JPH0949388A - 土留め用パイプの雄・雌継ぎ手並びに連結装置及び土留め用パイプを用いた山留め壁体の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地中に推進された土留め用パイプの連結装置に
土砂等が詰まりにくく、推進抵抗の大きい地盤に対して
も比較的容易に土留め用パイプを推進できるようにする
こと。 【解決手段】地中に推進された第１の土留め用パイプ１
ａに設けられた雄継ぎ手２に対し、第２の土留め用パイ
プ１ｂに設けられた雌継ぎ手３を係合させて第２の土留
め用パイプ１ｂを推進する。第２の土留め用パイプ１ｂ
の先端でパイプの直径より雄継ぎ手２の高さの分だけ広
い範囲を掘削し、雌継ぎ手３の注入材空間８に注入材を
供給して注入孔９から地中に注入材を注入し、パイプと
地盤の空間Ｓを充填する。推進抵抗が低減し、雄継ぎ手
２が係合する雌継ぎ手３の案内空間７が土砂等で目詰ま
りするのが防止でき、また土留め用パイプ１の周囲の空
隙Ｓを充填して地下水の漏出等を防止することができ
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、土留め用パイプの
連結装置と、土留め用パイプを用いた山留め壁体の形成
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道・道路・河川・建物等の直下にトン
ネルを築造して鉄道・道路等を立体交差で建設する工事
や、築堤又は護岸工事、又は建物のアンダーピニング等
においては、土留め用パイプを地中に推進して地盤を補
強することがある。即ち、複数本の土留め用パイプを水
平方向に並べて地中に推進し、地中に山留め壁体を構成
する。この山留め壁体によって上部の荷重を支えて地盤
崩落を防止し、山留め壁体の内部（下部）で道路工事等
の作業を行う。山留め壁体は、目的に応じて図９に例示
するような種々の形状に構成される。

【０００３】この工法においては、地中にパイプを推進
していく際の施工精度を向上させ、パイプで構成された
山留め壁体の堅牢性や水密性を確保するため、図１０又
は図１１に例示する連結装置１００によって隣接する土
留め用パイプ１０１，１０１同士を図１２に示すように
互いに連結している。

【０００４】この連結装置１００は雄継ぎ手１０２と雌
継ぎ手１０３からなる。雄継ぎ手１０２と雌継ぎ手１０
３は、例えば山形鋼のような断面Ｌ字形の長尺部材を二
本一組として土留め用パイプ１０１の外周面に溶接して
形成する。図１０に示す雄継ぎ手１０２は、一対の形鋼
の各フランジ部分の各先端が外方を向くように、所定間
隔で各形鋼を土留め用パイプ１０１の外周面に溶接した
ものである。図１１に示す雄継ぎ手１０２は、Ｔ字形鋼
を土留め用パイプ１０１の外周面に溶接したものであ
る。雌継ぎ手１０３は、一対の形鋼の各フランジ部分の
各先端が内方に向き合うように、所定間隔で各形鋼を土
留め用パイプ１０１の外周面に溶接したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記連結装置１００
は、雄継ぎ手１０２も雌継ぎ手１０３も、土留め用パイ
プ１０１の外周面よりも外方に突出している。その突出
量は、山留め壁体に要求される強度や継手部材の強度に
鑑み、使用形鋼の製品規格から、一般的に５０ｍｍ以上
とされている。土留め用パイプ１０１の外周面から突出
した両継ぎ手１０２，１０３の部分は、土留め用パイプ
１０１が地中を推進する際に大きな圧入抵抗を受け、地
盤の抵抗によって変形することがある。そのような場合
には、隣接する土留め用パイプ同士が正しく連結されな
くなり、又地下水のある地盤においては継手の変形によ
って両継手間の止水性が著しく低下するため、継手部か
ら水が漏出する不都合があった。

【０００６】特に、地盤内に含まれる玉石・木片・コン
クリート塊等の障害物や、連結装置が貫入できない硬い
地盤に遭遇した場合には、これらの障害物を人力で撤去
するしかなく、その作業には長い時間がかかり、大きな
危険が伴った。

【０００７】上記の問題を解消するため、土留め用パイ
プを地中に推進する際に土留め用パイプの先端で掘削ビ
ットを回転させて地盤を掘削する場合には、図１２中に
鎖線で示すように土留め用パイプ１０１の外周面から突
出した連結装置１００の外側線に近い位置まで余掘す
る、即ち連結装置１００の突出量を見込んで土留め用パ
イプ１０１の外径よりも大きめに掘削することが考えら
れる。しかしながら、図１２に示すように、先行して推
進されている土留め用パイプ１０１に設けられた連結装
置１００の継ぎ手に、後続する推進中の土留め用パイプ
１０１の先端で回転する掘削ビットが接触するため、こ
のような余掘（オーバーカット）は実際には不可能であ
った。その為、後続する推進中の土留め用パイプ１０１
の先端において回転する掘削ビットの回転中心軸を、該
土留め用パイプ１０１の中心軸に対して偏芯させ、先行
して推進された隣接の土留め用パイプ１０１の連結装置
１００に該掘削ビットが接触しないようにしている。し
かしながら、掘削ビットの回転中心軸の偏芯の加減が難
しく、偏芯量が大きすぎると連結装置１００を構成して
いる互いに連結された一対の継手が互いに離れる方向に
該土留め用パイプ１０１が推進され、連結された一対の
継手が離れてしまうトラブルが発生していた。

【０００８】本発明は、地中に推進された土留め用パイ
プの連結装置に土砂等が詰まりにくく、推進抵抗が大き
くなる地盤や障害物の含まれる地盤に対しても連結装置
が変形することなく比較的容易に土留め用パイプを推進
できるようにし、土留め用パイプの連結装置から水の漏
出を無くすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された土
留め用パイプの雌継ぎ手は、実質的に互いに平行となる
ように隣接して地中に推進される土留め用パイプを連結
するために、一方の土留め用パイプの雄継ぎ手に係合す
る他方の土留め用パイプの雌継ぎ手において、土留め用
パイプの外周面に軸方向に沿って連続して設けられ、前
記雄継ぎ手が係合する案内空間と、前記案内空間と前記
土留め用パイプの外周面との間に前記案内空間に沿って
連続して設けられ、内部に供給された注入材を土留め用
パイプの推進方向に導くとともに該注入材を地中に注入
するための注入孔が形成された注入材圧送空間とを有す
ることを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載された土留め用パイプの雄
継ぎ手は、実質的に互いに平行となるように隣接して地
中に推進される土留め用パイプを連結するために、土留
め用パイプの外周面に軸方向に沿って連続して設けられ
た案内空間と、前記案内空間と前記土留め用パイプの外
周面との間に前記案内空間に沿って連続して設けられ、
内部に供給された注入材を土留め用パイプの推進方向に
導くとともに該注入材を地中に注入するための注入孔が
形成された注入材圧送空間とを有する土留め用パイプの
雌継ぎ手に係合する他方の土留め用パイプの雄継ぎ手に
おいて、前記雌継ぎ手の案内空間に係合する案内部と、
土留め用パイプの外周面に固定される部分に凹部が設け
られた取り付け部とを有し、任意の外径の土留め用パイ
プの外周面に安定して固定できるようにすることを特徴
とする。

【００１１】請求項３に記載された土留め用パイプの連
結装置は、実質的に互いに平行となるように隣接して地
中に推進される土留め用パイプを連結するために、隣接
する土留め用パイプにそれぞれ設けられて互いに係合す
る請求項１記載の土留め用パイプの雌継ぎ手と請求項２
記載の土留め用パイプの雄継ぎ手を有することを特徴と
する。

【００１２】請求項４に記載された土留め用パイプを用
いた山留め壁体の形成方法は、実質的に互いに平行とな
るように複数本の土留め用パイプを隣接して地中に推進
することにより山留め壁体を形成する土留め用パイプを
用いた山留め壁体の形成方法において、地中に推進され
た第１の土留め用パイプに設けられた請求項２記載の雄
継ぎ手に対し、第２の土留め用パイプに設けられた請求
項１記載の雌継ぎ手を係合させて該第２の土留め用パイ
プを推進する際、第２の土留め用パイプの先端において
土留め用パイプの直径より３前記雄継ぎ手の高さの分だ
け広い範囲を掘削すると共に、前記雌継ぎ手の注入材圧
送空間に注入材を供給して注入孔から地中に注入材を注
入することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
〜図８を参照して説明する。本例では、図１に示すよう
に、山留め壁体１０を形成する複数本の土留め用パイプ
１は、推進対象地盤の略中央に推進・配置される１本の
基準管１ａと、その両側に推進・配置される複数本の後
続管１ｂとに分かれる。図１、図２及び図３に示すよう
に、基準管１ａは、土留め用パイプ１の外周面の互いに
対称な２位置に、土留め用パイプ１の軸線に沿い、溶接
等の手段によって一対の雄継ぎ手２が固定されたもので
ある。図３及び図５に示すように、雄継ぎ手２は、土留
め用パイプ１の軸線に直交する断面において略Ｈ字形を
呈する形状である。雄継ぎ手２は、土留め用パイプ１の
外周面に垂直に固定される固定部２ａと、固定部２ａに
直交する案内部２ｂと、土留め用パイプ１０の外周面に
対して溶接等によって固定される取り付け部２ｃを有し
ている。取り付け部２ｃの土留め用パイプ１０の外周面
側には、凹部２ｄが設けられている。このため、図５に
示すように、取り付け部２ｃは半径の小さい土留め用パ
イプ１０１−１でも半径の大きい土留め用パイプ１０１
−２でも、管径に応じて土留め用パイプの外周面に安定
して固定できる。従って、本例の雄継手２は任意の外径
の土留め用パイプに対して適用できる。

【００１４】図１、図２及び図３に示すように、後続管
１ｂは、土留め用パイプ１の外周面の互いに対称な２位
置に、土留め用パイプ１の軸線に沿い、溶接等の手段に
よって雄継ぎ手２と雌継ぎ手３がそれぞれ固定されたも
のである。図３及び図４を参照して雌継ぎ手３の構造を
説明する。雌継ぎ手３は、土留め用パイプ１の外周面に
固定される一対の脚部４，４を有している。一対の脚部
４，４は所定間隔をおいて対面している。一対の脚部
４，４は、土留め用パイプ１の半径方向に略直交する姿
勢の仕切り板６で固定されており、一対の脚部４，４に
よって略区画された空間を二つの上下の空間に仕切って
いる。一対の脚部４，４の各上端部の間には間隔が設け
られ、土留め用パイプ１の軸線に平行な溝５が構成され
ている。

【００１５】上側の空間は、雄継ぎ手２の案内部２ｂが
係合する案内空間７である。雄継ぎ手２の案内部２ｂが
案内空間７に係合する時には、雄継ぎ手２の固定部２ａ
は雌継ぎ手３の溝５を挿通する。下側の空間は、注入材
が圧送される注入材圧送空間８である。一対の脚部４，
４の土留め用パイプ１の外周面に近い部分には、注入材
を地中に注入するための注入孔９が形成されている。注
入孔９の形状は、図４（ｂ）中に示す丸形が好ましい。
また、この丸形の注入孔９にはねじを切っておき、必要
に応じてねじ式の栓で塞げるようにしておくと好都合で
ある。注入孔９の数及び位置は限定しないが、推進する
地盤の土質に応じて適当な箇所に適当な個数を設けるこ
とが好ましい。仕切り板６には、注入材を案内空間７内
に注入して雄継手２及び雌継手３の摺動抵抗を低減し、
同継手部からの水の漏出を防止するための注入孔９ａが
形成されている。

【００１６】前記注入材は、地中に推進された土留め用
パイプ１の周囲を充填して出水や地盤の崩壊を防止する
ゲル状の物質である。例えば、ベントナイトと粘土を混
練りした物質や、高吸水性物質を混練りした物質等のよ
うに、前記注入材圧送空間８内を圧送できるような物質
が使用できる。但し、注入材圧送空間８内や土留め用パ
イプ１の周りを固化させてしまう材質は除く。

【００１７】雄継ぎ手２の高さよりも雌継ぎ手３の高さ
の方が大きい。即ち、土留め用パイプ１の外周面に取り
付けた際、土留め用パイプ１の半径方向に関しては雌継
ぎ手３の方が外方に突出する。

【００１８】雄・雌継ぎ手２，３を備えた前記土留め用
パイプ１を用いて行う山留め壁体１０の形成工程につい
て説明する。図１及び図６に示すように、地盤中の所定
位置に基準管１ａを推進する。推進には通常の推進機を
用いる。基準管１ａの先端には、基準管１ａの先端を補
強するために先導管１１が固定される。先導管１１の外
径は雄継ぎ手２の高さを含めた基準管１ａの最大外径に
ほぼ一致する。基準管１ａの内部には、推進機の回転手
段によって回転駆動される内管が配置される。内管の先
端には掘削ビット１２が取り付けられ、掘削ビット１２
は先導管１１の前方に突出する。掘削ビット１２の掘削
外径は、先導管１１の外径にほぼ一致し、従って雄継ぎ
手２の高さを含めた基準管１ａの最大外径の範囲を掘削
することができる。基準管１ａは、推進機の推進手段に
よって地中に推進される。

【００１９】推進機を駆動し、掘削ビット１２を回転す
ると共に、発進立坑２０内から基準管１ａを地中に圧入
し、基準管１ａの前方にある地盤に掘削ビット１２を切
り込ませて地盤を掘削する。基準管１ａに設けられた一
対の継ぎ手はいずれも雄継ぎ手２であり、掘削ビット１
２は雄継ぎ手２を含めた基準管１ａの外径の範囲内を掘
削するので、基準管１ａの推進抵抗はきわめて小さい。
推進長さに応じて必要な本数だけ基準管１ａを順次連結
して推進し、先端の基準管１ａを到達立坑２１に到達さ
せる。

【００２０】前述したように、基準管１ａの継ぎ手はい
ずれも雄継ぎ手２であり、一対の継ぎ手の少なくとも一
方が雌継ぎ手３である後続管１ｂに比べれば、もともと
推進抵抗は小さい。従って、前述した基準管１ａの推進
時には、掘削ビット１２の掘削範囲は前述のように大き
くとる必要は必ずしもなく、図２中に基準管１ａの周り
に破線で示すように、例えば雄継ぎ手２の高さより小さ
く基準管１ａの外径より大きい範囲を掘削すれば十分に
推進できる。

【００２１】基準管１ａの推進後、基準管１ａの隣に後
続管１ｂを実質的に平行な状態に並べて推進する。図
２、図６及び図７に示すように、後続管１ｂの雌継ぎ手
３の案内空間７に基準管１ａの一方の雄継ぎ手２を係合
させ、推進機で後続管１ｂを推進する。後続管１ｂの推
進時には、図２中に後続管１ｂの周りに鎖線で示すよう
に、雄継ぎ手２の高さよりも内側の範囲内を掘削する。
後続管１ｂの雌継ぎ手３の全体は、この掘削範囲には入
らないが、後続管１ｂの雌継ぎ手３の少なくとも先端の
部分は、既設の土留め用パイプ１（この場合は基準管１
ａ）の掘削範囲である雄継ぎ手２よりも内側の範囲に入
るので、地盤からの抵抗を直接受けないで済む。

【００２２】後続管１ｂの推進時、後続管１ｂの雌継ぎ
手３の注入材圧送空間８に注入材を所定の圧力を加えて
送り込む。注入材は、推進する後続管１ｂの雌継ぎ手３
の後端から注入する。推進中の土留め用パイプ１ｂの雌
継ぎ手３の注入孔９，９ａがまだ地中には入っておら
ず、発進立坑２０内に位置している時には、この注入孔
９，９ａを栓で塞いで注入材が発進立坑２０内に噴出し
ないようにする。栓をした注入孔９，９ａの部分が地中
に入る直前に注入材の注入を停止し、栓を取ってから推
進して注入孔９，９ａの部分を地中に推進する。その後
注入材の注入を再開する。

【００２３】雌継ぎ手３の注入材圧送空間８に供給され
た注入材は、地中において注入孔９から地中に噴出さ
れ、これによって推進時の地盤の摩擦抵抗が低減する。
また地中に噴出された注入材は、図２中に示すように土
留め用パイプ１と地盤の間の空隙Ｓを埋め、地盤の崩壊
や地下水の漏出を防止する。また、この注入材は雌継ぎ
手３の案内空間７にも噴出するので、互いに係合して摺
動する雌継ぎ手３と雄継ぎ手２の摺動による摩擦抵抗を
低減し、また雌継ぎ手３の案内空間７に掘削した土砂・
小石等が流入して目詰まりをおこすのを防止し、合わせ
て継手２，３の隙間から地下水が漏出するのを防止す
る。

【００２４】以後同様に後続管１ｂが順に推進されてい
く。各位置において各管を何本接続して推進するか、即
ち各位置における推進距離は、形成すべき山留め壁体１
０の大きさによる。また、推進方向と直交する平面で見
た土留め用パイプ１の配列パターンは、構築しようとす
る山留め壁体の使用目的等によって異なり、例えば図９
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような種々の配置が考え
られる。

【００２５】図８は、雌継ぎ手の他の形状例を示す。こ
の雌継ぎ手３ａは、一般に入手の容易な形鋼や鋼材を利
用して構成できる。前述した雌継ぎ手３と同様の構成部
分には図４と同一の符号を付した。この雌継ぎ手３ａに
対しては、図１０乃至図１１に示した形鋼で構成した雄
継手を組み合わせて使用することもできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、土留め用パイプを雄・
雌継ぎ手で連結しながら地中に推進する場合に、雌継ぎ
手の内部に設けた注入材圧送空間を介して地中に注入材
を送り込むことができる。このため、推進抵抗が低減
し、余掘空間を充填できるため余掘の影響による地盤の
沈下がなく、雄継ぎ手が係合する雌継ぎ手の案内空間が
土砂等で目詰まりするのを防止して円滑に雌雄継手が摺
動できる。また土留め用パイプの継手の案内空間は常時
注入材で充満しており、止水効果が得られる。また土留
め壁体形成後に、注入材圧送空間を利用して最終的に土
留め用パイプの周囲の空隙を固化する注入材を注入すれ
ば、地下水の漏出等を完全に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例における土留め用パ
イプの地中での連結状態を示す図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図２の部分拡大図である。

【図４】（ａ）は本発明の実施の形態の一例における土
留め用パイプに設けられた雌継ぎ手の正面図であり、
（ｂ）は同側面図である。

【図５】（ａ）は本発明の実施の形態の一例における土
留め用パイプに設けられた雄継ぎ手の正面図であり、
（ｂ）は同側面図である。

【図６】本発明の実施の形態の一例における土留め用パ
イプの推進工程を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態の一例における土留め用パ
イプの推進工程を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態における雌継ぎ手の他の形
状例を示す正面図である。

【図９】土留め用パイプの配置例を示す図である。

【図１０】土留め用パイプの従来の連結装置を示す断面
図である。

【図１１】土留め用パイプの従来の連結装置を示す断面
図である。

【図１２】従来の連結装置を用いて行う土留め用パイプ
の推進工程を示す図である。

【符号の説明】

１ 土留め用パイプ １ａ 土留め用パイプとしての基準管 １ｂ 土留め用パイプとしての後続管 ２ 連結装置を構成する雄継ぎ手 ２ｂ 案内部 ２ｃ 取り付け部 ２ｄ 凹部 ３，１３ 連結装置を構成する雌継ぎ手 ７ 案内空間 ８ 注入材圧送空間 ９，９ａ 注入孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に互いに平行となるように隣接し
   て地中に推進される土留め用パイプを連結するために、
   一方の土留め用パイプの雄継ぎ手に係合する他方の土留
   め用パイプの雌継ぎ手において、 土留め用パイプの外周面に軸方向に沿って連続して設け
   られ、前記雄継ぎ手が係合する案内空間と、前記案内空
   間と前記土留め用パイプの外周面との間に前記案内空間
   に沿って連続して設けられ、内部に供給された注入材を
   土留め用パイプの推進方向に導くとともに該注入材を地
   中に注入するための注入孔が形成された注入材圧送空間
   とを有することを特徴とする土留め用パイプの雌継ぎ
   手。
2. 【請求項２】 実質的に互いに平行となるように隣接し
   て地中に推進される土留め用パイプを連結するために、
   土留め用パイプの外周面に軸方向に沿って連続して設け
   られた案内空間と、前記案内空間と前記土留め用パイプ
   の外周面との間に前記案内空間に沿って連続して設けら
   れ、内部に供給された注入材を土留め用パイプの推進方
   向に導くとともに該注入材を地中に注入するための注入
   孔が形成された注入材圧送空間とを有する土留め用パイ
   プの雌継ぎ手に係合する他方の土留め用パイプの雄継ぎ
   手において、 前記雌継ぎ手の案内空間に係合する案内部と、土留め用
   パイプの外周面に固定される部分に凹部が設けられた取
   り付け部とを有する土留め用パイプの雄継ぎ手。
3. 【請求項３】 実質的に互いに平行となるように隣接し
   て地中に推進される土留め用パイプを連結する土留め用
   パイプの連結装置において、 隣接する土留め用パイプにそれぞれ設けられて互いに係
   合する請求項１記載の土留め用パイプの雌継ぎ手と請求
   項２記載の土留め用パイプの雄継ぎ手を有することを特
   徴とする土留め用パイプの連結装置。
4. 【請求項４】 実質的に互いに平行となるように複数本
   の土留め用パイプを隣接して地中に推進することにより
   山留め壁体を形成する土留め用パイプを用いた山留め壁
   体の形成方法において、 地中に推進された第１の土留め用パイプに設けられた請
   求項２記載の雄継ぎ手に対し、第２の土留め用パイプに
   設けられた請求項１記載の雌継ぎ手を係合させて該第２
   の土留め用パイプを推進する際、第２の土留め用パイプ
   の先端において土留め用パイプの直径より前記雄継ぎ手
   の高さの分だけ広い範囲を掘削すると共に、前記雌継ぎ
   手の注入材圧送空間に注入材を供給して注入孔から地中
   に注入材を注入することを特徴とする土留め用パイプを
   用いた山留め壁体の形成方法。