JPH10238282A - 埋設管のスライド推進方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、シールド工法と推進工法を組み合わ
せ、長延長にわたってトンネルを構築方法の中で、埋設
管を小さい摩擦抵抗でスライド推進させる方法に関する
ものである。 【解決手段】外殻筒内壁面の下方部に、円周方向に所定
の間隔をおいて複数本のガイドレールを推進方向に配設
し、前記複数本のガイドレールに当接する位置の埋設管
外面にに減摩板を固着し、ガイドレールと減摩板をスラ
イドさせることによって外殻筒内に埋設管を小さな推進
力で推進埋設させる埋設管のスライド推進工法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド工法と推
進工法を組み合わせて地中に埋設管を推進埋設してトン
ネルを構築する方法に関し、詳しくは、シールド掘進機
の後方に組立てられた外殻筒内に埋設管を前方へスライ
ドさせる方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、市街地においては車両等の交通に支
障がなく、また、地下埋設物等に悪影響を与えることが
なく、地中に埋設管を敷設するために、地表面に開削し
た立坑の元押装置の推進力を利用して、埋設管を地中に
推進埋設する推進工法が広く採用されている。この方法
では、一般に埋設管の後部から管渠全体を推進装置のジ
ャッキの力で押し込むのであるが、推進埋設を妨げる力
としては、管先端のシールド掘進機の先端抵抗と、埋設
管の表面と土との摩擦抵抗とがある。シールド掘進機の
先端抵抗は、押し込み延長に関係なく略一定であるが、
埋設管と土の摩擦抵抗は、押し込み延長が長くなると、
ほぼそれに比例して増大し、最後にはジャッキの推進力
が埋設管の耐荷力を越えて、後方からの推進装置だけで
の押し込みができなくなる。

【０００３】このため、管列の中間部である埋設管の継
手部に複数個の中押ジャッキを装備して、中押ジャッキ
より前方の管列の摩擦抵抗と掘進機の先端抵抗とを負担
させることにより、元押装置の推進力を分散させて低減
する方法が開発され、長延長の推進施工を可能にしてい
るが、推進延長が非常に長くなると、設置する中押装置
箇所数が増加し、中押装置の組み立てや設置作業に多く
の時間を必要とすることや、中押装置の操作方法が複雑
で推進作業が繁雑となり、おのずと推進距離が限定され
てくることになる。

【０００４】しかし、市街地においては幹線道路等の交
通状況はますます厳しくなってきており、推進施工のた
めに道路上に設置する立坑も交通支障の対象となり規制
をうけることが多く、出来るだけ推進延長が長くとれる
推進工法の開発が必要となっていた。

【０００５】そこで開発された方法は、シールドジャッ
キを装着した掘進機を管列の先端につけ、この管列と掘
進機を立坑に設けた元押ジャッキで推進させる。管列の
外周には、管列を覆うようにセグメントである外殻筒が
連設されている。次に、シールドジャッキを、管列を支
圧体として伸長して掘進機を前進させる。掘進機の前進
によって掘進機後方のテール部に生じた空間に外殻筒を
接続延長する。上記工程を繰り返すことによって、埋設
管を所定の延長まで推進埋設させる方法である。推進完
了後は、外殻筒と埋設管の隙間は、モルタル等の充填材
が注入される。このようにして、埋設管の推進中に、地
盤の摩擦抵抗は外殻筒によって完全に受け止められ、埋
設管に少しも影響を及ぼすことなく、非常に小さい推進
力で埋設管を長延長に推進埋設できる。また、埋設管が
推進力を受け持つため、外殻筒には推進力を伝達させる
必要がなく、土圧に耐えることができる簡単な構造とす
ることができ、従来のように重厚なセグメントを必要と
せず、製作費の低減や組立て作業が容易となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したシールド工法
と推進工法を組み合わせたスライド推進方法により、経
済的で確実な長延長の推進施工を可能としたが、下記の
問題点がある。外殻筒内に埋設管を推進させる場合、管
列には地盤の摩擦抵抗は左右しなくなり、従来に比べて
小さい推進力で施工が可能となったが、埋設管と外殻筒
との下方部には、従来の推進力に比べれば小さな力では
あるが、スライドによる摩擦抵抗が発生することとな
る。この摩擦抵抗も、ほぼ推進延長に比例して増大する
ことから、近年需要の多くなってきている１０００ｍ以
上の長延長推進施工の場合には、スライドによる摩擦抵
抗も大きなものとなってくる。また、長延長となるため
に、埋設管と外殻筒のスライドが頻繁に繰り返されるこ
とから、埋設管や外殻筒の表面に磨耗や傷が発生し、本
体の強度等に悪影響を及ぼすという問題がある。

【０００７】このため、本発明は１０００ｍ以上の長延
長の埋設管のスライド推進方法においても、小さなスラ
イド推進力で、埋設管や外殻筒の本体に磨耗や傷を発生
させないスライド推進方法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、外殻
筒内壁面の下方部に、円周方向に所定の間隔をおいて複
数本のガイドレールを推進方向に配設し、前記複数本の
ガイドレールに当接する位置の埋設管外面に減摩板を固
着し、ガイドレールと減摩板をスライドさせることによ
って外殻筒内に埋設管を小さな推進力で推進埋設させる
埋設管のスライド推進方法である。

【０００９】セグメントとなる外殻筒は、掘進機内での
設置が容易に行えるように、複数個に分割して組立てる
方法が用いられる。外殻筒は、地盤の土圧のみに耐える
構造のものでよく、比較的強度のある鋼材を用いること
により、簡単で軽量化が可能な構造とすることができ
る。

【００１０】外殻筒に配設するガイドレールは、埋設管
外面との当接がスムーズになるように、円形断面にする
と有効である。ガイドレールは推進中に埋設管が左右に
ブレないように、円周方向に所定の間隔をおいて複数本
配設される。埋設管径が比較的小さい場合には外殻筒の
両サイドに２ヵ所だけの配設でよく、管径が大きくなる
にしたがって中間部にガイドレールを増設する方法が用
いられる。外殻筒が分割組立てされる場合は、ガイドレ
ールの設置位置となる分割外殻筒の内壁に、予めガイド
レールを固着する方法をとれば、現地での固着作業等の
時間を省略できる。ガイドレールの材質としては、埋設
管の外面に固着した減摩板との摩擦力低減と磨耗を考慮
して鋼材や硬質の樹脂材が用いられる。

【００１１】埋設管の外面にガイドレールと当接する位
置に設けられる減摩板は、ガイドレールとの摩擦力を低
減するためにガイドレールと同質の鋼材や硬質の樹脂材
が用いられる。減摩板は、ガイドレールが確実に減摩板
上をスライドするように両サイドに余裕をもたせた幅と
することが必要である。埋設管径が比較的小さい場合に
は、埋設管外周の下方部全体に減摩板を装着する方法を
用いて埋設管製作の簡易化を行うことも可能である。

【００１２】以上の構成により、埋設管の推進は、外殻
筒内に設けられたガイドレールと埋設管外面に固着され
た減摩板のスライドで行われ、鋼材や硬質の樹脂材の小
さな摩擦抵抗で押し込みが可能となり、１０００ｍを越
える長延長の推進埋設でも小さな推進力で施工ができる
こととなる。また、埋設管の推進時は、ガイドレールと
減摩板だけの当接であり、埋設管や外殻筒本体のスライ
ドはなくなり、本体の磨耗や破損はなくなった。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明に関わる埋設管のスライ
ド推進方法を説明する縦断面図である。先端には地盤を
掘削するシールド掘進機１が装備され、外殻筒２内に推
進された埋設管３を反力としてシールドジャッキ４によ
り所定の距離だけ推進する。シールド掘進機１の掘進が
完了すると、シールドジャッキ４が縮小され、シールド
掘進機１後方のテール部５の空間に、分割された外殻筒
２を所定の長さずつ順次組み立てられていく。次に発進
立坑Ａ側から元押ジャッキ６を利用して埋設管３を所定
の長さずつ外殻筒２内にスライド推進される。上記工程
を順次繰り返しながら埋設管３のスライド推進が行われ
ていく。スライド推進完了後は、埋設管３内から外殻筒
２と埋設管３の空隙に充填材を注入し、外殻筒２と埋設
管２を一体化してトンネルが構築される。

【００１４】外殻筒２しては、シールド掘進機１の反力
等を受け持たなくてよく、外周地盤の土圧に耐えるだけ
の強度を有していれば良く、比較的簡易な構造とするこ
とができ、軽量で取扱が容易な波型や平板形状の鋼材や
樹脂材が用いられる。埋設管３も、シールド掘進機１の
反力や埋設管３本体の小さなスライド推進力に耐える強
度を有していれば良く、従来の推進用埋設管に比べて軽
量化が可能となる。埋設管３としては、コンクリート管
が一般に用いられる。

【００１５】図２は、本発明の外殻筒２と埋設管３を説
明する断面図である。外殻筒２は、管径や土圧および取
扱作業性等を考慮して、複数個に分割されている。分割
された外殻筒２の組み立ては、従来技術であるボルト・
ナット等による緊結方法がが用いられる。外殻筒２内に
は、埋設管３が挿設され、外殻筒２の組み立てとともに
一定長ずつスライド推進されていく。外殻筒２下方部の
両サイドには、円形断面のガイドレール７が外殻筒２に
固着されている。埋設管３外面の下方部のガイドレール
７に当接する位置には、減摩板８が固着され、ガイドレ
ール７と減摩板８とのスライドによって埋設管３が前方
へ推進される。

【００１６】ガイドレール７および減摩板８は、埋設管
３のスライド時の推進力を軽減するために、摩擦係数の
小さい鋼材や硬質の樹脂材で製作される。本実施例で
は、ガイドレール７の設置箇所が外殻筒２の両サイド２
ヵ所だけとなっているが、埋設管３径が大きくなる場合
にはその中間部にガイドレール７を増設すればよい。ま
た、減摩板８は、確実に減摩板８上にガイドレール７が
当接するように、少し余裕をもった幅で設置する。本実
施例では埋設管３の下方部全体に減摩板８を固着する方
法を開示したが、埋設管３径が大きい場合には、ガイド
レール２の設置位置のみに固着する方法を採用すること
も可能である。

【００１７】上記した実施形態の構成により、埋設管３
は、減摩板８を通して外殻筒２内に設置したガイドレー
ル７上をスライドしていくことになり、小さい摩擦抵抗
で推進が行える。このため、長延長のトンネル構築でも
埋設管３のスライド推進力は非常に小さな推進力で済
む。また、ガイドレール７と減摩板８とのスライドによ
るに押し込みとなり、本体を磨耗したり破損することも
ない。さらに、セグメントとなる外殻筒２は軽量化され
ており、組み立て作業も容易に行える。

【００１８】

【発明の効果】以上に述べたとおり、外殻筒内の埋設管
のスライド推進は、ガイドレールと減摩板を設けること
により、長延長のトンネル構築でもガイドレールと減摩
板とのスライドによる小さな推進力で施工が可能とな
り、安全で確実なトンネル構築が行える。また、外殻筒
や埋設管本体でのスライドがなくなり、磨耗や破損によ
る本体の補修等の作業もなくなった。さらに、シールド
工法に比べ、セグメントとなる外殻筒が軽量化できるた
め、外殻筒の組み立て作業等が迅速に効率良く行え、ト
ンネル構築の工程が短縮できる。

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる埋設管のスライド推進方法を説
明する縦断面図である。

【図２】本発明の外殻筒と埋設管を説明する断面図であ
る。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ２ 外殻筒 ３ 埋設管 ４ シールドジャッキ ５ テール部 ６ 元押しジャッキ ７ ガイドレール ８ 減摩板 Ａ 発進立坑

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド掘進機の後方に外殻筒を組立てて
   構築し、立坑内に設置した元押装置により、埋設管を所
   定の長さずつ外殻筒内にスライド推進させるシールド工
   法と推進工法を組み合せたトンネル構築の埋設管スライ
   ド方法において、外殻筒内壁面の下方部に、円周方向に
   所定の間隔をおいて複数本のガイドレールを推進方向に
   配設し、前記複数本のガイドレールに当接する位置の埋
   設管外面に減摩板を固着し、ガイドレールと減摩板をス
   ライドさせることによって外殻筒内に埋設管を小さな推
   進力で推進埋設させることを特徴とする埋設管のスライ
   ド推進方法。