(57)【要約】【課題】急曲線推進施工において、管長の短い推進管を使用した場合においても、最後部の推進管にひび割れが生じないようにする。【解決手段】筒形の推進管１０を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材２０を介在させて順次連結させ、元押しジャッキ１４により、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させるに際し、元押しジャッキ１４と、最後部の推進管との間に介在させる押輪１２の前端面に、推進管端面間クッション材２０に対応する上下位置に推進管加圧用の突起部３１を設け、押輪１２の後端面を元押しジャッキ１４により押し出させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形の推進管を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材を介在させて順次連結させ、最後部の推進管を、該推進管の後端面に接合させたリング状の押輪を介して元押しジャッキにより、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させるようにした曲線推進工法において、
前記元押しジャッキと、最後部の推進管との間に介在させる押輪の前端面に、前記推進管端面間クッション材に対応する上下位置に推進管加圧用の突起部を設け、該押輪の後端面を前記元押しジャッキにより押し出させることにより、該元押しジャッキからの推進力を、前記突起部を介して推進管に伝えことにより推進させることを特徴としてなる曲線推進工法。
【請求項２】
前記押輪の突起部は、少なくともその前端面が推進管端面間クッション材をもって構成されている請求項１に記載の曲線推進工法。
【請求項３】
筒形の推進管を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材を介在させて順次連結させ、最後部の推進管を、該推進管の後端面に接合させたリング状の押輪を介して元押しジャッキにより、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させるようにした曲線推進工法に使用する押輪において、
前記推進管の端面とほぼ同径のリング状をした押輪本体部と、該押輪本体部の前端面に突設された一対の推進管押圧用凸部とを一体に有し、
該推進管押出用凸部は、前記推進管端面間クッション材と対応する位置に設けられ、前記押輪本体部の後端面からの元押しジャッキによる押出力が、該推進管押出用凸部を介して伝達されるようにした曲線推進工法用押輪。
【請求項４】
前記押輪の突起部は、少なくともその前端面が推進管端面間クッション材をもって構成されている請求項３に記載の曲線推進工法用押輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒形のコンクリート製推進管を後端部に連結しつつ押し出す推進工法であって、曲率半径の小さい急曲線管渠の築造に適した曲線推進工法及び該工法に使用する押輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、推進工法は、工場で製造された推進管の先端に先導掘削機を設置し、この先導掘削機にて地中を掘削させるとともに、後端側に推進管を順次継ぎ足し、これを元押しジャッキにて押し出すことにより、多数の推進管が軸方向に連結されて構成された管渠を地中に築造する工法である。
【０００３】
近年においては水平方向に曲進させる曲線施工が多くなっており、曲線部分の曲率半径が管径の１０倍以下であるような急曲線施工が要望されている。
【０００４】
従来の推進工法における曲線施工は、直径に対して長さの小さい推進管を使用し、図５に示すように軸方向に隣り合う推進管１，１の接合端面における上部及び下部に推進管端面間クッション材２を介在させ、この推進管端面間クッション材２を支点として推進管相互間の軸方向の角度を水平方向に変化させることによって曲線状の管渠を築造するようにしている。
【０００５】
また、推進工法では、最後部に連結した推進管１の後端面に押輪３を接合させ、該押輪３を介して元押しジャッキ４により推進させるようにしている。この元押しジャッキ４、４と推進管端面間クッション材２，２との週方向の位置関係は、図６に示すように、推進管端面間クッション材２，２は、水平方向に曲進する際の支点とする必要から、最後部推進管１の前端面の上下部分にあるのに対し、ジャッキ４，４は、作業性の必要から同推進管１の後端面の左右部分となっている。
【０００６】
このため、押輪３は剛性の高い構造の鋼製リングが使用され、これによって元押しジャッキ４よる押圧力が、推進管１の後端面前面に分散させるようにしている（例えば特許文献１，２，３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２２９３８９号公報
【特許文献２】特開２００４−１９２９９号公報
【特許文献３】特開２００８−１１１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の推進工法における曲線施工では、短い直線状の推進管を使用し、前後に隣り合う推進管の軸方向を少しずつ水平方向に変化させることによって管渠の曲線部分を形成させているが、この軸方向の変化を大きく取るために、隣り合う推進管の上下の位置にのみ推進管端面間クッション材を介在させ、推進力の伝達は推進管端面間クッション材を介してのみなされる。
【０００９】
また、元押しジャッキと推進管との間に介在させる押輪は、鋼材を使用した剛性の高いリング状のものを使用し、この押輪により、元押しジャッキの圧力を管壁に均等に作用させ、推進管へのダメージをなくするようにしている。
【００１０】
仮に推進時にひび割れ等が発生した場合には、押輪を重ねて使用するか、押輪の剛性を高めるかすれば、推進管へのダメージがなくなり、ひび割れの発生は防げるようにしていた。
【００１１】
しかし近年の急曲線推進施工では、推進管の元押しジャッキ付近で、推進時にひび割れが発生する事例が多く、この場合には、押輪を重ねるか、剛性を高くしても、解決できないことが多いという問題があった。
【００１２】
その理由は、急曲線用推進管では継手部の数を多くするために管径に比べて管長が短いケースが多いこと、及び曲線施工性を良くするために、推進管端面間クッション材を壁厚の全面に貼るのではなく、管の上下のみに貼るケースが多いことが、原因として考えられる。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題に鑑み、上述した急曲線推進施工において、管長の短い推進管を使用した場合においても、最後部の推進管にひび割れが生じないようにするための曲線推進工法及び該工法に使用する押輪の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、筒形の推進管を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材を介在させて順次連結させ、最後部の推進管を、該推進管の後端面に接合させたリング状の押輪を介して元押しジャッキにより、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させるようにした曲線推進工法において、前記元押しジャッキと、最後部の推進管との間に介在させる押輪の前端面に、前記推進管端面間クッション材に対応する上下位置に推進管加圧用の突起部を設け、該押輪の後端面を前記元押しジャッキにより押し出させることにより、該元押しジャッキからの推進力を、前記突起部を介して推進管に伝えことにより推進させることにある。
【００１５】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記押輪の突起部は、少なくともその前端面が推進管端面間クッション材をもって構成されていることにある。
【００１６】
請求項３に記載の発明の特徴は、筒形の推進管を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材を介在させて順次連結させ、最後部の推進管を、該推進管の後端面に接合させたリング状の押輪を介して元押しジャッキにより、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させるようにした曲線推進工法に使用する押輪において、前記推進管の端面とほぼ同径のリング状をした押輪本体部と、該押輪本体部の前端面に突設された一対の推進管押圧用凸部とを一体に有し、該推進管押出用凸部は、前記推進管端面間クッション材と対応する位置に設けられ、前記押輪本体部の後端面からの元押しジャッキによる押出力が、該推進管押出用凸部を介して伝達されるようにしたことにある。
【００１７】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項３の構成に加え、前記押輪の突起部は、少なくともその前端面が推進管端面間クッション材をもって構成されていることにある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、筒形の推進管を、その端面の上下部分に推進管端面間クッション材を介在させて順次連結させ、元押しジャッキにより、推進管軸方向に押し出すとともに、前記上下の推進管端面間クッション材部分を支点として互いに隣り合う推進管相互間の水平方向の向きを変化させることにより曲線推進させる曲線推進工法にあって、前記元押しジャッキと、最後部の推進管との間に介在させる押輪の前端面に、前記推進管端面間クッション材に対応する上下位置に推進管加圧用の突起部を設け、該押輪の後端面を前記元押しジャッキにより押し出させることにより、推進管端面間クッション材と元押しジャッキによって推進力を加える押圧位置とが、推進管週方向に互いにずれていた場合においても、最後部の推進管の後端面に加えられる圧力は、推進管端面間クッション材位置に対応する後端面に集中するため、推進管に生じるせん断応力は小さくものとなり、亀裂発生に至る最大応力を大きいものとすることができ、結果として亀裂を生じさせることなく急曲推進が可能となる。
【００１９】
また、本発明では、前記押輪の突起部を、少なくともその前端面が前記推進管端面間クッション材と同様のクッション材をもって構成させることにより、コンクリート製の推進管の後端面に不陸があっても、該端面と突起部とが点接触し、そこへの応力集中が防止され、亀裂発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る曲線推進工法における最後部の推進管押出部分の概略を示す部分縦断面図である。
【図２】同上の推進管端面間クッション材と押輪及び元押しジャッキの位置関係を示す分解斜視図である。
【図３】試験例における推進管本体の加圧状態を示すものであり（ａ）はケース１を、（ｂ）はケース２を、（ｃ）はケース３を示している。
【図４】図３に示すケース１〜３におけるひび割れ荷重を示すグラフである。
【図５】従来の推進工法における急曲線施工状態を示す部分縦断面図である。
【図６】同上の元押しジャッキと推進管端面間クッション材との円周方向の配置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に本発明の最良の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る曲線推進工法の施工状態を示している。図において符号１０は、曲線施工部分の推進管、１１は該推進管１０，１０......を連結した管渠を示している。
【００２３】
最後部の推進管１０の後端面には、押輪１２が当接され、その後面を元押しジャッキ１４，１４により所要数のストラット１３，１３......を介して推進方向に押し出すようにしている。元押しジャッキ１４は、立坑内に構築した反力受け１８に後端側を支持させている。
【００２４】
最先端部の推進管１０には図には示してないが先導掘削機が設置され、この先導掘削機によって掘削された空間内に推進管１０によって形成された管渠１１が押し出されるようにしている。
【００２５】
各推進管１０，１０間の継ぎ手部分は、図１に示す如く構成されている。即ち、各推進管１０のコンクリート製の推進管本体部１０ａの後端外周に、筒状のカラー１５が突設され、推進管本体部１０ａの前端には、前方側の推進管１０の前記カラー１５内に挿入される差し込み部１６が形成されている。
【００２６】
カラー１５の内周面と差し込み部１６の外周との間には、クリアランスが設けられ、その内部に止水パッキン１７が挿入され、これによって継ぎ手部分における管渠内外を止水している。また、このクリアランスを、両推進管１０，１０の軸方向の角度変化を許容できる大きさとしている。
【００２７】
差し込み部１６の前端面と、カラー１５内の推進管本体部１０ａとの間に推進管端面間クッション材２０が介在されている。この推進管端面間クッション材２０は、図２に示すように、例えば、半径方向線によって、端面を４等分した部分の内の上下一対の部分に設置され、互いに接合される推進管１０の何れかの端面に貼着されている。
【００２８】
この推進管端面間クッション材２０の厚さによって、図１に示すように曲線施工における曲率の許容範囲が定まる。即ち、或る外径の推進管を使用しての曲線施工に際し、上下配置の推進管端面間クッション材２０，２０を支点とし、前後の推進管１０，１０の中心線方向の角度を違えることによって曲率が定まるものであり、その際に、曲線の内径側の推進管端面間が接触するに至る限界が、この推進管端面間クッション材２０の厚さによって定まる。
【００２９】
押輪１２は、カラー１５内に挿入されて推進管本体部１０ａの端面に当接されている。この押輪１２は、リング状をした押輪本体部３０と、その前面に一体に突設した推進管加圧用の突起部３１，３１とから構成されている。
【００３０】
この突起部３１，３１は、前述した推進管端面間クッション材２０，２０と同様に、押輪本体部３０の前端面において、その半径方向の線を境にして、端面を４等分した部分の内の上下一対の部分に突設されている。
【００３１】
突起部３１，３１の前端面には推進管端面間クッション材２０と同様のクッション材３２が張り付けられている。このクッション材３２は、推進管本体部１０ａの後端面の不陸による点圧を防止するとともに、圧縮された際にそれ自体が変形して推進管１０に引張応力を作用させない硬さであること、即ち、厚さ方向に圧縮されることによって、その圧縮方向に直行する向きの変形が生じ、その変形によって推進管端面に引張力として影響を及ぼすことのない硬さであることが好ましい。
【００３２】
尚、この突起部は、上述のように押輪本体３０に鋼製の突起部３１を設け、その先端にクッション材３２を張り付ける他、突起部３１，３１全体を前述したクッション材をもって構成してもよい。
【００３３】
この突起部３１と、前述した推進管端面間クッション材２０とは、端面が互いに同じ形状となっているとともに、それらは推進管軸方向にあって互いに対応する上下の位置に設置されている。
【００３４】
なお、この実施例では、突起部３１及び推進管端面間クッション材２０の両端は推進管１０の半径方向の線に沿った向きとなっており、全体が扇形類似形状となっているが、この他両端が上下方向の互いに平行な向きとなっていてもよい。
【００３５】
このように、押輪１２に、推進管端面間クッション材２０，２０と軸方向に対応する位置に突起部３１，３１を設け、押輪１２を介して元押しジャッキ１４、１４により推進させることにより、元押しジャッキ１４と推進管端面間クッション材２０との円周方向の位置が対応していない場合であっても、元押しジャッキ１４，１４による押出力は、押輪の突起部３１，３１を介して推進管端面間クッション材２０，２０に対応する位置に加えられることとなり、この結果、最後部の推進管１０は、突起部３１の押圧位置と、推進管端面間クッション材２０からの反力位置とが、軸方向に一致することとなり、推進管１０のリング状の管壁には軸方向の圧縮力のみが作用し、せん弾力が小さいか、或いは作用しないものとなり、この結果、推進管１０にはクラックが生じ難い状態となる。
試験例
【００３６】
図３に示すように、ケース１〜３についての推進管押出時の加圧試験を行った。
【００３７】
ケース１は図３（ａ）に示すように、推進管本体部１０ａに相当するコンクリート製円筒体サンプル３５を使用し、該サンプル３５を推進管端面間クッション材２０，２０と、これに対応しない位置に押輪１２の突起部３１，３１との間で加圧した。
【００３８】
ケース２は同（ｂ）に示すように、上記サンプル３５を推進管端面間クッション材２０，２０と、これに対応する位置の突起部３１，３１との間で加圧した。
【００３９】
ケース３は同（ｃ）に示すように、突起部のない押輪本体３０のみと推進管端面間クッション材２０，２０との間で加圧した。
【００４０】
使用したサンプル３５は、内径φ３５０ｍｍ、管厚５０ｍｍであって、管長が１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍの３種類を使用した。
【００４１】
これらの、推進管に対し、上記ケース１〜３の加圧試験を行った結果、ひび割れが発生した荷重の関係は、表１に示す通りであった。この結果を図４にグラフに示す。
表１
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【００４２】
ケース１では、かなり小さな荷重でクラックが発生した。これは、梁の単純曲げ試験のような曲げ応力が管体の軸方向に発生すると考えられる。
【００４３】
ケース２では、ケース１に比べて著しくひび割れ発生の荷重が大きくなった。これは、管壁に対する載荷点が推進管軸方向に一致しているため、コンクリートに主として圧縮応力が作用するためと考えられる。
【００４４】
ケース３は、押輪の剛性が高くてコンクリートに均一な圧縮力が作用する場合であるが、実際にはケース１と同等程度のひび割れ荷重しか得られない結果であった。
【００４５】
この結果から、急曲線用推進管の押輪では、ケース３のように剛性が高くてコンクリートに均一な圧縮応力を作用させるものであっても、上下部分にのみクッション材を介在させた急曲線施工には不向きであり、ケース２が最良であることが判明した。
【符号の説明】
【００４６】
１０  推進管
１０ａ  推進管本体部
１１  管渠
１２  押輪
１３  ストラット
１４  元押しジャッキ
１５  カラー  
１６  差し込み部
１７  止水パッキン
１８  反力受け
２０  推進管端面間クッション材
３０  押輪本体部
３１  突起部
３２  クッション材
【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】
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【図６】
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