JP2013108276A - Curved propulsion method and gland used therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筒形のコンクリート製推進管を後端部に連結しつつ押し出す推進工法であって、曲率半径の小さい急曲線管渠の築造に適した曲線推進工法及び該工法に使用する押輪に関する。 The present invention relates to a propulsion method for extruding a cylindrical concrete propulsion pipe connected to a rear end portion, and relates to a curve propulsion method suitable for the construction of a sharp curve pipe having a small curvature radius, and a press ring used in the method. .
一般に、推進工法は、工場で製造された推進管の先端に先導掘削機を設置し、この先導掘削機にて地中を掘削させるとともに、後端側に推進管を順次継ぎ足し、これを元押しジャッキにて押し出すことにより、多数の推進管が軸方向に連結されて構成された管渠を地中に築造する工法である。 Generally, in the propulsion method, a leading excavator is installed at the tip of a propulsion pipe manufactured at a factory, and the ground is excavated by the leading excavator, and the propulsion pipe is sequentially added to the rear end side to push it forward. This is a construction method in which a pipe rod constructed by connecting a number of propulsion pipes in the axial direction is constructed in the ground by being pushed out by a jack.
近年においては水平方向に曲進させる曲線施工が多くなっており、曲線部分の曲率半径が管径の10倍以下であるような急曲線施工が要望されている。 In recent years, the curve construction to bend in the horizontal direction has increased, and there is a demand for a sharp curve construction in which the radius of curvature of the curved portion is 10 times or less of the pipe diameter.
従来の推進工法における曲線施工は、直径に対して長さの小さい推進管を使用し、図5に示すように軸方向に隣り合う推進管1,1の接合端面における上部及び下部に推進管端面間クッション材2を介在させ、この推進管端面間クッション材2を支点として推進管相互間の軸方向の角度を水平方向に変化させることによって曲線状の管渠を築造するようにしている。
Curve construction in the conventional propulsion method uses a propulsion pipe having a small length with respect to the diameter, and as shown in FIG. 5, the propulsion pipe end faces at the upper and lower portions of the joint end faces of the axially adjacent propulsion pipes 1 and 1 A curved pipe rod is constructed by interposing an
また、推進工法では、最後部に連結した推進管1の後端面に押輪3を接合させ、該押輪3を介して元押しジャッキ4により推進させるようにしている。この元押しジャッキ4、4と推進管端面間クッション材2,2との週方向の位置関係は、図6に示すように、推進管端面間クッション材2,2は、水平方向に曲進する際の支点とする必要から、最後部推進管1の前端面の上下部分にあるのに対し、ジャッキ4,4は、作業性の必要から同推進管1の後端面の左右部分となっている。
Further, in the propulsion method, the
このため、押輪3は剛性の高い構造の鋼製リングが使用され、これによって元押しジャッキ4よる押圧力が、推進管1の後端面前面に分散させるようにしている(例えば特許文献1,2,3)。
For this reason, a steel ring having a highly rigid structure is used for the
上述した従来の推進工法における曲線施工では、短い直線状の推進管を使用し、前後に隣り合う推進管の軸方向を少しずつ水平方向に変化させることによって管渠の曲線部分を形成させているが、この軸方向の変化を大きく取るために、隣り合う推進管の上下の位置にのみ推進管端面間クッション材を介在させ、推進力の伝達は推進管端面間クッション材を介してのみなされる。 In the curve construction in the conventional propulsion method described above, a short straight propulsion pipe is used, and the curved portion of the pipe rod is formed by gradually changing the axial direction of the propulsion pipes adjacent to each other in the horizontal direction. However, in order to take a large change in the axial direction, the cushioning material between the propulsion pipe end faces is interposed only at the upper and lower positions of the adjacent propulsion pipes, and the propulsive force is transmitted only through the cushioning material between the propulsion pipe end faces. .
また、元押しジャッキと推進管との間に介在させる押輪は、鋼材を使用した剛性の高いリング状のものを使用し、この押輪により、元押しジャッキの圧力を管壁に均等に作用させ、推進管へのダメージをなくするようにしている。 In addition, the press ring to be interposed between the main push jack and the propulsion pipe uses a ring with a high rigidity made of steel, and by this push ring, the pressure of the main push jack acts on the pipe wall evenly, The damage to the propulsion pipe is eliminated.
仮に推進時にひび割れ等が発生した場合には、押輪を重ねて使用するか、押輪の剛性を高めるかすれば、推進管へのダメージがなくなり、ひび割れの発生は防げるようにしていた。 If cracks or the like occur during propulsion, damage to the propulsion pipe is eliminated and cracks can be prevented by using the push wheels in layers or by increasing the rigidity of the push wheels.
しかし近年の急曲線推進施工では、推進管の元押しジャッキ付近で、推進時にひび割れが発生する事例が多く、この場合には、押輪を重ねるか、剛性を高くしても、解決できないことが多いという問題があった。 However, in the recent sharp curve propulsion construction, there are many cases where cracks occur during propulsion near the main push jack of the propulsion pipe, and in this case, it is often impossible to solve even if the push wheels are stacked or the rigidity is increased. There was a problem.
その理由は、急曲線用推進管では継手部の数を多くするために管径に比べて管長が短いケースが多いこと、及び曲線施工性を良くするために、推進管端面間クッション材を壁厚の全面に貼るのではなく、管の上下のみに貼るケースが多いことが、原因として考えられる。 The reason for this is that in the case of a sharply curved propulsion pipe, there are many cases in which the pipe length is short compared to the pipe diameter in order to increase the number of joints, and in order to improve the curve workability, the cushioning material between the end faces of the propelling pipe is walled. The cause is thought to be that there are many cases where the adhesive is applied only to the top and bottom of the tube rather than to the entire surface of the thickness.
本発明は、このような従来の問題に鑑み、上述した急曲線推進施工において、管長の短い推進管を使用した場合においても、最後部の推進管にひび割れが生じないようにするための曲線推進工法及び該工法に使用する押輪の提供を目的としてなされたものである。 In view of such a conventional problem, the present invention is a curve propulsion for preventing cracks from occurring at the rearmost propulsion pipe even in the case of using a propulsion pipe having a short pipe length in the above-described sharp curve propulsion construction. It is made for the purpose of providing a construction method and a press ring used in the construction method.
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、筒形の推進管を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材を介在させて順次連結させ、最後部の推進管を、該推進管の後端面に接合させたリング状の押輪を介して元押しジャッキにより、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させるようにした曲線推進工法において、前記元押しジャッキと、最後部の推進管との間に介在させる押輪の前端面に、前記推進管端面間クッション材に対応する上下位置に推進管加圧用の突起部を設け、該押輪の後端面を前記元押しジャッキにより押し出させることにより、該元押しジャッキからの推進力を、前記突起部を介して推進管に伝えことにより推進させることにある。 In order to solve the conventional problems as described above and achieve the intended object, the invention according to claim 1 is characterized in that a cylindrical propelling pipe is provided, and a propulsion pipe end face cushion material is provided at the upper and lower portions of the end face. The propulsion pipe at the rearmost part is pushed in the axial direction of the propulsion pipe by a main push jack via a ring-shaped pusher wheel joined to the rear end face of the propulsion pipe, and the end faces of the upper and lower propulsion pipes are connected. In the curve propulsion method in which the horizontal direction between the mutually adjacent propulsion pipes is changed with the cushion member portion as a fulcrum, the curve pushing method is arranged between the main push jack and the rearmost propulsion pipe. Protruding parts for pressing the propulsion pipe are provided at the upper and lower positions corresponding to the cushioning material between the propulsion pipe end faces on the front end face of the push ring to be interposed, and the rear end face of the push ring is pushed out by the main push jack, The driving force from the push jack is to be promoted by tell propulsion tube through the protrusion.
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記押輪の突起部は、少なくともその前端面が推進管端面間クッション材をもって構成されていることにある。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, at least the front end surface of the projection of the push ring is configured by a cushion member between the end surfaces of the propelling pipes.
請求項3に記載の発明の特徴は、筒形の推進管を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材を介在させて順次連結させ、最後部の推進管を、該推進管の後端面に接合させたリング状の押輪を介して元押しジャッキにより、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させるようにした曲線推進工法に使用する押輪において、前記推進管の端面とほぼ同径のリング状をした押輪本体部と、該押輪本体部の前端面に突設された一対の推進管押圧用凸部とを一体に有し、該推進管押出用凸部は、前記推進管端面間クッション材と対応する位置に設けられ、前記押輪本体部の後端面からの元押しジャッキによる押出力が、該推進管押出用凸部を介して伝達されるようにしたことにある。
The invention according to
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項3の構成に加え、前記押輪の突起部は、少なくともその前端面が推進管端面間クッション材をもって構成されていることにある。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, at least the front end surface of the projection of the push ring is configured with a cushion member between the end surfaces of the propelling pipe.
本発明においては、筒形の推進管を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材を介在させて順次連結させ、元押しジャッキにより、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させる曲線推進工法にあって、前記元押しジャッキと、最後部の推進管との間に介在させる押輪の前端面に、前記推進管端面間クッション材に対応する上下位置に推進管加圧用の突起部を設け、該押輪の後端面を前記元押しジャッキにより押し出させることにより、推進管端面間クッション材と元押しジャッキによって推進力を加える押圧位置とが、推進管週方向に互いにずれていた場合においても、最後部の推進管の後端面に加えられる圧力は、推進管端面間クッション材位置に対応する後端面に集中するため、推進管に生じるせん断応力は小さくものとなり、亀裂発生に至る最大応力を大きいものとすることができ、結果として亀裂を生じさせることなく急曲推進が可能となる。 In the present invention, the cylindrical propulsion pipe is sequentially connected to the upper and lower portions of the end face with a cushion member between the end faces of the propulsion pipe, and pushed out in the axial direction of the propulsion pipe by the main push jack, and the upper and lower propulsion pipes In the curve propulsion method in which the cushioning portion between the end faces is used as a fulcrum to change the horizontal direction between the adjacent propulsion pipes, the curve is propelled. Between the former push jack and the rearmost propulsion pipe Protrusion pipe pressurization projections are provided on the front end face of the interstitial push wheel at the upper and lower positions corresponding to the cushioning material between the propulsion pipe end faces, and the rear end face of the pusher wheel is pushed out by the main push jack so that the end face of the propulsion pipe Even when the intermediate cushioning material and the pressing position where the thrust is applied by the main push jack are shifted from each other in the direction of the propulsion pipe, they are added to the rear end face of the rearmost propulsion pipe. Since the generated pressure is concentrated on the rear end surface corresponding to the position of the cushioning material between the end surfaces of the propulsion pipe, the shear stress generated in the propulsion tube is reduced, and the maximum stress leading to crack generation can be increased, resulting in cracks. This makes it possible to promote a sharp song without causing any problems.
また、本発明では、前記押輪の突起部を、少なくともその前端面が前記推進管端面間クッション材と同様のクッション材をもって構成させることにより、コンクリート製の推進管の後端面に不陸があっても、該端面と突起部とが点接触し、そこへの応力集中が防止され、亀裂発生を防止できる。 Further, in the present invention, the projecting portion of the push wheel is configured such that at least the front end surface thereof is composed of a cushion material similar to the cushion material between the end surfaces of the propulsion tube, so that the rear end surface of the concrete propulsion tube is uneven. However, the end face and the projection are in point contact with each other, stress concentration on the end face is prevented, and cracking can be prevented.
次に本発明の最良の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
図1は本発明に係る曲線推進工法の施工状態を示している。図において符号10は、曲線施工部分の推進管、11は該推進管10,10......を連結した管渠を示している。
FIG. 1 shows a construction state of the curve propulsion method according to the present invention. In the figure,
最後部の推進管10の後端面には、押輪12が当接され、その後面を元押しジャッキ14,14により所要数のストラット13,13......を介して推進方向に押し出すようにしている。元押しジャッキ14は、立坑内に構築した反力受け18に後端側を支持させている。
A
最先端部の推進管10には図には示してないが先導掘削機が設置され、この先導掘削機によって掘削された空間内に推進管10によって形成された管渠11が押し出されるようにしている。
Although not shown in the drawing, a leading excavator is installed in the most advanced portion of the
各推進管10,10間の継ぎ手部分は、図1に示す如く構成されている。即ち、各推進管10のコンクリート製の推進管本体部10aの後端外周に、筒状のカラー15が突設され、推進管本体部10aの前端には、前方側の推進管10の前記カラー15内に挿入される差し込み部16が形成されている。
A joint portion between the
カラー15の内周面と差し込み部16の外周との間には、クリアランスが設けられ、その内部に止水パッキン17が挿入され、これによって継ぎ手部分における管渠内外を止水している。また、このクリアランスを、両推進管10,10の軸方向の角度変化を許容できる大きさとしている。
A clearance is provided between the inner peripheral surface of the
差し込み部16の前端面と、カラー15内の推進管本体部10aとの間に推進管端面間クッション材20が介在されている。この推進管端面間クッション材20は、図2に示すように、例えば、半径方向線によって、端面を4等分した部分の内の上下一対の部分に設置され、互いに接合される推進管10の何れかの端面に貼着されている。
Between the front end surface of the
この推進管端面間クッション材20の厚さによって、図1に示すように曲線施工における曲率の許容範囲が定まる。即ち、或る外径の推進管を使用しての曲線施工に際し、上下配置の推進管端面間クッション材20,20を支点とし、前後の推進管10,10の中心線方向の角度を違えることによって曲率が定まるものであり、その際に、曲線の内径側の推進管端面間が接触するに至る限界が、この推進管端面間クッション材20の厚さによって定まる。
The allowable range of curvature in curve construction is determined by the thickness of the
押輪12は、カラー15内に挿入されて推進管本体部10aの端面に当接されている。この押輪12は、リング状をした押輪本体部30と、その前面に一体に突設した推進管加圧用の突起部31,31とから構成されている。
The
この突起部31,31は、前述した推進管端面間クッション材20,20と同様に、押輪本体部30の前端面において、その半径方向の線を境にして、端面を4等分した部分の内の上下一対の部分に突設されている。
The
突起部31,31の前端面には推進管端面間クッション材20と同様のクッション材32が張り付けられている。このクッション材32は、推進管本体部10aの後端面の不陸による点圧を防止するとともに、圧縮された際にそれ自体が変形して推進管10に引張応力を作用させない硬さであること、即ち、厚さ方向に圧縮されることによって、その圧縮方向に直行する向きの変形が生じ、その変形によって推進管端面に引張力として影響を及ぼすことのない硬さであることが好ましい。
A
尚、この突起部は、上述のように押輪本体30に鋼製の突起部31を設け、その先端にクッション材32を張り付ける他、突起部31,31全体を前述したクッション材をもって構成してもよい。
As described above, the protrusion is provided with the
この突起部31と、前述した推進管端面間クッション材20とは、端面が互いに同じ形状となっているとともに、それらは推進管軸方向にあって互いに対応する上下の位置に設置されている。
The projecting
なお、この実施例では、突起部31及び推進管端面間クッション材20の両端は推進管10の半径方向の線に沿った向きとなっており、全体が扇形類似形状となっているが、この他両端が上下方向の互いに平行な向きとなっていてもよい。
In this embodiment, both ends of the
このように、押輪12に、推進管端面間クッション材20,20と軸方向に対応する位置に突起部31,31を設け、押輪12を介して元押しジャッキ14、14により推進させることにより、元押しジャッキ14と推進管端面間クッション材20との円周方向の位置が対応していない場合であっても、元押しジャッキ14,14による押出力は、押輪の突起部31,31を介して推進管端面間クッション材20,20に対応する位置に加えられることとなり、この結果、最後部の推進管10は、突起部31の押圧位置と、推進管端面間クッション材20からの反力位置とが、軸方向に一致することとなり、推進管10のリング状の管壁には軸方向の圧縮力のみが作用し、せん弾力が小さいか、或いは作用しないものとなり、この結果、推進管10にはクラックが生じ難い状態となる。
試験例
In this way, by providing the
Test example
図3に示すように、ケース1〜3についての推進管押出時の加圧試験を行った。 As shown in FIG. 3, the pressure test at the time of pushing out the propelling pipe for cases 1 to 3 was performed.
ケース1は図3(a)に示すように、推進管本体部10aに相当するコンクリート製円筒体サンプル35を使用し、該サンプル35を推進管端面間クッション材20,20と、これに対応しない位置に押輪12の突起部31,31との間で加圧した。
As shown in FIG. 3 (a), the case 1 uses a concrete
ケース2は同(b)に示すように、上記サンプル35を推進管端面間クッション材20,20と、これに対応する位置の突起部31,31との間で加圧した。
In the
ケース3は同(c)に示すように、突起部のない押輪本体30のみと推進管端面間クッション材20,20との間で加圧した。
In the
使用したサンプル35は、内径φ350mm、管厚50mmであって、管長が100mm、200mm、300mmの3種類を使用した。
The
これらの、推進管に対し、上記ケース1〜3の加圧試験を行った結果、ひび割れが発生した荷重の関係は、表1に示す通りであった。この結果を図4にグラフに示す。
表1
As a result of performing the pressure test of the above cases 1 to 3 on these propulsion pipes, the relationship between the loads at which cracks occurred was as shown in Table 1. The results are shown graphically in FIG.
Table 1
ケース1では、かなり小さな荷重でクラックが発生した。これは、梁の単純曲げ試験のような曲げ応力が管体の軸方向に発生すると考えられる。 In case 1, cracks occurred with a considerably small load. This is considered that bending stress like the simple bending test of a beam generate | occur | produces in the axial direction of a pipe body.
ケース2では、ケース1に比べて著しくひび割れ発生の荷重が大きくなった。これは、管壁に対する載荷点が推進管軸方向に一致しているため、コンクリートに主として圧縮応力が作用するためと考えられる。
In
ケース3は、押輪の剛性が高くてコンクリートに均一な圧縮力が作用する場合であるが、実際にはケース1と同等程度のひび割れ荷重しか得られない結果であった。
この結果から、急曲線用推進管の押輪では、ケース3のように剛性が高くてコンクリートに均一な圧縮応力を作用させるものであっても、上下部分にのみクッション材を介在させた急曲線施工には不向きであり、ケース2が最良であることが判明した。
From this result, even if the push ring of the sharp curve propulsion pipe has a high rigidity and applies a uniform compressive stress to the concrete as in the
10 推進管
10a 推進管本体部
11 管渠
12 押輪
13 ストラット
14 元押しジャッキ
15 カラー
16 差し込み部
17 止水パッキン
18 反力受け
20 推進管端面間クッション材
30 押輪本体部
31 突起部
32 クッション材
DESCRIPTION OF
16
Claims (4)
前記元押しジャッキと、最後部の推進管との間に介在させる押輪の前端面に、前記推進管端面間クッション材に対応する上下位置に推進管加圧用の突起部を設け、該押輪の後端面を前記元押しジャッキにより押し出させることにより、該元押しジャッキからの推進力を、前記突起部を介して推進管に伝えことにより推進させることを特徴としてなる曲線推進工法。 The cylindrical propulsion pipe is sequentially connected to the upper and lower portions of the end face with a cushion member between the end faces of the propulsion pipe, and the rearmost propulsion pipe is connected to the rear end face of the propulsion pipe via a ring-shaped push ring. In addition to pushing in the axial direction of the propelling pipe by the former push jack, the curve is propelled by changing the horizontal direction between the adjoining propelling pipes with the upper and lower propelling pipe end face cushions as fulcrums. In the curve propulsion method,
Protrusion for pressing the propulsion pipe is provided on the front end face of the press ring interposed between the main push jack and the rearmost propulsion pipe at a vertical position corresponding to the cushion member between the end faces of the propulsion pipe. A curve propulsion method characterized in that an end surface is pushed out by the main pushing jack, and propulsive force from the main pushing jack is transmitted to the propelling pipe through the projection.
前記推進管の端面とほぼ同径のリング状をした押輪本体部と、該押輪本体部の前端面に突設された一対の推進管押圧用凸部とを一体に有し、
該推進管押出用凸部は、前記推進管端面間クッション材と対応する位置に設けられ、前記押輪本体部の後端面からの元押しジャッキによる押出力が、該推進管押出用凸部を介して伝達されるようにした曲線推進工法用押輪。 The cylindrical propulsion pipe is sequentially connected to the upper and lower portions of the end face with a cushion member between the end faces of the propulsion pipe, and the rearmost propulsion pipe is connected to the rear end face of the propulsion pipe via a ring-shaped push ring. In addition to pushing in the axial direction of the propelling pipe by the former push jack, the curve is propelled by changing the horizontal direction between the adjoining propelling pipes with the upper and lower propelling pipe end face cushions as fulcrums. In the press wheel used for the curve propulsion method,
A press ring main body portion having a ring shape having substantially the same diameter as the end surface of the propulsion tube, and a pair of propelling portions for pressing the propulsion tube projecting from the front end surface of the press ring main body portion, are integrated.
The projection for pushing out the propelling tube is provided at a position corresponding to the cushion member between the end surfaces of the propelling tube. Curve propulsion method pusher designed to be transmitted.
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