JP2004162256A

JP2004162256A - 撤去可能な埋設管

Info

Publication number: JP2004162256A
Application number: JP2002325692A
Authority: JP
Inventors: Takahide Sekiguchi; 関口隆秀
Original assignee: TOHOKU NEJI SEIZO KK
Current assignee: TOHOKU NEJI SEIZO KK
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】低コストで作業性のよい撤去可能な埋設管を提供することを目的とする。
【解決手段】埋設管２０の撤去予定部位に内外へ貫通する貫通部を設け、掘削機により貫通部を起点にして埋設管２０を折損するようにした。貫通部は埋設管２０の内外周を貫通する複数の貫通溝２１または複数の貫通孔２２である。また、埋設管２０の撤去予定部位に接続部を設け、接続部に打設先端の残置管１０より強度を低くした埋設管２０ｂを接続した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺先受け工法でもって打設した埋設管を掘削機で地山とともに掘削して撤去するようにした、撤去可能な埋設管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削工事では地山を安定させるために、掘削するトンネルの先端部分から、上方、側方、前方に向って略放射状に長尺の埋設管（先受け鋼管）を打設し、管内より地盤改良剤を注入して行う工法が広く知られている。
トンネルを掘削する際には、この埋設管の後方部分も地盤と同時に掘削して、その部分を撤去する。
従来は、この埋設管に特殊構造の鋼管や樹脂管を使用していた（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９７５９２号公報（第３−４頁、図３、４）
【特許文献２】
特開２００１−２０６５７号公報（第３−４頁、図１、２、４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
＜イ＞ＦＲＰ管（ガラス繊維補強含浸樹脂）などの樹脂管は高価であり、施工コストが高くなる。
＜ロ＞折損、除去しやすいように外周部に溝などを設けた特殊構造の鋼管は、溝などを加工するための機械設備を必要とする。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、低コストで作業性のよい撤去可能な埋設管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】
上記目的を達成するために、本発明の撤去可能な埋設管は、トンネルの掘削に先立ち切羽前方の地山の周囲に打設し、掘削機により地山とともに掘削して撤去する埋設管であって、埋設管の撤去予定部位に内外へ貫通する貫通部を設け、掘削機により前記貫通部を起点にして埋設管を折損するようにしたものである。
【０００７】
ここで、貫通部を埋設管の内外周を貫通する複数の貫通溝または複数の貫通孔とすることができる。
【０００８】
また、本発明は、トンネルの掘削に先立ち切羽前方の地山の周囲に打設し、掘削機により地山とともに掘削して撤去する埋設管であって、埋設管の撤去予定部位に接続部を設け、前記接続部に打設先端の残置管より強度を低くした埋設管を接続したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
＜イ＞全体の構成（図１）
トンネル断面５の掘削に先立ち、地山６０に先受け鋼管１を順次継ぎ足しながら打設した後に、先受け鋼管１の内外周に固化材を注入固化させ、しかる後に端末側の埋設管２０を折損、撤去する。
【００１１】
＜ロ＞先受け鋼管（図１、図４）
先受け鋼管１は、例えば長さを３メートル程度、外径を８０ミリメートル程度に形成した鋼管であり、地山６０の状況に応じて所定本数継ぎ足して使用する。先受け鋼管１には、地山６０に設置される残置管１０と、地山６０とともに掘削される埋設管２０がある。
残置管１０の全長に亘って適宜な大きさの孔（図示せず）を多数設け、地盤改良剤（グラウト材）などを押し出すようになっている。
【００１２】
＜ハ＞埋設管（図２、図３）
埋設管２０は掘削範囲Ｌ内に埋設されるもので（図１参照）、内外周を貫通する細長い貫通溝２１を周方向に複数開口してある。
貫通溝２１は、１条、２条などの任意の条数で設けることができる。図２右側に示した実施例においては、貫通溝２１を周方向に３箇所開口し、さらに軸方向に間隔をあけて位相をずらして３箇所開口し、２条に形成した。
２条の貫通溝２１を互いに位相をずらすことによって埋設管２０の周方向のいずれの箇所にも必ず貫通溝２１が位置するようになり、作用方向による折損力のバラツキを小さくすることができる。
折損力のバラツキが多少あってもよい場合は、貫通溝２１を１条に形成してもよい。この場合でも、貫通溝２１を周方向に多数（６〜８箇所）設けることによって、埋設管２０の向きによるバラツキを小さくできる。
これら貫通溝２１は埋設管２０の撤去予定部位であって、埋設管２０の長手方向に適宜間隔で開口してある。
【００１３】
貫通溝２１の替わりに複数の貫通孔２２を開口してもよい（図２左側参照）。
あるいは貫通溝２１と管通孔２２の双方を開口してもよく、図２は埋設管２０の長手方向に貫通溝２１と管通孔２２を交互に開口した例である。
貫通溝２１や貫通孔２２は、掘削機の打撃力が集中し埋設管２０を折損するための起点となる。
また、埋設管２０は地山６０へ打設していくため、所定の軸方向の強度が必要である。
このため、貫通溝２１や貫通孔２２は埋設管２０の折損を可能とするが、埋設管２０を打設するに必要な軸方向耐力を有するようにその形状及び数量を適宜設計する。
貫通溝２１や貫通孔２２は、グラウト材を押し出すための流出孔を兼ねることができる。
埋設管２０の一端部の外周面に雄ねじ２４を形成し、他端部の内周面に雌ねじ２５を形成し、これらねじ部２４、２５を螺合して残置管１０と接続したり、埋設管２０同士を接続できる。
【００１４】
短く分割した短尺管２０ａを部分的に溶接２６して貫通溝２１や貫通孔２２を形成し、埋設管２０としてもよい（図３参照）。この場合は、工場等で余った残材を使用でき、コストダウン、リサイクル化が見込まれる。
【００１５】
＜ニ＞埋設管の使用形態（図４）
本発明では、先受け鋼管１を公知の二重管削孔工具３の外管として使用する。残置管１０の先端にリングビット３２を装着してあり、削孔ロッド３０先端のセンタービット３１をリングビット３２に嵌合する。
削孔ロッド３０の打撃力と回転力がセンタービット３１を介してリングビット３２にも伝達され、地山６０の削孔と先受け鋼管１（残置管１０と埋設管２０）の打設を同時に行なう。
【００１６】
次に、図１、図４を参照して、残置管１０と埋設管２０を打設し、掘削範囲Ｌ内の埋設管２０を撤去する場合について説明する。
【００１７】
＜イ＞先受け鋼管の打設（図１、図４（Ａ））
先ず、残置管１０の先端にリングビット３２を装着し、センタービット３１と嵌合して二重管削孔工具３を準備する。
ドリルジャンボ４を駆動し、削孔ロッド３０からの回転力と打撃力によりセンタービット３１及びリングビット３２で地山６０を削孔し、削孔の進行に伴って残置管１０が牽引されながら打設されていく。
残置管１０の打設が進行し、その全長が打設される前に必要に応じて次の残置管１０、削孔ロッド３０を順次継ぎ足していく。
次に残置管１０の後方に埋設管２０を継ぎ足して、トンネル掘削予定箇所５０より内側の掘削範囲Ｌ内に埋設管２０を打設する（図４（Ａ））。
その後、削孔ロッド３０とセンタービット３１を引き抜いて回収し、残置管１０と埋設管２０を地山６０に設置する。
【００１８】
＜ロ＞グラウト材の注入
設置した残置管１０と埋設管２０を用いて、地山６０の間にグラウト材を注入する。
グラウト材の注入作業は、残置管１０の孔や埋設管２０の貫通溝２１（貫通孔２２）を介してグラウト材を外部へ押し出して行なう。
このようにして地山６０にグラウト材を注入し、アーチ状のルーフを先受け鋼管１の長さに対応した距離だけ形成する。
なお、グラウト材を注入することなく、地山６０の水抜きを行うようにしてもよい。
【００１９】
＜ハ＞埋設管の撤去（図４（Ｂ））
上記のごとく掘削予定の地山６０を補強したら、この状態で堀削機により掘削範囲Ｌ内の地山６０とともに埋設管２０を掘削する。
この掘削作業においては、掘削機で掘削するときの打撃力が貫通溝２１や貫通孔２２に集中し、ここを起点にして埋設管２０が折損する。貫通溝２１や貫通孔２２は、埋設管２０の内外周を貫通して周方向へ多数形成しているため、埋設管２０の強度が低く、掘削機で容易に折損できる。
さらに埋設管２０の長手方向には、これら貫通溝２１や貫通孔２２を適宜間隔で開口しているので、掘削の進行に伴って図４（Ｂ）に示すように掘削範囲Ｌ内に埋設されている埋設管２０を次々と折損していくことができる。
こうして掘削予定箇所５０に至るまで掘削機で地山６０と共に埋設管２０を掘削していく。
このように本発明は、堀削機により地盤と同時に容易に掘削することが可能であり、特別な工具や機械を必要としないので、掘削工程が簡略化、掘削作業の効率化と工事コストの低減が図れる。
折損した埋設管２０は、掘削土砂と共に撤去する。
【００２０】
【発明の実施の形態２】
貫通溝２１や貫通孔２２を設けることなく、肉厚を薄くして強度を低くした埋設管２０ｂを使用し、任意の箇所から折損できるようにしてもよい。
肉厚は埋設管２０ｂの折損を可能とするが、打設するに必要な軸方向耐力や曲げ耐力を有するように設計する。
掘削範囲Ｌが短い場合は、１本の埋設管２０ｂを残置管１０に接続して使用し、掘削範囲Ｌが長い場合は、複数本の埋設管２０ｂを例えばカップリング２７で接続して使用する（図５参照）。
【００２１】
【発明の実施の形態３】
従来、鋼管の外周部にＶ溝などを形成したものがあるが、Ｖ溝を形成しただけでは折損できない恐れがある。
本発明は、このようなＶ溝の箇所へさらに貫通溝２１や貫通孔２２を複数設けてもよい。
Ｖ溝などへ貫通溝２１や貫通孔２２を追加することで、確実に埋設管２０を折損することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上のようになるため、つぎのような効果を得ることができる。
＜イ＞埋設管の撤去予定部位に内外周を貫通する貫通溝や貫通孔が開口してあり、ここを起点に埋設管が折損しやすいので、堀削機により地山と同時に容易に掘削することが可能である。このため、特別な工具や機械を必要とせず、掘削工程が簡略化され、作業性が大幅に向上する。
＜ロ＞高価な樹脂管を使用することがないので、施工コストが安い。
＜ハ＞貫通溝や貫通孔は、埋設管の内外周を貫通して形成するだけなので、加工が容易であり、高価な機械設備を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】残置管と埋設管をトンネル周囲の地山に打設する説明図。
【図２】埋設管の斜視図。
【図３】他の埋設管の斜視図。
【図４】作業手順を示す説明図で、（Ａ）は二重管削孔工具によって残置管と埋設管を打設した状態を示し、（Ｂ）は埋設管を折損、撤去する状態を示す。
【図５】他の実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１・・・・先受け鋼管
１０・・・残置管
２０・・・埋設管
２０ａ・・短尺管
２０ｂ・・埋設管
２１・・・貫通溝
２２・・・貫通孔
２４・・・雄ねじ
２５・・・雌ねじ
２６・・・溶接
２７・・・カップリング
３・・・・二重管削孔工具
３０・・・削孔ロッド
３１・・・センタービット
３２・・・リングビット
４・・・・ドリルジャンボ
５・・・・トンネル
５０・・・掘削予定位置
６０・・・地山
Ｌ・・・・掘削範囲

Claims

トンネルの掘削に先立ち切羽前方の地山の周囲に打設し、掘削機により地山とともに掘削して撤去する埋設管であって、
埋設管の撤去予定部位に内外へ貫通する貫通部を設け、
掘削機により前記貫通部を起点にして埋設管を折損するようにした、
撤去可能な埋設管。
請求項１において、前記貫通部は埋設管の内外周を貫通する複数の貫通溝または複数の貫通孔であることを特徴とする、撤去可能な埋設管。
トンネルの掘削に先立ち切羽前方の地山の周囲に打設し、掘削機により地山とともに掘削して撤去する埋設管であって、
埋設管の撤去予定部位に接続部を設け、
前記接続部に打設先端の残置管より強度を低くした埋設管を接続したことを特徴とする、
撤去可能な埋設管。