JP2887280B2 - 推進用二重鋼管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土中を推進させること
により土中に埋設させる推進工法に適した、、二重管構
造を備えた例えばガス管等の推進用二重鋼管に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば高圧ガスを送るために土中に埋設
する管として、その管の強度等の保持のために、内管と
外管との間にコンクリート等が流し込まれた二重鋼管が
用いられることがある。またこの二重鋼管を土中に埋設
するにあたり、埋設する経路に沿う延々と長細い溝を地
上から開削して埋設するのではなく、所定の立坑を掘っ
ておいて、この立坑の横壁からその二重鋼管をその長手
方向に推進することにより埋設するいわゆる推進工法が
採用されることがある。

【０００３】図８は上記のような推進工法を採用する際
に用いられる従来の推進用二重鋼管の一例を示した側面
図（ａ）および断面図（ｂ）である。この二重鋼管３１
は、その基本構造として、内管３３と外管３５と、これ
ら内管３３と外管３５との間を埋めるコンクリート３７
とからなる。ここで、内管３３の前端部３３ａと後端部
３３ｂはコンクリート３７には覆われず露出している。

【０００４】このような二重鋼管３１を何本も用意し、
図に矢印で示す推進方向に土中に推進するが、その際、
既に推進された二重鋼管３１の内管３３の後端面３３ｄ
と新たな二重鋼管３１の内管３３の前端面３３ｃとを当
接させて溶接し、この溶接部分に、リングが複数に分割
された形状のものをリング状に嵌め合わせて、既に推進
された二重鋼管３１の外管３５の後端面３５ｂと新たな
二重鋼管３１の外管３５の前端面３５ａとの間をつな
ぎ、その後新たな二重鋼管３１の内管３３の後端面３３
ｄと外管３５の後端面３５ｂに推力を加え、矢印方向に
推進する。これを何回も繰り返すことにより互いに連結
された二重鋼管３１が土中に埋設される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の二
重鋼管を用いた場合、推進により、内管３３の後端面３
３ｄに例えば折れ曲がりや傷が生じ、次の二重鋼管の内
管との溶接の前にその後端面３３ｄを整形する工程が必
要であった。また、この推進により内管３３に内部応力
が生じ、土中に埋設され使用されている間にこの内管３
３に例えばピンホールや亀裂等が生じる恐れがあった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、内管の後端面
を整形する工程が不要であり、かつ内管に内部応力を生
じさせることなく推進することのできる推進用二重鋼管
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の推進用二重鋼管は、内管と、該内管と固定さ
れた、該内管を円周方向に取り巻くリング部材と、該リ
ング部材に摺動自在に支持された外管とを備えたことを
特徴とするものである。ここで、上記リング部材にグラ
ウトホース挿通孔をあけておき、上記推進用二重鋼管
に、該グラウトホース挿通孔を通り該推進用二重鋼管の
長手方向に延びるグラウトホースを備えることが好まし
い。

【０００８】もしくは、上記リング部材にグラウトホー
ス挿通管が挿通される挿通孔をあけておき、上記推進用
二重鋼管に該挿通孔を通り該推進用二重鋼管の長手方向
に延びる、充填剤流出孔を有するグラウトホース挿通管
を備える構成としてもよい。このグラウトホース挿通管
を備えた構成において、互いに連結された推進用二重鋼
管の連結部に充填剤が充填されるように、グラウトホー
ス挿通管の一端部又は両端部に充填剤流出孔を設けても
よい。

【０００９】また、上記外管の一端部に、推進用二重鋼
管どうしの接続時に外管の一端部を隣の外管の他端部に
案内する案内部材を備えることも好ましい。さらに、前
記外管に、内部から外部に向けて一方向的な流出を許容
する逆止弁を備えることも好ましい。

【００１０】

【作用】本発明の推進用二重鋼管は、リング部材と外管
との間が摺動する構成を備えており、外管のみに推力を
作用させることにより、内管の後端面に傷をつけること
なく、また内管に内部応力を生じさせることなく、推進
工法を採用してこの推進用二重鋼管を土中に埋設するこ
とができ、これにより使用中においても内管にピンホー
ルや亀裂等が生じることが防止され、信頼度の高い施工
が可能となる。

【００１１】この推進用二重鋼管を土中に推進する場合
は、例えば、内管どおしを当接させて溶接を行った後、
外管どおしを当接させ、外管に推力を加えて全体を推進
させる工法が採用される。ここで、上記推進用二重鋼管
に前述の案内部材を備えることにより、外管を摺動させ
たときに、外管どおしの位置ずれの誤差が吸収され、外
管の端面どおしを正確に当接させることができる。

【００１２】また、外管に充分な剛性を持たせた場合は
必ずしも外管と内管との間をセメントミルク等の充填剤
で充填する必要はないが、耐久性の点からは外管と内管
との間は充填材で充填することが好ましい。この場合
に、上記グラウトホースを備えておくと、推進用二重鋼
管どおしを接続する際にこのグラウトホースどおしも接
続しておき、多数本の推進用二重鋼管を接続して推進し
た後、このグラウトホースを抜き取りながらこのグラウ
トホースに充填剤を送り込んで外管と内管との間を充填
することができる。ここでグラウトホースに代えて上記
グラウトホース挿通管を備え推進用二重鋼管どおしを接
続する際にこのグラウトホース挿通管どおしを接続して
おき、グラウトホース自体は推進終了後にこのグラウト
ホース挿通管内に差し込んでもよい。

【００１３】ここで、推進用二重鋼管どおしが接続され
る接続部以外の外管と内管との間にあらかじめコンクリ
ート等を充填しておき、この充填されたコンクリート等
に対し外管が摺動するように工夫された推進用二重鋼管
を構成することも考えられる。この場合、推進後充填剤
を充填すべき部分は上部接続部のみであるため、現場で
の作業は容易であると考えられる。しかし、このように
あらかじめコンクリート等が充填された推進用二重鋼管
は、外管を確実に摺動させる工夫が難題であり、また接
続される２つの推進用二重鋼管の外管どおしに位置ずれ
等があった場合にコンクリート等の剛性のためにこれを
矯正するのが困難であり、また重いため運搬に難儀する
とともに現場でも取扱いに苦労する。またいずれにしろ
現場で充填作業が行われることは必須であり、本発明の
推進用二重鋼管の方が全体として優れたものとなる。

【００１４】尚、外管に上記逆止弁を備えておくと、推
進の際に内管と外管との間に水や土砂等が入りにくく、
もし入り込んでしまった場合であっても、上記充填剤の
充填の際にその水や土砂等が充填圧により外管の外部に
押し出されることとなり、充填剤が内管と外管とに挾ま
れた空間内に十分行き渡ることとなる。またこの充填剤
自身もこの逆止弁を通って外管の外方に流れ出し、外管
の外壁付近の余掘り空間も充填材で満たされることとな
り、一層強固な埋設管となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の一実施例に係る推進用二重鋼管の長手方
向に沿う側面図、図２は図１に示す推進用二重鋼管を図
１の右方から見た断面図、図３は、図１に円Ａで示す部
分の拡大側面図である。ここでは、一例として、ガス用
の推進用二重鋼管について説明する。

【００１６】図１には、既に土中に推進され、後端側の
一部のみが立坑内に突出した状態の推進用二重鋼管１’
とこの推進用二重鋼管１’の後端に接続され、この推進
用二重鋼管１’とともに土中に推進される新たな推進用
二重鋼管１とが図示されている。これらの推進用二重鋼
管１，１’は同一の構造を備えたものである。この推進
用二重鋼管１は、その基本構造として、鋼管からなる約
９００ｍｍφの内管２と、やはり鋼管からなる約１２０
０ｍｍφの外管３と、これら内管２と外管３との間の２
箇所に配置されたリング部材４とから構成されている。
ここでこのリング部材４には、グラウトホース挿通孔４
ｃ（図４参照）が形成されており、このグラウトホース
挿通孔４ｃにはグラウトホース６が挿通されている。

【００１７】また、外管３には、管の内側から押された
ときには開くとともに管の外側から押されたときには閉
じる逆止弁９が、その外管の中央付近の上下左右、及び
後端付近の上下左右に備えられている。また外管３の前
端には図３に示すように、本発明にいう案内部材である
ガイドリング１０が備えられており、後述するようにし
て推進用二重鋼管１の外管３がリング部材４上を摺動し
て前方に進んだときにガイドリング１０が推進用二重鋼
管１’の外管３’の内側にその後端面３ｃ’側から入り
込む。またこれとともに推進用二重鋼管１の外管３の前
端面３ｂ（図３参照）と推進用二重鋼管１’の外管３’
の後端面３ｃ’とが当接する。このようにガイドリング
１０を備えたため、外管３，３’どおしに多少の位置ず
れがあってもその誤差が吸収され、外管３，３’どおし
が正確に当接する。

【００１８】また内管２の外面はポリエチレン７で被覆
されている。図１に示すように、推進用二重鋼管１の内
管２の前端面と推進用二重鋼管１’の内管２’の後端面
とを当接させた後、この当接部の内管どおしが溶接さ
れ、この溶接の後、溶接部には、防食用ポリエチレンチ
ューブが新たに外面より被覆される。次にリング部材に
ついて説明する。

【００１９】図４は、リング部材の一部を示した斜視
図、図５はその側面図（ａ）及び正面図（ｂ）、図６
は、図１に示す推進用二重鋼管の、リング部材を示す部
分拡大図である。但し、図４，図５には、図示の繁雑さ
を避けるため、図６に示すゴム円板１３の図示は省略さ
れている。このリング部材４は、内管２を銜む円管状の
底板４ａとこの底板４ａから立ち上がるリブ４ｂから構
成されている。またこのリング部材４は取り付けの便宜
のためリングが半割りにされた形状の２つの部材から構
成され、この２つの部材が内管２をその円周方向に取り
巻いて互いにボルト締めされ、これによりこのリング部
材４が内管２に固定される。この内管２の外壁は、前述
したようにポリエチレン７で被覆されており、リング部
材４を固定する際にこのポリエチレン被覆に傷がつかな
いようこのリング部材４の内壁にはゴム板１１が配置さ
れている。またこのリング部材４の、半割りにされた形
状の２つの部材をボルト締めする部分にもゴム板１２が
挾み込まれている。またこのリング部材４のリブ４ｂに
は、グラウトホース挿通孔４ｃが設けられている。

【００２０】このリング部材４には、図６に示すよう
に、そのリブ４ｂにゴム円板１３が接着されており、外
管３の内壁は直接的にはこのゴム円板１３と接するよう
に構成されている。このゴム円板１３は、後述するよう
に、内管２と外管３とが同心円の場合において、内管２
と外管３との間をセメントミルクで充填する際に、その
充填されたセメントミルクが、２つのリング部材４で区
切られた空間を越えて隣りの空間に多量に洩れることを
防止するためのものであり、この場合２つの推進用二重
鋼管１の連結部の上記空間のみを充填すると共に裏込め
をするだけで十分であり、１つの推進用二重鋼管１に備
えられた２つのリング部材４に挾まれた空間は充填しな
くてもよい。ただし、内管２と外管３が同心円に構成さ
れていない場合には、リング部材４には、このリング部
材４で区切られた空間を越えて隣りの空間にセメントミ
ルクが流れないようにするという効果はなく、したがっ
てこの場合には、２つの推進用二重鋼管の連結部のみに
セメントミルクを充填しようとしてもこのセメントミル
クはリング部材４の隙間を越えて隣りの空間にも流れ込
み、これにより内管２と外管３とで挾まれた全空間にセ
メントミルクが充填され、かつ裏込めも行われることと
なる。また外管３はその内壁面がこのゴム円板１３のみ
で支持されており、したがってこの外管３は内管２及び
リング部材４に対して確実にかつ容易に摺動する。図７
は、図１〜図６に示す構造を備えた推進用二重鋼管を土
中に埋設するための推進施工手順を、その工程に沿って
示した模式図である。

【００２１】図７（ａ）に示すように、推進用二重鋼管
１’が推進工法により既に土中に推進され、その後端の
一部が立坑内に突出した状態にあるものとする。この後
端の一部が立坑内に突出した推進用二重鋼管１’に対
し、新たに推進用二重鋼管１を準備し、その内管２の前
端面２ｂと既に推進された推進用二重鋼管１’の内管
２’の後端面２ｃ’とが当接する状態となる（図１参
照）ように推進用二重鋼管１を配置する。

【００２２】次に図７（ｂ）に示すように、互いに当接
された推進用二重鋼管１’の内管２’の後端面２ｃ’と
推進用二重鋼管１の内管２の前端面２ｂとが溶接され、
この溶接後の状態がＸ線を用いて検査され、この検査に
合格するとこの溶接部がポリエチレンチューブ２０で被
覆される。尚、前述したように、内管２の外壁にはこの
溶接部以外の部分にもポリエチレンの被覆７が形成され
ている。

【００２３】次に図７（ｃ）に示すように、推進用二重
鋼管１，１’に備えられたグラウトホース６どおしが接
続される。ただし、ここでは多数本接続されて推進され
ることにより最終的に中央付近に位置することになる一
箇所については、接続されたグラウトホースを推進方向
前方と後方から半々ずつ引き抜くことができるように、
接続しないでおく。

【００２４】さらにその後、図７（ｃ）に示す状態から
図７（ｄ）に示す状態となるまで外管３が内管２及びリ
ング部材４に対し前方に摺動され、これによりこの外管
３の前端面３ｂが外管３’の後端面３ｃ’と当接する。
その後、図７（ｅ）に示すように、推進用二重鋼管１の
後端に、その外管３の後端面３ｃのみに当接するように
押輪２１があてがわれ、この押輪２１を押すように推進
油圧ジャッキ２２がセットされ、外管３に推力を作用さ
せて、推進用二重鋼管１を、推進用二重鋼管１’および
該推進用二重鋼管１’よりもさらに前方に接続された同
種の推進用二重鋼管とともに土中に推進する。ここで、
最前段の推進用二重鋼管の前端部には、図示しない掘削
ヘッドが装着されており、これにより掘り進みながら推
進する。尚、外管３を前方に摺動させる前に押輪２１と
推進用油圧ジャッキ２２をセットし、この推進用油圧ジ
ャッキ２２により外管３を摺動させてもよい。

【００２５】多数本の推進用二重鋼管に亘って上記のよ
うな各工程を経た推進が行われた後、グラウトホース６
（図２参照）にセメントミルクを流し込み、グラウトホ
ースの先端が多数接続された推進用二重鋼管のリング部
材とリング部材との間に順次配置されるように順次引き
抜きながら、リング部材どおし、および内管２の外壁と
外管３の内壁とで区切られた空間に順次充填する。この
場合において、グラウトホース６を推進方向後方に引き
抜く際は、推進方向前端に配置された推進用二重鋼管の
前端側リング部材のグラウトホース挿入孔４ｃ（図４参
照）からセメントミルクが流れ出てしまわないようにこ
の孔４ｃを閉鎖することが好ましい。各空間内をセメン
トミルクで充填する際、このセメントミルクはこの内管
２と外管３との間に入り込んだ水や土砂等を逆止弁９を
経由して外管３の外に流し出すとともに、セメントミル
ク自身もこの逆止弁を経由して外に流れ出て、図７
（ｆ）に示すように、外管３の外壁もセメントミルクで
覆われる。これによりこの埋設管がより強固なものとな
り、更に地表面の沈下を防止することもできる。

【００２６】尚、上記実施例ではリング部材４に設けら
れた挿通孔４ｃにはグラウトホース６が挿入されていた
が、グラウトホース自体は推進終了後セメントミルクの
充填前に挿入することも可能である。この場合は、リン
グ部材４の挿通孔４ｃには、あらかじめセメントミルク
流出孔が設けられた管を通しておき、図７（ｃ）に示す
工程でこの管どおし接続しておき、推進終了後この管内
にグラウトホースを挿入するようにすればよい。図９
は、本発明の他の実施例に係る推進用二重鋼管の模式断
面図である。 内管２と外管３が同心円に配置（図２参
照）されて内管２の径と外管３の径とがあまり異ならな
い場合は、内管２と外管３の間の空間が狭いため、グラ
ウトホース６の径が小さいものを用いなければならな
い。この場合は、グラウトホース６の径が小さいため、
内管２と外管３の間の空間にセメントミルクを充填する
際にグラウトホース６から放出されるセメントミルクの
量が少なく、これによりグラウトホース６から離れた上
記空間にセメントミルクを十分充填することができない
という問題が生ずることがある。この場合は図９に示す
ように、内管２と外管３を同心円に配置せずに内管２と
外管３の間の空間の一部を大きく取り、この大きく取ら
れた空間にグラウトホース６の径が大きいものを用いる
ことにより、上記問題に対応することができる。

【００２７】土中に埋設されたこの二重鋼管の内管の内
部には一例として７０ｋｇ／ｃｍ²のガス圧のガスが流
される。尚、ここではガス用の推進用二重鋼管について
説明したが、本発明はガス用のものに限られるものでな
いことはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の推進用二
重鋼管は、内管と外管との間に、内管に固定されたリン
グ部材を配置して内管と外管との間に所定の間隙を設
け、このリング部材に対し外管を摺動させる構造とした
ため、外管のみに推力を作用させることができ、内管の
端面のくずれや内管に内部応力等を生じさせることのな
い推進工法が実現され、これにより信頼性の高い管埋設
を可能としている。

【００２９】ここで、前述した案内部材を備えた場合
は、外管どおしの位置ずれの誤差が吸収される。また、
グラウトホースもしくはグラウトホース挿通管を備えた
場合は、内管と外管との間隙を充填剤で埋めることがで
き強固な埋設管となり、また前述した逆止弁を備えてお
くと水や土砂等を押し出すことになり、充填剤で外管の
外壁を覆うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る推進用二重鋼管の長手
方向に沿う側面図である。

【図２】図１に示す推進用二重鋼管を図１の右方から見
た断面図である。

【図３】図１の円Ａで示す部分の拡大側面図である。

【図４】リング部材の一部を示した斜視図である。

【図５】リング部材の一部を示した側面図（ａ）及び正
面図（ｂ）である。

【図６】図１に示す推進用二重鋼管の、リング部材を示
す部分拡大図である。

【図７】図１〜図６に示す構造を備えた推進用二重鋼管
を土中に埋設するための推進施工手順を、その工程に沿
って示した模式図である。

【図８】推進工法を採用する際に用いられる従来の推進
用二重鋼管の一例を示した側面図（ａ）および断面図
（ｂ）である。

【図９】 本発明の他の実施例に係る推進用二重鋼管
の模式断面図である。

【符号の説明】

１，１’ 推進用二重鋼管 ２ 内管 ３ 外管 ４ リング
部材 ６ グラウトホース ７ ポリエ
チレン被膜 ９ 逆止弁 １０ ガイ
ドリング １１，１２ ゴム板 １３ ゴム
円板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 明孝 横浜市鶴見区末広町１丁目７番７号 東 京瓦斯株式会社 導管技術センター内 (72)発明者 長島 伸吾 横浜市鶴見区末広町１丁目７番７号 東 京瓦斯株式会社 導管技術センター内 (72)発明者 足立 明 千葉市松波３丁目17番８号 (72)発明者 藤本 智也 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社 東京本社内 (72)発明者 森下 重 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社 東京本社内 (56)参考文献 特開 平２−66293（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内管と、該内管と固定された、該内管を
   円周方向に取り巻くリング部材と、該リング部材に摺動
   自在に支持された外管とを備えたことを特徴とする推進
   用二重鋼管。
2. 【請求項２】 前記リング部材がグラウトホース挿通孔
   を有し、前記推進用二重鋼管が、該グラウトホース挿通
   孔を通り該推進用二重鋼管の長手方向に延びるグラウト
   ホースを備えたことを特徴とする請求項１記載の推進用
   二重鋼管。
3. 【請求項３】 前記リング部材がグラウトホース挿通管
   が挿通される挿通孔を有し、前記推進用二重鋼管が該挿
   通孔を通り該推進用二重鋼管の長手方向に延びる、充填
   剤流出孔を有するグラウトホース挿通管を備えたことを
   特徴とする請求項１記載の推進用二重鋼管。
4. 【請求項４】 前記グラウトホース挿通管が、互いに連
   結された前記推進用二重鋼管の連結部に充填剤が充填さ
   れるように、一端部又は両端部に前記充填剤流出孔を有
   するものであることを特徴とする請求項３記載の推進用
   二重鋼管。
5. 【請求項５】 前記外管の一端部に、推進用二重鋼管ど
   うしの接続時に外管の一端部を隣の外管の他端部に案内
   する案内部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の
   推進用二重鋼管。
6. 【請求項６】 前記外管が、内部から外部に向けて一方
   向的な流出を許容する逆止弁を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の推進用二重鋼管。