(57)【要約】【目的】本発明は、推進工法おいて掘進機や推進管を発進及び到達させる際、地下水や土砂を立坑内に流入させない坑口壁の取付構造を提供するものである。【構成】本発明は、推進工法において掘進機や推進管を地中に発進及び到達させるために、発進立坑土留壁及び到達立坑土留壁の前面に設置して、地下水や土砂の流入を防止するための坑口壁の取付構造であって、前記土留壁に鋼材またはコンクリートから成る坑口体を設置し、その坑口体の背面に断面が溝型で推進管の外径よりも大きな内径をもつ環状の締付支持体を固定し、前記環状の締付支持体の外周面には半径方向に稼働可能な締付金具を円周方向に所定の間隔を置いて設置し、前記締付支持体の溝型内には矩形の止水体を環状に挿入し、前記締付金具で締め付けることによって止水体を圧縮して掘進機や推進管の外周面に当接させる坑口壁の取付構造である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進工法において掘進機や推進管を地中に発進及び到達させるために、発進立坑土留壁及び到達立坑土留壁の前面に設置して、地下水や土砂の流入を防止するための坑口壁の取付構造であって、
前記土留壁に鋼材またはコンクリートから成る坑口体を設置し、その坑口体の背面に断面が溝型で推進管の外径よりも大きな内径をもつ環状の締付支持体を固定し、前記環状の締付支持体の外周面には半径方向に稼働可能な締付金具を円周方向に所定の間隔を置いて設置し、前記締付支持体の溝型内には矩形の止水体を環状に挿入し、前記締付金具で締め付けることによって止水体を圧縮して掘進機や推進管の外周面に当接させることを特徴とする坑口壁の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、推進工法における掘進機や推進管を発進及び到達させる際、地下水や土砂が立坑内に流入するのを防止するための坑口壁の取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
推進工法は、先端に複数個の掘削刃を取り付けた面板を装備した掘進機を推進管の先頭に取り付け、発進立坑側から面板により地盤を掘削しながら、掘進機に後続した推進管を、発進立孔内に設置した元押しジャッキによって、地中に押し込みながら推進埋設していく方法である。掘進機を構築した発進立坑内から発進させる場合や到達立坑内に到達させる場合には、予め土留壁に坑口体を固設してから行われる。坑口体としては、掘進機の外径よりも大きな径に開口した内リングを型枠として、その外周に矩形のコンクリートを打設して一体化した坑口体の形状が（社）日本下水道管渠推進技術協会によって標準化されている。また、前記内リングを鋼材等で補強して一体化した坑口体の構築方法もある。前記坑口壁背面の開口の周縁部には、ゴム製の止水板が取り付けられている。止水板は、掘進機の外径よりも小さな径の孔を有し、その孔を掘進機が通過する。掘進機がその孔を通過するとき、掘進機の外周と止水板の孔の周縁部とが密着して、これで地盤中の地下水や土砂が立坑内に流入するのを、防止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
掘進機掘進機の外周に対する止水板の孔の周縁部の密着は、掘進機の周りに弾性的に拡径された前記孔の周縁部の周方向の収縮力によってもたらされる。発進立坑内からの通常の発進では、止水板の孔の周縁部は掘進機の外周に密着して前方へと押し出されるように変形しながら密着して地下水等の流入を防止している。しかし、長距離推進施工等を行う場合には、推進管の外周にかかる推進力を低減するために滑材注入が推進施工の当初から実施され、低い推進力となっている。このため、図−４に示すように、地下水による水圧が掘進機先端の面板に作用して元押しジャッキの盛り変え時に掘進機や推進管が後退するというバッキングが度々発生する。このとき、止水板の孔の周縁部は、掘進機や推進管の外周密着しているために掘進機等の後退とともに、前方への変形から後方へと反転して変形し、一時的に掘進機等の外周との密着が失われる。また、止水板が後方へと反転して変形していることにより、地下水圧や土圧が大きな土質条件では止水板が後方へとめくれやすい状態にあり、掘進機等の外周から止水板の孔の周縁部の密着が切れ、地下水や土砂が立坑内に流入するという問題が発生している。
【０００４】
また、到達立坑内への到達時にも、止水板の孔の周縁部が掘進機の前進とともに密着して前方へと変形するため、前記したバッキング自の止水板の状態と同じ状況にあり、地下水圧や土圧によってめくれやすく、地下水や土砂が立坑内に流入し、周辺地盤の崩壊や陥没を招来している。さらに、推進力を低下させるために推進管の外周に滑材を充填させる空間が必要であり、掘進機の外径は推進管の外径よりも大きく製作してある。このため、掘進機の通過時に比べて推進管の通過時には、孔の周縁部の周方向の収縮力が弱くなっているという問題もある。
【０００５】
このため、本発明は、推進工法において掘進機や推進管を安全確実に発進及び到達できる坑口壁の取付構造を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、推進工法において掘進機や推進管を地中に発進及び到達させるために、発進立坑土留壁及び到達立坑土留壁の前面に設置して、地下水や土砂の流入を防止するための坑口壁の取付構造であって、
前記土留壁に鋼材またはコンクリートから成る坑口体を設置し、その坑口体の背面に断面が溝型で推進管の外径よりも大きな内径をもつ環状の締付支持体を固定し、前記環状の締付支持体の外周面には半径方向に稼働可能な締付金具を円周方向に所定の間隔を置いて設置し、前記締付支持体の溝型内には矩形の止水体を環状に挿入し、前記締付金具で締め付けることによって止水体を圧縮して掘進機や推進管の外周面に当接させる坑口壁の取付構造である。
【０００７】
坑口体の構造としては、鋼材等によって推進管の外径よりも大きく形成された環状の内リングを型枠として土留壁に固定して、その内リングの外部に矩形にコンクリートを打設した従来技術による坑口体を採用してもよい。また、鋼製の内リングを鋼材等で補強して止水性を持たせ、一体化した坑口体とすることも可能である。
【０００８】
坑口体の背面に設置される坑口壁は、坑口体の内リング後方のフランジと締付支持体とネジ手段によって接合してもよいし、溶接によって坑口壁と固設する方法を用いてもよい。締付支持体の外周壁に取り付けられる締付金具の構造は、締付支持体に取り付けられたナットを介してボルトが溝型内を半径方向に移動可能な機構となっている。締付金具の本数は、溝型内に設置された止水板が推進管の外周を均等に押さえれるように、円周方向に均等な間隔で設置されている。締付金具の押付力を止水板に広く伝えるために、締付金具のボルトの先端に、押さえ板が取り付けられている。押さえ板は所定の長さに分割してもよいし、環状に一体化してもよい。
【０００９】
溝型内に設置される矩形の止水体の材質は、弾性変形するゴム材が用いられる。止水体の幅は、推進管の外面に当接して止水性を保持させるためには、小礫等が噛み込んだ場合でも止水体の一部が推進管の外面に密着していることが条件であり、最低で５ｃｍ以上の幅が必要で、５〜２０ｃｍの幅が有効であり、幅１０ｃｍ前後が施工条件から見て最適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を基に説明する。図１は、本発明の一実施形態である坑口壁の取付構造を説明する縦断面図である。発進立坑の土留壁１０の所定の位置に、推進管９の外径よりも大きな径を有した鋼製の内リング３を土留壁１０に溶接等によって固定する。その内リング３を型枠として、外周部に矩形のコンクリート４を打設して坑口体２を構築する。内リング３の後方には、環状のフランジが設けられている。坑口体２の背面のフランジには、断面が溝型で推進管９の外径よりも大きな内径をもつ環状の締付支持体５が固定される。固定方法としては、溶接方式やネジ方式が採用できるが、ネジ方式によってフランジと固定する方式では、締付支持体５の溝型内にボルトの頭部が出ると支障なるため、頭部が出ない皿ボルト等を使用する必要がある。締付支持体５の外周面には、円周方向に所定の間隔を置いてナットが固設され、そのナットを介してボルトが締付支持体５の溝型内を半径方向に移動可能な締付金具６が取り付けられている。締付金具６のボルト先端には、押さえ板８が取り付けられている。押さえ板８の形状としては、円周方向に所定の長さで分割してもよいし、環状に一体化していてもよい。そして、締付支持体５の溝型内に断面矩形の止水体７を挿入して坑口壁１の構築が完成する。
【００１１】
止水体７の材質としては、弾性変形する材料で一般に使用されているゴム材やスポンジゴム材が用いられる。止水体７は、推進方向に所定の幅をもった比較的大きな断面のものとなるために、複数枚の板状の材料を接着剤等で張り合わせたものを使用することも可能である。
【００１２】
次ぎに本発明の坑口壁の使用状況について説明する。坑口壁１の構築が完了すると、先頭の掘進機（図示省略）を坑口壁１の後方に据え付け、掘進機を前進させて掘進機の先端が締付支持体５内を通過した位置で掘進機を停止させ、全周の締付金具６を均等に締め付けて止水体７を掘進機の外周面に圧着させる。そして、掘進機を再発進させて推進施工を開始する。掘進機本体の推進施工が完了し、推進管９の本体の先端が止水体７に到達すると、掘進機の外径より推進管９の外径が小さくなっているために、止水板７の圧接が弱くなっており、再度全周の締付金具６を均等に締め付けて止水体７を推進管９の外周面に圧着させる。そして、元押しジャッキで推進管９の後端面を加圧して推進施工を開始する。
【００１３】
図２は、本発明の坑口壁を説明する横断面図である。坑口壁１は、断面が溝型で推進管９の外径よりも大きな内径を有するように製作された締付支持体５と、締付支持体５の外周面に所定の間隔を置いて設置した締付金具６と、前記締付支持体５の溝型内に挿入される環状の止水体７とによって構成される。締付金具６の設置本数は、管径や施工条件によって変化させることができ、止水体７が掘進機や推進管９の外周面に均等に圧着されていることが条件となる。締付金具６のボルトの先端と止水体７の間には、締付金具６の押付力が均等に止水体７に伝達できるように、押さえ板８を設置する。
【００１４】
図３は、坑口壁の他の実施形態を説明するで縦断面図である。土留壁１０には、従来技術である坑口体２が設置されている。内リング３後方に設けられたフランジの周縁部には、掘進機の外径よりも小さな孔を有したゴム製の止水板１１が、フランジにネジ手段により固定されている。前記坑口体２の後方には、環状の締付支持体５がフランジに固定されている。本発明の締付支持体５に従来技術の坑口体２の止水板１１を併用した坑口壁１とすることによって、掘進機や推進管９の外周部との接触面が２箇所となり、より確実な止水効果が得られることとなる。
【００１５】
【発明の効果】
上記したように、本発明の坑口壁により、幅広い止水体が掘進機や推進管の外周面全体に均等に圧着させることが可能となり、小礫や小石が止水体と推進管外周面に噛み込んでも、全幅にわたって圧着が開放されることがなく、確実に止水性が確保されている。また、締付支持体の外周部に均等に配置した締付金具によって、止水体を均等に掘進機や推進管の外周面に加圧することができる。さらに、掘進機と推進管の外径の違いに対しても、締め付け金具を再度締め付けをおこなうことによって、対処できる。このため、地下水の多い土質条件の推進工法でも安全確実な発進及び到達がおこなえる。
【００１６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である坑口壁の取付構造を説明する縦断面図である。
【図２】本発明の坑口壁を説明する横断面図である。
【図３】坑口壁の他の実施形態を説明する縦断面図ある。
【図４】従来技術による坑口体を説明する縦断面図ある。
【符号の説明】
１　　　　　　　坑口壁
２　　　　　　　坑口体
３　　　　　　　内リング
４　　　　　　　コンクリート
５　　　　　　　締付支持体
６　　　　　　　締付金具
７　　　　　　　止水体
８　　　　　　　押さえ板
９　　　　　　　推進管
１０　　　　　　　土留壁
１１　　　　　　　止水板
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004131926.tif 000005
【図４】
2004131926.tif 000006