JPH0354760B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、上水道管、下水道管、ガス管、ケー
ブル管などの管体を、地中に推進設置する場合に
おいて、推進時における破損から防止しつつ、一
回で従来よりも長距離に亘つて推進を容易にし、
かつ曲線状の推進も可能とした地中管体の推進方
法に関するものである。

「従来の技術」 一般に、予め成型加工された比較的小口径の管
体を、地表を開削しないで設置する場合には、こ
の管体の体積に相当する土砂を排除しながらジヤ
ツキの推進力で前進させる方法がとられるが、そ
れには従来はつぎのような方法があつた。

すなわち、第７図は、先端の掘削機１で土砂を
排除しながら、立坑２に設置した元押しジヤツキ
３により管体４を推進する方法である。

第８図は、ポリエチレン管、塩ビ管などのよう
な軟質の管体４を設置する場合を示し、この軟質
管体４の内側に別個の剛性の高い押込み管５を嵌
合して２重管となし、先端の係止部６に係止しつ
つ、立坑２の元押しジヤツキ３による押進力を加
えて推進する方法である。

第９図は、予め細孔７をボーリングしてワイヤ
８を貫通させ、一方の立坑２ａ内で、ワイヤ８の
先端を管体４の基部に係止し、他方の立坑２ｂの
ジヤツキ３でそのワイヤ８を引張つて管体４を推
進して設置する方法である。

第１０図は分割した管体４…相互の間にジヤツ
キ９…を介在させ、内部の土砂を排除しながら管
体４を押進めるが、このとき推進する管体４と、
反力として利用する管体群４…の周面摩擦抵抗力
の差を利用して１管体４ずつ推進する方法であ
る。

「発明が解決しようとする問題点」 管体４を地中で推進するためには第１１図に示
すように、推進力Ｐが１回当りの推進長Ｌの周面
に生じる摩擦抵抗力Fuと先端抵抗力Ｇの合計に
打勝つことが必要である。もし、第１２図のよう
に、推進力Ｐが小さいと管体４は地中を前進しな
い。これを改善しようとして第１３図のように、
管体４の断面許容耐力以上に大きくすると、ジヤ
ツキに接する部分１０が破損して前進させること
ができない。したがつて、実際の施工では管体の
許容耐力、管体の基部に配置可能な元押しジヤツ
キ能力、設置すべき地盤の摩擦抵抗力などを勘案
して１回当りの推進長を決定していた。

しかるに、従来の方法のうち、第７図に示す方
法は元押しジヤツキ３を設置する場所が管体の基
部の１個所に限定されるために推進力に限度があ
り、また、例え可能であつても、管体の許容耐力
から制約を受けるため、管体の材質によつては推
進力に限度が生じるという問題があつた。

第８図に示す方法では、外側の軟質管体４を、
内側の剛性の高い押込み管５に与えた元押しジヤ
ツキ３の推力で引張るために、軟質管体４の座屈
は防止できるものの、押込み管５に加える推進力
は立坑２での１個所に限定されるために１回で推
進できる距離は第７図の場合と同様短かいという
問題があつた。

第９図に示す方法は、前方から引張る方法であ
つて、加力点が１個所であるため、推進精度は事
前に行なうボーリング精度に左右されるととも
に、管体４へ加える推進力とその限界については
第７図と同様の問題があつた。

第１０図に示す方法は、分割した管体４…相互
間にジヤツキ９…を配置する作業のため内部に人
間が入らなければならず、したがつて管体４…の
内径が約70cm以上に限定され、また、ジヤツキ４
…を取去つた後の継目部分の連結や防水対策に多
大な手間と費用を要するという問題があつた。

「問題点を解決するための手段」 本発明は以上のような問題点を解決するために
なされたもので、管体の基端を元押しジヤツキで
押圧しつつ、この管体内に挿入した細い押込管の
先端の土砂を排除し、地中に前記管体を推進設置
し、推進完了後に新たな管体と押込管とを順次元
の管体と押込管の基端にそれぞれ一体に連結する
とともに、前記押込管は所定の間隔毎に独立して
推進可能な中押し推進装置を装着したものを連結
し、これら複数の中押し推進装置の先端を前記管
体の内壁に係止しつつ前記複数の中押し推進装置
を同時に作動してそれぞれの押込み力を連結され
た管体に所定間隔で分散して付与しながら管体を
推進し、推進完了後押込み管を引抜いて管体を地
中に設置することを特徴とする地中管体の推進方
法である。

「作用」 所定の間隔で中押し推進装置を装着した押込み
管を、推進しようとする管体の内空に挿入するこ
とにより、押込み管耐力範囲内の任意の大きさの
推進力を任意の位置で加えることが可能となり、
１回当りの推進限界長さを従来工法よりも少なく
とも２倍以上に伸ばすことが可能になる。この押
込み管は管体をそのまま残して引抜いて中押し推
進装置の増加ができるため、従来工法のように、
推進不能事態に対して新規に立坑を掘つて再度推
進し直すような煩しさが全くない。押込み管や中
押し推進装置は繰返し使用できるため、立坑数の
減少、推進機械の移動回数の減少による工費の低
下が可能である。さらに、中押し推進装置を所定
の間隔に分散配置したことで、円弧状の管体であ
つても常に接線方法の推進力を与えることができ
るようになり、従来の推進工法では不可能とされ
ていた曲線状の施工も可能になる。この場合、押
込み管は推進管体に合せて曲線状に変形するが、
適切な間隔で間隔保持材を介在させることによつ
て管体と押込み管の間隔は一定に保たれるととも
に、この間隔をオイラー曲線理論でいうｌ／ｒ
（ｌは有効座屈長、ｒは断面２次半径）に合せて
定めることで必要な推進力を加えても座屈せず、
かつ荷重を端部まで滑らかに伝達することができ
る。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。

第１図において、１１…は管体で、この管体１
１…は例えば１本が直径（d₁）30cm、長さ（l₁）
１〜２ｍであり、これらが順次連結されて地中に
推進設置される。この管体１１の中空部には、例
えば直径（d₂）10cm、長さ（l₂）１〜２ｍの押込
み管１２…が順次連結されて配置される。この押
込み管１２…には、所定間隔（Ｌ）例えば30〜50
ｍ間隔毎に中押し推進装置としての中押しジヤツ
キ１３…が装着され、さらに先端には土砂排除装
置１４が取付けられている。この土砂排除装置１
４は従来から用いられている回転掘削方式、打撃
掘削方式、圧密貫入方式などの他、圧搾水を噴射
して土砂をスラリー状にして掘削する方式であつ
てもよい。前記押込み管１２と管体１１との間に
は、間隔保持材１５…が所定間隔（l₃）例えば50
〜100cm間隔毎に嵌合されている。

１６は立坑で、この立坑１６には、反力板１７
に密着して、前記中押しジヤツキ１３…の全推進
力の合計反力を受ける反力装置１８の元押しジヤ
ツキ１９が設けられ、この元押しジヤツキ１９の
先端が、前記押込み管１２の基端部に密着して押
圧する。なお、管体１１の基端部は、レール２０
を移動する滑車２１に載せられつつ推進される。

前記押込み管１２に装着された中押しジヤツキ
１３…を第２図によりさらに詳しく説明する。前
記押込み管１２…は一定長（l₂）のものを順次連
結するが、その中の１つに、中押しジヤツキ１３
…が取付けられている。この中押しジヤツキ１３
…は押込み管１２の外周に、例えば90度間隔でピ
ン２２…により４個取付けられている。この中押
しジヤツキ１３の先端には、管体１１との係止装
置２３に設けられている。この係止装置２３は、
係止爪体２４が連結片２５によりやや揺動可能に
設けられ、この係止爪体２４は、押込み管１２に
遊嵌したリング２６との間のコイルばね２７によ
つて常時管体１１側へ付勢されている。また、前
記管体１１…のうち、特にジヤツキ１３…の位置
には、前記係止爪体２４との係合するための係合
凹溝２８を形成した機械的強度の大きな係合管体
２９が螺合されている。

前記間隔保持材１５は、第２図および第３図に
示すように、前記押込み管１４を通す孔３０を有
するとともに、外周には管体１１の中空部に挿入
された給水管３１…等を通し切欠３２を有し、か
つ、外周縁は、傾いたときでも円滑に間隔を保持
するために円弧状に形成されている。材料は、ナ
イロンのような摩擦抵抗の少ないものが用いられ
る。そして、押込み管１２の外周のストツパ３
３，３３に位置保持されつつ、やや傾くことがで
きるように間隙をもつて遊嵌する。すると、管体
１１と押込み管１２との間隔を保持しながら、管
軸方向の移動が阻害されず、かつ管体１１、間隔
保持材１５、押込み管１２が互いに接触したまま
でも摩擦損失が少なくなる。

以上のような構成において、立坑１６の滑車２
１に推進すべき管体１１を装着するとともに、こ
の管体１１の中空部に位置して押込み管１２を装
着する。この押込み管１２の基端部は管体１１の
基端部より常にやや後方ち突出して装着される。
さらにこの押込み管１２の先端に土砂排除装置１
４が取付けられる。また、この土砂排除装置１４
には、例えば掘削した土砂をスラリー状にして排
出する排出管３４、圧搾水の給水管３５…などが
連結される。

まず、立坑１６内の元押しジヤツキ１９で押圧
しつつ土砂を排除し、管体１１を土中へ推進す
る。最初の管体１１の推進が完了すると、滑車２
１を元へ戻し、新たな管体１１をねじ込みによつ
て取付けるとともに、所定間隔で間隔保持材１５
を取付けた押込み管１２をねじ込みによつて連結
して再び推進する。

ある距離、例えば数十ｍ推進したところで、管
体１１には、係合管体２９が螺合され、また押込
み管１２には中押しジヤツキ１３…を取付けた押
込み管１２が連結されう。そして、この中押しジ
ヤツキ１３…を作動させると、先端の係止爪体２
４…がコイルばね２７で管体１１の内壁側へ押圧
されながら進出し、係合管体２９の係合凹溝２８
…に係止される。さらに中押しジヤツキ１３を土
砂排除に同期して作動させると、その反力を立坑
１６の反力装置１８の元押しジヤツキ１９で受け
て管体１１は前進する。さらに管体１１…と押込
み管１２…を順次連結して前進し、最初の中押し
ジヤツキ１３…からの距離が30〜50ｍ程度になる
と、再び中押しジヤツキ１３…付き押込み管１２
と係合管体２９を連結して前進する。この動作を
繰返して所定長になるまで推進する。

前記実施例では、管体１１と、押込み管１２の
中押しジヤツキ１３との係止を、係止爪体２４と
係止凹溝２８にて行つたが、これに限られるもの
ではなく、第４図に示すようなタイヤ膨張方式、
第５図および第６図に示すようなシリンダグリツ
パ方式とすることができる。すなわち、第４図の
タイヤ膨張方式は、中押しジヤツキ１３…の先端
の支台３７上に、水圧、油圧、空圧などで膨張す
るタイヤ３８…を複数列並べ、タイヤ３８…と管
体１１の内壁の摩擦で係止するものである。ま
た、第５図および第６図のシリンダーグリツパ方
式は、中押しジヤツキ１３…の先端に、グリツパ
ジヨツキ３９…で広げられる鋼とゴムからなるグ
リツパリング４０…を設け、このグリツパリング
４０…と管体１１の内壁の摩擦で係止するもので
ある。

前記実施例では、１本の管体１１の長さを１〜
２ｍとしたが、さらに長いものを用いることがで
きる。また、この管体１１の材質は、鋼管やコン
クリート管のような剛体管でも、また、ポリエチ
レン管、塩ビ管のような軟質管であつても推進で
きる。

前記実施例では、水平かつ直線的な推進の場合
を説明したが、これに限られるものではなく、
縦、横、斜方向の何れの方向でも推進できる。ま
た、押込み管１２の頭部の土砂排除装置１４が首
振りできるものである場合には、曲線的な推進も
可能である。

「発明の効果」 (1) 管体を破損することなく、１回当りの推進限
界長さを従来工法よりも少なくとも２倍以上に
伸ばすことができる。

(2) 立坑の掘削数を必要最小限とすることができ
る。

(3) 押込み管や中押しジヤツキの繰返し使用が可
能で工費の低下となる。

(4) 中押しジヤツキを分散配置したので、直線管
体のみならず、円弧状管体でも常に接線方向に
推進力を与えることができ、曲線推進も可能で
ある。

(5) 間隔保持材を介在することにより、特に曲線
推進の際の座屈を防止でき、荷重を先端まで伝
達できる。

(6) 中押し推進装置は個々に独立して作動して押
圧するので、地中に埋設すべき管体が順次一体
に連結されたものであつても全体に均一な押込
み力を管体に与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による地中管体の推進方法を説
明するための全体の断面図、第２図は中押し用の
推進装置の拡大断面図、第３図は第２図における
Ａ−Ａ線の断面図、第４図はタイヤ膨張方式を説
明するための断面図、第５図はシリンダーグリツ
パ方式を説明するための断面図、第６図は第５図
におけるＢ−Ｂ線断面図、第７図、第８図、第９
図および第１０図はそれぞれ従来の推進方法を説
明するための全体の断面図、第１１図、第１２図
および第１３図はそれぞれ推進作用を説明するた
めの説明図である。 １，１４……土砂排除装置、２，１６……立
坑、３，１９……元押しジヤツキ、１３……中押
し推進装置（中押しジヤツキ）、１５……間隔保
持材、１８……元押し推進装置、２３……係止装
置、２４……係止爪体、２７……コイルばね、２
８……係合凹溝、２９……係合管体、３８……タ
イヤ、３９……グリツパジヤツキ、４０……グリ
ツパリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管体の基端を元押しジヤツキで押圧しつつ、
   この管体内に挿入した細い押込管の先端の土砂を
   排除し、地中に前記管体を推進設置し、推進完了
   後に新たな管体と押込管とを順次元の管体と押込
   管の基端にそれぞれ一体に連結するとともに、前
   記押込管は所定の間隔毎に独立して推進可能な中
   押し推進装置を装着したものを連結し、これら複
   数の中押し推進装置の先端を前記管体の内壁に係
   止しつつ前記複数の中押し推進装置を同時に作動
   してそれぞれの押込み力を連結された管体に所定
   間隔で分散して付与しながら管体を推進し、推進
   完了後押込み管を引抜いて管体を地中に設置する
   ことを特徴とする地中管体の推進方法。 ２ 中押し推進装置として、１個所に複数個ずつ
   設けたジヤツキを用いる特許請求の範囲第１項記
   載の地中管体の推進方法。 ３ 押込み管を、管体とは独立して立坑内の反力
   装置で支持し、再挿入と撤去を行う特許請求の範
   囲第１項記載の地中管体の推進方法。 ４ 押込み管と管体との間に、所定間隔で座屈防
   止用の間隔保持材を配置して推進する特許請求の
   範囲第１項記載の地中管体の推進方法。