(57)【要約】【課題】地下水の多い軟弱な土質条件下や土被りの浅い函渠推進工事において、切羽地盤を崩壊させることなく、函渠頂部の上載土を移動させずに安全で確実に推進施工できる函渠素推進工法を提供する。【解決手段】本発明は、函体の先端に設けた掘進機後方のテール後端頂部の内面と、後続する後続管先端頂部の外面とに各々が対向するように上下にシール材を装着し、掘進機内後方の頂部に設けたリール等の巻取器に巻き付けた複数の薄材もしくは条から成る隔膜の始端部を、前記シール材間を通して後続管から函体頂部の外面に取り出し、後方の発進立坑内に設けた固定枠にて固定し、上記函体を発進立坑内の元押ジャッキによって推進させることによって、その隔膜を後続管から函体頂部の外面を覆って展張させ、この膈膜によって函体と地盤との接触を遮断して函体の摺動に伴う上載土の移動を防止することを特徴とした函渠推進工法である。  【選択図】  図１
2005344481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面矩形の函渠の推進工法で、函渠の摺動に伴って上載土が移動するのを防止する函渠推進工法であって、函体の先端に設けた掘進機後方のテール後端頂部の内面と、後続する後続管先端頂部の外面とに各々が対向するように上下にシール材を装着し、掘進機内後方の頂部に設けたリール等の巻取器に巻き付けた複数の薄材もしくは条から成る隔膜の始端部を、前記シール材間を通して後続管から函体頂部の外面に取り出し、後方の発進立坑内に設けた固定枠にて固定し、上記函体を発進立坑内の元押ジャッキによって推進させることによって、その隔膜を後続管から函体頂部の外面を覆って展張させ、この隔膜によって函体と地盤との接触を遮断して函体の摺動に伴う上載土の移動を防止することを特徴とした函渠推進工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、矩形断面の函渠推進工法において、掘進機や推進管を推進時に伴って函体上部の上載土が移動するのを防止する函渠推進工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管渠の推進に伴う推進力は、刃口や掘進機の地盤への貫入抵抗および管体表面の摩擦抵抗すなわち周面摩擦抵抗より成る。先端の貫入抵抗は、全推進力に比べて僅かであり、周面摩擦抵抗が大部分を占める。円形断面の管渠推進では、管頂部の地盤は土のアーチ作用によって保持され、大きな周面摩擦抵抗がかかることもなく、管体の前進に伴う摺動も少ない。しかし、矩形断面の函渠推進では、函渠の頂版が平面となっているため土のアーチ作用が期待できず、函渠頂版に土圧が全て作用することとなる。このため、土被りの浅い施工条件では、函渠頂版に上載土が載って、函渠の前進とともに上載土が移動するという問題が発生していた。
【０００３】
このため、管体の先端に設けた刃口に、リール等の巻取器に巻き付けた複数の薄板もしくは条から成る隔膜の始端部を、刃口の外板に開けられた小孔を通して外側に引き出し、その引き出し端を管体の外周面に沿って管後側方向に延伸し、その終端縁を発進立坑後方の支圧壁に連結材にて連設した隔膜止め梁に固定し、その支圧壁の前面と管体の後端面との間に、押角を介してジャッキを介装して管推進埋設装置が構成された推進工法が発明されている。前記したジャッキによって管体を推進させることに伴って、刃口に設けられたリールから隔膜を管体の外側を覆って展張させ、その隔膜と管体との間に生ずる摩擦抵抗を支圧壁の反力として利用し、且つこの隔膜によって管体と地盤との接触を遮断して管体の摺動に伴う地表土の移動を防止する。
【０００４】
しかし、刃口の外板に開けられた小孔は、隔膜がスムーズに出て行くように、隔膜の幅や厚さよりも大きく形成されているため、小孔内に土砂が侵入して、リール等に土砂が噛み込みスムーズに膈膜が展張されなかったり、隔膜が破断するという問題が発生していた。また、切羽部が開放された刃口推進では、軟弱な土質条件では切羽地盤が崩壊して推進が出来なくなるという問題もある。そこで前面が面板で密閉された密閉型掘進機が検討されるが、掘進機前方に複数の小孔やリール等を設けるスペースがなく、管渠推進施工ができないという問題がある。さらに、刃口に設けるリール等の巻取器には、実際には推進延長分の隔膜を巻き付ける必要があり、比較的大きな径をもつ筒状となって刃口部内への収納は不可能となる。このため、図ー４に示すように、刃口部での切羽掘削作業等の支障とならないように、刃口部の小孔部には隔膜をスムーズに送り出すためのローラーを設置し、刃口から後方に所定の距離を置いた管内の頂部に巻取器が設置されているのが現状である。このため、ローラー部の隔膜は、小径で鋭角に延伸されていくために、隔膜に曲げや折れが発生しやすくなるという問題もある。
【特許文献１】特公昭４７−２４８０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題は、地下水の多い軟弱地盤や土被りの浅い施工条件でも、切羽地盤を崩壊させることなく、且つ函渠頂部の上載土を移動させることなく、安全・確実に推進施工ができる函渠推進工法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、断面矩形の函渠の推進工法で、函渠の摺動に伴って上載土が移動するのを防止する函渠推進工法であって、函体の先端に設けた掘進機後方のテール後端頂部の内面と、後続する後続管先端頂部の外面とに各々が対向するように上下にシール材を装着し、掘進機内後方の頂部に設けたリール等の巻取器に巻き付けた複数の薄材もしくは条から成る隔膜の後端部を、前記シール材間を通して後続管から函体頂部の外面に取り出し、後方の発進立坑内に設けた固定枠にて固定し、上記函体を発進立坑内の元押ジャッキによって推進させることによって、その隔膜を後続管から函体頂部の外面を覆って展張させ、この隔膜によって函体と地盤との接触を遮断して函体の摺動に伴う上載土の移動を防止する函渠推進工法を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、密閉型の掘進機を採用することによって、軟弱な土質条件でも切羽地盤を崩壊させることなく安全に推進施工が行なえる。函渠の頂部に展張される隔膜は、掘進機内の後方から直線状にシール材間を通って行なわれるため、隔膜自体に曲げや折れが発生しにくい。また、外部に送り出される隔膜は、上下のシール材に完全に当接しながら出て行くため、掘進機内や函渠内に地下水や土砂が入り込むことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
地下水の多い軟弱な土質条件や土被りの浅い函渠推進施工において、切羽地盤を崩壊させることなく、函渠上部の上載土を移動させることなく、安全で確実に推進工事ができる函渠推進工法を実現した。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の実施方法を説明する縦断面図である。密閉型掘進機１後方のテール２後端頂部の内面には、推進方向に所定の間隔を置いて上部シール材３が２個所固着されている。掘進機１に後続し、掘進機１後方のテール２内に嵌挿される後続管４の先端嵌挿部５の外面には、前記上部シール材３と対向する位置に下部シール材６が固着されている。掘進機１後方頂部のテール２内には、隔膜８を巻き付けた複数の巻取器７が、推進方向と直角方向に一定の間隔で配設されている。巻取器７に巻き付けられた隔膜８の始端部は、後方に延長して前記上部シール材３と下部シール材６の間を通して後方の後続管４から函体頂部の外面に取り出し、後方の発進立坑内(図示省略)に設けた固定枠に固定する。
【００１０】
上部シール材３および下部シール材６としては、掘進機１のテール２部と後続管４の嵌挿部５の止水性を確保しながら隔膜８の通過を可能にするものであればよく、ワイヤブラシや合成ゴム等が用いられる。本実施例では、上下に設置するシール材３、６を２個所で開示したが、土質条件や施工条件に応じて増減させることができる。また、地下水が多い土質では、前後のシール材３、６間の隙間に止水材等を充填して、止水性と隔膜８の通過を容易にする方法を採用することができる。
【００１１】
巻取器７に巻き取られる隔膜８は、推進延長分の長さが必要であり、材質としては鋼製の薄板材や条から成る鋼線等が用いられる。また、推進延長の長距離化や取付け作業の容易性から軽量で取り扱いやすい高強度の樹脂材を用いることもできる。
【００１２】
巻取器７は、円筒状のリールに隔膜８を巻き付け、回転可能な状態で掘進機１後方頂部のテール２内に配設されている。隔膜８は、掘進機１の前進に伴って後方の後続管４から函体頂部の外面へと展張されていく。巻取器７をテール２内の頂部に配設することによって伸展されていく隔膜８は、ほぼ直線状に送り出されていくため、隔膜８自体に折曲げ力等が作用せず、隔膜８の変形や切断は発生しない。
【００１３】
図２は、隔膜の取り出し部を詳細に説明する断面図である。掘進機１後端のテール２頂部の内面には、推進方向に所定の間隔を置いて２個所に上部シール材３であるワイヤブラシが固着されている。後続管４の先端部のテール２内に嵌挿される先端嵌挿部５の外面には、上部シール材３であるワイヤブラシと対向する位置に下部シール材６であるワイヤブラシが固着されて当接している。先端嵌挿部５の後方から拡径する後続管４の間には、後続管４の頂部外面に伸展される隔膜８がの滑りがよくなるように、後方に向かって徐々に拡径していくテーパ材９が固着されている。上下のシール材間を当接しながら隔膜８が通過していくため、シール間の止水性が損なわれることはない。
【００１４】
図示省略するが、後続管４の先端嵌挿部５の内面に注入孔を設置して、前後のシール材間の隙間に止水材等を充填することによって、より止水性は向上する。
【００１５】
図３は、巻取器の配設状況を説明する横断面図である。一定の幅に切断された隔膜８を巻き付けた３本のリールは、両端を回転可能となるように支持腕１０で軸支されて配設されている。隔膜８の始端部は、掘進機１のテール後端の頂部内面に設けたり上部シール材３と、後続管４の先端嵌挿部５の頂部外面に設けた下部シール材６の間を通して後方の後続管４の頂部の外面へと展張される。
【００１６】
隔膜８の幅は、巻き取り作業や巻取器７の取付け作業等を考慮して、１ｍ以内とするのが効率的である。本実施例では、巻取器７の配列を３本で開示したが、函渠本体の大きさによって増減される。函渠頂部の外面と上部地盤の遮断を完全に近づけるためには、配設する巻取器８間の隙間をできるだけ小さくすることが必要であり、支持腕１０を両側の巻取器８を軸支する機構とすると有効である。
【００１７】
次に、本発明の函渠推進の施工方法について説明する。発進立坑内に設置した元押しジャッキにより、函渠の後端面を加圧することによって函渠、後続管４、掘進機１は地中へと前進していく。後続管４および函渠の頂部外面に延伸された隔膜８は、始端が発進立坑内の固定枠によって固定されているために、自動的に掘進機１のテール２部に設置された巻取器８から引き出されて展張されていく。この時、隔膜８は、始端が固定されているため上部地盤との相対的移動は発生しない。隔膜８と函渠外面との間には相対的移動が生じ、これは函渠推進の摩擦抵抗力となるが、函渠内よりこの間に滑材を注入することにより通常の管渠推進より大きな減摩効果を得ることができる。
【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土被りの浅い施工条件の函渠推進工事において、切羽を崩壊させることなく、且つ函渠頂部の上載土を移動させることなく安全に推進施工が行なえる管渠推進工事に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施方法を説明する縦断面図である。
【図２】隔膜の取り出し部を詳細に説明する断面図である。
【図３】巻取器の配設状況を説明する横断面図である。
【図４】従来技術の隔膜展張方法を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    密閉型掘進機
２    テール
３    上部シール材
４    後続管
５    先端嵌挿部
６    下部シール材
７    巻取器
８    隔膜
９    テーパ材
１０    支持腕
１１    刃口
１２    ローラ
１３    小孔
１４    噛み込み土砂
【図１】
2005344481.tif 000003
【図２】
2005344481.tif 000004
【図３】
2005344481.tif 000005
【図４】
2005344481.tif 000006