JP2847038B2 - 埋設管の推進工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば道路に埋設した
下水本管と汚水升とを連結する小口径管、あるいは開削
工事が不可能な例えば鉄道路線の下を通過する本管な
ど、地中に埋設する管を発進坑より圧入推進して埋設す
る際に適用する埋設管の推進工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の工法には、図１１の（イ）（ロ）
（ハ）に示す工程によって推進する工法（Ａ）、及び特
開昭６３−７８９９９号公報による工法（Ｂ）のものが
知られている。

【０００３】工法（Ａ）は、発進坑１内に設けた架台２
に油圧ジャッキ３を移送可能に且つ反力を受けるように
設置し、油圧ジャッキ３を後退して発進坑１内に埋設管
４を水平に挿入して架台２上に支持し、油圧ジャッキ３
を駆動して埋設管４をその末端部より推力を与えて土中
にジャッキストロークＳの長さづつ順次圧入するもので
ある。

【０００４】工法（Ｂ）は図１２の（イ）（ロ）に示す
ように、空気衝撃式推進機５の後部に推力を伝達する鍔
６を設け、この推進機５の先端部を埋設管４内に挿入
し、鍔６を埋設管４の後端縁に当接して打撃推進するも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記工法（Ａ）である
と、図１１の（イ）に示すように発進坑１の長さL0で油
圧ジャッキ３の最小時の長さL1とすると、油圧ジャッキ
３の長さ分L1がデットスペースとなり、発進坑１内に挿
入できる埋設管４の最大長さL2はL0−L1となり、比較的
長い埋設管を挿入する必要があれば、発進坑１の長さ
を、長い埋設管の長さに油圧ジャッキ３の長さ分プラス
した長さを以て掘削しなければならないが、設置条件が
許されない場合もあり、長い埋設管の挿入が不可能とな
る。

【０００６】上記工法（Ｂ）であると、推進機５の長さ
の大半以上が埋設管４内に挿入されるため、デットスペ
ースが小さくなり比較的長尺の埋設管を打ち込むことが
可能となる。しかしこの工法を開示している公報に記載
の第２図では推進機の先端部が土中に突入しているよう
に描画してあるが、実際には打ち込んだ埋設管内に土が
充填しており、推進機の打撃力で推進機自体をも土中に
挿入することから、埋設管の挿入速度が半減乃至それ以
下になることになる。更に、推進機の機体の直径にも限
度があり、埋設管が細い直径のものであると、埋設管内
に推進機を挿入することができず、その場合、前記工法
（Ａ）と同様に推進機の先端で推力を伝達することにな
る。

【０００７】本発明は以上の問題を解決し、直径の細い
埋設管であっても、発進坑でのデットスペースが小さく
なり、比較的長尺の埋設管を打ち込むことができるよう
にする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の解決手段は、発
進坑より目的とする方向に向かって複数の埋設管を順次
連結して埋設する工程前に、埋設管より大径の鞘管を埋
設管の埋設すべき方向に向けて圧入する準備工程を行う
推進工法において、発進坑内にチェーンコンベアを備え
る送り手段を設置し、次いでヘッドに前記鞘管の径より
小径のケーシングを備え、該ケーシングの外周に、鞘管
を係止する鍔を有し、圧縮空気を急速に膨脹するエネル
ギーで打撃推進力を発すると共に、前記ヘッドに上記送
り手段のチェーンコンベアに着脱自在に係止する突子を
突設している推進機を、発進坑外において、そのケーシ
ングを鞘管内に突入し、鍔を鞘管の末端に当接して取り
付け、この推進機付きの鞘管を発進坑内に挿入して前記
送り手段のチェーンコンベアに係止した状態で載置して
から、推進機と送り手段を駆動して鞘管を目的とする方
向に圧入し、その圧入の途中で、鞘管の末端と鍔間にス
ペーサーを介在して鞘管を全長に亘って圧入した後に、
推進機を発進坑内より引き上げ、圧入した鞘管内の土を
ほぼ全長に亘って排出し、次いで埋設管を発進坑内に挿
入すると共に、該埋設管の先端部を鞘管内に突入した後
に、推進機を発進坑内に降ろし且つ送り手段に前述と同
様に載置し、ケーシングの先端部を埋設管の末端に当接
してから圧入する工程を繰り返し行うことを特徴とす
る。

【０００９】

【実施例】本発明を具体的に説明すると、図１の（イ）
に示しているように、発進坑１の切羽より埋設管４より
大径の鞘管８を目的とする方向に向かってアクチュエー
ターＡで圧入する工程、この工程で鞘管８をその全長に
亘って埋設した後に、図１の（ロ）のように、鞘管８内
の土を全長に亘って排除する工程、次いで、図１の
（ハ）と（ニ）に示すように、埋設管４を発進坑１に水
平に入れ且つその先端部を鞘管８内に挿入してから同じ
くアクチュエーターＡで圧入する工程により行うもので
ある。

【００１０】更に詳説すると、図２の（イ）に示してい
るように、発進坑１内に設けた架台２にアクチュエータ
ーＡとして油圧ジャッキ３を、架台２に埋設管４を推進
する方向に摺動自在に設けると共に、ボルト締めまたは
ピンによって架台２に固定可能に設け、油圧ジャッキ３
の先端に押圧板７を取り付けておく。そこで発進坑１内
に埋設管４より大径の鞘管８を水平にして挿入すると同
時に、鞘管８の前端縁を発進坑１の切羽に当接し、油圧
ジャッキ３を前進駆動して押圧板７で鞘管８の末端縁を
押圧し、そのまま更に前進駆動して鞘管８を土中に圧入
する。こうして油圧ジャッキ３を最大ストロークまで前
進駆動した後に図２の（ロ）のように、油圧ジャッキ３
を架台２に沿って前進して再び架台２に固定し、再度前
進駆動して鞘管８をその全長に亘り土中に埋め込む。次
いで、埋め込んだ鞘管８内の土を、鞘管８のほぼ全長に
亘ってオーガなどによって排出する。

【００１１】以上は埋設管４を挿入する前の準備工程で
あって、この準備工程に次いで図２の（ハ）に示すよう
に、油圧ジャッキ３を発進坑１内より取り出して、そこ
へ鞘管８より小径の埋設管４を水平に挿入し、更に埋設
管４の先端部を鞘管８内にガイドリング９を介して挿入
した後に油圧ジャッキ３を再び架台２に設置するが、そ
の際押圧板７を埋設管の口径に応じた大きさのものと取
り換えておき、そこで油圧ジャッキ３を前進駆動するこ
とにより、埋設管４を図２の（ニ）のように土中に深く
圧入する。以後、次の埋設管４を前記の工程と同様に圧
入するが、先行の埋設管とねじ結合あるいは嵌め合い結
合によって継ぐもので、以上の工程を繰り返し行い目的
とする位置にまで挿通するものである。

【００１２】ところで、前述の油圧ジャッキ３を撤去す
る際、必ずしも発進坑１内より取り出す必要がなく、発
進坑１内で埋設管４を打ち込む位置より他の位置へ退避
して置いても良く、その例を図３に示しているように、
架台２にピン１０などで固定されるブラケット１１に油
圧ジャッキ３を上下動自在に設けておき、埋設管４を挿
入する時には、油圧ジャッキ３をブラケット１１に沿っ
て上昇してその位置でピンで固定しておく。また圧入す
る時には下降すれば良い。また他の例を図４に示すよう
に、油圧ジャッキ３を備えたブラケット１１を管の圧入
方向に対して交差する方向に移動可能に設けても良く、
あるいは図５のように、ブラケット１１をピン１０を枢
軸として後方へ転倒する場合であっても良い。

【００１３】上記の工法では鞘管８及び埋設管４を圧入
する手段は油圧ジャッキ３によるアクチュエーターＡで
あるが、これに限ることがなく、他の推進力を発生する
ものであれば良いが、その一つの例として、空気圧によ
る打撃式推進機１２によって圧入することもできる。

【００１４】打撃式による推進機１２は特開平３−１６
６０７０号公報によって開示してあると共に、本発明で
使用する推進機１２を図６に示しているように、その外
形的形状は、ヘッド１３にケーシング１４が突設してあ
り、ケーシング１４のヘッド１３寄り側に鍔１５を設け
ている。またその構成は、ピストン１６の前進に伴い吊
り軸１７が前進し、同時に空気室１８の空気を圧縮し始
め、その一部が吊り軸１７内の通気孔１９を通じてハン
マー２０と吊り軸１７の先端部間の空間部２１に流入
し、該空間部２１の背圧力でハンマー２０を停止状態に
保持している。しかしピストン１６及び吊り軸１７が更
に前進すると、吊り軸１７の外周に設けた凹溝２２がハ
ンマー２０に有する連通孔２３と対向すると同時に、空
気室１８の圧縮空気が連通孔２３を通じて、ハンマー２
０の両肩部とシリンダー２４の内鍔２５間に設けた受圧
室２６に流動し、その空気圧によってハンマー２０が突
進しケーシング１４の先端部に激突して推進力を発生す
る。また激突後ハンマー２０は、空気室１８と受圧室２
６の面積差により自動的に後退し再び発射するものであ
る。

【００１５】尚、図６に示す推進機１２は、ピストン１
６をヘッド１３内に設けた油圧シリンダー２７によって
駆動するようになっている。しかしこれに限ることがな
く、ピストン１６を他の手段で駆動するか、あるいは空
気室１８に直接圧縮空気を吹き込んでハンマー２０を駆
動する既設のものであっても良い。

【００１６】上記打撃式推進機１２によって埋設管４を
推進する場合、前記工法と同様に鞘管８を打ち込み、鞘
管８内の土を除去する準備工程を経てから埋設管４を順
次打ち込むものであるが、図７の（イ）に示すように、
鞘管８の先端部内に推進機１２のケーシング１４が挿入
され、鍔１５が鞘管８の端縁に当接して設定できるよう
に、埋設管４の口径より大きくケーシング１４が入る大
きさの鞘管８を選んで使用するか、あるいは埋設管４の
口径より大きい鞘管８に適合するケーシング１４を持っ
た推進機１２を選んで使用する。

【００１７】以上のように図７の（イ）の如く、鞘管８
に推進機１２を取り付けて発進坑１に水平にして挿入し
て架台２上に摺動自在に載置し、推進機１２を駆動する
ことにより、図７の（ロ）のように鞘管８の先端部が土
中に圧入される。尚上記構成をもつ推進機１２は反力が
極めて少ないもので、反力を受ける必要が殆どないもの
である。こうしてケーシング１４の先端面が切羽に当接
した際、図７の（ハ）のように、推進機１２を後退して
鍔１５と鞘管８の端縁間に二つ割りのスペーサー２８を
介在し、再び推進機１２を駆動して図７の（ニ）のよう
に、鞘管８をその全長に亘って土中に圧入する。そこで
推進機１２を取出しオーガ（図示省略）を挿入するかあ
るいは人力によって鞘管８内の土をほぼ全長に亘って排
出する。

【００１８】次いで図８の（イ）のように、発進坑１内
にその長さ一杯の埋設管４を水平にして降ろし、更に図
８の（ロ）のように、埋設管４の外周にガイドリング２
９を嵌めて既に埋設した鞘管８内の切羽にまで深く挿入
する。そこで図８の（ハ）の如く、鞘管８を圧入した際
に使用した推進機１２を架台２上に載置し、ケーシング
１４の先端を埋設管４の末端に当接してから駆動するこ
とにより埋設管４が圧入され、その際図８の（ニ）に示
すように、ケーシング１４が鞘管８内に深く挿入するま
で圧入することができる。

【００１９】しかし上記推進機１２で埋設管４を圧入で
きる最大のストロークＳは、埋設管４の長さａより短い
ため、図８の（ニ）に示すように埋設管４の末端部が鞘
管８内に残ることになり、その末端と発進坑１の後壁間
の間隔ｂと、推進機１２の長さに埋設管４の長さを加え
た長さｃとの関係が、ｂ＜ｃとなることから、このまま
では次ぎの埋設管４を打ち込むことができなくなる。

【００２０】そこで図９の（イ）に示すように、前述の
ように打ち込んだ後に、推進機１２を後退して、埋設管
４の末端にスペーサー３０を取り付け、再び推進機１２
を鞘管８内に挿入して、埋設管４の圧入を再度行うこと
により、図９の（ロ）のように埋設管４の末端部が鞘管
８内に僅かに残る状態にまで圧入する。

【００２１】次いで２本目の埋設管４を打ち込む工程を
行う。その際図８の（ロ）と同様に埋設管４を鞘管８内
に挿入して、その先端を先に埋設した管にねじ込み、あ
るいは嵌め込んで連結した後、図８の（ハ）のように推
進機１２を設定して同様に圧入する。

【００２２】ところで前記の架台２は推進機１２を単に
摺動自在に支持するもので、推進機１２はその駆動によ
り自走するものであるが、この自走に助勢力を加えるこ
とが好ましく、助勢を与える架台２を図１０に示してい
るように、架台２に油圧モータ付きのチェーンコンベア
ーによる送り手段３１を鞘管８が圧入する方向に向かっ
て駆動するように設け、送り手段３１に複数の爪片３２
を等間隔おきに突設してあり、一方推進機１２のヘッド
１３の外周に、爪片３２間に係合する複数の突子３３を
推進機１２の長手方向に等間隔おきに設けたものであ
る。その他に架台２の両側に鞘管８及び埋設管４を支え
るガイド（図示省略）が設けてある。

【００２３】上記送り手段３１を備えた架台２に推進機
１２を設置する時には、ヘッド１３の突子３３を送り手
段３１側に向け、各突子３３を爪片３２間に係合する。
こうして推進機１２を設置し、送り手段３１と推進機１
２を駆動することにより、推進機１２の自走に加えて送
り手段３１の送り力が与えられ、推進機１２の１回の打
撃による圧入量が増大され、特に打撃を与えた際に埋設
管の跳ね返ってくるような地盤、すなわち粘土の強い地
盤には有利である。

【００２４】

【発明の効果】本発明による埋設管の推進工法によれ
ば、埋設すべき管より大径の鞘管を発進坑の切羽から圧
入する準備工程では、発進坑外において、推進機に鞘管
を取り付けるが、鞘管内に推進機のケーシングを突入
し、推進機の鍔に係止するものであるから、その長さは
鞘管の長さと推進機のヘッドの長さの和となり、従っ
て、発進坑の長さからヘッドの長さを引いた長さの鞘管
を取り扱うことができ、しかも圧入する途中でスペーサ
ーを介して鞘管を深く挿入し、次いで挿入された鞘管内
の土を排除するものであり、また推進機を送り手段より
外して発進坑外へ引き出すものであるから、発進坑から
埋設管を圧入する際、埋設管が発進坑内に一杯に入る長
いものであっても、埋設管を鞘管内に挿入した際、埋設
管の末端と発進坑の後側の切羽との間に間隔が空けられ
るため、この間隔に鞘管を打ち込んだ際に使用した推進
機を設置することができ、発進坑の長さに応じてその長
さ一杯の長さをもつ埋設管を取り扱うことができるよう
になる。このように長い管を取り扱うため、目的とする
位置までの埋設工法の期間の短縮が図られ、且つ目的と
する位置までの管の継ぎ部を減少することができる。

【００２５】更に前記推進機を送り手段付きの架台に設
置して鞘管及び埋設管を圧入することにより、推進機自
体の自走力に加えて推進力が助勢されるので、特に粘土
の強い地盤に埋設する際には推進量が増大され、作業能
率を増大することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）（ロ）（ハ）（ニ） 本発明による埋設管の推進工法の基本的な工程を示す説
明図である。

【図２】（イ）（ロ）（ハ）（ニ） 本発明による埋設管の推進工法を具体的にその工程を示
す説明図である。

【図３】図２に示す推進工法で使用する油圧ジャッキの
取付け構造例を示す側面図である。

【図４】同じく他の例を示す平面図である。

【図５】更に他の例を示す側面図である。

【図６】本発明の工法に使用する推進機の要部を示す断
面図である。

【図７】（イ）（ロ）（ハ）（ニ） 図６に示す推進機を用いて埋設管を推進する工程のうち
準備工程を示す説明図である。

【図８】（イ）（ロ）（ハ）（ニ） 図７に示す準備工程に続く推進工程を示す説明図であ
る。

【図９】（イ）（ロ） 同じく図８の工程に続く推進工程を示す説明図である。

【図１０】図６に示す推進機に送りを加えて圧入する推
進工法を行う際に用いる架台の概要構造を示す断面図で
ある。

【図１１】（イ）（ロ）（ハ） 従来の油圧ジャッキを使用して推進する工程の説明図で
ある。

【図１２】（イ）（ロ） 従来の他の推進する工程の説明図である。

【符号の説明】

１ 発進坑 ２ 架台 ３ 油圧ジャッキ ４ 埋設管 ８ 鞘管 １２ 推進機 １４ ケーシング １５ 鍔 ２８ スペーサー ３１ 送り手段 ３２ 爪片 ３３ 突子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進坑（１）より目的とする方向に向か
   って複数の埋設管（４）を順次連結して埋設する工程前
   に、埋設管（４）より大径の鞘管（８）を埋設管（４）
   の埋設すべき方向に向けて圧入する準備工程を行う推進
   工法において、発進坑（１）内にチェーンコンベアによ
   る送り手段（３１）を設置し、次いでヘッド（１３）に
   前記鞘管（８）の径より小径のケーシング（１４）を備
   え、該ケーシング（１４）の外周に、鞘管（８）を係止
   可能の鍔（１５）を有し、圧縮空気を急速に膨脹するエ
   ネルギーで打撃推進力を発すると共に、前記ヘッド（１
   ３）に上記送り手段（３１）のチェーンコンベアに着脱
   自在に係止する突子（３３）を突設している推進機（１
   ２）を、発進坑（１）外において、そのケーシング（１
   ４）を鞘管（８）内に突入し、鍔（１５）を鞘管（８）
   の末端に当接して取り付け、この推進機（１２）付きの
   鞘管（８）を発進坑（１）内に挿入して前記送り手段
   （３１）のチェーンコンベアに係止した状態で載置して
   から、推進機（１２）と送り手段（３１）を駆動して鞘
   管（８）を目的とする方向に圧入し、その圧入の途中
   で、鞘管（８）の末端と鍔（１５）間にスペーサー（２
   ８）を介在して鞘管（８）を全長に亘って圧入した後
   に、推進機（１２）を発進坑（１）内より引き上げ、圧
   入した鞘管（８）内の土をほぼ全長に亘って排出し、次
   いで埋設管（４）を発進坑（１）内に挿入すると共に、
   該埋設管（４）の先端部を鞘管（８）内に突入した後
   に、推進機（１２）を発進坑（１）内に降ろし且つ送り
   手段（３１）に前述と同様に載置し、ケーシング（１
   ４）の先端部を埋設管（４）の末端に当接してから圧入
   する工程を繰り返し行うことを特徴とする埋設管の推進
   工法。