JP3568860B2 - 土中通路形成工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地上からの開削工事ができない場所、例えば用水や道路等の障害物の下側に、縦横の通路を連通して形成する工法に関するものである。さらに詳しく言えば、通路は主に埋設管を用いて形成するもので、その通路の利用分野としては、内部に水を通すものや、内部に配管や配線を通すもの、即ち一例としては上下水道用のものや、ガス管や通信ケーブルを通すもの、が挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
上記した種類の土中通路形成工法としては、障害物の片側から明り掘削で縦方向に穴を掘り、障害物の反対側の発進坑から横方向に穴を掘る工法が従来用いられている。そして、湧水が出る場合には、ウェルポイント工法で地下水位を下げる方法と、矢板を深く入れる方法の一方のみを使用するか、併用して対処していた。
【０００３】
しかし、地下水位を下げると地盤沈下の原因となり、一方、矢板を深く入れるには穴をかなり深く掘る必要があるので工期がかかるという具合に、何れも欠点があった。また、従来の工法は、雨降りの日には穴の中に湧水が多量に流入するため、工期が著しく遅れるという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情を考慮して開発されたものであり、その目的は、湧水が出る場所でありながらも地盤沈下を起こすことなく、しかも、工期が短く且つ天候に左右されにくい土中通路形成工法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の土中通路形成工法は、障害物の片側から下方に向かって土中に固結剤の注入パイプを差し込んで先端から固結剤を注入して障害物の片側に止水領域を形成する第一止水工程と、止水領域の上側から埋設管を縦向きに推進すると共に障害物の反対側に設けた障害物よりも深い発進坑から横向きに埋設管を推進し、双方の埋設管を止水領域中に且つ他方の埋設管に交差する手前まで推進する第一推進工程とを順次行い、両埋設管内に溜まった土を排出する排土工程を、第一止水工程後であって第一推進工程の後、又は同時に行い、最後に、両埋設管の延長方向の土を排出して連通孔を形成する第一開通工程を行うことを特徴とする。
【０００６】
「交差する手前」とは、両埋設管の先端部が止水領域内に僅かに入っている状態から、両埋設管の先端部が止水領域内に深く入って交差する直前となっている状態までを含む概念である。「縦横」とは、ほぼ直交する方向を意味し、鉛直方向と水平方向というような三次元に限られる概念である。「固結剤」とは、充填を目的としたセメント系やケミカル系（ウレタン系、吸水繊維系等）、水ガラス系などを含んだものであり、比較的短時間に固結することが要求される。第一開通工程を行う前には、両埋設管内に溜まった土砂を排出する排土工程が必要であるが、排土工程は第一止水工程の後であれば、第一推進工程の後、又は同時に行う場合がある。
【０００７】
上記した工法は湧水の量に関係なく適用できる。なぜなら、縦横の通路が埋設管同士を止水領域内の連通孔で繋ぐ構造、即ち湧水の入り込む箇所がない構造となり、縦横の通路の止水が確保されるからである。
【０００８】
請求項２の土中通路形成工法は、障害物の片側から下方に向かって土中に埋設管を縦向きに推進すると共に障害物の反対側に設けた障害物より深い発進坑から横向きに埋設管を推進し、一方の埋設管を他方の埋設管に交差する直前まで推進すると共に他方の埋設管を一方の埋設管の延長方向よりも長く推進する第二推進工程と、他方の埋設管よりも細い一方の埋設管を鋼管削進工法で推進することによって他方の埋設管に抜穴を開けて差し込み縦横の埋設管内を連通する第二開通工程と、両埋設管内に溜まった土を排出する排土工程とを、順次行うことを特徴とする。
【０００９】
なお、埋設管の材質は特に限定せず、鋼管を用いても良いが、抜穴を開けやすくするにはコンクリート系やプラスチック系のものを用いることが望ましい。
【００１０】
この工法は、湧水が微量の場合に適用される。なぜなら、埋設管同士の間には止水されてない部分が僅かにある工法も存在するからで、湧水が微量であればその部分を止水しなくても問題ないからである。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
鋼管削進工法であれば、埋設管の先端にビットが付いているので、埋設管を推進することによって、抜穴を開けながらビットが他方の埋設管の内部に差し込まれる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
なお、上記した各発明は、工事前の土質調査に基づいて使い分ける。また、第一推進工程および第二推進工程で用いる埋設管の推進工法は、限定されない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の土中通路形成工法の第一例は湧水の量に関係なく適用できるもので、図１、図２に示すように、まず、障害物１（用水）の片側（図中、右側）から、縦横の通路２，３が交差することになる予定箇所に、固結剤の注入パイプ４を地上から回転させつつ差し込み、注入パイプ４の先端から固結剤を注入し、その後、注入パイプ４を引き抜く作業を、何回か場所を微妙にずらして行って止水領域５を形成する。これを第一止水工程という。次に、障害物１の反対側に設けた発進坑６内と、地上の双方から、縦向き及び横向きの埋設管７，８を推進工法で圧入し、双方の埋設管７，８の先端部が止水領域５内に位置し、しかも、該先端部同士を交差する手前まで推進する。これを第一推進工程という。引き続き、オーガ装置９によって両埋設管７，８の内部に溜まった土砂を排出する。これを排土工程という。最後に、そのままオーガ装置９によって両埋設管７，８の延長方向、つまり埋設管の先端よりも奥側の土砂を排出し、連通孔１０を形成する。これを第一開通工程という。その結果、縦横の通路２，３が連通する。
【００２５】
なお、第一推進工程では、縦方向の埋設管７の推進と、その内部に溜まった土砂の排出とを、同時に行う手法でも良い。また、注入パイプ４は先端に鋭利な掘削手段が付いており、掘削中には土砂が侵入しないものを用いる。
【００２６】
本発明の第二例は湧水が微量の場合に適用されるもので、図３に示すように、まず、発進坑６内と地上の双方から、縦横の埋設管７，８を打撃推進工法で圧入し、横向きの埋設管８を縦向きの埋設管７に交差する直前まで推進すると共に縦向きの埋設管７を横向きの埋設管８の延長方向よりも深く推進する。これを第二推進工程という。次に、第一例で用いた排土工程を行う。最後に、オーガ装置９の先に付けたメタルクラウンで、縦向きの埋設管７に抜穴１１を削孔して縦横の通路２，３を連通する。これを第二開通工程という。なお、排土工程において、抜穴１１を開けられる側の埋設管内の先端部には、湧水の浸入を防止するために、透水係数とＮ値に応じて土を少し残す場合もある。また、抜穴１１を開けられる側の埋設管を太くして、抜穴１１を開けやすくすることが望ましい。
【００２７】
本発明の第三例は湧水が微量の場合に適用されるもので、図４に示すように、横向きの埋設管８を縦向きの埋設管７の延長方向よりも深く推進し、横向きの埋設管８に抜穴１１を削孔すること以外は、第二例と同じである。
【００２８】
本発明の第四例は、湧水が微量よりも多く出る場合に適用されるもので、図５に示すように、第二例と同じ工法を行った後に、横向きの埋設管８の内径より僅かに小さい止水パイプＰを、発進坑６から横向きの埋設管８内に挿入して先端に向かって押し込んで送り込み、止水パイプＰの先部を抜穴１１から縦向きの埋設管７内に差し込む。これを挿入工程という。その結果、縦横の埋設管７，８と止水パイプＰとで縦横の通路２，３が形成される。
【００２９】
また、挿入工程では、止水パイプＰを縦向きの埋設管７内に深く差し込みすぎて、止水パイプＰの先端が縦向きの埋設管７の内面に接した場合には、縦向きの埋設管７側から止水パイプＰの先端部を切断する。
【００３０】
本発明の第五例は、湧水が微量よりも多く出る場合に適用されるもので、図６に示すように、まず第二推進工程を行うが、横向きの埋設管８の推進工法に鋼管削進工法を用いる。次に、第二開通工程を行うが、横向きの埋設管８を鋼管削進工法でさらに深く推進すると、鋼管削進工法では埋設管８の先端にビット１２が付いているので、推進することによって縦向きの埋設管７に自然と抜穴１１が削孔されてビット１２が差し込まれる。最後に、排土工程を行う。
【００３１】
本発明の第六例は湧水が一段と多く出る場合に適用されるもので、図８に示すように、まず第二推進工程を行い、次に、排土工程を行う。すると、湧水が少量出るので、縦方向の埋設管７内には地上から固結剤である水中コンクリ１３を投入して自重で自然に沈め、横方向の埋設管８には固結剤１３を入れた後に、後方からロッドで止水板１４を埋設管８の先端部まで押し込んで、各埋設管７，８の延長方向に止水領域５をそれぞれ形成する。このように埋設管の先から固結剤を注入して止水領域５を形成する工程を第二止水工程という。その後、第二開通工程を行う。
【００３２】
本発明の第七例は湧水が大量に出る場合に適用されるもので、図７に示すように、まず、第二推進工程を行う。次に、縦方向の埋設管７内の土砂を排出する。すると、湧水が大量に出てくるので、第二止水工程を行うが、具体的には、注入パイプ４の先端部に有する円盤状の止水板１４を縦方向の埋設管７内に入れ、注入パイプ４を押し込んで、埋設管７の先端部に止水板１４を位置させてから、注入パイプ４内に固結剤を注入して、止水領域５を形成する。また、横方向の埋設管８内の土が溜まったまま、注入パイプ４を埋設管８の内部を通して先端まで圧入すると共に、注入パイプ４の後側に通した塞ぎ板１５を埋設管８の後端に押しつけ、さらに塞ぎ板１５に開けた小孔（図示省略）から充満材としての水１６を塞ぎ板１５の前方に圧入し、その後、注入パイプ４の先端から固結剤を土中に注入して止水領域５を形成する。水を圧入することによって、埋設管８内部の空隙が埋まり、固結剤が埋設管８内に逆流せずに、外部に確実に排出され、埋設管８の先端の周囲を止水する。最後に、第二開通工程を行う。
【００３３】
この縦方向の止水方法は、湧水が少量出る場合にも使用できる。また、この場合、止水板１４を下方に押し込むには別の手法として、止水板１４の上に重量物を載せるか、または水を入れる方法がある。
【００３４】
なお、本発明で形成した縦横の通路２，３を例えば配管の接続用に使用した場合は、配管終了後には通路２，３を埋め戻す作業を行う。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、止水領域内に埋設管の先端部を突入させるので、埋設管内に湧水が浸入することはなく、その結果、水抜き作業が殆ど不要となることから、地盤沈下を起こすことがない。また、埋設管内に湧水が浸入しないので、雨天時であっても工事を行え、従来に比べて工期が天候に左右されにくくなる。さらに、埋設管の埋め込み深さは、通路の長さよりも短いので、従来のように必要以上に深く掘る作業も不要となり、工期が短くて済む。
【００３６】
請求項２の発明は、縦横の通路が一対の埋設管と抜穴とで形成され、しかも一方の埋設管の先端と他方の埋設管との間隔が非常に狭い構造となるので、止水してなくてもその狭い間隔からは湧水が入り難く、縦横の通路の止水が高いレベルで確保される。従って、湧水が微量の場合に使用しても、地盤沈下を起こすことがなく、工期が短く、天候に左右されにくい。
【００３７】
【００３８】
また、鋼管削進工法を用いているので、抜穴を開けながらビットが他方の埋設管の内部に差し込まれることとなり、その結果、工期が一段と短くて済む。
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）（ロ）
本発明の第一例を示す縦断面図、（イ）図のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（イ）（ロ）（ハ）
本発明の施工手順を示す縦断面図である。
【図３】
本発明の第二例を示す縦断面図である。
【図４】
本発明の第三例を示す縦断面図である。
【図５】（イ）（ロ）
本発明の第四例を示す縦断面図、（イ）図のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】
本発明の第五例を示す縦断面図である。
【図７】
本発明の第七例の重要な工程を示す縦断面図である。
【図８】（イ）（ロ）
本発明の第六例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
４ 注入パイプ
５ 止水領域
７，８ 埋設管
１０ 連通孔
１１ 抜穴
１４ 止水板
１５ 塞ぎ板
１６ 充満材

Claims (2)

1. 障害物（１）の片側から下方に向かって土中に固結剤の注入パイプ（４）を差し込んで先端から固結剤を注入して障害物（１）の片側に止水領域（５）を形成する第一止水工程と、止水領域（５）の上側から埋設管（７）を縦向きに推進すると共に障害物（１）の反対側に設けた障害物より深い発進坑（６）から横向きに埋設管（８）を推進し、双方の埋設管（７，８）を止水領域（５）中に且つ他方の埋設管に交差する手前まで推進する第一推進工程とを順次行い、両埋設管（７，８）内に溜まった土を排出する排土工程を、第一止水工程後であって第一推進工程の後、又は同時に行い、最後に、両埋設管（７，８）の延長方向の土を排出して連通孔（１０）を形成する第一開通工程を行うことを特徴とする土中通路形成工法。
2. 障害物（１）の片側から下方に向かって土中に埋設管（７）を縦向きに推進すると共に障害物（１）の反対側に設けた障害物より深い発進坑（６）から横向きに埋設管（８）を推進し、一方の埋設管（８）を他方の埋設管（７）に交差する直前まで推進すると共に他方の埋設管（７）を一方の埋設管（８）の延長方向よりも長く推進する第二推進工程と、他方の埋設管（７）よりも細い一方の埋設管（８）を鋼管削進工法で推進することによって他方の埋設管（７）に抜穴（１１）を開けて差し込み縦横の埋設管（７，８）内を連通する第二開通工程と、両埋設管（７，８）内に溜まった土を排出する排土工程とを、順次行うことを特徴とする土中通路形成工法。

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