JPH09287387A - セミシールド工法における長距離推進工法及び装置 - Google Patents

セミシールド工法における長距離推進工法及び装置

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JPH09287387A
JPH09287387A JP8235087A JP23508796A JPH09287387A JP H09287387 A JPH09287387 A JP H09287387A JP 8235087 A JP8235087 A JP 8235087A JP 23508796 A JP23508796 A JP 23508796A JP H09287387 A JPH09287387 A JP H09287387A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超長距離推進が実現できるセミシールド工法
における長距離推進工法を提供する。 【解決手段】 セミシールド掘進機１４を先頭にして推
進管１５を順次継足しながら地中に押込んで行くセミシ
ールド工法において、推進管１５に接続する多孔式専用
管１９の周囲に複数のテールボイド注入材の注入孔２０
を設け、推進管１５の外周に設けたテールボイド１８に
テールボイド注入材を均一に加圧注入することにより、
推進管１５の外周面と地山との摩擦抵抗を低減し、推進
管１５の超長距離推進を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、地中に推進管を
埋設するセミシールド工法において、推進時における推
進管と地面との摩擦抵抗の発生を大幅に軽減し、従来の
中押し工法や広拡のテールボイドを必要とすることなく
元押しのみで超長距離推進を可能にした長距離推進工法
と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地中に下水道施設や各種の地下埋設物を
収納する管路を構築する方法としてセミシールド工法が
採用されている。
【０００３】セミシールド工法は、発進立坑内にジャッ
キと反力支圧盤を設置し、掘進作動するシールド掘進機
とヒューム管である推進管をジャッキで押圧することに
より地中に進入させ、推進管の継ぎ足しと押し込みを繰
り返し、到達立坑に掘進機を取り出すことにより、地中
に管路を構築するものである。
【０００４】ところで、近年セミシールド工法の施工に
おいて、住宅密集地や混雑した道路事情を考慮し、かつ
施工コストの低減を図るために、立坑数の減少ができる
超長距離推進の可能な工法が強く求められている。
【０００５】セミシールド工法において、超長距離推進
のためには、推進管と地面との摩擦低減が最も重要な課
題である。
【０００６】図４（Ａ）、（Ｂ）は従来のセミシールド
工法における摩擦低減の方法を示し、掘進機１とこれに
続く推進管２を地中に推進するとき、推進管２の外周に
５０ｍｍ程度を余掘したオーバカット部分であるテール
ボイド３を掘進機１によって掘削し、推進管２に設けて
ある裏込注入孔４にテールボイト注入材の供給管５を接
続し、テールボイド注入材６を裏込注入孔４からテール
ボイド３に注入することにより、テールボイド３を確保
して該注入材６で推進時の推進管２と地面の摩擦抵抗の
低減を図るようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、裏込注
入孔４は推進管２の上部又は下部の一箇所に設けられて
いるので、この裏込注入孔４からテールボイド３に注入
したテールボイド注入材６は図４（Ａ）、（Ｂ）で示し
たように、推進管２の外周全面に伝わりにくく、注入孔
４の付近のみしかテールボイド注入材６の確保ができ
ず、斑状の形成となるため、推進管２と地面との摩擦抵
抗の軽減効果が低く、このため、超長距離推進の実現が
困難である。
【０００８】また、摩擦抵抗の軽減方法として、テール
ボイド３を掘削の段階で２倍以上の１２０ｍｍ前後に拡
大することにより、注入材６の外面全周への回りをよく
することが考えられるが、テールボイド３を大径にする
と、推進途中で推進管２の外周と地山とのクリアランス
が大きいため、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、推進
管２のバランスが悪く、地下水圧の高い場所では、推進
管２に対して浮力が働き、推進管２が浮いてしまい、精
度不良に陥るという問題が発生する。
【０００９】更に、テールボイド３の幅、つまり余掘量
が大きくなると、時間の経過と共にその部分が圧密さ
れ、図５（Ｃ）の如く、路面の沈下７につながるという
問題もある。
【００１０】そこで、この発明の課題は、従来の中押し
装置を用いたり、テールボイドの幅を無理に大きくする
ことなく推進管の全周に完全なるテールボイドを確保し
て推進管と地山の摩擦抵抗を確実に低減することがで
き、更に、狭隘な管内での人的作業をなくし、地上の集
中管理ですべてコントロールしながら超長距離推進を実
現できるセミシールド工法を提供することにある。
【００１１】
【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、請求項１の発明は、掘進機とこれに続く推進
管を地中に推進させるセミシールド工法において、推進
管を地中に推進させるとき、推進管の外周に余掘された
テールボイドに対し、推進管の周囲複数個所から管外周
の全方向にわたってテールボイド注入材を加圧注入する
構成を採用したものである。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、推進管群の推進方向に適当な間隔で、周方向に複数
のテールボイド材注入孔を設けた多孔式専用管を接続
し、多孔式専用管の周方向に並ぶ注入孔は分配管によっ
て接続し、各分配管を接続するテールボイド材供給ホー
スと各分配管の接続部分に電磁弁を設け、この電磁弁を
制御することにより、所望する位置のテールボイド材注
入孔から推進管の外周全方向にわたってテールボイド注
入材を加圧注入する構成を採用したものである。
【００１３】請求項３の発明は、推進管群の推進方向に
適当な間隔で、周方向に複数のテールボイド材注入孔を
設けた多孔式専用管を接続し、この多孔式専用管内に、
周方向に並ぶ注入孔を接続する分配管と、分配管に接続
した電磁弁と、テールボイド圧力計センサを設け、各多
孔式専用管の分配管をテールボイド材供給ホースで前記
電磁弁を介して接続し、このテールボイド材供給ホース
を地上に設置したテールボイド供給装置に接続し、コン
ピュータ装置で供給するテールボイド注入材の注入箇
所、注入圧、注入量の指令及びデータの管理をするよう
にした構成を採用したものである。
【００１４】請求項４の発明は、推進管と推進管の間に
接続する多孔式専用管にテールボイド材注入孔を周方向
に適当な間隔で複数設け、各注入孔を接続する分配管と
この分配管に接続するテールボイド材供給ホースの間に
電磁弁を設け、多孔式専用管の内部にテールボイド圧力
計センサを取付けた構成を採用したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１乃至図３の図示例と共に説明する。
【００１６】図１はこの発明に係るセミシールド工法の
実施の形態を示し、発進立坑１１内にジャッキ１２と反
力支持用の支圧盤１３とを設け、セミシールド掘進機１
４とこれに続く推進管１５を押輪１６を介してジャッキ
１２で地中に押し込むようになっている。
【００１７】上記セミシールド掘進機１４は、先端に設
けたカッター１７の回転により、推進管１５の外径に例
えば幅５０ｍｍのテールボイド１８を加えた直径の孔を
掘削する周知の構造を有し、推進管１５を地中に推進さ
せるとき、推進方向に適当な間隔で推進管１５間に多孔
式専用管１９が接続される。
【００１８】上記多孔式専用管１９は、図３に示すよう
に、両端を推進管１５と接続する短尺のコンクリート管
や鋼管であり、その周壁には周方向に適当な間隔で複数
のテールボイド材注入孔２０が内外に貫通するよう設け
られている。
【００１９】図２に示すように、周方向に並ぶ各テール
ボイド材注入孔２０は推進管１５内に配置した分配管２
１と逆止弁付のノズル２２を介して接続され、各多孔式
専用管１９に設けた分配管２１はテールボイド材供給ホ
ース２３で順次接続され、該供給ホース２３は発進立坑
１１の外部地上に設置したテールボイド材加圧供給装置
２４に接続されている。この供給装置２４は、注入機２
５や遠隔操作盤２６、計器ボックス２７、圧送ポンプ２
８等を備えている。
【００２０】上記各分配管２１とテールボイド材供給ホ
ース２３の接続部分に電磁弁２９が設けられ、多孔式専
用管１９の内部には、テールボイド１８に注入したテー
ルボイド注入材３０の圧力を検出するテールボイド圧力
計センサ３１と、コントロールボックス３２が設けら
れ、前記電磁弁２９と圧力計センサ３１及びコントロー
ルボックス３２は地上に設置した集中管理装置であるコ
ンピュータと電気的に接続され、該コンピュータによ
り、テールボイド１８に対する注入材３０の注入箇所、
注入圧、注入量、吐出圧、総推力、外周抵抗値、酸素濃
度値等を全て集中管理でコントロールするようになって
いる。
【００２１】なお、推進管１５の推進方向における多孔
式専用管１９の配置間隔や、該専用管１９に設ける注入
孔２０の数や配置及び間隔は、地質や推進条件に合わせ
て選択すればよい。
【００２２】次に、セミシールド工法の方法を説明す
る。
【００２３】図１のように、セミシールド掘進機１４と
これに続く推進管１５とをセミシールド掘進機１４の掘
進作用とジャッキ１２での押込みによって地中に推進さ
せるとき、適当な間隔ごとに多孔式専用管１９を接続し
て行くと共に、多孔式専用管１９の分配管２１に接続し
た供給ホース２３を供給装置２４と接続し、コンピュー
タの制御により必要とする電磁弁２９を開にすることに
より、供給装置２４より圧送されたテールボイド注入材
３０を注入孔２０からテールボイド１８内に加圧注入す
る。
【００２４】テールボイド１８内に注入されたテールボ
イド注入材３０の注入圧をテールボイド圧力計センサ３
１で検出し、コントロールボックス３２を介して電磁弁
２９の開閉を制御することにより、テールボイド１８に
対する注入材３０の注入量の過不足をなくす。
【００２５】注入孔２０は図２のように、多孔式専用管
１９の周囲に複数が配置されており、全注入孔２０から
同時にテールボイド注入材３０がテールボイド１８内に
注入されるので、専用管１９及び推進管１５の外周全方
向へ均等に注入することができ、高精度のテールボイド
１８を確保して常時高安定させることができる。
【００２６】ここで、テールボイド注入材は、主成分が
ポリアクリル酸ソーダであり、これは白色粉末状の食品
添加物であり、水を加えてこれをＰＨ７の透明な球状含
有粘性物にして使用する。この注入材は、人体、動植
物、地球への汚染などは全くなく、土粒子間に目詰効果
を発揮し、フィルムの形成が瞬時にでき、液圧を保持す
る機能がある。
【００２７】また、各電磁弁２９の開閉を制御すること
により、地中に進入する専用管１９及び推進管１５群の
必要な箇所に対し、テールボイド注入材３０を瞬時に全
周方向にわたって注入でき、これにより、テールボイド
の長期にわたる確保と、推進管１５の外周面と地山との
摩擦抵抗の軽減が実現し、例えば、１０００ｍ級の超長
距離推進が可能になる。
【００２８】なお、推進の一時休止時において、テール
ボイド１８の注入材３０はセンサ３１により常時検出す
るので、注入材３０の減少を自動的に補充することかで
きる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、地中
に推進させる推進管の外周面全周に対し、テールボイド
注入材を均一に加圧注入することができ、テールボイド
の確保と高濃度安定液の生成によりテールボイドの幅を
大きくすることなく推進管の外周面と地山との摩擦を大
幅に低減でき、これによって長距離推進が可能となり、
立坑数の減少による施工の能率向上とコストダウンを図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のセミシールド工法における推進工法
を示す施工状態の断面図
【図２】同上における多孔式専用管の部分を示す拡大縦
断側面図
【図３】多孔式専用管の斜視図
【図４】（Ａ）は従来のセミシールド工法の施工状態を
示す断面図、（Ｂ）は同上の縦断側面図
【図５】（Ａ）は従来のセミシールド工法において、テ
ールボイドを広幅にした場合の縦断側面図、（Ｂ）は同
上による推進管の歪発生を示す断面図、（Ｃ）は同じく
路面沈下の発生を示す断面図
【符号の説明】
１４ セミシールド掘進機 １５ 推進管 １８ テールボイド １９ 多孔式専用管 ２０ テールボイド注入孔 ２１ 分配管 ２３ テールボイド材供給ホース ２４ テールボイド材加圧供給装置 ２９ 電磁弁 ３０ テールボイド注入材 ３１ テールボイド圧力計センサ ３２ コントロールボックス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 掘進機とこれに続く推進管を地中に推進
    させるセミシールド工法において、推進管を地中に推進
    させるとき、推進管の外周に余掘されたテールボイドに
    対し、推進管の周囲複数個所から管外周の全方向にわた
    ってテールボイド注入材を加圧注入することを特徴とす
    るセミシールド工法における長距離推進工法。
  2. 【請求項２】 推進管群の推進方向に適当な間隔で、周
    方向に複数のテールボイド材注入孔を設けた多孔式専用
    管を接続し、多孔式専用管の周方向に並ぶ注入孔は分配
    管によって接続し、各分配管を接続するテールボイド材
    供給ホースと各分配管の接続部分に電磁弁を設け、この
    電磁弁を制御することにより、所望する位置のテールボ
    イド材注入孔から推進管の外周全方向にわたってテール
    ボイド注入材を加圧注入することを特徴とする請求項１
    記載のセミシールド工法における長距離推進工法。
  3. 【請求項３】 推進管群の推進方向に適当な間隔で、周
    方向に複数のテールボイド材注入孔を設けた多孔式専用
    管を接続し、この多孔式専用管内に、周方向に並ぶ注入
    孔を接続する分配管と、分配管に接続した電磁弁と、テ
    ールボイド圧力計センサを設け、各多孔式専用管の分配
    管をテールボイド材供給ホースで前記電磁弁を介して接
    続し、このテールボイド材供給ホースを地上に設置した
    テールボイド供給装置に接続し、コンピュータ装置で供
    給するテールボイド注入材の注入箇所、注入圧、注入量
    の指令及びデータの管理をするようにしたセミシールド
    工法における長距離推進工法。
  4. 【請求項４】 推進管と推進管の間に接続する多孔式専
    用管にテールボイド材注入孔を周方向に適当な間隔で複
    数設け、各注入孔を接続する分配管とこの分配管に接続
    するテールボイド材供給ホースの間に電磁弁を設け、多
    孔式専用管の内部にテールボイド圧力計センサを取付け
    たセミシールド工法における長距離推進装置。
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