JP3515719B2 - 滑材供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、滑材供給方法に関
し、詳しくは、市街地における下水道施工などに利用さ
れ、地盤を開削することなく先導体と埋設管とを地盤内
に推進させて埋設管を敷設していく推進工法において、
推進作業を容易にするために先導体および埋設管と埋設
孔との間に滑材を供給する方法を対象にしている。

【０００２】

【従来の技術】推進工法において、先導体および埋設管
を地盤内に推進させる際に、先導体および埋設管と埋設
孔すなわち地盤との間に生じる摩擦抵抗を軽減させるた
めに、先導体および埋設管と埋設孔との間に滑材を注入
する技術が知られている。本願特許出願人が先に特許出
願し特許された特許第２７５６９２４号公報には、先導
体および埋設管列の複数個所に配置された注入孔に滑材
を注入する注入ポンプの作動を、地上などに設置された
滑材注入プラントで集中的に管理制御して、先導体およ
び埋設管列の所望の位置に所望量の滑材を供給できるよ
うする技術が開示されている。また、各注入孔に連結さ
れた注入配管の圧力を監視して、注入圧力が一定に維持
されるように注入ポンプを制御したり、注入圧力が規定
値以上になると注入ポンプを停止させるなどの制御を行
う技術も開示されている。

【０００３】また、先導体または先導体の先導体の直後
の埋設管と埋設管との間に滑材を供給する一次供給用の
配管経路と、一次供給後に経時的に失われる滑材を補給
するため、一次供給個所よりも後方の埋設管列に二次供
給すなわち追加供給を行うための追加供給用の配管経路
とを、埋設管列の内部に配置しておき、一次供給は常時
連続的に滑材を供給し、二次供給は複数の供給個所に順
番に一定の時間毎に供給を行う方法が示されている。

【０００４】また、本願特許出願人が先に特許出願した
特願平１１−７６５１６号では、地盤の土質や作業の進
行状況に対応して、一次供給と追加供給とでそれぞれに
適切な供給量を簡単かつ正確に決定する方法を提案して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した先行特許の技
術では、埋設管列の内部に一次供給用と追加供給用の２
系統の配管を設置しておく必要があるため、埋設管内の
スペースが狭くなるという問題がある。作業者が自由に
移動できるほどの大径の埋設管であれば問題は少ない
が、作業者が腰をかがめたり横になって移動しなければ
ならないような小径の埋設管の場合、滑材供給配管を２
系統も配置すると、埋設管内における作業に大きな支障
を及ぼす。さらに、作業者が入ることも出来ないほど小
径の埋設管の場合、先導体の駆動や制御用の配管系や掘
削土の排出管系、掘削個所への泥水供給管系などの推進
施工に必要な設備類の設置にも支障が生じることにな
る。

【０００６】前記した先願発明の明細書には、１系統の
配管系で、一次供給および追加供給の両方に兼用する技
術が示されている。配管系が１系統になれば、小径の埋
設管にも対応し易くなる。しかし、この場合、一次供給
と追加供給とを同時に行うことができないという問題が
生じる。前記した先行特許の技術では、一次供給は、推
進作業の進行中は常時行うのが好ましいとされている。
これは、先導体の推進によって埋設孔が延びれば、その
延長部分にも直ちに滑材を供給することが望ましいから
である。新たに延びた部分の埋設孔は最も大きな推進抵
抗を発生するところであるから、十分な量の滑材を供給
する必要がある。そのために、一次供給と追加供給とを
別経路で行って、一次供給を常時行えるようにしてい
る。

【０００７】前記した１系統の配管系で一次供給と追加
供給との両方を行う技術では、追加供給の実行中は一次
供給が途絶えてしまう。そのため、新たに延びた埋設孔
部分への滑材供給が十分に行えないことになり易い。同
じ配管系で供給される一定量の滑材を、同時に一次供給
と追加供給とに振り分けて同時に供給するのは、複雑な
流量制御や分配機構が必要になる。

【０００８】本発明の課題は、推進工法における滑材の
供給作業を、滑材の供給量およびタイミングを適切に管
理して効率的かつ経済的に行い、滑材供給に必要な設備
を簡略化することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる滑材供給
方法は、先導体と先導体の後方に連結された埋設管とを
地盤内に推進させて、先導体で形成された埋設孔に埋設
管を敷設していく推進工法において、先導体および／ま
たは埋設管と埋設孔との間に滑材を供給する方法であ
る。先導体を連続して推進させる１推進工程の開始から
終了までの間に、先導体または先導体の直後の埋設管と
埋設孔との間に滑材を供給する一次供給工程と、一次供
給工程を実施する先導体または埋設管よりも後方の埋設
管列の複数個所に追加の滑材を供給する追加供給工程と
を交互に繰り返す。全ての一次供給工程の滑材供給量を
合計した総量が所定量になるように、各回の一次供給工
程における滑材供給量を配分する。各回の追加供給工程
では、埋設管列の全ての追加供給個所のうちの一部の追
加供給個所に順番に滑材を供給し、それぞれの追加供給
個所で、全ての追加供給工程の滑材供給量を合計した総
量が所定量になるように、各回の追加供給工程の各追加
供給個所における滑材供給量を配分する。

【００１０】〔推進工法〕基本的な使用装置、作業手順
などは通常の推進工法と同様でよい。先導体には、地盤
を掘削する掘削ビットを備えた掘削盤、先導体の前面に
泥水を供給する泥水供給機構、掘削された土砂や泥水を
排出する排出機構、先導体の推進方向を変える方向修正
ジャッキ、先導体の位置を埋設管列の後方から測量する
レーザ測量機構、その他の必要な機構装置を備えておく
ことができる。先導体は、地盤を圧密して拡幅する圧密
コーンを備えたものでもよい。

【００１１】埋設管は、施工目的に合わせて、各種の材
料からなるものが用いられる。例えば、鋼管、コンクリ
ート管、ヒューム管、ＦＲＰ管、塩ビ管などがある。埋
設管は直管のほか曲管を用いることもできる。先導体お
よび埋設管の推進は、埋設管列の最後尾に元押しジャッ
キなどで推力を加えて推進させたり、先導体から埋設管
列の内部を通って最後尾まで配置された推力伝達軸に元
押しジャッキで推力を加えて推進させたりすればよい。

【００１２】〔滑材〕通常の推進工法に使用されている
滑材と同様の材料あるいは形態のものが用いられる。一
般的には、ベントナイトなどの粘土材料や増粘機能のあ
る高分子材料などを水に分散あるいは溶解させたスラリ
ー状の液体が使用される。滑材の成分として、ポリアク
リル酸系の吸水性樹脂なども利用できる。

【００１３】〔滑材供給装置〕基本的には、通常の推進
工法における滑材供給装置と同様の機構装置を組み合わ
せて構成できる。 ＜滑材供給源＞推進工法を開始する発進立坑の底あるい
は地表面など、埋設管列すなわち埋設孔の外で十分なス
ペースのある場所に、滑材の供給源を配置しておくこと
ができる。

【００１４】滑材供給源には、滑材の各成分および水を
攪拌混合して滑材を製造するミキサーなどの滑材製造機
構、製造された滑材を沈殿を生じさせないようにして保
管しておく滑材貯蔵機構、滑材を送りだすポンプ機構な
どを備えておくことがてきる。滑材の供給量や供給圧力
を検知する流量計、圧力計などを設けておくこともでき
る。

【００１５】滑材供給源の作動は、後述する中央制御盤
などを用いて自動制御したり作動状況を監視したりする
ことができる。 ＜幹線配管＞滑材供給源には、鋼管や可撓性ホースなど
の配管材料で構成された滑材供給用の幹線配管を接続し
ておくことができる。幹線配管は、埋設孔すなわち埋設
管列の内部にわたって敷設され、滑材供給源から供給さ
れる滑材が流通する。

【００１６】幹線配管の口径あるいは容量は、１回の一
次供給あるいは１個所または１群の追加供給個所への１
回の追加供給に必要な量の滑材を供給できるように設定
しておけばよい。一次供給と追加供給を同時に行えるよ
うな大口径あるいは大容量の幹線配管は必要とされな
い。 ＜滑材供給口＞先導体および埋設管には、その外面すな
わち埋設孔に開口する面に、滑材を吐出する滑材の供給
口を備えることができる。滑材供給口は、先導体および
埋設管列の全ての埋設管にそれぞれ１個所づつ設けてお
いてもよいし、１本の埋設管に複数個の滑材供給口を設
けておいてもよく、埋設管の複数本毎に滑材供給口を設
けておくこともできる。なお、１個所の滑材供給口と
は、軸方向における１個所を意味している。同じ軸方向
位置で円周方向に間隔をあけて複数個の滑材供給口が配
置されている場合、それらをまとめて１個所の滑材供給
口と表現する。

【００１７】先導体または先導体の直後の埋設管の何れ
かには一次供給用の滑材供給口を配置しておく。それよ
りも後方の埋設管列には所定の間隔毎に追加供給用の滑
材供給口を配置することができる。一次供給用と追加供
給用とで滑材供給口の口径や形状を変えてもよいし、同
じものを用いてもよい。 ＜個別配管＞各滑材供給口と幹線配管とは、幹線配管と
同様の配管材料からなる個別配管で連結することができ
る。個別配管の配管材料は、幹線配管よりも小径のもの
であったり、容量の小さなものであったりしてもよい。

【００１８】＜制御弁＞個別配管の途中、あるいは、個
別配管と幹線配管との連結個所に、滑材供給口への滑材
の供給を制御する制御弁を備えることができる。制御弁
として、スラリー材料の供給制御が可能な通常の弁装置
が使用できる。制御弁は、開閉動作あるいは流通量を電
気的に遠隔制御できるものが好ましい。

【００１９】制御弁は、１本の個別配管毎に設けておい
てもよいし、複数本の個別配管からなる１群の個別配管
を一つの制御弁で制御することもできる。 ＜制御部＞制御弁の動作を開閉動作を時系列制御する制
御部を備えておくことができる。制御部は、基本的には
通常の自動制御装置と同様の構造を備えたものが用いら
れる。具体的には、マイクロコンピュータなどの演算処
理部やシーケンス制御回路、制御プログラムの入力部、
制御プログラムの記憶部、滑材流量や圧力などの測定情
報を取り込む情報入力部、制御弁への指令を出す出力
部、制御状態を表示する表示部などを備えておくことが
できる。

【００２０】制御部は、各個別配管に配置された複数の
制御弁を独立して個別かつ時系列的に制御するようにし
ておく。時系列制御とは、時間の進行に伴って、予め設
定された時点毎に、制御弁の開動作、閉動作などを指令
する。制御部と各制御弁とは電気信号で情報をやり取り
する制御ケーブルで連結しておくことができる。

【００２１】滑材供給装置の各部の動作を検知するセン
サや測定装置を備えておくことができる。例えば、滑材
供給源における滑材供給流量、滑材供給圧力、幹線配管
の途中、個別配管における流量や圧力、制御弁の開閉状
態などを測定あるいは検知することができる。これらの
検知情報は通信ケーブルなどを介して制御部に入力さ
れ、制御動作の調整に利用する。

【００２２】制御部には、一次供給工程における滑材供
給量や、追加供給工程における個々の滑材供給個所にお
ける滑材供給量を各回毎に記憶したり、各回毎の滑材供
給量の積算値を記憶したりする機能を備えていることが
好ましい。これらのデータを利用することで、計画供給
量と実際の供給量との誤差を監視して、直ちに供給計画
の修正を指令することができる。

【００２３】〔滑材供給方法〕基本的には、通常の推進
工法における滑材供給技術が適用される。滑材供給は、
先導体を連続して推進させる１推進工程の開始から終了
までの期間を一つのサイクルとして実行することができ
る。１推進工程は、埋設管列の後尾に新たな埋設管を１
本だけ連結して推進させる場合と、複数本の埋設管を一
度に連結してまとめて推進させる場合がある。１推進工
程の時間は、推進工法の施工条件によって異なるが、一
般的には２０〜４８０分の範囲に設定される。

【００２４】上記の推進工程からは除かれる、先導体の
推進を停止している段階、埋設管を継ぎ足している段
階、推進の準備を行っている段階などでは、滑材供給は
行わなくてもよい。滑材供給は、一次供給工程と追加供
給工程とを組み合わせる。一次供給工程は、先導体また
は先導体の直後の埋設管と埋設孔との間に、先導体の推
進によって新たに延ばされる埋設孔に対して滑材を供給
する工程である。

【００２５】追加供給工程は、一次供給工程を実施する
先導体または埋設管よりも後方の埋設管列の複数個所
に、一次供給工程を終了してからの経時によって当該個
所で減少した滑材の存在量を補うために追加の滑材を供
給する工程である。一次供給工程および追加供給工程に
おける滑材の供給量は、目的とする機能を十分に達成で
きるように設定される。具体的には、地盤の土質条件、
推進工法の作業条件などを考慮して決定される。

【００２６】〔滑材供給量〕特願平１１−７６５１６号
に開示された方法で滑材供給量を決定することができ
る。具体的には、一次供給工程における滑材供給量を、
地盤の透水係数ｋの関数として算出する。追加供給工程
における滑材供給量を、推進開始からの経過日数Ｄn と
地盤の透水係数ｋとの関数として算出する。

【００２７】埋設管１本当たりの一次供給量Ｘを、以下
の算出式で算出できる。 Ｘ＝π×Ｄp ×Ｌp ×（Ｄc −Ｄp ）／２ ×｛１＋〔log₁₀ （ｋ／１０^-4）〕／４｝／１０００ …（１） Ｘ ：一次供給量（リットル） Ｄp ：埋設管外径 (cm） Ｌp ：埋設管１本当たりの長さ (cm) Ｄc ：先導体のカッタ外径 (cm) ｋ ：地盤の透水係数 (cm/sec) １本の埋設管に複数個所の滑材供給個所がある場合に
は、上記１本当たりの一次供給量Ｘを複数個所の滑材供
給個所に分配すればよい。

【００２８】追加供給は、先導体の直後に連結される埋
設管を１番として順次後方の埋設管に連番ｎを付けたと
きに、連番ｎが境界番号ｎ_c を超える番号の埋設管のみ
に対して追加供給を行い、ｎ_c よりも前方の埋設管には
追加注入を行わないでおくことができる。境界番号ｎ_c
の値は、施工条件によって異なる。通常はｎ_c ＝４０程
度に設定することができる。この場合、埋設管の総本数
が４０本以下の場合には、追加供給は行わないことにな
る。

【００２９】境界番号ｎ_c 以降の１本の埋設管毎に注入
する追加供給量Ｙを、以下の算出式で算出できる。 Ｙ＝π×Ｄp ×Ｌp ×｛１＋〔log₁₀ （ｋ／１０^-4）〕／４｝ ×Ｄn ／１５×０．１／１０００×（Ｎ−ｎ_c ） …（２） Ｄp ：埋設管外径 cm Ｌp ：埋設管１本当たりの長さ cm ｋ ：地盤の透水係数 cm/sec Ｄn ：経過日数 日 Ｎ ：推進中の埋設管の総本数 本（Ｎ＞ｎ_c ） ｎ_c ：境界番号 １本の埋設管に複数個所の追加供給個所がある場合に
は、上記１本当たりの一次供給量Ｙを複数個所の追加供
給個所に分配すればよい。

【００３０】上記したような厳密な滑材供給量の計算を
行わず、一次供給および追加供給の量を常に同じにして
おいたり、予め経験によって見い出された適切な値に設
定したりすることもできる。 〔滑材供給制御〕前記した１推進工程における一次供給
工程および追加供給工程の時系列制御を、以下の条件で
行うことができる。

【００３１】まず、一次供給工程と追加供給工程とは、
１推進工程中に交互に繰り返して行う。１推進工程中
に、一次供給工程および追加供給工程を交互に数多く配
置したほうが、一次供給工程が途切れる時間が短くな
り、新たに延びる埋設孔への滑材供給が不足するのを防
げる。但し、一次供給工程と追加供給工程との切り替え
に要する手間や時間は増える。

【００３２】一般的には、１推進工程中に一次供給工程
が２〜１００回の範囲で配置される。１回の一次供給工
程は、１０秒〜１００分、好ましくは、１０秒〜１０分
の範囲になる。全ての一次供給工程を同じ時間で実行す
ることもできるし、１推進工程中に、時間の異なる一次
供給工程を組み合わせることもできる。１推進工程にお
ける、一次供給工程と追加供給工程との時間配分は、一
次供給：追加供給＝１：１〜１：３の範囲にすることが
できる。

【００３３】一次供給工程と追加供給工程は、時系列的
に完全に重ならないように分離して行うこともできる
が、両工程の切り換え時には、バルブ制御などによる一
次供給工程の終了処理と追加供給工程の開始処理とが短
い時間で重なることがあっても構わない。複数回の全て
の一次供給工程の滑材供給量を合計した総量が、前記し
た所定量になるように、各回の一次供給工程における滑
材供給量を配分する。各回の滑材供給量は全て同じであ
ってもよいし、滑材供給量の異なる回を組み合わせるこ
ともできる。一次供給を行う滑材供給個所すなわち滑材
供給口における単位時間当たりの滑材流量を一定にして
おけば、制御弁の開閉制御だけで滑材供給量を制御でき
る。

【００３４】追加供給工程としては、１推進工程中で、
全ての追加供給用の滑材供給口に滑材を供給することも
できるし、必要とされる複数個所の滑材供給口のみに滑
材を供給することもできる。各回の追加供給工程では、
１推進工程中に追加供給すべき滑材供給口のうちの一部
の滑材供給口に滑材を供給する。そして、全ての回の追
加供給工程が完了した時点で、全ての滑材供給口に滑材
が供給されるようにする。

【００３５】各回の追加供給工程で、追加供給する滑材
供給口には、１個所または１群の滑材供給口毎に順番に
滑材を供給する。１群とは、幹線配管を流れる滑材量で
同時に追加供給が可能な２個所以上の複数個所の滑材供
給口である。通常は２個所あるいは比較的少数個所であ
る。１回の追加供給工程では、少なくとも１個所、通常
は２〜４個所の滑材供給口に滑材を供給する。複数個所
の滑材供給口からなる１群の滑材供給口を一つの制御バ
ルブで制御する場合には、１回の追加供給工程で、１群
または複数群の滑材供給口に滑材を供給することができ
る。

【００３６】１回の追加供給工程の時間は、１０秒〜１
０分の範囲に設定できる。１回の追加供給工程における
１個所または１群の滑材供給口に対する滑材の供給時間
は１０秒〜１０分に設定できる。追加供給工程の時間が
長過ぎると、一次供給工程の中断時間が延びて一次供給
の不足が生じ易くなる。追加供給工程の時間が短過ぎる
と、追加供給が十分に行えなくなる。

【００３７】それぞれの追加供給個所で、１推進工程中
における全ての追加供給工程の滑材供給量を合計した総
量が前記した所定量になるように、各回の追加供給工程
の各追加供給個所における滑材供給量を配分する。した
がって、各回の追加供給工程の時間、および、１回の追
加供給工程中での個々の滑材供給口への滑材供給時間
は、上記のような滑材供給量が達成できるように設定あ
るいは配分する。

【００３８】上記のような時系列制御を行うことで、幹
線配管を流通する滑材が、個々の時点では、常に１個所
の滑材供給口から埋設孔に供給されていながら、１推進
工程の間には、一次供給用の滑材供給口および追加供給
用の滑材供給口の全てに対して所定量の滑材を確実に供
給することができる。一次供給工程と追加供給工程とで
２系統の配管系を用いる必要がなく、配管系を含む滑材
供給装置の構造が簡略化および小型化できることにな
る。

【００３９】

【発明の実施形態】図１に示す実施形態は、推進工法の
全体構成および滑材供給装置を表している。 〔推進工法〕地盤Ｅに掘削された出発立坑Ｈの側壁か
ら、先導体１０および先導体１０の後方に連結された埋
設管２０を、出発立坑Ｈに設置された元押しジャッキ
（図示せず）などで地盤Ｅ内に推進させていく。先導体
１０は、先端に掘削盤１２を備え、掘削盤１２を回転さ
せることで、前面に備えた掘削ビットが地盤を掘削して
地盤に埋設孔を形成していく。

【００４０】埋設管２０列の最後尾に１本の新たな埋設
管２０を連結したあと、元押しジャッキで先導体１０お
よび埋設管２０列を推進させて、最後尾の埋設管２０が
所定の長さまで埋設孔に挿入されるまでは、先導体１０
および埋設管２０列の推進を連続して行う。この間は、
先導体１０によって埋設孔が延ばされ、先導体１０およ
び埋設管２０列が埋設孔の内壁に対して摺動しながら推
進されていく。

【００４１】このように、埋設管２０を一本分だけ推進
させる作業の開始から終了までを、１単位の推進工程と
する。この１推進工程の間、先導体１０および埋設管２
０列と埋設孔との間に滑材を供給する。但し、埋設管列
の最後尾に新たな埋設管２０を複数本連結してから、ま
とめて複数本分の推進作業を連続して行う場合があり、
この場合にも、推進の開始から終了までを１推進工程と
する。

【００４２】〔滑材供給装置〕地表に配置された滑材供
給プラント３０には、滑材を製造するミキサーや滑材を
貯えるタンクを備える（図示省略）。滑材供給プラント
３０に備えた供給ポンプ３２から幹線配管４０へと滑材
が圧送される。幹線配管４０は、可撓性のあるホース配
管からなり、バイパスユニット５０を経て発進立坑Ｈの
中に入り、さらに埋設管２０列の内部へと延びている。

【００４３】バイパスユニット５０には、幹線配管４０
から分岐して滑材供給プラント３０へと戻るバイパス配
管４２が設けられている。バイパス配管４２にはバイパ
ス弁５６が設けられ、幹線配管４０を流れる滑材をバイ
パス配管４２を経て滑材供給プラント３０に戻すことが
できる。バイパス配管４２は、通常、幹線配管４０を流
れる滑材の全量を滑材供給プラント３０に戻すことがで
きる。バイパスユニット５０には、幹線配管４０を流れ
る滑材の流量や圧力を測定する電磁流量計５２および圧
力センサ５４を備えている。

【００４４】幹線配管４０には発進立坑Ｈ内でバルブ４
４が設けられ、下流側への滑材の流れを遮断または開放
することができる。埋設管２０列の内部で、幹線配管４
０には間隔をあけて複数個所にバルブユニット６０が配
置されている。各バルブユニット６０の内部で、幹線配
管４０にはそれぞれ、滑材の供給個所につながる個別配
管６４が接続されている。１個所のバルブユニット６０
には、１本または２本の個別配管６４が接続されてい
る。

【００４５】幹線配管４０に対する個別配管６４の連結
個所には制御バルブ６２が取り付けられており、個別配
管６４への滑材の流れを制御する。１個所のバルブユニ
ット６０に２本の個別配管６４が連結されているところ
では、２本の個別配管６４が合流している個所に制御バ
ルブ６２が設けられており、２本で１群の個別配管６４
への滑材の供給を同時に行う。勿論、２本の個別配管６
４毎に制御バルブ６２を設けて、別々に制御することも
できる。

【００４６】バルブユニット６０のうち先導体１０に配
置された最先端のバルブユニット６０には、一次供給に
用いる１本の個別配管６４だけが接続されている。幹線
配管４０の先端には圧力センサ６８が設けられていて、
幹線配管４０内を流れる滑材の圧力が検知される。先導
体１０および埋設管２０の外壁には、滑材供給口６６が
設けられている。各滑材供給口６６にはそれぞれ個別配
管６４が接続され、滑材が供給されるようになってい
る。

【００４７】発進立坑Ｈの中には中央制御盤７０が配置
されている。中央制御盤７０には、中央演算処理装置や
情報表示盤、入力装置などを備えている。滑材供給に関
するプログラムが格納されていて、幹線配管４０や個別
配管６４における滑材の流れを制御する。中央制御盤７
０には通信制御ケーブル７２が接続されている。通信制
御ケーブル７２は、バイパスユニット５０に接続されて
いる。別の方向に延びる通信制御ケーブル７２は、中継
ボックス７４を介して各バルブユニット６０に接続さ
れ、制御バルブ６２の動作を制御する。通信制御ケーブ
ル７２の途中には一定の間隔をあけて連結用の中継アダ
プタ７６が配置されている。

【００４８】その結果、中央制御盤７０からの指令によ
って、バイパスユニット５０で幹線配管４０に流す滑材
の圧力や量を測定したり必要に応じて制御したり、供給
ポンプ３２の吐出量を制御したり、各個別配管６４に流
す滑材の量や滑材を流すタイミングなどを制御したりす
ることができる。 〔滑材供給作業〕まず、滑材の一次供給量および追加供
給量を決める。推進工法の施工条件や土質条件によって
滑材供給量は違ってくる。滑材供給量の決定方法は特に
限定されず、例えば、前記した算出式（１）および算出
式（２）を使って滑材供給量を計算することができる。

【００４９】決定された滑材供給量は、中央制御盤７０
に入力して記憶させておく。中央制御盤７０に、施工条
件などのパラメータを入力しておき、予め格納されたプ
ログラムにしたがって滑材供給量が自動的に演算される
ようになっていてもよい。中央制御盤７０では、各滑材
供給口６６に対する滑材の供給開始と終了の時系列プロ
グラムが作られる。

【００５０】図２は、複数の滑材供給口（１）〜（６）
における制御バルブ６２の動作タイミングを示してい
る。そのうち、滑材供給口（１）は、一次供給を行い、
前記図１では先導体１０に配置された滑材供給口６６に
対応する。残り５個所の滑材供給口（２）〜（６）は、
追加供給用であり、前記図１では先導体１０よりも後方
の各埋設管２０に配置された滑材供給口６６に対応す
る。但し、図１では、２個所で１群の滑材供給口６６お
よび個別配管６４を、一つの制御バルブ７２で制御して
いるが、図２では説明を簡単にするために、１個所の滑
材供給口（２）〜（６）を個別に制御する方法を説明す
る。

【００５１】図中、０→Ｔへと時間が経過する。各滑材
供給口（１）〜（６）において、弁の開状態がＯ、閉状
態がＳで示され、左から右に延びる線がパルス状に変化
することで、弁の開閉状態の切換え状況を表している。
開状態Ｏと閉状態Ｓとの間で切り換えられるのに一定の
時間がかかるので、切換え個所ではパルス形状が両側に
傾斜線を有する台形状に表されている。

【００５２】図３は、図２の動作タイミングで制御した
ときの、各滑材供給口（１）…における滑材供給量Ｑの
時系列変化を示している。 ＜一次供給＞図２において、１推進工程Ｔに、複数回の
供給時間ｔ₁ と中断時間ｔ₂ とを交互に配分している。
図では、〜で示す６回の供給時間ｔ₁ が設けられて
いる。

【００５３】図３に示すように、滑材供給口（１）で
は、各供給時間ｔ₁ の間は経時とともに合計供給量Ｑが
増え、中断時間ｔ₂ の間は合計供給量Ｑは変化しない。
したがって、１推進工程Ｔが終了した段階での総供給量
Ｑx は、供給時間ｔ₁ ×６回に単位時間当たりの供給量
ｑを掛けた値、すなわちＱx ＝６×ｔ₁ ×ｑになる。１
推進工程Ｔにおける一次供給の必要量が決まれば、供給
時間ｔ₁ や供給回数あるいは単位時間当たりの供給量ｑ
をどのように設定すればよいのかが判る。

【００５４】中断時間ｔ₂ の間は滑材供給口（１）には
滑材が供給されないが、中断時間ｔ ₂ が短ければ、先導
体１０や埋設管２０列の推進には大きな影響は生じな
い。図２では、供給時間ｔ₁ を中断時間ｔ₂ の約２倍の
長さに表示しているが、通常はｔ₁ ＞＞ｔ₂ に設定され
る。一次供給工程の実行中、バイパスユニット５０に備
えた電磁流量計５２で幹線配管４０の流量を測定してお
くと、この幹線配管４０の流量は一次供給工程における
単位時間当たりの供給量ｑを示すことになる。一次供給
工程の供給時間ｔ₁における総流量は前記した１回当た
りの合計供給量を示す。１推進工程Ｔの一次供給時間ｔ
₁ の全体での積算流量は総供給量Ｑx を示す。

【００５５】したがって、電磁流量計５２の流量あるい
は積算流量を中央制御盤５０で監視することで、予め設
定された総供給量が達成されたか否かを確認することが
できる。設定された総供給量と実際に測定された総供給
量Ｑx とにズレや誤差があれば、次回の一次供給工程に
おける供給時間ｔ₁ などを調整して、前記の誤差を修正
することができる。例えば、１推進工程Ｔの最後の１回
あるいは複数回の一次供給工程での供給時間ｔ₁ を少し
増減させることで前記した誤差の修正をすることもでき
る。

【００５６】このような調整を繰り返したり、中央制御
盤５０で誤差の傾向を解析したりすることによって、最
終的な滑材供給量を正確に設定することができる。 ＜追加供給＞図２において、一次供給の供給時間ｔ
₁ （〜）の間に存在する中断時間ｔ ₂ が、追加供給
の供給時間となる。

【００５７】時系列的に最初の一次供給中断時間ｔ₂ で
は、滑材供給口（２）に供給時間ｔ ₃ で追加供給−１
が行われる。追加供給時間ｔ₃ は、一次供給時間ｔ₂ の
１／２の長さに設定されている。滑材供給口（２）への
追加供給−１が終了したあと、滑材供給口（３）に供
給時間ｔ₃ で追加供給−２が行われる。滑材供給口
（３）への追加供給−２が終わると、一次供給中断時
間ｔ₂ が終了するので、この回の追加供給工程は終了
し、次の一次供給工程が始まる。

【００５８】したがって、１回の一次供給中断時間ｔ₂
に、２個所への追加供給−１、−２が順次行われる
ことになる。なお、一次供給の供給停止と追加供給の供
給開始との切り換え時点は、それぞれの制御バルブ６６
を同時に作動させてもよいが、一次供給用の制御バルブ
６６を閉じる直前に追加供給用の制御バルブ６６を開
き、追加供給用の制御バルブ６６が完全に開いてから一
次供給用の制御バルブ６６を閉めるようにすれば、幹線
配管４０における滑材の流れが中断することなくスムー
ズに切り換えられる。これは、追加供給工程で、一つの
滑材供給口（２）…から別の滑材供給口（２）…へと滑
材の供給を切り換える際にも有効な手段である。

【００５９】次の一次供給中断時間ｔ₂ では、滑材供給
口（４）および滑材供給口（５）に対して供給時間ｔ₃
づつの追加供給−１、−２が行われる。但し、図３
では、滑材供給口（５）（６）の供給量変化を示すグラ
フは省略している。このような一次供給中断時間ｔ₂ 毎
に２個所への追加供給工程を繰り返すことで、全ての滑
材供給口（２）〜（６）への追加供給が行われる。

【００６０】図２の場合、３回目の一次供給中断時間ｔ
₂ では、滑材供給口（６）への追加供給−１を行った
あと（図３では図示を省略している）、最初の滑材供給
口（２）への２回目の追加供給−２を行っている。図
３に示すように、滑材供給口（２）の滑材供給量Ｑの変
化をみると、追加供給工程を行っている追加供給時間ｔ
₃ では時間とともに合計供給量Ｑが増え、それ以外の時
間は合計供給量Ｑは変化しない。１推進工程Ｔでは、２
回の追加供給時間ｔ₃ 分の総供給量Ｑy が追加供給され
たことになる。総供給量Ｑy ＝２×ｔ ₃ ×ｑである。

【００６１】追加供給は、滑材供給口（２）…の位置に
おいて埋設孔と埋設管２０との間に既に供給された滑材
の減少部分を補給するだけで良いので、当該個所におけ
る滑材の存在量が大きく低下するまでの適当な時期に実
施すれば十分である。したがって、１推進工程Ｔのうち
の短い一定時間だけの追加供給であっても、何ら支障は
生じない。

【００６２】なお、先導体１０および埋設管２０列の推
進に伴って、各滑材供給口（１）…から繰り返し地盤側
に滑材を注入すると、発進立坑Ｈに近い側の地盤ほど、
滑材を注入される回数が増える。そのため、発進立坑Ｈ
に近い個所では地盤に大量の滑材が溜まってしまうと考
えられる。しかし、地盤側に注入された滑材は、経時的
に地下水で希釈されたり地盤に浸透して周囲に拡散して
いったりして減少する。発進立坑Ｈに近い個所ほど埋設
孔が形成されてからの時間は長くなるので、滑材の減少
量も多くなる。したがって、発進立坑Ｈに近い側の地盤
に注入される滑材の量が多くても、それに見合うだけ滑
材の減少もあるので、総合的には、埋設孔の全長にわた
って先導体１０および埋設管２０列と地盤との間に適切
な量の滑材を配置して、推進抵抗の削減などの機能を良
好に果たすことができる。

【００６３】上記の実施形態では、埋設管２０列に並ん
だ複数個所の滑材供給口（２）…に対して、先頭側から
後尾側へと順番に追加供給しているが、後尾側から先頭
側に追加供給したり、中央から先頭側および後尾側へと
交互に追加供給したり、１個所または複数個所置きの滑
材供給口６６に追加供給したりすることもできる。前記
した流量計５２による滑材供給量の測定データから、各
滑材供給口（２）…毎の総供給量Ｑy を計算して監視し
ておけば、総供給量Ｑy が所定量になった滑材供給口
（２）…にはそれ以後の追加供給を停止することができ
る。これは、滑材供給口（２）の周辺の土質条件などの
影響で、予め計画された追加供給量よりも多くの滑材が
供給される場合があるからである。また、特定の滑材供
給口（２）…で追加供給量が計画よりも少ないことが判
れば、その滑材供給口（２）…に対する追加供給時間を
延ばしたり、追加供給の回数を増やしたり、幹線配管４
０の滑材供給量または圧力を増やしたりして調整するこ
ともできる。

【００６４】追加供給は、１推進工程Ｔの間に配置され
た複数回の一次供給中断時間ｔ₂ のうち、全ての一次供
給中断時間ｔ₂ で実施してもよいし、追加供給を行わな
い一次供給中断時間ｔ₂ があってもよい。このような追
加供給を行わない一次供給中断時間ｔ₂ では、幹線配管
４０からの供給流量はＯになる。この場合、滑材供給ユ
ニット３０からの滑材供給を止めれば良い。

【００６５】一次供給工程と追加供給工程との何れの段
階でも、単位時間当たりの滑材供給量ｑは一定にしてお
いても構わない。それぞれの供給時間ｔ₁ 、ｔ₃ と工程
回数とを調整することで、総供給量Ｑx 、Ｑy は自由に
変更できるからである。単位時間当たりの滑材供給量ｑ
が一定で良ければ、幹線配管４０における滑材の流量や
圧力は常に一定にしておいても良いことになり、滑材の
供給制御が容易になる。

【００６６】なお、供給ポンプ３２の回転制御などを行
って幹線配管４０の流量調整を行えば、一次供給工程あ
るいは追加供給工程における単位時間当たりの供給量ｑ
を、比較的簡単に加減することができる。例えば、一次
供給と追加供給とで供給量を変えたりすることも可能で
ある。一次供給工程および追加供給工程は、上記した一
定の制御パターンにしたがって実施するだけでなく、必
要に応じて、一時的に特定個所の滑材供給口（１）…の
みに集中的に滑材を注入することもできる。これは、突
発的な土質条件の変化や作業条件の変化などがあった場
合に有効である。

【００６７】

【発明の効果】本発明の滑材供給方法は、１推進工程中
に、複数回の一次供給工程と追加供給工程とを互いに重
ならないようにして交互に行うので、１系統の幹線配管
を、一次供給と追加供給とに兼用させることが可能にな
る。追加供給を行うために一次供給を中断させても、そ
の中断時間は短いので、一次供給における滑材供給が不
足したり、先導体や埋設管列の推進に支障が生じること
が防げる。

【００６８】幹線配管が１系統で良ければ、占有スペー
スが狭くなるので、小口径の埋設管にも対応させること
ができる。配管や供給制御、装置の設置などに必要な機
構装置も簡略化でき、滑材供給装置全体の設備コスト低
減にも貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態を表す推進工法の全体構成
図

【図２】 時系列制御のタイミング線図

【図３】 滑材供給量の変化線図

【符号の説明】

１０ 先導体 ２０ 埋設管 ３０ 滑材供給ユニット ４０ 幹線配管 ５０ バイパスユニット ６０ バルブユニット ６２ 制御バルブ ６４ 個別配管 ６６ 滑材供給口 ７０ 中央制御盤 ７２ 通信制御ケーブル Ｅ 地盤 Ｈ 立坑

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先導体と先導体の後方に連結された埋設管
   とを地盤内に推進させて、先導体で形成された埋設孔に
   埋設管を敷設していく推進工法において、先導体および
   ／または埋設管と埋設孔との間に滑材を供給する方法で
   あって、 先導体を連続して推進させる１推進工程の開始から終了
   までの間に、先導体または先導体の直後の埋設管と埋設
   孔との間に滑材を供給する一次供給工程と、一次供給工
   程を実施する先導体または埋設管よりも後方の埋設管列
   の複数個所に追加の滑材を供給する追加供給工程とを交
   互に繰り返し、 全ての一次供給工程の滑材供給量を合計した総量が所定
   量になるように、各回の一次供給工程における滑材供給
   量を配分し、 各回の追加供給工程では、埋設管列の全ての追加供給個
   所のうちの一部の追加供給個所に順番に滑材を供給し、 それぞれの追加供給個所で、全ての追加供給工程の滑材
   供給量を合計した総量が所定量になるように、各回の追
   加供給工程の各追加供給個所における滑材供給量を配分
   する滑材供給方法。
2. 【請求項２】各回の一次供給工程における滑材の供給時
   間が１０秒〜１００分であり、 各回の追加供給工程の一つの追加供給個所における滑材
   の供給時間が１０秒〜１０分である請求項１に記載の滑
   材供給方法。
3. 【請求項３】前記一次供給工程における滑材供給量の所
   定量Ｑx が、地盤の透水係数ｋの関数として算出され、 前記追加供給工程における滑材供給量の所定量Ｑy が、
   推進開始からの経過日数Ｄn と地盤の透水係数ｋとの関
   数として算出される請求項１に記載の滑材供給方法。