JPH0470497A - 無排土推進工法とその装置 - 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〉 この発明は、地中に横孔を構築する推進工法および装置
に関し、詳しくは小口径管の無排土推進工法および装置
に関する。

〈従来の技術〉 従来用いられている小口径管の推進工法は、埋設管内に
排土機構を有するオーガースクリュウ等を設置し、先導
体先端に装備した掘削刃により地山を掘削して管内に取
り込み、前記オーガースクリュウにより後方へ掘削土を
排土しながら推進する方法や掘削刃により掘削した土砂
を先導体内に取り込んで泥水とともに排土する泥水推進
工法か用いられている。

また、先端に圧密ジヤツキを装備してジヤツキの伸長に
より地盤を圧密して前進させ、圧密ジヤツキに後続する
鋼製よりなる案内管体を事前に地中に貫通させてから、
埋設する管径に合わせて拡径装置を案内管体後端に設置
し、拡径装置で地山を掘削しながら埋設管を推進埋設す
る２工程力式の推進工法か採用されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来用いられている推進方法は、前記記載のとおり埋設
管外径分だけの地盤を先端に装備した掘削刃等により掘
削しながら埋設管後端を押圧していく方法である。しか
し、地中の先導体部は直視することが出来なく、理論的
な土砂の取り込みを管理することは不可能である。この
ため先導体の推力軽減を計るために、一般に埋設管外径
分よりも過剰な地盤掘削が行われ、埋設管周辺地盤の沈
下が発生し、地上への沈下公害を招来している。

また、掘削刃部からの地下水の排水により、埋設管周辺
地盤の圧密沈下を招来することも時々発生している。

さらに掘削された土砂は、排土機構により発進立坑へ搬
送され、発進立坑内から地上にパケット等に積み込まれ
て排土されるか、頻繁な立坑内での積み替え作業に時間
を要し、推進速度の低下を来たしている。掘削土の排土
を泥水輸送する方法では連続排出か可能となって、立坑
内での繁雑な土砂積み替え作業がなくなるか、排土内に
ベントナイト等が含まれるために産業廃棄物として扱わ
れ、この処理に多大な費用をかけているのが現状である
。

次に先端に圧密ジヤツキを装備して地盤を圧密しながら
推進する方法では、圧密ジヤツキを圧入する反力を埋設
管を介して発進立坑内の支持装置で支持するため、先頭
部の埋設管に大きな圧入力か作用する。このため埋設管
を痛めないように先に比較的強度大きい鋼製の案内管体
を用いる２工程力式を採用しているか、埋設管推進時は
、拡径装置による掘削機構があり、前記と同様の問題点
かあり、また、２工程力式のために推進の工期も長くな
っている。

く問題点を解決するための手段〉 前述した推進工法の問題点を解決するために本発明の詳
細な説明すると、本発明の無排土推進工法とその装置は
、円筒の外殻を拡径機構により外殻の一部または全体が
放射方向に拡径可能な先導圧入体と後続圧入体を圧入ジ
ヤツキにより連結して設け、後続圧入体の外殻を拡径機
構により拡径して地盤に圧接して支持固定し、圧入シャ
・ツキを伸長することにより先導圧入体を圧入して前進
し、圧入ジヤツキの伸長が終わると先導圧入体の外殻を
拡径機構により拡径して地盤に圧接して支持固定し、後
続圧入体の外殻を拡径機構により縮径し、圧入ジヤツキ
を縮小しながら後続圧入体を前進させるとともに、後続
圧入体の後端に嵌合した埋設管を推進埋設することを特
徴とする請求を拡径機構により外殻の一部または全体を
放射方向に拡径可能な先導圧入体と後続圧入体を圧入ジ
ャッキで連結した手段を備えたことを特徴とする。

先導圧入体の先端には円筒形の圧入ヘットの他、該圧入
体か圧入し易いように流線形や円錐形の形状をした圧入
ヘットが装備されている。

また、土質条件や管径に応じて先導圧入体や後続圧入体
を複数個に分割することにより、圧入反力を複数の圧入
体で支持固定して分散させることも可能である。

埋設管は、埋設管内に設置され、後続圧入体に連結され
たケーシングに複数個装着した保持機構のゴム等よりな
る膨張袋体を埋設管内壁に当接し、摩擦力により埋設管
内壁を保持固定して後続圧入体の前進とともに推進され
る。

〈作　　用〉 推進方法か圧入方式による無排土推進となっており、周
辺地盤は各圧入体により圧密、圧縮されて緩みのない強
固な地盤か形成できる。先導圧入体の圧入反力は、後続
圧入体の拡径機構により支持固定されており、後方の埋
設管に影響を及ほすことはない。また、後続圧入体の圧
入時には、先導圧入体の拡径機構により支持固定されて
おり、後続する埋設管に圧入力が作用することはなく、
埋設管は埋設管自体の摩擦力だけを負担すれば良い。

前後の圧入体の繰り返し圧入推進により、効率良く確実
な埋設管の推進かおこなえ、さらに掘削土砂の搬出作業
や処理を行う必要がなく、短期間に埋設管を推進埋設す
ることが出来る。

〈実　　施　　例〉 本発明による一実施例を第１図、第２図、第３図、第４
図、第５図、第６図、第７図および第８図に示し、詳細
に説明する。

本発明による無排土推進装置は、先端に埋設管１４外径
より小さい円筒状の先導圧入体１を設け、先導圧入体１
の外殻４を円周方向に４分割し、その外殻４が放射方向
に拡径可能なように、拡径機構５を先導圧入体１内に装
備する。拡径機構５としては、油圧や圧縮空気圧等によ
り伸縮可能なジヤツキが用いられる。先導圧入体１の外
径を埋設管１４外径より小さくしておくのは、いきなり
埋設管１４外径まで圧密すると先導圧入体１に大きな圧
入力が集中作用するため、多段的に埋設管１４外径まで
圧密して、先導圧入体１にかかる圧入力を分散するため
である。先導圧入体１の後方には埋設管１４と略同径の
円筒状の後続圧入体２を設け、その外殻７は、前記先導
圧入体１と同様に円周方向に４分割して放射方向に拡径
可能なように、拡径機構９を後続圧入体２内に装備する
。先導圧入体１と後続圧入体２は、各圧入体１．２を前
進させる圧入ジヤツキ１１により連結されている。先導
圧入体１の先端には、先導圧入体１が圧入し易いように
、流線形の形状をした圧入ヘット３が装着されている。

また、後続圧入体２の先端には、先導体１外径から埋設
管１４外径まての拡径と圧入ジヤツキ部に入り込んだ土
砂を外周部に排除し易くするための貫入ヘット１３か装
着されている。後続圧入体２の後端には、埋設管１・１
が嵌合される接続カラー８が装着されている。接続カラ
ー８後端の中央部分には、第７図に示すようにケーシン
グ１５か後方へ連結され、ケーシング１５の所定の位置
の複数箇所に装備した保持機構１７の膨張袋体１８によ
り埋設管１４内壁を保持固定して後続圧入体２の前進と
ともに埋設管１４が推進される。

以上により構成された本発明の装置により、埋設管１４
を推進埋設する方法を以下に説明すると、まず、発進立
坑内（図示省略）での初期発進にっいて説明すると、先
導圧入体１と後続圧入体２を発進立坑内の所定の位置に
セントし、推進装置により後続圧入体２の後端を押圧し
て先導圧入体１を地中に圧入する。先導圧入体１の圧入
か完了すると、先導圧入体１の拡径機構５を作動させて
外殻４を拡径し、周辺地盤に外殻４を圧接する。先導圧
入体１の固定が完了すると圧入ジヤツキ１１が伸長され
、後続圧入体２か前方へと圧入される。

後続圧入体２の圧入か完了すると、該圧入体２後端の接
続カラー８に埋設管１４が嵌合され、本推進が開始され
る。

埋設管１４の接続が完了すると、第４図に示すように後
続圧入体２の拡径機構９か作動し、外殻７が放射方向に
拡径され周辺地盤に圧接して支持される。後続圧入体２
の固定が完了すると、第５図に示すように圧入ジヤツキ
１１か伸長され、先導圧入体１か地盤を周辺に圧密して
前方へ圧入されていく。この時、先導圧入体１を圧入す
る反力は、後続圧入体２の拡径機構９によって支持され
、後方の埋設管に伝達されることはない。先導圧入体１
の圧入が完了すると、後続圧入体２の外殻７は拡径機構
９の作動により縮径し、先導圧入体１の外殻４は拡径機
構５の作動により放射方向に拡径して周辺地盤に圧接し
て支持される。先導圧入体１の固定が完了すると、第６
図に示すように圧入ジヤツキ１１を縮小しながら後続圧
入体２を前進させるとともに、後続圧入体２の後端の接
続カラー８に嵌合した埋設管１４は、接続カラー８に連
結したケーシング１５の保持機構１７により保持固定さ
れて前進する。圧入ジヤツキ１１の縮小か完了すると、
再び後続圧入体２の外殻７が拡径され、先導圧入体１が
圧入される。このように前述した工程を順次繰り返して
本発明の無排土推進により埋設管１４は推進埋設される
。本実施例においては、圧入体は前後２個について述へ
たが、第８図に示すように、先導圧入体１をａ、ｂ、後
続圧入体２をｃ、ｄと４分割した圧入体として、多段的
に圧密して圧入力を分散させ、多数の圧入体により支持
力を増加させることも可能である。

この方式による施工状況を説明すると、最初にｂ、ｃ、
ｄの圧入体の外殻は、各拡径機構により拡径し周辺地盤
に支持固定される。そしてａｂ間の圧入ジヤツキか伸長
され、圧入体ａが前方に圧入されていく。圧入体ａの圧
入が完了すると、圧入体ａの外殻は、拡径ａ！構により
拡径し地盤に支持固定され、圧入体すの外殻は、拡径機
構により縮小される。そしてｂｅ間の圧入ジヤツキが伸
長され、圧入体すか前方に圧入されていく。この時、ａ
ｂ間の圧入ジヤツキは、ｂｃ間の圧入ジヤツキと同調し
て圧入体すを牽引しながら縮小する。圧入体すの圧入か
完了すると、圧入体すの外殻は、拡径機構により拡径し
地盤に支持固定され、圧入体Ｃの外殻は、拡径機構によ
り縮小される。そしてＣｄ間の圧入ジヤツキの伸長によ
る圧入とともに６０間の圧入ジヤツキの縮小による牽引
により、圧入体Ｃが前方に圧入されていく。圧入体Ｃの
圧入か完了すると、圧入体Ｃの外殻が拡径されて地盤に
支持固定され、圧入体ｄの外殻は縮小される。

そして前方の３圧入体ａ、ｂ、ｃに支持されて、圧入体
ｄは、ｃｄ間の圧入ツヤツキの縮小にょる牽引により前
方に圧入されていく。この工程を順次繰り返しなから埋
設管１４の推進が行われる。

また、土質条件や管径等により圧入体や埋設管１４を圧
入、推進する反力か不足する場合は、発進立坑側の埋設
管１４後端を従来技術である推進装置で併用して押圧す
ることも可能である。

また、本実施例においては、外殻全体を拡径する方式を
例示したが、第９図に示すように外殻の円周方向に等分
して数個の拡径板１９を挿脱可能に装備した機構とした
り、併用するることもできる。

〈発明の効果〉 本発明の圧入方式にり、無排土で周辺地盤を圧密、圧縮
しなから推進埋設することか可能となり、従来技術の掘
削排土方式のように過剰な掘削や地下水の排水等による
周辺地盤の緩みや沈下がなくなり、埋設管を安全確実に
推進埋設できる。

また、無排土推進としたために掘削土を立坑側や地上に
搬送したり、残土処理をする必要がなくなり、推進速度
の向上と工費の節減を可能とした。

さらに、埋設管は埋設管内に装備した複数の保持機構の
採用により、先導圧入体と後続圧入体との間に装着され
た押し引きジヤツキの牽引力で後続圧入体とともに牽引
されていくため、発進立坑側の推進設備が不要となり、
立坑長の縮小や構築費用の低減を可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す無排土推進装置の側
面図。第２図は、先導圧入体のＡ−Ａ矢視図。第３図は
、後続圧入体のＢ−Ｂ矢視図。第４図、第５図、第６図
は、無排土推進装置の施工状況を示す側面図。第７図は
、埋設管内のケーンングに装備された保持機構を示す説
明図。第８図は、圧入体の多段分割方法による施工状況
を示す説明図。第９図は、拡径機構の一実施例を示す断
面図である。 なお、図中１は先導圧入体、２は後続圧入体、１０は背
当て板、１２は測量ターケラト、２０は固定外殻、２１
は伸縮ジヤツキを示す。 ｌｎ　ｆ　図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、円筒の外殻を拡径機構により外殻の一部または
   全体を放射方向に拡径可能な先導圧入体と後続圧入体を
   圧入ジャッキにより連結して設け、後続圧入体の外殻を
   拡径機構により拡径して地盤に圧接して支持固定し、圧
   入ジャッキを伸長することにより先導圧入体を圧入して
   前進し、圧入ジャッキの伸長が終わると先導圧入体の外
   殻を拡径機構により拡径して地盤に圧接して支持固定し
   、後続圧入体の外殻を拡径機構により縮径し、圧入ジャ
   ッキを縮小しながら後続圧入体を前進させるとともに、
   後続圧入体の後端の接続カラーに嵌合した埋設管を推進
   埋設することを特徴とする無排土推進工法。
2. （２）、円筒の外殻を拡径機構により外殻の一部または
   外殻全体を放射方向に拡径可能な先導圧入体と後続圧入
   体を圧入ジャッキで連結した手段を備えたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の無排土推進装置。