ガラス繊維補強コンクリート管による長距離推進工法の実施例

NO― DIG'87
ガラス繊維補強コンクリート管による
長距離推進工法の実施例
宮原
強
栗本コンクリー ト
「 業(株
)
営業部長
事 中 の騒 音 ・ 振 動 に 対 す る公 害 問題 等 、 施 工 に対
概要
す る環 境 条 件 は厳 しさの 一 途 をた ど っ て い る。 従
推 進 ll法 は 日本 で は特 に 重 要 で 、 開 削 工 法 は密
集 市街 地 で は む しろ好 ま し くな くな っ た。 大 中 国
来 は管 渠 築 造 ll法 の 大部 分 が 開 削 二法 で 経 済 的 か
つ 一 般 的 な Ii法 とされ て きた。 しか し、 前 述 の事
径 管 に この ll法 が広 く採 用 され て、 従 来 よ り長 距
離 の Iff進 が 可能 に な り、 その 経 済 性 も注 目 され て
情 や都 市化 の進 展 に fFい 施 ll環 境 の 悪 化 か ら最 近
勺 li法 とは言 tヽ が た い感 じ もす
は経 済 白
勺か つ 効 果 白
きた。 11本 スー パ ー ライ ンパ イ プ エ 業 会 は、 英 国
よ り技 術 導 入 しガ ラ ス補 強 コ ン ク ソー ト管 を開 発
る。 した が つて 、 最 il■ は、推 進 E法 や シー ル ドエ
法 等 の 採 用 が 著 し く増 大 す る傾 向 に あ る。
この よ うな状 況 ドに あ つ て 特 に大 。中 国径 管 の
して きた。 試験 の 結 果 、 この 管 は 軸 方 向 の圧 縮 力
が 高 く、 長 距 離 推 進 11法 に最 適 で あ る こ とが 分 つ
た。 兵 庫 県 川 西 市 で は スー パ ー ラ イ ン パ イプ と従
推 進 11法 の 採 用 に よ り、推 進 技 術 の研 究 。開 発 も
来 の ヒュー ム 管 を用 い て現 場 実 験 が 行 な わ れ た。
この 報 告 で は、 その 丁1:事 概 要 と推 進 能 力 の 理 論
進 み 推 進 延 長 の 長距 離 化 と と もに施 工 精 度 も向
比 較 並 び に 建 設 費用 の 分 析 を行 な っ た。 推 進 力 の
綿 密 な nt算 、 滑 材 の 効 果 お よ び推 進 力 に よ つ て 管
で 管 渠 整 備 の 効 率 化 が 叫 ば れ て い る昨 今 の 状 況 か
ら、 その 一 端 とな るべ く長 距 離 推 進 の 利 点 を生 か
に 発生 す る歪 の 現 場 測 定 を行 な っ た。 その 結 果 ガ
ラ ス補 強 コ ン ク リー ト管 は従 来 の ヒュ ー ム 管 よ り
し、 さ らに施 エ コ ス トの低 減 を図 る 目的 か ら、 軸
し、 さ らに 曲線 施 f工
L
も可 能 に な りつ つ あ る。 そ こ
方 向 の 耐 荷 力 に 高 強 度 の 期 待 が で き る、 ガ ラ ス繊
維 補 強 コ ン ク ソー ト管 (ス ー パ ー ラ イ ンパ イ プ)の
長距 離 の推 進 工 事 が nf能 で あ る こ とが確 認 され 、
経 済 性 の 点 か ら も将 来 有 望 で あ る こ とが 立 証 され
採 用 を試 み た。 その 結 果 、 設 計 時 に は種 々 問題 点
た。
の 検 討 も行 な い 若 千 の 懸 念 もあ つた が 、 ほ ぼ初 期
ニ
1 . ι
わι
まじら
の 目的 どお り無 事 完 成 す る こ とがで きた。
以 下 、 本 工 法 の 事 例 を報 告 す る。
近 年 、 都 市 域 にお け る下 水 道 管 渠 工 事 は、 密 集
市 街 地 の 中で 道 路 が狭 い上 に、 地 下 埋 設 物 の輻 較 、
さ らに は交 通 量 の増 大 に伴 う道 路 事 情 の 変 化 、 工
月刊推進 技術
Voll No 2
―-
2.工 事 概 要
25 -
本 報 告 は川 西 市 加 茂 地 区低 地 帯 の 雨 水 幹 線 管 渠
NO―
DIG'87報 告/ガ ラス繊維補強 コンクリー ト管 による長距離推進工法の実施例
1
引
GL
`
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
薄﹁一
GL
0:d
:A・
起′
Fig― I
a
S te layout and soH characteristics
1工 区 で 1983年 7月 ∼ 1984年 3月 に施 工 され
た。管 径 は 1200rnmで 3ス パ ンで 483m、 1375m
お よび 110.6mで あ つ た。 現 場 条 件 は最 悪 で 第 1
の第
要 素 に基 づ く問題 と、推 進 す る管 その もの の 耐 荷
力の検 討 も充分 必 要 とされ る。
スパ ン は幅 員 38m、 両側 に は商 店 と民 家 が 密 集 し
そ こで 、 現 在 の 下 水 道 推 進 工 事 に使 用 して い る
推 進 管 の 大 半 は鉄 筋 コ ン ク リー ト管 で あ る。 この
て い る。 また 国鉄 の 堤 防 ぞ い に平 行 した 非 常 に狭
管 の 規 格 は 日本 下水 道 協 会 に よ つ て「 JSWAS
い場 所 で あ る。 現 場 の 土 質 は玉 石 混 りの砂 礫 層 で
旧河 川 の体 積 物 よ り形 成 され て い る。 (Fig-1参
A-2」 (以 下 A-2管
と い う)と して 定 め られ て
い る。
この 規 格 は、 刃 口元押 し推 進 を行 な う とき
月
1)
直
3.設 計 前 の 検 討 事 項
'合
等 分 布 荷 重 と して、土 破 り50mの 土 圧 、管 の 重 量
(1)工 法 の 選 定
及 び 自動 車 荷 重 T-20が 同時 に働 い た場 合 に、 標
施 工 法 の選 定 は地 質 や 施 工 条 件 を十 分 調 査 した
準推 進 延 長 を満 足 す る よ うに推 進 方 向 の 管 の 耐 荷
上 で 、 本 体 ・ 仮 設 ・ 補 助 各 工 法 の それ ぞれ の分 野
力 を定 め 規 格 化 され て い る。 した が っ て長 距 離 推
と、 これ らの組 合 せ に よ つ て決 め な けれ ば な らな
進 に な る と、 鉛 直 等 分 布 荷 重 に対 して の 変 化 は あ
い。 しか し、 市街 地 の 中で の施 工 環 境 が さ まざ ま
な要 素 を含 んで い るか ら とい つ て 、 施 工 条 件 ば か
口抵 抗 や 管 の 周面 摩 擦 抵 抗 等 に よ る総 推 進 力 は 当
り先 行 しす ぎ、 経 済 ′
性 を軽 視 す る こ とはで きな い。
然 増 大 す る こ とに な る。 刃 口元 押 し長 距 離 推 進 工
した が っ て 、 安 全 か つ 経 済 的 な最 適 工 法 を選 定 す
法 で は、 地 質 条 件 や推 進 延 長 が 増 大 す る場 合 は、
る必 要 力'あ る。
推 進 方 向 の 管 の 耐 荷 力 が 若 千 懸 念 され る。
ま りみ られ な いが 、 推 進 方 向 につ い て は、 先 端 刃
そ こで 、 先 に述 べ た施 工 環 境 を踏 ま え Table―
そ こで 、 これ らの 諸 条 件 を お お む ね満 足 し、 か
1に 工 法 選 定の た め 各項 目別 に比 較 検 討 した 結 果
つ 材 料 費 等 も含 め総 合 的 に 考 察 し、 優 れ た 管 種 と
を ま とめ て み た。 こ こで 考 察 され る こ とは、推 進
して ガ ラ ス繊 維 補 強 コ ン ク リー ト管 (以 下 ス ー パ
工 法 (長 距 離 推 進 工 法 )が 適 して い る こ とに な つ て
ー ラ イ ンパ イ プ とい う)使 用 に よ る長 距 離 推 進 に
い るが 、 さ らに経 済 性 と工 期 を追 及 して み る と、
著 目 した 。
一 般 に鉄 筋 コ ン ク リー トの 宿 命 的 欠 陥 と して、
刃 口元 押 し推 進 工 法 に よ る長 距 離 推 進 が 最 も適 し
て い る と判 断 す る。
補 強 材 と して の鉄 筋 の 腐 蝕 とい う問題 が あ る。 鉄
(2)管 種 選 定
筋 が 腐 蝕 す る と、その体 積 は22倍 に もな る とい わ
長 距 離 推 進 を施 工 す る に は、 土 質 等 の 外 因 的 な
れ、 腐 蝕 が 起 き る とその 膨 張 圧 で 急 激 に断 面 減 少
―- 26 -―
月刊推進 技術
Voll N0 2
χ
くい打 時 に玉石 が難
道 路 交 通
幅 員35∼ 45m交 通 量 は
朝夕多く生活道路であび
沿 道 家 屋
刃 口元押 し
ニ シー ル ドエ 法
シー ル ドエ 法
中押 し
玉石取 込 に 多少難
○
同左
○
同左
○
同左
○
開削箇所はすべ て通
行止 となる
立坑築造時等に一部
通行止
◎
同左
◎
立坑 が 大 き く通 行 止
期 間 が長 い
△
同左
△
密集 し連たんされてい る
住 民 の生 活 支 障 が 多
大
住民の生活支障は少
ない
◎
同左
◎
通 行 上 期 間 が長 く住
民 の 生 活支 障 大
△
同左
△
軌 道 近 接
JR線 が近接 している
影 響 防 上 の対 策 が 多
大
△
影41Fは 少な く対策は
比較的小
〇
同左
○
同左
○
同左
○
地下埋 設物
ガ ス 管 (φ 50∼ 150mm)
水 道 管 φ75
汚 水 管 φ250mm
全面 的 に移 設復 1日
△
移 設 復 旧は一部
○
同左
○
同左
○
同左
○
◎
比較的安価
○
中押 し分 若 千割 高
△
2次 履工 があ り径 も
大きく割高
立坑規模小 さ く割安
○
中押 し使用で左 に比
べ て割高
○
立 坑 規 模 は 大 き くな
るが 発 進・ 到 達 の 2
箇所のみ
△
同左
○
掘肖」
径が小 さ く薬注
範囲小
○
同左
○
掘削径が大 きく薬注
範囲大
△
同左
△
質
△
経済性
2次 履工 はないが推
進に比べ割高
本
体
工
安価 で あ る
仮
設
工
全線山留 の設置によ
りIF■ 削量が 多い
補
助
工
山留 の方法によるが
ほ とん ど不要
◎
補
償
山留の 方法によるか
可能性大
×
可能性小
○
同左
〇
同左
○
同左
○
移設復旧費が大
△
移設復旧費が小
○
同左
○
同左
○
同左
○
○
│
家
推進工 (長 距離 )
開削工 法
玉石混 り砂礫層
地
施 工条 件
│
当該地 の条件
屋
地 下 埋 対 策
工
設
備
全線 で大 型 重 機 の 使
用 が伴 う
△
小規模
◎
同左
◎
立坑 設備 大
○
同左
施
工
精
度
特 に問題 な く良 し
◎
施工管理 によ り十分
確保で きる
○
同左
○
2次 覆工で内空精度
の調整可能
○
1次 覆 工 の み で あ り
○
内空調整 は不 可
○
2箇 所 以 上 の 同 時 推
進 が 可 能 ,左 に 比 べ
日進 量 が 若 千 多 い
◎
同左 で あ るが 日進 量
が /1ヽ さ い
○
2次 覆工が あ り,又
片押 し施工 となる
×
期
工
総
も押
て片
しで
と係 る
能関 な
可 のと
止路 工
行 入施
通搬し
施
合
評
価
注 )◎ :最 も優 れ て い る
◎
○ :優 れている
△ :や や劣 る
不敵
○
△
2次 覆 工 は な い が 片
押 し施工 とな る
△
△
zo︲
∪あ .
銘縦 キ\ ヽ¶ヽ難詳謀ポ ロヽヽ こ︱ ア畔 百 汁か翔田需謀詩 ﹁解 D料濃會
■ Z9 ゅ
コ〓詳磁 荘さ くo︼
Table l工 法選 定 の ための比較 表
DIG'87報 告/ガ ラス繊維補強 コンクリー ト管 による長距離推進工法 の実施例
NO―
Table-2管 種 の比較検討表
スーパー ラインパ イプ
目
項
1)外 圧 強 さ
3)平 均 許 容圧縮 応 力度
(ら で
α
れ
)
5)接 合 の 難 易
7)強 化 材 の 強 さ
(σ
(Tcl)
ι
)
=220 kg/cm2
σ
″
″α
>
σ
″
θ =130 kg/cm2
ほ とんど起 こらなし
>
水や 空気 にふ れ る と起 こ る
a″
鋼 製 カ ラー の取 付 けあ り
ゴ ム輪 の 使 用 2箇 所
一般 押輪 で は よ い
■ 1=60mm(33%UP)
>
■ 1=45mm
耐アルカリ性ガラスロービング
=130 kg/cm2uP
σι
>
=40∼ 100 kg/cm2
鉄筋 σι
Ⅳ=32
φ=42度
N
Lα =(π
F′
・3G・
―F。
Q+″
)μ
・β
O. K
=1524m>1313m
計画推進延長 (L=1313m)に 対 して
中押 し工法は必要 としない
一
>
② 中押 し工法の検討
)
″=1,164t/m
P=1,219t/m2
ω=2,117t/m2
0=3,336t/m2
ひび害1れ 荷重 :R=4,500kg/m
Qr=9,452t/m2
/=272
二
一
一
> 一
α
一
> > >
(ι
γ=18t/m3
/f=30m
二
初 期 抵 抗 :FO=1898t
管 の 許 容 耐 荷 力 :3=899t
′
管 と上の摩擦係数 lμ =03839
管 の 外 径 :Bc=143m
C=Ot/m2
二
一
一
< 一
値 :Ⅳ =32
土の内部摩擦角 :φ =42度
上 の 粘 着 力 IC=Ot/m2
土 の 単位 重 量 :γ =18t/m3
り :〃 =30m
土
被
管 の 単 位 重 量 :″ =1,175t/m
重 :P=1,219t/m2
活
荷
圧 :ω =2,117t/m2
土
鉛 直等分 布 荷 重 :0=3,336t/m2
設 計 強 さ :3=6,600kg/m
鉛直方向の耐荷力 :Qr=13,161t/m2
鉛直方向の安仝率 :/=396
推進時の検討
① 許容推進延長
ぬ=500 kg/cm2uP
(土 質)
鉛 直方 向 の 検 討
ト管)
(1種 管)呼 び径 :1,200mm
ひび割れ荷重 :λ =4,500 kg/m
破 壊 荷 重 :鳥 =8,800 kg/m
>
鋼 製 カ ラー の 取付 な し
ゴム輪 の 使 用 1箇 所
特 殊 押 輪 が必要
6)鋼 製 カラーの厚 さ
JSWAS A-2管
(推 進工法用鉄筋 コン クリー
σ
c=900 kg/cm2uP
> > く
強化材 の腐触
> >
(1種 管)呼 び径 :1,200mm
設計荷重 :PF=6,600 kg/m
破壊荷重 :乃 =10,000 kg/m
管体 コン ク リー トの 強 さ (Q)
2
比較
(ガ ラス繊維補強 コン クリー ト管 )
パ)=1898t
′=531t
「 μ′
=03839
β(=1 13nl
L“
=733m<1313m
Otlt
計画推進延長 (r′ =1313m)に ilし て
3箇 所の 中押 し工法が必要である。
が促 進 され強 度 劣下 が進 行 す る。 スー パ ー ラ イ ン
パ イ プ の補 強 材 は、 耐 ア ル カ ソ性 ガ ラ ス ロ ー ビ ン
コ
用 され 、すで に 120kmに も及 ぶ 実 績 を示 し、 ン
゜
ク リー ト製 パ イ フ の 約 1/3を 占 め て い る こ とを
グ を用 い て い るた め 腐 蝕 の 問題 は な く、鉄 筋 を保
護 す るた め死 荷 重 とな るカ ブ リ厚 を必 要 と しな い
知 らされ 、 布 設 現 場 や 製 造 工 程 を 見学 す る機 会 が
あ っ た。 又 、 過 去 に埋 設 され た パ イプ を布 設現 場
た め 、 全 管 厚 が 有 効 断 面 とな り高 強 度 化 が 企 て ら
れ 、 ド ライ コ ン ク リー トを遠 心 力 と振 動 を利 用 し
ご とに コ ン ピ ュー タ
の 研 究 解 析 等 、 真 剣 に取 組 んで い る状 況 をみ て 、
て 締 固 め るので 高 強 度 混 和 材 も分 離 す る こ とな く
管 体 強 度 が 著 し く高 くな るな どの特 長 を有 して い
英 国 人気 質 の あ らわ れ を知 り信 頼 性 を増 した。
この ス リム ライ ンパ イ プ は、英 国 規 格 B S 556ク
る。
論 文 を発 表 され た 高 田参 事 は、 1983年 7月 (社 )
日本 下 水 道 協 会 主 催 に よ る欧 州 下 水 道 施 設 視 察 団
の 一 員 と して参 加 した 時 、 英 国 内で この 製 法 に よ
るパ イ プ カゞス ソム ラ イ ンパ イ プ と呼 ば れ て広 く使
解 析 を行 い 、 常 に経 年 変 化
ラ ス H相 当 の製 品 で 、 B S591lP A R T 5と して
規 格 化 され よ う と して い る。
期
一 方 、 日本 にお い て は浦 和 市 で 、 既 に 1981年 に
開 削 工 法 で 使 用 した 実績 の 報 告 もあ りそれ らを参
考 に比 較 検 討 を行 い 、 Table-2に 示 す 検 討 結 果
―- 28 -―
月刊推進技術
Voll No 2
NO― DIG'87報 告/ガ ラス繊維補強 コンクリー ト管による長距離推進工法 の実施例
か ら本 工 事 に ス ー パ ー ライ ンパ イ プ を採 用 す る こ
注 意 を は らっ た。
こした。
とを
1)推 進 受 台
(3)経 済 比 較
推 進 受 台 は施 工 精 度 を確 保 す る 目的 と刃 口元 押
(2)項 で 述 べ た よ うに施 工 目的 、 安
前 の (1)、
し長 距 調
陛詢腟劇
圭│こ ヌ寸カ
ゴき る よ う変 イ
トマ
立の 生 じ′
まい右毒
全性 、 地 域 環 境 適 応 性 、 管 渠 資 材 等 を 中心 に検 討
造 と した 。
を加 えて きた が 、 それ ぞ れ の 過 程 で も常 に経 済 性
2)坑 ロ コ ン ク ソー
を念 頭 に、 いか に して 効 率 的 か つ 経 済 的 に管 渠 整
発進 坑 口工 に は立 坑 山留 工 (ラ イ ナ ー プ レ ー ト)
の 保 護 の た め坑 ロ コ ン ク リー トを設 けた 。 さ らに
備 が 進 め られ るか を追 及 した もので あ る。
そ こで 、 前 述 の 事 柄 を踏 ま え総 合 的 にみ た工 費
比 較 を Table-3に
ト
ま とめ て み た。それ ぞ れ (刃 口
元押 し、 中押 し)の 工 法 に設 計 条 件 を設 定 し工 種 、
地 山 及 び地 下 水 、 摩 擦 減 少 剤 、 裏 込 材 の 流 出 防 止
用坑 ロパ ッキ ン (ゴ ム 製 )を 設 置 した 。
3)元 押 し装 置
元押 しジ ャ ッキ は スー パ ー ライ ンパ イ プ の推 進
旦 し、 標 準 距 離
種 目 ど と│こ 比 較 した もの で あ る。 イ
推 進 につ い て は参 考 まで に初l記 して み た。
方 向 の 管 の 耐 荷 力899tに 対 して 150t×
表 中、 比 較 数 値 を指 数 表 示 と した の は、 各都 道
6本 を使
用 した。
府 県 に よ っ て それ ぞ れ 単価 の 差 異 が生 じて い るた
(3)総 推 進 力 と元押
め あ えて指 数 に 置 換 えた もの で あ るが 、 1ヒ 較 の 思
1)総 推 進 力 の 算 出
し推 進 力の検 討
JSWAS A―
想 や 実 質 は変 わ らな い もの と考 え る。
この 結 果 、 スー パ ー ラ イ ンパ イ プ に よ る刃 口元
2の 推 進 力算 定 式 にお け る管 の 周 面 抵 抗 値 に 、 摩
押 し長距 離 推 進 の 方 が 約 6.7%の 優 位 性 を示 した。
擦減 少剤 の効果
した が つて 、 この 表 か ら判 断 され る こ とは 多 くを
式 を構 成 し求 め た。
語 らな く と も、 設 計 前 の 検 討 事 項 それ ぞれ の 過 程
が いか に重 要 で あ り、 か つ 慎 重 に取 組 む べ きか を
F=F。 +[(π・Bc・ q+W)μ
痛 感 した。
こ こ に、
4.施 工 報 告
総 推 進 力 の 算 出 に 当 っ て は、
一 連 の 製 品検 査 が 行 な わ れ た が こ こで は 外 圧 試
験 と接 合 試験 につ いて 示 す。 スー パ ー ライ ンパ イ
プ の 外 圧 試 験 で は8,850kg/mの ひ び 割 れ で
分 だ け軽 減 され る と して下
=1.32π ・ Bco N=189.8t
Bc=1 43m q=3.336t/m2 w=1175t/m
β=0.75 μ=0.3839 C=Ot/m2
∴F=800.8t
L=131 3rn
10,860kg/mの 破 壊 強 さが 得 られ た。 規 格 値 は
2)元 押 し推 進 力 の 検 討
Fl=150t× 6本 =900t
それ ぞ れ
F =800.8t<Fl=900t
6,600kg//1n
)る 。接 合 試験
と10,000kg//1nで ″
接 手 曲 げ試験 で は
3°
曲 げ て 、1
0kg/cm2ざ 漏 水
は な か つ た。
なポ イ ン ト とな るの は 後 方 支 圧 壁 で あ る。 した が
つ て下 記 計 算 に基 づ い て設 備 の 検 討 を行 つ た。
① 支 圧 壁 の 反 力の 算 定 式
長 距 離 推 進 を施 工 す る に 当 り、 前 の 管 種 選 定 で
述 べ た よ う に、 推 進 方 向 の 管 の 耐 荷 力 は十 分 期 待
で き る と して も、 その反 力 を受 け る支 圧 壁 の 対 策
進 力 (F)が 働 い た とき、 反 力 (R)を ラ ンキ ンの
受 働 土圧 式 で 求 め る。
R=α・B(γ o H2等 +2・ C・
H・ √K了 十 γ・h・ H・
Kp)… … (t)
も慎 重 に検 討 す る必 要 が あ る。 又 、 長 距 離 推 進 に
C=Ot/m2で ぁ るの で 下 式 とな る。
対 しての特 別 な設 備 は設 置 して な いが 、 過 去 の 経
上式 中
験 か ら施 工 精 度 を上 げ るべ く、 次 の項 目 につ い て
R=α・
КrH2等 十rh・ H・
Voll No 2
0。 K
刃 口元 押 し長 距 離 推 進 を施 工す る 中で 最 も重 要
*継
(2)推 進 工
月刊推進 技術
∴
3)支 圧 壁
で は 約 17tの 力 で 容 易 に 接 合 で き 内 圧 2.Okg/
cm2ざ 洩 れ な か っ た。 こ れ は通 常 の 20倍 で あ る。
′
十 π・BcoC)]β ・
・… (t)
L・・
F。
(1)製 品 試験
(β )の
―- 29 -―
KD-0
Table-3工 費比較
目
種
SW■ SA2管 による
」
長距離推進 (中 押 し2段 、 3段
スーバーラインバ イプによる
長距離推進 (刃 口元押 し
)
JSWAS A 2管 による
標準距離推進
)
(刃
備
口元押 し
考
)
◎ :到 達 坑
er:到 ittljL空 伏
0・ :発 進 坑 突 伏
総
延
体
管
推
延
延
進
248 00
248 00
248 00
長
245 00
245 00
245 00
長
239 50
239 50
佳一
日
m/H
226 75
刃,1′ 亡押 し
中押 し 2段 、3段
刃 11元 押 し
備
推
施
長
260
220,210
2 60
2111で 施 工 す る
工
日
数
発 進 立 坑 築 造 日数
日
推 j■
数
日
日
:〕
1120
11〕
::1109
1140
│
]
│
単位
数
指
数
数
数
1旨
数
数
1,200 mm
推 進 ■
推
管
用
進
a:
flズ
1
T
1 4蒲
言
簡所
機 械 器 )[‖ !ボ +
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銘 諄 辞 \ ヽ 爛 ヽ 難 論 喜 ポ u ヽ ヽL I陣 朧 ド r に ド 艘 □ 愕 膵 F H 阿 p 脚 騰 腫
I
◎ :発 進 坑
ン の 構 成
―
NO―
DIG'87報 告/ガ ラス繊 維補 強 コ ンク リー ト管 に よる長距 離推進 工法 の 実施例
.・
′==108m
.
↑↑↑↑↑
∴ Z=1.08/tan10° =6.13m
安全率 (Fs)を 1.5と す る と
′
′=Fs・ み=15×
(R')
108=162m
Z′ =Fs・ Z=15× 613=920m
. Lv=3.20+1.31+162=613→ 65m
. Lh=300+1.62× 2=624→ 65m
.・
.・
■3
日g-2 地盤改 良の 範囲
こ R B
│こ
薬 液 注 入 に よ る地 盤 改 良 効 果 と して、 一 軸 圧 縮 強
度
qu=3∼ 10kg/cm2が 期 待 で きる。又 、米占着 力 と
一 軸 圧 縮 強 度 の 関 係 は 、 qu=Zocで
、
C=1/2qu=1.5∼ 5kg/cm2=15∼ 50t/m2
支 圧 壁 の 反 力 (t)
よって
支 圧 壁 の 幅 (ラ イ ナ ー プ レ ー トの 場 合 は 平 均
とな るの で 最 小値 に 安 全 率 1.5を と り
C=10t/m2と
幅 )(m)
係 数 α =15∼ 2.5
立 坑 が ラ イ ナ ー プ レ ー トの た め α =15と す
る。
表 さ れ る。
す る。
窪
1511「
H≒
等
+2CHA/Kp tt
γ卜 H・
t∫
=1,026.8t
土 の 単 位 体 積 重 量 (t/m3)
Kp :受 働 圧 係 数 Kp=tan2(45°
∴ R′ =1026.8t>F=8008t.・
;)
.0。 K
(4)推 進 工 の推 移
φ :土 の 内部 摩 擦 角 (度 )
推 進 工 の推 移 につ い て は 、 設 計 勾 配 に対 す る誤
C
H 支 圧 壁 の 高 さ (m)
h:GLよ り支 圧 壁 の 深 さ (m)
差 、 設 計 放 線 に対 す る誤 差 、 切 羽 の 土 質状 況 等 を
上 の 粘 着 力 (tm)
常 に確 認 しな が ら、 合 せ て元 押 し推 進 力 の 推 移 を
管 理 す る こ とに な る。その推 進 力 の推 移 は Fig.一
② 支圧 壁反 力の算 出
3に 示 す とお りで あ る。 推 進 過 程 で は特 に推 進 管
B=3 0m γ=1.80t/m3 Kp=5.045
c=Ot/m2 α=15 H=3.20m h=1305m
の 摩 擦 抵 抗 を極 力減 少 させ る必 要 が あ り、 その対
.・
策 の 一 つ と して 摩 擦 減 少 剤 を用 い て い る。 今 回 は
.R=379.9t
一 液 性 摩 擦 減 少 剤 を採 用 す る こ とに した 。 その 効
果 に よ り初 期 の 目的 に近 い推 進 力 の推 移 を示 した 。
③ 総推 進 力 と支圧 壁反 力の検 討
=047
∴No
f=景 =1諾 措
以 上 の よ うに支 圧 壁 の 反 力 が 不 足 す るの で 、 支
な お 、 一 液 性 摩 擦 減 少 剤 の 特 長 は次 の とお りで
あ る。
(摩 擦 減 少 剤 の 特 長 )
圧 壁 背面 地 盤 を補 強 す る必 要 が あ る。
① 摩 擦 減 少 率 が 73.8%と 高 い。
④ 支圧 壁 の補 強
② 一 品 配 合 の た め 配 合 が 容 易 で あ る。
Fig.-2に
③ 作 液 作 業 の 省 力化 が 図 れ る。
示 す よ うに幅 (L)、 厚 さ (Z)の 範 囲 を
薬 液 注 入 に よ り地 盤 改 良 を行 う。
pHが 中性 で あ る。
(5)元 押 し推 進 力 の応 力 測 定
④
支 圧 壁 背 面 地 盤 の 補 強 後 の 反 力 (R)を 下 式 に よ
R′
=ズ B+2′ ){γ (H+2′ )2等 +γ (hノ )(H
+2′ )Kp}… … (t)
伝 達 す るか 、 また 土 質 や 諸条 件 が ほ ぼ 同一 な箇 所
で 、 スー パ ー ライ ンパ イ プ とA-2管 を比 較 検 討
す るた め に現 場 実験 を行 な った 。
=28,943(9.6+12.4ノ +4ノ 2)
R′
=Fと
す
月刊推進 技術
と解 析
1)元 押 し推 進 力 が 管 体 に どの よ う に 分 布 して
り求 め る。
る と 4′ 2+12.4′
Voll No 2
-18.068
2)ス トレ ー ング ー ジ 、 は管 端 部 か ら、 80、
415と
―- 31 -―
1215mmの 位 置 に 貼 付
215、
した 。 グ ー ジ は 同 一
NO DIC'87報 告 ガラ ス繊 維 補強 コ ン ク リー ト管 に よる長距離 推進
l:法
の 実施 lal
N02→ NOI A 2管
たこ 製≡
卿=o 却m m
t
設l:1放 線
│)=・・
899t
i SLP耐 力
上
目g3
推進管理図
距 離 に 120° 間 隔 に貼 付 し、 その 3ヶ 所 の 歪浪1定 を
行 な っ た。 IEx場 実験 の た めの グ ー ジ 不 良 、 工 事 に
依 る振 動 の た めの 浪1定 誤 差 、 推 進 力の偏 心 に よ る
測 定値 の バ ラ ツキ 等 が 生 じ るた め 3個 の `均 fllhで
「
示 した 。
インパ イプ
L=43nl F=372t
インパ イプ
L=129m F=729t
A2骨 L=34nl F=386t
3)近 接 す るほ ぼ 同 一 条 件 ドに お け る推 進 延 長
(L)=43mで の ス ー パ ー ラ イ ン パ イ プ とA-2
管 につ い て の応 力測 定 結 果 の 比 較 と、 スー パ ー ラ
イ ンパ イ プ の推 進 延 長 (L)=129mで の 浪1定 結 果
を
Fig.-4に 示 す。
な お 、 測 定位 置 の 決 定 につ い て は、 過 去 の 経 験
及 び報 告 か ら到 達 の
5m付
近 が 最 大 推 進 力 とな
るの で その位 置 と した 。
(6)濃 1定 結 果 の ま とめ
推 進 管 に働 く推 進 時 の 応 力 は 、 さ まざ まな要 因
が 複 合 して 本 質 の 把 握 は むず か しい。 今 [Jの 測 定
Fig 4 平均ひずみの比較
結 果 か ら次 の こ とが確 認 で きた。
―- 32 -―
月刊 推 進 技 術
V01l No2
NO DIC'87報 告 ガラス繊維補強 コンクリー ト管 による長麟:離 推進 ll法 の実施例
① 同 一推 進 延 長 の 場 合
スー パ ー ラ イ ンパ イプ とA-2管 を、 同一 延 長
種 の 約 36%が 推 進 管 の 発 注 延 長 と報 告 され て い る。
(L)=43mで 、同一 管 路 で か つ 土 質 や 諸 条 件 が ほ
言 い難 いが 、 この 中 に は まだ まだ 経 済 性 と諸条 件
が 整 えば 実 施 口
J能 な延 長 も十´
分 と思 わ れ る。
ぼ 等 し く、 しか も近 接 す る スノヾンで 応 力測 定 を行
した が っ て す べ て が 長距 離 推 進 実 施 可 能 延 長 とは
Fig-4に 示 す よ う
に 、推 進 力 は ほ ぼ 等 しいが A-2管 の 方 が 、 スー
セ メ ン ト、 滑 材 、 高 強 度 混 和 材 と補 強 材 と して の
′ヾ― ラ イ ン に比 べ て 約 20%ひ ず み 力ゞ
大 き い これ は
耐 ア ル カ ソ性 ガ ラ ス繊 維 で あ るが 、 その 中で の コ
同 一 施 I機 械 を用 い た に もか か わ らず 差 が 生 じた
の は 、 スー パ ー ラ イ ン′ヾイ プ は糸
昧手部 が カ ラー埋
ン ク リー トの 高 強 度 化 を図 る超 高 強 度 混 和 材 の 開
今 回 使 用 した スー パ ー ライ ンパ イプ の 主 原 料 は、
な っ た が 、 その 測 定 結 果 は
発 も急 速 に進 み さ らに 高 強 度 化 が 期 待 され る。
また 、 も う一 つ の 補 強 材 と して の 耐 ア ル カ ソ性
込 み 形 で あ り特 殊 オ
甲輪 を用 い た た め 、 押 輪 の 剛 度
と精 度 (機 械 イL llげ )の 差 が 現 れ た もの と思 わ れ
ガ ラ ス繊 維 で あ るが 、これ は近 年 FRP(ガ ラ ス繊
素 材 的 に み る とス ー パ ー ラ イ ンパ イ プ は
A-2管 に比 べ る と、 管 体 の 111縮 強 度 が 高 く、 弾
維 補 強 プ ラ ス チ ッ ク)を 用 い た広 範 囲 の 製 品 が 急
性 係 数 も大 き く全般 に ひず み は 小 さ く、 バ ラ ツキ
ラ ス繊 維 で 補 強 した GRC(ガ ラ ス繊 維 補 強 セ メ
る。
速 に 普及 して い る。 これ に類 似 の 耐 ア ル カ ソ性 ガ
も小 さ く現 れ た もの と考 え る。
推 進 力 を1ヒ 較 す る と、 スー ′ヾ― ラ イ ン パ イプ は
ン ト製 品 )が 広 く普 及 す る 中 に あ っ て、この GRC
Jl込 み カ ラー 形 で あ り、 A-2管 は一 般 カ ラー 形
に増 大 して い るた め コ ス トダ ウ ンが 計 られ る方 向
で あ るの で 、 礫 の 喰 込 み に よ る推 進 力の 増 大 が 起
に あ る。
に 用 い る耐 ア ル カ ソ性 ガ ラ ス繊 維 の使 用 量 も急 激
面」な管
晏イ
した が つ て 、 イ
炎は「 よ り3童 く、 よ りも
午イ
る と思、
わ れ た が 、 その 差 は 約 4%不 ヽ
1度 で 顕 著 な差
は生 じな か っ た。
の 実 現 もそ う遠 くな い時 期 に達 して お り、 それ ら
② 推 進 延 長 129mの 場 合
を期 待 す る もの で あ る。
今 回 測 定 した 結 果 全般 に 言 え る こ とで あ るが 、
ゞ
常か ら415
管 端 古Sに 近 にヽ1ま どひ → み が メ(き く、 管 出
以 上 、 ガ ラ ス繊 維 補 強 コ ン ク ソー ト管 の使 用 に
よ り、 刃 口元押 し長距 離 推 進 工 法 の 実 施 例 を紹 介
mmの fi置 で の ひず み が `F減 し、 管 の 中央 部 で は
管 端 80mmの 40%以 ドとな る こ とが 確 認 で きた。
で 検 討・ 研 究 をす る必 要 が 残 され て い る。 今後 推
この 傾 向 は実 物 軸 力試 験 で 報 告 され て い る傾 向 と
進 11法 の 動 向 を考 え る 11で 、 その 素材 の 一 つ と し
類 似 して い る。
て 参 考 とな れ ば 幸 いで あ る。
また 14大 型 構 造 物 試験 機 に よ る実 験 結 果 で は、
破壊 時 の最大ナ
I:縮 ひず み は、 本 実験 と同一 管 種 、
同 一 呼 び 径 の もの で あ る 力ゞ
、「11縮 ノ
J2,500tで
2,200× 106程 度 を示 した こ と力ゞ
報 告 され て い る
が 、 本 潤1定 結 果 に お け る最 大 圧 縮 ひ ず み は600×
106程 度 で あ り 分 な耐 ブ」が あ る と言 え る。
した もの で あ るが 、 その 内容 の 中 に は 多 くの 部 分
(今 後 の 課 題 (2)お よび 謝 辞 略 )
<参
1)石 橋信利
(1)今 後 の 見通
し
今後 、推 進 :Ii法 は ます ます 長 距 離 化 の 傾 向 に あ
献>
(GRC)
2)建 設省都市局下水道部監修 ,下 水道推進工法 の指針
と解説 ,社 団法人
今 後 の 見 通 しと課 題
文
の試用報告 ,月 刊下水道VOl.4,N。 .2,No.7
1‐
5。
考
ガラス繊維筋 コン ク リー ト管
日本下水道協会
3)柴 崎光弘 ,下 田一雄 ,野 上明男,薬 液注入工法の設
計 と施工,山 海堂
4)日 本 スーパーラインパイブエ業会 ,ガ ラス繊維補強
コン クリー ト管性能試験概要報告書
る。 それ は 都 市域 内で の 施 工 環 境 、 工 事 公 害 等 の
条 件 の 厳 しさ に 対 応 し要 求 され る もの で あ る。 し
た が つて それ に は推 進 技 術 の 研 究 。開 発 と同時 に
5)安 藤茂,下 水道管 きょ工事 の現状 と課題 ,下 水道協
管 材 質 の研 究 と開 発 も必 要 不 可 欠 とな ろ う。
(NO― DIG'87第
*5特
に大 ・ 中 口径 管 φ1000mm∼
1850mmの 管 径
別 発 注 管 種 延 長 (昭 和 57年 度 分 )か ら見 て も、 全 管
月刊推 進 技術
Voll No 2
会誌,VOl。 21,No."9,1984年 4月
3セ ッシ ョン ,「 A case study
of long distance jacking、 vith glass reinforced
concrete pipes」
―- 33 -―
,T.Takada,発 表 論 文 よ り
)