(57)【要約】【課題】脆い地盤でも地山の崩壊を防止し、しかも急曲線でも低推進力で円滑に長距離を掘進させる。【解決手段】推進管１１をガイド管１０内へスライド自在に嵌装し、同ガイド管１０及び推進管１１をガイド管１０と略同径の掘削径を有する掘削機Ｍの後方に連結し、ガイド管１０及び推進管１１の後端を同時に押圧して掘削機Ｍで地盤Ｇを掘削しながら推進し、ガイド管１０及び推進管１１の後端に別のガイド管１０及び推進管１１を次々と連結して所定位置まで掘進し、その後地中に挿入されたガイド管１０内の推進管１１後端に別の推進管１１を次々と連結し、推進管１１のみをガイド管１０内でスライドさせながら目標位置まで掘進する長距離推進方法であって、前記地中に挿入されたガイド管１０と地盤Ｇとの間に裏込材又は減摩剤を注入充填する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進管をガイド管内へスライド自在に嵌装し、同ガイド管及び推進管をガイド管と略同径の掘削径を有する掘削機の後方に連結し、ガイド管及び推進管の後端を元押装置で同時に押圧して掘削機で地中を掘削しながら推進し、ガイド管及び推進管の後端に別のガイド管及び推進管を次々と連結して所定位置まで掘進し、その後地中に挿入されたガイド管内の推進管後端に別の推進管を次々と連結し、推進管のみをガイド管内でスライドさせながら目標位置まで掘進する長距離推進方法であって、前記地中に挿入されたガイド管と地盤との間に裏込材を注入充填し、地盤を安定させながら推進することを特徴とする長距離推進工法。
【請求項２】
地盤を安定させる必要のある箇所のみに裏込材を注入充填する請求項１記載の長距離推進方法。
【請求項３】
鉄道又は道路を横断する推進進路の掘削に用いられるものである請求項１又は２記載の長距離推進方法。
【請求項４】
推進管をガイド管内へスライド自在に嵌装し、同ガイド管及び推進管をガイド管と略同径の掘削径を有する掘削機の後方に連結し、ガイド管及び推進管の後端を元押装置で同時に押圧して掘削機で地中を掘削しながら推進し、ガイド管及び推進管の後端に別のガイド管及び推進管を次々と連結して所定位置まで掘進し、その後地中に挿入されたガイド管内の推進管後端に別の推進管を次々と連結し、推進管のみをガイド管内でスライドさせながら目標位置まで掘進する長距離推進方法であって、前記地中に挿入されたガイド管と地盤との間に減摩剤を注入充填し、ガイド管と地盤との摩擦を低減させながら推進することを特徴とする長距離推進工法。
【請求項５】
急曲線状の推進進路の掘削に用いられるものである請求項４記載の長距離推進方法。
【請求項６】
ガイド管に推進管を嵌装した状態でガイド管と推進管の間に滑材又は減摩剤を注入充填し、推進管がガイド管内で円滑にスライドしながら推進できるようにした請求項１〜５いずれか記載の長距離推進方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二重管を用いて低推進力で長距離を掘進する長距離推進方法に関し、詳しくは鉄道や道路の横断時における影響を低減し、また急曲推進も円滑に行えるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、推進管をガイド管内へスライド自在に嵌装し、同ガイド管及び推進管をガイド管と略同径の掘削径を有する掘削機の後方に連結し、ガイド管及び推進管の後端を元押装置で押圧して掘削機で地中を掘削しながら推進し、ガイド管及び推進管の後端に別のガイド管及び推進管を次々と連結して所定位置まで掘進し、その後地中に挿入されたガイド管内の推進管後端に別の推進管を次々と連結し、推進管のみをガイド管内でスライドさせながら目標位置まで長距離を掘進する二重管推進工法が知られている（例えば特許文献１，２，３参照）
【０００３】
ところで、前記工法では、例えば鉄道や道路のある箇所の地中を横断する場合、地盤の崩壊による影響を考慮し、管路の構築が完了するまで列車の運休や車両の通行規制を長期間行う必要があった。また、推進路が急曲線状の場合、地山との抵抗が増大して推力の上昇やガイド管の損傷を招く等の問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−１５１９１号公報
【特許文献２】
特開平６−２４８８７４号公報
【特許文献３】
特公平７−１１９５５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、脆い地盤でも地山の崩壊を防止でき、しかも急曲線でも低推進力で円滑に掘進できる長距離推進方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  推進管をガイド管内へスライド自在に嵌装し、同ガイド管及び推進管をガイド管と略同径の掘削径を有する掘削機の後方に連結し、ガイド管及び推進管の後端を元押装置で同時に押圧して掘削機で地中を掘削しながら推進し、ガイド管及び推進管の後端に別のガイド管及び推進管を次々と連結して所定位置まで掘進し、その後地中に挿入されたガイド管内の推進管後端に別の推進管を次々と連結し、推進管のみをガイド管内でスライドさせながら目標位置まで掘進する長距離推進方法であって、前記地中に挿入されたガイド管と地盤との間に裏込材を注入充填し、地盤を安定させながら推進することを特徴とする長距離推進工法
２）  地盤を安定させる必要のある箇所のみに裏込材を注入充填する前記１）記載の長距離推進方法
３）  鉄道又は道路を横断する推進進路の掘削に用いられるものである前記１）又は２）記載の長距離推進方法
４）  推進管をガイド管内へスライド自在に嵌装し、同ガイド管及び推進管をガイド管と略同径の掘削径を有する掘削機の後方に連結し、ガイド管及び推進管の後端を元押装置で同時に押圧して掘削機で地中を掘削しながら推進し、ガイド管及び推進管の後端に別のガイド管及び推進管を次々と連結して所定位置まで掘進し、その後地中に挿入されたガイド管内の推進管後端に別の推進管を次々と連結し、推進管のみをガイド管内でスライドさせながら目標位置まで掘進する長距離推進方法であって、前記地中に挿入されたガイド管と地盤との間に減摩剤を注入充填し、ガイド管と地盤との摩擦を低減させながら推進することを特徴とする長距離推進工法
５）  急曲線状の推進進路の掘削に用いられるものである前記４）記載の長距離推進方法
６）  ガイド管に推進管を嵌装した状態でガイド管と推進管の間に滑材又は減摩剤を注入充填し、推進管がガイド管内で円滑にスライドしながら推進できるようにした前記１）〜５）いずれか記載の長距離推進方法
にある。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、ガイド管内を推進する推進管は地山との抵抗を受けないから、従来の低推進力でガイド管の長さ分さらに長距離を推進することが可能となる。また、推進管が受ける元押装置の推進力を小さくできるから、従来の長距離推進時の高推進力に耐え得る高強度が求められず強度に余裕が生じる。
【０００８】
また、地中に挿入されたガイド管と地盤との間に裏込材を注入充填するから、ガイド管外周部の地盤を強固に安定させながら推進でき、鉄道線路や道路を横断する際も運休や通行規制を短縮して影響を低減できる。さらに、減摩剤を注入充填するものは、推進路が急曲線の場合でもガイド管と地盤との摩擦を低減し、低推進力で円滑にカーブしながら掘進できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、初期の掘進はガイド管と同ガイド管内にスライド自在に嵌装される推進管の二重管状態で行なわれ、ガイド管としては地山との抵抗に耐え得る高強度の鋼管が用いられ、推進管としては従来のヒューム管が用いられる。
【００１０】
裏込材としては、セメントミルク等の公知のグラウトが用いられ、注入ホースで外部から供給し、推進管に形成したグラウトホールとガイド管に形成した注出孔を通じて地中へ注入充填する。グラウトは注入後硬化又は半硬化の状態となって掘進を継続させるようにする。
【００１１】
減摩剤としては、二酸化珪素ナトリウム・鉄・水を主成分とする液状のＡ剤と重炭酸ナトリウム・無機珪酸塩・ポリアクリル酸複合物を主成分とする粉末状のＢ剤を所定割合で混合させてゲル化させたものなどが用いられ、地質に影響の少ないものが望ましく、前記裏込材と同様の方法で注入充填される。
【００１２】
なお、ガイド管と推進管との間には若干の隙間を形成し、推進管がガイド管内を円滑にスライドしながら推進できるように滑材又は減摩剤を注入充填するのが望ましい。滑材としては例えば代表的なものとしてポリアクリル酸系複合物植物性高分子があり、鋼製のガイド管を冒さないようにｐＨ７程度のアルカリ性のものが良い。この滑材にはより円滑にスライドできるように前記減摩剤を適量混合してもよいし、滑材に代えて減摩剤そのものを用いてもよい。滑材又は減摩剤は推進管のグラウトホールを通じて外部から注入ホースで所要量注入充填する。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１３】
【実施例】
実施例１（図１〜５参照）：図１〜５に示す実施例１は、鉄道を横断する管路の構築に本発明を適用した例である。図１は実施例１の発進立坑の説明図、図２は実施例１の二重管の断面図、図３は実施例１の裏込材注入の説明図、図４は実施例１の滑材注入の説明図、図５は実施例１の鉄道横断を示す説明図である。
【００１４】
図中、１は受圧板、２はシリンダロッド、３はシリンダチューブ、４は推進架台、４ａは支持脚、５は押輪、５ａはアダプタリング、６は支持片、１０はガイド管、１０ａは注出孔、１０ｂはパッキン、１１は推進管、１１ａはグラウトホール、１２は隙間、１３は注入バルブ、１３ａは圧力計、１４は注入ホース、１５は注入バルブ、１５ａは圧力計、１６は注入ホース、Ｃは裏込材、Ｅは列車、Ｇは地盤、Ｍは掘削機、Ｒは滑材、Ｔ１は発進立坑、Ｔ２は到達立坑である。
【００１５】
実施例１では、地盤Ｇに構築した発進立坑Ｔ１内の掘進方向と相対する内壁に推進時の反力を受ける受圧板１を立設し、同受圧板１の所定間隔おいた左右に油圧式のシリンダチューブ３を突設し、同各シリンダチューブ３の油圧で掘進方向へ進退するシリンダロッド２を取り付けている。
【００１６】
各シリンダチューブ３の下方には推進架台４を複数の支持脚４ａで推進方向に沿って敷設し、同推進架台４上にガイド管１０及び推進管１１へシリンダロッド２の推進力を伝達するアダプタリング５ａを備えた押輪５を移動自在に載置している。
【００１７】
ガイド管１０は外面が平滑な高強度の鋼板で構成され、裏込材Ｃを注出する注出孔１０ａを穿設している。また、推進管１１は公知のヒューム管が用いられ、ガイド管１０内に推進管１１を嵌装した際滑材Ｒが充填される２〜５ｍｍ程度の隙間１２が形成される寸法とし、滑材Ｒを注入するグラウトホール１１ａをガイド管１０の注出孔１０ａと連通するように穿設する。
【００１８】
実施例１では、図１に示すように発進立坑Ｔ１の推進側壁面にガイド管１０を支持する支持片６を取り付け、押輪５の前方に推進管１１を嵌装したガイド管１０を配置してその後端に押輪５のアダプタリング５ａを当接し、図示しない油圧機構を作動させて各シリンダロッド２を油圧で押し出し、その力で押輪５がガイド管１０及び推進管１１を地盤Ｇ内に同時に推進させる。この二重管推進工程を図５に示すように鉄道線路の部分を横断するまで繰り返す。
【００１９】
次に、図３に示すように各ガイド管１０の注出孔１０ａに圧力計１３ａを備えた注入バルブ１３をそれぞれ装着し、各注入バルブ１３間を注入ホース１４で直列的に接続して発進立坑Ｔ１内又は地上に設けた図示しない圧送装置でセメントミルクからなる裏込材Ｃを各注入バルブ１３へ圧送し、裏込材Ｃはグラウトホール１１ａから注出孔１０ａを通じてガイド管１０と地盤Ｇとの間の隙間に注入充填される。
【００２０】
裏込材Ｃが硬化又は半硬化状態となると、図４に示すように各推進管１１のグラウトホール１１ａに圧力計１５ａを備えた注入バルブ１５をそれぞれ装着し、各注入バルブ１５間を注入ホース１６で直列的に接続して発進立坑Ｔ１内又は地上に設けた図示しない圧送装置でポリアクリル酸系複合物植物性高分子からなる滑材Ｒを各注入バルブ１５へ圧送し、滑材Ｒはグラウトホール１１ａから隙間１２に注入されて二重管部分の隙間全域に充填される。
【００２１】
その後、地盤Ｇに押入したガイド管１０内の推進管１１後端に次の推進管１１を配置して推進させ、二重管部分はガイド管１０内で滑材Ｒにより円滑にスライドさせて前記滑材Ｒの注入充填作業を並行して行いながら各推進管１１のみを推進させる。この工程を繰り返し、図５に示すように目標位置の到達立坑Ｔ２まで掘進して地盤Ｇ内に求める管路が構築される。
【００２２】
実施例１はこのように構成したから、二重管部分を推進する推進管１１は地盤Ｇとの抵抗を受けないから、従来の低推進力でガイド管１０の長さ分さらに長距離を推進することが可能となった。また、推進管１１が受ける元押装置の推進力を小さくできるから、従来の長距離推進時の高推進力に耐え得る高強度が求められず強度に余裕が生じ、通常の強度に耐え得る推進管を使用してコストも低減できた。
【００２３】
また、地中に挿入されたガイド管１０と地盤Ｇとの間に裏込材Ｃを注入充填したから、ガイド管１０外周部の地盤Ｇが強固に安定され、鉄道線路を横断する際管路の構築が完了する前に二重管を埋入して地盤Ｇの強化を行った時点で列車Ｅの走行を再開でき、鉄道の運行に影響を与えないで掘進が可能となった。
【００２４】
実施例２（図６参照）：図６に示す実施例２は、急曲推進においてガイド管と地盤との間に減摩剤を注入充填して低推進力で掘進できるようにした例である。図６は実施例２の急曲推進を示す説明図である。図中、ＳはスライディングＳＳ−Ａ剤（商品名：株式会社はりば製）とスライディングＳＳ−Ｂ剤（商品名：株式会社はりば製）を混合してゲル化させた減摩剤である。
【００２５】
実施例２では、推進管１１をガイド管１２へ嵌装して掘削機Ｍの後方に連結し、ガイド管１０及び推進管１１の後端を同時に押圧して掘削機Ｍで地中を掘削しながら推進し、ガイド管１０及び推進管１１の後端に別のガイド管１０及び推進管１１を次々と連結して所定位置まで掘進する。
【００２６】
推進路がカーブに差し掛かると、実施例１と同様で図２に示すように各ガイド管１０の注出孔１０ａに圧力計１３ａを備えた注入バルブ１３をそれぞれ装着し、各注入バルブ１３間を注入ホース１４で直列的に接続して発進立坑Ｔ１内又は地上に設けた図示しない圧送装置で減摩剤Ｓを各注入バルブ１３へ圧送し、減摩剤Ｓはグラウトホール１１ａから注出孔１０ａを通じてガイド管１０と地盤Ｇの間の隙間に注入充填される。この減摩剤Ｓの注入を並行して行いながらカーブを掘進していく。
【００２７】
その後、地盤Ｇに埋入したガイド管１０内の推進管１１後端に次の推進管１１を配置して推進させ、実施例１と同様にガイド管１０と推進管１１の間に滑材Ｒを充填し、推進管１１をガイド管１０内で滑材Ｒにより円滑にスライドさせて前記滑材Ｒの注入充填作業を並行して行いながら各推進管１１のみを目標位置まで掘進させ、求める管路が構築される。
【００２８】
実施例２はこのように構成したから、推進路が急曲線の場合でもガイド管１０と地盤Ｇとの摩擦を低減し、ガイド管１０の損傷を防止して低推進力で円滑にカーブを掘進できるようになった。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば脆い地盤でも地山の崩壊を防止し、しかも急曲線でも低推進力で円滑に掘進し得る長距離推進方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の発進立坑の説明図である。
【図２】実施例１の二重管の断面図である。
【図３】実施例１の裏込材注入の説明図である。
【図４】実施例１の滑材注入の説明図である。
【図５】実施例１の鉄道横断を示す説明図である。
【図６】実施例２の急曲推進を示す説明図である。
【符号の説明】
１  受圧板
２  シリンダロッド
３  シリンダチューブ
４  推進架台
４ａ  支持脚
５  押輪
５ａ  アダプタリング
６  支持片
１０  ガイド管
１０ａ  注出孔
１０ｂ  パッキン
１１  推進管
１１ａ  グラウトホール
１２  隙間
１３  注入バルブ
１３ａ  圧力計
１４  注入ホース
１５  注入バルブ
１５ａ  圧力計
１６  注入ホース
Ｃ  裏込材
Ｅ  列車
Ｇ  地盤
Ｍ  掘進機
Ｒ  滑材
Ｓ  減摩剤
Ｔ１  発進立坑
Ｔ２  到達立坑
【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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