JP3439341B2 - Propulsion method - Google Patents

Propulsion method

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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、特
に、地中に管路を構築するセミシールド工法において、
推進時に生じる摩擦抵抗の低減を図り、低コストで超長
距離推進を可能にする推進工法に関する。 【0002】 【従来の技術】地中に下水施設や各種地下埋設物を収納
する管路を構築する推進工法として、セミシールド工法
が採用されている。 【0003】セミシールド工法は、図3に示すように、
発進立坑1内にジャッキ5と反力支持盤5aを設置し、
掘進作動するセミシールド掘進機2とヒューム管である
推進管3をジャッキ5で押圧することにより地中に進入
させ、掘進機2による掘削及び推進管3の継ぎ足しと押
し込みを繰り返し、到達立坑に掘進機を取り出すことに
より、地中に管路を構築するものである。 【0004】ところで、セミシールド工法において、例
えば、1スパンが1000m級の超長距離推進の実現の
ためには、推進管と地山との間に生じる摩擦抵抗の低減
が最も重要である。図5の直線は、推進長の範囲が略均
一な土質における推進の進行と摩擦抵抗の関係を示し、
推進長さの進行に比例して摩擦抵抗も増大し、推進長が
長くなると大きな推進力が必要になることがわかる。 【0005】従来のセミシールド工法における推進管と
地山との間の摩擦抵抗の低減方法は、図3と図4のよう
に、シールド掘進機とこれに続く推進管3を地中に推進
するとき、掘進機によって50mm程度を余掘りして推進
管の外周にオーバーカット部分であるテールボイド6を
掘削すると共に、掘進部分において、テールボイド6の
外周部分に泥膜層B(マッドフイルム層ともいわれてい
る)を形成し、上記推進管3の途中にコンクリート管、
鋼管からなる多孔管4を組み込み、多孔管4に設けてあ
る注入孔9から供給したテールボイド加圧剤Aをテール
ボイド6に注入し、潤滑性のあるテールボイド加圧剤A
でテールボイド6を確保して推進時の推進管3と地山の
摩擦抵抗の低減を図るようにしている。 【0006】ここで、テールボイド加圧剤Aによるテー
ルボイド6の確保のためには、図4に示すように、テー
ルボイド6の外周に位置し、地山掘削面のすべてに形成
される周知の泥膜層Bの生成及び維持が不可欠である。
この泥膜層Bは、圧力のかかったテールボイド加圧剤A
を地山の土中へ逃がさない役目をする。上記泥膜層Bは
シールド掘進機2による掘進時に、掘進部分に供給する
泥膜形成部材と掘削土との混合によって形成され、ま
た、泥膜層Bは、テールボイド加圧剤が地山と接触する
部分に形成される。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】ところで、テールボイ
ド6の確保において、土質の性状と泥膜層Bの生成には
密接な関係があり、例えば、土質が砂礫層や無水層の場
合、泥膜層Bの生成の効率が悪く、生成できても時間が
かかり、しかも、この泥膜層Bは、地山への浸透や経時
的な劣化により破壊が生じて長時間の維持が困難とな
り、このため、テールボイド加圧剤Aが地山の土中に向
けて浸透してしまい、テールボイド6の確保は非常に困
難となり、摩擦抵抗力が増大して推進が不能となり、長
距離推進ができないという問題がある。 【0008】そこで、この発明の課題は、テールボイド
を推進管の全長にわたって長時間確実に確保でき、推進
時の摩擦抵抗の低減を効果的に得ることにより、超長距
離推進を実施できる推進工法を提供することにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、オーバーカット機能を有する掘
進機とこれに続く推進管を地中に推進させ、掘進機によ
る余掘りによって推進管の周囲にテールボイドを形成す
る推進工法において、テールボイドの周面に掘進部分で
生成する泥膜層を形成すると共に、推進管の途中に接続
した多孔管の円周方向に複数を設けた滑剤注入孔から同
時にテールボイドに、土粒子間に対して目詰効果のある
テールボイド滑剤を圧入し、このテールボイド滑剤によ
り、上記泥膜層の内側に該泥膜層の土粒子間に対する目
詰効果でマッドフイルム層を生成することで、このマッ
ドフイルム層と泥膜層からなる二重構造のマッドフイル
ム層を形成し、この二重構造のマッドフイルム層推進
管の周囲にテールボイド滑剤を保持する構成を採用した
ものである。 【0010】上記のように、テールボイドの外周部に、
二重構造のマッドフイルム層を形成することにより、外
側の泥膜層が経時的に劣化しても、内側のマッドフイル
ム層でテールボイド滑剤を保持することができ、推進抵
抗力の長期にわたる低減によって、超長距離推進を可能
にする。 【0011】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。 【0012】セミシールド工法は図3に示した通りであ
り、発進立坑1から地中に向けて、オーバーカット機能
を有する掘進機2と、この掘進機2のケーシング2aに
おける後部に連ねた推進管3と、推進管3に所定の間隔
で組み込む多孔管4とを、ジャッキ5での押し込みと、
掘進機2のカッター2bによる掘進作用によって地中に
進入させ、掘進機2はオーバーカット機能による余掘り
によって、50mm程度のテールボイド6を形成すると共
に、地上の滑剤供給装置7から滑剤供給管8に滑剤A1
が送り込まれ、多孔管4の各滑剤注入孔9から滑剤A1
をテールボイド6内に同時注入し、テールボイド6を確
保して推進の抵抗発生を低減する。 【0013】図1は、推進管3の間に接続状態で組み込
む多孔管4の断面構造を示し、周壁に所定の間隔で滑剤
注入孔9が内外に貫通するよう設けられ、多孔管4の内
周に配置した分配管10が各滑剤注入孔9に接続され、
この分配管10に滑剤供給管8が電磁弁11を介して接
続され、電磁弁11を開弁することにより、地上の滑剤
供給装置7から供給された滑剤A1 を各滑剤注入孔9か
らテールボイド6内に同時注入するようになっている。 【0014】ここで、滑剤A1 は、主成分がポリアクリ
ル酸ソーダと、球状吸水性膨張剤であり、これは白色粉
末状の食品添加物と淡黄色球体の衛生用品で、水を加え
てこれをPH7の透明な球状含有粘性物にして流動性の
ある状態で使用する。 【0015】この滑剤A1 は、人体、動植物、地球への
汚染など全くなく、土粒子間に目詰効果を発揮し、テー
ルボイド6の外周面で泥膜層Bの内側にマッドフイルム
層B1 の形成が瞬時にでき、液圧を保持する機能があ
る。 【0016】上記滑剤A1 を使用することにより、図2
で示したように、シールド掘進機による掘進時に、掘進
部分に供給する泥膜形成部材と掘削土との混合によって
形成される泥膜層Bに対し、テールボイド6に圧入した
滑剤A1 は、この泥膜層Bの内側に新たなマッドフイル
ム層B1 を生成することになり、従って、マッドフイル
ム層は泥膜層Bとマッドフイルム層B1 の二層となり、
外側の泥膜層Bが経時的に劣化したり、土質によって形
成が十分に行われない場合でも、内側のマッドフイルム
層B1 は確実に生成され、このマッドフイルム層B1 が
テールボイド6内に圧入された滑剤A1 を地山に浸透し
ないように保持し、推進時における全長にわたって滑剤
A1 の液圧を長期に保ち、図5に示すように、推進抵抗
力の長期にわたる低減により、例えば、1000m級の
超長距離推進を可能にする。 【0017】この発明は、上記のようなセミシールド工
法の施工において、推進管の推進時に、テールボイド5
の内周面に、掘進部分で生成される泥膜層Bと、テール
ボイド6に圧入した滑剤A1 によるマッドフイルム層B
1 の二層のマッドフイルム層を形成し、これにより、テ
ールボイド6に圧入した滑剤A1 を地山に浸透しないよ
うに保持し、推進管の全長にわたってテールボイド6を
確保し、推進抵抗力の長期にわたる低減により、超長距
離推進を実現するものである。 【0018】 【発明の効果】以上のように、この発明によると、オー
バーカット機能を有する掘進機を用いた推進工法におい
て、推進管の推進時に、テールボイドの内周面に泥膜層
とマッドフイルム層の二層のマッドフイルム層を形成す
るようにしたので、テールボイドに圧入したテールボイ
ド滑剤を地山に浸透しないように保持し、推進管の全長
にわたってテールボイドを確保し、推進抵抗力の長期に
わたる低減により、超長距離推進を実現することができ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a propulsion method, and more particularly, to a semi-shield method for constructing a pipeline underground.
The present invention relates to a propulsion method that reduces frictional resistance during propulsion and enables ultra-long-distance propulsion at low cost. 2. Description of the Related Art A semi-shield method is employed as a propulsion method for constructing a pipeline for storing sewage facilities and various underground objects underground. [0003] The semi-shield method is as shown in FIG.
A jack 5 and a reaction force support plate 5a are installed in the starting shaft 1,
The semi-shield excavator 2 and the propulsion pipe 3, which is a fume pipe, are driven into the ground by pressing with a jack 5, and the excavation by the excavator 2 and the replenishment and pushing of the propulsion pipe 3 are repeated, and the excavation proceeds to the reaching shaft. By taking out the machine, a pipeline is constructed underground. [0004] In the semi-shield method, for example, in order to realize ultra-long-distance propulsion with a span of 1000 m class, it is most important to reduce frictional resistance generated between the propulsion pipe and the ground. The straight line in FIG. 5 shows the relationship between the progress of propulsion and the frictional resistance in soil with a substantially uniform range of propulsion length,
It can be seen that the frictional resistance increases in proportion to the progress of the propulsion length, and that a longer propulsion length requires a larger propulsion force. In the conventional semi-shield method, a method of reducing frictional resistance between a propulsion pipe and a ground is to propell a shield excavator and a propulsion pipe 3 following the shield excavator into the ground as shown in FIGS. At this time, the tail void 6 which is an overcut portion is excavated on the outer periphery of the propulsion pipe by excavating about 50 mm by an excavator, and the mud layer B (also called a mud film layer) is formed on the outer peripheral portion of the tail void 6 in the excavation portion. Is formed, and a concrete pipe,
The tail void pressurizing agent A supplied from the injection hole 9 provided in the porous tube 4 is injected into the tail void 6, and the lubricating tail void pressurizing agent A is incorporated.
Thus, the tail void 6 is secured to reduce the frictional resistance between the propulsion pipe 3 and the ground during propulsion. Here, in order to secure the tail void 6 with the tail void pressurizing agent A, as shown in FIG. 4, a well-known mud film formed on the entire periphery of the tail void 6 and formed on the ground excavation surface is used. Creation and maintenance of layer B is essential.
This mud layer B is made of a tail void pressurizing agent A under pressure.
In the ground of the ground. When the shield machine 2 excavates, the mud layer B is formed by mixing a mud forming member supplied to the excavated portion with excavated soil, and the mud layer B is formed by contact of the tail void pressurizing agent with the ground. Formed in the area where [0007] Incidentally, in securing the tail void 6, there is a close relationship between the nature of the soil and the formation of the mud layer B. For example, when the soil is a gravel layer or an anhydrous layer, The efficiency of the formation of the mud layer B is poor, and it takes a long time to produce the mud layer B. In addition, the mud layer B is broken down due to infiltration into the ground and deterioration over time, making it difficult to maintain for a long time. For this reason, the tail void pressurizing agent A permeates into the soil of the ground, making it very difficult to secure the tail void 6, increasing the frictional resistance and making propulsion impossible, making long distance propulsion impossible. There is a problem. Accordingly, an object of the present invention is to provide a propulsion method capable of performing ultra-long-distance propulsion by reliably securing a tail void over the entire length of a propulsion pipe for a long time and effectively reducing frictional resistance during propulsion. To provide. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an excavator having an overcut function and a propulsion pipe following the excavator, so that the excavator can be used by the excavator. In the propulsion method of forming a tail void around the propulsion pipe by digging, a mud layer generated at the excavation part is formed on the periphery of the tail void, and a plurality of perforated pipes connected in the middle of the propulsion pipe are provided in the circumferential direction. From the lubricant injection hole to the tail void at the same time , there is a clogging effect between soil particles
Press in the tail void lubricant and apply the tail void lubricant.
And the inside of the mud layer between the soil particles
By creating a mud film layer with the clogging effect,
In this embodiment, a mud film layer having a double structure including a dough film layer and a mud film layer is formed, and the tail void lubricant is held around the propulsion pipe by the mud film layer having the double structure. [0010] As described above, on the outer peripheral portion of the tail void,
By forming a mud film layer with a double structure,
Even if the mud layer on the side deteriorates over time, the inner mud filter
The tail layer can hold the tail void lubricant,
Long-distance propulsion by long-term reduction of drag
To An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The semi-shield construction method is as shown in FIG. 3, and an excavator 2 having an overcut function is provided from a starting shaft 1 to the ground, and a propulsion pipe connected to a rear portion of a casing 2a of the excavator 2. 3 and a perforated pipe 4 to be incorporated into the propulsion pipe 3 at a predetermined interval.
The excavator 2 is made to penetrate into the ground by the excavating action of the cutter 2b. The excavator 2 forms a tail void 6 of about 50 mm by over-digging by an overcut function, and the lubricant supply device 7 on the ground connects the lubricant supply pipe 8 to the lubricant supply pipe 8. Lubricant A1
Is fed from each lubricant injection hole 9 of the porous tube 4 to the lubricant A1.
Is simultaneously injected into the tail void 6, and the tail void 6 is secured to reduce the resistance of propulsion. FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a perforated pipe 4 incorporated in a connected state between the propulsion pipes 3, and a lubricant injection hole 9 is provided on a peripheral wall at predetermined intervals so as to penetrate inside and outside. Distribution pipes 10 arranged on the circumference are connected to each lubricant injection hole 9,
A lubricant supply pipe 8 is connected to the distribution pipe 10 via an electromagnetic valve 11, and by opening the electromagnetic valve 11, the lubricant A 1 supplied from the lubricant supply device 7 on the ground is supplied from each lubricant injection hole 9 to the tail void 6. It is designed to be injected at the same time. Here, the lubricant A1 is mainly composed of sodium polyacrylate and a spherical water-absorbing swelling agent, which is a white powdery food additive and a light yellow sphere sanitary article. Is converted into a transparent spherical viscous material of PH7 and used in a fluid state. The lubricant A1 exerts a clogging effect between the soil particles without any pollution to the human body, animals and plants, and the earth, and forms a mud film layer B1 inside the mud layer B on the outer peripheral surface of the tail void 6. Can be performed instantaneously and has a function to maintain the hydraulic pressure. By using the above-mentioned lubricant A 1, FIG.
As shown in the figure, when excavating by the shield excavator, the lubricant A1 pressed into the tail void 6 is applied to the mud layer B formed by mixing the excavated soil with the mud forming member supplied to the excavated portion. A new mud film layer B1 is generated inside the film layer B, and the mud film layer becomes a mud film layer B and a mud film layer B1.
Even when the outer mud film layer B deteriorates with time or is not sufficiently formed due to soil properties, the inner mud film layer B1 is surely formed, and this mud film layer B1 is pressed into the tail void 6. The lubricant A1 is held so as not to penetrate into the ground, the hydraulic pressure of the lubricant A1 is maintained for a long time over the entire length during propulsion, and as shown in FIG. Enables ultra-long-distance propulsion. According to the present invention, when the propulsion pipe is propelled in the construction of the semi-shield method as described above, the tail void 5 is formed.
The mud film layer B formed by the excavated portion and the mud film layer B by the lubricant A1 pressed into the tail void 6
1 to form a mud film layer, thereby keeping the lubricant A1 pressed into the tail void 6 so as not to penetrate into the ground, securing the tail void 6 over the entire length of the propulsion pipe, and prolonging the propulsion resistance. Ultra-long-distance propulsion is realized by the reduction. As described above, according to the present invention, in a propulsion method using an excavator having an overcut function, a mud film layer and a mud film are formed on the inner peripheral surface of a tail void when a propulsion pipe is propelled. Two mud film layers are formed so that the tail void lubricant, which has been pressed into the tail void, is kept from penetrating into the ground, secures the tail void over the entire length of the propulsion pipe, and reduces propulsion resistance over time. Thereby, super long distance propulsion can be realized.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明に係る推進工法に用いる多孔管の縦断
面図 【図2】テールボイドのマッドフイルム層の形成を示す
説明図 【図3】推進工法の縦断面図 【図4】従来のテールボイドの泥膜層の形成を示す説明
図 【図5】推進管外周の摩擦抵抗の関係を示す説明図 【符号の説明】 2 掘進機 3 推進管 4 多孔管 6 テールボイド A1 テールボイド滑剤 B 泥膜層 B1 マッドフイルム層
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a perforated pipe used in a propulsion method according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing formation of a mud film layer of a tail void. FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing the formation of a mud film layer of a conventional tail void. FIG. 5 is an explanatory view showing the relationship of frictional resistance on the outer periphery of a propulsion pipe. [Description of symbols] 2 excavator 3 propulsion pipe 4 perforated pipe 6 Tail void lubricant B Mud layer B1 Mud film layer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 オーバーカット機能を有する掘進機とこ
れに続く推進管を地中に推進させ、掘進機による余掘り
によって推進管の周囲にテールボイドを形成する推進工
法において、テールボイドの周面に掘進部分で生成する
泥膜層を形成すると共に、推進管の途中に接続した多孔
管の円周方向に複数を設けた滑剤注入孔から同時にテー
ルボイドに、土粒子間に対して目詰効果のあるテールボ
イド滑剤を圧入し、このテールボイド滑剤により、上記
泥膜層の内側に該泥膜層の土粒子間に対する目詰効果で
マッドフイルム層を生成することで、このマッドフイル
ム層と泥膜層からなる二重構造のマッドフイルム層を形
成し、この二重構造のマッドフイルム層推進管の周囲
にテールボイド滑剤を保持することを特徴とする推進工
法。
(57) [Claims] (Claim 1) A propulsion machine in which an excavator having an overcut function and a propulsion pipe following the excavator are propelled into the ground, and a tail void is formed around the propulsion pipe by excavation by the excavator. In the construction method, a mud layer formed at the excavated portion is formed on the peripheral surface of the tail void, and simultaneously a plurality of lubricant injection holes provided in the circumferential direction of the perforated pipe connected in the middle of the propulsion pipe to the tail void at the same time to the tail void, between soil particles. Tailbo with clogging effect
Press-fit lubricant, and the tail void lubricant
The clogging effect between the soil particles of the mud layer inside the mud layer
By generating a mud film layer, this mud film
A propulsion method comprising forming a double-layer mud film layer consisting of a rubber layer and a mud layer , and holding a tail void lubricant around a propulsion pipe with the double-layer mud film layer.
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