JP3910191B2

JP3910191B2 - 推進管施工方法

Info

Publication number: JP3910191B2
Application number: JP2004158000A
Authority: JP
Inventors: 薫宮崎
Original assignee: 株式会社コプロス
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: JP2005336878A

Description

本発明は、たとえば下水道管渠や地中電線管等の管敷設工事を、立坑を用いて行う推進管施工方法に関する。

地中における管敷設工事を、推進工法を用いて行う場合、発進立坑と到達立坑を予め掘削するのが一般的である。これらの立坑となるマンホールの設置に際しては、仮設の鋼管立坑を設置し、その中に組立式マンホールを設置したり、鋼管立坑を形枠として現場でコンクリートを打設する方法が主に行われているが、最近では、鋼管立坑設置と同様な方法で、コンクリート製のケーシングを直接立坑構築機で全周回転または揺動で地中に圧入して、内部の土砂をバケット等で排出し、直接マンホールを設置する方法も用いられるようになってきた。この方法は仮設の鋼管立坑を利用する方法よりも工程が少なく、工期が短いという特徴がある（例えば、特許文献１参照）。

また、コンクリート製であるため、発進装置を使って推進管を推進する必要がある場合は、前もってファーストケーシングに発進坑口を開けておき、立坑施工時は発進坑口を蓋で塞いで施工する。また発進坑口が管の計画線上になる位置に合わせて立坑の施工を終える。管椎進機の発進装置設置においてはアンカーボルトをコンクリートケーシングに打ち込み固定する方法がとられている（例えば、特許文献２参照）。

また、到達立坑の場合は、発進立坑と同様に管の計画線上に前もって到達坑口を開けておくか、または、先導管が到達したらコンクリートをはつって到達坑口とし、先導管を回収する方法が取られている。

特開平６−１１７１７６号公報特開２００４−２７５４３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたように、コンクリート製ケーシングから、発進装置を使って推進管を推進する場合は、コンクリートの厚みが、鋼管立坑の厚みに比べはるかに厚いので、発進装置の設置スペースが少なくなり、設置できる推進機が限定される。また、発進装置の設置にはアンカーボルトを使用しなければならないため、手間がかかるし、補修も必要となる。

特許文献２に開示された工法では、発進坑口は前もってコンクリート製ケーシングに開けておく必要があり、立坑設置の最終段階で管の計画線上に合わせる必要があるため、立坑の施工に時間を要する。また、立坑施工後に、わずかな計画変更でも対応が出来ない。

また到達立坑では、コンクリートケーシングの場合は、発進立坑と同様に管の計画線上に前もって到達坑口を開けておくか、または、先導管が到達したらコンクリートをはつって到達坑口とし、先導管を回収する方法が取られているが、前もって到達坑口を開けておく場合は発進立坑に発進坑口を前もって開けておくときと同じ問題がある。またコンクリートをはつって到達立坑を設置する場合は、コンクリートのはつりに時間がかかるのと、後の補修が必要である。

そこで本発明は、発進装置の設置スペースを広くとることができ、立坑設置後に発進坑口を設置でき、さらに推進管敷設後の発進坑口、到達坑口およびアンカーボルトの補修の必要のない推進管施工方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の第１の構成に係る推進管施工方法は、全周回転または揺動により地中に圧入するコンクリート製円形ケーシングの先端に、切削刃を先端に有する鋼製ケーシングを取り付けて発進立坑の掘削を行い、所定深さまで掘削した後に、前記鋼製ケーシングの底部に底盤コンクリートを打設し、前記鋼製ケーシング内部に発進装置を取り付けて推進管を推進することを特徴とする。

この第１の構成においては、全周回転または揺動により地中に圧入するコンクリート製円形ケーシングの先端を、切削刃を有する鋼製ケーシングとすることにより、鋼製ケーシング部分に発進装置の発進装置を溶接により簡単に設置できる。また立坑設置後に発進坑口を鋼製ケーシング部分に設置できるため、立坑設置時に発進坑口の位置合わせが不要であり立坑施工が簡単である。また計画変更がある場合でも、発進坑口を後でつけるため柔軟に対応ができる。また鋼製ケーシング部分は、コンクリートケーシング部分に比べて内部のスペースが広いため、鋼製ケーシング対応の発進装置により施工ができる。また、鋼製ケーシング部分は、部分的に現場打ちコンクリートでマンホール施工を行うため、補修の必要が無い。

本発明の第２の構成は、前記コンクリート製円形ケーシングの外周は鋼板製の外皮を有している構成としたものである。
この第２の構成においては、コンクリート製ケーシングの外周を鋼板製の外皮とすることにより、刃先となる鋼製ケーシング部分を、コンクリート製ケーシングの外周鋼板に溶接することができる。

本発明の第３の構成は、全周回転または揺動により地中に圧入するコンクリート製円形ケーシングの先端に、切削刃を先端に有する鋼製ケーシングを取り付けて到達立坑の掘削を行い、所定深さまで掘削した後に、前記鋼製ケーシングの底部に底盤コンクリートを打設し、前記発進立坑から推進された先導管、および推進管を前記到達立坑の鋼製ケーシングに到達させることを特徴とする。
この第３の構成においては、到達立坑でも、鋼製ケーシング部分に先導管が到達できるため、立坑設置時に到達坑口の位置合わせが不要であり、立坑施工が従来のコンクリート製ケーシングに比べて簡単である。また、コンクリートをはつって到達立坑を設置する必要もないため、到達坑口が簡単にできる。

本発明によれば、次の効果を奏する。
（１）全周回転または揺動により地中に圧入するコンクリート製円形ケーシングの先端を、切削刃を有する鋼製ケーシングとすることにより、鋼製ケーシング部分に発進装置を簡単に設置できるとともに、鋼製ケーシング対応の発進装置をそのまま使用することができる。また、立坑施工後に発進坑口を鋼製ケーシングに設置できるため、立坑施工が簡単で、計画変更にも柔軟に対応できる。
推進管敷設後は、鋼製ケーシング部分を部分的に現場打ちコンクリートでマンホール施工を行うため、発進坑口、到達坑口およびアンカーボルト部の補修の必要が無い。
鋼製ケーシングは、立坑設置後に発進坑口を設置するため、立坑施工がコンクリート製ケーシングに比べて簡単である。また、立坑設置後の計画変更にも柔軟に対応できる。
また、鋼管立坑の場合は先導管が到達したらアセチレンガスによりケーシングを切断して行うために、コンクリートをはつる場合に比べて短時間でできるし、鋼製ケーシングは仮設物であるため補修の必要はない。

（２）コンクリート製円形ケーシングの外周を、鋼板製の外皮とすることにより、外皮に溶接ができるため、設置の自由度が高くなり、設置に時間を要しない。
（３）到達立坑でも鋼製ケーシング部分に先導管が到達できるため、立坑施工後に到達坑口を設置でき、立坑の施工が簡単であり、到達坑口も簡単に設置ができる。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図７を用いて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る推進管施工方法の発進立坑掘削工程を示す説明図、図２は同実施の形態における発進装置設置状態を示す断面図、図３は同実施の形態における推進管施工状態を示す断面図、図４は同実施の形態における発進立坑完成状態を示す断面図である。

これらの図において、１０は分割式外周鋼板コンクリート製円形ケーシングであり、半円筒状のコンクリート１１と外周の鋼板１２からなるセグメントを２つ、接続ボルト１３により円周方向に接合して円形ケーシングとしたものである。このように分割式にすることにより、大径の円形ケーシングでも、工場から現場までの搬送が容易になる。最下端となる円形ケーシング１０の外周の鋼板１２には、切削刃２１を先端に有する鋼製ケーシング２０を溶接により接合し（溶接部１４参照）、一体化する。

以上の構成の分割式外周鋼板コンクリート製円形ケーシングを用いた立坑掘削方法について、図１を用いて説明する。図１は、チュービング装置（立坑構築機）を用いて立坑を掘削する装置を示すものである。

まず、予め接続ボルト１３により円筒形に接合し、下部に鋼製ケーシング２０を取り付けた円形ケーシング１０−１を、ベースマシン３０で固定されたチュービング装置４０にセットする。次いで、回転モータ（図示せず）および圧入シリンダ４１を用いて円形ケーシング１０−１を回転（全周回転または揺動を含む）および圧入しながら、先端の掘削刃２１で掘削する。掘削した土砂は、ベースマシン３０の先端のグラブバケット３１で外部に排出する。

掘削が進んでケーシング１０−１の上部がチュービング装置４０の上部近くになると、円形ケーシング１０の上下に形成した止水溝に止水リング１５を装着して次のケーシング１０−２を継ぎ足し、上下のケーシング１０−１と１０−２の外周の鋼板１２の継ぎ目を溶接（溶接部１６）して、継ぎ足す。立坑の深さに応じて筒状ケーシング１０−２〜１０−４を継ぎ足し、チュービング装置４０により、所定の深さまで掘削を行う。

図２は、立坑掘削後の工程を示すものであり、発進立坑１の掘削後、立坑をなす鋼製ケーシング２０の底部に底盤コンクリート５０を打設し、鋼製ケーシング２０の到達立坑２側に開口部５１を形成するとともに、その開口部５１の周囲に止水器５２を溶接取り付けする。なお、前記と同様に掘削した到達立坑２の鋼製ケーシング２０にも、開口部５１と止水器５２を設ける。なお、到達立坑の開口部５１と止水器５２は、推進管６０が到達立坑２に到達したときに取り付けてもよい。

発進立坑１側の鋼製ケーシング２０の内部に、発進装置固定用ブラケット５３および５４を溶接により固定する。この発進装置固定用ブラケット５３，５４を用いて発進装置５５を取り付け、この発進装置５５を用いて推進管６０を到達立坑２側に推進させる。

図３は推進管施工状態を示す断面図であり、発進装置５５に取り付けた推進ジャッキ５６，押し板５７を用いて推進管６０を到達立坑２側に推進させ、推進管６０を継ぎ足しながら、到達立坑２の開口部５１に到達するまで推進させる。推進の途中で、レーザ投光器６１により推進管６０の曲がりを監視し、一方向に曲がったときは、公知の方向修正手段を用いて方向を修正する。推進管６０が到達立坑２に達したら、推進管６０を残し、発進装置５５を撤去し、また発進装置固定用ブラケット５３，５４も鋼製ケーシング２０の内壁より撤去する。次いで、図４に示すように、鋼製ケーシング２０の内部に現場うちコンクリート５８を打設し、立坑の上部にマンホールブロック５９を敷設して立坑構築を完了する。
このようにして、本実施の形態の分割式外周鋼板コンクリート製円形ケーシング１０を用いて立坑を構築し、また推進管を施工することができる。

＜第２の実施の形態＞
図５は本発明の第２の実施の形態に係る推進管施工方法の発進立坑掘削工程を示す説明図である。
この第２の実施の形態では、第１の実施の形態における分割式外周鋼板コンクリート製円形ケーシング１０の代わりに、分割式ではない外周鋼板コンクリート製円形ケーシング１７を用いたものである。

この外周鋼板コンクリート製円形ケーシング１７は、筒形のコンクリート１７ａの周囲に外皮として鋼板１７ｂを有した構成となっている。
その他の構成および、施工方法は、第１の実施の形態における分割式外周鋼板コンクリート製円形ケーシング１０を外周鋼板コンクリート製円形ケーシング１７に読み替えることにより、同様に実施することができるので、説明を省略する。

＜第３の実施の形態＞
図６は本発明の第３の実施の形態に係る推進管施工方法の発進立坑掘削工程を示す説明図、図７は同実施の形態における発進立坑完成状態を示す断面図である。
この第３の実施の形態では、第２の実施の形態における外周鋼板コンクリート製円形ケーシング１７の代わりに、外周全体に鋼板製の外皮を有しないコンクリート製円形ケーシング１８を用いたものである。
このコンクリート製円形ケーシング１８は、筒形のコンクリート１８ａの上下端部を接続ボルト１９で結合するようにしており、その接合部のみの周囲に鋼板１８ｂを設けた構成となっている。

この実施の形態では、最下部のコンクリート製円形ケーシング１８−１の下部に、接続ボルト１９を用いて鋼製ケーシング２０を取り付け固定している。
その他の構成および、施工方法は、第１の実施の形態における分割式外周鋼板コンクリート製円形ケーシング１０をコンクリート製円形ケーシング１８に読み替えることにより、同様に実施することができるので、説明を省略する。

本発明は、発進装置の設置スペースを広くとることができ、立坑設置後に発進坑口を設置でき、さらに推進管敷設後の発進坑口、到達坑口およびアンカーボルトの補修の必要のない推進管施工方法として、下水道管渠や地中電線管等の管敷設工事に利用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る推進管施工方法の発進立坑掘削工程を示す説明図である。第１の実施の形態における発進装置設置状態を示す断面図である。第１の実施の形態における推進管施工状態を示す断面図である。第１の実施の形態における発進立坑完成状態を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る推進管施工方法の発進立坑掘削工程を示す説明図である。本発明の第３の実施の形態に係る推進管施工方法の発進立坑掘削工程を示す説明図である。第３の実施の形態における発進立坑完成状態を示す断面図である。

符号の説明

１発進立坑
２到達立坑
１０,１０−１〜１０−４分割式外周鋼板コンクリート製円形ケーシング
１１コンクリート
１２鋼板
１３接続ボルト
１４，１６溶接部
１５止水リング
１７，１７−１〜１７−４外周鋼板コンクリート製円形ケーシング
１７ａコンクリート
１７ｂ鋼板
１８，１８−１コンクリート製円形ケーシング
１８ａコンクリート
１８ｂ鋼板
１９接続ボルト
２０鋼製ケーシング
２１切削刃
３０ベースマシン
３１グラブバケット
４０チュービング装置
４１圧入シリンダ
５０底盤コンクリート
５１開口部
５２止水器
５３，５４発進装置固定用ブラケット
５５発進装置
５６推進ジャッキ
５７押し板
５８現場打ちコンクリート
５９マンホールブロック
６０推進管
６１レーザ投光器

Claims

全周回転または揺動により地中に圧入するコンクリート製円形ケーシングの先端に、切削刃を先端に有する鋼製ケーシングを取り付けて発進立坑の掘削を行い、所定深さまで掘削した後に、前記鋼製ケーシングの底部に底盤コンクリートを打設し、前記鋼製ケーシング内部に発進装置を取り付けて推進管を推進することを特徴とする推進管施工方法。
前記コンクリート製円形ケーシングの外周は鋼板製の外皮を有していることを特徴とする請求項１記載の推進管施工方法。
全周回転または揺動により地中に圧入するコンクリート製円形ケーシングの先端に、切削刃を先端に有する鋼製ケーシングを取り付けて到達立坑の掘削を行い、所定深さまで掘削した後に、前記鋼製ケーシングの底部に底盤コンクリートを打設し、前記発進立坑から推進された先導管、および推進管を前記到達立坑の鋼製ケーシングに到達させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の推進管施工方法。