、
を有し、
前記口金部と反対側が略円錐形状または略多角錘形状の先鋭であることを特徴とする配管の先導具。
【請求項６】
推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設システムであって、
配管の開口端部を覆う略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具と、
前記配管を押圧する油圧シリンダーと、
前記油圧シリンダーに油圧を印加する油圧印加機器と、
敷設対象区間を挟んで掘削された２つの立坑の間の土壁に向けて前記先導具が備えられた配管を載置し、該配管が軸方向に移動するように案内する案内工具と、
を含むことを特徴とする配管敷設システム。
【請求項７】
前記油圧シリンダーは抜柱機であって、前記油圧印加機器はバックホーであることを特徴とする請求項６に記載の配管敷設システム。
【請求項１】
推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、
敷設対象区間を挟んで少なくとも２つの立坑を掘削する第１ステップと、
略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具で配管の開口端部を覆う第２ステップと、
前記配管を押圧する油圧シリンダーおよび該配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を一方の前記掘削した立坑に設置する第３ステップと、
前記先導具が備えられた配管を前記２つの立坑の間の土壁に向けて、前記案内工具に載置する第４ステップと、
前記載置された配管を前記油圧シリンダーにて非回転で押圧し、他方の前記掘削した立坑まで該配管を貫通させる第５ステップと、
前記貫通した配管から前記先導具を取り外す第６ステップと、
を含むことを特徴とする配管敷設方法。
【請求項２】
前記第５ステップは、
前記油圧シリンダーのストローク全開まで前記載置された配管を押圧し、
前記油圧シリンダーのピストンを戻し、
前記ピストンと前記配管の間の空間を埋める補助工具を介在させ、
前記補助工具を介して、前記油圧シリンダーにて前記配管を再度押圧することを特徴とする請求項１に記載の配管敷設方法。
【請求項３】
前記第５ステップは、
前記油圧シリンダーのストローク全開まで前記載置された配管を押圧し、
前記油圧シリンダーのピストンを戻し、
前記押圧された配管の後端に、追加の配管を継ぎ足し可能にする管継手を取り付け、
前記管継手を介して追加の配管を継ぎ足し、
前記油圧シリンダーにて、前記継ぎ足された追加の配管を押圧することを特徴とする請求項１に記載の配管敷設方法。
【請求項４】
推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設方法であって、
敷設対象区間の少なくとも一方の側に立坑を掘削する第１ステップと、
配管の開口端部に先鋭の先導具を取り付ける第２ステップと、
前記配管を押圧する油圧シリンダーおよび該配管が軸方向に移動するように案内する案内工具を、前記立坑または前記敷設対象区間の他方の側に設置する第３ステップと、
前記先導具が備えられた配管を前記案内工具に載置する第４ステップと、
前記載置された配管を前記油圧シリンダーにて非回転で押圧し、地表面近傍または地中に存在する他の埋設設備の下を通すように該配管を推進する第５ステップと、
を含み、
前記配管は、前記立坑から前記敷設対象区間の他方の側の地表面にわたって斜めに敷設されることを特徴とする配管敷設方法。
【請求項５】
中空の配管の開口端部に冠着される口金部と、
前記口金部の内側に前記配管の開口端部に当接するように設けられ、該配管の進入を規制する進入規制部と、
を有し、
前記口金部と反対側が略円錐形状または略多角錘形状の先鋭であることを特徴とする配管の先導具。
【請求項６】
推進工法によって地中に中空の配管を敷設する配管敷設システムであって、
配管の開口端部を覆う略円錐形状または略多角錘形状の先鋭の先導具と、
前記配管を押圧する油圧シリンダーと、
前記油圧シリンダーに油圧を印加する油圧印加機器と、
敷設対象区間を挟んで掘削された２つの立坑の間の土壁に向けて前記先導具が備えられた配管を載置し、該配管が軸方向に移動するように案内する案内工具と、
を含むことを特徴とする配管敷設システム。
【請求項７】
前記油圧シリンダーは抜柱機であって、前記油圧印加機器はバックホーであることを特徴とする請求項６に記載の配管敷設システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１４９１８６（Ｐ２０１１−１４９１８６Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０５５８（Ｐ２０１０−１０５５８）
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【出願人】（０００１４１０６０）株式会社関電工 (115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【出願人】（０００１４１０６０）株式会社関電工 (115)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]