(57)【要約】【課題】推進作業における推進管の連結を短時間で行うことができ、内圧が作用する管路用にも使用することができる推進管を提供すること、及び曲線推進させることができる推進管を提供すること。【解決手段】この推進管は、鋼管からなる本管１０の外側に鉄筋コンクリート管１５と中詰コンクリート１６からなるコンクリート層１４が設けられた合成管であって、本管１０の一端部に挿口部１１が設けられ、他端部に受口部１２が設けられおり、受口部１２がコンクリート層１４から突出して露出し、挿口部１１の端面４０がコンクリート層１４の端面４１と同位置又は内側に位置すると共に、挿口部１１とコンクリート層１４の間に管状の空間１３が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管からなる本管の外側に鉄筋コンクリート管と中詰コンクリートからなるコンクリート層が設けられた合成管であって、前記本管の一端部に挿口部が設けられ、他端部に受口部が設けられていることを特徴とする推進管。
【請求項２】
本管の受口部がコンクリート層から突出して露出し、本管の挿口部の端面が前記コンクリート層の端面と同位置又は前記コンクリート層の端面よりも内側に位置すると共に、前記本管の挿口部とコンクリート層の間に管状の空間が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の推進管。
【請求項３】
本管の受口部が該本管の挿口部と同じ外径の管が挿入可能な内径を有する短管を接合することにより形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の推進管。
【請求項４】
鋼管からなる本管の外側に鉄筋コンクリート管と中詰コンクリートからなるコンクリート層が設けられた合成管であって、前記本管の両端部に拡径部が設けられ、該拡径部の端面が前記コンクリート層の端面と同位置又は前記コンクリート層の端面よりも内側に位置していることを特徴とする推進管。
【請求項５】
本管の拡径部が該本管の外側に、該本管と同じ外径の管が挿入可能な内径を有する短管を接合することにより形成されたことを特徴とする請求項４に記載の推進管。
【請求項６】
コンクリート層が２層からなり、外側に鉄筋コンクリート管が設けられ、内側に中詰コンクリートが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の推進管。
【請求項７】
請求項２に記載の推進管を順次管軸方向に接合させた管路であって、本管の受口部に、接続させる推進管本管の挿口部を挿入して前記２本の推進管のコンクリート層を当接させた状態で、前記本管の受口部と連結された推進管本管の挿口部を溶接して接合し、接合された前記受口部及び挿口部とコンクリート層との間にモルタルを注入することにより形成されたことを特徴とする管路。
【請求項８】
請求項４に記載の推進管を順次管軸方向に接合させた管路であって、接合する２本の推進管のコンクリート層の間に円弧状の楔部材を介装してコンクリート層を当接させて曲管状に曲がった状態にし、次いで前記２本の推進管本管の拡径部の内側に巻込み鋼管を配設した後、該巻込み鋼管と前記２本の推進管本管の拡径部を溶接して接合し、前記巻込み鋼管と前記コンクリート層との間にモルタルを注入することにより形成されたことを特徴とする管路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法により土中に敷設する管路を構成する推進管及びその推進管により形成される管路に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道、ガス、電気などを送るための管路の多くは地中に埋設されているが、その敷設に際しては、道路交通を確保すると共に、振動や騒音などに関わる建設公害の発生を防止するために、非開削工法が採用されることが多い。
【０００３】
この非開削工法はシールド工法と推進工法に大別されている。このうち、推進工法は、距離をおいた２箇所に竪坑を設け、その一方の竪坑から他方の竪坑に向かって、掘削装置で掘削しながら、敷設する推進管を押圧して土中に推進させる方法である。そして、多数の推進管を順次接続して推進させることにより、上記２箇所の竪坑の間に管路が形成される。推進工法における管材としては、鋼管、鋳鉄管、コンクリート管などが使用される。
【０００４】
推進工法で使用される従来の推進管としては、例えば、非特許文献１に示されたものがある。図５は非特許文献１に示されている推進管の断面図である。この推進管は鋼管からなる本管５０の外側に間隔をあけて鋼管からなる外装管５１を設けた二重管構造になっており、本管５０と外装管５１の間にはコンクリート５２が埋め込まれている。又、本管５０の外面には重防食塗覆装が施されている。外装管５１及びコンクリート５２は土中で作用する外荷重に対処して設けられたものではなく、本管５０を保護する目的で設けられている。又、外装管５１は推進作業を円滑に進行させるために設けられている。このため、コンクリート５２及び外装管５１は推進管の強度を担う役割は有していない。このように、この推進管においては、土中における外荷重が本管５０に直接作用するように設計されているので、本管５０は管厚が厚いものになっている。そして、本管５０の両端部はコンクリート５２により覆われないで露出した状態になっている。
【０００５】
この推進管を推進工法により土中に敷設する際には、図６に示すように、既に推進された本管５０ａの後端を開先取り加工をした後、新たに推進する本管５０ｂと突き合わせて溶接する。次いで、この溶接部の外側に、複数に分割された継ぎ輪又はセグメント５４を取り付け、接合された上記２本の推進管５０ａ，５０ｂの外装管をつなぐ。そして、新たに取り付けた推進管５０ｂの後端を押圧し、推進作業を再開する。
【０００６】
又、非特許文献２には、図７に記載するコンクリート製の推進管が示されている。この推進管においては、コンクリート管６０の一端の外周部に接続材であるカラー６１が埋め込まれて設けられおり、他端の外周部が縮径された形状になっている。
【０００７】
この推進管を土中へ推進させる際には、カラー６１が設けられている側を押圧して推進させた後、接続する推進管の縮径された側を既設推進管のカラー６１内へ挿入して２本のコンクリート管６０を当接させた後、再び、推進作業を開始する。予定区間の推進が終了した段階で、各推進管間の当接部に目地材を注入する作業を行う。
【非特許文献１】日本水道鋼管協会規格  ＷＳＰ ０１７−93
【非特許文献２】日本下水道協会規格  ＪＳＷＡＳ Ａ-２−1991
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の従来技術は、次のような問題点を有している。非特許文献１に示されている鋼管の推進管においては、新たな推進管を連結する度に、本管を溶接する作業をし行わなければならないので、その都度、推進作業を中断しなければならない。このため、能率のよい推進作業を行うことができない。
【０００９】
しかも、溶接完了後には、外部防食処理及び複数に分割された継ぎ輪又はセグメントの取付けを行わなければならず、推進作業の中断が長時間に及ぶ。
【００１０】
さらに、非特許文献１の推進管を使用した場合には、曲線推進させることができないと言うことも問題点として挙げられる。
【００１１】
又、非特許文献２に示されているコンクリートの推進管は、内圧が作用する管路用には使用することができない。このため、この推進管は上水道やガスなどの管路を形成する用途には供することができない。
【００１２】
本発明は、上記の問題を解決し、推進作業における推進管の連結を短時間で行うことができ、内圧が作用する管路用にも使用することができる推進管を提供することを目的とする。又、曲線推進させることができる推進管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明に係る推進管は、鋼管からなる本管の外側に鉄筋コンクリート管と中詰コンクリートからなるコンクリート層が設けられた合成管であって、前記本管の一端部に挿口部が設けられ、他端部に受口部が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明に係る推進管は、請求項１に記載の発明において、本管の受口部がコンクリート層から突出して露出し、本管の挿口部の端面が前記コンクリート層の端面と同位置又は前記コンクリート層の端面よりも内側に位置すると共に、前記本管の挿口部とコンクリート層の間に管状の空間が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明に係る推進管は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、本管の受口部が該本管の挿口部と同じ外径の管が挿入可能な内径を有する短管を接合することにより形成されたことを特徴としている。
【００１６】
本発明の請求項４に記載の発明に係る推進管は、鋼管からなる本管の外側に鉄筋コンクリート管と中詰コンクリートからなるコンクリート層が設けられた合成管であって、前記本管の両端部に拡径部が設けられ、該拡径部の端面が前記コンクリート層の端面と同位置又は前記コンクリート層の端面よりも内側に位置していることを特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の発明に係る推進管は、請求項４に記載の発明において、本管の拡径部が該本管の外側に、該本管と同じ外径の管が挿入可能な内径を有する短管を接合することにより形成されたことを特徴としている。
【００１８】
本発明の請求項６に記載の発明に係る推進管は、請求項１〜請求項５の何れかに記載の発明において、コンクリート層が２層からなり、外側に鉄筋コンクリート管が設けられ、内側に中詰コンクリートが設けられていることを特徴としている。
【００１９】
本発明の請求項７に記載の発明に係る管路は、請求項２に記載の推進管を順次管軸方向に接合させた管路であって、本管の受口部に、接続させる推進管本管の挿口部を挿入して前記２本の推進管のコンクリート層を当接させた状態で、前記本管の受口部と連結された推進管本管の挿口部を溶接して接合し、接合された前記受口部及び挿口部とコンクリート層との間にモルタルを注入することにより形成されたことを特徴としている。
【００２０】
本発明の請求項８に記載の発明に係る管路は、請求項４に記載の推進管を順次管軸方向に接合させた管路であって、接合する２本の推進管のコンクリート層の間に円弧状の楔部材を介装してコンクリート層を当接させて曲管状に曲がった状態にし、次いで前記２本の推進管本管の拡径部の内側に巻込み鋼管を配設した後、該巻込み鋼管と前記２本の推進管本管の拡径部を溶接して接合し、前記巻込み鋼管と前記コンクリート層との間にモルタルを注入することにより形成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の推進管は鋼管からなる本管の外側に鉄筋コンクリート管と中詰コンクリートからなるコンクリート層が設けられた合成管であり、次のような効果を奏する。
【００２２】
一端部に挿口部が設けられ、他端部に受口部が設けられた本発明の推進管を使用すれば、接続する推進管の本管を挿し込んで連結するだけで推進作業を開始することができる。このため、本管の溶接接合は、所定区間の推進が完了した段階でまとめて行えばよく、推進作業の能率が大幅に向上する。
【００２３】
又、本管の両端部に拡径部が設けられた本発明の推進管を使用すれば、曲線推進させた管路を形成することができる。すなわち、接続する推進管２本のコンクリート層の間に円弧状の楔部材を配置して、接続する推進管を当接させ、次いで、推進管２本の拡径部の内側に巻込み鋼管などのジョイント材を配設すれば、２本の推進管が連結された状態になり、連結された２本の推進管が曲管状になる。このようにして両端部に拡径部を設けた推進管を順次連結して推進させれば、曲線を描いた管路が形成される。
【００２４】
そして、上記何れの推進管を使用しても、本管が鋼管であるので、内圧が作用する上水道や農業用水及び工業用水などの管路を敷設する用途にも供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本発明に係る直線推進用の推進管を示す実施の形態の一例を示す図である。この推進管は鋼管からなる本管１０の外側に鉄筋コンクリート管１５と中詰コンクリート１６からなるコンクリート層１４が設けられた合成管であって、推進作業を行う際に、一方の推進管本管を他方の推進管本管に挿し込んで接合することができる構造になっている。
【００２６】
このため、本管の一端部に挿口部１１が設けられ、他端部に受口部１２が設けられている。受口部１２はコンクリート層１４から突出して露出し、挿口部１１はその端面４０が鉄筋コンクリート管の端面４１と同位置又はそれよりも内側に位置し、コンクリート層１４の端面４１から突出しないように設けられている。そして、挿口部１１とコンクリート層１４の間には管状の空間１３が設けられており、この管状の空間１３が、推進作業を行う際に、接続する推進管本管の受口部を挿入させる領域になっている。
【００２７】
受口部１２は一体成形によって拡径させたものであってもよいが、この実施の形態においては、本管１０の端部に挿口部１１と同じ外径の管が挿入可能な内径を有する短管を溶接することにより形成されている。
【００２８】
コンクリート層１４は鉄筋コンクリート管１５と中詰コンクリート１６からなっている。鉄筋コンクリート管１５は、推進管を土中に敷設した際に作用する外荷重に耐える強度を有するものである。又、中詰コンクリート１６は、本管１０と鉄筋コンクリート管からなる合成管を製作する際に、両者の間に詰めたグラウトであり、本管１０と鉄筋コンクリート管を固着させて強固な推進管にするための役目をなしている。
【００２９】
挿口部１１が設けられている側のコンクリート層１４端部の外周部には、推進管を連結する際の案内部材として使用されるカラー１７が埋め込まれている。又、受口部１２が設けられている側のコンクリート層１４の端部は階段状に縮径されており、推進管を連結する際に、カラー１７内へ挿入可能になっている。
【００３０】
図２は本発明に係る曲線推進用の推進管を示す実施の形態の一例を示す図である。図２において、図１と同じ構成の部分については、同一の符号を付し説明を省略する。この推進管は鋼管からなる本管２０の外側に鉄筋コンクリート管１４と中詰コンクリートからなるコンクリート層１４が設けられた合成管であって、本管２０の両端に拡径部２１，２２が設けられている。この拡径部２１，２２は本管２０の端部に短管を溶接することにより形成されている。又、両端の拡径部２１，２２は、その端面４３，４４がそれぞれコンクリート層の端面４１，４２よりも内側に位置するように設けられている。
【００３１】
上記の構成による推進管は、接合部材を配設することによって、２本の推進管を連結して曲線推進させることが可能な構造になっているが、曲線推進を行う方法については、後に、図４により説明する。
【００３２】
なお、上記図１、図２に示す推進管は、前述のように、本管の外側に設けられたコンクリート層が鉄筋コンクリート管と中詰コンクリートからなるものであって、土中に敷設した際に作用する外荷重に耐える強度を有するものであるので、本管を形成する材料としては、管厚の薄い鋼管を使用することができる。
【００３３】
一例を示せば、例えば、管径１３５０ｍｍの推進管においては、コンクリート層の厚さが１５０ｍｍ程度、本管の厚さが６ｍｍ程度であり、この管厚の値は図５に示す従来の推進管の管厚に比べ非常に薄くなっている。
【００３４】
又、図１、図２に示す推進管は本管の外側に強固なコンクリート層が固着されており、本管が外側から侵食される懸念はないので、外面に防食処理を施す必要がない。
【００３５】
図３は図１の直線推進用の推進管により形成された管路における継手部の構造を示す部分断面図である。図３において、図１で説明済みの部分については、同一の符号を付し説明を省略する。図中、１０ａ，１０ｂは推進管の本管、１１は本管１０ａの挿口部、１２は本管１０ｂの受口部、１４は鉄筋コンクリート管１５と中詰コンクリート１６からなるコンクリート層、１７はコンクリート層１４の外周部に埋めこまれたカラーを示す。
【００３６】
図３に示す継手部を有する管路は、次の操作により形成されたものである。新たに接続する推進管Ｂの鉄筋コンクリート管１５端部にゴム製のシール用リング３０を装着した後、その推進管の本管１０ｂの受口部１２に土中に推進させた推進管Ａの本管１０ａの挿口部１１を挿入し、接続させる推進管Ｂをさらに押圧すると、２本の推進管の鉄筋コンクリー管１５，１５が当接し、連結された状態になる。この状態になれば、推進作業を開始することができる。
【００３７】
そして、所定区間の推進が完了した後、各連結部において、本管１０ｂの受口部１２と本管１０ａの挿口部１１を溶接して接合する。３１は溶接部を示す。次いで、本管１０ｂの受口部１２に設けられているモルタル注入口３２のプラグを外し、その注入口から本管１０ｂの受口部１２及び本管１０ａの挿口部１１とコンクリート層１４との間にモルタル３３を注入する。このモルタル注入により、本管とコンクリート層１４の間に生じていた隙間がモルタルで満たされると共に、モルタルがコンクリー層１４，１４の当接部にも注入されるので、２本の推進管が強固に固着される。
【００３８】
図４は図２の曲線推進用の推進管により形成された管路における継手部の構造を示す部分断面図である。図４において、図１及び図２で説明済みの部分については、同一の符号を付し説明を省略する。図中、２０ａ，２０ｂは推進管の本管、２１は本管２０ａの拡径部、２２は本管２０ｂの拡径部、１４は鉄筋コンクリート管１５と中詰コンクリート１６からなるコンクリート層、１７は鉄筋コンクリート管１５の外周部に埋めこまれたカラー、３０はシール用リングである。
【００３９】
図４に示す継手部を有する管路は、次の操作により形成されたものである。新たに接続する推進管Ｂの鉄筋コンクリート管１５の端部にゴム製のシール用リング３０を装着した後、その推進管Ｂの鉄筋コンクリート管１５と推進中の推進管Ａの鉄筋コンクリート管１５の間に円弧状の楔部材３４を介装して推進管Ｂを押圧する。このとき、楔部材３４を介装した側の推進管Ａと推進管Ｂのコンクリート層は接触しないので、推進管Ａと推進管Ｂのコンクリート層１４，１４の間に断面形状が鋭角な三角形をなす隙間ができ、２本の推進管が緩やかに折れ曲がって曲管状になる。次いで２本の本管の拡径部２１，２２の内側に巻込み鋼管３５を配設して圧接させる。これにより、２本の推進管が連結された状態になる。
【００４０】
そして、所定区間の推進が完了した後、各連結部において、拡径部２１及び拡径部２２と巻込み鋼管３５を溶接して接合し、これにより、本管２０ａと本管２０ｂは巻込み鋼管３５を介して接合される。３１は溶接部を示す。
【００４１】
次いで、巻込み鋼管３５に設けられているモルタル注入口３２のプラグを外し、巻込み鋼管３５とコンクリート層１４との間にモルタル３３を注入する。このモルタル注入により、２本の推進管が強固に固着される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る直線推進用の推進管を示す実施の形態の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る曲線推進用の推進管を示す実施の形態の一例を示す図である。
【図３】図１の直線推進用の推進管により形成された管路における継手部の構造を示す部分断面図である。
【図４】図２の曲線推進用の推進管により形成された管路における継手部の構造を示す部分断面図である。
【図５】従来の本管が鋼管の推進管を示す断面図である。
【図６】図５に示す従来の推進管の接合方法に係る説明図である。
【図７】従来のコンクリート製の推進管を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０，１０ａ，１０ｂ  本管
１１  挿口部
１２  受口部
１３  管状の空間
１４  コンクリート層
１５  鉄筋コンクリート管
１６  中詰コンクリート
２０，２０ａ，２０ｂ  本管
２１，２２  拡径部
３１  溶接部
３３  モルタル
３４  楔部材
３５  巻込み鋼管
【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】
2005256463.tif 000007
【図６】
2005256463.tif 000008
【図７】
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