JPS58117432A - 地中へ圧入する管体の抵抗の測定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は小径管の埋設時における管体の変位量及び周辺
摩擦力を測定する方法及び装置に関するものである。

水平に多数本のパイプを並べて地中に圧入してこれを支
保工としてトンネルを掘削するノセイゾルー７工法や上
下水道管、ｔらんダクトの推進圧入に除してパイプの進
行方向ｔ−−夾に把掘することがきわめてｙｊＬ賛であ
る。

これらＯ′７ｊ伝鉱隘杭などの後方基地から反力壁に反
力を取ってパイプを圧入するもＯ″ｃｈるためパイプ群
先端の方向を基地で′Ｍｋｆ′１ｉするのは相当に困難
表作業である。

％に小径管管圧入する場合ＫＨ測量用の標的管管内に散
瞳することが不可能であったり少しの―がりの発生でも
見通しが不能Ｋｌｋるといった寸法上の制限により更に
方向制御は困難となる。

そのため例えば高い施工精ｆ’ｉｌ求される下水道管な
どでに碓道管は単なる鞘管としてしか使えないといった
不経済な結果を生じている。

一方田人工法における施工精度に管体が施工中心線から
外れ始めた初期の段階で圧入推力。

圧力付与の方法、先端の掘削方法をとを工夫すれば充分
に向上させ得るものと考えられている。

本発明にこのような点について々されたもので管体の地
中【おける軸方向変位及び−が変位會敏感に検出するこ
との出来る測定方法及び装置を提供することｔ目的とす
る。

また本発明は正大作業を中止せずに管体の変位及び周辺
の摩擦抵抗管検出できる測定方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。

次に実施例について説明する。

管會圧入する状態の概賛を第１図に示すと口）は１坑で
あり１坑（１）内に備えた４１削、圧入装置（国により
管体（２）管順次連続して地中罠圧入する龜のである。

本発明の管体（りに１に３図に示すように鉛直中心軸ｔ
はさんで両側の外側ＷＭＫ橢定部材會対称に取り付ける
。

測定部材σ管体（２）外面のほぼ全長にわたって長手方
向に散村たスリーブ（４）内に収納された弾性材（２）
及び変位計（６）によって構成される。

弾性材（５）に一定応力の範囲で弾性係数が変化しない
材料であれば広く利用出来、形状も棒状。

線状、帯状のものなどを利用することが出来る。

この弾性材（５）の一端は管体伐）に固定した固定片（
７）に取り付は弾性材（均の他端は変位計１６）　Ｋ　
ＩＩＩり付け、この変位計（６）は管体１２）に固定す
る。そして固定片（７）と変位計（６）に管体（２）の
両端に設ける。

従って弾性材（５）框その両端のみを管体（２）に固定
され、管体イ２）の伸張、短縮に応じて比例した伸縮が
変位計に表われることにｈる。

変位計（６）と（７てに完全防水でケーブル延長に工す
感度低下を生じないもの寿と広く刹用可能な本のが市販
ばれている。

そして変位計（６）の検出信号にケーブル（８）によっ
て地上に導ひかれ地上ｆ置いた演算１表示計＋９１　ｆ
ｆ入力する。

上記のような構成の管体を鋼管から溶接して順次一体に
連結して地中に圧入する。

圧入中に管体群に水平方向の蛇行が発生すると各管体（
２１の両側の測定部材の弾性材（５）に引張りまたげ圧
縮が作用する。

この場付の曲げ応力について検討すると次のようｒ々る
。

曲げ応力ｓｒ　”’　７　Ｙ　　ただしＭ：管体に生じ
ている曲げモーメント Ｉ；管体の断面２次モーメント ｙ：中立軸からの距離 また　σ＝ｌｉｊ　ｇただし Ｅ：管体のヤング率 ＃：管体に生じている自げによるひず み管体の両側のひずみ會それぞれｇｒ、ｇｔとする と変位計ｒｉ管体ｒ取り付けられているので６ｒ、８Ｌ
に綿曲杜の場合に１とはは同値を示す。

よって　１’ｙ’＝ＦＸｇ中Ｈａ’　ｒ１’ｔ’ｇ＝ｌ
ｅキＥｇ’ｊ この式ＶＣｓ？いてｇ’　ｒ、ａ’　ｊｏｇ’　ｒ、＋
！’　Ｌ　！ｒｉ第６図に示すとうりである。

ここに＃ｒ′：管体右側の線画げによる応力σｌ′：管
体左側の線画げによる応力 ｔｒ’：変位計を介して得られる、管体右側における曲
げによるひず み量 εｔ′：変位計を介して得られる。管 体左ｉＩＫおける曲げによるひ ずみ量 この場合、ｇｒ’とｇｌ’ＬＩ’ｌ符号か反対であるか
らｇＩ　ｒ　′とσ’ｔ’　ｒｘ等大反方向の応カケ示
している。

＠７図は１以上のべたような線画げの他にσｃ／　（管
体の軸方向圧縮応力）′＆る軸応力状の応力が加わった
場合ｉ示しているが、このような時ＫＦ−Ｊ管体の右側
、左側に発生しているひずみｔｒ、ｔＬＫｔ’ｌ上記し
たｓｒ’ ｇｌＺ“の他に、ｇ’ｃ’によるｇ’ｃ　’なるひずみ
も混じる。

純白けひすみのみによる応力【とらえるため２ なる操作を加えてやれば良い。

本発明の測定部材は少々（とも１対を対称位＠ｔｉｃ設
けたから圧入による管全体の圧縮変形やｉｌ＆変形の影
響を受けること表く純−ぜひずみのみを散り出すことが
出来る。

以上ｆ１１本の管体（２）の応力、ひずみであるが実Ｖ
ＩＡＫｎ連続した管体群の変位が必要となる。

そこで上記のようにして取り出した１本の管体の純白げ
ひずみを近似処ｍｔ−行ない次の値を求める（第８図参
照）。

２７　　　　２ δＢ＝第２図Ｂ点の位置ずれ。

ＬＢ　：Ａ、８間の長さ １３３１　、ｇｉｌｌ　　：　８点のひずみの検出値同
様に ２７　　　２ ２Ｆ　　　　２ ここに−ａ：　　第２図０点の、軸線からの−げによる
位置ずれ。

＃ｙ：ｌ［２図Ｙ点の、軸線からの−げによる位置ずれ
。

すなわち−！信管体群の竪坑儒端會基準とした管体群先
端の変位量となる。

このような変位量は市販の演算器、紀―装置で連続的に
演算して数値化し、Ｔｏるいに色分けに打点して表示出
来る。

以上のように管体群の時々刻々の水平方向の変位をチェ
ック出来るからその量に応じて管体群尾端での圧力付与
の方法、先端の掘削方法あるいけ圧入推力を調整【、て
直ちに管体群の変位の修正を行うことが出来る。

なお以上に管体の両側面に測定部材１０付けた場合につ
いて説明したがこれを管体の上下面に￥ｌｌす付ければ
垂直方向の管体群の変位音検出できること社勿論である
。

また）ぐイブルーフに用いる場合のように管体側面Ｋに
継手金属が集設していて所望の対称位ＷＩＬＫ正確に取
り付けることが無理か場合でも演算機構Ｋ１１Ｉ正装置
を組み込むことに工９はぼ正確な値會得ることが出来る
。

更に一定部材は管体の内側面に取り付は得ること、２位
置に限らず複数位置に取り付は得ることも勿論である。

以上は変位量の検出に関する利用方法であるが本発明の
管体群を用いれば更に各管体の馬面摩擦力と先端抵抗音
知ることが出来る。

すなわち第７図における／ａ　Ｕ、圧入管体の場合にジ
ヤツキの推進力に対応するものであるが、推進力は管体
の周辺摩擦力と管体先端の貫入抵抗力ｆ相当する本ので
ある。

＋℃で、第７図において検出したｓｒ、ｍｌの和を演算
機構に入力すぺ（結線のみ全変更すると、 ｔｔｒ＋ａｔ　　（ε’　ｒ＋ａ’　ｃ）＋（ｇ’　Ｌ
＋ｓ’　ｃ）２ （ｇ’　ｒ＋ａ’　ｃ）＋（−ε’　ｒ＋ａ’　ｃ）　
　　　　　　、＝ （−ｇ’ｔ＋８’ｃ）＋（ｇ’ｚ＋εｆｃ）”’　−”
　　　ｇ　　　　Ｃ より区分長ｒ（おける管体応力會容易に算出し得る。よ
って隣接区分ｖ′ｓ？ｎる管体応力との差音とればこれ
がその区分内ｒおける周面摩擦力による応力であり、先
頭に最も近い区分長における応力に、その区分内におけ
る局面摩擦力と先端抵抗力を示すことになって、結線替
するだけで容易にこれら外力を計測することができるの
である。

本発明に上記したように地中に圧入する管体の内外ある
いに外側に、かつ管体断面の対称位置またに非対称位置
に複数本の弾性材を取り付けこの弾性材を介してとらえ
たひずみ量の和から管体自体の変形（大きい意味で管体
の変位）及び周辺の摩擦抵抗を検知する方法及び装＠ｒ
ｒ関するものである。

従って次のような効果を期待することか出来る。

〈１〉　地中に−ｈける各管体、及び全管群の挙動を時
々刻々検知することが出来るので設計線から外れたら直
ちに基地で修正作業を施１−１その修正作業の結果も直
ちに検知り。

て更に修正を行い得るため従来にない正確な管体の圧入
が可能となる。

〈２〉　従来のように測定の都度圧入や掘削作業を中断
し測量標的をパイプ内に持ち込むといった危険で非能率
的な作業がまったく不必賛である。

く３〉　少なくとも２本の弾性材の伸縮の変位差全利用
して管体のたわみ量を検出するものであるから管体の圧
入による圧縮ひずみやＩｉ＆変化による膨張等の影響全
相殺して常に正確な値を得ることが出来る。

＼４〉　従来とらえ工うのなかったノぞイブ周辺の摩擦
力を、圧入用ジヤツキの圧力との関係によって容易にと
らえることが出来る。

先端刃口の貫入抵抗も同時にとらえることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１に本発明の一実施例の管体群全圧入する状態の側面
図。 第２１１：管一群と結線との関係管示す平面図。 第３図：管体の側面図。 第４し１″その断面図 第５図：管体の変形状態の説明図。 第６，７図：その応力図。 第８図：管体群に作業する応力の説明図。 Ｌ２）：管　体、　　　　　（５）二弾性材。 （６）：変位形、（９１：演算表示計。 特許出願人　　東急建設株式会社 株式会社東横エルメス 手続？ｆｔｉ正會（Ｘ入ン 昭和５８年　２月１６日 狛ｎ庁長官　若杉　和夫殿 １、事ｆ１の表示 昭和５７年特許願第１３７４０３号 ２、発明の名称 地中へ圧入する管体の抵抗の測定方法及びその装置３、
補正をする者 事１１との関係　　特許出願人 ＩＩ−所　　東京都渋谷区渋谷１丁目１６番１４号名称
　東急建設株式会社 代表と　　　八　木　勇　平　　（他１名）４、代理人
　〒１０５ 住　所　　東京都港区新橋三丁目１番１０号　丸藤ビル
９Ｆり、補正命令の日付 昭ｆ１５８年１月５日（発送日１月２５日）６、補正の
対象 図面 ２１４−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、地中に尾端を加圧して圧入する管体群を構成する管
   体のｌＩ向に。 少なくと４１対の弾性材を管軸に対して対称位置に、そ
   の一端を管体に同定し他端を変位針を介して管体に＊ｂ
   付け、 弾性材をブトして変位針によシ得られる管体の対称位置
   のひずみ量の和から。 管体の管軸方向の弾性圧縮量を得て、管体群先端の貫入
   抵抗と管体の周辺摩擦抵抗の和を算出することを特徴と
   する。地中へ圧入する管体群先端の貫入抵抗と周辺摩Ｉ
   ＩＡ抵抗の測定方法 ２、地中に圧入する管体群を構成する管体の側面に、管
   体の管軸方向と平行に、複数本の弾性材１０付け。 それぞれの弾性材の一端は変位針に取シ付け、他端は管
   体に同定し、 変位計で測定した複数のひずみ量の和から管体群先端の
   貫入抵抗と摩ＩＩ抵抗との和を算出する演算器を管体外
   に設け。 変位針と演算器とをケーブルで接続したことを特徴とす
   る地中へ圧入する管体の管体群先端の貫入抵抗と周辺摩
   擦抵抗の測定装置