JP2014015747A - ケーシング立坑の坑口止水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が比較的簡単であるばかりでなく、格別気遣いすることなく、手順よく迅速に止水装置の取付工事を行うことができ、しかも従来の止水工法よりも止水機能と施工性に優れた坑口止水装置を提供する。
【解決手段】立坑１５の沈設時はリング状枠体１内にゴム製止水板３、ゴムパッキン４，５、押さえリング６及び鋼製保護板７を内装したＡパーツを立坑１５に予め鏡切りした坑口１６に嵌合して溶接固定すると共に、前記Ａパーツの立坑内側を囲繞するように蓋体１０をＡパーツに取付け、掘削機の発進又は到達時は、前記Ａパーツから前記蓋体１０と鋼製保護板７に代えて、外向きフランジ１６を外側端に設け、且つ内側端にゴムパッキン４'，５'を取付けた外向きフランジ１６を設け、胴部に止水薬液注入口１２を設けた止水筒１１から成るＢパーツを接続し止水薬液注入口１２から親水性ポリウレタン樹脂を注入する。
【選択図】図６

Description

本発明は、特に小口径管推進工法用ケーシング立坑（内径φ９００〜φ３５００mm程度）の坑口の止水工法として施工性に優れ且つ良好な止水機能を発揮することができる坑口の止水装置に関するものである。

従来、下水道管等を非開削で地中に埋設する推進工事において、地山への地盤改良用薬液注入及び現場での坑口形成のための切断・溶接作業等を行う必要が無く、又発進立坑の沈設時に立坑内の作業空間を確保するための工法として、特許文献1及び２に開示されるように、止水装置を２分割にしたものが知られている。

しかし、特許文献１に開示された止水工法は、坑口にシャッター部材を取付け、掘削機の発進時に、前記シャッター部材に昇降自在に取付けられたプレートを持ち上げてから坑口を開口させる方式であるため、内外にゴムパッキンを取付けたエントランスボックスを坑口に取付けてあっても、プレート持ち上げ後に生じたシャッター部材の隙間から泥水等が坑内へ流入しやすいという難点があると共に、施工性と使いやすさに問題があった。

また、特許文献２に開示される止水工法は、第２シールを掘削機の外周に予め嵌めておき、掘削機を発進させる前に掘削機に密着した第２シールを移動させて壁体に取付ける止水工法であるため、第２シール取付作業に意外に手間と時間を有するばかりでなく、第２シールの取付作業中第２シールの止水機能を劣化させ易いという難点がある。

特開平１１ー８１８７３号公報 特開２００２ー２７６２８８号公報

そこで本発明は、止水装置の構造が比較的簡単であるばかりでなく、格別気遣いすることなく、手順よく迅速に止水装置の取付工事を行うことができ、しかも従来の止水工法よりも止水機能と施工性に優れた坑口止水装置を提供することを課題とするものである。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１記載の発明は、内向きフランジを設けたリング状枠体の前記内向きフランジの内側に、複数本の内向きボルトを突設し、これら内向きボルトに順次ゴム製止水板、ゴムパッキン及び押さえリングを串刺しし、これらを前記内向きボルトの一部にナットを螺合して前記リング状枠体に固定すると共に、前記押さえリングに保護板を重ね、該保護板を残部の内向きボルトにナットを螺合して前記リング状枠体に固定して成るＡパーツと、前記Ａパーツの内向きボルトのボルト孔を設けた外向きフランジを外側端に設け、且つ内側端にゴムパッキンを取付けた外向きフランジを設けると共に、胴部に止水薬液注入口を設けた止水筒から成るＢパーツと、前記Ａパーツのケーシング立坑内側を囲繞する蓋体を用いる坑口止水装置であって、ケーシング立坑沈設時は、前記Ａパーツをケーシング立坑に予め鏡切りした坑口に嵌合して溶接固定すると共に、前記Ａパーツのケーシング立坑内側を囲繞するように前記蓋体をＡパーツに取付け、掘削機の発進時または到達時は、前記Ａパーツから前記蓋体と保護板を取り外し、それに代えて、前記ＢパーツをＡパーツに接続すると共に、前記Ｂパーツの止水薬液注入口からＢパーツ内へ水分を硬化剤とする親水性ポリウレタン樹脂（止水滑材）の注入を行うことを特徴とする坑口止水装置である。

又請求項２記載の発明は、内向きフランジを設けたリング状枠体の前記内向きフランジの内側に、複数本の内向きボルトを突設し、これら内向きボルトに順次ゴム製止水板、ゴムパッキン及び押さえリングを串刺しし、これらを前記内向きボルトの一部にナットを螺合して前記リング状枠体に固定すると共に、前記押さえリングに保護板を重ね、該保護板を残部の内向きボルトにナットを螺合して前記リング状枠体に固定して成るＡパーツと、外側端にケーシング立坑内壁に固定される外向きフランジを設け、且つ内側端にゴムパッキンを取付けた内向きフランジを設けると共に、胴部に止水薬液注入口を設けた止水筒から成るＢ’パーツと、前記Ａパーツのケーシング立坑内側を囲繞する蓋体を用いる坑口止水装置であって、立坑沈設時は、前記Ａパーツをケーシング立坑に予め鏡切りした坑口に嵌合して溶接固定すると共に、ケーシング立坑内側のＡパーツを囲繞するように前記蓋体を、ケーシング立坑の内壁に予め設けたネジ杆にナット止めし、掘削機の発進時又は到達時は、前記蓋体と前記Ａパーツの保護板とを取り外し、それに代えて前記Ａパーツを囲繞するように、前記Ｂ’パーツを前記ケーシング立坑の内壁に予め設けた前記ネジ杆にナット止めすると共に、前記Ｂ’パーツの止水薬液注入口から、Ｂ’パーツ内へ水分を硬化剤とする親水性ポリウレタン樹脂（止水滑剤）の注入を行うことを特徴とする坑口止水装置である。

請求項１又は請求項２記載の発明によれば、ケーシング立坑沈設時においては、ケーシング立坑内に突出した蓋体を取付けたＡパーツは、薄いのでケーシング立坑内の作業空間を広く確保でき、従って中堀作業を容易にすると共に、保護板は、地山土圧に対するゴム製止水板とゴムパッキンの強度を補強し、ケーシング立坑沈設時の止水性を保持させ、又蓋体は、中堀時のＡパーツ内のゴムパッキン類の汚れ、損傷を防止し、ＢパーツをＡパーツに接続する取付作業を洗浄作業を行うことなく迅速に行うことができる効果がある。

また、掘削機の推進時又は到達時においては、ゴム製止水板が掘削機により中心部が破られても、推進管用ゴムパッキンと同程度の周辺部が残るので、その残った可撓性を持つ周辺部がゴムパッキンの止水機能を補助する作用が残るため、掘削機に突き破られた後、止水性を消失する従来の坑口にベニヤ板や発泡スチロール樹脂板等の非可撓性の止水板を用いた止水装置よりも良好な止水機能を得ることができる。

更に、掘削機の推進時又は到達時において、Ａパーツに掘削機が貫通し、水分が止水筒内に流入することがあっても止水薬注入口から注入される親水性ポリウレタン樹脂（止水滑剤）がその水分と反応し、その空隙充填効果により、ＡパーツとＢパーツによる止水機能を高めると共に、親水性ポリウレタン樹脂は滑剤としての機能もあるので、掘削機等の推進時の摩擦抵抗を減じ、推進を円滑にする効果がある。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明とは異なり、Ｂ’パーツと蓋体とをケーシング立坑内壁に取付ける構造としたもので、請求項１記載の発明と同様の効果を有すると共に、坑口止水装置の構造が簡略化されるため、加工手間が軽減される効果がある。

請求項１又は請求項２記載の発明において、Ｂパーツ又はＢ’パーツのボルト孔１１ｃ，又はネジ杆挿入孔１８を大きくすることによって、Ｂパーツ又はＢ’パーツのゴムパッキンとＡパーツ又はＡ’パーツのゴムパッキンの中心孔の芯ずれを調整可能にする構造とすることができるため、更に施工性良好な坑口止水装置を提供することができる。

本発明の実施例１における主要３パーツの構造を示すもので、（ａ）図はＡパーツの縦断側面図、（ｂ）図は蓋体の縦断側面図、（ｃ）図はＢパーツの縦断側面図。 本発明の実施例１におけるＡパーツのリング状枠体の構造を示すもので、（ａ）図は縦断側面図、（ｂ）図は背面図。 本発明の実施例１におけるＡパーツに取付ける部材別図。 本発明の実施例１における蓋体の構造を示すもので、（ａ）図は縦断側面図、（ｂ）図は背面図。 本発明の実施例１におけるＢパーツの構造を示すもので、（ａ）図は正面図、（ｂ）図は縦断側面図。 本発明の実施例１における主要３パーツの使用態様を示す説明図。 本発明の実施例２における主要３パーツの構造を示すもので、（ａ）図はＡ’パーツの縦断側面図、（ｂ）図は蓋体の縦断側面図、（ｃ）図はＢ’パーツの縦断側面図。 本発明の実施例２における主要３パーツの使用態様を示す説明図。

図１は２工程推進工法を採る場合の本発明実施例１における主要３パーツの構造を示すもので、（ａ）図はＡパーツの縦断側面図、（ｂ）図は蓋体の縦断側面図、（ｃ）図はＢパーツの縦断側面図である。

図１の（ａ）図に示すＡパーツの構造は、図２に示すように、内向きフランジ１ａを設けたリング状枠体１の前記内向きフランジ１ａの内側に、１２本の内向きボルト２を等間隔で突設し、これら内向きボルト２にゴム製止水板３、パイロット管用ゴムパッキン４、推進管用ゴムパッキン５、押さえリング６及び鋼製保護板７を串刺しし、１本置きの内向きボルト２に止めナット８ａを螺合してゴム製止水板３、パイロット管用ゴムパッキン４、推進管用ゴムパッキン５及び押さえリング６を前記リング状枠体1に固定し、残る１本置きの内向きボルト２に止めナット８ｂを螺合して鋼製保護板７を前記リング状枠体１に固定すると共に、更に内向きフランジ１ａの内側の４箇所にナット９を溶接したものである。

図３は前記リング状枠体１に取付けた部材の背面図を示し、それぞれ１２個のボルト孔を設けたものであるが，押さえリング６のボルト孔６ａは、通常のボルト孔より若干大きくして着脱を容易にしてある。また鋼製保護板７の一本置きのボルト孔７ａは押さえリング６のボルト孔６ａと同様に若干大きく、また一本置きのボルト孔７ｂはナットの逃げ穴として更に大きくしている。

なお、ゴム製止水板３とゴムパッキン４，５は、本実施の形態では、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）が使用されている。ＳＢＲ以外にも、ＮＲ（天然ゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）等も使用できる。

図４は蓋体１０の縦断面図と背面図を示すもので、蓋体１０は鋼製でＡパーツのリング状枠体１の外側に嵌合するキャップ状に形成され、４ヶ所に前記リング状枠体１の内向きフランジ１ａに設けたナット９と螺合させる止ボルト１０ａのボルト孔１０ｂが設けられている。

図５はＢパーツの構造を示すもので、このＢパーツは前記Ａパーツの内向きボルト２のボルト孔１１ｃ，１１ｄを設けた外向きフランジ１１ａを外側端に設け、且つ内側端にパイロット管用ゴムパッキン４’と推進管用ゴムパッキン５’を取付けた外向きフランジ１１ｂを設けると共に、胴部に止水薬液注入孔１２を設けた止水筒１１から成るものである。

なお、ゴムパッキン４’，５’は押さえリング６’とボルト１３とナット１４で外向きフランジ１１ｂに固定され、外向きフランジ１１ａに設けたボルト孔１１ｃと１１ｄはＡパーツにおける鋼製保護板７と同様にボルト孔１１ｃは通常のボルト孔より若干大きく、またボルト孔１１ｄはナット８ａの逃げ孔として更に大きくしてある。

次に以上説明した主要パーツの使用態様について図６に基づき説明する。

本発明にかかる止水装置は、ケーシング立坑沈設時において、ケーシング立坑１５に予め鏡切りした坑口１６にＡパーツを嵌合し、そのリング状枠体１を溶接固定し、次に（ｂ）図に示すようにケーシング立坑１５の内側に突出したリング状枠体１に蓋体１０を、４本のボルト１６を前記蓋体１０のボルト孔１０ａに挿通し、リング状枠体１内に設けたナット９に螺合して固定する。

これによりＡパーツ内の部材は完全に保護され、中堀時に汚損や損傷を防止すると共に、Ａパーツによる坑口の止水機能を維持する。またＡパーツのケーシング立坑１５内への突出量は少ないので、ケーシング立坑内の作業空間を広く確保でき、したがって中堀作業を容易にすることが出来る。

掘削機の発進時は、図６の（ｃ）図に示すように前記Ａパーツから前記蓋体１０と鋼製保護板７を取り外し、それに代えて、ＢパーツをＡパーツに合体させ、前記Ｂパーツの止水薬液注入口１２からＢパーツ内へ水分を硬化剤とする親水性ポリウレタン樹脂（止水滑剤）の注入を行う。

以上のように、ＡパーツとＢパーツを合体させて成る止水装置は、掘削機を推進させた場合、ゴム製止水板３が掘削機により中心部が破られるが、推進管用ゴムパッキン５と同程度の周辺部が残るので、残った可撓性を持つ周辺部がゴムパッキン４，５の止水機能を補助する働きをし、従来の坑口にベニヤ板、発泡スチロール樹脂板等の非可撓性の止水板を用いた止水装置よりも高い止水機能が得られる。しかも本発明では、Ａパーツの止水部から止水筒１１内に水が流入した場合、止水薬液注入口１２から注入される親水性ポリウレタン樹脂接着剤が反応し、その空隙充填効果により止水性が一層高まるので、止水機能に優れた坑口止水装置を提供することが出来る。なお、親水性ポリウレタン樹脂は、滑材としての機能もあるので、推進時の摩擦抵抗を減じ、推進を円滑にする。更にＢパーツのボルト孔１１ｃを大きくすることにより芯ズレを補正しやすい構造のものとすることが出来る。

以上のように、本発明に係る坑口止水装置は、立坑沈設時は勿論のこと、掘削機の推進時においても従来装置以上の止水性能と推進促進の機能を持ち、しかも以上の説明並びに実施例図面を見れば明らかなように、施工性に優れ、実用上坑口の止水装置として好適なものである。

図７は実施例２において用いる主要パーツの構成を示すもので、（ａ）図はＡ’パーツの縦断側面図、（ｂ）図は蓋体の縦断側面図、（ｃ）図はＢ’パーツの縦断側面図である。

Ａ’パーツは実施例１のＡパーツと同一のものである。従って、その説明は省略し、Ａパーツと同一部分は同一符号を付した。

蓋体１０'は、後述のようにケーシング立坑１５の内壁に取付ける方式のため、実施例１の蓋体１０より大きく作られている。

Ｂ’パーツは、蓋体１０’と同じくケーシング立坑の内壁に取り付ける方式のため、止水筒１１’はＡ’パーツを囲繞できる大きさのものとし、その外側端にはネジ杆１７の挿入孔１８を設けた外向きフランジ１１’ａが設けられ、内側端にはパイロット管用ゴムパッキン４’と推進管用ゴムパッキン５’を押さえリング６’を介してボルト１３’とナット１４’で固定した内向きフランジ１１’ｂが設けられ、胴部に止水薬液注入口１２’を設けたものである。

次に以上説明した主要パーツの使用態様について図８に基づき説明する。

実施例２における止水装置は、実施例１の場合と異なり、蓋体１０’とＢ’パーツをＡ’パーツに取付けないで、ケーシング立坑１５の内壁に予め突設したネジ杆１７に取付けるようにしたものである。

即ちケーシング立坑沈設時はケーシング立坑１５に予め鏡切りした坑口１６にＡ’パーツを嵌合して、それを溶接固定することは実施例１の場合と同様であるが、蓋体１０’はケーシング立坑１５の内壁に突設したネジ杆１７に（ｂ）図に示すようにナット１９を螺合して固定し、また掘削機の発進時においては、（ｃ）図に示すように前記蓋体１０’を取外すとともにＡ’パーツから前記鋼製保護板７を取外し、それに代えてＢ’パーツの外向きフランジ１１’ａに設けられたネジ杆挿入孔１８に前記ネジ杆１７を挿入し、ナット１９を螺合してＢ’パーツをケーシング立坑１５の内壁に固定するようにしたものである。

このように蓋体１０’とＢ’パーツをケーシング立坑１５の内壁に取付ける方法とした場合、ネジ杆１７をケーシング立坑１５の内壁に突設する必要があるが、Ｂ’パーツのネジ杆挿入孔１８を大きくして、芯ズレを補正しやすい構造のものとすることが出来る。

以上、２工程推進工法を採る場合の実施例について説明したが、ＡパーツとＢパーツのパイロット管用ゴムパッキン４，４’を除くことにより、１工程推進工法用坑口止水装置として用いることができ、その場合にも実用上充分な止水機能を持つ坑口止水装置が得られる。また、本発明に係る坑口止水装置は、発進立坑のみならず到達立坑の坑口止水装置としても使用できる。勿論、実施例に示した２工程推進工法を採る場合は、パイロット管用ゴムパッキンと推進管用ゴムパッキンは逆に取付けるものである。

１ リング状枠体
１ａ 内向きフランジ
２ 内向きボルト
３ ゴム製止水板
４，４’ パイロット管用ゴムパッキン
５，５’ 推進管用ゴムパッキン
６ 押さえリング
６ａ ボルト孔
７ 鋼製保護板7
７ａ，７ｂ ボルト孔
８ａ，８ｂ 止めナット
９ ナット
１０ 蓋体
１０ａ 止ボルト
１０ｂ ボルト孔
１１ 止水筒
１１ａ，１１ｂ 外向きフランジ
１１ｃ，１１ｄ ボルト孔
１２ 止水薬液注入口
１３ ボルト
１４ ナット
１５ ケーシング立坑
１６ 坑口
１７ ネジ杆
１８ ネジ杆挿入孔
１９ ナット

Claims (2)

1. 内向きフランジを設けたリング状枠体の前記内向きフランジの内側に、複数本の内向きボルトを突設し、これら内向きボルトに順次ゴム製止水板、ゴムパッキン及び押さえリングを串刺しし、これらを前記内向きボルトの一部にナットを螺合して前記リング状枠体に固定すると共に、前記押さえリングに保護板を重ね、該保護板を残部の内向きボルトにナットを螺合して前記リング状枠体に固定して成るＡパーツと、
   前記Ａパーツの内向きボルトのボルト孔を設けた外向きフランジを外側端に設け、且つ内側端にゴムパッキンを取付けた外向きフランジを設けると共に、胴部に止水薬液注入口を設けた止水筒から成るＢパーツと、
   前記Ａパーツのケーシング立坑内側を囲繞する蓋体を用いる坑口止水装置であって、
   ケーシング立坑沈設時は、前記Ａパーツをケーシング立坑に予め鏡切りした坑口に嵌合して溶接固定すると共に、前記Ａパーツのケーシング立坑内側を囲繞するように前記蓋体をＡパーツに取付け、
   掘削機の発進時又は到達時は、前記Ａパーツから前記蓋体と保護板を取り外し、それに代えて、前記ＢパーツをＡパーツに接続すると共に、前記Ｂパーツの止水薬液注入口からＢパーツ内へ水分を硬化剤とする親水性ポリウレタン樹脂の注入を行うことを特徴とする坑口止水装置。
2. 内向きフランジを設けたリング状枠体の前記内向きフランジの内側に、複数本の内向きボルトを突設し、これら内向きボルトに順次ゴム製止水板、ゴムパッキン及び押さえリングを串刺しし、これらを前記内向きボルトの一部にナットを螺合して前記リング状枠体に固定すると共に、前記押さえリングに保護板を重ね、該保護板を残部の内向きボルトにナットを螺合して前記リング状枠体に固定して成るＡパーツと、
   外側端にケーシング立坑内壁に固定される外向きフランジを設け、且つ内側端にゴムパッキンを取付けた内向きフランジを設けると共に、胴部に止水薬液注入口を設けた止水筒から成るＢ’パーツと、
   前記Ａパーツのケーシング立坑内側を囲繞する蓋体を用いる坑口止水装置であって、
   ケーシング立坑沈設時は、前記Ａパーツを立坑に予め鏡切りした坑口に嵌合して溶接固定すると共に、ケーシング立坑内側のＡパーツを囲繞するように前記蓋体を、ケーシング立坑の内壁に予め設けたネジ杆にナット止めし、
   掘削機の発進時又は到達時は、前記蓋体と前記Ａパーツの保護板とを取り外し、それに代えて前記Ａパーツを囲繞するように、前記Ｂ’パーツを前記ケーシング立坑の内壁に予め設けた前記ネジ杆にナット止めすると共に、前記Ｂ’パーツの止水薬液注入口から、Ｂ’パーツ内へ水分を硬化剤とする親水性ポリウレタン樹脂の注入を行うことを特徴とする坑口止水装置。

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