JP3930203B2 - 推進用バイパス装置 - Google Patents
推進用バイパス装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3930203B2 JP3930203B2 JP18448299A JP18448299A JP3930203B2 JP 3930203 B2 JP3930203 B2 JP 3930203B2 JP 18448299 A JP18448299 A JP 18448299A JP 18448299 A JP18448299 A JP 18448299A JP 3930203 B2 JP3930203 B2 JP 3930203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mud
- pipe
- propulsion
- muddy water
- bypass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Sewage (AREA)
Description
【発明の属する技術の分野】
本発明は、泥水を還流させながら発進立坑から到達立坑までエンビ管やヒューム管等の埋設管を地中に圧入推進させる泥水推進装置等に適用される推進用バイパス装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の泥水加圧式小口径管推進装置701は、図40に示す通り、発進立坑704の底面704aに設置される架台705と、架台705上に固定された油圧式の元押装置706と、元押装置706を駆動するため地上に設置される油圧ユニット708(図示略)と、地上に設置され、作動流体として泥水を採用し、この泥水の加圧を行い、泥水を還流させる簡易泥水処理装置709と、泥水をバイパスさせる立坑バイパス装置713と、泥水加圧状態等を制御するための中央操作盤710等から構成されている。簡易泥水処理装置709の出口には送泥ポンプ711が設置され、送泥管712から、立坑バイパス装置713を介在させて掘進機本体804に泥水を供給することができるようになっている。この立坑バイパス装置713は、推進管703の追加接続時に、一旦、簡易泥水処理装置709を停止すると、作泥した泥水が沈殿し再度泥水が安定するまでに時間を要することから、推進管703の追加接続時にも常に流量を維持しておくためのものである。また、一方、掘進機本体804で掘削した土砂と泥水とを接続体(図示略)、排泥管715、立坑バイパス装置713、排泥ポンプ716等を介在させて簡易泥水処理装置709に排出させて還流させることができるようになっている。この立坑バイパス装置713は、地上の簡易泥水処理装置709から送られてくる泥水の流れを変える装置であり、送泥管712、排泥管715等の管内の送泥、排泥の流れを逆にしたり、あるいは、掘進機本体804にまで泥水を還流させずに、立坑バイパス装置713から直ちに簡易泥水処理装置709に還流(帰還)させたりすることができるものである。排泥流量計717は、簡易泥水処理装置709に戻る排泥水の流量を検出するものである。
【0003】
この立坑バイパス装置713は、4つの手動弁751,752,753,754からなり、レバー方向に弁が付いているボールバルブであり、手動弁751は送泥管712とT字管772とに接続され、手動弁752はT字管772とT字管773とに接続され、手動弁753はT字管772と送泥管732とに接続され、手動弁754はT字管773と排泥管735とに接続されている。また、送泥ポンプ711は簡易泥水処理装置709と送泥管712とに接続され、また、排泥ポンプ716は排泥管715とT字管773とに接続されている。掘進機本体804にまで泥水を還流させる場合、手動弁751を開状態、手動弁752を閉状態、手動弁753を開状態、手動弁754を開状態とする。一方、立坑バイパス装置713から直ちに簡易泥水処理装置709に還流させる場合、手動弁751を開状態、手動弁752を開状態、手動弁753を閉状態、手動弁754を閉状態とする。従って、それらの相互切換には3つの弁を6回も開閉操作が必要であり、その他、初期設置、撤去等においても弁操作が必要である。
【0004】
以上の通り、上述の従来技術では、立坑バイパス装置713は、4つの手動弁751〜754等からなり、手動弁751〜754の切換操作を1回の推進について6回も行わなければならず、50本の推進管を接続する場合には300回以上もの操作を行わなければならず、操作が煩雑であり、操作ミスによる支障も生じやすくなるおそれがあり、推進作業効率に改善すべき点があった。また、立坑バイパス装置713の構造が複雑であり、発進立坑704内のスペースを取っており、小さな立坑での施工においては、立坑バイパス装置713がスペースを取るというおそれがある。
【0005】
さらに同様の課題が掘進機内バイパス装置においても提起され、課題の解決が待ち望まれていた。即ち、掘進機内バイパス装置の構造が複雑であり、スペースを取っており、掘進機の小型化が困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、請求項1ないし6記載の発明は、推進用バイパス装置の構造の簡素化を可能とした推進用バイパス装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、請求項1記載の発明は、送泥管が接続される送泥孔と、排泥管が接続される排泥孔とを、カッタ側及び元押側にそれぞれ一対設け、且つ、該送泥孔と排泥孔とを連通する1つの円形のチャンバを設けたブロックを備え、該ブロックのチャンバ内において1つの弁体を回動自在に配設し、該弁体が前記チャンバを区画する回動位置において、送泥されてくる泥水を前記送泥孔及び前記区画された一方のチャンバを通過させてカッタ側に供給するとともに、カッタ側で掘削した土砂を含む泥水を前記排泥孔及び前記区画された他方のチャンバを通過させて元押側に排出することができるか、または、前記弁体の前記回動位置と異なる回動位置において、元押側の送泥孔から送泥される泥水を、前記1つの弁体によりカッタ側へ通過させず、元押側の排泥孔から元押側にバイパスさせることができる泥水バイパスブロックと、を設けたことを特徴とする推進用バイパス装置としたものである。
これにより、バイパス構造を簡素化でき、推進作業効率が向上する。
なお、本発明は、1工程式泥水加圧推進工法、2工程式泥水加圧推進工法等のいずれにも適用可能である。
【0008】
また、本発明の推進用バイパス装置は、下水道のほか、ガス配管や地中電線配管その他の、比較的小口径の埋設管施工に好ましく適用されるが、その他、任意の目的及び口径を有する地下埋設管の施工に利用することができる。
【0009】
上記課題に鑑み、請求項2記載の発明は、請求項1の下位概念発明であり、泥水バイパスケースと、該泥水バイパスケース内部の中央部に形成された略円形状のチャンバと、該チャンバと連通するように前記泥水バイパスケースの前後方向に形成され、送泥管が接続される接続口を備えた送泥孔と、前記チャンバと連通するように、かつ、前記送泥孔と並設されるように前記泥水バイパスケースの前後方向に形成され、排泥管が接続される接続口を備えた排泥孔と、前記泥水バイパスケースの軸方向に平行な平行位置において泥水を通過させることができ、前記軸方向と直交する直交位置において泥水をバイパスさせることができるように、前記直交位置または平行位置に交互に回動可能に前記チャンバ内に配設された弁体と、該弁体を回動させることができる回動部と、を備えたことを特徴とする推進用バイパス装置としたものである。これにより、請求項1と同様の課題を解決することができる。この発明は、泥水バイパスケースに送排泥孔を貫通させ、弁体を円柱形状に分割し、回動自在としたものとも考えることができる。なお、手動、自動いずれも可能である。
【0010】
また、請求項3記載の発明は、前記弁体の前記平行位置及び前記弁体の前記直交位置において、前記弁体と前記チャンバとが嵌合できることを特徴とする請求項1または2に記載の推進用バイパス装置としたものである。これにより請求項1記載の発明と同様の課題が解決できる上、泥水通過時、あるいはバイパス時に、泥水の漏洩による不都合を防止できる。前記嵌合により平行状態、直交状態で前記チャンバを2つに分割でき、バイパス機能を有効に発揮できる。
【0011】
また、請求項4記載の発明は、前記回動部が、前記泥水バイパスケースの近くに軸方向に配置された油圧シリンダと、一端部が前記回動部に固定されたレバーと、該レバーの他端部と前記油圧シリンダのピストンロッドを連結して該油圧シリンダのピストンロッドの往復運動を前記弁体の回動運動に変換させる変換機構と、前記ピストンロッドを直線的に保持しながら案内する案内保持部材を備えたアクチュエータであることを特徴とする請求項2に記載の推進用バイパス装置としたものである。これにより請求項2記載の発明と同様の課題が解決できる上、安定かつ強力な弁体の駆動を行うことができる。
【0012】
また、推進用バイパス装置の本体構造は、各種の構造が採用できるが、前記泥水バイパスケースが半割体を結合させてなるものでも良いし、ケースに蓋が取り付けられたものでも良い。
【0013】
また、請求項5記載の発明は、前記弁体は円柱体の両側に略U字状の溝が左右対称に形成されたものであることを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の推進用バイパス装置としたものである。これにより請求項1記載の発明と同様の課題が解決できる上、送排泥水の流れを円滑にできる。
【0014】
また、請求項6記載の発明は、前記弁体と前記チャンバの間にシール部材が介装されたことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載の推進用バイパス装置としたものである。これにより請求項1の発明と同様の課題が解決できる上、ケースからの泥水の漏れが防止できる。シール部材は弁体、チャンバ内周面いずれにも設けることができる。また、溝にO−リングを嵌めて良いし、シール部材を固着等させても良いし、それらの組み合わせでも良い。シール部材を前記両者に設けても良い。
請求項7記載の発明は、掘進機本体内に配置されたことを特徴とする請求項1乃至6いずれかの推進用バイパス装置である。
請求項8記載の発明は、立孔内に配置されたことを特徴とする請求項1乃至6いずれかの推進用バイパス装置である。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の推進用バイパス装置が適用された第1実施形態である立坑バイパス装置1を図1ないし図11を参照して説明する。ケース型の立坑バイパス装置1は、図1、2に示す通り、チャンバ2(図1参照)を内部に設けた角型の泥水バイパスケース3(以下、単にケースという)と、垂直中心軸の周りに回動可能にチャンバ2の内部に配設された弁体5と、ケース3のカバー6と、このカバー6に嵌め込まれるレバー7と、レバー7の回動を弁体5に伝達するピン8と、レバ−7の回動運動を規制し、弁体5の正確な回動を実現するストッパ9とから構成されている。弁体5は、軸方向(送排泥方向)に平行な平行位置にあることで、泥水を還流させることができ、一方、軸方向と直交する直交位置にあることで泥水をバイパスできるように、前記直交位置または平行位置に交互に90度回動可能なものである。1つの弁体5により泥水のバイパスを実行できることで、構造が簡素化され小型化が実現する。また、使用状態においては、シールされていることから止水が可能である。
【0016】
このケース3は、泥水を掘進機本体4(図11参照)に送るとともに掘削された泥水及び土砂を排出させるか(以下、通過状態という)、あるいは、該通過状態を阻止して簡易泥水処理装置309(図11参照)にバイパスさせるか(以下、バイパス状態)、二者択一的に切換が可能なゲートとしての機能を有するものである。前記の通過状態は、推進管303(図36ないし図38参照)の推進に伴う切刃面への泥水の供給と、切刃面からの泥水及び土砂の排出に必要であり、前記のバイパス状態は、推進管303等の追加接続作業を可能とするために必要である。
【0017】
ケース3は、図3に示す通り、上面が開口して形成された略円形状のチャンバ2が中央部に形成され、後面壁部に断面円形の送泥孔32、断面円形の排泥孔33を並設し、対向する前面壁部に断面円形の送泥孔34、断面円形の排泥孔35を形成し、それらをチャンバ2と連通させたものである。これにより、送泥孔32ないし排泥孔35が互いに連通可能となるのである。送泥孔32ないし排泥孔35の外部に通じる部分には断面円形の接続口32b〜35bが形成され、各々パッキン溝32a〜35aが周設されパッキン22〜25が装着できるようになっている。図10に示す通り、入口側にエルボ鋼管である送泥管332、排泥管333を、また、出口側にエルボ鋼管である送泥管334、排泥管335が各々装着できるようになっている。それらの装着端部はボルト(図示略)でケース3の複数のねじ孔36(図3(b)(c)参照)に固定できるようになっている。さらに、上面開口部37の周縁上面には複数のねじ孔38が形成されている。
【0018】
上述の送泥管334、排泥管335は差込端部と反対側の先端にボールバルブ352,353を備え、それらにビクトリックジョイントカラー354,355を備えている。送泥管334、排泥管335はそれぞれビクトリックジョイントで送泥管342、排泥管345(図11参照)と結合されるものである。これらの構成は、施工中(推進中)は関係ないが、管を外した場合、泥水が漏れることを防ぐためである。また、排泥管335はボールバルブ353の上側(下流側)にボールバルブ358を備えている。これはボールバルブ358を開いてエアを抜いてから外すためである。
【0019】
弁体5は、図4(a)〜(e)に示す通り、チャンバ2内部に嵌合的に配置されたもので、略円柱体に形成され、その両側に断面U字形状の溝50,51が左右対称に形成されることで、上円板52、下円板53とが柱体54で連結されるようにしたものである。また、上円板52、下円板53の側面の外周部にはそれぞれ円環状溝55,56が横方向に形成され、それぞれにO−リング55a,56aが嵌めこまれている。また、柱体54の両側面54a,54bにシール57a,57bが形成され、O−リング55a,56aと接続されている。O−リング55a,56a及びシール57a,57bは、チャンバ2の内周面に当接できるようにされている。泥水の通過状態(柱体54が軸方向にあるとき)と、泥水のバイパス状態(弁体5が軸方向と直交する方向にあるとき)の2つの位置を取り得ることができるようになっている。即ち、軸方向に沿って平面視すると、平行位置(通過状態)では、弁体5がチャンバ2を左右2つのチャンバに区画分離することで送泥孔32,34同士、排泥孔33,35同士をそれぞれ接続し(送泥孔と排泥孔の連絡を遮断すること)、一方、直交位置(バイパス状態)では、弁体5がチャンバ2を前後2つのチャンバに区画分離することで送泥孔32と排泥孔33、送泥孔34と排泥孔35とをそれぞれ連通させる(送泥孔、排泥孔同士の連絡を遮断する)ことができるようになっている。上円板52の中心部には小判形状の小判溝58が形成されている。
【0020】
カバー6は、図5のプレート60に、図6のフランジ61が取り付けられたものである。プレート60には中心孔62が形成され、下部にO―リング63が嵌められ、複数の取付孔64、ねじ孔65、66が形成されたものである。フランジ61には中心孔67が形成され、複数の取付孔68が形成されたものである。ボルト10(図1参照)が取付孔64に取り付けられ、ケース3のねじ孔38に取り付けられる。ボルト11(図1参照)が取付孔68に取り付けられ、ねじ孔65に固定されることで、プレート60に嵌脱自在にフランジ61が取り付けられる。
【0021】
レバー7は、図7(a),(b)に示す通り、長方形の板状部材であるレバー本体70と、レバ−本体70の端部に設けられた丸軸71と、丸軸71の中心に形成された軸孔72と、丸軸71に形成された切欠73とから構成されている。
【0022】
ピン8は、図8(a)〜(c)に示す通り、ピン本体80と、ピン本体80の上部に設けられた差込ピン81と、ピン本体80の下端部に設けられ小判溝58(図4参照)に嵌合される嵌合ピン82とから構成されている。
【0023】
ストッパ9は、図9(a),(b)に示す通り、角型の本体90の下面に形成された切欠91と、切欠91の反対側に形成された複数の取付孔92と、切欠93とから構成されたものである。ボルト12(図1参照)が取付孔92に取り付けられ、ねじ孔66(図5参照)に取り付けられる。切欠93と切欠73との接合により弁体5の90度の回動範囲が設定されたものである。
【0024】
第1実施形態の立坑バイパス装置1の動作を図10等を参照して説明する。レバー7を実線で示す通りの位置に回し、泥水の通過状態とする。即ち、柱体54(図4参照)は軸方向と平行な平行位置に配置され、図10、11に示す通り、送泥管312からの泥水を送泥管332、送泥孔32、チャンバ2、送泥孔34を介して送泥管334、送泥管342に送る。また一方、排泥管345からの土砂を含む泥水を、排泥管335、排泥孔35、チャンバ2、排泥孔33を介して排泥管333、排泥管315に送る。
【0025】
一方、バイパス状態においては、図10の点線で示す通り、レバー7を90度回動させる。そうすると、柱体54(図4参照)は軸方向と直交位置となり、送泥管312、送泥管332からの泥水を送泥孔32、チャンバ2まで送るが、柱体54により流れ方向を180度変更し、排泥孔33を介して排泥管333、排泥管315にバイパスさせる。
【0026】
立坑バイパス装置1により、泥水の通過状態及びバイパス状態を交互に切り換えることとしたのは、推進管303等の接続の作業のためである。すなわち、弁体5を軸方向に平行な位置として泥水を通過状態として推進管303の推進を行い、1回の推進を終えたら、弁体5を軸方向に垂直な位置として泥水をバイパス状態に切り換え、泥水をショートカット(短絡)させる。そうしてから、推進管303の切離、接続を行う。
【0027】
次に第2実施形態の立坑バイパス装置201を図12〜図14を参照して説明する。立坑バイパス装置201は、基本的には立坑バイパス装置1と同様な機能を果たすものであるが、レバー7を手動とすることに代えて、油圧シリンダで駆動できるようにしたものであり、それらを中心にして説明し、立坑バイパス装置1と共通する構成要素は、単に図示するに止め説明は省略する。即ち、レバ−7と連結してこれを90度の範囲で回動させる油圧シリンダ800を設けたものである。
【0028】
図12及び図13に示す通り、ストッパ9a,9bによりレバーの回動範囲が規制され、また、ピストンロッド800aを備え、細径のピストンロッド800aと同軸状に太径の延長ロッド801を連結し、延長ロッド801の左側端部の前面にスライド部802を設けたものである。延長ロッド801を軸方向に往復動させるように案内するガイド部材(図示略)が配設されている。また、スライド部802は、延長ロッド801に固定された固定板805と、固定板805の丸孔(図示略)に固定された丸ボルト807とからなるものであり、丸ボルト807がリング部材78(図13参照)に係合されているものである。リング部材78と丸ボルト807とが請求項にいう変換機構に相当するものであり、延長ロッド801の往復運動をレバ−7の回動運動に変換するのである。この場合ストッパ9a,9bの構成は適宜変更されても良い。油圧シリンダ800のシリンダのストロークが出ていない場合等、ストッパ9a,9bで強制的にレバ−7の回り具合を調整できるようになっている。
【0029】
第2実施形態の立坑バイパス装置201の動作を図12、図13を参照して説明する。図13に示す通り、上記泥水の通過状態においては、弁体5は軸方向と平行な平行位置に配置され、二点鎖線の矢印に示す通り、送泥管312からの泥水を送泥孔32、チャンバ2、送泥孔34を介して送泥管334に送る。また、排泥管335からの土砂を含む泥水を、排泥孔35、チャンバ2、排泥孔33を介して排泥管315に送る。
【0030】
一方、バイパス状態においては、図12に示す通り、油圧シリンダ800を駆動させて、ピストンロッド800a及び延長ロッド801を前進させ、レバ−7を90度回動させる。そうすると、弁体5は軸方向と直交位置となり、二点鎖線の矢印に示す通り、送泥管312からの泥水を送泥孔32、チャンバ2まで送るが、弁体5により方向を180度変更し、排泥孔33を介して排泥管315にバイパスさせる。
【0031】
第3実施形態の掘進機内泥水バイパス装置1’を説明する。この掘進機内泥水バイパス装置1’は掘進機本体4に内設されたものである。この掘進機本体4を図19及び図20を参照して説明する。掘進機本体4は、前方のカッタ部100と後方の機内バイパス部101とに区分され、機内バイパス部101に掘進機内泥水バイパス装置1’が配設されている。掘進機本体4の外周筐体は、前方から順に外管102、第1隔壁103、外管104、第2隔壁105、凹陥部106、接続管107、外管108、接続管109、固定具110、凹陥部111が接続されることにより形成されている。
【0032】
図20に示す通り、送泥管14、送泥管16には各々圧力トランスミッタ18,19が立設され、そこから延び出す軽量電気線18a,19aを貫通孔(図示略)を通して、泥水の圧力を示す電流を外部に伝達するものである。圧力トランスミッタ18,19からの検出信号に基づいて、掘進機内泥水バイパス装置1’が泥水の通過状態にあるとき、元押装置306の駆動力を制御することにより、掘進機本体4の推進速度を制御するか、或いは、掘進機内泥水バイパス装置1’が泥水のバイパス状態にあるとき、奥側の管内圧力とケース3’の前側圧力(切刃圧)とのバランスがとれた時点で掘進機内泥水バイパス装置1’を通過状態に切り換え、送泥の衝撃(ショック)による地山崩壊と管内閉塞の危険性を回避するためである。つまり、圧力トランスミッタ18,19の検出値は、ケース3’の切換のタイミングを計るための目安を与えるものである。軽量油圧ホ−ス8a(図18参照)、軽量電気線18a,19aとも、後述の接続体(接続ユニット)180の1本毎に対して接続することはせず、ある程度束ねておいて、接続体180の10本の接続に対して、1回程度の接続作業とし、作業量を軽減している。
【0033】
本発明の推進用バイパス装置の第3実施形態である掘進機内泥水バイパス装置1’は、立坑バイパス装置1と同様な構造であり、掘進機本体4の中心軸を避けた下方の位置に配設され、また、スペースの関係から、レバー7’が泥水バイパスケース3’の上面に極力突出しないように設計されている。この掘進機内泥水バイパス装置1’の構造の説明は、立坑バイパス装置1の説明を援用し、対応する構成要素は対応番号にダッシュを付すこととする。このケース3’は、泥水を送るとともに泥水及び土砂を排出させるか(以下、通過状態という)、あるいは、該通過状態を阻止してバイパスさせるか(以下、バイパス状態)、二者択一的に切換が可能なゲートとしての機能を有するものである。前記の通過状態は、推進管303の推進に伴う切刃面への泥水の供給と、切刃面からの泥水及び土砂の排出に必要であり、前記のバイパス状態は、推進管303等の追加接続時に、管路の閉塞、地山の崩壊等を防止するために必要である。
【0034】
また掘進機本体4の中心において、中心回転軸112は、第1隔壁103及び第2隔壁105に回転可能に支持されている。すなわち、中心回転軸112と第1隔壁103の間には、油室113及び油室114が周設され、各々、油供給路115及び油供給路116が連通している。油室113の前方にある固定板117は、ボルト118で第1隔壁103の前面のねじ孔119に固定されている。油室113の内部において、中心回転軸112の外周にメカニカルシール120が設けられている。油室113と油室114の間にはねじ孔121が設けられている。油室114の内部において中心回転軸112の外周に複列円錐ころ軸受122が設けられている。複列円錐ころ軸受122の後方には、ナット123及び座金124が設けられている。その後方には雌ねじ125及びオイルシール126が設けられている。第1隔壁103の後部には固定板127がボルト128で固定されている。外管104から油が中央チャンバ129に漏出しないようにしてある。
【0035】
中心回転軸112の前端部の前方チャンバ130には、カッタ131が固定され、カッタ131の前方の中心部にはパイロット管取付具132が固定されている。このパイロット管取付具132は、後述のパイロット管302及びリードヘッド302aを取り付けることができるものであり、中心回転軸112の回転がパイロット管取付具132に伝達しないようにする構造である。中心回転軸112の後端部にはスプライン雄部133が形成され、中心回転軸134のスプライン雌部135とスプライン結合をなしている。スプライン雌部135の外周部と第2隔壁105の内周部は、オイレスメタル136が配設され軸受けとして機能する。オイレスメタル136の後端部はフランジ137で押さえられ、中心回転軸134のスラストを受け止めている。第1隔壁103の後端外周部と外管104の前端内周部の間はOリング138でシールされている。また、第1隔壁103の後端内周部と固定板127の内周部の間はOリング139でシールされている。さらに第2隔壁105の後端外周部と接続管107の前端内周部の間はOリング140でシールされている。
【0036】
中心回転軸134の後端部にはスプライン雌部141が形成され、中心回転軸188(図23参照)の前端部に形成された雄スプライン部189とスプライン結合をなしている。中心回転軸134の外周部と固定具110の内周部は、オイレスメタル144が配設され軸受けとして機能する。オイレスメタル144の前端部はフランジ145で押さえられ、固定具110のスラストを受け止めている。第2隔壁105と固定具110の間には、後方チャンバ149が形成されている。後方チャンバ149において、前述の掘進機内泥水バイパス装置1’は、中心回転軸134の下側に設けられている。固定具110の後端の内周面にオイルシール143が嵌められている。
【0037】
中心回転軸112及び中心回転軸134の下側には、送泥系統150及び排泥系統170(図示略)が形成されている。送泥系統150と排泥系統170とは平行に左右一対が設けられ、同様な構造であるから、送泥系統150を説明することとし、排泥系統170については送泥系統150の説明を準用することとし、説明は割愛する。この送泥系統150は、図19において泥水を右から左に前方チャンバ130まで送るためのものであり、前方から、第1隔壁103の内部の下方に穿孔された送泥貫通丸穴151、第2隔壁105の内部の下方に穿孔された送泥貫通丸穴152、送泥貫通丸穴151と送泥貫通丸穴152とを接続する接続円管153、送泥貫通丸穴152とケース3’とを接続する送泥管16、固定具110の内部の下方に穿孔され、後部に後述の送泥管194(図23参照)を差し込むことができる屈曲した送泥貫通丸穴154、送泥貫通丸穴154の前部とケース3’とを接続する送泥管14とから構成されたものである。なお、第2隔壁105の送泥貫通丸穴152の内周部と、接続円管153の外周部の間にはオイルシール155が装着されている。また、第2隔壁105の送泥貫通丸穴152の内周部と、送泥管16の外周部の間にはオイルシール156が装着されている。さらに送泥貫通丸穴154の内周部と、送泥管14の外周部にはオイルシール157,158が装着されている。なお、排泥系統170は、送泥系統150から供給される送泥水と、カッタ131で掘削された土砂と、を排出するものであり、図19において左方向から右方向に泥水を流すものである。なお、図20に示す通り、逆止弁147は目詰め材高含有の高濃度液状体を供給することにより、推進管303の外周の地山に泥膜を形成し、切羽を安定させるためのものである。掘進機本体4のサイズの一例として、長さが902mm、直径242mmが挙げられる。
【0038】
掘進機内泥水バイパス装置1’の変更形態である掘進機内泥水バイパス装置401’を示すものである。図22に示す通り、圧力トランスミッタ418,419を、堀進機内泥水バイパス装置401’の排泥路の入口及び出口に、それぞれ、配置し、通常状態では、圧力トランスミッタ418で切り刃側の圧力を測定し、バイパス状態では、圧力トランスミッタ419でバイパス圧力を測定することができる。また、堀進機内泥水バイパス装置401’の油圧シリンダ408’の配置を変更したものである。これにより油圧シリンダ408’の動きが円滑となる。すなわち、図22に示す通り、オフセット(斜め15度程度)が設定された実線で示す位置がバイパス状態を示し(弁体は流れに対して垂直で閉鎖状態)、点線で示す初期位置が通常状態(弁体は流れに対して平行で開放状態)を示すものである。一般的に、油圧シリンダ408’の押出力は強く、引戻力は弱いからであり、送排泥の流れの方向を考慮した最適な設計となっている。
そして、油圧シリンダ408’にリードスイッチ430を取付け、中央操作盤310(図11及び図14参照)に緑と赤のランプを設けて明滅させて、油圧シリンダ408’の開閉の確認をすることができる。これにより、万が一、圧力トランスミッタ419が故障した場合でも、リードスイッチ430で代用できる。
【0039】
上述の掘進機本体4に接続される接続体180を図23〜図25を参照して説明する。接続体180は、図24に示す通り、前方接続板186を備え、その上部の両側に貫通孔181,182、中央に貫通丸孔183、下部の左側に貫通丸孔184、下部の右側に貫通丸孔185が形成されている。また同様な構造の後方接続板187を備え(図25参照)ている。軽量電気線18a,19aを貫通孔181に通し、軽量油圧ホ−ス8aを貫通孔182に通すことができる。中心回転軸188を貫通丸孔183に差し込み、推進力伝達軸191a〜191cの両端に設けたナット193(図25参照)に前方接続板186を介してボルト192をねじ込み、送泥管194を貫通丸孔185に差し込み、排泥管195を貫通丸孔184に差し込み、後方接続板187も同様とし、さらに保持する保持板197,198に推進力伝達軸191a〜191c、送泥管194、排泥管195等を貫通させ、これにより1つの体とされている。案内ボルト196a〜196eは、掘進機本体4に接続体180を接続する場合の案内をするものである。また、図26に示す通り、接続体180は元押装置306にアタッチメント366を介在させて脱着自在に接続されるようになっているが、詳細は後述する。なお、サイズの一例として、推進管303の長さが1000mm、直径が216mm、接続体180の長さが1050mm、直径が193mmが挙げられる。オイレスメタル199(図25参照)は軸受けである。
【0040】
掘進機内泥水バイパス装置1’の動作を説明する。図15、16に示す通り、上記泥水の通過状態においては、弁体5’は軸方向と平行な平行位置に配置され、二点鎖線の矢印に示す通り、送泥管14からの泥水を送泥孔32’、チャンバ2’、送泥孔34’を介して送泥管16に送られる。また、排泥管17からの土砂を含む泥水は、排泥孔33’、チャンバ2’、排泥孔35’を介して排泥管15に送られる。
【0041】
一方、バイパス状態においては、図16に示す通り、油圧シリンダ800’を駆動して、ピストンロッド800a’及び延長ロッド801’を前進させ、レバ−7’を90度回動させる。そうすると、弁体5’は軸方向と直交位置となり、二点鎖線の矢印に示す通り、送泥管14からの泥水を送泥孔32’、チャンバ2’まで送るが、弁体5’により方向を180度変更されて、排泥孔33’を介して排泥管15に送られる。
【0042】
こうして掘進機内泥水バイパス装置1’により、泥水の通過状態及びバイパス状態を交互に切り換えることとしたのは、土砂圧力を受け止めて土砂の崩壊を回避するとともに、送泥管中における土砂の閉塞を回避するためである。すなわち、図15に示す通り弁体5’を軸方向に平行な位置として泥水を通過状態として推進管303の推進を行い、1回の推進を終えたら、図16に示す通り、弁体5’を軸方向に垂直な位置として泥水をバイパス状態に切り換え、泥水をショートカット(短絡)させ、詰まった土砂を流し、管の中を空にする。そうしてから、推進管303の切離、接続を行う。なお、推進管303の追加接続のとき(段取り替え)に一旦泥水が管内で停滞し、推進管303の推進を再開したとき、ケース3’の手前の管内圧力がケース3’の奥との(切刃圧)とのバランスがとれた時点でゲートを開けるため、送泥の衝撃(ショック)による地山崩壊と管内閉塞の危険性を回避できるものである。圧力トランスミッタ18,19の検出値は、ケース3’の切換のタイミングを計るための目安を与えるものである。
【0043】
以上説明した第1実施形態ないし第3実施形態の立坑バイパス装置1,201、掘進機内泥水バイパス装置1’によれば、次の効果が生じる。
(A)立坑バイパス装置1,201、掘進機内泥水バイパス装置1’の構造を簡素化するとともに小型化することができる。
(B)中央操作盤310からの指令により油圧シリンダ800,800’でバイパスを切り換えるので、操作が容易である。
(C)操作回数が少なくなり、操作ミスによる支障が生じない。
(D)推進作業効率全体に寄与する。
(E)発進立坑304、或は、掘進機本体4内に占めるスペースが減少し、小さな立坑での施工を可能とする。
【0044】
次に立坑バイパス装置1が適用された掘進機本体4を含む泥水加圧式小口径管推進装置301を図11、図27、図28を参照して説明する。これは、金属製の小径のパイロット管302(サイズの一例としてL=600mm,φ60mm:先導管とも呼ばれる)及び大径の推進管303(概ねL=800mm〜1,000mm程度,概ねφ150〜500mm程度)を推進するため、発進立坑304(内径1500mm程度)の底面304aに設置される架台305と、架台305上に固定され掘削用油圧モータ、元押ジャッキを作動させるため油圧式の元押装置306(全ストローク1030mm程度)と、パイロット管302の推進状況を計測するトランシットを含み構成された検測器307と、元押装置306を駆動するため油圧ポンプ、電動機、圧力調整弁等の機器が組み込まれて地上に設置される油圧ユニット308と、地上に設置され、作動流体として泥水を採用し、この泥水の加圧を行い、泥水を還流させる簡易泥水処理装置309と、泥水加圧状態を制御するための論理演算回路、立坑バイパス装置1の切替ボタン等の操作ボタン、表示部等を含み構成された中央操作盤310と、油圧シリンダ800,800’に油圧を供給するため油圧ポンプ、電動機、圧力調整弁等の機器が組み込まれた油圧ユニット314と、滑材注入装置321と、各種パラメータを表示する表示計、表示装置、パイロットランプ等よりなるメーターボックス330等から構成されている。メーターボックス330は切羽側圧力メータ、バイパス側圧力メータ、流量計、バイパス弁開閉表示部(ランプ等)を備えている。さらに、簡易泥水処理装置309の出口には送泥ポンプ311が設置され、剛性の送泥管312(例えば、鋼管が例示できるが硬質塩化ビニル管等でも良い)から、立坑バイパス装置1を介在させて掘進機本体4に泥水を供給することができるようになっている。立坑バイパス装置1は、推進管303の追加接続時に、一旦、簡易泥水処理装置309を停止すると、作泥した泥水が沈殿し再度泥水が安定するまでに時間を要することから、推進管303の追加接続時にも常に簡易泥水処理装置309の流量を維持しておくためのものである。また、一方、掘進機本体4で掘削した土砂と泥水とを接続体180、剛性の排泥管315(例えば、鋼管が例示できるが硬質塩化ビニル管等でも良い)、立坑バイパス装置1及び排泥ポンプ316等を介在させて簡易泥水処理装置309に排出させて還流させることができるようになっている。架台305は掘進機本体4や推進管303等を支え、レベルジャッキ、反力板、フロントジャッキを備えている。
【0045】
この立坑バイパス装置1は、前述の通り、地上の簡易泥水処理装置309から送られてくる泥水の流れを変える装置であり、送泥管312、排泥管315の管内の送泥、排泥の流れを切り替えて、掘進機本体4にまで泥水を還流させずに、立坑バイパス装置1から直ちに簡易泥水処理装置309に還流(帰還)させたりすることができるものである。立坑バイパス装置1、送泥ポンプ311、排泥ポンプ316等は、通常、発進立坑304内に設置した方が効率が良いが、入らない場合、地上に設置することもできる。簡易泥水処理装置309は、主として、泥水を掘進機本体4に供給し、この泥水と掘進機本体4で掘削した土砂とを掘進機本体4から受け入れて、この泥水と土砂を分離し、その分離された泥水を掘進機本体4に還流(リサイクル)させて供給するものであり、具体的には、攪拌機、泥水処理機、沈殿層、調整層等から構成されているものである。この簡易泥水処理装置309は作業中は常に運転しているが、スラリーポンプ(図示略)が働き泥水を揚水したときのみ振動篩(図示略)に泥水がかかり処理されるようになっている。
【0046】
なお、簡易泥水処理装置309に近い排泥管315には排泥流量計317が設置され、そこで計測された信号あるいは元押装置306、圧力トランスミッタ18,19等からの各種信号が中央操作盤310に出力され、この中央操作盤310からは簡易泥水処理装置309、元押装置306、油圧シリンダ800,800’、油圧ユニット308等への駆動信号等の各種の信号が出力される構成である。また、推進管303の種類としては、塩化ビニル管、鋼管、ヒューム管、レジンコン管等、様々な種類の管が挙げられる。なお、図27はパイロット管302の推進工程の一例を示すものである。また、パイロット管302、推進管303は各々、軸方向に解離可能に接続できる構造(場合により端部の周面にネジが切ってある)になっている。
【0047】
図28に示す通り、地上にある自動車318には、接続体180、パイロット管302、推進管303、掘進機本体4、発電機319、クレーン320等が積載され、工事範囲は柵324で囲まれている。クレーン320がパイロット管302、推進管303、接続体180等を発進立坑304に移送し、第1段階でパイロット管302を接続しながら元押装置306により推進させ、第2段階でパイロット管302に掘進機本体4を接続して推進させ、次いで掘進機本体4に推進管303及び接続体180を継ぎ足しながら、これらを推進させることができるようになっている。
【0048】
図26に示す元押装置306は、一例を示すものであり、その他、種々なる態様が可能である。この元押装置306は、二本の平行に所定間隔で配置されたレール360と、これに沿って摺動できる摺動部361と、摺動部361の間に懸架された往復部362と、往復部362を強制的に推進及び後退させる油圧シリンダ363と、油圧シリンダ363の上部に設けた油圧モータ364と、パイロット管302、掘進機本体4、接続体180の端部を着脱自在に固定でき、それらを回転させながら推進させる往復部362に固定された回転支持部材365と、推進管303を着脱自在に固定できる往復部362に固定されたアタッチメント366とを備え、スイベル管継手(図示略)を介して送泥管342及び排泥管345(図26、27参照)と接続されていることである。これらのスイベル管継手を採用したのは、送泥管194、排泥管195(図24参照)は、推進により往復動することから、自在性のある構造とさせる必要があるためである。また、往復部362が接続体180を推進させることで、掘進機本体4に強力な推進力を発生させることができるのである。なお、元押装置306のその他の詳細な構造は、特開平10−46984号等を参照されたい。その他の油圧式小型元押装置等も採用可能である。
【0049】
全体の工事手順は泥水加圧式小口径管推進工法のところで後述するが、ここでは概略の動作を説明する。図26に示す通り、パイロット管302を回転支持部材365に取り付け、図27及び図28に示す中央操作盤310の指令に基づき、油圧ユニット308から油圧モータ364に圧油を供給し、元押装置306の操作部(図示略)により油圧シリンダ363を駆動させて、回転支持部材365を回転させることによりパイロット管302を回転させながら往復部362を推進させる。パイロット管302を押し込んだら、パイロット管302を回転支持部材365から離脱させ、往復部362を後退させる。パイロット管302を継ぎ足して、回転支持部材365に接続する。こうしてパイロット管302の推進を繰り返し、到達立坑385(図33〜38参照)に至らしめる。なお、この段階では、簡易泥水処理装置309等の泥水加圧は実施しない。
【0050】
こうして第1工程を終了したら、次にパイロット管302と回転支持部材365との接続を解除して、往復部362を後退させる。パイロット管302の後部にパイロット管取付具132を接続し、図19の掘進機本体4の両端部をそれぞれパイロット管取付具132と元押装置306とに接続する。スプライン雌部141を回転支持部材365とスプライン結合するとともに、アタッチメント366を固定具110に接続する。送泥貫通丸穴154、排泥孔(図示略)をスイベル管継手を介在させて送泥管342及び排泥管345と接続する。
【0051】
以上の通りの掘進機本体4の接続が完了したら、図27の中央操作盤310からの指令により、立坑バイパス装置1及び掘進機内泥水バイパス装置1’を通過状態とさせ、簡易泥水処理装置309、送泥ポンプ311及び排泥ポンプ316を駆動させ、その泥水を簡易泥水処理装置309から送泥管312、立坑バイパス装置1、送泥管334、送泥管342、接続体180、掘進機内泥水バイパス装置1’等を経て前方チャンバ130へ送るとともに、掘進機本体4のカッタ131で掘削された土砂は、前方チャンバ130、掘進機内泥水バイパス装置1’、接続体180、排泥管345、排泥管335、立坑バイパス装置1、排泥ポンプ316、排泥管315を経て簡易泥水処理装置309に還流させ、簡易泥水処理装置309では、泥水と土砂とを分離する等の処理を行い、この泥水を掘進機本体4の前方チャンバ130に循環させる。このとき、中央操作盤310では、推進を円滑化、安定化するために、排泥流量計317等の出力に基づいて送泥ポンプ311及び排泥ポンプ316等のパワーを制御することにより、泥水の流量を最適化している。
【0052】
また、図18に示す通り、掘進機本体4では、弁体5’を平行位置とし、油圧シリンダ363の働きで、往復部362の回転支持部材365を回転駆動することにより、中心回転軸134,112及び188を介して回転動力をカッタ131に伝達し、一体的に回転させる。送泥系統150からの送泥水と、カッタ131により掘削された土砂とが排泥系統170から排出される。同時に、油圧シリンダ363の働きで、掘進機本体4を圧入推進させる。なお、保持板197,198(図23参照)については中心回転軸188の回転に連動しない構造であるが、若干回転する場合もありうる。中心回転軸112,134,188、カッタ131以外のものは直進する。
【0053】
そうして掘進機本体4の発進を終えたならば、中央操作盤310からの指令により、掘進機内泥水バイパス装置1’をバイパス状態に切り換えて、その後、立坑バイパス装置1をバイパス状態に切り換えて、送泥系統150及び排泥系統170への泥水の還流を停止させ、送泥系統150及び排泥系統170の内部の清掃を適宜行う。泥水の比重が高くなれば管内での沈降速度よりも排泥ポンプ316に負圧がかかり、管内の泥水が引っ張られるか、又は立坑バイパス装置1の送泥側にエアー注入口を設け、排泥ポンプ316を運転しながらエアーを送泥系統150から注入すれば管内は清掃される。一般的には、管内に泥水が残った場合でも、掘進機本体4と、元押装置306との接続を切った場合には発進立坑304内に流出する。そうしてから、掘進機本体4と往復部362(図26参照)とを解離させ、往復部362を後退させる。掘進機本体4の後端部に接続体180及び推進管303の前端部を接続させ、さらに、接続体180及び推進管303の後端部をアタッチメント366を介在させて往復部362に接続させる。そして、立坑バイパス装置1を通過状態に切り換える。つぎに、掘進機内泥水バイパス装置1’をバイパス状態から通過状態へ切り換えるが、その作業は、送泥系統150内部の泥水圧力と切羽側の圧力のバランスが取れてから行われる。すなわち、掘進機内泥水バイパス装置1’から送泥系統150、掘進機内泥水バイパス装置1’から排泥系統170と泥水が還流されて管内の泥水がある程度流れるようになったとき、水圧も上昇し、切羽側との圧力差が概ね0.1Kg/cm2となると、掘進機内泥水バイパス装置1’を切り換えて、泥水を送り、弁体5’を平行位置とし、掘進機本体4(先導体とも呼ばれることがある)、推進管303及び接続体180の推進を行う。
【0054】
そうした泥水加圧推進工程を、推進管303及び接続体180を継ぎ足しながら、到達立坑385に至るまで繰り返す。なお、本実施形態では50本の推進管303、接続体180を接続させることとするが、接続本数は工事の規模に応じて適宜選択することができる。なお、閉塞等の場合には、泥水を逆流させることもある。
【0055】
次に実施の形態の泥水加圧式小口径管推進工法の施工手順を図29〜図39を参照して説明する。ここでは、図26ないし図28に示す泥水加圧式小口径管推進装置301を適用した例をしめすが、様々な変形例も可能である。
本工法の基本原理は、推進管303(埋設管)内径200mmから450mmの塩ビ管を推進施工するもので、発進立坑304に元押装置306を設置し、地上の簡易泥水処理装置309で調整した泥水を掘進機本体4に還流させ、切羽の安定を図りながらカッタ131で掘削し、その掘削した土砂を排泥ポンプ316等で地上に流体輸送するものである。本工法では1工程目が仮管併用圧入方式で2工程目が泥水加圧掘削方式となる。施工方式は1工程目では鋼製リードヘッド302aを用い方向修正を行いながら到達立坑385まで圧入推進させた後、2工程目ではパイロット管302を案内として掘進機本体4(先導体)を元駆動方式で、掘削しつつ推進させ接続体180が推進力負荷を負担することにより、初期抵抗力を負担し、推進管303には土の管外面抵抗のみを負担させることにより、低耐荷力管である塩ビ管等を推進し埋設する方式である。ここに用いる推進管303は塩ビ管であり、φ200・φ250・φ300・φ350・φ400・φ450mm、ヒューム管ではφ250mmを標準とする。推進延長については、1スパン70mを標準とし、土質に応じて最大80m程度とする。掘進機本体4は2分割方式となっており1号人孔での回収が可能である。掘進機内泥水バイパス装置1’により水の多い土質でも施工が可能である。
【0056】
(1) 準備工(ステップS101:図29参照)
図31に示す発進立坑304を築造する。まず、図32に示す通り、旋回圧入機370で止水器372を有する下部マンホール躯体371を旋回圧入し、掘削機373で土砂を掘削する。下部マンホール躯体371の上に中間マンホール躯体374を溶接で接続する。旋回圧入機370でこの中間マンホール躯体374を旋回圧入し、掘削機373で土砂を掘削する。中間マンホール躯体374の上に鋼製の円筒状の連結ケーシング375を着脱自在に接続する。下部マンホール躯体371の底部に底面304aが形成されるように基礎水中コンクリート376を打設する。同様に到達立坑385も築造する。そして、機材の搬入準備等を行う。次に、測量を行う。すなわち、管路センターを発進立坑304付近にマーキングする。また、レベル測量により推進計画高及び機械据え付け高位置をマーキングする。
【0057】
上記を補足的に説明すると、図31に示す通り、下部マンホール躯体371は、円筒状の鉄筋コンクリート378の下端に鋼製の刃状部材379を嵌合し固着し、上端縁に鋼製の円筒部材380を嵌合し固着しているものである。刃状部材379の下端には円周状に鋸歯が複数配列されている。鉄筋コンクリート378の下端は旋回圧入の際の抵抗を軽減するために内周面がテーパ状となっている。前記各要素がマンホール製造工程において一体に製造され、下部マンホール躯体371となっている。フィルタやゴムを取り付けた止水器372を下部マンホール躯体371に取り付け予めくみ込んであるので、小口径管推進工法の発進時の際に、水や土砂がマンホール内に浸入することがなく、しかも薬液注入工事を不要としスムーズな小口径管推進工事ができるのである。中間マンホール躯体374は、円筒状の鉄筋コンクリート381の上端及び下端にそれぞれ鋼製の円筒部材382,383を嵌合し固着しているものである。前記各要素がマンホール製造工程において一体に製造され、中間マンホール躯体374となっている。なお、これらは特開平9−60020号に詳細に開示されているので、これを参照されたい。なお、発進立坑304の内径はφ1,500mm(本実施形態ではφ1,500〜2,000mm程度の範囲が好適である)である。なお、到達立坑385の築造工は同様に行われるが、在来のライナープレート工法等でも良いし、内径も任意に設定可能である。
【0058】
(2)坑口工(S102:図29参照)
発進立坑304に坑口を設ける。
【0059】
(3) 機械据付工(S103:図29参照)
架台305及び元押装置306を発進立坑304内に計画勾配及び計画方向(図示略)に据え付ける。すなわち、発進立坑304内に、計画推進管センター方向(図示略)に元押装置306を合わせて、吊り降ろす。マンホール内側壁面に、マーキングしてある位置に間材(図示略)などで微調整をし、元押装置306の仮据えを行う。管勾配については、レベル(図示略)等によって計測し、元押装置306の管芯を計画推進管センターに合致させる。元押装置306の据え付けが完了後、架台305及び元押装置306の固定を十分に行い、架台305とマンホール壁を溶接、又はジャッキにて固定する。尚、元押装置306の反力はマンホール壁から取る。なお、ここで止水器372が直接マンホール躯体に組み付けられている場合には、鏡切りや薬液注入の工程は不要である。
【0060】
(4) 鏡切工(S104:図29参照)
鏡切工を行う。
【0061】
(5) 地盤改良工(S105:図29参照)
必要に応じて、薬液注入等による地盤改良を行う。
【0062】
(6) パイロット管推進工(S106:図29参照)
推進の1工程目としては、方向修正装置(図示略)にてパイロット管302を計画推進線上に圧密工法にて推進を行う(図34及び図35参照)。推進は、発進立坑304よりリードヘッド302a(図27参照)を先導役として、後続にパイロット管302を接続し回転しながら推進する。方向性確認は、元押装置306後方よりレベルまたは検測器307にてリードヘッド302a内のリードランプを目視にて確認する。また、パイロット管302が計画推進よりずれて、方向修正が必要になった場合は、パイロット管302の回転を止め、修正方向にリードヘッド302aの先端を合わせ、推進を行い計画推進上に復元したなら、パイロット管302を回転させながら推進を行う。
【0063】
(7)(8) 推進管推進工及び泥水加圧工(S107,S108:図29参照)
推進の2工程目としては、第1工程のパイロット管302が到達立坑385に到達完了後、前工程で貫通させたパイロット管302のうち、発進立坑304内の最後尾のパイロット管302の後端部にパイロット管取付具132を接続することで、パイロット管302の後端部に掘進機本体4を接続し、掘進機本体4の後端部を元押装置306に接続し、簡易泥水処理装置309等により送泥及び排泥を行い泥水を還流させながら掘進機本体4、推進管303及び接続体180を推進させる(図35ないし図37参照)。一方、到達立坑385側では、パイロット管302等の回収を行う。こうして推進管303及び接続体180を継ぎ足しながら推進を行う。そうして、50本程度の推進管303及び接続体180を推進させる。
【0064】
(9) 坑口工(S109:図29参照)
発進立坑304に坑口を設ける。
【0065】
(10) 鏡切工(S110:図29参照)
鏡切工を行い、掘進機本体4は到達立坑385側で回収する。
【0066】
(11) 地盤改良工(S111:図29参照)
必要に応じて、薬液注入等による地盤改良を行う。
【0067】
(12) 管内設備撤去(S112:図29参照)
接続体180等の撤去工及び管内清掃等を行う。接続体180を発進立坑304側へ回収し、分解する(図38参照)。元押装置306等を撤去して、高さ調整用のモルタルを打設し、インバート377を据え付ける(図39参照)。
【0068】
(13) 機械撤去(S113:図29参照)
架台305及び元押装置306等の機械を撤去する
【0069】
(14) マンホール上部築造工(S114:図29参照)
中間マンホール躯体374の上に上部マンホール躯体387を取り付ける。すなわち、調整部388、側塊389、受枠390、蓋391、ステップ392を取り付ける。こうして施工したものを図39に示す。連結ケーシング375(図31参照)と中間マンホール躯体374との連結を解除し、土砂の埋め戻しを施工後、連結ケーシング375を中間マンホール躯体374から分離し撤去して、こうして小口径管推進工事及びマンホール395の築造工事を完了する。
【0070】
なお、図30に示す標準工程表に示す通り、工程管理が行われる。
【0071】
なお、適用管種は、塩ビ管、鋼管、陶管、ヒューム管、レジコン管等である。適用管径は、概ねφ150〜φ300mm、有効長800〜1,000mm、土質は滞水砂層、砂礫層、粘土層、シルト層等である。N値はN5〜N20,被水圧はP=0.6〜0.7Kg/cm2、透水係数K=10-2/sec以上、最大礫径30mmで20%未満、礫率20%未満、最大推進距離60m〜100m、推進力30ton、回転力300Kg・m、堀進機本体(先導体)重量200Kg(φ200mm)である。施工の一例として、到達立坑385(図38参照)の径はφ900mm、発進立坑304(図37参照)の径は、φ1,500mm等が挙げられる。
【0072】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で多くの技術的な変更を施し得ることができることは当然である。
【0073】
【発明の効果】
請求項1ないし6に記載の発明によれば、バイパス装置の構造の簡素化、小型立坑からの発進、発進作業の簡素化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の立坑バイパス装置の分解斜視図である。
【図2】(a)は立坑バイパス装置の平面図、(b)は同正面図、(c)は同側面図である。
【図3】(a)は泥水バイパスケースの正面図、(b)は同右側面図、(c)は同左側面図、(d)は同平面図、(e)は同底面図、(f)は(d)のA−A断面図、(g)は(d)のA’−A’断面図である。
【図4】(a)は弁体の正面図、(b)は同平面図、(c)は同側面図、(d)は(b)のB−B断面図、(e)は(b)のC−C断面図である。
【図5】(a)はプレートの平面図、(b)は同正面図、(c)は同底面図、(d)は(a)のD−D断面図である。
【図6】(a)はフランジの平面図、(b)は同正面図、(c)は底面図、(d)は(a)のE−E断面図である。
【図7】(a)はレバーの平面図、(b)は同正面図である。
【図8】(a)はピンの平面図、(b)は同正面図、(c)は底面図である。
【図9】(a)はストッパの正面図、(b)は同平面図である。
【図10】同立坑バイパス装置の接続状態を示す平面図である。
【図11】発進立坑に配置された立坑バイパス装置が適用された泥水加圧式小口径管推進装置の全体説明図である。
【図12】本発明の第2実施形態の立坑バイパス装置(泥水バイパス状態)を示す平面図である。
【図13】同立坑バイパス装置(泥水通過状態)を示す平面図である。
【図14】本発明の第2実施形態の発進立坑に配置された立坑バイパス装置が適用された泥水加圧式小口径管推進装置の全体説明図である。
【図15】本発明の第3実施形態の掘進機内泥水バイパス装置(泥水通過状態)を示す平面図である。
【図16】同掘進機内泥水バイパス装置(泥水バイパス状態)を示す平面図である。
【図17】(a)は通過状態の掘進機本体の部分破断平面図で、(b)はバイパス状態の掘進機本体の部分破断平面図である。
【図18】図17のG−G線に沿い掘進機本体を切断して示す断面図である。
【図19】掘進機本体の部分破断正面図である。
【図20】掘進機本体のケース付近を示す部分破断正面図である。
【図21】掘進機内泥水バイパス装置と固定具等を示す分解斜視図である。
【図22】掘進機内泥水バイパス装置の変更形態を含む掘進機本体の後半部の断面平面図である。
【図23】接続体を示す正面図である。
【図24】(a)は接続体の左側面図、(b)は前方接続板の正面図である。
【図25】図24(a)のH−H線に沿い接続体を切断して示す断面正面図である。
【図26】発進立坑内の泥水加圧式小口径管推進装置の拡大平面図である。
【図27】本実施形態の立坑バイパス装置が適用された泥水加圧式小口径管推進装置を含む全体構成の部分断面正面図である。
【図28】同平面図である。
【図29】同泥水加圧式小口径管推進工法における工程図である。
【図30】同泥水加圧式小口径管推進工法における標準工程図表である。
【図31】連結ケーシングを取り付けた状態のマンホール躯体の部分断面正面図である。
【図32】旋回圧入機によるマンホール躯体の旋回圧入を行っている工事状態の正面図である。
【図33】元押装置の据付工程を示す部分断面正面図である。
【図34】パイロット管推進工程を示す部分断面正面図である。
【図35】パイロット管推進工程を示す部分断面正面図である。
【図36】推進管推進工程を示す部分断面正面図である。
【図37】推進管推進工程を示す部分断面正面図である。
【図38】接続体等の回収工程を示す部分断面正面図である。
【図39】連結ケーシングを除去した後の状態のマンホールの部分断面斜視図である。
【図40】従来の立坑バイパス装置が配置された発進立坑付近の泥水加圧式小口径管推進装置の拡大図である。
【符号の説明】
1 立坑バイパス装置
2 チャンバ
3 泥水バイパスケース
4 掘進機本体
5 弁体
6 カバー
7 レバー
8 ピン
9 ストッパ
10 ボルト
11 ボルト
12 ボルト
Claims (8)
- 送泥管が接続される送泥孔と、排泥管が接続される排泥孔とを、カッタ側及び元押側にそれぞれ一対設け、且つ、該送泥孔と排泥孔とを連通する1つの円形のチャンバを設けたブロックを備え、
該ブロックのチャンバ内において1つの弁体を回動自在に配設し、
該弁体が前記チャンバを区画する回動位置において、送泥されてくる泥水を前記送泥孔及び前記区画された一方のチャンバを通過させてカッタ側に供給するとともに、カッタ側で掘削した土砂を含む泥水を前記排泥孔及び前記区画された他方のチャンバを通過させて元押側に排出することができるか、
または、前記弁体の前記回動位置と異なる回動位置において、元押側の送泥孔から送泥される泥水を、前記1つの弁体によりカッタ側へ通過させず、元押側の排泥孔から元押側にバイパスさせることができる泥水バイパスブロックと、
を設けたことを特徴とする推進用バイパス装置。 - 泥水バイパスケースと、
該泥水バイパスケース内部の中央部に形成された略円形状のチャンバと、
該チャンバと連通するように前記泥水バイパスケースの前後方向に形成され、送泥管が接続される接続口を備えた送泥孔と、
前記チャンバと連通するように、かつ、前記送泥孔と並設されるように前記泥水バイパスケースの前後方向に形成され、排泥管が接続される接続口を備えた排泥孔と、
前記泥水バイパスケースの軸方向に平行な平行位置において泥水を通過させることができ、前記軸方向と直交する直交位置において泥水をバイパスさせることができるように、前記直交位置または平行位置に交互に回動可能に前記チャンバ内に配設された弁体と、
該弁体を回動させることができる回動部と、
を備えたことを特徴とする推進用バイパス装置。 - 前記弁体の前記平行位置及び前記弁体の前記直交位置において、前記弁体と前記チャンバとが嵌合できることを特徴とする請求項1または2に記載の推進用バイパス装置。
- 前記回動部が、前記泥水バイパスケースの近くに軸方向に配置された油圧シリンダと、一端部が前記回動部に固定されたレバーと、該レバーの他端部と前記油圧シリンダのピストンロッドを連結して該油圧シリンダのピストンロッドの往復運動を前記弁体の回動運動に変換させる変換機構と、前記ピストンロッドを直線的に保持しながら案内する案内保持部材を備えたアクチュエータであることを特徴とする請求項2に記載の推進用バイパス装置。
- 前記弁体は円柱体の両側に略U字状の溝が左右対称に形成されたものであることを特徴とする請求項1ないし4いずれかに記載の推進用バイパス装置。
- 前記弁体と前記チャンバの間にシール部材が介装されたことを特徴とする請求項1ないし5いずれかに記載の推進用バイパス装置。
- 掘進機本体内に配置されたことを特徴とする請求項1乃至6いずれかの推進用バイパス装置。
- 立孔内に配置されたことを特徴とする請求項1乃至6いずれかの推進用バイパス装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18448299A JP3930203B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 推進用バイパス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18448299A JP3930203B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 推進用バイパス装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001012184A JP2001012184A (ja) | 2001-01-16 |
JP2001012184A5 JP2001012184A5 (ja) | 2006-07-20 |
JP3930203B2 true JP3930203B2 (ja) | 2007-06-13 |
Family
ID=16153955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18448299A Expired - Fee Related JP3930203B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 推進用バイパス装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3930203B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101583366B1 (ko) * | 2013-07-24 | 2016-01-13 | 위성배 | 파이프 지중 압입 시공용 구조물 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5574818B2 (ja) * | 2010-05-17 | 2014-08-20 | 太閤テックス株式会社 | 掘進機 |
JP2011241580A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Taiko Corp | ジョイント部材 |
JP2011241579A (ja) * | 2010-05-17 | 2011-12-01 | Taiko Corp | 推進工法で用いる送泥管および排泥管のバイパス弁、掘進機 |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP18448299A patent/JP3930203B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101583366B1 (ko) * | 2013-07-24 | 2016-01-13 | 위성배 | 파이프 지중 압입 시공용 구조물 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001012184A (ja) | 2001-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101922032B1 (ko) | 지반굴착장치를 이용한 연약지반개량 dcm 장치 및 공법 | |
JP3930203B2 (ja) | 推進用バイパス装置 | |
JP5574818B2 (ja) | 掘進機 | |
JP3930196B2 (ja) | 泥水加圧式小口径管推進装置及び泥水加圧式小口径管推進工法 | |
JP3930193B2 (ja) | 立坑バイパス装置 | |
JP7208788B2 (ja) | 地山の水抜装置 | |
JP3930156B2 (ja) | 泥水加圧式小口径管推進装置及び泥水加圧式小口径管推進工法 | |
JP3930157B2 (ja) | 掘進機内泥水バイパス装置 | |
JP3884589B2 (ja) | 小口径管推進装置 | |
JP3884574B2 (ja) | 泥水加圧推進用接続体 | |
JPS63189593A (ja) | 既設管路の更新方法および装置 | |
KR100977212B1 (ko) | 수평 회전링 굴착장치 및 이를 이용한 굴착공법 | |
KR102114156B1 (ko) | 노후관 개축 세미쉴드 추진장치와 이를 이용한 노후관 개축 시공공법 | |
JP5701342B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
JP7273507B2 (ja) | シールド工法 | |
RU2061818C1 (ru) | Способ разработки подводных траншей и дноуглубления и устройство для его осуществления | |
JP3623763B2 (ja) | 泥濃式掘進機 | |
JP2001227283A (ja) | 掘進工法用の掘進機およびその発進方法 | |
JPH0150758B2 (ja) | ||
GB1572253A (en) | Excavating head | |
JP2003074291A (ja) | 泥濃式掘進機 | |
JP2914632B1 (ja) | シールド掘進工法用の掘進機およびその発進方法 | |
JP2005248435A (ja) | 掘削装置 | |
JPH0339154B2 (ja) | ||
JPH0438279B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060605 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060605 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061101 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070308 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100316 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160316 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |