JP4584050B2 - さや管推進工法 - Google Patents

Description

この発明は、さや管内に新管を挿入して管路を構築する際、そのさや管内に浮力材を注入して新管に浮力を与えて新管を挿入するさや管推進工法、及びそのさや管端の閉塞構造に関するものである。

上下水道、農業用水、工業用水など、さまざまな分野で流体輸送に使用されるものとして鋼管やダクタイル鋳鉄管などがあり、それらの管路は、通常、地中に埋設され、近年、その更新をする必要が生じている。
例えば、ダクタイル鋳鉄管を用いた管路の構築（埋設）や旧管路の布設替え（更新）は、一般的には、地面を開削して管を埋設する開削工法が採用される。
しかし、近年の交通事情や、都心部等での複雑な管路の構築により、開削工法による管路の新規構築や旧管路の布設替えが困難な状況となっている。そのため、開削工法に代わる方法として、さや管推進工法やパイプインパイプ工法が採用されている。

さや管推進工法は、図２４に示すように、地面Ｗに、発進坑Ｓと到達坑Ｔだけを開削し、その発進坑Ｓから、まず、さや管１としてヒューム管や鋼管を土中Ｗに推進埋設し、この推進埋設されたさや管１内に、その一端（発進坑）Ｓから他端（到達坑）Ｔに向かってさや管径よりも小さい口径のダクタイル鋳鉄管等の新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する工法であって、通常、新規管路の構築に採用されている。

また、パイプインパイプ工法とは、土中に埋設されている既設管をさや管１として、その既設管１内に、上記さや管推進工法と同様に、油圧ジャッキＪ等により、既設管径よりも小さい口径の新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する工法である。
なお、このパイプインパイプ工法における既設管等もさや管１の一つであるため、この明細書（「特許請求の範囲」も含む）においては、図２４に示す、上記さや管推進工法、パイプインパイプ工法等のように、さや管１の中に新管２を推進挿入して二重管構造とする工法を、特に特定しない限り、総称して「さや管推進工法」と言う。

このさや管推進工法において、新管２の挿入は、通常、図２４に示すように、発進坑Ｓに油圧ジャッキＪを設置し、この油圧ジャッキＪの後部に反力受けＨ、前部に押角Ｂを設けて、発進坑Ｓに設置した発進台の上に地上から吊り下ろした後行き新管２の挿し口２ａをさや管１に挿入された先行き新管２の受口２ｂに挿入した継手部（継ぎ合せ部）で継ぎ合せつつ、油圧ジャッキＪによって後行き新管２を押圧して順次挿入して行われる。この工法であれば、交通を遮断する問題もなく、複雑な管路が構築されていても新管２による管路の構築が可能となる。

このさや管推進工法により新管２をさや管１全長に挿入した後、発進坑Ｓや到達坑Ｔからさや管１と新管２の空隙部にモルタルなどの充填材を充填することが一般的である。これは、空隙部に充填材を充填しておくことで、地盤沈下等を防ぐ必要からである。

このようにして構築された二重管構造において、流量面積を最大限確保するためには、新管２は、さや管１とその径が近い方が好ましく、できれば、さや管径よりも１口径だけ呼び径が小さいものを採用するようにしている。
また、継手について、近年、耐震性が要求され、その耐震管継手は、一般的には、受口２ｂに対し挿し口２ａが所要範囲において伸縮可能（抜き挿し可能）な構造のものであり、ＰII形、Ｓ形、ＮＳ形、ＳII形等がある。

その耐震管継手、例えば、ＰII形継手は、図２５に示すように、一の管２の受口２ｂ内奥側にシール用ゴム輪３を、外側にロックリング４をそれぞれ装填したのち、挿し口２ａを、ロックリング４を拡径して受口２ｂのその収納溝５に収めてゴム輪３を圧縮しつつ挿し込み、ロックリング４が挿し口２ａ外周面の環状溝６に至ったところで、受口２ｂにその周囲数箇所からセットボルト７をねじ込んでロックリング４を縮径して溝６に嵌め込んだ構造である（特許文献１参照）。この継手は、受口２ｂの厚さが薄くされており、通常、さや管１よりも１口径だけ呼び径が小さい新管２を挿入する場合、特に既設管１への挿入の場合に、その新管２の継手構造として用いられている。
実開昭５８−１３０１８９号公報

一方、このさや管推進工法において、さや管１に新管２を推進挿入する際、一般的には、さや管１の内面に新管２を摺動させており、その挿入長さ（発進坑Ｓと到達坑Ｔの間隔）が長くなると、その摺動時の摩擦抵抗が大きくなり、それに伴って、油圧シリンダＪ等の推進装置が大掛かりとなる。
また、ＰII形継手による新管２の挿入力は、受口２ｂ端面側のロックリング４とその溝６端面の当接によって伝達されるため、その挿入力が大きくなると、ロックリング４が捩れ破損する等の恐れがあって、円滑な推進がされない恐れがある。このため、発進坑Ｓと到達坑Ｔの間隔の長い場合等の大きな推進力が働く場合には、挿し口２ａの外周面にリブを別途に溶接などにより固定し、そのリブを受口２ｂの端面に当接させて推進力を伝達するようにしている。そのリブの取り付けは煩雑である。

さらに、Ｓ形、ＮＳ形等の耐震管継手は、地震等の地殻変動が生じた際、受口２ｂに対する挿し口２ａの押し込み又は引き出しに対して、受口２ｂに対し挿し口２ａが抜けない範囲で伸縮（押し込み・引き出し）してその地殻変動に対応する構造である。
この構造の耐震管継手におけるさや管推進工法においては、地中Ｗに埋設されたさや管１内にその一端から他端に向かって新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、新管２の挿し口２ａ外周面に推進力伝達材を設け、この推進力伝達材により、前記挿し口２ａを抜けない範囲で動き得る所要長さの中程に維持して推進し、地震などによりその推進力よりも大きな押圧力が作用したときには、その押圧力が前記推進力伝達材の維持力より勝り、前記挿し口を抜けない範囲で動き得る所要長さの中程の維持が解放されて挿し口２ａが受口２ｂにさらに押し込まれるようにしている（特許文献２参照）。

それらのさや管推進工法における新管２の挿入時の摩擦抵抗を軽減させた一技術として、新管２外周面にソリを設けたり、車輪を設けたものがある（特許文献２参照）。しかし、この技術では、さや管１と新管２の間にソリ等を設けるための空隙（スペース）を必要とし、通常、さや管１よりも１口径だけ呼び径が小さい新管２を挿入することは困難である。
特開２００２−２７６２８４号公報

また、新管２の挿入時の摩擦抵抗を軽減させた他の技術としては、さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内に水などの浮力材を注入して新管２に浮力を与えて、新管２をさや管１内に推進挿入するものがある（特許文献３、４参照）。
この技術は、さや管１内の閉塞を維持した状態で、新管２をさや管１内に挿入しなくてはならないため、その挿入部分の閉塞は、さや管１内面全周に膨縮チューブを設けたり（特許文献３）、さや管１の軸方向前後の内面全周にフラップ状のシール板を設け（特許文献４）、そのチューブ又はシール板の新管２外周面への摺動圧接によって行っている。
特開平１０−２３８６５５号公報 特開２０００−２９１８２７号公報

この新管２に浮力を与えて、新管２をさや管１内に推進挿入する工法において、さや管１の到達坑Ｔ側の止水（閉塞）は、蓋を取り付けて密閉したり、タンクを設けて浮力調整するようにしている。一方、ダクタイル鋳鉄管等を新管２としてさや管１内に挿入する場合、後述のように、到達坑Ｔ側では、新管２を所定長さ到達坑Ｔに突出させる場合がある。
このとき、密閉された蓋では、さや管１内の浮力材をすべて排出してから蓋を外す必要があり手間となる（時間が掛かる）とともに、さらに、その浮力材排出後に新管を所定長さ到達坑Ｔに突出させることとなるため、煩わしい。

また、さや管１全長に新管２を推進挿入した後、その新管（管路）の芯出しを行う必要があるが、その芯出しは、従来、浮力材を排出させた後に、専用治具で行っている。その作業は繁雑である。また、専用治具はコスト高となる。

この発明は、さや管の到達坑側端における新管到達後の新たな閉塞を容易にすることを課題とする。

上記の課題を達成するため、この発明は、さや管の到達坑側端に至った新管の先端自身によりそのさや管の到達坑側端の閉塞を行なうようにしたのである。
新管自身で閉塞すれば、今までさや管を閉塞していた蓋を外すことができ、その新管自身による閉塞状態が、新管の移動を許容するものであれば、さや管から新管をさらに突出させることができる。

この発明は、以上のように、新管自身で閉塞するようにしたので、今までさや管を閉塞していた蓋を外すことができるため、さや管から新管をさらに突出させることができる等の次工程を続けて行なうことができて、推進工法の円滑な施工をすることができる。

この発明の実施形態としては、地中に埋設されたさや管内にその一端から他端に向かって新管を継ぎ合せつつ順次挿入する際、さや管の両端を閉塞し、そのさや管内に浮力材を注入して新管に浮力を与え、その新管とさや管間の摩擦を低減したさや管推進工法において、前記さや管の他端に、その他端の閉塞を行う治具を設け、この治具が、さや管の他端に水密に嵌めた筒状体と、その筒状体の開口を閉じる蓋部材からなって、最先の新管の先端をその治具の前記筒状体に水密に嵌め込んで支持した後、蓋部材を前記筒状体から外すようにした構成を採用することができる。

このようにすれば、新管先端のさや管他端への到達とともに、今まで、さや管の他端を閉塞していた（浮力材の漏れを防止していた）蓋部材に代わって、その治具の筒状体に新管先端が嵌ることにより、新管自身によるさや管の到達坑側端（他端）の閉塞が行なわれる。このため、今までその閉塞をしていた蓋部材を取り外しても浮力材の漏れは生じず、その蓋部材を外して漏れ防止を維持した状態で、新管をさらに引き出せば、到達坑側端における新管の所定長さの突出を行うことができる。

このとき、その治具への新管先端の嵌り込みにより、その芯出しを行うようにすれば、新管先端のさや管他端への到達とともにその新管の芯出しを行なうことができる。

図１乃至図８に一実施例を示し、この実施例は、既設管１の更新に係わるものであり、図１に示すように、発進坑Ｓと到達坑Ｔを所要間隔をおいて形成し、その間の既設管（さや管）１の発進坑Ｓ側端（一端）に止水機構１０が装着されて閉塞され、到達坑Ｔ側端（他端）には止水兼芯出し用治具２０が取り付けられて閉塞されている。
発進坑Ｓと到達坑Ｔは、既設管１の埋設時と同一個所に形成しても良いが、道路の側部等の形成し得る所であれば、任意である。さや管１に挿入される新管２の先頭管先端には円錐状のキャップ３０を嵌めて閉塞され、新管２内に浮力材ａが流入しないようになる。

新管２の継ぎ合せ部（継手部）は、図４に示すように、挿し口２ａ外周面と受口２ｂ内周面にそれぞれ軸方向の溝６ａ、６ｂを形成し、その両溝６ａ、６ｂにそれぞれロックリング４ａ、４ｂを嵌めたものであって、同図に示す状態が通常時（新管敷設完了時）である。この状態において、先行き新管２の受口２ｂに後行き新管２の挿し口２ａを挿し込んだ後（又は挿し込む前に）、受口２ｂ外側の挿し口２ａ外周面に推進力伝達材８を設け、その推進力伝達材８を挿し口２ａ外周面に溶接等により固定したフランジ（サドルリング）９により不動にした構成である（特許文献２、特願２００４−５０１７１参照）。推進力伝達材８の材質、構成、フランジ９の構成は、図示に限らず、任意である。例えば、推進力伝達材８には、圧縮応力が１〜３０ｋｇｆ／ｃｍ^２（≒０．１〜３ＭＰａ）のポリウレタン、ポリスチレン等の樹脂発泡体等を採用する。

この継ぎ合せ部は、さや管１内にその一端から他端に向かって新管２を継ぎ合せつつ順次推進挿入する際、推進力伝達材８により、挿し口２ａの先端と受口２ｂの内面奥端面との間隙を維持しつつ(図４の状態を維持しつつ）、後行き新管２から先行き新管２に推進力が伝達されて、新管２の推進が行われて、さや管１内全長に亘って新管２の管路が敷設される。
その推進は、上述の図２４に記載の手段、特許文献５に記載の手段、特願２００４−２１３２０３に記載の手段などの各種の手段を採用する。
特開２００４−２３８８５１号公報

この敷設後の新管路は、地震などの大きな圧縮力に対しては、推進力伝達材８が収縮又は圧壊して、挿し口２ａ先端が受口２ｂ内面奥端面２ｂ’に当接又は挿し口側ロックリング４ａが挿し口側溝６ａの後端面側６ａ’で当接するまで、受口２ｂに対する挿し口２ａの挿し込みを許容し、また、大きな引っ張り力に対しては、両ロックリング４ａ、４ｂが挿し口側溝６ａの先端面側で当接するまで、受口２ｂに対する挿し口２ａの引き出しを許容する。すなわち、この継ぎ合せ部は、挿し口２ａの挿し込み・引き出しを許容する耐震機能を有する（特許文献２参照）。

発進坑Ｓ側のさや管１の止水機構１０は、図４に示すように、ダクタイル製や鋼製等のフランジ１１ａ付の円筒管１１の内面に膨縮チューブ１２ａ、１２ｂを軸方向に所要間隔をおいて設け、その間に中実のゴムリング(チューブ）１３を設けたものである。この円筒管１１はそのフランジ１１ａをさや管１にその端面にボルト締めや溶接等により取付ける。各チューブ１２ａ、１２ｂ、１３は接着やネジ止め等で固定する。

両膨縮チューブ１２ａ、１２ｂには、エアーコンプレッサー、エアーポンプ等に接続されているホース１４が、さや管１に穴を空けて接続されており、その各ホース１４の三方弁（図示せず）の作用により、両膨縮チューブ１２ａ、１２ｂに空気（流体）ｂが選択的に注入され、各膨縮チューブ１２ａ、１２ｂが所要圧に膨張し、又は、両膨縮チューブ１２ａ、１２ｂが選択的に開放(排気)されて、各膨縮チューブ１２ａ、１２ｂが収縮する。このとき、膨縮チューブ１２ａ、１２ｂへの流体ｂの流入量（流入圧）は、新管２との摺動により受ける外圧に対応して適切な値となるように自動制御することが好ましい。

その膨縮チューブ１２ａ、１２ｂが所要圧に膨張すれば、膨縮チューブ１２ａ、１２ｂは新管２の直管部(挿し口２ａ部）の外周面に圧接して、後述の浮力材ａの漏れを防ぎつつその直管部の摺動を許容する。このとき、その摺動を許容かつ漏れを防止しつつ、自身が擦れ破損しないように、膨縮チューブ１２ａ、１２ｂの材質及び流体ｂ圧を適宜に設定する。

また、ゴムリング１３の内径は、新管２の直管部の外径より大きく、受口２ｂの外径より少し小さく設定されており、その受口２ｂの外周面がゴムリング１３の内面に圧接して、浮力材ａの漏れを防ぎつつその受口２ｂ部の摺動を許容する。このとき、その摺動を許容かつ漏れを防止しつつ、自身が擦れ破損しないように、ゴムリング１３の材質及び径を適宜に設定する。

このゴムリング１３の径及び個数は、その並列長さが直管部から受口部に至るテーパー部の長さ以上になるように決定する。例えば、ゴムリング１３の径は、さや管１の内径と新管２の受口部２ｂの外径差によって決定されるため、その断面直径がその差よりも大きく、かつ、図７に示すように、さや管１の軸方向にゴムリング１３同士が接触するように所要数配置した際、前側膨縮チューブ１２ａの膨張状態での断面中心から一番発進坑Ｓ側に設けたゴムリング１３の断面中心のさや管１軸方向の長さＬが、直線部から受口部に至るテーパー部の長さｔ以上となるように、そのゴムリング１３の径及び配置数を決定する。これにより、後述のように、前側膨縮チューブ１２ａ内に封入された流体ｂを抜く前に、ゴムリング１３が受口２ｂ部の外周面（最大径外周面）に圧接して止水が確実になされる。

なお、各膨縮チューブ１２ａ、１２ｂ、ゴムリング１３の断面形状は、円形に限らず、圧接して摺動させ得る限りにおいて、例えば、楕円形、多角形等と任意である。各膨縮チューブ１２ａ、１２ｂ、ゴムリング１３の表面には滑材を塗布等しておけば、新管２挿入時の摩擦抵抗を低減することができる。
また、膨縮チューブ１２ａ、１２ｂへの給排流体ｂとしては、空気の他に水等でも良い。水の場合には、地上部に水槽を設置し、その水頭差により、膨縮チューブ１２ａ、１２ｂ内の圧力を一定に保持すれば、受口２ｂ部が通過しても膨縮チューブ１２ａ、１２ｂのその受口２ｂとの面圧が一定となり、空気のように圧力負荷、エアー抜き（給排）の工程が不要となる。空気の場合には、一定圧となるアキューム機構を付与するとよい。

さや管１の他端閉塞兼芯出し用治具２０は、さや管１の先端部外周面に嵌る円筒状部２２から円錐台状部２３さらに円筒状部２４となる形状（レデゥーサ形状）をしており、その先端円筒状部２４に椀状止水蓋２１がビス止めされて閉塞されている。その治具２０の先端円筒状部２４内面にはゴム輪（パッキング）２５が設けられており、最先の新管２の挿し口２ａ（キャップ３０）がその円筒状部２４に入り込むと、そのゴム輪２５により密封（液密）にされて浮力材ａの漏れが防止される。このため、止水蓋２１を外しても、さや管１内から浮力材ａが流出することがなく、さらに、新管２を到達坑Ｔ側でさや管１から所定長さ引き出すことができる。

新管２の挿し口２ａへのキャップ３０の固定は、例えば、図２に示すように、キャップ筒状部３１の後方外周面に全周凹溝３２を設け、キャップ３０をさや管１の一端に嵌めた際、その筒状部３１の後方がさや管１端面から発進坑Ｓ側へ突出するように支持し、その支持状態から筒状部３１へ新管挿し口２ａを挿入した後、前記溝３２に鋼製などのバンド３３を嵌め込んで締結する構成とする。但し、キャップ３０と挿し口２ａの固定は、止水機能を発揮でき、後続の新管２挿入中に、先頭の新管２から外れない構成であれば、図示したものに限られない。

この実施例は以上の構成であり、つぎにその作用について説明すると、まず、図１に示すように、既設管１の埋設路に所要間隔をもって発進坑Ｓと到達坑Ｔを形成する。その発進坑Ｓにおいて、図５（ａ）に示すように、膨縮チューブ１２ａ、１２ｂ、ゴムリング１３付の円筒管１１を、さや管１の発進坑Ｓ側（一端）に嵌めてビス止め等により取り付け、その円筒管１１内にキャップ３０を嵌める。このとき、膨縮チューブ１２ａ、１２ｂ内に空気ｂを供給しておいても、キャップ３０の嵌入後に供給してもよい。一方、さや管１の到達坑Ｔ側（他端）には、止水蓋２１付の治具２０をシール材２６を介し取り付けて、さや管１の両端を閉塞する（さや管１内を液密にする）。

つぎに、さや管１内にその適宜個所（図１参照）の充填ポート４０から浮力材ａを充填する。この浮力材ａは、新管２の全てをさや管１に挿入後に硬化する後硬化型摩擦減少材（例えば、株式会社薬剤開発センター製 商品名：ＡＨＬ）を使用して、充填材とする。その充填量（注入量）は、図示のようにさや管１内の断面全域でも良いが、新管２に浮力を与えて、さや管１内面との摩擦が生じなければよく、その量は、それを満たす限りにおいて自由である。

この浮力材ａの充填が完了した後、又は充填前に、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、最先の新管２の挿し口２ａをさや管１に嵌めたキャップ３０の円筒部３１に嵌め込む。浮力材ａが充填されておれば、そのまま図５（ｃ）に示すようにさらに新管２を押し込み、充填されていなければ、浮力材ａの充填後、同様に押し込む。この押し込みによる新管２の推進挿入は、浮力材ａ内で行われるため、その浮力材aから浮力を受け、その直管部外周面を両膨縮チューブ１２ａ、１２ｂに圧接摺動させて浮力材ａの漏れを防止しながら、低摩擦でさや管1内を進む。

このとき、新管２の装填（進行）によりさや管１内の浮力材ａの液面は上昇するが、空気抜き孔４１又は排出孔４５から浮力材ａは排出されて、その液面は一定レベルに維持される。
この液面レベルは、新管２の軸心がさや管１の軸心より少し下方とする等、新管２がさや管１内面に摺動しても、新管２を推進し得るようにする。

最先の新管２の受口２ｂには後行の新管２の挿し口２ａが挿入接続され、さらに新管２が挿し込まれて、図６（ａ）に示すように、継ぎ合せ部（受口２ｂ部）が後側膨縮チューブ１２ｂに近づけば、同（ｂ）〜（ｃ）に示すように、その膨縮チューブ１２ｂのホース１４の三方弁によりその内の空気ｂを排出させつつ、その受口２ｂ部をその膨縮チューブ１２ｂの内に挿入摺動させてやがてゴムリング１３内に挿入摺動させる。そのゴムリング１３が受口２ｂ部の外周面に至れば、そのゴムリング１３が受口２ｂ部に圧接して浮力材ａの漏れを防止する（同図（ｃ））。
ゴムリング１３が受口２ｂ部に圧接する限り浮力材ａの漏れは防止され、受口２ｂ部が前側膨縮チューブ１２ａに至る前に、その前側膨縮チューブ１２ａのホース１４の三方弁によりその内の空気ｂを排出させつつ、その受口２ｂ部をそのゴムリング１３の内に挿入摺動させる（同図（ｄ））。

後側膨縮チューブ１２ｂが受口２ｂ部の推進力伝達材８に至れば（同図ｅ））、その膨縮チューブ１２ｂのホース１４の開閉弁の開放状態で、空気ｂを供給して膨張させながらさらに新管２を押し込み、その後側膨縮チューブ１２ｂを後行の新管２の挿し口２a外周面に圧接させ（同図（ｆ））、この圧接により浮力材ａの漏れを防止可能にしてさらに新管２を押し込み、やがて、前側膨縮チューブ１２ａに空気ｂを供給して膨張させて後行の新管２の挿し口２a外周面に圧接させる（同図（ｇ））。

以後、先行きの新管２の受口２ｂに後行きの新管２の挿し口２ａを順次挿入して継ぎ合せつつ、押し込み推進し、受口２ｂ部において、上記と同様な作用がなされて、浮力材ａの漏れを生じることなく、さや管１の到達坑Ｔに向かって新管２を推進する。
このとき、新管２の装填によりさや管１内の浮力材ａの液面は上昇するが、空気抜き孔４１又は排出孔４５から浮力材ａは排出されて、その液面は一定レベルに維持される。

その新管２の推進挿入が進み、図８（ａ）に示すように、最先の新管２の挿し口２ａが到達坑Ｔに近づき、同図（ｂ）に示すように、その挿し口２ａが治具２０の先端円筒部２４内に嵌りこむと、その治具２０により、止水性をもって（さや管１他端の閉塞とともに）芯出しされる。このとき、挿し口２ａが治具２０に入り込む前に芯がずれていても、その円錐台状部（テーパ部）２３内面に当接して芯出しされる。
挿し口２ａが治具２０内に嵌れば、同図（ｃ）に示すように、止水蓋２１を外して、さらに新管２の挿し口２ａを到達坑Ｔ内に所要長さ突出させる。このとき、ゴム輪２５により、浮力材ａの漏れは防止される。挿し口２ａを到達坑Ｔ内に所要長さ突出させれば、キャップ３０を外す（同図（ｄ））。この後、所要時間後に、浮力材ａは、硬化して充填材となる。このとき、さや管１の断面全域に浮力材ａを充填していない場合には、補充して全域に充填する。

この実施例において、発進坑Ｓ側の止水機構１０の円筒管１１は、さや管１の内面に取り付けなくても、図９、１０に示すように、さや管１の外面にゴムパッキング４３ａ、４３ｂを介して取り付けることができる。外側のパッキング４３ｂは溶接とすることができる。
このようにすれば、さや管１と新管２外径の間隙に関係なく、膨縮チューブ１２aなどの設置スペースを確保できるため、さや管１内径と新管２外径の間の空隙が狭く、十分な止水性能を期待できない場合に有効である。

また、浮力材ａには、後硬化型摩擦減少材に代えて水を使用することができ、そのとき、新管２のさや管１全長への推進挿入後、その水を充填材と置換する場合には、例えば、図１１に示すように、さや管１と膨縮チューブ１２ａ、１２ｂ、ゴムリング１３の間に注入管４４を挿し込んで、その注入管４４からモルタルなどの充填材を注入するようにすることができる。このとき、水に比べて、モルタルなどの充填材は、比重が大きいため、さや管１の底から徐々に充填され、その充填につれて、水はさや管１他端の空気抜き孔４１又は排出孔４５(図９参照)から排出される。
この注入管４４を使用する場合は、同図に示すように、止水機構１０の円筒管１１は、さや管１の外面に設けて、さや管１と新管２の間隙が広く確保できる態様が好ましい。

後硬化型摩擦減少材には、モルタルに遅延材を添加したものなども採用し得る。因みに、実施例の後硬化型摩擦減少材は、充填後、１ヶ月程度経過して硬化する。
また、治具２０の形状は、図示に限られず、例えば、片落管などとすることもできる。さらに、さや管１の他端側（治具２０側）は、図５（ａ）に示すキャップ３０付止水機構１０と同一構造により閉塞することもできる。この場合、その止水機構のキャップはキャップ３０より大径としてそのキャップへの新管挿し口２ａ（キャップ３０）の嵌り込みで芯出しを行うこととなる。

図１２乃至図２２に一実施例を示し、この実施例も、上記実施例１と同様に、既設管１の更新に係わるものであり、図１２に示すように、発進坑Ｓと到達坑Ｔを所要間隔をおいて形成し、その間の既設管（さや管）１の発進坑Ｓ側端（一端）に止水機構１０が装着されて閉塞され、到達坑Ｔ側端（他端）には止水兼芯出し用治具２０が取り付けられて閉塞されている。
また、新管２の継ぎ合せ部（継手部）、推進手段も、上記実施例と同様である。

発進坑Ｓ側のさや管１の止水機構１０は、上記実施例と異なり、図１２、図１３に示すように、ダクタイル製や鋼製等の円筒管（筒体）１１の内面に止水部材１１２を軸方向に所要間隔をおいて設けたものである。止水部材１１２の数は任意である。
円筒管１１は、同図に示すように、さや管１一端にパッキング１１ｃを介して嵌め込み、ビス１１ｄによりそのさや管１一端に取付ける。また、円筒管１１は、図１５に示すように、偏芯した２つの筒状部１１ａ、１１ｂとから成り、前者の筒状部１１ａはさや管１に嵌められて同一心Ｃ_１とされ、後者の筒状部１１ｂは新管２と同一心Ｃ_２とされる。
円筒管１１には、バルブ１５ａ付給排水管１５が設けられ、この給排水管１５により、さや管１内に浮力材ａを注入又は浮力材ａを排出する。

止水部材１１２は、図１３及び図１６に示すように、ゴムの一体成型品からなり、さや管１の内面にビス止めされる筒状部１１２ａと、その内周全面にさや管１の軸心（筒軸心）に向くフラップ１１２ｂと、そのフラップ１１２ｂの先端縁全周にその先端縁より大径の中実断面円状のゴム製リング１１２ｃとからなる。
フラップ１１２ｂの厚み・長さ（軸心に向く長さ）、リング１１２ｃの径は、撓み度、圧接度（水密度）を考慮して適宜に設定すればよいが、フラップ１１２ｂの厚みは、柔軟な撓みを得ることができ、かつリング１１２ｃの保持ができる限りにおいて薄い方が好ましい。
この止水部材１１２は、その筒状部１１２ａを円筒管１１内面に当てがい、その内面に、図１７に示す一つ割開き勝手のリング状止め具１１４を当ててビス１１５により円筒管１１に取付ける。

この止水部材１１２内に、キャップ３０又は新管２が挿入されると、図２０に示すように、そのリング１１２ｃ及びフラップ１１２ｂが拡径するとともに、そのフラップ１１２ｂがさや管１の他端側に撓ませられて、リング１１２ｃをキャップ３０又は新管２の外周面に水密に圧接しつつそのキャップ３０又は新管２の摺動を許容する。
このとき、リング１１２ｃは、フラップ１１２ｂ先端縁より大径のため、フラップ１１２ｂの撓みに影響されにくく、フラップ１１２ｂが摺動するキャップ３０又は新管２外周面の大きさ（径）変化・振れに柔軟に対応して撓んでも、そのキャップ３０又は新管２外周面への確実な圧接を維持して水密性を担保する。

さや管１の他端閉塞兼芯出し用治具２０は、図１２、図１４に示すように、さや管１の先端部外周面に嵌る円筒状部１２１の端面に縮径の円筒状部１２２を設け、その縮径円筒状部１２２に、フランジ１２２ａ、１２３ａを介して浮力材ａのレベル調整部材１２３を接続したものである。
この治具２０はビスによりさや管１の他端外面に取付けられ、上記止水機構１０と同様に、バルブ１５ａ付給排水管１５が設けられており、この給排水管１５により、さや管１内に浮力材ａを注入又は浮力材ａを排出する。

その治具２０の両円筒状部１２１、１２２はその外周面又は内周面に周囲等間隔に設けたリブ１２４により補強されている（図１４参照）。また、それらの内面にはゴム輪（パッキング）１２５が設けられており、前者の円筒状部１２１のゴム輪１２５により、この治具２０とさや管１の水密性が担保され、最先の新管２の挿し口２ａ（キャップ３０）が後者の円筒状部１２２に入り込むと、そのゴム輪１２５により密封（液密）にされて浮力材ａの漏れが防止される。このため、レベル調整部材１２３を外しても、さや管１内から浮力材ａが流出することがなく、さらに、新管２を到達坑Ｔ側でさや管１から所定長さ引き出すこともできる。

レベル調整部材１２３は、図１４、図１８に示すように、フランジ１２３ａの反対端が閉塞された筒状体からなって、その筒状体の上部に透孔１２６が形成され、この透孔１２６から、さや管１内の浮力材ａがオーバーフローして、さや管１内の浮力材ａのレベルが一定に維持される。そのオーバーフローの高さ（透孔１２６の下縁高さ）は、新管２と既設管１内面とを非接触とすることが好ましいが、浮力材の給排作業等の煩雑性を考慮すれば、必ずしも非接触とする必要はなく、新管２とさや管１内面との摩擦抵抗を低減させて新管２を推進し得る限りにおいて任意である。例えば、摺動しても推進が可能であれば、その低減度合で十分である。新管に浮力が作用すれば、少なからず摩擦抵抗は低減される。図１２に示すように、レベル調整部材１２３は適宜な脚２７によってさや管１と同一軸心となるように支持する。

キャップ３０は、挿込み防止リング３５を取付けた後、止水機構１０の円筒管１１の一端に嵌める。又は、キャップ３０を円筒管１１の一端に嵌めた後、挿込み防止リング３５を取付ける。この状態は、キャップ３０の筒状部後方が円筒管１１端面から発進坑Ｓ側へ突出するように支持され、その支持状態から筒状部外面に新管挿し口２ａを挿入すると、新管２がキャップ３０に水密に接続される。

挿込み防止リング３５は、図１９に示すように、２つ割り部材３５ａ、３５ｂからなり、その両部材３５ａ、３５ｂをボルト３６により締結して構成され、周囲のねじ孔３７にビス３８をねじ通してその先端をキャップ３０外周面に圧接することによりキャップ３０に取付けられる。各ビス３８のねじ込み度合を調整することにより、このリング３５とキャップ３０の調芯等を行なう。

この実施例は以上の構成であり、つぎにその作用について説明すると、まず、図１２に示すように、既設管１の埋設路に所要間隔をもって発進坑Ｓと到達坑Ｔを形成する。その発進坑Ｓにおいて、図２０に示すように、止水部材１１２付の円筒管１１を、さや管１の発進坑Ｓ側（一端）にゴム輪（パッキング）１１ｃを介して嵌め、ビス１１ｄ止め等により取り付け、その円筒管１１内に挿込み防止リング３５付のキャップ３０を嵌める（図２０（ａ））。このとき、止水部材１１２の内面には滑材を塗布すると良い。
一方、さや管１の到達坑Ｔ側（他端）には、レベル調整部材１２３付の治具２０を取り付けて、さや管１の両端を閉塞する（さや管１内を液密にする）。

つぎに、さや管１内に、両給排水管１５、１５から、浮力材ａとなる水をレベル調整部材１２３の透孔１２６からオーバーフローする手前まで注入して充填する。この注入充填は一方の給排水管１５からだけでも良い。
この浮力材ａの充填が完了した後、又は充填前に、図２０（ｂ）に示すように、最先の新管２の挿し口２ａをさや管１に嵌めたキャップ３０の円筒部に嵌め込む。このとき、挿込み防止リング３５のさや管１の端面への当接により、キャップ３０のさや管１内への挿し込みが阻止される。
つぎに、挿込み防止リング３５をキャップ３０から外した後、浮力材ａが充填されておれば、さらに新管２を押し込み、充填されていなければ、浮力材ａの充填後、同様に押し込む。

この押し込みによる新管２の推進挿入時、止水部材１１２のリング１１２ｃ及びフラップ１１２ｂが拡径させられるとともに、そのフラップ１１２ｂがさや管１の他端側に撓み、リング１１２ｃが新管２の外周面に水密に圧接しつつその新管２の摺動を許容して、さや管１内に挿入される。
また、この新管２の推進挿入は、浮力材ａ内で行われるため、その浮力材aから浮力を受けながら、低摩擦でさや管1内を進む。このとき、新管２の進行により、押された浮力材ａはさや管１の到達坑Ｔ側（他端）のレベル調整部材１２３の透孔１２６からオーバーフローし、そのレベルが一定に維持され、新管２の軸心Ｃ_２もほぼ一定レベルに維持される。
この液面レベルは、例えば、図示のように、新管２の軸心Ｃ_２がさや管１の軸心Ｃ_１より少し下方とする等、新管２がさや管１内面に摺動しても、新管２を推進し得るようにする。

最先の新管２の受口２ｂには後行の新管２の挿し口２ａが挿入接続され、さらに新管２が挿し込まれて、図２１に示すように、継ぎ合せ部（受口２ｂ部）が止水部材１１２（止水機構１０）に至れば、その受口２ｂの拡径に応じて、リング１１２ｃ及びフラップ１１２ｂが大きく拡径させられるとともに、そのフラップ１１２ｂがさや管１の他端側に大きく撓み、リング１１２ｃが受口２ｂの外周面に水密に圧接しつつその受口２ｂの摺動を許容して、さや管１内に挿入される。
このとき、リング１１２ｃは、フラップ１１２ｂ先端縁より大径のため、フラップ１１２ｂの撓みに影響されにくく、フラップ１１２ｂが摺動する受口２ｂの大きな外径変化・振れに柔軟に対応して撓んでも、その受口２ｂ外周面への確実な圧接を維持して水密性を担保する。

以後、先行きの新管２の受口２ｂに後行きの新管２の挿し口２ａを順次挿入して継ぎ合せつつ、押し込み推進し、受口２ｂ部において、上記と同様な作用がなされて、さや管１の到達坑Ｔに向かって新管２を推進する。

その新管２の推進挿入が進み、図２２（ａ）に示すように、最先の新管２の挿し口２ａが到達坑Ｔに近づき、その挿し口２ａが治具２０の先端円筒部１２２内に嵌り込むと、その治具２０により、止水性をもって（さや管１他端の閉塞とともに）芯出しされる。このとき、挿し口２ａが治具２０に入り込む前に芯がずれていても、その内面のリブ１２４のテーパ縁に当接して芯出しされる。
挿し口２ａが治具２０内に嵌り、さらにレベル調整部材１２３に至れば、同図（ｂ）に示すように、レベル調整部材１２３を外して、必要であれば、さらに新管２の挿し口２ａを到達坑Ｔ内に所要長さ突出させる。その後、給排水管１５から排水してさや管１内から浮力材ａを排出させる。排水は、そのまま垂れ流しでも良いが、所要のバケットに入れることもできる。このとき、新管２を、適宜な手段により、さや管１内の所要高さ・位置に維持する。

つぎに、同図（ｃ）に示すように、キャップ３０を外して、さや管１内への新管２の推進装填は終了する（図２３）。この後、一方の給排水管１５からさや管１内にモルタル等の流動化充填材を送り込んで充填して、さや管１内に新管２を固定する。
流動化充填材の充填は、一方の給排水管１５から行い、他方の給排水管１５から適宜に浮力材ａを排出するようにしても良い。

因みに、浮力をもって新管２をさや管１に推進挿入すれば、その推進に大きな力を必要としないため、実施例のように、推進力伝達材８を介して推進挿入する場合、その推進力伝達材８に上記の樹脂発泡体等の比較的機械的強度の低いものを使用できる等利点がある。
また、既設管内に耐震管継手を有する新管２を推進挿入するパイプインパイプ工法においては、そのさや管（既設管）内面は、錆や異物の付着により凹凸の激しい内面となっているのが通常であり、その内面を摺動させて新管２を推進する場合に比べて、この浮力による推進は、その内面から離して移動させるので、推進力が極めて小さくてすみ、より効果的である。

管継ぎ手構造は、実施例のものに限らず、ＰII形、Ｓ形、ＮＳ形、ＳII形等の耐震型、及びＡ形，Ｋ形等の非耐震型でない周知のものを採用できることは勿論である。また、推力伝達の構造も、図示の推進力伝達材８等の態様に限らない。
また、上記実施例は、さや管１は既設管に限らず（パイプインパイプ工法に限らず）、ヒューム管や鋼管を新たに埋設した上記さや管推進工法に採用できることは言うまでもない。
さらに、新管２の挿入推進は、到達坑Ｔ側から行うこともできる。

一実施例の概略断面図 同実施例の最先新管のさや管への挿入時の要部断面図 同実施例のさや管到達坑（他端）側の止水態様断面図 図１の要部拡大断面図 同実施例の最先新管のさや管への挿入作用図 同実施例の新管受口部のさや管発進坑（一端）部分の推進挿入作用図 同作用拡大図 同実施例の最先新管挿し口のさや管到達坑（他端）側止水部への挿入作用図 他の実施例の概略断面図 同実施例の要部拡大図 他の実施例の概略断面図 他の実施例の概略断面図 同実施例のさや管一端部の断面図 同実施例のさや管他端部の断面図 同実施例のさや管一端側止水機構の円筒管の縦断面図であり、（ａ）は図２０（ａ）のＸ−Ｘ線断面、（ｂ）は同Ｙ−Ｙ線断面 同実施例の止水機構の止水部材を示し、（ａ）は左側面図、（ｂ）は切断正面図 同止水部材の止め具を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は切断要部右側面図 同実施例のさや管他端側止水機構の浮力材レベル調整部材を示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図 同実施例のキャップ挿し込み防止用リングを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図 同実施例の最先新管のさや管への挿入時の要部作用断面図 同実施例の新管の継ぎ合せ部のさや管への挿入時の要部断面図 同実施例の最先新管挿し口のさや管到達坑（他端）側止水部への挿入作用図 同実施例の新管推進終了時の概略断面図 さや管推進工法の概略図 ＰII形継手部の断面図

符号の説明

１ さや管（既設管）
２ 新管
３ 止水ゴム輪
４、４ａ、４ｂ ロックリング
８ 推進力伝達材
１０ さや管発進坑側止水機構
１１ 止水機構の円筒管
１２、１２ａ、１２ｂ 膨縮チューブ
１３ ゴムリング（弾性チューブ）
１４ 膨縮チューブへの流体給排用ホース
１５ 給排水管
２０ さや管到達坑側止水兼芯出し用治具
３０ 最先新管挿し口用キャップ
１１２ 止水部材
１１２ａ 止水部材１１２の筒状部
１１２ｂ 止水部材１１２のフラップ
１１２ｃ 止水部材１１２の中実リング
１２１、１２２ 止水兼芯出し用円筒状部
１２３ 浮力材レベル調整部材
１２６ 浮力材レベル調整用透孔
ａ 浮力材
ｂ 膨縮チューブの膨縮用流体（空気）

Claims (5)

1. 地中Ｗに埋設されたさや管１内にその一端Ｓから他端Ｔに向かって新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、前記さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内に浮力材ａを注入して前記新管２に浮力を与えて、その新管２とさや管１間の摩擦を低減したさや管推進工法において、
   上記さや管１の他端に、その他端の閉塞を行う治具２０を設け、この治具２０が、さや管１の他端に水密に嵌めた筒状体と、その筒状体の開口を閉じる蓋部材からなって、最先の新管２の先端をその治具２０の前記筒状体に水密に嵌め込んで支持した後、前記蓋部材を前記筒状体から外すようにしたことを特徴とするさや管推進工法。
2. 上記治具２０の前記筒状体への上記最先の新管２の先端の嵌め込みにより、その新管２の芯出しを行うことを特徴とする請求項１に記載のさや管推進工法。
3. 上記蓋部材を上記筒状体から外した後、さらに、上記新管を上記さや管の他端から所定長さ突出させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のさや管推進工法。
4. 最先の新管２の先端にキャップ３０を被せてその新管２先端を閉塞し、そのキャップ３０が上記治具２０に嵌るものにあっては、前記治具２０の筒状体を前記キャップ３０が嵌る錐状としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のさや管推進工法。
5. 地中Ｗに埋設されたさや管１内にその一端Ｓから他端Ｔに向かって新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、前記さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内に浮力材ａを注入して前記新管２に浮力を与えて、その新管２とさや管１間の摩擦を低減したさや管推進工法における前記さや管１の他端側の閉塞構造であって、
   上記さや管１の他端に、その他端の閉塞を行う治具２０を設け、この治具２０が、さや管１の他端に水密に嵌めた筒状体と、その筒状体の開口を閉じる蓋部材からなって、最先の新管２の先端をその治具２０の前記筒状体に水密に嵌め込んで支持することを特徴とするさや管の他端側の閉塞構造。

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