(57)【要約】【課題】小口径推進管のローリングを防止し、簡単な構成により容易に目地処理を行なう。【解決手段】前方の小口径推進管７の受口側の係合凹部２４と後方の小口径推進管７の挿口側の係合凸部２３とを係合させて推進するとともに、上記小口径推進管７に目地材供給管４０を埋設し、この目地材供給管４０の一端側の入口４１を受口２１側の端面に臨ませ、他端側出口４２を上記入口４１に連通するように上記挿口１９側の端面に臨ませ、上記各小口径推進管７の接続部４５をその内周面からシール手段により圧着した状態で、目地材を目地材供給管４０から上記出口４２経て上記接続部４５に充填することにより、上記小口径推進管７の相対回転が阻止され、ローリングが確実に防止され、目地材供給管同士の接続が容易であり、目地仕上げが確実となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進立坑１から到達立坑８に向け、掘進機３に接続したコンクリート製の小口径推進管７に推進力を加えるとともに、上記小口径推進管７の受口２１に後続の小口径推進管７の挿口１９を接続し、上記受口２１側の係合凹部２４と上記挿口１９側の係合凸部２３とを管軸方向に係合させて管路９を構築する小口径推進管の推進工法において、
上記各小口径推進管７に目地材供給管４０を埋設し、この目地材供給管４０の一端側の入口４１を上記受口２１側の端面に臨ませ、他端側の出口４２を上記入口４１に連通するように上記挿口１９側の端面に臨ませ、上記各小口径推進管７の接続部４５をその内周面からシール手段により圧着した状態で、目地材を上記後続の小口径推進管７の目地材供給管４０を経て上記接続部４５に充填することを特徴とする小口径推進管の推進工法。
【請求項２】
上記目地材供給管４０の入口４１を上記係合凹部２４に臨ませ、上記出口４２を上記係合凹部２４に連通するように上記挿口１９側の端面に臨ませたことを特徴とする請求項１記載の小口径推進管の推進工法。
【請求項３】
一端側に受口２１と他端側に挿口１９を備え、上記受口２１側に係合凹部２４を設け、上記挿口１９側に上記係合凹部２４と相対する係合凸部２３を設けたコンクリート製の小口径推進管７において、
上記小口径推進管７に目地材供給管４０を埋設し、この目地材供給管４０の一端側の入口４１を上記受口２１側の端面に臨ませ、他端側の出口４２を上記入口４１に連通するように上記挿口側１９の端面に臨ませたことを特徴とする小口径推進管。
【請求項４】
上記目地材供給管４０の入口４１を上記受口２１側の端面に設けた係合凹部２４に臨ませ、上記出口４２を上記係合凹部２４に連通するように上記挿口１９側の端面に臨ませたことを特徴とする請求項３記載の小口径推進管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地盤中に管路を構築する小口径推進管の推進工法および小口径推進管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
口径を問わず、砂質土等の普通地盤において推進工法を実施する場合、先頭の掘進機の回転反力の支持は、掘進機のケーシングとこれに連結固定した先頭の推進管と、地盤との間の摩擦により行われるため、後続の推進管側にその回転反力の支持機構を備える必要はなかった。しかし、難掘削地盤における推進工法においては、掘進機のパワーが強大になること、また掘進機自体の径が比較的小さいことから、回転反力の支持力が不足するため、掘進機とともに推進管全体がローリングして掘進が不可能となることがあった。
【０００３】
そこで、本願出願人は、上記ローリングを防止する技術を提案した。この技術は、図１を参照して説明すると、発進立坑１に設置した推進架台２から到達立坑８に向け、掘進機３に接続した推進管７に推進力を加え、掘削土砂の排出を行ないながら管路９を構築するのであるが、上記推進管７として鋼管補強型のコンクリート管を用い、掘進機３および各推進管７相互を、それぞれ相対回転を防止するように係合して接続し、上記推進架台２上の推進管７を回転方向に固定かつ推進方向に移動可能に支持することにより、掘進機３の回転反力を推進架台２で支持しつつ推進を行うようにした。そして、推進管７同士の相対回転を防止する回り止め機構として、図９〜１１に示すように、推進管７の受口２１に係合凹部２４を設け、この係合凹部２４に推進管７の挿口１９に設けた係合凸部２３を係合する形式のものを採用した。これにより、掘進機３の回転反力は、掘進機３に連結された推進管７相互の相対回転が防止されるため、最終的には推進架台２において支持されて、掘進機３及び推進管７のローリングは確実に防止されるのである（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、上記推進工法では開示されていないが、各推進管７の受口２１と挿口１９の接続部４５を止水する必要がある。すなわち、推進終了後、接続部４５に外部からの水の浸入や外部への漏洩を阻止するために目地材を充填して目地処理を行なう。この目地処理は、人の出入りが可能な中大口径管（８００φ以上）の場合は、その管内に人が入りその作業を容易に行なうことができる。しかし、小口径管（７００φ以下）の場合は、人が入ることができないため、上記目地処理は不可能である。このため、小口径推進管にあっては、その推進管の軸芯方向に予め導通管を埋設しておき、目地材を導通管を経て上記接続部に充填して目地仕上げする方式が一般的である。
【０００５】
この目地仕上方式は、例えば、図１２〜１４に示すように、導通管６１を有する小口径推進管６０を、導通管６１が順次連結され、かつ、各小口径推進管６０の接続部（目地空間）６２に導通管６１が連通するように地中に埋設して管路を形成した後、シール手段により上記目地空間６２をシールする。すなわち、上記目地空間６２の軸方向の間隔に適合するピッチでエア袋６３を設けたシール部材を管路内に挿入し、エア袋６３を圧縮空気の注入で膨満させて各目地空間６２の内周をシールした状態で、導通管６１から各目地空間６２に目地材を送り込んで充填し、この目地材の硬化により止水するようにしたものである。
【０００６】
上記小口径推進管６０は、その一端に設けた鋼製カラーにより形成された受口６４と他端に設けた挿口６５からなり、小口径推進管６０には導通管６１の両端部が位置する部分に導通管６１を露出させる凹部６６、６７を設け、導通管６１の一端に受け口６８を他端に差し込み口６９を設ける。そして、小口径推進管６０の接続は、前方の推進管６０の受口６４に後方の推進管６０の挿口６５を嵌装することにより行ない、同時に導通管６１の受け口６８に導通管６１の差し込み口６９を挿入接続する構造になっている。導通管６１には凹部６６内に通じる目地材吐出口７０を設けてある（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３２７５９１号公報
【特許文献２】特開２００３−９０６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献２に記載の技術は、導通管６１の受け口６８に導通管６１の差し込み口６９を挿入接続する継ぎ手構造であるから、上記接続に際し、上記受け口６８の軸線と上記差し込み口６９の軸線が一致しないと上記両口は接続されない場合がある。しかも、受け口６８と差し込み口６９が接続されたかどうかを外方から確認することができないから、その接続は確実性に欠ける場合がある。このため、上記受口６４に上記挿口６５を一致させるため、後方の推進管６０を前方の推進管６０の軸線上を（に対して）回動しないように慎重に押込み接続しなければならない。
このため、ロックピン７１と嵌合溝７２を付加した構造を採用しているが、この場合も前方の推進管６０に後方の推進管６０を接続すると、その接続途中でロックピン７１と嵌合溝７２が見えなくなってしまい、上記ロックピン７１と嵌合溝７２が正しく係合したどうかを確認することができない。したがって、前方の推進管６０の位置に対して後方の推進管６０を合致させて接続するための作業が極めて面倒であり、しかもその作業は接続毎となるため、多大な時間を要する。
【０００８】
また、上記特許文献１における前方側推進管７の受口２１の係合凹部２４と後方側推進管７の挿口１９の係合凸部２３の係合によるローリング防止機構と、上記特許文献２における小口径推進管６０の導通管６１の受け口６８と差し込み口６９の接続機構と、を組合わせたとしても、上記両機構はそれぞれ別個に設けたものとなるため、構造が複雑であり、かつ、上記推進管７の製造に際して上記両機構の位置がズレないように型枠内にセットする必要があり、その製作が面倒である。
【０００９】
そこで、この発明は、小口径推進管のローリングを防止するとともに、簡単な構成により容易に目地処理を行なうことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明は、小口径推進管の推進工法において、一端側に受け口を他端側に挿口を有する小口径推進管に目地材供給管を埋設し、この目地材供給管の一端側の入口を受口側の端面に臨ませ、他端側の出口を上記入口に連通するように挿口側の端面に臨ませるとともに、上記各小口径推進管の接続部をその内周面からシール手段により圧着した状態で、目地材を上記小口径推進管の後続側から上記目地材供給管を経て上記接続部に充填することである。
この推進工法によると、この目地材供給管同士の接続が不要となり、その施工が極めて容易となる。
【００１１】
また、上記目地材供給管の一端側の入口を上記係合凹部に臨ませ、他端側の出口を上記係合凹部に連通するように上記挿口側の端面に臨ませた構成の採用により、この目地材供給管同士の接続が不要となり、上記出口と上記入口とが確実に合致するとともに、上記係合凹部と上記係合凸部との係合により相対回転が阻止されてそのローリングが確実に防止されるため、その施工が極めて容易となる。
【００１２】
また、小口径推進管において、この小口径推進管に目地材供給管を埋設し、この目地材供給管の一端側の入口を上記受口側の端面に臨ませ、他端側の出口を上記入口に連通するように上記挿口側の端面に臨ませた構成の採用により、この目地材供給管同士の接続が不要となり、上記出口と上記入口とが容易かつ確実に合致する。
さらに、上記目地材供給管の入口を上記係合凹部に臨ませ、上記出口を上記係合凹部に連通するように上記挿口側の端面に臨ませた構成を採用し得る。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明によると、小口径推進管に目地材供給管を埋設し、その両端の入口と出口を上記小口径推進管の端面に臨ませて連通するようにしたので、この目地材供給管同士の接続作業が不要となり、そのための施工時間が大幅に短縮されると共にコストを軽減することができる。
また、回り止め用の係合凹部を利用して目地材を供給するようにしたので、構造が簡単であり、製作が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施形態を説明する。
図１は、難掘削地盤において本発明の推進工法を実施する方法を示している。図１（ａ）において、発進立坑１に推進架台２を設置し、これに掘進機３を搭載し、推進架台２上には推進ジャッキ４が設けられる。また、地上には、操作盤５，油圧ユニット６等が設置される。この状態から、図１（ｂ）から（ｄ）に示すように、掘進機３による掘進を行うとともに、小口径推進管（以下、推進管という）７を吊り降ろして上記掘進機３と連結すると共に上記推進管７に後続の推進管７を接続し、順次接続を繰り返しながら推進ジャッキ４を作動させて推進工法を実施し、到達立坑８に達する管路９を構築する。なお、掘進機３と推進管７の接続は、図示省略したが、溶接により接合一体化される。
【００１５】
次に、図２〜図８に基づいて上記推進管７とその接続構造を説明すると、この推進管７は、図２に示すように、遠心力成形されたコンクリート管１１を主体とし、その外周面に主体鋼管１２が一体に設けられる。その主体鋼管１２の前端に継手鋼管１３を介して挿口鋼管１４が接続される。その挿口鋼管１４の先端に挿口端板１５が設けられる。挿口鋼管１４は主体鋼管１２より若干小径に形成され、かつその外周面にシール溝１６が形成される。また、主体鋼管１２の後端に受口鋼管１７が接続される。受口鋼管１７の内径面の中間部分に受口端板１８が設けられる。上記各鋼製部材は相互に溶接により結合一体化される。
【００１６】
上記の主体鋼管１２は、コンクリート管１１のほぼ全長にわたりその外郭を構成し、コンクリート管１１を補強する。また、挿口鋼管１４と挿口端板１５がコンクリート管１１の先端部をカバーすることにより、これらの各鋼管部材により補強された挿口１９が形成される。また、受口鋼管１７と受口端板１８とによりコンクリート管１１の後端部を補強するとともに、受口端板１８から後方に延び出した部分により受口２１が形成される。
【００１７】
上記挿口１９の先端面の中心対称の２箇所に係合凸部２３，２３が設けられる。これらの係合凸部２３は、図３に示すように、鋼材片を挿口端板１５の端部に製管後、溶接により突出して取付けたものである。また、前記コンクリート管１１の後端部においても、その外周縁の中心対称の２箇所に係合凹部２４，２４が設けられる。これらの係合凹部２４は、受口端板１８の外周縁に設けた四角形の切欠き２５とこの切欠き２５に連通する箱型部材２６とにより形成される。この箱型部材２６は受口鋼管１７と受口端板１８に溶接固定される。
【００１８】
上記の係合凹部２４は、その外周側は受口鋼管１７に覆われ、外部からその位置を認識することが困難であり、後述する係合凸部２３との係合作業性に影響を与える恐れがある。このため、相互に接続される挿口１９側に台形の突出片でなる位置決め凸部２７を前記の継手鋼管１３の先端縁に設けている。また、これに対応した台形の凹所でなる位置決め凹部２８が、受口鋼管１７の後端縁に設けられる。上記の位置決め凸部２７と、位置決め凹部２８が相互に嵌合した状態で、前記の係合凸部２３と係合凹部２４が相互に係合するような位置関係になっている。
【００１９】
また、コンクリート管１１に、その管軸方向の全長にわたり目地材供給管４０が埋設される。この目地材供給管４０の一端側の入口４１を受口２１側の箱形部材２６を貫通して係合凹部２４内に臨ませるとともに、その他端側の出口４２を、挿口１９側の挿口端板１５を貫通して上記挿口端板１５の端面に臨ませ、接続する推進管７の係合凹部２４の切欠き２５に連通させる。
この場合、上記出口４２が上記係合凹部２４と連通するように上記係合凹部２４を係合凸部２３の厚みより深くする。なお、目地材供給管４０は、コンクリート層内に埋設される補強鉄筋篭（図示省略）の内周側に固定される。
【００２０】
目地材供給管４０は、薄肉帯鋼板を螺旋状に巻き付けハゼ継ぎ部４３により成形したシースであり、ハゼ継ぎ部４３間に形成した補強リブ４４により外圧強度の高いものとなる（図８参照）。前記シースを用いると、コンクリート投入時におけるコンクリートの衝突に伴う変形が防止される。この管径は１６〜２０φのものが使用される。
なお、目地材供給管４０の両端、すなわち、その入口４１および出口４２は、それぞれ推進管７の受口端板１８および挿口端板１５の端面より外方に突出することがないから、コンクリート管１１の遠心力成形時に特殊な受口用および挿口用金具を用いることなく容易に埋設される。
また、上記係合凹部２４は、係合凸部２３との係合用として及び目地材供給管４０が連通する空所として共用するので、構造が簡単であり、かつ製造が容易である。
【００２１】
上記主体鋼管１２の外表面の軸方向２箇所に吊具用のインサートねじ穴２９，２９が設けられる。また、図７に示すように、そのインサートねじ穴２９から、９０度両側に離れた位置に回転反力支持用のインサートねじ穴３１，３１が設けられる。
【００２２】
上記のコンクリート管１１の内面に予め樹脂による仕上げライニング２０を施すことにより、耐久性の向上と粗度係数を下げることができる。
【００２３】
実施形態の推進管７は以上のような構成であり、先に図１に基づいて説明した要領で推進工法を実施する。推進管７は、そのインサートねじ穴２９に吊具３５をねじ込み、その吊具３５を介して吊り降され、発進立坑１内の推進架台２上に設置される。その際、前方の推進管７の受口２１に後方の推進管７の挿口１９を、上記両口端面間の円周方向の適所に配置した変形可能なクッション材２２を介して接続する。この場合、位置決め凸部２７と位置決め凹部２８の嵌合により相互の周方向の位置決めを行なって、係合凹部２４に係合凸部２３が管軸方向に挿入されることにより、相互に係合する。その係合により、前後の推進管７相互の相対的な回転が防止される。
推進管７の突き合せ端面間に上記クッション材２２を介在させて、カーブ推進時における推力伝達の点接触を回避する。クッション材２２は、通常２ヵ所であるが４ヵ所設ける場合もあり、個数は限定されない。
【００２４】
なお、発進立坑１内の推進架台２上においては、その上に吊具３５により吊り降ろされた推進管７の両側に接する支持アーム３２，３２が設けられ（図７参照）、前記回転反力支持用のインサートねじ穴３１、３１に対しボルト３３、３３を螺合する。各支持アーム３２はガイドレール３４，３４上に設けられており、推進の進行とともに前進する。その際、前方の推進管７から伝達される回転反力は、上記の支持アーム３２を介して推進架台２で支持される。この工法によると、掘進機３の回転反力は、上記掘進機３に連結された推進管７相互の相対回転が阻止されるとともに推進架台２に支持され、そのローリングを確実に防止することができる。特に、難掘削地盤におけるローリング防止に有効である。
ただし、推進管７と地山との摩擦抵抗が、地山の土質より大きい場合は、推進管７同士の係合凹凸部２４、２３の係合により相対回転を阻止するだけで推進架台２の支持アーム３２、ボルト３３及びガイドレール３４を省略する場合もある。
【００２５】
また、受口２１の係合凹部２４に挿口１９の係合凸部２３を係合させる場合、上記した従来のものと同様に接続の途中で見えなくなってしまうが、受口２１の外周端面に設けた位置決め凹部２８と挿口１９の外周に設けた位置決め凸部２７は推進管７の接続途中であっても外から見えて、容易に嵌合できる。この嵌合によって、係合凸部２３は係合凹部２４に確実に係合する。同時に、挿口１９側の目地材供給管４０の出口４２は係合凹部２４に正確に臨むこととなる。なお、上記挿口１９側の出口４２は、推進管７相互に多少のズレがあっても、係合凹部２４に臨むことは云うまでもない。
【００２６】
目地材供給管４０同士の接続は、推進管７の係合凹部２４と係合凸部２３との係合によって係合凹部２４と挿口１９側の出口４２が連通するだけで済むので、その作業が一切不要であり、その作業が極めて容易である。
【００２７】
上記のようにして推進管７が順次接続されて、地中に埋設されて管路９の構築後、各推進管７の接続部（目地）４５に、上記接続部４５の軸方向の間隔に適合するパイプ５１に設けたエア袋５２からなるシール手段５０を発進立坑１側の推進管７から挿入し、位置させる。上記エア袋５２にエア導入パイプ５３を経て圧縮空気を注入してこのエア袋５２を膨張させて上記推進管７の内周面に圧着してシールした状態で、目地材を目地材供給管４０に圧送し、出口４２、係合凹部２４を経て接続部４５に充填する。
上記接続部４５への目地材が充満すると、係合凹部２４内の目地材は、入口４１から目地材供給管４０内を流れ出口４２を経て前方側の推進管７の係合凹部２４に流入し、接続部４５に充填される。管路９の全ての接続部４５への目地材の充填が終ると、この目地材の硬化を待って、エア袋５２を収縮させ、シール手段５０を撤去することで推進施工が完了し、上記接続部４５の止水をすることとなる。前記の例では、係合凹凸部２４、２３を対向して２組設けたが１組或は４組でも良く、また、目地材供給管４０を１本埋設したが、係合凹部２４の個数により２本以上でも良い。
【００２８】
なお、前記の例では、目地材供給管４０の一端側の入口４１を、受口２１側の係合凹部２４内に臨ませ、他端側の出口４２を挿口１９側の端面に臨ませ、この出口４２を係合凹部２４に連通させたが、目地材供給管４０の一端側の入口４１を、上記係合凹部２４とは別の位置の上記受口２１側端面に臨ませ、他端側の出口４２を上記入口４１に連通するように上記挿口１９側端面に臨ませることもできる。さらに、上記係合凹部２４と同様な構造の凹溝（図示省略）を別個に設けて、この凹溝内に上記入口４１を臨ませ、他端側の出口４２を挿口１９側の端面に臨ませ、この出口４２を上記凹溝に連通するようにすることもできる。
【００２９】
係合凸部２３と係合凹部２４の係合を、少し余裕を持たせることで、推進管７の接続部分におけるある程度の屈曲が許容され、いわゆるカーブ推進も可能となる。
また、特に、係合凸部２３の側面と係合凹部２４の側面（箱型部材２６の周方向の内側壁）との隙間を所定量に設定して、カーブ推進において係合凸部２３の先端部を係合凹部２４の側面に当てるようにすれば、曲がりが規制されて、推進管７の曲り角度を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）から（ｄ）は推進工法の工程を示す概略図
【図２】実施形態の断面図
【図３】同上の接続部分の分解斜視図
【図４】同上の接続部分の横断平面図
【図５】同上の接続部分の拡大断面図
【図６】同上の係合凹凸部のない接続部分の拡大断面図
【図７】同上の推進架台部分の断面図
【図８】同上の目地材供給管の正面図
【図９】従来例の概略断面図
【図１０】同上の接続前の斜視図
【図１１】同上の接続部分の拡大断面図
【図１２】従来例の接続前の縦断面図
【図１３】同上の接続前の斜視図
【図１４】同上の接続後の状態を示す縦断面図
【符号の説明】
【００３１】
１  発進立坑
２  推進架台
３  掘進機
４  推進ジャッキ
５  操作盤
６  油圧ユニット
７  小口径推進管
８  到達立坑
９  管路
１１  コンクリート管
１２  主体鋼管
１３  継手鋼管
１４  挿口鋼管
１５  挿口端板
１６  シール溝
１７  受口鋼管
１８  受口端板
１９  挿口
２０  仕上げライニング
２１  受口
２２  クッション材
２３  係合凸部
２４  係合凹部
２５  切欠き
２６  箱型部材
２７  位置決め凸部
２８  位置決め凹部
２９  インサートねじ穴
３１  インサートねじ穴
３２  支持アーム
３３  ボルト
３４  ガイドレール
３５  吊具
４０  目地材供給管
４１  入口
４２  出口
４３  ハゼ継ぎ部
４４  補強リブ
４５  接続部
５０  シール手段
５１  パイプ
５２  エア袋
５３  エア導入パイプ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006241669.tif 000013
【図１２】
2006241669.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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