JPH0932471A - カーブ推進用推進管 - Google Patents
カーブ推進用推進管Info
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Abstract
材の圧縮応力の集中を無くし、その圧縮破壊を防止する
と共に、先の推進管に正確に推進力を伝達できるように
する。 【解決手段】 カーブ推進用推進管は、長手方向に屈曲
自在に順次突合せられた複数の管体11a、11bと、
これら管体11a、11bの突き合わせた端面の間に径
方向に対向して挿入された圧縮変形可能なクッション材
18、19、20とを有している。クッション材18、
19、20は、管体11a、11bの曲げ軸の両側にい
くに従って次第に厚くなる。例えば、クッション材1
8、19、20は、複数の円弧状のセグメント状部材か
らなり、これを重ね合わせることでその厚さを変えてい
る。
Description
中に推進される推進管に関し、特にカーブを有するトン
ネルを推進掘削するのに好適なカーブ推進用推進管に関
する。
ューム管等からなる推進管を土中に推進しながら、その
先端で切り羽を掘削し、水路やケーブル敷設路等のトン
ネルを構築する推進掘削工法が広く採用されている。こ
のような推進掘削工法は、例えば実公昭59−4126
9号公報、や実開昭64−39996号公報に示されて
いる。
を構築する地盤まで推進管を降ろし、そこから元押しジ
ャッキや中間ジャッキ等を使用して推進管を地盤の中に
押し進めながら、最も先の推進管の先端で切り羽を掘削
していく。このような推進工法において、土中に推進さ
れる推進管の端部の継ぎ合わせ状態を図7に示す。すな
わち、推進管1a、1bは、その一方の推進管1bの端
部外周に止水用のゴムリング3を嵌め込み、他方の推進
管1aの端部外周から鋼製のカラー4を延ばしている。
そして、このカラー4の中に前記ゴムリング3を嵌め込
んだ推進管1bの端部を嵌合した状態で両推進管1a、
1bの端部が長手方向に突き合わせられる。このように
して継ぎ合わせられた前後の推進管1a、1bの端面の
突合せにより、前記ジャッキからの推進力が後方の推進
管1bから前方の推進管1aに伝達される。
掘削するに当り、掘削するトンネルに曲線部がある場
合、その曲線部の部分では、前後の推進管1a、1b
を、その突き合わせた継手部分で折り曲げて推進する工
法が行われている。この場合、前後の推進管1a、1b
の端面に楔を打ち込んで推進する方法や、推進管1a、
1bの端面の間にヒンジを設けて曲げる方法等が提案さ
れている。
進掘削工法において、曲線部推進時の前後の推進管1
a、1bの継手における曲げは、カラー4と推進管1b
の端部との余裕の範囲で行われている。ところが、この
カラー4は、本来、推進管1bの端部外周に嵌め込まれ
たゴムリング3との接触により、推進管1a、1bの内
部への土砂や水の浸入の防止を図るものであり、現実に
は止水性の観点から、カラー4と推進管1bの端部とに
大きな余裕を与えることはできない。
bから推進管1aの伝達される推力を均等化するため、
それら推進管1a、1bの間にクッション材としてクッ
ション材2を挿入している。これは、推進管1a、1b
の端面に局部的に大きな応力が作用するのを避けるため
である。しかし、曲線部分では、曲線の内側となる部分
や楔を打ち込んだ部分に推力による応力が集中する。こ
のため、クッション材が圧縮破壊されたり、推進力をそ
の先の推進管に正確に伝達できないという課題がある。
これらの理由から、前後の推進管1bの継手部分で、そ
れらを曲げることができる角度に自ずと限度がある。
0〜2500mmであるが、曲線部の曲率半径が小さい
場合、このように長い推進管を使用すると、曲線部の曲
率に前記推進管1a、1bの継手における曲げ角度が対
応できない場合がある。そのため、曲線部の曲率半径が
小さい場合、従来の推進掘削工法では、特に短い推進管
を使用し、継手の数を増やしてその曲率半径に対応させ
る必要があった。
抗から頻繁に推進管を降ろさなければならず、ヒンジも
それだけ多くの個所に設けなければならないため、施工
に手数がかかるという課題があった。そのため、より大
きな角度で曲げても、クッション材の圧縮応力の集中が
起らず、推進力を先の推進管に正確に伝達できる推進管
の開発が望まれている。本発明は、前記従来のカーブ推
進用推進管及びそれを使用した推進掘削工法の課題に鑑
み、カーブ推進用推進管の屈曲部でのクッション材の圧
縮応力の集中を無くし、その圧縮破壊を防止すると共
に、曲線部推進に際して先の推進管に正確に推進力を伝
達できるようにすることを目的とする。
を達成するため、管体11a、11bの突き合わせた端
面の間に圧縮変形可能なクッション材18、19、20
を挿入し、このクッション材18、19、20の厚さ
を、管体11a、11bの曲げ軸の両側にいくにしたが
って次第に厚くした。そして、このクッション材18、
19、20の厚さの厚い部分を管体11a、11bの曲
がりの内側と外側とになるように土中を屈曲推進するこ
とで、クッション材18、19、20に生じる最大圧縮
応力となる部分を分散し、その応力集中を避け、屈曲推
進時の推進力の正確な伝達を可能としたものである。
は、長手方向に屈曲自在に順次突合せられた複数の管体
11a、11bと、これら管体11a、11bの突き合
わせた端面の間に径方向に対向して挿入された圧縮変形
可能なクッション材18、19、20とを有したもの
で、クッション材18、19、20は、管体11a、1
1bの曲げ軸の両側にいくに従って次第に厚くなること
を特徴とする。例えば、クッション材18、19、20
は、複数の円弧状のセグメント状部材からなり、これを
重ね合わせることでその厚さを変える。
介して突合せられた一対の管体11a、11bの端部に
わたって弾性筒体13を嵌め込み、この弾性筒体13の
内周に形成した溝に前記クッション材14、15の外周
縁を挟持する。さらに、この弾性筒体13の外周側に剛
性を有する保護管12を嵌め込む。
は、クッション材18、19、20の厚さの厚い部分を
管体11a、11bの曲がりの内側と外側とすると共
に、クッション材18、19、20の厚さの薄い部分を
屈曲部の支点、すなわち曲げ軸となるようにして管体1
1a、11bを所定の方向に曲げながら、管体11a、
11bを推進させる。この場合、管体11a、11bの
端面の間隔は、曲がりの内側となる位置で最も狭く、曲
がりの外側となる位置で最も広い。曲げ軸となる部分で
は、その中間である。従って、仮にクッション材18、
19、20の厚さが管体11a、11bの突き合わせた
端面の全周にわたって均一である場合、クッション材1
8、19、20は、曲がりの内側となる位置で最も圧縮
歪を受け、曲がりの外側となる位置で圧縮歪を受けな
い。すなわち、クッション材18、19、20には、曲
がりの内側となる位置に圧縮応力が集中することにな
る。
8、19、20では、管体11a、11bの曲げ軸の両
側にいくに従って次第に厚くなっているので、管体11
a、11bの曲がりの内側、すなわち最も圧縮される部
分が厚くなる。曲げ軸の位置から曲がりの内側となる部
分にわたってクッション材18、19、20の圧縮率を
均一化することができる。これにより、特定の部分に圧
縮応力が集中せず、最大圧縮応力が生じる部分を分散す
ることができる。特に、クッション材18、19、20
を複数の円弧状のセグメント状部材により、これを重ね
合わせることで厚さの違う部分を形成しているもので
は、厚さの厚い部分はセグメント状部材の枚数が多くな
り、複数の部材に圧縮応力を分散することができる。
は、その端部にわたって外周部に弾性筒体13が嵌め込
まれ、さらにその外周側に剛性を有する保護管12が嵌
め込まれているため、弾性筒体13が管体11a、11
b…と保護管12との間で変形し、管体11a、11b
の前記の曲がりを可能とする。また、複数の管体11
a、11b…が一連のものとして連結され、一体の管と
して取り扱うことが可能である。また、弾性筒体13と
保護管12とにより、管体11a、11bの間の水密性
も確保できる。
について具体的且つ詳細に説明する。図4に示すよう
に、本発明の実施例によるカーブ推進用推進管は、或る
程度長さの短い複数の管体11a、11b…を長手方向
に継ぎ合わせたもので、図4では、4つの管体11a〜
11dにより推進管が構成されている。この管体11a
〜11dは、鉄筋コンクリート管やレジンコンクリート
管等で作られる。
せた部分の平面図である。管体11a、11bは、その
端面が互いに突き合わせられているが、その端面の間に
セグメント状のクッション材18、19、20が全体と
してリング状に組み立てられて挿入されている。図2
は、このクッション材18、19、20を分解して示し
ているが、これらクッション材18、19、20は、発
泡成形体、合板、繊維板、パーティクルボード等の圧縮
変形可能な材料から作られた何れも円弧板状のセグメン
ト状部材であり、図示の例では、3枚1組のものが2組
使用されている。
グメント状部材であり、クッション材19は135°の
円弧板状のセグメント状部材であり、クッション材20
は180°の円弧板状のセグメント状部材である。これ
ら2組のクッション材は、クッション材20、20が連
なって360°のリング状となり、その他のクッション
材18、19は、連なったリング状のクッション材20
の中心を挟んで対向するようクッション材20、20の
同じ面に重ねる。これにより、90°間隔で厚さの薄い
部分と厚さの厚い部分とを有し、その間で段階的に厚さ
が変わるクッション材18、19、20の複合体が構成
される。すなわち、このクッション材18、19、20
の複合体は、一対のクッション材20、20が連なって
全体としてリング板状を呈する。そして、この複合体
は、クッション材20、20だけの部分が最も薄く、3
枚のクッション材18、19、20が重なり合った部分
が最も厚く、2枚のクッション材18、19が重なり合
った部分がその中間の厚さとなる。すなわち、これらク
ッション材18、19、20の複合体の厚さは3段階に
変化する。
8、19、20の場合、まず、クッション材18の両端
からクッション材19の両端を各々22.5°突出させ
てクッション材18とクッション材19とを重ね合わせ
る。さらに、クッション材20の右上端をクッション材
18の右端に揃えると共に、クッション材20の他端を
クッション材18の左端より90°突出させて、クッシ
ョン材19にクッション材20を重ねる。また、図2の
右下の組のクッション材18、19、20についても、
各々のクッション材18、29、20が対向するよう同
様にして配置し、重ね合わせる。そして、180°の角
度を有するクッション材20、20の両端を突き合わ
せ、それを全体として360°のリング状に連ねる。な
お、図示の例では、クッション材18、19、20が各
々3枚で1組となっているが、2枚或は4枚以上のクッ
ション材で1組の複合材を構成してもよい。この場合、
複合材の厚さは、2段或は4段以上とすることができ
る。
8、19、20を介して端面が突き合わせられた管体1
1a、11bの端部の外周にわたって、ゴムや樹脂等の
弾性体からなる弾性筒体13が嵌め込まれている。図5
に示すように、この弾性筒体13は、その内周面に凹凸
の溝を有し、これを後述するようにして型枠内に配置
し、管体11a、11bを成形することで、この凹凸の
溝が管体11a、11bの端部外周の凹凸溝に嵌合さ
れ、管体11a、11bが一体化される。この状態で
は、弾性筒体13が、管体11a、11bの径方向及び
中心軸方向に弾性筒体13が抜けないように固定されて
いる。また、この弾性筒体13は、その内周中央部の溝
に、前記クッション材18、19、20の外周部分を挟
持している。この弾性筒体13は、その中央部と両側部
の幅方向への変形を容易にするため、中央部外周側に溝
22が形成され、両端部に孔23が形成されている。
て、その両側部を除く中央部に凹溝が形成され、これに
鋼等の金属或は強化樹脂等からなる円筒形状の保護管1
2が嵌め込まれている。このような、クッション材1
8、19、20、弾性筒体13及び保護管12を有する
管体11a〜11dは、同じ型枠内で同時に成形して製
造される。すなわち、円筒形の型枠の円筒成形面の所定
の位置に保護管12を張り、その内側に弾性筒体13を
張る。さらに、この弾性筒体13の内周中央の溝に沿っ
て前述のようにして組み合わせたクッション材18、1
9、20を嵌め込む。また、型枠内に鉄筋(図示せず)
を組み立てる。そして、型枠を回転ローラに乗せて回転
しながら、その中に生コンクリートを投入し、回転によ
る遠心力で締め固めると共に、脱水し、推進管を成形す
る。これにより、クッション材18、19、20により
互いに分離された管体11a、11b…が成形され、弾
性筒体13は、その内周の凹凸がそれら管体11a、1
1b…の端部外周に埋め込まれる形で隣接する管体11
a、11b…の端部にわたって嵌め込まれる。
11a〜11dのうち、一方の端の管体11aの端部に
は、外周面が段階的に径の細くなった段部14を有する
雄の継手部が形成されている。また、他方の端の管体の
端部には、端面に前記のようなクッション材18、1
9、20が嵌め込まれ、その外周に前述のような保護管
12を嵌合し、これを端面から突出した雌の継手部が形
成されている。
進管を用いて、曲線部分を推進する場合、図3に示すよ
うに、クッション材20のみからなる薄い部分を支点と
して、その両側の3枚のクッション材18、19、20
が重ねられた厚い部分の一方を圧縮させることで、管体
11a、11bを折り曲げる。これによって、全体とし
て図4で示すように、推進管が数カ所で折り曲げられ、
曲線部分での推進が可能となる。また、前記のような端
の管体11dの端部に形成された雌の継手部には、その
保護管12の内側に、他の推進管の管体11aの雄の継
手部が嵌合される。このとき、雄の継手部の段部14の
部分にゴム輪等の止水材17を設けると共に、管体11
aとクッション材20との間にリング状のガスケット1
5を挿入する。
弾性筒体13が直線部分あるいは曲線部分で変形する様
子を示している。上側が推進管の曲がりの内側となる部
分であり、クッション材18、19、20が圧縮されて
いる。他方、下側が推進管の曲がりの外側となる部分で
あり、クッション材18、19、20が圧縮されていな
い。このように、クッション材18、19、20の圧縮
率は、その部位によって異なり、後者から前者にいくに
従ってクッション材18、19、20に生じる圧縮応力
は異なる。なお、曲がりの外側部分では、曲がり角が大
きい場合、弾性筒体13のクッション材18、19、2
0を挟持している溝がクッション材18、19、20の
自由厚みより広がる場合もあり、また逆に曲がり角が小
さく、且つ推進抵抗が大きい場合等は、曲がりの外側部
分でもクッション材18、19、20が圧縮される場合
もある。
る位置から曲がりの内側にわたる位置のクッション材1
8、19、20の圧縮応力を示したグラフである。Aが
3枚の挿材18、19、20が挿入された曲がりの内側
部分、Bが2枚の挿材19、20が挿入された部分、C
が1枚の挿材20のみが挿入された曲げ軸となる部分で
ある。ここでは、屈曲角度を、一点鎖線、破線、実線の
順に3段階に変えて各位置での圧縮応力の変化をシュミ
ュレートした。
0の全体的な厚みを3段階に変えているので、このグラ
フに示した通り、圧縮応力が各位置に分散され、A部の
みに圧縮応力が集中しない。これに対し、厚さの均一な
クッション材を挿入した場合、例え曲がりの内側に近い
部分のみにクッション材を挿入したとしても、図6の二
点鎖線で示すように、曲がりの内側にいくに従って圧縮
応力が急激に増大し、極端な応力集中が見られる。この
ため、クッション材にはその降伏点をはるかに越える圧
縮応力が集中し、クッション材が破壊される原因とな
る。また、管体11a、11bの端面全体で推進力を受
けることができないので、先の推進管に正確に推進力を
伝達できない。
横方向に曲がった曲線部推進を行う場合について説明し
たが、推進管を前述の状態から90°回転させた配置と
すれば、縦方向に曲がった曲線部の推進も行うことがで
きることはもちろんである。さらに、図示してないが、
推進管を構成する管体11a、11b…の中央にクレー
ンで吊り上げるためのアイナット等を取り付けておき、
これにワイヤーを掛けて推進管をクレーンで吊り、搬送
や立抗への吊り降ろし等を行えば、推進管を容易に搬
送、設置できる。
体11a、11bの曲がりの内側部分のクッション材1
8、19、20に極端に圧縮応力が集中せず、管体11
a、11bを屈曲させながら、それに推力を与えて地中
に推進させることができる。これにより、推進力を先の
推進管に均等に伝達することができると共に、クッショ
ン材18、19、20の圧縮破壊等を起すことなく、円
滑且つ正確に曲線推進を行うことができるようになる。
部切り欠いた要部平面図である。
図である。
態の要部平面図である。
態の全体平面図である。
態の内側部分と外側部分の要部拡大横断平面図である。
ン材の位置と圧縮応力とをシュミュレートしたグラフで
ある。
の要部平面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 土中に推進されてトンネルを掘削する推
進管であって、互いに屈曲自在に長手方向に順次突合せ
られた複数の管体(11a)、(11b)と、これら管
体(11a)、(11b)の突き合わせた端面の間に挿
入された圧縮変形可能なクッション材(18)、(1
9)、(20)とを有する推進管において、クッション
材(18)、(19)、(20)は、管体(11a)、
(11b)の曲げ軸の両側にいくに従って次第に厚くな
ることを特徴とするカーブ推進用推進管。 - 【請求項2】 クッション材(18)、(19)、(2
0)を介して突合せられた一対の管体(11a)、(1
1b)の端部にわたってこれらの外周部に嵌め込まれた
剛性を有する保護管(12)を有することを特徴とする
請求項1に記載のカーブ推進用推進管。 - 【請求項3】 クッション材(18)、(19)、(2
0)を介して突合せられた一対の管体(11a)、(1
1b)の端部にわたってこれらの外周部と保護管(1
2)との間に嵌め込まれ、前記クッション材(14)、
(15)の外周縁を挟持する弾性筒体(13)を有する
ことを特徴とする請求項2に記載のカーブ推進用推進
管。 - 【請求項4】 クッション材(18)、(19)、(2
0)は、複数の円弧状のセグメント状部材からなり、こ
れを重ね合わせることで厚さを変えていることを特徴と
する請求項2〜3の何れかに記載のカーブ推進用推進
管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20841995A JP2902576B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | カーブ推進用推進管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20841995A JP2902576B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | カーブ推進用推進管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0932471A true JPH0932471A (ja) | 1997-02-04 |
JP2902576B2 JP2902576B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=16555924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20841995A Expired - Fee Related JP2902576B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | カーブ推進用推進管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2902576B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001311386A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-11-09 | Okumura Engineering Corp | 掘進装置及び推進工法 |
JP2009114669A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Taisei Corp | 推進函体構造 |
JP2010236193A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Sekisui Plastics Co Ltd | 推進工法用推力伝達材の選定システム、選定方法、プログラム、および記録媒体 |
-
1995
- 1995-07-24 JP JP20841995A patent/JP2902576B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2902576B2 (ja) | 1999-06-07 |
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