JP2991673B2 - 推進工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は推進工法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】地下埋設物が輻輳した条件下や交通障害
を引き起こさないで管きょを埋設する工法として、従来
から推進工法が多用されている。この工法に用いられる
推進管の長さは施工範囲に含まれるカーブ部分における
推進管の継手部分の止水性や耐震性等を考慮して０．４
〜２．４３ｍ程度の範囲で選定されている。

【０００３】上記の推進管は、一般に遠心力鉄筋コンク
リート管（いわゆるヒューム管）が用いられており、推
進管の推進方向に見た前端を若干小径に形成して差し口
とし、後端に鋼板製の雌継手が一体に設けられた構造で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】推進工法は上記のごと
き推進管を発進坑内で順次継ぎ足しながら推進装置によ
り押込んでいく。この場合推進管内には、排泥管、油圧
ホース、送風管、給水管、滑材送給管などの配管類や、
給電用、計測管理用、制御用などのケーブル類が挿通さ
れ、これらの配管類及びケーブル類等は発進坑から地上
に引き出され、それぞれ地上の設備に接続される。

【０００５】上記のように、配管類やケーブル類が円筒
状の推進管に挿通された状態で、新しい推進管を継ぎ足
そうとすると、上記の配管類やケーブル類を一旦切り離
したうえで新しい推進管を発進坑に据え付け、上記の配
管類やケーブル類の切り離し端をその推進管に挿通した
のちにこれらを再接続する必要がある。

【０００６】上記の配管類は鋼管やＦＲＰ管等が用いら
れ、継手を用いて接続されるが、その長さは推進管と同
一長さ（０．４〜２．４３ｍ）であり、急カーブの部分
ではこれより更に短いものが用いられるので、配管類の
切り離しや再接続の頻度が多くなり作業能率を著しく低
下させる原因となる。

【０００７】また、特に排泥管は地上の排泥タンクとの
ヘッド差により、切り離した際に排泥が逆流して発進坑
内に噴出し、発進坑の内部や作業者を汚損するため、発
進坑内での作業が難渋する大きな原因となる。

【０００８】そこで、この発明は推進管の継ぎ足し時に
配管類やケーブル類を切り離すことなく継ぎ足しできる
ようにして、作業能率を向上させると共に、排泥による
汚損を無くするようにした推進工法を提供することを課
題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明に係る推進工法は、所要幅のスリットを
全長にわたり設けたコンクリート製の管本体と、上記ス
リット内に嵌脱自在に嵌合され、かつ結合手段により上
記管本体と結合されるコンクリート製の蓋体とから成る
推進管を用い、上記蓋体を管本体に固定したまま該推進
管を発進坑内に吊込み、発進坑内において上記蓋体を外
してスリットを開放し、最後尾の推進管から引出された
配管類、ケーブル類を上記のスリットを通じて管本体の
内部に挿通したのち、上記蓋体を上記スリットに嵌合係
止せしめて結合し、その後推進装置により当該推進管を
先行推進管と共に推進させるようにしたものである。

【００１０】なお、上記の推進工法において、推進管と
推進装置との間にスリットを有する欠円形の押輪を、当
該スリットを管本体のスリットに合致させて介在させ、
管本体のスリットに配管類、ケーブル類を挿通する際
に、これらを上記押輪のスリットにも同時に挿通させる
ことができる。

【００１１】

【実施の形態】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、この
発明に係る推進工法用の推進管１は、管本体２と蓋体３
とからなる。管本体２と蓋体３は、共に同一の曲率半径
を有する鉄筋コンクリート製である。管本体２にはその
全長にわたり所要幅のスリット４が設けられ、そのスリ
ット４の内側に蓋体３が嵌脱自在に嵌合係止される。

【００１２】上記のスリット４の幅は、図２に示すよう
に、管本体２の中心角θ（図示の場合は９０度）に相当
する幅を有する。この中心角θ、即ちスリット４の幅
は、推進工法に用いられる配管類、ケーブル類を自由に
通すことができ、かつ管本体２の必要な強度が維持され
る範囲で適宜選定されるが、望ましくは９０度又はその
近辺の角度（±１０度程度）に選定することが望まし
い。

【００１３】それは、推進管に作用する土圧の分布は、
図３に示すようになっており、推進管１の中心を通る鉛
直方向の基準線Ｖを基準にした±４５度の符号ａで示す
範囲に引張り応力が分布し、また水平方向の基準線Ｈを
基準にした±４５度の符号ｂで示す範囲に圧縮応力が分
布する。上記の引張り応力から圧縮応力に変わる変曲点
ｃは圧力分布が極小になる部分である。従ってこの変曲
点ｃに管本体２と蓋体３との継ぎ目を位置せしめること
により、推進管の耐荷重性を通常の推進管と同等に維持
することができる。

【００１４】管本体２は上記のスリット４の両内側面に
鋼板製の本体側板５（図２参照）を有し、その本体側板
５の後端部（受け口側）に鋼板製の本体雌継手６（図１
参照）が設けられると共に、前端部（差し口側）に同じ
く鋼板製の本体雄継手７が設けられる。

【００１５】上記の本体側板５は、図４及び図５に示す
ように、その幅方向の中間部分にスリット４の内方へ突
き出した係止段部８が全長にわたり形成される。

【００１６】また、上記本体側板５の一部分に、その上
端辺が広く下方に至るに従い狭くなったテーパ状の位置
決め凹部９が設けられる。

【００１７】上記本体側板５にその長さ方向に一定の間
隔をおいてボルト孔１１が設けられ、そのボルト孔１１
に対応して本体側板５の内面（スリット４の反対側の
面）に、ボルト操作箱１２が一体に設けられる（図７
（ｂ）参照）。このボルト操作箱１２は、管本体２の内
面に開放されている。

【００１８】また、前記の本体雌継手６は、図４（ｂ）
に示すように、管本体２の後端面に沿った欠円形の端板
１３の外周に欠円形断面の継手板１４の中央部分を溶接
したものであり、その継手１４の約半分は端板１３を越
えて後方に突き出し、残りの部分は管本体２のコンクリ
ート１５と一体化される。また、上記の端板１３と継手
板１４はそれぞれ本体側板５の後端部、即ち雌側端部に
溶接一体化される。上記の継手板１４の両側面には相い
欠き継ぎ用の下段突部１６が形成される。

【００１９】管本体２のコンクリート１５は図５及び図
８に示すように、前端部に段部１７を介して小径部１８
が設けられる。

【００２０】前記の本体雄継手７は、図６及び図８に示
すように、上記の小径部１８の端面に沿った欠円形の端
板１９の外周に上記小径部１８の外周に沿った円弧状の
小径継手板２１を溶接すると共に、コンクリート１５の
大径部外周に沿った円弧状の大径継手板２２を、前記段
部１７の高さに相当するスペーサ２３を介して小径継手
板２１の端部外面に溶接したものである。上記小径継手
板２１の外面には周方向に平行２本のリブ２４が一体に
溶接され、後述するパッキン２５のずれ止めとなる。

【００２１】上記の本体雌継手６と本体雄継手７の間に
は、鉄筋２６が長さ方向及び幅方向に設けられ、管本体
２の骨格を構成する。

【００２２】一方、蓋体３は、そのコンクリート１５’
の部分に吊りボルト挿通孔２７（図１、図２参照）が設
けられ、またそのコンクリート１５’の両外側面に鋼板
製の蓋体側板５’が設けられ（図４参照）、その蓋体側
板５’の後端部に鋼板製の蓋体雌継手６’が設けられる
と共に、前端部に同じく鋼板製の蓋体雄継手７’が設け
られる（図５参照）。

【００２３】上記の蓋体側板５’は、図２及び図４
（ａ）に示すように、その幅方向の中間部分に係止凹部
８’が全長にわたり設けられ、前記の本体側板５の係止
段部８上に係止される。その係止により管本体２に対す
る蓋体３の径方向の位置決めを行う。

【００２４】また、上記蓋体側板５’の一部分に、図４
（ａ）及び図５に示すように、上端辺が広く下方に至る
に従い狭くなったテーパ状の位置決め凸部９’が設けら
れ、前記の本体側板５の位置決め凹部９に上下方向に嵌
脱自在に嵌合される。その嵌合により管本体２に対する
蓋体３の長さ方向の位置決めを行う。

【００２５】また、上記蓋側板５’には、前記の本体側
板５のボルト孔１１と合致するボルト孔１１’が設けら
れると共に、そのボルト孔１１’の内面にナット２８が
溶接される（図７（ｂ）参照）。

【００２６】また、前記の蓋体雌継手６’は、蓋体３の
後端面に沿った円弧状の端板１３’（図４（ａ）参照）
の外面に円弧状の継手板１４’の中央部分を溶接したも
のであり、継手板１４’の約半分は端板１３’を越えて
後方に突き出し、残りの部分は蓋体３のコンクリート１
５’と一体化される。上記の端板１３’と継手板１４’
はそれぞれ蓋体側板５’の後端部に溶接一体化される。

【００２７】上記の継手板１４’の両側面には、図４
（ａ）に示すように、相い欠き継ぎ用の下段凹部１６’
が形成され、前記の本体雌継手６の継手板１４の下段突
部１６と相い欠き継ぎ状に組合される（図７（ａ）参
照）。

【００２８】上記のように、蓋体雌継手６’の構造は、
前記の本体雌継手６と、中心角の大きさが異なるだけで
あり、他は同一構造である。管本体２のスリット４に蓋
体３を嵌合係止させて推進管１を構成した状態では、本
体雌継手６と蓋体雌継手６’とが全体として環状の雌継
手２９を構成する（図１（ａ）参照）。

【００２９】蓋体３のコンクリート１５’は、図８に示
すように前端部に段部１７’を介して小径部１８’が設
けられ、蓋体雄継手７’は、上記の小径部１８’の端面
に沿った円弧状の端板１９’の外周に上記小径部１８’
の外周に沿った円弧状の小径継手板２１’を溶接すると
共にコンクリート１５’の大径部外周に沿った円弧状の
大径継手板２２’を前記段部１７’の高さに相当するス
ペーサ２３’を介して小径継手板２１’の端部外面に溶
接したものである。上記小径継手板２１’の外面には周
方向に平行２本のリブ２４’が設けられ、前記の管本体
２側のリブ２４と共に、パッキン２５のずれ止めとな
る。

【００３０】上記のように蓋体雄継手７’の構造は、前
述の本体雄継手７と中心角の大きさが異なるだけであ
り、他は同一構造であり、本体雄継手７と蓋体雄継手
７’とにより環状の雄継手３１を構成する（図１（ａ）
参照）。

【００３１】上記の蓋体雌継手６’と蓋体雄継手７’の
間には鉄筋２６’が長さ方向及び幅方向に設けられ、蓋
体３の骨格を構成する。

【００３２】上記の推進管１は、上述した管本体２の骨
格と、蓋体３の骨格とを円筒型枠の内部に籠状に組合せ
て収納したのち、コンクリートを投入し、上記型枠を高
速回転させて遠心力を加えることにより成形される。そ
の成形の際、本体側板５と蓋体側板５’は、コンクリー
トの周方向の流動を妨げ、これらの側板５、５’近傍の
コンクリートの仕上がり面が凹入することがあるが、こ
れを防止するために、図９に示すように両方の側板５、
５’の高さ（コンクリート１５、１５’の外周面を基準
とした高さ）をコンクリート１５、１５’の仕上がり内
周面より低くなるように形成するとよい。このようにす
ると、コンクリートの流動性が改善され、コンクリート
１５、１５’の内周面の仕上がり高さが均一化される。

【００３３】なお、両方の側板５、５’を上記のように
低く形成すると、コンクリート１５、１５’内周面との
間に凹部が生じるため、この部分にもコンクリートが充
填されることになるが、充填されたコンクリートは成形
後にハツリを加えることにより簡単に除去することがで
き、その除去によって本体側段差部３２と蓋体側段差部
３２’が生じる。これらの両段差部３２、３２’を周方
向に突き合わせると、長さ方向のパッキン３３の装着溝
３４が形成される。

【００３４】上記蓋体雌継手６’の継手板１４’と蓋体
雄継手７’の大径継手板２２’との間のコンクリート１
５’の露出部分を覆う鋼板製の保護用鋼板を該コンクリ
ート１５’と一体に設けてもよい。図１０は、両方の継
手板１４’と２２’を一体化することによりこれらの継
手板１４’と２２’を１枚の保護用鋼板３５で兼用した
場合を示している。

【００３５】上記の保護用鋼板３５は、推進管１の埋設
後に、地上から誤ってボーリングなどを行った場合に、
推進管１が破壊されることを防止する。

【００３６】実施形態の推進管１は以上のごときもので
あり、工場において遠心成形を行ったのち、蓋体３の吊
りボルト挿通孔２７に吊りボルト３７（図２参照）を取
付け、吊上げ機により蓋体３を管本体２から一旦外し
（図２の二点鎖線参照）、本体側板５と蓋体側板５’と
の間にシール剤３６（図７参照）を充填したのち、再び
蓋体３をスリット４に嵌合係止させ、ボルト操作箱１２
からボルト３７をボルト孔１１、１１’に挿入すると共
に、ナット２８に螺合して蓋体３を管本体２に一体に結
合し、更に雄継手３１の小径継手板２１、２１’のまわ
りのリブ２４、２４’間にパッキン２５を装着して現場
に輸送される。

【００３７】図１１は上記の推進管１を用いて推進工法
を実施する発進坑３８の部分を示している。発進坑３８
の内部には所要数のジャッキ３９と反力支持壁４１等よ
りなる推進装置４２及び基台４０等が設置され、地上か
ら基台４０上に吊り降ろした推進管１を順次継ぎ足して
地中の掘削坑４３内に押し進める。発進坑３８のまわり
の地上には、吊上げ機４４、排泥タンク５２、巻取りド
ラム５３、その他推進工法に必要な各種機械器具が設置
され、これらに接続された各種の配管４５、ケーブル４
６類が掘削坑４３内の推進管１の内部に引き込まれる。

【００３８】推進装置４２によって直接推進力が加えら
れる最後尾の推進管１の後端面にはクッション材４９を
介して押輪４７が介在される。この押輪４７は図１４に
示すように管本体２の端面と合致するスリット４８を有
する欠円部材により形成される。

【００３９】なお、図１４において、押輪４７の端面に
ジャッキ３９を押し付ける位置を一点鎖線で示す。

【００４０】図１１のように、最後尾の推進管１の推進
を完了した状態において、配管４５及びケーブル４６は
押輪４７のスリット４８から地上に引き出され、配管４
５は所要の余長をもって排泥タンク５２等に接続され、
またケーブル４６は巻取りドラム５３を経て所要の機器
に接続されている。

【００４１】次に、図１２に示すように、新しい推進管
１を発進坑３８に吊込む前に推進装置４２を収縮させ、
押輪４７を吊上げ機４４により後方に移動させ、その押
輪４７と最後尾の推進管１との間に新しい推進管１を吊
込む。基台４０上で最後尾の推進管１との芯合わせを行
い、新しい推進管１内部から作業者がボルト操作箱１２
（図７（ｂ）参照）に工具を差入れをボルト３７を外
す。

【００４２】しかる後に、図１３に示すように蓋体３を
吊上げて管本体２のスリット４を開放し、そのスリット
４及び押輪４７のスリット４８に、最後尾の推進管１の
後端から引き出されている配管４５及びケーブル４６を
通す（図１４参照）。その後再び蓋体３をスリット４に
嵌合係止させ、ボルト３７を締結する。次に、最後尾の
推進管１の後端部の雌継手２９の端板１３、１３’と、
新しい推進管１の雄継手３１の端板１９、１９’との間
にクッション材４９を介在させると共に、シール剤５１
を注入する（図８参照）。

【００４３】その後、推進装置４２を寸動させて押輪４
７と共に、新しい推進管１を押し、その推進管１の雄継
手３１を最後尾の推進管１の雌継手２９に差込む。その
差込みによりパッキン２５が雌継手２９の内周面に密着
すると共に、シール剤５１が圧縮され、すき間に侵入す
る。この場合のシール剤５１としては、液状ポリブタジ
ェンに硬化剤を加えたもの（「ＴＳシール」の商品名で
市販されている。）が好適である。

【００４４】以上のような準備を終えたのち推進装置４
２を駆動させて新しい推進管１と共に掘削坑４３内の全
ての先行推進管１を推進させる。以後同様にして次々に
新しい推進管の継ぎ足しと推進を行う。

【００４５】なお、配管４５は地上において適当な余長
をとっておくことにより、その余長がなくなるまでは継
ぎ足しは必要としないが、余長が無くなると新しい配管
４５を継ぎ足す必要がある。この場合の継ぎ足しはヘッ
ド差の影響のない地上で行うので、排泥の噴出による周
辺の汚損はない。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る推進工法
は、推進管の継ぎ足し時に配管類やケーブル類の切り離
し、再接続の必要がないため、継ぎ足しの作業の能率が
著しく向上し、また排泥が噴出することもないので周辺
の汚損が防止される。また配管類は可撓性チューブを用
いることができるので、カーブ部分も継手を用いること
なく対処することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）実施形態の推進管の斜視図 （ｂ）同上の分解斜視図

【図２】同上の拡大断面図

【図３】同上の圧力分布図

【図４】（ａ）同上の蓋体の一部斜視図 （ｂ）同上の管本体の一部斜視図

【図５】同上の一部切欠分解斜視図

【図６】同上の管本体の前端部分の斜視図

【図７】（ａ）図１（ａ）の７ａ−７ａ線の断面図 （ｂ）図１（ｂ）の７ｂ−７ｂ線の断面図

【図８】同上の推進管の突き合わせ部分の断面図

【図９】図１（ａ）の７ａ−７ａ線の変形例の断面図

【図１０】（ａ）同上の蓋体の変形例の斜視図 （ｂ）（ａ）図の拡大断面図

【図１１】推進工法実施の状況を示す断面図

【図１２】推進工法実施の状況を示す断面図

【図１３】推進工法実施の状況を示す断面図

【図１４】推進工法実施時の一部斜視図

【符号の説明】

１ 推進管 ２ 管本体 ３ 蓋体 ４ スリット ５ 本体側板 ５’ 蓋体側板 ６ 本体雌継手 ６’ 蓋体雌継手 ７ 本体雄継手 ７’ 蓋体雄継手 ８ 係止段部 ８’ 係止凹部 ９ 位置決め凹部 ９’ 位置決め凸部 １１ ボルト穴 １１’ ボルト穴 １２ ボルト操作箱 １３ 端板 １３’ 端板 １４ 継手板 １４’ 継手板 １５ コンクリート １５’ コンクリート １６ 下段突部 １６’ 下段凹部 １７ 段部 １７’ 段部 １８ 小径部 １８’ 小径部 １９ 端板 １９’ 端板 ２１ 小径継手板 ２１’ 小径継手板 ２２ 大径継手板 ２２’ 大径継手板 ２３ スペーサ ２３’ スペーサ ２４ リブ ２４’ リブ ２５ パッキン ２６ 鉄筋 ２６’ 鉄筋 ２７ 吊りボルト挿通穴 ２８ ナット ２９ 雌継手 ３１ 雄継手 ３２ 本体側段差部 ３２’ 蓋体側段差部 ３３ パッキン ３４ 装着溝 ３５ 保護用鋼板 ３６ シール剤 ３７ 吊りボルト ３８ 発進坑 ３９ ジャッキ ４０ 基台 ４１ 反力支持壁 ４２ 推進装置 ４３ 掘削坑 ４４ 吊上げ機 ４５ 配管 ４６ ケーブル ４７ 押輪 ４８ スリット ４９ クッション材 ５１ シール剤 ５２ 排泥タンク ５３ 巻取りドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮原 強 滋賀県愛知郡愛知川町大字東円堂961番 地 栗本コンクリート工業株式会社内 (72)発明者 岡本 佳和 滋賀県蒲生郡竜王町大字山面373番地の 47 (56)参考文献 実開 平２−106093（ＪＰ，Ｕ) (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】 所要幅のスリットを全長にわたり設けた
   コンクリート製の管本体と、上記スリット内に嵌脱自在
   に嵌合され、かつ結合手段により上記管本体と結合され
   るコンクリート製の蓋体とから成る推進管を用い、上記
   蓋体を管本体に固定したまま該推進管を発進坑内に吊込
   み、発進坑内において上記蓋体を外してスリットを開放
   し、最後尾の推進管から引出された配管類、ケーブル類
   を上記のスリットを通じて管本体の内部に挿通したの
   ち、上記蓋体を上記スリットに嵌合係止せしめて結合
   し、その後推進装置により当該推進管を先行推進管と共
   に推進させる推進工法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の推進工法において、推
   進管と推進装置との間にスリットを有する欠円形の押輪
   を当該スリットを管本体のスリットに合致させて介在さ
   せ、管本体のスリットに配管類、ケーブル類を挿通する
   際に、これらを上記押輪のスリットにも同時に挿通させ
   る推進工法。