JP2011080600A - Sheath pipe jacking method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配管を非開削で布設するさや管推進工法に関するものである。 The present invention relates to a sheath pipe construction method in which a pipe for transporting fluid used for water supply, gas, sewerage, etc. is laid without opening.
ダクタイル鋳鉄管等の流体輸送用配管を埋設する工法としては、地面を開削して布設する開削工法が一般的であったが、近来は幹線道路だけではなく一般道路においても交通量が増加しているので、開削工法のために交通を遮断することは困難となっている。このため、発進坑と到達坑だけを開削し、さや管(鞘管)としてヒューム管や鋼管等を推進埋設した後にダクタイル鋳鉄管を挿入する工法や、既設管をさや管として、その中に口径の小さい新管を挿入して管路を更新する工法等のさや管推進工法が広く採用されるようになった。 As a method of embedding fluid transport pipes such as ductile cast iron pipes, the open-cut method of excavating and laying the ground has been common, but nowadays traffic volume has increased not only on main roads but also on general roads. Therefore, it is difficult to block traffic due to the open-cut method. For this reason, only the start pit and the access pit are excavated and a ductile cast iron pipe is inserted after a fume pipe or steel pipe is propelled and buried as a sheath pipe (sheath pipe), or an existing pipe is used as a sheath pipe, The pipe propulsion method such as the method of renewing the pipe line by inserting a new small pipe has been widely adopted.
そのさや管推進工法は、図17に示すように発進坑Sと到達坑Rとの間に埋設されている既設管P’内にこれよりも径の小さな新管Pを挿入敷設するものであり、発進坑Sには油圧ジャッキJが設置され、この油圧ジャッキJの後部は反力受けHに当接し、前部は押角Bを介して新管Pを押圧するようになっている。新管Pは、その先端部の挿し口1を先行の新管Pの後端部の受口2に挿入することによって順次接合され、既設管P’内に押し込まれて行く。
The sheath pipe propulsion method is to insert and lay a new pipe P having a smaller diameter in the existing pipe P ′ buried between the start pit S and the arrival pit R as shown in FIG. In the starting pit S, a hydraulic jack J is installed, the rear portion of the hydraulic jack J abuts against the reaction force receiver H, and the front portion presses the new pipe P via the push angle B. The new pipe P is sequentially joined by inserting the
このさや管推進工法においては、通常、後行の新管Pが先行の新管Pを接続状態で確実に押圧するように、さや管(既設管)P’からなる管路を発進抗Sから到達抗Rに向けて、勾配なし、若しくは上り勾配となるように設計する。下り勾配であると、先行の新管Pが自走して、施工上危険であるうえに、両新管P、PがS形管などの耐震管であると、抜け代がなくなる恐れがあるからである。 In this sheath pipe propulsion method, the pipe line composed of sheath pipes (existing pipes) P ′ is usually taken from the starting anti-S so that the succeeding new pipe P reliably presses the preceding new pipe P in the connected state. It is designed so that there is no gradient or an upward gradient toward the ultimate resistance R. If the slope is downhill, the preceding new pipe P is self-propelled, which is dangerous in construction, and if both the new pipes P and P are seismic pipes such as S-shaped pipes, there is a risk that the allowance will be lost. Because.
しかしながら、発進抗Sの適切な位置の用地不足や、上り勾配を選定すると、曲線部が発進抗Sの近傍となり、多くの短い新管Pを使用しなければならない等の理由により、やむを得ず、発進抗Sから下り勾配のさや管P’の管路を選定する場合もある。この下り勾配の場合、上述の先行新管Pの自走による問題が生じる。 However, if there is a shortage of land at an appropriate position for the start-up anti-S, or if an ascending slope is selected, the curved portion is in the vicinity of the start-up anti-S, and many short new pipes P must be used. In some cases, the sheath of the descending slope from the anti-S is selected as the pipe P ′. In the case of this downward slope, a problem due to the self-running of the preceding new pipe P occurs.
従来では、特許文献1等で開示され、図18、19に示すように、新管Pの周囲にキャスター24を取付けて、ローリングに関係なく、新管Pの円滑な走行(推進)を行っている。そのキャスター24は本来抵抗を抑えて円滑に動かすもののため、新管Pは動き易く、下り勾配のさや管P’では、上記の自走が大きな問題となっている。また、特許文献2などに記載の新管Pの周囲にソリを取付けたものにあっても、そのソリはキャスター24と同じ目的のもののため、同様に、自走が大きな問題となっている。
Conventionally, as disclosed in
因みに、図20(a)に示すように、発進抗S近傍に曲線部P’1があると、その曲線部P’ 1の曲率を通り得る長さの新管Pを使用せねばならず、曲線部P’ 1から到達抗Rまでの残りの長いさや管P’内(距離L2)もその短い新管Pで管路を形成することとなる。一方、同図(b)に示すように、曲線部P’1が到達抗Rの近傍にあれば、その曲線部P’ 1から到達抗Rまでの短い部分(距離L3)のみを短い新管Pとすればよい。このことから、施工経済上、曲線部P’1はでき得るかぎり到達抗Rに近い方がよい。 Incidentally, as shown in FIG. 20 (a), 'when there is a 1, the curved portion P' to the starting anti-S near curved portion P must take into use the new pipe P of a length obtained through the curvature of 1, The remaining long length from the curve portion P ′ 1 to the arrival resistance R and the inside of the pipe P ′ (distance L 2 ) will also form a pipe line with the short new pipe P. On the other hand, as shown in FIG. 5B, if the curved portion P ′ 1 is in the vicinity of the reaching resistance R, only a short portion (distance L 3 ) from the curved portion P ′ 1 to the reaching resistance R is shortened. The tube P may be used. From this point of view, it is preferable that the curve portion P ′ 1 is as close to the ultimate resistance R as possible in terms of construction economy.
また、さや管P’として主に用いられる推進工法用ヒューム管は、図21に示すように、その継目bにはクッション材cを介在してその内面に開口部b’を形成し、推進中の端面の損傷を防止するようになっている。このため、さや管P’内に管Pを推進する時、キャスター24がその開口部b’に嵌まって走行を妨げる場合がある。管路が長距離にわたる推進の場合、このさや管開口部b’上をキャスター24は幾度となく通過するため、開口部b’の縁dが欠損し、図21(b)に示すように、キャスター24の開口部b’への落ち込み量も大きくなる。大きく落ち込めば、走行性は低下する。
Further, as shown in FIG. 21, the fume pipe for propulsion method mainly used as the sheath pipe P ′ has an opening b ′ on its inner surface with a cushion material c interposed at the joint b, and is being propelled. It is designed to prevent damage to the end face. For this reason, when the pipe P is propelled into the sheath pipe P ′, the
この発明は、下り勾配の推進においても、新管Pの自走をなくすことを第1の課題とし、キャスターの落ち込みをなくすことを第2の課題とする。 This invention makes it the 1st subject to eliminate self-running of the new pipe P also in the promotion of the downward slope, and makes it the 2nd subject to eliminate the fall of a caster.
上記第1の課題を達成するために、この発明は、上述のキャスターやソリと同様の作用を行うガイドのさや管内面との摩擦抵抗力を、新管が自走しない程度としたのである。すなわち、摩擦抵抗力によって自走を阻止することとしたのである。 In order to achieve the first object, the present invention sets the friction resistance against the guide sheath and the inner surface of the tube that performs the same operation as the above-described casters and warps to such an extent that the new tube does not self-run. In other words, self-running is prevented by frictional resistance.
また、第2の課題を達成するために、この発明は、キャスターを複数個設けて、一のキャスターがさや管継目開口部に対応しても、他のキャスターがさや管内面に当接して、一のキャスターがその開口部に嵌まり込み(落ち込み)しないようにしたのである。 In order to achieve the second problem, the present invention provides a plurality of casters, and even if one caster corresponds to the sheath opening of the sheath, another caster abuts against the sheath inner surface, One caster was prevented from fitting into the opening.
この第2の課題の達成手段は、勾配に関係なく、さや管に継目凹部がある推進工法の全てのものに採用できるが、第1の課題の達成手段と併用し得る。 The means for achieving the second problem can be used for all propulsion methods having a seam recess in the sheath pipe regardless of the gradient, but can be used in combination with the means for achieving the first problem.
この発明は、以上のように、下り勾配の推進において、管の自走を防止したので、施工性が向上し、S形管などの耐震管にあっては、所定の胴付間隔を保持したままさや管内に施設できる。
また、キャスターがさや管の継目凹部に落ち込み難くしたので、管を円滑に走行(推進)し得る。
As described above, the present invention prevents the self-running of the pipe in the downhill propulsion, so that the workability is improved, and the seismic pipe such as the S-shaped pipe maintains a predetermined body interval. It can be installed in Mamasaya.
In addition, since the caster is less likely to fall into the sheath recess of the sheath, the tube can be smoothly traveled (promoted).
第1の課題を達成するこの発明の実施形態としては、管の挿し口を先行する管の受口に挿入して継合わせつつさや管内に下り勾配で送り込んで管路を施設する推進工法において、前記管の長さ方向適宜位置の周方向所要位置に、前記さや管内面に摺接して管を案内するガイドを設け、このガイドのさや管内面との摩擦抵抗力を、管が自走しない程度とした構成を採用し得る。 As an embodiment of the present invention that achieves the first problem, in the propulsion method of installing a pipe line by inserting a pipe insertion port into a receiving pipe of a preceding pipe and feeding it in a downward slope into the pipe, A guide that guides the pipe in sliding contact with the inner surface of the sheath at an appropriate position in the circumferential direction at an appropriate position in the length direction of the tube, and the friction resistance force with the sheath of the guide is such that the tube does not self-run. The following structure can be adopted.
このとき、上記挿し口外面に環状フランジを嵌め、推進時には、挿し口側からその環状フランジを介して受口側に推力を伝達させるさや管推進工法においては、そのフランジに前記ガイドを設けることができる。そのフランジは、その周方向で複数に分割されて、その分割面を締結することにより環状とされ、かつその締結により、挿し口外周面に上記推進力では動き得ないように圧接されているものとするとよい。 At this time, an annular flange is fitted to the outer surface of the insertion port, and in the sheath tube propulsion method in which thrust is transmitted from the insertion port side to the receiving side through the annular flange during propulsion, the guide is provided on the flange. it can. The flange is divided into a plurality of portions in the circumferential direction, and is formed into an annular shape by fastening the divided surfaces, and is pressed against the outer peripheral surface of the insertion port so that the flange cannot move with the above-mentioned propulsive force. It is good to do.
第2の課題を達成するこの発明の実施形態としては、上記管のさや管内の走行をその周囲に設けたキャスターによって案内するさや管推進工法において、前記キャスターを管軸方向前後に複数設けて、その一のキャスターがさや管間の継目凹部に対応しても他のキャスターがさや管内面に接して一のキャスターが継目凹部に嵌まるのを防止するようにして推進する構成を採用し得る。 As an embodiment of the present invention that achieves the second problem, in the sheath tube propulsion method in which the sheath of the tube is guided by a caster provided around the sheath of the tube, a plurality of the casters are provided in the longitudinal direction of the tube, Even if the one caster corresponds to the joint recess between the sheaths, the structure may be adopted in which the other casters are in contact with the sheath inner surface to prevent the one caster from being fitted into the joint recess.
この第1の課題を達成する実施形態と第2の課題を達成する実施形態は、それぞれ単独でも十分な効果を発揮するが、併用することができる。 The embodiment for achieving the first problem and the embodiment for achieving the second problem each exhibit a sufficient effect, but can be used in combination.
一実施例を図1乃至図6に示し、この実施例は、ダクタイル鋳鉄管PのS形継手構造でもって、鋼管、コンクリート管などの地中に埋設されたさや管P’に推進工法によりダクタイル鋳鉄管Pの管路を施設するものであり、その継手部は、挿し口1の先端に突起3、受口2の内面にロックリング5がそれぞれ設けられ、ゴム輪6及びバックアップリング6aを介在して挿し口1を受口2に挿し込んだ後、押し輪9を割輪9aを介してゴム輪6に当てがい、植込みボルト12を押し輪9を通して受口2にねじ込んで締結することにより、ゴム輪6を押し込んでシールしている。
An embodiment is shown in FIGS. 1 to 6, and this embodiment has an S-shaped joint structure of a ductile cast iron pipe P, and a duct pipe P ′ embedded in the ground such as a steel pipe or a concrete pipe is ductile by a propulsion method. The pipe of the cast iron pipe P is installed, and the joint part is provided with a
受口2の外側の挿し口1外周には環状のフランジ20が嵌め込まれ、このフランジ20と植込みボルト12(受口2端面)の間に保護リング13を介在して推進力伝達材14が設けられている。この推進力伝達材14は円環状であるが、周方向に分割されていてもよく、その際、間欠的でもよい。要は、推進力に抗する強さを有すればよい。
An
この推進力伝達材14は、圧縮応力が1〜30kgf/cm2(≒0.1〜3MPa)の高強度の樹脂発泡体で(樹脂単体の5倍以上の膨張率)、発泡倍率を変えることにより弾性限界応力が変化するものである。これらの材質の例を示すと、ポリスチレン、ポリウレタン等が代表的である。当然ではあるが、目的とする推進力の伝達と収縮性とを備えた他の樹脂材またはダンボール等の硬質紙、発泡金属などでも構わない。また、液体や気体を封入した樹脂容器等も有効な手段となり得る。
This propulsive
保護リング13は周縁一部に鍔13cが設けられて、この鍔13cをボルト12の上面に当てがうことにより位置決めされる(芯出しされる)。この保護リング13を介在することにより、ボルト12からの力が集中せずに推進力伝達材14の当接全面に伝達される。この伝達されるかぎりにおいて、リング13は分割でき、また間欠的でもよい。鍔13cも省略し得る。
The
フランジ20は、図2、図3に示すように断面L字状で4等分割されてサドルバンド状となっており、その分割片21の両端に締結片22、中程にリブ23がそれぞれ設けられている。その大部分のフランジ20の隣り合う分割片21、21の締結片22、22間にはキャスター24が回転自在に設けられているとともに、ボルト・ナット25が挿通されており、そのボルト・ナット25を締結することにより、フランジ20が縮径して挿し口1の外周面に圧接される(図19参照)。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
一方、一部のフランジ20の隣り合う分割片21、21の締結片22、22間には図4に示すガイドとなるソリ30が介在されてボルト・ナット25により締結されている。このソリ30は、鉄製で、基部31とさや管P’内面との摺接部32とから成り、キャスター24の代わりに設けてさや管P’との摩擦力を増大させるものであり、管Pが下り勾配(角度:θ)で自走しないように、各管Pに適宜に設ける。例えば、Wsinθ<μ1W1cosθ+μ2W2cosθ・・・(1)の式を満たすようにする。
On the other hand, a
すなわち、W:挿入延長の管全部の重量、W1:ソリ等自走しない手段を設けた管の重量、W2:キャスターを取り付けた管の重量とすると、W=W1+W2となり、管P全体が滑り落ちようとする力は、Wsinθで表される。また、管Pの滑りを止めようとする力は、管重量の垂直成分からWcosθで表される。さらに、ソリ等自走しない手段を設けた管Pとさや管P’との摩擦係数をμ1とすると、その抵抗力はF1=μ1W1cosθとなる。一方、キャスター24を設けた管Pの摩擦係数をμ2とすると、その抵抗力はF2=μ2W2cosθとなる。これらより、管Pが自走しないためには、上記(1)式が成り立つことが必要となり、この(1)式の条件を満足するまで、自走しない手段を設けた管Pを増やすこととする。なお、ソリ30の形状は図4に示すものに限定されず、その位置も、図1に示すように継手部以外でもよい。
That is, W is the weight of the entire insertion extension tube, W 1 is the weight of the tube provided with a means such as a sled, and W 2 is the weight of the tube to which the caster is attached, and W = W 1 + W 2 . The force that causes the entire P to slide down is represented by W sin θ. Further, the force for stopping the slip of the pipe P is represented by W cos θ from the vertical component of the pipe weight. Further, when the friction coefficient between the pipe P provided with a means such as a warp and the like and the sheath P ′ is μ 1 , the resistance force is F 1 = μ 1 W 1 cos θ. On the other hand, when the friction coefficient of the pipe P provided with the
この実施例の構成は以上のとおりであり、図17に示した推進工法において、受口2に挿し口1を挿入して管P、Pを接合する場合には、まず、図5(a)に示すように、挿し口1を規定胴付寸法Lまで挿入し、保護リング13等は挿し口1にあずける。この状態で、通常通りの手順で、ゴム輪6などを装填して継手接合をおこなう(同図(b))。
The configuration of this embodiment is as described above. In the propulsion method shown in FIG. 17, when the
つぎに、保護リング13をボルト12頭部に当たる位置にずらし、2つ割の推進力伝達材14をリング状にして取付け、さらにフランジ20を嵌めて締結する(同図(c)から(d))。この状態で、ジャッキで推進力を加えて推進する。この推進は、仮にローリングを生じてもいずれかのキャスター24又はソリ30で管Pを支持でき、推進力が過大になることを防止できるため、ローリングの懸念がある長距離推進には有効である。また、さや管P’の線状(管路)が下り勾配であっても、管Pが自走しないように、ソリ30によって十分な摩擦力が付与されているため、その自走の恐れもない。
Next, the
管Pの所要長さの敷設が終了すれば、図6に示すように、さや管P’と新管Pの間にモルタルaが打設される。この更新管路は、地震時などにおいて大きな引き抜き力が作用すれば、同図(a)に示すように挿し口2が突起3がロックリング5に当接するまで動いてその力を吸収し、逆に、大きな挿し込み力が作用すれば、同図(b)に示すように、推進力伝達材14が収縮又は圧壊して、挿し口2がさらに挿し込まれてその力を吸収する。
When the laying of the required length of the pipe P is completed, the mortar a is placed between the sheath pipe P 'and the new pipe P as shown in FIG. If a large pulling force is applied during an earthquake or the like, the renewal conduit moves until the
上記実施例は、ソリ30を別途に設けたが、図7、図8に示すように、フランジ20の締結片(サドル)22の端縁22aを外方に延ばして、摩擦力を得るようにすることができる。また、図9、図10に示すように、推進時の管Pとさや管P’の間隔を維持する樹脂製管保護用スペーサ40を管Pの適宜位置に巻回取付けして、そのスペーサ40とさや管P’内面との摩擦により、管自走を防止するようにもし得る。この場合には、コンクリートと樹脂との摩擦となるため、鉄製のソリ30とコンクリートよりも若干低い摩擦係数となる。
In the above embodiment, the
上記各実施例はS形継手の場合であったが、この発明は、図11、図12に示すように、SII形継手の場合でも採用でき、その際、保護リング13は、図12に示すように受口2の端面に当接する断面コ字状とし得る。このとき、同図に示すように、環状のリング13aとそのリング13aから受口2端面に延びて周方向等間隔にあるコ字状片13bとから構成したり、その両者13aと13bを一体ものとしてもよい。このコ字状保護リング13は上述のS形継手でも採用し得る。また、図13に示すように、NS形継手でも、図14に示すように、PII形継手などの各種の離脱防止機能付伸縮継手(耐震継手)に採用し得る。
Each of the above embodiments was the case of an S-type joint, but the present invention can also be adopted in the case of an SII-type joint as shown in FIGS. 11 and 12, in which case the
さらに、特開2001−27092号公報で開示され、図15に示すように、推進力伝達材14を省略し、挿し口2のさらなる挿し込みには押し輪9を摺らさせて行う構造でも採用し得る。この押し輪構造は、図示のSII形継手に限らず、上述のNS形継手などの各種の離脱防止機能付伸縮継手に採用し得ることは勿論である。
Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-27092, as shown in FIG. 15, the propulsive
また、この発明は、離脱防止機能付伸縮継手に限らず、A形、K形、T形などの、受口に対し挿し口がその軸方向に抜けない範囲で所要長さ動き得る伸縮継手、UF形、KF形などの固定継手の管路の推進工法でも採用し得る。 Further, the present invention is not limited to an expansion joint with a detachment preventing function, but an expansion joint that can move the required length within a range in which the insertion port does not come off in the axial direction, such as A-type, K-type, T-type, It can also be employed in the propulsion method for fixed joint pipes such as UF type and KF type.
なお、キャスター24及びソリ30は、実施例では、同一の軸線上としたが、管軸方向に徐々にずらした螺旋状とすることもできる。また、ソリ30、サドル22、スペーサ40の摺接面(摩擦面)は、鋸刃状、溝を入れる、高摩擦材を使用するなど、適宜な摩擦向上処理を施すとよい。
In addition, although the
上記各実施例は、さや管P’内における管Pの支持及び案内の大部分をキャスター24で行い、下り勾配における管Pの自走を妨ぐべく、ソリ30を設けたが、キャスター24の全てをソリ30にすることもできる。なお、キャスター24の場合、図21で示した問題が生じる。このため、図16(a)に示すように、フランジ20の締結片22を管軸方向に長くして、2ツ以上のキャスター24を設け、同図(b)に示すように、一のキャスター24が継目開口部(凹部)b’に対応しても、他のキャスター24がさや管P’の内面に当接して、その一のキャスター24の開口部b’への落ち込みをなくすようにする。この複数のキャスター24の構成は、ソリ30を有しない全てがキャスター24の場合や、さや管P’が下り・上り勾配に関係なく採用し得る。
In each of the above-described embodiments, most of the support and guidance of the pipe P in the sheath pipe P ′ is performed by the
1 挿し口
2 受口
3 挿し口突起
5 ロックリング
6 シール用ゴム輪
8、14 推進力伝達材
9 押し輪
13 保護リング
20 推進力伝達材支持フランジ
24 キャスター
25 フランジ締結ボルト・ナット
30 ソリ
40 管保護スペーサ
P 新管
P’ さや管(既設管)
b 継目凹部(開口部)
DESCRIPTION OF
b Seam recess (opening)
Claims (1)
上記管(P)のさや管(P’)内の走行をその周囲に設けたキャスター(24)によって案内するものにあって、そのキャスター(24)を上記挿し口(1)外面に嵌めた環状フランジ(20)にその管軸方向前後に複数設けて、その一のキャスター(24)がさや管(P’、P’)間の継目凹部(b’)に対応しても他のキャスター(24)がさや管(P’)内面に接して前記一のキャスター(24)が継目凹部(b’)に嵌まるのを防止するようにして推進することを特徴とするさや管推進工法。 In the propulsion method in which the insertion port (1) of the pipe (P) is inserted into the receiving port (2) of the preceding pipe (P) and fed into the sheath pipe (P ') to install the pipe line,
A ring in which the sheath (24) is guided by a caster (24) provided around the sheath (24) of the sheath (P '), and the caster (24) is fitted on the outer surface of the insertion port (1). A plurality of the casters (24) are provided on the flange (20) before and after the pipe axis direction, and one caster (24) corresponds to the seam recess (b ') between the sheath pipes (P', P '). ) Is pushed in contact with the inner surface of the sheath tube (P ′) to prevent the one caster (24) from fitting into the seam recess (b ′).
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