JP3644781B2

JP3644781B2 - Construction method of pipes in caves

Info

Publication number: JP3644781B2
Application number: JP34979596A
Authority: JP
Inventors: 稔蔵品; 雄一萬來
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JPH10184993A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、シールドトンネルのような洞道内にパイプラインとなる配管を敷設するための洞道内配管の敷設工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガス事業等の基幹をなす輸送用パイプラインは、公道下等への埋設が一般的であるが、敷設環境によっては、河川や港湾等の横断部に設けたシールドトンネルのような洞道内にパイプラインとなる配管を敷設する場合があり、また、共同溝内配管の場合にも共用する共同溝躯体（トンネル）内にガス，電気，電話等の異種のパイプライン管路を敷設する事例が存在する。
【０００３】
このような洞道内配管に関しては、従来、例えば特開平６−１０１７８３号公報，特開平６−２６５０４９号公報等に記載されている配管方法が知られており、また本出願人においても、先に、特開平７−２０８６４６号公報および特開平７−２０８６４７号公報に記載された配管敷設システムを提案している。
これらの先行技術に見られるように、洞道内に配管を敷設する場合、洞道内に管体を設置して溶接した後に、洞道内にモルタル等の中詰め材を充填するようにしている。
【０００４】
ところで、配管敷設に先だって敷設されるシールドトンネルのような洞道は、その地質等からある程度蛇行してしまうことがある。そのため、洞道内に敷設される配管も、ある程度蛇行して敷設されることになり、配管にある程度の応力が発生してしまう。特に配管敷設距離が長距離に亘る場合には、この傾向が顕著に見られる。
【０００５】
このように敷設段階で、ある程度蛇行して配管に応力が発生した場合、敷設後に車両通過，地震等に起因する地盤変化で、その応力がさらに大きくなり、最悪の場合、配管が挫屈してしまうといった問題点が派生する。
そこで、従来では、上記公報に見られるように、配管の周囲をモルタル等の中詰め材によって覆うことでその中詰め材を応力緩衝材として用いるようにしたり、あるいは、配管の下部に予め配管設置のための基床となるインサートを打設しておき、配管を載置して支持するための支持台をインサートの上面に設けた構造が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら敷設構造では、次のような問題があった。
つまり、配管周囲にモルタル等の中詰め材を充填する構造においては、洞道が狭い場合、洞道の蛇行量によっては配管側に向けて湾曲する部分が配管ときわめて近いことがあり、これによって洞道に作用する負荷の大きさによっては配管に応力が発生することがある。
また、洞道内下部にインサートを打設する構造では、インサートが占める範囲を確保する必要があることから、洞道の空間断面積を大きくしなければならず、必要以上に大規模な洞道を構成しなければならない。これにより、洞道の掘削作業を始めとする作業コストが嵩むことになる。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の洞道内配管の敷設構造における問題に鑑み、配管への応力の発生を確実に防止すると共に、このためのコストを上昇させないようにすることができる洞道内配管の敷設工法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１記載の発明は、洞道内にパイプラインとなる配管を敷設するための構造であって、上記洞道内に、その延長方向に沿って複数箇所に保持部材を設け、その保持部材に中詰め流出部材を挿通支持し、中詰め流出部材の流出口から中詰め材を充填して上記配管を浮上させた状態で敷設するようにした洞道内配管の敷設工法において、上記中詰め流出部材は、上記洞道内への配管敷設後、該配管を浮上させるに足る量の中詰め材を同時に流出し、流出した中詰め材が硬化した後に再度、上記洞道内全域に上記中詰め材を流出して充填する流出順序が設定されていることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
本発明では、保持部材に挿通支持されている中詰め流出部材の流出口から中詰め材が流出されることにより配管が浮上させられる。これにより、洞道が蛇行して敷設されていても中詰め材を流出させるだけで配管が直線状態に維持され、応力の発生を抑制された状態とされる。
【００１３】
また、本発明では、流出された中詰め材が洞道内の下部に均等に溜まるので、配管を均等に直線状態に維持させることができる。
【００１４】
そして、本発明では、配管を浮上させる量の中詰め材が流出された後に再度洞道内空間全域を充填できる中詰め材を流出させることにより、最初の中詰め材の流出によって浮上し、直線状態にされた配管をその状態が維持されたまま洞道内へ埋設することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は本発明による洞道内配管の敷設構造の要部を模式的に示す斜視図であり、同図に示すように、シールド１内の上部内壁面には、配管の敷設方向で複数箇所に、シールド１の内壁面に沿って円弧形状をなす保持部材２が固定されている。
保持部材２は、その形状に沿って多数の孔が形成されており、その孔には後述する中詰め材流出部材（図２において、符号Ａ乃至Ｌで示す）が挿通されるようになっている。
【００１６】
図２は、シールド１に取り付けられている保持部材２とこれに挿通されている中詰め流出部材Ａ乃至Ｌとの関係を示す（図２の左側の図）とともに、シールド１の軸方向において保持部材２に挿通されている中詰め流出部材Ａ乃至Ｌを平面的に展開して示した（図２の右側の図）ものであり、同図において、中詰め流出部材Ａ乃至Ｌは、鞘管あるいは鋼管等のパイプ材が用いられ、その延長方向の長さがそれぞれ異なっている。なお、図２において、符号Ｐは、ＡＢＦ管および集気管を示している。
つまり、各中詰め流出部材Ａ乃至Ｌは、一端が図示されない中詰め材供給装置に接続され、他端の開口が相当する中詰め流出口の位置が４０ｍ毎の所定間隔を設定されて位置決めされている。
【００１７】
中詰め流出部材Ａ乃至Ｌによって流出される中詰め材は、本実施例の場合、ベントナイトとセメントと水とを混合したものが用いられ、さらにこれら成分に加えて硬化遅延材を含有させて構成されている。本実施例では、ベントナイト：セメント：水の配合割合が１：４：１２に設定されたものが用いられている。
中詰め材は、中詰め材供給装置から各中詰め流出部材Ａ乃至Ｌに送り出され、中詰め流出部材Ａ乃至Ｌの中詰め流出口から同時に流出されることにより、シールド１内で打設される。
【００１８】
中詰め流出部材Ａ乃至Ｌは、中詰め流出口からの中詰め材の流出順序が次の要に設定されている。
まず、配管３の敷設後、配管３を浮き上がらせるに足る量の中詰め材を各中詰め流出口から同時に流出させ、流出した中詰め材が硬化した後、再度、各中詰め流出口から同時に流出させる順序とされ、再度の流出時には、シールド１内全域に中詰め材が充填されるまで流出が継続される。
【００１９】
本実施例は以上のような構成であるから、以下、シールド１内への配管の敷設手順に従ってその作用を説明すると、次の通りである。
まず、シールド１が構築されると、その内壁面の上部に保持部材２が取り付けられ、さらに保持部材２に対して中詰め流出部材Ａ乃至ＬおよびＡＦＢ管、集気管Ｐが挿通される。中詰め流出部材Ａ乃至Ｌは、その延長方向の一端が中詰め材供給装置に接続され、中詰め流出口から同時に中詰め材を流出させる準備が行われる。
【００２０】
シールド１内に配管３が敷設されると、第１段階として、図３に示すように、シールド１内の上部位置から所定量の中詰め材が充填される。
中詰め材の充填は、中詰め流出部材Ａ乃至Ｌの中詰め流出口から同時に行われ、さらに、その時の中詰め材の充填量は、配管をシールド１内である程度浮き上がらせることができる量とされる。これにより、中詰め材は、図４において符号Ｍで示すように、配管３の下方に溜まることで配管３を押上げて配管３を浮上させる。
中詰め材の充填によって浮上した配管３は、中詰め材が配管３の下周面で均等に行き渡ることで、図４に示すように、直線状態となる。
中詰め流出口から落下して流れ出る中詰め材は、硬化遅延材を含有しているので配管３が浮上するまでの間、硬化が遅延されるが、中詰め流出口の直下から周辺に流れる関係上、中詰め流出口直下に最も多く残積するので、図２に示すようにその部分が盛り上がり（安息角）、周辺との間で高低差が生じた状態で硬化する。高低差は大きい程、配管３の直線状態を阻害してしまい、結果として配管３の蛇行を解消できなくなる。
そこで本実施例では、中詰め流出部材Ａ乃至Ｌにおける中詰め流出口の位置が４０ｍ間隔で位置決めされて中詰め材が略均等に行き渡るようにすることで、高低差が極端に大きくならないようにしてある。
本発明者は、上記中詰め流出口の配置間隔での中詰め材の高低差を実験により求めたところ、１２ｃｍという値が得られ、この値では、配管３の直線状態が損われないという結果を得た。
【００２１】
一方、第１段階において、配管３を浮上させるに足る量の中詰め材が充填されると、その中詰め材が硬化した後、第２段階として、図５に示すように、シールド１内の全域に中詰め材が充填される。
第２段階での中詰め材の充填は、第１段階で中詰め材が充填された範囲を除くシールド１内での残りの空間の全部が対象となり、中詰め流出部材Ａ乃至ＬおよびＡＦＢ管、集気管Ｐも含めて全てが中詰め材内に埋め込まれる。
第２段階での中詰め材の充填により、配管３は、シールド１の蛇行に拘らず、直線状態でシールド１内に埋設されることになる。これにより、シールド１の蛇行による配管３への応力の付加が殆どない状態に維持されることになる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、保持部材に挿通支持されている中詰め流出部材の流出口から中詰め材が流出されることにより配管が浮上させられる。これにより、洞道が蛇行して敷設されていても中詰め材を流出させるだけで配管が直線状態に維持され、応力の発生を抑制された状態とされる。従って、従来の敷設構造と違って、インサートを設置する場合のように洞道を大規模なものにしなくても、単に、中詰め材の流出部材を配置して配管を浮上させるようにするだけの簡単でかつ低コストの構造により応力の発生が殆どない配管の敷設が可能になる。
【００２３】
また、本発明によれば、流出された中詰め材が洞道内の下部に均等に溜まるので、配管を均等に直線状態に維持させることができる。これにより、配管を浮上させるだけの簡単な操作によって配管への応力の発生を防止することが可能になる。
【００２４】
そして、本発明によれば、配管を浮上させる量の中詰め材が流出された後に再度洞道内空間全域を充填できる中詰め材を流出させることにより、最初の中詰め材の流出によって浮上し、直線状態にされた配管をその状態が維持されたまま洞道内へ埋設することができる。これにより、中詰め材の流出態位を設定するだけの簡単な作業とすることができる構成によって配管への応力発生を完全になくすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による敷設構造の要部構成を説明するための模式的な斜視図である。
【図２】本発明による敷設構造に用いられる主要構成の一部の関係およびその一部を平面的に展開して示す図である。
【図３】本発明による敷設構造の実施例での一態様を説明するための断面図である。
【図４】図３に示した一態様により得られた状態を示す断面図である。
【図５】本発明による敷設構造の実施例での他の態様を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１シールド
２保持部材
３配管
Ａ〜Ｌ中詰め流出部材[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for laying a pipe in a cave for laying a pipe serving as a pipeline in a cave such as a shield tunnel.
[0002]
[Prior art]
Transport pipelines that form the backbone of city gas projects, etc., are generally buried under public roads, etc., but depending on the laying environment, they may be located inside a cave like a shield tunnel provided in the crossing of rivers, ports, etc. There are cases where pipes that serve as pipelines are laid, and there are cases where different types of pipelines such as gas, electricity, and telephone are laid in a common groove housing (tunnel) that is also used for common groove pipes. Exists.
[0003]
With regard to such a pipe in the tunnel, a piping method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-101783 and 6-265049 has been known. JP-A-7-208646 and JP-A-7-208647 propose a piping laying system.
As seen in these prior arts, when piping is laid in a cave, a pipe is installed in the cave and welded, and then a filling material such as mortar is filled in the cave.
[0004]
By the way, a cave like a shield tunnel laid prior to pipe laying may meander to some extent due to its geology. For this reason, the pipe laid in the cave is also meandered to some extent, and a certain amount of stress is generated in the pipe. This tendency is particularly noticeable when the pipe laying distance is long.
[0005]
In this way, if stress is generated in the pipe by meandering to some extent at the laying stage, the stress will be further increased due to ground change caused by vehicle passing, earthquake, etc. after laying, and in the worst case, the pipe will be cramped Such a problem is derived.
Therefore, conventionally, as seen in the above publication, the filling material is used as a stress buffer material by covering the periphery of the piping with a filling material such as mortar, or the piping is previously installed in the lower part of the piping. There has been proposed a structure in which an insert serving as a base floor is placed and a support base for placing and supporting the piping is provided on the upper surface of the insert.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, these laying structures have the following problems.
In other words, in a structure in which filling material such as mortar is filled around the pipe, if the cave is narrow, depending on the meandering amount of the cave, the part that curves toward the pipe may be very close to the pipe. Depending on the magnitude of the load acting on the sinus, stress may be generated in the pipe.
In addition, in the structure where the insert is placed in the lower part of the cave, it is necessary to secure the area occupied by the insert, so the cross-sectional area of the cave must be increased, and a larger cave than necessary is required. Must be configured. Thereby, the work cost including the excavation work of the cave is increased.
[0007]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional cavernous pipe laying structure and to prevent the occurrence of stress on the pipe and prevent the cost for this from increasing. The purpose is to provide a construction method .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the invention according to claim 1 is a structure for laying a pipe to be a pipeline in a cave, and holding members are provided in a plurality of locations along the extension direction in the cave. In the laying method of the in-cave piping , the holding member is inserted and supported by the intermediate filling outflow member, and filled with the intermediate filling material from the outlet of the intermediate filling outflow member and the pipe is laid in a floating state . The intermediate filling outflow member, after laying the pipe in the sinus, flows out the intermediate filling material in an amount sufficient to float the pipe. An outflow order for flowing out and filling the filling material is set .
[0012]
[Action]
In the present invention, the pipe is floated by the medium filling material flowing out from the outlet of the medium filling outflow member inserted and supported by the holding member. As a result, even if the cave is meandering and laid, the piping is maintained in a straight state only by allowing the filling material to flow out, and the generation of stress is suppressed.
[0013]
Further, in the present invention, since the stuffed material that has flowed out is evenly collected in the lower part of the cave, the piping can be maintained in a straight line state evenly.
[0014]
Then, in the present invention, after the filling material that floats up the pipe is discharged, the filling material that can fill the entire space in the cave again flows out, so that it floats by the outflow of the first filling material, and is in a straight line state. It is possible to embed the pipes made in the cave while maintaining the state.
[0015]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the main part of a laying structure of a pipe in a cave according to the present invention. As shown in the figure, the upper inner wall surface in the shield 1 has a plurality of places in the laying direction of the pipe. A holding member 2 having an arc shape is fixed along the inner wall surface of the shield 1.
The holding member 2 is formed with a large number of holes along its shape, and a filling material outflow member (indicated by reference signs A to L in FIG. 2) to be described later is inserted into the hole. Yes.
[0016]
FIG. 2 shows the relationship between the holding member 2 attached to the shield 1 and the intermediate filling outflow members A to L inserted through the holding member 2 (left side view of FIG. 2), and holds the shield 1 in the axial direction. FIG. 2 is a plan view of the intermediately packed outflow members A to L inserted through the member 2 (the right side of FIG. 2). In FIG. 2, the intermediately packed outflow members A to L are sheath tubes. Or pipe materials, such as a steel pipe, are used and the length of the extension direction differs, respectively. In FIG. 2, the symbol P indicates an ABF tube and an air collection tube.
That is, each of the filling stuffed out members A to L is connected to a filling material supply device (not shown) at one end, and the position of the filling outlet corresponding to the opening at the other end is set at a predetermined interval of 40 m. ing.
[0017]
In the case of the present embodiment, the filling material that is flowed out by the filling material outflow members A to L is a mixture of bentonite, cement, and water, and further comprises a retarder in addition to these components. Has been. In this example, a bentonite: cement: water mixture ratio of 1: 4: 12 is used.
The filling material is sent out from the filling material supply device to each filling material outflow member A to L, and is discharged from the filling material outlet of the filling materials outflow member A to L at the same time, so that the filling material is driven in the shield 1. The
[0018]
In the middle filling outflow members A to L, the outflow order of the middle filling material from the middle filling outlet is set to the following key.
First, after the piping 3 is laid, an amount of filling material sufficient to lift the piping 3 is simultaneously discharged from each filling agent outlet, and after the flowing filling material is cured, the filling material is again discharged from each filling agent outlet. The flow is made to flow out, and at the time of the flow out again, the flow out continues until the entire inside of the shield 1 is filled with the filling material.
[0019]
Since the present embodiment has the above-described configuration, the operation thereof will be described below according to the procedure for laying the pipe in the shield 1.
First, when the shield 1 is constructed, the holding member 2 is attached to the upper part of the inner wall surface, and the intermediately packed outflow members A to L, the AFB pipe, and the air collecting pipe P are inserted into the holding member 2. The intermediate filling outflow members A to L are connected to the intermediate filling material supply device at one end in the extending direction, and preparations are made to simultaneously discharge the intermediate filling material from the intermediate filling outlet.
[0020]
When the pipe 3 is laid in the shield 1, as shown in FIG. 3, a predetermined amount of filling material is filled from the upper position in the shield 1 as a first stage.
The filling of the filling material is carried out simultaneously from the filling outlets of the filling materials outflow members A to L, and the filling amount of the filling material at that time is such that the pipe can be lifted to some extent within the shield 1. Is done. Thereby, as shown by the symbol M in FIG. 4, the filling material pushes up the pipe 3 by being accumulated below the pipe 3 and causes the pipe 3 to float.
As shown in FIG. 4, the pipe 3 that has floated due to the filling of the filling material is evenly distributed on the lower peripheral surface of the piping 3, and is in a straight line state.
Since the filling material that falls from the filling outlet and flows out contains a hardening retarding material, the hardening is delayed until the piping 3 rises, but the relationship flows from directly under the filling outlet to the periphery. In addition, since most of the remaining product is accumulated immediately below the middle filling outlet, the portion is swelled (rest angle) as shown in FIG. 2, and is cured in a state where a difference in height from the periphery occurs. The greater the difference in elevation, the more the linear state of the pipe 3 is hindered. As a result, the meandering of the pipe 3 cannot be eliminated.
Therefore, in this embodiment, the positions of the intermediate filling outlets in the intermediate filling outflow members A to L are positioned at intervals of 40 m so that the intermediate filling material is distributed almost evenly, so that the height difference does not become extremely large. It is.
The present inventor obtained a value of 12 cm by experiment to determine the height difference of the filling material at the arrangement interval of the filling outlets as a result. This value does not impair the linear state of the pipe 3. Got.
[0021]
On the other hand, in the first stage, when an amount of filling material sufficient to float the pipe 3 is filled, after the filling material is hardened, as shown in FIG. Filling material is filled throughout.
The filling of the filling material in the second stage covers the entire remaining space in the shield 1 except for the range filled with the filling material in the first stage, and the filling outflow members A to L and the AFB pipe In addition, everything including the air collection pipe P is embedded in the filling material.
By filling the filling material in the second stage, the pipe 3 is embedded in the shield 1 in a straight state regardless of the meandering of the shield 1. As a result, the stress is hardly applied to the pipe 3 due to the meandering of the shield 1.
[0022]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the piping is floated by flowing out the filling material from the outlet of the filling material outflow member inserted and supported by the holding member. As a result, even if the cave is meandering and laid, the piping is maintained in a straight state only by allowing the filling material to flow out, and the generation of stress is suppressed. Therefore, unlike the conventional laying structure, it is only necessary to place the outflow member of the filling material and to float the pipe without making the cave large as in the case of installing the insert. This simple and low-cost structure makes it possible to lay pipes with almost no stress.
[0023]
Moreover, according to this invention, since the outflowing filling material accumulates equally in the lower part in the cave, the piping can be maintained in a straight line state evenly. As a result, it is possible to prevent the stress from being generated on the pipe by a simple operation that only raises the pipe.
[0024]
Then, according to the present invention, after the filling material that floats up the pipe is discharged, the filling material that can fill the entire space in the cave again flows out, and then floats by the outflow of the first filling material, The straight pipe can be embedded in the cave while the state is maintained. Accordingly, it is possible to completely eliminate the occurrence of stress on the pipe by a configuration that can be a simple operation that only sets the outflow state of the filling material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining a main configuration of a laying structure according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a part of a main structure used in the laying structure according to the present invention and a part of the relation in a plan view.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an aspect of the embodiment of the laying structure according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a state obtained by the embodiment shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining another aspect of the embodiment of the laying structure according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield 2 Holding member 3 Piping A-L Filling outflow member

Claims

It is a structure for laying a pipe that becomes a pipeline in a cave, and in the cave, a holding member is provided at a plurality of locations along the extending direction, and the filling outflow member is inserted and supported in the holding member, In the laying method of the pipe in the cave that is filled with the filling material from the outlet of the filling member and laid in a state where the piping is floated ,
After the pipes are laid in the cave, the intermediate filling outflow member flows out the intermediate filling material in an amount sufficient to float the pipes, and after the outflowing filling material is hardened, the whole filling material is again spread over the whole area of the cave. A method for laying pipes in a cave characterized in that an outflow order for discharging and filling the filling material is set.