JPH076351B2 - 推進管の推進工法及びこの工法に使用する推進管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば水道、下水、ガス、電線等用の管路
（トンネル）を構築する場合に適用される推進管推進工
法、及びこの工法に使用するための推進管に係る。

（従来技術） 一般に、推進管推進工法の１つとして、立坑の側壁に設
けた発進坑口から刃口及び２〜３個の推進管（ヒューム
管）を押動装置によって次々に連接して地盤中へ押し出
し、推進管内に入った土を排除した後、各推進管の間に
環状の膨張収縮手段（例えば空気袋或いはブラダー）を
挿入し、このブラダーの膨張収縮を前方のものから順次
行って、各推進管を徐々に圧進させ、管路を構築して行
く工法がある。この工法は、一般にユニトンネル工法と
称されている。推進の原理は、例えば連接する推進管３
本を１セットとし、各管体の間にブラダーを挿入し、セ
ットの先頭管の推進に必要な反力を後続する管２本で分
担させ、この作業の繰り返しで管全体を推進させるとい
うものである。

膨張収縮手段としては一般に圧力流体によって膨張せし
められるブラダーが用いられている。このブラダーには
圧力空気等の圧力流体導入及び排出用の口金部が設けて
あるが、この口金部は金属製であり、各推進管の前進時
に前方の推進管との間でブラダーが圧縮作用を受ける
際、口金部だけは圧縮作用に服せしめることはできない
ので、各推進管端部には上記口金部を収容しておくため
の切欠が設けてある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、推進管は推進動作中にローリング現象を起こ
すことがある。特に推進経路がカーブしている場合には
この現象が顕著にあらわれ、カーブが急であるほどロー
リングの度合が大きい。推進管がローリングを起こすと
必然的に上記の切欠の位置が変化していく。この位置変
化が僅かである場合は問題はないが、本来の位置から大
幅に変化した場合には以下のような不都合が生じる。即
ち、推進管内に設置した圧力流体供給本管から切欠の所
在位置まで即ちブラダーの口金部の所在位置まで支管を
延設することになるが、切欠の位置が推進管のローリン
グのために圧力流体供給本管から離隔した位置に至った
とき、延設される支管は推進管内を横切った状態とな
り、土搬出作業時のトンネル内作業の妨げとなり、これ
を回避するためには支管を推進管内壁に這わせて延設
し、一時的に同内壁に留めておく必要がある。しかし、
そのためには多くの作業と時間を要し、極めて不経済で
ある。また、切欠が最も下方の位置に至った際には、底
部に滞留している泥土の中に切欠が入ってしまうことが
あり、その場合には上記支管とブラダー口金部との連結
作業が極めて困難となる。更に、推進管が極めて大径
（例えば内径が2m以上）の場合、切欠が上側に移動した
とき、これに接近して支管とブラダー口金部との連結作
業を行うことは非常な困難を伴う。

本発明の目的は、たとえ推進管のローリングが生じても
切欠を常に圧力流体供給本管の近傍にもたらし、それに
よって上記の経済性及び作業困難性の問題を解消するこ
とである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための第１の発明は、地盤中に複数
の推進管を連設し、それぞれ隣り合う２つの推進管の間
に環状ブラダーを介在させ、このブラダーを推進方向前
方のものから順次膨張及び収縮させることによって前方
の推進管から順次推進させ、これを複数本の推進管のユ
ニット毎に繰り返し行うことによって推進管全体を前進
させ管路を構築する推進管推進工法に於て、ブラダーと
の対向端縁にブラダーの口金部を収容するための切欠を
少くとも３個相互に離間させて設けた推進管を使用し、
この３個の切欠のうち圧力流体供給本管に最も近い切欠
にブラダーの口金部を配設し、口金部と圧力流体供給本
管からの支管との連結を行うことを特徴とする。

第２の発明は、地盤中に複数の推進管を連設しそれぞれ
隣り合う２つの推進管の間に環状ブラダーを介在させ、
このブラダーを推進方向前方のものから順次膨張及び収
縮させることによって前方の推進管から順次推進させ、
これを複数本の推進管のユニット毎に繰り返し行うこと
によって推進管全体を前進させ管路を構築する推進管推
進工法に於て、ブラダーの口金部を収容する切欠を有す
るリング部材を使用し、推進作業に先立ってこのリング
部材を２つの推進管の間にブラダーに対峙させて挾装
し、その際切欠が圧力流体供給本管の近くに位置するよ
う、リング部材の位置を調整することを特徴とする。

第３の発明は、上記の第１発明による工法に使用する推
進管に関するものであって、ブラダーと対峙する縁部に
少くとも３つのブラダー口金部収容用切欠を離間させて
設けたことを特徴とする。

（作用） 第１発明による推進管の推進工法においては、推進作業
中に推進管がローリングし、そのために口金部を収容し
ている切欠の位置が移動し、圧力流体供給本管から遠去
かるにつれて、他の切欠の１つが圧力流体供給本管に接
近する。接近しつつあるこの切欠が、現在使用中の切欠
よりも圧力流体供給本管に対して至近距離に至ったと
き、ブラダーの膨張に先立って口金部が圧力流体供給本
管から至近位置にある方の切欠へ移し換えられる。切欠
が少くとも３個設けてあることによって、推進管がロー
リングしても常に何れかの切欠が圧力流体供給本管に接
近し、従って、ブラダーの口金部と圧力流体供給本管と
の支管による連結は、常に至近位置で行い得る。

第２発明による推進管の推進工法においては、リング部
材を隣り合う推進管の間に挾装する際、それに設けてあ
る切欠部が圧力流体供給本管の至近位置に置かれ、この
切欠内でブラダーの口金部と圧力流体供給本管の支管と
の連結が行われる。ブラダーの膨張収縮を繰り返して推
進管を前進移動させる際、推進管のローリングが生じて
切欠（口金部）の位置がトンネル内作業の障害を生起す
るようなところまで移動したとき、ブラダーの膨張作業
に先立ってリング部材が、切欠が圧力流体供給本管の近
傍に来るように、操作される。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。第１図
及び第２図は推進管推進工法実施の状態を示している。
地盤に構築した立坑１の発進坑口工２を通して、刃口３
を先頭に推進管4a、4b、4c……が順次連接して、立坑１
内に設けた推進装置５により、地盤内へ押し進められ
る。推進管４内に侵入してくる土砂は随時排除され地上
へ搬出される。推進装置５によって押し込むことのでき
る推進管の数には限りがあり、その限界に達すると、或
いは２〜３本の推進管が押し込まれた時点でブラダーに
よる推進に切換えられる。

ブラダー６は刃口３とその隣りの推進管4aとの間、及び
隣接推進管の間に挾装される。各ブラダー６を膨張させ
るための圧力流体、例えば圧搾空気を供給する圧力流体
供給本管７が推進管によって形成されるトンネル内に設
置され、この本管７は、レギュレーター９、バルブ10等
を付設したホース11を介して、地上の圧力流体供給源、
例えばエアコンプレッサー12と接続されている。尚、図
中、13はずりトロバケット、14はずり出し用ウインチ、
15はソレノイドバルブ、16はこのソレノイドバルブの開
閉を制御する自動制御装置８からの信号を送るコントロ
ールケーブルである。

ブラダー６の膨張収縮制御による推進管４の推進は、例
えば次のようにして行われる。即ち、全ブラダー６から
圧力流体を排出してある状態にしておき、次いで先方の
ブラダーから順次膨張させていくのである。即ち、ま
ず、刃口３と第１の推進管4aの間にあるブラダー6aが膨
張せしめられる。この膨張によって刃口３及び第１推進
管4aがそれぞれ反対方向へ押圧されるが、第１推進管4a
はその後方の推進管群に及ぼされている地盤との間の摩
擦抵抗及び場合により反力フレーム装置17による支持力
により、その動きを規制されるので刃口３が前方へ押し
出される。次いで第１のブラダー6a内の空気は排出可能
の状態になされ、それと共に第２のブラダー6bが膨張せ
しめられる。この膨張によって推進管4aと推進管4bが相
互に押圧されるが、推進管4bはその動きを規制されるの
で、推進管4aがブラダー6aを圧縮しながら、刃口３が前
進して開いた距離だけ、前進する。このようにして、順
次後方の推進管がその都度３〜８本の推進管を１ユニッ
トとして、ユニット毎に推進作業が行われ、推進管全体
が徐々に前進せしめられる。最後尾の推進管がある程度
地盤中へ押し込まれると、その後方に新規の推進管が補
充される。このようにして管全体が前進せしめられ、所
期の管路もしくはトンネルが形成される。

ブラダー６は例えばゴム製の環状チューブから形成され
ており、その一部には第３図及び第４図に示すように、
空気供給及び排出用の口金部61を有している。この口金
部は、支管18、ソレノイドバルブ15を介して圧力流体供
給本管７に接続される。ソレノイドバルブ15はその切換
作用により、圧力流体を本管７からブラダー６内へ供給
し、或いはブラダー内を支管18を介して排気口151へ連
通させる。尚、図中、71は本管７のジョイント、72は本
管７の支持金具、19はブラダー防護板、20はブラダー支
持金具である。

ブラダーの上記口金部61が金属製であるために圧縮させ
ることはできない。そのために推進管４の後端縁には口
金部61を収容しておくための切欠41が形成してある。第
５図及び第６図は本発明による推進管を示している。本
発明によれば上記の切欠41は、第６図に示すように、少
くとも３つ、等間隔おきに形成されている。管径が大き
い場合には切欠の数を増加させることが好ましい。第６
図から明らかなように、切欠が少くとも３個設けてある
場合、圧力流体供給本管７の近くに位置している切欠
が、推進管推進の際のローリングによって、本管７から
離隔しても次の切欠が相応して本管７に接近し、従って
本管７の近傍に何れかの切欠が位置している状態にな
る。上記切欠部の寸法は推進管本体の寸法に応じて変化
するが、形状が台形を基本とする。

ブラダーの作動中には推力の増大と推進管全体に均一な
推進力を与えるため、口金部を収容していない切欠に
は、この切欠と形状寸法が同じ駒部材を嵌めておくこと
が望ましい。この駒部材は木製、鋼製等作業性のよいも
のが適宜使用される。

尚、図中21は推進管４の端部に嵌装された鋼製カラーで
あって、このカラーは、第７図に示すように、隣接する
推進管の端部に嵌装されたゴム製パッキン22と協働して
推進管外部からの土砂、水の流入を防止する。

第８〜10図は本発明の他の実施例を示しており、この実
施例では推進管４自体に切欠を設ける代りに、切欠41を
有するリング部材23が使用される。このリング部材は第
10図に示すように全体的に環状の円板から成っており、
その一部に１つの切欠が形成されている。このリング部
材は作業に便利なように、いくつかのセグメントに分割
されていることが好ましい。分割数は使用する推進管の
大小等によって変化させる。リング部材は第８図及び第
９図に示されているように、推進管４の扁平な端部に適
宜の手段により仮留される。仮留の方法は接着剤等によ
るか、或いはボルト、ナット等による機械的手段によっ
て行うことができる。リング部材は木製、コンクリート
製、鋼製、石油製品等であることができる。

第８図で示されている厚板が均一なリング部材は直線推
進用として好適であり、また第９図に示されている、断
面が楔形のリング部材は曲線推進用として好適である。

上記のリング部材を使用することにより、推進作業中に
推進管のローリングが生じて切欠位置が変化しても、必
要に応じて切欠位置を所期の位置へ戻すことができ、ま
た楔形のリング部材を使用すれば、曲線推進の方向設定
も自由である。

（発明の効果） 上記のように本発明によれば、推進作業中に推進管のロ
ーリングによる切欠位置移動があっても、トンネル内作
業に影響を及ぼすことのないように容易にこれに対処す
ることができるので、施工工事を迅速に行うことがで
き、工事日数が短縮され、経済的である等の効果が得ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施して管路を構築している状況
を全体的に示す、管路に沿う縦断面図、 第２図は第１図の平面図、 第３図は推進管の連接部の拡大尺縦断面図、 第４図は第３図中のIV−IV線に沿う断面図、 第５図は本発明による推進管の一実施例を示す部分的縦
断面図、 第６図は第５図の左側面図、 第７図は２つの推進管の連接部の部分的縦断面図、 第８図は本発明方法の他の実施例を示す推進管連接部の
部分的縦断面図、 第９図は第８図に示す実施例の変形を示す部分的縦断面
図、 第10図は第８及び第９図に示す本発明方法に使用される
リング部材の正面図である。 ４……推進管、６……ブラダー、７……圧力流体供給本
管、18……支管、23……リング部材、41……切欠、61…
…口金部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤中に複数の推進管を連設し、それぞれ
   隣り合う２つの推進管の間に環状ブラダーを介在させ、
   このブラダーを推進方向前方のものから順次膨張及び収
   縮させることによって前方の推進管から順次推進させ、
   これを複数本の推進管のユニット毎に繰り返し行うこと
   によって推進管全体を前進させ管路を構築する推進管推
   進工法に於て、ブラダーとの対向端縁にブラダーの口金
   部を収容するための切欠を少くとも３個相互に離間させ
   て設けた推進管を使用し、この３個の切欠のうち圧力流
   体供給本管に最も近い切欠にブラダーの口金部を配設
   し、口金部と圧力流体供給本管からの支管との連結を行
   うことを特徴とする推進管の推進工法。
2. 【請求項２】地盤中に複数の推進管を連設し、それぞれ
   隣り合う２つの推進管の間に環状ブラダーを介在させ、
   このブラダーを推進方向前方のものから順次膨張及び収
   縮させることによって前方の推進管から順次推進させ、
   これを複数本の推進管のユニット毎に繰り返し行うこと
   によって推進管全体を前進させ管路を構築する推進管推
   進工法に於て、ブラダーの口金部を収容する切欠を有す
   るリング部材を使用し、推進作業に先立ってこのリング
   部材を２つの推進管の間にブラダーに対峙させて挾装
   し、その際切欠が圧力流体供給本管の近くに位置するよ
   う、リング部材の位置を調整することを特徴とする推進
   管の推進工法。
3. 【請求項３】地盤中に複数の推進管を連設し、それぞれ
   隣り合う２つの推進管の間に環状ブラダーを介在させ、
   このブラダーを推進方向前方のものから順次膨張及び収
   縮させることによって前方の推進管から順次推進させ、
   これを複数本の推進管のユニット毎に繰り返し行うこと
   によって推進管全体を前進させ管路を構築する推進管推
   進工法に使用される推進管であって、ブラダーと対峙す
   る縁部に少くとも３つのブラダー口金部収容用切欠を離
   間させて設けたことを特徴とする推進管。