JPS6259797A - 地中管体の推進方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｒ産業上の利用分野」 本発明は、上水道管、下水道管、ガス管、ケーブル管な
どの管体を、地中に推進設置する場合において、推進時
における破損から防止しつつ、−回で従来よりも長距離
に亘って推進を容易にし、かつ曲線状の推進も可能とし
た地中管体の推進方法に関するものである。

「従来の技術」 一般に、予め成型加工された比較的小口径の管体を、地
表を開削しないで設置する場合には、この管体の体積に
相当する土砂を排除しながらジヤツキの推進力で前進さ
せる方法がとられるが、それには従来はつどのような方
法があった。

すなわち、第７図は、先端の掘削機（１）で土砂を排除
しながら、立坑（２）に設置した元挿しジヤツキ（３）
により管体（４）を推進する方法である。

第８図は、ポリエチレン管、塩ビ管などのような軟質の
管体（４）を設置する場合を示し、この軟竹管体（４）
の内側に別個の剛性の高い押込み管（５）を嵌合して２
重管となし、先端の係止部（６）に係止しつつ、立坑（
２）の元押しジヤツキ（３）による押進力を加えて推進
する方法である。

第９図は、予め細孔（７）をポーリングしてワイヤ（８
）を貫通させ、一方の立坑（２ａ）内で、ワイヤ（８）
の先端を管体（４）の基部に係止し、他方の立坑（２ｂ
）のジヤツキ（３）でそのワイヤ（８）を引張って管体
（４）を推進して設置する方法である。

第１０図は分割した管体（４）・・・相互の間にジヤツ
キ（９）・・・を介在させ、内部の土砂を排除しながら
管体（１）を押進めるが、このとき推進する管体（４）
と、反力として利用する管体群（４）・・・の周面摩擦
低抗力の差を利用して１管体（４）ずつ推進する方法で
ある。

「発明が解決しようとする問題点」 管体（４）を地中で推進するためには第１１図に示すよ
うに、推進力Ｐが１回当りの推進長しの周面に生じる摩
擦抵抗力Ｆ　ｕと先端抵抗力Ｇの合計に打勝つことが必
要である。もし、第１２図のように、推進力Ｐが小さい
と管体（４）は地中を前進しない。

これを改善しようとして第１３図のように、管体（４）
の断面許容耐力以上に大きくすると、ジヤツキに接する
部分（１０）が破損して前進させることができない。し
たがって、実際の施工では管体の許容耐力、管体の基部
に配置可能な元押しジヤツキ能力、設置すべき地盤の摩
擦抵抗力などを勘案して１回当りの推進長を決定してい
た。

しかるに、従来の方法のうち、第７図に示す方法は元押
しジヤツキ（３）を設置する場所が管体の基部の１個所
に限定されるために推進力に限度があり、また、例え可
能であっても、管体の許容耐力から制約を受けるため、
管体の材質によっては推進力に限度が生じるという問題
があった。

第８図に示す方法では、外側の軟質管体（４）を、内側
の剛性の高い押込み管（５）に与えた元押しジヤツキ（
３）の推力で引張るために、軟質管体（４）の座屈は防
止できるものの、押込み管（５）に加える推進力は立坑
（２）での１個所に限定されるために１回で推進できる
距離は第７図の場合と同様短かいという問題があった。

第９図に示す方法は、前方から引張る方法であって、加
力点が１個所であるため、推進精度は事前に行なうポー
リング精度に左右されるとともに、管体（４）へ加える
推進力とその限界については第７図と同様の問題があっ
た。

第１０図に示す方法は５分割した管体（４）・・・相互
間にジヤツキ（９）・・・を配置する作業のため内部に
人間が入らなければならず、したがって管体（４）・・
・の内径が約７０ｃｍ以上に限定され、また、ジヤツキ
（４）・・・を取去った後の継目部分の連結や防水対策
に多大な手間と費用を要するという問題があった。

「問題点を解決するための手段」 本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、土砂を排除しつつ地中に管体を推進設置する方
法において、前記管体の内側に、所定の間隔で中押し推
進装置を装着した押込管を挿入し、これらの中押し推進
装置をそれぞれ前記管体に係止しつつ作動して押込み力
を管体に分散して付与し、推進完了後押込み管を引抜い
て管体を地中に設置するようにした方法である。

「作用」 所定の間隔で中押し推進装置を装着した押込み管を、推
進しようとする管体の内空に挿入することにより、押込
み管耐力範囲内の任意の大きさの推進力を任意の位置で
加えることが可能となり、１回当りの推進限界長さを従
来工法よりも少なくとも２倍以上に伸ばすことが可能に
なる。この押込み管は管体をそのまま残して引抜いて中
押し推進装置の増加ができるため、従来工法のように、
推進不能事態に対して新規に立坑を掘って再度推進し直
すような煩しさが全くない。押込み管や中押し推進装置
は繰返し使用できるため、立坑数の減少、推進機械の移
動回数の減少による工費の低下が可能である。さらに、
中押し推進装置を所定の間隔に分散配置したことで、円
弧状の管体であっても常に接線方法の推進力を与えるこ
とができるようになり、従来の推進工法では不可能とさ
れていた曲線状の施工も可能になる。この場合、押込み
管は推進管体に合せて曲線状に変形するが、適切な間隔
で間隔保持材を介在させることによって管体と押込み管
の間隔は一定に保たれるとともに、この間隔をオイラー
曲線理論でいうＱ　／ｒ（Ｑは有効座屈長、ｒは断面２
次半径）に合せて定めることで必要な推進力を加えても
座屈せず、かつ荷重を端部まで滑らかに伝達することが
できる。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図において、（１１）・・・は管体で、この管体（
１１）−・・は例えば１本が直径（ｄ　ｔ　）３０ｃｍ
、長さくＱｌ）１〜２ｍであり、これらが順次連結され
て地中に推進設置される。この管体（１１）の中空部に
は、例えば直径（ｄ　２）１０ｃｍ、長さく１２２）１
−２１１１の押込み管（１２）・・・が順次連結されて
配置される。この押込み管（１２）・・・には、所定間
隔（Ｌ）例えば３０〜５０ｍ間隔毎に中押し推進装置と
しての中押しジヤツキ（］３）・・・が装着され、さら
に先端には土砂排除装置（１４）が取付けられている。

この土砂排除装Ｕ（１，４）は従来から用いられている
回転掘削方式、打ｙ　７前方式、圧密貫入方式などの他
、圧搾水を噴射して土砂をスラリー状にして掘削する方
式であってもよい。

前記押込み管（］２）と管体（１１）との間には、間隔
保持材（１５）・・・が所定間隔（Ｑ３）例えば５０〜
］００ｃｍ間隔毎に嵌合されている。

（１６）は立坑で、この立坑（１６）には、反力板（１
７）に密着して、前記中押しジヤツキ（１３）・・・の
全推進力の合計反力を受ける反力装［（１８）の元押し
ジヤツキ（１９）が設けられ、この元押しジヤツキ（１
９）の先端が、前記押込み管（１２）の基端部に密着し
て押圧する。なお、管体（１１）の基端部は、レール（
２０）を移動する滑車（２１）に載せられつつ推進され
る。

前記押込み管（１２）に装着された中押しジヤツキ（１
３）・・・を第２図によりさらに詳しく説明する。前記
押込み管（１２）・・・は一定長（Ｑ２）のものを順次
連結するが、その中の１つに、中押しジヤツキ（１３）
・・・が取付けられている。この中押しジヤツキ（１３
）・・・は押込み管（１２）の外周に、例えば９０度間
隔でピン（２２）・・・により４個取付けられている。

この中押しジヤツキ（１３）の先端には、管体（１１）
との係止装置（２３）が設けられている。この係止装置
（２３）は、係止爪体（２４）が連結片（２５）により
やや揺動可能に設けられ、この係止爪体（２４）は、押
込み管（１２）に遊嵌したリング（２６）との間のコイ
ルばね（２７）によって常時管体（１１）側へ付勢され
ている。また、前記管体（１１）・・・のうち、特にジ
ヤツキ（１３）・・・の位置には、前記係止爪体（２４
）と係合するための係合凹溝（２８）を形成した機械的
強度の大きな係合管体（２９）が螺合されている。

前記間隔保持材（１５）は、第２図および第３図に示す
ように、前記押込み管（１２）を通す孔（３０）を有す
るとともに、外周には管体（１１）の中空部に挿入され
た給水管（３１）・・・等を通す切欠（３２）を有し、
かつ、外周縁は、傾いたときでも円滑に間隔を保持する
ために円弧状に形成されている。材料は、ナイロンのよ
うな摩擦抵抗の少ないものが用いられる。そして、押込
み管（Ｉ２）の外周のストッパ（３３）（３３）に位置
保持されつつ、やや傾くことができるように間隙をもっ
て遊嵌する。すると、管体（１１）と押込み管（１２）
との間隔を保持しながら、管軸方向の移動が阻害されず
、かつ管体（１１）、間隔保持材（１５）、押込み管（
１２）が互いに接触したままでも摩擦損失が少なくなる
。

以上のような構成において、立坑（１６）の滑車（２１
）に推進すべき管体（１１）を装着するとともに、この
管体（１１）の中空部に位置して押込み管（１２）を装
着する。この押込み管（１２）の基端部は管体（１１）
の基端部より常にやや後方に突出して装着される。

さらにこの押込み管（１２）の先端に土砂排除装置（１
４）が取付けられる。また、この土砂排除装置（１４）
には、例えば掘削した土砂をスラリー状にして排出する
排出管（３４）、圧搾水の給水管（３５）・・・などが
連結される。

まず、立坑（１６）内の元押しジヤツキ（１９）で押圧
しつつ土砂を排除し、管体（１１）を土中へ推進する。

最初の管体（１１）の推進が完了すると、滑車（２１）
を元へ戻し、新たな管体（１１）をねじ込みによって取
付けるとともに、所定間隔で間隔保持材（１５）を取付
けた押込み管（１２）をねじ込みによって連結して再び
推進する。

ある距離、例えば数十ｍ推進したところで、管体（１１
）には、係合管体（２９）が螺合され、また押込み管（
１２）には中押しジヤツキ（１３）・・・を取付けた押
込み管（Ｉ２）が連結される。そして、この中押しジヤ
ツキ（１３）・・・を作動させると、先端の係止爪体（
２４）・・・がコイルばね（２７）で管体（１１）の内
壁側へ押圧されながら進出し、係合管体（２９）の係合
凹溝（２８）・・・に係止される。さらに中押しジヤツ
キ（１３）を土砂排除に同期して作動させると、その反
力を立坑（１６）の反力装置（１８）の元押しジヤツキ
（１９）で受けて管体（１１）は前進する。さらに管体
（１１）・・・と押込み管（１２）・・・を順次連結し
て前進し、最初の中押しジヤツキ（１３）・・・からの
距離が３０〜５０Ｉ１１程度になると、再び中押しジヤ
ツキ（１３）・・・付き押込み管（１２）と係合管体（
２９）を連結して前進する。この動作を繰返して所定長
になるまで推進する。

前記実施例では、管体（１１）と、押込み管（１２）の
中押しジヤツキ（１３）との係止を、係止爪体（２４）
と係止凹溝（２８）にて行ったが、これに限られるもの
ではなく、第４図に示すようなタイヤ膨張方式、第５図
および第６図に示すようなシリンダグリッパ方式とする
ことができる。すなわち、第４図のタイヤ膨張方式は、
中押しジヤツキ（１３）・・・の先端の支台（３７）上
に、水圧、油圧、空圧などで膨張するタイヤ（３８）・
・・を複数列並べ、タイヤ（３８）・・・と管体（１１
）の内壁の摩擦で係止するものである。また。

第５図および第６図のシリンダーグリッパ方式は、中押
しジヤツキ（１３）・・・の先端に、グリッパジョツキ
（３９）・・・で広げられる鋼とゴムからなるグリッパ
リング（４０）・・・を設け、このグリッパリング（４
０）・・・と管体（１１）の内壁の摩擦で係止するもの
である。

前記実施例では、１本の管体（１１）の長さを１〜２■
とじたが、さらに長いものを用いることができる。また
、この管体（１１）の材質は、鋼管やコンクリート管の
ような剛体管でも、また、ポリエチレン管、塩ビ管のよ
うな軟質管であっても推進できる。

前記実施例では、水平かつ直線的な推進の場合を説明し
たが、これに限られるものではなく、縦、横、斜方向の
何れの方向でも推進できる。また、押込み管（１２）の
頭部の土砂排除装置（１４）が首振りできるものである
場合には１曲線的な推進も可能である。

「発明の効果」 （１）管体を破損することなく、１回当りの推進限界長
さを従来工法よりも少なくとも２倍以上に伸ばすことが
できる。

（２）立坑の掘削数を必要最小限とすることができる。

（３）押込み管や中押しジヤツキの繰返し使用が可能で
工費の低下となる。

（４）中押しジヤツキを分散配置したので、直線管体の
みならず、円弧状管体でも常に接線方向に推進力を与え
ることができ、曲線推進も可能である。

（５）間隔保持材を介在することにより、特に曲線推進
の際の座屈を防止でき、荷重を先端まで伝達できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による地中管体の推進方法を説明するた
めの全体の断面図、第２図は中押し用の推進装置の拡大
断面図、第３図は第２図におけるＡ−ＡＭの断面図、第
４図はタイヤ膨張方式を説明するための断面図、第５図
はシリンダーグリッパ方式を説明するための断面図、第
６図は第５図におけるＢ−Ｂ線断面図、第７図、第８図
、第９図および第１０図はそれぞれ従来の推進方法を説
明するた吟の全体の断面図、第１１図、第１２図および
第１３図はそれぞれ推進作用を説明するための説明図で
ある。 （１）　（１４）・・・土砂排除装置、（２）　（１６
）・・・立坑、（３）（１９）・・・元押しジヤツキ、
（１３）・・・中押し推進装置（中押しジヤツキ）、（
１５）・・・間隔保持材、　（１ｇ）・・・元押し推進
装置、（２３）・・・係止装置、（２４）・・・係止爪
体、（２７）・・・コイルばね、（２８）・・・係合凹
溝、（２９）・・・係合管体、　（３８）・・・タイヤ
、（３９）・・・グリッパジヤツキ、（４１０）・・・
グリッパリング。 ２　　　　　　第　　７　　図 一！Ｒｄｎ− 第　　１１　　　囚

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）土砂を排除しつつ地中に管体を推進設置する方法
   において、前記管体の内側に、所定の間隔で中押し推進
   装置を装着した押込管を挿入し、これらの中押し推進装
   置をそれぞれ前記管体に係止しつつ作動して押込み力を
   管体に分散して付与し、推進完了後押込み管を引抜いて
   管体を地中に設置することを特徴とする地中管体の推進
   方法。
2. （２）推進装置は、１個所に複数個ずつ設けたジャッキ
   からなる特許請求の範囲第１項記載の地中管体の推進方
   法。
3. （３）押込み管は、管体とは独立して立坑内の反力装置
   で支持され、再挿入と撤去を可能ならしめた特許請求の
   範囲第１項記載の地中管体の推進方法。
4. （４）押込み管は座屈防止のための間隔保持材を、管体
   との間に所定間隔で配置してなる特許請求の範囲第１項
   記載の地中管体の推進方法。