JP2016196911A - Sheath pipe jacking method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配管を、既設のさや管内に配設するさや管推進工法に関するものである。 The present invention relates to a sheath tube propulsion method in which a pipe for transporting fluid used for water supply, gas, sewerage, etc. is disposed in an existing sheath.
ダクタイル鋳鉄管等の各種流体輸送用配管を地中に埋設する工法として、地面を開削して管体を配設する開削工法が一般的である。しかし、開削のために交通を遮断することが困難である場合には、開削した発進坑と到達坑とを結ぶさや管(鞘管)としてヒューム管や鋼管等を推進等により埋設した後、その内部に、ダクタイル鋳鉄管等の新管を挿入する工法が採用される場合がある。また、既に供用されている既設管をさや管として、その内部に口径の小さい新管を挿入して管路を更新する工法が採用される場合もある。既設のさや管内に、相対的に小径の新管を埋設するこれらの工法は、さや管推進工法と称される。 As a method for embedding various fluid transport pipes such as ductile cast iron pipes in the ground, an open-cut method for excavating the ground and disposing a pipe body is generally used. However, if it is difficult to cut off traffic due to excavation, a fume pipe or steel pipe or the like is buried by propulsion as a sheath pipe (sheath pipe) that connects the excavated start pit and the arrival mine. In some cases, a method of inserting a new pipe such as a ductile cast iron pipe may be employed. In some cases, an existing pipe already in service is used as a sheath pipe, and a new pipe having a small diameter is inserted therein to renew the pipe. These methods of embedding a relatively small-diameter new pipe in an existing sheath are called sheath tube propulsion methods.
さや管推進工法は、発進坑と到達坑との間に埋設されているさや管内に、そのさや管よりも相対的に小径の新管を、発進坑側から順次挿入して敷設するものである。発進坑内には油圧ジャッキが設置され、油圧ジャッキは、発進坑の内壁に反力をとって、前部のロッドで新管を到達坑側へ向かって押圧する。新管は、その先端部の挿し口を、先行の新管の後端部の受口に挿入することによって順次接合され、さや管内に押し込まれて行く。 In the sheath pipe propulsion method, a new pipe having a smaller diameter than the sheath pipe is sequentially inserted from the launch tunnel side into the sheath pipe buried between the start shaft and the arrival shaft. . A hydraulic jack is installed in the starting pit, and the hydraulic jack takes a reaction force on the inner wall of the starting pit and presses the new pipe toward the destination mine side with the front rod. The new tube is sequentially joined by inserting the insertion port at the tip of the new tube into the receiving port at the rear end of the preceding new tube, and is pushed into the sheath.
新管の外周には、キャスタ装置が取り付けられる。このキャスタ装置には車輪が設けられており、車輪の転動により、新管がさや管内を走行できるようになっている。このため、油圧ジャッキによる押圧で、新管はスムーズに推進される。 A caster device is attached to the outer periphery of the new pipe. The caster device is provided with wheels, and a new pipe can run in the sheath by rolling of the wheels. For this reason, a new pipe is smoothly propelled by press by a hydraulic jack.
さや管推進工法においては、発進坑から到達坑に向けて上り勾配又は平坦(水平)であることが多いが、立地条件によっては、発進坑から到達坑に向かって下り勾配の区間が介在する場合もある。 In the sheath propulsion method, the slope is often ascending or flat (horizontal) from the starting pit to the reaching pit, but depending on the location conditions, there is a downward slope section from the starting pit toward the reaching pit. There is also.
発進坑から到達坑に向けて下り勾配になっていると、先行の新管が後続の新管から滑落して、あるいは、新管が後続の新管とともに、さや管内を滑走してしまう事態が想定される。また、滑落に至らないまでも、先行の新管と後続の新管との継手部における管軸方向への重なり代(受口への挿し口の入り込み深さ)が少なくなってしまう事態も想定される。 If the slope is descending from the starting pit to the arrival pit, the preceding new pipe may slide down from the succeeding new pipe, or the new pipe may slide along the sheath with the following new pipe. is assumed. In addition, even if it does not slide down, it is assumed that there is less overlap allowance in the pipe axis direction (depth of insertion into the receiving port) at the joint of the preceding new tube and the succeeding new tube. Is done.
この点、上記特許文献1では、このような事態を防止するために、キャスタ装置の車輪の一部をソリに代えることにより、下り勾配における推進抵抗を増加させて滑落等を防いでいるが、このようなソリの介在は、逆に上り勾配箇所での油圧ジャッキによる推進を過度に重くしてしまうという問題がある。
In this regard, in
そこで、この発明は、さや管推進工法において、さや管内に送り出す管の推進抵抗を過度に増大させることなく、先行の管と後続の管とが滑落したり、継手部における管同士の重なり代が少なくなることを防止することを課題とする。 Therefore, in the sheath tube propulsion method, the present invention does not excessively increase the propulsion resistance of the tube sent into the sheath tube, the preceding tube and the succeeding tube slide down, or the overlapping margin between the tubes in the joint portion is increased. It is an object to prevent the decrease.
上記の課題を解決するために、この発明は、受口に挿し口を挿入して継ぎ合わせる継手構造である管を、先行する管に順次継ぎ合わせつつさや管内に送り込んで管路を配設するさや管推進工法において、前記さや管外に設けた支持手段と、前記さや管内に送り込まれた前記管とを連結材で結び、前記支持手段は前記連結材を介して前記管を保持することにより、継ぎ合わされた前記管同士の継ぎ合わせ状態を維持するさや管推進工法を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention arranges a pipe which is a joint structure in which an insertion port is inserted into a receiving port and joined together, and the pipe is arranged while sequentially joining the preceding tube. In the sheath tube propulsion method, the supporting means provided outside the sheath pipe and the pipe fed into the sheath pipe are connected by a connecting material, and the supporting means holds the tube via the connecting material. The sheath propulsion method was adopted to maintain the joined state of the joined pipes.
前記連結材の前記さや管内への入り込み長さは、前記連結材が接続された前記管が前記さや管内を移動するのに合わせて前記支持手段が調整する構成とすることができる。 The length of penetration of the connecting material into the sheath tube can be adjusted by the support means as the tube connected to the connecting material moves through the sheath tube.
また、上記の課題を解決するために、この発明は、受口に挿し口を挿入して継ぎ合わせる継手構造である管を、先行する管に順次継ぎ合わせつつさや管内に送り込んで管路を配設するさや管推進工法に用いられる管体継手部の滑落防止装置として、前記さや管外に設けた支持手段と、前記さや管内に送り込まれた前記管とを結ぶ連結材とを備え、前記支持手段は前記連結材を介して前記管を保持することにより、継ぎ合わされた前記管同士の継ぎ合わせ状態を維持する構成を採用した。 Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention arranges a pipe line by feeding a pipe, which is a joint structure to be inserted and inserted into a receptacle, into a sheath pipe while sequentially joining the preceding pipe. As a slip-preventing device for a pipe joint used in a sheath pipe propulsion method, a support means provided outside the sheath pipe and a connecting material that connects the pipe fed into the sheath pipe, the support The means employ | adopted the structure which maintains the joining state of the said pipes joined by hold | maintaining the said pipe | tube via the said connection material.
この発明は、さや管外に設けた支持手段と、さや管内に送り込まれた管とを連結材で結び、支持手段は連結材を介して管を保持することにより、さや管内における管同士の継ぎ合わせ状態を維持するようにしたので、管の推進抵抗を過度に増大させることなく、先行及び後続の管が滑落したり、あるいは、継手部における管体同士の重なり代が少なくなることを防止できる。 In this invention, the supporting means provided outside the sheath and the pipe fed into the sheath are connected by a connecting material, and the supporting means holds the tube via the connecting material, thereby connecting the pipes in the sheath. Since the alignment state is maintained, it is possible to prevent the leading and succeeding pipes from slipping down or reducing the overlap margin between the pipe bodies at the joint without excessively increasing the pushing resistance of the pipes. .
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、鋼管、コンクリート管などの地中に埋設されたさや管P’内に、推進工法によってダクタイル鋳鉄管等の管Pを施設するものである。受口2に挿し口1を挿入して継ぎ合わせる継手構造である管Pを、先行する管Pに順次継ぎ合わせつつさや管P’内に送り込んで管路を配設していく。以下、さや管P’内に配設する管Pを、新管Pと称する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a pipe P such as a ductile cast iron pipe is installed in a sheath pipe P ′ buried in the ground such as a steel pipe or a concrete pipe by a propulsion method. The pipe P, which is a joint structure in which the
新管Pは、図1に示すように、順次、クレーン等によって吊り下げられながら、発進坑S内に下ろされる。まず、最初の新管Pが、その前端にある挿し口1を到達坑(到達坑は図1には図示せず)側へ向けた状態で、さや管P’内に挿入される。次なる新管Pは、その挿し口1が、先行する新管Pの後端にある受口2に挿入されて継合わせられる。そして、さらに次なる新管Pがさや管P’内に送り込まれ、その挿し口1が最後尾の新管Pの受口2に挿入されて継ぎ合わされる。
As shown in FIG. 1, the new pipe P is lowered into the start shaft S while being suspended by a crane or the like. First, the first new pipe P is inserted into the sheath pipe P 'with the
発進坑S内には油圧ジャッキJが設置され、油圧ジャッキJは、発進坑Sの内壁Hに反力をとって、前部のロッドで新管Pを到達坑側へ向かって押圧する。この押圧により、継手部によって接続された複数本の新管P群が、さや管P’内へ押し込まれて行く。 A hydraulic jack J is installed in the start pit S, and the hydraulic jack J takes a reaction force against the inner wall H of the start pit S and presses the new pipe P toward the destination mine side with the front rod. By this pressing, the plurality of new pipes P group connected by the joint portion are pushed into the sheath pipe P ′.
新管Pの外周には、キャスタ装置3が取り付けられる。このキャスタ装置3には、新管Pの外周を囲むフレームに回転自在の車輪が設けられており、車輪の転動により、新管Pがさや管P’内を走行できるようになっている。このため、油圧ジャッキJによる押圧で、新管Pはスムーズに推進される。
A
キャスタ装置3として、例えば、複数の円弧状の部材で構成されたフレームを備え、その円弧状のフレームの円弧方向端部に設けたフランジ部同士が、ボルト・ナット等によって締め付けられることで全体として円形を成して、新管Pの外周に動かないように固定されているものが挙げられる。車輪の車軸は、対向するフランジ部同士を結んで固定することができる。
As the
なお、新管P同士の継手部の形態は、管路の用途や仕様に応じて適宜選択される。例えば、挿し口1の先端に突起、受口2の内面にロックリングがそれぞれ設けられて、ゴム輪等を介在した状態で挿し口1を受口2に挿し込んだ後、押し輪によってゴム輪を挿し口1と受口2との間の間隙に押し込んでシールした構造を採用することができる。
In addition, the form of the joint part between new pipes P is suitably selected according to the use and specification of a pipe line. For example, a protrusion is provided at the tip of the
この種のさや管推進工法において、この発明では、新管Pの推進時におけるさや管P’内での新管P同士の継ぎ合わせ状態を維持するために、管体継手部の滑落防止装置を用いた推進工法を採用している。 In this type of sheath tube propulsion method, in the present invention, in order to maintain the seamed state of the new tubes P in the sheath tube P ′ during the propulsion of the new tube P, a slip prevention device for the pipe joint portion is provided. The propulsion method used is used.
滑落防止装置の構成は、図1に示すように、さや管P’外に設けた支持手段10と、さや管P’内に送り込まれた新管Pとを結ぶ連結材11、その連結材11を新管Pに接続する係止手段20等とを備える。
As shown in FIG. 1, the structure of the slip-off preventing device includes a connecting
この実施形態では、連結材11として金属製のワイヤを採用しているが、新管Pを保持し、且つ、新管Pの滑落や滑走を抑える強度を有するものであれば、他のものであってもよい。例えば、繊維製の紐やロープであってもよいし、金属や繊維、その他素材からなる長手状の部材であってもよい。ただし、さや管P’内におけるカーブへの対応や、発進坑S内での取り回し等に対応して、連結材11は屈曲可能な柔軟な素材であることが望ましい。
In this embodiment, a metal wire is used as the connecting
支持手段10は、発進坑S内外に設けた複数の滑車12,13と、地上の地盤G上に配置した巻回装置14、及び、その巻回装置14を駆動力にそって回転させる駆動源等からなるウインチを備える。駆動源は、モータやエンジン等によって構成され、その出力を制御して巻回装置14を必要な方向に必要なだけ回転させて、連結材11を巻き取ったり、あるいは、巻き取られている連結材11を送り出したりすることができる。
The supporting
新管Pに接続された連結材11は、発進坑S内外に設けた複数の滑車12,13を通じて方向を転換し、地上の巻回装置14のロータに巻回されている。
The connecting
この実施形態では、先頭の新管Pに連結材11が接続されるので、その連結材11の長さは、先頭の新管Pが到達坑に至るまでの新管Pを保持できる長さ、すなわち、巻回装置14から発進坑Sを通って到達坑に至るまでの長さ以上となっている。新管Pが到達坑に至れば、新管Pから連結材11を切り離してもよい。
In this embodiment, since the connecting
連結材11の新管Pへの接続部の詳細を、図2及び図3に示す。
The detail of the connection part to the new pipe P of the
連結材11の端部11aは、係止手段20によって、先頭の新管Pの挿し口1の端縁部に接続されている。係止手段20は、挿し口1の端縁部に固定される固定部材22と、その固定部材22に揺動自在に接続される連結部材21とからなる。連結材11のリング状の端部11aは、連結部材21の孔部に接続されている。
The
固定部材22は、挿し口1の内外面を挟む断面コ字状を成す端部挟持材22bと、その端部挟持材22bの外側に溶接等により固定され、同じく断面コ字状を成す保持材22aとを備える。端部挟持材22bは、ボルトからなる締付部材22cによって、挿し口1の端縁部に締め付け固定される。締付部材22cのボルトをねじ込めば、端部挟持材22bは挿し口1の内面に押圧されて、新管Pに固定される。
The fixing
連結部材21は、保持材22aに対して揺動軸21cを介して接続されている先端側の二股状の基部21bと、その基部21bから後方(受口2側)へ伸びるフラットな連結片21aとを備える。基部21b及び連結片21aは、保持材22aに対して揺動軸21cの軸周りに揺動自在である。このため、連結部材21に接続されるワイヤ(連結材11)は、図3に示すように、固定部材22に対して首振り可能である。
The connecting
また、揺動軸21cは、二股状の基部21bの孔と保持材22aに設けた孔に挿通されている。二股状の基部21bの孔は、一方の孔がネジ無し、他方の孔が雌ネジ付きである。先端に雄ネジが形成された揺動軸21cを、基部21bの一方の孔、保持材22aの孔、基部21bの他方の孔の順に挿通し、揺動軸21cの先端の雄ネジを、他方の孔の雌ネジにねじ込むことにより、連結部材21は固定部材22に着脱可能に接続される。
The
さや管推進工法において、複数本継ぎ合わされた新管P群が、油圧ジャッキJにより推進されてさや管P’内を前進し、先頭の新管Pが、さや管P’の下り勾配区間に至ったとする。あるいは、図1に示すように、さや管P’が、発進坑Sに下り勾配で取り付けられている場合を想定する。 In the sheath tube propulsion method, a group of new tubes P joined together is propelled by the hydraulic jack J and advances in the sheath tube P ', and the leading new tube P reaches the downward slope section of the sheath tube P'. Suppose. Alternatively, as shown in FIG. 1, a case is assumed in which the sheath pipe P ′ is attached to the starting pit S with a downward slope.
このとき、新管Pはさや管P’の勾配に合わせて下り勾配となっている。すなわち、新管Pの管軸方向は、発進坑Sから到達坑に向いて水平方向に対して俯角を成す状態となっている。 At this time, the new pipe P has a downward slope in accordance with the slope of the sheath pipe P '. That is, the pipe axis direction of the new pipe P is in a state of making a depression with respect to the horizontal direction from the start pit S to the arrival pit.
支持手段10は、連結材11を介して、先頭の新管P及びそれに続く後方の新管P群を保持することにより、継ぎ合わされた新管P同士の継ぎ合わせ状態を維持することができる。すなわち、全ての新管Pは、隣り合う新管Pの継手部が滑落することなく、正常な継手部の状態に維持されながら推進が続行する。
The support means 10 can maintain the joined state of the joined new pipes P by holding the leading new pipe P and the succeeding rear new pipe P group via the connecting
この連結材11を通じて行う新管Pの保持は、新管Pが進行するのに応じて、連結材11のさや管P’内への入り込み長さを調整することにより維持される。すなわち、連結材11のさや管P’内への入り込み長さは、連結材11が接続された新管Pがさや管P’内を移動するのに合わせて、ウインチの出力を制御して、巻取装置14のロータを必要なだけ回転させることにより調整される。このとき、連結材11の張力は、その連結材11が弛むことなく、且つ、油圧ジャッキJを用いる場合は、その油圧ジャッキJによる新管Pの押圧抵抗を、過度に増やさない程度に設定することが望ましい。
The holding of the new pipe P through the connecting
これにより、下り勾配のさや管P’内での推進においても、先行の新管Pが後続の新管Pから離脱して、さや管P’内を滑走してしまう事態が防止される。また、先行の新管Pと後続の新管Pとの継手部における受口2への挿し口1の入り込み深さが少なくなってしまう事態も防止される。
Thus, even in the case of propulsion in the down-sheathed sheath pipe P ′, it is possible to prevent a situation in which the preceding new pipe P is detached from the succeeding new pipe P and slides in the sheath pipe P ′. Moreover, the situation where the penetration depth of the
なお、下り勾配であれば、油圧ジャッキJによる新管Pの押圧を行うことなく、新管Pが、その自重でさや管P’内を下っていくことにより、新管Pの送り込みを行うことができる。このとき、新管Pは、連結材11を介してさや管P’外の支持手段10に保持されているので、連結材11を順次送り出しながら新管Pを必要なだけ進行させ、発進坑S側では、新たな新管Pを継ぎ合わせていくことができる。
In addition, if it is a downward slope, the new pipe P will be sent in by lowering the sheath P by its own weight without pressing the new pipe P by the hydraulic jack J. Can do. At this time, since the new pipe P is held by the support means 10 outside the sheath pipe P ′ via the connecting
この発明を適用できるさや管P’の形態は、上記の実施形態には限定されず、例えば、発進坑Sから到達坑に向かう途中までが下り勾配区間、その後、水平区間、上り勾配区間となって到達坑に至る構成、あるいは、発進坑Sから途中までが下り勾配区間、その後は、到達坑に至るまで水平区間である構成などにおいても、この発明を適用できる。 The form of the sheath pipe P ′ to which the present invention can be applied is not limited to the above-described embodiment. For example, the downhill section, the horizontal section, and the uphill section are formed from the starting pit S to the way to the arrival pit. The present invention can also be applied to a configuration that reaches the reaching pit, or a configuration in which a part from the starting pit S to the middle is a downward gradient section, and thereafter is a horizontal section to the reaching pit.
このとき、特に、下り勾配区間の長さに対して、上り勾配区間や水平区間の長さが長い場合等、新管Pの進行とともに継手部の滑落や新管Pの滑走の危惧が徐々に少なくなっていく場合は、さや管P’の下り勾配区間のみで、この滑落防止装置を用いる構成とすることができる。また、さや管P’の発進坑S寄りに下り勾配区間があれば、少なくとも先頭の新管Pが下り勾配区間にある間は油圧ジャッキJによる押圧は行わず、先頭の新管Pが上り勾配区間や水平区間に入った後にのみ、油圧ジャッキJによる押圧を行う構成とすることができる。 At this time, in particular, when the length of the ascending slope section or the horizontal section is longer than the length of the descending slope section, there is a gradual concern that the joint part may slide down or the new pipe P may slide as the new pipe P progresses. When it decreases, it can be set as the structure which uses this slipping prevention apparatus only in the downward slope area of the sheath P '. Further, if there is a downward slope section near the starting pit S of the sheath pipe P ′, the hydraulic jack J is not pressed at least while the leading new pipe P is in the downward slope section, and the leading new pipe P is inclined upward. It can be set as the structure which presses with the hydraulic jack J only after entering a section or a horizontal section.
下り勾配区間のみで滑落防止装置を用いる場合、連結材11の長さは、巻回装置14から発進坑Sを通って下り勾配区間の終了地点までの長さ以上とすれば足りる。新管Pが下り勾配区間の終了地点を通過した時点で、それ以後、到達坑まで下り勾配が無く、滑落や滑走等の危惧がない状況であれば、連結材11を切り離すことができる。切り離しは、新管P側で行ってもよいし、巻回装置14側で行ってもよく、あるいは、連結材11を中間のいずれかの部分で切断してもよい。
When the slip prevention device is used only in the downward slope section, it is sufficient that the length of the connecting
上記の実施形態では、先頭の新管Pに連結材11が接続されるようにしたが、滑落や滑走等が危惧される新管が先頭以外の新管Pである場合には、先頭以外の中間部の新管Pに連結材11を接続してもよい。
In the above-described embodiment, the connecting
1 挿し口
2 受口
3 キャスタ装置
10 支持手段
11 連結材(ワイヤ)
11a 端部
20 係止手段
21 連結部材
21a 連結片
21b 基部
21c 揺動軸
22 固定部材
22a 保持材
22b 端部挟持材
22c 締付部材
J 油圧ジャッキ
P 新管
P’ さや管
S 発進坑
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記さや管(P’)外に設けた支持手段(10)と、前記さや管(P’)内に送り込まれた前記管(P)とを連結材(11)で結び、前記支持手段(10)は前記連結材(11)を介して前記管(P)を保持することにより、継ぎ合わされた前記管(P)同士の継ぎ合わせ状態を維持するさや管推進工法。 Pipe (P), which is a joint structure in which the insertion opening (1) is inserted into the receiving opening (2) and joined together, is sequentially joined to the preceding pipe (P) and then fed into the sheath pipe (P ′). In the sheath pipe construction method,
The support means (10) provided outside the sheath pipe (P ′) and the pipe (P) fed into the sheath pipe (P ′) are connected by a connecting material (11), and the support means (10 ) Is a sheath tube propulsion method that maintains the joined state of the joined pipes (P) by holding the pipe (P) via the connecting material (11).
前記さや管(P’)外に設けた支持手段(10)と、前記さや管(P’)内に送り込まれた前記管(P)とを結ぶ連結材(11)とを備え、前記支持手段(10)は前記連結材(11)を介して前記管(P)を保持することにより、継ぎ合わされた前記管(P)同士の継ぎ合わせ状態を維持する管体継手部の滑落防止装置。 Pipe (P), which is a joint structure in which the insertion opening (1) is inserted into the receiving opening (2) and joined together, is sequentially joined to the preceding pipe (P) and then fed into the sheath pipe (P ′). Is used in the sheath pipe construction method,
A support means (10) provided outside the sheath pipe (P ') and a connecting member (11) for connecting the pipe (P) fed into the sheath pipe (P'); (10) is an apparatus for preventing slipping of the pipe joint portion that maintains the joined state of the joined pipes (P) by holding the pipe (P) via the connecting material (11).
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