JP3539872B2 - 坑口止水器およびこれを用いた推進工法 - Google Patents
坑口止水器およびこれを用いた推進工法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3539872B2 JP3539872B2 JP20514598A JP20514598A JP3539872B2 JP 3539872 B2 JP3539872 B2 JP 3539872B2 JP 20514598 A JP20514598 A JP 20514598A JP 20514598 A JP20514598 A JP 20514598A JP 3539872 B2 JP3539872 B2 JP 3539872B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wellhead
- ground
- stop
- shaft
- propulsion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水道工事などにおいて、下水管などの地中管を地中に推進埋設する際の止水技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、下水道工事などで実施されている推進工法においては、地中に発進立坑と到達立坑とを形成し、発進立坑から到達立坑に向かって推進機で地中を掘削しながら推進管の埋設を行っている。このような推進工法において、推進管が発進立坑および到達立坑を貫通する際、地山から立坑内に土砂や地下水が漏洩するのを防止するため、一般に、図12,13に示すような坑口止水器80が使用されている。
【0003】
図12,13に示す坑口止水器80は、円筒状ケーシング85で形成された立坑の壁面に開設された坑口86を閉塞するように溶接によって取り付けられており、外筒82の先端に止水パッキン81を備えている。止水パッキン81は、押え板83およびボルトナット84によって外筒82の先端に固定されている。また、止水パッキン81の中央部分には、推進工法で用いる推進管89を貫通させるための貫通孔87が形成されている。
【0004】
なお、止水パッキン81の貫通孔87は、坑口止水器80を坑口86に取り付ける前に予め開けておいてもよいが、推進工法を実施する工事現場の地山88の性質に応じて、坑口止水器80を坑口86に取り付けた後、推進管89を挿入する直前に切り開けてもよい。すなわち、立坑壁面に坑口86を開設したとき、所定時間、地山88が崩壊することなく自立し得る否かによって、予め開けておくか、推進管89を挿入する直前に切り開けるかの決定が行われる。
【0005】
例えば、事前に薬液注入などの地盤改良工事が行われた一般的な地山88の場合、立坑壁面に坑口86を開口しても、暫くの間は地山88は自立していることが多いので、このような場合、止水パッキン81の貫通孔87は予め開けておくのが普通である。
【0006】
また、砂礫系の地山の場合は、薬液注入による地盤改良の効果が小さく、地山が崩壊しやすいので、止水パッキン81の貫通孔87を開けない状態で、坑口止水器80を坑口86に取り付け、推進機を挿入する直前に貫通孔87を切り開けることが多い。
【0007】
一方、近年は、特願平9−58890号において開示された凍結推進工法のように、立坑壁面の坑口周辺の地山を冷却器などによって短時間だけ凍結させる工法も実施されている。凍結推進工法の場合、凍土化された部分が解凍すると地山は直ちに元の崩壊しやすい状態に戻るので、図14,15に示すような坑口止水器90が用いられている。
【0008】
坑口止水器90は、円筒状ケーシング91に開設された坑口92を閉塞するように溶接によって取り付けられている。坑口止水器90は、外筒93の先端部分に止水パッキン94および補強板95を備えている。この補強板95は、快削コンクリート製であり、地山96の土圧に対抗できる強度を有するとともに、推進機の掘削刃98で掘削、削孔することができる。
【0009】
円筒状ケーシング91で形成された立坑の場合、坑口止水器90の外筒93を、予め立坑の内壁に合わせて切断し、外筒93の基端部分の周囲にフランジ93fを形成したものを使用することが多いが、止水パッキン94および補強板95は平板状である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
立坑を形成する円筒状ケーシングに開設された坑口に、従来の坑口止水器を取り付けた場合、補強板および止水パッキンが平板状であるため、スペース効率が悪い。
【0011】
また、立坑壁面の前方の地山を掘り込んで坑口止水器を取り付ける場合、最小の掘り込みで最大の作業空間を確保する必要があるが、従来の坑口止水器の場合、補強板および止水パッキンが平板状であるため、掘り込み量を増大させなければ、十分な作業空間を確保することができない。
【0012】
一方、図9に示すような凍結推進工法の場合、コールドエバポレータ30から冷却器31へ低温液化ガスを供給することにより冷却器31の周辺の地山32を凍土化するのであるが、凍土33の温度分布は、円筒状ケーシング34に取り付けられた冷却器31に近いほど低く、遠くなるほど高く、図9中の地山等温線35によって示されるような状態となっている。この場合、凍土33の主要部における地山等温線35は、円筒状ケーシング34と略平行状態に分布している。
【0013】
したがって、坑口止水器を取り付けるために凍土33を掘削する場合、図11に示すように、従来の坑口止水器36はその先端面36fが平板状であり、先端面36fが位置する部分は地山等温線35と交差する状態となるため、先端面36fの両側部36sが位置する部分が完全に凍土化されず、地山崩壊のおそれが生じることがある。
【0014】
このような事態を防止するには、先端面36fの両側部36sが位置する部分まで完全に凍土化する必要があるが、このためには、地山32を広範囲にわたって冷却することによって凍土33の部分を拡大する必要があり、多くの手間と時間を要している。
【0015】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、推進工法において、スペースの利用効率を高めることが可能で、止水機能に優れ、凍結推進工法においては冷却作業の効率化を図ることができる坑口止水器およびこれを用いた推進工法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、円筒状ケーシングで形成された立坑の壁面に設けられた坑口を閉塞するように取り付けられる坑口止水器であって、立坑壁面と略平行に湾曲した削孔可能な補強板と、補強板に付設され管状体が貫通可能な弾性止水材とを備えたことを特徴とする。
【0017】
このような構成とすることにより、坑口止水器の先端面は立坑壁面に倣って曲がった曲面形状となるため、推進工法においてスペースの利用効率が向上し、弾性止水材は、弾性止水材と同曲率の補強板で支えられるため、圧力で膨らむことがなくなり、止水機能が向上する。また、凍結推進工法においては、坑口止水器の先端面が凍土部分の地山等温線と略平行となるため、地山の必要最小限部分を凍土化すれば坑口止水器の取り付けが可能となり、冷却作業の効率化を図ることができる。
【0018】
前記補強板としては、硬質発泡スチロール、発泡軽量セメントなどのように、ある程度の強度を有するとともに、推進機の掘削カッタで容易に削孔できる材料、いわゆる快削性材料で形成したものを好適に使用することができる。また、弾性止水材には予め貫通孔を設けておくことが望ましく、この場合、貫通孔の内径を、そこを貫通する推進機や推進管の外径より15〜25%程度小さくしておくことにより、止水機能を高めている。さらに、推進機や推進管が貫通孔を貫通する際に、弾性止水材に亀裂、破断などが生じるのを防止するため、弾性止水材の内周部分(貫通孔の外周部分)は、亀裂発生源となるような凹凸や欠けのない滑らかな曲線状に仕上げておくことが望ましい。
【0019】
ここで、前記補強板および前記弾性止水材を、立坑壁面の内側または内側に位置するように取り付け可能な構造とすることができる。このような構造とすることにより、発進立坑の坑口、到達立坑の坑口のいずれに対しても取り付け可能となるため、推進工法における施工性が向上する。この場合、補強板および弾性止水材の配置は、発進立坑の坑口、到達立坑の坑口のいずれに取り付けるかに応じて変更可能である。
【0020】
一方、本発明の推進工法は、円筒状ケーシングを地中に挿入して形成された立坑の壁面に坑口を設け、坑口外周の地山を凍土化して掘削した後、坑口に前述した坑口止水器を取り付け、坑口止水器の補強板を推進機の掘削刃で削孔しつつ地中に推進管を埋設することを特徴とする。このような推進工法とすることにより、必要最小限を凍土化するだけで坑口止水器の取り付けが可能となるため、冷却作業の効率化を図ることが可能となる。また、坑口止水器の先端面は立坑壁面に倣って曲がった曲面形状であるため、スペースの利用効率が向上し、弾性止水材は弾性止水材と同曲率の補強板で保持されるため、圧力で膨らむことがなくなり、止水機能も向上する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は第1実施形態の坑口止水器を示す正面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のB−B線断面図、図4は図2のC−C線断面図である。
【0022】
本実施形態の坑口止水器10は、円筒状ケーシング11で形成された立坑の壁面に設けられた坑口12を閉塞するように取り付けられ、外筒13の基端に形成されたフランジ14を、坑口12の外周の円筒状ケーシング11に溶接することによって固定されている。外筒13の先端部分には、立坑壁面を構成する円筒状ケーシング11と略平行に湾曲した削孔可能な補強板15と、補強板15に付設された弾性止水材16とが、押え板18およびボルトナット17によって取り付けられ、弾性止水材16には貫通孔19が形成されている。
【0023】
坑口止水器10は、推進工法における発進立坑の坑口12に取り付けて使用するものであり、従来の坑口止水器と同様、推進機20の掘削刃21で補強板15を削孔するとともに、弾性止水材16の貫通孔19を貫通しながら、推進管を地山に向かって挿入していくことにより、推進管を地中に埋設する。
【0024】
この場合、坑口止水器10の先端面は、立坑壁面を構成する円筒状ケーシング11に倣って曲がった曲面形状であるため、スペースの利用効率が高く、弾性止水材16は弾性止水材16と同曲率の補強板15により背面側から支えられているため、推進機20などが貫通した状態においても圧力で膨らむことがなく、止水機能が優れている。
【0025】
本実施形態において、補強板15は硬質発泡スチロール製であるが、土圧などで変形することもなく、推進機20の掘削刃21で容易に削孔できるため、施工性は良好である。なお、補強板15は、発泡軽量セメントなどのような快削性材料で形成したものも使用することができる。
【0026】
また、本実施形態において、弾性止水材16の貫通孔19は予め形成したものであるが、貫通孔19の内径を、推進機20の外径より20%程度小さくしているので、推進機20などが貫通したとき、その外周との密着性が良好であり、優れた止水機能を発揮する。さらに、貫通孔19の外周部分は、亀裂発生源となる凹凸や欠けのない滑らかな曲線状に仕上げているため、推進機20などが貫通する際に、弾性止水材16に亀裂、破断などが生じることもない。
【0027】
次に、図5〜図7を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。図5は第2実施形態の坑口止水器を示す正面図、図6は図5のD−D線断面図、図7は図5のE−E線断面図である。
【0028】
本実施形態の坑口止水器50は、円筒状ケーシング51で形成された立坑の壁面に設けられた坑口52を閉塞するように、円筒状ケーシング51の内周側から取り付けられている。この場合、円筒状ケーシング51の内周面側から、弾性止水材53、補強板54、押え板55の順に配置され、これらはボルトナット56によって坑口52に固定されている。補強板54および弾性止水材53は、円筒状ケーシング11と略平行に湾曲した形状であり、弾性止水材53には貫通孔57が形成されている。
【0029】
坑口止水器50は、推進工法における発進立坑の坑口52に取り付けて使用するものであり、従来の坑口止水器と同様、推進機20の掘削刃21で補強板54を削孔するとともに、弾性止水材53の貫通孔57を貫通しながら推進管を地山に向かって挿入していくことにより、推進管を地中に埋設する。
【0030】
坑口止水器50の外周面は、立坑壁面を構成する円筒状ケーシング51の内周面に密着する曲面形状であるため、地山58を掘削することなく、坑口52に取り付けることが可能であり、円筒状ケーシング51の内部スペースを有効活用することができる。この場合、弾性止水材53は弾性止水材53と同曲率の補強板54によって背面側から支えられているため、推進機20などが貫通した状態においても圧力で膨らむことがなく、止水機能が優れている。
【0031】
次に図8を参照して、本発明の実施形態である坑口止水器の使用状態について説明する。図8は第1実施形態の坑口止水器の推進工法における使用状態を示す横断面図である。
【0032】
図8は、推進工法によって発進立坑81および到達立坑82との間に推進管22を埋設する工事を示している。同図に示すように、発進立坑81の壁面に開設された坑口83には坑口止水器10が取り付けられ、到達立坑82の壁面に開設された坑口84には内周側から坑口止水器85が取り付けられ、坑口止水器10から坑口止水器85に向かって推進機20を進行させることによって、推進管22の埋設が行われる。
【0033】
本実施形態において、発進立坑81の坑口83に取り付けられた坑口止水器10の構造や機能などについては前述した通りであるが、到達立坑82の坑口84に取り付けられた坑口止水器85は、立坑内周面側から補強板86、弾性止水材87、押え板88の順に配置された構造であり、図5〜図7に示した坑口止水器50の弾性止水材53と補強板54とを入れ換えたような構造となっている。
【0034】
したがって、発進立坑81の坑口止水器10を貫通して進行してきた推進機20の掘削刃21は、到達立坑82の坑口止水器85の補強板86を削孔するとともに弾性止水材87の貫通孔を貫通して、到達立坑82の内部に到達する。この場合、推進機20の掘削刃21が到達立坑82に到達する前の地山89は坑口止水器85によって保持されており、掘削刃21が補強板86を削孔した後は、補強板86および弾性止水材87によって止水されるため、地山89の崩壊あるいは到達立坑82内への地下水や土砂の漏洩を生ずることなく、推進管22の埋設工事を完了させることができる。この場合、坑口止水器10,85は、立坑壁面と平行に湾曲した形状であるため、スペースを有効活用することができる。
【0035】
次に、図9,10を参照しながら、本発明の坑口止水器10を凍結推進工法に使用した場合について説明する。図9は凍結工法における地山等温線と坑口止水器10との関係を示す縦断面図、図10は同横断面図である。
【0036】
図9に示すような凍結推進工法の場合、前述したように、コールドエバポレータ30から冷却器31へ低温液化ガスを供給することにより冷却器31の周辺の地山32を凍土化するのであるが、凍土33の温度分布は、円筒状ケーシング34に取り付けられた冷却器31に近いほど低く、遠くなるほど高く、図9中の地山等温線35によって示されるような状態となっている。この場合、凍土33の主要部における地山等温線35は、円筒状ケーシング34と略平行状態に分布している。
【0037】
したがって、坑口止水器10を取り付けるために凍土33を掘削する場合、図10に示すように、坑口止水器10の先端面10fが位置する部分は地山等温線35と平行であるため、地山等温線35aに沿って掘削すればよいこととなり、凍土化する部分は最低限ですむこととなるので、冷却作業を効率化することができる。また、坑口止水器10の先端面10fは、立坑壁面と略平行の曲面形状であるため、スペースの利用効率も向上する。すなわち、最小の掘り込みで、最大のスペース効率を得ることができる。
【0038】
【発明の効果】
本発明のよって以下の効果を奏することができる。
【0039】
(1)立坑壁面と略平行に湾曲した削孔可能な補強板と、補強板に付設され管状体が貫通可能な弾性止水材とを備えた坑口止水器とすることにより、坑口止水器の先端面は立坑壁面に倣って曲がった曲面形状となるため、推進工法におけるスペースの利用効率が向上し、弾性止水材は弾性止水材と同曲率の補強板で支えられるため、圧力で膨らむことがなくなり、止水機能も向上する。また、凍結推進工法においては、坑口止水器の先端面が凍土部分の地山等温線と略平行となるため、地山の必要最小限部分を凍土化すれば坑口止水器の取り付けが可能となり、冷却作業の効率化を図ることができる。
【0040】
(2)立坑壁面の内側または内側に位置するように取り付け可能な構造とすることにより、発進立坑の坑口、到達立坑の坑口のいずれに対しても取り付け可能となるため、推進工法における施工性が向上する。
【0041】
(3)立坑の坑口外周の地山を凍土化して掘削した後、坑口に坑口止水器を取り付け、坑口止水器の補強板を推進機の掘削刃で削孔しつつ地中に推進管を埋設することにより、凍結推進工法において、地山の必要最小限部分を凍土化すれば坑口止水器の取り付けが可能となり、従来に比べて凍土部分を縮小できるため、冷却作業の効率化を図ることができる。また、最小の掘り込みで、最大のスペース効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の坑口止水器を示す正面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のB−B線断面図である。
【図4】図2のC−C線断面図である。
【図5】第2実施形態の坑口止水器を示す正面図である。
【図6】図5のD−D線断面図である。
【図7】図5のE−E線断面図である。
【図8】第1,2実施形態の坑口止水器の使用状態を示す横断面図である。
【図9】凍結推進工法における地山等温線と第1実施形態の坑口止水器との関係を示す縦断面図である。
【図10】凍結推進工法における地山等温線と第1実施形態の坑口止水器との関係を示す横断面図である。
【図11】凍結推進工法における地山等温線と従来の坑口止水器との関係を示す横断面図である。
【図12】従来の坑口止水器を示す正面図である。
【図13】図12のF−F線断面図である。
【図14】従来の坑口止水器を示す縦断面図である。
【図15】従来の坑口止水器を示す横断面図である。
【符号の説明】
10,50,85 坑口止水器
10f 先端面
11,51,94 円筒状ケーシング
12,52,83,84 坑口
13 外筒
14 フランジ
15,54,86 補強板
16,53,87 弾性止水材
17,56 ボルトナット
18,55,88 押え板
19,57 貫通孔
20 推進機
21 掘削刃
58,89,92 地山
81 発進立坑
82 到達立坑
30 コールドエバポレータ
31 冷却器
32 地山
33 凍土
34 円筒状ケーシング
35,35a 地山等温線
Claims (3)
- 円筒状ケーシングで形成された立坑の壁面に設けられた坑口を閉塞するように取り付けられる坑口止水器であって、前記立坑壁面と略平行に湾曲した削孔可能な補強板と、前記補強板に付設され管状体が貫通可能な弾性止水材とを備えたことを特徴とする坑口止水器。
- 前記補強板および弾性止水材が、前記立坑壁面の内側または内側に位置するように取り付け可能な請求項1記載の坑口止水器。
- 円筒状ケーシングを地中に挿入して形成された立坑の壁面に坑口を設け、前記坑口外周の地山を凍土化して掘削した後、前記坑口に請求項1または2記載の坑口止水器を取り付け、前記坑口止水器の補強板を推進機の掘削刃で削孔しつつ地中に推進管を埋設することを特徴とする推進工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20514598A JP3539872B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 坑口止水器およびこれを用いた推進工法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20514598A JP3539872B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 坑口止水器およびこれを用いた推進工法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000038895A JP2000038895A (ja) | 2000-02-08 |
JP3539872B2 true JP3539872B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=16502175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20514598A Expired - Fee Related JP3539872B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 坑口止水器およびこれを用いた推進工法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3539872B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6206899B2 (ja) * | 2012-08-19 | 2017-10-04 | 株式会社エムテック | 到達坑形成用土留パイプおよびこれを用いた土中管路築造工法 |
JP2016003551A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 株式会社金澤製作所 | 掘進マシン用パッキン |
JP2016003552A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 株式会社金澤製作所 | 横抗掘進用エントランスまたは到達用エグジット |
-
1998
- 1998-07-21 JP JP20514598A patent/JP3539872B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000038895A (ja) | 2000-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007247235A (ja) | 凍結止水装置および凍結止水方法 | |
CN105937397A (zh) | 一种深埋隧道分段开挖冻结法加固的施工方法 | |
KR100722825B1 (ko) | 굴삭기 부착형 다각도천공기 및 이의 지중 천공방법 | |
JP3539872B2 (ja) | 坑口止水器およびこれを用いた推進工法 | |
JP2020098089A (ja) | 地中熱交換器の設置方法および装置 | |
JP4077341B2 (ja) | シールドマシンの立坑到達工法及びこれに使用する耐圧シール装置 | |
JP2003206691A (ja) | シールド到達工法 | |
CN112412471A (zh) | 一种冻结式管棚及其施工方法 | |
JP2743954B2 (ja) | 凍結工法及び凍結管 | |
JPH03132592A (ja) | トンネル掘削における地盤改良方法 | |
JP3443664B2 (ja) | シールド立坑補強構造 | |
JP3926804B2 (ja) | オープンケーソン工法における底盤止水方法 | |
JPH1162466A (ja) | 到達立坑へのシールド掘進機の受入方法および到達立坑におけるシールド掘進機の受入部の構造 | |
JP3879105B2 (ja) | 既設トンネルへのシールド接続工法 | |
JP3605791B2 (ja) | 既設トンネルへのシールド接続工法 | |
JP2006152680A (ja) | シールドトンネルの接合工法及びその工法によるシールドトンネルの構造 | |
JP3488407B2 (ja) | シールド掘進機のカッタ面板閉塞防止方法 | |
JPH11247591A (ja) | 推進装置を用いた地中構造物間接合方法 | |
JP2940408B2 (ja) | 既設管路とシールドトンネルとの接合方法 | |
JP2001026937A (ja) | マンホールジョイントおよびその接続工法 | |
KR200427814Y1 (ko) | 지하 추진관 약제주입구용 역지 밸브 | |
JP4856276B1 (ja) | 耐震管施工用氷盤およびそれを用いた耐震管地中埋設工法 | |
JPH01192996A (ja) | 管推進工法 | |
JPH05118081A (ja) | 下水取付管埋め込み工法およびその工法に用いる取付ソケツト | |
JP3110927B2 (ja) | 推進工法における裏込め注入方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040302 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040323 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090402 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100402 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |