特許 6218078 推進工法用コンクリート推進管

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6218078

(24)【登録日】2017年10月6日

(45)【発行日】2017年10月25日

(54)【発明の名称】推進工法用コンクリート推進管

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/06 20060101AFI20171016BHJP

   F16L 1/028 20060101ALI20171016BHJP

   F16L 9/08 20060101ALI20171016BHJP

【ＦＩ】

   E21D9/06 311A

   F16L1/028 E

   F16L9/08

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-83581(P2014-83581)

(22)【出願日】2014年4月15日

(65)【公開番号】特開2015-143454(P2015-143454A)

(43)【公開日】2015年8月6日

【審査請求日】2015年11月26日

(31)【優先権主張番号】特願2013-266256(P2013-266256)

(32)【優先日】2013年12月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000229667

【氏名又は名称】日本ヒューム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089886

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 雅雄

(72)【発明者】

【氏名】小泉 淳

(72)【発明者】

【氏名】野村 靜夫

【審査官】 石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１５３２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１３５９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４７３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１７５２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ ９／０６

Ｆ１６Ｌ １／０２８

Ｆ１６Ｌ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

推進機によって管を後端側に順次連結しつつ地中に押し出すことにより管路を形成し、前記推進機による推進時の管本体部後端の加圧位置と該管本体部先端の受け側位置が管本体部の円周方向にずれており推進時に管本体部に管本体部軸方向のせん断力が作用する推進工法用コンクリート管において、
前記管本体部の後端部外周を、ソケット部を構成する鋼製筒体からなる鋼殻をもって被覆するとともに、該管本体部の先端側の差し込み部の外周を管本体部にまたがった配置の筒状をした鋼殻で被覆し、
前記管本体部の外周には、前記後端部外周の鋼殻及び先端部外周の鋼殻との間に円形のリング状をした1又は複数の胴巻き材を備えたことを特徴としてなる推進工法用コンクリート推進管。

【請求項2】

胴巻き材の材料は、幅方向に凹凸条を形成した波型又は表面に突起を有する縞鋼板等のコンクリート管本体側の面に凹凸を一体に有する帯鋼板から構成されている請求項１に記載の推進工法用コンクリート推進管。

【請求項3】

前記胴巻き材、ソケット側の鋼殻及び差し込み部側の鋼殻による管本体部の表面被覆面積が推進管本体の表面積の４０％〜６０％の面積比率である請求項１又は２に記載の推進工法用コンクリート推進管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、推進機によって管を後端側に順次連結しつつ地中に押し出すことにより管路を形成する推進工法用コンクリート推進管に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、立坑と呼ばれる縦穴を地中深く掘り下げ、巨大な元押しジャッキを装備した推進機を使用し、立坑内から適宜長さの推進管を順次連結しつつ地中に押し出すことにより管路を形成する推進工法が広く実施されている。

【0003】

近年、（建物の基礎、ガス、水道、地下鉄等、地中に埋設される構造物が増え、推進工法も多様化すると同時に、それらの障害物を避けて推進する曲線推進工法が増えてきた。

【0004】

曲線推進工法では、管路を左右にカーブさせるために、推進管の継手の上下にクッション材を貼り付けて管の継手を曲げやすくする方法が採られている（例えば特許文献１）。

【0005】

この曲線推進においては、推進機の元押しジャッキで管を押す時に、ジャッキは管の左右に配置され、継手部分のクッション材は管の上下に配置されるため、推進管には、管の中心線方向のせん断力が作用する。

【0006】

一般的に推進管の耐荷力は、鉛直荷重による載荷力と、推進力による耐えうるように設計されているが、推進管に必要な推進力はコンクリートの圧縮応力で受け持つように設計されており、圧縮応力の大きなコンクリートの特長を生かした推進管は、推進工法に最も適した管材であるといえる。

【0007】

しかし、推進管に、軸方向のせん断力が作用する場合には、せん断耐力は圧縮応力のおよそ１／１０以下となり、推進工法上大きな問題となる。

【0008】

また、曲線推進において曲率半径を小さくするためには、互いに隣り合う推進管の相互の角度を大きくする必要があり、その際に継手部では、曲りの外側を大きく開かせる必要があるが、継手の性能上、継手内における開きの程度には限界がある。

【0009】

このため、推進管相互間の曲りの外側の開きを小さくして管路の曲率半径を小さくするためには、推進管の長さを短くして継手箇所を多くする方策がとられるが（例えば特許文献２）、短い推進管に軸方向のせん断力が作用すると、コンクリートの耐せん断力が小さくなり、推進の際の押出しによるひび割れが問題となる。

【0010】

特に、近年の推進工法においては、管路の曲線推進が複雑化し、曲率も小さくする必要性から推進管１本当たりの長さを短くする必要があり、上記理由から、推進時の押出し力によってひび割れが発生する危険性が増している。

【0011】

このような問題を解決する方法として、推進管の耐せん断力を大きくするために、鋼管の内周面に遠心成形によってコンクリート層を形成し、結果としてコンクリート管の外周面を鋼殻で覆った形状とした鋼コンクリート複合推進管（例えば特許文献３）や、更には上記鋼コンクリート複合推進管のコンクリート部分に膨張コンクリートを使用し、鋼管によって膨張を拘束することによりプレストレスを付与した鋼コンクリート複合推進管（例えば特許文献４）が開発されている。

【0012】

また、一般に、遠心力鉄筋コンクリート管（ヒューム管）は、用途及び埋設方法により、外圧管、内圧管及び推進管に大別される。

【0013】

従来、推進管は下水道として使用されることが多く、内水圧に適応した内圧管となっていない。これは、基本的に下水道には内水圧が作用しないことがその理由となっていた。

【0014】

また、水圧が管内面に作用する内圧管は、農業用水路や工業用水路などに用いられており、これは、地面を開削して敷設される開削管が使用されてきた。その理由は、敷設地に開削溝を形成し、その中に内圧管を設置して埋め戻すものであるため、施工時に管の外面の損傷が少なく、内水圧作用時に一番重要となる管外面の破損が無いからである。

【0015】

一方推進管は、その内部から先端側に掘削機を挿入し、推進方向側の地盤を掘削するとともに、後端側から推進方向に加圧することによって前進させるのであるため、推進時に、管外面と地山の間で絶えず、すり減り作用が生じているために管外面が破損しやすく、内圧管には適さないとされてきた。

【0016】

更に、推進管は開削管に比べて厚みが１５％から２０％程度厚いため、遠心成型時の締め固めのための遠心力を高めるか、遠心成形時間を長くするのが通常である。そのため、遠心成型時に脱水される水みちが出来やすく、コンクリートの透水性が、開削管に比べて推進管では大きくなる恐れがあり、それも内圧管には不向きである一因となっていた。

【0017】

更に、内圧管は、コンクリートの引張強度を高めるために一般的には膨張コンクリートを補強鉄筋で拘束して得られるケミカルプレストレス構造とする場合が多い（例えば特許文献５）。

【0018】

しかし近年、推進工事の大深度化が進み、推進管の埋設深さが深い場合や、雨水貯留管などに適用される場合には、推進管に内水圧を作用させる要望が高まって来ており、内圧対応の推進管としては、例えば遠心力鉄筋コンクリート管内に鋼管を挿入したもの（例えば特許文献６）や外周面を鋼殻で被覆した鋼管コンクリート合成鋼管（例えば特許文献４）がある。

【0019】

上述した従来の内圧対応の推進管は、内部に鋼管を挿入したり、外周面を鋼殻で覆ったりした鋼管とコンクリートとの合成構造であるため、コスト高となるという問題がある。

【0020】

また、膨張コンクリートを補強鉄筋で拘束して得られるケミカルプレストレス構造とする従来の内圧管は、管外面側の補強鉄筋の外側に位置するコンクリートが無拘束となるため、ケミカルプレストレスが効果的に作用しにくいという欠点があった。

【0021】

このような問題を解決するものとして、鋼管を使用しない遠心力鉄筋コンクリート管であって、内圧管として使用でき、しかもケミカルプレストレス構造としてコンクリートの引張強度を高め、管厚を薄くすることができる内圧対応遠心成形鉄筋コンクリート推進管が開発されている（例えば特許文献７）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0022】

【特許文献1】特開２０１３−２３８４６号公報

【特許文献2】特開２００１−３１１３８６号公報

【特許文献3】特開２０１１−１１７５２５号公報

【特許文献4】特開２００８−１７５３３６４号公報

【特許文献5】特開２００２−３５５８０８号公報

【特許文献6】特開２００５−２５６４６３号公報

【特許文献7】特開２０１１−２４７３３７号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0023】

上述したように、コンクリート製の推進管では、その全長が短くなればなるほど、押出し力による耐せん断力が小さくなり、曲率の小さい曲線推進に対する使用には限界がある。

【0024】

一方、鋼コンクリート複合推進管は、コンクリート推進管に比べて耐せん断力が数段に大きくなり、小曲率半径で、より長い曲線推進が可能であるが、鋼コンクリート複合推進管は、鋼管の材料費及び形成のための溶接作業コスト、鋼管分の重量増加による型組作業等の作業性の低下などの原因により、推進管全体が高額となるという問題があった。

【0025】

また、鋼コンクリート複合推進管程のせん断応力を含めた強度は必要ではないが、従来のコンクリート製推進管では強度が不足であるという現場も存在している。しかし、現状では、コンクリート製推進管が使用できない現場では、高価な鋼コンクリート複合推進管を使用せざるを得ないという問題があった。

【0026】

本発明はこのような従来の、鋼コンクリート複合推進管程の強度は必要ではないがコンクリート製推進管では強度、特に軸方向の耐せん断力が不足するという問題に鑑み、両者の中間の耐せん断強度で、しかも鋼コンクリート複合推進管に比べて低コストで、容易に製造でき、更に遠心成形鉄筋コンクリート推進管であって内圧対応性能を高めた推進工法用コンクリート推進管の提供を目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0027】

上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の推進工法用コンクリート推進管の特徴は、推進機によって管を後端側に順次連結しつつ地中に押し出すことにより管路を形成し、前記推進機による推進時の管本体部後端の加圧位置と該管本体部先端の受け側位置が管本体部の円周方向にずれており推進時に管本体部に管本体部軸方向のせん断力が作用する推進工法用コンクリート管において、前記管本体部の後端部外周を、ソケット部を構成する鋼製筒体からなる鋼殻をもって被覆するとともに、該管本体部の先端側の差し込み部の外周を管本体部にまたがった配置の筒状をした鋼殻で被覆し、前記管本体部の外周には、前記後端部外周の鋼殻及び先端部外周の鋼殻との間に円形のリング状をした1又は複数の胴巻き材を備えたことにある。

【0028】

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、胴巻き材の材料は、幅方向に凹凸条を形成した波型又は表面に突起を有する縞鋼板等のコンクリート管本体側の面に凹凸を一体に有する帯鋼板から構成されていることにある。

【0029】

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記胴巻き材、ソケット側の鋼殻及び差し込み部側の鋼殻による管本体部の表面被覆面積が推進管本体の表面積の４０％〜６０％の面積比率であることにある。

【発明の効果】

【0030】

本発明の推進工法用コンクリート推進管は、請求項１に記載のように、前記管本体部の後端部外周を、ソケット部を構成する鋼製筒体からなる鋼殻をもって被覆するとともに、該管本体部の先端側の差し込み部の外周を管本体部にまたがった配置の筒状をした鋼殻で被覆し、前記管本体部の外周には、前記後端部外周の鋼殻及び先端部外周の鋼殻との間に円形のリング状をした1又は複数の胴巻き材を備えたことにより、コンクリート管を補強するための胴巻き材は、従来の鋼コンクリート複合推進管に比べて鋼材重量が軽くなり、溶接作業も容易であり遠心成形に際する型枠内の設置も容易となってコストの削減が図られる。

【0031】

しかも、従来の鋼殻を有しないコンクリート推進管に比べて破壊荷重が大きくなり、鋼コンクリート複合推進管とコンクリート推進管との中間の耐力を持つ推進管が低コストで得ることができる。

【0032】

本発明は、請求項２に記載のように胴巻き材の材料を、幅方向に凹凸条を形成した波型又は表面に突起を有する縞鋼板等のコンクリート管本体側の面に凹凸を一体に有する帯鋼板から構成することにより、コンクリート部分との強力な付着が得られ、胴巻き材設置の効果が大きくなる。

【0033】

本発明は、請求項３に記載のように、前記胴巻き材、ソケット側の鋼殻及び差し込み部側の鋼殻による管本体部の表面被覆面積が推進管本体の表面積の４０％〜６０％の面積比率とすることにより、鋼コンクリート複合推進管とコンクリート推進管との中間の耐力を持つ推進管が低コストで得られる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明に係る推進管の第一実施例を示す縦断面図である。

【図2】図１中のＡ−Ａ線断面図である。

【図3】図１に示す推進管の継手部を示す部分断面図である。

【図4】図１に示す実施例の胴巻き材の他の例を示す部分断面図である。

【図5】図１に示す推進管の遠心成形例を示す縦断面図である。

【図6】実験１における推進管に対する載荷方法を示すもので、Ｃａｓｅ１はクッション材の位置とジャッキの位置が対角になっている状態、Ｃａｓｅ２はジャッキの前に剛性の高い押輪などを入れて管を均等に押している状態、Ｃａｓｅ３はクッション材の位置をジャッキが押している状態を示す斜視図である。

【図7】実験１における載荷位置とひび割れ耐力の関係を示すグラフである。

【図8】実験２における載荷位置とひび割れ耐力の関係を示すグラフである。

【図9】実験３におけるせん断試験装置を示す正面図である。

【図10】（ａ）〜（ｅ）は実験３における供試体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５を示す半断正面図である。

【図11】実験３における管体に発生する歪と荷重の関係をしめすグラフである。

【図12】供試体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５を日本下水道協会規格ＡＳＷＡＳ Ａ−２に準じた方法により行った外圧試験における管体に発生するひずみと荷重の関係を示すグラフである。

【図13】本発明を遠心成形された内圧対応の推進工法用コンクリート推進管に実施した第二実施例を示すもので、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図である。

【図14】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る内圧対応遠心成形鉄筋コンクリート推進管の製造工程を示す縦断正面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0035】

次に本発明の実施の形態を図に示した第一実施例に基づいて説明する。

【0036】

図１、図２は、本発明に係る推進工法用コンクリート推進管を示している。この推進管１は、コンクリート製の管本体部２の推進方向後端側に鋼製筒体３ａからなるソケット部３が突出されている。このソケット部３は、管本体部２の外周面と同径に形成されている。

【0037】

管本体部２の推進方向前端側には、これより径の小さい差し込み部４が形成されている。この差し込み部４は、図３に示すように、推進工法施工時に軸方向に連結される推進管の端部の前記ソケット部３内に、止水パッキン５を介在させて嵌合できる径に形成されており、この差し込み部４とソケット部３とで、推進管間の継手を構成している。

【0038】

差し込み部４の外周には、管本体部２にまたがった配置に筒状の鋼殻４ａが被せられている。尚この鋼殻４ａの管本体部２側端部の外径は、管本体部２と同径となるように形成されている。

【0039】

管本体部２の胴部、即ち差し込み部４の鋼殻４ａとソケット用の鋼製筒体３ａとの間の部分には、複数の鋼製の胴巻き材６が巻きつけられた状態に固定されている。この胴巻き材６は、例えば帯状の鋼材、即ち帯鋼板を円形に湾曲させて両端を溶接したものが使用でき、図１に示すように帯鋼板の厚さ方向を管本体部２の半径方向に向けており、その外周面の径を管本体部２の外周面と同径としている。胴巻き材６の強度は、管本体部のコンクリートにせん断力が作用して亀裂が生じても塑性変形しない、即ち降伏しない程度のものであればよい。また、同程度の強度を持つ非鉄金属材料或はカーボン繊維シート等の非金属材料であってもよい。

【0040】

胴巻き材６に使用する帯鋼板は図１に示すような平板状でもよいが、図４（ａ）に示すように幅方向に凹凸条７を形成した波型、或は同図（ｂ）に示すように表面に突起８を有する縞鋼板が、管本体部２のコンクリートとの付着強度を高める上で好ましい。

【0041】

また、胴巻き材６の数は、管本体部２の長さを考慮して複数本使用する。後述の実験によれば、差し込み部４の鋼殻４ａ、ソケット用の鋼製筒体３ａ及び胴巻き材２を含め、管本体部２の４０％〜６０％が覆われ、且つ、管本体部２の表面にコンクリート露出部６が形成されることが好ましいことが判明した。

【0042】

尚、本発明に係る推進管１の製造は、図５に示すように、遠心成形型枠４０の内周面に前述した差し込み部４の鋼殻４ａ、ソケット用の鋼製筒体３ａ及び胴巻き材２を所定の位置に設置し、その内部の所定位置に鉄筋籠１１を設置し、遠心成形型枠４０内にコンクリート１１を注入して所定の速度で回転させることによる遠心成形によって形成する。

【0043】

次に本発明に係る推進管と、従来のコンクリート製推進管及び鋼コンクリート複合推進管を想定した比較実験について説明する。
実験１（参考実験）

【0044】

この試験は、推進時のクッション材の位置とジャッキによる加圧位置によるひび割れ耐力との関係を、管の長さを変化させた試験を行った。

【0045】

図６は、円筒のコンクリート供試体をその両端面から加圧する状況を示しており、コンクリート試供体の上部がクッション材の位置を示し、下がジャッキによる加圧位置を示している。

【0046】

図６中のＣａｓｅ１は、クッション材の位置とジャッキの位置が対角、即ち推進機のジャッキに推進時の管本体部後端の加圧位置と該管本体部先端のクッション材位置、即ち受け側位置が管本体部の円周方向にずれており、推進時に管本体部にその軸方向のせん断力が最も作用しやすい状態、Ｃａｓｅ２は、Ｃａｓｅ１のジャッキの前に剛性の高い押輪などを入れて管を均等に押している状態、Ｃａｓｅ３は、クッション材の位置をジャッキが押している状態を示している。尚試供試体は、内径３５０ｍｍ、厚さ５０ｍｍの円筒形で、長さを１００，１５０，３００ｍｍの鉄筋コンクリート管とした。

【0047】

この場合のひび割れ耐荷力は、図７に示すグラフの如くであった。

【0048】

Ｃａｓｅ３では、載荷方法が比較的コンクリートの圧縮応力に近くなるため、ひび割れが生じるまでの載荷力は大きいが、Ｃａｓｅ１ではせん断力が作用するため、載荷力も大幅に小さくなっていることが分かる。

【0049】

一般的には元押しジャッキと推進管の間には間の端部全周に亘る押輪を入れるため、押輪を介してＣａｓｅ１のように加圧した場合は、管は純粋にせん断作用を受けることはなく、Ｃａｓｅ１のような載荷力を受けることはない。どちらかといえばＣａｓｅ２に近い状態と考えられる。

【0050】

しかしＣａｓｅ２では、Ｃａｓｅ３と同様の位置での載荷力も作用するが、Ｃａｓｅ１と同様に、せん断力が勝ってしまうために載荷力は小さくなり、管にひび割れが発生しやすくなることが分かる。

【0051】

背景技術の項で述べたように、曲線推進用の推進管では、管長が短くなる場合が多く、その場合に、仮にＣａｓｅ２のように押輪を介して全断面で押すようにしても、管体にせん断力が発生し、ひび割れが発生することが、この実験の結果から判明した。
実験２（参考実験）

【0052】

コンクリート管と、コンクリートの周りに鋼板を巻いた鋼コンクリート複合推進管（合成鋼管）の載荷実験を、前述したＣａｓｅ１及びＣａｓｅ２と同じ載荷状態で行った。結果は図８に示す如くであった。

【0053】

同図中のＣａｓｅ２を見ると、コンクリートの周りに鋼管を巻いたものとそうでないものとを比べた場合、明らかにひび割れが発生するまでの載荷力は大きくなっていることが分かる。
実験３（本発明品とコンクリート管との比較試験）

【0054】

表１は、コンクリート円筒管の周りに巻き付けた胴巻き材２の面積比率を変化させたものを、図９に示すＣａｓｅ１の状態でせん断試験を行った結果である。図中符号２０は供試体、２１は底面受け梁、２２は上面押え梁、２３は載荷梁、２４はウエイトである。

【0055】

尚、使用したコンクリート管９は、内径１０００ｍｍ、厚１００ｍｍ、長さ４００ｍｍであり、表中の供試体Ｎｏ．１は、図１０（ａ）に示すように胴巻き材６補強がないもの、Ｎｏ．２は同（ｂ）に示すように上端部外周に幅５０ｍｍの胴巻き材６を一体化させ、コンクリート管９の表面に対する面積比率を１２．５％としたもの、Ｎｏ．３は同（ｃ）に示すように幅５０、７０，５０ｍｍの３枚の胴巻き材６を一体化させ、コンクリート管９の表面に対する面積比率を４０％としたもの、Ｎｏ．４は同（ｄ）に示すように幅５０ｍｍの胴巻き材６を４枚一体化させ、コンクリート管表９の面に対する面積比率を５０％としたもの、Ｎｏ．５は同（ｅ）に示すように全周面を鋼管６ａで覆ったコンクリート管９の表面に対する面積比率１００％としたものである。

【0056】

尚表中のひび割れ荷重とは、載荷によって試験体に曲げ応力が作用し、部材に最初にひび割れが発生した荷重である。破壊荷重とは、耐圧試験機の荷重が、それ以上上がらなくなった時の荷重を示す。

【0057】

また、面積比率４０％ついては、Ｎｏ，３の中央集中とし、面積比率５０％については、Ｎｏ．４の均等配置とて試験した。

【0058】

試験の結果、初期のひび割れ荷重には補強の状態によってあまり大きな耐力差はなく、破壊荷重では帯鋼板の面積比率が高くなるほど大きくなることが判明した。

【0059】

ひび割れ荷重に大きな差がなかったのは、Ｃａｓｅ１での初期のひび割れは曲げ引張応力によるものであり、曲げ引張応力に対しては、帯鋼板による補強効果が少ない為である。

【0060】

しかし、初期ひび割れが入った後のせん断ひび割れに移行する過程で、帯鋼板による補強面積が大きいと、ひび割れが分散され、その後のひび割れは進行しない。

【0061】

管体に発生するひび割れによるひずみが１０，０００μｍを超えると、構造的に深刻なひび割れであると考えられる。

【0062】

更に、管体に発生する歪と荷重の関係については図１１に示すグラフの如くであり、補強がない、あるいは面積比率１２．５％のものに比べ、全周の補強ではおよそ４倍の耐力を有し、帯鋼板の補強面積が４０％、５０％のものでは、およそ２倍の耐力を有することが分かった。

【0063】

実験では、管外径に対して１／３の管長さという非常に厳しい条件と、Ｃａｓｅ１による載荷という厳しい条件で行っており、Ｃａｓｅ２の状態（通常の推進状態）や、管長さが長くなった場合には、この耐力がさらに大きくなることは、図７からも明らかである。

【0064】

また、Ｃａｓｅ１のせん断試験に用いた供試体を、ＡＳＷＡＳ Ａ−２（日本下水道協会規格）に準じた方法により外圧試験を行い、そのときのひび割れの発生と破壊荷重を測定した。結果は表２、図１２に示す如くであった。

【0065】

この結果から、補強なし、あるいは面積比率１２．５％のものに比べ、面積比率４０％、５０％の補強を施したものは、全周と同等以上の鉛直荷重に対する耐力が高まることが判明した。

【0066】

以上の結果から、本発明における胴巻き材の総表面積と推進管本体の表面積に対する面積比率は４０％以上であることが好ましく、製造コストの面から６０％未満であることが好ましい。

【0067】

尚、上述の例では、差し込み部４の外周に鋼殻４ａが被せられている例を示しているが、本発明は、差し込み部に鋼殻４ａを使用せずにコンクリートが露出している推進工法用コンクリート推進管であってもよい。

【0068】

次に本発明を遠心成形された内圧対応の推進工法用コンクリート推進管に実施した第二実施例を図１３、図１４について説明する。

【0069】

図１３は、本発明に係る第二実施例の内圧対応の遠心成形された内圧対応の推進工法用コンクリート推進管を示している。この推進管３０は前述した第一実施例における管本体２を内圧対応構造としている他は第一実施例と同様であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【0070】

この実施例の管本体２は、外面側コンクリート層３１と内面側コンクリート層３２及び両コンクリート層３１，３２間の中間モルタル層３３との３層構造となっている。

【0071】

外面側コンクリート層３１は、高強度混和材を配合した高強度で膨張性の少ないコンクリートによって構成されおり、内面側コンクリート層３２は、膨張材を配合した膨張コンクリートによって構成されている。両コンリート層３１，３２内には鉄筋籠３４，３４が埋設されている。

【0072】

中間モルタル層３３は、撥水性を付与させた高緻密モルタルをもって構成されている。
次に、この推進管の製造方法について説明する。

【0073】

図１４（ａ）に示すように、従来の遠心力鉄筋コンクリート推進管の製造に使用している遠心成型型枠４０を使用する。型枠４０内には、形成される推進管の内外面からの必要なコンクリートかぶり厚さが得られる位置に鉄筋籠３４，３４を設置する。

【0074】

この状態で、型枠４０を所定の速度で回転させつつ前述した外面側コンクリート層３１を形成するためのコンクリートを打設する。このコンクリートには、砂、砂利からなる骨材、普通ポルトランドセメント及び水を主材料とし、これに高強度混和材を配合した高強コンクリートを使用する。この外面側コンクリート層３１のコンクリート配合例は表３に示す如くである。

【0075】

このようにして所定厚さに外面側コンクリート層３１のコンクリート打設後、図１４（ｂ）に示すように、その内面に中間モルタル層３３を形成するためのモルタルを打設する。このモルタルは、砂、セメント、水を主材料とし、これに撥水材を添加した高緻密モルタルを使用する。この中間モルタル層３３のモルタル配合例は表４の如くである。

【0076】

次いで、図１４（ｃ）に示すように中間モルタル層３３の内側に、内面側コンクリート層３２を形成するためのコンクリートを打設する。このコンクリートには、前述した外面側コンクリート層３１のコンクリートに配合されている高強度混和材の代わりに膨張材を添加した膨張コンクリートを使用する。この内面側コンクリート層３２に使用する コンクリートの配合例は表５の如くである。

上記各表１〜３中の記号の意味は以下の通りである。
最大寸法：砂利の最大寸法
Ｗ/(Ｃ+ＳＭ)、Ｗ/Ｃ、Ｗ/(Ｃ+Ｇｐ)：水セメント比
Ｓ/ａ：細骨材率
Ｗ：水、
Ｃ：普通ポルトランドセメント、

【0077】

ＳＭ：高強度混和材（実施例では太平洋マテリアル社製 商品名 スーパーミックス）

【0078】

Ｇｐ：膨張材（実施例では太平洋マテリアル社製 商品名ジプカル）
Ｓ：砂
Ｇ：砂利、
ＳＰ：減水剤（実施例ではポゾリス製 商品名 ８０００Ｓ）
Ｐ：総粉体量（Ｃ+ＳＭ、Ｃ+Ｇｐ、Ｃを示す）

【0079】

撥水剤：乾燥収縮低減剤（実施例では太平洋マテリアル社製 商品名 テトラガードＡＳ２０）

【0080】

上記各コンクリート層及びモルタル層の成型時の型枠回転条件を表６に示す。

【0081】

このようにして成型した後、６０〜７０℃の温度で、３〜５時間蒸気養生を行った後脱型することにより製品となる。

【0082】

このようにして製造される遠心力鉄筋コンクリート推進管の各層１〜３の材料特性は、表７の如くである。

【0083】

この遠心力鉄筋コンクリート推進管においては、上記各配合のコンクリート及びモルタルによる複層状とすることにより、推進時における管外面と地山間での破損に対しては、外面側コンクリート層３１の強度によって対応されまた、遠心成型時の水みちに対しては、中間モルタル層３３によってこれが遮断され、内圧管として必要な不透水性が確保される。

【0084】

更に、内面側コンクリート層３２には膨張コンクリートを使用しているため、これがコンクリート固化後、経時的に膨張する。このとき内面側コンクリート層の外側は、高強度の鉄筋コンクリート層である外面側コンクリート層３１によって拘束されるため、ケミカルプレストレス構造となり、通常の単層構造の遠心力鉄筋コンクリート推進管に比べて曲げ及び引っ張り強度が高くなり、その分管厚を小さくすることができる。
内圧試験例

【0085】

次に、従来の埋め込みカラー型の推進管、従来の引用文献７の内圧対応推進管、第一実施例の推進管及び第二実施例の推進管の内圧比較試験例について説明する。

【0086】

表８はそれぞれ内径８００ｍｍの各種推進管における内圧試験の結果を示している。

【0087】

表中の「ＮＯ.１ Ｅ形推進管」は「０．４Ｍｐａ（メガパスカル）の内圧対応の埋め込みカラー型推進管」を、「Ｎｏ．２ Ｅ型 ＪＩＰ管」は第二実施例における胴巻き材を使用しない鉄筋コンクリート推進管を、「Ｎｏ．３ Ｅ型帯巻き管」は実施例１の推進管を、「Ｎｏ．４ Ｅ型 ＪＩＰ・帯巻ハイブリッド管」は第二実施例の胴巻き材付の内圧対応の推進管をそれぞれ示している。

【0088】

Ｎｏ．１の従来の単鉄筋のものは、０．４Ｍｐａでは漏水は生じないが、０．５Ｍｐａでは漏水が生じ、Ｎｏ．２の内圧対応の推進管（複鉄筋）では、０．５Ｍｐａでは異常がないが、０．６Ｍｐａでは漏水が生じている。

【0089】

更に、Ｎｏ．３の第二実施例の胴巻き材付の内圧対応の推進管では０．６Ｍｐａでは異常がなく、０．７Ｍｐａで漏水が生じ、Ｎｏ．４の第二実施例の胴巻き材付の内圧対応の推進管では、０．８Ｍｐａでは異常がなく、０．９Ｍｐａでは漏水が生じた。

【0090】

この結果から、本願発明に係る第二実施例の推進管では、Ｎｏ．２の内圧対応の推進管及びＮｏ．３の第一実施例の胴巻き材付の推進管に比べ、内圧対応性が０．１Ｍｐａ向上している。

【符号の説明】

【0091】

１ 推進管
２ 管本体部
３ ソケット部
３ａ 鋼製筒体
４ 差し込み部
４ａ 鋼殻
５ パッキン
６ 胴巻き材
７ 凹凸条
８ 突起
９ コンクリート管
１０ 遠心成形型枠
１１ 鉄筋籠
１２ コンクリート
２０ 供試体
２１ 底面受け梁
２２ 上面押え梁
２３ 載荷梁
２４ ウエイト
３０ 推進管
３１ 外面側コンクリート層
３２ 内面側コンクリート層
３３ 中間モルタル層
３４ 鉄筋籠
４０ 遠心成型型枠

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】