(57)【要約】【課題】地下水の多い軟弱な土質条件下や曲線を含む中押し推進工事において、管内に土砂や地下水が流出することなく、安全で確実に推進施工できる中押し装置を提供する。【解決手段】本発明は、推進方向に複数に分割した中押し管と、前記中押し管の先頭分割管の前方内壁と前方の推進管の後方内壁を継手部が一定の間隔となるように円周方向に複数本緊結した前方固定桿と、前記中押し管の最後方分割管の後方内壁と後方の推進管の前方内壁の継手部が一定の間隔となるように円周方向に複数本緊結した後方固定桿と、前記複数の中押し管の継手部中央部分の円周方向にリング状に固設した伸縮性のシール材と、前記複数の中押し管の複数箇所の継手部に継手部の間隔が一定の幅で伸縮可能とする伸縮桿と、前記伸縮桿の内周面に円周方向に配置した複数本の中押しジャッキと、前記中押しジャッキの前後端に前方推進管の端面と後方推進管の端面に推進力を伝達させるために設置される前方伝達手段と後方伝達手段とにより構成される中押し装置である。  【選択図】  図１
2005320711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進工法で推進管の最後端面に集中して作用させる推進力を分散させるための中押し装置において、推進方向に複数に分割した中押し管と、前記中押し管の先頭分割管の前方内壁と前方の推進管の後方内壁を継手部が一定の間隔となるように円周方向に複数本緊結した前方固定桿と、前記中押し管の最後方分割管の後方内壁と後方の推進管の前方内壁の継手部が一定の間隔となるように円周方向に複数本緊結した後方固定桿と、前記複数の中押し管の継手部中央部分の円周方向にリング状に固設した伸縮性のシール材と、前記複数の中押し管の複数箇所の継手部に継手部の間隔が一定の長さで伸縮可能とする伸縮桿と、前記伸縮桿の内周面に円周方向に配置した複数本の中押しジャッキと、前記中押しジャッキの前後端に前方推進管の端面と後方推進管の端面に推進力を伝達させるために設置される前方伝達手段と後方伝達手段とにより構成されることを特徴とした中押し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法において、掘進機や推進管を地中に埋設していくための推進力を推進管の最後端に集中させることなく、推進管列の中間部分で分散させる中押し装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
推進工法は、先端の掘進機により地盤を掘削しながら推進管を地中に埋設していく方法である。掘進機及び推進管を前進させるための推進力は、発進立坑内に設置した元押しジャッキよって行なわれ、元押しジャッキの力は推進管の最後端面からかけられる。推進力は、掘進機先端の面板抵抗力と推進管外周と周辺地盤との摩擦抵抗力よりなる。土質の変化がない限りほぼ一定であるが、摩擦抵抗力は推進距離に比例して大きくなっていく。このため、推進距離が長くなってくると推進力が徐々に増大し、推進管の軸方向耐荷力を越えると推進管がひび割れしたり破損するという問題が発生する。この対策として、推進管列の途中の継手部に予め複数本の中押しジャッキを装備して置き、推進管の後端面にかける推進力を低減させる中押し装置が開発されている。
【０００３】
中押し装置の構成としては、前後に隣接する２つの管体の間に、中押し装置が形成されている。前方の推進管の後端に固着した筒状のカラー内に、先端部を小径した段差部を有し後方に長い環体を延長した第１管の先端段差部を嵌挿する。環体の内周には、円周方向に複数個の中押しジャッキが均等に配設されて環体の内壁に金具により固定されている。さらに、先端部を小径した長い段差部を有し、後方に次の推進管の小径した段差部が嵌挿できるカラーを備えた第２管が、前記環体内に嵌挿されてリング状の当輪を介して中押しジャッキの後端に当接する構造となっている。先端部を小径した第２管の外周には、一対の摺動パッキンが装着されており、第１管の環体の内周面とスムーズに摺動する構造となっている。
【０００４】
前記した従来技術は、良質な地盤では問題なく中押し推進を施工することができた。しかし、地下水の多い軟弱な土質条件下では、管体外側は常に地下水にさらされている状態にある。この状態で中押し推進を行なうと、第１管の環体の内周面と第２管の外周面の間に地下水が土砂とともに侵入することとなる。前記中押し装置の構造では、第２管の外周と第１管の環体の内周面には、一対の摺動パッキンが装着されているのみであり、シール効果が十分でなく、地下水や土砂の侵入を十分に阻止することができない。また、頻繁に行なわれる中押しジャッキの伸縮作業によって、一対の摺動パッキンが繰り返しの摺動により磨り減ったり、反転して捲れ上がったりして止水性なくなり、管体内に地下水や土砂流出するという問題があった。
【０００５】
このため、前記した一対の摺動パッキンの後方に、略Ｕ字状に折り返した柔軟な筒状膜部材を介在させ、その筒状膜部材の両端をそれぞれ前記第２管の外周面と第１管の環体の内周面に固定した中押し装置が開発されている。しかし、前記したように、第１管の環体の内周面と第２管の外周面の狭い隙間では、頻繁に繰り返し摺動される筒状膜部材は磨り減り発生し、十分な止水はできない。特に、曲線推進を含む推進施工では、屈曲により筒状膜部材に部分的に大きな偏圧がかかり、筒状膜部材の磨り減りも大きくなるという問題がある。
【特許文献１】特開平３−２４９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする課題は、軟弱で地下水の多い土質の長距離推進でも、管内に地下水や土砂が流入することのなく、安全に推進施工ができる中押し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、推進工法で推進管の最後端面に集中して作用させる推進力を分散させるための中押し装置において、推進方向に複数に分割した中押し管と、前記中押し管の先頭分割管の前方内壁と前方の推進管の後方内壁を継手部が一定の間隔となるように円周方向に複数本緊結した前方固定桿と、前記中押し管の最後方分割管の後方内壁と後方の推進管の前方内壁の継手部が一定の間隔となるように円周方向に複数本緊結した後方固定桿と、前記複数の中押し管の継手部中央部分の円周方向にリング状に固設した伸縮性のシール材と、前記複数の中押し管の複数箇所の継手部に継手部の間隔が一定の幅で伸縮可能とする伸縮桿と、前記伸縮桿の内周面に円周方向に配置した複数本の中押しジャッキと、前記中押しジャッキの前後端に前方推進管の端面と後方推進管の端面に推進力を伝達させるために設置される前方伝達手段と後方伝達手段とにより構成される中押し装置を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の分割した中押し装置は、推進力は中押しジャッキを通じて中押し管の前後の推進管に伝達されるため、中押し管には推進力は直接伝達されません。中押し管の先頭分割管と前方の推進管の継手部及び中押し管の最後方分割管と後方の推進はが一定の間隔を保持するように緊結されていることから、その継手部で伸縮による摺動作用はなく、止水パッキンが磨り減ることはない。また、中押しジャッキの伸長によって、先方の推進管が前方に前進すると、固定桿によって緊結された先頭分割管も前進し、先頭分割管とシール材で固設された次の分割管及び後続する分割管は引っ張られて前進する。この時、各分割管の継手部は伸縮していくが、一定の幅になると伸縮桿によって阻止されるため、シール材の許容値内で伸縮することとなる。このため、シール材は、従来技術のように摺動されて磨り減ることもなく、各分割管の継手部で許容値内で伸縮するだけであり、確実にシール材部で地下水や土砂を遮断できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
地下水の多い軟弱な土質条件下での中押し推進施工において、中押し管部からの地下水や土砂を流出させることなく、安全で確実に推進工事ができる中押し装置を実現した。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の中押し装置の設置状況を説明する縦断面図である。４分割した分割管２の各継手部の端面中央部分に、所定の間隔をあけて円周方向にリング状の伸縮性のシール材３が固設されている。また、各分割管２の各継手部の内周面には、継手部の間隔が一定の長さ以上に開口しないように制御する複数本の伸縮桿５を円周方向に均等に緊結するように設置されている。各分割管２の各継手部の外周面には、リング状の鋼製カラー６が設置されて周辺からの土砂等の侵入を防止させる。中押し管１の先頭分割管２の前方内壁と前方の推進管１３後方内壁を、継手部の間隔が一定となるように複数本の前方固定桿４を円周方向に均等に緊結するように設置している。また、中押し管１の最後方分割管２の後方内壁と後方の推進管１４の前方内壁を、継手部の間隔が一定となるように複数本の後方固定桿４を円周方向に均等に緊結するように設置している。先頭分割管２の先端部分は、前方の推進管１３の後端外周に装着したリング状の鋼製カラー１５内に嵌設されている。前方の分割管２の内周には、円周方向に複数本の中押しジャッキ７が配置されている。
【００１１】
中押しジャッキの先端には、鋼材等よりなる環状の前方当板９が設置されている。前方当板９からの中押しジャッキ推進力を前方の推進管１３の後端面に伝達させるために、前方当板９と推進管１３の端面の間には、前方伝達材１１が設置されている。前方伝達材１１の設置位置は、中押しジャッキ７の位置に合致させると有効に推進力の伝達ができる。  
【００１２】
中押しジャッキ７の後端には、鋼材等よりなる支持材８が配列され、後方の鋼材等よりなる環状の後方当板１０に当接している。後方当板９と後方の推進管１４の前端面の間には、後方伝達材１２が設置されている。後方伝達材１２の設置位置は、中押しジャッキ７の位置に合致させると有効に推進力の伝達ができる。
【００１３】
設置する中押しジャッキ７の本数は、推進延長等の施工条件や土質条件から算定される推進力によって、中押し装置で受け持つ推進力に見合うだけの本数が計画される。また、各分割管２の継手部の内周面に設置される固定桿４や伸縮桿５は、中押し管１に作用する推進力に対して十分に耐えるように検討し、その強度と本数が決定される。
【００１４】
リング状のシール材３の伸縮量には許容値があり、その許容値以内に収まるように分割管２の本数を増減させたり、中押しジャッキ７のストローク長を調整する。シール材３の材質としては、通常止水材として用いられている合成ゴムを使用する。
【００１５】
図２は、本発明の中押し装置の横断面図である。中押し管１である分割管２の内周の円周方向には、１８本の中押しジャッキ７が均等に配置されている。中押しジャッキ７の前方には、環状の前方当板９が設置され、中押しジャッキ７の頭部から前方の推進管１３の後端面に推進力を伝達させる前方伝達材１１が円周方向の中押しジャッキ７位置に配置されている。
【００１６】
図３は、中押し装置の操作状況を説明する縦断面図である。中押しジャッキ７が伸長されると、後方推進管１４を反力として前方伝達材１１が前方に押し出され、前方推進管１３が先進していく。この時、前方推進管１３の後方内壁と先頭分割管２の前方内壁とを緊結した前方固定桿４によって、先頭分割管４も前方に牽引される。先頭分割管４の前進よって、後端のシール材３は伸長され、許容値まで伸びると伸縮桿５によってそれ以上の開口が止められ、次の分割管４を牽引する。以下、同様にして後方のシール材３が許容値まで伸長して伸縮桿５によって停止され、次の分割管が牽引されていく。中押しジャッキ７のストローク長と全シール材３の伸長量を同じにしておけば、各分割管の継手部の止水性は確保できる。
【００１７】
図４は、推進完了後の中押し部分を示す縦断面図である。推進完了前に、最後に中押しジャッキ７を伸長した後、中押しジャッキ７を縮小して中押しジャッキ７本体および前方伝達材１１や後方伝達材２３等を撤去し、立坑内の元押しジャッキ(図示省略)で推進管を前方に押し込むことによって、中押し管１の前後と推進管１３、１４との継手部の開口を閉じ、各分割管４の継手部を所定の幅まで縮めることによって完了する。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
地下水の多い軟弱な土質条件下や曲線を含む中押し推進工事において、管内に土砂や地下水の流出を完全に防止して、安全に推進施工が行なえる中押し装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の中押し装置の設置状況を説明する縦断面図である。
【図２】本発明の中押し装置の横断面図である。
【図３】中押し装置の稼動状況を説明する縦断面図である。
【図４】推進完了後の中押し部分を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    中押し管
２    分割管
３    シール材
４    固定桿
５    伸縮桿
６    分割管鋼製カラー
７    中押しジャッキ
８    支持材
９    前方当板
１０    後方当板
１１    前方伝達材
１２    後方伝達材
１３    前方推進管
１４    後方推進管
１５    推進管鋼製カラー
【図１】
2005320711.tif 000003
【図２】
2005320711.tif 000004
【図３】
2005320711.tif 000005
【図４】
2005320711.tif 000006