JPH0635795B2 - 発泡固形体を使用した地中推進物の摩擦低減方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、発泡固形体を使用した地中推進物の摩擦低
減方法、更に詳しくは、土圧式シールド掘進機や推進工
法におけるセミシールド機や推進管の外周地山に対する
摩擦を低減するようにした方法に関するものである。

〔従来の技術〕

シールド工法では、土圧式シールド掘進機の切羽貫入に
伴って地盤反力により大きな周辺摩擦が発生し、周辺地
盤に大きな変位が生じたり、またシールドジャッキの推
進力が大きくなって、セグメントにクラックが生じ、場
合によっては破損するなどの問題点があった。

推進工法では、セミシールド機、先導管及び地中埋設管
を地中に押込んでいくため、推進距離が長くなるとセミ
シールド機、先導管及び地中埋設管と周辺地山との間に
働く摩擦抵抗が増大すると、ジャッキ推力を増加した
り、さらに推進力が増加し、推進力が地中埋設管の許容
耐力を上廻ると、それ以上の距離は推進できないなどの
問題点があった。

このような問題点を改善する為、従来よりベントナイト
を主体とした滑材、廃油や高吸水性樹脂を主体とした滑
材を周辺地山に注入し、推進物と周辺地盤との摩擦力を
低減させる方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来使用されている推進滑材において、ベン
トナイトは、粘土鉱物であるモンモリロナイトが主成分
であり、界面活性力が大きく膨潤性、潤滑性に優れてい
るが地下水に希釈されて摩擦低減効果が損なわれたり、
地下水に溶け込むとアルカリ性がｐＨ＝１１〜１２と極
めて高い為アルカリ公害が生じることが多かった。

また、油系材料は、潤滑性に優れているが、地下水に流
れだすなどして地下水汚染を招きかねない。

更に、高吸水性樹脂は、溶剤に溶かして周辺地山に吹き
付け、その高吸水性により球状にすることによって周辺
地盤と摩擦力を低減させようとするものであるが、溶剤
中にカチオンがあると、樹脂自体が劣化しやすく、日照
に弱いなどの欠点があり、しかも、材料費としても高
く、経済性が伴わないことが多かった。

この発明の課題は、上記のように従来の推進用滑材にあ
った問題点を解決するためになされたものであり、地中
推進物と外周地山の間にベアリング効果を生じさせて摩
擦の低減を図ることができ、地下水条件の変化に左右さ
れず安定した推進を可能にする発泡固形体を使用した地
中推進物の摩擦低減方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような課題を解決するため、この発明は、地中推
進物の外周地山に、発泡固形体と推進用滑材との混合材
を供給し、地中推進物と外周地山との摩擦を低減するよ
うにしたものである。

〔作用〕

発泡固形体と推進用滑材との混合材を地中推進物の外周
地山に供給することにより、推進物と外周地山の間にベ
アリング効果が生じ、摩擦の低減を図ることができると
共に、発泡固形体の体積変化によって、周辺地盤の膨
張、変形圧縮に対しても対応でき、周辺地盤を安定させ
ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図と第２図は推進工法に使用した実施例を示してお
り、同図において、１はシールド式掘進機、２は地中埋
設管、３は推進竪坑１０内にセットされた圧入ジャッキ
であり、シールド式掘進機１のスキンプレート１ａに注
入口５を数ヶ所あけて注入パイプ４がそれぞれ接続され
ている。

６は発泡固形体とシールド用及び推進用滑材との混合材
を収納する注入タンクであり、このタンク６内の混合材
をポンプ７で注入パイプ４を介して注入口５から周辺地
山８に注入するようになっている。

なお、発泡固形体はポリスチレン系の発泡体によって球
粒状に形成され、シールド用及び推進用滑材としては、
粘土、増粘剤、高吸水樹脂系材料等を例示することがで
き、上記発泡固形体の球径及びシールド用及び推進用滑
材との混合量は土質等に合わせて適宜選択すればよい。

なお、９は注入パイプ４の途中に介装した弁である。

次に、この発明の方法を説明する。

地中の埋設管２を先端のシールド式掘進機１と推進竪坑
１０内の圧入ジャキ３で推進させる推進工法において、
ポンプ７と注入パイプ４により送られた発泡固形体とシ
ールド用及び推進用滑材との混合材を注入口５から周辺
地山８に注入する。これによって地山８の全周面にわた
って浸透させ摩擦低減層１１を形成させると同時に、周
辺地山８の推進後の断面変化に対応して、周辺地山８を
自立安定せしめることによって、地中埋設管２に働く周
辺摩擦力を低減させると共に圧入ジャッキ３の推力を軽
減させる。

このように、安定した摩擦低減層１１を後続の地中埋設
管２の全長にわたって形成することができるため、地中
埋設管２の長距離推進を可能ならしめると共に、注入圧
力を注入パイプの弁９により地下水以下での推進では静
水圧より若干高めの圧力、地下水のない場合では、地山
を変形させない程度の圧力に調節することにより、安定
した推進が可能である。

なお、実施例では推進工法に採用した例を示したが、土
圧式シールド掘進機における外周に前記混合材を供給
し、土圧式シールド掘進機と周辺地山との摩擦を軽減す
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によると、地中推進物と周辺地
山に発泡固形体と推進用滑材との混合材を供給すること
によって、周辺地盤と地中推進物の間にベアリング効果
を生じさせて摩擦の低減をはかることができ、周辺地盤
の膨張、変形圧縮に対しても発泡固形体の体積変化によ
って対応でき、周辺地盤を安定させる効果がある。

また、ベントナイトを主成分とする滑材のように、地下
水によって希釈されて、摩擦低減効果が弱められたり、
アルカリ公害をひきおこすことなく、地中埋設物と周辺
地山との間隙に発泡固形体の安定した摩擦低減層をつく
ることができる。

更に、高吸水性樹脂のように溶剤中にカチオンがあれ
ば、樹脂自体が劣化するとか、塩水中では吸水性が極端
に落ちるなど、地下水条件の変化にも左右されず安定し
た推進を可能にする。

また、軟弱な地盤に対して薬液注入して地中埋設管を推
進している場合、薬液によって固化された層と地中埋設
管との間隙に発泡固形体のベアリング効果により安定し
た摩擦低減層をつくることができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法を実施する推進工法の状況を
示す縦断面図、第２図は第１図の矢印II−IIに沿う横断
面図である。 １……土圧式シールド掘進機、 １ａ……スキンプレート、 ２……埋設管、３……圧入ジャッキ、 ４……注入パイプ、５……注入口、 ６……注入タンク、７……ポンプ、 ８……周辺地山、１１……摩擦低減層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−27774（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−163392（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中推進物の外周地山に、発泡固形体と推
   進用滑材との混合材を供給し、地中推進物と外周地山と
   の摩擦を低減する発泡固形体を使用した地中推進物の摩
   擦低減方法。
2. 【請求項２】地中推進物が、土圧式シールド掘進機やセ
   ミシールド機及び地中埋設管である請求項１に記載の発
   泡固形体を使用した地中推進物の摩擦低減方法。
3. 【請求項３】発泡固形体がポリスチレン系の発泡体で形
   成されている請求項１に記載の発泡固形体を使用した地
   中推進物の摩擦低減方法。
4. 【請求項４】推進用滑材が、粘土や増粘剤又は高吸水樹
   脂系材料である請求項１に記載の発泡固形体を使用した
   地中推進物の摩擦低減方法。