JP2010018973A - Steel pipe for pipe roof - Google Patents
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Description
本発明は、パイプルーフ工法として、地中壁、補強体、止水体等の地下構造物を構築するのに使用するパイプルーフ用鋼管に関するものである。 The present invention relates to a steel pipe for pipe roof used as a pipe roof construction method for constructing underground structures such as underground walls, reinforcing bodies and waterstops.
パイプルーフ工法は、周知のように土かぶりが浅く、上部に構造物がある場合や軟弱地質の箇所で支保工の外周をボーリングして、鋼管の85〜200mm程度を挿入し、鋼管(パイプ)の列によるルーフを形成させ、掘削と同時にパイプを支保工で支持しながら掘削する工法であり、先に埋設した鋼管の継手と他の鋼管の継手とを接続して推進する作業を繰り返すことでパイプルーフを構築する。 As is well known, the pipe roof method has a shallow soil cover, and there is a structure on the top or the outer periphery of the support is bored at a soft geological location, and a steel pipe (pipe) of about 85 to 200 mm is inserted. This is a method of excavating while forming a roof with a row and supporting the pipe with a support at the same time as excavation, and by repeating the work of connecting and propelling the previously buried steel pipe joint and other steel pipe joints Build a pipe roof.
すなわち、外周の予め設定された位置に長手方向の全長にわたって雄雌嵌合の継手部を設けた鋼管を地中に推進して埋設するものであり、鋼管の発進側に推力を発生する元押し装置を設置し、先頭に地山を掘削する掘進機を配置して推進し、さらに、掘進機に鋼管を後続させて推進することで、この鋼管を地中に埋設している。そして、既に埋設された鋼管に隣接させて他の鋼管を配置し、既に埋設された鋼管の継手と他の鋼管の継手を接続して推進する作業を繰り返す。 In other words, a steel pipe provided with a male-female fitting joint over the entire length in the longitudinal direction at a predetermined position on the outer periphery is buried in the ground, and a thrust is generated on the starting side of the steel pipe. The steel pipe is buried in the ground by installing a device, placing a propulsion machine that excavates natural ground at the head and propelling it, and then propelling the excavator by following the steel pipe. Then, another steel pipe is arranged adjacent to the already buried steel pipe, and the operation of connecting and propelling the already buried steel pipe joint and the other steel pipe joint is repeated.
この場合、構築すべきトンネルなどの地下構造物が大きいときは、1本の鋼管を推進する毎に該鋼管の後部に新たな鋼管を溶接して順次推進して発進側から到達側まで見かけ上1本の鋼管を埋設し、さらに、前記鋼管に隣接させて他の鋼管を配置して既に埋設された鋼管の継手と他の鋼管の継手とを接続して推進する作業を繰り返すことでパイプルーフを構築している。 In this case, when there is a large underground structure such as a tunnel to be constructed, every time a single steel pipe is propelled, a new steel pipe is welded to the rear of the steel pipe and propelled in order to make it appear from the start side to the arrival side. A pipe roof is constructed by burying one steel pipe, and arranging another steel pipe adjacent to the steel pipe and repeating the work of connecting and propelling the joint of the already buried steel pipe and the joint of the other steel pipe. Is building.
ところで、パイプルーフを構築するための工期を短縮するため、少なくとも2本の鋼管を平行に配置して連結し、かつ、外周所定位置に全長にわたって継手部を設けた連結管を使用し、一度の推進作業で少なくとも2本の管を推進するようにしたものが下記特許文献にある。
前記特許文献1は、パイプルーフの構築方法として、構築すべきパイプルーフの基準となる位置に外周所定位置に全長にわたって継手部を設けた1本の基準管をセミシールド推進工法によって埋設する。
In
そして、少なくとも2本の管を連結し、かつ、外周所定位置に全長にわたって継手部を設けた連結管を発進側に配置するとともに該連結管の前端に連結管を構成する管に対応したトンネルを掘削する掘進装置を配置し、前記連結管の継手部を前記基準管に設けた継手部に係合させ、その後、前記連結管を構成する管に推力を付与して基準管にそって推進して埋設し、さらに、前記埋設された連結管の継手部に新たな連結管の継手部を係合させて推進して埋設する。 And, at least two pipes are connected, and a connecting pipe provided with a joint portion over the entire length at a predetermined position on the outer periphery is arranged on the starting side, and a tunnel corresponding to the pipe constituting the connecting pipe is formed at the front end of the connecting pipe. An excavation device for excavation is arranged, and the joint portion of the connecting pipe is engaged with the joint portion provided on the reference pipe, and then thrust is applied to the pipe constituting the connecting pipe and propelled along the reference pipe. Further, the joint portion of the new connecting pipe is engaged with the joint portion of the buried connecting pipe and is then propelled and buried.
連結管は、接続部材として予め設定された幅寸法と厚さを有する鋼板を用い、該鋼板によって2本の鋼管を全長にわたって溶接することで連結した構造である。 The connecting pipe has a structure in which a steel plate having a preset width dimension and thickness is used as a connecting member, and two steel pipes are welded over the entire length by the steel plate.
接続部材としてH形鋼、或いは他の構造用形鋼を用い、該形鋼によって鋼管を連結した構造であっても良いとある。 The connecting member may be a structure in which H-shaped steel or other structural steel is used and steel pipes are connected by the steel.
鋼管を掘進させる掘進装置としては、互いに屈折可能に構成されたシールド本体とテールシールドを有し、かつ、シールド本体の先端に地山を掘削するカッターヘッドを設けるとともに、テールシールドの外周所定位置に隣接する他の掘進機と連結するための連結部を設けた掘進機を有し、前記掘進機を連結管を構成する鋼管の数と一致させて並列させるとともに互いに連結部を介して連結する。 The excavation device for excavating a steel pipe has a shield body and a tail shield configured to be able to bend each other, and a cutter head for excavating a natural ground is provided at the tip of the shield body, and the tail shield has a predetermined outer peripheral position. The excavator has a connecting portion for connecting to another adjacent excavator, and the excavator is arranged in parallel with the number of steel pipes constituting the connecting pipe and connected to each other via the connecting portion.
特許文献2は、パイプルーフ用鋼管は、並列させた2本の鋼管の相互を対向面側でH形鋼をつなぎ部材として一体的に連結した点では、前記特許文献1と同じであるが、雄継手や雌継手にH鋼を用い、このH鋼である雄継手と雌継手とを結合して鋼管を並列させたものである。
前記特許文献1、特許文献2のパイプルーフ用鋼管は、並列させた2本の鋼管の相互を対向面側でH形鋼をつなぎ部材として一体的に連結したものであり、2本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事が出来、2本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事により、複数列を組合せてパイプルーフとする場合、全体の必要設置幅を調整する事が可能な事により、最小の施工数量とする事が出来るという利点を有する。
The steel pipes for pipe roofs of
また、従来の単管パイプルーフと比べ、1組の連結鋼管は幅員が広く、複数列を組合せてパイプルーフとする場合、施工本数が少なくなるため、施工費の縮減と施工期間の短縮が図れる。 In addition, compared to conventional single pipe pipe roofs, a set of connected steel pipes has a wide width, and when a pipe roof is formed by combining multiple rows, the number of constructions is reduced, so the construction cost can be reduced and the construction period can be shortened. .
しかも、2本の鋼管を任意の間隔でつなぐ部材は、任意の部材厚なを使用する事が可能であり、必要に応じた強度が得られる。 And the member which connects two steel pipes by arbitrary intervals can use arbitrary member thickness, and the intensity | strength as needed is acquired.
ただし、特許文献1、特許文献2のパイプルーフ用鋼管は、並列させた2本の円筒の鋼管の相互を対向面側でH形鋼をつなぎ部材として一体的に連結したものであり、鋼管がメガネのレンズ状に突出する。すなわち、つなぎ部材としてH形鋼は狭隘部分として存在し、外周全体の形状はデコボコのものである。
However, the steel pipes for pipe roofs of
このような形状では、掘削推進の時の施工性が悪く、周辺地盤を緩めてしまうおそれがある。 In such a shape, workability at the time of excavation promotion is poor, and there is a risk of loosening the surrounding ground.
また、鋼管先端開口が掘削面であるが、鋼管押込み時に於いて、鋼管先端の掘削作業を行うのに面積が狭く施工性が悪い。 Moreover, although the opening of the steel pipe is the excavation surface, when the steel pipe is pushed in, the area is small and the workability is poor for excavation work of the steel pipe.
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、掘削・押し込み作業を行う際の施工性が良く、上下面は水平面が多く、平面性が良く周辺地盤を緩める事が少ないパイプルーフ用鋼管を提供することにある。 The object of the present invention is to eliminate the inconvenience of the conventional example, and to improve the workability when performing excavation / pushing work. It is to provide.
本発明は前記目的を達成するため、第1に、鋼管を並列させて地山に挿入するパイプルーフ工法に使用するパイプルーフ用鋼管であって、並列させた2本の円筒鋼管の相互を対向内向面側では鋼管の上下外形高さ位置で水平部材で連結し、かつ、鋼管相互間の中間部分で前記上下の水平部材間に垂直な仕切板を配設し、鋼管の外向面にH鋼による継手をそのフランジ端縁を結合させて設けたこと、第2に、前端に嵌める刃口管は、上下の水平部材と左右のH鋼による継手を連続的に囲む形状で、鋼管相互間の中間部分の垂直な仕切板に対応する垂直な仕切板を中央に設けたことを要旨とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a pipe roof steel pipe used for a pipe roof construction method in which steel pipes are inserted in parallel and placed in a natural ground, and the two parallel cylindrical steel pipes face each other. On the inward surface side, the steel pipe is connected by a horizontal member at the height position of the upper and lower outer shapes, and a vertical partition plate is disposed between the upper and lower horizontal members at an intermediate portion between the steel pipes. The second end of the blade tube fitted to the front end is a shape that continuously surrounds the upper and lower horizontal members and the left and right H steel joints. The gist is that a vertical partition plate corresponding to the vertical partition plate in the middle portion is provided in the center.
請求項1記載の本発明によれば、2本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事が出来る。また、2本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事により、複数列を組合せてパイプルーフとする場合、全体の必要設置幅を調整する事が可能な事により、最小の施工数量とする事が出来る。 According to the first aspect of the present invention, two steel pipes can be connected at an arbitrary interval. In addition, by connecting two steel pipes at an arbitrary interval, when combining multiple rows into a pipe roof, the total required installation width can be adjusted, so the minimum construction quantity can be achieved. .
さらに、従来の単管パイプルーフと比べ、1組の連結する鋼管は幅員が広く、複数列を組合せてパイプルーフとする場合、施工本数が少なくなるため、施工費の縮減と施工期間の短縮が図れる。 Furthermore, compared to conventional single-pipe pipe roofs, a set of steel pipes to be connected has a wide width, and when a pipe roof is formed by combining multiple rows, the number of constructions is reduced, so the construction cost and construction period are shortened. I can plan.
2本の鋼管を任意の間隔でつなぐ部材は水平部材であるが、任意の部材厚なものを使用する事が可能であり、必要に応じた強度が得られる。 Although the member which connects two steel pipes at arbitrary intervals is a horizontal member, it is possible to use a member having an arbitrary thickness, and the strength required can be obtained.
さらに、鋼管相互間の中間部分で前記上下の水平部材間に垂直な仕切板を配設したことにより、水平部材の部材厚のみに頼らずに、水平部材の荷重受け強度をこの仕切板の補強により向上させることができる。 Further, by arranging a vertical partition plate between the upper and lower horizontal members in the middle part between the steel pipes, the load receiving strength of the horizontal member can be reinforced without relying only on the thickness of the horizontal member. Can be improved.
これに加えて、2本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管押込み時に於いて、鋼管先端の掘削作業を行う、刃口部の開口面積が広くなり、施工性が良い。 In addition to this, the horizontal member that connects the two steel pipes is located at the outer height of the steel pipe, so that when the steel pipe is pushed in, the opening area of the blade edge part that excavates the tip of the steel pipe is widened. Good workability.
2本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管外形形状の少なくとも上下面は水平面が多く、平面性が良く、周辺地盤を緩める事が少ない。 The horizontal member connecting the two steel pipes is positioned at the height of the outer shape of the steel pipe, so that at least the upper and lower surfaces of the outer shape of the steel pipe have many horizontal surfaces, good flatness, and rarely loosen the surrounding ground.
2本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管外形形状の少なくとも上下面は水平面が多く、平面性が良く、連結する鋼管を防護部材として使用する施工では、連結する鋼管との接続が良い。 In the construction where the horizontal member that connects the two steel pipes is at the outer height position of the steel pipe, at least the upper and lower surfaces of the outer shape of the steel pipe have many horizontal surfaces, good flatness, and the connecting steel pipe is used as a protective member. The connection with the steel pipe to connect is good.
鋼管とビルトH鋼(任意製作品)およびハイスレンドH鋼(市場製品)部材の一体化構造であり、剛性が高い。 It is an integrated structure of steel pipe, built H steel (optional product) and high slend H steel (market product) members, and has high rigidity.
全体として剛性が高く、直進性も高いため、推進施工では高精度が得られる。 As a whole, the rigidity is high and the straightness is also high, so high accuracy is obtained in propulsion construction.
請求項2記載の本発明によれば、前端に嵌める刃口管の開口は広い面積で確保でき、掘削効率がよいとともに、一方の鋼管を作業員の出入り用、もう一方の鋼管を土砂の搬出及び通風孔として施工できるため、作業性が良く施工環境も良い。 According to the second aspect of the present invention, the opening of the blade tube fitted to the front end can be secured in a wide area, excavation efficiency is good, one steel pipe is used for entering and exiting workers, and the other steel pipe is used for carrying out sediment. And since it can be constructed as a ventilation hole, workability is good and the construction environment is also good.
以上述べたように本発明のパイプルーフ用鋼管は、2本の鋼管を任意の間隔でつなぐ事が出来、施工本数が少なくなるため、施工費の縮減と施工期間の短縮が図れ、2本の鋼管をつなぐ水平部材は、鋼管の外形高さ位置とする事で、鋼管押込み時に於いて、鋼管先端の掘削作業を行う刃口部の開口面積が広くなり、施工性が良く、上下面は水平面が多く、平面性が良く、周辺地盤を緩める事が少なく、直進性も高いため、推進施工では高精度が得られるものである。 As described above, the pipe roof steel pipe of the present invention can connect two steel pipes at an arbitrary interval, and the number of constructions is reduced, so that the construction cost can be reduced and the construction period can be shortened. The horizontal member that connects the steel pipes is positioned at the outer height of the steel pipe, so that when the steel pipe is pushed in, the opening area of the cutting edge for excavating the tip of the steel pipe is widened, workability is good, and the top and bottom surfaces are In many cases, the flatness is good, the surrounding ground is rarely loosened, and the straightness is high.
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明のパイプルーフ用鋼管の1実施形態を示す斜視図、図2は同上正面図、図3は同上平面図、図4は同上側面図で、横向きにして並列させた2本の円筒の鋼管1,1の相互を対向内向面側1aでは鋼管1,1の上下外形高さ位置、すなわち外周上下頂上高さ位置で水平部材としての水平板体2,2で連結した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing an embodiment of a steel pipe for pipe roof according to the present invention, FIG. 2 is a front view of the same, FIG. 3 is a plan view of the same, and FIG. 4 is a side view of the same. The
上下の水平板体2,2は相互に平行になるものであり、その端部が鋼管1,1の外周に衝合するが、その衝合箇所は鋼管1,1の外周上下頂上付近であればよい。
The upper and lower
また、鋼管1,1の相互間の中間部分で前記上下の水平板体2の中央間に垂直な仕切板3を配設し、この上下の水平板体2,2と仕切板3とで鋼管1,1を相互に連結するH型の連結部材を形成するようにした。
In addition, a
さらに、鋼管1,1の外向面側1bにH鋼による雄継手としての継手4または雌継手としての継手5をそのフランジ端縁を結合させて設ける。
Further, a
前記雄継手としての継手4は雌継手としての継手5に対して多少小振りなものとし、雄継手4と雌継手5との嵌合は、雌継手5のフランジ間に雄継手4のフランジが入り込み、さらにこの入り込んだ雄継手4のフランジの先端は雌継手5のウエブに近接する。
The
なお、他の実施形態として、継手4と継手5はこれらを雄継手や雌継手として形成せずに、同一の大きさのものとしてもよい。その場合は、相互のフランジ端を重ね合わせずに、単に衝合させるだけのものである。 As another embodiment, the joint 4 and the joint 5 may have the same size without forming them as a male joint or a female joint. In that case, the ends of the flanges are merely overlapped without overlapping each other.
かかるパイプルーフ用鋼管の製作は鋼管とビルトH鋼(任意製作品)およびハイスレンドH鋼(市場製品)部材の一体化構造として工場加工材で行なうことで、精度よく連結され、施工精度に優れ、少ない材料で曲げ剛性を発揮できる。 Production of such pipe roof steel pipes is done with factory processed materials as an integrated structure of steel pipe, built H steel (optional product) and high slend H steel (market product) members, so that it is connected with high precision and has excellent construction accuracy. Bending rigidity can be demonstrated with less material.
図1において、6はパイプルーフ用鋼管の前端に嵌める刃口管であり、前記上下の水平板体2と左右のH鋼による雄継手4および雌継手5を連続的に囲む略矩形管7による形状で、前記鋼管1,1の互間の中間部分の垂直な仕切板3に対応する垂直な仕切板8を中央に設けた。
In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a cutting edge tube fitted to the front end of a pipe roof steel pipe, which is constituted by a substantially
前記鋼管1,1の左右の雄継手4と雌継手5の先端部分を覆うものとして、刃口管6の内向きに傾斜する傾斜板9を刃口管6内左右に配設した。傾斜板9の奥はさらに略矩形管7と並行する板材10を延設し、三角形の覆い部としてもよい。
本発明のパイプルーフ用鋼管は、機械掘削も可能であるが、刃口管6内に作業員が入り、人力で切羽の掘削を行い、掘削した分を推進ジャッキ等で該パイプルーフ用鋼管を推し進めるものである。 The pipe roof steel pipe of the present invention can be mechanically excavated. However, an operator enters the blade tube 6 and the face is excavated manually, and the excavated portion is used to push the pipe roof steel pipe with a propulsion jack or the like. It is something to be promoted.
その際の掘削方法を従来と比較すると、図8は鉤形の部材を相互に内向きに並べた雌継手11aと外向きに並べた雄継手11bと雌継手5とを有する従来パイプルーフ用鋼管11の場合であるが、この場合は鋼管の先端内に作業員がいて掘削し、掘削土はその鋼管の後ろに回して外に排出しなければならなかった。(図8の矢印参照) When the excavation method at that time is compared with the conventional one, FIG. 8 shows a conventional steel pipe for pipe roof having a female joint 11a in which bowl-shaped members are arranged inwardly, a male joint 11b in which outwardly arranged members and a female joint 5 are arranged. In this case, however, there was a worker in the tip of the steel pipe and excavation, and the excavated soil had to be turned to the back of the steel pipe and discharged outside. (See arrow in Fig. 8)
これに対して前記本発明のパイプルーフ用鋼管は、刃口管6の使用により図1に示すように掘削土を隣の鋼管1から排出できて、掘削効率がよい。
On the other hand, the steel pipe for pipe roof according to the present invention can discharge excavated soil from the
図6は本発明のパイプルーフ用鋼管をもって全体がロ字形になるように組み合わせて構築したパイプルーフを示すものであるが、配列は図示のものに限定されず、図7に示すように横一文字や、矩形、さらには円弧(ドーム形)など種々の対応が可能である。図6中、12は構築したパイプルーフで防護して構築した地下構造物である。 FIG. 6 shows a pipe roof constructed by combining steel pipes for pipe roof according to the present invention so that the whole is formed in a square shape. However, the arrangement is not limited to that shown in the figure, and as shown in FIG. Various measures such as rectangular, arc, and dome shape are possible. In FIG. 6, 12 is an underground structure constructed by protecting with a constructed pipe roof.
1…鋼管 1a…対向内向面側
1b…外向面側 2…水平板体
3…仕切板 4…雄継手
5…雌継手 6…刃口管
7…略矩形管 8…仕切板
9…傾斜板 10…板材
11…従来パイプルーフ用鋼管 11a…雌継手
11b…雄継手 12…地下構造物
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