JPS6149476B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地下水圧の高い地盤や粘性の高い地盤
などにおいて小径管を推進、埋設する工法および
その装置に関するものである。

従来から、下水道管等の小口径管を地盤中に布
設する方法としては、定尺の小径管を直接地盤中
に圧入し、該管内に挿入したスクリユーコンベア
により土砂を掘削、排出してその管の圧入が終れ
ば次の小径管を継ぎ足して同様に圧入し、これを
繰返して行う埋設工法や、小径管の内周面に被覆
した防蝕被膜等の損傷を防ぐために該管内に保護
管を挿入して二重管とし、これを前記同様にスク
リユーコンベアにより土砂を排出しつつ推進埋設
する二重管式工法、さらには内管と外管を一体化
した二重管を仮管としてまずこの仮管を前記と同
じ工法で一方の立坑から他方の立坑間に複雑管推
進したのち最後部の仮管に該仮管と同径の小径管
を接続して圧入し、他方の立坑内に仮管を突き出
して取り除き、これを繰返して仮管と小径管とを
置換する方法等が行われている。

しかしながら、これらの方法によると、埋設す
べき小径管内が全て大気圧であるので、地下水の
多い地盤や地下水圧の高い地盤に適用すると、管
内に土砂と共に地下水が流入して作業が行えない
場合が生じると共に地盤沈下等の事故が発生する
ことがあり、又、粘性の高い地盤においては掘削
土がスクリユーコンベアに付着して搬送が困難と
なつて埋設作業が行えない等の欠点がある。

さらに、最後部の小径管から立坑内に排出され
る掘削土砂を地上に搬出する揚土作業に著しい手
間を要して作業能率が悪い上に不経済である等の
問題点を有する。

本発明はこのような欠点をなくするために、先
導管に後続管を順次接続しながら地盤中に圧入す
る際に、最後部の後続管の後端開口部に鉛直管の
下端を連結、連通させ、先導管から後続管を通し
て鉛直管内まで泥水を充満させることにより該鉛
直管内の水頭圧を切羽地盤に作用させた状態に
し、この状態で後続管の推進と先導管及び後続管
内に挿入したスクリユーコンベアによる掘削土砂
の搬送を行い、搬送された土砂を鉛直管内に配設
した適宜の揚土機構により鉛直管の上端部排土口
から外部に排出することを特徴とする泥水式小径
管推進工法およびその工法を実施するための装置
を提供するものである。

本発明の実施例を図面について説明すると、発
進立坑１の底面上に受台２を敷設し、該受台２上
にスクリユーコンベアの回転駆動機構３ａと先導
管及び後続管の圧入機構３ｂとを具備した推進駆
動装置３を走行可能に設置し、さらに、該推進駆
動装置３の反力支持材４を配設する。

５はその下端部一側に水平短管６を一体的に連
結、連通させている鉛直管で、該水平短管６の後
端開口部のフランジを前記推進駆動装置３の前端
部に突設した短管部３ｃの前端フランジに連結し
て推進駆動装置３と一体的に前後動可能にしてあ
る。

この鉛直管５内には全長に亘つてスクリユーコ
ンベア７を回転自在に支承し、該スクリユーコン
ベア７を鉛直管５の頂面に設置したモータ８によ
り回転させるようにすると共に上端部後側を開口
させて排土口９を形成し、該排土口９にシユート
９′を連設させてある。さらに、排土口９の下方
部における鉛直管５の周面の適宜長さ部分におい
て多数のスリツト１０を穿設すると共にこれらの
スリツト１０を被覆するようにして鉛直管５の外
周面に集水筒枠１１を被嵌し、該集水筒枠１１の
上下小径端部を、スリツト１０を内包した状態で
鉛直管５の外周面に上下摺動自在に嵌合させてあ
る。１２は集水筒枠１１の下部排水口１３に接続
した排水管で、前記推進駆動装置３の適所に設置
したポンプ１４の吸込口に接続し、さらに該ポン
プ１４の吐出口と前記水平短管６の適所に設けた
注水孔１５間に送水管１６を連結してある。

地盤に圧入する先導管１７はその先端に刃口１
７ａが形成されてあり、又、この先導管１７に順
次接続しながら地盤に埋設される小口径後続管１
８は同心にして一体化した内外管１８ａ，１８ｂ
からなる二重管に形成され、前述した水平短管６
も同様な二重管に形成されてある。

内外管１８ａ，１８ｂを同心状に連結するに
は、例えば、スペーサ１８ｃを内管１８ａと外管
１８ｂ間の複数個所に配して、該スペーサ１８ｃ
の内外端を内外管１８ａ，１８ｂの内外周面に
夫々熔接すればよい。

１９は内管１８ａと外管１８ｂ間で形成された
空隙部である。２０は後続管１８の両端部に設け
た連結用フランジ部で、ボルト孔２１を穿設して
あり、又、後続管１８の両端面には弾性を有する
樹脂製パツキン２２を取付けてある。連結した二
重管の先端部では、空隙部１９は先導管１７との
接続部で内管側に開口して内管１８ａの内部と連
通している。

２３は後続管１８の後端部適所に穿設した外管
１８ｂの外部と内管１８ａの内部とを連通させて
ている注入孔であり、外部から着脱可能な盲蓋
（図示せず）を取付けてある。なお、これらの注
入孔２３に夫々逆止弁を設けておき、閉塞剤注入
時に外管注入孔から内管注入孔に亘り細管を挿通
して、該細管により内管内に注入するようにして
もよい。

２４，２５は先導管１７、後続管１８内に夫々
挿入したスクリユーコンベアで、夫々の管１７，
１８と同長であり、その端部に接続用フランジ部
２６を設けてある。又、前述した水平短管６の内
管内にも該短管６と略同長のスクリユーコンベア
２７を挿入して該スクリユーコンベア２７の後端
を推進駆動装置３の回転駆動機構３ａに連結して
ある。２８と立坑１の坑口部を改良した地盤であ
る。

今、受台２上に先導管１７を据付け、この先導
管１７とスクリユーコンベア２４とを推進駆動装
置３に連結した鉛直管５の水平短管６と該短管内
のスクリユーコンベア２７に夫々接続したのち、
回転駆動機構３ａ及び圧入機構３ｂを作動させて
先導管１７を坑口から地盤中に推進させる。

先導管１７の圧入が完了すると、該先導管１７
と水平短管６との連結を解いて推進駆動装置３を
後退させ、次に先導管１７と水平短管６間に後続
管１８を連結したのち、再び推進駆動装置３を前
進させて後続管１８を地盤中に圧入し、その圧入
が終れば後続管１８と水平短管６間に次の後続管
１８を接続し且つ互いに連結させられたスクリユ
ーコンベア２５を回転させながら同様に圧入し、
この作業を繰返して先導管１７を他方の立坑（図
示せず）にまで到達させるものであるが、このよ
うな管体推進工法において、先導管１７から後続
管１８、水平短管６、鉛直管５の管内にベントナ
イト等を混入した泥水を満たしておき、その泥水
圧を地盤の地下水圧側に作用させた状態で推進す
るものである。

先導管１７及びスクリユーコンベア２４で掘削
された土砂は、該スクリユーコンベア２４に順次
直列に連結した各後続管１８内のスクリユーコン
ベア２５の回転によつて後方に搬送され、水平短
管６のスクリユーコンベア２７から鉛直管５内の
揚土機構であるスクリユーコンベア７により上方
に揚土されて排出口９からシユート９′を介し、
バケツト２９等内に排出され、坑外に搬送され
る。

この排土途上において、スリツト１０よりなる
フイルター部で土砂から泥水が分離して集水筒枠
１１内に流入し、排水管１２からポンプ１４によ
り送水管１６を通して水平短管６の内外管間に泥
水が圧送される。この泥水は後続管１８の内外管
１８ａ，１８ｂ間の空隙部１９を流通して最前部
の後続管１８の先端或いは先導管１７より流出
し、その泥水流が後続管１８の内間１８ａ内を還
流してスクリユーコンベア２５の回転と共に掘削
土砂を前述したように後方に搬送し、鉛直管５内
を上昇した泥水はスリツト１０から再び集水筒枠
１１内へ、土砂は排土口９から外部に排出される
ものである。

泥水圧の調節は、集水筒枠１１を上下に摺動さ
せて行い、切羽面に少なくとも鉛直管５内の泥水
の高さに相当する圧力を作用させておくものであ
る。

次に、推進駆動装置３による後続管１８の圧入
後、次の後続管を接続する場合、最後部の後続管
１８を、推進駆働装置３と一体的に連結した鉛直
管５の下端水平短管６から分離させる前に、ポン
プ１４による泥水の圧送を停止した後、該後続管
１８の後端部に設けた注入孔からポリイソシアネ
ートとポリオールとの混合反応によつてできるウ
レタン樹脂等の発泡合成樹脂などの管路閉塞剤を
注入し、これを発泡させて後続管１８の後端開口
部を閉塞させ、管内の泥水の漏洩を防止して切羽
を所定の圧力に保持したのち、水平短管６を後続
管１８から分離させる。この際、水平短管６から
鉛直管５内の泥水が流出するが、それを適宜な容
器に受け入れればよい。内管内で発泡した閉塞剤
は、スクリユーコンベアの回転によつて破壊され
て泥水中に混合することによつて泥水の排出と共
に立坑から地上に排出される。

なお、以上の実施例において、鉛直管５内のス
クリユーコンベア７を配設したが、本発明はこれ
に限定されることなく、エキスカベーター等の適
宜の揚土機構であつてもよい。

以上のように本発明は、先導管に水平後続管を
順次接続しながら後続管を地盤中に推進させると
共に先導管及び後続管内に配設したスクリユーコ
ンベアにより掘削土砂を搬送して立坑間に後続管
を埋設する工法において、少なくとも前記後続管
を内外二重管に形成すると共に最後部の後続管に
鉛直管の下端を連通させ、前記先導管、後続管お
よび鉛直管内に泥水を充満させて該鉛直管内の水
頭圧を切羽地盤に付与させながら前記後続管の推
進を行うと共に後続管の内管と外管との空間部を
通じて先導管側へ加圧泥水を供給し、該加圧泥水
を先導管部より後続管の内管内部に流入させてス
クリユーコンベアによつて該泥水と共に掘削土砂
を後方に搬送し、さらに、最後部の後続管にまで
搬送された土砂を鉛直管内に配設した適宜の揚土
機構により鉛直管の上端部排土口に搬送すると共
に土砂と泥水を分離させて土砂を排土口から排出
し、分離した泥水を鉛直管の上端部に連通した管
路を介して前記最後部の後続管の内管と外管間の
空間内に再び圧送することを特徴とする泥水式小
径管推進工法およびその装置に係るものであるか
ら、先導管の内管内に配設しているスクリユーコ
ンベアの回転によつて該内管内に充満している泥
水が後方に移動する際に、掘削部の先端において
生じる負圧の発生を後続管の内管と外管との空間
部を通して送り込まれる泥水により確実に防止で
き、地下水のある地盤においても切羽を崩壊させ
ることなく、さらには地盤の陥没等を生じさせる
ことなく小径管を地盤中に圧入、埋設し得るもの
である。

又、先導管及びスクリユーコンベアにより掘削
された土砂は泥水と共に後続管内のスクリユーコ
ンベアにより搬送するので、粘土質地盤を掘削し
てもスクリユーに土砂が付着することがなく、さ
らには後続管内に土砂が閉塞する等の事故の発生
をなくして小口径管内で円滑且つ確実に土砂の搬
送が可能となり、さらに最後部の後続管にまで搬
送された土砂は鉛直管内の揚土機構により上方の
排土口にまで搬送され、その鉛直管の上端部で土
砂と泥水とを分離させて土砂を排土口から排出す
る一方、分離した泥水を再び後続管の内外管間に
供給するので、別に土砂分離作業を施すことなく
排土口から排出される土砂を容易に処分すること
ができると共に分離した泥水を適宜の管路を介し
て円滑に後続管に供給できるものである。

又、本発明の装置によれば、鉛直管の上端部に
設けた排土口の下方部にスリツトを設け、このス
リツトを有する鉛直管の外周面に集水筒枠を上下
移動可能に被嵌しているので、スリツトによつて
土砂と泥水との分離を容易に行わせて分離した泥
水を管路を介して前記後続管に供給できると共に
集水筒枠を上下調整することによつて鉛直管内の
水位を任意に変更することができ、切羽に作用す
る泥水の圧力を所望圧に調節できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
小口径管の圧入状態を示す一部縦断簡略側面図、
第２図はその要部の一部切欠側面図、第３図は水
平短管と鉛直管との連通状態を示す一部切欠正面
図、第４図は小口径後続管の縦断正面図、第５図
はその端部の一部縦断側面図、第６図は推進駆動
装置の縦断側面図である。 １……立坑、３……推進駆動装置、５……鉛直
管、６……水平短管、７……スクリユーコンベ
ア、９……排土口、１０……スリツト、１１……
集水筒枠、１７……先導管、１８……後続管、２
４，２５……スクリユーコンベア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先導管に水平後続管を順次接続しながら後続
   管を地盤中に推進させると共に先導管及び後続管
   内に配設したスクリユーコンベアにより掘削土砂
   を搬送して立坑間に後続管を埋設する工法におい
   て、少なくとも前記後続管を内外二重管に形成す
   ると共に最後部の後続管に鉛直管の下端を連通さ
   せ、前記先導管、後続管および鉛直管内に泥水を
   充満させて該鉛直管内の水頭圧を切羽地盤に付与
   させながら前記後続管の推進を行うと共に後続管
   の内管と外管との空間部を通じて先導管側へ加圧
   泥水を供給し、該加圧泥水を先導管部より後続管
   の内管内部に流入させてスクリユーコンベアによ
   つて該泥水と共に掘削土砂を後方に搬送し、さら
   に、最後部の後続管にまで搬送された土砂を鉛直
   管内に配設した適宜の揚土機構により鉛直管の上
   端部排土口に搬送すると共に土砂と泥水を分離さ
   せて土砂を排土口から排出し、分離した泥水を鉛
   直管の上端部に連通した管路を介して前記最後部
   の後続管の内管と外管間の空間部に再び圧送する
   ことを特徴とする泥水式小径管推進工法。 ２ 先導管に後続する後続管を内外二重管に形成
   して該内管と外管間の空間部を泥水通路とし、こ
   の後続管における最後部の後続管と後続管推進駆
   動機構との間に後続管に連通する短管を介在さ
   せ、該短管に鉛直管の下端を連通させて一体に固
   着し、この鉛直管内に揚土機構を配設すると共に
   該鉛直管の上端部に排土口を設け、さらに、この
   排土口の下方部における鉛直管周面に泥水が通過
   するスリツトを設け、該スリツトを設けた鉛直管
   の外周面に集水筒枠を上下移動可能に被嵌すると
   共に該集水筒枠内を適宜な管路によつて前記最後
   部の後続管の泥水通路に連通させたことを特徴と
   する泥水式小径管推進装置。