JPH09268883A - 刃口閉塞装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 推進工法の刃口先導体の刃口閉塞を容易に行
えるようにする。 【解決手段】 刃口先導体内１に刃口４を閉塞する木製
矢板３を組み上げ、木製矢板３の切羽に対して背面側に
刃口先導体内周面６に内接するように膨張して木製矢板
３を支保する合成ゴム製チューブ１１を設ける

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は刃口閉塞装置に係
り、特に小口径の推進工法において刃口を容易かつ迅速
に閉塞でき、切羽土砂の刃口内への流入を防止するよう
にした刃口閉塞装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小口径の下水道管渠等の敷設する
ための工法として推進工法が採用されている。通常の推
進工法では、図９に示したように、発進立坑５０内に設
置されたジャッキ５１を作動させて連結した管５５を介
して切羽位置の刃口先導体５２を地山切羽５３に押し込
んで推進する。このとき刃口先導体５２の開放刃口５２
ａから先導体５２内に流入した土砂は、人力台車を用い
て坑外に搬出される。また、以上の推進工程の１日の作
業終了時には切羽５３の土砂が崩れて刃口先導体５２に
流入するのを防止するために当て矢板による刃口閉塞作
業が行われている。この当て矢板は、図１０、図１１に
示したように、刃口先導体５２の先端位置で複数枚の木
製矢板６０を組み立て、先導体のフランジ５４にあてが
い、その後方から土嚢６１を積み上げるように設置され
る。このとき、木製矢板６０を押さえる土嚢６１は通
常、推進立坑５０に仮置きされているので、台車６２等
を用いて推進立坑５０から刃口まで搬入される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、長距離推進
の場合には、土嚢を刃口まで運搬するために、発進立坑
から切羽位置の刃口先導体まで管内を何度も往復しなけ
ればならず、刃口閉塞作業に多くの時間を費やしてい
た。また、刃口閉塞のためには、狭い刃口先導体内で矢
板背面に重い土嚢を高く積み上げなければならず、厳し
い作業を強いられていた。

【０００４】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、簡単な設置作業で刃口先導
体の刃口部分の閉塞を行い、切羽の土砂の刃口先導体内
への流入を確実に防止できる刃口閉塞装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は刃口先導体内に組み上げられ、刃口を閉塞
する閉塞板と、該閉塞板の切羽に対して背面側に配置さ
れ、前記刃口先導体の内周面に内接するように膨張して
前記閉塞板を支保する円環状膨張体とを備えたことを特
徴とするものである。

【０００６】また、刃口先導体内に組み上げられ、刃口
を閉塞する閉塞板と、該閉塞板の切羽に対して背面側に
配置され、前記刃口先導体の内周面に内接するように膨
張して前記閉塞板を支保する偏平円盤状膨張体とを備え
たことを特徴とするものである。

【０００７】さらに、刃口先導体内に配置され、該刃口
先導体内周面に内接するように膨張して刃口を閉塞する
偏平円盤状膨張体を備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】刃口先導体内に配置され、センターロッド
先端に取り付けられた複数本のアーチフレームを放射状
に展開させて各アーチフレームの外端を前記刃口先導体
内周面に内接可能な支持フレームと、前記アーチフレー
ムの切羽側全面を覆う土留めシートとを備え、展開され
た状態の前記土留めシートによって前記刃口先導体の刃
口を閉塞することを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の刃口閉塞装置１０
の一実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の刃口閉塞装置１０を取り付けた刃
口先導体１および刃口先導体１に後続する管２を示した
縦断面図である。同図に示したように、刃口先導体１に
は、切羽からの土砂をせき止めるための閉塞板としての
木製矢板３が取り付けられている。この木製矢板３は、
刃口４の内側に形成されているフランジ５の背面に沿っ
て組み上げられている。さらに、木製矢板３の背面に
は、矢板支保工としての円環状膨張体１１が設置されて
いる。この円環状膨張体１１は、図１、図２に示したよ
うに、内部に空気が導入可能な合成ゴム製チューブであ
る。円環状膨張体１１としての合成ゴム製チューブ（以
下、これに符号１１を付す。）は内部に注気導入された
圧縮空気によって円環状に膨張し、膨張状態で切羽側面
が木製矢板３に、側面が先導体内周面６に密着する。合
成ゴム製チューブ１１は先導体内周面６に確実に押圧さ
れた状態で固定される。これにより、木製矢板３が崩れ
た土砂による土圧を切羽側から受けても、木製矢板３を
背面から切羽側に向けて確実に支保ことができる。合成
ゴム製チューブ１１に設けられた注気口１２には、公知
のタイヤ用チューブに設けられている接続金物（図示せ
ず）を使用することができる。また、推進される管径に
よっては適当な大きさの市販タイヤ用チューブをそのま
ま適用することもできる。合成ゴム製チューブ１１内に
注気される圧縮空気は、刃口先導体１位置まで敷設され
ているエア管１３内の圧縮空気を使用することができ
る。このエア管１３は、たとえば、切羽の地山起こし作
業等に使用される空圧レッグドリル等の圧源として使用
されている。そして、刃口閉塞作業時には合成ゴム製チ
ューブ１１を膨張させるために転用することができる。
エア圧は通常の設定空気圧（３〜４kg/cm2）がそのまま
使用できる。

【００１０】合成ゴム製チューブ１１は膨張した状態で
は、図２に示したように、刃口下端及び上端位置で矢板
全体を支持し、中段位置では矢板の両端からそれぞれ１
／３程度の範囲を支持している。このように、既設のエ
ア管１３を利用して合成ゴム製チューブ１１を膨張させ
ることができるので、刃口位置で木製矢板３を組み上
げ、合成ゴム製チューブ１１を所定位置にセットして膨
張させるだけで、容易に刃口閉塞を行うことができる。
なお、合成ゴム製チューブ１１のゴム肉厚、内圧は地山
の安定度に応じて適宜設定できる。

【００１１】図３〜図５は、本発明の他の実施の態様と
しての刃口閉塞装置１０の構成を示した縦断図である。
図３は、図１に示した合成ゴム製チューブ１１に代え
て、偏平円盤状膨張体２１としての合成ゴム製バッグに
よって木製矢板３を支保するようにした刃口閉塞装置１
０を示している。刃口先導体１には図１と同様の形状の
木製矢板３が組み上げられている。さらに、木製矢板３
の背面には、矢板支保工としての偏平円盤状膨張体２１
が設置されている。この偏平円盤状膨張体２１は、内部
に空気が導入可能な合成ゴム製バッグである。この偏平
円盤状膨張体２１としての合成ゴム製バッグ（以下、こ
れに符号２１を付す。）は内部に注気導入された圧縮空
気によって偏平円盤状に膨張し、膨張状態で切羽側の全
面が木製矢板３に、側面が先導体内周面６に密着する。
これにより、合成ゴム製バッグ２１は先導体内周面６に
確実に押圧されて刃口先導体１内部に固定され、木製矢
板３側から崩れた土砂による土圧を受けても、木製矢板
３を背面から切羽側に向けて支保ことができる。この合
成ゴム製バッグ２１を膨張させるには、前述の合成ゴム
製チューブ１１と同様に管内に敷設されているエア管
（図示せず）を用いればよい。なお、以上の説明におい
て、閉塞板としての木製矢板３に代えて、鋼製、樹脂製
の矢板あるいは曲げ剛性が大きく設定されたパネル等を
使用して切羽からの土砂の流入を防止してもよいことは
いうまでもない。

【００１２】図４は、木製矢板３を用いずに直接、切羽
に向けて合成ゴム製バッグ２１を所定の曲率で膨張させ
るようにした実施の態様を示した縦断図である。同図か
ら明らかなように、膨張時の合成ゴム製バッグ２１の切
羽側面２１ａは、曲率が大きい（曲率半径が小さく）曲
面状に設定されている。また、このような曲面形状にす
るとともに、バッグ内圧を高めることにより土砂が刃口
先導体１内に流入するのを確実に防止している。

【００１３】図５（ａ）、５（ｂ）の両図は、図４に示
した合成ゴム製バッグ２１の内部の所定位置に補剛用部
材を配置した例を示した断面図である。補剛用部材は同
図（ｂ）に示したように、中央ストラット２２と、この
中央ストラット２２から外周方向に延設された放射状プ
レートリブ２３とからなる。これらの補剛部材は、いず
れもバッグの材質と同じ合成ゴム製で造られており、部
材の各端部はバッグ内面の所定位置に固着されている。
本実施の形態では、 放射状プレートリブ２３は、土砂
が流れ込む下端部分を特に補剛するように下半部分に３
列配置されている。このバッグ２１は、不使用時に折り
畳んだ状態では、図４に示したタイプより補剛部材が収
容されている分だけかさばるが、放射状プレートリブ２
３のくり貫き部２３ａにより各区画が連通しているた
め、注気時の膨張性状は図４に示したタイプと全く同じ
である。このように中央ストラット２２と放射状プレー
トリブ２３とを配置することにより、崩落性地山等で流
入土砂が多くても、合成ゴム製バッグ２１の前面が変形
するのを防止することができ、安定した刃口閉塞を行う
ことができる。

【００１４】以上の説明では、合成ゴム製のチューブ及
びバッグを例に説明したが、合成ゴムに代えて、たとえ
ば合成繊維やガラス繊維からなる織布に不透気性コーテ
ィングを施した素材を所定の形状に縫製したり、接着し
たりしてチューブ状、バッグ状とすることもできる。織
布としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリビニルアルコール系樹脂等の合成繊維織布が好適で
あり、不透気性コーティングとしては塩化ビニル樹脂、
クロロプレンゴム、ポリエチレン樹脂等が好適である。

【００１５】図６〜図８は各種の膨張体に代えて、鋼材
で組み立てた支持フレームを使用した刃口閉塞装置１０
の構成を示したものである。図６（ａ）は、支持フレー
ム３０を刃口先導体１内で展開し、支持フレーム３０に
取り付けられた土留めシート４０により、先導体１内に
切羽の土砂が流入しないようにした構成を示した縦断面
図である。図７は、土留めシート４０が取り付けられた
支持フレーム３０を閉じた状態を示した概略断面図であ
る。同図に構成の詳細を示したように、支持フレーム３
０はセンターロッド３１の先端３１ａに、先端３２ａが
放射状にピン接合された８本のアーチフレーム３２と、
このアーチフレーム３２の外端部３２ｂにピン接合され
た展開ロッド３３と、展開ロッド３３の根元部３３ａが
集結され、センターロッド３１に嵌挿された状態でセン
ターロッド３１に沿って摺動する摺動リング３４とから
構成されている。そして展開した状態の支持フレーム３
０のアーチフレーム３２の切羽側全面を覆うように土留
めシート４０がアーチフレーム３２の各部に固定されて
いる。

【００１６】図７に示した閉じた状態からセンターロッ
ド３１に沿って摺動リング３４を切羽側（図中矢印Ｂ方
向）に摺動することにより、各展開ロッド３３とアーチ
フレーム３２とが一体的に放射状（図７中矢印Ａ方向）
に展開する。放射状に展開した形状が図６（ｂ）に示さ
れている。この支持フレーム３０は、展開ロッド３３、
アーチフレーム３２がある程度の展開角度まで展開する
と、展開ロッド３３とアーチフレーム３２の接合点３５
が先導体内周面６に当接する。さらに摺動リング３４を
切羽側に押圧すると、展開ロッド３３に加わった軸圧縮
力が函体内周面側に伝わり、接合点３５は先導体内周面
６に密着する。このとき接合点３５には図７に示したよ
うな支点ブロック３６が装着されているので、この支点
ブロック３６を介して接合点３５、すなわちアーチフレ
ーム３２の端部は一層確実に先導体内周面６に密着す
る。

【００１７】このようにしてアーチフレーム３２を展開
させ、アーチフレーム３２に取り付けられている土留め
シート４０を刃口位置に展開し、刃口全体を覆って閉塞
することができる。そしてこの土留めシート４０により
切羽側から土砂が刃口先導体１内に流入するのが遮断さ
れる。また、切羽で崩れた土砂が土留めシート４０によ
ってせき止められるが、その時に作用する土圧は、土留
めシート４０を介して軸圧縮力としてアーチフレーム３
２に伝達され、さらにアーチフレーム３２から先導体内
周面６に伝えられる。

【００１８】土留めシート４０としては、前述した合成
繊維織布にコーティング加工を施したマット状布地や、
合成樹脂マット、合成ゴムマット等種々の材質のシート
を使用することができる。なお、所定の引張強度を有す
る不織布マットを土留めシート４０として使用すること
もできる。この場合にはマットに透水性があるので、切
羽から地下水が出水するような状況でも地下水は土留め
シート４０を通過して刃口先導体１内に流入してせき止
められた土砂の土圧のみが土留めシート４０に作用す
る。地下水はポンプ等を用いて坑外に排水すればよく、
各フレームには土圧のみが作用するので、フレームへの
作用荷重も軽減される。

【００１９】また、図６（ａ）に示した実施の態様で
は、摺動リング３４を切羽側に押しつけた際に、その位
置を保持するためにロック機構３７を備える必要があ
る。そこで、図８に示したように、センターロッド３１
に圧縮スプリング３８を装着し、この圧縮スプリング３
８の安定した付勢力により接合点３５を常時、先導体内
周面６に押圧させることもできる。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、上述の膨張体や支持フレームはコンパクトな
状態で坑内を運搬できるため、推進工法の刃口先導体位
置で刃口閉塞を簡便かつ迅速に行うことができ、刃口閉
塞作業の効率化、作業員の労働環境の改善を図ることが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による刃口閉塞装置として円環状膨張体
からなる一実施の態様を示した縦断面図。

【図２】図１のII-II矢視線に沿って示した刃口閉塞装
置の端面図。

【図３】本発明による刃口閉塞装置として偏平円盤状膨
張体からなる一実施の態様を示した縦断面図。

【図４】偏平円盤状膨張体の他の実施の態様を示した縦
断面図。

【図５】偏平円盤状膨張体の他の実施の態様を示した縦
断面図。

【図６】本発明による刃口閉塞装置として支持フレーム
と土留めシートからなる一実施の態様を示した縦断面
図、端面図。

【図７】支持フレームを閉じた状態を示した部分断面
図。

【図８】本発明による刃口閉塞装置として支持フレーム
と土留めシートからなる他の実施の態様を示した縦断面
図。

【符号の説明】

１ 刃口先導体 ３ 木製矢板 ４ 刃口 ６ 先導体内周面 １０ 刃口閉塞装置 １１ 円環状膨張体（合成ゴム製チューブ） ２１ 偏平円盤状膨張体（合成ゴム製バッグ） ３０ 支持フレーム ３１ センターロッド ３２ アーチフレーム ４０ 土留めシート

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年７月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による刃口閉塞装置として円環状膨張体
からなる一実施の態様を示した縦断面図。

【図２】図１のII-II矢視線に沿って示した刃口閉塞装
置の端面図。

【図３】本発明による刃口閉塞装置として偏平円盤状膨
張体からなる一実施の態様を示した縦断面図。

【図４】偏平円盤状膨張体の他の実施の態様を示した縦
断面図。

【図５】偏平円盤状膨張体の他の実施の態様を示した縦
断面図。

【図６】本発明による刃口閉塞装置として支持フレーム
と土留めシートからなる一実施の態様を示した縦断面
図、端面図。

【図７】支持フレームを閉じた状態を示した部分断面
図。

【図８】本発明による刃口閉塞装置として支持フレーム
と土留めシートからなる他の実施の態様を示した縦断面
図。

【図９】従来の推進工法における刃口先導体の推進状態
を示した状態説明図。

【図１０】従来の刃口先導体の閉塞作業状態の一例を示
した状態説明図。

【図１１】図１０のXI-XI矢視線に沿って示した刃口閉
塞部の端面図。

【符号の説明】 １ 刃口先導体 ３ 木製矢板 ４ 刃口 ６ 先導体内周面 １０ 刃口閉塞装置 １１ 円環状膨張体（合成ゴム製チューブ） ２１ 偏平円盤状膨張体（合成ゴム製バッグ） ３０ 支持フレーム ３１ センターロッド ３２ アーチフレーム ４０ 土留めシート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】刃口先導体内に組み上げられ、刃口を閉塞
   する閉塞板と、該閉塞板の切羽に対して背面側に配置さ
   れ、前記刃口先導体の内周面に内接するように膨張して
   前記閉塞板を支保する円環状膨張体とを備えたことを特
   徴とする刃口閉塞装置。
2. 【請求項２】刃口先導体内に組み上げられ、刃口を閉塞
   する閉塞板と、該閉塞板の切羽に対して背面側に配置さ
   れ、前記刃口先導体の内周面に内接するように膨張して
   前記閉塞板を支保する偏平円盤状膨張体とを備えたこと
   を特徴とする刃口閉塞装置。
3. 【請求項３】刃口先導体内に配置され、該刃口先導体内
   周面に内接するように膨張して刃口を閉塞する偏平円盤
   状膨張体を備えたことを特徴とする刃口閉塞装置。
4. 【請求項４】刃口先導体内に配置され、センターロッド
   先端に取り付けられた複数本のアーチフレームを放射状
   に展開させて各アーチフレームの外端を前記刃口先導体
   内周面に内接可能な支持フレームと、前記アーチフレー
   ムの切羽側全面を覆う土留めシートとを備え、展開され
   た状態の前記土留めシートによって前記刃口先導体の刃
   口を閉塞することを特徴とする刃口閉塞装置。