JPH07173993A - パイプ圧入構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は機材費を安価にしかつ地山崩壊
と泥水の噴発を防止して安全にパイプを地山に圧入する
ことを目的とする。 【構成】パイプ１を地山Ｇ中に圧入するに際して該パイ
プ１内に挿入したジェットパイプ２１のノズル２２から
ジェット水を反射コーン２３に噴射し、該ジェット水を
反射させることによって地山Ｇからパイプ１の先導パイ
プ２の先端部に進入した土砂を掘削し、生じた泥水は排
泥管２９から排水し、パイプ１を継足す際には排泥管２
９のバルブ３０を閉鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば土留め用パイプル
ーフ工法やパイプ推進工法等において、パイプを地山中
に圧入するための構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は例えば図９に示すように地山Ｇ中
に圧入されるパイプ(1) の先端に先導パイプ(2) を取付
け、該先導パイプ(2) の先端にはモーター(3) によって
回転せしめられるカッターフレーム（4)を取付け、更に
モーター(5) によって回転せしめられる排泥スクリュー
コンベア(6) を取付け、該モーター(3) によってカッタ
ーフレーム(4) を回転させてパイプ前面の地山Ｇを切削
し、切削で生じた泥水はモーター(5) によって排泥スク
リューコンベア(6) を作動させて排泥する構成が提供さ
れていた。上記構成では地山Ｇ中の地下水圧によって切
削で生じた泥水がパイプ(1) 内に噴発しないようにする
ために、排泥スクリューコンベア(6) の抵抗を利用して
いた。またパイプ(1) の圧入抵抗を減少させるためにカ
ッターフレーム(4) による切削径をパイプ(1) の外径よ
りも大きくしてパイプ(1) と地山Ｇとの間に間隙Ｉを設
けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
構成にあっては、カッターフレーム(4) 周辺の地山Ｇが
切削の影響を受けて地山Ｇがゆるんで遂には崩壊を起す
危険があること、カッターフレーム(4) 等の機材費が高
価であること、泥水の噴発を防ぐために排泥スクリュー
コンベア(6) の抵抗を利用しているから排泥スクリュー
コンベア(6) に大きなロードが及ぼされて壊れ易いこ
と、パイプ(1) と地山Ｇとの間に潤滑剤注入のため大き
な厚みの間隙Ｉを設けるから、地山Ｇが該間隙Ｉによっ
てゆるむことを防止するために裏込めの必要があること
等の問題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、地山Ｇ中に圧入されるパ
イプ(1) と、該パイプ(1) 先端に取付けられ遮水壁(19)
を有する先導パイプ(2) と、該先導パイプ(2) 内に配設
され先端にノズル(22)を有するジェットパイプ(21)と、
該ジェットパイプ(21)のノズル(22)に相対して配置され
る反射コーン(23)と、該パイプ(1) 内に配設され所定個
所にバルブ(30)を有する排泥管(29)とからなり、該ジェ
ットパイプ(21)は該先導パイプ(2) の遮水壁(19)を前方
へ貫通し、該排泥管(29)は該遮水壁(19)に開口し地上の
泥水プール(36)に連絡しているパイプ圧入構造を提供
し、また該遮水壁(19)には更にバランス管(40)が開口
し、該バランス管(40)は地上の泥水プール(36)に連絡し
ているパイプ圧入構造を提供するものである。

【０００５】

【作用】地山Ｇ中にパイプ(1) を圧入すると地山Ｇは該
パイプ(1) の先端に取付けられている先導パイプ(2) の
先端部に地山Ｇが圧密されて土砂Ｓが進入する。ジェッ
トパイプ(21)に圧力水を送通しノズル(22)から反射コー
ン(23)にジェット水を噴射すると、該ジェット水は反射
コーン(23)によって後方へ反射せしめられてコーン状の
水カーテンを形成する。したがって先導パイプ(2) 内に
進入した土砂Ｓは該水カーテンのナイフ効果によって切
削されかつ水圧および水流によって切羽側へ廻ることな
く排泥管(29)内に案内され、排泥管(29)から地上の泥水
プール(36)へ排出される。パイプ(1) を継足す場合には
排泥管(29)のバルブ(30)を閉鎖して地下水圧による泥水
のパイプ(1) への噴発を阻止するが、このようにバルブ
(30)を閉鎖すると、先導パイプ(2) の遮水壁(19)から前
側の部分は密閉状態になるから、該密閉部分の内圧とジ
ェットパイプ(21)からの圧力水の圧力によってこの部分
の土砂Ｓが圧密されて自立壁となり、地下水圧による泥
水のパイプ(1) 内への噴発を阻止する。更に該遮水壁(1
9)に開口するバランス管(40)を泥水プール(36)に連絡す
ると、先導パイプ(2) の遮水壁(19)から前側の部分の泥
水圧が高くなると、該バランス管(40)から泥水プール(3
6)へ泥水が抜取られ、該泥水圧が低くなると泥水プール
(36)から該バランス管(40)を介して注入され、このよう
にして先導パイプ(2) の遮水壁(19)から前側の部分の泥
水圧は略一定になる。本発明の方法では地山Ｇはパイプ
(1) の外側で切削されるのではなく後方へ水圧および水
流を及ぼす水カーテンによってパイプの内側で切削され
るので、周辺の地山Ｇに対する影響は全くない。またパ
イプと地山Ｇとの間に間隙が形成されないので裏込めの
必要もない。

【０００６】

【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図４に示す。図
１において、地山Ｇには作業立坑(10)が掘設され、該作
業立坑(10)の底部には架台(11)が設置され、該架台(11)
上には油圧ジャッキ(12)が設置され、該油圧ジャッキ(1
2)はストラッド(14,14) およびキャップ(13)を介してパ
イプ(1) を地山Ｇ中に圧入するが、その反力は反力壁(1
5)に受止される。該パイプ(1) はヒューム管、ＦＲＰ
管、鋼管、ボックス状のコンクリート管等であり、例え
ば径が３００m/m の小径パイプであり、その先端には先
導パイプ本体(2) が取付けられており、更に図２に示す
ように該先導パイプ本体(2) の先端にはリング(16)を介
してガイド管(17)が首振り可能に取付けられ、該ガイド
管(17)は先導パイプ本体(2) との間に差渡されている４
個の油圧ジャッキ(18)によって方向を制御され、また先
端には超硬チップ(17A) が取付けられており、先導パイ
プ本体(2) とガイド管(17)との全体の見掛け比重は地山
Ｇに等しく設定されている。該ガイド管(17)内には遮水
壁(19)が張設されており、更に方向制御のターゲット(2
0)が垂設されている。

【０００７】上記パイプ(1) 内にはジェットパイプ(21)
が挿入され、該ジェットパイプ(21)は遮水壁(19)を前方
に貫通してその先端にはノズル(22)が設けられており、
該ノズル(22)に相対して反射コーン(23)が配置され、該
反射コーン(23)はフレーム(24)を介してジェットパイプ
(21)に支持され、更に該ジェットパイプ(21)の中間部に
はバルブ(25)が設けられている。そして該ジェットパイ
プ(21)には図１に示すように地上に設置されている水槽
(26)よりタービンポンプ(27)により圧力水供給路(28)を
介して圧力水が送通される。

【０００８】上記パイプ(1) 内には更に排泥管(29)が挿
入され、該排泥管(29)は遮水壁(19)に開口しまた中間部
にはバルブ(30)が設けられており、該バルブ(30)の前よ
りで該パイプ(1) 内に挿入されている高圧水管(31)が該
排泥管(29)内に接続している。該高圧水管(31)には地上
から高圧ホース(32)を介してポンプ(33)から高圧水が送
られる。更に先導パイプ(2) の根端付近外周にはカット
リング(34)が囲設される。

【０００９】上記構成において、油圧ジャッキ(12)によ
って作業立坑(10)から地山Ｇにガイド管(17)および先導
パイプ本体(2) を圧入して据付を行ない、該先導パイプ
(2)後端にパイプ(1) を連結して更に油圧ジャッキ(12)
によりパイプ(1) を地山Ｇに圧入する。パイプ(1) の圧
入に伴ない、先導パイプ(2) のガイド管(17)内には先端
から地山Ｇが圧密されて土砂Ｓが進入する。そこでター
ビンポンプ(27)を作動させて水槽(26)より圧力水供給路
(28)を介してジェットパイプ(21)に圧力水を送り、図２
に示すようにノズル(22)からジェット水を反射コーン(2
3)に向かって噴射する。該ジェット水は反射コーン(23)
によって後方へ反射せしめられ、コーン状の水カーテン
(35)を形成する。上記水カーテン(35)のナイフ効果によ
って上記先導パイプ(2) のガイド管(17)内に進入した土
砂Ｓがパイプ内で切削され、該水カーテン(35)の後方へ
の水圧および水流によって切羽側へ廻ることなく案内さ
れて排泥管(29)内へ進入し、該排泥管(29)の後端から地
上の泥水プール(36)内へ排除し、該泥水プール(36)にお
いて泥と水とを分離した上で水のみをポンプ(37)によっ
て回収経路(38)を介して水槽(26)に備蓄する。上記土砂
Ｓの切削は先導パイプ(2)内で行われ、また水カーテン
(35)は後方へ水圧および水流を及ぼすので、先導パイプ
(2) 前方およびその周辺の地山Ｇには何等影響を及ぼさ
ない。

【００１０】このようにしてパイプ(1) の圧入を進めて
行くが、この際先導パイプ(2) のターゲット(20)に光線
Ｂを後方から照射し、ガイド管(17)の圧入方向を検知
し、油圧ジャッキ(18)を作動させて該ガイド管(17)の圧
入方向を制御する。そして図２に示すように先導パイプ
(2) のカットリング(34)によってパイプ(1) の周りの地
山Ｇを切削し、パイプ(1) と地山Ｇとの間に若干の間隙
Ｉ’を形成し、該間隙Ｉ’には合成樹脂水溶液等の潤滑
剤を注入して圧入抵抗を軽減する。

【００１１】パイプ(1) の圧入が終了したら作業立坑(1
0)において次のパイプ(1) を前段のパイプ(1) の後端に
接続し、更にジェットパイプ(21)や排泥管(29)や高圧水
管(31)も継足して油圧ジャッキ(12)によって圧入を続け
るが、該パイプ(1) の接続の際は排泥管（29) のバルブ
(30)を閉じ、地下水圧によって排泥管(29)から作業立坑
(10)へ泥水が噴発することを防止する。このように排泥
管(29)のバルブ(30)を閉じた状態では先導パイプ(2) の
遮水壁(19)から前側は密閉状態となるから、該密閉部分
の内圧とジェットパイプ(21)からの圧力水の圧力とによ
って先導パイプ(2) 内の土砂Ｓが圧密されて自立壁とな
り、地山Ｇの崩壊は確実に防止される。

【００１２】上記したようにパイプ(1) は小径パイプで
あり作業員が入ることが出来ないから、排泥管(29)のバ
ルブ(30)の開閉はモーター、電磁弁等で機械的に行われ
るが、もしバルブ(30)に土砂Ｓが詰まるとバルブ(30)の
開閉が不順になるので、高圧ホース(32)から高圧水を高
圧水管(31)に送り、排泥管(29)のバルブ(30)に該高圧水
管(31)から該高圧水を吹付けて、詰まった土砂をバルブ
(30)から除去する。該高圧水管(31)からは高圧空気を吹
付けてもよい。

【００１３】図５〜図７には本発明の第２実施例が示さ
れる。本実施例ではパイプ(1)Aは例えば径が８００m/m
の大径パイプであり、この場合には作業員Ｗがパイプ(1
A)内に入って排泥管(29)のバルブ(30)を開閉することが
出来るから、バルブ(30)に土砂Ｓが詰まっているかどう
かは作業員Ｗが容易に察知して対処出来るから、高圧水
管を排泥管(29)に連絡する必要はない。また本実施例の
場合はパイプ(1A)に５本のジェットパイプ(21A,21B,21
C,21D,21E) が挿入され、夫々のジェットパイプ(21A,21
B,21C,21D,21E) の先端にはフレーム(24)を介して反射
コーン(23)が取付けられ、更にバルブ(25)が取付けられ
ており、また圧入方向を制御する油圧ジャッキ(18)は図
７に示すように６個取付けられている。

【００１４】図８には本発明の第３実施例が示される。
本実施例では第１実施例に更に遮水壁(19)に開口するバ
ランス管(40)が追加され、該バランス管(40)は泥水プー
ル(36)に連絡している。そして排泥管(29)には排泥ポン
プ(41)が介在せしめられる。本実施例では先導パイプ
(2) の遮水壁(19)から前側の泥水圧が上昇すると、バラ
ンス管(40)を介して泥水が泥水プール(36)に抜取られ、
また泥水圧が下降すると泥水プール(36)からバランス管
(40)を介して泥水が注入される。また排泥管(29)に排泥
ポンプ(41)を介在させてヘッド差が大きい場合でも泥水
を円滑に泥水プール(36)内へ排除することが出来る。本
実施例ではこのようなバランス管(40)を備えておくの
で、先導パイプ(2) の遮水壁(19)から前側の泥水圧が略
一定になり、泥水の噴発をより確実に防止することが出
来る。

【００１５】

【発明の効果】したがって本発明ではパイプ前方の地山
やパイプ圧入後の周囲の地山に何等影響を及ぼすことな
くパイプを地山に圧入出来るから、泥水の噴発も確実に
防止出来安全であり、更に機材費も安価なものである。

【図面の簡単な説明】

図１〜図４は本発明の第１実施例を示すものである。

【図１】パイプ圧入現場の基本構造図

【図２】先導パイプ部分断面図

【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図

【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図 図５〜図７は本発明の第２実施例を示すものである。

【図５】先導パイプ部分断面図

【図６】図５におけるＣ−Ｃ断面図

【図７】図５におけるＤ−Ｄ断面図

【図８】本発明の第２実施例の説明図

【図９】従来例の説明断面図

【符号の説明】

1 パイプ 2 先導パイプ 19 遮水壁 21 ジェットパイプ 22 ノズル 23 反射コーン 29 排泥管 30 バルブ 36 泥水プール 40 バランス管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地山中に圧入されるパイプと、該パイプ先
   端に取付けられ遮水壁を有する先導パイプと、該パイプ
   内に配設され先端にノズルを有するジェットパイプと、
   該ジェットパイプのノズルに相対して配置される反射コ
   ーンと、該パイプ内に配設され所定個所にバルブを有す
   る排泥管とからなり、該ジェットパイプは該先導パイプ
   の遮水壁を前方へ貫通し、該排泥管は該遮水壁に開口し
   地上の泥水プールに連絡していることを特徴とするパイ
   プ圧入構造
2. 【請求項２】該遮水壁には更にバランス管が開口し、該
   バランス管は地上の泥水プールに連絡している請求項１
   に記載のパイプ圧入構造