JP2012158906A - 矩形函渠推進工法用の発進坑口装置 - Google Patents

Abstract

【課題】矩形函渠推進工法用の発進坑口装置において、４隅のコ−ナ−部分の止水も安全で確実に行える発進坑口装置を提供する。
【解決手段】発進立坑壁１１に固設した矩形先導体１０の外殻寸法よりも大きな寸法を有する矩形断面の取付金具２と、取付金具２の後端部に装着された矩形先導体１０の外殻寸法よりも小さな矩形孔を有する矩形断面の補助止水板４と、補助止水板４の後方に当接して装着された矩形先導体１０の外殻寸法よりも小さく補助止水板４の矩形孔よりも大きな矩形孔を有するゴム止水板５と、補助止水板４とゴム止水板５を保持固定するための固定板８とにより構成される矩形函渠推進工法用の発進坑口装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、矩形先導体や矩形函渠を推進工事で発進させる際に、発進坑口からの地下水や土砂の流出を防ぐ矩形函渠推進工法用の発進坑口装置に関するものである。

従来、円形管の推進工法における先導体や推進管発進時の止水方法は、立坑壁に固設した筒状の取付金具の後端に中央に先導体の外径よりも小さな孔を有するゴム止水板を押え板によって取り付け、先導体や推進管を前記孔内に嵌挿させて先導体等の外周面を均等に締め付けて発進坑口からの漏水を防止する方法がとられている。ゴム止水板のゴム材は、地下水等の圧力によって反転しないように、比較的強度を持つ硬質のゴム材が使用されている。

また、前記した従来の止水方法では、ゴム止水板にある程度の強度は持たせているが、耐圧には限界があり、１０mを超える高水圧下ではゴム止水板が反転して発進坑口から地下水や土砂を流出させるという問題があった。

このため、ゴム止水板の後方に先端部がゴム止水板に当接して先導体等の外面上を回転する回転体を装備してゴム止水板の反転を防止する反転防止手段が開発されている。本技術により円形管の推進工法では、ゴム止水板は円周方向に複数個所設置した反転防止手段によって支持され、反転等によるトラブルはなくなり十分な効果を発揮する。しかしながら、管が矩形断面の場合には、ゴム止水板の中央部分と４隅のコ−ナ−部分では接触状態が異なり、コ−ナ−部分では接触面が直角であり、ゴム止水板と接触する部分は４隅の角だけとなり、コ−ナ−の両サイドではゴム止水板と先導体等の外殻面との間に隙間が生じることとなり、地下水や土砂の流出を招来するという問題が発生する。また、矩形断面では、前記した反転防止手段が４隅部分には設置が難しく、効果が期待できないという問題がある。
特開平１０−１８４２７４号公報

このため、発明が解決しようとする課題は、矩形函渠の推進工事で先導体や矩形函渠を発進させる際に、発進坑口からの地下水や土砂の流出を招来する恐れのない矩形函渠推進工法用の発進坑口装置を提供するものである。

本発明は、矩形先導体及び矩形函渠を発進立坑から発進させる際に用いる発進坑口装置であって、
発進立坑壁に固設した矩形先導体の外殻寸法よりも大きな寸法を有する矩形断面の取付金具と、前記取付金具の後端部に装着された矩形先導体の外殻寸法よりも小さな矩形孔を有する矩形断面の補助止水板と、前記補助止水板の後方に当接して装着された矩形先導体の外殻寸法よりも小さく補助止水板の矩形孔よりも大きな矩形孔を有するゴム止水板と、前記補助止水板とゴム止水板を保持固定するための固定板とにより構成される矩形函渠推進工法用の発進坑口装置である。

矩形先導体は、土質条件が良好で切羽地山が自立している場合には、掘削部を露出した刃口方式を採用し、地山の掘削は掘削断面が小さい場合には人力により、大きな場合には掘削機械を先導体内に配置して効率の良い掘削を行えばよい。土質条件が軟弱な場合には、掘削部の回転により矩形状に切削する矩形切削装置を装備した密閉方式の先導体が採用される。

取付金具は、矩形先導体の外殻寸法よりやや大きめの寸法で、推進方向に所定の長さをもって製作されている。発進立坑壁に固設した取付金具との止水性を保持させるために、取付金具の全外周にコンクリ−トを打設して一体化させる。このため、取付金具の材質は、打設したコンクリ−トの重量にも十分に耐えるように比較的強度のある鋼材が使用される。

ゴム止水板と補助止水板は、お互いに当接させて取付金具の後端部の外周部分に均等に設けたボルト材に嵌め込み固定板によって保持してナットで締め付け固定する。ゴム止水板は、通常使用されている硬質ゴム材が使用される。補助止水板は、矩形先導体外殻面の４隅のコ−ナ−部分の直角の変化に対しても大きく変形できるように軟質なスポンジ材・ゴム材等が使用される。

ゴム止水板は、矩形先導体の外殻寸法よりもやや小さめの寸法で矩形孔が開口されている。矩形先導体や矩形函渠が通過すると、先導体等の外殻によって拡張されて、４隅のコ−ナ−部分を除く矩形先導体等のほとんどの外殻面に接触して地下水や土砂の流出を防止する。補助止水板に設けられる矩形孔は、ゴム止水板に設けられている矩形孔よりもさらに小さくなっており、矩形先導体等が通過すると、先導体等の外殻によって軟弱な伸縮材は大きく拡張されて当接し、矩形先導体の４隅のコ−ナ−部分の変化に対しても大きく変形して接触し、全外殻面が十分に接触した状態となって止水する。

固定板は、矩形状に一体化した構造のものとすることも可能であるが、取付金具に設置された多くの前記ボルト材に一度に嵌め込む作業は難しく調整に多くの時間がかかるため、上下、左右に４分割したり、外殻寸法が大きい場合には、さらに分割して８分割とすることによって、取付作業の効率化が図れる。

本発明の矩形函渠推進工法用の発進坑口装置は、矩形先導体や矩形函渠の外殻面はゴム止水板に設けられた小さな矩形孔を伸張させながら通過するため、矩形先導体等の外殻面に接触した状態が維持される。しかしながら、外殻面の４隅のコ−ナ−部分は、ゴム止水板の角だけが接触し、両サイドはゴム止水板と先導体等の外殻面との間に隙間が生じた状態となるが、ゴム止水板の前面に装備した補助止水板が、コ−ナ−部分の角の両サイドを包み込むように密着して止水する。そのため、矩形函渠推進工法において、発進坑口の矩形先導体や矩形函渠外殻面の４隅の止水性は確保され、安全で効率の良い施工が実施できる。

矩形函渠推進工法の発進坑口装置において、矩形先導体や矩形函渠の４隅のコ−ナ−部分に当接する補助止水板を設置することによって、地下水や土砂が流入しない安全で効率の良い矩形函渠推進工法用の発進坑口装置を実現した。

図１は、本発明の矩形函渠推進工法用の発進坑口装置を説明する縦断面図である。発進立坑壁１１の所定の位置に、矩形先導体１０の外殻寸法よりも大きな寸法を有する矩形断面の取付金具２の前端面を固設する。取付金具２の後端面には、取付金具２の全周に所定の高さを持ったフランジ板が取り付けられている。前記フランジ板と発進立坑壁１１に挟まれた凹部の溝には、発進立坑壁１１と取付金具２の止水性を確保するために、コンクリ−ト３が打設されている。取付金具２のフランジ板には、所定の長さをもったボルト６が外周方向に均等な間隔をおいて複数本設置されている。前記フランジ板の後方には、矩形先導体１０の外殻寸法よりも小さな矩形孔を有する矩形断面の補助止水板４と、その後方に矩形先導体の外殻寸法よりも小さく補助止水板４の矩形孔よりも大きな矩形孔を有する矩形断面のゴム止水板５が当接するように配置されている。補助止水板４とゴム止水板５には、前記ボルト６の位置に合わせて複数の孔が設けられ、前記ボルト６をその孔に差し込み取り付ける。そして、前記ボルト６位置に合わせて複数個の孔を設けた矩形状の固定板８を、前記ボルト６に差し込み、ゴム止水板５の全周面をナット７で締め付けて保持固定して構成される発進坑口装置１である。

矩形先導体１０の外殻は、矩形函渠の外殻寸法と略同寸法で製作されている。矩形函渠の先端部は一定の長さだけ矩形函渠の外殻寸法よりもやや小さめに製作して、矩形先導体１０の後方の外殻内に差し込んで接続される。矩形函渠の本体は、一般にはコンクリ−ト製品が用いられ、大断面の場合には鋼製品が経済的にも有効となり多く採用されている。矩形先導体１０の掘削手段は、土質条件が良好で切羽地山が自立している場合には、掘削部を露出した刃口方式が採用される。切羽地山の掘削は、掘削断面が小さい場合には人力により行われ、大きな場合には掘削機械を先導体１０内に配置して効率の良い掘削が行なわれる。土質条件が軟弱な場合には、掘削部を回転により矩形状に切削する矩形切削装置を装備した密閉方式の矩形先導体１０が用いられる。

取付金具２は、推進方向に所定の長さをもって矩形状に製作され、後端には所定の高さをもったフランジ板が全周に取り付けられている。取付金具２の所定の位置には取付金具２を貫通して注入パイプ９が取り付けられ、前記フランジ板と発進立坑壁１１に挟まれた凹部の溝に打設したコンクリ−ト３面より上に出るように設置される。そして、矩形函渠推進施工の開始とともに、注入パイプ９から取付金具２内の空隙部に高粘性の充填材を注入充填させることによって、補助止水板とゴム止水板による止水性をより向上させることができる。

ゴム止水板５と補助止水板４は、お互いに当接させて取付金具２の後端部のフランジ板のボルト６に差し込まれ、固定板８とナット７によって固定される。ゴム止水板５の材質は、地下水や土砂に対して反転しないように比較的強度を持つ硬質ゴム材が用いられる。補助止水板４の材質は、矩形先導体１０や矩形函渠の外殻面の４隅のコ−ナ−部分に対しても大きく変形して、どの部分の外殻面にも接触できるように軟質なスポンジ材やゴム材が用いられる。

図２は、本発明の矩形函渠推進工法用の発進坑口装置を説明する正面図である。中央に矩形先導体１０の外殻寸法よりも小さな矩形孔を有する矩形断面のゴム止水板５の前方に、矩形先導体１０の外殻寸法よりも小さく、ゴム止水板５の矩形孔よりもさらに小さな矩形孔を有する矩形断面の補助止水板４とは、上下、左右に２分割づつした固定板８の複数個の孔に、取付金具２に設置されたボルト６に差し込み、固定板８を通してナット７で締め付けることによって固定される。本実施例では、上下に２個づつ、左右に２個づつの固定板８を開示したが、矩形函渠断面が小さい場合には、矩形状に一体化した固定板８とすることも可能である。また、矩形函渠断面がさらに大きな場合には、上下、左右の分割数をさらに増加させることによって、固定板８の取付作業を効率化させることもできる。

次に、矩形函渠推進施工時の状況について説明する。発進立坑壁１１に発進坑口装置1の設置が完了すると、矩形先導体１０が発進坑口装置1の位置に合わせて据え付けられる。次に、矩形先導体１０が通過できる大きさで、発進立坑壁１１が矩形状に切断・撤去される。切断・撤去が完了すると、発進立坑の後方に装備した推進設備により矩形先導体１０を前方に押し込んでいく。矩形先導体１０の先端が、発進坑口装置1のゴム止水板５に当接すると、ゴム止水板の矩形孔は、矩形先導体１０の外殻によって拡張されて前方に引っ張られ、ほとんどの外殻面に接触する。この時、外殻４隅のコ−ナ−部分は、角の部分には当接するが、両サイドにはわずかな隙間が生じることとなる。しかしながら、前方に設置した補助止水板４の長い伸縮材が、矩形先導体１０によって大きく拡張されて前方に引っ張られ、ゴム止水板５のゴム材先端を全周にわたって包み込むように矩形先導体１０の外殻面に確実に接触する。

矩形先導体１０の外殻４隅のコ−ナ−部分は、補助止水板４の軟質な伸縮材によってコ−ナ−部分の角部はもちろん、両サイド部分にも変形して当接するため、止水性は確実に確保されている。この時、推進施工開始とともに、取付金具２に装備した注入パイプ９から取付金具２内に高粘性の充填材を注入充填させることによって、補助止水板４の伸縮材は充填材の圧力によって矩形先導体１０の外殻面に抑えられ、より止水性を向上させることができる。

矩形先導体１０の推進施工が完了すると、矩形先導体１０の外殻後端に、矩形函渠の先端部を嵌め込み接続する。接続が完了すると、矩形先導体１０の推進施工と同様に矩形函渠の後端面を推進設備で押圧し、矩形先導体および矩形函渠を地中へと推進していく。この時、発進坑口装置１部の止水は、矩形先導体１０の施工と同様に、ゴム止水板５と補助止水板４によって確実に防止される。

以上のように、本発明の矩形函渠推進工法用の発進坑口装置によって、矩形函渠の４隅のコ−ナ−部分の止水も確実に行え、矩形函渠の推進施工に適用できる。

本発明の矩形函渠推進工法用の発進坑口装置を説明する縦断面図である。 本発明の矩形函渠推進工法用の発進坑口装置を説明する平面図である。

１ 発進坑口装置
２ 取付金具
３ コンクリ−ト
４ 補助止水板
５ ゴム止水板
６ ボルト
７ ナット
８ 固定板
９ 注入パイプ
１０ 矩形先導体
１１ 発進立坑壁

Claims (1)

1. 矩形先導体及び矩形函渠を発進立坑から発進させる際に用いる発進坑口装置であって、
   発進立坑壁に固設した矩形先導体の外殻寸法よりも大きな寸法を有する矩形断面の取付金具と、前記取付金具の後端部に装着された矩形先導体の外殻寸法よりも小さな矩形孔を有する矩形断面の補助止水板と、前記補助止水板の後方に当接して装着された矩形先導体の外殻寸法よりも小さく補助止水板の矩形孔よりも大きな矩形孔を有するゴム止水板と、前記補助止水板とゴム止水板を保持固定するための固定板とにより構成されることを特徴とする矩形函渠推進工法用の発進坑口装置。

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