JPS594029B2 - 地盤の圧密強化を同時に行う貫通配管工法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポーリング業界において使用する地盤の圧密
強化を同時に行う貫通配管工法および装置に関する。

従来、水道管・ガス管・電話線ケーブル・高圧電カケ−
プル等を地中に通す場合の導管埋設工法として、特開昭
４８−８９５１０号公報に記載されるものが知られてい
る。

このものは、削進機の回転軸へ先端に切削刃を備えた設
置管を取付け、この設置管を削進機により回転させなが
ら加圧して、岩盤・硬い玉石・転石・コンクリート片等
の硬質物のある地盤であっても硬質物を削進させて、こ
れらから側圧を受けない様にしたため、設置管が曲るこ
とがなく、真直に到達坑へ向って進む特徴があるので、
前記硬質物のある地盤において実績を上げており、又、
前記設置管の先端に設けた切削刃は削土を管外周の地層
中へ圧入して地盤の圧密強化を行い、設置管の外周に土
壁による連続した軸受を構成させ、この軸受により管を
支持させて振れ止め作用を行わせるから、管の曲りを生
ずることなく、発進坑から到達坑へ高い真直精度で配管
貫設ができる特有の効果を奏するものであった。

しかしこの工法で用いる設置管は、内空として削土を後
方へ自然排出する様にしであるから、砂れき・湧水等の
軟弱地盤では管の圧入に伴って削土及び地下水が管内に
流入し、そのまま発進坑内に流れ出して坑内の削進設備
を水没させたり、又、管の前方地盤を崩落させて管の真
直精度を低下させたり、地上の構造物に悪影響を及ぼし
たりする重大な欠点を有するし、又、硬質地盤では削進
時に設置管の外周と地盤とに発生する回転摩擦により、
削進時に大きな負荷を与え、削進能力の低減により、工
期を遅延させたり、管や削進機等を損傷させたりする欠
点を有するものである。

又、導管埋設の他の工法として特開昭４８−２９２０号
公報や実開昭５１−１５００５号公報に記載されるもの
も知られており、このものは埋設管の先端にヘッドを設
け、このヘッドに圧力水又は圧力空気の噴射孔を開口さ
せて、該噴射孔より圧力水又は圧力空気を噴射させ、地
盤を弛緩させる機能を有するから、埋設管の貫入抵抗を
減少させたり、地盤を圧密して管の推進方向の制御修正
を計ったりし、管の埋入を容易にすると共に、管や削進
機の損傷を軽減する効果はあったが、先端にヘッドを有
する埋設管を非回転で推進するのみであるから、岩盤・
玉石・転石・コンクリート片等の硬質物に当ったとき、
これらを切削排除する機能がないため、前述の硬質物の
ある地盤中では直ちに推進不能となって工事の変更を余
儀なくされる欠点を有するものであった。

本発明は前記各工法の諸欠点を解消するためになされた
もので、発進坑に削進機を設置して、その回転軸に止水
装置を内設した設置管を連結し、この設置管を前記削進
機により回転させつつ繰出して、先端に取付けた筒状切
削体により地盤を硬質物の有無に関係なく切削させ、そ
の削土を止水装置により管内に封じ込めて、外部からの
送水又は地中水との混合により泥水化し、管の推進力に
より加圧して管の外側地層へ圧入すると共に、筒状切削
体の外面に設けた傾斜面により地層を加圧させて軟質地
盤を圧密させ、設置管の外側に土壁による連続した軸受
を形成させなから削進挿管を行い、前記操作を先端の設
置管が到達坑に達する迄繰返されて地表に影響なく発進
坑と到達坑との間に貫設するものであるから、岩盤・硬
い玉石・転石・コンクリート片等の硬質物が存在する地
盤でも前記筒状切削体が確実に削進し、硬質物から側圧
を受けないため、設置管が曲らない真直挿管が可能であ
って、然も、前記した止水装置により管内へ泥水を封じ
込めれば、これが発進坑側へ流れないから、出水時、坑
内の機材が侵水して損傷することがなく、又、管内に封
じ込められた泥水は止水装置の推進に伴い圧力を発生し
、対抗地盤を加圧してこれの崩落を防止して崩落に起因
する管曲りをなくし、更に埋設管の外周へは泥水を圧太
し、筒状切削体の外面傾斜による地層加圧と相撲って地
盤を圧密強化しつつ、管の外側に連続した軸受を構成し
、管と地盤との摩擦抵抗を軽減すると共に管の振れ止め
を行うから、削進の動力が大巾に節減されて管や削進機
の損傷を生ずることもないので、発進坑から到達坑への
途中の地盤に関係なく高い真直精度で外径１５００ミリ
程度の大径管迄安全、且つ経済的に挿貫設置できて、地
上構造物には何等の影響を及ぼさない特有の効果を奏す
るものである。

次に本発明に係る方法の一実施例を示すに当り使用した
装置の一実施例を図面に付き説明すれば下記の通りであ
る。

図中Ａは削進機で、図面第１図に示す様にその基台１を
発進坑２内のベースコンクリート３上に固定し、基台１
上には機体４を載設して、この機体４の下部に両端を基
台１に支持させた送りねじ５に螺合する螺筒６を支持さ
せ、この螺筒６をモータ７により正逆回転させて機体４
を進退する様にすると共に、機体４にはモータ８の回転
を変速機９ど減速機１０とを介して伝達される水平の主
軸１１即ち回転軸を支持させ、この主軸１１の先端に図
面第１０図乃至第１６図に示す設置管１２、口元管１３
の接続部材１４を取付けるフランジ１５を設け、中央に
泥水孔１６を穿設して、その先端側に後記する止水装置
又は泥水噴射装置の配管の接続ねじ１７を設け、泥水孔
１６の後端には泥水ポンプの送水管接続部１８を設けて
、この部分に泥水圧力計１９を取付け、機体４の上部に
は制御盤２０と、主軸１１の変速ハンドル２１及び回転
方向切換・・ンドル２２を設け、基台１の一端には主軸
１１と心合せした設置管１２及び口元管１３の振れ止め
２３を設けである。

２４は削進機Ａにおける機体４を進退させるシリンダで
ある。

図面第２図に示す様に機体４に取付け、このシリンダ２
４の受駒２５を、基台１に設けた受孔２６に差し替えて
、限定されたストロークのシリンダ２４により機体４に
大きな運動距離が与えられる様にしである。

Ｂは設置管１２内に装入する止水装置で、図面第３図に
示す様に設置管１２にゆるく嵌る鋼管２７０両端にリン
グパツキン２８゜２８を装着し、このパツキン２Ｂ、２
８に調整ねじ２９，２９を係合させると共に、中央部に
後端を接続ねじ１７に螺合する上管３０を取付けてその
先端に逆止弁３１を装着しである。

Ｂ′は止水装置Ｂの変形で、図面第４図に示す様に、鋼
管２７の両端に中空のリングパツキン２８．２８を装着
し、このパツキン２８．２８を送気管３２から送られる
空気加圧式とし、鋼管２７の中央には後端を接続ねじ１
７に螺合する泥水噴射用管３３を設けて、その先端に回
転管接手３４を取付け、泥水噴射用管３３の外側には複
数本の泥水圧送管３５を設けて、その後端は集合させて
管接手３６を設け、先端には各別に逆止弁３１，３１を
装着しである。

３７は設置管１２の先端へ溶接して使用する筒状切削体
で、設置管１２よりも硬質の材料を用いて設置管１２よ
りも内方へ肉厚となる様に形成し、且、その外面に先方
へ向う傾斜をつけると共に、先端には図面第５図に示す
様にコ形に形成して、正面と内外面を同時削成させる先
端刃３８を、外周には二列に並設した外刃３９と、内周
には一列の内刃４０を夫り取付けである。

（間上記の各刃３Ｂ、３９．４０Ｂ、コンポジットサブ
コロイ、超硬合金、ダイヤモンド等を用いて形成するも
のとする。

）Ｃは泥水噴射装置で、設置管１２の中央部に泥水圧送
主管４１を設け、その後端の接手３６を止水装置Ｂ′に
おける泥水噴射用管３３の回転接手３４に接続し、周囲
には上記主管４１から分岐して先端のノズル部を設置管
１２の周面に開口させた枝管４２を設けると共に、主管
４１の先端は円錐形端板により塞いでその外面に切削用
の刃４３を取付けである。

尚図面第７図、第８図、第９図において、４４は削土、
４５は削土と泥水の混合体、４６は土壁による軸受であ
り、又、図面第１０図乃至第１６図において、４７は川
、４８は水道・ガス・ケーブル用等の管、４９は止水装
置Ｂ、Ｂ’へ泥水を供給する笹給管、５０は設置管１２
の到達坑である。

本発明に係る方法の実施に使用した装置の一実施例は上
記の様に構成されているから、今発進坑２内に基台１を
ベースコンクリート３へ固定して図面第１０図に示す様
に削進機Ａを設置し、その主軸１１におけるフランジ１
５へ、接続部材１４を用いて口元管１３を取付け、この
口元管１３を主軸１１により回転させながら送りねじ５
の回転により機体４・を繰出せば、口元管１３は図面第
１１図に示す様に削土４４中に挿入されて、設置管１２
の案内と削土４４の崩壊防止部材となるから、口元管１
３の挿入後、送りねじ５により機体４を図面第１２図に
示す様に後退させ、接続部材１４に先端へ筒状切削体３
７を取付け、内部に止水装置Ｂを装入して、その上管３
０を泥水供給管４９に接続した設置管１２を取付けて、
この設置管１２を供給管４９から給水しながら主軸１に
より低速回転させて送りねじ５により機体４を繰出せば
、設置管１２はその先端に取付けた筒状切削体３７にお
けるコ字形断面の先端刃３８と外刃３９及び内刃４０と
により、削土中に転石・シートパイル・溶岩・岩盤・基
礎杭・玉石・コンクリート塊等の硬質物があっても、２
等硬質物を設置管１２の内径よりも小さく削成して、横
づれやつまりを生じさせることなく円滑に直進すると共
に、削土を送本により泥水化し、この泥水の排出を止水
装置Ｂが抑制して、泥水圧を上げるため、泥水中の削土
は掘削部に砕いて設置管１２の外側地層へ圧入される。

すると筒状切削体３７がその外面の前方へ向う傾斜によ
り泥水が圧入された地層を更に加圧して地盤の圧密強化
を行い、設置管１２外側に土壁による連続した軸受を形
成させるため、設置管１２の貫設は円滑・順調に進行し
、一本口の設置管１２の貫設が終るので、このとき接続
部材１４から設置管１２を離脱し、機体４を送りねじ５
により図面第１５図に示す様に後退させた後、次の設置
管１２を上方からつり降して、後端を接続部材１４に支
持させ、その先端を先の設置管１２に突き合せて溶接す
れば、止水装置Ｂによる内部の泥水阻止と、設置管１２
の外部に土壁により形成された軸受による外部の泥水阻
止とにより、容易確実に設置管１２．１２を溶接して、
その継足しを行うことが出来るから、継足しを終ったと
き上記同様に設置管１２を回転させつつ土壁の軸受によ
り設置管１２の振れを防止させ々がら繰出して貫設を進
め、継足した設置管１２の残りが少くなれば、又、機体
４を戻して設置管１２を継足し、貫設を行う操作を繰返
せば、設置管１２は発進坑２から到達坑５０へ真直に到
達するので、到達坑５０において筒状切削体３７を切除
すれば、図面第１６図の上部に示す様な本管、或はその
下に示す鞘管をその到達距離が長い場合でも、極めて高
い真直精度で能率的に貫設することが出来るものである
。

伺、この貫設に際し、設置管１２の内側へ該管１２より
も細く削成されて侵入した硬質物が多くなって、作業に
支障を来す様になるときは、設置管１２内の止水装置Ｂ
を抜き出して、設置管１２内の硬質物を発進坑２側へ排
除した後、止水装置Ｂを戻して作業を継続するものであ
る。

又、管１２を貫設しようとする土壌が、締り土とか、粘
着の強い土の場合には、図面第９図に示す様に設置管１
２内に止水装置Ｂ′を設け、之にホースを介して泥水圧
送主管４１を接続してその枝管４２の先端ノズルを設置
管１２の周面に開口させ、このノズルから泥水を噴射さ
せると共に、泥水圧送管３５からも泥水を噴射させなが
ら設置管１２を回転させて、噴射泥水により設置管１２
を潤滑し、摩擦を軽減すれば円滑な貫設が行われるもの
であり、又、土壌に湧水等が多い場合には、設置管１２
内に図面第８図に示す様に止水装置Ｂを取付け、この止
水装置Ｂと必着３０の逆止弁３１とにより湧水の逆流を
防止して、之を設置管１２の内外に保溜し、設置管１２
の潤滑と、削土との混合を行わせて、泥水を供給するこ
となく設置管１２０貫設を行うものとする。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る方法の実施に適した装置の一例を示
すもので、第１図は削進機の正面図。 第２図は削進機における送り機構の変形を示す正面図。 第３図は止水装置の半断面図。第４図は止水装置の変形
を示す半断面図。 第５図は筒状切削体の半断面図、第６図は泥水噴射装置
を示す断面図。 第７図は泥水圧送方式設置管の断面図。 第８図は湧水利用式設置管の断面図。 第９図は泥水噴射方式設置管の断面図。 第１０図乃至第１６図は設置管の貫設工程を示す説明図
である。 伺図中２は発進坑、Ａは削進機、Ｂ、Ｂ’は止水装置、
１２は設置管、３７は筒状切削体、Ｃは泥水噴射装置、
５０は到達坑である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発進坑に削進機を設置してその回転軸に、止水装置
   を内設した設置管を連結し、この設置管を前記削進機に
   より回転させつつ繰出して、先端に取付けた筒状切削体
   により地盤を削進させ、削土を前記止水装置により埋設
   管内へ封じ込めて外部からの送水又は地中の水により泥
   水化し、埋設管の推進による加圧で管の外側地層へ圧入
   すると共に、筒状切削体の外面に設けた傾斜面により地
   層を加圧させて軟質地盤を圧密させ、設置管の外側に土
   壁による連続した軸受を形成させなから削進挿管を行い
   、前記操作を先端の設置管が到達坑に達する迄繰返して
   、地表に影響なく発進坑と到達坑との間に配管を貫設す
   ることを特徴とした地盤の圧密強化を同時に行う貫通配
   管工法。 ２ 発進坑内に設置して設置管を連結する水平回転軸に
   、回転と到達坑に向う送りと戻しとを与えさせる削進機
   と、前記設置管の先端に取付けて、刃の回転により地盤
   を削進させると共に、外面に設けた傾斜面の推圧力によ
   り軟質地盤の圧密を行わせる筒状切削体と、上記設置管
   内に装入して削進機へ向う泥水流を阻止させる止水装置
   と、前記止水装置にセットし、削進部へ削土を泥水化す
   るだめの水を供給させる供給装置とを備えさせたことを
   特徴とする地盤の圧密強化を同時に行う貫通配管装置。