(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管壁に雌ネジ部を有する薬剤注入孔が開口された推進管を掘進機の後部に連結し、前記掘進機とその後続に順次継ぎ足される推進管とをジャッキで押圧して地中に進入させることにより、前記推進管による管路を地中に構築する推進工法において、
所定の開口面積を有する吐出口と、前記薬剤注入孔の雌ネジ部に対応する雄ネジ部とが形成された円筒状の胴部の一端に、端板部を備えた断面凹字形のネジ蓋を用い、
前記推進管を地中に進入させる前に、前記ネジ蓋を前記雌ネジ部と前記雄ネジ部との結合により前記推進管の外側から前記薬剤注入孔に装着し、前記端板部を前記推進管の外周側で前記薬剤注入孔の開口端に位置付け、
前記推進管を地中に進入させた後、当該推進管の内側から前記薬剤注入孔と前記ネジ蓋の吐出口とを通じて、前記掘進機により掘り進まれた掘削抗の内周と前記推進管の外周との間の空隙に薬剤を供給することを特徴とする推進工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地表を掘削せずに地中を掘削貫通して管路を構築する技術に係わり、特にネジ蓋を備えた推進管を地中に好適に埋設するための推進工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に下水道その他の管路を構築するための管渠の埋設方法として、地表を筋掘りしてその底面に既製の管を敷設してから埋め戻す開削工法と、地表を掘削することなく地中を掘削貫通する非開削工法とが知られる。
【０００３】
非開削工法には、地中を掘進機により掘進しながら、その後方でセグメントを組み立てて内面を覆工材により仕上げるシールド工法と、推進管と呼ばれる既製の管（ヒューム管、鋼管、ダクタイル管、二重構造鋼管、ボックスカルバートなど）を地中に押し込む推進工法とがある。
【０００４】
このうち、推進工法は、管路の両端となる位置に立抗（発進立抗／到達立抗）を掘り、発進立抗から掘進機と推進管とをジャッキで地中に押し込み、掘進機の後続に推進管を順次継ぎ足し、以って発進立抗から到達立抗まで推進管が連なった管路を地中に構築するというものである。
【０００５】
ここに、掘進機は、前端部にカッターヘッドを有し、そのカッターヘッドにより後続の掘進機本体や推進管の直径より大きい掘削抗を掘り進めるところ、推進管の管壁には雌ネジ部を有する薬剤注入孔が開口され、その薬剤注入孔を通じて掘削抗の内周と推進管の外周との間の空隙に推進管の内側から所定の薬剤が注入される（特許文献１）。
【０００６】
例えば、上記空隙には、薬剤として掘進機や推進管の推進抵抗を軽減するべく潤滑剤を注入したり、掘進機が到達立抗に達した段階で上記空隙を完全に埋めるべく硬化性の樹脂、セメントペースト、又はセメントモルタルといったグラウト剤（裏込め剤）を充填注入したりする。尚、図９に示すように、薬剤注入孔Ｈ内には、通例として薬剤の逆流を防止するべく逆止弁Ｖが取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２５６９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の推進工法によれば、図９(ａ)のように推進管Ｐが掘削抗Ｔ内を進行するとき、薬剤注入孔Ｈの外側開口縁に石Ｓが激突して掘進機の進行の妨げになることがあった。又、石Ｓの激突により、図９(ｂ)のように薬剤注入孔Ｈの周辺が変形したり砕けたりして耐圧性、水密性に支障を来たしてしまうという問題があった。
【０００９】
特に、推進管Ｐとして多用されるヒューム管（遠心力鉄筋コンクリート管）では、その内部まで達する亀裂が広範囲に広がって補修を余儀なくされることがあるが、ヒューム管は遠心力により締め固められた高強度で水密性に優れたＰＣコンクリート製であるから、亀裂が生じた部分を補修してもヒューム管本来の高強度、高水密性を回復することはできない。
【００１０】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は掘進機により掘り進まれた掘削抗内での土石による推進管の変形、破壊を防止しながら、その推進管が掘削抗内を円滑に進行し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するため、管壁に雌ネジ部を有する薬剤注入孔が開口された推進管を掘進機の後部に連結し、前記掘進機とその後続に順次継ぎ足される推進管とをジャッキで押圧して地中に進入させることにより、前記推進管による管路を地中に構築する推進工法において、
所定の開口面積を有する吐出口と、前記薬剤注入孔の雌ネジ部に対応する雄ネジ部とが形成された円筒状の胴部の一端に、端板部を備えた断面凹字形のネジ蓋を用い、
前記推進管を地中に進入させる前に、前記ネジ蓋を前記雌ネジ部と前記雄ネジ部との結合により前記推進管の外側から前記薬剤注入孔に装着し、前記端板部を前記推進管の外周側で前記薬剤注入孔の開口端に位置付け、
前記推進管を地中に進入させた後、当該推進管の内側から前記薬剤注入孔と前記ネジ蓋の吐出口とを通じて、前記掘進機により掘り進まれた掘削抗の内周と前記推進管の外周との間の空隙に薬剤を供給することを特徴とする推進工法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る推進工法では、所定の開口面積を有する吐出口と、推進管の管壁に開口された薬剤注入孔の雌ネジ部に対応する雄ネジ部とが形成された円筒状の胴部の一端に、端板部を備えた断面凹字形のネジ蓋を用い、推進管を地中に進入させる前に、ネジ蓋を雌ネジ部と雄ネジ部との結合により推進管の外側から薬剤注入孔に装着して、端板部を推進管の外周側で薬剤注入孔の開口端に位置付けるようにしていることから、掘進機により掘り進められた掘削抗内を推進管が進行するとき、掘削抗内の石が薬剤注入孔の外側開口縁に食い込んで推進管の進行を妨げることが防止されるため、推進管の進行を円滑にすることができる。
【００１３】
しかも、薬剤注入孔の周辺が石の激突によって破壊されることを防止できるので、推進管を変形、破壊のない状態で地中に埋設することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る推進工法を示す説明図
【図２】本発明で用いる推進管の一例を示す斜視概略図
【図３】図２に示した推進管の軸線に沿う部分断面図であり、（ａ）は薬剤注入孔の部分を示す縦断面図、（ｂ）は薬剤注入孔にネジ蓋を装着した状態を示す縦断面図
【図４】本発明で用いるネジ蓋を示す斜視図
【図５】図４に示したネジ蓋の平面図
【図６】本発明で用いるネジ蓋とその締結用工具を示す斜視図
【図７】本発明で用いるネジ蓋付き推進管を地中に埋設するときの状態を示す要部断面図
【図８】本発明で用いるネジ蓋付き推進管を用いて構築された管路の部分断面図
【図９】従来法により推進管が地中に埋設される状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明する。先ず、図１により、地中に管路を構築する推進工法について概説すると、１は管路を構築するための掘進開始端となる位置を掘り下げた発進立抗、２は掘進終了端となる位置を掘り下げた到達立抗であり、このうち発進立抗１内には、複動形のジャッキ３（油圧ジャッキ）が設置され、そのジャッキ３により掘進機Ｍとその後部に連結した推進管４とが到達立抗２に向けて地中に押し込まれる構成とされる。特に、推進管４はクレーン５により地上から発進立抗１内に降ろされて掘進機Ｍの後続に順次継ぎ足され、その継ぎ足しと押し込みが繰り返される。
【００１６】
掘進機Ｍは、モータなどを内蔵した円筒形の掘進機本体Ｍ１の前端にカッターヘッドＭ２を備えた公知の装置であり、そのカッターヘッドＭ２には回転駆動する超硬ビットなどが設けられている。そして、係る掘進機Ｍは、ジャッキ３から推進管４を介して背圧（推進力）を受けながら地中を掘り進み、これによって掘り進まれた掘削抗Ｔ内を後続の推進管４が進行し、先頭の掘進機Ｍが到達立抗２まで達すると、その掘進機Ｍが地上からクレーン５により吊り上げられて回収され、発進立抗１と到達立抗２との間には推進管４が連なった管路が構築されることとなる。
【００１７】
図２は、上記のような推進工法に用いられる推進管を示す。図２において、係る推進管４は口径８００ｍｍ、長さ２４３０ｍｍのヒューム管（遠心力鉄筋コンクリート管）であり、その管壁には所定の間隔を隔てて２つの薬剤注入孔４１が開口されている。その薬剤注入孔４１は、掘進機により掘り進められた掘削抗の内周と推進管の外周との間の空隙に対し、推進管４の内側から所定の薬剤を注入するためのものであるが、これは図１のようにクレーン５による吊下げ用孔としても利用される。尚、図１において、５１は薬剤注入孔４１に装着した雄ネジ部材、５２は雄ネジ部材５１に連結した吊桁であり、その吊桁５２の中央部とクレーン５のフックがワイヤ５３により繋がれている。
【００１８】
次に、図３は薬剤注入孔の部分の断面を示す。この図から明らかなように、推進管４の管壁にはナット部材Ｎが埋め込まれており、そのナット部材Ｎの内側が薬剤注入孔４１として開口されている。薬剤注入孔４１は、推進管４の内部に開口するナット部材Ｎの内周（雌ネジ部４１ａ）に連通して、推進管４の外周側をテーパ部４１ｂとして外部に開放した貫通孔であり、その雌ネジ部４１ａには推進管４の内側から逆止弁Ｖが装着され、逆止弁Ｖよりも外周側には金属製のネジ蓋６が装着される。尚、逆止弁Ｖは推進管４内への薬剤の逆流や地下水の流入を防止するためのものであり、その弁体Ｖ１を支持する弁座Ｖ２の外周には雌ネジ部４１ａと結合する雄ネジ部が形成されている。
【００１９】
一方、ネジ蓋６は、円筒形の胴部６１と当該胴部の一端を塞ぐ端板部６２とを有した断面凹字形の部材であり、端板部６２が無い胴部６１の他端側（開口側）の外周には、雌ネジ部４１ａに結合する雄ネジ部６１ａが形成されている。又、胴部６１には、端板部６２と雄ネジ部６１ａとの間において所定の開口面積（本例において４ｃｍ２程度）を有する横長の吐出口６１ｂが形成され、その吐出口６１ｂから薬剤を流出させ得るようになっている。
【００２０】
特に、係るネジ蓋６は、推進管４の外周側で端板部６２が薬剤注入孔４１の開口端（外側開口端）に位置付くようにして薬剤注入孔４１に装着され、その状態において薬剤注入孔４１のテーパ部４１ｂの周面部に吐出口６１ｂが臨むような構成とされている。
【００２１】
尚、本例において、ネジ蓋６を構成する胴部６１と端板部６２は溶接により接合一体化されているが、その両者を金属材料から一体に形成することもできる。
【００２２】
又、図４および図５から明らかなように、本発明で用いるネジ蓋６において、端板部６２の周縁３箇所には半円状の切欠部６２ａが周方向に等間隔で形成されており、その各切欠部６２ａを利用して、上記薬剤注入孔４１に対するネジ蓋６の締結装着が行われる構成としてある。
【００２３】
図６は薬剤注入孔にネジ蓋を締結するための工具を示す。係る工具７は、Ｔ字形をなす手回し用のハンドル７１と、ハンドル７１の下端に固着された円筒形の工具本体７２とを有し、その工具本体７２にはネジ蓋６の切欠部６２ａに対応する円柱状の爪７２ａが形成されている。そして、係る工具７によれば、ネジ蓋６の切欠部６２ａに爪７２ａを係止し、その状態でハンドル７１を回すことにより、上記薬剤注入孔４１に対して推進管４の外側からネジ蓋６を容易かつ迅速に装着することができる。
【００２４】
ここで、先に概説した推進工法により、推進管４による管路を地中に構築するには、図１に示した発進立抗１から推進管４をジャッキ３による押圧力で地中に進入させる前に、当該推進管４の薬剤注入孔４１に対し、図３(ｂ)のようにネジ蓋６を雌ネジ部４１ａと雄ネジ部６１ａとの結合により推進管４の外側から薬剤注入孔４１に装着し、ネジ蓋６の端板部６２を推進管４の外周側で薬剤注入孔４１の開口端に位置付けておく。又、図７のように、薬剤注入孔４１には、推進管４の内側から逆止弁Ｖを装着するほか、薬剤給送管８の一端を接続しておく。
【００２５】
しかして、その推進管４を地中に進入させた後、薬剤給送管８を通じて地上から薬剤注入孔４１内に所定の薬剤を供給する。すると、薬剤の圧力により逆止弁Ｖの弁体Ｖ１が図７の一点鎖線で示されるようＶ字状に開かれ、これによりネジ蓋６の内部に薬剤が流入する。更に、ネジ蓋６内に流入した薬剤は、吐出口６１ｂを通じて掘削抗Ｔの内周と推進管４の外周との間の空隙Ｇに流出することとなる。
【００２６】
尚、推進管４が掘削抗Ｔ内を進行する段階では、上記空隙Ｇに薬剤として潤滑剤が供給されることにより、推進管４の推進抵抗が軽減される。このため、推進管４は掘削抗Ｔ内を低負荷の下で円滑に進行することができる。しかも、本発明によれば、推進管４の外周側で薬剤注入孔４１にネジ蓋６が装着されることにより、掘削抗Ｔ内の石が薬剤注入孔４１の開口縁に食い込んで推進管４の進行を妨げたり、薬剤注入孔４１の周辺が石の激突によって破壊されたりすることが防止される。このため、推進管４を埋設直後に補修する必要がなくなり、推進管４の耐圧性、水密性を所期状態に保つことが可能となる。
【００２７】
一方、図１に示す掘進機Ｍが到達立抗２に達した段階では、図８のように、上記空隙Ｇに薬剤として硬化性の樹脂、セメントペースト、又はセメントモルタルといったグラウト剤Ｕが供給され、これにより空隙Ｇが完全に埋められるほか、推進管４の内周側においても薬剤注入孔４１がモルタル等の充填剤ｆにより完全に塞がれ、これにより推進管４の安定性や止水性能が確保されることとなる。
【００２８】
因みに、図７は推進管４の軸線に沿う薬剤注入孔４１の周辺における縦断面を示し、図８は推進管４の軸線に直角な薬剤注入孔４１の周辺における横断面を示している。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、推進管４はヒューム管（標準品として長さ２４３０ｍｍのほか、１２００ｍｍ、８００ｍｍのものがある）に限らず、鋼管、ダクタイル管、二重構造鋼管などでもよく、その形態も円筒形に限らずボックスカルバートなどの矩形管が用いられる場合もある。尚、既製の推進管として、上記のような薬剤注入孔４１が設けられるものは、口径が８００ｍｍ以上のヒューム管に限られているので、本発明で用いる推進管としても口径８００ｍｍ以上のヒューム管が好適である。
【符号の説明】
【００３０】
Ｍ      掘進機
Ｔ      掘削抗
Ｇ      空隙
３      ジャッキ
４      推進管
４１    薬剤注入孔
４１ａ  雌ネジ部
６      ネジ蓋
６１    胴部
６１ａ  雄ネジ部
６１ｂ  吐出口
６２    端板部
６２ａ  切欠部
７      工具
７２ａ  爪
【図１】
0005161948.tif 000002
【図２】
0005161948.tif 000003
【図３】
0005161948.tif 000004
【図４】
0005161948.tif 000005
【図５】
0005161948.tif 000006
【図６】
0005161948.tif 000007
【図７】
0005161948.tif 000008
【図８】
0005161948.tif 000009
【図９】
0005161948.tif 000010