JPH1018767A - 推進工法及びヒューム管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】セミシールド工法により高い地下水圧或いは高
い土圧が作用する地山を掘削して管路を敷設する際に、
推進管を推進して元押し装置を後退させたときに発生す
るバックリングを防止する。 【解決手段】発進立坑Ｅの周壁７であって予定敷設線に
一致させて鏡８を形成すると共に該鏡８の周囲に支持部
材９を固着する。推進管Ｂ（ヒューム管10）の所定位置
に複数のナット13を埋設し、該ナット13に係止部材11を
ボルト12によって締結する。ヒューム管10の推進が終了
したとき、係止部材11の長孔11ｃに支持部材９のフック
９ｂを係合させて押し輪５を後退させる。ヒューム管10
に作用する戻り力は係止部材11，支持部材９を介して周
壁７に伝達され、該管10の軸方向の移動が拘束される。
従って、バックリングが発生することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切羽に於ける土圧
や地下水圧によって掘進機及び推進管が発進立坑側に戻
ることを防止し得る推進工法と、この推進工法に用いて
有利なヒューム管とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地中に下水道用の管路や電線用の管路等
の管路を敷設する場合、先頭に地山を掘削する掘進機を
配置し、該掘進機にヒューム管や鋼管等の推進管を後続
させて発進立坑に設置した元押し装置によって推力を付
与して推進する推進工法が採用されることが多い。

【０００３】推進工法では、周壁部位に鋼矢板を打ち込
み、予め敷設すべき管路の深さまで開削して発進立坑を
構築し、該立坑の壁面であって推進管を推進する位置
（鏡）を地盤改良して硬化させ、この鏡に対向する位置
に元押し装置を設置し、更に、元押し装置に掘進機を載
置し、該掘進機のカッターヘッドを駆動して地盤改良部
位を含む地山を掘削しつつ、元押し装置を駆動して掘進
機の後端に当接させた押し輪を前進させることで掘進機
を推進する。

【０００４】掘進機の推進が終了すると、押し輪を後退
させて掘進機と押し輪の間に推進管を配置し、再度、元
押し装置を駆動して押し輪を推進管の後端に当接させ、
掘進機のカッターヘッドを駆動しつつ押し輪を前進させ
ることで、掘進機及び押し輪を推進する。この作業を繰
り返すことで、地中に推進管を埋設して所望の管路を敷
設することが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、推進工法を採用
して管路を敷設する場合、一般に地表からの敷設深さは
大きくない。最近では、山間部及び都市部に於いて下水
道管路を敷設するような場合があり、管路の敷設深さが
増大する傾向にある。

【０００６】管路の敷設深さの増加に伴って土圧が増大
し或いは地下水圧が増大する。特に、切羽に於ける地山
の崩壊を防止することを目的として掘進機の前面（カッ
ターヘッド側の面）に泥水や圧気を供給しているため、
この圧力に応じて掘進機を発進立坑側に後退させる力が
発生する。このため、１本の推進管の推進が終了して押
し輪を後退させたとき、押し輪の後退に伴って既に推進
した掘進機及び推進管が発進立坑側に戻されるバックリ
ング現象が起きるという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、バックリング現象の発生
を防止して推進管を円滑に推進することが出来る推進工
法と、この推進工法を実施する際に用いて有利なヒュー
ム管を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る推進工法は、発進立坑に設置した元押し
装置によって地山を掘削する掘進機及び該掘進機に後続
させた推進管に推力を付与して推進する推進工法に於い
て、１本の推進管の推進が終了する毎に、該推進管の軸
方向の移動を拘束した後、元押し装置の押し輪を後退さ
せて新たな推進管に対する推進作業の段取りを行い、前
記段取りが終了した後、新たな推進管を前進させて既に
推進された推進管に当接させ、前記当接状態を維持して
既に推進された推進管の軸方向の移動の拘束を解除し、
その後、新たな推進管に推力を付与して該推進管の前方
に接続した複数の推進管及び掘進機を推進するものであ
る。

【０００９】上記推進工法では、推進が終了した推進管
を軸方向の移動を拘束した後、元押し装置を後退させる
ので、推進管にバックリングを生じさせるような力が作
用したとしても、該推進管が移動を拘束されるため後退
することがない。

【００１０】上記推進工法に於いて、発進立坑の壁面に
支持部材を固着すると共に推進管の所定位置に前記支持
部材と係合する係止部材を着脱可能に取り付け、推進さ
れた推進管の軸方向の移動を拘束するに際し、前記支持
部材と係止部材を係合させることが好ましい。

【００１１】上記推進工法では、推進管の所定位置に着
脱可能に取り付けた係止部材を発進立坑の壁面に固着し
た支持部材に係合させて係止し得るように構成したの
で、推進が終了した推進管の軸方向の移動の拘束を簡単
に行うことが出来る。従って、推進が終了した後、次に
推進する新たな推進管の段取りを速やかに実施すること
が出来る。

【００１２】また本発明に係るヒューム管は、外周所定
位置に係止部材を着脱するための複数の雌ネジをインサ
ート成形したものである。特に、前記雌ネジがヒューム
管の外径と略等しい円弧状に成形された鋼板に固定され
て成形されたものであることが好ましい。

【００１３】上記ヒューム管では、インサート成形され
た雌ネジを利用して係止部材を着脱することが出来る。
即ち、雌ネジを利用して係止部材を装着することで、該
部材を支持部材に係合させてバックリングを防止し、且
つ係止部材を取り外して推進することで、特別な抵抗を
排除して円滑な推進を実現することが出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下上記推進工法の好ましい実施
形態と、この推進工法に用いて有利なヒューム管につい
て図を用いて説明する。図１は本発明に係る推進工法を
実施する例を説明する図、図２は支持部材と係止部材の
関係を示す図、図３はヒューム管の斜視図、図４は係止
部材の構成を説明する図、図５はヒューム管のインサー
トナットと係止部材との関係を説明する図である。

【００１５】本発明に係る推進工法は、掘進機によって
地山を掘削しつつ該掘進機に推進管を後続させて推進す
るセミシールド工法を採用して管路を敷設する際に、掘
進機の前面に高い地下水圧或いは土圧が作用し、この圧
力に応じて掘進機を戻す方向に大きい力が発生する場
合、推進管を推進した後、元押し装置を後退させて掘進
機及び推進管に対する推力の付与を除去したとき、この
除去に伴って掘進機及び推進管が元押し装置側に後退す
る所謂バックリングを防止し得るようにしたものであ
る。

【００１６】先ず、バックリングの発生について説明す
ると、地中に掘進機Ａ及び該掘進機Ａに後続させて推進
管Ｂを推進する際に、掘進機Ａの前面には地下水圧或い
は土圧に対抗させて供給された泥水圧（地下水圧）が作
用する。このため、掘進機Ａ及び推進管Ｂには、掘進機
Ａの前面の面積と地下水圧に応じて推進方向とは反対方
向の力、即ち、元押し装置Ｃに向かう戻り力が発生す
る。また掘進機Ａ及び推進管Ｂを推進する際には、掘進
機Ａ，推進管Ｂの外周面と地山Ｄの間に摩擦による抵抗
が生じる。従って、前記戻り力の方が摩擦抵抗よりも大
きいとき、掘進機Ａ，推進管Ｂにバックリングが発生す
る。そして掘進機Ａ及び推進管Ｂの推進長さが増大する
のに伴って掘進機Ａ，推進管Ｂと地山Ｄの間に発生する
摩擦抵抗は大きくなる。これに対し、掘進機Ａの前面に
作用する地下水圧は推進長さが増大しても大きく変化し
ないことが多い。従って、バックリングは推進長さの増
大に伴って減少し、更に停止する。

【００１７】以下、バックリングを防止する推進工法の
実施例について説明する。図に於いて、掘進機Ａは通常
のセミシールド工法に利用されるものが用いられてい
る。即ち、掘進機Ａはシールド本体１とテールシールド
２が互いに屈折可能に接続され、シールド本体１の前面
にカッターヘッド３が設けられている。従って、カッタ
ーヘッド３を回転させることで地山Ｄを掘削することが
可能であり、地中を推進中に予定敷設線からズレたと
き、シールド本体１とテールシールド２を屈折させるこ
とで、推進方向を制御することが可能である。

【００１８】推進管Ｂとしてはヒューム管や鋼管を用い
ることが可能であり、敷設すべき管路に応じて、予め設
定された口径と選択されたヒューム管或いは鋼管が用い
られる。本実施例では、推進管Ｂとしてヒューム管10を
用いている。

【００１９】元押し装置Ｃは地山Ｄを開削して構成した
発進立坑Ｅに設置されており、通常のセミシールド工法
に利用されるものが用いられている。即ち、元押し装置
Ｃは、掘進機Ａや推進管Ｂを載置して推進方向を案内す
るガイドベース４と、ガイドベース４上を往復移動して
掘進機Ａ，推進管Ｂに推力を伝達する押し輪５と、押し
輪５を駆動して掘進機Ａ，推進管Ｂに推力を付与するジ
ャッキ６とを有して構成されている。従って、例えば推
進管Ｂをガイドベース４に載置し、ジャッキ６を駆動し
て押し輪５を前進させると、該押し輪５が推進管Ｂの後
端に当接し、更にジャッキ６を駆動することで、推進管
Ｂを推進することが可能である。

【００２０】発進立坑Ｅは予め設定された管路の予定敷
設線上に構築されている。発進立坑Ｅの構築位置には鋼
矢板が打ち込まれて周壁７を構成している。この周壁７
の管路の予定敷設線と一致する位置に鏡８が形成され、
該鏡８の周囲の地山は地盤改良されて硬化すると共に発
進立坑Ｅに対する地下水の漏水を防止している。従っ
て、元押し装置Ｃは鏡８に対向して設置されている。

【００２１】鏡８の近傍に於ける周壁７には支持部材９
が固着されている。支持部材９は鏡８の中心を中心とし
て設定された円を等角度で分割した複数の位置に配置さ
れて周壁７に固着されている。この支持部材９は推進管
Ｂの軸方向の移動を拘束するものであり、前記機能があ
れば構造を限定するものではない。本実施例では、支持
部材９はブラケット９ａと、該ブラケット９ａに回動可
能に取り付けられ且つ先端にフック９ｂを設けたターン
バックル９ｃによって構成されている。

【００２２】推進管Ｂとなるヒューム管10の所定位置に
上記支持部材９と係合する係止部材11が着脱可能に取り
付けられている。この係止部材11は支持部材９のフック
９ｂと係合することで、ヒューム管10に作用する戻り力
を周壁７に伝達し、これにより、ヒューム管10の軸方向
の移動を拘束する機能を有する。

【００２３】係止部材11は、ヒューム管10に取り付けら
れ且つ支持部材９と係合することによって該ヒューム管
10に作用する戻り力を支持部材９に伝達する機能を有す
る。従って、係止部材11としては前記機能を有し且つヒ
ューム管10に着脱可能であれば良く、特別な構造に限定
するものではない。

【００２４】即ち、係止部材としては、ヒューム管10の
外周に巻き付けられて該ヒューム管10との接触摩擦によ
って戻り力を伝達し得るように構成することが可能であ
る。例えば、鋼製の帯をヒューム管10の外周に強固に巻
き付けて充分に大きい接触摩擦を発生し得るように構成
し、この帯を支持部材９に係合させることで、戻り力を
周壁７に伝達することが可能である。

【００２５】本実施例では、係止部材11をボルト12によ
ってヒューム管10に着脱し得るように構成している。こ
のため、図３に示すように、ヒューム管10には予め長手
方向の所定位置に複数のナット13が埋設されている。こ
のナット13は、発進立坑Ｅの周壁７に固着した支持部材
９の数と等しくなるようにヒューム管10の外周を分割し
た位置に設けられている。

【００２６】ナット13のヒューム管10に対する埋設構造
はヒューム管10に作用する戻り力を想定して設定されて
いる。即ち、前記戻り力が小さい場合には図３（ａ）に
示すように、複数のナット13を独立して配置して埋設す
ることが可能である。しかし、戻り力が大きい場合には
同図（ｂ），図５に示すように、予めナット13をヒュー
ム管10の外径と等しい円弧状のプレート14に固着した状
態で埋設することが好ましい。特に、ナット13をプレー
ト14に固着した状態で埋設した場合には、各ナット13の
位置決め精度を確保することが可能となり、品質の良い
ヒューム管10を製造することが可能である。尚、プレー
ト14には埋設鉄筋14ａを溶接しておき、該鉄筋14ａにコ
ンクリートを付着させることが好ましい。

【００２７】ナット13を埋設したヒューム管10を用いる
場合、係止部材11は図４に示すように、ヒューム管10の
外径と等しい円弧状に形成され且つナット13と対応する
位置にボルト穴11ａが形成された取付板11ｂと、取付板
11ｂに起立して溶接され長孔11ｃを形成した起立板11ｄ
とによって構成されている。

【００２８】次に、上記の如く構成された各部材を用い
てヒューム管10を推進する手順について説明する。先
ず、元押し装置Ｃのガイドベース４に掘進機Ａを載置
し、押し輪５を前進させて鏡８から地山Ｄに推進する。
掘進機Ａは、鏡８から地盤改良されて硬化した地山Ｄに
推進されるため、該掘進機Ａに地下水圧が掛かることは
ない。このため、掘進機Ａの推進が終了した場合、押し
輪５を後退させても掘進機Ａが戻ることはない。

【００２９】次に、掘進機Ａに後続させてヒューム管10
を推進する。先ず、推進すべきヒューム管10をガイドベ
ース４に載置し、押し輪５を前進させてヒューム管10を
掘進機Ａに後続させる。更に、押し輪５を前進させて掘
進機Ａ及びヒューム管10を推進する。ヒューム管10が所
定長さ推進されたとき、該管10に埋設されたナット13に
係止部材11を締結し、該部材11の長孔11ｃに支持部材９
のフック９ｂを係合させ、更に、支持部材９のターンバ
ックル９ｃを調節して緩みを除去する。

【００３０】尚、ヒューム管10に対する係止部材11の取
り付けは、必ずしも推進工程が終了した後行う必要はな
く、ヒューム管10をガイドベース４に載置した状態で行
っても良い。

【００３１】上記の如くしてヒューム管10の係止部材11
を支持部材９に係合させることで、軸方向の移動を拘束
した後、元押し装置Ｃのジャッキ６を駆動して押し輪５
を後退させる。このとき押し輪５の後退に伴ってヒュー
ム管10に戻り力が作用した場合、この戻り力は係止部材
11，支持部材９を介して発進立坑Ｅの周壁７に伝達さ
れ、ヒューム管10は周壁７によって支持される。

【００３２】既に推進されたヒューム管10を上記の如く
して拘束し、新たなヒューム管10をガイドベース４に載
置する。ジャッキ６を駆動して新たなヒューム管10を既
に推進されたヒューム管10に後続させる。この状態で支
持部材９のターンバックル９ｃを緩めてフック９ｂを係
止部材11の長孔11ｃから離脱させ、更に、既に推進され
たヒューム管10に取り付けた係止部材11を取り外す。

【００３３】既に推進されたヒューム管10に取り付けた
全ての係止部材11を取り外した後、再度ジャッキ６を駆
動して押し輪５を前進させ、ヒューム管10を推進する。
上記一連の操作を繰り返すことで、ヒューム管10の軸方
向の移動を拘束しつつ、多数のヒューム管10を推進して
目的の管路を敷設することが可能である。

【００３４】尚、前述の実施例では、ヒューム管10に係
止部材11を取り付けると共に該部材11を支持部材９に係
合させることで、ヒューム管10の軸方向の移動を拘束す
る場合について説明したが、この構成に限定するもので
はなく、例えば、元押し装置Ｃのジャッキ６の近傍にヒ
ューム管10を推進する方向に付勢する補助ジャッキを設
け、この補助ジャッキをヒューム管10の取り付けた係止
部材11に係合させて軸方向の移動を拘束するように構成
しても良い。

【００３５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
推進工法では、地下水圧が高く、この水圧の作用によっ
て掘進機及び推進管が発進立坑側に戻されるバックリン
グの発生を防止することが出来る。このため、推進作業
を円滑に進行させることが可能となり、工期の短縮化を
はかることが出来る。

【００３６】また本発明に係るヒューム管では、係止部
材を取り付けるナットを埋設したため、極めて容易にバ
ックリングの発生を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る推進工法を実施する例を説明する
図である。

【図２】支持部材と係止部材の関係を示す図である。

【図３】ヒューム管の斜視図である。

【図４】係止部材の構成を説明する図である。

【図５】ヒューム管のインサートナットと係止部材との
関係を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ 掘進機 Ｂ 推進管 Ｃ 元押し装置 Ｄ 地山 Ｅ 発進立坑 １ シールド本体 ２ テールシールド ３ カッターヘッド ４ ガイドベース ５ 押し輪 ６ ジャッキ ７ 周壁 ８ 鏡 ９ 支持部材 10 ヒューム管 11 係止部材 12 ボルト 13 ナット 14 プレート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発進立坑に設置した元押し装置によって
   地山を掘削する掘進機及び該掘進機に後続させた推進管
   に推力を付与して推進する推進工法に於いて、１本の推
   進管の推進が終了する毎に、該推進管の軸方向の移動を
   拘束した後、元押し装置の押し輪を後退させて新たな推
   進管に対する推進作業の段取りを行い、前記段取りが終
   了した後、新たな推進管を前進させて既に推進された推
   進管に当接させ、前記当接状態を維持して既に推進され
   た推進管の軸方向の移動の拘束を解除し、その後、新た
   な推進管に推力を付与して該推進管の前方に接続した複
   数の推進管及び掘進機を推進することを特徴とする推進
   工法。
2. 【請求項２】 発進立坑の壁面に支持部材を固着すると
   共に推進管の所定位置に前記支持部材と係合する係止部
   材を着脱可能に取り付け、推進された推進管の軸方向の
   移動を拘束するに際し、前記支持部材と係止部材を係合
   させることを特徴とする請求項１記載の推進工法。
3. 【請求項３】 前記係止部材が推進管の外周に巻き付け
   られるものであることを特徴とする請求項２記載の推進
   工法。
4. 【請求項４】 外周所定位置に係止部材を着脱するため
   の複数の雌ネジをインサート成形したことを特徴とする
   ヒューム管。
5. 【請求項５】 前記雌ネジがヒューム管の外径と略等し
   い円弧状に成形された鋼板に固定されていることを特徴
   とする請求項４記載のヒューム管。