JP2005083007A - Method for laying square pipe - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、トンネルの掘削に先立って設置する支保工である先行支保工のような、アーチ型の地中構造体を構築するために用いられる角型鋼管などの断面形状が角型の管を地山内に埋設する方法に関するものである。 The present invention, for example, has a square cross-sectional shape such as a square steel pipe used to construct an arch-shaped underground structure such as a preceding support that is installed prior to tunnel excavation. It relates to a method of burying pipes in natural ground.
一般に、トンネル坑口部や土被りが薄い場合における掘削・支保では、地山に扁平なアーチを構成する必要があることから、トンネルの軸方向に、上記アーチ部に沿って、多数の筒体を互いに隣接させて推進・埋設して上記地山を補強する方法が行われている。具体的には、図3(a)に示すように、アーチ部となる地山50内に、上記アーチ部に沿って、トンネルの軸方向に延長する多数の継手付き鋼管21を互いに隣接させて推進・埋設してこれを先行支保工20とし、その後、上記先行支保工20内部を掘削してトンネルを構築する方法が提案されている。上記継手付き鋼管21は、詳細には、図3(b)に示すように、断面が台形状の鋼製の本体21mとこの本体21mの両側面の上端部及び下端部から隣接する継手付き鋼管21の本体21mの側面の上端部及び下端部側にそれぞれ突出する継手21a,21b及び継手21c,21dを備えた第1の継手付き鋼管21Aと、上記継手21a〜21dに係合する継手21p〜21sを備えた第2の継手付き鋼管21Bの2種類があり、上記第1の継手付き鋼管21Aの継手21a,21bに、上記第1の継手付き鋼管21Aに隣接する第2の継手付き鋼管21Bの継手21p,21qをそれぞれ嵌合させる構造となっている。
上記継手付き鋼管21Aの推進方法としては、例えば、図3(c)に示すように、図示しない牽引装置に連結されたPC撚り線22,22を継手付き鋼管21Aの前面に取付けるとともに、上記継手21a,21bに上記継手21p,21qをそれぞれ嵌合させて継手付き鋼管21Aを継手付き鋼管21Bに連結しながら継手付き鋼管21Aを牽引する。このとき、上記継手付き鋼管21A内にオーガー削孔装置23をセットして上記継手付き鋼管21Aの前面の地山を掘削しながら上記継手付き鋼管21Aを推進させる。上記継手付き鋼管21Aの埋設後には、上記オーガー削孔装置23を引き抜いて、上記継手付き鋼管21A内にコンクリートを充填して先行支保工20を構築する(例えば、非特許文献1参照)。
In general, in excavation and support when the tunnel wellhead and soil covering are thin, it is necessary to form a flat arch on the ground, so a large number of cylinders are formed along the arch in the axial direction of the tunnel. There is a method of reinforcing the above natural ground by propelling and burying them adjacent to each other. Specifically, as shown in FIG. 3 (a), a large number of
As a method for propelling the steel pipe with joint 21A, for example, as shown in FIG. 3C, PC stranded
上記のような筒体を埋設する際には、一般には、埋設管内でオーガースクリューを回転させて土砂を掘削・排土しながら上記埋設管を後方から押圧してこれを埋設するオーガー式削孔推進機が用いられている。図4(a)〜(c)は従来のオーガー式削孔推進機30の構成を示す図で、このオーガー式削孔推進機30は、埋設管31と、埋設管31の内部に設けられたケーシング32と、このケーシング32内に進退自在に貫通されたオーガースクリュー33と、立坑51内に敷設されたガイドレール34に沿って移動自在に設置された、上記埋設管31の押圧装置(油圧シリンダ35)とオーガースクリュー33の推進装置とを兼ね備えた駆動部36とを備え、上記オーガースクリュー33により地山50を掘削しながら、上記埋設管31を推進する。そして、所定の長さの埋設管31及びオーガースクリュー33が所定の深さまで達すると、上記埋設管31及びオーガースクリュー33を継ぎ足して再度掘削を進めるという作業を繰り返し、上記埋設管31を推進方向に連結しながら上記地山50内に埋設する。このオーガー式削孔推進機30では、上記埋設管31の先端に先導管37を設けて、オーガースクリュー33の掘削刃33kにより掘削された土砂をケーシング32内に円滑に誘導するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来のオーガー式削孔推進機30は、埋設管31が円筒状の筒体である場合には問題はないが、埋設する管の断面形状が上記継手付き鋼管21のような角型の管の場合には、角型管の隅部を掘削することができなかった。すなわち、上記オーガースクリュー33及びその掘削刃33kは回転しながら地山50を掘削するように構成されているので、上記掘削刃33kの回転範囲外となる角型管の隅部の土砂を十分に掘削して排出することができないため、上記継手付き鋼管21のような角型管をスムースに推進させることが困難であった。
However, the conventional auger
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、地中に埋設する埋設管の断面形状が角型である場合にも、上記埋設管をスムースに地山内に推進することのできる角型管の埋設方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and even when the cross-sectional shape of the buried pipe buried in the ground is a square shape, the corner capable of smoothly propelling the buried pipe into the ground. An object is to provide a method for burying a mold tube.
本発明の請求項1に記載の発明は、角型管内に筒状の内管を設置するとともに、上記内管内に回転するスクリューの先端に掘削刃が取付けられたオーガー削孔装置を挿入し、このオーガー削孔装置を用いて地山を掘削しながら上記角型管と上記内管と上記オーガー削孔装置とを同時に推進して上記角型管を地山内に埋設する角型管の埋設方法であって、上記角型管の先端部に上記角型管の外周に沿った筒状の案内刃を取付けるとともに、上記角型管と内管との間に設けられた空隙部の先端側角部にジェット水噴射ノズルを設置して、上記ジェット水噴射ノズルからのジェット水を、上記案内刃の開口部の内側から上記地山内へ噴射しながら、上記地山を掘削するようにしたことを特徴とするものである。 According to the first aspect of the present invention, a cylindrical inner tube is installed in a square tube, and an auger drilling device having a drilling blade attached to the tip of a rotating screw is inserted into the inner tube. A method of embedding a square tube in which the square tube, the inner tube, and the auger drilling device are simultaneously promoted while excavating a natural ground using the auger drilling device, and the square tube is embedded in the natural ground. A cylindrical guide blade along the outer periphery of the rectangular tube is attached to the distal end portion of the rectangular tube, and the distal side corner of the gap provided between the rectangular tube and the inner tube The jet water injection nozzle is installed in the section, and the ground water is excavated while jet water from the jet water injection nozzle is sprayed into the natural ground from the inside of the opening of the guide blade. It is a feature.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の角型管の埋設方法において、上記内管の上記案内刃の後端部に、上記案内刃に当接する当接部材を設けて、上記内管と角型管とを一体に推進させるとともに、上記ジェット水噴射ノズルを上記案内刃の内周側に固定したことを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の角型管の埋設方法において、上記案内刃を内管の先端側に取付けるとともに、上記角型管の上記案内刃の後端部に、上記案内刃に当接する当接部材を設けて、上記内管と角型管とを一体に推進させるようにしたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the method for embedding the square tube according to the first aspect, the rear end portion of the guide blade of the inner tube is provided with a contact member that contacts the guide blade. The inner tube and the square tube are integrally propelled, and the jet water injection nozzle is fixed to the inner peripheral side of the guide blade.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the square tube embedding method according to the first aspect, wherein the guide blade is attached to a distal end side of the inner tube, and a rear end portion of the guide blade of the square tube. Further, an abutting member that abuts on the guide blade is provided so that the inner tube and the square tube are integrally propelled.
本発明によれば、オーガー削孔装置を用いて地山を掘削しながら角型管を地山内に埋設する際に、上記角型管の先端部に上記角型管の外周に沿った筒状の案内刃を取付けるとともに、上記角型管と内管との間に設けられた空隙部の先端側角部にジェット水噴射ノズルを設置して、上記ジェット水噴射ノズルからのジェット水を、上記案内刃の開口部の内側から上記地山内へ噴射しながら上記地山を掘削して、上記角型管を上記地山に挿入するようにしたので、角型管内部の4隅を効果的に掘削することができ、角型管をスムースに地山内へ推進することができる。 According to the present invention, when a square tube is embedded in a natural mountain while excavating the natural mountain using an auger drilling device, a cylindrical shape along the outer periphery of the rectangular tube is provided at the tip of the rectangular tube. And installing a jet water injection nozzle at the corner on the tip side of the gap provided between the square tube and the inner tube, the jet water from the jet water injection nozzle, The ground is excavated from the inside of the opening of the guide blade into the ground, and the square pipe is inserted into the ground, so that the four corners inside the square pipe are effectively removed. It can be excavated, and the square tube can be smoothly pushed into the ground.
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図1は、本最良の形態に係るオーガー式削孔推進機の概略構成を示す平面図で、各図において、1は地山50に埋設される断面形状が矩形である角型管、10は外形が上記角型管1と同型でかつ円筒状の中空部を有する推進管11と、この推進管11内に設置された、回転するスクリュー12aの先端に掘削刃(以下、オーガービットという)12bが取付けられたオーガー削孔装置12と、立坑51内に設置された、上記オーガー削孔装置12と上記推進管11とを同時に推進するための推進装置13及びガイドセル14とを備えたオーガー式削孔推進機である。
上記推進管11と上記オーガー削孔装置12の後端側は、ともに、上記推進装置13の先端部に設けられた推進部材取付け部15に固定されており、上記推進装置13により一体に推進される。なお、16は上記推進管11の後端部を推進して、上記推進管11の推進を補助するための油圧ジャッキである。
本例では、上記推進管11外周側に配置される角型管1の先端側に、その断面形状が上記角型管1の進行方向に幅が狭くなる直角三角形の案内刃2を取付けるとともに、上記推進管11の先端側で上記案内刃2の後端部に、上記案内刃2の背面側に当接する当接部材17を取付けて、上記推進装置13により、上記推進管11と上記オーガー削孔装置12と上記角型管1とを同時に地山50内に推進させるようにしている。
また、18は上記案内刃2の4隅に取付けられた、高圧ホース18aを介して図示しない高圧水供給装置に連結されたジェットノズル18bを備えたウォータージェット噴射装置、19は推進管11の内壁とスクリュー12aの羽根部との隙間を通って送られてきた排土を含む泥水を外部へ排出するための泥水排出手段である。
なお、上記角型管1の内壁と推進管11の外壁との間には、スペースがあるので、ウォータージェット噴射装置18の高圧ホース18aを、上記スペース内に収納することができる。
Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an auger type drilling propulsion machine according to the best mode. In each figure, 1 is a square tube having a rectangular cross-sectional shape embedded in a
The propulsion tube 11 and the rear end side of the auger
In this example, the right angle
Since there is a space between the inner wall of the
次に、上記オーガー式削孔推進機10を用いて角型管1を地山50内へ推進する方法について説明する。
まず、角型管1をガイドセル14上に搭載し、次に、推進管11を推進部材取付け部15に固定するとともに、オーガー削孔装置12を上記推進部材取付け部15に回転可能に固定し、上記推進装置13を駆動して上記推進管11とオーガー削孔装置12とを前進させて上記角型管1の内部に挿入する。上記推進管11とオーガー削孔装置12とを更に前進させると、上記推進管11の当接部材17が角型管1の先端部に取付けられた案内刃2の背面に当接して上記角型管1を前方に押すので、上記推進管11と上記オーガー削孔装置12と上記角型管1とは同時に地山50内に推進される。
このとき、図2(a),(b)に示すように、上記オーガー削孔装置12の先端側に設けられたオーガービット12bにより、上記挿入される角型管1の前面の地山50を掘削するとともに、上記案内刃2の4隅に取付けられてウォータージェット噴射装置18のジェットノズル18bから高圧のジェット水を上記地山50内に噴出させて、上記オーガービット12bの外周部と上記角型管1の内周側の4隅との間(以下、角型管1内部の4隅という)の地山50を掘削する。これにより、オーガービット12bでは掘削できなかった角型管1内部の4隅の地山50も同時に掘削することができるので、角型管1をスムースに地山50内へ推進させることができる。
また、ジェットノズル18bからのジェット水は、上記案内刃2とオーガービット12bの外周部との間の狭い領域に集中して噴出されるので、地山50を効率的に掘削できるとともに、余掘りによる空隙ができにくく、ジェット水の水も拡散しないため、地盤の弱体化を防止することができる。
なお、上記地山50を掘削した排土を含む泥水は、上記推進管11の内壁とスクリュー12aの羽根部との隙間を通って泥水排出手段19に送られ、外部へ排出される。
また、所定長さの角型管1,推進管11,オーガー削孔装置12が所定の深さまで達したときには、従来と同様に、上記角型管1,推進管11,オーガー削孔装置12を継ぎ足して再度掘削を進める。
Next, a method for propelling the
First, the
At this time, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a
Further, since the jet water from the jet nozzle 18b is concentrated and ejected in a narrow area between the
The muddy water including the soil excavated from the
Further, when the
このように、本最良の形態では、角型管1を地山50内へ推進する際に、上記角型管1の先端部に案内刃2を取付け、更に、上記案内刃2の4隅にウォータージェット噴射装置18のジェットノズル18bを取付けて、オーガービット12bにより上記挿入される角型管1の前面の地山50を掘削するとともに、上記ジェットノズル18bからのジェット水を上記地山50内へ噴射して上記角型管1内部の4隅も同時に掘削しながら上記角型管1を上記地山50に挿入するようにしたので、オーガービット12bのみでは掘削できなかった角型管1内部の4隅の地山50を効果的に掘削することができ、角型管1をスムースに地山50内へ推進することができる。
また、ジェットノズル18bからのジェット水は上記案内刃2とオーガービット12bの外周部との間の狭い領域に集中して噴出されるので、地山を効率的に掘削できる。
Thus, in this best mode, when the
Moreover, since the jet water from the jet nozzle 18b is concentrated and ejected in the narrow area | region between the said
なお、上記最良の形態では、推進管11の外形を角型管1と同型としたが、円筒形であってもよい。このときには、角型管1を確実に推進するため、当接部材17の外形を角型管1と同型にするなどして、当接部材17と案内刃2との接触面積を大きくすることが望ましい。なお、当接部材17の位置を変更するとともに、角型管1に、別途、その背面側が上記当接部材17の前面に当接する部材を取付けるようにしてもよい。
また、ジェットノズル18bは必ずしも案内刃2に取付ける必要はなく、ジェットノズル18bの噴射口が上記案内刃2の内側に位置するようにすればよいので、、例えば、角型管1の内壁と推進管11の外壁との間に保持部材を設けてこの保持部材にジェットノズル18bを取付けるようにしてもよい。
あるいは、上記案内刃2を推進管11の先端側に取付けるとともに、上記角型管1の先端部で上記案内刃2の背後側に、上記案内刃2に当接する当接部材を設けて、上記推進管11と上記角型管1とを一体に推進させるようにしてもよい。なお、この場合にも、ジェットノズル18bは案内刃2の開口部の内側に取付けるようにすればよい。
In the best mode, the outer shape of the propulsion tube 11 is the same as that of the
Further, the jet nozzle 18b is not necessarily attached to the
Alternatively, the
以上説明したように、本発明によれば、角型管内部の4隅を効果的に掘削しながら、角型管を推進させることができるので、例えば、先行支保工のような、アーチ型の地中構造体を構築するために用いられる角型鋼管などの断面形状が角型の管を容易に地山内に埋設することができる。 As described above, according to the present invention, the square pipe can be propelled while effectively excavating the four corners inside the square pipe. A square pipe having a cross-sectional shape such as a square steel pipe used for constructing an underground structure can be easily embedded in a natural ground.
1 角型管、2 案内刃、10 オーガー式削孔推進機、11 推進管、
12 オーガー削孔装置、12a スクリュー、12b オーガービット、
13 推進装置、14 ガイドセル、15 推進部材取付け部、16 油圧ジャッキ、
17 当接部材、18 ウォータージェット噴射装置、18a 高圧ホース、
18b ジェットノズル、19 泥水排出手段、50 地山。
1 square tube, 2 guide blades, 10 auger type drilling propulsion machine, 11 propulsion tube,
12 auger drilling device, 12a screw, 12b auger bit,
13 propulsion device, 14 guide cell, 15 propulsion member mounting portion, 16 hydraulic jack,
17 abutting member, 18 water jet spraying device, 18a high pressure hose,
18b Jet nozzle, 19 Mud discharge means, 50 ground.
Claims (3)
The guide blade is attached to the distal end side of the inner tube, and a contact member that contacts the guide blade is provided at the rear end portion of the guide blade of the square tube so that the inner tube and the square tube are integrated. The method for embedding a square tube according to claim 1, wherein the square tube is embedded.
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