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技術 パイプルーフの推進方法とその装置

出願人 株式会社奥村組
発明者 田中秀和
出願日 1993年4月6日 (27年7ヶ月経過) 出願番号 1993-105080
公開日 1994年10月21日 (26年1ヶ月経過) 公開番号 1994-294282
状態 特許登録済
技術分野 立坑・トンネルの掘削技術 トンネルの覆工・支保 下水
主要キーワード パイプ数 正面矩形状 受止部材 パイプ列 対向端面間 鋼製角パイプ 反力支持部材 次圧入
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年10月21日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

目的

立坑間に埋設したパイプルーフ地下構造物推進、埋設に先行して能率良く推進させる。

構成

パイプルーフ1の後端面と地下構造物Fとの間に数本のジャッキ7をパイプルーフ1の幅方向に移動可能に介在させると共に、パイプルーフ1を形成している多数のパイプの後端を数本毎に当枠8によって連結して複数組パイプ列21、31、41・・・に形成し、推進初期には上記数本のジャッキ7を各組のパイプ列まで横移動させることにより1組宛、順次推進させ、推進後期においては2組以上のパイプ列を数本のジャッキ7によって順次推進させる。

概要

背景

従来から、例えば鉄道線路下の地中に該線路に対して交差する方向に通路等を形成するための地下構造物築造するには、図9、10に示すように、鉄道線路Aを挟んだ両側に立坑B、Cを掘削したのち、まず、地盤と接する面側に平板状のフリクションカット部材Dを配設してなる多数本の鋼製角パイプeを両立B、C間の地中における計画地構造物断面位置に相当する部分の上半部に互いに並列状態圧入することによってパイプルーフEを形成しておく。

次いで、これらのパイプルーフEの後端面に、前端側に掘削刃Hを装着している地下構造物Fの前端面上半部を当接させると共に上記各フリクションカット部材Dの後端を一方の立坑B側に固定したのち、地下構造物Fの後端をジャッキGにより押し進めるか、或いは適宜な牽引手段で牽引することにより、掘削刃Hで前方の地盤を掘削しながらフリクションカット部材Dをガイドして地下構造物Fを推進させてパイプルーフEと置換することにより築造している。

概要

立坑間に埋設したパイプルーフを地下構造物の推進、埋設に先行して能率良く推進させる。

パイプルーフ1の後端面と地下構造物Fとの間に数本のジャッキ7をパイプルーフ1の幅方向に移動可能に介在させると共に、パイプルーフ1を形成している多数のパイプの後端を数本毎に当枠8によって連結して複数組パイプ列21、31、41・・・に形成し、推進初期には上記数本のジャッキ7を各組のパイプ列まで横移動させることにより1組宛、順次推進させ、推進後期においては2組以上のパイプ列を数本のジャッキ7によって順次推進させる。

目的

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、1本のジャッキによって数本のパイプの推進を可能にすると共に、パイプルーフの推進残長が少なくなるに従って同時に推進されるパイプの数を増大して能率よく推進し得るパイプルーフの推進方法とその方法を実施するための装置の提供を目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
0件

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請求項1

フリクションカット部材を載置した複数本パイプ計画地構造物の少なくとも上床位置の地中並列状態圧入して上床幅に略等しいパイプルーフを形成したのち、該パイプルーフの後端側から地下構造物推進させてフリクションカット部材を地中に残置させた状態でパイプルーフと地下構造物とを置換させるに際して、パイプルーフの後端と地下構造物の前端間にジャッキ介装し、該ジャッキをパイプルーフの幅方向横移動させてその位置で地下構造物に反力を受止させながら伸長させることによりパイプルーフを構成しているパイプを1本乃至数本宛、一定長推進させ、しかるのち、再び該ジャッキを横移動させてその位置でパイプを1本乃至数本宛一定長推進させ、これを繰り返すことを特徴とするパイプルーフの推進方法

請求項2

パイプルーフを数本のパイプ毎に数組のパイプ列区分し、各組のパイプ列までジャッキを横移動させて該ジャッキにより各組のパイプ列を順次推進させることを特徴とする請求項1記載のパイプルーフの推進方法。

請求項3

パイプルーフの推進残長が少なくなるに従って、推進すべきパイプ列を形成するパイプの数を増大させることを特徴とする請求項1又は2記載のパイプルーフの推進方法。

請求項4

地中に埋設したパイプルーフの後端と該パイプルーフと置換すべき地下構造物の前端との間に数本のジャッキを介装させ、これらのジャッキを地下構造物の前端側に配設したレールに沿ってパイプルーフの幅方向に移動可能にしていると共にその後端面を地下構造物の前端面に受止させるように構成したことを特徴とするパイプルーフの推進装置

技術分野

0001

本発明は、鉄道線路下や道路下等地中における計画地構造物の位置に埋設したパイプルーフ地下構造物置換して地下構造物を築造するに際して、地下構造物の推進先行してパイプルーフを推進させる方法に関するものである。

背景技術

0002

従来から、例えば鉄道線路下の地中に該線路に対して交差する方向に通路等を形成するための地下構造物を築造するには、図9、10に示すように、鉄道線路Aを挟んだ両側に立坑B、Cを掘削したのち、まず、地盤と接する面側に平板状のフリクションカット部材Dを配設してなる多数本の鋼製角パイプeを両立B、C間の地中における計画地下構造物の断面位置に相当する部分の上半部に互いに並列状態圧入することによってパイプルーフEを形成しておく。

0003

次いで、これらのパイプルーフEの後端面に、前端側に掘削刃Hを装着している地下構造物Fの前端面上半部を当接させると共に上記各フリクションカット部材Dの後端を一方の立坑B側に固定したのち、地下構造物Fの後端をジャッキGにより押し進めるか、或いは適宜な牽引手段で牽引することにより、掘削刃Hで前方の地盤を掘削しながらフリクションカット部材Dをガイドして地下構造物Fを推進させてパイプルーフEと置換することにより築造している。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながらこのような地下構造物の築造方法では、地盤を掘削しつつパイプルーフEを一斉に押し進めながら地下構造物全体を前進させるものであるから、地下構造物が大断面になればなる程、さらに長尺になればなる程、大きな推進力或いは牽引力を必要として設備費が高騰するばかりでなく、作業能率が低下するという問題点があった。

0005

一方、上記のようにパイプルーフと一体的に地下構造物を推進させる方法に代えて、パイプルーフの全てのパイプ後端部内にジャッキを装備しておき、各ジャッキを伸長させて地下構造物の前端面に反力をとってパイプを推進させ、次いで地下構造物を推進させる方法も知られているが、全てのパイプにジャッキを装備させることは上記同様に設備費が高くつくばかりでなく、各ジャッキを作動させなければ、それに対応したパイプを推進させることができないために、全てのパイプを一定長宛推進させるまでに手数を要する等の問題点があった。

0006

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、1本のジャッキによって数本のパイプの推進を可能にすると共に、パイプルーフの推進残長が少なくなるに従って同時に推進されるパイプの数を増大して能率よく推進し得るパイプルーフの推進方法とその方法を実施するための装置の提供を目的とするものである。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するために、本発明のパイプルーフの推進方法は、フリクションカット部材を載置した複数本のパイプを計画地下構造物の少なくとも上床位置の地中に並列状態に圧入して上床幅に略等しいパイプルーフを形成したのち、該パイプルーフの後端側から地下構造物を推進させてフリクションカット部材を地中に残置させた状態でパイプルーフと地下構造物とを置換させるに際して、パイプルーフの後端と地下構造物の前端間にジャッキを介装し、該ジャッキをパイプルーフの幅方向横移動させてその位置で地下構造物に反力を受止させながら伸長させることによりパイプルーフを構成しているパイプを1本乃至数本宛、一定長推進させ、しかるのち、再び該ジャッキを横移動させてその位置でパイプを1本乃至数本宛一定長推進させ、これを繰り返すことを特徴とすることを特徴とするものである。

0008

上記方法において、請求項2に記載している発明は、パイプルーフを数本のパイプ毎に数組のパイプ列区分し、各組のパイプ列までジャッキを横移動させて該ジャッキにより各組のパイプ列を順次推進させることを特徴とするものであり、請求項3に記載している発明は、パイプルーフの推進残長が少なくなるに従って、推進すべきパイプ列を形成するパイプの数を増大させることを特徴とするものである。

0009

又、上記方法を実施するための装置としては、地中に埋設したパイプルーフの後端と該パイプルーフと置換すべき地下構造物の前端との間に数本のジャッキを介装させ、これらのジャッキを地下構造物の前端側に配設したレールに沿ってパイプルーフの幅方向に移動可能にしていると共にその後端面を地下構造物の前端面に受止させるように構成しているものである。

0010

地下構造物の前端とパイプルーフの後端間に該パイプルーフの幅方向に移動自在に介装しているジャッキを伸長させることによって該ジャッキの前方側のパイプを一定長推進させたのち、該ジャッキを次に推進すべきパイプの位置まで移動させて伸長させることにより対応するパイプを一定長推進させる。この工程を繰り返し行ってパイプルーフを形成している全てのパイプを一定長推進させる。

0011

この際、数本のジャッキをパイプルーフの幅方向に移動自在に装備しておき、推進抵抗が大きい推進初期には該ジャッキ数と同等または少ない数本のパイプ列を1組として各組のパイプ列を順次、数本のジャッキの推力により推進させ、推進中期には上記1組のパイプ列のパイプ数を増大して数本のジャッキにより各組のジャッキ列を一斉に推進させ、推進抵抗が小さくなる推進後期にはさらにパイプ列のパイプ数を増大して数本のジャッキにより順次推進させることで、円滑且つ能率よくパイプルーフを推進させることができる。パイプルーフが一定長、推進する毎に地下構造物を推進させ、パイプルーフと置換していくものである。

0012

本発明の実施例を図面について説明すると、鉄道線路A等の下方の地中に地下構造物を築造するに先立って、まず、地下構造物Fを構築すべき長さ間隔を存して立坑B、Cを掘削したのち、多数本の鋼製角パイプ11を両立坑B、C間の地中における計画地下構造物の上床部位置に互いに並列状態で水平に圧入、埋設してパイプルーフ1を形成する。

0013

このパイプルーフ1の厚みは角筒形状の地下構造物Fの壁厚に略等しいかやゝ大なる寸法を有していると共に、長さは築造すべき地下構造物Fが長い場合にはその長さを複数分割した一定寸法に形成されてあり、さらに隣接するパイプ11、11同士の接合面には図 、 に示すように、互いに係合可能な断面L字状の係合突条12、13を突設してある。また、各パイプ11の上面には帯状鋼板よりなるフリクションカット部材2が載置されている。

0014

一方の立坑Bから他方の立坑Cに向かってパイプ11を地中に圧入するには、その内部にオーガー(図示せず)を挿入して地盤を掘削しながら行われ、一本のパイプ11の圧入後、該パイプ11に接続して次のパイプ11を圧入し、これを繰り返すことによって両立坑B、C間に直状に連結したパイプ11を埋設する。この時、パイプ11上に載置されているフリクションカット部材2は、最初に圧入するパイプ11のフリクションカット部材2のみ、その先端部をパイプ11の先端部に溶接等によって一体に固着しておき、それ以後に圧入するパイプ11は前後に隣接するフリクションカット部材2、2の対向端面間を溶接等によって一体に連結するものである。さらに、既に埋設したパイプ11に隣接して係合突条12、13同士を係合させながらパイプ11を上記同様にして順次圧入、埋設し、この作業を繰り返して図2に示すように、地下構造物Fの上床部fと略同幅のパイプルーフ1を形成する。

0015

こうして、両立坑B、C間にパイプルーフ1を圧入、埋設したのち、一方の立坑Bに地下構造物Fを配設する。この地下構造物Fの上床部fの前端面には、図3に示すように後部当枠3が全幅に亘って固着していると共に該当枠3の内面刃口4の枠部4aの後部上端面を接合させた状態にして該枠部4aの両側部と下辺部とを地下構造物Fの前端面における両側前端面と下辺前端面とに夫々固着してある。刃口4は正面矩形状に形成された上記枠部4aの前端内周縁から前方に突出している枠部4bの前端周縁刃先4cに形成していると共にこの刃先4cの両側部は上端から下端に向かって斜め後方に傾斜させてある。また、枠部4bの前端部を上記パイプルーフ1の後端部下面側に挿入可能としている。

0016

さらに、刃口4の枠部4aの上辺部には、パイプルーフ1の幅方向に適宜間隔毎に複数の支持ブラケット5を固着してこれらの支持ブラケット5上にガイドレール6をパイプルーフ1の幅方向に架設状態で固定してあり、該ガイドレール6上に数本の油圧ジャッキ7、7・・・を横移動自在に配設してある。

0017

これらのジャッキ7はそのロッド7aの先端を前部当枠8を介してパイプルーフ1の所望数のパイプ11を推進させると共に該ジャッキ7の後端面を上記後部当枠3に当接させて反力を受止させるようにしてある。又、各ジャッキ7の下面に転子7bを回転自在に軸支して該転子7bをガイドレール6上で転動させながらジャッキ7の円滑な横移動を可能にしている。9は後部当枠3の上端前面から前方に向かって水平に突設している受止部材で、フリクションカット部材2の下面を受止してその変形を防止するものである。

0018

このように構成したパイプルーフ1の推進装置によってパイプ11を推進するには、まず、推進するに先立って、立坑B内に反力支持部材14を設置すると共に該反力支持部材14の前端面と地下構造物Fの後端面間に複数本のジャッキ10を介在させ、さらに、パイプルーフ1の各パイプ11上に設けているフリクションカット部材2の最前端をパイプ先端から切り離しておくと共に後端を立坑Bの適所に固定しておく。さらに、パイプルーフ1において、数本毎、例えば、隣り合う3本のパイプ列を1組として各組のパイプ列21、31、41・・・の後端に該パイプ列の横幅に等しい前部当枠8を取付けて一体に連結しておく。

0019

この状態にしてパイプルーフ1を推進させる場合、推進初期においてはパイプルーフ1が地中に全面的に埋設されていて地盤との摩擦抵抗が大きいので、図6に示すように、パイプルーフ1と地下構造物Fとの間に配設した数本のジャッキ7を1組のパイプ列21の後端側に移動させてこれらのジャッキ7のロッド7aを一斉に伸長させることにより、該パイプ列21を一定長さ、推進させる。次いで、これらの全てのジャッキ7を次のパイプ列31の後端側に移動させて該パイプ列31を一定長推進させ、以下、同様にしてこれらのジャッキ7の横移動とパイプ列の推進とを順次繰り返し行うことによりパイプルーフ1を一定長推進させる。

0020

パイプルーフ1が一定長推進した後、立坑B側のジャッキ10を伸長させて地下構造物Fを一定長、押し進める。この地下構造物Fの推進によって刃口4が一定的に前進し、前方の地盤を掘削する。また、刃口4の枠部4bによって囲まれた前方地盤は適宜な掘削具によって掘削し、掘削した土砂は立坑B側に排出する。パイプルーフ1および地下構造物Fは、上方地盤の移動を防止するために地中に残置しているフリクションカット部材2の下面に沿って推進する。

0021

こうして、パイプルーフ1を一定長宛推進させると共にそれに後続して地下構造物Fを推進させることによりパイプルーフ1を到達側の立坑C側に押し出すと共に地下構造物Fを地中に埋入していく。立坑C側に押し出されたパイプルーフ1の各パイプ11は一定長宛、切断又は分解撤去される。

0022

次に、パイプルーフ1の推進中期においては、地中に埋設しているパイプルーフ1の長さが推進初期よりも短くなっているので、隣接する2組のパイプ列21、31の当枠8、8間を連結するか、又は図7に示すように当枠8、8間に亘って1本のジャッキ7のロッド端を当接させ、該ジャッキ7の両側に配設した他のジャッキ7、7を夫々パイプ列21、31の当枠8の後端面に当接させたのち、これらのジャッキ7のロッド7aを伸長させて2組のパイプ列21、31を一斉に一定長推進させる。

0023

これらのパイプ列21、31の推進後、上記同様にジャッキ7を横移動させて次の2組のパイプ列を推進させ、これを繰り返してパイプルーフ1を一定長推進する。尚、残余のジャッキ7によって他の2組のパイプ列を上記2組のパイプ列の推進と同時に、或いは、遅れて推進させてもよい。パイプルーフ1が一定長、推進される毎にそれに後続して地下構造物Fを推進させるのは上記と同様である。

0024

こうして、パイプルーフ1と地下構造物Fとが推進され、パイプルーフ1の残長が少なくなる推進後期においては、さらに、図8に示すように、隣接する当枠8、8間を適宜な連結金具15によって連結して4組のパイプ列21〜51を少数のジャッキ7により一斉に一定長推進させ、この作業を順次、次の4組の列に繰り返し行って、パイプルーフ1を一定長推進させ、該パイプルーフ1に後続して地下構造物Fを推進させる工程を繰り返してパイプルーフ1を到達側の立坑Cに押し出し、地下構造物Fを地中に埋設するものである。

0025

なお、以上のパイプルーフ推進方法は一例であって、要するに、ジャッキ7を横移動させたのち、1本乃至数本のパイプ11を一定長推進させ、これを繰り返してパイプルーフ1を推進させればよく、また、パイプルーフ1の両側端のパイプ11の下面側にもパイプを埋設しておいてもよく、この場合、該パイプの後端面を地下構造物Fの両側壁前端面で押し進めることができる。又、地下構造物Fが長尺の場合には、長さ方向に複数分割しておき、これを順次、後続して推進させればよい。

発明の効果

0026

以上のように本発明によれば、パイプルーフの後端と地下構造物の前端間にジャッキを介装し、該ジャッキをパイプルーフの幅方向に横移動させてその位置で地下構造物に反力を受止させながら伸長させることによりパイプルーフを構成しているパイプを1本乃至数本宛、一定長推進させ、しかるのち、再び該ジャッキを横移動させてその位置でパイプを1本乃至数本宛一定長推進させ、これを繰り返すことを特徴とするものであるから、パイプルーフ全体を地下構造物と共に推進させる従来方法に比べて極めて小さい推進力でもってパイプルーフを推進させることができ、また、パイプルーフを形成した各パイプにジャッキを固定的に装備している構造とは異なって、少数のジャッキの横移動により所望数のパイプ列を順次推進させることができるので、構造が簡単で設備費も少なくてすみ、小さな規模の推進手段によって地下構造物を施工することができるものである。

0027

さらに、パイプルーフの推進残長が少なくなれば、地盤との摩擦力が減少するので、数本のジャッキによって推進するパイプ数を増大して一斉に推進させることができ、従って、パイプルーフの推進作業が円滑且つ能率よく行うことができて地下構造物の施工性が向上するものである。

図面の簡単な説明

0028

図1パイプルーフを推進して地下構造物と置換する状態を示す簡略縦断側面図、
図2地中に埋設したパイプルーフの簡略縦断正面図、
図3パイプルーフ推進装置の縦断側面図、
図4パイプの縦断正面図、
図5その縦断側面図、
図6推進初期の推進方法を示す平面図、
図7推進中期の推進方法を示す平面図、
図8推進後期の推進方法を示す平面図、
図9従来例を示す簡略縦断側面図、
図10そのパイプ列部分の簡略縦断正面図。

--

0029

1パイプルーフ
2フリクションカット部材
4刃口
6ガイドレール
7ジャッキ
8 当枠
11パイプ
21、31、41・・・パイプ列
F 地下構造物

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