(57)【要約】【課題】支持部材と推進管の連結部位を少なくすることができ、支持部材と推進管との連結に要する作業時間を短縮することができる後進防止構造を提供することを課題とする。【解決手段】推進管２０を地盤内に押し込む推進工法に用いられる推進管２０の後進防止構造１０であって、推進管１０の外面２１ｂに当接する当接部１５を有し、推進管２０の発進領域に固定される支持部材１１と、推進管２０の壁部２１に形成されたグラウトの注入穴２２に内嵌する嵌合部１２ａを有する治具１２と、を備え、嵌合部１２ａには、当接部１５の取付穴１５ｃに挿入される取付部１２ｄが突設されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
元押ジャッキによって推進管を地盤内に押し込む推進工法に用いられる推進管の後進防止構造であって、
前記推進管の外面に当接する当接部を有し、前記推進管の発進領域に設けられた構造体に固定される支持部材と、
前記推進管の壁部に形成されたグラウトの注入穴に内嵌する嵌合部を有する治具と、を備え、
前記嵌合部には、前記当接部に形成された取付穴に挿入される取付部が突設されていることを特徴とする推進管の後進防止構造。
【請求項２】
前記注入穴は、前記壁部の内面側の部位から外面の開口部に向かうに従って漸次拡径するテーパ部を有しており、
前記嵌合部は円錐台形状に形成されていることを特徴とする推進管の後進防止構造。
【請求項３】
前記注入穴には筒状のソケットが内嵌され、
前記ソケットの内周面にはねじ溝が形成されており、
前記嵌合部には、前記ソケットに螺合されるねじ部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の推進管の後進防止構造。
【請求項４】
元押ジャッキによって推進管を地盤内に押し込む推進工法に用いられる推進管の後進防止構造であって、
前記推進管の外面に当接する当接部を有し、前記推進管の発進領域に設けられた構造体に固定される支持部材と、
前記推進管の壁部に形成されたグラウトの注入穴に内嵌する筒状の嵌合部を有する治具と、
前記嵌合部に挿入され、前記当接部に固定される取付ボルトと、を備え、
前記注入穴は、前記壁部の内面側の部位から外面の開口部に向かうに従って漸次拡径されたテーパ部を有し、
前記嵌合部材は円錐台形状に形成されていることを特徴とする推進管の後進防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進管の後進防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
推進工法では、推進管に元押ジャッキを押し当てて、推進管を地盤内に押し込むとともに、推進管を順次に継ぎ足すことで、複数の推進管を連結した管体を地盤内に埋設している。
【０００３】
推進工法において推進管を継ぎ足す場合には、最後尾の推進管から元押ジャッキを離間させて、推進管の後方にスペースを形成し、このスペースに他の推進管を設置している。
初期掘進時には地盤に対する推進管の摩擦抵抗力が小さいため、元押ジャッキを推進管から離間させたときに、掘進機や刃口の前面に作用する土圧や水圧によって、推進管が後方に押し戻される虞がある。
【０００４】
推進管の後進を防止する構造としては、推進管の外側に配置された支持部材と、推進管に形成されたグラウトの注入穴に挿入される円筒状の嵌合部と、を備え、嵌合部の端面が支持部材に溶接されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１１６１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した従来の後進防止構造では、支持部材と嵌合部との強度を十分に確保することが難しいため、支持部材と推進管とを連結する部位が多くなり、支持部材と推進管との連結に要する作業時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記した問題を解決し、支持部材と推進管との連結部位を少なくすることができ、支持部材と推進管との連結に要する作業時間を短縮することができる後進防止構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、元押ジャッキによって推進管を地盤内に押し込む推進工法に用いられる推進管の後進防止構造であって、前記推進管の外面に当接する当接部を有し、前記推進管の発進領域に設けられた構造体に固定される支持部材と、前記推進管の壁部に形成されたグラウトの注入穴に内嵌する嵌合部を有する治具と、を備え、前記嵌合部には、前記当接部の取付穴に挿入される取付部が突設されている。
【０００９】
この構成では、推進管に後方への荷重が作用したときに、支持部材の当接部と治具の取付部との間に作用する反力（せん断力）の作用点が、推進管の外面の近傍となるため、治具に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。また、嵌合部の受圧面積が大きくなるため、治具の許容抵抗力を大きくすることができる。したがって、本発明では、支持部材と推進管との連結部位を少なくすることができ、支持部材と推進管との連結に要する作業時間を短縮することができる。
【００１０】
前記した推進管の後進防止構造において、前記注入穴が、前記壁部の内面側の部位から外面の開口部に向かうに従って漸次拡径するテーパ部を有している場合には、前記嵌合部を円錐台形状に形成することで、嵌合部の外周面と注入穴の内周面との接触面積を大きくすることが望ましい。
【００１１】
前記した推進管の後進防止構造において、前記注入穴に筒状のソケットが内嵌され、前記ソケットの内周面にねじ溝が形成されている場合には、前記嵌合部に前記ソケットに螺合されるねじ部を形成することで、注入穴に対して嵌合部を安定させることができる。
【００１２】
本発明の他の構成としては、元押ジャッキによって推進管を地盤内に押し込む推進工法に用いられる推進管の後進防止構造であって、前記推進管の外面に当接する当接部を有し、前記推進管の発進領域に設けられた構造体に固定される支持部材と、前記推進管の壁部に形成されたグラウトの注入穴に内嵌する筒状の嵌合部を有する治具と、前記嵌合部に挿入され、前記当接部に固定される取付ボルトと、を備え、前記注入穴は、前記壁部の内面側の部位から外面の開口部に向かうに従って漸次拡径されたテーパ部を有し、前記嵌合部材は円錐台形状に形成されている。
【００１３】
この構成では、推進管に後方への荷重が作用したときに、支持部材の当接部と取付ボルトとの間に作用する反力（せん断力）の作用点が、推進管の外面の近傍となるため、取付ボルトに作用する曲げモーメントを小さくすることができる。また、嵌合部の受圧面積が大きくなるため、治具の許容抵抗力を大きくすることができる。したがって、本発明では、支持部材と推進管との連結部位を少なくすることができ、支持部材と推進管との連結に要する作業時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の推進管の後進防止構造では、治具に作用する曲げモーメントを小さくするとともに、治具の許容抵抗力を大きくすることができるため、支持部材と推進管との連結部位を少なくすることができ、支持部材と推進管との連結に要する作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態の掘進機、推進管および後進防止構造を示した側断面図である。
【図２】第一実施形態の掘進機、推進管および後進防止構造を示した平面図である。
【図３】第一実施形態の推進管および後進防止構造を示した図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第一実施形態の後進防止構造を示した図で、（ａ）は拡大側断面図、（ｂ）は拡大平面図である。
【図５】第一実施形態の治具およびワッシャを示した斜視図である。
【図６】（ａ）は第一実施形態の後進防止構造の他の構成を示した側断面図、（ｂ）は第二実施形態の後進防止構造を示した拡大側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００１７】
［第一実施形態］
第一実施形態の後進防止構造１０は、図１に示すように、推進工法の初期掘進時に推進管２０および掘進機３０が押し戻されるのを防止するものである。
以下の説明では、推進工法の概略を説明した後に、後進防止構造１０について詳細に説明する。
【００１８】
推進工法では、掘進機３０の後端部に推進管２０を突き当て、複数の元押ジャッキ４０によって推進管２０および掘進機３０を地盤１内に押し込むとともに、推進管２０を順次に継ぎ足すことで、複数の推進管２０を連結した管体を地盤１内に埋設する。
【００１９】
掘進機３０は、筒体部３３の前端部にカッタ３１が配置され、筒体部３３内にカッタ３１の駆動装置３２が収容されている。掘進機３０は後記する元押ジャッキ４０によって推進力が付与されることで地盤１内を掘進する。
【００２０】
推進管２０は、地盤１内に埋設される円筒状の部材である。推進管２０は、例えば、コンクリート製、鋼製、ダクタイル鋳鉄製である。推進管２０は、掘進機３０の後端部に突き当てられ、後記する元押ジャッキ４０によって推進力が付与されることで、掘進機３０とともに地盤１内に押し込まれる。
【００２１】
推進管２０の壁部２１には、図３に示すように、推進管２０の外面２１ｂと地盤１との間にグラウトを注入するための注入穴２２が径方向に貫通している。本実施形態の推進管２０には上側、左右の三つの注入穴２２が形成されている。各注入穴２２は推進管２０の周方向に９０度間隔に配置されている。
なお、各注入穴２２は同じ形状であるため、以下の説明では上側の注入穴２２について詳細に説明し、左右の注入穴２２については説明を省略する。
【００２２】
注入穴２２には、図４（ａ）に示すように、外側テーパ部２３、中間穴部２４および内側テーパ部２５が同一軸線上に形成されている。
外側テーパ部２３は壁部２１の外面２１ｂに開口しており、内側テーパ部２５は壁部２１の内面２１ａに開口している。外側テーパ部２３の軸方向の長さ（深さ）よりも内側テーパ部２５の軸方向の長さ（深さ）が小さくなっている。また、外側テーパ部２３と内側テーパ部２５との間に中間穴部２４が形成されている。
【００２３】
中間穴部２４は、全長に亘って同径に形成された直線状の穴部である。中間穴部２４の内周面には円筒状のソケット２６が固着されている。
ソケット２６の内周面にはねじ溝が形成されている。ソケット２６は、グラウトの供給ホースの連結金具や蓋部材が螺合される部材である。
【００２４】
外側テーパ部２３の中間穴部２４側の端部は、中間穴部２４と同じ内径に形成されている。また、外側テーパ部２３の開口部２３ａは、中間穴部２４の内径よりも拡径されている。
外側テーパ部２３は、中間穴部２４側の端部から開口部２３ａに向かうに従って漸次拡径されている。したがって、外側テーパ部２３の内周面は、中間穴部２４側の端部から開口部２３ａに向かうに従って漸次拡径されたテーパ状に形成されている。
【００２５】
内側テーパ部２５の中間穴部２４側の端部には、中間穴部２４よりも拡径された底面２５ｂが形成されており、底面２５ｂの中心部に中間穴部２４が開口している。また、内側テーパ部２５の開口部２５ａは、中間穴部２４の内径よりも拡径されている。
内側テーパ部２５は、底面２５ｂから開口部２５ａに向かうに従って漸次拡径されている。したがって、内側テーパ部２５の内周面は、底面２５ｂから開口部２５ａに向かうに従って漸次拡径されたテーパ状に形成されている。
【００２６】
元押ジャッキ４０は、図１に示すように、推進管２０および掘進機３０に推進力を付与するものである。元押ジャッキ４０のシリンダ４２は発進立坑２の側面に固定され、シリンダ４２に対してロッド４１が掘進機３０の掘進方向に進退自在となっている。
各元押ジャッキ４０のロッド４１の先端部と、最後尾の推進管２０の後端面との間には、ストラット４３および押し輪４４が介設されている。そして、各元押ジャッキ４０のロッド４１を伸長させることで、推進管２０および掘進機３０に推進力を付与することができる。
【００２７】
後進防止構造１０は、発進立坑２内に設置されている。後進防止構造１０には最後尾の推進管２０が固定連結されている。各元押ジャッキ４０を推進管２０から離間させたときに、後進防止構造１０が推進管２０を支持することで、推進管２０および掘進機３０が後方に押し戻されるのを防止している。
【００２８】
後進防止構造１０は、図３に示すように、発進立坑２内に立設された支持部材１１と、推進管２０の注入穴２２に内嵌する治具１２およびワッシャ１３と、治具１２およびワッシャ１３に挿通される取付ボルト１４と、を備えている。
【００２９】
支持部材１１は、発進立坑２の床版に立設された左右の支柱１１ａ，１１ｂと、両支柱１１ａ，１１ｂの上端部に架設された上梁１１ｃと、を備えている門形の枠体である。支持部材１１および発進立坑２の床版によって囲まれた領域に推進管２０が挿通されている（図１参照）。
図２に示すように、両支柱１１ａ，１１ｂの後方には、下端部が発進立坑２の床版に固定され、上端部は支柱１１ａ，１１ｂに取り付けられた斜材１１ｄが設けられている（図１参照）。
【００３０】
両支柱１１ａ，１１ｂおよび上梁１１ｃの前面には当接部１５が突設されている。図３に示すように、各当接部１５は、推進管２０の三つの注入穴２２の開口部２３ａ（図４（ａ）参照）に対向して配置されている。
なお、各当接部１５は同じ構成であるため、以下の説明では、上梁１１ｃの当接部１５について詳細に説明し、両支柱１１ａ，１１ｂの当接部１５については説明を省略する。
【００３１】
当接部１５は、図４（ｂ）に示すように、上梁１１ｃの前面から前方（推進管２０の掘進方向）に向けて突出している底板１５ａと、底板１５ａの左右両縁部に立設された一対のリブ１５ｂと、を備えている。両リブ１５ｂの後縁部は上梁１１ｃの前面に取り付けられている。
【００３２】
底板１５ａは、図４（ａ）に示すように、注入穴２２の開口部２３ａに対向して配置されている。底板１５ａの内面（下面）は推進管２０の外面２１ｂに当接している。
底板１５ａの中心部には円形の取付穴１５ｃが貫通している。取付穴１５ｃは注入穴２２と同心位置に配置されている。
【００３３】
治具１２は、円筒状の部材であり（図５参照）、注入穴２２の外側テーパ部２３に内嵌される円錐台形状の嵌合部１２ａと、嵌合部１２ａの外端面１２ｃに突設された取付部１２ｄと、が形成されている。
【００３４】
嵌合部１２ａの内端面１２ｂの外径は、中間穴部２４の内径と同一に形成されている。また、嵌合部１２ａの外端面１２ｃの外径は、外側テーパ部２３の開口部２３ａの内径と同一に形成されている。
図５に示すように、嵌合部１２ａの外周面は、内端面１２ｂから外端面１２ｃに向かうに従って漸次拡径されたテーパ状に形成されている。
【００３５】
さらに、図４（ａ）に示すように、嵌合部１２ａの内端面１２ｂから外端面１２ｃまでの長さは、外側テーパ部２３の軸方向の長さと同一に形成されている。そして、嵌合部１２ａを外側テーパ部２３に内嵌したときには、嵌合部１２ａの外周面が外側テーパ部２３の内周面に密接する。
【００３６】
嵌合部１２ａの外端面１２ｃの中心部には、当接部１５の取付穴１５ｃに挿通される取付部１２ｄが突設されている。また、嵌合部１２ａおよび取付部１２ｄの中心部には挿通穴１２ｅが貫通している（図５参照）。
【００３７】
ワッシャ１３は、注入穴２２の内側テーパ部２５に内嵌される円錐台形状の部材である。ワッシャ１３の内端面１３ｂの外径は、内側テーパ部２５の底面２５ｂの外径と同一に形成されている。また、ワッシャ１３の外端面１３ｃの外径は、内側テーパ部２５の開口部２５ａの内径と同一に形成されている。
図５に示すように、ワッシャ１３の外周面は、内端面１３ｂから外端面１３ｃに向かうに従って漸次拡径されたテーパ状に形成されている。
【００３８】
さらに、図４（ａ）に示すように、ワッシャ１３の内端面１３ｂから外端面１３ｃまでの長さは、内側テーパ部２５の軸方向の長さと同一に形成されている。そして、ワッシャ１３を内側テーパ部２５に内嵌したときには、ワッシャ１３の外周面が内側テーパ部２５の内周面に密接する。また、ワッシャ１３の中心部には挿通穴１３ｅが貫通している。
【００３９】
取付ボルト１４は、治具１２の挿通穴１２ｅおよびワッシャ１３の挿通穴１３ｅに挿通されている。
取付ボルト１４の外端部は、治具１２の取付部１２ｄから突出し、当接部１５の底板１５ａの外面に重ねた取付板１４ｃの貫通穴に挿通されている。また、取付ボルト１４の内端部は、ワッシャ１３の外端面１３ｃから突出している。
取付ボルト１４の外端部にはナット１４ｂが螺合され、取付ボルト１４の内端部にはナット１４ａが螺合されている。これにより、当接部１５、治具１２およびワッシャ１３が推進管２０に固定されている。
【００４０】
以上のような後進防止構造１０では、図１に示すように、推進管２０を継ぎ足すときに、掘進機３０の前面に作用する土圧や水圧によって、推進管２０に後方への荷重が作用すると、図３に示すように、注入穴２２の内周面から治具１２を介して、支持部材１１に荷重が伝達される。このようにして、推進管２０が支持部材１１に支持されるため、推進管２０および掘進機３０が押し戻されるのを防止することができる。
【００４１】
また、後進防止構造１０では、図４（ａ）に示すように、推進管２０に後方への荷重が作用したときに、支持部材１１の当接部１５と治具１２の取付部１２ｄとの間に作用する反力（せん断力）の作用点が、推進管２０の外面２１ｂの近傍となるため、治具１２に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。
また、治具１２の嵌合部１２ａは外側テーパ部２３に対応させて円錐台形状に形成されており、嵌合部１２ａの受圧面積が大きくなるため、治具１２の許容抵抗力を大きくすることができる。
したがって、第一実施形態の後進防止構造１０では、支持部材１１と推進管２０との連結部位を少なくすることができ、支持部材１１と推進管２０との連結に要する作業時間を短縮することができる。
【００４２】
また、後進防止構造１０では、支持部材１１の当接部１５が推進管２０の外面２１ｂに当接しているため、推進管２０に後方への荷重が作用し、その荷重が支持部材１１に伝達されると、支持部材１１に発生した曲げモーメント（矢印Ｂ）によって、当接部１５が推進管２０の外面２１ｂに押し付けられる。すなわち、支持部材１１の曲げモーメントが推進管２０を径方向に圧縮する面圧に変換される。これにより、支持部材１１から治具１２に作用する反力が小さくなるため、治具１２に発生する曲げモーメントを小さくすることができる。
【００４３】
以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記第一実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、第一実施形態では、図４（ａ）に示すように、治具１２の嵌合部１２ａが円錐台形状に形成されているが、注入穴２２が円筒状に形成されている場合には、嵌合部１２ａの外周面をテーパ状にすることなく、嵌合部１２ａを円筒状に形成してもよい。
【００４４】
また、第一実施形態では、図５に示すように、取付部１２ｄの外径が嵌合部１２ａの外端面１２ｃの外径よりも小さく形成されているが、取付部１２ｄの外径を外端面１２ｃの外径と同じ大きさに形成してもよい。
【００４５】
また、図６（ａ）に示すように、治具１２にソケット２６に螺合されるねじ部１２ｆを形成した場合には、注入穴２２に対して治具１２を安定させることができる。
【００４６】
また、第一実施形態では、図４（ａ）に示すように、取付ボルト１４の内端部はワッシャ１３に取り付けられているが、ワッシャ１３とナット１４ａとの間に、推進管２０の内面２１ａに当接する取付板を介設してもよい。
【００４７】
また、第一実施形態では、注入穴２２に治具１２およびワッシャ１３が内嵌されているが、治具１２のみを注入穴２２に内嵌させてもよい。
なお、治具１２のみを注入穴２２に内嵌させた場合には、取付ボルト１４を用いることなく、治具１２の取付部１２ｄを当接部１５の取付穴１５ｃに挿入して係合させてもよい。
【００４８】
また、取付板１４ｃの形状は限定されるものではない。さらに、治具１２が注入穴２２から抜けることなく、治具１２から当接部１５に力が伝達されるのであれば、取付板１４ｃを設けなくてもよい。
【００４９】
［第二実施形態］
第二実施形態の後進防止構造１０Ａは、図６（ｂ）に示すように、支持部材１１と、注入穴２２の外側テーパ部２３に内嵌する円錐台形状の嵌合部１２ａを有する治具１２と、嵌合部１２ａの挿通穴１２ｅに挿入された取付ボルト１６と、を備えている。第二実施形態では、取付ボルト１６の外端部にナット１６ｂを螺合させることで、取付ボルト１６が支持部材１１の当接部１５に固定されている。また、取付ボルト１６はソケット２６に螺合されている。
【００５０】
第二実施形態の後進防止構造１０Ａでは、治具１２の嵌合部１２ａは外側テーパ部２３に対応させて円錐台形状に形成されており、嵌合部１２ａの受圧面積が大きくなるため、治具１２および取付ボルト１６の許容抵抗力を大きくすることができる。したがって、支持部材１１と推進管２０との連結部位を少なくすることができ、支持部材１１と推進管２０との連結に要する作業時間を短縮することができる。
【００５１】
第二実施形態についても、前記した第一実施形態と同様に、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１      地盤
２      発進立坑
１０    後進防止構造（第一実施形態）
１０Ａ  後進防止構造（第二実施形態）
１１    支持部材
１１ａ，１１ｂ  支柱
１１ｃ  上梁
１２    治具
１２ａ  嵌合部
１２ｂ  取付部
１２ｅ  挿通穴
１３    内側嵌合部材
１３ｄ  挿通穴
１４    取付ボルト（第一実施形態）
１４ａ，１４ｂ  ナット
１５    当接部
１５ａ  底板
１５ｃ  取付穴
１６    取付ボルト（第二実施形態）
２０    推進管
２１    壁部
２２    注入穴
２３    外側テーパ部
２３ａ  開口部
２４    中間穴部
２５    内側テーパ部
２５ａ  開口部
２６    ソケット
３０    掘進機
３１    カッタ
３２    駆動装置
４０    元押ジャッキ
４１    ロッド
【図１】
2014237989.tif 000003
【図２】
2014237989.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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