JP2002364019A

JP2002364019A - 埋設管補修工法

Info

Publication number: JP2002364019A
Application number: JP2001171260A
Authority: JP
Inventors: Teruo Nakahara; 照雄中原; Mitsunori Matsuda; 光範松田; Kenzo Kimoto; 健蔵木元; Jiyunsei Tanaka; 潤成田中
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2002-12-18
Also published as: RU2002114837A; RU2320915C2

Abstract

(57)【要約】【課題】パイプラインの補修に際して、既設管周りの
土の掘削作業および埋め戻し作業を、管肌を傷付けるこ
となく、かつ既設管の上方の表土と下層土とを確実に分
離して効率良く行う。【解決手段】既設管１の周囲の土を掘削する掘削工程
と、この掘削工程の後に、既設管１の周囲に巻かれたテ
ープを除去して管肌を洗浄した後、新しいテープを巻き
つける既設管補修工程と、この既設管補修工程の後に、
既設管１の周囲に土を埋め戻す埋め戻し工程よりなり、
主要機械として油圧ショベル５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，
８，８Ａを用いて掘削作業および埋め戻し作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地表近くの地中に
埋設された既設管を補修する埋設管補修工法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、天然ガスや石油等を輸送するの
に、地表近く（例えば１ｍ程度の深さ）の地中にパイプ
ラインを埋設することが行われている。このパイプライ
ンは、管肌の損傷・腐食防止や、寒冷地での輸送流体の
凍結防止のために、管の外周面に合成テープが巻き付け
られた状態で埋設されている。

【０００３】ところで、この種パイプラインは、長年使
用していると、外周面に巻き付けられたテープが損傷す
ることにより管肌に損傷・腐食が生じる場合がある。こ
のように管肌が損傷すると、流体輸送そのものに支障を
来たすだけでなく、その輸送流体の漏れによって思わぬ
事故が発生する危険性がある。このため、埋設後所定期
間が経過したパイプラインは、その周囲の土を掘り返し
て地表面に露出させ、外周面に巻き付けられているテー
プを交換したり、あるいは腐食した管を新品の管と交換
したりする補修作業が必要となってくる。

【０００４】このパイプラインの補修のために、既設管
周りの土を掘削する作業機械として提案されている従来
構造のものとしては、回転するバケットホイールの周囲
に多数個のバケットが取着されてなる連続回転式の掘削
装置を、既設管に沿って走行可能な走行装置上に搭載し
てなる構造のものが知られている。

【０００５】なお、本願発明に関連する先行技術とし
て、特公昭６０−２０５３４号公報、特開平１１−３０
３１２０号公報等に開示されたものがある。このうち、
前者（特公昭６０−２０５３４号公報）に開示された溝
掘機は、海底に布設されたパイプラインの真下の底盤に
溝を掘削する掘削機に関わるものであって、２個の回転
バケットホイールを設けるとともに、これらバケットホ
イールの回転面を布設管の下方で交差するように向き合
わせ、かつ上下に移動可能に配置して構成したものであ
る。一方、後者（特開平１１−３０３１２０号公報）に
開示された建設機械の作業装置は、既設管等の埋設物の
下方に堆積した土砂を掘削する装置であって、油圧ショ
ベルの第１アームの先端に第２アームを左右方向に回動
可能に設けるとともに、第１アームと第２アームとをチ
ルトシリンダにて連結することによって、第１アームに
対して第２アームを回動させて既設管下方の土砂を掘削
するように構成したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既設管
の周囲の土の掘削作業を行う前記従来装置では、回転す
るバケットホイールによる連続掘削作業であるために、
回転するバケットが既設管に接触してその既設管を傷付
ける危険性があったり、あるいは既設管の下方の土の掘
削（管下掘削）を行うのが困難であるといった問題点が
ある。また、通常、既設管の上方の土（表土）は農耕用
に土壌改良された土であってその下方の土とは土質が異
なっており、掘削に際してはそれら土質の異なる土を分
離して盛土し、既設管の補修後には元の状態に埋め戻す
ことが必要とされるが、前述のようなバケットホイール
による連続掘削作業ではそのような表土とそれ以外の土
との分離作業を行うことが極めて困難である。

【０００７】また、本願発明に関連する先行技術として
挙げた前記特公昭６０−２０５３４号公報に記載の技術
では、既設管の下方部の掘削方法については改良されて
いるものの、やはり基本的には回転するバケットホイー
ルを用いる工法であるために、前述したものと同様の問
題点がある。

【０００８】一方、前記特開平１１−３０３１２０号公
報に記載の技術では、油圧ショベルを用いて既設管下方
部の掘削を行う手段についてのみ開示されているに過ぎ
ず、長遠なパイプラインの補修を前提とする掘削手法、
埋め戻し手法についての技術手段を開示するものではな
い。

【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、パイプラインの補修に際して、既設管の周
囲の土の掘削作業および埋め戻し作業を、管肌を傷付け
ることなく、かつ既設管の上方の表土と下層土とを確実
に分離して効率良く行うことのできる埋設管補修工法を
提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、第１発明による埋設管補修工法
は、地表近くの地中に埋設された既設管を補修する埋設
管補修工法であって、前記既設管の周囲の土を掘削する
掘削工程が、油圧ショベルを用いて前記既設管の上方の
土を剥ぎ取る第１掘削工程と、油圧ショベルを用いて前
記既設管の側方の土を掘削する第２掘削工程と、油圧シ
ョベルを用いて前記既設管の下方の土を掘削する第３掘
削工程よりなることを特徴とするものである。

【００１１】本発明においては、既設管の周囲の土を掘
削するに際して、まず第１掘削工程で、油圧ショベルを
用いて既設管の上方の土が剥ぎ取られ、次いで第２掘削
工程で、油圧ショベルを用いて前記既設管の側方の土が
掘削され、最後の第３掘削工程で、油圧ショベルを用い
て前記既設管の下方の土が掘削され、これによって既設
管周りの土が完全に除去される。本発明によれば、第１
掘削工程乃至第３掘削工程の各掘削工程における掘削作
業がすべて油圧ショベルを用いて行われるので、仮に１
台の油圧ショベルが故障したとしても、その故障車以外
の機械でその担当部署をカバーすることができ、またオ
ペレータも共有することができるとともに、補給部品の
共通率も高めることができる。こうして、システムの確
実性、信頼性を高めることができる。また、既設管の上
方の土を剥ぎ取る工程と、既設管の側方および下方の土
を掘削する工程とが分離されているので、それぞれの工
程において掘削された土を分離して盛土することで、土
質の異なる表土とその表土の下方の下層土とを確実に分
離することができて、埋め戻し時に地表面を掘削前の状
態に確実に復元することができる。

【００１２】前記第１発明において、前記第３掘削工程
は、前記油圧ショベルの駆動源にて駆動されるか、もし
くは油圧ショベルにて牽引されるカッタビット式の掘削
装置を用いて行われるのが好ましい（第２発明）。この
ように既設管の下方の土を掘削する掘削装置をカッタビ
ット式の掘削装置とし、これを油圧ショベルの駆動源に
て駆動するようにした場合には、電源車等の他の動力源
が不要になり、またその掘削装置を油圧ショベルにて牽
引するようにした場合には、掘削装置側に自走機構が不
要になり、装置構成のコンパクト化、低コスト化を図る
ことができる。

【００１３】次に、第３発明による埋設管補修工法は、
地表近くの地中に埋設された既設管を補修する埋設管補
修工法であって、前記既設管の周囲の土を掘削し、既設
管の補修を行った後にその周囲に土を埋め戻す埋め戻し
工程が、油圧ショベルを用いて前記既設管の側方および
下方に土を埋め戻す第１埋め戻し工程と、この第１埋め
戻し工程にて埋め戻された土を油圧ショベルを用いて締
め固める締め固め工程と、前記既設管の上方に土を埋め
戻す第２埋め戻し工程よりなることを特徴とするもので
ある。

【００１４】本発明においては、既設管の補修後にその
既設管の周囲に土を埋め戻すに際して、まず第１埋め戻
し工程で、油圧ショベルを用いて既設管の側方および下
方に土が埋め戻され、次いで締め固め工程で、油圧ショ
ベルを用いて埋め戻された土が締め固められ、最後の第
２埋め戻し工程で、既設管の上方に土が埋め戻され、こ
れによって既設管が掘削前の元の状態に埋設される。本
発明によれば、第１埋め戻し工程および締め固め工程が
いずれも油圧ショベルを用いて行われるので、前記第１
発明と同様、故障車が出た場合に対応が容易で、かつオ
ペレータの共有化および補給部品の共通化を図ることが
できる。なお、第２埋め戻し工程については、勿論油圧
ショベルも用いることができるが、作業効率等を考慮し
て例えばブルドーザ等の他の建設機械を用いても良い。

【００１５】前記第３発明において、前記締め固め工程
は、油圧ショベルのアーム先端に締め固め装置を取着
し、油圧ショベルを移動させながら締め固め動作が行わ
れるのが好ましい（第４発明）。これによって油圧ショ
ベルの駆動源を用いて締め固め作業を行うことができ
る。

【００１６】また、第５発明による埋設管補修工法は、
地表近くの地中に埋設された既設管を補修する埋設管補
修工法であって、前記既設管の周囲の土を掘削する掘削
工程と、この掘削工程の後に、既設管の周囲に巻かれた
テープを除去して管肌を洗浄した後、新しいテープを巻
きつける既設管補修工程と、この既設管補修工程の後
に、既設管の周囲に土を埋め戻す埋め戻し工程よりな
り、前記掘削工程が、油圧ショベルを用いて前記既設管
の上方の土を剥ぎ取る第１掘削工程と、油圧ショベルを
用いて前記既設管の側方の土を掘削する第２掘削工程
と、油圧ショベルを用いて前記既設管の下方の土を掘削
する第３掘削工程とを備え、前記埋め戻し工程が、油圧
ショベルを用いて前記既設管の側方および下方に土を埋
め戻す第１埋め戻し工程と、この第１埋め戻し工程にて
埋め戻された土を油圧ショベルを用いて締め固める締め
固め工程と、この締め固め工程の後に前記既設管の上方
に土を埋め戻す第２埋め戻し工程とを備えることを特徴
とするものである。

【００１７】本発明によれば、前記第１発明による工法
によって既設管の周囲の土が掘削され、この掘削後に、
既設管の周囲に巻かれたテープを除去して管肌を洗浄し
た後、新しいテープを巻きつける既設管補修工程を経
て、前記第３発明による工法によって既設管の周囲に土
が埋め戻される。したがって、前記第１発明および第３
発明の各効果を奏し得るとともに、掘削−補修−埋め戻
しの一連の各工程における作業を油圧ショベルを中心に
して行うことができるので、パイプラインの補修作業
を、管肌を傷めることなく効率的に行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明による埋設管補修工
法の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説
明する。

【００１９】図１には、本発明の一実施形態に係る埋設
管補修工法の全体概要を説明する平面図が示されてい
る。

【００２０】この実施形態において、図中左右方向に延
設された既設管（埋設管）１は、その外周面にテープが
巻き付けられた状態で、地表２（図２参照）から１ｍ程
度の深さの位置に埋設されている。この既設管１の補修
作業は、図中右側から左側へ向けて順次行われるように
されており、その補修工程は主として次の９工程からな
っている。（１）第１工程：表土剥ぎ（２）第２工程：右側側溝掘削（３）第３工程：左側側溝掘削（４）第４工程：管下掘削（５）第５工程：テープ除去、管肌洗浄（６）第６工程：再テーピング（７）第７工程：下層土埋め戻し（８）第８工程：管下土締め固め（９）第９工程：表土埋め戻し

【００２１】これらの補修工程を実行するに際して、主
要機械として油圧ショベルが用いられ、この油圧ショベ
ルを含む各重機等は図中矢印Ａ方向へ向かって進行して
いくようにされている。また、基本的にその進行方向に
向かって既設管１の右方（図中下方）は重機および資材
運搬車両等の進行スペース３とされ、左方（図中上方）
は掘削された土の盛土スペース４とされている。ここ
で、掘削土（盛土）は、既設管１の上方の土（表土）と
その下層土とに分離するために、前記盛土スペース４の
うち進行方向に向かって左側が表土スペース４ａ、右側
が下層土スペース４ｂとされている。

【００２２】次に、前記各補修工程を各工程毎に順を追
って説明する。

【００２３】（１）第１工程：表土剥ぎ図２に、表土剥ぎ工程が示されている。なお、この図２
において、（ｂ）は平面図（図１の部分拡大図）、
（ａ）はそのＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図であ
る（以下の図３，４，５，９，１０，１１においても同
様）。

【００２４】この表土剥ぎは、通常タイプの油圧ショベ
ル５を、既設管１の略直上部にその履帯が既設管１と略
平行になるように設置するとともにバケット幅の大きな
バケットを装着し、この油圧ショベル５を進行方向（矢
印Ａ方向）に向けて後進させながら、既設管１の上方に
ある表土を所定幅だけ掘削することにより行われる。そ
して、掘削された土（表土）は、油圧ショベル５のブー
ムおよびアームを略最大限に伸張させて、この掘削によ
り生じた浅溝６に対して離隔した位置にある表土スペー
ス４ａに盛土される。なお、通常、この表土は農耕用に
土壌改良された肥沃な土であるので、後述するように下
層土とは分離して盛土される。

【００２５】（２）第２工程：右側側溝掘削（図３）この右側側溝掘削は、第１工程における表土剥ぎが完了
した後方部位において、既設管１の右側方に側溝７を掘
削するものである。この側溝掘削は、前記第１工程にて
形成された浅溝６の底面を足場にして既設管１を跨ぐよ
うに履帯を配して、オフセットブーム式の油圧ショベル
８を用いて行われる。なお、このオフセットブーム式の
油圧ショベル８は、ブーム８ａの先端部にオフセットブ
ーム８ｂが左右回動自在に連結され、このオフセットブ
ーム８ｂの先端部に前後回動自在にアーム８ｃが連結さ
れてなり、アーム８ｃおよびバケット８ｄが左右方向に
オフセット（平行移動）できるような構造のものであ
る。なお、この側溝掘削により掘削された土（下層土）
は、表土スペース４ａと分離して、浅溝６に近接した下
層土スペース４ｂに盛土される。

【００２６】（３）第３工程：左側側溝掘削（図４）この左側側溝掘削は、第２工程における右側側溝掘削が
完了した後方部位において、既設管１の左側方に側溝９
を掘削するものである。この側溝掘削は、前記第１工程
にて形成された浅溝６の底面を足場にして、前記右側側
溝掘削と同様のオフセットブーム式の油圧ショベル８Ａ
を用いて行われる。この側溝掘削により掘削された土
（下層土）は、前記第２工程と同様、下層土スペース４
ｂに盛土される。

【００２７】（４）第４工程：管下掘削（図５）この管下掘削は、前記第３工程における左側側溝掘削が
完了した後方部位において、左右の側溝７，９の下部を
既設管１の下方で相互に連結するように掘削するもので
ある。この管下掘削は、第１工程にて用いられたのと同
様の通常タイプの油圧ショベル５Ａを、既設管１の右方
に設けられた重機等の進行スペース３にその履帯が既設
管１と略平行になるように設置し、上部旋回体を進行方
向に対して左旋回方向に略９０°旋回させた状態で走行
させ、アーム５ａの先端に取り付けられたワイヤロープ
１０にて管下掘削機（カッタビット式の掘削装置）１１
を牽引しつつ連続的に行われる。

【００２８】図６〜図８には、この管下掘削機１１の詳
細構造が示されている。図示のように、この管下掘削機
１１は、ワイヤロープ１０にて牽引される掘削機本体１
２と、この掘削機本体１２の前部に、前後方向に設けら
れるピン１３，１４によって回動可能に取り付けられる
左右のカッタ支持フレーム１５，１６と、前記掘削機本
体１２の後部に、前後方向に設けられるピン１７，１８
によって回動可能に取り付けられる左右のそり（橇）支
持フレーム１９，２０とを備えて構成されている。

【００２９】前記カッタ支持フレーム１５，１６は、そ
の上端部が油圧シリンダ２１にて相互に連結され、この
油圧シリンダ２１の伸縮により、図７の実線（セット
後）および鎖線（セット前）にて示されるようにピン１
３，１４周りに回動されるようになっている。また、各
カッタ支持フレーム１５，１６の下端部には油圧駆動に
より回転されるカッタ２２，２３が互いに対向するよう
に取着されている。これらカッタ２２，２３は、その外
周面形状が既設管１の外周面に沿うように断面円弧状に
形成されたディスクカッタであり、各ディスクの外周面
に超硬合金よりなる多数個のカッタビットが埋設され、
かつそれら各ディスクが鉛直面に対して下部が外側を向
くように傾斜して配されることによって、掘削された土
を図７の矢印Ｄ，Ｅにて示されるように外側の斜め下方
に排出するように構成されている。さらに、前記掘削機
本体１２およびカッタ支持フレーム１５，１６の既設管
１に面する側にはそれぞれガイドローラ２４，２５，２
６が配されており、掘削機本体１２の前進時にそれらガ
イドローラ２４，２５，２６が既設管１の外周面に接触
して自由回転し、これによって掘削機本体１２がスムー
ズに移動できるようにされている。

【００３０】一方、前記そり支持フレーム１９，２０
も、その上端部が油圧シリンダ２７にて相互に連結さ
れ、この油圧シリンダ２７の伸縮により、図８の実線
（セット後）および鎖線（セット前）にて示されるよう
にピン１７，１８周りに回動されるようになっている。
また、各そり支持フレーム１９，２０の下端部には断面
くの字状のそり２８，２９が装着され、これらそり２
８，２９が掘削後の地面に沿って案内されることで当該
管下掘削機１１全体が左右に傾斜しないようにされてい
る。また、前記掘削機本体１２および前記そり支持フレ
ーム１９，２０の既設管１に面する側にはそれぞれガイ
ドローラ３０，３１，３２（前後方向に複数個設けられ
ている。）が配されており、掘削機本体１２の前進時に
それらガイドローラ３０，３１，３２が既設管１の外周
面に接触して自由回転し、これによって掘削機本体１２
が既設管１に沿ってスムーズに移動できるようにされて
いる。なお、図６（ｂ）において、符号３３にて示され
るのは、カッタ２２，２３および油圧シリンダ２１，２
７に油圧ショベル５Ａ側から油圧動力を供給する油圧ホ
ースである。

【００３１】このような構成において、前記管下掘削機
１１を用いた管下掘削に際しては、図８に示されるよう
に、まず油圧ショベル５Ａのアーム５ａの先端にフック
３４を取り付け、このフック３４にワイヤロープ３５を
介して管下掘削機１１を吊り下げ、各油圧シリンダ２
１，２７を収縮させた状態、言い換えればカッタ２２，
２３およびそり２８，２９を広げた状態で、既設管１の
上方からその既設管１上に降ろす。なお、予め管下掘削
機１１をセットする部分の管下部の土砂は排除されてい
る。次いで、既設管１の上面にガイドローラ２４，３０
が接する位置に達すると、フック３４を外して、油圧シ
ョベル５Ａのアーム５ａと掘削機本体１２とをワイヤロ
ープ１０にて連結する。この後、油圧シリンダ２１，２
７を伸張させて、カッタ２２，２３およびそり２８，２
９をそれぞれ相互に接近させることによりカッタ２２，
２３およびそり２８，２９を所定位置にセットする。こ
の状態でカッタ２２，２３を回転させることにより、既
設管１の下方の土（下層土）を掘削するとともに、油圧
ショベル５Ａを走行させて掘削機本体１２を牽引してい
く。こうして、管下掘削機１１側に動力源を設けずに、
既設管１の外表面に傷を付けることなく管下掘削を行う
ことができる。なお、この管下掘削により掘削された土
（下層土）は、前記第２，３工程と同様、下層土スペー
ス４ｂに盛土される。

【００３２】（５）第５工程：テープ除去、管肌洗浄お
よび（６）第６工程：再テーピングこのテープ除去、管肌洗浄および再テーピングは、第４
工程において管下掘削が完了した後方部位において、そ
の作業部位の前後位置にて既設管１をクローラ式クレー
ン３６，３６（図９参照）により吊持した状態で、専用
の洗浄装置３７およびテーピング装置３８（図１参照）
を用いて行われる。なお、これら洗浄装置３７およびテ
ーピング装置３８の詳細構造についてはその説明を省略
する。

【００３３】（７）第７工程：下層土埋め戻し（図１
０）この下層土埋め戻しは、前記第６工程における再テーピ
ングが完了した後方部位において、補修後の既設管１に
対して下層土スペース４ｂにある盛土を埋め戻すもので
ある。この埋め戻しは、第１工程にて用いられたのと同
様の通常タイプの油圧ショベル５Ｂを、既設管１の右方
に設けられた重機等の進行スペース３にその履帯が既設
管１と略平行になるように設置し、上部旋回体を進行方
向に対して左旋回方向に略９０°旋回させた状態で走行
させつつ、前記盛土を手前側に引き寄せるようにして行
われる。

【００３４】（８）第８工程：管下土締め固め（図１
１）この管下土締め固めは、前記第７工程における下層土埋
め戻しが完了した後方部位において、埋め戻された下層
土を油圧ショベル５Ｃのアーム５ａ先端に取り付けられ
た締め固め機（締め固め装置）３９により締め固めるも
のである。ここで、前記油圧ショベル５Ｃは、既設管１
の右方に設けられた重機等の進行スペース３にその履帯
が既設管１と略平行になるように設置され、上部旋回体
を進行方向に対して左旋回方向に略９０°旋回させた状
態で走行される。図１２にその詳細構造が示されている
ように、前記締め固め機３９は、油圧ショベル５Ｃのア
ーム５ａ先端部に回転機構４０を介して取り付けられる
門型フレーム４１と、この門型フレーム４１の下部に取
り付けられる一対の振動コンパクタ４２，４３を備えて
いる。また、前記門型フレーム４１の内側には半円筒状
のガイドプロテクタ４４がゴム等の緩衝材４５を介して
取り付けられており、これによって当該締め固め機３９
を既設管１に向けて降ろす際、あるいは締め固め作業中
に門型フレーム４１等が既設管１に接当してその既設管
１が損傷するのを防ぐようにされている。なお、前記締
め固め機３９に対する油圧動力は、油圧ショベル５Ｃの
本体側から油圧ホース４６を介して供給される。

【００３５】このように本実施形態の締め固め機３９に
よれば、オペレータからの視界性が良く、正確な作業を
行うことができる。また、締め固め機構として振動式が
採用されているので、埋め戻された下層土を確実に締め
固めて元の状態に戻すことができる。しかもガイドプロ
テクタ４４が設けられているので、万一オペレータにミ
スが生じても交換後のテープに傷がつくのを確実に防止
することができる。

【００３６】（９）第９工程：表土埋め戻しこの表土埋め戻しは、前記第８工程における管下土締め
固めが完了した後方部位において、締め固められた下層
土の上方にブルドーザ４７を用いて表土スペース４ａに
ある盛土を埋め戻すものである。こうして、土質の異な
る表土と下層土とを掘削前の元の状態に確実に戻すこと
ができる。なお、本実施形態では、表土の埋め戻し作業
を行うのに、ブルドーザ４７を用いるものとしたが、勿
論、この埋め戻し作業にも油圧ショベルを用いることが
できる。

【００３７】本実施形態の埋設管補修工法によれば、既
設管１の周囲の土の掘削作業および既設管補修後の埋め
戻し作業が主として油圧ショベルを用いて行われるの
で、仮に１台の油圧ショベルが故障したとしても、他の
油圧ショベルを用いてカバーすることができ、またオペ
レータも共有することができ、さらに補給部品も共通に
使用することができる。したがって、補修システム全体
としての信頼性および確実性を高めることができるとい
う優れた効果を奏するものである。

【００３８】また、本実施形態によれば、油圧ショベル
や資材運搬車両等の重機が走行するために既設管１の右
側の進行スペース３が空けられているので、それら重機
等による作業が盛土によって邪魔されることがない。ま
た、掘削された土が表土（肥沃土）と下層土とに分離さ
れて掘削、盛土され、また埋め戻しされるので、既設管
１の補修作業後において地表面を確実に元の状態に復元
させることができる。しかも、掘削するのが困難な既設
管１の下方の土も、既設管１を損傷させることなく確実
に掘削することができ、また確実に埋め戻すことができ
る。

【００３９】本実施形態においては、管下掘削機１１と
して、既設管１右側の進行スペース３に設置するタイプ
の油圧ショベルにより牽引するものを説明したが、図１
３に示されるように左右の履帯間隔の広い広ゲージタイ
プの油圧ショベル５Ｄを用い、この油圧ショベル５Ｄに
よって牽引するようにしても良い。このようにすれば、
油圧ショベル５Ｄの中央部に管下掘削機１１を配するこ
とができるので、この管下掘削機１１の牽引をより安定
して行うことができる。

【００４０】また、本実施形態では、管下掘削機１１を
駆動するための動力を油圧ショベル５Ａから供給するも
のについて説明したが、この油圧ショベル５Ａは管下掘
削機１１の牽引のみを行い、掘削のための駆動力はその
管下掘削機自体が保有するようにしても良い。また、自
走能力を備えた管下掘削機を用いることも可能である。

【００４１】図１４（ａ）（ｂ）および図１５（ａ）
（ｂ）には、前記管下掘削機を油圧シリンダにより推進
させるようにした更に他の実施形態が示されている。

【００４２】本実施形態の管下掘削機１１Ａは、既設管
１上に載置される前部フレーム６０および後部フレーム
６１と、前部フレーム６０に水平向きに固定されるとと
もに、後部フレーム６１を摺動自在に案内する２本のガ
イドパイプ６２，６３と、前部フレーム６０と後部フレ
ーム６１とを連結する２本の推進用油圧シリンダ６４，
６５を備えて構成されている。前部フレーム６０の左右
には、ピン６６，６７によってカッタ支持フレーム６
８，６９がそれぞれ回動可能に取り付けられている。こ
れらカッタ支持フレーム６８，６９は、上端部が油圧シ
リンダ７０にて相互に連結され、この油圧シリンダ７０
の伸縮によりピン６６，６７周りに回動されるようにな
っている。また、各カッタ支持フレーム６８，６９の下
端部には油圧駆動式のカッタ７１，７２が互いに対向す
るように取着されている。また、カッタ支持フレーム６
８，６９の既設管１に面する側にはそれぞれガイドロー
ラ７３，７４（７３は図示せず）が配されている。一
方、後部フレーム６１の左右には、ピン７５，７６によ
って管挟み込みフレーム７７，７８がそれぞれ回動可能
に取り付けられ、各管挟み込みフレーム７７，７８の下
端部にはピンによって把持部７９，８０が回動可能に取
り付けられている。また、これら管挟み込みフレーム７
７，７８の各上端部間は油圧シリンダ８１にて連結さ
れ、この油圧シリンダ８１の伸縮により各把持部７９，
８０が既設管１に対して接離できるようにされている。

【００４３】この管下掘削機１１Ａはワイヤロープ８２
によって油圧ショベル５Ｇの作業機先端と結合されると
ともに、油圧ショベル５Ｇ側から油圧動力を供給する油
圧ホース８３によって繋がれている。

【００４４】このような構成において、この管下掘削機
１１Ａを用いた管下掘削に際しては、油圧ショベル５Ｇ
のアーム５ａの先端にフック３４を取り付け、このフッ
ク３４にワイヤロープ８２を介して管下掘削機１１Ａを
吊り下げ、各油圧シリンダ７０，８１を収縮させた状
態、言い換えればカッタ７１，７２および把持部７９，
８０を広げた状態で、既設管１の上方からその既設管１
上に降ろす。なお、予め管下掘削機１１Ａをセットする
部分の管下部の土砂は排除されている。次いで、既設管
１の上面に載せられた後、油圧シリンダ７０，８１を伸
張させて、カッタ７１，７２および把持部７９，８０を
それぞれ相互に接近させることによりカッタ７１，７２
および把持部７９，８０を所定位置にセットする。この
状態でカッタ７１，７２を回転させることにより、既設
管１の下方の土（下層土）を掘削するとともに、推進用
油圧シリンダ６４，６５を伸張させて掘削作業が行われ
ていく。このとき、前部フレーム６０は左右のガイドパ
イプ６２，６３に沿って案内されて既設管１に対して回
転することなく推進されていく。

【００４５】推進用油圧シリンダ６４，６５が伸びきっ
て１ストローク分の推進が終わると、油圧シリンダ８１
を収縮させて既設管１を把持していた把持部７９，８０
をフリーにし、この状態で推進用油圧シリンダ６４，６
５を収縮させることで後部フレーム６１を前部フレーム
６０側に引き寄せる。このとき、前部フレーム６０側は
油圧により固定されており、またその重量も後部フレー
ム６１側の重量より大きいので、前部フレーム６０側が
動くことはない。次に、後部フレーム６１を引き寄せた
状態で、再度油圧シリンダ８１を伸長させて後部フレー
ム６１側を既設管１に固定する。こうして、再度カッタ
７１，７２を回転させるとともに、推進用油圧シリンダ
６４，６５を伸張させて掘削作業を行う。なお、この掘
削作業中ワイヤロープ８２は緩めておくことにより作業
が妨げられることはない。また、油圧ショベル５Ｇは掘
削作業の進展に合わせて移動させていく。

【００４６】図１６、図１７には、図１４、図１５に示
される実施形態の変形例が示されている。この変形例に
おいては、前記実施形態におけるガイドパイプ６２，６
３に代えて、リンク８４，８５；８６，８７を用いたも
のである。これ以外の構成については先の実施形態と基
本的に異なるところがない。したがって、先の実施形態
と共通する部分には図に同一符号を付すに留めてその詳
細な説明を省略することとする。

【００４７】本変形例において、前側のリンク８４，８
５の前端部は前部フレーム６０にピン結合され、後側の
リンク８６，８７の後端部は後部フレーム６１にピン結
合され、さらにリンク８４，８６およびリンク８５，８
７は相互にピン８８，８９にて結合されている。このよ
うな構成によっても、リンク８４，８６間およびリンク
８５，８７間が折れ曲がることで、前部フレーム６０に
対して後部フレーム６１が引き寄せられ、これら前部フ
レーム６０と後部フレーム６１の既設管１に対する相対
回転が阻止され、これら各フレーム６０，６１の推進方
向への移動をガイドすることができる。

【００４８】一方、前記実施形態においては、締め固め
機３９として、既設管１右側の進行スペース３に設置す
るタイプの油圧ショベルに装着するものを説明したが、
図１８に示されるように左右の履帯間隔の広い広ゲージ
タイプの油圧ショベル５Ｅに装着するようにしても良
い。このようにすれば、図１３に示されるような管下掘
削機１１と同様の配置になるので、締め固め作業をより
安定して行うことができる。

【００４９】また、この締め固め機としては、本実施形
態のような振動式のものに限らず、他のいろいろなタイ
プのものを用いることができる。図１９に示されるの
は、締め固め機の更に他の実施形態の正面図（ａ）、側
面図（ｂ）および平面図（ｃ）である。この例に示され
る締め固め機４８は、油圧ショベル５Ｆのアーム５ａ先
端部に回転機構４９を介して一対の転圧ローラ５０，５
１を回転可能に枢支するように構成されるとともに、半
円筒状のガイドプロテクタ５２をワイヤロープ５３によ
って牽引するように構成されたものである。このように
構成したものでは、転圧ローラ５０，５１の回転により
下層土を連続的に締め固めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る埋設管補修
工法の全体概要を説明する平面図である。

【図２】図２は、第１工程（表土剥ぎ工程）を説明する
背面図（ａ）、平面図（ｂ）および側面図（ｃ）であ
る。

【図３】図３は、第２工程（右側側溝掘削工程）を説明
する背面図（ａ）、平面図（ｂ）および側面図（ｃ）で
ある。

【図４】図４は、第３工程（左側側溝掘削工程）を説明
する背面図（ａ）、平面図（ｂ）および側面図（ｃ）で
ある。

【図５】図５は、第４工程（管下掘削工程）を説明する
背面図（ａ）、平面図（ｂ）および側面図（ｃ）であ
る。

【図６】図６は、管下掘削機の平面図（ａ）および側面
図（ｂ）である。

【図７】図７は、管下掘削機の正面図である。

【図８】図８は、管下掘削機の背面図である。

【図９】図９は、クローラ式クレーンによる既設管の吊
持状態を説明する背面図（ａ）、平面図（ｂ）および側
面図（ｃ）である。

【図１０】図１０は、第７工程（下層土埋め戻し工程）
を説明する背面図（ａ）、平面図（ｂ）および側面図
（ｃ）である。

【図１１】図１１は、第８工程（管下土締め固め工程）
を説明する背面図（ａ）、平面図（ｂ）および側面図
（ｃ）である。

【図１２】図１２は、締め固め機の詳細構造図である。

【図１３】図１３は、管下掘削機の他の実施形態を示す
背面図（ａ）および平面図（ｂ）である。

【図１４】図１４は、管下掘削機の更に他の実施形態を
示す平面図（ａ）および側面図（ｂ）である。

【図１５】図１５（ａ）は、図１４（ｂ）のＦ矢視図
（ａ）およびＧ−Ｇ断面図（ｂ）である。

【図１６】図１６は、図１４、図１５の変形例を示す図
であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はシリンダ収縮状態
で示す側面図、（ｃ）は（ｂ）のＨ−Ｈ断面図である。

【図１７】図１７は、図１４、図１５の変形例を示す図
であって、（ａ）はシリンダ伸張状態で示す側面図、
（ｂ）は図１６（ｂ）のＩ−Ｉ断面図である。

【図１８】図１８は、締め固め機の他の実施形態を示す
背面図である。

【図１９】図１９は、締め固め機の更に他の実施形態を
示す背面図（ａ）、側面図（ｂ）および平面図（ｃ）で
ある。

【符号の説明】１既設管２地表３進行スペース４盛土スペース４ａ表土スペース４ｂ下層土スペース５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，８，
８Ａ油圧ショベル６浅溝７，９側溝１０，３５，５３，８２ワイヤロープ１１，１１Ａ管下掘削機２１，２７，７０，８１油圧シリンダ２２，２３，７１，７２カッタ２４，２５，２６，３０，３１，３２ガイドローラ２８，２９そり３３，４６油圧ホース３６クローラ式クレーン３７洗浄装置３８テーピング装置３９，４８締め固め機４０，４９回転機構４２，４３振動コンパクタ４４，５２ガイドプロテクタ４７ブルドーザ５０，５１転圧ローラ６０前部フレーム６１後部フレーム６２，６３ガイドパイプ６４，６５推進用油圧シリンダ７７，７８管挟み込みフレーム７９，８０把持部８４，８５，８６，８７リンク８８，８９ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｅ０２Ｆ 3/32 Ｅ０２Ｆ 3/32 Ｂ (72)発明者木元健蔵大阪府枚方市上野３丁目１−１株式会社小松製作所大阪工場内 (72)発明者田中潤成大阪府枚方市上野３丁目１−１株式会社小松製作所大阪工場内Ｆターム(参考） 2D012 AA02 DA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地表近くの地中に埋設された既設管を補
修する埋設管補修工法であって、前記既設管の周囲の土を掘削する掘削工程が、油圧ショ
ベルを用いて前記既設管の上方の土を剥ぎ取る第１掘削
工程と、油圧ショベルを用いて前記既設管の側方の土を
掘削する第２掘削工程と、油圧ショベルを用いて前記既
設管の下方の土を掘削する第３掘削工程よりなることを
特徴とする埋設管補修工法。
【請求項２】前記第３掘削工程は、前記油圧ショベル
の駆動源にて駆動されるか、もしくは油圧ショベルにて
牽引されるカッタビット式の掘削装置を用いて行われる
請求項１に記載の埋設管補修工法。
【請求項３】地表近くの地中に埋設された既設管を補
修する埋設管補修工法であって、前記既設管の周囲の土を掘削し、既設管の補修を行った
後にその周囲に土を埋め戻す埋め戻し工程が、油圧ショ
ベルを用いて前記既設管の側方および下方に土を埋め戻
す第１埋め戻し工程と、この第１埋め戻し工程にて埋め
戻された土を油圧ショベルを用いて締め固める締め固め
工程と、前記既設管の上方に土を埋め戻す第２埋め戻し
工程よりなることを特徴とする埋設管補修工法。
【請求項４】前記締め固め工程は、油圧ショベルのア
ーム先端に締め固め装置を取着し、油圧ショベルを移動
させながら締め固め動作が行われる請求項３に記載の埋
設管補修工法。
【請求項５】地表近くの地中に埋設された既設管を補
修する埋設管補修工法であって、前記既設管の周囲の土を掘削する掘削工程と、この掘削
工程の後に、既設管の周囲に巻かれたテープを除去して
管肌を洗浄した後、新しいテープを巻きつける既設管補
修工程と、この既設管補修工程の後に、既設管の周囲に
土を埋め戻す埋め戻し工程よりなり、前記掘削工程が、油圧ショベルを用いて前記既設管の上
方の土を剥ぎ取る第１掘削工程と、油圧ショベルを用い
て前記既設管の側方の土を掘削する第２掘削工程と、油
圧ショベルを用いて前記既設管の下方の土を掘削する第
３掘削工程とを備え、前記埋め戻し工程が、油圧ショベルを用いて前記既設管
の側方および下方に土を埋め戻す第１埋め戻し工程と、
この第１埋め戻し工程にて埋め戻された土を油圧ショベ
ルを用いて締め固める締め固め工程と、この締め固め工
程の後に前記既設管の上方に土を埋め戻す第２埋め戻し
工程とを備えることを特徴とする埋設管補修工法。