JPH01239297A

JPH01239297A - 土砂輸送方法

Info

Publication number: JPH01239297A
Application number: JP6461088A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kawasaki; 清川崎; Takaaki Fukumoto; 福元　隆明; Takenori Morimitsu; 森光　武則
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1989-09-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、道路下に通信用ケーブル、上下水道。

ガス等のための配管を、道路を開削することなしに建設
するための管推進工法において、掘削された土砂を所定
の位置まで輸送する土砂輸送方法に関する。特に、大型
の装置を搭載できない小型（８０ｃ−程度以下）の管推
進装置、都市内での工事等工事用地の確保に制限があり
、かつ、土砂を輸送する距離が長路Ｍ（曲線区間を含む
）となる場合に、装置が小型で経済的かつ装置の機構自
体及びその操作（管理）が簡易な土砂輸送方法に関する
。

（従来技術及び発明が解決しようとする課題）従来、こ
の種の土砂輸送方法としては、オーガによる土砂輸送方
法と、エアー圧送による土砂輸送方法とがある。しかし
、以下に示す問題があるため、その通用についてはいず
れも限界があった。

（＋）オーガによる土砂輸送方法従来、オーガを用いて、土砂を輸送する場合、土砂を輸
送する管の全長にわたってオーガを設置する必要がある
。従って、ｉ）オーガを土砂輸送区間全長にわたって設置する手間
がかかり、また、土砂輸送区間全長分のオーガの製作費
がかかるという問題がある。

１１）土砂の輸送距離が１００閣もの長距離になると、
オーガの所要回転トルクが膨大になって装置自体が複雑
で大きくなるという問題がある。

ｊｉ）オーガを用いて土砂を輸送する場合、その通用が
直線区間に限定される。従って、埋設物の輻較から、今
後、施工量が益々増大していく曲線区間に適用できない
という問題がある。

（ｎ）エアー圧送による土砂輸送方法従来、エアーを用いた土砂輸送方法は、人工的に、土砂
輸送管内にある一定の大きさのサンドプラグを輸送すべ
き土砂で形成し、その後、エアーの圧力によってサンド
プラグを輸送する方法をとっていた。この場合、土砂輸
送管とサンドプラグとの摩擦抵抗力に打ち勝つエアーの
圧力をサンドプラグにかける必要がある。しかも、サン
ドプラグを輸送させるためには、輸送途中サンドプラグ
の形状を保持させておかねばならない、（この理由は、
サンドプラグの輸送中その形状が崩れた場合、サンドプ
ラグを輸送させるためのエアーがブローしてしまい、サ
ンドプラグを輸送できなくなるからである。）従って、ｉ）土砂輸送中に、サンドプラグが壊れないように土砂
の性状を常にフロー値１０ｃ−程度以下に保つように、
厳しく管理しなければ土砂輸送できないという問題があ
る。

１１）また、フロー値の低い土砂しか輸送できないため
、土砂と土砂輸送管との摩擦抵抗が大きくなる。（フロ
ー値が低い程、土砂と土砂輸送管との摩擦抵抗が大きく
なる。）従って、土砂輸送に必要となるエアーの圧力が
大きくなり、土砂輸送装置が大きくなるという問題があ
る。

１ｉ）一定の大きさのサンドプラグを形成するため、摩
擦抵抗の大きな砂礫では、エアーの圧力が不足して土砂
の輸送ができなくなったり、また、逆に、粘性上等では
、エアーの圧力が強すぎて、輸送途中にサンドプラグが
壊れてしまい、土砂の輸送ができなくなる等、設定する
圧力の調整（管理）が非常に難しいという問題がある。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、長距離（ｔｏｏ　
ｍ以上）１曲線区間における土砂の輸送が可能であり、
かつ、装置が小型（動力源が小さい）、簡易（装置の構
造が簡易）で、操作自体も簡易（土砂の性状の管理及び
、エアーの圧力の管理等が容易）な土砂の輸送方法を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するため、管を用いた土砂輸送
方法において、エアーを土砂輸送管内に噴射しておき、
前記土砂輸送管内にスラリー化させた土砂を連続的に供
給し、前記土砂により土砂輸送管内のエアーの通路を一
時的に遮断し、通路を一時的に遮断された前記エアーの
圧力により土砂の噴発を繰り返し、土砂輸送することを
特徴とする土砂輸送方法を要旨とするものである。

（作用）本発明は、土砂をスラリー化することにより、土砂輸送
管と土砂（スラリー）との摩擦抵抗が減少し、土砂（ス
ラリー）を輸送させるためのエアーの圧力を減少（０，
２Ｋｇ／ｃｓ＋”程度の圧力で土砂輸送可能）できる。

また、軟らかい土砂を輸送する際、土砂輸送時に、サン
ドプラグを壊れに＜＜シ、単位時間当たりの排土量を増
加させることができる。また、エアーを輸送管内に常時
噴射させることと、土砂（スラリー）が連続的に供給さ
れることによって、土砂（スラリー）が土砂輸送管内の
エアーの通路を遮断した時点で、エアーによって土砂（
スラリー）が噴発される。この繰り返しによって土砂が
輸送される。従って、土砂輸送に必要なエアーの圧力は
、エアーの通路を遮断した土砂を噴発できれば良く、ど
のような土砂であっても、低圧で輸送可能となる。従っ
て、土砂性状の調整及びエアーの圧力の調節が一切不要
となる。

また、エアーを連続噴射させているため、土砂（スラリ
ー）の連続供給によって、エアーの通路が遮断されても
必ず土砂を噴発するため、土砂（スラリー）による土砂
輸送管内の土砂づまりが生じないという利点が生まれる
。（土砂輸送管全断面が完全に閉塞し、土砂の移動がで
きなくなるような土砂づまりが生じない、）（実施例）以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

なお、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸
脱しない範囲で種々の変更あるいは改良を行いうろこと
は言うまでもない０、第１図（ａ）、　（ｂ）及び（Ｃ
）は、本発明を通用する小口径推進工法の一例を説明す
るための図で、まず、簡易な小径のトンネルを築造しく
第１工程と称する。）、この小径のトンネルをガイドと
して、所定の大きな径のトンネルを築造する（第２工程
と称する。）ものである。

１はガイド管押込・引込装置３の設置及びガイド管４の
搬入を行うための発進立坑、２は拡径装置５のガイド管
４への取りつけ及び引込管６の搬入を行うための到達立
坑、また、ガイド管押込・引込装置３は、ガイド管を発
進立坑１から到達立坑２側に押込だり、発進立坑１側に
引込だすするための装置、ガイド管４は、所定の大きさ
径のトンネルを築造する前の前段階として、小径のトン
ネルを築造するための管（本発明を通用した場合に、土
砂の輸送管としての役割も兼ねる。）、拡径装置５は、
小口径のトンネルを大口径に拡大するための装置（第２
図に示すように、この装置の中に、土砂を掘削し、掘削
した土砂を取込、取込んだ土砂を本発明を利用して土砂
輸送する機構を搭載している。）、さらに引込管６は、
最終的に地中に布設するガス管、ケーブル収容管等の複
数の管である。

第１図（ａ）において、発進立坑１からガイド管押込・
引込装置３を用いて、ガイド管４を到達立坑２に向けて
押込む（第１工程）０次に、第１図（ｂ）、（りにおい
て、到達立坑２に到達したガイド管４に拡径装置５と数
本の引込管６をガイド管押込・引込装置３を用いて、発
進立坑１側に引込む、この際、拡径装置５に土砂輸送方
法を適用する土砂輸送装置を搭載させる。即ち、ガイド
管４によって拡径装置５を発進立坑１側に引込む際、拡
径装置５が、土砂を掘削し、掘削した土砂をガイド管４
内をとおして、発進立坑１まで輸送する（ｖ上玉１り。

第２図及び第３図は第１工程で小径の管（ｌｏｃｍ程度
）を推進し、第２工程でその管をガイドとして掘削孔を
拡げる場合に本発明の方法を適用する装置の一例を示し
た図である。第２図は断面で示した説明図、第３図はそ
の正面を示した説明図である。７はスラリーの通路とな
る土砂輸送管８（ガイド管４を用いる。）内にスラリー
を供給するためのスクリューオーガ、９は土砂を掘削し
、土砂をスラリー化する注入材を注入するための注入管
１０から注入される注入材と土砂を撹拌するカッタービ
ット、１１はスラリーを土砂輸送管８内を輸送させるた
めのエアー噴出口、１２は取り込んだ土砂を撹拌及び溜
めておくチャンバー１３内に土砂を取り込むための土砂
取り込み口、１４はカッタービット９とスクリューオー
ガ７を回転させるための回転モータである。

土砂輸送は、注入管１０から土砂をスラリー化させるた
めの注入材を土中に注入しながら回転モータ１４によっ
て回転するカッタービット９の回転掘削によって、土砂
の掘削及び注入材と土砂の撹拌による土砂のスラリー化
を行う０次に、スラリー化された土砂は、土砂取込口１
２からチャンバー１３内に取込まれる。取込まれたスラ
リーは、回転モータ１４によって回転するスクリューオ
ーガ７によって、土砂輸送管８内に送り込まれる。スラ
リーはスクリューオーガ７の通過後、輸送力が急激に減
少するため、土砂輸送管８を閉塞させてしまう。

そこで、スクリューオーガ７の軸を中空にして、その先
端のエアー噴出口１１から常時エアーを噴出させておく
ことによって、スラリーが土砂輸送管８の断面を閉塞し
たら、直ちにエアーの圧力による噴発をおこさせる。こ
の繰り返しによって、土砂を輸送する。

さらに、第４図（ａ）、　（ｂ）及び（Ｃ）は本発明を
説明するための概要図である。土砂輸送方法を図に沿っ
て説明する。

第４図（ａ）において、Ａ部の土砂をカンタ−ピント９
により掘削し、チャンバー１３のＢ部に取り込み、スク
リューオーガ７でスラリー１５を土砂輸送管８の０部に
送り込む。

次に、第４図（１））において、スラリー１５が土砂輸
送管８の０部に溜り、土砂輸送管８を閉塞しはしめる、
スラリー１５はエアー噴出口１−１から噴き出すエアー
の圧力によって噴発する直前となる。

さらに、第４図（Ｃ）において、スラリー１５が土砂輸
送管８を閉塞すると、０部に溜ったス、ラリ−１５がエ
アーの圧力よって噴発して土砂輸送管８内を輸送される
。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば管を用いた土砂輸
送方法において、エアーを土砂輸送管内に噴射しておき
、前記土砂輸送管内にスラリー化させた土砂を連続的に
供給し、前記土砂により土砂輸送管内のエアーの通路を
一時的に遮断し、通路を一時的に遮断された前記エアー
の圧力により土砂の噴発を繰り返し、土砂輸送すること
により１）曲線区間での土砂輸送が可能である。

１１）土砂の性状管理、エアー圧力の管理が不要である
。

１ｕ）エアーは低圧力で良い。

という特徴を有するため、長距離２曲線区間での土砂輸
送ができ、装置が簡易、小型かつ経済的となる。

本土砂輸送方法の応用分野としては、機械設置スペース
が限定される小口径推進（直径が８０ｃｍ程度以下の人
が入るスペースがないトンネルを築造する際）、特に、
都市内における埋設物が輻較し、直線推進とすることが
困難もしくは、直線推進した場合、発進・到達立坑が深
くなり不経済となる場合に（小型で曲線区間でも土砂輸
送可能な）本土砂輸送方法は好都合となる。

また、地中を掘削してトンネルを築造する場合、排土す
ることにより、推力を低い値に抑えることができるが、
このことは逆に、排出することによって、小規模な設備
で長距離推進が可能になることを意味する。

従って、本土砂輸送方法を小口径推進に通用することに
よって、従来の技術では実現できなかった、曲線施工を
含めた長距離推進が小型かつ簡易な設備で実現可能にな
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）及び（Ｃ）は本発明を通用する
小口径推進工法の一例を説明する図、第２図及び第３図
は本発明を通用する装置の一例を示した図で、第２図は
断面図、第３図は正面図、第４図（ａ）、Φ）及び（Ｃ
）は本発明を説明するための概要図である。第１図（ｂ）（Ｃ）第２図／］Ｏ第４図（ｄ）（ｂ）（Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

管を用いた土砂輸送方法において、エアーを土砂輸送管
内に噴射しておき、前記土砂輸送管内にスラリー化させ
た土砂を連続的に供給し、前記土砂により土砂輸送管内
のエアーの通路を一時的に遮断し、通路を一時的に遮断
された前記エアーの圧力により土砂の噴発を繰り返し、
土砂輸送することを特徴とする土砂輸送方法。