JP2719865B2 - 二重管の推進工法に於ける滑材及び裏込材の注入方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内管と外管とからなる二
重管を推進する際の滑材及び裏込材を注入する方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】下水道管路や上水道管路を敷設するに際
し、先頭に掘削機を配設すると共に、この掘削機の後端
にヒューム管や鉄管等の管を連続させて元押装置によっ
て推進する推進工法が採用されている。この工法では、
掘削機の外周と地山との間及び管の外周と地山との間に
発生する摩擦抵抗を低減させるために、掘削機及び管と
地山との間に滑材を注入することが行われている。また
目的の管路を敷設した後、この管路を構成する複数の管
と地山との間に形成された間隙に裏込材を充填すること
が行われている。

【０００３】上記工法を実施する掘削機及び管の所定位
置には複数の孔が形成されている。またこれらの孔は地
上に設置された滑材供給装置及び裏込材供給装置と滑材
供給ホース及び裏込材供給ホースによって接続されてい
る。そして管を推進する際には、滑材供給ホース，掘削
機或いは管の孔を介して滑材がこれらの部材と地山の間
に注入されて摩擦抵抗を低減させる。また所望の管路が
敷設された後、裏込材供給ホース，孔を介して裏込材が
掘削機及び管と地山との間隙に充填される。

【０００４】一方、推進工法を採用して都市ガス，天然
ガス等のガス体を供給する管を地中に敷設することがあ
る。この場合、推進される管は、ガスの供給管となる内
管の外周に外管を嵌挿し、これらの管の間にモルタルを
充填して構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如きガス体を供
給する管では、高度な気密性が要求されるため内管に穿
孔することが出来ない。従って、滑材は掘削機に形成さ
れた孔からのみ管と地山の間に注入されるため、管と地
山との間で発生する摩擦抵抗を十分に低減させることが
困難となる。このため、掘削機及び管に対し大きな推力
を作用させることが必要となり、強度を増加させるため
に管の肉厚を大きくしたり、元押装置の能力を増加させ
ることが必要となるという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、内管と外管とからなる二
重管を円滑に推進するために滑材及び裏込材を注入する
工法を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る二重管の推進工法は、先頭に配設した掘
削機に内管と外管からなる二重管を後続させて元押装置
によって推進し該二重管を発進立坑から到着立坑に敷設
する二重管の推進工法に於ける滑材及び裏込材の注入方
法であって、予め前記内管と外管の間に管の長手方向に
滑材注入部材或いは裏込材充填部材を挿通する通孔を有
し且つ内管の端部を露出させた中間層を形成し、既に推
進した二重管の端部を発進立坑に突出させた状態でこの
立坑に新たな二重管を配置して既に推進された二重管の
内管と新たな二重管の内管との端部を接続すると共に中
間層の通孔をＴ型継手を介して接続する第１工程と、既
に推進された二重管の端部と新たな二重管の端部とに形
成された空間を外管又は被覆部材によって覆うと共に前
記外管又は被覆部材に逆止弁を取り付けて該逆止弁と前
記Ｔ型継手とを接続する第２工程と、前記空間に外管又
は被覆部材に形成した孔を介して裏込材を充填する第３
工程と、中間層の通孔に滑材注入部材を挿通した後、前
記滑材注入部材を適宜移動させて既に推進された二重管
の所要のＴ型継手から滑材を外管又は被覆部材と地山の
間に注入しつつ掘削機を駆動すると共に新たな二重管の
外管の後端を元押装置によって推進する第４工程と、発
進立坑と到着立坑の間に二重管を敷設した後、中間層の
通孔に裏込材充填部材を挿通して通孔に裏込材を充填す
ると共にＴ型継手を介して二重管の外側と地山との間隙
に裏込材を充填する第５工程と、を含むことを特徴とす
るものである。

【０００８】

【作用】上記二重管の推進工法に於ける滑材及び裏込材
の注入方法（以下単に『注入方法』という）によれば、
外管の外周と地山との間の摩擦抵抗を低減させて二重管
を円滑に推進することが出来る。即ち、内管と外管から
なる二重管の中間層に予め長手方向に滑材注入部材及び
裏込材充填部材を挿通する通孔を形成したので、推進時
又は推進終了時に前記各部材を選択して通孔に挿通する
ことが出来る。また既に推進された二重管の内管と新た
な二重管の内管を接続すると共に通孔をＴ型継手を介し
て接続し、且つ外管又は被覆部材に逆止弁を取り付けて
該逆止弁とＴ型継手とを接続したので、既に推進された
二重管及び新たに推進される二重管の内管を一体化する
と共に通孔を連通させることが出来る。

【０００９】従って、二重管の推進時には通孔に挿通さ
れた滑材注入部材をＴ型継手に対応する位置に移動さ
せ、Ｔ型継手，外管又は被覆部材を介して外管と地山と
の間の間隙に滑材を注入することが出来る。また発進立
坑から到着立坑に二重管を敷設した後、通孔に挿通され
た裏込材充填部材から供給された裏込材によって該通孔
を充填すると共にＴ型継手を介して外管と地山との間の
間隙を充填することが出来る。

【００１０】

【実施例】以下上記注入方法の一実施例について図を用
いて説明する。図１は第１工程に於いて内管を接続した
断面図、図２は第１工程に於いて通孔を接続した断面
図、図３は第２工程の実施手順を説明する断面図、図４
は第３工程を実施した断面図、図５は第４工程の実施手
順を説明する断面図、図６は第５工程の実施手順を説明
する断面図である。

【００１１】本発明に係る注入方法は、通常実施されて
いるセミシールド工法を採用して内管と外管とからなる
二重管を推進するに際し、外管と地山との間に発生する
摩擦抵抗を低減させて円滑に推進し得るように構成した
ものである。この注入方法を採用することによって、単
に外管と地山との摩擦抵抗を低減させるのみならず、外
管と地山との間に形成された間隙に裏込材を充填するこ
とが可能である。

【００１２】先ず二重管Ａの概略構成について説明す
る。二重管Ａは内管１と外管２とからなり、これらの管
１，２の間にモルタルを充填した、或いは発泡合成樹脂
を充填して発泡させた中間層３が形成されている。内管
１及び外管２は夫々予め設定された径を有する鋼管によ
って構成されている。既に推進された二重管Ａに新たな
二重管Ａを接続する場合、内管１は全周にわたって溶接
される。このため、中間層３は内管１の端部を溶接を実
施する際に必要な長さに相当する分だけ短く形成されて
いる。即ち、内管１の両端は中間層３によって被覆され
ることなく露出している。

【００１３】中間層３の長手方向に後述する滑材注入部
材10，裏込材充填部材13を挿通する通孔４が形成されて
いる。この通孔４は中間層３を形成する際に埋設された
合成樹脂管によって構成されている。中間層３に形成さ
れる通孔４の数は内管１の径に応じて適宜設定される。
即ち、中間層３には１以上の通孔４が形成されている。

【００１４】本実施例に用いられる二重管Ａでは中間層
３と外管２との間に滑り層５が形成されている。この滑
り層５は潤滑性を有する合成樹脂のシート或いはフィル
ムによって構成され、二重管Ａを製造する段階で外管２
の内周面全面にわたってコーティングされている。この
ため、二重管Ａの内管１と外管２とは相対的に滑動可能
に構成されている。従って、外管２に推力を作用させる
と外管２のみが軸方向に移動するように構成されてい
る。

【００１５】上記の如く構成された二重管Ａを発進立坑
Ｂから図示しない到着立坑に向かって推進する。この推
進方法について概略的に説明すると、発進立坑Ｂに図示
しない掘削機を配設し、この掘削機に設けたカッターヘ
ッドを駆動しつつ図示しない元押装置によって到着立坑
に向かって推進する。掘削機の推進を終了すると、元押
装置を戻して掘削機の後端に通孔４の先端を閉鎖した二
重管Ａを接続し、再度掘削機のカッターヘッドを駆動し
つつ掘削機及び二重管Ａを元押装置によって推進する。
この操作を繰り返し、所要数の二重管Ａが推進されると
先頭に配置された掘削機が到着立坑に到着し、この掘削
機に後続させた複数の二重管Ａによって所望の管路が敷
設される。

【００１６】次に上記二重管Ａの推進を実施する際の手
順を具体的に説明する。先ず、既に推進された二重管Ａ
の後端を発進立坑Ｂに突出させた状態で元押装置を戻
し、この発進立坑Ｂに新たな二重管Ａを配置する。そし
て図１に示すように、既に推進された二重管Ａの内管１
の端部に新たな二重管Ａの内管１の端部を当接させ、当
接部を溶接して接続すると共に、非破壊検査によって溶
接欠陥等のないことを確認する。これにより内管１は一
体化される。

【００１７】次に、中間層３に設けた通孔４を接続す
る。この接続は図２に示すように、既に推進された二重
管Ａの通孔４の端部と新たな二重管Ａの通孔４の端部と
の間にＴ型継手６を有する継手部材７を配設し、この継
手部材７の端部を例えば塩ビ短管或いはフレキシブルチ
ューブを介して通孔４の端部に固着することで行われ
る。このとき、Ｔ型継手６の枝管６ａは二重管Ａの半径
上で外方向に向かって配置される。

【００１８】次に、既に推進された二重管Ａの外管２に
新たな二重管Ａの外管２を接続する。この接続は、図３
に示すように元押装置によって新たな二重管Ａの外管２
に推力を作用させて二点鎖線で示すように移動させ、既
に推進された二重管Ａの外管２に当接させる。このと
き、外管２の端部に予めガイドリング２ａを取り付けて
おくことで、両者の接続を容易に行うことが可能であ
る。

【００１９】既に推進された二重管Ａの外管２に新たな
二重管Ａの外管２を当接させた後、当接させた外管２の
端部であってＴ型継手６の枝管６ａと対向する位置に孔
２ｂを形成し、この孔２ｂに逆止弁８を取り付ける。こ
の逆止弁８はＴ型継手６の枝管６ａから供給される滑材
を外管２の外側に流出させ、且つ外管２の外部にある地
下水や土砂をＴ型継手６側に流入させることを防止する
機能を有するものである。尚、前記孔２ｂは二重管Ａを
製造する際に穿孔しておくことが好ましい。このように
して既に推進された二重管Ａと新たな二重管Ａとが接続
され、内管１の接続部分にこの内管１，中間層３，外管
２とによって空隙９が形成される。

【００２０】上記の如くして形成された空隙９は強度的
に弱い部分となる。このため、発進立坑Ｂ内で図４に示
すように、空隙９にセメントミルク等の裏込材を充填し
て内管１と外管２とを実質的に一体化させる。この作業
は外管２の空隙９と対応する部分に複数の孔２ｃ〜２ｅ
を形成し、孔２ｃからセメントミルクを充填することで
行われる。即ち、孔２ｃに図示しないホースを接続して
セメントミルクを供給すると、供給されたセメントミル
クは空隙９に充填されて上方に設けた孔２ｄ，２ｅから
溢れる。これにより空隙９に裏込材としてのセメントミ
ルクを充填することが可能である。

【００２１】上記工程を経ることによって既に推進され
た二重管Ａに新たな二重管Ａが接続される。そして一体
化された通孔４に滑材注入部材10を挿通する。この滑材
注入部材10は図５に示すように、ホース10ａと注入部材
10ｂとからなり、注入部材10ｂは注入口10ｃの両側に圧
搾ガスにより膨張する２つのパッカー10ｄとによって構
成されている。

【００２２】通孔４に挿通された滑材注入部材10を既に
一体化されて推進された二重管ＡのＴ型継手６の位置ま
で移動させ、パッカー10ｄに圧搾ガスを供給して膨張さ
せて通孔４の内壁に密着させることで注入部材10ｂを固
定し、ホース10ａから滑材を供給すると、この滑材はＴ
型継手６の枝管６ａ，逆止弁８を通って外管２と地山11
との間に形成された間隙12に注入され、両者の摩擦抵抗
を低減させる。前記操作を行いつつ元押装置を作動さ
せ、一体化された二重管Ａの外管２の後端に推力を作用
させることで二重管Ａに対する推進を行う。前記滑材の
注入操作は二重管Ａに対する推進作業を実施している
間、注入部材10ｂを移動させて適宜行われる。

【００２３】上記の操作によって一体化された二重管Ａ
を推進し、後端に接続された二重管Ａの端部が発進立坑
Ｂ内に突出した状態で、再度新たな二重管Ａを発進立坑
に配置し、上記操作と同一の操作を繰り返すことで順次
新たな二重管Ａを接続しつつ推進する。そして掘削機が
到着立坑に到着したとき、発進立坑と到着立坑との間に
は二重管Ａによる管路が敷設される。

【００２４】上記の如くして所望の管路が敷設されたと
き、到着立坑では掘削機を取り外すと共に先頭の二重管
Ａの通孔４を開放し、発進立坑Ｂ側から通孔４に高圧水
を噴射して通孔４に残留した滑材を洗浄する。この洗浄
が終了した後、先頭の二重管Ａの通孔４を閉鎖し、図６
に示すように二重管Ａの通孔４に、ホース13ａと充填口
13ｃを有し且つ圧搾ガスの供給によって膨張する１つの
パッカー13ｄを有する充填部材13ｂとから構成された裏
込材充填部材13を挿通する。

【００２５】通孔４に挿通された充填部材13ｂを移動さ
せつつ、ホース13ａから裏込材としてのセメントミルク
を供給すると、このセメントミルクは通孔４の内部に充
填され、同時にＴ型継手６の部分では枝管６ａ，逆止弁
８を通って外管２と地山11との間に形成された間隙12に
充填される。

【００２６】二重管Ａを構成する外管２，内管１の太さ
に対し通孔４の径が小さい場合、必ずしも通孔４の内部
に裏込材を充填する必要はない。然し、二重管Ａによっ
て敷設された管路を地山11によって支持し得るように構
成することが好ましい。即ち、外管２と地山11との間に
形成された間隙12に裏込材を充填することで、二重管Ａ
と地山11とを一体化させ、これにより二重管Ａを地山11
によって支持することが可能である。

【００２７】上記の如く外管２と地山11との間隙12にの
み裏込材を充填する場合には、前述した滑材注入部材10
と同一の構成を有する充填部材（図示せず）を通孔４に
挿通し、この充填部材を推進された二重管ＡのＴ型継手
６の位置まで移動させ、２つのパッカー（10ｄ）に圧搾
ガスを供給して膨張させて通孔４の内壁に密着させるこ
とで充填部材（注入部材10ｂ）を固定し、ホース（10
ａ）から裏込材を供給すると、この裏込材はＴ型継手６
の枝管６ａ，逆止弁８を通って外管２と地山11との間に
形成された間隙12に充填される。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
二重管の推進工法に於ける滑材及び裏込材の注入方法で
は、従来掘削機からのみ注入されていた滑材を管路を構
成する二重管の途中から適宜注入することが出来る。こ
のため、二重管を推進して管路を敷設するに際し、該二
重管と地山との摩擦抵抗を軽減させることが可能とな
り、二重管の推進を円滑に行うことが出来る。

【００２９】また元押装置の推力を増加させることな
く、延長距離の長い管を敷設することが出来、且つ二重
管の強度を高める必要もない。従って、敷設コストを低
減させることが出来る等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１工程に於いて内管を接続した断面図であ
る。

【図２】第１工程に於いて通孔を接続した断面図であ
る。

【図３】第２工程の実施手順を説明する断面図である。

【図４】第３工程を実施した断面図である。

【図５】第４工程の実施手順を説明する断面図である。

【図６】第５工程の実施手順を説明する断面図である。

【符号の説明】

Ａは二重管、Ｂは発進立坑、１は内管、２は外管、３は
中間層、４は通孔、５は滑り層、６はＴ型継手、７は継
手部材、８は逆止弁、９は空隙、10は滑材注入部材、11
は地山、12は間隙、13は裏込材充填部材である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楮山 誠 神奈川県座間市相模が丘５−14−10− 310 (72)発明者 相磯 直樹 神奈川県秦野市南ケ丘２−２−16−304 (56)参考文献 特開 平５−248177（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−91699（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−198399（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先頭に配設した掘削機に内管と外管から
   なる二重管を後続させて元押装置によって推進し該二重
   管を発進立坑から到着立坑に敷設する二重管の推進工法
   に於ける滑材及び裏込材の注入方法であって、予め前記
   内管と外管の間に管の長手方向に滑材注入部材或いは裏
   込材充填部材を挿通する通孔を有し且つ内管の端部を露
   出させた中間層を形成し、既に推進した二重管の端部を
   発進立坑に突出させた状態でこの立坑に新たな二重管を
   配置して既に推進された二重管の内管と新たな二重管の
   内管との端部を接続すると共に中間層の通孔をＴ型継手
   を介して接続する第１工程と、既に推進された二重管の
   端部と新たな二重管の端部とに形成された空間を外管又
   は被覆部材によって覆うと共に前記外管又は被覆部材に
   逆止弁を取り付けて該逆止弁と前記Ｔ型継手とを接続す
   る第２工程と、前記空間に外管又は被覆部材に形成した
   孔を介して裏込材を充填する第３工程と、中間層の通孔
   に滑材注入部材を挿通した後、前記滑材注入部材を適宜
   移動させて既に推進された二重管の所要のＴ型継手から
   滑材を外管又は被覆部材と地山の間に注入しつつ掘削機
   を駆動すると共に新たな二重管の外管の後端を元押装置
   によって推進する第４工程と、発進立坑と到着立坑の間
   に二重管を敷設した後、中間層の通孔に裏込材充填部材
   を挿通して通孔に裏込材を充填すると共にＴ型継手を介
   して二重管の外側と地山との間隙に裏込材を充填する第
   ５工程と、を含むことを特徴とした二重管の推進工法に
   於ける滑材及び裏込材の注入方法。