JP2002266590A - 既設管の更新方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設管が蛇行して埋設されている箇所や地山
に不陸がある場合であっても確実かつ高い効率で既設管
の更新を行う。 【解決手段】 既設管を非開削工法で新管又は鞘管に更
新する更新方法であって、前記既設管１の軸方向の一端
から前記新管２又は鞘管を構成する単管同士を、その軸
方向で相互に屈曲可能とする連結用継手５で順次連結さ
せながら、前記既設管１をガイドにして被せるようにし
て軸方向に前進させ、前記既設管１の他端まで到達させ
ることにより前記新管２又は鞘管を配置し、その後、こ
の新管２又は鞘管内に取り込まれた前記既設管１をその
軸方向に移動させてその一部を新管２又は鞘管の一方の
端部から突出させ、この突出させた部分をその軸方向に
交差させて順次切断して、前記既設管１を前記新管２又
は鞘管の外部に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、埋設された水道
管、ガス管その他の既設管を非開削工法で撤去して新た
な管に更新する既設管の更新方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水道管等の既設管を新たな管に更
新する場合、オープンカット工法による更新作業が一般
的に行われている。このオープンカット工法とは、埋設
された既設管の長手方向に沿って地表から管の埋設され
た深さまで溝を掘削し、既設管を当該溝から取出し、そ
の後新しい管を埋設して管を更新する方法である。

【０００３】このオープンカット工法では、安全性の確
保などのために工事地帯を隔離して、第三者が当該工事
地帯へ侵入することを防止して行う必要がある。そのた
め、交通量の多い道路などでこの工法により管を更新す
ると渋滞の原因となる。また、都市部では、旧来埋設さ
れた管の周辺には、年月が経つに連れ他の管が更に埋設
されて埋設管同士が輻輳する状態となっている。かかる
箇所では工期がより長期化している。

【０００４】近年、このオープンカット工法による上記
問題点を解決するために地面に溝を掘削することなく管
を更新する非開削工法の研究が行わている。本願の発明
者らもかかる非開削工法の研究を行い、その内容を特願
２０００−１８６１８８で開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この工法で
は、既設管がほぼ直線に延びる箇所にしか適用できず、
既設管が蛇行して埋設されている箇所や地山に不陸があ
る場合には必ずしも適応した工法とはなっていない。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みなされたも
のであり、既に特願２０００−１８６１８８で開示した
既設管の更新方法を更に改善し、既設管が蛇行して埋設
されている箇所や地山に不陸がある場合であっても確実
かつ高い効率で既設管の更新を可能とする更新方法を提
供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために、埋設された既設管を非開削工法により
新管又は鞘管に更新する更新方法であって、前記既設管
の軸方向の一端から前記新管又は鞘管を構成する単管同
士を、その軸方向に順次接続させながら、前記既設管を
ガイドとして被せるようにして軸方向に前進させて、前
記既設管の他端まで到達させることにより前記新管又は
鞘管を配置し、しかる後、この新管又は鞘管内に取り込
まれた前記既設管をその軸方向に移動させてその一部分
を新管又は鞘管の一方の端部から突出させ、この突出さ
せた部分をその軸方向に交差させて順次切断して、前記
既設管を前記新管又は鞘管の外部に排出して更新する。

【０００８】まず、本発明よれば更新される既設管に沿
って開削する必要が無く、地上での交通を障害すること
無く施工を行える。また、新管または鞘管を埋設された
既設管をガイドとして前進させるので、効率よく更新で
きる。

【０００９】また、既設管の全長を新管又は鞘管で被せ
て既設管の排出を行うので、既設管は地山から受ける拘
束から切り離なされ、既設管を軸方向に極めて容易に移
動させることができる。このため、効率的に既設管を新
管又は鞘管の端部から突出させて、突出した部分を切断
できる。

【００１０】そして、このように、既設管を新管又は鞘
管から排出して切断するので、切断作業が容易に行え、
かつ、地中に既設管の残骸を残すことがない。

【００１１】なお、既設管が蛇行して埋設されていて
も、更新区間が比較的短い場合あるいは地盤が緩んでい
る場合には、既設管が地山から受ける拘束力が弱いた
め、新管又は鞘管を構成する単管同士を直接接続して
も、十分に新管又は鞘管を推進させることができる。こ
のため、かかる区間の既設管を更新する場合には、単管
同士を直接接続させれば、施工期間の短期化、施工コス
トの削減を図ることができる。

【００１２】また、本発明では、上記既設管の更新方法
において、前記新管又は鞘管を構成する単管同士が接続
される際に、これら単管同士を、その軸方向に相互に屈
曲可能とする連結用継手で順次連結しつつ接続すること
を特徴とする。

【００１３】本発明によれば、既設管が蛇行するように
して埋設されていたり、地盤沈下による不陸があって
も、新管または鞘管を既設管に沿わせて円滑に前進させ
ることができる。このため、更新作業を確実かつ効率的
に行える。

【００１４】使用する継手として、ピンやボール等で連
結されるジョイント部を備え、接続される管同士が自由
に屈曲するタイプのものや、コイルスプリング、板ばね
又はゴム材等の弾性体で管同士を連結するタイプ、差込
式であってゴム材等の弾性体で管同士を連結するタイ
プ、その他の伸縮自在の部材で連結するタイプの継手で
接続すれば、管同士をその軸に対して屈曲させることが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１及び図２は、非開削工法により既設管
１を新管２又は鞘管に更新する方法を示しており、既設
管１の一端から新管２又は鞘管を推進し、既設管の他端
までその先端が到達するまでの工程の概略を示してい
る。以下、新管２を例に本発明の実施形態について説明
するが、鞘管の場合も同様に行うことができる。

【００１７】既設管１は、所定長さの単管１Ａ‥１Ａが
これらの長手方向に複数接続されて構成されており、ほ
ぼ水平に配されて地山Ｇに埋設されている。既設管１を
構成する各単管１Ａ‥１Ａにはその軸方向の一端側に半
径方向外側に張り出すフランジ１ａ‥１ａがそれぞれ形
成されている。

【００１８】この既設管１の軸方向両端には立抗がそれ
ぞれ掘削されており、図の右側の立坑が新管を推進させ
る発進立抗Ａであり、左側の立坑が推進された新管の先
端が到達する到達立坑Ｂである。発進立坑Ａには、新管
２をこの発進立坑Ａから到達立坑Ｂに向けて前進させる
推進装置１０が設置されている。このため、発進立坑Ａ
は推進装置１０をその内部に設置できるだけの十分なス
ペースが確保されるように掘削されている。一方、既設
管の他端側に掘削された到達立坑Ｂには、特別な装置は
設置されておらず、その内部に作業者が入れるだけのス
ペースのみが確保されている。

【００１９】新管２は、所定長さの単管３がこれらの軸
方向に複数接続されて構成されるもので、先端部に取付
けられる先導管４並びにこの先導管４の後方に接続され
る単管３‥３がそれぞれ継手５で順次接続されて、発進
立坑Ａから到達立坑Ｂに向けて推進される。これら先導
管４及び単管３を接続する継手５は、先導管４とこれに
接続される単管３、又は単管３，３同士がこれらの軸方
向に対して相互に屈曲可能としている。新管２が発進立
坑Ａから到達立坑Ｂに向けて推進される際、新管２を構
成する単管３は埋設された既設管１の外周に被せて、既
設管１を内部に位置させるようにして、図１の状態から
図２に示す状態のように、新管２の先端が左側の到達立
坑に到達するまで行われる。

【００２０】発進立坑Ａに設置された推進装置１０は、
装置全体を支持する平面状のベース１０ａと、このベー
ス１０ａ上に設けられ、単管３を押圧するシリンダ１０
ｂとから構成されており、単管３を到達立坑Ｂに向けて
推進する。

【００２１】図３〜図５は先導管４と単管３、並びに単
管３‥３同士が、これらを相互に屈曲可能とする継手５
で接続された一態様を示している。

【００２２】継手５は、図４に示すように、先導管４の
後端の外周部、並びに単管３‥３の端部の外周部を被覆
する被覆管２１と、先導管４の後端及び各単管３‥３の
端部から突出するように設けられる先細り状の受圧台２
２，２２と、各受圧台２２，２２の先端同士を屈曲自在
に連結している連結ピン２３とを備えている。また、こ
の継手５は、接続される先導管４と単管３及び単管３，
３同士の間に配されて、管同士の端面間の距離を調節し
ているダンパ装置２４，２４を備えている。さらに、先
導管４の後端部並びに各単管３‥３の端部には、被覆管
２１の内周面と先導管４並びに単管３‥３の外周面との
間に配されて内部に泥水等の浸入を防止しているリング
状のパッキン２５，２５を有している。

【００２３】受圧台２２，２２は、図５に示すように各
単管３の上下において単管３の中心に対して対称となる
位置に取付けられて管同士を左右方向に自在に屈曲させ
ている。一方、ダンパ装置２４，２４は、２つの受圧台
２２，２２を結ぶ線Ｌ１に対して９０度をなすようにし
て単管３の左右の位置に対称になるように配されてお
り、このダンパ装置２４，２４を伸縮させてより円滑に
管同士を左右に屈曲させている。なお、被覆管２１が管
同士の屈曲を阻害することのないように、各被覆管２１
は接続している各管３，３に対して軸方向にスライド可
能に取付けられている。

【００２４】かかる構成を備えた継手５で先導管４と単
管３、並びに単管３，３同士が相互に屈曲可能に接続さ
れているので、既設管が多少蛇行して埋設されていた
り、地盤沈下等により不陸があっても、図３に示すよう
に、既設管をガイドにして新管を円滑に推進させること
ができる。なお、この継手５では、ピンで受圧台２２，
２２を連結するタイプを示しているが鋼球等のボールで
連結してもよい。また、複数のコイルスプリング等の弾
性体を円周状に配し、これら弾性体で各管を接続するタ
イプの継手を使用しても管同士が屈曲可能となるように
接続することができる。

【００２５】なお、新管を前進させるに際し、図６に示
すように、埋設された既設管１の単管１Ａの外周には、
半径方向外側に張り出すフランジ１ａが形成されてい
る。この装置の先導管４では、その内面の先端にラッパ
状に先広がりとなる案内面４Ｂが形成されているため、
フランジ１ａが案内面４Ｂに当接し、既設管１を新管２
の内部に取込みながら新管２を推進させて円滑に新管２
を推進させることができる。

【００２６】以上のようにして単管３‥３を軸方向に接
続させて、既設管１の全長を内部に取り込むようにして
発進立坑Ａから到達立坑Ｂまで延びる新管を配すれば
（図２参照）、既設管１は地山Ｇから受ける拘束から切
り離される。このため、既設管１は新管２内で、その軸
方向に極めて容易に移動させることができる。

【００２７】図７は、新管２を配設後に内部の既設管１
の一端を発進立坑Ａから到達立坑Ｂに向けて押出して、
既設管１の他端側を所定長さづつ到達立坑Ｂに突出さ
せ、この突出された部分を到達立坑Ｂ内で切断して、既
設管１を排出する工程を示している。

【００２８】本図に示すように、発進立坑Ａ内には既設
管１の一端を押圧するシリンダ装置３０が設けられてい
る。このシリンダ装置３０は、油圧シリンダを押圧され
る既設管と同一の軸線上に配配されるようにベース１０
ａに取付けたものであり、筒状のシリンダチューブ３１
と、このシリンダチューブ３１の軸方向に摺動可能に設
けられて、シリンダチューブ３１の一端から自在に伸縮
するシリンダロッド３２とを備えている。また、シリン
ダロッド３２の先端には既設管１の一端との間に連結ロ
ッド３３が設けられていて、既設管１の全長を確実に到
達立坑に排出できるようにしている。この連結ロッド３
３はその軸方向に接続させることができるようになって
おり、シリンダロッド３２の先端と既設管１の一端まで
の距離に対応させることが可能となって、連結ロッド３
３，３３の接続には必要に応じて自在継手を介してもよ
い。

【００２９】到達立坑Ｂに突出された部分は、例えば、
作業者により到達立坑Ｂ内でガスやカッターなどで順次
切断される。切断された部分は、クレーン等で到達立坑
Ｂから除去される。

【００３０】以上、発進立坑Ａのシリンダ装置３０で既
設管１を到達立坑Ｂに向けて押圧する場合について説明
したが、既設管１のフランジ１ａの接合力が十分にある
場合には、当該シリンダ装置３０で既設管１を発進立坑
Ａへ引き寄せて、発進立坑Ａで順次既設管１を切断し
て、排出するようにしても構わない。

【００３１】また、既設管１を発進立坑Ａへ引き寄せて
切断する方法を採用する場合、図８に示すように、発進
立坑Ａ内にウインチ装置４０を設置し、このウインチ装
置４０で新管を発進立坑Ａに所定長さずつ徐々に引き寄
せ、発進立坑Ａに既設管１の一端側の一部を突出させ
て、この突出した部分を切断して既設管を排出してもよ
い。発進立坑Ａに設置されたウインチ装置４０は、ベー
ス１０ａに取付けられたドラム４１と、このドラム４１
に巻き付けられて、その先端が既設管の先端に取付けら
れたワイヤーロープ４２とから構成されている。なお、
ワイヤーロープ４２の先端には、既設管１の到達立坑側
の一端に着脱自在に取付けられるチャッキング部４３が
設けられている。

【００３２】一端がチャッキング部４３を介してワイヤ
ーロープ４２に接続された既設管１は、ワイヤーロープ
４２がドラム４１に巻き取られることで、発進立坑Ａに
引き寄せられる。なお、ドラム４１は例えば、油圧モー
タ等の駆動装置で回転される。

【００３３】以上、既設管を内部に取り込んで新管を配
設した後に、そのまま既設管を移動する場合について説
明したが、必要に応じ、新管２内に泥水などの潤滑液を
供給し、既設管１と新管２内の土砂との間の摩擦を低減
させて既設管の移動をより容易にできるようにするとよ
い。

【００３４】潤滑液の供給方法としては、例えば、先端
に穿孔装置を備えたロッドを既設管内に挿入し、次い
で、軸方向の所定間隔毎に既設管の内面と外面とを連通
する孔を形成し、既設管の両端を閉塞した後に既設管内
に潤滑液を充填し、その後、既設管内を加圧して既設管
に形成された孔から潤滑液を既設管と新管との間に送り
込む。

【００３５】このような方法で潤滑液を供給すれば、さ
らに既設管の移動が容易になる。なお、潤滑液が供給さ
れる新管内は、この新管で地山と完全に仕切られている
ので、潤滑液が周囲の地山に悪影響を与えることはな
い。

【００３６】以上、接続される単管同士を、これらの軸
方向において相互に屈曲可能とする継手で連結しながら
推進させる場合について説明したが、継手介さずに単管
同士を直接接続しながら推進させても構わない。

【００３７】例えば、更新区間の全長が比較的短い場合
には、たとえ既設管がカーブを描いて埋設されていて
も、地山から受ける拘束は弱い。そのため、新管又は鞘
管の単管同士を直接接続して推進させても、既設管が新
管又は鞘管になじむようにして新管又鞘管の内部に取り
込まれるので、十分に推進させることができる。その
他、地盤が緩い場所について既設管を更新する場合に
も、単管同士を直接接続しても十分に推進させることが
できる。

【００３８】

【発明の効果】以上、本発明によれば、更新される既設
管に沿って開削する必要が無く、地上での交通を障害す
ること無く施工を行える。また、新管または鞘管を埋設
された既設管をガイドとして前進させるので、効率よく
更新できる。

【００３９】さらに、本発明では、新管又は鞘管で既設
管の全長を被せるようにして配するので、地山の拘束の
影響から既設管を切り離し、既設管を軸方向に極めて容
易に移動させることができる。

【００４０】そして、既設管を軸方向に移動させて切断
するため、到達立坑は、作業者が内部に入れる程度のス
ペースを確保するだけでよい。このため、施工のコスト
を抑えることができる。

【００４１】この際、新管または鞘管を構成する単管を
相互に屈曲可能とする継手で接続しながら前進させるこ
とにより、既設管が少々蛇行して埋設されていても、新
管または鞘管を確実に既設管の軌跡に沿って前進させる
ことができ、更新作業の正確性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる更新方法で既設管
に沿ってガイドさせながら新管を推進させている状態を
示す図。

【図２】新管を既設管の全長に亘り被せて配した状態を
示す図。

【図３】屈曲可能とする継手で接続された先導管及び単
管の図。

【図４】図３に示す継手の構造図。

【図５】図４に示す継手の受圧台及びダンパ装置の配置
を示す図。

【図６】先導管が既設管をその内部に取り込む様子を示
す図。

【図７】シリンダ装置で既設管を到達立坑へ押圧してい
る状態を示す図。

【図８】ウインチ装置で既設管を発進立坑へ引き寄せて
いる状態を示す図。

【符号の説明】 １ 既設管 １Ａ 単管 ２ 新管 ３ 単管 ４ 先導管 ５ 継手 １０ 推進装置 ２１ 被覆管 ２２ 受圧台 ２３ 連結ピン ２４ 油圧シリンダ ２５ パッキン ３０ シリンダ装置 ３１ シリンダチューブ ３２ シリンダロッド ３３ 連結ロッド ４０ ウインチ装置 ４１ ドラム ４２ ワイヤーロープ ４３ チャッキング部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤川 正美 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鵜澤 道雄 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 石山 栄 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 松尾 安弘 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 古屋 聡 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 京野 将虎 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 Ｆターム(参考） 2D054 AA02 AA06 AC18 AD28

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設された既設管を非開削工法により新
   管又は鞘管に更新する更新方法であって、 前記既設管の軸方向の一端から前記新管又は鞘管を構成
   する単管同士を、その軸方向に順次接続させながら、前
   記既設管をガイドとして被せるようにして軸方向に前進
   させて、前記既設管の他端まで到達させることにより前
   記新管又は鞘管を配置し、 しかる後、この新管又は鞘管内に取り込まれた前記既設
   管をその軸方向に移動させてその一部分を新管又は鞘管
   の一方の端部から突出させ、 この突出させた部分をその軸方向に交差させて順次切断
   して、前記既設管を前記新管又は鞘管の外部に排出して
   更新することを特徴とする既設管の更新方法。
2. 【請求項２】 前記新管又は鞘管を構成する単管同士
   は、これら単管が接続される際に、その軸方向に相互に
   屈曲可能とする連結用継手で順次連結されつつ接続され
   ることを特徴とする請求項１記載の既設管の更新方法。