(57)【要約】【課題】到達立坑内に特別な装置を設置することなく、推進工法において地盤から到達立坑に掘進する際、坑口を介した土砂等の立坑内への流出（流入）を防止する。【解決手段】掘進機２の先端が到達立坑４の土留め壁（周壁）４ａ外面に到達した際、先導管１の内部に円周方向に複数配置されている止水剤注入孔から親水性ウレタン止水剤を注入し止水剤注入域７を形成する。遮水が確認された後、到達坑口６内の土留め壁（周壁）４ａを撤去して推進施工を再開し、掘進機１を到達立坑４内に設置した到達架台９まで進行させ回収する。【選択図】図１
2018031110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進機によって地盤を掘削しながら前記掘進機、先導管及び推進管を地中に埋設して到達立坑に至る前記推進管を連結した新管路を構成する推進工法における、到達坑口の遮水方法であって、前記掘進機を先頭に前記先導管及び前記推進管で構成される推進管列の前記掘進機の先端が前記到達立坑の土留め壁（周壁）外面に到達した際、前記先導管の内部に円周方向に複数配置されている止水剤注入孔から親水性ウレタン止水剤を注入し止水剤注入域を形成することにより、前記到達坑口と前記掘進機外筒の間から土砂や地下水の流出を防止することを主な特徴とする到達坑口の遮水方法。
【請求項２】
掘進機によって地盤を掘削しながら前記掘進機、先導管及び推進管を地中に埋設して到達立坑に至る前記推進管を連結した新管路を構成する推進工法における、到達坑口の遮水方法に用いる先導管であって、前記推進管外径よりも小径した筒状の前方段差部と、その後方に前記推進管外径と略同径の長い筒状の本体部を有し、前記前方段差部及び本体部の内部に前記推進管内径と略同径となるよう、円筒状にコンクリートが打設され、前記前方段差部及び前記本体部には円周方向に複数の止水剤注入孔が配置されており、前記本体部後方に前記後続推進管の先端部を差し込めるカラー部を有することを主な特徴とする到達坑口の遮水方法用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法における到達坑口の遮水方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、上下水道管路、電力線管路、電信線管路やガス管路を道路下に構築する際、開削工法によらず、その管路を構成するヒューム管等を推進する推進工法が多用されている。
この推進工法は、発進立坑から到達立坑に向かい、掘進機（シールドマシン）によって地盤を掘削しながら前記掘進機及びヒューム管等の推進管を地中に圧入して発進立坑から到達立坑に至る推進管を連結した管路を構成する。
【０００３】
この推進工法において、地盤から到達立坑に掘進する際、到達立坑の土留め壁（周壁）に開けた孔（到達坑口）と掘進機外筒の間から、土砂や地下水が流出して到達立坑内が水没したり、到達立坑の周囲の地盤が陥没したりする場合がある。この場合、周壁の周りは地盤改良がなされてその陥没等の防止は図られるが、坑口を介した土砂等の立坑内への流出（流入）は完全に防止することはできない。
このため、到達立坑の内周面の掘進機が開口させる部分（同周壁の到達坑口部分）に、ゴムシール材を設け、そのゴムシール材で上記土砂や地下水の流出を防止する止水技術や、エントランスボックスを設け、仕切り板とエントランスボックス端部にゴムパッキンを取り付け、ゴムパッキンと推進管との空隙にベントナイト等の塑性体を詰め、その後エントランスボックス内に、液体状止水材を充填し、さらにエントランスボックスと接する地盤内にも液体状止水材を注入固化させて上記土砂や地下水の流出を防止する止水技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７３０７１号公報
【特許文献２】特開平６−２８０４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の止水技術は、掘進機の掘削刃がゴムシール材やゴムパッキンに触れる場合があり、触れればシール材やパッキンの欠損となって止水効果は望めない。到達立坑内から液体状止水材を注入しても、周壁の到達坑口部分全体に止水材を行き渡らせることは困難である。
また到達立坑内にエントランスボックス等を設ける場合は、エントランスボックス等の大きさ分、到達立坑寸法を推進管列と並行方向に大きくする必要があり不経済である。
【０００６】
この発明は、以上の現状の下、到達立坑内に特別な装置を設置することなく、推進工法において地盤から到達立坑に掘進する際、坑口を介した土砂等の立坑内への流出（流入）をなくすことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するため、この発明は、掘進機の直後に止水剤注入用の注入孔を必要数設けた先導管を設置し、掘進機が到達立坑の土留め壁に到達した際に先導管の注入孔から止水剤を周囲の地盤へ注入することにより、到達坑口と掘進機外筒の間から土砂や地下水の流出を防ぐことを最も主要な特徴とする。
【０００８】
この発明に係る先導管の具体的な一構成としては、推進管外径よりも小径した筒状の前方段差部と、その後方に推進管外径と略同径の長い筒状の本体部を有し、前記前方段差部及び本体部の内部に後方推進管内径と略同径となるよう、円筒状にコンクリートが打設され、前方段差部及び本体部には円周方向に複数の止水剤注入孔が配置されており、本体部後方に後続推進管の先端部を差し込めるカラー部を有する。
【０００９】
前方段差部及び本体部の外殻は一般に鋼材が用いられ、先導管の長さは管内に設置される止水剤注入工が配置可能な長さで、掘進機に伝達される推進力や推進管列が通過する曲線半径を考慮して設定される。掘進機後部に当接する前方段差部の先端部及び後続推進管先頭部が当接する本体部後端部の内側には円周方向に複数枚の鋼材による補強リブが必要に応じて設けられる。前方段差部外周にはゴム等よりなる止水材が装着されて掘進機のカラー内面に密着して止水性を保持する。
【００１０】
鋼材製の外殻の内側には円筒状のコンクリートが打設される。打設されるコンクリートの厚さは、先導管の内径が後続の推進管の内径と略同径となるよう設定される。打設されるコンクリートの内部には補強の鉄筋が必要に応じて設けられる。コンクリートの打設は一般の推進用ヒューム管と同様の方法で行われる。
【００１１】
止水剤注入孔は鋼管、ソケット、及びプラグで構成され、前記コンクリートに埋め込まれている。埋め込みに用いる材料は一般に鋼管は配管用炭素鋼管、ソケット及びプラグはねじ込み式鋼管製管継手及びねじ込み式可鍛鋳鉄製管継手で使用されるソケット及びプラグを用いる。止水剤注入孔の設置数は、推進管径や土質条件、使用する止水剤の種類に合わせて決められる。一般に円周方向に等間隔に配置するが、前記コンクリート内部の補強リブや補強の鉄筋等に干渉しないよう配置される。
【００１２】
カラー部は一般に鋼材が用いられ、その形状は一般の推進用ヒューム管の後方カラー部と略同一となる。カラー部は後続推進管の先端段差部が挿入され、後続推進管の先端段差部外周に設置されたゴム等よりなる止水材がカラー部内面に密着して止水性を保持する。
【００１３】
本先導管を用いた到達立坑の遮水方法の作業手順は、掘進機が到達立坑の土留め壁（周壁）外側に達すると、一旦推進施工を停止する。先導管に設置した止水剤注入孔から親水性ウレタン止水剤を注入し、掘進機及び先導管周囲の地盤の止水性を確保した後、到達坑口部の土留め壁（周壁）を撤去して推進施工を再開する。推進管列が前進し掘進機が到達坑口から到達立坑内に進入する際に、周囲の地盤が乱されるなどして土砂や地下水が到達立坑内に流出（流入）した場合には、再び推進施工を停止した後、本先導管に設置した止水剤注入孔から親水性ウレタン止水剤を注入し土砂や地下水を遮水する。遮水が確認された後、推進施工を再開させる。この手順を到達立坑内で掘進機及び先導管を取込回収するまで実施する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以上のように構成して、到達坑口の遮水を担保するとともに、到達立坑内に掘進機が到達する際に突発的に発生する土砂や地下水の流出（流入）を速やかに遮水することが可能であるため、到達立坑の水没や到達立坑周囲の地盤陥没を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明に係る推進工法における到達坑口の遮水方法の一実施形態の作用断面図である。
【図２】同実施形態の作用断面図である。
【図３】この発明の先導管を説明する縦断面図である。
【図４】この発明の先導管を説明する横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を基に説明する。図１〜図２は本発明に係る推進工法における到達坑口の遮水方法の一実施形態の作用断面図である。発進立坑から掘進機２を先頭に先導管１及び後続推進管３で構成される推進管列が地盤５を掘削しながら推進埋設され、掘進機２の先端が到達立坑４の土留め壁（周壁）４ａ外面に到達した際、先導管１の内部に円周方向に複数配置されている止水剤注入孔から親水性ウレタン止水剤を注入し止水剤注入域７を形成する。前記土留め壁（周壁）４ａに取り付けられた到達坑口６内から掘進機方向に探り孔を穿孔し、止水剤による遮水が確認された後、到達坑口６内の土留め壁（周壁）４ａをガスバーナーやブレーカー等で撤去し、推進施工を再開する。掘進機２が到達立坑４内に進入する際に、周囲の地盤５及び止水剤注入域７が乱されるなどして土砂や地下水が到達立坑４内に流出（流入）する場合には、推進施工を停止した後、先導管１の内部に円周方向に設置した止水剤注入孔から親水性ウレタン止水剤を注入し追加止水剤注入域８を形成し土砂や地下水を遮水する。遮水が確認された後、推進施工を再開し、掘進機１を到達立坑４内に設置した到達架台９まで進行させ回収する。
【００１７】
止水剤注入孔１４から注入される親水性ウレタン止水剤は、土木、建築工事の分野で使用されており、地下水と直接反応し固結するため他の止水剤と比べ遮水性能が優れており、高分子ポリマーのため、地下地盤への浸透力が大きく、残留物も環境汚染を生じない等の特徴がある。親水性ウレタン止水剤を注入することにより形成される止水剤注入域は弾性のあるゲル状に固結するため、周囲の土砂や地下水を遮水することが出来る。また、親水性ウレタン止水剤の注入には通常ポンプが用いられる。
【００１８】
図３はこの発明の先導管１を説明する縦断面図である。後続推進管３外径よりも小径した筒状の前方段差部１１と、その後方に後続推進管１１外径と略同径の長い筒状の本体部１２を有し、前記前方段差部１１及び本体部１２の内部に後方推進管内径と略同径となるよう、円筒状にコンクリート１３が打設され、前方段差部及び本体部には円周方向に複数の止水剤注入孔１４が配置されており、本体部１２後方に後続推進管３の先端部を差し込めるカラー部１５を有する。掘進機２後部に当接する前方段差部１１の先端部及び後続推進管３先頭部が当接する本体部１２後端部の内側には円周方向に複数枚の鋼材による補強リブ１６が必要に応じて設けられる。
【００１９】
図４はこの発明の先導管を説明する横断面図である。止水注入孔１４及び補強リブ１６は円周方向に複数設けられる。止水注入孔１４及び補強リブ１６はそれぞれコンクリート１３に埋め込まれている。止水注入孔１４は前方段差部及び本体部の外殻に当接しており、この部分の外殻は注入孔の径に合わせて穿孔されている。この実施形態では、止水剤注入孔１４を前方段差部１１には上下の２か所、本体部１２には８か所設けてあり、補強リブ１６を掘進機２後部に当接する前方段差部１１の先端部及び後続推進管３先頭部が当接する本体部１２後端部の内側にそれぞれ１４か所設けてあるが、止水注入孔１４は推進管径や土質条件、使用する止水剤の種類によって必要な数を設定しコンクリート１３内の補強リブ１６や補強の鉄筋（図示省略）に干渉しないように設け、補強リブ１６は推進管径や先導管に作用する推進力によって必要な数を設定し設ける。
【００２０】
止水注入孔に用いられる材料は一般に鋼管は、JIS  G  3452（配管用炭素鋼管）に規定する管の呼び方 10（Ａ）、ソケットは、JIS  B  2302（ねじ込み式鋼管製管継手）に規定するソケットの呼び3／8、プラグは、JIS  B  2301（ねじ込み式可鍛鋳鉄製管継手）に規定するプラグの呼び3／8を用いる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の推進工法における到達坑口の遮水方法及びその装置により、到達立坑における掘進機回収の際に、到達坑口と掘進機外筒の間からの土砂や地下水の流出（流入）による到達立坑水没や到達立坑の周囲の地盤陥没を防止できるため、地下水位が高い地盤における推進工事や土被りが大きい推進工事にも適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
１    先導管
２    掘進機
３    後続推進管
４    到達立坑
４ａ  土留め壁（周壁）
５    地盤
６    到達坑口
７    止水剤注入域
８    追加止水剤注入域
９    到達架台
１１    前方先端部
１２    本体部
１３    コンクリート
１４    止水剤注入孔
１５    カラー部
１６    補強リブ
【図１】
2018031110.tif 000003
【図２】
2018031110.tif 000004
【図３】
2018031110.tif 000005
【図４】
2018031110.tif 000006