JP3858158B2

JP3858158B2 - 地中推進配管工法

Info

Publication number: JP3858158B2
Application number: JP28303496A
Authority: JP
Inventors: 敏美真辺
Original assignee: 敏美真辺
Priority date: 1996-10-05
Filing date: 1996-10-05
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2016-10-05
Also published as: JPH10110591A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小口径管の配管工事において、配管の計画線上の地表面を開削することなしに、所定間隔を置いて構築した発進立坑と到達立坑の間に、埋設管を発進立坑から到達立坑へ地中を推進させて埋設配管するもので、特に、発進立坑と到達立坑の間隔を、方向修正器の修正性能の限界を越える長い間隔に設定することを可能とし、しかも、硬質地盤に適応可能とする地中推進配管工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電話線の埋設管や下水道管の埋設工事において、交通事情、近隣の住民感情などにより、地表面を開削して管を埋設する工法に代えて、配管の計画線上に所定の間隔距離をおいて発進立坑と到達立坑を設け、埋設管を発進立坑から到達立坑へ土中の中を推進させて発進立坑と到達立坑の間に配管する非開削の推進工法が知られている。
【０００３】
この推進工法により小口径管を長距離に配管する場合は、発進立坑から推進機により、先頭となるリ−ドパイプの先端に方向修正器が設けられ、この方向修正器によりリ−ドパイプの推進方向を計画中心線に一致するように修正し、リ−ドパイプを継ぎ足しながら圧密推進させて到達立坑へ到達させ、到達立坑に到達したリ−ドパイプから方向修正器を取り外す。次に、発進立坑の側から、前記リ−ドパイプの中にスクリュウコンベアを挿入してこのリ−ドパイプの後端に掘削器を接続すると共にこの掘削器に埋設管を接続し、そして、推進機により発進立坑から埋設管を順次継ぎ足しながらリ−ドパイプに誘導されて推進させ、掘削器の掘削推進に伴って発生する土砂を掘削器に取り込んでリ−ドパイプに設けたスクリュウコンベアによって到達立坑へ排土する。また、掘削器で取り込んだ土砂の排土手段として、発進立坑の側で、掘削器をリ−ドパイプに接続すると共にこの掘削器の後部側にスクリュウコンベアを接続し、推進機の駆動装置により掘削器とスクリュウコンベアを回転させ、そして、推進機により発進立坑から埋設管を順次継ぎ足しながら推進させ、掘削器の推進に伴って発生する土砂を掘削器に取り込んで、埋設管の中に設けたスクリュウコンベアによって発進立坑へ排土する方法もある。前記掘削器は、どちらの排土手段の場合も、発進立坑の側からリ−ドパイプに案内されて到達立坑へ推進し、発進立坑と到達立坑の間に埋設管を配設する工法である。即ち、この工法は、発進立坑と到達立坑の間に、リ−ドパイプを貫通する第一次工程と、リ−ドパイプを案内にして掘削器を推進させて埋設管を発進立坑と到達立坑の間に配設する第二次工程により、小口径管の長距離の配管に適した仮管併用の二工程掘削工法として知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べた推進工法は、交通事情、近隣の住民感情などにより、地表面を開削して管を埋設することが困難な場合の工法として優れているとしても、管の推進距離は、推進機械及び方向修正器の性能によってまちまちであり、現在一般に市販されている方向修正器の修正性能が大凡５０〜６０メ−トル位が限界とされている。それ故に、方向修正器の性能を越える距離に管を埋設する必要がある場合は、方向修正器の限界距離である約５０メ−トル置きに立坑を構築する必要がある。例えば配管距離が３００メ−トルの場合には、発進立坑から約５０メ−トル置きに立坑を構築する必要がある。即ち、発進立坑を含む７か所に立坑を構築しなければならない。更には、立坑を構築するために、何らかの立地条件上の問題がある場所では、この場所を避けた５０メ−トル以内の適当な場所に立坑を構築すると、立坑の間隔を短くした分の余分の立坑を構築する必要があり、この立坑の構築は多大な時間と費用がかかるものであり、管の埋設費用を高価にすると同時に工事期間も長くなる問題があった。また、立坑の立地条件に支障があって、５０メ−トル以内に立坑を構築することが不可能な場合、この推進工法は無力になってしまうという問題点があった。
【０００５】
また、発進立坑と到達立坑の間隔が方向修正器の性能の範囲にとどめられるといった従来一般に行われている上述のような仮管併用の二工程推進工法が有している問題を解決する工法として、本願と同一出願人によって出願された特願平７−１５８７６９号のものがある。しかしながら、この出願に係る工法において、発進立坑から推進する埋設管は先頭に掘削器が設けられるので、適応土質のＮ値は０〜４０の範囲で推進可能であるが、到達立坑から推進するリ−ドパイプは埋設管の内部に貫通させる工法であるために、極小口径管の推進用に使用するリ−ドパイプに限られ、この極小口径管用のリ−ドパイプは、スクリュウを有するリ−ドパイプ内管を装備できない構造のものであるために、適用土質のＮ値がＮ＜１０と制限されることを余儀なくされ、軟弱土質のみでの使用に制限され、普通土質でも粘土、砂質土や砂礫質土のような土質及び、硬質土の使用は不可能であった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、立坑と立坑の間隔を方向修正器の性能限界を越える長い間隔距離に設定することを可能とし、しかも、硬土質の推進を可能として、あらゆる種類の土質に対応できる地中推進配管工法を提供するものである。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかる地中推進配管工法は、発進立坑から推進機により、内部にリードパイプ内管をセットした埋設管を継ぎ足しながら計画中心線に合わせて前記リードパイプ内管の先頭に備える方向修正器により所定距離まで推進した後、この埋設管からリードパイプ内管を引抜き、到達立坑から推進機により、前記埋設管より小径のリードパイプ外管とリードパイプ内管からなる二重管構造のリードパイプを先端に方向修正器を設けて該リードパイプを継ぎ足しながら計画中心線に合わせて推進させて前記埋設管の推進先端で合致させた後、リードパイプ外管からリードパイプ内管を引抜き、次に、発進立坑から先端に回転ジョイントを接続したスクリュウコンベアを前記埋設した埋設管の内部に継ぎ足しながら空進させて前記回転ジョイントを埋設した前記リードパイプ外管に当接し、そして更にスクリュウコンベアをセットした埋設管を継ぎ足して前記リードパイプ外管を到達立坑へ押圧して推進し、リードパイプを到達立坑へ押出して回収しながら該リードパイプに案内されて推進して埋設管が到達立坑に到達したときに到達立坑で回転ジョイントを回収すると共にスクリュウコンベアを発進立坑の側へ抜き取り撤去して埋設管を発進立坑と到達立坑の間に配設する。また、前記回転ジョイントは軸部の基端に拡径部を有し先端に円錐形の頭部を有してなる。
【０００８】
前記回転ジョイントは、頭部に段部を介してリ−ドパイプの先端に係合して押圧する係合面を設けて形成するのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は本発明の地中推進配管工法に使用する推進機の概略図で、推進機１は駆動本体２を油圧ジャッキ３によりスペ−サ−４、反力板５を介してベッド６の上を前進後退自在せしめてなり、先頭に方向修正器７を備えたリ−ドパイプ８を推進機１の油圧ジャッキ３で押圧して土中へ推進させる。９は掘削器でリ−ドパイプ８に接続すると共にこの掘削器９にスクリュウコンベア１０を接続する。推進機１はスクリュウコンベア１０を回転させる駆動装置（図示せず）を有し、前記掘削器９をスクリュウコンベア１０の回転に伴って回転しながら、リ−ドパイプ８に案内されて埋設管１１を油圧ジャッキ３で押圧して土中へ推進する仮管併用工法に使用する機械である。
【００１０】
本発明に使用するリードパイプ８は、図２に示すように、リードパイプ外管１２と外周にスクリュウを有するリードパイプ内管１３から二重管になる。該リードパイプ８はリードパイプ内管１３を推進機１の駆動装置に接続設置されて回転しながら推進する。また、前記リードパイプ内管１３の先端に方向修正器７が接続され、リードパイプ８を計画中心線に正確に合わせて推進させる。前記リードパイプ８は約１メートル長になり、リードパイプ外管１２の先端外周と後端内周に有するねじ部１４，１５により接続自在にすると共にリードパイプ内管１３を接続金具（図示せず）で接続自在にして多数のリードパイプ８を継ぎ足し自在せしめ、リードパイプ８の推進時の土砂をリードパイプ内管１３のスクリュウによって発進立坑へ搬送する器具である。
【００１１】
図３は本発明に使用する推進機にリ−ドパイプとリ−ドパイプ内管又はスクリュウコンベアを接続して埋設管を推進する状態の要部断拡大面図を示し、埋設管１１の先頭に掘削器９が接続されて、推進機１の油圧ジャッキ３の押圧により、リ−ドパイプ８に案内されて埋設管１１を掘削推進させる器具である。前記リ−ドパイプ８は、従来工法では、発進立坑から到達立坑へ推進して到達立坑に到達したときに、到達立坑で方向修正器７を取り外すと共にリ−ドパイプ８の後端に回転ジョイント１６を介して掘削器９が接続され、掘削器９にはスクリュウコンベア１０が接続され、そして、該スクリュウコンベア１０をセットした埋設管１１を継ぎ足しながら地中へ押圧推進させるものである。
【００１２】
本発明の地中推進配管工法は、図４〜図９に示すように、前記に説明した推進機及び器具を使用して、小口径管を長距離に配管施工するもので、特に、発進立坑Ａと到達立坑Ｂの間隔Ｓを方向修正器７の性能限界の約２倍の距離に構築して両者の立坑の間に埋設管１１を配管する工法である。
【００１３】
この実施例において、推進器１及び方向修正器７の修正能力の限界距離ｄを約５０メ−トル強とする修正能力のものを使用し、図４において、発進立坑Ａと到達立坑Ｂの間隔Ｓを１００メ−トルに設定して構築し、発進立坑Ａから本管推進機１ａにより、計画中心線Ｃに合わせて埋設管１１を継ぎ足しながら推進する。この埋設管１１は、図２に説明した前記リ−ドパイプ内管１３が内部に設けられると共に、先頭のリ−ドパイプ内管１３には斜切管方式になる方向修正器７ａが備えられ、方向修正器７ａの性能の限界距離ｄである５０メ−トルの位置まで推進し、この位置で、埋設管１１からリ−ドパイプ内管１３及び方向修正器７ａを発進立坑Ａの側へ引き抜いて埋設管１１を土中に残して置く。
【００１４】
また、図５に示すように、方向修正器７ｂの修正性能の限界距離ｄ’が約５０メートル強のものを使用し、到達立坑Ｂから小口径管用の推進機１ｂにより、前記埋設管１１より小径になるリードパイプ８を計画中心線Ｃに合わせて推進し、発進側の埋設管１１の推進先端で合致する位置まで推進させる。このリードパイプ８は図２のようなリードパイプ外管１２とリードパイプ内管１３から二重管になり先端に方向修正器７ｂが接続される。このリードパイプ８は、前記埋設管１１の合致位置した状態で、リードパイプ外管１２からリードパイプ内管１３を到達立坑Ｂの側へ引き抜いて撤去し且つ方向修正器７ｂを回収し、図６に示すように、リードパイプ外管１２を埋設した状態にしておく。
【００１５】
次に、図７に示すように、発進立坑Ａで、推進器１ａにより、先端に回転ジョイント１６を接続したスクリュウコンベア１０を継ぎ足して埋設管１１の内部を空進させ、そして、回転ジョイント１６の頭部１６ｃをリ−ドパイプ外管１２に押し当てる。この状態で、推進機１ａにより発進立坑Ａの側からスクリュウコンベア１０をセットした埋設管１１を順次継ぎ足して推進することにより、リ−ドパイプ外管１２に案内されながらリ−ドパイプ外管１２を到達立坑Ｂへ押し出して回収し、図８に示すように、埋設管１１を到達立坑Ｂに到達させる。埋設管１１の推進が完了した後に、埋設管１１からスクリュウコンベア１０を発進立坑Ａの側へ引き抜いて撤去し、最後に回転ジョイント１６を回収し、図９に示すように埋設管１１を発進立坑Ａと到達立坑Ｂの間に配設する。
【００１６】
なお、前記発進立坑Ａの推進器１ａは、埋設管１１を推進するのに必要なジャッキ力を備えた機械を使用し、前記到達立坑Ｂに設置する推進器１ｂは、埋設管１１を推進する必要がないので、リ−ドパイプ８を推進するだけのジャッキ力があれば足りる小型の機械を使用すればよい。
【００１７】
本発明で使用する回転ジョイント１６は、図１０に示すように、軸部１６ａの基端に拡径部１６ｂを有し先端に円錐形の頭部１６ｃを有して形成し、頭部１６ｃの周面にリ−ドパイプ８のリ−ドパイプ外管１２の先端を当接するようにすると共に、拡径部１６ｂで穴を拡大して推進するように形成する。また、図１１に示すように、回転ジョイント１６は頭部１６ｃにリ−ドパイプ外管１２の端部の開口縁に当接させるために、段部１６ｄにより係合面部１６ｅを設けて形成するのが好ましい。
【００１８】
この実施例では、発進立坑Ａと到達立坑Ｂとの間隔を１００メ−トルとして説明したが、方向修正器７及び推進器１の性能が更に開発されて向上したものがあれば、そのような器具装置の性能に基づいた間隔に設定すること勿論である。
【００１９】
また、発進立坑Ａから例えば口径１５０¢の埋設管１１を敷設する場合、到達立坑Ｂからは口径１３０¢のリ−ドパイプ外管１２を推進させ、埋設管１１から空進されたスクリュウコンベアの回転ジョイント１６の頭部１６ｃの周面にリ−ドパイプ外管１２の先端開口縁に係合当接できるようにするのが好ましい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上記のような構成であるから、本発明の工法は、立坑の間隔を方向修正器の性能限界の約２倍の距離に設定することができるので、従来工法のような立坑の間隔を方向修正器の性能限界の範囲に設定するのに比べて、立坑の数を半減することができる。それ故に、工事期間を短縮し、工費を著しく節減することができる。更に、机上での立坑の構築位置が、交通事情若しくは近隣の住民感情などの理由で、立坑の構築が不可能な場所である場合、そのような場所を避けて他の場所をたやすく選定することが可能であり、立坑の設定位置に対する計画変更に対する費用的な負担をかけずに極めて容易簡単になし得る。また、到達立坑から推進するリ−ドパイプはリ−ドパイプ内管とリ−ドパイプ外管からなる二重管を使用することにより土質のＮ値が０〜４０のような幅広い範囲の使用を可能とし、硬質度の推進を可能とし、工程数も少ない等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用する推進器の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に使用される推進器に接続される二重管構造のリ−ドパイプと先頭の方向修正器を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明に使用される推進機に接続される掘削器とスクリュウコンベアと埋設管の接続状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の工法により、発進立坑からリ−ドパイプ内管をセットした埋設管を推進する状態を示す工程図である。
【図５】本発明の工法により、埋設し終わった埋設管に向けて到達立坑からリ−ドパイプを推進して合致位置させて示す工程図である。
【図６】本発明の工法により、埋設管とリ−ドパイプが互いの先端で合致した状態を示す工程図である。
【図７】本発明の工法により、発進立坑から埋設管の内部にスクリュウコンベアを空進させて回転ジョイントをリ−ドパイプ外管の先端縁に当接した状態を示す工程図である。
【図８】本発明の工法により、発進立坑からスクリュウコンベアをセットした埋設管を更に継ぎ足してリ−ドパイプに案内されて埋設管を到達立坑に到達させた状態を示す工程図である。
【図９】本発明の工法により、埋設管が発進立坑と到達立坑の間に埋設完了したときの状態を示す工程図である。
【図１０】本発明の回転ジョイントを示す正面図である。
【図１１】本発明の他の回転ジョイントを示す正面図である。
【符号の説明】
Ａ発進立坑
Ｂ到達立坑
Ｃ計画中心線
１推進機
７方向修正器
８リ−ドパイプ
９掘削器
１０スクリュウコンベア
１１埋設管
１２リ−ドパイプ外管
１３リ−ドパイプ内管
１６回転ジョイント

Claims

発進立坑から推進機により、内部にリードパイプ内管をセットした埋設管を継ぎ足しながら計画中心線に合わせて前記リードパイプ内管の先頭に備える方向修正器により所定距離まで推進した後、この埋設管からリードパイプ内管を引抜き、到達立坑から推進機により、前記埋設管より小径のリードパイプ外管とリードパイプ内管からなる二重管構造のリードパイプを先端に方向修正器を設けて該リードパイプを継ぎ足しながら計画中心線に合わせて推進させて前記埋設管の推進先端で合致させた後、リードパイプ外管からリードパイプ内管を引抜き、次に、発進立坑から先端に回転ジョイントを接続したスクリュウコンベアを前記埋設した埋設管の内部に継ぎ足しながら空進させて前記回転ジョイントを埋設した前記リードパイプ外管に当接し、そして更にスクリュウコンベアをセットした埋設管を継ぎ足して前記リードパイプ外管を到達立坑へ押圧して推進し、リードパイプを到達立坑へ押出して回収しながら該リードパイプに案内されて推進して埋設管が到達立坑に到達したときに到達立坑で回転ジョイントを回収すると共にスクリュウコンベアを発進立坑の側へ抜き取り撤去して埋設管を発進立坑と到達立坑の間に配設することを特徴とする地中推進配管工法。
回転ジョイントは軸部の基端に拡径部を有し先端に円錐形の頭部を有してなる請求項１記載の地中推進配管工法。