JP5116111B2 - Backing prevention device - Google Patents
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Description
本発明は、地中に推進管を順次埋設していく推進工法において、推進施工中の推進管接続時に先端の掘進機面板に作用する水圧や土圧によって、推進管列が発進立坑側に押し戻されるバッキングを防止する装置に関するものである。 The present invention is a propulsion method in which propulsion pipes are sequentially buried in the ground, and the propulsion pipe row is pushed back to the start shaft side by water pressure or earth pressure acting on the excavator face plate at the tip when the propulsion pipe is connected during propulsion. The present invention relates to a device that prevents the backing.
推進工法は、推進管列の先端に装備した掘進機先端の面板で前方の地盤を切削しながら、発進立坑内に設置した元押ジャッキで推進管列の最後端を押圧することによって、掘進機及び推進管列を所定の位置に埋設していく方法である。 In the propulsion method, the excavator is pushed by pressing the rear end of the propelling pipe row with the main push jack installed in the start shaft while cutting the ground in front with the face plate at the tip of the excavating machine equipped at the tip of the propelling pipe row. And a method of burying the propelling tube row at a predetermined position.
推進施工中における推進管の接続は、1本分の推進管の埋設が完了すると、発進立坑内において元押ジャッキが縮小され、推進管と元押ジャッキの間にできたスペ−スに次の推進管を吊り降ろして設置し、設置した推進管の後端を元押ジャッキで押圧することによって、前の推進管と接続する方法が用いられている。しかし、地下水圧や土圧の大きい土質条件下では、掘進機先端の面板に大きな水圧や土圧が作用しているため、推進管の接続時の元押ジャッキを縮小した際に、掘進機とともに後続する推進管列を後方に押し戻すバッキング現象が発生する。このため、次の推進管を据付けるスペ−スがなくなったり、発進坑口壁の止水ゴムが推進管の抜けによって反転し、止水性を無くして地下水や土砂が発進立坑内に噴発して流れ出るという問題が発生していた。 The connection of the propelling pipe during the propulsion construction is completed when one propulsion pipe is buried, the main jack is reduced in the start shaft, and the space between the propelling pipe and the main jack is A method is used in which a propulsion pipe is suspended and installed, and the rear end of the installed propulsion pipe is pressed with a main jack to connect to the previous propulsion pipe. However, under soil conditions with high groundwater pressure and earth pressure, large water pressure and earth pressure act on the faceplate at the tip of the excavator, so when the main jack is reduced when the propulsion pipe is connected, A backing phenomenon occurs in which the subsequent propulsion tube row is pushed back. For this reason, there is no space for installing the next propulsion pipe, the water stop rubber on the start pit wall is reversed by the removal of the propulsion pipe, groundwater and earth and sand are ejected into the start pit and flow out without water stoppage The problem that occurred.
このため、近年はバッキング防止力を得るために、インサ−トアンカ−方式が多く採用されている。その方法は、推進管外部の両側面に複数本のインサ−トアンカ−を設置し、そのインサ−トアンカ−部に複数枚の支持プレ−トを複数本のボルトで固定する。支持プレ−トは、推進管の両側に設置された推進台上の受プレ−トに当接させて支持する方法である。支持プレ−トは複数本のボルトで固定されており、比較的大きなバッキング反力を得ることができる。また、他のバッキング防止方法としては、推進管の両側面に設けられた
注入孔に推進管壁を貫通して所定の長さだけ外側に突出させた棒状の突出桿と、推進管内側には前記突出桿位置に嵌挿孔を設け管内壁面に当接するように設置した内側分布板と、前記内側分布板を介して突出桿を固定する内側固定金具と、推進管外側には、前記突出桿位置に嵌挿孔を設け管外壁面に当接するように設置した外側分布板に、前記嵌挿孔を覆うように筒状の挿通筒を前記外側分布板に固設し、前記挿通筒の前方側面を前記外側分布板から補強材で補強固定して一体化したバッキング力支持金具と、前記バッキング支持金具の挿通筒からでた突出桿の端部を固定する外側固定金具と、により構成される装置により、大きなバッキング力を簡単に防止できる装置が開発されている。
前記したインサ−トアンカ−方式では、バッキング力の大きさに合わせてインサ−トアンカ−の本数を増減することが可能であるが、大きなバッキング力の場合には支持プレ−トを固定するインサ−トアンカ−の本数が非常に多くなり、インサ−トアンカ−に設置するボルトの取り付け、撤去に多くの時間を必要とし、推進施工にかけられる時間が著しく減少するという問題がある。また、インサ−トアンカ−部の穴埋め処理も必要となり、設置本数が多くなるとより多くの労力と費用を必要とする。さらに、注入孔より外部に突出させた一対の突出桿に挿通した挿通筒よりなるバッキング防止装置は、予め設けてある滑材やグラウト注入用の注入孔に突出桿を挿通して行うだけの効率の良い方法であり、短時間で容易にバッキング防止が実施できるが、推進中に地下水や土砂の侵入を防止するためのメクラ蓋の設置や滑材やグラウト注入時の逆流を防止するための逆止弁の設置を行うために設けられる注入孔内のソケット内ネジが、大きなバッキング力を受ける突出桿によって潰され、メクラ蓋や逆止弁が設置できなく、推進施工が実施できないという問題が発生していた。また、大きなバッキング力が発生すると、注入孔周辺のコンクリ−ト壁にクラックが発生するという問題も発生していた。このため本発明は、大きなバッキング力であっても、推進施工に支障なく安全に防止できるバッキング防止装置を提供することである。 In the insert anchor method described above, the number of insert anchors can be increased or decreased in accordance with the magnitude of the backing force. However, in the case of a large backing force, the insert anchor for fixing the support plate is used. There is a problem that the number of bolts becomes extremely large, and it takes a lot of time to install and remove bolts installed in the insert anchor, and the time required for propulsion work is remarkably reduced. In addition, a hole filling process of the insert anchor portion is also required, and more labor and cost are required when the number of installation is increased. Furthermore, the backing prevention device comprising an insertion tube inserted into a pair of protruding rods protruding outward from the injection hole is efficient simply by inserting the protruding rod into a previously provided injection hole for a lubricant or grout injection. Although it is a good method, it can easily prevent backing in a short time, but during the propulsion it is necessary to install a cover for preventing intrusion of groundwater and earth and sand, and reverse flow to prevent backflow when lubricating or grout is injected. The screw in the socket in the injection hole that is provided to install the stop valve is crushed by the projecting ridge that receives a large backing force, and the problem that the Mekura lid and check valve cannot be installed and the propulsion work cannot be performed occurs. Was. Further, when a large backing force is generated, there is a problem that cracks are generated in the concrete wall around the injection hole. For this reason, this invention is providing the backing prevention apparatus which can prevent safely even if it is big backing force, without trouble in propulsion construction.
本発明は、推進施工中の推進管接続時に、先端の掘進機面板に作用する水圧や土圧によって、推進管列が発進立坑側に押し戻される現象を防止するバッキング防止装置において、
推進管の所定の位置に、壁面に直交するように壁内面から放射方向に所定の長さで内ネジ加工した円筒状の接続ソケットを設け、壁外面からは円筒状の特殊ソケットを前記接続ソケットと中心軸が同軸となるように連結して設けた注入孔と、前記特殊ソケットとほぼ同じ長さで前記特殊ソケットに内接する円筒状の嵌設桿を有し、前記嵌設桿の一端に強固な箱体の底板を連結して設けたバッキング支持金具とにより、前記バッキング支持金具の嵌設桿を推進管外部から特殊ソケット内に嵌設し、前記箱体側面の一面を推進管の外周部に設置した移動固定枠に当接して固定することによってバッキングを防止させるバッキング防止装置である。
The present invention is a backing prevention device for preventing a phenomenon in which a propelling pipe row is pushed back to the start shaft side by water pressure or earth pressure acting on the excavator face plate at the tip during propulsion pipe connection during propulsion construction.
A cylindrical connection socket that is internally threaded with a predetermined length in the radial direction from the inner surface of the wall so as to be orthogonal to the wall surface is provided at a predetermined position of the propulsion tube, and a cylindrical special socket is provided from the outer surface of the wall. And an injection hole that is connected so that the central axis is coaxial, and a cylindrical fitting rod that is in the same length as the special socket and that is inscribed in the special socket, at one end of the fitting rod The backing support fitting provided by connecting the bottom plate of the strong box body is fitted into the special socket from the outside of the propulsion pipe, and one side surface of the box body is attached to the outer periphery of the propulsion pipe. It is the backing prevention device which prevents backing by contacting and fixing to the movable fixed frame installed in the section.
注入孔の接続ソケットは、メクラ蓋や逆止弁が装着できる長さで内ネジが加工されている。接続ソケットに連結して設置される特殊ソケットは、接続ソケットと中心軸が同軸となるように連結して設けられている。特殊ソケットの材質は、挿通された嵌設桿から受ける大きな力に対して十分に耐えられるように強度の高い鋼材が使用される。特殊ソケット内径が接続ソケット内径と異なる場合には、特殊ソケットと接続ソケットの連結位置に接続板が取り付けられて一体化される。接続板の中央部は、接続ソケットの内径とほぼ同径で開口されて特殊ソケットとは貫通した状態となっている。注入孔の設置位置は、推進管の中間部分で、円周方向の複数ケ所に設置される。 The connection socket of the injection hole is machined with an internal thread that is long enough to be fitted with a lid and check valve. The special socket that is connected to the connection socket is provided so that the connection socket and the central axis are coaxial. As the material of the special socket, a steel material having a high strength is used so that it can sufficiently withstand a large force received from the inserted fitting rod. When the special socket inner diameter is different from the connection socket inner diameter, a connection plate is attached to and integrated with the connection position of the special socket and the connection socket. The central portion of the connection plate is opened with substantially the same diameter as the connection socket and penetrates the special socket. The injection holes are installed at a plurality of locations in the circumferential direction in the middle portion of the propulsion pipe.
バッキング支持金具の嵌設桿は、注入孔内の特殊ソケットとほぼ同じ長さで内接する構造となっている。嵌設桿の材質は、強度の高い鋼材が用いられ、想定されるバッキング力に対して事前に検討が行われ、嵌設桿の本数や内外径等が決定される。 The fitting hook of the backing support fitting is inscribed in the same length as the special socket in the injection hole. As the material of the fitting rod, a steel material having high strength is used, and the number of the fitting rods, the inner and outer diameters, and the like are determined by examining the expected backing force in advance.
嵌設桿の一端に連結して固設される箱体は、四方の側板と底板とにより構成され、頂部は解放された状態となっている。箱体の底板には、嵌設桿の内径とほぼ同径で開口されており、箱材の頂部から固定ボルトを嵌設桿、接続ソケット内を挿通させ、推進管内面で固定ボルトを締付具によって締め付けて、バッキング支持金具を固定させる。 The box body connected and fixed to one end of the fitting rod is constituted by four side plates and a bottom plate, and the top portion is in a released state. The bottom plate of the box has an opening with the same diameter as the inner diameter of the fitting rod. A fixing bolt is fitted from the top of the box material, inserted through the connection socket, and the fixing bolt is tightened on the inner surface of the propulsion pipe Tighten with a tool to fix the backing bracket.
移動固定枠の形状は、注入孔の設置位置に合わせて移動固定枠面が推進管外周面に隣接するように四角や多角形状に変化させて製作される。移動固定枠がその位置より後方に移動しないように、発進立坑壁の前方又は後方から移動阻止材を延長させて固設し支持する構造となっている。移動固定枠及び移動阻止材には大きなバッキング力が作用するため、H型鋼等の鋼材が用いられる。特に大きなバッキング力を受け持つ場合には後方から支持する移動阻止材の方式が有効である。 The shape of the movable fixed frame is manufactured by changing the shape of the movable fixed frame into a square or a polygonal shape so that the movable fixed frame surface is adjacent to the outer peripheral surface of the propelling pipe in accordance with the installation position of the injection hole. In order to prevent the moving fixed frame from moving rearward from the position, the moving blocking material is extended and fixedly supported from the front or rear of the start shaft wall. Since a large backing force acts on the moving fixed frame and the movement blocking material, a steel material such as H-shaped steel is used. In particular, in the case of taking a large backing force, a movement blocking material system that supports from behind is effective.
本発明のバッキング防止装置は、推進管の注入孔の壁外面からほぼ中間までの間に設置した特殊ソケット内の挿通桿部だけによってバッキング力を受け持つため、壁内面部に設置した接続ソケットにはバッキング力が作用しないので、接続ソケットの内ネジは痛むこともなく、推進施工時に必要となるメクラ蓋や逆止弁の設置が確実に行える。また、注入孔の挿通桿部には、特殊ソケットによる補強が施されており、大きなバッキング力が作用しても特殊ソケットを介してコンクリ−ト面に分散して伝達されるため、従来技術のようにひび割れや破損が発生することがなくなった。 Since the backing prevention device of the present invention is responsible for the backing force only by the insertion hook in the special socket installed between the wall outer surface of the injection hole of the propulsion pipe and almost the middle, the connection socket installed on the wall inner surface part has Since the backing force does not act, the inner screw of the connection socket does not hurt, and the installation of the cover lid and check valve necessary for propulsion can be performed reliably. In addition, the insertion hole of the injection hole is reinforced with a special socket, and even if a large backing force is applied, it is distributed and transmitted to the concrete surface via the special socket. So that cracks and breakage no longer occur.
推進施工中の推進管接続時に、先端の掘進機面板に作用する水圧や土圧によって、推進管列が発進立坑側に押し戻されるバッキングを、複数ケ所の注入孔を利用することによって、安全で確実に防止できる技術を実現した。 When the propulsion pipe is connected during propulsion construction, the backing that pushes the propulsion pipe row back to the start shaft side by water pressure or earth pressure acting on the excavator face plate at the tip is safe and reliable by using multiple injection holes. The technology that can be prevented.
図1は、本発明のバッキング支持金具を説明する断面図である。バッキング支持金具1は、四方の側板と底板からなる箱体3と、該箱体3の底板中央に固設した円筒状の嵌設桿4とにより構成される。底板の嵌設桿4部には、嵌設桿4の内径とほぼ同径で孔が開口されている。底板の孔からは、嵌設桿4内を通って推進管の壁内面から突出する長さをもった固定ボルト5が嵌挿され、固定ボルト5の下端はネジ部が設けられて締付具6が取り付けられている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a backing support fitting of the present invention. The backing support fitting 1 is composed of a
嵌設桿4は、所定の長さで製作されており、その内外径及び本数は受け持つバッキング力の大きさによって変化させる。通常は、下端に連結される接続ソケット7の外径よりも大きなものとなっている。嵌設桿4は、推進管が受けるバッキング力を箱体3に確実に伝達するために箱体3の底板に強固に固設されている。固設方法としては、従来技術である溶接技術等が一般に用いられる。
The
箱体3は、嵌設桿4を介して伝達されたバッキング力に対して、変形や破損しないように強度の高い鋼材等で強固に製作されている。
The
図2は、本発明の注入孔を説明する断面図である。注入孔2は、推進管10の壁内面から放射方向に所定の長さで内ネジ加工した円筒状の接続ソケット8を設け、壁外面からは円筒状の特殊ソケット7を前記接続ソケット8の中心軸と同軸となるように連結して構成される。通常は、特殊ソケット7の内径の方が接続ソケット8の内径よりも大きくなっている。特殊ソケット7内径と接続ソケット8内径が異なる場合は、連結部には接続板9が設置されて一体化される。接続板9の中央部は、接続ソケット8の内径とほぼ同径で開口されて特殊ソケット7とは貫通した状態となっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the injection hole of the present invention. The injection hole 2 is provided with a
特殊ソケット7の内径は、前記した嵌設桿4の外径が収納できる大きさに設定される。注入孔2を構成する特殊ソケット7及び接続ソケット8は、コンクリ−ト打設時に一体化して構築され、強固な構造となっている。
The inner diameter of the
図3は、本発明のバッキング防止状況を説明する断面図である。推進管10の頂部には、特殊ソケット7と接続ソケット8が連結された注入孔2が設けられている。注入孔2の特殊ソケット7内には、バッキング支持金具1の嵌設桿4が嵌設され、上部の箱体3の側板位置には移動固定枠11が当接して固設されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the backing prevention situation of the present invention. At the top of the
箱体3の頂部から、固定ボルト5を嵌設桿4内から接続ソケット8内を通して推進管10の内部に突出させ、固定ボルト5を推進管10の内面で締付具6によって締め付けることによって、バッキング支持金具1を固定する。
From the top of the
推進管10の接続時に、元押ジャッキが縮小されると掘進機先端の面板に作用する水圧や土圧によって、推進管10にはバッキング力が作用する。バッキング力によって推進管10は、後方へ押し戻されようとするが、推進管10の注入孔1の特殊ソケット7内に嵌設された嵌設桿4が推進管10の後退を阻止する。嵌設桿4は、予め想定されるバッキング力に対して変形や破損しないように本数や大きさが検討されている。
When the
箱体3からのバッキング力を受ける移動固定枠11は、バッキング力によって決定された注入孔1数に合わせて形状が決められる。推進管10の頂部と両サイドの3点に注入孔1を計画した場合は、移動固定枠11の形状は各注入孔1位置に移動固定枠11面が隣接するように門型形状となる。
The shape of the movable fixed
移動固定枠11の支持は、発進立坑壁の前方又は後方から移動阻止材(図示省略)を延長させて固設する構造となっている。移動固定枠11や移動阻止材はバッキング力によって変形や座屈等を起こさないように、強度の高いH型鋼材等で製作される。
The support of the movable fixed
推進管10の接続が終了すると、最後部の推進管10端面に元押ジャッキが当接されて推進準備が完了する。推進準備が完了すると、各注入孔2に嵌設したバッキング支持金具1が撤去され、接続ソケット8部に逆止弁とメクラ蓋を装着して推進施工が再開される。
When the connection of the
地下水圧の高い土質条件や土被りが深い施工条件下での推進工事に適用できる。 It can be applied to propulsion work under soil conditions with high groundwater pressure and deep soil cover.
1 バッキング支持金具
2 注入孔
3 箱体
4 嵌設桿
5 固定ボルト
6 締付具
7 特殊ソケット
8 接続ソケット
9 接続板
10 推進管
11 移動固定枠
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Backing support metal fitting 2
8
Claims (1)
推進管の所定の位置に、壁面に直交するように壁内面から放射方向に所定の長さで内ネジ加工した円筒状の接続ソケットを設け、壁外面からは円筒状の特殊ソケットを前記接続ソケットと中心軸が同軸となるように連結して設けた注入孔と、前記特殊ソケットとほぼ同じ長さで前記特殊ソケットに内接する円筒状の嵌設桿を有し、前記嵌設桿の一端に強固な箱体の底板を連結して設けたバッキング支持金具とにより、前記バッキング支持金具の嵌設桿を推進管外部から特殊ソケット内に嵌設し、前記箱体側面の一面を推進管の外周部に設置した移動固定枠に当接して固定することによって、バッキングを防止させることを特徴とするバッキング防止装置。 In the backing prevention device that prevents the phenomenon where the propelling pipe row is pushed back to the start shaft side by the water pressure and earth pressure acting on the excavator face plate at the tip when propelling pipe is connected during propulsion construction,
A cylindrical connection socket that is internally threaded with a predetermined length in the radial direction from the inner surface of the wall so as to be orthogonal to the wall surface is provided at a predetermined position of the propulsion tube, and a cylindrical special socket is provided from the outer surface of the wall. And an injection hole that is connected so that the central axis is coaxial, and a cylindrical fitting rod that is in the same length as the special socket and that is inscribed in the special socket, at one end of the fitting rod The backing support fitting provided by connecting the bottom plate of the strong box body is fitted into the special socket from the outside of the propulsion pipe, and one side surface of the box body is attached to the outer periphery of the propulsion pipe. Backing prevention device characterized in that backing is prevented by abutting and fixing to a movable fixed frame installed in a section.
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