JPH04131497A - 管渠築造工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野１ 本発明は管渠築造工法に関するものである。

ｒ従来の技術」 従来、上下水道の管渠築造工法として、シールド掘進機
を使用して、常法によって掘削した一次覆工施工済トン
ネルＴ内に、合成樹脂管を５同心状に収納し、この合成
樹脂管５と一次覆工のセグメントリング２との間の隙内
にモルタルＭを注入・充填するようになしたものが知ら
れている。

「本発明が解決しようとする課題点ｊ 上記従来の管渠築造工法の目的の一つには、内周面が平
滑な合成樹脂管を使用することで、粗度係数を低減させ
て小断面積の管渠で大きな流下能力を確保することにあ
る。

しかし、従来の管渠築造工法は、合成樹脂管を同心状に
収納するための位置調整用ジヤツキの差入空間が必要な
ことからして、−法覆工の内周面と合成樹脂管の外周面
との間隙は３００〜４００ｍｍ（実際の施工例で最小の
場合でも２２０ｍｍ）が必要となり、大径な一次覆工施
工済トンネルを掘削する必要性があるという欠点を有し
ているそして、近時の都市化、交通量の増加等の急激な
社会情勢の変化からして、管底位置が拘束された管渠を
築造する必要性も多く存在しており、このように管底位
置が拘束されている場合で、シールド施工に必要な土か
ぶりを考慮すると、−法覆工施工済トンネルの径が無制
限に確保できるとは限らず、計画水量の確保が困難な施
工条件が存在する。

「目的」 そこで、本発明は上記に鑑みなされたもので、制約され
た内径の一次覆工施工済トンネル内に可能なかぎり大径
な合成樹脂管を収納できる管渠築造工法を提供すること
を目的としたものである。

「課題を解決するための手段Ｊ 上記の目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨とする本
発明の構成は前述課題を解決するために、シールド掘進
機を使用して、常法によって掘削した一次覆工施工済ト
ンネルＴ内に、合成樹脂管を５同心状に収納し、この合
成樹脂管５と一次覆工のセグメントリング２との間の隙
内にモルタルＭを注入・充填するようになした管渠築造
工法において、 所定長の合成樹脂管５を、トンネルＴ内の所定位置に搬
入するに際し、該合成樹脂管５の下方にトンネル軸方向
に複数個のエアージヤツキエレメント７ａ、７ｂを有し
たエアージヤツキ７．７を差込み、各エアージヤツキエ
レメント７ａ、７ｂの夫々の空気圧大量をＨ整して該合
成樹脂管５の軸をトンネル軸と合致させるようになした
ことを特徴とする技術的手段を講じたものである。

「作用Ｊ それ故、本発明管渠築造工法は、エアージヤツキ７は通
常のジヤツキと相違して非常に薄（て充分なストローク
が確保でき、最低合成樹脂管５をエアージヤツキエレメ
ント７ａ、７ｂで四点支承するため、該合成樹脂管５の
位置調整が容易・確実に行える作用を呈し、かつ、各エ
アージヤツキエレメント７ａ、７ｂへは夫々空気を圧入
するための耐圧ホースを速結すればよいため、狭隘なス
ペースでのジヤツキ操作より開放される作用を呈する。

「実施例Ｊ 次に、本発明の実施例を添附図面に従って説明すれば以
下の通りである。

第一工程として、シールド掘進機を使用して、常法でセ
グメントリング２で一次覆工したトンネルＴを築造する
。

この第一工程は、各種従来工法で行われることは熱論で
あるが、前述した様に管底位置に制約があり、土かぶり
が浅い場合は、正確な土庄管理を行う必要性があり、本
実施例では気泡シールド工法を採用し、気泡の持つ圧縮
性で切羽圧の変動を低減させ、掘削土の流動性と止水性
とを向上させながら切羽を乱さない安定した掘進を行っ
た。

また、本実施例では、シールド機の沈下、隆起を最小限
とし、−法覆工したトンネルＴの仕上り精度を向上させ
るため、シールド機（図示せず）の仕様は以下の通りと
した。

ａ１面板構成 １、土圧を均一に取り込むため、４スポークタイプ状を
使用し、外周部での掘削土呑込み不良を解消した。

２、切羽土圧のチャンバ内への伝達を考慮してスリット
幅を大きくした形状を採用し、開口率を３８．６％とし
た。

３、停止時および緊急時の切羽保持を考慮して面板構造
を採用した。

ｂ、気泡吐出口の構成 １、チャンバ内に一様に気泡材料が行きわたるように、
カッタースポーク全面に４か断気泡吐出口を設けた。

２、掘削土の排出抵抗を少な（するため、スクリューコ
ンベアケーシング側面に２か断気泡吐出口を設けて、ス
クリューコンベア内に気泡材料を注入するようになした
。

３、シールド機本体の天端に３か断気泡吐出口を設けて
、気泡材料を切羽クラウン部をめがけて吐出し、該気泡
材料をシールド機と他山との潤滑材として利用し、かつ
、この気泡吐出口は切羽崩壊持の薬液注入孔を兼ねるよ
うになしなまた、本実施例では裏込注入に際して、通常
。

セグメントの中央に設けられるグラウト孔を掘進後方側
にずらして設け、グラウトの早期充填を計り、かつ、グ
ラウト注入を注入圧と注入量との両面から管理した。

さらに、本実施例では、シールド掘進に際してジャイロ
コンパスを使用して掘進方向制御を行い、水平、垂直蛇
行を可能な限り最小限にとどめ、続く工程に充分な掘進
精度を得るようになした。

なお、この第一工程によって築造したセグメントリング
２の外径３８１０ｍｒｎで、二次覆工のための有効空間
径は３５５４ｍｍであった。

そして、本発明実施例は第二工程として、上記トンネル
Ｔ内の底部に、その軸方向に平行な一対のレール３を敷
設する。このレール３は従来公知なものを使用すればよ
いが、本実施例では９０Ｘ９０ｍｍのアングル材を使用
しセグメントリング２にレールゲージ７６２ｍｍで溶接
固定した。

次いで、第三工程として、上記レール３に案内されて移
動する搬入台車４上に、前後一端側の内周側に拡径部５
ａを前後他端側の外周側に上記拡径部５ａ内にパツキン
６を介して止水性を保って挿入できる縮径部５ｂを有し
た所定長の合成樹脂管５を搭載して、トンネルＴ内の所
定位置に該合成樹脂管５を搬入する。

上記、合成樹脂管５は、第一工程で築造された一次覆工
したトンネルＴの有効空間径が３５５４ｍｍであるのに
対し、外径３３２８ｍｍ（内径３２００ｍｍ）のＦＲＰ
−Ｍ管（硬質塩化ビニールバイブ）を使用したため、計
算上は左右に１１０ｍｍのスペースを有することになる
。しかし、実際には、トンネルＴ内には照明設備、動力
設備、後述モルタルＭ注入管等が存在するため使用でき
るスペースはごく限られたものとなる。

そこで、本実施例においては、第６図および第７図に最
も明らかに示すごとき、超薄型の搬入台車４を用意した
。すなわち、この搬入台車４は枠体４１の四隅に水平方
向の転車支持軸４２を夫々６設し、この転車支持軸４２
にベアリング４３を介して枠体４１の側方に位置する転
車４４を回転自在に支承してなる。なお、４５は縦軸４
６によって枠体４１に回転自在に支承されたサイドロー
ラで、このサイドローラ４５がレール３の内側側面に添
って転動することで脱線が防止されるようになしである
。また、４７は合成樹脂管５の支承板、４８は該搬入台
車４を他走させる図示しないバッテーリロコとの連結用
孔を示すものである。

なお、この搬入台車４は枠体４工の側方に水平方向の転
車支持軸４２支承される転車４４を設けて薄型化した他
、前述レールゲージを最低限に設定し、さらに、枠体４
１の中央部位は合成樹脂管５の周面湾曲に合わせて凹状
に湾曲して狭隘なスペースで合成樹脂管５を搬入できる
ようになした。

また、上記合成樹脂管５は、前後一端側の内周側の拡径
部５ａと、前後他端側の外周側の縮径部５ｂとを、該合
成樹脂管５の肉厚である６４ｍｍの範囲内で加工し、継
手部の外径を一般部と同一にして狭い空間における据付
けを容易にし、また、この継手部には曲線部に対処可能
なりリアランスを設定した。なお、該合成樹脂管５は４
０００ｍｍの長さのものを使用して重量は５２５０Ｋｇ
であった。また、前記パツキン６にはモルタルＭ注入時
の圧力に耐え得るものを使用することは熱論である。

また、上記合成樹脂管５を搬入する際に、搬入前方に既
に既設の合成樹脂管５が位置している場合は、新たに搬
入する合成樹脂管５はその先端を既設合成樹脂管５の後
端直後に位置させ、後で最終据え付は位置に押し込むよ
うになすか、あるいは前後一端側の内周側の拡径部５ａ
と、前後他端側の外周側の縮径部５ｂとを挿入しあう最
終据え付は位置にまで搬入するようになすかのいずれで
もよく、実際には、搬入台車４の乗せた状態で後者の最
終据え付は位置まで搬入した。

そして、本発明の主要部をなす第四工程として、上記合
成樹脂管５の下方でレール３の左右両側に、トンネル軸
方向に複数個のエアージヤツキエレメント７ａ、７ｂを
有したエアージヤツキ７゜７を差込み、各エアージヤツ
キエレメント７ａ。

７ｂに夫々空気を圧入して合成樹脂管５を搬入台車４よ
り浮上させ搬入台車４を取出すとともに、空気圧入量を
調整して該合成樹脂管５の軸をトンネル軸と合致させる
。

上記、エアージヤツキ７．７も前述した搬入台車４と同
様に超薄型のものが必要で、通常の油圧ジヤツキで大き
な積載荷重を有するものは合成樹脂管５の下方に差込む
ことができず、また、通常のメカニカルジヤツキでは狭
い空間での作業が困難なため、第８図および第９図に最
も明らかに示すごとく、超薄型のエアージヤツキ７を用
意した、すなわち、このエアージヤツキ７は、上部開口
状の長方形受箱７１内の両端側内に、ホイール７２にタ
イヤ７３を嵌着したものを横倒し状に収納してジヤツキ
エレメント７ａ、７ｂとなし、このタイヤ７３の上方に
向（側面を直接または図示しない架台板を介して荷重受
面として使用するようになしである。そして、図から必
ずしも明確ではないが、上記タイヤ７３には耐圧ホース
連結口が設けられ、この耐圧ホースには図示しない圧力
空気供送源の掃き出し口、別途排気口とに切り換えるこ
とのできる切り換え弁等を配設して、夫々のジヤツキエ
レメント７ａ、７ｂ内の圧入空気量が調整できるように
なしである。具体例として外径４５０　ｍ　ｍで強度６
プライのタイヤ７３を使用したところストロークは５〜
１７ｃｍで、−ジヤツキエレメントあたり３ｔの積載能
力を有した。なお合成樹管５の先端が既設の合成樹脂管
５の後端に挿入されていると、該合成樹脂管５を搬入台
車４より無制限に浮上されることは不可能であるが、前
述模した通り、この浮上とは必ずしも、合成樹脂管５と
搬入台車４との間に空間を生ぜしめる必要性は無く、ま
た、新たな合成樹脂管５の後端側（搬入始端側）を大き
く浮上させて搬入台車４を取り出すことも可能である。

また、第８図中、７４は把手棒を示すものである。

そして、第五工程として、上記合成樹脂管５の下方に位
置保持用の貰物８，８．８・・・を配して、各エアージ
ヤツキエレメント７ａ、７ｂ内の空気を抜きエアージヤ
ツキ７．７を取出すとともに、合成樹脂管５の上には両
端をセグメントリング２の下部に固定する浮上防止Ｕバ
ンド９を配して、該合成樹脂管５を固定する。

上記Ｕバンド９は平鋼等を使用し、その両端をセグメン
トリング２の下部に溶接固定通して充分な固定を計った
。

そして、第六工程として、セグメントリング２と合成樹
脂管５との間隙内にモルタルＭを注入する。

上記モルタルＭの注入には、直径４０ｍｍの硬質塩化ビ
ニールバイブを注入管として使用し、従来公知なモルタ
ル圧送装置（図示せず）より、クレーサンドエアモルタ
ルを注入した。なお、モルタルＭの注入に際して、合成
樹脂管５は充分に固定しであるので変位の心配は無いが
、浮力による合成樹脂管５の変形のおそれがあるので、
上部注入と上部注入とを所定の時間間隔をおいて行った
「発明の効果ｊ 本発明は上記のごときであるので、セグメントリング２
と合成樹脂管５との間隙が従来に比較して大幅に減少で
き、これを第１０図によって具体的に説明すると、右半
分の従来ので最大管での施工例では、合成樹脂管５の内
径が３０００ｍｒｎでセグメントリング２と合成樹脂管
５との間隙が２２０ｍｒｎであったが、本実施例では合
成樹脂管５の内径が３２００ｍｍとなすことが可能とな
った。すなわち、本発明工法は、シールド工法による限
られた空間を最大限有効に利用できる効果を有するもの
である。

また、本発明は上記セグメントリング２と合成樹脂管５
との間隙を大幅に縮小できたため、有効断面前の損失が
少なく、この間隙が少ない公経済的な施工が可能となる
管渠築造工法を提供することができるものである。

さらに、本発明は、合成樹脂管５の使用による粗度径数
の低減による大きな流下能力を確保する本来的な目的達
成の他に、上記有効断面前の損失が少なく経済的な施工
が可能という効果と、合成樹脂管５の使用による漏水防
止、耐久性の向上、耐蝕性の向上効果が相乗して、上下
水道の管渠のみならず、一般のトンネル、特に、近い将
来必要となる大深度トンネルの施工には顕著な効果を発
揮し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法第一工程によって構築されたトンネ
ルの断面図、第２図は第二工程から第三工程にかかる状
態での要部断面図、第３図は第四工程から第五工程にか
かる状態での要部断面図、第４図は第五工程での要部断
面図、第５図は本発明に使用される合成樹脂管の部分断
面図、第６図は本発明に使用される搬入台車の平面図、
第７図はＡ−Ａ線拡大断面図、第８図は本発明に使用さ
れエアージヤツキの平面図、第９図はＢ−Ｂ線拡大断面
図、第１０図は右半分に従来工法により左半分に本発明
工法によって構築した管渠を示す断面図である。 ２〜セグメントリング　　　３〜レ一ル４〜搬入台車　
　　５〜合成樹脂管　　　５ａ〜拡径部　　　５ｂ〜縮
径部　　　６〜パツキン７〜エアージヤツキ　　　７ａ
、７ｂ〜エアージヤツキエレメント　　　８〜支物　　
　９〜Ｕバンド　　　Ｔ〜トンネル　　　Ｍ〜モルタル
≠ ｐ ？ 茅 ９ｍ ９ｍ ≠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　シールド掘進機を使用して、常法によって掘削した一
   次覆工施工済トンネルＴ内に、合成樹脂管を同心状に収
   納し、この合成樹脂管５と一次覆工のセグメントリング
   ２との間の隙内にモルタルＭを注入・充填するようにな
   した管渠築造工法において、 所定長の合成樹脂管５を、トンネルＴ内の所定位置に搬
   入するに際し、該合成樹脂管５の下方に、トンネル軸方
   向に複数個のエアージャッキエレメント７ａ、７ｂを有
   したエアージャッキ７、７を差込み、各エアージャッキ
   エレメント７ａ、７ｂの夫々の空気圧入量を調整して該
   合成樹脂管５の軸をトンネル軸と合致させるようになし
   たことを特徴とする管渠築造工法。