JP2003056283A - 老朽管の更新機 - Google Patents

老朽管の更新機

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JP2003056283A
JP2003056283A JP2001285916A JP2001285916A JP2003056283A JP 2003056283 A JP2003056283 A JP 2003056283A JP 2001285916 A JP2001285916 A JP 2001285916A JP 2001285916 A JP2001285916 A JP 2001285916A JP 2003056283 A JP2003056283 A JP 2003056283A
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Toshiyasu Akiba
利康 秋葉
Mamoru Hamano
衛 濱野
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Sanwa Kizai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 開削することなく、また既設埋設管を破砕せ
ず回収を可能とし、又長距離推進を可能とし、更に水位
の高い滞水層でも問題なく施工可能とする工法と更新機
を提供することにある。 【解決手段】 更新を要する既設埋設管1の始端位置に
発進坑3を、同終端位置に到達坑4を掘削し、前記発進
坑3内に設置した駆動推進装置6,6fにより既設埋設
管1の管端外周に接触してシールド管5及び仮設管2を
推進することにおいて、多重スイベルを介し先端材、泥
漿材、エアー等を送り、シールド管5の所定部より吐出
させ、推進の長距離化を図り、滞水層にも適合させるピ
ンチ弁5cを備え、既設埋設管1を把持し運搬する機構
を介し、単位長毎に破砕せず仮設管2の内部を通し、前
記発進坑3内に移動させ、発進坑3外へ回収することに
より、既設埋設管1と仮設管2とを入れ替え、更に仮設
管2を常法により更新管9と置き換える2工程方式を特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は既設埋設管の更新方
法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】地中に埋設されて各種用途に供される埋
設管は、経年により老朽化が進み、適時に新たな埋設管
(更新管)と交換することが必要となる。また埋設管の
サイズアップの要求から既設埋設管を撤去し、新たなサ
イズの埋設管と置換することを要する場合がある。
【0003】上記いずれの場合も、従来は既設埋設管の
埋設個所の地盤を開削して既設埋設管を掘り出し、新た
な管を吊り込んで埋設する方法によるか、あるいは図4
に一例を示すように発進坑a内に設置された推進装置b
を用い、この推進装置bの駆動部cにスクリューオーガ
dを接続し、このスクリューオーガdの先端のヘッドe
のカッターにより既設埋設管fを順次破砕して行き、破
砕された破砕片gはスクリューオーガdに取り込んでそ
のスクリュー翼hによりケーシングi内を通じて発進坑
a側へ搬送し、この発進坑aから地上へ搬出するように
し、破砕した跡に新規の更新管jを押入埋設する方法に
よっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかるに上記開削によ
るものでは、既設埋設管の全長にわたって開削すること
を要するため、路面の交通障害を起こすと共に騒音や振
動が激しく、周辺環境に悪影響を及ぼす。
【0005】また既設埋設管の埋設位置が深いと、開削
時に土留めが必要となり、余分な工費が掛かるうえ、狭
い場所では民家まで地盤沈下が発生しやすいなどの問題
がある。
【0006】一方、前記推進工法によるものでは、上記
開削による問題点を解消することはできるが、スクリュ
ーオーガdのヘッドeにより既設埋設管fを破砕してそ
の破砕片gをスクリューオーガdとケーシングiとの間
の狭い搬送経路で詰まりが生じやすく、仮に搬送時に泥
水等を使用したとしても狭い搬送経路を搬送することに
なるので細かく破砕する必要性は避けられない。
【0007】また既設埋設管がヒューム管であると、鉄
筋が内在するので、これを破断するために特殊なカッタ
を別に用意する必要があるうえ、切断した鉄筋が詰まり
やすいなどの問題がある。
【0008】尚、本発明者らはこれらの問題解消策とし
て既に特願2001−201459にて走行型駆動装置
による方法を提案しているが、走行型保持装置の場合、
特に小口径管においては走行型駆動装置が管内径よる制
限から駆動力に限界があり、長距離推進に問題があっ
た。
【0009】この他、水位の高い滞水層での施工におい
て、先導管先端部より水が噴出し、作業が困難となる問
題があった。
【0010】そこで本発明は、開削することなく、また
既設埋設管の破砕片をスクリューオーガdにより後方へ
搬出することなく回収を可能とし、又長距離推進を可能
とし、更に水位の高い滞水層でも問題なく施工可能とす
ることを課題としてなされたものである。
【0011】
【課題を解決しようとする手段】上記課題を解決する手
段として本発明は更新を要する既設埋設管の始端位置に
発進坑を、同終端位置に到達坑を掘削し、既設埋設管の
内側を保持装置にて既設埋設管を把持し、前記発進坑内
に設置した推進装置に、既設埋設管の管端外周に接触し
て既設埋設管の単位長以上に推進した段階で、既設埋設
管を破砕せず単位長毎に仮設管の内部を通し前記発進坑
内に回収するとともに、仮設管を推進装置終端に継足す
ことにより既設埋設管を仮設管と入れ替え、その後仮設
管を更新管と入れ替えることを特徴とする更新方法及び
その装置にある。
【0012】また、推進機の多重スイベルから仮設管内
を通し水、掘削添加材、滑材、エアー、等を送りシール
ド管所定部より吐出又は作動させることを特徴とする更
新方法及びその装置にある。
【0013】更に、先導管先端部に滞水層用ピンチ弁を
備えていることを特徴とする更新方法及びその装置にあ
る。
【0014】こうしたことにより、保持装置にてまず始
端の既設埋設管と次の既設埋設管とに跨って内側を把持
固定して供廻りを防止と掘削安定化を図り、推進装置を
作動させ、既設埋設管の所定の単位長以上に推進した段
階で、始端の既設埋設管側へ保持装置を移動把持した
後、既設埋設管を破砕せず単位長毎に仮設管の内部を通
し発進坑へ牽引回収し、この発進坑内から地上へ回収す
る。
【0015】従って既設埋設管は破砕されることなく回
収されるので、これによる詰まり等の事態を招くことが
ない。
【0016】また駆動装置を発進立坑内に設置すること
で走行型駆動装置における管内径よる制限問題もなく回
転トルク及び推進力を十分とることができ、推進機の多
重スイベルから仮設管内の配管を通して水、堀削添加
材、滑材、等を送り先導管所定部より吐出させることに
より、掘削作業性をアップさせるとともに仮設管及び更
新管の埋設地盤に対する摩擦係数を下げ得る(更新管に
入れ替え時にも効力が残存している)ので、長距離施工
が可能となる。
【0017】加えて多重スイベルを介した一つからのエ
アー圧力操作にてピンチ弁の開度調整を行うことによ
り、シールド管からの水噴出量が制限でき、滞水層でも
作業問題が起こらない。
【0018】尚、仮設管を上述の方法で埋設しその後更
新管と置き換える2工程方式を取ることになるので、既
設埋設管路の精度が悪い場合でもその際管路の修正がで
き施工精度を確保できることとなる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施の形
態を参照して説明する。
【0020】図1は本発明を実施するに用いる既設埋設
管更新装置の一実施形態を示すもので、更新を必要とす
る既設埋設管1の始端位置に地上から発進坑3が掘削さ
れるとともに、既設埋設管1の終端位置に地上から到達
坑4が掘削され、前記発進坑3内には推進装置6が設置
されている。
【0021】この推進装置6は、発進坑3の底部に設置
されたベース6b上に推進装置本体6aが既設埋設管1
の埋設方向に向け進退移動自在に載装され、この推進装
置本体6aには発進坑3の壁部3a固設の反力受け6c
にピストンロッド6eの先端が当接された油圧シリンダ
6dが搭載されており、この油圧シリンダ6dに油圧を
供給してピストンロッド6eを伸長作動させることによ
り推進装置本体6aが図において左方へ所定の距離にわ
たって前進するようになされている。
【0022】また、既設埋設管路の掘削は既設埋設管1
の後方側外周地盤を掘削し、且つ後方側で既設埋設管1
よりも大径の仮設管2を施工するよう、シールド管5の
先端にカッター5aを備え、後端に仮設管2の接合部を
有し、カッター5aに駆動装置6fから仮設管2経由駆
動力(回転力)を与えるようになされている。
【0023】ところで保持装置7は既設埋設管1の長手
方向に移動自在であり、把持固定用油圧シリンダ7bと
把持固定用ピストンロッド7cにより油圧にて把持固定
アーム7aを作動させ既設埋設管1と次の既設埋設管1
とに跨って把持固定することにより共廻り防止と掘削安
定化を図り、その後単位長分の推進が行われた段階で、
掘削済既設埋設管1内へ保持装置7を移動把持させ掘削
済既設埋設管1の発進坑3への運搬が後述のウインチ操
作で行われる。
【0024】発進坑3内に設置されたウインチ8aと到
達坑4に設置されたウインチ8bとのワイヤーが保持装
置7の両端に繋がっており、ウインチ8aとウインチ8
bとを操作することにより保持装置7を既設埋設管1の
長手方向に自在に動かすことができる。
【0025】この操作により掘削済既設埋設管1を発進
坑3内に運搬し、発進坑3外に設置された別のクレーン
等で発進坑3内より既設埋設管1を取出し回収する。
【0026】尚、多重スイベル6gを介し仮設管2内の
配管2aを通し泥漿材を送達し、シールド管5外周の泥
漿材吐出口5dから滑材の如き泥漿材を吐出させ仮設管
と埋設地盤の摩擦係数を減少させ、推進力の維持に努め
ることにより、推進距離の延長を図る。
【0027】上述と同じ方法で水、掘削添加材吐出口5
bから水や掘削添加剤にような先端材を吐出させ掘削力
低下を防ぎ、施工をスムースに行えるようにする。
【0028】この他、シールド管5先端部にはピンチ弁
5cが取付けられており、シールド管5先端からの噴出
水量をコントロールできるので滞水層での作業にも問題
がなく行える。
【0029】またシールド管5に内巻羽根5eが取付け
られており、これにより掘削土砂がスムースに仮設管2
内へ送り込まれ排土される。
【0030】次に、上記実施の形態の作用を、図2を参
照して説明する。
【0031】まず初期発進として、既設埋設管1内に保
持装置をまた、発進坑3内の推進装置6にシールド管5
をセットし、保持装置7の把持固定アーム7aを既設埋
設管1′と次の既設埋設管1,1′とに跨って既設埋設
管1,1′の内側を把持固定する(図2(A)示)。
【0032】次にシールド管5を駆動装置6fにて回転
させながら推進機本体6aを前進させ、既設埋設管1の
単位長より1本プラスα分長く押し込み、その後推進機
本体6aを初期位置に戻す。保持装置7は把持固定状態
から一旦開放し、ウインチ8aの操作により保持装置7
を発進坑3入り口付近まで移動し、ウインチ8aのワイ
ヤーを保持装置7から外し、これから埋設する仮設管2
の内側を通して再び保持装置7に取付け、もう一つ先の
既設管1に跨るようウインチ8bにて移動し把持固定す
るとともに、仮設管2をシールド管5後端に接続する
(図2(B)示)。
【0033】次いでシールド管5と仮設管2とを駆動装
置6fにて回転させながら推進機本体6aを前進させ、
既設埋設管1の単位長分押し込む(図2(C)示)。
【0034】この後、推進機本体6aを初期位置に戻
し、保持装置7を把持固定状態から一旦開放し、ウイン
チ操作により既設埋設管1′側に移動把持固定し、この
既設埋設管1′をウインチ8aにより発進立坑3内に牽
引し、ウインチ8aのワイヤーを保持装置から外し、既
設埋設管1′を発進坑3外に設置された別のクレーン等
で発進坑3外へ取出し回収する(図3(D)示)。
【0035】そして先ほど外したウインチ8aのワイヤ
ーを新たにセットした仮設管2の内側を通し保持装置7
に接続するとともに、シールド管5の後方に継足す。そ
して、保持装置7を前回より1本分前方の既設埋設管1
と跨る場所までウインチ8bにて移動させ、把持固定す
る。
【0036】その後、水、掘削添加材、滑材等を所定量
先端材吐出口5b及び泥漿材吐出口5dから夫々吐出さ
せながら、推進機本体6aを前進させ、既設埋設管1の
単位長より1本分長く押し込み、既設埋設管1の回収と
仮設管2の推進を繰返し実施し、既設埋設管1の更新が
終了した段階で、シールド管5は到達坑4より、保持装
置7は発進坑3または到達坑4より回収する(図3
(E)示)。
【0037】続いて、一般的2工程方式と同様に測量、
修正しながら更新管9を推進し、押し出される仮設管2
を到達坑4より回収する手順(図3(F)示)を繰り返
し、仮設管2を全て更新管9に置き換え、管の更新が完
了する。
【0038】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、次のような効果を奏する事ができる。
【0039】既設埋設管の回収は仮設管の内部から行
うことにより、従来工法のように微細に粉砕する必要が
無い。このため作業効率がよい。
【0040】鉄筋を内蔵する既設埋設管であっても鉄
筋を破砕することが無く、回収後の処理が簡単である。
(リサイクルし易い)
【0041】更新管のサイズアップが簡単にでき、更
新時の処理量増加に対応できる。
【0042】仮設管を使用の2工程方式なので更新管
内部傷防止と既設埋設管の埋設精度が悪い場合でも修正
装置により正確な精度が確保できる。
【0043】発進坑内に推進駆動装置を設置すること
により推進力及び回転トルクが大きく取れ、更に多重ス
イベルと通して水、掘削添加材、滑材等を吐出させるこ
とにより長距離施工が可能となる。
【0044】保持装置が簡単な構造であるため故障す
る部分が少なくまた安価である。
【0045】ピンチ弁を取り付けることにより、シー
ルド管先端からの噴出水量をコントロールできるので滞
水層での作業にも問題がない。
【0046】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における既設埋設管更新装置の一実施形
態を示す断面図。
【図2】(A)〜(C)は本発明の作業工程を示す説明
図。
【図3】(D)〜(F)は本発明の作業工程を示す説明
図。
【図4】従来の技術を示す断面図。
【符号の説明】
1、1′ 既設管 2 仮設管 3 発進坑 4 到達坑 5 シールド管 5b 先端材吐出口 5c ピンチ弁 5d 泥漿材吐出口 6 推進装置 6a 推進機本体 6f 駆動装置 6g 多重スイベル装置 7 保持装置 8a 発進坑側ウインチ 8b 到達坑側ウインチ 9 更新管

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】更新を要する既設埋設管の始端位置に発進
    坑を、同終端位置に到達坑を掘削し、前記発進坑内に設
    置した推進装置に、既設埋設管の管端外周に接触して推
    進し、既設埋設管の単位長以上に推進した段階で、既設
    埋設管を破砕せず単位長毎に仮設管の内部を通し前記発
    進坑内に回収するとともに、仮設管を推進装置終端に継
    足すことにより既設埋設管を仮設管と入れ替え、その後
    仮設管を更新管と入れ替えることを特徴とする既設埋設
    管の更新方法。
  2. 【請求項2】更新を要する既設埋設管の始端位置に発進
    坑を、同終端位置に到達坑を掘削し、前記発進坑内に設
    置した推進装置に、既設埋設管の管端外周に接触して推
    進し、既設埋設管の単位長以上に推進した段階で、既設
    埋設管を破砕せず単位長毎に仮設管の内部を通し前記発
    進坑内に回収するとともに、仮設管を推進装置終端に継
    足すことにより既設埋設管を仮設管と入れ替え、その後
    仮設管を更新管と入れ替えることを特徴とする既設埋設
    管の更新装置。
  3. 【請求項3】前記既設埋設管の後端外周所要範囲に外嵌
    され仮設管押入埋設時の先導管となるシールド管を備え
    ていることを特徴とする請求項2記載の既設埋設管の更
    新装置。
  4. 【請求項4】前記既設埋設管の内側を保持装置にて把持
    固定又は把持固定し運搬すること特徴とする請求項2又
    は3記載の既設埋設管の更新装置。
  5. 【請求項5】推進機の多重スイベルから前記仮設管内を
    通し水、堀削添加材、滑材、エアー、等を送りシールド
    管所定部よりこれらを吐出又は通圧させることを特徴と
    する請求項2、3又は4記載の更新装置。
  6. 【請求項6】前記シールド管部に滞水層用ピンチ弁を備
    えていることを特徴とする請求項2、3、4又は5記載
    の既設埋設管の更新装置。
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