Jacking method of buried pipe |
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申请号 | JP9186390 | 申请日 | 1990-04-05 | 公开(公告)号 | JPH0730671B2 | 公开(公告)日 | 1995-04-10 |
申请人 | 株式会社機動技研; | 发明人 | 宏一 木村; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | 【請求項1】地盤内で先導体を推進させて埋設孔を形成しつつ、この埋設孔に埋設管を推進埋設していく埋設管の推進工法において、可塑性材料からなる長尺帯状の埋設管材を順次湾曲させて側端辺を接合することにより連続埋設管を成形しつつ、引続き、この連続埋設管を前記埋設孔内に挿入推進させていくようにすることを特徴とする埋設管の推進工法。 【請求項2】連続埋設管を、先導体の後方に順次連結される推進支持体の外周に嵌挿し、推進支持体に連続埋設管を保持固定し、推進支持体から連続埋設管に推進力を伝えるようにする請求項1記載の埋設管の推進工法。 」 |
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说明书全文 | 【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、埋設管の推進工法に関し、詳しくは下水管等の地下埋設管を埋設施工する際に、地盤を開削することなく、地盤に直接埋設孔を形成しながら形成された埋設孔に埋設管を埋設していく、いわゆる推進工法に関するものである。 推進工法は、埋設経路に沿って地盤を広く開削する必要がないため、交通量が多く通行制限が行い難い施工現場等に好ましい方法として、研究開発が進められている。 従来の一般的な推進工法は、まず、地盤に立坑を掘削形成し、この立坑の側面に先導体と呼ばれる装置で水平方向の埋設孔を形成していく。 埋設孔の形成方法には、先導体に備えたアースオーガ等の掘削手段で地盤を掘削して埋設孔を形成する方法や、先導体の円錐状等をなす先端で地盤を圧密して埋設孔を形成する方法があり、土質や施工条件に合わせて適切な方法が選択されている。 先導体の後方には、定尺に形成さた埋設管が次々に継ぎ足されながら接続されていく。 この埋設管の最後尾に、 推進工法で定尺の埋設管を使用するのは、予め製造された埋設管を立坑を通して埋設孔に推進させていくには立坑の広さによって取り扱うことのできる埋設管の長さには制限があるためである。 また、埋設管を製造工場から施工現場まで輸送したり保管しておくためにも、定尺の埋設管を使用する必要がある。 定尺の埋設管同士の継目部分は、埋設管の端面を突き合わせて接着したり、埋設管の端面をカラーに嵌合したりして接続している。 カラー嵌合の場合は、埋設管とカラーの当接面に止水ゴムを設けて、地下水等の侵入を阻止するようにしている。 ところが、上記のような、従来における推進工法では、 これは、埋設孔に埋設管を1本推進させる毎に、つぎの埋設管を先の埋設管に接合する作業が必要であるためである。 埋設管の端面を接着する場合には接着力が充分に発揮されるまで時間がかかり、止水ゴム付のカラーで嵌合連結する場合には止水ゴムを傷付けないように注意して取り扱わねばならない等、極めて手間のかかる煩雑な作業が必要であった。 また、これらの作業は、施工現場の狭い立坑内で人力で行われているため、作業者の技術によて仕上がりにバラツキが生じ、埋設管の継目部分が完全に接合されなかったり、止水性が充分に発揮されなかったり、強度が低下してしまったりすることが多い。 さらに、継目部分は、どうしても埋設管の本体部分よりも強度が弱くなるので、推進中に元押しジャッキからの推進力や地盤からの摩擦抵抗力等が加わると、継目部分の接着が剥離したり、カラーと止水ゴム等が離脱したり、埋設管の端部が破損したりするという問題が発生する。 継目部分の接合が不完全であると、埋設管内に地下水や土砂が侵入してしまい、下水道等として使用する際に、 特に、従来の推進工法では、元押しジャッキで埋設管列の最後尾に推進力を加え、この推進力で全ての埋設管および先導体を推進させており、埋設管同士の継目部分には極めて大きな応力が発生するので、前記したような問題がどうしても起きてしまうのである。 そこで、この発明の課題は、前記したような従来の推進工法における問題点を解消するため、埋設管同士の継目部分を無くすことによって、面倒な継目接合作業をなくし、継目部分の接合が不完全なために起こる水漏れや強度低下等の問題も解消することのできる埋設管の推進工法を提供することにある。 上記課題を解決するこの発明のうち、請求項1記載の埋設管の推進工法は、地盤内で先導体を推進させて埋設孔を形成しつつ、この埋設孔に埋設管を推進埋設していく埋設の推進工法において、可塑性材料からなる長尺帯状の埋設管材を順次湾曲させて側端辺を接合することにより連続埋設管を形成しつつ、引続き、この連続埋設管を前記埋設孔内に挿入推進させていくようにする。 先導体は、通常の推進工法と同様のものが使用できる。 この発明では、埋設管として、従来の推進工法のように予め定尺の円筒管を製造しておくのではなく、埋設管材を用いて施工現場で連続埋設管を製造しながら推進埋設していく。 埋設管材は、ポリエチレン、塩化ビニル等の可撓性材料で形成されており、長尺帯状に連続成形されたものを、 帯状の埋設管材を円筒状に湾曲させるには、従来、合成樹脂板材や金属薄板の湾曲加工に用いられていた、押出加工や引抜加工、プレス加工等の湾曲加工手段が使用される。 例えば、弧状に凹んだ湾曲面を有するつづみ状ローラと、その湾曲面に対応する球面を備えた球状ローラとの間に埋設管材を送り込んで加圧成形すれば、埋設管材を円弧状に湾曲させることができる。 また、埋設管材を、リング状の湾曲加工枠の中を通すようにすれば、湾曲加工枠の内径に対応する曲率で埋設管材を湾曲させることができる。 埋設管材を湾曲させ易くするためには、 埋設管材は、1枚の埋設管材を加工して、連続埋設管の全円周を構成してもよいし、複数枚の埋設管材を円周方向につないで連続埋設管を構成してもよい。 埋設管材を湾曲させて円筒状にした後、長手方向の側端面を接合して連続埋設管を形成する。 埋設管材の側端辺を接合する手段は、接着剤による接着、加熱融着、樹脂溶接材による溶接、超音波圧接等、通常の合成樹脂等に対する接合手段が採用できる。 埋設管材を連続的に送りながら長手方向の側端辺を接合させるので、接合手段としても連続作業が可能な方法を採用する。 上記のようにして製造された連続埋設管を埋設孔に推進させる。 この発明では、埋設管材から連続的に連続埋設管を製造しながら推進させていくので、従来の推進工法のように、埋設管の最後尾に元押しジャッキで大きな推進力を加えるのは難しい。 そのため、この発明では、先導体の後方に軸体状の推進支持体を連結しておき、この推進支持体の最後尾に元押しジャッキで推進力を加えて、先導体を推進させるのが好ましい。 推進支持体は、敷設する連続埋設管の内径よりも細い円筒軸体状をなし、一定の長さの定尺に形成されている。 推進支持体の内部には、先導体のアースオーガーを駆動して、掘削された土砂を後方に送り出すオーガスクリューや、先導体の変向手段を作動させる油圧や空圧の配管、電源ケーブル等を収容しておくことができる。 また、大径の埋設管に適用する推進支持体であれば、推進支持体の内部に作業者が入れるようになっている場合もある。 連続埋設管を推進させるには、地盤の抵抗が少なければ、埋設管材を連続的に湾曲加工する際のローラ等の送給手段で、埋設管材の先端につながる連続埋設管を推進させたり、連続埋設管の先端を先導体の後方に固定しておき、推進支持体により推進される先導体で引っ張るようにして連続埋設管を推進させたりすることもできる。 但し、地盤の抵抗が大きい場合や、長距離の連続推進を行う場合等は、連続埋設管に過大な応力を生じさせないために、以下に説明する、この発明の請求項2記載の方法を採用するのが好ましい。 請求項2記載の発明は、連続埋設管を、先導体の後方に順次連結させる推進支持体の外周に嵌挿し、推進支持体に連続埋設管を保持固定し、推進支持体から連続埋設管に推進力を伝えるようにする。 保持固定手段は、推進支持体の外周に連続埋設管が嵌挿された状態で、連続埋設管の内面から保持して、推進時に地盤から埋設管に加わる摩擦抵抗力等に対抗して、連続埋設管を推進支持体に固定しておければよい。 具体的には、例えば、推進支持体の外周に、空気等の圧力媒体の供給によって膨張するゴム袋等からなる膨張体を設けておき、この膨張体を膨張させて連続埋設管の内面に当接押圧させれば、膨張体と連続埋設管との摩擦支持力で、連続埋設管が膨張体に保持固定される。 また、推進支持体の外周から連続埋設管側に機械的に移動して埋設管の内面を押圧する摩擦保持板を設けておいたり、連続埋設管の内面に適当な係止凹部または凸部を形成しておき、この係止凹凸部に係合作動する係合部材を推進支持体に設置しておいたり、その他各種機械装置における保持構造あるいは固定構造を適用することができる。 上記のような保持固定手段の具体的構造としては、本願発明者らが先に発明し特許出願している、特願昭63−29 以上に説明した構造の各装置部材を用いる推進工法について説明する。 埋設管を敷設しようとする施工経路の地盤に、適当な距離をあけて立坑を掘削し、立坑の側面から地盤内に先導体を推進させていって埋設孔を形成するのは、通常の推進工法と同じである。 但し、この発明方法では、先導体の後方に定尺の埋設管を継ぎ足していくのではなく、前記した埋設管材から連続的に連続埋設管を製造しながら、この連続埋設管を埋設孔に送り込んでいく。 埋設管材、および、埋設管材から連続埋設管を製造する装置は、通常、立坑内に配備しておくが、装置の一部を地表に設置しておいてもよい。 先導体の後方には、推進支持体が連結されて順次継ぎ足されて行く。 推進支持体は、連続的に製造されていく連続埋設管の中央を通って先導体に連結される。 必要であれば、連続埋設管の先端を先導体に固定しておく、また、連続埋設管を推進支持体に保持固定させる場合には、推進支持体を順次連結しながら保持固定手段を作動させて、その部分の連続埋設管を保持固定していく。 この状態で、推進支持体に元押しジャッキ等で推進力を加える。 推進支持体に加えられた推進力は、順次前方の推進支持体および最先端の先導体に伝達されるとともに、保持固定手段もしくは先導体を介して連続埋設管に伝達される。 上記のような作業を連続的に行うことによって、先導体による埋設孔の形成および連続埋設管の推進埋設が行われる。 なお、この発明では、従来法のような埋設管1本毎の連結接合作業は不要である。 先導体が、目的の立坑まで推進されれば、先導体および推進支持体を埋設孔から撤去し、連続埋設管のみを埋設孔内に残す。 推進支持体は互いの連結を解除して、個々の定尺の推進支持体を埋設孔および立坑から順次撤去する。 また、保持固定手段による連続埋設管の保持固定も、順次解除しておく。 連続埋設管の後端部分は、埋設管材につながっているので、適当な位置で連続埋設管を切断して埋設管材と分離したり、端面の仕上げ加工を行う。 残った埋設管材は、次回の施工に用いられる。 先導体および推進支持体が撤去された後、連続埋設管の内面に仕上げ処理を行ったり、立坑内の設備を撤去したり、 長尺帯状の埋設管材から連続埋設管を成形し、成形された連続埋設管を連続的に埋設孔に送り込んで推進埋設すれば、定尺の埋設管を使用しなくてもよくなる。 すなわち、長尺帯状の埋設管材は、ロール状に巻回したりしてまとめておけば、立坑内に搬入することは容易であり、 この発明における連続埋設管は、軸方向に継目がないので、従来の推進工法のように、定尺の埋設管をいちいち継目部分で接着したりカラーを嵌合したりして接合する作業が不要になる。 なお、連続埋設管にも、埋設管材の側端辺に沿う継目はできるが、この継目部分の接合は、 連続埋設管に軸方向の継目がなければ、連続埋設管に加わる推進力や地盤の抵抗力等の軸方向の力で継目部分の封止性が低下したり、継目部分が破損したりするという問題も生じない。 なお、連続埋設管にも埋設管材の側端辺に沿う長手方向につづく継目はあるが、推進工法において埋設管に加わる大きな力は、前記推進力や地盤の摩擦抵抗力等が、軸方向の力がほとんどであり、連続埋設管の長手方向に沿った継目部分を開くような大きな力は存在しない。 しかも、連続埋設管が埋設孔の中に入ってしまえば、地盤から中心方向に圧力を受けて、連続埋設管の長手方向に沿う継目部分をより強く接合しようとする方向に力が加わるので、接合が破れたり水漏れを起こす心配はない。 さらに、先導体の後方に順次連結される推進支持体に連続埋設管を保持固定させるようにすれば、連続埋設管を長手方向の複数個所で推進支持体に保持固定して、この複数の保持固定個所で推進支持体から連続埋設管に推進力を伝達することができる。 その結果、連続埋設管の最後尾に全ての推進力を加える必要がなくなり、埋設管材から連続埋設管を連続的に製造しながら、そのまま連続埋設管を埋設孔に推進させていくのが容易になる。 また、連続埋設管に生じる応力が分散されるので連続埋設管に局部的に過大な推進力が加わって破損したり変形したりすることもなくなる。 ついで、この発明の実施例を、図面を参照しながら以下に説明する。 第1図は、推進工法を実施している埋設孔の断面構造を示している。 まず、先頭には先導体10が配置される。 先導体10は、埋設孔の口径に相当する円筒状の外径を有し、先端にオーガー11を備えている。 オーガー11は回転しながら地盤を掘削していき、掘削された土砂は、オーガー11の後方に備えたオーガースクリュー12で後方へと送り出される。 推進支持体20は、定尺の鋼管等からなる軸体状をなし、 推進支持体20の外周には、連続埋設管60の保持固定手段として、軸方向の両端近くに、それぞれ環状の膨張機構 推進支持体20の外周を取り囲んで、ゴム等の弾性材料からなるチューブ状の膨張体52が配設されている。 膨張体 推進支持体20の外周に連続埋設管60が嵌挿された状態で、膨張体52に圧力媒体を導入すると、膨張体52が外周に向かって膨張し、膨張体52の外面が連続埋設管60の内面に当接して押圧することになる(第3図の右側の状態)。 膨張体52から連続埋設管60に一定の圧力を加えておけば、膨張体52と連続埋設管60の間に摩擦支持力が発生するので、連続埋設管60は軸方向にずれることなく、 膨張体52の構造は、図示したように、推進支持体20の外周を取り囲むチューブ状のもののほか、推進支持体20の軸方向に沿って一定幅で延びる偏平袋状の膨張体を、推進支持体20の円周方向に複数個設置しておき、各膨張体が放射方向に膨張して連続埋設管60の内面に当接するような構造のもの等、連続埋設管60の内面に当接して保持固定できれば、図示した以外の構造も採用することができる。 連続埋設管60の保持固定手段として、上記のような膨張機構50を用いれば、膨張体52が弾力的に連続埋設管60の内面に当接するので、連続埋設管60の内面を傷つけたり変形させたりすることなく確実に保持固定でき、連続埋設管60の内径にバラツキや誤差があっても膨張体52の弾力的な変形によって吸収できる。 また、複雑な作動機構がないので故障の可能性が少なく、圧力媒体の供給を制御するだけで簡単かつ確実に連続埋設管60の保持固定および解除が行えるなど、優れた作用効果を発揮することができる。 つぎに、立坑V内において、埋設孔の開口部には、土止め壁42および止水壁44が施工されている。 止水壁44の中央の貫通孔45を通して、推進支持体20および連続埋設管 連続埋設管60は、立坑V内で、ロール状の巻回された状態で配備された埋設管材62から連続的に製造されて、埋設孔に送り込まれる。 埋設管材62から連続埋設管60を製造する部分の構造は、第2図に詳しく示している。 第2図に示す実施例は、1本の連続埋設管60を、2枚の埋設管材62を用いて製造する場合である。 埋設管材62 埋設孔の中心線を挟んで、対称位置に配置された2組の埋設管材62のロールから、それぞれ埋設管材62を引き出して、一対の湾曲加工用ロール71,72の間に送り込む。 湾曲加工用ロール71,72の前方には、ガイドロール74,74 円筒加工装置76が送り出された連続埋設管60は、完全な円筒状をなしているとともに、長手方向に沿う継目部分も接合されている。 このようにして製造された連続埋設管60が、第1図に示すように、推進支持体20の保持固定機構50で内面側から保持固定され、埋設孔の内部へと推進されていく。 つぎに、第4図に示す実施例は、1本の連続埋設管60 以上に説明した各部材および装置を用いる推進工法について説明する。 先導体10を立坑Vの側面から地盤内に推進させて埋設孔を形成するのは、通常の推進工法と全く同様に行われる。 先導体10の後方には、順次推進支持体20が連結されていく。 立坑Vでは、埋設管材62を湾曲加工ロール71,7 先導体10の後方に連結された推進支持体20の最後尾に、 先導体10が目的の立坑まで推進されれば、先導体10および推進支持体20を撤去する。 推進支持体20は、先ず、保持固定手段50による連続埋設管60の保持固定を解除した後、1本つづ分解して撤去する。 埋設孔には、連続埋設管60のみが残る。 発進立坑Vでは、連続埋設管60の後端を埋設管材62から切断分離して端面の処理を行う。 以上のようにして、埋設管の推進埋設施工が完了するが、上記で説明した以外の具体的な工程や作業方法は、 以上に述べた、この発明にかかる埋設管の推進工法によれば、長尺帯状の埋設管材から連続埋設管を形成し、この連続埋設管を連続的に埋設孔に送り込むようにしていることにより、従来の方法における、定尺の埋設管を継ぎ足すための軸方向の継目がなくなり、軸方向の継目を接合する作業も不要になる。 その決あ、定尺埋設管の接合作業に要する手間および作業時間の無駄が省けると同時に、継目部分における接合不良や封止不良が発生する心配も解消され、継目部分で強度が低下することもないので、埋設管全体の強度あるいは耐久性が向上することになる。 さらに、連続埋設管を、先導体の後方に順次連結される推進支持体に保持固定させるようにすれば、埋設管材から連続埋設管を製造し、この連続埋設管を連続的に埋設孔に送り込みながら、先導体、推進支持体および連続埋設管を確実に推進させることが可能にある。 しかも、推進支持体に連続埋設管を保持固定させることにより、複数の保持固定個所で連続埋設管を保持固定することが可能にあり、埋設管に加わる推進力を分散させて、埋設管に局部的に過大な応力が発生するのを防ぎ、推進施工中に埋設管が変形したり破損したりするのを防止することができる。 第1図はこの発明の実施例を示す施工状態の概略断面図、第2図は連続埋設管の製造部分を示す斜視図、第3 |