JP4243769B2 - 推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造及び推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水道管きょの推進工法等の長距離曲線推進工法における推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造及び推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の推進工法は、図12に図示したように、推進方向に掘削機等のマシンdを配置し、発進立坑aより到達立坑b迄推進管cを直進させて推進させ、推進管cの管端面の全面に推力を一様に載荷する直線施工が行われていたが、その後の推進工法の技術の進歩に伴い道路曲線なりに推進する、図13のような曲線推進工法に移行されてきた。
この曲線施工の場合は、管端部の一部分に局部的に推力を伝達させる材料は、例えばヒンジ材、推力を加えると自然に変形する発砲スチロール又はプラスチック製の変形(弾性)材料、ジャッキ等が挙げられ、図14のように推進管cの管端面の上下eには推力が部分載荷される。
また、曲線施工の場合は、図15のように、鉄筋コンクリート管cの外周面を鋼管fで被覆して強度を強くしたものや、管厚を厚く形成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の技術では、以下のような問題点がある。
(1)曲線工法の場合は、直線工法の場合と同じ推力Sが管端部の部分的な箇所に集中するため、管端部が破壊されるという問題点があった。そのため、管端部の破壊を防止する設計や施工をする結果、小さい推力しか伝達できず、長距離推進ができないという問題点がある。すなわち、曲線施工の場合は、高強度コンクリートを使用しても、左右或いは上下に配置した推力伝達材によって部分載荷する場合は、総推進力増強の効果は期待できないという問題点がある。
(2)上記工法の解決方法として、
コンクリートの強度を上げ、高強度コンクリートに形成する方法
図15に図示したように鉄筋コンクリート管cの外周面を鋼管fで被覆して強度を強くする方法管
厚を厚くする方法等の管全体の強度をアップする方法がある。しかし、いずれも製作、施工コストが高くなるという問題点がある。
そこで、本発明は、長距離曲線推進工法において、推進力を正確に伝達し、応力を管体に有効に分布させ、推進力の増大を図る推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造及び推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法の提供を課題としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明の推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造は、
鋼板の裏面に軸方向筋の一方端を溶接し、該軸方向筋の周囲にスパイラル筋を配置し、該スパイラル筋の一方端を軸方向筋の一方端に溶接する管端補強構造において、
鋼板は扇形に形成し、該鋼板の裏面ほぼ中央に軸方向筋の一方端を溶接すると共に、該軸方向筋を中心にその周囲にスパイラル筋を配置してなる補強ユニットを、前記鋼板の表面を管端面側に位置させて鉄筋コンクリート管の軸方向両端の円周方向対称位置に配置したことを特徴としている。
請求項2記載の発明の推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造は、
請求項1の補強ユニットは、一方端を管端に配置した軸方向筋と、該軸方向筋を中心にその周囲に配置され、一方端が軸方向筋の一方端に溶接されたスパイラル筋とからなることを特徴としている。
請求項3記載の発明の推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造は、
請求項1又は2の補強ユニットは、鉄筋コンクリート管の軸方向両端の円周方向上下及び左右の対称位置に配置したことを特徴としている。
請求項4記載の発明の推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造は、
請求項1の補強ユニットは、鋼板の裏面に軸方向筋を所定間隔でほぼ平行に配置し、該各軸方向筋の一方端を溶接すると共に、該各軸方向筋を中心にその周囲にスパイラル筋を配置し、該スパイラル筋の一方端を軸方向筋の一方端に溶接したことを特徴としている。
【0005】
請求項5記載の発明の推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法は、
鋼板の裏面に軸方向筋の一方端を溶接し、該軸方向筋の周囲にスパイラル筋を配置し、該スパイラル筋の一方端を軸方向筋の一方端に溶接する管端補強構造において、
鋼板は扇形に形成し、該鋼板の裏面ほぼ中央に軸方向筋の一方端を溶接すると共に、該軸方向筋を中心にその周囲にスパイラル筋を配置してなる補強ユニットを、前記鋼板の表面を型枠端面板側に位置させて鉄筋コンクリート管の円周方向対称位置に配置し、遠心力成形したことを特徴としている。
請求項6記載の発明の推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法は、
請求項5の鋼板の表面は、型枠端面板の内面に所定手段で固定したことを特徴としている。
請求項7記載の発明の推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法は、
一方端には軸方向に雌ねじを形成した軸方向筋を型枠端面板に、該雌ねじに対応する雄ねじを設けたボルトで固定し、該軸方向筋を中心にその周囲にスパイラル筋を配置し、該スパイラル筋の一方端を軸方向筋の一方端に溶接してなる補強ユニットを、鉄筋コンクリート管1の円周方向対称位置に配置し、遠心力成形したことを特徴としている。
【0006】
【作用】
軸方向筋を中心にして該軸方向筋をスパイラル筋で囲んでコンクリートを充填して強化される効果(以下拘束効果という)により、長距離曲線推進工法の場合でも、推進力を鉄筋コンクリート管に正確に伝達し、応力を管体に有効に分布させる働きがある。
応力分布状態は、図11Aの鉄筋コンクリート管1における推力伝達の説明の平面図、Bの左側面図のようになり、管端11に推進力Sが伝達されると、鎖線の補強範囲Wのように推進力が分布され、鎖線部分は補強されて破損されなくなり、管端の左右上下に推力がかかる曲線施工の場合でも推進力は正確に伝達されて推進される。
【0007】
【発明の実施の態様】
図1〜図11は、本発明の実施例に関するものであり、図1〜図3は、請求項1記載の発明の推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造に関するものである。
先ず、本発明は、鋼板4の裏面に軸方向筋5の一方端51を溶接8し、該軸方向筋5の周囲にスパイラル筋6を配置し、該スパイラル筋6の一方端61を軸方向筋5の一方端51に溶接8する管端補強構造に係るものである。
また、鉄筋コンクリート管1の管端11を補強する補強ユニット3は、扇形に形成された鋼板4の裏面ほぼ中央に軸方向筋5の一方端51を溶接8すると共に、該軸方向筋5を中心にその周囲にスパイラル筋6が配置されている。
さらに、この補強ユニット3は、前記鋼板4の表面を管端面11側に位置させて鉄筋コンクリート管1の軸方向両端の円周方向対称位置に配置されている。前記鋼板4は扇形に成形され、軸方向筋5は、軸方向に節が沢山設けられた異形鋼筋を用いるのがよい。また、スパイラル筋6のピッチは、遠心成形に悪影響がない範囲内で、細かい方がよい。具体的には、呼び径800mmの推進管(長さ2430mm、管厚80mm)の場合は、鋼板4は、厚さ5〜10mm程度のものが使用され、スパイラル筋6のピッチは、例えば25〜30mm程度にするのがよい。
また、請求項2の補強ユニット3aは、図10に図示したように、鋼板4を使用しない補強ユニット3である。該補強ユニット3aは、鉄筋コンクリート管1の軸方向に配置される一方端51を管端11に配置した軸方向筋5と、該軸方向筋5を中心にその周囲に配置され、一方端61が軸方向筋5の一方端51に溶接されたスパイラル筋6とからなる。
また、前記補強ユニット3、3aは、図1、2のように、鉄筋コンクリート管1の軸方向両端の円周方向上下対称位置に、又は図4、図5のように上下及び左右の対称位置に配置してあり、推進管の上下及び左右の複雑な曲がりに対応する構造にされている(請求項3)。
実験結果は、前記補強ユニット3の軸方向筋5は管厚の3倍程度以上の長さとし、スパイラル筋6の直径は管厚の0.5倍程度とするのがよい。
また、図1、図4に図示したように、鉄筋コンクリート管1の受け口部12には、挿入口部13の外径よりやや大きい径の鋼製カラー2を配設して拘束効果を大きくしている。
【0008】
次に、推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法は、図8に図示したように、鋼板4の裏面に軸方向筋5の一方端51を溶接し、該軸方向筋5の周囲にスパイラル筋6を配置し、該スパイラル筋6の一方端61を軸方向筋5の一方端51に溶接8する管端補強構造に係るものである。
また、鋼板4の裏面ほぼ中央に軸方向筋5の一方端51を溶接すると共に、該軸方向筋5を中心にその周囲にスパイラル筋6を配置してなる補強ユニット3を、前記鋼板4の表面を型枠端面板7側に位置させて鉄筋コンクリート管の円周方向対称位置に配置し、遠心力成形されている(請求項5)。
上記の場合に、鋼板4は型枠端面板7にボルト止め73(図8)や両面テープ74(図9)で固定して成形されている(請求項6)。
また、図10に図示したように、一方端51には軸方向に雌ねじ51を形成した軸方向筋5を型枠端面板7に、該雌ねじ51に対応する雄ねじ72を設けたボルト71で固定し、該軸方向筋5を中心にその周囲にスパイラル筋6を配置し、該スパイラル筋6の一方端61を軸方向筋5の一方端51に溶接8してなる補強ユニット3aを、鉄筋コンクリート管の円周方向対称位置に配置し、遠心力成形されている(請求項7)。
図6、図7は、拘束効果を強化して管端を強化するために、鋼板4に軸方向筋5とスパイラル筋6を2組設けた場合で、該補強ユニットは、鋼板4の裏面に軸方向筋5を所定間隔でほぼ平行に配置し、該各軸方向筋5の一方端51を溶接すると共に、該各軸方向筋5を中心にその周囲にスパイラル筋6を配置し、該スパイラル筋6の一方端61を軸方向筋5の一方端51に溶接している。両スパイラル筋6の間隔は、スパイラル筋6の径の2倍程度離して設けるのがよい。
【0009】
【発明の効果】
本発明は上述の通り構成されているので、次に記載する効果を奏する。
(1)軸方向筋を中心にしてその周囲をスパイラル筋で囲んで載荷される部分の鉄筋コンクリート管の管端を強化した補強ユニットの拘束効果により、長距離曲線推進工法の場合に鉄筋コンクリート管の管端面は補強ユニットにより強化されて破損することがなく、推進力を鉄筋コンクリート管に正確に伝達し、応力を管体に有効に分布させ、推進力の増大を図ることができる。
(2)鋼板は管端面に露出して配置した構成であるため、推進力を伝達させる部位が正確に分かり、作業効率を向上させることができる。
(3)長距離曲線推進工法において、ジャッキの推進力が直接作用するヒューム管端面に、推進力を正確に伝達し推進力の増大を図ることができる。
(4)鉄筋コンクリート管の受け口部に鋼管カラーを設け、かつ管端に補強ユニットが配設されているため、拘束効果を大きくできる。
(5)長距離曲線推進施工が安価にでき、かつ推進管は補強ユニットを設けることにより安価に製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の一部切欠き断面図である。
【図2】第1の実施例の鉄筋コンクリート管の左側面図である。
【図3】補強ユニットの要部拡大図である。
【図4】本発明の第2の実施例の一部切欠き断面図である。
【図5】第2の実施例の鉄筋コンクリート管の左側面図である。
【図6】補強ユニットを2個併設した場合の断面図である。
【図7】補強ユニットを2個併設した鉄筋コンクリート管の左側面図である。
【図8】成形方法の第1実施例の説明図である。
【図9】成形方法の第2実施例の説明図である。
【図10】成形方法の第3実施例の説明図である。
【図11】推力伝達の説明図である。
【図12】従来の直線施工の説明図である。
【図13】従来の曲線施工の説明図である。
【図14】曲線施工の場合の載荷箇所の説明図である。
【図15】従来の、外周面を鋼管で被覆した鉄筋コンクリート管の断面図である。
【符号の説明】
1 鉄筋コンクリート管
11 管端
12 受け口部
13 挿入口部
2 鋼管カラー
3 補強ユニット
4 鋼板
5 軸方向筋
6 スパイラル筋
7 型枠端面板
8 溶接
Claims (7)
- 鋼板の裏面に軸方向筋の一方端を溶接し、該軸方向筋の周囲にスパイラル筋を配置し、該スパイラル筋の一方端を軸方向筋の一方端に溶接する管端補強構造において、
鋼板は扇形に形成し、該鋼板の裏面ほぼ中央に軸方向筋の一方端を溶接すると共に、該軸方向筋を中心にその周囲にスパイラル筋を配置してなる補強ユニットを、前記鋼板の表面を管端面側に位置させて鉄筋コンクリート管の軸方向両端の円周方向対称位置に配置したことを特徴とする推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造。 - 請求項1の補強ユニットは、一方端を管端に配置した軸方向筋と、該軸方向筋を中心にその周囲に配置され、一方端が軸方向筋の一方端に溶接されたスパイラル筋とからなることを特徴とする推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造。
- 請求項1又は2の補強ユニットは、鉄筋コンクリート管の軸方向両端の円周方向上下及び左右の対称位置に配置したことを特徴とする推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造。
- 請求項1の補強ユニットは、鋼板の裏面に軸方向筋を所定間隔でほぼ平行に配置し、該各軸方向筋の一方端を溶接すると共に、該各軸方向筋を中心にその周囲にスパイラル筋を配置し、該スパイラル筋の一方端を軸方向筋の一方端に溶接したことを特徴とする推進工法用鉄筋コンクリート管の管端補強構造。
- 鋼板の裏面に軸方向筋の一方端を溶接し、該軸方向筋の周囲にスパイラル筋を配置し、該スパイラル筋の一方端を軸方向筋の一方端に溶接する管端補強構造において、
鋼板は扇形に形成し、該鋼板の裏面ほぼ中央に軸方向筋の一方端を溶接すると共に、該軸方向筋を中心にその周囲にスパイラル筋を配置してなる補強ユニットを、前記鋼板の表面を型枠端面板側に位置させて鉄筋コンクリート管の円周方向対称位置に配置し、遠心力成形したことを特徴とする推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法。 - 請求項5の鋼板の表面は、型枠端面板の内面に所定手段で固定したことを特徴とする推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法。
- 一方端には軸方向に雌ねじを形成した軸方向筋を型枠端面板に、該雌ねじに対応する雄ねじを設けたボルトで固定し、該軸方向筋を中心にその周囲にスパイラル筋を配置し、該スパイラル筋の一方端を軸方向筋の一方端に溶接してなる補強ユニットを、鉄筋コンクリート管1の円周方向対称位置に配置し、遠心力成形したことを特徴とする推進工法用鉄筋コンクリート管の成形方法。
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- 1998-05-28 JP JP14693598A patent/JP4243769B2/ja not_active Expired - Fee Related
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