(57)【要約】【課題】大口径の地中管路の構築が可能であり、充分な止水性を維持することができる推進工法及びこの工法で好適に用いることができる管体の接続構造を提供する。【解決手段】所定長の管体２０を順次接続する推進工法において、管体２０は分割されたコンクリートセグメント２０’を組み立てて形成される。セグメントには管体の後方端に鋼製カラー２１が固定され、セグメントと鋼製カラーとの間には第１の止水材２３を介挿しておく。コンクリートセグメント及び鋼製カラー２１を管状に接合し第１の止水材２３が全周にわたって連続するように管体を製作する。セグメントの接続部には第２の止水材２４を介挿し、第２の止水材と第１の止水材とを連続させる。そして、鋼製カラーの内側に他の管体の前方端を挿入し管体を接合する。この接合部分に第３の止水材２５を介挿し第２と第３の止水材とを連続させる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中管路の覆工体となる推進管をその中心軸線方向の地中に押し出すとともに、所定長の管体を順次押し出しの後方側に接続して押し出し動作を繰り返す推進工法であって、
前記管体は、周方向に複数に分割されたコンクリートセグメントを組み立てて形成するものとし、
該セグメントの製作時には、管体の推進方向の後方端に、隣接される管体との接続部を外側から囲む鋼製カラーを該セグメントの周方向に沿って固定するとともに、該セグメントと前記鋼製カラーとの間には該鋼製カラーに密着させて周方向に第１の止水材を介挿しておき、
該セグメントを組み立てて管体とする時には、前記鋼製カラーを管状に接合するとともに、周方向の前記第１の止水材が管体の全周にわたって連続するものとし、該セグメントの接合部には該管体の推進方向と平行な端面に沿って双方のセグメント間に第２の止水材を介挿し、該第２の止水材と周方向に配置された前記第１の止水材とを連続させ、
前記管体を推進方向に接合する時には、管状となった前記鋼製カラーの内側に接合する他の管体の前方端を挿入し、この接合する管体の前方端付近の外周面と管状となった前記鋼製カラーの内周面との間にリング状となった第３の止水材を介挿し、前記管体の推進方向に沿って配置された第２の止水材をリング状の前記第３の止水材と連続させることを特徴とする推進工法。
【請求項２】
前記セグメントを組み立てて管体とするときには、セグメント間に介挿する前記第２の止水材を管体の前方端付近で外周面に露出するように配置し、
前記管体を推進方向に接合するときには、リング状の前記第３の止水材を、前記第２の止水材の露出部に装着して密着させることを特徴とする請求項１に記載の推進工法。
【請求項３】
前記セグメントを組み立てて管体とする時には、
該セグメントのコンクリート中に配置された緊張材によって周方向にプレストレスを導入し、
その後、前記鋼製カラーを溶接によって周方向に連続するように接合することを特徴とする請求項１に記載の推進工法
【請求項４】
前記セグメントの製作時には、前記鋼製カラーの接合部の内周面と前記セグメントのコンクリートとの間に空隙を設けておき、
前記鋼製カラーを溶接によって接合した後、前記空隙に止水性を有する充填材を充填することによって、周方向に配置された前記第１の止水材を全周にわたって連続したものとすることを特徴とする請求項３に記載の推進工法。
【請求項５】
中心軸方向に順次接続され、地中に押し込まれて地中管路の覆工体となる推進工法用管体の接続構造であって、
前記管体は、周方向に複数に分割されたコンクリートのセグメントを組み立てて形成されたものであり、
前記管体の推進方向における後方の端部には、他の管体との接続部を外側から囲む管状の鋼製カラーが、一部を突き出して固着されており、
管状の鋼製カラーとこの鋼製カラーが固定されたコンクリートの管体との間には、全周にわたって周方向に連続する第１の止水材が介挿され、
前記管体を構成する複数のセグメントの接合部には、管体の推進方向に沿って第２の止水材が介挿され、
前記第１の止水材と前記第２の止水材とが連続しており、
接続される他の管体の前方部は、前記鋼製カラーの突き出した部分の内側に挿入され、該管体の外周面と前記鋼製カラーの内周面との間にリング状の第３の止水材が介挿されていることを特徴とする推進工法用管体の接続構造。
【請求項６】
前記セグメント間に介挿された前記第２の止水材は、管体の前方端付近で外周面に露出するように配置され、
リング状の前記第３の止水材は、前記第２の止水材の露出部に装着され密着していることを特徴とする請求項５に記載の推進工法用管体の接続構造。
【請求項７】
前記鋼製カラーは、前記セグメントの組み立て時に溶接によって管状に連結されたものであり、
該鋼製カラーが取り付けられたコンクリートからなる管体の後方の端部は、該鋼製カラーの溶接による連結部付近の内周面とコンクリートからなる管体との間に空隙が設けられており、
前記鋼製カラーが溶接によって周方向に接合された後に前記空隙に充填された止水性を有する充填材により、周方向に配置された前記第１の止水材が全周にわたって連続するものとなっていることを特徴とする請求項５に記載の推進工法用管体の接続構造。
【請求項８】
前記鋼製カラーは、前記セグメントの組み立て時に溶接によって管状に連結されたものであり、該鋼製カラーの内周面から内側のコンクリート中に突き出し、周方向に連続した板状の埋め込み部を有し、
周方向に配置された前記第１の止水材は、該埋め込み部に密着してコンクリート中に埋め込まれていることを特徴とする請求項５に記載の推進工法用管体の接続構造。
【請求項９】
前記鋼製カラーの溶接による連結部分とこの鋼製カラーが固定されるコンクリートとの間に、該コンクリートを切り欠いて該管体の外周面側に開放された空隙が設けられており、
鋼製カラーが溶接によって周方向に接合された後に前記空隙に充填された止水性を有する充填材により、周方向に配置された前記第１の止水材と前記鋼製カラーとが連続するものとなっていることを特徴とする請求項８に記載の推進工法用管体の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願に係る発明は、管体を地中に押し込んで地中管路を構築する推進工法及び推進工法に用いる管体の接続構造に係り、特に周方向に分割された複数のセグメントを組み立てて構成された管体を用いる推進工法及びこのような管体の接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上下水道として用いられる管渠、電力ケーブル・通信ケーブル・ガス管等を配設するための管渠の構築方法として、推進工法が広く知られている。この工法は、立坑から横方向に推進管を地中に押し込むとともに、後方端に順次管体を継ぎ足し、所定長の地中管路を構築するものである。
【０００３】
この工法で用いられる管体は、一般にコンクリートからなり、工場で所定長に分割して形成され、現場に搬入される。そして、立坑内で先に押し込まれた管の後方端に接合され、さらに後方からジャッキで横方向に押し込まれる。
【０００４】
上記管体は、一方の端部に他の管体との接続部を外側から覆うように鋼製カラーが取り付けられているものがある。この鋼製カラーは、接続部における止水性を確保するために設けられるものである。
【０００５】
推進工法によって形成される管渠が曲線部を有する場合、後方から推進される管体は曲線部に差し掛かった時に接続部に角度が設けられ、所定長の管体が曲線状に連なったものとして推進されてゆく。このため管体の接続部で対向する端面は常に密着しているものではなく、曲線部の外側では接続された管体の二つの端面間に隙間を生じることになる。このため、接続された管体の端面間に隙間があっても地下水の流入を防ぐことができる止水性が求められ、上記鋼製カラーで止水性を確保するものとなっている。
【０００６】
上記鋼製カラー及びこの鋼製カラーを用いた管体の接続構造については、いくつかの提案がなされており（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）、鋼製カラーが接続される管体の一方の外周部に固着されている。そして、他方の管体がこの鋼製カラーの内側に挿入され、この鋼製カラーの内周面と挿入された管体の外周面との間に止水材が介挿されるものとなっている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７６２８６号公報
【特許文献２】特開２００１−３４２７９５号公報
【特許文献３】特開平１０−２１２８９７号公報
【特許文献４】特開平１０−１５９４８７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような推進工法で従来から構築されている管渠は、径が約３ｍ以下のものがほとんどである。これは、工場で構築され、現場へ輸送される管体の径が３ｍを超えると輸送が困難になることに起因している。しかし、都市部における共同溝の普及等にともない、大口径の管渠を推進工法で構築することが求められるようになっている。
【０００９】
一般に、大口径の管渠又は都市部におけるトンネルの構築はシールド工法によるものが多く、このシールド工法では覆工体つまり管体は周方向に複数のセグメント組み合わせて形成される。しかし、シールド工法では、セグメントは掘削を行っている切羽のすぐ後方で組み立て、建て込まれる。そして、管体は移動するものではない。このため、セグメントの接合部で地下水の流入を防止するための止水性を確保することも比較的に簡単である。
【００１０】
これに対し、推進工法では、管体が軸線方向に強く押し込まれ、大きな応力が生じるとともに、管渠の軸線方向に移動する。そして、曲線部では接続された各管体間で、間隙が生じたり、この隙間が消滅したりすることになる。このため、軸線方向の接続部では、上記特許文献に記載されているような特有の止水構造が必要となる。そして、周方向に複数のセグメント組み立てて管体を構成するとセグメント間の接合部にも止水性が要求され、施工中における止水性の確保等に困難があると考えられてきた。
【００１１】
本願に係る発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大口径の地中管路を構築することができるとともに、充分な止水性を維持することができる推進工法及びこの工法で好適に用いることができる管体の接続構造を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、  地中管路の覆工体となる推進管をその中心軸線方向の地中に押し出すとともに、所定長の管体を順次押し出しの後方側に接続して押し出し動作を繰り返す推進工法であって、  前記管体は、周方向に複数に分割されたコンクリートセグメントを組み立てて形成するものとし、  該セグメントの製作時には、管体の推進方向の後方端に、隣接される管体との接続部を外側から囲む鋼製カラーを該セグメントの周方向に沿って固定するとともに、該セグメントと前記鋼製カラーとの間には該鋼製カラーに密着させて周方向に第１の止水材を介挿しておき、  該セグメントを組み立てて管体とする時には、前記鋼製カラーを管状に接合するとともに、周方向の前記第１の止水材が管体の全周にわたって連続するものとし、該セグメントの接合部には該管体の推進方向と平行な端面に沿って双方のセグメント間に第２の止水材を介挿し、該第２の止水材と周方向に配置された前記第１の止水材とを連続させ、  前記管体を推進方向に接合する時には、管状となった前記鋼製カラーの内側に接合する他の管体の前方端を挿入し、この接合する管体の前方端付近の外周面と管状となった前記鋼製カラーの内周面との間にリング状となった第３の止水材を介挿し、前記管体の推進方向に沿って配置された第２の止水材をリング状の前記第３の止水材と連続させる推進工法を提供する。
【００１３】
この推進工法では、順次接続される所定長の管体は、複数のセグメントを組み立てて形成するので、管体の口径が大きなものであっても、工場で製作したそれぞれのセグメントは容易に現場に搬送することができる。そして組み立てた管体を接続して地中に押し込んでゆくことによって大口径の地中管路を構築することができる。
【００１４】
また、セグメントを組み立てて管体とするときの接合部には、第２の止水材を管体の中心軸線方向に介挿するので、接合部での高い止水性が維持され、施工中及び施工完了後にもこの部分からの浸水を防止することができる。
さらに、推進方向に接続する管体には、その接続部の外側を囲むように鋼製のカラーを設け、この鋼製カラーとコンクリートの管体との間にも周方向に第１の止水材及び第３の止水材を配置するので、施工中の接続部で止水性が確保される。つまり、鋼製カラーとこれが固定されたコンクリートの管体との間は双方が密着していても鋼製カラーの内周面に沿って漏水が生じるおそれがあるが、鋼製カラーに密着して第１の止水材を配置するので、鋼製カラーの内面に沿った浸水が防止される。また、管体の前方部と、この管体が挿入される鋼製カラーとの間には、リング状の止水材を介挿するので鋼製カラーと接続されるコンクリート管体との間の止水性も維持される。
そして、セグメントを組み立てた接合部に沿って介挿した第２の止水材の後方及び前方の端部は、それぞれが円周方向に配置した第１の止水材及び第３の止水材に連続するので、セグメントの接合部の両端部でも高い止水性を維持することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の推進工法において、  前記セグメントを組み立てて管体とするときには、セグメント間に介挿する前記第２の止水材を管体の前方端付近で外周面に露出するように配置し、  前記管体を推進方向に接合するときには、リング状の前記第３の止水材を、前記第２の止水材の露出部に装着して密着させるものである。
【００１６】
この推進工法では、セグメントを組み立てて管体とした後、前方端付近にリング状の第３の止水材を装着することによって、この第３の止水材が、管体の外周面に露出した第２の止水材と密着し、双方を連続したものとすることができる。したがって、セグメント接合部の前方端での止水性を容易に確保することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の推進工法において、  前記セグメントを組み立てて管体とする時には、  該セグメントのコンクリート中に配置された緊張材によって周方向にプレストレスを導入し、  その後、前記鋼製カラーを溶接によって周方向に連続するように接合するものである。
【００１８】
この推進工法では、コンクリートのセグメントを周方向のプレストレスを導入することによって組み立てるので、セグメントの端面は互いに密着し、強固に一体化される。また、これらの端面間に第２の止水材を介挿するので、この第２の止水材とコンクリートとの密着性も良好となり、高い止水性が確保される。
また、鋼製カラーは溶接によって接合するので接合部の止水性を確実に得ることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の推進工法において、  前記セグメントの製作時には、前記鋼製カラーの接合部の内周面と前記セグメントのコンクリートとの間に空隙を設けておき、  前記鋼製カラーを溶接によって接合した後、前記空隙に止水性を有する充填材を充填することによって、周方向に配置された前記第１の止水材を全周にわたって連続したものとする。
【００２０】
一般に止水材は熱によって損傷を受けやすいものが多く、鋼製カラーの溶接をする時に、この鋼製カラーに密着するように配置した第１の止水材を溶接時の加熱で損傷することが考えられる。しかし、この推進工法では、鋼製カラーの接合部の内側に空隙が設けられた状態で溶接を行う。そして、溶接による鋼製カラーの接合が完了した後に充填材を充填するので、この部分では第１の止水材を切り欠いておき、充填材で第２の止水材を周方向に連続したものとすることができる。したがって、止水材が溶接による熱の影響をうけて欠陥を生じることもなく、止水性を確保することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、  中心軸方向に順次接続され、地中に押し込まれて地中管路の覆工体となる推進工法用管体の接続構造であって、  前記管体は、周方向に複数に分割されたコンクリートのセグメントを組み立てて形成されたものであり、  前記管体の推進方向における後方の端部には、他の管体との接続部を外側から囲む管状の鋼製カラーが、一部を突き出して固着されており、  管状の鋼製カラーとこの鋼製カラーが固定されたコンクリートの管体との間には、全周にわたって周方向に連続する第１の止水材が介挿され、  前記管体を構成する複数のセグメントの接合部には、管体の推進方向に沿って第２の止水材が介挿され、前記第１の止水材と前記第２の止水材とが連続しており、  接続される他の管体の前方部は、前記鋼製カラーの突き出した部分の内側に挿入され、該管体の外周面と前記鋼製カラーの内周面との間にリング状の第３の止水材が介挿されている推進工法用管体の接続構造を提供するものである。
【００２２】
この接続構造では、推進方向に接続される管体には、その接続部の外側を囲むように鋼製のカラーが設けられており、この鋼製カラーとコンクリートの管体との間には周方向に第１の止水材及び第３の止水材が配置されているので、施工中における接続部での止水性が確保される。
また、セグメントを組み立てて管体とするときの接合部には、第２の止水材が管体の中心軸線方向に介挿され、接合部での高い止水性が維持されるとともに、この第２の止水材が、周方向に配置された第１の止水材及び第３の止水材と連続するものとなっているので、施工中及び施工完了後にも接合される管体の両端付近におけるセグメント接合部から浸水するのを防止することができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の接続構造において、  前記セグメント間に介挿された前記第２の止水材は、管体の前方端付近で外周面に露出するように配置され、  リング状の前記第３の止水材は、前記第２の止水材の露出部に装着され密着しているものとする。
【００２４】
この接続構造では、管体の前方端付近に装着されたリング状の第３の止水材が、管体の外周面に露出した第２の止水材と密着し、双方が連続したものとなっている。したがって、リング状となった第３の止水材でコンクリートの管体と鋼製のカラーとの間の止水性が保たれるとともに、セグメントの接合位置の前方側端部でも高い止水性が維持される。
【００２５】
請求項７に係る発明は、請求項５に記載の接続構造において、  前記鋼製カラーは、前記セグメントの組み立て時に溶接によって管状に連結されたものであり、  該鋼製カラーが取り付けられたコンクリートからなる管体の後方の端部は、該鋼製カラーの溶接による連結部付近の内周面とコンクリートからなる管体との間に空隙が設けられており、  前記鋼製カラーが溶接によって周方向に接合された後に前記空隙に充填された止水性を有する充填材により、周方向に配置された前記第１の止水材が全周にわたって連続するものとする。
【００２６】
この接続構造では、鋼製カラーの溶接による接合後に、その内側に充填された充填材によって、鋼製カラーに密着して周方向に配置された第１の止水材が周方向に連続したものとなる。このため、セグメントを周方向に接合した部分でも確実に周方向の止水材が連続し、鋼製カラーに密着したものとなる。したがって、鋼製カラーとこれが固着されたコンクリートの管体との間の止水性が良好に維持される。また、この周方向の第１の止水材がセグメントの接合部に介挿された第２の止水材とも連続しているので、セグメント接合部の後方端付近での止水性も確保される。
なお、周方向の第１の止水材とセグメント接合部に介挿された第２の止水材との間も、鋼製カラーの溶接接合後に充填された充填材によって連結されるものとするのが望ましい。これによって、第１の止水材と第２の止水材と連続性も、溶接による熱の影響を受けることなく、確実に維持される。
【００２７】
請求項８に係る発明は、請求項５に記載の接続構造において、  前記鋼製カラーは、前記セグメントの組み立て時に溶接によって管状に連結されたものであり、該鋼製カラーの内周面から内側のコンクリート中に突き出し、周方向に連続した板状の埋め込み部を有し、  周方向に配置された前記第１の止水材は、該埋め込み部に密着してコンクリート中に埋め込まれているものとする。
【００２８】
この接続構造では、第１の止水材は鋼製カラーの管状部から内側に突き出した部分に密着しているので、セグメントを組み立てて接合するときに、上記鋼製カラーの管状部を溶接によって連結しても、その熱の影響を受けにくい。したがって、セグメントの接合部で周方向に連続した第１の止水材が損傷を受けることがなく、止水性が確実に維持される。
【００２９】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の接続構造において、  前記鋼製カラーの溶接による連結部分とこの鋼製カラーが固定されるコンクリートとの間に、該コンクリートを切り欠いて該管体の外周面側に開放された空隙が設けられており、  鋼製カラーが溶接によって周方向に接合された後に前記空隙に充填された止水性を有する充填材により、周方向に配置された前記第１の止水材と前記鋼製カラーとが連続するものとする。
【００３０】
この接続構造では、第１の止水材が鋼製カラーの管状部から内側に離れた位置に配置されるので、セグメントの接合部で第１の止水材と鋼製カラーの管状部との間に、セグメントの接合面に沿って水が侵入するおそれがある。しかし、鋼製カラーとコンククリートとの間に設けられた空隙に充填された充填材によって、鋼製カラーと第１の止水材とが連続したものとなっているのでこの部分からの浸水は防止され、止水性が維持される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１から請求項４までに記載の発明の一実施形態である推進工法の概要を示す概略説明図である。
この推進工法は、推進を開始する位置に立坑１を設け、この立坑の一方の壁面からほぼ水平方向に連続した管（推進管２）を押し込み、地中に推進させるものである。立坑１の反対側の壁面には反力壁３を設け、この反力壁３と推進管２の後方端との間に介挿したジャッキ４により管を押し進める。そして、順次所定長の管体２０を、押し込まれた管２の後方端とジャッキ４との間に継ぎ足し、所定の距離まで押し込んで管路を形成するものである。
【００３２】
上記立坑１は、山留め１１及び腹おこし１２等によって壁面が崩壊しないように保持され、その壁面に開口を設けて、ここから水平方向に推進管２を押し出す。そして、反対側の壁面に形成したコンクリートの反力壁３にはジャッキ台５を介して押し出し用のジャッキ４を配備し、このジャッキ４によりストラッド６を介して推進管２に推力を与える。上記ストラッド６は、ジャッキ４のストロークに限界があるため推進管２の移動にともなって管２の後端とジャッキ４との間に介挿し、ジャッキ４の推力を管に伝達するものである。
【００３３】
立坑１の上部には門型クレーン７を配備し、所定長の管体２０を吊り上げて、立坑１内に搬入する。また、管２の推進にともなって構内から掘り出された土砂８を上記門型クレーン７を用いて排出する。
【００３４】
地中に押し込む推進管２はコンクリートからなるものであり、推進が進行するのにともなって既に押し込まれている管２の後方端に順次所定長の管体２０を接続する。図２は、上記管体２０の側面図及び横断面であり、図３は縦断面図である。
それぞれ管体２０の後方端には鋼製カラー２１を設けておき、後方に接続する管体２０ａの前方部２２は、前方にある管体２０ｂに固着された鋼製カラー２１ｂの内側に挿入し、この鋼製カラー２１ｂが接合部を外側から覆うものとしている。そして、この鋼製カラー２１ｂと、これが固着されたコンクリートの管体２０ｂとの間には、セグメントの製作時に、鋼製カラー２１ｂに密着するように第１の止水材２３を周方向に連続して介挿しておき、鋼製カラー２１とコンクリートの管体２０との間から地下水が侵入するのを防止する。また、鋼製カラー２１ｂの内周面と、内側に挿入された後続の管体２０ａの外周面との間にリング状の第３の止水材２５を介挿し、これらの間から管体の内側に水が侵入するのを防止する。
なお、図３中に示す符号３３は、鋼製カラー２１をコンクリートと強固に一体化するために、鋼製カラー２１の周方向に沿って溶接された棒鋼を示すものである。
【００３５】
上記管体２０の製作は工場において行われ、図２に示すように、管を軸線方向に２つに分割して製作し、現場で管状に組み立てるものである。分割されたセグメント２０’は、口径が大きなものであっても、図４に示すようにトレーラー９等で搬送することが可能となる。そして現場では、図５に示すように、組み合わせる一方のセグメント２０’ａを固定支持した上に他のセグメント２０’ｂを上方から接合し、周方向にＰＣ緊張材２７で締め付けて強固に一体化する。このとき双方のセグメント２０’ａ，２０’ｂの接合面間には、管体の軸線方向に沿って第２の止水材２４を介挿する。また、接合する双方のセグメント２０’ａ，２０’ｂに貫入するようにせん断キー２６を装着する。ＰＣ緊張材２７は、セグメント２０にあらかじめ形成しておいたダクト内に現場で挿通し、ジャッキで緊張力を導入した後、セグメント２０の外周面側に固着されたアンカー２８に定着する。
【００３６】
次に上記管体２０を構成するセグメント２０’の製作及びこれらを管状に組み立てて推進方向に接続する構造及び方法について説明する。なお、この管体の接続構造は、請求項５から請求項７までのそれぞれに記載の発明の実施形態である。
鋼製カラー２１は、分割したセグメントに合わせて全周を１／２ずつに分割して製作し、これを型枠と連続するように配置する。そして、鋼製カラーの内周面に密着して周方向に連続する第１の止水材２３を配置し、この止水材を埋め込むとともにこの半割りにされた鋼製カラーと一体となるようにコンクリートを打設してコンクリート製のセグメント２０’を形成する。上記第１の止水材２３は、鋼製カラー２１及びコンクリートと密着してこれらの間に水が侵入するのを遮断するものであり、柔軟な合成樹脂、ゴム等を用いることができる。
【００３７】
図６は、上記セグメント２０’の接合面を示す端面図及びセグメント２０’の接合部を外側から見た図である。この半割りにされたセグメント２０’の周方向端部には、鋼製カラー２１とコンクリートとの間に空隙３１を設けておき、周方向に配置した第１の止水材２３はこの空隙３１内に露出させておく。また、セグメント２０’を管状に組み立てるときの接合面には、管体２０’の中心軸線と平行に溝３２を形成しておき、この溝３２内に第２の止水材２４を接着し、接合するセグメント間に挟み込むように介挿する。この第２の止水材２４は、管体２０の後方の端部では、外周面に向けて連続するように配置し、鋼製カラー２１とコンクリートとの間に形成された上記空隙３１内に露出するように配置する。また、前方の端部２２では、第２の止水材２４が外周面に向かって連続するように配置し、セグメントを組み立てたときに、第２の止水材２４を外周面に露出して多少突出させる。
【００３８】
二つの半割りにされたセグメント２０’ａ，２０’ｂを管状に組み立てて、プレストレスの導入により一体化すると、鋼製カラー２１は、図７に示すようにセグメント２０’の接合部で周方向の端面が突き合わされており、これらの両端を溶接によって接合し、鋼製カラー２１を管状に連続したものとする。このとき接合部の内側は、コンクリートとの間に空隙３１が設けられており、周方向の第１の止水材２３及びセグメント２０’の接合面に沿って配置された第２の止水材２４とは隔離しているので、外側から溶接によって鋼製カラー２１を接合しても、止水材２３，２４には溶接の熱による影響は及ばない。また、溶接時にはこの空隙３１内にバックアップ用の鋼板材を挿入し、鋼製カラーの背面に当接させることができるので、良好な条件で溶接を行うことができる。
【００３９】
溶接による鋼製カラー２１の接合が完了すると、鋼製カラー２１の内側の空隙３１内に充填材を充填する。この充填材は、充填時には空隙内の隅々にまで充填できる流動性を有し、充填後には硬度は大きくなるがある程度の柔軟性を有するもので、この充填部分の止水性を保持できるものを用いる。上記充填材を空隙に充填することにより周方向に配置された第１の止水材２３は周方向に連続して止水性を有するものとなり、さらにこの第１の止水材２３とセグメント２０’の接合面間に介挿された第２の止水材２４とが連続したものとなる。これによって管体の後端部における止水性が確保される。
【００４０】
一方、管体２０の前方端付近には、ゴム製のリング状となった第３の止水材２５を装着する。そして、第２の止水材２４が管体２０の外周面に露出している部分の上に巻きつけ、双方の止水材２５，２４を密着させる。この第３の止水材２５は、接合される前方の管体２０ｂの鋼製カラー２１ｂの内側に挿入され、内周面に当接される。これによって、隣接する管体２０ｂの鋼製カラー２１ｂとの間の止水性が確保されるとともに、セグメントの接合部の前方端部での止水性も確保される。また、第３の止水材２５は、鋼製カラー２１ｂの内周面との間で摺動が可能であり、管体２０の接合部で軸線方向に相対的な移動が生じても、止水性が保持される。
【００４１】
次に、図１に示す推進工法で用いることができる他の管体の接合構造であって、請求項８又は請求項９に記載の発明の一実施形態である接続構造について説明する。
図８は、この接続構造で用いられる管体の縦断面図であり、図９は、この管体を構成するセグメントの接合端面を示す概略図である。また、図１０は、図９中に示すＡ−Ａ線での断面図であり、図１１は、図９中に示すＢ−Ｂ線での断面図である。
【００４２】
この管体４０は、図２及び図３に示す管体２０と同様に、２つのセグメントを組み合わせて形成されたものであり、後方の端部に鋼製カラー４１が固着されている。鋼製カラー４１は、管体４０の内側に突出してコンクリート中に埋め込まれた埋め込み部５１を有している。この埋め込み部５１は周方向に連続して鋼製カラー４１の内周面とほぼ直角に突き出しており、推進方向における前方側の面に第１の止水材４３が密着し、周方向に連続している。したがって、コンクリートと鋼製カラー４１との間に地下水が侵入しても上記第１の止水材４３によって遮蔽され、管体の内側への漏水が防止される。
【００４３】
このような構造の管体４０を構成するセグメント４０’の周方向の端面は、図９に示すように管体４０の軸線方向に溝５２が形成されており、この部分に第２の止水材４４が配置され、２つのセグメント間に挟み込むように介挿される。この第２の止水材４４は、後方側の端部では、図１１に示すように周方向に配置された第１の止水材４３に当接され、連続したものとなっている。また、前方の端部では外周面側に露出し、管体４０の前方部４２で外周面に装着されるリング状の第３の止水材４５に当接される。これにより、セグメントの接合面における両端部での止水性が確保される。
【００４４】
セグメントの周方向における端部では、図１０に示すように鋼製カラー４１は溶接によって管状に接合されるものであり、溶接接合を良好に行うことができるように鋼製カラー４１の内側に、あて板５３が介挿されている。また、図１２に示すように、推進方向における鋼製カラー４１の前方部にはコンクリートの管体の外周面に開口する切り欠き５４を設けておくのが望ましい。この切り欠き５４は、鋼製カラー４１の内側で、埋め込み部５１の前面及び第１の止水材４３、第２の止水材４４に連続するものとなっている。そして、この切り欠き５４には、鋼製カラー４１を溶接によって接合した後に柔軟な充填材が充填され、鋼製カラー４１と第１の止水材４３との間が止水性のある充填材で連続したものとなる。これにより、埋め込み部５１はセグメントの接合部で溶接されていないが、鋼製カラー４１と第１の止水材４３との間から管体内に地下水が侵入するのを防止することができる。
【００４５】
このように組み立てられた管体４０は、図２から図７までに示す管体２０と同様に、推進にともなって推進管の後端に接続されるものであり、図９に示すようにそれぞれの管体４０の後方端部に設けられた鋼製カラー４１の内側に後続の管体４０ａの前方部４２が挿入される。そして、鋼製カラー４１の内周面が後続の管体４０ａの前方部に装着されたリング状の第３の止水材４５と密着し、この第３の止水材４５が推進方向に摺動可能となる。したがって、接続された双方の管体４０ａ，４０ｂが中心軸線方向に相対的な変位を生じても止水性が維持される。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係る推進工法及びこれに用いる管体の接続構造では、管体は複数のセグメントを周方向に組み立てて形成されており、各セグメントは工場で製作しても容易に現場に搬入することができる。したがって、大口径の管体を用いて地中管路を構築することができる。また、セグメントの接合部では推進方向の接合面に沿って第２の止水材が介挿され、これらの両端部は周方向に連続した第１の止水材及び第３の止水材と連続したものとなるので、セグメントの接合部及び管体の接続部で高い止水性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願に係る発明の一実施形態である推進工法の概要を示す概略断面図である。
【図２】本願に係る発明の推進工法で用いられる管体の側面図及び横断面図である。
【図３】図２に示す管体及びこの管体を軸線方向に接続する部分の縦断面図である。
【図４】図２に示す管体を構成するセグメントの輸送状態を示す概略図である。
【図５】図２に示す管体を組み立てる状態を示す概略図である。
【図６】図２に示す管体を構成するセグメントの接合面を示す概略図及び接合部を外側から見た図である。
【図７】図２に示す管体の後方端付近におけるセグメント接合部の横断面図である。
【図８】図１に示す推進工法で用いることができる管体の他の例を示す縦断面図である。
【図９】図８に示す管体を構成するセグメントの接合端面を示す概略図である。
【図１０】図９中に示すＡ−Ａ線での断面図である。
【図１１】図９中に示すＢ−Ｂ線での断面図である。
【図１２】図８に示す管体を構成するセグメントの後方端付近の端面を示す概略図、及びセグメントの接合部における後方端付近の外周面を示す概略図である。
【符号の説明】
１    立坑
２    推進管
３    反力壁
４    ジャッキ
５    ジャッキ台
６    ストラット
７    門型クレーン
８    土砂
９    トレーラー
１１    山留め
１２    腹おこし
２０，４０    管体
２０’、４０’  管体を構成するセグメント
２１，４１    鋼製カラー
２２，４２    管体の前方部
２３，４３    第１の止水材
２４，４４    第２の止水材
２５，４５    第３の止水材
２６    せん断キー
２７    ＰＣ緊張材
２８    アンカー
３１    空隙
３２    周方向に溶接された棒鋼
３３    溝
５１    埋め込み部
５２    溝
５３    あて板
５４    切り欠き
【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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