JP2000291379A - カーブ推進工法用スペーサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管のカーブ推進部における推進応力の集中を
確実に排除して、応力緩和を図ることができるようにす
る。 【解決手段】 敷設時にカーブ状の経路３に沿って推進
される一方の管１の端面１８と他方の管１の端面１８と
の間の推力伝達部に介装されるスペーサである。推力伝
達部におけるカーブの最内側部分の管１の端面１８どう
しの間に挟まれる部分１５が薄肉に形成されるととも
に、前記最内側部分から管１の端面１８に沿って周方向
に離れるにつれて徐々に肉厚が増大するように形成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管を敷設時にカー
ブ状の経路に沿って推進させるときに使用されるカーブ
推進工法用スペーサに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、市街地における管渠の埋設工事に
ついては、安全性の確保や建設公害の排除などの面か
ら、開削工法に代わる各種の工法が開発されている。そ
のうちの一つに推進工法がある。この推進工法は、発進
基地としての立坑を設け、埋設管路を構成する既成管の
先端部で土砂を掘削しながら、この既成管をジャッキに
て土中へ押し込むという工法である。

【０００３】推進工法は、近年の技術的進歩がめざまし
く、長距離の推進施工が可能になってきている。そし
て、それに伴って道路事情や立坑位置が制限されるなど
の理由により、カーブ推進工法が計画される機会が多く
なっている。このカーブ推進施工を行うにあたっては、
主に次の３点について検討する必要がある。 （１）カーブ推進の区間とその曲率半径 （２）掘削地盤の状態とそれについての補助工法 （３）推進力と管体強度すなわち対荷力 図８はカーブ推進工法を示す。ここで１は管体であり、
複数の管体１、１、…が軸心方向に揃えられて、その端
面どうしの間で推力を伝達するように構成されている。
２は真直推進部、３はカーブ推進部である。カーブ推進
部３において、４はカーブの内側、５はカーブの外側で
ある。６は推進力を示し、真直推進部２ではこの推進力
６は管体１の周方向に沿って均等に分布している。とこ
ろが、カーブ推進部３ではカーブの外側５では管体１の
端面どうしが離れ、カーブの内側４が理論的にポイント
タッチすなわち点当たりとなる。７はその点当たり部
で、その部分に推進力６が集中する。このため、カーブ
推進工法においては、いかにして推進力６を緩和するか
が、その最重要課題である。

【０００４】一般的には、図９に示すように、管体１と
管体１との端面どうしの間に、発泡スチロールや合板な
どにより形成された応力緩和材８を設置することによっ
て対応している。なお、この図９には、推進力６による
応力分布が詳細に図示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、応力緩和材８
は、圧縮されることによる塑性変形によって、管体１の
端部の推進応力の集中を緩和する機構となっている。し
たがって、カーブ推進部３に到達したときに応力緩和材
に変形代が残っていなければならない。一方、応力緩和
材８の種々のパラメータ、すなわちその材質や厚さや配
置方法などを設計するための理論的、合理的手法はまだ
確立されておらず、経験に頼っているのが実情である。
よって、施工条件に合わせた適切な設計ができていない
場合には、十分な応力緩和作用が得られない危険性があ
る。たとえば、発進坑から長い真直推進部があった後に
カーブ推進部がある場合は、応力緩和材の厚さが薄い
と、真直推進部で塑性変形の限界近くまで至ってしま
い、カーブ推進部では変形代が残っていないという事態
が発生するおそれがある。

【０００６】そこで本発明は、このような問題点を解決
して、カーブ推進部における推進応力の集中を確実に排
除して、応力緩和を図ることができるようにすることを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、敷設時にカーブ状の経路に沿って推進される
一方の管の端面と他方の管の端面との間の推力伝達部に
介装されるスペーサにおいて、前記推力伝達部における
カーブの最内側部分の管の端面どうしの間に挟まれる部
分が薄肉に形成されるとともに、前記最内側部分から管
の端面に沿って周方向に離れるにつれて徐々に肉厚が増
大するように形成されているようにしたものである。

【０００８】このような構成であると、スペーサは、推
力伝達部におけるカーブの最内側部分の管の端面どうし
の間に挟まれる部分が薄肉に形成されるとともに、前記
最内側部分から管の端面に沿って周方向に離れるにつれ
て徐々に肉厚が増大するように形成されているため、周
方向に沿った一定範囲において、カーブの内側部分にお
ける管と管との端面どうしの隙間に対応した形状を呈す
ることになる。このため、カーブ推進部においても、所
定の面積を保った状態で推進力が伝達されることにな
り、点当たりが発生することがなく、推進応力の集中が
防止されてその応力緩和が図られることになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の実施
の形態のカーブ推進工法用スペーサを示す。このスペー
サ１１は図示のような環状体によって構成され、周方向
に連続した環状鋼板にて形成された基板部１２と、この
基板部１２に重ね合わされた円弧板部１３とが一体化さ
れた構成である。円弧板部１３は複数の鋼製の円弧板１
４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅにて構成されて
おり、各円弧板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４
ｅは、基板部１２と内径および外径が同一で、それぞれ
の中心角が異なるように形成され、中心角の大きいもの
ほど基板部１２に近く、かつ中心角が小さくなるにつれ
て基板部１２から遠い位置となるように重ね合わされて
いる。

【００１０】スペーサ１１において、１５は最薄部で、
円弧板部１３が重ね合わされずに基板部１２の表面が露
出した平面状態で形成されている。この最薄部１５は、
スペーサ１１の周方向に沿って互いに１８０度の距離を
おいた２箇所の位置に形成されており、各最薄部１５
は、それぞれ周方向に沿った一定の範囲、たとえば図示
のように約４５度ずつの範囲に形成されている。

【００１１】またスペーサ１１において、１６は最厚部
で、すべての円弧板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、
１４ｅが重ね合わされることにより形成され、かつ最も
中心角の小さな円弧板１４ｅの表面によって平面状態で
形成されている。この最厚部１６は、最薄部１５からス
ペーサ１１の周方向に沿って９０度離れた２箇所の位置
に形成されている。また各最厚部１６は、最薄部１５と
同様に、それぞれ周方向に沿った一定の範囲、たとえば
図示のように約４５度ずつの範囲に形成されている。

【００１２】最薄部１５と最厚部１６との間の部分は、
各円弧板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの端部の表面
が露出する階段状の傾斜部１７として形成されている。
この傾斜部１７は、各最薄部１５と最厚部１６との間に
おける周方向に４箇所の位置に形成されており、それぞ
れ周方向に沿った一定の範囲、たとえば図示のように約
４５度ずつの範囲に形成されている。

【００１３】スペーサ１１における基板部１２の表面に
て形成された一方の端面２０は、平面状に形成されるこ
とになる。これに対し、円弧板部１３が重ね合わされた
他方の端面２１は、周方向に沿って凹凸状に形成される
ことになる。図３は、水平方向のカーブ推進部３におけ
る管体１、１どうしの間の部分をカーブの外側５から見
た状態を誇張して示す図である。また図４は、同部分を
カーブの内側４から見た状態を誇張して示す図である。
図３から明らかなように、カーブの内側４においては、
管体１、１の端面１８、１８どうしは、管体１、１にお
ける水平方向の中心軸１９、１９の位置において互いに
最も接近し、この中心軸１９、１９の位置から周方向に
離れるにつれて相互の間隔が徐々に広くなる。図４にお
いても、同様の傾向が図示されている。

【００１４】そこで、図４に示すように、スペーサ１１
を、その最薄部１５が管体１、１の水平方向の中心軸１
９、１９の位置に対応するように設置する。すなわち、
管体１、１の端面１８、１８どうしが互いに最も接近し
ている部分に最薄部１５が位置するようにスペーサ１１
を設置する。すると、スペーサ１１における平面状の端
面２０は一方の管体１の端面１８に接し、また他方の凹
凸状の端面２１は、カーブの内側４の部分における最薄
部１５を挟んだ一対の傾斜部１７、１７が他方の管体１
の端面１８に接する。すなわち、スペーサ１１は、周方
向に沿った一定範囲において、カーブの内側４における
管体１と管体１との端面１８、１８どうしの隙間に対応
した形状を呈することになる。換言すると、平面状の端
面２０ではその全面が管体１の端面１８に接し、凹凸状
の端面２１においても傾斜部１７によって一定の面積を
保った状態で管体１の端面１８に接することになる。こ
のため、カーブ推進部３においても、管体１、１どうし
の間で所定の面積を保った状態で推進力が伝達されるこ
とになり、点当たりが発生することがなく、したがって
推進応力の集中が防止されてその応力の緩和が図られ
る。また、推進力の大小にかかわらず一定の接触面積を
確保できるので、安定した緩衝作用を期待できる。

【００１５】図５は、真直推進部２とカーブ推進部３と
におけるスペーサ１１の作動状況を示す平面図である。
カーブ推進部３では、上述のように傾斜部１７において
接触が行われ、推進力が伝達されている。図６は、スペ
ーサ１１の凹凸状の端面２１におけるカーブ推進部３で
の管体１の端面１８との接触部分２２を図示する。図５
において、真直推進部２では、スペーサの最厚部１６が
管体１の端面１８に接触して推進力が伝達されている。
図７は、スペーサ１１の凹凸状の端面２１における真直
推進部２での管体１の端面１８との接触部分２３を図示
する。

【００１６】スペーサ１１の各部の寸法は、カーブ推進
部３における接触部分２２の面積と、真直推進部２にお
ける接触部分２３の面積とが同程度となるように設定す
る必要がある。このため、たとえば上記のようにスペー
サ１１の最厚部１６と傾斜部１７とがともに周方向に沿
った約４５度の範囲に形成されているようにするのが好
適である。

【００１７】スペーサ１１の傾斜部１７は、上記のよう
に階段状に形成する代わりに、連続した傾斜面によって
形成することもできる。またスペーサ１１は、上述のよ
うに基板部１２と、複数の円弧板１４ａ〜１４ｅを重ね
た円弧板部１３とを一体化した、複数の鋼板によって構
成する代わりに、環状体から凹凸状端面２１を削り出し
たものによって構成することもできる。さらにスペーサ
１１は、鋳造品などによって構成することもできる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によると、スペーサ
は、推力伝達部におけるカーブの最内側部分の管の端面
どうしの間に挟まれる部分が薄肉に形成されるととも
に、前記最内側部分から管の端面に沿って周方向に離れ
るにつれて徐々に肉厚が増大するように形成されている
ため、周方向に沿った一定範囲において、カーブの内側
部分における管と管との端面どうしの隙間に対応した形
状を呈することになり、このためカーブ推進部において
も所定の面積を保った状態で推進力が伝達されることに
なって、点当たりの発生を防止でき、したがって推進応
力の集中を防止できてその応力緩和を図ることができ、
また推進力の大小にかかわらず一定の接触面積を確保で
きるので、安定した緩衝作用を期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のカーブ推進工法用スペー
サの三面図である。

【図２】同スペーサの斜視図である。

【図３】水平方向のカーブ推進部における管体どうしの
間の部分をカーブの外側から見た図である。

【図４】同管体どうしの間の部分にスペーサが介装され
た状態をカーブの内側から見た図である。

【図５】真直推進部とカーブ推進部とにおけるスペーサ
の作動状況を示す平面図である。

【図６】スペーサにおける図５のカーブ推進部での管体
の端面との接触部分を示す図である。

【図７】スペーサにおける図５の真直推進部での管体の
端面との接触部分を示す図である。

【図８】カーブ推進工法を説明する平面図である。

【図９】従来のスペーサの動作を説明する図である。

【符号の説明】

１ 管体 ３ カーブ推進部 １５ 最薄部 １６ 最厚部 １７ 傾斜部 １８ 端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 章 兵庫県尼崎市大浜町２丁目26番地 株式会 社クボタ武庫川製造所内 Ｆターム(参考） 2D054 AA02 AC18 AD28

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 敷設時にカーブ状の経路に沿って推進さ
   れる一方の管の端面と他方の管の端面との間の推力伝達
   部に介装されるスペーサであって、前記推力伝達部にお
   けるカーブの最内側部分の管の端面どうしの間に挟まれ
   る部分が薄肉に形成されるとともに、前記最内側部分か
   ら管の端面に沿って周方向に離れるにつれて徐々に肉厚
   が増大するように形成されていることを特徴とするカー
   ブ推進工法用スペーサ。