JP3398060B2 - 推進工法及びそれに使用する管継手 - Google Patents
推進工法及びそれに使用する管継手Info
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Description
道等に用いる流体輸送用配管を地下に埋設するための非
開削推進工法及びこれに使用するに適した耐震推進工法
及びその工法に使用する管継手に関するものである。
埋設する一つの工法として、パイプインパイプ工法があ
る。この工法は、既設の古いパイプ内に新たなパイプを
挿入する工法で、開削を必要としないため広く採用され
ている。
における管継手は、例えば図8に示すようなものであ
る。この継手100は、PII形継手と呼ばれるもので、
受口101、挿し口102、ロックリング103、セッ
トボルト104、ゴム輪105等で構成される。
概要を表すもので、発進坑Sと到達坑Rとの間に埋設さ
れている既設管P’内にこれよりも径の小さな新管Pを
挿入する。発進坑には油圧ジャッキJが設置されてお
り、該油圧ジャッキの後部は反力受けHに当接し、前部
は押角Bを介して新管Pを押圧するようになっている。
新管Pは、その先端部の挿し口102を先行の新管の後
端部の受口101に挿入することによって順次接合さ
れ、既設管内に押し込まれて行く。なお、先頭の新管の
先端部には先導ソリKが取り付けられている。
行われる。まず、ロックリング103及びゴム輪105
を受口内面に装着する。然る後、油圧ジャッキJを作動
させて、受口101に挿し口102を挿入し、セットボ
ルトを締め付ける。これにより、発進坑に後端部が臨ん
でいる先行の新管の後部に後続の新管が接合される。後
続の新管が接合されたら、油圧ジャッキJで押圧して、
接合された一連の管列を到達坑に向かって進行させる。
油圧ジャッキの推進力は、上記ロックリング103と、
ロックリング溝107の端面との当接によって伝達され
る。なお、図では既設管内に新管を挿入するようになっ
ているが、推進工事のさや管内にパイプインパイプ工法
にて新管を挿入する工法も同様に行われている。
クタイル管を用いる推進工法を表すもので、この推進工
法用UF形ダクタイル管は、受口201、挿し口20
2、ゴム輪205、ロックリング203、セットボルト
204、押輪208、ボルト209、継ぎ棒210、外
装コンクリート211等で構成される。このUF形ダク
タイル管の接合に際しては、まず、ロックリング203
を拡大した状態で受口内面のロックリング溝207に装
着する。次いで、推進ジャッキにより、受口に挿し口を
挿入した後、セットボルト204を締め付け、ロックリ
ング203をロックリング溝207に張り付かせる。そ
の後、内面側よりゴム輪205、押輪208、継ぎ棒2
10を装着し、ボルト209で締め付ける。最後に受口
内面のボルト部にモルタルを充填する。
発進坑Sから推進ジャッキJにより、推進工法用ダクタ
イル管を圧入するか、もしくは先導管により掘削しなが
ら到達坑Rまで推進する。この時の推進力は、上記ロッ
クリング203とロックリング溝207との係合を介し
て伝達される。
工法用PII形ダクタイル管の場合は、パイプイン終了後
は、図8に示すように、ロックリング103とロックリ
ング溝107端面が接触した状態となっているため、挿
し口102が受口101に入り込む方向には移動できな
い。このため、継手が両方向に伸縮する必要のある耐震
管としての性能を満たしていないという問題点がある。
なお、地震等により継手に大きな引き抜き力が作用した
場合には、ロックリング103とロックリング溝107
が係合することにより、離脱阻止力を発揮するもので、
耐震継手として通常用いられているS形ダクタイル管、
SII形ダクタイル管、並びにNS形ダクタイル管の半分
の引き抜き力に耐えることができる。
推進が終了した時には、ロックリング203はロックリ
ング溝207に納まった状態となっている。この状態で
地震等が発生し、継手に押し込み力や引き抜き力が作用
した場合には、継手部が剛結された離脱防止継手として
機能するため、耐震継手に必要な継手伸縮量は有しな
い。さらに、管内面より接合する継手であるため、管内
に作業員が入れる呼び径、すなわち直径700mm以上
の管しか接合できないという問題点がある。なお、UF
ダクタイル管の適用口径はΦ700〜2600mmであ
る。
管は、いずれも耐震継手として必要な伸縮量を備えてい
ないので、地震の発生により継手部が破損するおそれが
高かった。そこで、本発明は、耐震継手として十分な伸
縮量を有する状態で管を埋設することを課題としてい
る。
め、本発明は、挿し口外周面に推力伝達材を設け、 その
推力伝達材により、前記挿し口を受口内で抜けない範囲
で動き得る所要長さの中程に維持して推進し、地震など
によりその推進力よりも大きな押圧力が作用したときに
は、その押圧力が前記推力伝達材の維持力より勝り、前
記挿し口を抜けない範囲で動き得る所要長さの中程の維
持が解放されて挿し口が受口にさらに押し込まれるよう
にすることとしたのである。すなわち、本発明にかかる
推進工法は、管を接続しつつ地下に埋設するための推進
工法であって、管の挿し口と受口との間に推進力伝達可
能で、かつ該推進力よりも大きな押圧力が作用したとき
には管軸方向に収縮可能な推力伝達材を介装し、該推力
伝達材を介して推進力を先行の管に伝達しつつ推進する
構成を採用する。
受口とを嵌合して管を接続する管継手において、受口内
周面と挿し口外周面との間に両者の隙間をシールするゴ
ムリングを設けるとともに、受口内周面にロックリング
と該ロックリングに係合して挿し口の逸脱を防止する挿
し口突起とを設け、さらに前記挿し口外周部に設けたフ
ランジと受口端部との間に、推進力伝達可能で、かつ該
推進力よりも大きな押圧力によって収縮する推力伝達材
を介装した構成を採用する。
は先行の管に推力を伝達することができ、しかも推進終
了後に上記推力よりも大きな押圧力が作用した時は、収
縮してその長さが短縮されるようなものを採用する。こ
のようなものとしては、例えば、金属、樹脂等で作られ
た多孔質のブロック等がある。より具体的には、例えば
低発泡ポリスチレンのブロック等を好的に使用すること
ができる。なお、この推力伝達材の形状としては、推力
を管の全周に対し均等に伝達できるものであればよく、
挿し口の外周部に嵌合するリング状のものが好ましい。
達材を介して推進力を先行の管に伝達することができる
ので、管の推進を効果的に行うことができる。また、推
進終了後に当該推進力よりも大きい押圧力が作用した時
は、推力伝達材が管軸方向に収縮するので、挿し口と受
口との嵌合部に伸縮する余裕ができることになり、耐震
継手としての機能を有するものとなる。
実施の形態に基づいて、本発明をより具体的に説明す
る。
す断面図であって、この管継手1は、水道の耐震継手と
して通常使用されているNS形継手であり、挿し口2と
受口3からなる。挿し口2は、ダクタイル管4の先端部
外周面に挿し口突起5が一体に設けられている。地震な
どにより大きな引き抜き力が管継手に作用した場合に
は、この挿し口突起5と後述のロックリング17が掛か
り合うことにより、受口から挿し口の抜け出しを防止す
る。また、この挿し口突起5は挿し口2の外周部全体に
リング状に設けられている。挿し口2の後方寄りの位置
にはフランジ7が一体に設けられている。8,…は、フ
ランジ7の背面部に適当間隔で設けられたバックアップ
用の補強リブである。これらフランジ7と補強リブ8
は、金属製で溶接等により挿し口2の外周面上に固着さ
れている。
斗状に拡径してなり、その内面部にゴム輪装着用の溝1
0と、ロックリング溝12が設けられている。受口3の
後端部には、内向フランジ13が形成され、その端面は
軸方向と直角な平面13aとして形成されている。前記
溝10には、シール用のゴム輪15が嵌め込まれてお
り、前記ロックリング溝12には一つ割りで拡がり勝手
に作られたロックリング17がロックリング芯出し用の
ゴムリング18を介して嵌着されている。19は内装
材、20は外装コンクリートである。
向フランジ13との間には推力伝達材25が介装されて
いる。この推力伝達材25は、図2に示すように、環状
の一体物として形成されている。この推力伝達剤は、塑
性領域が広く、発泡倍率を変えることにより弾性限界応
力が変化する低発泡ポリスチレンのリングとして形成さ
れている。材質としては、目的とする推力伝達力と収縮
性を備えた他の樹脂材でもよく、形状としては図示例の
如く適度の肉厚と幅を有するリング状とするのが実用的
である。
すると、この推力伝達材25は、施工中における推進力
程度の圧縮力では、弾性変形するため、推進力は伝達す
るが、歪み量は残留しない。また、弾性限界応力以上の
圧縮力が作用した場合は、塑性領域内においては歪み量
が増大する。その後、一定以上の圧縮力が作用した場合
には、所定の厚みを残した状態で歪みの進行は停止す
る。これらの弾性限界応力、塑性領域の範囲、歪みが進
行した状態での最終的な厚みは、推力伝達材が発泡材で
ある場合は、その発泡倍率によって調節可能である。発
泡倍率の設定方法として、以下の条件が考えられる。
界応力以内の応力値であるため、弾性限界応力σ1 が次
の関係となるように発泡倍率を設定する(推進力を正常
に伝達するためには、推力伝達材が塑性変形しないよう
にする)。 σ1 >(F/A)=σmax ここに、F:推力、 A:推力伝達部の面積、 σ
max :推力伝達材に発生する応力である。
み力が作用した場合は、推力伝達材は塑性領域にあるた
め、推力伝達材の歪み量は増大する。この地震時に生ず
る押し込み力を、耐震継手の離脱阻止力である0.3d
(tf)(d:呼び径)と同じとすると、図4に示すよ
うに、地震等により押し込み力が作用した場合は、押し
込み余裕量L+L1 の推力伝達材が圧縮されて長さL1
となる。この時、Lを管長の1%となるように設定すれ
ば、押し込み余裕量を確保できたことになる。なお、こ
の推力伝達材を介装していることにより、推力伝達材本
来の使用目的であるカーブ推進時における応力集中が防
げることは言うまでもない。
て、低発泡ポリスチレンを使用する場合の応力−歪み曲
線をあらわす。所定の圧縮力で歪みが増加し、この圧縮
方向の歪みにより、押し込み余裕量が確保できるのであ
る。この低発泡ポリスチレンは、ポリスチレンにプロパ
ン等の発泡剤を添加したものを主原料とするもので、塑
性領域が広く、発泡倍率を変えることにより、弾性限界
応力が変わる性質を有している。図7は発泡倍率と応力
及び歪みの関係をあらわすもので、種類の異なるA,B
2種の発泡ポリスチレンの発泡倍率とその機械的性質と
の関係が示されている。
ば、次の通りである。まず、図3(a)に示す如く、挿
し口2の外周部に推進力伝達材25を預け入れる。一
方、同図(b)に示すように、受口3の所定箇所にゴム
輪15、ロックリング17を装着し、この受口3に上記
挿し口2を挿入する。しかる後、挿し口2が受口3に挿
入された管を油圧ジャッキにより、パイプインパイプ工
法であればさや管内に順次挿入し、推進工法であれば先
頭管で掘削しながら順次管を挿入する。この状態では、
図3(c)に示すように、挿し口2のフランジ7と受口
3の内向フランジ13とで推力伝達材25が挟圧された
状態となり、油圧ジャッキによる推進力は、当該推力伝
達材25を介して先行の管に伝達される。推進終了後
は、推力伝達材をそのままの状態で放置する。
ので、この継手では、受口33のロックリング37がゴ
ム輪15よりも受口の後端側に設けられたロックリング
溝34に嵌合しており、これが係合する挿し口32の突
起35がロックリングとゴム輪との中間部に形成されて
いる。ロックリング37は、セットボルト38によって
固定されている。なお、ゴム輪15は、ゴム輪溝36に
嵌合している。他の部分については概ね前図の形態と同
様である。
進時において必要な推力を伝達でき、かつ、継手の伸縮
量を確保することができるものであればよく、その形
状、材質、寸法は上記図示例のものに限定されるもので
はない。例えば、上記発泡樹脂の代わりに、多孔質の陶
器、金属燒結体、金属網体等を利用することも考えられ
る。
によれば、推進工法に使用する管継手に、推進力を伝達
可能で、推進終了後に大きな圧縮力が作用した時は押し
潰されて長さが縮小する推力伝達材が介装されているの
で、管埋設後に十分な伸縮量が確保されることになり、
耐震継手としてきわめて有効なものとなった。
(b)である。
態(b)の説明図である。
ラフである。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 管の挿し口を先行する管の受口に挿入し
た際、前記受口内面にロックリングが設けられ 、 挿し口
外周面には突起が設けられて、挿し口の引き抜き方向に
は前記突起が前記ロックリングに掛かり合い、挿し口の
挿し込み方向には挿し口先端が押し込まれる余裕量を確
保した耐震管継手となって、挿し口が受口に対し管軸方
向に抜けない範囲で所要長さ動き得るように管を接続し
つつ地下に埋設するための推進工法であって、 上記挿し口外周面に推力伝達材を設け、この推力伝達材
は、前記挿し口からの上記受口への推進力の伝達が可能
で、かつその推進力よりも大きな押圧力が作用したとき
には塑性変形するものであり、その推力伝達材により、
前記挿し口を上記抜けない範囲で動き得る所要長さの中
程に維持して推進し、地震などによりその推進力よりも
大きな押圧力が作用したときには、前記推力伝達材が塑
性変形して挿し口が受口にさらに押し込まれるようにす
ることを特徴とする推進工法。 - 【請求項2】 管の受口内面にロックリングが設けら
れ 、 挿し口外周面には突起が設けられて、前記挿し口を
受口に挿入して接続した際、前記挿し口の引き抜き方向
には前記突起が前記ロックリングに掛かり合い、挿し口
の挿し込み方向には挿し口先端が押し込まれる余裕量を
確保したものであり、その挿し口を先行する管の受口に
挿入してその挿し口が受口に対し管軸方向に抜けない範
囲で所要長さ動き得るように管を接続しつつ地下に埋設
するための推進工法における前記挿し口と受口との耐震
推進管継手であって、 上記挿し口外周面に推力伝達材を設け、この推力伝達材
は、前記挿し口から上記受口への推進力の伝達が可能
で、かつその推進力よりも大きな押圧力が作用したとき
には塑性変形するものであり、その推力伝達材により、
前記挿し口を上記抜けない範囲で動き得る所要長さの中
程に維持して推進し、地震などによりその推進力よりも
大きな押圧力が作用したときには、前記推力伝達材が塑
性変形して挿し口が受口にさらに押し込まれるようにな
っていることを特徴とする耐震推進管継手。 - 【請求項3】 上記挿し口外周面にフランジを設け、こ
のフランジと受口端面との間に多孔質材からなる推力伝
達部材を介装したことを特徴とする請求項2に記載の耐
震推進管継手。 - 【請求項4】 上記推力伝達材の材質が発泡ポリスチレ
ンである請求項3に記載の耐震推進管継手。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20124398A JP3398060B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 推進工法及びそれに使用する管継手 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20124398A JP3398060B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 推進工法及びそれに使用する管継手 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002356723A Division JP3756876B2 (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | 推進工法及びそれに使用する耐震推進管継手 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000017987A JP2000017987A (ja) | 2000-01-18 |
JP3398060B2 true JP3398060B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=16437719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20124398A Expired - Lifetime JP3398060B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 推進工法及びそれに使用する管継手 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3398060B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4741093B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2011-08-03 | 株式会社栗本鐵工所 | 異形管による管路構造 |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP20124398A patent/JP3398060B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000017987A (ja) | 2000-01-18 |
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