JPH1018757A - パイプルーフの構築方法及び連結管並びに掘進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多数の管を地中に埋設してパイプルーフを構築
するに際し、工期を短縮すると共に精度の向上をはか
る。 【解決手段】所定位置に雌継手２を有する基準管１をセ
ミシールド工法によって埋設し、この基準管１に隣接さ
せて少なくとも２本の鋼管３を平行に配置して接続部材
４を介して溶接した連結管Ｂを配置し、該連結管Ｂの雄
継手５を基準管１の雌継手２に嵌合させて推進する。連
結管Ｂを推進する場合、複数台の掘進機14を連結管Ｂを
構成する鋼管３と同一のピッチで並列させると共に、隣
接する掘進機14をテールシールド12の外周に設けた連結
部15及び連結部材16によって連結することで連結した掘
進装置Ｃを用いる。前記掘進装置Ｃに連結管Ｂを後続さ
せ、更に連結管Ｂの後端に元押し装置Ｄの押し輪21を当
接させて推力を付与することで複数本の管を同時に推進
して埋設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工期を短縮するこ
とが出来るパイプループの構築方法と、この構築方法に
用いて有利な連結管と、この連結管を推進する際に用い
て有利な掘進装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地中に大型のトンネルを構築する場合に
はシールド工法を採用するのが一般的である。しかし、
例えば堤防のように比較的小距離の遮蔽部を横断するよ
うな場合には、多数の管を互いに隣接させて推進，埋設
したパイプルーフを構築し、その後、パイプルーフの内
部を掘削すると共に内部の仕上げを施してトンネルを構
築することが行われている。

【０００３】上記パイプルーフは、外周の予め設定され
た位置に長手方向の全長にわたって雄雌嵌合の継手部を
設けた鋼管をセミシールド工法を採用して地中に推進し
て埋設することで構築されている。即ち、鋼管の発進側
に推力を発生する元押し装置を設置し、先頭に地山を掘
削する掘進機を配置して推進し、更に、掘進機に鋼管を
後続させて推進することで、該鋼管を地中に埋設してい
る。そして既に埋設された鋼管に隣接させて他の鋼管を
配置し、既に埋設された鋼管の継手と他の鋼管の継手を
接続して推進する作業を繰り返すことで、パイプルーフ
を構築している。

【０００４】特に構築すべきトンネルの長さが鋼管の単
位長さよりも大きい場合には、１本の鋼管を推進する毎
に該鋼管に新たな鋼管を溶接して順次推進して発進側か
ら到着側まで見掛け上１本の鋼管を埋設し、更に、前記
鋼管に隣接させて他の鋼管を配置して既に埋設された鋼
管の継手と他の鋼管の継手を接続して推進する作業を繰
り返すことで、パイプルーフを構築している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記方法では、鋼管を
１本ずつ推進するため、必然的にパイプルーフを構成す
る鋼管の本数分の工期が掛かるという問題がある。また
継手は鋼管の外周に全長にわたって突出して設けられて
おり、該継手が推進時に抵抗となって鋼管に回転力を作
用させるという問題があり、この問題に伴って埋設され
た鋼管の位置精度が悪くなるという問題が生じている。

【０００６】本発明の目的は、パイプルーフを構築する
ための工期を短縮することが出来、且つ構築されたパイ
プルーフの精度を向上させることが出来る構築方法と、
この方法に用いて有利な連結管及び掘進機を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係るパイプルーフの構築方法は、構築すべき
パイプルーフの基準となる位置に外周所定位置に全長に
わたって継手部を設けた１本の基準管をセミシールド推
進工法によって埋設し、少なくとも２本の管を平行に配
置して連結し且つ外周所定位置に全長にわたって継手部
を設けた連結管を発進側に配置すると共に該連結管の前
端に連結管を構成する管に対応したトンネルを掘削する
掘進装置を配置し、前記連結管の継手部を前記基準管に
設けた継手部に係合させ、その後、前記連結管を構成す
る管に推力を付与して基準管に沿って推進して埋設し、
更に、前記埋設された連結管の継手部に新たな連結管の
継手部を係合させて推進して埋設することを特徴とする
ものである。

【０００８】上記パイプルーフの構築方法では、基準位
置に基準管を埋設し、その後、該基準管の継手部に少な
くとも２本の管を連結した連結管の継手部を接続して推
進することで、連結管を基準管に沿って推進することが
出来る。従って、一度の推進作業で少なくとも２本の管
を推進することとなり、工期の短縮化をはかることが出
来る。

【０００９】また連結管が少なくとも２本の管を連結し
て構成されるため、該連結管の推進時に継手部の抵抗に
起因する管に対する回転力は、平行に配置された少なく
とも２本の管に分担されるため、１本の管に対して回転
力が作用した場合と比較して管の捩れ（ローリング）は
少なくなる。このため、埋設された連結管の位置精度を
向上させることが出来る。

【００１０】また本発明に係る連結管は、少なくとも２
本の鋼管を所定の間隔を保持して平行に配置すると共に
隣接する鋼管を接続部材を介して溶接し、更に、連結方
向両端に位置する鋼管の一方側の鋼管には全長にわたっ
て雌継手を設け、他方側の鋼管には全長にわたって雄継
手を設けたものである。特に、前記連結管に於いて、少
なくとも２本の鋼管の長手方向の端部が異なる位置とな
るように構成することが好ましい。

【００１１】上記連結管では、該連結管を長距離推進し
た場合に、長手方向の溶接による管継手の位置を交互に
ずらすことが可能となり。溶接に起因する強度のバラツ
キに対する信頼性を損なうことがない。

【００１２】また本発明に係る掘進装置は、互いに屈折
可能に構成されたシールド本体とテールシールドを有し
且つシールド本体の先端に地山を掘削するカッターヘッ
ドを設けると共にテールシールドの外周所定位置に隣接
する他の掘進機と連結するための連結部を設けた掘進機
を有し、前記掘進機を連結管を構成する鋼管の数と一致
させて並列させると共に互いに連結部を介して連結した
ものである。

【００１３】上記掘進装置では、連結管を構成する鋼管
の数と一致した数の掘進機を並列させ、外周所定位置に
設けた連結部を介して隣接して配置された他の掘進機と
連結したので、地中に連結管を埋設するトンネルを掘削
することが出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、上記パイプルーフの構築方
法及び連結管，掘進装置の構成について図を用いて説明
する。図１はパイプルーフの構築方法を説明する図、図
２は連結管を推進する状態を説明する平面図、図３は図
２の III−III 矢視図、図４は図２のIV−IV矢視図であ
り一部を断面した掘進装置の正面図、図５は連結管の構
成を説明する図、図６は連結管の接続状態を説明する
図、図７は継手の構成を説明する図である。

【００１５】本発明に係るパイプルーフの構築方法は、
図１に示すように、先ず、パイプルーフＡを構成する際
の想定線上に基準となる基準管１を通常のセミシールド
推進工法によって推進して地中に埋設し、次いで、基準
管１の予め設定された方向に連結管Ｂを接続し、この連
結管Ｂを推進して地中に埋設することで構築するもので
ある。

【００１６】基準管１は鋼管を用いており、該基準管１
の外周所定位置に２つの雌継手２が形成されている。こ
の雌継手２は、基準管１の内面であって予め設定された
位置（通常は直径上の対向する位置）に全長にわたって
溝形鋼２ａのフランジを溶接すると共に、該溝形鋼２ａ
のフランジ間に対応する基準管１を全長にわたって切断
して溝２ｂを形成して構成されている。

【００１７】上記基準管１では外周から突出するものが
ないため、推進時に地山との摩擦抵抗にバラツキが生じ
ることがない。このため、ローリングを発生することが
なく、正確な埋設位置と姿勢を維持することが可能であ
る。即ち、連結管Ｂを基準管１の水平方向に連接する場
合には、雌継手２を正確に左右方向に位置させて推進す
ると共に設定された埋設位置を維持することが可能であ
る。

【００１８】基準管１に接続される連結管Ｂは、図５に
示すように、少なくとも２本の同一仕様の鋼管３を所定
の間隔を保持して平行に並べ、両者の間に接続部材４を
配置すると共に該接続部材４と各鋼管３を溶接すること
で剛的に接続して構成されている。

【００１９】連結管Ｂは、同図（ａ）に示すように接続
部材４として予め設定された幅寸法と厚さを有する鋼板
を用い、該鋼板によって２本の鋼管３を全長にわたって
溶接することで連結した構造であって良い。また同図
（ｂ）に示すように接続部材４としてＨ形鋼、或いは他
の構造用形鋼を用い、該形鋼によって鋼管３を連結した
構造であっても良い。更に、接続部材４として同一長さ
を持った複数の図示しない鋼管を用い、該鋼管を２本の
鋼管の間に所定のピッチで配置して互いに溶接すること
で連結した構造であっても良い。

【００２０】連結管Ｂの並列方向両端に位置する鋼管３
には継手が設けられている。即ち、並列方向の一方側の
端部に位置する鋼管３には基準管１に形成したのと同一
の雌継手２が設けられており、他方側に位置する鋼管３
には雄継手５が設けられている。この雄継手５は、基準
管１の雌継手２或いは既に埋設された連結管Ｂの雌継手
２に嵌合して推進方向を案内され、基準管１或いは既に
埋設された連結管Ｂとの関係位置及び姿勢を保持するた
めのものである。本実施例の雄継手５は鋼管３の外周所
定位置に全長にわたって溶接されたＴ形鋼によって構成
されている。

【００２１】雌継手２及び雄継手５の形状は上記例に限
定するものではなく、例えば図７に示すような形状であ
っても良い。即ち、同図（ａ）は一対の山形鋼をフラン
ジを対向させると共に所定の間隔を保持して鋼管３の外
周に溶接して構成した雌継手２と、一対の山形鋼のフラ
ンジを背面を合わせて鋼管３の外周に溶接して構成した
雄継手５を示すものである。同図（ｂ）は所定の径を持
った鋼管に全長にわたる溝を形成したＣ形材を鋼管３の
外周に溶接して構成した雌継手２，雄継手５を示すもの
である。更に、同図（ｃ）は前記したと同様のＣ形材に
よって構成した雌継手２と、Ｔ形鋼によって構成した雄
継手５を示すものである。

【００２２】何れにしても雌継手２及び雄継手５は、互
いに嵌合して案内し得る構造であれば良く、前記機能を
有するものであれば図７の形状に限定するものではな
い。

【００２３】上記の如く構成された連結管Ｂは、図２，
図３に示すように、予め連結管Ｂと同一のピッチで連結
された掘進装置Ｃに後続して元押し装置Ｄによって推力
を付与されて推進する。

【００２４】掘進装置Ｃは、シールド本体11とテールシ
ールド12を図示しない複数のジャッキによって互いに屈
折可能に接続されると共にシールド本体11の先端にカッ
ターヘッド13を設けた公知の掘進機14を連結管Ｂを構成
する鋼管３と同一のピッチで平行に配列し、これらの掘
進機14を連結して構成されている。

【００２５】即ち、掘進機14のテールシールド12の外周
には直交方向の４か所に連結部15が形成されており、並
列させた掘進機14の互いに対向する連結部15に取り付け
た連結部材16を介して剛的に連結することで掘進装置Ｃ
が構成されている。連結部材16は、隣接する掘進機14を
剛的に連結し得るものであれば良く、図４に示すように
あり溝嵌合する雌雄一対の部材によって構成することが
可能である。テールシールド12に於ける不使用の連結部
15には蓋体17が取り付けられており、推進時に連結部15
に土砂や泥水が浸入することがない。

【００２６】元押し装置Ｄは、パイプルーフＡを構成す
る基準管１及び連結管Ｂの発進側に設置されており、連
結管Ｂを構成する鋼管３の後端に当接する押し輪21と、
押し輪21に推力を付与するジャッキ22と、連結管Ｂを載
置する図示しない載置台とを有して構成されている。押
し輪21は連結管Ｂを構成する複数の鋼管３の全てと当接
し得る寸法を有しており、ジャッキ22に駆動されて掘進
装置Ｃ，連結管Ｂを推進することが可能である。

【００２７】次に、地中に埋設された基準管１に連結管
Ｂを連接して埋設してパイプルーフＡを構築する手順を
説明する。

【００２８】基準管１の発進側に元押し装置Ｄを設置
し、該装置Ｄの載置台に掘進機14を載置してジャッキ22
を駆動し、この駆動に応じて押し輪21を前進させて掘進
機14を推進する。掘進機14を推進した後、押し輪21を引
き戻して載置台に基準管１を載置して掘進機14に後続さ
せ、再度ジャッキ22を駆動して掘進機14及び基準管１を
推進して長さ方向に所定本数接続して埋設する。

【００２９】基準管１を埋設した後、元押し装置Ｄを基
準管１に並設して埋設すべき連結管Ｂの配置位置に対応
する位置にまで横方向に移動させて設置すると共に、所
定数の掘進機14を並列させて連結部材16を介して連結す
ることで掘進装置Ｃを構成する。そして掘進装置Ｃを元
押し装置Ｄの載置台に載置し、ジャッキ22を駆動して地
中に推進する。

【００３０】掘進装置Ｃを推進した後、押し輪21を引き
戻して載置台上に連結管Ｂを載置する。そして連結管Ｂ
の雄継手５を基準管１の一方の雌継手２に嵌合させ、こ
の状態でジャッキ22を駆動して押し輪21を前進させて連
結管Ｂを推進する。連結管Ｂは雄継手５が既に埋設され
ている基準管１の雌継手２に嵌合することで該継手２に
よって案内され、推進方向が規制される。

【００３１】推進時、雄継手５が突設されている鋼管３
の該雄継手５に抵抗が掛かり、この抵抗によって鋼管３
に回転（ローリング）力が作用する。しかし、連結管Ｂ
が複数の鋼管３を並列し相互に連結して構成されるた
め、断面が偏平状となり回転力に対し大きな抵抗とな
る。このため、連結管Ｂの回転は防止され、略同一の姿
勢を維持して推進される。従って、連結管Ｂは安定した
推進方向及び姿勢を維持して埋設される。

【００３２】上記の如くして基準管１に隣接した連結管
Ｂを埋設した後、上記と同様の手順で既に埋設した連結
管Ｂに隣接させて新たな連結管Ｂを推進する。更に、基
準管１の他方の雌継手２側に連結管Ｂを配置し、上記と
同様の手順によって推進する。上記の如くして連結管Ｂ
を順次推進することで、図１に示すパイプルーフＡを構
築することが可能である。

【００３３】パイプルーフＡを構築する際に用いる基準
管１及び連結管Ｂを構成する鋼管３は無制限に長いもの
ではなく、通常６ｍの定尺のものを用いるのが一般であ
る。従って、目的のトンネルの長さが前記長さ以上であ
る場合、基準管１及び連結管Ｂは長手方向に溶接して延
長することが必要となる。この溶接作業は現場で行われ
る。このため、パイプルーフＡに於ける各鋼管１，３の
溶接位置が一直線上に並ぶこととなり、強度上の観点か
ら好ましくないことがある。

【００３４】従って、パイプルーフＡの長さが鋼管１，
３の長さ以上である場合、図６に示すように、連結管Ｂ
を構成する鋼管３の長手方向の端部を互いにずらして、
複数の連結管Ｂを地中に埋設したとき、溶接位置が一直
線上に並ぶことのないように構成することが好ましい。

【００３５】図６（ａ）は同一長さの鋼管３を所定長ず
らして構成した連結管Ｂを示すものであり、同図（ｂ）
は長さの異なる鋼管３を用いて構成した連結管Ｂを示す
ものである。このように、鋼管３の端部をずらすことに
よって溶接位置をジッグザッグに配置して強度上の問題
を回避することが可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
パイプルーフの構築方法では、１本の管からなる基準管
を埋設した後、該基準管に隣接させて少なくとも２本の
管を連結した連結管を配置すると共に両者の継手部を係
合させて推進することで、基準管を基準とするパイプル
ーフを構築することが出来る。特に、連結管が少なくと
も２本の管を連結して構成されるため、全体の推進に要
する時間を短縮して工期の短縮化をはかることが出来
る。

【００３７】また本発明に係る連結管では、少なくとも
２本の鋼管を平行に配置すると共に接続部材を介して溶
接される。このため、連結管に回転力が作用したときに
大きな抵抗を発生することが出来る。従って、推進時に
連結管から突出した継手に抵抗が生じて全体を回転させ
るような力が作用する場合であっても、この力に対抗し
てローリングを生じることがない。

【００３８】特に、連結管を構成する鋼管の長手方向の
端部をずらして配置した場合には、パイプルーフの長さ
が連結管の長さよりも大きく、該連結管を長手方向に溶
接しつつ推進する場合に溶接位置を一直線上に並べるこ
とがなく、強度的な問題を回避することが出来る。

【００３９】また本発明に係る掘進装置では、テールシ
ールドの外周所定位置に隣接する掘進機と連結するため
の連結部を設け、該連結部を介して複数の掘進機を連結
することで、連結管を構成する鋼管を推進するためのト
ンネルを掘削することが出来る等の特徴を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】パイプルーフの構築方法を説明する図である。

【図２】連結管を推進する状態を説明する平面図であ
る。

【図３】図２の III−III 矢視図である。

【図４】図２のIV−IV矢視図であり一部を断面した掘進
装置の正面図である。

【図５】連結管の構成を説明する図である。

【図６】連結管の接続状態を説明する図である。

【図７】継手の構成を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ パイプルーフ Ｂ 連結管 Ｃ 掘進装置 Ｄ 元押し装置 １ 基準管 ２ 雌継手 ３ 鋼管 ４ 接続部材 ５ 雄継手 11 シールド本体 12 テールシールド 13 カッターヘッド 14 掘進機 15 連結部 16 連結部材 21 押し輪 22 ジャッキ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構築すべきパイプルーフの基準となる位
   置に外周所定位置に全長にわたって継手部を設けた１本
   の基準管をセミシールド推進工法によって埋設し、少な
   くとも２本の管を平行に配置して連結し且つ外周所定位
   置に全長にわたって継手部を設けた連結管を発進側に配
   置すると共に該連結管の前端に連結管を構成する管に対
   応したトンネルを掘削する掘進装置を配置し、前記連結
   管の継手部を前記基準管に設けた継手部に係合させ、そ
   の後、前記連結管を構成する管に推力を付与して基準管
   に沿って推進して埋設し、更に、前記埋設された連結管
   の継手部に新たな連結管の継手部を係合させて推進して
   埋設することを特徴とするパイプルーフの構築方法。
2. 【請求項２】 少なくとも２本の鋼管を所定の間隔を保
   持して平行に配置すると共に隣接する鋼管を接続部材を
   介して溶接し、更に、連結した鋼管の連結方向一方側の
   端部に位置する鋼管には全長にわたって雌継手を設け、
   他方側の端部に位置する鋼管には全長にわたって雄継手
   を設けたことを特徴とする連結管。
3. 【請求項３】 少なくとも２本の鋼管の長手方向の端部
   が異なる位置となるように構成したことを特徴とする請
   求項２記載の連結管。
4. 【請求項４】 互いに屈折可能に構成されたシールド本
   体とテールシールドを有し且つシールド本体の先端に地
   山を掘削するカッターヘッドを設けると共にテールシー
   ルドの外周所定位置に隣接する他の掘進機と連結するた
   めの連結部を設けた掘進機を有し、前記掘進機を連結管
   を構成する鋼管の数と一致させて並列させると共に互い
   に連結部を介して連結したことを特徴とする掘進装置。