JP3383048B2 - 管体の敷設方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は推進工法によってガス管
や下水管などの管体を地中に埋設する管体の敷設方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、地中に管体を埋設する場合、
発進立坑側から到達立坑側に向かってシールド機により
地盤を掘削しながら該シールド機に後続させて管体を順
次押し進めていくことが行われている。この際、管体の
外周面が直接、掘削地盤に接触して大きな摩擦力が発生
し、管体の推進が困難となって長距離施工が行えなくな
る場合が生じるので、図５に示すように、発進立坑Ｂ側
に設置した押圧装置Ｅによる管体Ｐの推進に従ってシー
ルド機Ｓ側から筒状の膜材Ａを引き出しながら管体Ｐを
被覆し、この膜材Ａと管体Ｐの外周面間に管体Ｐに設け
た注入孔Ｈを通じて滑材を注入、充填することが行われ
ている。

【０００３】そして、到達立坑までの管体の推進完了後
に、セメントを含む自硬性液状材料を膜材Ａと管体Ｐの
外周面間に注入すると共にその注入圧によって滑材を排
出して該滑材と自硬性液状材料とを置換し、自硬性液状
材料の硬化によって地盤の沈下を防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法によれば、膜材Ａと管体Ｐの外周面間の空隙
部内で滑材と自硬性液状材料との置換を行うものである
から、滑材と自硬性液状材料とが部分的に混合して強度
低下をきたすことになる。このため、自硬性液状材料の
比重を滑材よりも大きくしたり、滑材と自硬性液状材料
との濃度、粘性を大きくしているが、それでも両者の混
合を完全に防止することができないばかりでなく、粘性
を大にすると注入圧が大きくなって置換可能な距離が短
くなり、作業能率が低下するという問題点がある。

【０００５】また、埋設すべき管体が下水道管のように
鉄筋コンクリート管からなる場合には、各管体に注入孔
Ｈを設けておくことができるので、図６に示すように、
膜材Ａと管体Ｐとの間に滑材Ｄを注入しながら両立坑
Ｂ、Ｃ間に一連の管体Ｐを埋設したのち、各管体Ｐに穿
設した注入孔Ｈから順次、自硬性液状材料Ｆを注入、排
出することにより、一定長さ毎の置換が可能であるが、
注入孔が設けられないガス管等のような管体の場合には
適用することができないものである。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは滑材を使用した管体
の長距離施工であっても、施工後、該滑材と自硬性液状
材料とを確実且つ能率よく置換し得る管体の敷設方法を
提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載した管体の敷設方法は、シ
ールド機で地盤を掘削しながら該シールド機に後続する
管体を立坑内に設置した押圧装置により押圧して地盤に
敷設する工法において、シールド機後端に連結した格納
管に格納した円筒状の膜材の端部を立坑壁に固定したの
ち、管体を格納管後端に接合させて押し進めることによ
り膜材を引き出しながら管体を被覆する一方、格納管後
端側から膜材と管体との間に滑材を注入しながらシール
ド機の掘進に従って管体を順次接合、推進し、次いで一
連の管体が到達立坑に達したのち、一方の立坑から他方
の立坑に向かって膜材と地盤との間に自硬性液状材料を
注入し、その注入圧によって膜材と管体との間の滑材を
膜材を介して他方の立坑側に押圧、排出しつつ管体と地
盤との空隙に自硬性液状材料を充填することを特徴とす
るものである。

【０００８】なお、上記管体の敷設方法において、請求
項２に記載しているように、地盤が透水性の高い地盤で
ある場合に、シールド機の推進時に膜材と管体との間に
滑材を注入すると共に、膜材と透水性の高い地盤との間
に目詰材を注入することが望ましい。

【０００９】

【作用】管体の推進時に該管体外周面と管体を被覆する
膜材との間に滑材を注入してシールド機の推進抵抗を少
なくする。発進立坑と到達立坑間に対する管体の敷設が
終了したのち、膜材と掘削地盤との間に一方の立坑側か
ら自硬性液状材料を注入すると、その注入圧が膜材の外
周面に作用して該膜材を自硬性液状材料の注入に従って
内径方向に収縮変形させ、膜材と管体との間に充填して
いる滑材を膜材を介して他方の立坑側に向かって押圧し
ながら排出し、膜材が管体の外周面に密接する。

【００１０】こうして自硬性液状材料の注入圧により膜
材を管体の外周面側に押圧、変形させながら膜材内の滑
材を排出し、管体の全長に亘って滑材と自硬性液状材料
とを置換させる。このように滑材と自硬性液状材料とは
膜材によって分離されているため両者は混合する虞れも
なく、その上、滑材や自硬性液状材料として粘性の小さ
いものを使用して小さい注入圧により長距離の置換が可
能となるものである。

【００１１】上記管体の敷設方法において、地盤が透水
性の高い地盤である場合には、膜材と管体との間に滑材
を注入するのと並行して膜材と透水性の高い地盤との間
に目詰材を注入すると、目詰材が透水性の高い地盤に浸
透して不透水層を形成する。従って、滑材と自硬性液状
材料との置換時に、該自硬性液状材料を透水性の高い地
盤と膜材との間に注入した際に、自硬性液状材料が透水
性の高い地盤に浸透するのを防止され、置換注入が円滑
且つ確実に施工し得る。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面について説明すると、
図１に示すように、発進立坑１から到達立坑に向かって
シールド機２を掘進させると共にこのシールド機２に定
尺の管体３を順次直列状態に継ぎ足しながら発進立坑１
内に設置した押圧装置14によってシールド機２に後続し
て推進させる。シールド機２の後端には、外筒21と内筒
22との二重筒で形成された格納管23が連設してあり、こ
の格納管23内に管体３よりも大径の可撓性筒状膜材４を
折り畳み状態で格納してある。

【００１３】そして該膜材４の端部を発進立坑１の坑口
にパッキン５と共に固定したのち、シールド機２を推進
させることにより、格納管23から筒状膜材４を掘削地盤
６と管体３の外周面との隙間に引き出しながら後続する
管体３の外周面に被覆させる。さらに、管体３の推進、
埋設に従ってシールド機２に接続した最前部の管体３の
前端部適所に設けた注入口７を通じて管体３の内部側か
ら低粘度のベントナイト溶液、或いは高吸水性高分子を
主成分とする滑材８を管体３の外周面と筒状膜材４との
間の空隙部に注入する。この滑材８の注入によって、筒
状膜材４が外径方向に膨張し、その外周面を掘削地盤６
に当接させて管体３と掘削地盤６とが直接接触するのを
防止すると共に注入した滑材８によって管体３の推進が
円滑に行われる。

【００１４】こうしてシールド機２が到達立坑側に達し
て発進坑坑１と到達立坑との間に一連の管体３が埋設さ
れると、次に一方の立坑側から筒状膜材４の外周面と掘
削地盤６との間の隙間に、ベントナイト、粘土、フライ
アッシュにセメントを混合して、注入時には液状であっ
て注入後、一定時間経過すれば硬化する自硬性液状材料
９を注入する。この注入手段としては、到達立坑11側で
シールド機２と格納管23を撤去した後、一方の立坑側か
ら筒状膜材４の外周面上に自硬性液状材料９を注入す
る。

【００１５】このように、一方の立坑側から膜材４と掘
削地盤６との隙間に自硬性液状材料９を注入すると、そ
の注入圧によって膜材４が図２に示すように、一端側か
ら他端側に向かって径方向に押圧、収縮させられて注入
側と対向する膜材４の部分が傾斜し、その傾斜面4'に注
入圧を作用させながら膜材４をその長さ方向に連続的に
収縮変形させ、この膜材４の収縮変形によって該膜材４
の内部の滑材８が他方の立坑側に押し進められながら流
動し、他方の立坑側から排出される。

【００１６】こうして、膜材４の外周面と掘削地盤６と
の間に注入する自硬性液状材料９の注入圧を膜材４を介
して該膜材４内の滑材８に伝達し、膜材４を管体３の外
周面に向かって収縮させながら滑材８を排出し、自硬性
液状材料９と置換する。自硬性液状材料９が管体３の外
周面に被覆、密接する膜材４と掘削地盤６との間の空隙
部に全長に亘って注入されるとその注入を停止し、自硬
性液状材料９を自然硬化させて埋設管体３の外周面に硬
化支持層を形成するものである。

【００１７】上記実施例における管体の敷設方法におい
ては、掘削地盤６が透水性の高い地盤の場合に自硬性液
状材料９が該透水性の高い地盤に浸透して不経済である
ばかりでなく、注入圧が減少して滑材８との円滑な置換
が行えなくなる。従って、透水性の高い地盤の場合には
自硬性液状材料９の注入前に予め、砂質地盤にホモゲル
系滑材等の目詰材による不透水層を形成する。

【００１８】図３はその具体例を示すもので、上記実施
例と同様にしてシールド機２の後続させて管体３を推
進、埋設し、該管体３の推進に従って格納管23から膜材
４を引き出しながら管体３を被覆し、該膜材４内に滑材
８を注入口７から注入、充填すると共にシールド機２の
後端部に設けている注入口12からシールド機２の外周方
に目詰材13を注入し、砂質地盤6aの表層部に浸透、硬化
させて図４に示すように不透水層15を形成していくもの
である。こうして、シールド機２が到達立坑側に達した
のち上記注入口12から膜材４と砂質地盤6aとの隙間に自
硬性液状材料９を注入し、上記実施例同様に滑材８と自
硬性液状材料９とを置換するものである。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明の管体敷設方法によ
れば、シールド機に後続して管体を推進、埋設しながら
該管体を筒状膜材によって被覆し、その筒状膜材と管体
との間に滑材を注入するので、管体を掘削地盤に直接摺
接させることなく滑材により管体の推進抵抗を減少させ
て円滑な推進、埋設が行えるのは勿論、一連の管体の埋
設後、筒状膜材の外周面と掘削地盤との間に自硬性液状
材料を注入するものであるから、滑材と自硬性液状材料
とが筒状膜材によって分離させられているため、両者を
混合させることなく置換することができ、自硬性液状材
料の硬化後における強度低下も生じることなく強固な地
盤の沈下防止層を形成し得るものである。

【００２０】さらに、自硬性液状材料の注入圧が筒状膜
材を介してこの膜材内の滑材に作用させるので、注入圧
により縮径方向に押圧、変形する筒状膜材によって滑材
を強力な押圧力でもって押し進めて確実に他方の立坑側
に排出することができ、長距離施工された管体であって
も容易に滑材と自硬性液状材料との置換を行うことがで
きるものである。

【００２１】また、地盤が透水性の高い地盤の場合であ
れば、膜材と管体との間に滑材を注入する作業に並行し
て膜材と透水性の高い地盤との間に目詰材を注入するこ
とによって該地盤に不透水層を形成することができ、従
って、自硬性液状材料と滑材との置換時に自硬性液状材
料が透水性の高い地盤に浸透するのを該不透水層によっ
て防止して経済的に且つ確実な置換が可能となるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】施工状態を示す簡略縦断側面図、

【図２】滑材と自硬性液状材料との置換状態を示す縦断
側面図、

【図３】本発明の別な実施例を示す簡略縦断側面図、

【図４】その滑材と自硬性液状材料との置換状態を示す
縦断側面図、

【図５】従来例を示す簡略縦断側面図、

【図６】その滑材と自硬性液状材料との置換方法を示す
縦断側面図。

【符号の説明】

１ 発進立坑 ２ シールド機 ３ 管体 ４ 筒状膜材 ６ 掘削地盤 ８ 滑材 ９ 自硬性液状材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋詰 隆 大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 岡島 弘二 大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 岡田 幸三 大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２号 株式会社奥村組内 (72)発明者 川畑 雅隆 大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２号 株式会社奥村組内 (56)参考文献 特開 平６−248876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−72893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−204497（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 311 E21D 9/06 301 E21D 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド機で地盤を掘削しながら該シー
   ルド機に後続する管体を立坑内に設置した押圧装置によ
   り押圧して地盤に敷設する工法において、シールド機後
   端に連結した格納管に格納した円筒状の膜材の端部を立
   坑壁に固定したのち、管体を格納管後端に接合させて押
   し進めることにより膜材を引き出しながら管体を被覆す
   る一方、格納管後端側から膜材と管体との間に滑材を注
   入しながらシールド機の掘進に従って管体を順次接合、
   推進し、次いで一連の管体が到達立坑に達したのち、一
   方の立坑から他方の立坑に向かって膜材と地盤との間に
   自硬性液状材料を注入し、その注入圧によって膜材と管
   体との間の滑材を膜材を介して他方の立坑側に押圧、排
   出しつつ管体と地盤との空隙に自硬性液状材料を充填す
   ることを特徴とする管体の敷設方法。
2. 【請求項２】 地盤が透水性の高い地盤である場合に、
   シールド機の推進時に膜材と管体との間に滑材を注入す
   ると共に、膜材と透水性の高い地盤との間に目詰材を注
   入することを特徴とする請求項１記載の管体の敷設方
   法。