JPH04198595A - 管路の敷設方法 - Google Patents

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、地中に管路を敷設する方法に関する。

さらに詳述すれば、合成樹脂製の帯状体を螺旋状に巻回
して製造される螺旋管により内周面かライニングされた
管路を敷設する方法に関する。

（従来の技術） 地中に管路を敷設する方法の一つにシールド工法か知ら
れている。該シールドエ法では、地中に形成されたトン
ネルの内壁を、シールドにより彼覆しく一次覆工）、そ
のシールド内周面をさらに管材により被覆される（二次
覆工）。二次覆工としては、例えば、特開平１−２６３
３９５号公報に開示されているように、シールド内に、
該シールド内壁とは適当な間隔をあけて型枠を形成し、
該型枠とシールドとの間にモルタルを注入して硬化させ
た後に、該型枠を撤去する方法、あるいは、特開昭５９
−１８５３００号公報に開示されているように、シール
ド内に、推進管を挿入して、該推進管とシールド内周面
との間にモルタルを注入する方法等か知られている。

（発明か解決しようとする課題） 特開平１−２６３３９５号公報に開示された方法では、
シールドと型枠との間にモルタルを注入して硬化させた
後に、この型枠を撤去する必要かあり、作業か煩雑にな
るという問題かある。また、特開昭５９−１８５３００
号公報に開示された方法では、シールド内に推進管の推
進を容易にするために、ンールｌ、の内径に対して、十
分に外径の小さい推進管を使用する必要かある。しかし
、推進管の外径か小さくなると、シールド内周面と推進
管外周面との間隙か大きくなり、その間隙内に充填され
るモルタル等の裏込め剤量か多くなるという問題かある
。

また、トンネルの口径か大きい場合や長い場合には、推
進管をシールド内に推進さぜることは容易てはなく、大
型の機械等か必要になる。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目
的は、大口径のシールドの全長にわたってライニング管
にてライニング管にてライニングされた管路の敷設方法
を提供することにある。本発明の他の目的は、該ライニ
ング管を７−ルド内に容易に挿入することかでき、しか
もシールド内面にほぼ密着した状態とされるために、ン
ール１へとライニング管との間隙に充填される裏込め剤
量を著しく低減できる管路の敷設方法を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明の管路の敷設方法は、 各側縁部が相互に係合し得る帯状体を、製管機により螺
旋状に巻回して、帯状体の相互に隣接する各側縁部同士
を係合させた螺旋管を製造し、製造された螺旋管を、ト
ンネル内壁を覆う管状のン一ルド内に挿入し、該シール
ドの全長にわたって挿通させる工程と、 該螺旋管の先端部をシールドの端部に固定する工程と、 螺旋管をクランプして該螺旋管に回転力を付与しつつシ
ールドないを移動し得る回転駆動機により螺旋管をクラ
ンプした法曹て、前記製管機により螺旋管を製造しつつ
、該回転駆動機にて、該製管機に同調させて該螺旋管に
回転力を付与することにより、該螺旋管における先端側
部分を所定長さにわたって拡径してシールド内周面に密
着さμｍる拡径工程と、 拡径された部分から所定の長さだけ離れた螺旋管の拡径
されていない部分を前記回転駆動機によりクランプする
クランプ工程と、該拡径工程とを繰り返してシールドの
内周面を全長にわたって螺旋管にてライニングする工程
と、 該螺旋管とシールドとの間に裏込め剤を充填する工程と
、を包含してなり、そのことにより上記目的か達成され
る。

（作用） 本発明の管路の敷設方法では、螺旋状に巻回された場合
に相互に隣接する側縁部同士が停台状態とされる帯状体
と、該帯状体を螺旋管とする製管機と、該製管機により
製造される螺旋管をクランプして、該螺旋管に回転力を
付与する回転駆動機と、が使用される。該製管機は、ト
ンネル内壁を被覆する管状のシールド内に、製造される
螺旋管か挿入されるように配置される。そして、シール
ド内に所定の小口径の螺旋管か全長にわたって挿通され
る。このような状態で、螺旋管の先端部をシールドに固
定して、製管機を駆動するとともに、回転駆動機により
、螺旋管に製管機に同調して回転力を付与する。これに
よ１八螺旋管を構成する帯状体に推進力か付与されて、
該螺旋管は先端部側から順次拡径される。このような動
作か繰り返されることにより、螺旋管が拡径されてシー
ルドの内周面にほぼ密着される。そして、螺旋管外周面
と７一ルド内周面との間隙内に裏込め剤が充填されて、
該螺旋管か固定される。

６一 （実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明の管路の敷設方法では、第１図に示すように、ま
ず、地中に形成されたトンネル内の内壁か、全体にわた
って管状のシールド８１により被覆される。その後に、
該シールド内周面か、さらに螺旋管によりライニングさ
れる。シールド８１の一方の端部か接続されている立坑
８２内には、製管機２０か、シールド８１の開口部に対
向して配置される。

そして、該製管機２０に、地上に配置された帯状体ロー
ル８３から繰り出される帯状体１０か、立坑８２を介し
て、順次、製管機２０に送給される。製管機２０は、内
部に順次導入される帯状体】０を、所定の螺旋角を有し
て円筒周面上に配設された製管ローラにより強制的に屈
曲して、該帯状体ｉｏを螺旋状に巻回する。

製管機２０に導入される帯状体１０は、第２図に示すよ
うな断面形状をしている。該帯状体１０は、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーポ不−
１・、ポリエステル、あるいはこれ＝７− らの樹脂をカラス繊維で補強した樹脂等の材料により成
形される。

該帯状体１０は、帯板状の基板１２の背面に多数の断面
Ｔ字状の補強リブ１９が設けられている。該基板１２の
一方の側縁部の背面には、嵌合突条１３か立設されてい
る。基板１２の他方の側縁部は、嵌合突条１３か設けら
れた基板］２の側縁部が係合し得るように基板１２の厚
みたけ背面側に段落ちした段落ぢ部１４になっており、
その段落ち部１４には、嵌合突条１３か若干の間隙を有
した状態て嵌入し得る嵌合凹溝１５か設けられている。

このような帯状体１０は、前記製管機２０により、嵌合
突条１３、補強リブ１９、嵌合凹溝１５か立設された基
板１２背而側か外周側になるように、螺旋状に巻回され
、嵌合突条１３か嵌合凹溝１５内の空間に嵌合されるこ
とにより所定径の螺旋管とされる。このとき、段落ち部
１４における側縁部１６が、隣接する補強リブ１９に係
止される。これにより、螺旋状に巻回された帯状体１０
の側縁部同士は強固に係止され、所定の径を保持する。

製管機２０により製造された螺旋管」０“は、第１図（
ｂ）に示すように、順次、シールド８１内へ挿入される
。

シールド８１内には、回転駆動機３０か予め配置されて
おり、該回転駆動機３０内をシールド８１内に挿入され
た螺旋管ｌＯ“か挿通ずる。回転駆動機３０は、螺旋管
１０゛をクランプして、該螺旋管１０“に回転力を付与
するようになっている。該回転駆動機３０は、第３図お
よび第４図に示すように、シールド８１内を軸心方向に
移動し得る自走式の台車３１と、該台車３１上に配設さ
れて螺旋管１０°をクランプするクランプ機構３２とを
有している。

台車３１は、一対の車輪３１ａおよび３１ａか、移動方
向の各側部にそれぞれ設けられており、一方の側部にお
ける一対の車輪３１ａか走行用モーター３１ｂにより回
転駆動される。

該台車３１上に配設されたクランプ機構３２は、台車３
１における走行方向の各側部に、シールド８１内に挿入
された螺旋管１０°の下部を取り囲むように設けられた
ブラケット３２１）および３２ｂを有している。

Ｑ− 両ブラケット３２ｂの下部の間には、駆動プーリ３２ｃ
か水平状態で回転可能に支持されており、該駆動プーリ
３２ｃか、台車３１上に配設された駆動モーター３２ｄ
によって回転駆動される。また、螺旋管］０°の各側部
の外方に位置する各ブラケット３２ｂのそれぞれの上部
間には、支持ローラ３２ｅおよび３２ｅか水平状態で回
転可能に支持されている。両支持ローラ３２ｅおよび３
２ｅは、シールド８１内に挿入される螺旋管１０“の外
径よりも若干小さい間隔をあけた状態になっている。そ
して、下側の駆動プーリ３２ｃに、無つ：Ｍ状のクラン
プベルｌ−３２ａが巻き掛けられた状態になっており、
該クランプヘルド３２ａ内に螺旋管１０゛か挿入される
。クランプヘルド３２ａ内に螺旋管１０’か挿入される
と、下側の駆動ブー！Ｊ３２ｃおよび該螺旋管］０°に
クランプヘルド３２ａか緩やかな状態で巻き掛けられる
。上側の各支持ローラ３２ｅは、このような状態で螺旋
管１０’をクランプベルト３２ａを介シて支持する。

台車３１上の幅方向の一方の側部にはテンンヨンローラ
３２ｆが回転可能に配設されており、下側の駆動プーリ
３２ｃおよび螺旋管１０゛に巻き掛けられたクランプヘ
ル）　３２ａの外周面か、該テンションローラ３２ｆに
より押圧される。また、台車３１における該テンンヨン
プーリ３２ｆに対向する位置には、油圧シリンター３２
ｇが配設されている。この油圧シリンター３２ｇのピス
トンロフト３２ｈは、クランプヘルド３２ａに向かって
斜め上方へ進出するようになっており、該ビス！・ンロ
ノド３２ｈの先端に、テンンヨンプーリ３２ｋか回転可
能に支持されている。そして、油圧シリンタ’−３２ｇ
のピストンロッド３２ｈか進出すると、該ピストンロッ
ト３２ｇ先端に支持されたテンションローラ３２ｋか、
クランプヘルド３２ａの外周面に圧接され、該クランプ
ヘルｈ３２ａにテンションを付与する。

このような構成の回転駆動機３０は、シールド８１をラ
イニングする際には、第１図（ａ＞に示すように、予め
、シールド８１内に位置される。そして、製管機２０に
より製造される螺旋管１０°か、／−ルト８１内に挿入
されると、回転駆動機３０のクランプヘルド３２ａにテ
ンションか付与されないように、油圧／；）＝１１− ンター３２ｇのピストンロッド３２ｈを退入させておい
て、該クランプヘル）　３２ａ内に螺旋管１０°の先端
部を挿入する。このような状態で、さらに、製管機２０
により螺旋管１０“を製造して、第１図（ｂ）に示すよ
うに、該螺旋管１０’をンール）・８１内−・所定の長
さだけ推進させる。

このようにして、回転駆動機３０から螺旋管」０°か所
定の長さＳ（例えば４ｍ程度）たけ延出した状態になる
と、該回転駆動機３０におけるクランプ機構３２の油圧
ンリンダー３２ｇか駆動され、そのピストンロッド３２
ｈが進出する。これにより、該ピストンロッド３２ｈ先
端に取り付けられたテンションローラ３２ｋが、螺旋管
１０′が内部を挿通するクランプ−、ルト３２ａの外周
面を押圧し、該クランプヘル）　３２ａにテンションか
付与される。そして、クランプヘルド３２ａは、螺旋管
１０°先端部に強く巻き付いたクランプ状態になる。

回転部”ＪＪノ機構３０のクランプ機構３２により螺旋
管１０′かクランプされた状態になると、製管機２０か
駆動されて、再度、螺旋管１０′か、順次、製造される
。

同時に、回転駆動機構３０におけるクランプ機構３２の
駆動モーター３２ｄか、製管機２０に同調して駆動され
、螺旋管１０′の回転速度と同様の速度で、螺旋管１０
°をクランプするクランプヘルド３２ａか周回移動され
る。その結果、クランプヘルド３２ａは、クランプした
螺旋管１０°に回転力を付与する。しかも、台車３１の
走行モーター３１ｂが駆動されて、螺旋管１０゜の推進
に同調して台車３１かシールド８１内を走行される。こ
のようにして、製管機２０か駆動されると、該製管機２
０により製造される螺旋管１０°は、その先端部を回転
駆動機３０により回転力を付与されつつシールド８１内
を推進されるために、製造される螺旋管１０°か長（な
っても、支障なく製造し得る。このようにして、第１図
（Ｃ）に示すように、シールド８１の全長にわたって螺
旋管１０°が製造される。

シールド８１の端部まて螺旋管１０°か製造されると、
製管機２０による螺旋管１０′の製造が、−旦、停止さ
れるどともに、回転駆動機３０の走行およびクランプヘ
ルド３２ａの周回移動か停止される。そして、螺旋管１
０°の先端部かシールド８１に固定される。その＝１３
− 後に、回転駆動機構３０におけるクランプ機構３２によ
る螺旋管１０°のクランプを保持した状態で、製管機２
０を再度、駆動するとともに、回転駆動機３０のクラン
プヘルド３２を、製管機２０に同調させて周回移動させ
る。従って、螺旋管１０’には、帯状体ｌＯか順次送給
され、その送り込み速度と同様の速度て螺旋管１０゛は
、クランプヘル１ｉ２ａにより回転される。これにより
、螺旋管１０′の回転駆動機３０から延出した先端側部
分を構成する帯状体］０に推進力か付与される。このと
き、螺旋管１０’の先端部はシールド８１に固定された
状態になっているために、螺旋管１０’の先端部分にお
ける帯状体１０に推進力か付与され、第１図（ｄ）に示
すように、螺旋管１０“は、その先端から順次拡径され
る。この場合、回転駆動機３０は、螺旋管１０’の先端
側部分か拡径することにともなって、螺旋管１０°先端
側部分の軸方向長さか短くなることを補正するために、
製管機２０から離れる方向へと移動される。螺旋管１０
°か拡径されると、その拡径部分は、／−ルト８１内周
面にほぼ密着した状態になる。

このようにし−〇、回転駆動機３ｏがら延出した先端側
部分か順次拡径され、その拡径部と拡径されていない部
分とを連続するテーパー状部分が該回転駆動機３０の近
傍にまで達すると、螺旋管１０’の拡径に要する力か増
加し、回転駆動機３ｏにおけるクランプベルト３２ａを
駆動する駆動モーター３２ｄの負荷、および製管機２ｏ
における帯状体１ｏに推進力を付与するモーターの負荷
か増大する。両モーターの負荷が増大した状態になると
、両モーターの駆動か停止されるとともに、回転駆動機
３ｏにおけるクランプヘルド３２による螺旋管１０’の
クランプを解除するへく、油圧／ソンター３２ｇが駆動
される。そして、該回転駆動機３ｏの台車３１が、第１
図（ｅ）に示すように、製管機２ｏに接近する方向へ所
定距離Ｓたけ移動される。回転駆動機３ｏが所定距離Ｓ
たけ移動されると、クランプ機構３２のクランプヘルド
３２により螺旋管１０’をクランプするへく、油圧／リ
ンター３２ｇか駆動される。そして、該クランプヘルド
３２ａにより螺旋管１０′かクランプされた状態になる
と、該回転駆動機３０から延出した螺旋管１０’の先端
側部分における拡径されていない部分を拡径するべく、
前述の動作と同様に、製管機２０のモーターと回転駆動
機３０の駆動モーター３２ｇを同調させて駆動させると
ともに、回転駆動機３０の走行モーター３２ｄを駆動し
、第１図（ｆ）に示すように、螺旋管１０°における先
端側部分の帯状体１０に推進力を付与する。これにより
、螺旋管１０゛は、拡径されてシールド８１内周面にほ
ぼ密着した状態になる。

このような動作を順次繰り返すことにより、螺旋管１０
°は、先端側部分から順次拡径され、第１図（ｇ）に示
すように、拡径部か立坑８２近傍にまで達する。このよ
うな状態になると、回転駆動機３０が７−ルド８１内か
ら撤去される。回転駆動機３０のシールド８１内からの
撤去は、例えば、クランプヘルド３２ａを分離および結
合可能に構成しておくことにより、容易にてきる。

回転駆動機３０を／−ホト８１内から撤去した後は、製
管機２０によってのみ帯状体１０を螺旋管１０°に供給
することにより、該螺旋管１０°を拡径させる。この場
合は、螺旋管１０゛における拡径すべき部分の軸方向長
さか短いために、製管機２０により帯状体１０を供給す
ることによって、螺旋管１０°の帯状体１０に推進力か
付与され、該螺旋管１０゛は確実に拡径される。

このようにしてシールド８１の全長にわたって、螺旋管
１０’かその内周面にほぼ密着した状態になる七、螺旋
管１０°に連続する帯状体］０が切断される。これによ
り、シールド８１内周面にその全長にわたってほぼ密告
したライニング管か形成される。

このようにして、シールド８１の内周面かその全長にわ
たって螺旋管１０゛によりライニングされると、該螺旋
管１０°の上部に、第５図に示すように、軸方向に所定
の間隔をあけて、多数の貫通孔１０ａか形成される。そ
して、軸方向の一方の端部に位置する貫通孔１０ａか呟
裏込め剤としてモルタルか注入されて、螺旋管１０°と
シールド８１との間に充填される。

貫通孔１０ａから注入されたモルタルは、螺旋管１０’
におけるリブ１９の間を通流して、該螺旋管ｌＯ°の全
周に行き渡るとともに、螺旋管１０′の軸方向へも通流
する。そして、モルタルか注入されている貫通孔に隣接
する貫通孔１．０　ａからモルタルか流出した状態にな
ると、その貫通孔１．０ａからのモルタルの住人が終了
され、モルタルか流出した貫通孔１０ａから、再度、モ
ルタルか注入される。

このような作業か順次繰り返されることにより、螺旋管
１０°とシールド８１との間隙内にモルタルか充填され
る。そして、充填されたモルタルか硬化スることにより
、シールｌ”　８１内に螺旋管１０’か固定され、管路
が敷設される。

上述した実施例では、ライニングすべき管内に所定の小
口径の螺旋管を全長にわたって挿通させる際に、その挿
通を補助する回転進行補助手段として、回転駆動機が使
用されているか、本発明ではこのような回転駆動機を常
に使用する必要はない。つまり、使用される製管機かラ
イニングすべき管の全長にわたって所定の小口径の螺旋
管を挿通させることかできる製管力を有している場合に
は、回転進行補助手段としての回転起動機を使用する必
要は必ずしもなく、かかる小口径の螺旋管かライニング
すべき管内を進行する際に管内壁面から抵抗を受けるよ
うな状況下では、上述した回転駆動機以外の任意の回転
進行補助手段を用いればよい。このように、回転駆動機
は、小口径の螺旋管をライニングすべき管の全長にわた
って挿通させる際には必須の装置ではなく、この場合、
該回転駆動機は、例えば、下水管８１内における螺旋管
の到達端部近傍に予め設置しておけばよい。

（発明の効果） 本発明の管路の敷設方法は、このように、シールド内の
螺旋管は、製管機および回転駆動機により回転力を付与
されて拡径されるために、該シールドか大口径であって
も、その内周面にほぼ密着し得るように確実に拡径する
ことかできる。従って、螺旋管とシールドとの間隙に充
填される裏込め剤の量を著しく低減させることかできる
。

４、゛のｌな８口 第１図（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ本発明の管路の敷設
方法の一例を示す工程図、第２図は本発明の管路の敷設
方法の実施に使用される帯状体の断面図、第３図は回転
駆動機の側面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ線にお
ける断面図、第５図はシールドと螺旋管との間隙内への
裏込め剤の充填方法の説明のための要部断面図である。

１０・・・帯状体、１０’・・・螺旋管、１２・・・基
板、１３・・・嵌合突条、］５・・・嵌合凹条、２０・
・・製管機、３ｏ・・・回転駆動機、３１・・・台車、
３１ｂ・・・走行モーター、３２・・・クランプ機構、
３２ａ・・・クランプ機構ｌ−５’３２ｃ・・・駆動プ
ーリ、３２ｇ・・・油圧シリンター、３２ｋ・・・テン
ションローラ、８１・・・シールド。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各側縁部が相互に係合し得る帯状体を、製管機によ
   り螺旋状に巻回して、帯状体の相互に隣接する各側縁部
   同士を係合させた螺旋管を製造し、製造された螺旋管を
   、トンネル内壁を覆う管状のシールド内に挿入し、該シ
   ールドの全長にわたって挿通させる工程と、 該螺旋管の先端部をシールドの端部に固定する工程と、 螺旋管をクランプして該螺旋管に回転力を付与しつつシ
   ールドないを移動し得る回転駆動機により螺旋管をクラ
   ンプした状態で、前記製管機により螺旋管を製造しつつ
   、該回転駆動機にて、該製管機に同調させて該螺旋管に
   回転力を付与することにより、該螺旋管における先端側
   部分を所定長さにわたって拡径してシールド内周面に密
   着させる拡径工程と、 拡径された部分から所定の長さだけ離れた螺旋管の拡径
   されていない部分を前記回転駆動機によりクランプする
   クランプ工程と、該拡径工程とを繰り返してシールドの
   内周面を全長にわたって螺旋管にてライニングする工程
   と、 該螺旋管とシールドとの間に裏込め剤を充填する工程と
   、 を包含する管路の敷設方法。