(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洞道内にパイプラインとなる配管を敷設する工法であって、
上記洞道内に配管を敷設後、第１段階で、前記洞道内に所要量の中詰め材を充填することで，前記配管を洞道内にて浮上させて配管を直線状態にし、
前記第１段階の中詰め材硬化後に、第２段階で洞道内全域に中詰め材を充填するように施工してなることを特徴とする洞道内配管の敷設工法。
【請求項２】
上記第１段階の中詰め材充填時に、洞道内に，配管の全長方向に対して所要間隔毎に中詰め材流出口を設け、該流出口より同時に洞道内に中詰め材を充填するようにしたことを特徴とする請求項１記載の洞道内配管の敷設工法。
【請求項３】
上記中詰め材流出口は、洞道内上部に設けてあることを特徴とする請求項１，２記載の洞道内配管の敷設工法。
【請求項４】
上記中詰め材には、硬化時間を遅らす遅延材が含有されていることを特徴とする請求項１，２，３記載の洞道内配管の敷設工法。
【請求項５】
上記所要間隔は略４０ｍであることを特徴とする請求項１，２，３，４記載の洞道内配管の敷設工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シールドトンネルのような洞道内にパイプラインとなる配管を敷設するための洞道内配管の敷設工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガス事業等の基幹をなす輸送用パイプラインは、公道下等への埋設が一般的であるが、敷設環境によっては、河川や港湾等の横断部に設けたシールドトンネルのような洞道内にパイプラインとなる配管を敷設する場合があり、また、共同溝内配管の場合にも共用する共同溝躯体（トンネル）内にガス，電気，電話等の異種のパイプライン管路を敷設する事例が存在する。
【０００３】
このような洞道内配管に関しては、従来、例えば特開平６−１０１７８３号公報，特開平６−２６５０４９号公報等に記載されている配管方法が知られており、また本出願人においても、先に、特開平７−２０８６４６号公報および特開平７−２０８６４７号公報に記載された配管敷設システムを提案している。
これらの先行技術に見られるように、洞道内に配管を敷設する場合、洞道内に管体を設置して溶接した後に、洞道内にモルタル等の中詰め材を充填するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、配管敷設に先だって敷設されるシールドトンネルのような洞道は、その地質等からある程度蛇行してしまうことがある。そのため、洞道内に敷設される配管も、ある程度蛇行して敷設されることになり、配管にある程度の応力が発生してしまう。特に配管敷設距離が長距離に亘る場合には、この傾向が顕著に見られる。
【０００５】
このように敷設段階で、ある程度蛇行して配管に応力が発生された場合、敷設後に車両通過，地震等に起因する地盤変化で、その応力がさらに大きくなり、最悪の場合、配管が挫屈してしまうといった問題点が派生する。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するために案出されたもので、配管の敷設段階で、配管を直線状態に敷設して配管に応力が発生しない洞道内配管の敷設工法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明による請求項１に記載の発明は、洞道内にパイプラインとなる配管を敷設する工法であって、
上記洞道内に配管を敷設後、第１段階で、前記洞道内に所要量の中詰め材を充填することで，前記配管を洞道内にて浮上させて配管を直線状態にし、前記第１段階の中詰め材硬化後に、第２段階で洞道内全域に中詰め材を充填するように施工してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記第１段階の中詰め材充填時に、洞道内に，配管の全長方向に対して所要間隔毎に中詰め材流出口を設け、該流出口より同時に洞道内に中詰め材を充填するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、上記中詰め材流出口は、洞道内上部に設けてあることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、上記中詰め材には、硬化時間を遅らす遅延材が含有されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、中詰め材流出口の設置間隔が略４０ｍであることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
上述した請求項１に記載の発明によると、配管敷設後に、第１段階として所要量の中詰め材を洞道内に充填することで、配管を洞道内である程度浮上させる。これにより、配管は直線状態になり、配管に応力は発生しなくなる。次にこの状態で、中詰め材が硬化した後、第２段階で洞道内全域に中詰め材を充填する。その結果、仮に洞道が蛇行して敷設されてあっても、洞道内に敷設される配管は蛇行することなく、直線状態に敷設することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によると、配管の全長方向に対して所要間隔毎に中詰め材流出口を設けることで、配管を均等に浮上させることできるようになる。
【００１４】
請求項３記載の発明によると、中詰め材流出口を洞道内上部に設けることで、第１段階及び第２段階の中詰め材充填作業に使用することができ、施工費用を割安にすることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によると、中詰め材に遅延材が含有されているため、配管が適正に浮上して直線状態になるまで、中詰め材が硬化することはない。
【００１６】
請求項５記載の発明によると、中詰め材の粘度から生じる充填の際の盛り上がり（安息角）により配管に発生する応力を考慮した場合、充填間隔を略４０ｍにすることでその問題が解消されるようになる。
【００１７】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
まず、本発明を実施する際に用いられる構成について説明すると次の通りである。
図１に示すように、シールド１内には、その上部内壁面において配管（図示されず）の敷設方向で複数箇所に、シールド１の内壁面に沿う円弧形状をなす保持部材２が固定されている。
保持部材２は、その形状に沿って多数の孔が形成されており、その孔には後述する中詰め材流出部材（図２において、符号Ａ乃至Ｌで示す）が挿通されるようになっている。
【００１８】
図２は、シールド１に取り付けられている保持部材２とこれに挿通されている中詰め流出部材Ａ乃至Ｌとの関係を示す（図２の左側の図）とともに、シールド１の軸方向において保持部材２に挿通されている中詰め流出部材Ａ乃至Ｌを平面的に展開して示した（図２の右側の図）であり、同図において、中詰め流出部材Ａ乃至Ｌは、樹脂管あるいは鋼管等のパイプ材が用いられ、その延長方向の長さがそれぞれ異なっている。
つまり、各中詰め流出部材Ａ乃至Ｌは、一端が図示されない中詰め材供給装置に接続され、他端の開口が相当する中詰め流出口の位置が４０ｍ毎の所定間隔を設定されて位置決めされている。なお、図２において、符号Ｐは、ＡＢＦ管および集気管を示している。
【００１９】
中詰め流出部材Ａ乃至Ｌによって流出される中詰め材は、本実施例の場合、ベントナイトとセメントと水とを混合したものが用いられ、さらにこれら成分に加えて硬化遅延材を含有させて構成されている。本実施例では、ベントナイト：セメント：水の配合割合が１：４：１２に設定されたものが用いられている。
中詰め材は、中詰め材供給装置から各中詰め流出部材Ａ乃至Ｌに送り出され、中詰め流出部材Ａ乃至Ｌの中詰め流出口から同時に流れ出ることにより、シールド１内で打設される。
【００２０】
次に、上記構成を用いた本発明による洞道内配管の敷設工法の実施例を説明する。
まず、シールド１が構築されると、その内壁面の上部に保持部材２が取り付けられ、さらに保持部材２に対して中詰め流出部材Ａ乃至ＬおよびＡＦＢ管、集気管Ｐが挿通される。中詰め流出部材Ａ乃至Ｌは、その延長方向の一端が中詰め材供給装置に接続され、中詰め流出口から同時に中詰め材を流出させる準備が行われる。
【００２１】
シールド１内に配管３が敷設されると、第１段階として、図３に示すように、シールド１内の上部位置から所定量の中詰め材が充填される。
中詰め材の充填は、中詰め流出部材Ａ乃至Ｌの中詰め流出口から同時に行われ、さらに、その時の中詰め材の充填量は、配管をシールド１内である程度浮き上がらせることができる量とされる。これにより、中詰め材は、図４において符号Ｍで示すように、配管３の下方に溜まることで配管３を押上げて配管３を浮上させる。
中詰め材の充填によって浮上した配管３は、中詰め材が配管３の下周面で均等に行き渡ることで、図４に示すように、直線状態となる。
中詰め流出口から落下して流れ出る中詰め材は、硬化遅延材を含有しているので配管３が浮上するまでの間、硬化が遅延されるが、中詰め流出口の直下から周辺に流れる関係上、中詰め流出口直下に最も多く残積するので、図２に示すようにその部分が盛り上がり（安息角）、周辺との間で高低差が生じた状態で硬化する。高低差は大きい程、配管３の直線状態を阻害してしまい、結果として配管３の蛇行を解消できなくなる。
そこで本実施例では、中詰め流出部材Ａ乃至Ｌにおける中詰め流出口の位置が４０ｍ間隔で位置決めされて中詰め材が略均等に行き渡るようにすることで、高低差が極端に大きくならないようにしてある。
本発明者は、上記中詰め流出口の配置間隔での高低差を実験により求めたところ、１２ｃｍという値が得られ、この値では、配管３の直線状態が損われないという結果を得た。
【００２２】
一方、第１段階において、配管３を浮上させる量の中詰め材が充填されると、その中詰め材が硬化した後、第２段階として、図５に示すように、シールド１内の全域に中詰め材が充填される。
第２段階での中詰め材の充填は、第１段階で中詰め材が充填された範囲を除くシールド１内での残りの空間の全部が対象となり、中詰め流出部材Ａ乃至ＬおよびＡＦＢ管、集気管Ｐも含めて全てが中詰め材内に埋め込まれる。
第２段階での中詰め材の充填により、配管３は、シールド１の蛇行に拘らず、直線状態でシールド１内に埋設されることになる。これにより、シールド１の蛇行による配管３への応力の付加が殆どない状態に維持されることになる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、配管敷設後に、第１段階として所要量の中詰め材を洞道内に充填することで、配管を洞道内である程度浮上させる。これにより、配管は直線状態になり、配管に応力は発生しなくなる。次にこの状態で、中詰め材が硬化した後、第２段階で洞道内全域に中詰め材を充填する。その結果、仮に洞道が蛇行して敷設されてあっても、洞道内に敷設される配管は蛇行することなく、直線状態に敷設することができるので、配管に応力が発生しない洞道内配管の敷設が可能になる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、配管の全長方向に対して所要間隔毎に中詰め材流出口を設けることで、配管を均等に浮上させることできるようになる。これにより、配管を容易に直線状態として配管に応力が発生しない敷設が可能になる。
【００２５】
請求項３記載の発明によれば、中詰め材流出口を洞道内上部に設けることで、第１段階及び第２段階の中詰め材充填作業に使用することができ、施工費用を割安にすることができる。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、中詰め材に遅延材が含有されているため、配管が適正に浮上して直線状態になるまで、中詰め材が硬化することはない。これにより、配管が直線状態に維持され、配管に応力が発生しない敷設が可能となる。
【００２７】
請求項５記載の発明によれば、中詰め材の粘度から生じる充填の際の盛り上がり（安息角）により配管に発生する応力を考慮した場合、充填間隔を略４０ｍにすることで盛り上がり（安息角）を極小に抑えることができ、これによって、配管を直線状態に維持して応力の発生が抑制される敷設が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による敷設工法に用いられる構成を説明するための模式的な斜視図である。
【図２】本発明による敷設工法に用いられる主要構成の一部の関係およびその一部を平面的に展開して示す図である。
【図３】本発明による敷設工法の実施例の一態様を説明するための断面図である。
【図４】図３に示した一態様により得られた状態を示す断面図である。
【図５】本発明による敷設工法の実施例の他の態様を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１      シールド
２      保持部材
３      配管
Ａ〜Ｌ  中詰め流出部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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