JP2937685B2 - 二重管の推進工法に於ける滑材の注入方法 - 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
重管を推進して発進立坑から到着立坑の間に管路を敷設
する際に二重管の外周面と地山の間に滑材を注入する注
入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し、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。

【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。前記孔は地上に設置
された滑材供給装置と滑材供給ホースによって接続さ
れ、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管と地山の間に注入されて摩擦
抵抗を低減させる。

【０００４】一方、推進工法を採用して都市ガス，天然
ガス等のガスを供給する管を地中に敷設することがあ
る。この場合、予めガスの供給管の外径よりも充分に大
きい内径を有するヒューム管からなる管路を敷設し、こ
の管路の内部にガスを供給する管路を構築するのが一般
である。然し、この工法では、ヒューム管を敷設する工
程とガスを供給する管路を構築する工程を別個に実施す
ることが必要であり、工期が掛り、従って、敷設コスト
が上昇するという問題がある。

【０００５】本件発明者等は上記問題を解決した工法を
開発した。この工法では、ガスの供給管となる内管に外
管を嵌挿した二重管を掘削機に後続させて元押装置によ
って推進することで、一度にガスの供給管路を敷設する
ことが出来る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、先頭に掘削機
を配設すると共に該掘削機にヒューム管や鋼管等の管を
後続させて元押装置によって推力を付与して推進する工
法では、管の外周面と地山との間に作用する摩擦によっ
て抵抗が生じるため、管の外周面と地山の間に形成され
た間隙に滑材を注入して摩擦抵抗を軽減させつつ推進し
ている。

【０００７】上記間隙に注入された滑材は土砂や地下水
との混合によって効力が減退する。即ち、敷設すべき管
路が長い場合、先頭の掘削機或いは管からのみ滑材を注
入したのでは、該滑材の注入部位から後方に一定距離以
上離隔した部位では滑材の効力が減退して摩擦が増大す
るという問題がある。

【０００８】このため上記工法では、管路の敷設中には
内管と外管の間に形成した通孔に滑材注入部材を挿通し
て所望の位置で外管と地山の間に滑材を注入している。
即ち、先頭に配置した掘削機にウインチを設け、このウ
インチに巻き付けたワイヤを予め推進すべき二重管の通
孔内に挿通して滑材注入部材に接続すると共にウインチ
を作動させてワイヤを巻き取り，巻き戻すことで滑材注
入部材を通孔内に挿通させて所望の方向に移動させ、滑
材供給装置から供給された滑材を二重管の外周面と地山
の間に注入している。

【０００９】上記の如く、通孔内に挿通したワイヤに滑
材注入部材を接続して二重管の推進中に該注入部材を介
して滑材を注入するのでは、１本の二重管を推進する毎
に、既に推進された二重管に挿入されている滑材注入部
材を引き出してワイヤから取り外す作業を行い、更に、
既に推進された二重管に新たな二重管を接続する作業が
終了した後、再度ワイヤに滑材注入部材を接続して通孔
内に挿通すると共に所定位置まで移動させる作業を行う
ことが必要となる。このため、二重管の推進中に滑材を
注入する作業が煩雑となるという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、内管と外管とからなる二
重管を敷設するに際し、二重管の外周面と地山の間に容
易に滑材を注入し得る二重管の推進工法に於ける滑材の
注入方法を提供せんとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る代表的な二重管の推進工法に於ける滑材
の注入方法は、内管と外管の間に滑材を供給する供給管
を設けると共に滑材を外部に吐出する逆止弁を有する吐
出口を設けた二重管を掘削機に接続させて元押装置によ
って推進する二重管の推進工法に於ける滑材の注入方法
であって、敷設すべき管路を滑材が減摩効力を維持し得
る長さ以下の長さであって且つ二重管の長さの整数倍に
等しい長さを持った複数の区間Ｌ１乃至Ｌｎに分割し、
滑材供給装置によって供給される滑材を流通させる流通
部材を、内管の内部を通して掘削機に到達させると共に
最初の区間Ｌ１の先頭に対応する二重管に設けた供給管
に接続し、元押装置によって二重管に推力を作用させて
推進しつつ滑材供給装置を駆動して滑材を供給し、供給
された滑材を前記最初の区間Ｌ１の先頭に対応する二重
管の吐出口から二重管の外周面と地山の間に注入し、し
かる後、最初の区間Ｌ１の先頭に対応する第１の二重管
に第２の二重管を接続させ、前記第１の二重管の内管に
前記第２の二重管の内管を全周にわたって溶接すると共
に両二重管の供給管はジョイントを介して互いに接続
し、元押装置によって二重管に推力を作用させて前記第
１及び第２の二重管を推進しつつ滑材供給装置を駆動し
て滑材を供給し、供給された滑材を前記第１の二重管の
吐出口から二重管の外周面と地山の間に注入し、しかる
後、最初の区間Ｌ１の後端に対応する二重管の供給管に
次の区間Ｌ２の先頭に対応する二重管の供給管を接続
し、その後、滑材供給装置を駆動して滑材を流通部材を
介して供給管に供給し、滑材を最初の区間Ｌ１の先頭に
対応する二重管の吐出口と次の区間Ｌ２の先頭に対応す
る二重管の吐出口とから同時に二重管の外周面と地山の
間に同時に注入しながら、元押装置によって複数の二重
管を推進することを特徴とするものである。

【００１２】上記滑材の注入方法に於いて、内管と外管
の間に複数の供給管を設けた二重管を用いると共に掘削
機に複数のバルブを有する滑材の分岐部材を設け、この
分岐部材のバルブと二重管に設けた供給管を接続すると
共に分岐部材に内管の内部に挿通された滑材の流通部材
を接続し、二重管の接続数の増加に応じて前記バルブを
選択的に開放することが好ましい。

【００１３】

【作用】上記二重管の推進工法に於ける滑材の注入方法
（以下『注入方法』という）によれば、二重管を推進す
る際に該二重管の外周と地山の間に滑材を注入する作業
を容易に行うことが出来る。

【００１４】即ち、予め二重管の内管と外管の間に滑材
を供給する供給管と滑材を二重管の外周と地山の間に吐
出する吐出口とを設け、該二重管を推進する際に、内管
の内部に滑材を流通させるホース或いは管等の流通部材
を通して掘削機に到達させ、この流通部材を先頭に位置
する二重管に設けた供給管と接続し、二重管の推進に伴
って流通部材に接続された滑材供給装置を駆動すること
で、滑材を流通部材，先頭に位置する二重管の供給管，
吐出口を介して二重管の外周と地山の間に注入すること
が出来る。

【００１５】敷設すべき管路の長さが滑材が減摩効力を
維持し得る長さよりも長い場合、複数個所から注入する
ことが必要となる。この場合、滑材が減摩効力を維持し
ている間に新たな滑材を注入すれば、常に二重管の外周
面と地山の間に作用する摩擦抵抗を軽減させた状態で二
重管を推進することが出来る。

【００１６】即ち、掘削機に接続した先頭の二重管から
滑材を注入し、この二重管に後続する複数の二重管の長
さが既に注入された滑材の減摩効力を維持し得る長さと
等しいか或いは短い位置にある二重管から新たに滑材を
注入することで、滑材の減摩効力を維持させることが可
能となり、推進距離が増加した場合であっても、二重管
の外周面と地山の間に作用する摩擦抵抗を軽減させて二
重管を推進することが出来る。

【００１７】また内管と外管の間に複数の供給管を設け
た二重管を用いると共に掘削機に複数のバルブを有する
分岐部材を設け、バルブと供給管を接続すると共に分岐
管と流通部材を接続した場合には、バルブと接続された
吐出口に対し個別に滑材を供給することが可能となり、
各吐出口から滑材を略等しい量で注入することが出来
る。

【００１８】

【実施例】以下、上記注入方法について図を用いて説明
する。図１は二重管を推進しつつ滑材を注入する方法を
説明する図、図２は敷設すべき管路を所定の長さを有す
る区間に分割した状態を説明する図である。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際に、
容易な作業で確実に二重管と地山との間に滑材を注入し
得るようにしたものである。

【００１９】先ず、二重管Ａの概略構成について図１に
より説明する。二重管Ａは内管１と外管２とからなり、
これらの管１，２の間に滑材の供給管３が設けられてい
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、供給管３はジョイント４を介して接続さ
れる。

【００２０】外管２の端部には吐出口となる逆止弁５が
設けられている。この逆止弁５は供給管３と接続され該
供給管３を介して供給された滑材を外管２の外部に吐出
して地山との間に形成された間隙に注入すると共に、前
記間隙にある土砂や地下水が二重管Ａの内部に浸入する
ことを防止する機能を有するものである。

【００２１】上記二重管Ａに於いて、供給管３は予め内
管１と外管２の間の所定位置に固定されている。また予
め二重管Ａの製造と同時に設けるべき供給管３の数は特
に限定するものではない。

【００２２】注入された滑材が減摩効力を維持し得る長
さは数十メートルであり、推進すべき二重管Ａの長さは
数メートルである。また逆止弁５は個々の二重管Ａ毎に
設けられているため、個々の二重管Ａから滑材を注入す
る必要はない。

【００２３】このため、図２に示すように、発進立坑Ｃ
と到着立坑Ｄの間に設定された敷設すべき管路Ｂの長さ
が滑材が減摩効力を維持し得る長さよりも長い場合、予
め管路Ｂを滑材が減摩効力を維持し得る長さと等しいか
或いは短い長さを有し且つ二重管Ａの長さの整数倍に等
しい長さを持った複数の区間Ｌ１〜Ｌｎに分割し、各区
間Ｌ１〜Ｌｎの先頭に位置する二重管Ａから滑材を注入
するように構成している。本実施例では、区間Ｌの長さ
を60ｍに設定しており、このとき１区間を構成する二重
管Ａは10本である。

【００２４】次に、二重管Ａを推進しつつ該二重管Ａの
外周面と地山の間に滑材を注入する方法について説明す
る。推進工法では、先頭に配設された掘削機11の先端
（図１に於ける左側）に設けたカッターヘッド11ａによ
って地山を掘削しつつ、掘削機11の後端（図１に於ける
右側）に元押装置12によって推力を付与することで、掘
削機11を推進する。

【００２５】掘削機11が推進された後、該掘削機11に管
路Ｂを構成する先頭の二重管Ａが接続されて推進され
る。この二重管Ａは発進立坑Ｃから最も遠い区間Ｌ１に
対応するものである。このため、二重管Ａの内管１の内
部に滑材を流通させる流通部材となるホース或いは管13
を通し、この管13を二重管Ａに設けた供給管３の先端と
接続すると共に管13の後端を滑材を圧送するポンプ14に
接続する。前記管13は二重管Ａと等しい長さを持って構
成されている。そして元押装置12を作動させて掘削機1
1，二重管Ａを推進しつつ、ポンプ14を駆動して管13，
供給管３，逆止弁５を介して滑材を二重管Ａの外周面と
地山の間に注入する。この注入によって二重管Ａは摩擦
抵抗を軽減させた状態で推進される。

【００２６】先頭の二重管Ａが推進されたとき、元押装
置12の押輪12ａを後退させ、元押装置12に２番目に接続
する二重管Ａを配置し、該二重管Ａの内管１の前端を先
頭の二重管Ａの内管１の後端に当接させて当接部位を溶
接接合する。

【００２７】先頭の二重管Ａの供給管３と２番目の二重
管Ａの供給管３をジョイント５によって接続し、２番目
の二重管Ａの供給管３の後端に図示しない盲栓を取り付
けると共に該管Ａの逆止弁５を閉鎖し、更にジョイント
13ａによって管13に新たな管13を接続した後、２番目の
二重管Ａに押輪12ａを当接して推進する。このとき、滑
材は先頭の二重管Ａのみから注入される。

【００２８】上記の如くして区間Ｌ１に対応する二重管
Ａを順次接続して推進し、接続した二重管Ａの長さが区
間Ｌ１の長さに等しくなり、区間Ｌ１に対応する後端の
二重管Ａの推進が終了したとき、元押装置12に載置され
た二重管Ａは区間Ｌ２の先頭に対応する二重管Ａとして
の機能を付与される。

【００２９】即ち、既に推進された区間Ｌ１の後端に対
応する二重管Ａの供給管３と区間Ｌ２の先頭に対応する
二重管Ａの供給管３を接続し、その後、ポンプ14を駆動
して滑材を管13を流通させて供給管３に供給しつつ元押
装置12によって推進する。このとき、滑材は区間Ｌ１の
先頭に対応する二重管Ａと、区間Ｌ２の先頭に対応する
二重管Ａとから同時に注入され、二重管Ａの外周面と地
山との摩擦抵抗を軽減させて推進される。

【００３０】上記の如くして区間Ｌ１から区間Ｌｎ−１
に対応する二重管Ａが推進され、該区間Ｌｎ−１の後端
に対応する二重管Ａの推進が終了したとき、元押装置12
に載置された二重管Ａには、前述と同様にして区間Ｌｎ
の先頭に対応する二重管Ａとしての機能を付与される。

【００３１】上記の如く、本実施例では二重管Ａの外周
面と地山との間に滑材を注入するに際し、ポンプ14に接
続された管13を内管１の内部を通して管路Ｂを構成する
先頭の二重管Ａに設けた供給管３に接続し、二重管Ａの
推進に伴ってポンプ14を駆動することで、管13，供給管
３，逆止弁５を介して滑材を注入することが可能であ
る。このため、滑材を注入する際の作業が容易となり、
且つ円滑な推進作業を実施することが可能となる。

【００３２】図３は第２実施例に係る注入方法を説明す
る図である。尚、前述の実施例と同一部分及び同一の機
能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略す
る。図に於いて、二重管Ａの内管１と外管２の間には、
管路Ｂを構成する区間Ｌの数に応じた複数の供給管３が
設けられている。

【００３３】例えば、区間Ｌの数が３である場合、二重
管Ａには供給管３ａ〜３ｃが設けられている。また掘削
機11には複数のバルブ15ａ〜15ｃを有する分岐部材16が
設けられている。然し、供給管３の数及びバルブ15は前
記数に限定するものではなく、予め二重管Ａに多数の供
給管３を設けると共に掘削機11に多数のバルブ15を有す
る分岐部材16を設けておき、管路Ｂを構成する区間Ｌの
数に応じて必要数の供給管３，バルブ15を選択的に用い
るようにしても良い。

【００３４】上記分岐部材15のバルブ15ａ〜15ｃは管路
Ｂを構成する先頭の二重管Ａに設けた供給管３ａ〜３ｃ
と接続され、且つ分岐部材15には滑材を流通させる管13
が接続される。内管１の内径が 800mm以上であり、作業
員が内部に入ることが可能な場合、バルブ15ａ〜15ｃは
手動操作バルブを使用することが可能であるが、内径が
800mm以下である場合には電気信号によって操作し得る
電磁弁であることが必要である。

【００３５】区間Ｌ１の先頭に位置する二重管Ａを推進
する際に、該二重管Ａに設けた供給管３ａ〜３ｃとバル
ブ15ａ〜15ｃを接続すると共に分岐部材16に管13を接続
し、且つ供給管３ａと逆止弁５を接続すると共に各供給
管３ａ〜３ｃの後端に盲栓を取り付ける。そして供給管
３ａと接続されたバルブ15ａを開放して元押装置12によ
って掘削機11，二重管Ａを推進しつつポンプ14を駆動す
ると、滑材は管13，分岐部材16，バルブ15ａ，供給管３
ａ，逆止弁５を介して二重管Ａと地山との間隙に注入さ
れる。先頭の二重管Ａが推進された後、後続する二重管
Ａを接続する際には供給管３ａ以外の全ての供給管３
ｂ，３ｃを接続して推進する。

【００３６】区間Ｌ１に対応する二重管Ａの推進が終了
し、該区間Ｌ１の後端に位置する二重管Ａに区間Ｌ２の
先頭に位置する二重管Ａを接続する場合、既に推進され
た二重管Ａの供給管３ｂ，３ｃと新たな二重管Ａの供給
管３ｂ，３ｃを接続すると共に供給管３ｂと逆止弁５を
接続し、更に、供給管３ｂ，３ｃの後端に盲栓を取り付
ける。そして供給管３ｂと接続されたバルブ15ｂを開放
して掘削機11及び該掘削機11に後続させた複数の二重管
Ａを推進する。この推進過程に於いて、滑材は区間Ｌ１
の先頭に位置する二重管Ａと区間Ｌ２の先頭に位置する
二重管Ａから注入される。

【００３７】上記の如く各区間Ｌの先頭に位置する二重
管Ａから滑材を注入することで、二重管Ａの外周面と地
山の間に作用する摩擦抵抗を軽減させて掘削機11及び後
続する複数の二重管Ａを推進することが可能である。

【００３８】

【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の注入方法では、敷設す
べき管路を所定の長さを有する複数の区間に分割し、各
区間に対応させた二重管に所定数の滑材を供給する供給
管を設け、夫々の区間に対応する先頭の二重管から滑材
を注入するようにしたので、滑材を供給する装置と供給
管を接続することで二重管の外周と地山の間に滑材を注
入することが出来る。

【００３９】従って、内管と外管の間に形成した通孔に
ワイヤを挿通すると共に滑材注入部材を挿通し、これ等
を接続してワイヤをウインチで巻き上げ，巻き戻すこと
で移動させて注入する方法と比較して作業が容易とな
り、且つ一度に複数の個所から滑材を注入することが可
能となり、二重管の推進を円滑に実施することが出来る
等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重管を推進しつつ滑材を注入する方法を説明
する図である。

【図２】敷設すべき管路を所定の長さを有する区間に分
割した状態を説明する図である。

【図３】第２実施例に係る注入方法を説明する図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 二重管 Ｂ 管路 Ｃ 発進立坑 Ｄ 到着立坑 １ 内管 ２ 外管 ３，３ａ〜３ｃ 供給管 ５ 逆止弁 11 掘削機 12 元押装置 13 管 14 ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── 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 宇野 秀樹 埼玉県所沢市若松町1118−22 (56)参考文献 特開 平１−90396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−135533（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 311

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内管と外管の間に滑材を供給する供給管
   を設けると共に滑材を外部に吐出する逆止弁を有する吐
   出口を設けた二重管を掘削機に接続させて元押装置によ
   って推進する二重管の推進工法に於ける滑材の注入方法
   であって、敷設すべき管路を滑材が減摩効力を維持し得
   る長さ以下の長さであって且つ二重管の長さの整数倍に
   等しい長さを持った複数の区間Ｌ１乃至Ｌｎに分割し、
   滑材供給装置によって供給される滑材を流通させる流通
   部材を、内管の内部を通して掘削機に到達させると共に
   最初の区間Ｌ１の先頭に対応する二重管に設けた供給管
   に接続し、元押装置によって二重管に推力を作用させて
   推進しつつ滑材供給装置を駆動して滑材を供給し、供給
   された滑材を前記最初の区間Ｌ１の先頭に対応する二重
   管の吐出口から二重管の外周面と地山の間に注入し、し
   かる後、最初の区間Ｌ１の先頭に対応する第１の二重管
   に第２の二重管を接続させ、前記第１の二重管の内管に
   前記第２の二重管の内管を全周にわたって溶接すると共
   に両二重管の供給管はジョイントを介して互いに接続
   し、元押装置によって二重管に推力を作用させて前記第
   １及び第２の二重管を推進しつつ滑材供給装置を駆動し
   て滑材を供給し、供給された滑材を前記第１の二重管の
   吐出口から二重管の外周面と地山の間に注入し、しかる
   後、最初の区間Ｌ１の後端に対応する二重管の供給管に
   次の区間Ｌ２の先頭に対応する二重管の供給管を接続
   し、その後、滑材供給装置を駆動して滑材を流通部材を
   介して供給管に供給し、滑材を最初の区間Ｌ１の先頭に
   対応する二重管の吐出口と次の区間Ｌ２の先頭に対応す
   る二重管の吐出口とから同時に二重管の外周面と地山の
   間に同時に注入しながら、元押装置によって複数の二重
   管を推進することを特徴とする二重管の推進工法に於け
   る滑材の注入方法。
2. 【請求項２】 内管と外管の間に複数の供給管を設けた
   二重管を用いると共に掘削機に、複数のバルブを有する
   滑材の分岐部材を設け、前記分岐部材のバルブと二重管
   に設けた供給管を接続すると共に該分岐部材に内管の内
   部を通して掘削機に到達させた滑材の流通部材を接続
   し、敷設すべき管路を滑材が減摩効力を維持し得る長さ
   以下の長さであって且つ二重管の長さの整数倍に等しい
   長さを持った複数の区間Ｌ１乃至Ｌｎに分割し、区間Ｌ
   １乃至Ｌｎの数に応じて前記バルブを選択的に開放して
   各区間Ｌ１乃至Ｌｎの先頭に対応する二重管の吐出口に
   滑材を供給し、供給された滑材を吐出口から二重管の外
   周面と地山の間に注入することを特徴とする請求項１に
   記載した二重管の推進工法に於ける滑材の注入方法。