JP5469844B2 - 低耐荷力方式の長距離推進工法 - Google Patents

Description

本発明は、長距離の推進が可能で、施工後の推進管内に隙間のない低耐荷力方式の推進工法に関する。

下水道の布設は道路の下に埋設されることが大半で、交通量の多い幹線道路や商店街、住宅街などでは交通渋滞、振動、騒音などの環境問題が発生することになる。そこで、これらの問題への対処の点から、立坑を掘り、推進工法で下水道管を布設することが多くなって来た。

推進工法としては、高耐荷力方式と低耐荷力方式が知られている。高耐荷力方式とは、図１にその概要を示したように、推進管１として鉄筋コンクリート管に代表される高耐荷力管を用いて推進するもので、該管が元押し装置２からの推進力を直接受けてこれを先導体３に伝達して施工する方式であり、長距離を推進することが可能である。

一方、低耐荷力方式とは、図２にその概要を示したように、推進管１として塩化ビニル管等の低耐荷力管５を用いて推進するもので、先導体３の推進に必要な元押し装置２からの推進力の初期抵抗を推進力伝達ロッド４に作用させ、推進管１には地山と管外面の周面抵抗のみを負担させる施工方式であり、塩化ビニル管は高耐荷力方式の推進管１と比較して、軽量で取り扱いが簡易、しかも安価なため、高耐荷力方式に比較して工事期間も短く、安価に施工できるという特徴がある。

しかしながら、周面抵抗力は推進距離に比例して大きくなり、発進立坑に近い推進管１は全推進延長分の周面抵抗力に対向する大きな力がかかることになるため、低耐荷力方式においては、推進管１と地山との周面抵抗力の許容耐荷力を超えない推進延長に制限されていた。

そこで、長距離推進が可能な低耐荷力方式の推進工法が本発明者らによって提案されている（特願2007-108693）。

この推進工法によれば、図３に示すように、低耐荷力に使用される推進管材料を、推進管と地山との周辺摩擦抵抗力が推進管の許容耐荷力を下回る本数ごとに、元押しジャッキからの推力を伝達する推進伝達インナーユニット６に設置された推進管支持部材７で支持することで、推進延長は推進管材料で制限されることなく、長距離推進が実現されている。
特願２００７‐１０８６９３

しかしながら、前記の低耐荷力方式の推進工法においては、長距離推進が実現されるものの、推進管支持部材が設けられた推進伝達インナーユニットの回収方法については、十分な検討がなされているとは言えなかった。

図４（A）（B）および（C）は、前記の低耐荷力方式の推進工法における推進伝達インナーユニットの回収方法を例示する説明図である。

図４（A）に示すように、前記の工法においては、推進管支持部材７で推進管１を支持して押し進め、所定の位置まで推進管１が到達した後、推進伝達インナーユニット６を回収する。この際、前記の工法においては、図４（B）に示すように、引き込みロッド８を推進管後方に引いて、すべての支持部材７を同時に推進管１の内方に引き込んだ後、推進伝達インナーユニット６を回収している。

しかしながら、このようにして推進伝達インナーユニットを回収した場合、図４（C）に示すように、推進伝達インナーユニット６の回収後に、推進管支持部材７が位置にしていた箇所に複数の隙間９が生じることになる。そして、下水道などにおいては、この隙間９に汚染物などが堆積することが原因で、施工後の推進管１が詰まってしまうことがあることが分かった。したがって、前記の低耐荷力方式の推進工法においては、定期的な管の清掃や管の交換が必要となり、多大な労力、コストがかかってしまうことが問題であった。

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、推進管支持部材が設けられた推進伝達インナーユニットを利用した低耐荷力方式の推進工法において、推進伝達インナーユニット回収後の推進管内に隙間が生じることがなく、管内の詰まり等を招くことのない推進工法を提供することを課題としている。

本発明は、第１に、低耐荷力に使用される推進管材料を、推進管と地山との周辺摩擦抵抗力が推進管の許容耐荷力を下回る本数ごとに、元押しジャッキからの推力を伝達する推進伝達インナーユニットの上部と下部に設置された推進管支持部材で支持する低耐荷力方式の長距離推進工法であって、推進伝達インナーユニットに、推進管支持部材の外方への突出と内方への引込みを自在とする進退機構と、推進管後方に後退させることで、推進管支持部材を内方に引き込む引き込みロッドと、滑材吐出部と、前記滑材吐出部に連結する滑材ホースと、を設け、所定の位置まで推進管支持部材で推進管を支持して推進後、前記引き込みロッドを推進管後方へ後退することで、滑材ホースを滑材吐出部から脱離させ、且つ以下の１）２）の工程、１）推進管を支持状態にあって、前記引き込みロッドを推進管後方へ後退することで、推進管前方に位置する推進管支持部材を推進管の内方に引き込む工程、２）推進管を押出し、前記工程１）の推進管支持部材の引き込みによって生じた推進管の隙間を詰める工程、により、推進伝達インナーユニットを回収する低耐荷力方式の長距離推進工法を提供する。

そして、第２に、推進管支持部材と、推進管支持部材の外方への突出と内方への引込みが自在な進退機構部と、引き込みロッドと、滑材吐出部と、前記滑材吐出部に連結する滑材ホースとを有し、推進管支持部材は、推進管の前方から順に内方への引込みが可能とされており、前記引き込みロッドが推進管後方へ後退することで、前記推進管支持部材が内方へ引き込まれ、前記引き込みロッドが推進管後方へ後退することで、前記滑材ホースが前記滑材吐出部から脱離する推進伝達インナーユニットを提供する。

本発明によれば、施工後の推進管に隙間が生じないため、管の詰まりが生じることがない。したがって、管の清掃頻度を大幅に減少させることができ、また、管の交換もほとんど不要となるため、大幅なコスト削減を実現することができる。また、推進伝達インナーユニットに備えられた引き込みロッドおよび進退機構部によって、簡便かつ確実に推進管支持部材を内方に引き込むことができ、確実に推進伝達インナーユニット回収することができる。

本発明は、前記のとおりの特徴を有するものであるが、以下に、発明の実施の形態について説明する。

本発明は、図３に例示するように、推進管１をその許容耐荷力を下回る所要本数の短い延長で推進伝達インナーユニット６に設けた推進管支持部材７で支持させることで、支持される推進管１の本数分と地山との周面抵抗力は推進管支持部材７を設けている推進伝達インナーユニット６に作用させている。このように推進管１の許容耐荷力を下回る本数ごとに推進管支持部材７で推進管１を支持することで、推進延長の制限を推進伝達インナーユニットの許容耐荷力としているため、低耐荷力方式においても長距離の推進を可能にしている。

また、推進管支持部材７による支持は、図３に示すような推進管１の接続部での支持に加えて、図５に例示するように、推進管１の中間部分に凹部１０を設け、この凹部１０において支持することもできる。

そして、本発明においては、推進伝達インナーユニットは、推進管支持部材７の外方への突出と内方への引込みを自在とする進退機構を有している。進退機構は、推進管支持部材の形状、構造、大きさ、配置形態等に対応して様々な機構とすることができ、例えば、図６に例示する機構とすることができる。

図６に例示する進退機構は、軸１１を中心に、推進管支持部材７とローラー１２が対極に設け、引き込みロッド８を前後させることで、ローラー１２が、引き込みロッド８に形成されているスロープ８aに沿って上下移動し、これによって軸１１を支点として推進管支持部材７が、ローラー１２の上下動とは逆に上下動する機構である。

図７（A）および（B）は、図６に例示した進退機構を利用した推進管の支持を示す概略図および断面図であり、図８（A）および（B）は、図６に例示した進退機構を利用した推進管支持部材の引き込みを示す概略図および断面図である。

この進退機構は、図７（A）に示すように、ローラー１２を引き込みロッド８のスロープ８aの下方に位置させることで、推進管支持部材７が推進管１を支持する状態とすることができる。このとき、推進管の断面は、図７（B）に示すようになる。

そして、図８（A）に示すように、例えば、引き込みロッド８を推進管１の後方に引っ張ることで、ローラー１２を引き込みロッド８のスロープ８aの上方に位置させ、このローラーの上方への移動に伴って、推進管支持部材７を下方へ操作することができる。これによって、推進管支持部材７は内方へと引き込まれることになる。このとき、推進管の断面は、図８（B）に示すようになる。

このように、図６、図７および図８に示す進退機構によれば、引き込みロッド８を前後させることで、推進管支持部材７が上下に操作され、推進管１の支持と内方への引き込みを円滑に行なうことができる。

また、進退機構は、例えば、図９に例示するような機構とすることもできる。

この進退機構は、推進管支持部材７にピン１３を設け、このピン１３をスロープ状の溝１４に嵌合させて、引き込みロッドを引くことで、このピン１３がスロープ状の溝１４内を前後に動き、ピン１３の動きに伴って推進管支持部材７が上下する機構となっている。

図１０（A）および（B）は、図９に例示した進退機構を利用した推進管の支持を示す概略図および断面図であり、図１１（A）および（B）は、図９に例示した進退機構を利用した支持部材の引き込みを示す概略図および断面図である。

この進退機構は、図１０に示すように、ピン１３を溝１４のスロープの上方に位置させることで、推進管支持部材７が推進管１を支持する状態とすることができる。このとき、推進管の断面は、図１０（B）に示すようになる。

そして、図１１に示すように、例えば、引き込みロッド８を推進管１後方に引っ張ることで、ピン１３をスロープの下方に移動させ、このピン１３の下方への移動によって推進管支持部材７は内方へと引き込むことができる。このとき、推進管の断面は、図１１（B）に示すようになる。

この進退機構におけるスロープ状の溝１４は、引き込みロッド８に設けることもできるし、引き込みロッド８と連動して前後に動く別体に設けてもよい。この進退機構によっても、推進管１の支持と内方への引き込みを円滑かつ確実に行なうことができる。

そして、本発明における推進管支持部材７および進退機構は、その他様々な態様が可能であるが、いずれの形態においても、推進管支持部材７は、推進管１の前方から順に、内方への引き込みが可能な構造とされている。

次に、本発明における、推進伝達インナーユニットの回収について説明する。図１２（A）〜（C）および図１３（D）〜（G）は、本発明における推進伝達インナーユニットの回収方法を例示する説明図である。

本発明においては、まず、図１２（A）に示すように、推進管支持部材７（図１２では７a、７b、７c）で推進管１を支持して所定の位置まで推進する。
そして、図１２（B）、（C）、図１３（D）〜（G）の手順で、推進伝達インナーユニット６を回収する。

まず、図１２（B）に示すように、引き込みロッド８を推進管１後方に引いて推進管１の前方に位置する一組の推進管支持部材７aのみを推進管１の内方に引き込む。この時、推進管支持部材７aの引き込みによって、推進管１には隙間９aが生じている。ここで、「一組の推進管支持部材」とは、図１２で示すように、同一の推進管接合部に設けられた２つ以上の推進管支持部材をいう。

そして、次に、図１２（C）に示すように、推進管支持部材７aの後方で、推進管１を支持状態にある推進管支持部材７b、７c・・・（以下、図示していない）で、推進管１を支持して押出し、前記の隙間９aを詰める。この時、推進管１は、隙間９aの分だけ前進することになる。

続いて、図１３（D）に示すように、再び引き込みロッド８を引いて、推進管１を支持状態にあって、推進管前方に位置する一組の推進管支持部材７ｂのみを推進管１の内方に引き込む。この時、推進管支持部材７ｂの引き込みによって、推進管１には隙間９ｂが生じている。

そして、図１３（E）に示すように、推進管支持部材７ｂの後方で、推進管１を支持状態にある推進管支持部材７c・・・（以下、図示していない）で、推進管１を支持して押出し、前記の隙間９ｂを詰める。この時、推進管１は、隙間９ｂの分だけ前進することになる。

同様に、図１３（F）に示すように、再び引き込みロッド８を引いて、推進管１を支持状態にあって、推進管前方に位置する一組の推進管支持部材７ｃのみを推進管１の内方に引き込む。この時、推進管支持部材７ｃの引き込みによって、推進管１には隙間９ｃが生じている。

そして、図１３（G）に示すように、推進管支持部材７ｃの後方で、推進管１を支持状態にある推進管支持部材（図示していない）で、推進管１を支持して押出し、前記の隙間９ｃを詰める。この時、推進管１は、隙間９ｃの分だけ前進することになる。

このように、本発明においては、１）推進管を支持状態にあって、推進管前方に位置する推進管支持部材を推進管の内側に引き込む工程、２）推進管を押出し、前記工程１）の推進管支持部材の引き込みによって生じた推進管の隙間を詰める工程、を繰り返して、推進伝達インナーユニットを回収することを特徴としている。なお、推進管支持部材の引き込みは、推進の安定性を考慮すれば、一組の推進管支持部材を前方から順に引き込むことが好ましいが、二組以上の推進管支持部材を同時に引き込むこともできる。

本発明によれば、図１４に示すように、施工後の推進管には、図１２、図１３で示した隙間９a、９ｂ、９ｃはなく、汚染物などが堆積することがなく、施工後の推進管に詰まりが生じることがない。したがって、管の清掃頻度を大幅に減少させることができ、また、管の交換もほとんど不要となるため、管を維持するための大幅なコスト削減を実現することができる。

なお、図１２、図１３には図示していないが、推進伝達インナーユニットを回収するために、推進伝達インナーユニットに車輪等を設けることもでき、これによって、より円滑に推進伝達インナーユニットを回収することができる。

また、本発明においては、推進伝達インナーユニットに、送排泥管、滑材管、動力線、測量空間などを設けることもでき、推進管には、滑材注入口を設けることもできる。

滑材注入口を設ける場合には、図６および図９に例示した進退機構と同様の機構によって、滑材ホース等の上下動を可能にすることで、滑材ホース等の取り外しを行なうことができる。

図１５は、滑材の注入構造を例示する斜視図である。そして、図１５に例示するこの滑材の注入構造は、図６の進退機構と同様に、軸１１を中心に、滑材ホース１５とローラー１２が対極に設けられ、引き込みロッド８を後退させることで、ローラー１２が引き込みロッド８に形成されているスロープ８aに沿って上方へ移動し、これによって軸１１を支点として滑材ホース１５が下方に操作される構造となっている。なお、滑材を注入するための部材は、滑材ホースに限定されることなく、滑材の注入が可能であればその他の物品、形態であってもよい。

そして、図１６、図１７に、図１５に例示する滑材の注入構造による滑材ホースの脱離の概略を示す。図１６（A）および（B）は、滑材の注入を示す概略図および断面図であり、図１７（A）および（B）は、滑材ホースの脱離を例示する概略図および断面図である。

図１６に示すように、滑材ホース１５が滑材注入口１６に連結されて滑材が注入可能とされている場合には、ローラー１２は引き込みロッド８のスロープ８aの下方に位置している。このとき、推進管の断面は、図１６（B）に示すようになる。

そして、滑材ホース１５を滑材注入口１６から脱離させる場合には、図１７に示すように、引き込みロッド８を推進管１の後方に後退させることで、ローラー１２を引き込みロッド８のスロープ８aの上方に位置させ、このローラーの上方への移動に伴って滑財ホース１５は下方へ動き、これによって、滑材ホース１５が滑材注入口１６から脱離する。このとき、推進管の断面は、図１７（B）に示すようになる。

さらに、図１８は、滑材の注入構造を例示する斜視図である。図１８に例示するこの滑材の注入構造は、図９の進退機構と同様に、滑材ホース１５にピン１３を設け、このピン１３をスロープ状の溝１４に嵌合させて、引き込みロッドを引くことで、このピン１３がスロープ状の溝１４内を前後に動き、滑材ホース１５が上下する構造となっている。

そして、図１９（A）および（B）は、滑材注入時の状態を例示する概略図および断面図であり、図２０（A）および（B）は、滑材ホース１５を滑材注入口１６から脱離させた状態を例示する概略図および断面図である。

図１９に例示するように、滑材ホース１５が滑材注入口１６に連結されて滑材が注入可能とされている場合には、ピン１３が溝１４のスロープの上方に位置している。このとき、推進管の断面は、図１９（B）に示すようになる。

そして、図２０に例示するように、滑材ホース１５を滑材注入口１６から脱離させる場合には、例えば、引き込みロッド８を推進管１後方に後退させることで、ピン１３をスロープの下方に移動させ、このピン１３の下方への移動に伴って、滑材ホース１５が下方に移動することで、滑材ホース１５が滑材注入口１６から脱離する。このとき、推進管の断面は、図２０（B）に示すようになる。

なお、滑材注入口１６には、逆止弁が設けられることが好ましく、これによって、滑材の逆流を確実に防止することができる。

このように、推進管に滑材注入口を設ける場合には、図１５〜図２０に例示した滑材注入構造によって滑材を注入後に滑材ホースを脱離させ、その後、推進伝達インナーユニットを回収する。

高耐荷力方式の推進工法についての一般説明図である。 低耐荷力方式の推進工法についての一般説明図である。 本発明の低耐荷力方式の推進工法における推進延長と周面抵抗力との関係についての一般説明図である。 従来の推進伝達インナーユニットの回収方法についての一般説明図である。 中間部分に凹部を設けた推進管の斜視断面図である。 進退機構を例示する斜視図である。 （A）は、図６の進退機構を利用した推進管の支持を例示する概略図、（B）は、図６の進退機構を利用した推進管の支持を例示する断面図である。 （A）は、図６の進退機構を利用した推進管の引き込みを例示する概略図、（B）は、図６の進退機構を利用した推進管の引き込みを例示する断面図である。 進退機構を例示する斜視図である。 （A）は、図９の進退機構を利用した推進管の支持を例示する概略図、（B）は、図９の進退機構を利用した推進管の支持を例示する断面図である。 （A）は、図９の進退機構を利用した推進管の引き込みを例示する概略図、（B）は、図９の進退機構を利用した推進管の引き込みを例示する断面図である。 （A）〜（C）は、本発明における推進伝達インナーユニットの回収方法を例示する説明図である。 （D）〜（G）は、本発明における推進伝達インナーユニットの回収方法を例示する説明図である。 本発明における推進伝達インナーユニットの回収後の推進管を示す説明図である。 滑材注入構造を例示する斜視図である。 （A）は、滑材の注入を示す概略図、（B）は、滑材の注入を示す断面図である。 （A）は、滑材ホースの脱離を例示する概略図、（B）は、滑材ホースの脱離状態を例示する断面図である。 滑材注入構造を例示する斜視図である。 （A）は、滑材の注入を示す概略図、（B）は、滑材の注入を示す断面図である。 （A）は、滑材ホースの脱離を例示する概略図、（B）は、滑材ホースの脱離状態を例示する断面図である。

符号の説明

１ 推進管
２ 元押し装置
３ 先導体
４ 推進伝達ロッド
５ 低耐荷力管
６ 推進伝達インナーユニット
７ 推進管支持部材
８ 引き込みロッド
９ 隙間
１０ 凹部
１１ 軸
１２ ローラー
１３ ピン
１４ 溝
１５ 滑材ホース
１６ 滑材注入口

Claims (2)

1. 低耐荷力に使用される推進管材料を、推進管と地山との周辺摩擦抵抗力が推進管の許容耐荷力を下回る本数ごとに、元押しジャッキからの推力を伝達する推進伝達インナーユニットの上部と下部に設置された推進管支持部材で支持する低耐荷力方式の長距離推進工法であって、
   推進伝達インナーユニットに、
   推進管支持部材の外方への突出と内方への引込みを自在とする進退機構と、
   推進管後方に後退させることで、推進管支持部材を内方に引き込む引き込みロッドと、
   滑材吐出部と、
   前記滑材吐出部に連結する滑材ホースと、を設け、
   所定の位置まで推進管支持部材で推進管を支持して推進後、前記引き込みロッドを推進管後方へ後退することで、滑材ホースを滑材吐出部から脱離させ、且つ
   以下の１）２）の工程、
   １）推進管を支持状態にあって、前記引き込みロッドを推進管後方へ後退することで、推進管前方に位置する推進管支持部材を推進管の内方に引き込む工程、
   ２）推進管を押出し、前記工程１）の推進管支持部材の引き込みによって生じた推進管の隙間を詰める工程、
   により、推進伝達インナーユニットを回収することを特徴とする低耐荷力方式の長距離推進工法。
2. 推進管支持部材と、推進管支持部材の外方への突出と内方への引込みが自在な進退機構部と、引き込みロッドと、滑材吐出部と、前記滑材吐出部に連結する滑材ホースとを有し、
   推進管支持部材は、推進管の前方から順に内方への引込みが可能とされており、
   前記引き込みロッドが推進管後方へ後退することで、前記推進管支持部材が内方へ引
   き込まれ、
   前記引き込みロッドが推進管後方へ後退することで、前記滑材ホースが前記滑材吐出
   部から脱離することを特徴とする推進伝達インナーユニット。

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