JPH04185896A

JPH04185896A - 管の推進埋設工法

Info

Publication number: JPH04185896A
Application number: JP31478890A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kano; 加納　洋一; Haruo Fujiwara; 藤原　晴夫; Masaaki Tamaura; 玉浦　正明; Hiromichi Sugimoto; 弘道杉本
Original assignee: TAKIKAWA KOGYO KK
Current assignee: TAKIKAWA KOGYO KK
Priority date: 1990-11-19
Filing date: 1990-11-19
Publication date: 1992-07-02

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）本発明は管の推進埋設工法に関するものであって、詳し
くは掘削推進管の先頭部で減摩機能と裏込め補強機能と
を併有した注入材を管外周と地山との間に注入しつつ推
進させる管の推進埋設工法に関する。

（従来の技術）従来、推進工法による管の埋設作業は、比較的短距離の
場合に多く採用されていたが、技術の向上に伴い長距創
化している。しかしながら、管の推進埋設作業において
発生ずる他山と管外周との空隙部は、管の全推進埋設完
了後、薬液の裏込め注入施工によって充填している。

また、管の推進操作を円滑にする目的で、管の外周辺に
滑材を注入して管周の推進による摩擦力を低減させる方
法が採用されている。

（解決しようとする課題）このように管の推進埋設工法では、その推進作業が終了
するまでの長い距離で、長時間にわたって推進中に崩壊
してくる管周での空隙部分に対して、何等の方策も施さ
ないで、殆ど崩壊が終わった後に裏込め注入材の注入作
業を行っていては、裏込め注入材の充填される余地は残
されておらず、予定注入量の数十パーセントも入らない
のが実情である。

また、埋設管周と他山との推進時における摩擦抵抗を低
減させるために、滑材を管周部に注入する手段が採用さ
れているが、この滑材のほとんどはすべりのある溶液で
あり、推進するための機能は得られても、刃口と埋設す
るヒユーム管との間で生じる空隙部の崩壊防止には役立
っていない。

つまり、滑材が必要なと云うことは、ヒユーム管周辺の
土砂がヒユーム管に密着して締め付けるために、即ち管
周面と他山との間で地山が崩壊し、摩擦力が増加するの
で、これを低減させるために必要なことである。したが
って、従来は地山の崩壊を前捉とした方法であると言え
る。

そこで本発明にては、地山の崩壊を防止して管周面での
摩擦を低減させ、地山の崩壊を阻止し得る程度の強度が
発現できる材料を用い、これを推進先端部で管周部に供
給するようにして、管の推進埋設工法における地山の崩
壊を防止するとともに、管周面と地山との摩擦抵抗を低
減させて合理的に、かつ円滑に、管の埋設作業が行える
、管の推進埋設工法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、元押し推進管埋設工法において、その掘削先
導管の後端部位置に連結される埋設管体の先端近傍で、
管外周部と他山との間に粘土系の材料を主成分として硬
化材との混合による硬化速度の遅い成分のグラウトとケ
イ酸ソーダ系の硬化材とを混合注入し、当該注入材を減
摩剤として作用させた後、硬化後は地山と管周面との空
隙を埋める裏込め材の役目を果たすようにすることを特
徴とする管の推進埋設工法である。

本発明工法において用いられる硬化速度の遅い成分のグ
ラウトとして、ベントナイトの含有量が僅少もしくは殆
ど混入されていない粘土と、これにセメント、消石灰、
グルコン酸ソーダなどの遅延剤を混入したものが好まし
く、硬化材としてはケイ酸ソーダが好ましい。

（作用・効果）本発明の元押し推進管埋設工法では、掘削推進用の竪坑
外等で′！＄備されるグラウトと硬化材とを、順次継ぎ
足されて推進させられる管の内側に沿わせてそれぞれ別
個の配管で、掘削先導管（例えばシールド掘削機）の後
端部に導き、例えばミキシングノズル等によって、グラ
ウトと硬化材液とを所要の割合で混合して、埋設管体の
先端近傍にて、管体の外周と掘削された地山との空隙部
に注入する。

空隙部に注入された注入材は、その管周面に沿って空隙
部を充填する。この注入材はグラウト単体では２乃至３
日間ゲル化しないが、硬化材として用いられるケイ酸ソ
ーダと混合すると瞬時にしてゲル化し、その後数日間経
過して徐々に硬化し始める。その硬化開始によって１．
０　ｋｇ／ｃｒｒｆ位の耐圧強度を発現する。しかもこ
の硬化開始後でも表面にて水分を帯びた状態では、推進
力が管体に加えられると、当該注入材の表面破壊による
滑りが生じ、後続する管体の推進に際し、前記注入材の
表面破壊による減摩効果が得られ、長い距離を元押し推
進させても他山からの締め付は力に対抗して管の推進を
容易にすることができる。

しかもこの注入材は徐々に硬化することによって、注入
充填された地山と管外周との空隙部を埋めて地山の崩落
を阻止すると共に、埋設する管の推進時における減摩剤
としで作用し、したがって、管の埋設作業が長い距離で
あっても推進ジヤツキの付加を低減できる。また、埋設
作業に伴う地盤の沈下を防止することができる。

（実施例）以下本発明を一実施例について図面を参照しつつ説明す
る。

第１図に示すのは本発明管の推進埋設工法の概要図であ
り、例えば市街地における地下、あるいは道路の下を横
断させて、管路を敷設する場合などで採用される。目的
管路の敷設開始位置に設けられた竪坑１０から掘削先導
管として、シールド掘削機２０を配する。これに後続さ
せる管体３ｏは、所要寸法のヒユーム管、あるいは口径
が比較的小さい場合鋳鉄管（ヒユーム管の場合もある）
を、竪坑】０内で公知の元押しｔｌＩ　進手段４０（例
えば油圧ジヤツキを横向きに配して用いられる）によっ
て、シールド掘削機２０に後続するように管体３０後端
に推力を付加する。この推進作業に先立って、シールト
′掘削機２０に後続する先端の管３１には、少なくとも
１個所に注入材の混合注入ノズル５０を、管３１外に向
けて取り付けておく。この混合注入ノズル５０には、前
記竪坑ＩＯの外部（場合によっては竪坑１０内でもよい
）に注入用のグラウト調整装置６０と硬化材供給装置６
５とを配設する。このグラウト調整装置６０としては、
固形材と結合材などを調整する攪拌機６２を備えた調整
タンク６１と輸送用のポンプ６３とを備えている。硬化
材供給装置６５は、硬化材の収容タンク６６と輸送用の
ポンプ６７とを備えている。

これらグラウト調整装置６０と硬化材供給装置６５とか
ら、それぞれ別個な配管５５．５６によって前記混合注
入ノズル５０に調整されたグラウトと硬化材とが供給さ
れるようになっている。なお、配管５５゜５６の途中に
は、管体３０の推進により接続する管３２の継ぎ足しに
際し、例えばホース５７．５７を用いて管３２の継ぎ足
し作業時、切り離しができるようにされている。また、
混合注入ノズル５０は、公知の螺旋流によって混合され
た後、噴出するものなどが用いられる。

上記したような推進埋設Ｔ法における減摩機能と裏込め
補強機能とを具備させるのに用いる注入材として、具体
的には、基本組成物である粘土鉱物性体質材料として岡
山県産クレーサンド（組成１重量％）　５ｉｎ２５８〜
６５、Ａｌ、０ｊ１７〜２３、Ｃａ００．９〜１．３、
Ｍｇ００．５〜０．７、ＦｅｚＯ３４，０〜５．５、そ
の他　２．８〜３．１、Ｉｇ−１ｏｓｓ　５．０〜７．
５　　［粒度％〕２００メソシュ以上８６〜９５％で、
特性として膨潤性が一般の粘土鉱物よりも小さい）４５
０にｇ１水硬性セメントとしてポルトランドセメンｌ−
４１−４Ｏ高炉セメントを用いることもできる）、消石
灰６０Ｋｇ、遅延剤（例えばグルコン酸ソーダ）２に８
、水７５０１を混和調整して作ったグラウトに対し、硬
化材としてケイ酸ソーダ（比重約１．３９）系水溶液５
０　］　とを混合したものが注入されることになる。

このような注入材は、硬化材のケイ酸ソーダが周知のよ
うにグラウトと混合して殆ど瞬時にゲル化するので、前
記したように混合注入ノズル５０までは別個にそれぞれ
を配管５５．５６にて圧送し、注入する直前に混合注入
ノズル５０内で混合して、先端の管体３１外に注入した
後ゲル化するように用いる。

前記組成の注入材を実験したところ、第２図に示すよう
に、グラウトと硬化材とが混合されてゲル化する、すな
わちゲルタイムが約２秒で、その後４８〜９６時間はホ
モゲル化領域にあり、以後徐々に硬化し、約２８日経過
した時点で１．０ｋｇ／ｃｎｆ位の圧縮強度が発現する
ことになる。なお、グラウトの組成中水硬性セメントの
量を多（することで、硬化時間を上記より短縮すること
ができる。

さらに、硬化し始めた注入材は、石鹸のように表面に水
を付けて擦り付けると「すべり」が生じる。

この際硬化しつつある注入材は表面破壊を起こしている
。この表面破壊によって減摩効果を有することが認定で
きる。もちろん、注入材がホモゲル領域にある間は、当
該ホモゲル層の表面が擦過剪断されて減摩効果が得られ
る。

したがって、この注入材を用いて長距離にわたって管の
推進埋設を行うに際し、掘削初期において押し込み管体
３０の外周面と地山へとの間に生じる空隙部（−最に管
体３０の外径が１１００ｍｍ程度の場合で、地山へと管
外周との間に２０〜ｂが生じる。）に注入された初回注
入区間でも、注入材が完全に硬化するまでは減摩機能を
発揮して、推進力の低減に役立つのである。そして管の
埋設が行われている間、全ての空隙部に注入材が充填さ
れて、この注入材は硬化するまで管全周にわたってゲル
化状態で保たれているので、他山の崩落が阻止される。

管の埋設工事が完了した後は、時間の経過と共に注入材
が効果固定し、少なくとも１．０Ｋｇ／ｃボの耐圧強度
を有するので、障害を発生ずることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明管の推進埋設工法の一実施態様を示す概
要図、第２図は注入材の効果状態を示す図である。１０・・・竪　坑　　　　　　２０・・・シールド掘削
機３０・・・管　体　　　　　　３１・・・先端の管４
０・・・管の元押し推進手段

Claims

【特許請求の範囲】

１　元押し推進管埋設工法において、その掘削先導管の
後端部位置に連結される埋設管体の先端近傍で、管外周
部と地山との間に粘土系の材料を主成分として硬化材と
の混合による硬化速度の遅い成分のグラウトとケイ酸ソ
ーダ系の硬化材とを混合注入し、当該注入材を減摩剤と
して作用させた後、硬化後は地山と管周面との空隙を埋
める裏込め材の役目を果たすようにすることを特徴とす
る管の推進埋設工法。