JPS6218720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は管埋設工法に関し、特に地下水量に多
い地盤に対す管埋設工法に関する。

［従来の技術］ 道路や鉄道に軌道下を横断して上下水道や各種
ケーブルの保護管を地中に埋設するに際し地上を
開掘することなく管を埋設する工法として道路等
を挾んで地上から竪坑を掘削し、この竪坑内から
水平オーガースクリユー等の水平掘削装置を用い
て地中を掘削しつつ管を押進埋設する工法が実施
されている。

しかしながらこのような管埋設工法では、掘削
地盤が地下水の水位より上位で水を含まない地盤
であれば格別問題を生じないが、滞水砂層等の地
下水を含む地盤を掘削して管を埋設する場合に
は、オーガースクリユー等の水平掘削装置によつ
て掘削するとき地下水が水平掘削装置のケーシン
グおよび竪坑内に流入しその地盤の陥没沈下を招
くと云う欠点があつた。

このような問題を解消するため、竪坑の土留壁
の孔を通して押込管、例えば鋼管とオーガーとを
地山に押込み、オーガーを回転して排土しかつオ
ーガーの回転軸は中空管となし、機械室内のモー
ターで回転すると共にオーガー先端近くの泥水を
送入する通路をなし、さらに鋼管の基部を下面に
排土室を設けてオーガーが運ぶ排土は排土室に集
められ、排土室は上段と下段に夫々開閉板を設け
ており、泥水圧は通常地下水圧より少し高いので
開閉板は掘削休止時に排土室に泥水の流入を抑制
し、泥水供給通路例えば、転軸に逆止弁を設けて
掘削休止時に掘削孔内の泥水圧の降下を防止する
ようになした泥水ホリゾンタルオーガー工法が特
開昭54―136713号公報で知られ、さらに刃口先端
部からやや管体内後方に適当な奥行を有する水平
もしくはやや推進方向に下つた傾斜を有する棚を
複数段設け、該各々の棚に後端部に上部が回転軸
となつた閉塞板を各々設け、さらに適宜後方位置
に管体全断面を閉塞する水密性の隔壁を設け、該
隔壁の上部に推進用立坑付近に設置した水槽に連
絡し上記閉塞板と隔壁との間に所要の水圧を与え
るべくした送水パイプを装着する。一方、該隔壁
の下部に開口し且つ傾斜したパイプを管体後方に
向け設け、該パイプの末端部を垂直に曲設し水密
型開閉バルブを設けて開放して成る。次に、上部
開口するトロバケツトの該開口形状と一致する上
記バルブの下部開放口に該トロバケツトを位置付
水密的に定着させる。而して、管体の推進によつ
て管体内部に取り込まれた土砂を、水密型開閉バ
ルブを開放した状態で隔壁の下部に設けたパイプ
に沿つて水中で掻き上げて該パイプの末端垂直部
から下方に落し開閉バルブを経てトロバケツト内
に推積させる。しかるのち、土砂の掻き上げを停
止し、開閉バルブを閉塞し、トロバケツトの定着
を開放して土砂を該トロバケツト内に獲捕し管体
外部へ取り出す操作を繰り返して、以上にして刃
口後方に取り込んだ土砂を外部に搬出しつつ、刃
口部分を完全に水没状態にしたまま管体を順次推
進するシールド工法または推進工法に用いる水中
推進工法が特開昭53―26412号公報で知られてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来技術において、前者のものはオーガー
の中空回転軸を通して泥水を地山に送水するもの
であり、後者のものは刃口部分に水圧室を設け、
この水圧室とタンクとを連通接続しているもので
あつて、何れも掘削装置を内装したケーシング内
の液体によつて地下水圧に充分耐抗することがで
きず地盤沈下に対し十分な安定状態を期待でき難
いという間題を有していた。

そこで本発明は地盤沈下を確実に防止する安定
状態で作業できる管埋設工法を提供することを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は埋設管内にケーシングを配設し、この
ケーシング内に掘削装置を配設し、この掘削装置
で掘削しながら竪坑内の推進装置により埋設管を
押進し、掘削土砂を前記ケーシングを通して排出
する管埋設工法において、前記ケーシングの土砂
排出口と地上に設置された密閉型排土用タンクと
を液密に連通接続するとともに排土用タンクの液
体返還口と地山に通じる返還水流路とを連通接続
して閉循環路を形成し、この閉循環路内に充満す
るまで液体を供給してなり、この充満した液体に
より前記ケーシング内に流入する地下水の水圧に
耐抗させながら掘削と埋設管の押進を行い、ケー
シング内の掘削土砂と液体をスラリーポンプによ
り地上の排土用タンクに送り込み、充満した液体
の回流により土砂取込量とほぼ同量の液体を地山
に返還することにある。

［実施例］ 以下、本発明に一実施例を第１図〜第６図によ
り説明する。

第１図は準備状態を示し、１は管埋設装置であ
り、この管埋設装置１はアースオーガー等の掘削
装置１５を内部に埋設管１６を外部にそれぞれ配
設したケーシング２と地上に設置された密閉型排
土用タンク４とが竪坑３内の土砂取込み流路９を
介して液体１２を充満した状態で液密に連通接続
している。その土砂取込み流路９のケーシング２
側にスラリーポンプ５ａが設けられている。

排土用タンク４の上部は切羽前面１０付近に排
出口６をもつ返還水流路７が連設されている。

８は返還水流路７から分岐した循環水流路であ
り、その流出口がタンク４の土砂取込み流路９に
連通している。ケーシング２と密閉型排土用タン
ク４と返還水流路７とで閉循環路が形成されてい
る。この場合、循環水流路８の流出口を第１図の
ように土砂取込み流路９の流入口上方に開口して
循環水が流路８から流出後直ちに流路９に流入す
るように連通してもよい。又水返還ポンプに二個
の吐出口を設けて返還水流路７と掃流水流路８を
独立して設けてもよい。

１１は発進用止水グラウトであり、切羽前面１
０はシール構造等により閉塞状態になつている。
又密閉型排土用タンク４には水等の液体１２が供
給されケーシング２内と排土用タンク４内に液体
１２が充満した状態で液密に連通接続されてい
る。閉循環路内に液体１２が満杯になつた時点で
液体供給を終える。１３は推進用ジヤツキ、１４
は支圧壁である。

第２図は閉循環路内に充満した液体１２により
地下水イの水圧に耐抗させながらの押進状態を示
しており、第１図の状態から掘削装置１５を図示
しないジヤツキにより前方に移動することにより
切羽前面１０を開放し、このようにして切羽前面
１０が開放した状態で水平掘削が行われ、掘削土
砂ロおよび水がスクリユーコンベア１５によつて
ケーシング２内を搬送された後スラリーポンプ５
ａの動作により土砂取込み流路９内を上昇し土砂
取込み口４ａからタンク４内へ流入しているとと
もにタンク４内の液体１２が返還水流路７を経て
切羽前方およびその外方に排出され、同時にその
返還水の一部が循環水流路８を経て土砂取込み流
路９内へ循環されている。

なお、タンク４内に取込まれた掘削土砂ロは沈
殿して液体１２および取込まれた地下水と分離す
るためタンク４からは液体１２および取込まれた
地下水だけが返還される。又掘削とともに埋設管
１６の押進が常法通り行われている。

第３図は密閉型タンク４内に土砂ロが満杯にな
つた場合の状態を示し、切羽前面１０およびタン
ク４の土砂取込み口４がシール又はバルブ等によ
り閉塞状態になつている。この場合切羽前面１０
は掘削装置１５を後方に移動することににより閉
塞される。１１ａは掘削装置１５内の止水グラウ
トである。又ケーシング２のタンク４との連結口
２ａも閉塞している。なお、この場合、切羽前面
１０が閉塞状態のため止水グラウト１１ａおよび
連結口２ａは開放状態でも不都合を生じない。

第４図は埋設管１６と掘削装置１５の接続およ
び土砂排出のためにタンク４を移送する状態を示
している。

第５図は到達側の竪坑３ａへの到達及びスクリ
ユーコンベア１５内の水の排水の状態を示し、第
４図の状態から土砂ロを有ない排土用タンク４を
ケーシング２に連結するとともに第１図のように
ケーシング２とタンク４の連結口を開口し液体１
２を供給して液体１２が充満した液密状態に連通
接続させてから第２図にように水平掘削と管の押
進を反復して、到達側の竪坑３ａに到達した状態
を示しており、１１ｂは到達用止水グラウトであ
る。又掘削装置１５内は排水されている。なお、
第４図におけるケーシング２内の止水グラウト１
１ａはアースオーガー等の掘削装置１５の回転駆
動によつて破壊されて除去される。

第６図は機材装置の撤去および管付設完了状態
を示している。両側の竪坑３，３ａ間に埋設管１
６が貫通すれば地下水の流出の虞はなくなり機材
装置の撤去が容易に行われる。

本実施例の埋設工法は上記の如くであるから次
の効果を有するものである。

すなわち第一に、掘削装置１５を内装するケー
シング２と密閉型排土用タンク４と返還水流路８
を有する閉循環流路内と液体１２が充満した状態
で液密に連通接続して前記ケーシング２内に流入
する地下水の水圧に耐抗させながら推進と並行し
て掘削によりタンク４内に取り込まれた地山内の
掘削土砂と水の体積に相当する排土用タンク４内
の水を地山の切羽付近に返還するから、切羽面付
近の水圧が地下水圧と同一又はそれ以上を常に維
持することが出来掘削による地盤の沈下を完全に
防止する。

第二に、地山の切羽付近に返還される返還水は
掘削土砂および水の取込みによる地山の固着を防
ぐとともに、滑材の役割を果し所要推進力を著し
く低減するものである。

さらに云うならばその返還水の中には地山土質
に含まれる粘性土分が混入され泥水としての役割
を果すから良好な滑材として作用する。これによ
り推進距離を大幅に伸ばすことが可能となる。

第三に、タンク４内の液体および地山から取り
込まれた地下水が地山の切羽付近に返還されると
ともにその返還水の一部が土砂取込み流路９内に
循環されるから掘削推進が速かに行われるととも
に掘削装置１５により送られる掘削土砂ロが循環
水により円滑にタンク４内に取込まれ掘削の作業
能率が非常に高いものになる。

第四に、排土用タンク４を竪坑内ではなく地上
に設置したスラリーポンプ５ａにより掘削土砂お
よび水をケーシング２から地上の排土用タンク４
内へ掻上げて取込むようになしたから、地上に設
置される排土用タンク４の大形化が計られ掘削土
砂ロの収容能力が増大して作業能率が著しく向上
する。

第五に、排土用タンク４を地上に設置するから
竪坑３の横巾が１ｍ以上削減出来狭い場所での竪
坑形成が可能となり本工法の適応範囲が広くな
る。

又タンク４を竪坑３内に設置した場合の様なタ
ンク４の竪坑３内から吊上げあよび吊下し作業が
除去され工事の簡略化が計られる。

なお本発明は上記実施例に限らず本発明の要旨
の範囲内において種々の変形実施例が可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明は掘削装置を内部に埋設管を外部にそれ
ぞれ有するケーシングと地上の密閉型排土用タン
クと返還水流路とからなる閉循環路を液体が充満
した液密状態に連通接続したから地盤の陥没を確
実に防止し、かつ円滑に推進が可能な管埋設工法
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜６図は管埋設工程の順序を示す概略説
明図である。 １……管埋設装置、２……ケーシング、４……
密閉型排土用タン、５ａ……スラリーポンプ、８
……返還水流路、１２……液体、１６……埋設
管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 埋設管内にケーシングを配設し、このケーシ
   ング内の掘削装置で掘削しながら竪坑内の推進装
   置により埋設管を押進し、掘削土砂を前記ケーシ
   ングを通して排出する管埋設工法において、前記
   ケーシングの土砂排出口と地上に設置された密閉
   型排土用タンクとを液密に連通接続するととも
   に、排土用タンクの液体返還口と、埋設管内また
   はケーシング内に設けられ地山に通じる返還水流
   路とを連通接続して、ケーシングとタンクと地山
   との間を循環する閉循環路を形成し、この閉循環
   路内に充満するまで液体を供給してなり、この充
   満した液体により前記ケーシング内に流入する地
   下水の水圧に耐抗させながら掘削と埋設管の押進
   を行い、ケーシング内の掘削土砂と液体をスラリ
   ーポンプにより地上の排土用タンクに送り込み、
   充満した液体の回路により土砂取込量とほぼ同量
   の液体を地山に返還することを特徴とする管埋設
   工法。