(57)【要約】【課題】推進管の継ぎ足し時に地盤圧力、地下水圧等によって発生するバッキングを防止するために、バッキング防止装置に設けた押圧盤を推進管列の最後尾のものに押圧して次の推進管を継ぎ足すようにした推進工法において、前記押圧盤による推進管に対する摩擦力を押圧力の増大を伴うことなく増大させることである。【解決手段】前記推進工法において使用される推進管１２として、外周面にエンボス加工２０を施した補強鋼板１８を設けたものを使用し、望ましくは前記押圧盤１７の押圧面にも同様のエンボス加工を施したものを使用するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進機(１１)の後部に接続した推進管列(１３)を発進坑(１４)に設置された元押しジャッキ(１５)により推進させ前記推進管列(１３)を地盤中に埋設する作業中に、該推進管列(１３)の最後尾の推進管(１２)の後端に次の推進管(１２)を継ぎ足す場合、あらかじめバッキング防止装置(１６)を駆動させ該装置の押圧盤(１７)を前記最後尾の推進管(１２)の外周面に押し当て、該推進管(１２)を発進坑(１４)対して固定させた後に前記元押しジャッキ(１５)を後退させ次の推進管(１２)を吊り込むようにした推進工法において、前記推進管(１２)として、コンクリート製の推進管本体(４５)の外表面に補強鋼板(１８)が設けられ、かつ、その補強鋼板(１８)の外表面にエンボス加工(２０)が施された鋼・コンクリート合成推進管を用いることを特徴とする推進工法。
【請求項２】
前記のエンボス加工(２０)によって前記補強鋼板(１８)の外表面に多数の凹部(４３)又は多数の凸部(４３’)が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の推進工法。
【請求項３】
前記バッキング防止装置(１６)の押圧盤(１７)が、前記推進管(１２)に対し径方向に進退可能な油圧式又はネジ式のジャッキ(２４)により支持されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の推進工法。
【請求項４】
前記押圧盤(１７)の押圧面(４２)に、前記補強鋼板(１８)に施されたエンボス加工(２０)による凹部(４３)又は凸部(４３’)と相補的な形状の凸部(４４)又は凹部でなるエンボス加工(２０’)が施されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の推進工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は推進工法に関し、特に推進管のバッキング防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
掘進機の後部に接続した推進管列を発進坑に設置された元押しジャッキにより押圧推進させ前記推進管列を地盤中に埋設する工法は、推進工法として従来から知られている。また、その工法の施工途中において、前記推進管列の最後尾の推進管の後端に次の推進管を継ぎ足す場合に、予めバッキング防止装置を駆動させその押圧盤を最後尾の推進管の外周面に押し当て、その推進管を発進坑に対して固定させた後に元押しジャッキを後退させ次に推進管を吊り込むようにしている。
【０００３】
前記のバッキング防止装置は、元押しジャッキが後退してその押圧力が既設の推進管列に作用しなくなった際に地盤側の土圧や水圧により既設推進管列が押し戻される現象、いわゆるバッキングを防止するものである。
【０００４】
前記のバッキング防止装置は、発進坑の反力受壁と対向して設置されたフレームと、そのフレームを前記反力受壁に連結する支持部材と、推進管の中心方向に向けて進退できるように前記フレームに取り付けられた多数のバッキング防止ジャッキから構成される。バッキング防止ジャッキに取り付けられた押圧盤が最後尾の推進管の外周面に径方向から押圧され、推進管に作用するバッキング圧力を前記押圧盤、フレーム及び支持部材を介して発進坑内の反力受壁によって受けるようにしている（特許文献１）。
【０００５】
前記押圧盤の押圧面は多数の凹凸を設けた金属板やセラミックス板により構成され、推進管の外周面に対して大きな摩擦力が得られるように構成されている。
【特許文献１】特許第３７７３８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来のバッキング防止装置においては、推進管に作用するバッキングの圧力を押圧盤によって滑り無く受けることができるようにするため、押圧盤を強固に推進管に押し当てる必要がある。
【０００７】
しかし、そのために推進管外表面に傷が付いたり、推進管を変形させたりする不都合があった。
【０００８】
そこで、この発明は、押圧盤に加える押圧力を抑制することにより推進管に傷が付いたり、変形したりする不都合を解消する一方、推進管との間に十分大きな摩擦力が得られるようにして、バッキングを確実に防止できるようにした推進工法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】
【０００９】
前記の課題を解決するために、この発明は、図１に示したように、掘進機１１の後部に接続した１又は複数の推進管１２の列（「推進管列」１３と称する。）を発進坑１４に設置された元押しジャッキ１５により推進させ前記推進管列１３を地盤中に埋設する作業中に、前記推進管列１３の最後尾の推進管１２の後端に次の推進管１２を継ぎ足す場合に、予めバッキング防止装置１６を駆動させその押圧盤１７を前記最後尾の推進管１２の外周面に押し当て、該推進管１２を発進坑１４に対して固定させた後に前記元押しジャッキ１５を後退させ、次の推進管１２を吊り込むようにした推進工法において、前記推進管１２として、コンクリート製の推進管本体４５の外表面に補強鋼板１８が設けられ、かつ、その補強鋼板１８の外表面にエンボス加工２０が施された鋼・コンクリート合成推進管を用いるようにしたものである。
【００１０】
前記の推進工法は、推進管列１３の最後尾に次の推進管１２を継ぎ足す場合に、予めバッキング防止装置１６を駆動させることにより、元押しジャッキ１５を後退させても地盤からのバッキング圧力に耐えることができる。この場合、推進管１２のズレ止め、いわゆるジベルの作用は、押圧盤１７と補強鋼板１８との摩擦によって行われるが、補強鋼板１８にはエンボス加工２０が施されているので、大きな摩擦力が得られる。
【００１１】
このようにして次の推進管１２の吊り込みが完了すると、元押しジャッキ１５を駆動させて最後尾となる前記の推進管１２の後端を押圧させ、その上でバッキング防止装置１６の押圧盤１７を後退させる。その後元押しジャッキ１５を駆動させて次の推進作業を実施する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明の推進工法においては、推進管１２の外周面に設けられた補強鋼板１８にエンボス加工２０を施したものを用いるものであるから、バッキング防止装置１６の押圧盤１７の押圧力を抑制しても、十分大きな摩擦力が得られるので、推進管１２の補強鋼板１８に傷を付けることがなく、また推進管１２を変形させることもなく効果的にバッキングを防止ししつつ推進工法を実施することができる。また、押圧盤１７の押圧面４２に補強鋼板１８のエンボス加工２０に対する相補的な形状のエンボス加工２０’を施したものを用いることにより、前記の摩擦力を一層強大なものとすることができる。
【００１３】
さらに、推進管自体は、その補強鋼板１８に設けられたエンボス加工２０の凹凸が地盤に食い込み、地盤との摩擦力が大きくなるため、推進中に発生する可能性があるローリングを防止することができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
実施例１の推進工法は、図１に示したように、従来の場合と同様に、掘進機１１の後部に接続した１本の推進管１２又は複数本の推進管１２の列、即ち推進管列１３を発進坑１４に設置された複数の元押しジャッキ１５により当て板３０を介して押圧し、１本の推進管１２を単位として順次継ぎ足して推進させる。元押しジャッキ１５は発進坑１４の内部に設けられた反力受壁２１に水平向きに固定される。
【００１６】
前記推進管列１３を地盤中に埋設する途中において、前記推進管列１３の最後尾の推進管１２の後端に次の推進管１２（図１において一点鎖線で示す。）を継ぎ足す場合に、予めバッキング防止装置１６を駆動させ、その押圧盤１７を止水枠板５５から発進坑１４内に突き出した前記最後尾の推進管１２の外周面に押し当てる。
【００１７】
バッキング防止装置１６は、前記の反力受壁２１と対向して設置されたフレーム２２と、そのフレーム２２を反力受壁２１に連結する上下各２本の水平方向の支持部材２３と、推進管１２の中心方向に向けて進退できるように前記フレーム２２に取り付けられた多数のバッキング防止用のジャッキ２４から構成される。
【００１８】
図２に示したように、フレーム２２には推進管１２が挿通される孔２５が設けられ、その孔２５の周縁に沿って前記のジャッキ２４が放射状に固定され、各ジャッキ２４の可動部に設けられた押圧盤１７が孔２５の内側において径方向に進退自在となるように構成される。ジャッキ２４の数は４台から１６台程度の範囲で適宜選定される。
【００１９】
また、前記支持部材２３のうち、下方の２本の支持部材２３が発進坑１４の底面に設置された基盤２６に固定され、フレーム２２とジャッキ２４の荷重を基盤２６によって支持するようになっている。
【００２０】
ジャッキ２４は、図３から図５に示したように、一端開放の固定ケーシング２７と、これに入れ子式に挿入された両端開放の可動ケーシング２８を有し、可動ケーシング２８の外端面に前記の押圧盤１７がボルト２９によって固定される。可動ケーシング２８の固定ケーシング２７に対する摺動を案内するための案内溝３１が固定ケーシング２７に設けられ、これに嵌合する案内ピン３２が可動ケーシング２８に設けられる。固定ケーシング２７に設けられたブラケット３３が前記のフレーム２２に固着される。
【００２１】
前記固定ケーシング２７と可動ケーシング２８によって構成されたケーシングの内部に油圧式の単動ジャッキ３４がそのピストンロッド３５を固定ケーシング２７の閉塞端側を向く姿勢で収納され、該閉塞端にボルト３６により固定される。また単動ジャッキ３４のハウジング３７が押圧盤１７にボルト３８によって固定される。また、前記ハウジング３７の内部に接続された油圧ホース３９は可動ケーシング２８の孔４１、固定ケーシング２７の案内溝３１を通じて外部に引き出される。単動ジャッキ３４を固定ケーシング２７と可動ケーシング２８とからなるケーシングに収納することにより、単動ジャッキ３４を泥水等から保護することができる。
【００２２】
前記の押圧盤１７は、推進管１２の外径面に沿った円弧状の鋼板によって形成され、その鋼板の凹曲面が押圧面４２となっている。後述のように、推進管１２の補強鋼板１８には多数の凹部４３からなるエンボス加工２０（図６参照）が施されるので、押圧面４２にはこれと相補的な形状である多数の凸部４４からなるエンボス加工２０’が施される。
【００２３】
この実施例１の推進工法において使用される推進管１２は、図６に示したように鉄筋で補強されたコンクリート製の推進管本体４５の一端部に差し口４６が設けられ、その差し口４６の外周面に差し口鋼板４７、他端部外周面に受け口鋼板４８が設けられる。差し口鋼板４７と受け口鋼板４８との間の推進管本体４５の胴部外周面に、差し口鋼板４７と受け口鋼板４８に接続された補強鋼板１８が一体に設けられる。
【００２４】
差し口鋼板４７の先端内周面に差し口４６の先端面を保護するリング状の差し口端板５１が設けられる。また、差し口鋼板４７の外周面にシール部材の装着溝５２が設けられる。受け口鋼板４８の前端部内周面に推進管本体４５の後端面を保護するリング状の受け口端板５３が設けられる。
【００２５】
前記の補強鋼板１８には、その全体にわたりエンボス加工２０が施される。図示の場合、エンボス加工２０は均等かつ分散状に設けられ多数の凹部４３からなるものである。その凹部４３は補強鋼板１８の外周面から内周面に向けて打ち出しによって設けたものであり、図７（ａ）〜（ｃ）に示したように、推進管１２の長さ方向に一定長さＡ、一定幅Ｂ及び一定深さＣをもった一の字形のものである。また、前記凹部４３の長さ方向の両端部にはテーパＡ１が形成され、また幅方向の両側面にもテーパ面Ｂ１が形成される。
【００２６】
前記凹部４３は、周方向に一定間隔をおいた推進管１２の中心線と平行な線Ｘを仮想したとき、各Ｘ線上において間隔Ｄ（＜Ａ）をおいて一定ピッチで配置され、隣接した他のＸ線上の凹部４３は半ピッチだけずらせ、全体としていわゆる千鳥状に分散配置される。
【００２７】
前記の推進管１２は、図８（ａ）（ｂ）に示したように、推進管本体４５のコンクリート部分が補強鋼板１８の凹部４３の相互間に入るため、凹部４３がジベルの作用をなし、推進管本体４５と補強鋼板１８が一体化される。
【００２８】
また、凹部４３にトンネル５６の地盤が食い込むことにより推進抵抗が多少増大することがあり得るが、推進作業に大きな影響を与える要因になることはない。
【００２９】
一般に、推進工法の施工時においては、推進管列１３（図１参照）は先頭の掘進機１１において発生するトルクの反力を支える作用を行うが、推進管列１３と地盤との間の摩擦によるトルク以上に大きいトルクが掘進機１１において発生した場合は推進管列１３が支えきれず、ローリングする場合がある。この発明の場合は、前記の凹部４３に地盤が食い込むことにより（図８（ｂ）参照）回転方向の摩擦抵抗が多少増大し、ローリング防止に寄与する。
【００３０】
前述のように押圧盤１７の押圧面４２（図５参照）には、推進管１２の凹部４３と相補形状をなす多数の凸部４４かならエンボス加工２０’が施される。この押圧盤１７は、前記推進管１２のエンボス加工２０の施された補強鋼板１８と同一の適宜な大きさに切断することにより形成される。この押圧盤１７は、鋼、ゴム、カーボン、ポリマー等によって形成され、用途に応じて使い分けられる。ゴムの場合は、押圧面４２を平坦に形成し、これを推進管１２に押し付けた際に補強鋼板１８のエンボス加工２０に従って弾性変形し凹凸嵌合するようにしてもよい。
【００３１】
推進管１２を継ぎ足す場合、バッキング防止装置のジャッキ２４が駆動され、押圧盤１７の押圧面４２が推進管１２の補強鋼板１８の外周面に押し当てられたとき、押圧面４２のエンボス加工２０’による凸部４４の総てが補強鋼板１８の凹部４３に嵌合するとは限らないが、両方の凹凸部４３、４４は、推進管１２に作用するバッキング圧に対し、相互に係合したり、嵌合したりすることによって大きな摩擦力を発生させ、ジベルの作用をなす。
【００３２】
このため、ジャッキ２４の押圧力を、補強鋼板１８を傷付けず、また推進管１２を変形させることがない程度に抑制した大きさに設定しても、前記摩擦力によりバッキングを有効に防止することができる。
【実施例２】
【００３３】
図９（a）（ｂ）に示した実施例２における推進管１２のエンボス加工２０は、前記実施例１の場合と逆に、補強鋼板１８の外表面にその内周面から外周面に向けて打ち出すことによって多数の凸部４３’を形成したものである。凸部４３’の大きさ、配列パターンは実施例１の凹部４３と同様である。この場合の凸部４３’も推進管本体４５と補強鋼板１８との一体化を図る機能があるとともに、地盤に対する摩擦抵抗を増大させる機能がある。
【実施例３】
【００３４】
図１０は、実施例３におけるエンボス加工２０の凹部４３のパターンを示している。この場合の凹部４３は、前記実施例１の場合と同様に、外周面から内向きに打ち出して形成されたものである。その配列は、推進管１２の進行方向に平行な線Ｘに対してθ（＝４５°）の傾きをもって一定ピッチで配列され、隣接する他の線Ｘにおいては−θの傾きをもち、かつ半ピッチだけずれて交互に配列される。
【００３５】
なお、この場合も、凹部４３に代えて凸部４３’のエンボス加工２０を施したものでもよい。
【実施例４】
【００３６】
図１１は、実施例４におけるエンボス加工２０の凹部４３のパターンを示している。この場合の凹部４３は、一定長さＡと、一定幅Ｂ及び一定深さＣをもち、かつ長さ方向の中間でＬ形に屈曲され、そのＬ形屈曲部Ｄが推進管１２の推進方向を向くように線Ｘ上に間隔Ｅをおいて配列され、隣接する線Ｘ上の凹部４３は半ピッチだけずらせて配列される。凹部４３に代えて凸部４３’のエンボス加工２０を施したものでもよいことは前記各実施例と同様である。
【実施例５】
【００３７】
図１２に示した実施例５は、前記のバッキング防止装置１６のバッキング防止用のジャッキ２４として、ターンバックル型のネジ式ジャッキを用いた例を示している。ジャッキ２４の操作は手作業となるが、ジャッキ２４が数個程度の場合はこのような手作業のジャッキも使用することができ、作業コストの低減に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図
【図３】図２のＢ−Ｂ線の断面図
【図４】図３のＣ−Ｃ線の断面図
【図５】実施例１のバッキング防止用ジャッキの分解斜視図
【図６】同上の推進管の断面図
【図７】（ａ）同上のエンボス加工部の拡大平面図、（ｂ）（ａ）図のｂ−ｂ線の断面図、（ｃ）（ａ）図のｃ−ｃ線の断面図
【図８】（ａ）同上のトンネル部分の断面図、（ｂ）（ａ）図の一部拡大断面図
【図９】（ａ）実施例２の推進管の一部断面図、（ｂ）（ａ）図のｂ−ｂ線の断面図
【図１０】実施例３のエンボス加工部の拡大平面図
【図１１】（ａ）実施例４のエンボス加工部の拡大平面図、（ｂ）（ａ）図のｂ−ｂ線の断面図
【図１２】（ａ）実施例５の断面図、（ｂ）（ａ）図の一部拡大断面図
【符号の説明】
【００３９】
１１  掘進機
１２  推進管
１３  推進管列
１４  発進坑
１５  元押しジャッキ
１６  バッキング防止装置
１７  押圧盤
１８  補強鋼板
１９、１９’  凹部
２０、２０’  エンボス加工
２１  反力受壁
２２  フレーム
２３  支持部材
２４  ジャッキ
２５  孔
２６  基盤
２７  固定ケーシング
２８  可動ケーシング
２９  ボルト
３０  当て板
３１  案内溝
３２  案内ピン
３３  ブラケット
３４  単動ジャッキ
３５  ピストンロッド
３６  ボルト
３７  ハウジング
３８  ボルト
３９  油圧ホース
４１  孔
４２  押圧面
４３  凹部
４３’  凸部
４４  凸部
４５  推進管本体
４６  差し口
４７  差し口鋼板
４８  受け口鋼板
５１  差し口端板
５２  装着溝
５３  受け口端板
５５  止水枠板
５６  トンネル
【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】
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【図１２】
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