(57)【要約】【課題】長距離・曲線推進工事において、推進管列の任意の位置で大きくなった摩擦抵抗力を安全で確実に低減させる推進管の振動式推進方法。【解決手段】本発明は、発進立坑内に設置した元押しジャッキによって先端の掘進機および掘進機に後続する推進管列を地中に埋設していく推進方法において、推進施工中に摩擦抵抗力の大きい推進管の内側から順次振動手段によって推進管を振動させながら推進していく推進管の振動式推進方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進立坑内に設置した元押しジャッキによって先端の掘進機および掘進機に後続する推進管列を地中に埋設していく推進方法において、推進施工中に任意の推進管の内側より振動手段によって推進管を振動させて推進していくことを特徴とした推進管の振動式推進方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法において推進管列の外周にかかる摩擦抵抗力を低減させるための推進力低減方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
推進工法は、先端に設けた掘進機によって地盤を掘削して地中にトンネルを造成しながら推進管を埋設していく方法である。掘進機や推進管を埋設する推進力は、地盤を掘削して掘進していく掘進機の先端抵抗力と後続する推進管列の外周にかかる地盤との摩擦抵抗力とからなる。掘進機の先端にかかる先端抵抗力は、地盤が変化しない限りほぼ一定の値で推移する。しながら推進管列の外周にかかる摩擦抵抗力は、推進管列の延長に比例して増加していく。
【０００３】
このため、推進延長が長くなると、推進管列にかかる摩擦抵抗力が徐々に大きくなって、推進管の軸方向の許容耐荷力を超えると、管端面が破損したり、管壁面にひび割れが発生するという問題が発生していた。また、最近需要の多い曲線推進工事では、曲線区間で推進管外側の側面が地盤と接触して大きな摩擦力が発生して推進施工が困難となっていた。  
【０００４】
このため、推進管列の壁面に一定の間隔で設けた注入孔から、推進管列と地盤の間の生じた間隙に滑材を注入して摩擦抵抗力を低減せれる注入方法が開発されている。注入は、予め注入圧力、注入時間、注入順序等が設定でき、自動的に行なわれる。この技術により、推進管列の摩擦抵抗力は、管外周面と滑材の摩擦抵抗力に変わり、推進力は大きく低減される。しかし、互層の軟弱な地盤では、管外周の間隙が保持できなく滑材が全周に均等に充填できなくなり、その区間で大きな推進力が発生するという問題がある。特に、長距離推進施工の場合には、互層地盤となることが多く顕著である。また、曲線推進施工の場合にも、推進管外側の側面の滑材が押し出されてなくなり、曲線区間で推進力が増大して推進ができなくなるという問題があった。
【特許文献１】特許第２７５６９２４号公報
【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、推進工法において、推進管列の外周面にかかる地盤の摩擦抵抗力を低減させて、効率良く確実な推進施工が行える推進管の振動式推進方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、発進立坑内に設置した元押しジャッキによって先端の掘進機および掘進機に後続する推進管列を地中に埋設していく推進方法において、推進施工中に任意の推進管の内側より振動手段によって推進管を振動させて推進していく推進管の振動式推進方法を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の推進管の振動式推進方法は、推進力が増大した互層地盤の軟弱な地盤部分の推進管を内側より振動手段によって、推進管に低周波や高周波の振動を与え、地盤を液状化させることによって推進管外周と地盤の摩擦抵抗力が低減でき、確実な推進施工が行えるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
推進施工時に、推進管列の中で管の外周にかかる摩擦抵抗力を低減させるという目的で、任意の位置の推進管の推進力を著しく低減して推進施工を行なう推進管の振動式推進方法を実現した。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の１つ目の実施形態である推進管の振動手段を示す横断面図である。振動手段Ａは、推進管４の内面に当接するように湾曲させた断面が半月状の一対の支持盤２を、管軸と直角方向に伸縮する支持軸１で固定し、両支持盤２には高周波振動モータ３を設置して構成されている。任意の推進管４内に、振動手段Ａを移動させ、支持軸１を伸長させて一対の支持盤２を推進管４の両サイド壁面側に移動させる。支持盤４の湾曲面が、推進管４の壁面に当接すると、支持軸１を固定して振動手段Ａの設置を完了する。振動手段Ａの設置が完了すると、発進立坑内に設置した元押しジャッキ(図示省略)を伸長させて、掘進機および推進管列を地中に前進させる。この時、推進開始と同時に、高周波振動モータ３を稼動させて推進管４に振動を与え、推進管４を介して周辺地盤に振動を伝達させて、推進管４と密着する地盤を液状化させて摩擦抵抗力を低減させる。
【００１０】
高周波振動モータ３は、推進管径や土質条件等によって出力や設置台数を変化させることによって、安全で効率の良い振動を選択することができる。
【００１１】
振動手段Ａを設置する推進管４位置の選定は、予め推定できる軟弱地盤の位置付近や推進施工中に推進力が急激に増加した位置付近、曲線区間に設置すれば効果がよい。
【実施例２】
【００１２】
図２は、本発明の２つ目の実施形態である推進管の振動手段を示す横断面図である。この振動手段Ａは、軸受７によって支持された左右一対の円筒状の回転体５内の一部分にウェイト６を固定し、駆動機(図示省略)により各回転体５が互いに逆回転するように回転力を与えることによって、軸受７を支持する台座８に上下方向の振動を発生させ、台座を介して推進管４壁に振動を伝達させる構造である。推進管４内の移動を容易にするためには、台座８に車輪等を設置しておき、設置時には収納できる機構とすればよい。
【実施例３】
【００１３】
図３は、本発明の３つ目の実施形態である推進管の振動手段を示す横断面図である。振動手段Ａは、支持本体１４に軸支された大歯車９に、円周方向に複数個均等に配置された小歯車１１を噛み合わせ、小歯車１１の回転軸１５を延長した先端部に、硬質ゴム等からなるドーナツ状の車輪１２が取り付けられている。小歯車１１の回転軸１５は、車輪１２の軸心からｅだけ偏心させて取り付けられており、車輪１２の偏心回転により定期的に円周方向の複数箇所で車輪１２が推進管４の内壁に当たり、振動が推進管４壁に伝達される。
【００１４】
大歯車９の回転駆動は、支持本体１４に設置した駆動機１３の回転軸１６に取り付けた伝達歯車１０を介して大歯車９に伝達される。車輪１２の設置数は、管径の大きさによって変化させればよい。
【００１５】
振動手段Ａによる推進管４の振動開始と同時に、推進管４の内壁に設けた注入孔が滑材を注入することによって、より摩擦抵抗力の低減を図ることができる。  
【産業上の利用可能性】
【００１６】
推進力の上昇が予想される長距離や曲線推進工法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の１つ目の実施形態である推進管の振動手段を示す横断面図である。
【図２】本発明の２つ目の実施形態である推進管の振動手段を示す横断面図である。
【図３】本発明の３つ目の実施形態である推進管の振動手段を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ａ    振動手段
１    支持軸
２    支持盤
３    高周波振動モータ
４    推進管
５    回転体
６    ウエイト
７    軸受
８    台座
９    大歯車
１０    伝達歯車
１１    小歯車
１２    車輪
１３    駆動機
１４    支持本体
１５    回転軸
１６    回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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