JPH10311762A - 推進管周辺摩擦力の測定方法および測定装置、並びに推進管周辺摩擦力の低減方法 - Google Patents
推進管周辺摩擦力の測定方法および測定装置、並びに推進管周辺摩擦力の低減方法Info
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- JPH10311762A JPH10311762A JP9136043A JP13604397A JPH10311762A JP H10311762 A JPH10311762 A JP H10311762A JP 9136043 A JP9136043 A JP 9136043A JP 13604397 A JP13604397 A JP 13604397A JP H10311762 A JPH10311762 A JP H10311762A
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Abstract
摩擦低減を図る。 【解決手段】 推進管12の間には継手16が設けられ
る。当該継手16には伸縮検出センサ20が設けられ、
隣合う推進管12同士の相対位置の変動を検出可能にし
ている。計測手段32には伸縮検出センサ20が接続さ
れるとともに操作卓34が接続される。計測手段32に
は個々の伸縮検出センサ20における推進ジャッキから
の距離をあらかじめ記憶させておくとともに、個々の伸
縮検出センサ20からの値変動をトリガ信号として、操
作卓34から推進ジャッキの元押し推力の値を取り込
み、値変動のあった伸縮検出センサ20の推進ジャッキ
からの距離との関係を表示するようになっている。この
ように推進管周辺摩擦力の測定装置10を構成すれば、
推進管における周辺摩擦力の増大範囲を特定することが
可能になり、増大範囲に滑材を注入すれば周辺摩擦力の
低減がなされる。
Description
備といった地下構造物の築造時に適用される推進工法に
用いられ、特に推進管の周辺摩擦力を把握することがで
きる推進管周辺摩擦力の測定方法および測定装置、並び
に把握した周辺摩擦力を低減させる推進管周辺摩擦力の
低減方法に関する。
物の築造には、地表面の掘削を不要とする推進工法が多
く採用されている。図5は推進工法の手順を示す地中断
面図である。同図に示すように推進工法では埋設区間の
始端側に発進立杭1が掘削されており、当該発進立杭1
の底部には推進管の押出しを行う推進ジャッキ2が備え
られている。
設させるには、まず発進立杭1の底部から推進機械3を
稼働させ埋設区間の終端側に向かって掘削を行わせる。
そして推進機械3の地中進行によって発生する土砂を掘
削穴4から排除するとともに、推進ジャッキ2によって
掘削穴4に推進管5を継ぎ足し挿入していく。このよう
に推進管5を掘削穴4に沿って継ぎ足し挿入していくこ
とで、埋設区間に推進管5を埋設させている。
の外径を推進機械3の外径に対し若干小径に設定し、掘
削穴4の径と推進管5の外径との間に滑材となるテール
ボイド材を充填させテールボイド6を確保することが、
長距離および曲線を正確に推進させるための欠かせない
要素となっている。すなわち推進管5まわりのテールボ
イド6の充填率が低下すると掘削穴4に対する推進管5
のの摩擦力が上昇し、推進管5の推進に不具合をきたす
恐れがあった。このため従来では、推進ジャッキ2の元
押し推力の値があらかじめ設定した異常推力レベルを越
えると、滑材を推進区間全域に注入して元押し推力の上
昇を抑えるようにしている。
全域に注入すれば、確かに元押し推力の上昇を抑えられ
るものの、推進管5の全長は工事の終盤ともなると数百
メートル以上にも及ぶので大量の滑材を注入する必要が
あり、工事コストが増大してしまうという問題点があっ
た。
管における周辺摩擦力の増大範囲を特定できることが必
須条件となるが、推進ジャッキ2の元押し推力の値はあ
らかじめ設定した異常推力レベルとの比較のみに用いら
れており、摩擦力の増大範囲を特定できるものでは無か
った。
管における周辺摩擦力の増大範囲を特定することのでき
る推進管周辺摩擦力の測定方法および装置、並びに特定
した周辺摩擦力を低減することのできる推進管周辺摩擦
力の低減方法を提供することを目的とする。
れた推進管の端部に徐々に元押し推力を加えていけば、
推進ジャッキ側の推進管から順番に継手部分の間隔が狭
まっていく。そして隣合う推進管の相対位置の変化をも
とに推進長に対する元押し推力の変化をとらえていけば
推進管途中の摩擦増大範囲を特定できるという知見に基
づいて行われたものである。すなわち通常の摩擦抵抗を
持つ推進管区域では、推進管長さにほぼ比例するように
元押し推力が上昇するが、推進管途中に摩擦増大範囲が
存在すると推進管長さに対して元押し推力は急激に上昇
する。このため元押し推力の変化から推進管途中の摩擦
増大範囲を特定することができるのである。
管周辺摩擦力の測定方法は、推進工法により地中に押し
込まれる推進管の元押し推力を検知し、この元押し推力
があらかじめ設定した異常推力レベルをこえたときに押
し込み作業を一旦停止させるとともに前記元押し推力を
初期状態から上昇させ、継手に設けた伸縮検知センサか
らの信号をトリガとして、前記推進ジャッキから前記伸
縮検出センサまでの距離に対する前記元押し推力の値を
順次計測手段にて計測し摩擦増大範囲を特定する手順と
した。
装置は、推進管を推進ジャッキによって地中へと押し込
む推進工法に用いられ、前記推進管同士を接続する継手
には伸縮検知センサを設けるとともに、この前記伸縮検
出センサからの信号をトリガとして、前記推進ジャッキ
から前記伸縮検出センサまでの距離に対する前記元押し
推力の値を計測する計測手段を設けるように構成した。
減方法は、推進工法により地中に押し込まれる推進管の
元押し推力を検知し、この元押し推力があらかじめ設定
した異常推力レベルをこえたときに押し込み作業を一旦
停止させるとともに前記元押し推力を初期状態から上昇
させ、継手に設けた伸縮検知センサからの信号をトリガ
として、前記推進ジャッキから前記伸縮検出センサまで
の距離に対する前記元押し推力の値を順次計測手段にて
計測し摩擦増大範囲を特定し、当該摩擦増大範囲に滑材
注入を行う手順とした。
段に連結されており、当該継手には伸縮検出センサが設
けられている。ここで推進ジャッキを稼働させ推進管端
部に元押し推力を徐々に加えていくと、推進ジャッキ側
の推進管から順々に移動する。そして隣合う推進管の相
対位置が変化したときの元押し推力の値を、その伸縮検
出センサの推進ジャッキからの距離に対して順次比較し
ていけば、摩擦増大範囲では伸縮検出センサの推進ジャ
ッキからの距離に対し、元押し推力が増大することから
推進管における摩擦増大範囲を特定することができる。
そして上記手順によって特定した摩擦増大範囲に滑材を
注入すれば、摩擦低減が確実になされるとともに、滑材
の注入量を最小限に抑えられることができる。
擦力の測定方法および測定装置、並びに推進管周辺摩擦
力の低減方法の具体的実施の形態を図面を参照して詳細
に説明する。
力の測定装置の構成を示した構成説明図である。同図に
示すように推進管周辺摩擦力の測定装置10(以下、測
定装置10)は地表面の掘削を不要とする推進工法に適
用される。推進工法は、推進機械によって設けられた掘
削穴にヒューム管や鋼管といった推進管12を継ぎ足し
挿入することで行われ、また推進管12の掘削穴への押
し込みには推進ジャッキが用いられる。
図(1)に示すように掘削穴へ次々と挿入される推進管
12の側面にはテールボイド注入孔14が複数周回方向
に設けられ(図中では3箇所)、推進管12の内側から
管外側に向かってテールボイド材を送り出し可能にして
いる。また同図(2)に示すように継ぎ足される推進管
12の間には継手16が設けられる。当該継手16には
推進管12の曲線推進が可能なようにパッキン型の多曲
線推力伝達装置(MST(P型))が用いられており、
推進ジャッキからの元押し推力を曲線状に伝達可能にし
ている。また継手16における外側周囲には鋼製のカラ
ー18が設けられており、推進時における土砂の管内へ
の侵入を防止するようにしている。
し込められる継手16には測定装置10を構成する伸縮
検出センサ20が設けられ、隣合う推進官12の相対位
置の変動を検知できるようになっている。ここで当該伸
縮検出センサ20は連続する継手16毎に設ける必要は
無く、推進対象となる土砂の性質等によって任意の間隔
(例えば当該センサ20を継手16の中1個毎に設置)
を設定すればよい。
当該伸縮検出センサ20はリニアスケールエンコーダ2
2とパルス信号変換器26とカウンタ入力モジュール2
8にて構成されている。そしてこのような構成からなる
複数の伸縮検出センサ20は、互いにケーブル30にて
接続されるとともに管外に設けられた計測手段32へと
接続される。そして隣合う推進管12の相対位置の変化
はリニアスケールエンコーダ22によって検出され、カ
ウンタ入力モジュールからカウンタ値が計測手段32に
出力されるようになっている。
続されるとともに、推進ジャッキの元押し操作を行う操
作卓34もケーブルを介して接続される。そして計測手
段32には個々の伸縮検出センサ20における推進ジャ
ッキからの距離をあらかじめ記憶させておくとともに、
伸縮検出センサ20からの変動値をトリガ信号として、
操作卓34から推進ジャッキの元押し推力の値を取り込
み、伸縮検出センサ20の推進ジャッキからの距離に対
する元押し推力の値を計測できるようになっている。こ
こで複数の伸縮検出センサ20の判別は推進管12の内
部に設置されたラインコントローラ24によって行わ
れ、トリガ信号とともに伸縮検出センサ20の判別信号
がラインコントローラ24から計測手段32に送られ
る。
せば専用機器にこだわることもなく、本実施の形態では
パーソナルコンピュータ36を使用するようにしてい
る。そして伸縮検出センサ20と操作卓34からの信号
をパーソナルコンピュータ36に取り込ませるため、当
該パーソナルコンピュータ36の直前にはアナログ入力
モジュール38とリンカ40とが設けられている。そし
てパーソナルコンピュータ36では画面上に、伸縮検出
センサ20の推進ジャッキからの距離に対する元押し推
力の値を表示できるようになっており直感的に状況を把
握できるようになっている。
成にこだわる必要も無く、リニアスケールエンコーダ2
2のかわりにダイヤルゲージ型の変位測定器を用いた
り、あるいはアナログ信号のかわりにデジタル信号を計
測手段32への情報伝達として用いてもよい。
掘削用の推進工法に適用する手順を説明する。図3は滑
材投入前の推力変動を示す推力状態図であり、同図
(1)は推進長に対する元押し推力の変動を示す。推進
管12の必要推力は推進機械における切羽前面抵抗と推
進管周辺抵抗との合力によって決定される。そして地中
における推進機械の切羽前面抵抗は一定値であり、また
管周辺抵抗は地中に埋め込まれた推進管12の長さの和
(全長)に比例することから、理想推力ラインは一次式
で表すことができる。
値は、切羽前面抵抗や推進管周辺抵抗が共に変動し、上
記の理想推力ラインに示すような正比例のラインを描く
ことはない。ここで図中ポイントCに示す元押し推力の
増大部分を測定装置10を用いて調査し元押し推力増大
の原因を探る。なお図中ポイントAおよびポイントBで
の元押し推力の増大は、推進機械の切羽前面抵抗が上昇
したことが原因であったが、これは元押し推力の増大後
に測定装置10を用い推進管途中に摩擦増大範囲が確認
されなかったことから判断することができる。すなわち
前述した通り、推進管12の必要推力は推進機械におけ
る切羽前面抵抗と推進管周辺抵抗との合力によって決定
されることから、推進管周辺抵抗に摩擦増大範囲が確認
されなければ、元押し推力の増大の原因は推進機械の切
羽前面抵抗の上昇であると特定することができる。そし
て切羽前面抵抗の低減化は、推進機械の排泥バルブやカ
ッター室の清掃を行うことなどで達成することができ
る。
インに対し急激に元押し推力が増大した場合には、一旦
推進ジャッキを停止させ推進管12の推進を取りやめ
る。このように推進作業を一旦停止させた後は、測定装
置10を作動させるとともに推進ジャッキを推進管12
の端部に押し当て徐々に力を加えていく。するとこの推
進ジャッキの元押し推力の上昇に伴い、多段に連結され
た推進管12は推進ジャッキ側から次々と推進ジャッキ
の押出し方向へと移動し、継手16の部分が縮まり隣合
う推進管12の相対位置が変動する。
は、伸縮検出センサ20が設けられているので、推進ジ
ャッキ側の伸縮検出センサ20から順にトリガ信号が発
せられる。そしてこのトリガ信号を合図として、推進ジ
ャッキから伸縮検出センサ20までの距離に対する元押
し推力の関係が計測手段32によって計測される。同図
(2)は推進ジャッキから伸縮検出センサ20までの距
離に対する元押し推力の関係を示したグラフである。同
図(2)に示すように、図中Dの範囲で元押し推力の値
が急上昇しているのを確認することができる。また先の
ポイントAとポイントBとで推進機械の切羽前面抵抗を
低減させており切羽前面抵抗の要因を削除することがで
きることから、元押し推力の上昇は図中Dの範囲による
推進管12の締め付けが原因であると判断することがで
きる。そしてこの元押し推力の上昇は、当該推進管12
の外側周囲に盛られたテールボイドの充填率の低下によ
って発生していることから、図中Dに属する推進管12
のテールボイド注入孔14から推進管12の外側に滑材
を送り込み、対象推進管12の外側周囲の摩擦低減を行
う。
態図である。同図に示すようにポイントCの位置で滑材
を投入した後には、元押し推力の値が低下するのが確認
できる。このように個々の推進長に応じた元押し推力の
値を求めることにより、推進管12の締め付け範囲を特
定することができる。このため推進管12の全域に滑材
を投入する必要が無く、もって滑材の消費量を最小限度
に抑えることができる。
管周辺摩擦力の測定方法を、推進工法により地中に押し
込まれる推進管の元押し推力を検知し、この元押し推力
があらかじめ設定した異常推力レベルをこえたときに押
し込み作業を一旦停止させるとともに前記元押し推力を
初期状態から上昇させ、継手に設けた伸縮検知センサか
らの信号をトリガとして、前記推進ジャッキから前記伸
縮検出センサまでの距離に対する前記元押し推力の値を
順次計測手段にて計測し摩擦増大範囲を特定することと
したので、推進管における周辺摩擦力の増大範囲を特定
することができる。そして前記推進管周辺の摩擦増大範
囲を特定した後に、当該摩擦増大範囲に滑材の注入を行
えば、摩擦低減が確実になされるとともに滑材の注入量
を最小限に抑えられ、工事コストの低減を図ることがで
きる。
の構成を示した構成説明図である。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 推進工法により地中に押し込まれる推進
管の元押し推力を検知し、この元押し推力があらかじめ
設定した異常推力レベルをこえたときに押し込み作業を
一旦停止させるとともに前記元押し推力を初期状態から
上昇させ、継手に設けた伸縮検知センサからの信号をト
リガとして、前記推進ジャッキから前記伸縮検出センサ
までの距離に対する前記元押し推力の値を順次計測手段
にて計測し摩擦増大範囲を特定することを特徴とする推
進管周辺摩擦力の測定方法。 - 【請求項2】 推進管を推進ジャッキによって地中へと
押し込む推進工法に用いられ、前記推進管同士を接続す
る継手には伸縮検知センサを設けるとともに、この前記
伸縮検出センサからの信号をトリガとして、前記推進ジ
ャッキから前記伸縮検出センサまでの距離に対する前記
元押し推力の値を計測する計測手段を設けたことを特徴
とする推進管周辺摩擦力の測定装置。 - 【請求項3】 推進工法により地中に押し込まれる推進
管の元押し推力を検知し、この元押し推力があらかじめ
設定した異常推力レベルをこえたときに押し込み作業を
一旦停止させるとともに前記元押し推力を初期状態から
上昇させ、継手に設けた伸縮検知センサからの信号をト
リガとして、前記推進ジャッキから前記伸縮検出センサ
までの距離に対する前記元押し推力の値を順次計測手段
にて計測し摩擦増大範囲を特定し、当該摩擦増大範囲に
滑材注入を行うことを特徴とする推進管周辺摩擦力の低
減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13604397A JP3881085B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 推進管周辺摩擦力の測定方法および測定装置、並びに推進管周辺摩擦力の低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13604397A JP3881085B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 推進管周辺摩擦力の測定方法および測定装置、並びに推進管周辺摩擦力の低減方法 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003434593A Division JP3883070B2 (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 推進管掘進工法 |
| JP2003434592A Division JP2004100456A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 推進管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10311762A true JPH10311762A (ja) | 1998-11-24 |
| JP3881085B2 JP3881085B2 (ja) | 2007-02-14 |
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ID=15165851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13604397A Expired - Fee Related JP3881085B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 推進管周辺摩擦力の測定方法および測定装置、並びに推進管周辺摩擦力の低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3881085B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009121959A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Honda Motor Co Ltd | 摺動部材の摺動抵抗測定方法及び測定装置 |
| JP2012162954A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Kidoh Construction Co Ltd | 推進力上昇位置の検出方法 |
| CN113029939A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-25 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 一种顶管隧道缩尺试验装置及方法 |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP13604397A patent/JP3881085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2012162954A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Kidoh Construction Co Ltd | 推進力上昇位置の検出方法 |
| CN113029939A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-25 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 一种顶管隧道缩尺试验装置及方法 |
| CN113029939B (zh) * | 2021-03-16 | 2023-02-03 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 一种顶管隧道缩尺试验装置及方法 |
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|---|---|
| JP3881085B2 (ja) | 2007-02-14 |
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