(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進施工中の推進管接続時に、先端の掘進機面板に作用する水圧や土圧によって、推進管列が発進立坑内に押し戻されるバッキングを防止する装置であって、
発進立坑内前方に、推進管の両側面に対向するように設置した一対の支持材と、
前記一対の支持材の内側に装備し、推進管の外周に沿って湾曲させた押さえ金具と、
前記一対の支持材を複数箇所で締め付ける緊張材と、
前記一対の支持材を推進方向の後方に移動しないように固定する固定材とにより構成されることを特徴とするバッキング防止装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバッキング防止装置を用いてバッキングを防止する推進管であって、
推進管後方の鋼製カラーの前方に前記支持材の押さえ金具が落ち込めるようにリング状に凹部を設けたことを特徴とするバッキング防止用推進管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に推進管等を埋設していく推進工法において、推進施工中の管接続時に推進管列が発進立坑側に押し戻されるバッキングを防止する装置と推進管に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
推進工法は、推進管列の先端に設置した掘進機の面板で前方の地盤を切削しながら、発進立坑内に設置した元押しジャッキで推進管列の後端を押圧することによって、掘進機及び推進管を所定の位置に埋設していく方法が一般に多く用いられている。推進施工中における推進管の据付けは、１本分の推進管の埋設が完了すると、元押しジャッキを縮小して推進管と元押しジャッキの間にできたスペースに次の推進管を据付け、据付けた推進管の後端を元押しジャッキで押圧することによって、前の推進管との接続を行う方法が用いられている。しかし、地下水圧や土圧の大きい土質条件下では、掘進機先端の面板に大きな水圧や土圧が作用し、元押しジャッキを縮小した時に、掘進機とともに後続する推進管列が後方の発進立坑側に押し戻されてバッキングが発生する。このため、次の推進管を据付けるスペースがなくなったり、発進抗口壁の止水ゴムが推進管の抜けによって反転して止水性がなくなり、地下水や土砂が立坑内に噴発するという問題が発生していた。
【０００３】
このため、推進管の両側面にアンカーボルトを埋め込み、発進立坑壁に設けた設けたアンカーとワイヤーや鋼材で緊結して固定することにより、アンカーボルトのせん断力によって推進管のバッキングを防止する方法が一般に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記したバッキング防止技術では、土被りが浅く、推進管の口径が小さい推進施工では、バッキング力が比較的小さいために、効果を発揮するが、推進管の外壁部にアンカーボルトを固定するためのアンカーを多数埋め込み設置する必要があり、推進管製作時の作業が複雑となる。また、推進施工時に於いても、元押しジャッキの縮小前に推進管外壁のアンカー部にアンカーボルトを取り付け、発進立坑壁に設けたアンカーとワイヤー等で緊結し、その後元押しジャッキを縮小して、その空間に次の推進管を吊り降ろし、前の推進管と接続後にワイヤーを取り外し、推進管外壁に取り付けたアンカーボルトを撤去するという繁雑な作業であり、推進管を埋設するためにかける時間を著しく少なくしていた。特に大口径の推進管であったり、比較的大きなバッキング力が作用する場合は、アンカーボルトの数が多くなり、アンカーボルトの設置、撤去に時間がかかり推進管の埋設にかける時間がとれないという問題も発生する。さらに、推進管外壁のアンカー部分に集中してアンカーボルトの力が作用するため、外壁を損傷するという問題も発生している。
【０００５】
このため、本発明は、推進管の外壁を損傷させることなく、推進管のバッキング防止を効率よく簡単に行えるバッキング防止装置およびバッキング防止用推進管を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、推進施工中の推進管接続時に、先端の掘進機面板に作用する水圧や土圧によって、推進管列が発進立坑内に押し戻されるバッキングを防止する装置であって、
発進立坑内前方に、推進管の両側面に対向するように設置した一対の支持材と、
前記一対の支持材の内側に装備し、推進管の外周に沿って湾曲させた押さえ金具と、
前記一対の支持材を複数箇所で締め付ける緊張材と、
前記一対の支持材を推進方向の後方に移動しないように固定する固定材とにより構成されるバッキング防止装置である。
また、前記に記載のバッキング防止装置を用いてバッキングを防止する推進管であって、
推進管後方の鋼製カラーの前方に前記支持材の押さえ金具が落ち込めるようにリング状に凹部を設けたバッキング防止用推進管である。
【０００７】
支持材は、押さえ金具で推進管の外周を圧接するために比較的強度を有していることが必要であり、Ｈ型鋼等による鋼材が使用される。支持材の長さは、推進管の上部で締め付けるために推進管の外径より長く製作されている。支持材に装備される押さえ金具は、推進管の外周に沿って湾曲して製作され、円周方向に所定の長さを持って支持材からの締め付け力を均等に分散させる。押さえ金具の接触面には、ゴム材を装着することによって大きな摩擦力を発生させることができる。
【０００８】
緊張材は、一対の支持材を内側に引張ることによって、推進管の外周を押さえ金具で締め付け固定する。緊張手段としては、ＰＣ鋼材等による緊張やチェーンブロック等による従来技術による装置を用いればよい。緊張材の設置箇所は、推進管の支障とならない上方と下方の２箇所に設けられる
【０００９】
固定材は、前記した一対の支持材が推進方向の後方に移動しないように、支持材の後方に配置されて固定されている。固定材の固定方法としては、発進立坑壁の後方から推進管の両側面に支持材によって支持する方法や発進立坑壁の前方に設けたアンカーによって支持する方法等を採用すればよい。固定材としては、比較的大きなバッキング力を支持する必要があり、強度のあるＨ型鋼材等が用いられる。
【００１０】
推進管の後方に設けられる凹部は、鋼製カラーの内面に内接するようにリング状の筒体を溶接して製作してもよいし、鋼製カラーを加工した一体構造としてもよい。凹部を有したバッキング防止用推進管としては、鉄筋コンクリート管に限らず合成鋼管、鋼管等の全ての推進管材に使用できる。
【００１１】
１本分の推進管の推進施工が完了すると、支持材の上部に装備したＰＣ鋼材等の緊張手段で一対の支持材を内側に引張ることによって、推進管の外周を押さえ金具によって締め付ける。このため、推進管は押さえ金具の摩擦力によって拘束されて保持固定される。そして、元押しジャッキを縮小させて、推進管の後端と元押しジャッキの頭部の間にスペースを確保して、次の推進管を吊り降ろし設置する。据付が完了して次の推進管の後端を元押しジャッキで加圧して推進管の接続が完了すると、支持材の緊張手段が開放されて推進管の拘束はなくなる。そして、次の推進管の推進埋設が再開される。さらに、推進管の後方に凹部を設けることにより、推進管を固定保持する力が摩擦力とせん断力とになり、非常に大きなバッキング防止力を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を基に説明する。図１は、本発明のバッキング防止装置を説明する正面図である。発進立坑内に据え付けられた推進管１は、推進管１の両側面の下方に設けた一対のレール材８により支持固定されて、計画した方向に推進埋設されていく。推進管１の両側面には、推進管１の外径よりも高くした一対の支持材２が設置されている。一対の支持材２の内側には、推進管１の外周に沿うように湾曲させた押さえ金具３が装備されている。一対の支持材２の後方の上部には、固定材６が支持材２に当接するように設置され、その両端は発進立坑壁１８に固定されている。支持材２の後方の下部には、固定材６が支持材２に当接するように設置され、その両端は、発進立坑壁１８とレール材８に固定されている。一対の支持材２の上下には、支持材２を貫通してＰＣ鋼材等の緊張材４が設置され、その両端はナット等の固定具５によって固定されている。上部の緊張材４の一端に、支持材２と固定具５の間に緊張ジャッキ７を装備することによって、効率良く緊張材４を締め付けたり、緩めたりすることができる。
【００１３】
本実施形態では、緊張材４の締め付けに緊張ジャッキ７を使用する方法を開示したが、両端の固定具５を直接締め付けたり、緩めたりする方法を用いることも可能である。
緊張材４は、事前に算定されたバッキング力に合わせて使用本数や口径を変化させる。
【００１４】
一対の支持材２や固定材６は、大きなバッキング力に耐えるために、比較的強度のあるＨ型鋼等の鋼材が使用される。
【００１５】
一対の支持材２に装備される押さえ金具３の推進管１と当接する部分には、ゴム材を装着することによって、支持材２からの緊張力の伝達を均等にしたり、推進管１との摩擦力を増加させることができる。
【００１６】
図２は、本発明のバッキング防止装置を説明する平面図である。発進立坑の前面に設けられた発進坑口壁９の後方には、推進管１の両側面に対向するように一対の支持材２が設けられている。一対の支持材２には、支持材２を貫通して両端を固定具５で 固定した緊張材４が設けられている。一対の支持材２の後方には、支持材２に当接するように固定材６が両側の発進立坑壁１８に固定されている。固定材６の両端部には、発進立坑壁１８から固定材を支持する補強材１９が取り付けられている。
【００１７】
固定材６の補強として、発進立坑壁１８から斜めに補強材１９を設ける実施形態を開示したが、バッキング力が非常に大きい場合には、発進立坑壁１８の後方から固定材６まで複数本の押さえ材を延長して支持する方法を用いることも可能である。
【００１８】
次に本装置を用いた推進管のバッキング防止方法について説明する。１本分の推進管１が推進施工が完了すると、元押しジャッキ１０は伸長させたままで推進管１の後端面を支持して、支持材２に設けた緊張ジャッキ７を伸長させて、一対の支持材２を内側に引張る。支持材２の締め付けにより、押さえ金具３は推進管１の外周に密着して推進管１を保持固定する。そして元押しジャッキ１０を縮小させて、推進管１の後端と元押しジャッキ１０の頭部の間にスペースを確保する。そのスペースに次の推進管１を吊り降ろし設置する。
推進管１の設置が完了すると、次の推進管１の後端を元押しジャッキ１０で加圧して、前の推進管１の後端面と次の推進管１の前端面を当接させて推進管１の接続を完了すると、支持材２の緊張ジャッキ７を縮小させて支持材２を緩めて、推進管１を開放する。そして次の推進管１の推進埋設が再開される。
【００１９】
図３は、本発明のバッキング防止用推進管を説明する縦断面図である。鉄筋コンクリート造の推進管１後端の外周面に固設されている鋼製カラー１２の前方にリング状の凹部１３が設けられている。凹部１３の構成は、鋼製カラー１２に内接するようにリング状の凹部筒体１４を溶接等によって固定し、前記凹部筒体１４の前面には鋼製カラー１２と同径の前部筒体１５を被せて溶接等で固定して製作されている。リング状の凹部１３の幅は、支持材２に装備されている押さえ金具３がはまりこむ大きさとなっている。
【００２０】
本実施形態では、鉄筋コンクリート造の推進管１について開示したが、鉄筋コンクリート管に限らず、合成鋼管や鋼管等の推進管材に採用することも可能である。
【００２１】
図４は、凹部を詳細に説明する縦断面図である。コンクリート造の推進管１後端の外周面に固設される鋼製カラー１２は、次の推進管１の前端部が嵌挿できるように一定長だけ後方に突き出している。推進管１のコンクリート部に固設される前方の鋼製カラー１２部には、鋼製カラー１２に内接するようにリング状の凹部筒体１４が溶接されている。凹部筒体１４の前端の外周には、鋼製カラー１２と同径の前部筒体１５を被せて溶接し、鋼製カラー１２と前部筒体１５の間に凹部１３を形成している。凹部１３には、支持材２の押さえ金具３がはまりこんでいる。凹部筒体１４の内周面には、凹部筒体１４をコンクリートに固着させるリング状のアンカー筋１７と止水性を保持させるリング状の埋め込み用止水材１６が設けられている。
【００２２】
本実施形態では、凹部１３の形成をリング状の筒体を組み合わせることで説明したが、鋼製カラー１２とを一体化させて、１枚の鋼材で加工して製作させることも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のバッキング防止装置により、一対の支持材の上部で緊張材を緊張したり、緩めたりするだけで推進管を保持固定したり、開放したりでき、従来技術のように複数本のアンカーボルトを設置したり撤去する繁雑な作業がなくなり、非常に効率の良い、バッキング防止作業が行えるようになった。また、比較的大きなバッキング力が作用する場合には、バッキング防止用推進管を併用して用いることによって、バッキング防止力を摩擦力と推進管に設けた凹部のせん断力とで得ることが可能となり、安全生に優れたバッキング防止ができる。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバッキング防止装置を説明する正面図である。
【図２】本発明のバッキング防止装置を説明する平面図である。
【図３】本発明のバッキング防止用推進管を説明する縦断面図である。
【図４】凹部を詳細に説明する縦断面図である。
【符号の説明】
１              推進管
２              支持材
３              押さえ金具
４              緊張材
５              固定具
６              固定材
７              緊張ジャッキ
８              レール材
９              発進坑口壁
１０            元押しジャッキ
１１            支圧壁
１２            鋼製カラー
１３            凹部
１４            凹部筒体
１５            前方筒体
１６            埋め込み用止水材
１７            アンカー筋
１８            発進立坑壁
１９            補強材
【図１】
0003751222.tif 000002
【図２】
0003751222.tif 000003
【図３】
0003751222.tif 000004
【図４】
0003751222.tif 000005