JP2003314194A - 管内面切り込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内面セメントライニングされた管を管内面切
り込み装置で切断する場合、ダイヤモンドカッターの磨
耗を極力少なくすることを課題とする。 【解決手段】既設埋設管１に内面から径方向外方へ向け
てカッター７を切り込ませ、軸方向へ進ませることによ
り管１を縦割り状態に分割し、次いで拡径治具８を強制
的に挿入することにより埋設管１を径方向へ拡径させ、
その後、更新管９を挿入していく埋設管更新工法におい
て、埋設管１を内面から径方向外面へ向けて切り込むカ
ッター装置６に先行して、前記埋設管内面に設けられた
ライニング層１０の破壊治具１１を先行配置してなるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管内面切り込み装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】老朽化した埋設管を更新する場合の施工
方法として、図９に示すように、更新すべき埋設管１の
管路両端部２、３に立坑４、５を掘削し、一方の立坑４
から埋設管１内へカッター装置６を挿入し、カッター装
置６に設けられたカッター７を埋設管１に対して管内か
ら外径方向へ切込ませて他方の立坑５へ移動させること
により、老朽化した埋設管１をいわば複数の縦割りの状
態に切断し、次いで切断した管路１内にコーン状の拡径
破壊ヘッド８を強制的に挿通し、このようにして拡径し
た老朽埋設管１内に前記埋設管１と同径ないしはそれ以
上の外径の新規更新管９を、老朽埋設管１を掘り出すこ
となく敷設していく工法が知られている（例えば特願２
００１−１４０７９５号）。なお、図中３３は新規更新
管９を押しこむ油圧ジャッキ、３４はその油圧コントロ
ーラを示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記工法の
対象となる埋設管１が、内面セメントライニングの施さ
れた鋳鉄管やダクタイル鋳鉄管である場合がある。

【０００４】一般に管のカッターとしては、ダイヤモン
ドカッターなどが使用される場合が多いが、上記のよう
な鋳鉄管などに施される内面セメントライニングは砂や
砂利などの骨材が含まれるので、ダイヤモンドカッター
の磨耗が早く、長距離の施工が困難となり、その結果立
坑の設置間隔が短くなり、大幅なコスト増加となる問題
がある。

【０００５】この発明は、上記問題を解消し内面セメン
トライニングされた管を軸方向へ切断していく場合、金
属部分に切り込みを入れるためのダイヤモンドカッター
の磨耗を極力少なくし、もって一回の切断での施工距離
を長くすることを課題としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に記載する発明は、既設埋設管に内面から径
方向外方へ向けてカッターを切り込ませ、軸方向へ進ま
せることにより管を縦割り状態に分割し、次いで拡径治
具を強制的に挿入することにより前記埋設管を径方向へ
拡径させ、その後、更新管を挿入していく埋設管更新工
法において、前記埋設管を内面から径方向外面へ向けて
切り込むカッター装置に先行して、前記埋設管内面に設
けられたライニング層の破壊治具を先行配置してなるこ
とを特徴とするものである。

【０００７】従って、この発明に係る管内面切り込み装
置によれば、ダイヤモンドカッターで切り込まれる管内
面のセメントライニングが、先行する破砕治具により破
砕されているので、後から進行してくるカッター装置の
ダイヤモンドカッターの切り込む部分は、素地の金属部
分となり、それだけ磨耗の程度も軽減され、一回の切断
での施工距離を長くすることができ経済的な施工が可能
となるのである。

【０００８】請求項２の管内面切り込み装置は、請求項
１におけるライニング層の破壊治具が、径方向へ張り出
す翼部を有し、設既埋設管の内部を通すことによって前
記埋設管内面に設けられたライニング層を前記翼部で押
圧破砕可能な破砕ヘッドであるものである。

【０００９】この発明の破壊治具は、翼部でセメントラ
イニングを破壊するようにされているので使用に際し
て、ただ管内を引き通すだけで良いので、取り扱いが簡
単となる。

【００１０】請求項３の管内面切り込み装置は、請求項
１におけるライニング層の破壊治具が、既埋設管に切り
込ませるカッターとは別の、内面セメントライニング用
カッターを有するカッター装置であるものである。

【００１１】この場合の管内面切り込み装置は、破壊治
具としてのカッターが、セメントライニング用のカッタ
ーとして専用のものを使用するため、金属管用として使
用するダイヤモンドカッターの負担を軽減でき、その分
耐用寿命を長くすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次にこの発明の実施の形態である
管内面切り込み装置を説明する。 [実施の形態１]図１は、この発明の実施の形態１である
管内面切り込み装置の側面図、図２は同図１のＡ−Ａ線
矢視要部正面図である。

【００１３】図１において、１１は破砕ヘッドを示し、
図２に示すように円筒状の胴体１２の外面に径方向十文
字状に翼部１３…１３が設けられ、先端側には環１５が
設けられ、牽引索１４が結止され。また、後端側にカッ
ター装置６を搭載した基枠１６が連結されている。

【００１４】上記の円筒状の胴体１２は、鋳鉄ないしは
硬質鋼製とされ、その外周に図３、図４に示すように軸
方向に沿って断面Ｔ字状をなす支持部材１８が固定さ
れ、この支持部材１８に基部１９の嵌合溝２０を嵌め合
わせて翼部１３…１３が取り付けられ、支持部材１８の
上縁と嵌合溝２０の内底との間に圧縮バネ２１が介挿さ
れ、翼部１３…１３を常時径方向外側へと付勢するよう
にされている。

【００１５】翼部１３…１３の先端縁は、それぞれ図２
に示すように断面形状が先端へ尖った形状とされ、この
部分がセメントライニング１０に応力を集中させて破砕
するようにされている。

【００１６】破砕ヘッド１１の後端側に位置するカッタ
ー装置６は、軸方向への投影視が十文字状となるよう
に、図５に示すように、４つのアーム２３…２３が基枠
１６から延出支持され、それぞれのアーム２３…２３は
図１に示したように老朽管１の管軸に直交する軸２４…
２４周囲に回動自在に支持されていると共に、先端に老
朽埋設管１の管軸に対して直交する軸２５ａ周囲に回転
駆動される回転刃２５…２５が軸支されている。なお、
破砕ヘッド１１の翼部１３…１３と回転刃２５…２５と
の周方向位置は同一となるようにされていることが望ま
しい。

【００１７】そして、それぞれの回転刃２５…２５が管
内面に圧接されるよう、それぞれのアーム２３…２３は
外側へばね２６…２６により回動付勢されている。回転
刃２５…２５の駆動装置２７…２７は図示例の場合、空
気タービンとされそれぞれのアーム２３…２３に沿わせ
て圧縮空気の供給エアホース２８が設けられている。

【００１８】そして、基枠１６の後端側に、切断した老
朽管１を強制的に拡径することによって破壊する拡径破
壊ヘッド２９が連結され、この拡径破壊ヘッド２９の後
端に図６に示すように、更新管としての新規管９が取り
付け可能とされ、拡径破壊された老朽管１内に新規管９
が挿通されていくようにされている。

【００１９】次に、この発明の管内面切り込み装置の作
動を説明する。図６は、この発明の管内面切り込み装置
により老朽埋設管１を拡径破壊し、その後に更新管９を
敷設していく状況を示した断面図であって、まず、到達
立坑５内に設けたウインチ３１から牽引索１４を引き出
し、これを老朽埋設管１内を通じて発進立坑４側へ引き
通し、発進立坑４内に配置した破砕ヘッド１１の環１５
に結止し、破砕ヘッド１１、カッター装置６、拡径破壊
ヘッド８の順で連結し、到達立坑５内のウインチ３１
を、制御盤３１ａで制御しつつ駆動して老朽埋設管１内
へと強制的に引きこんでいく。このとき、最初に挿入さ
れる破砕ヘッド１１の翼部１３…１３によりセメントラ
イニング１０は、強い局部圧縮力を受け、この力により
破壊されて老朽埋設管１内面から剥がれ落ちる。

【００２０】その後にカッター装置６のカッター７が老
朽埋設管１の内面に切り込んでいくが、表面のセメント
ライニング層１０が剥離除去されているので、カッター
７は直接管内面の金属素地に切り込んでいき、ダイヤモ
ンドカツターなどカッター７の損耗が少なくなり、カッ
ター７の交換頻度が減少し施工のコストダウンが図れ
る。

【００２１】上記のようにして切り進んだ後、老朽管の
拡径破壊ヘッド８が切断された埋設管１を径方向へ拡大
しながら推進されていき、そこに新規管９が油圧ジャッ
キ３３などで後押しされて挿通されていくのである。図
中３４は油圧コントローラを示し油圧ジャッキ３３を制
御する。

【００２２】従って、破砕ヘッド、カッター装置、拡径
破壊ヘッドの一連の管内面切り込み装置が到達立坑５へ
達すれば、更新管は敷設されるのである。 [実施の形態２]図７は、この発明の実施の形態２である
管内面切り込み装置の側面図、図８は同図７のＡ−Ａ線
矢視要部正面図である。

【００２３】図７において、３５は内面セメントライニ
ング用カッター装置を示し、図８に示すように胴体３６
の外面に径方向十文字状にアーム３７…３７が張り出し
て設けられ、基部は胴体３６の外面に軸支され、バネ４
０により径方向外側へと回動するように付勢されてい
る。先端には空気タービン３８を駆動源とする内面セメ
ントライニング用円板カッター刃３９が軸支されてい
る。

【００２４】この、内面セメントライニング用円板カッ
ター刃３９は、安価なものが使用される。また、内面セ
メントライニング用円板カッター刃３９は、管内面に切
り込まれるカッター７と周方向の同じ位置に設けられ、
両者は連結ロッド４１で相対回転しないようにリジット
に連結されている。

【００２５】なお、内面セメントライニング用カッター
装置３５の後方にリジットに連結されるカッター装置６
の構造は実施の形態１と同じであるので同一符号を付す
ことで詳細な説明は省略する。

【００２６】次に、この発明の管内面切り込み装置の作
動を説明する。図６に示した実施の形態１と同じよう
に、まず、到達立坑５内に設けたウインチ３１から牽引
索１４を引き出し、これを老朽埋設管１内を通じて発進
立坑４側へ引き通し、図７に示すように発進立坑４内に
配置した内面セメントライニング用カッター装置３５の
環１５に結止し、内面セメントライニング用カッター装
置３５、カッター装置６の順で連結し、到達立坑５内の
ウインチ３１を、制御盤３１ａで制御しつつ駆動して老
朽埋設管１内へと強制的に引きこんでいく。このとき、
先頭に挿入される内面セメントライニング用カッター装
置３５のカッター刃がセメントライニング１０に切り込
み、後続する金属管切断用のカッター刃７が切り進んで
くる部分のセメントライニングに刃の切り込み線を形成
する。

【００２７】従って、カッター装置６のカッター刃７が
切り込まれるときは、金属管素地に直接切り込まれてい
くので、セメントライニング層による損耗がなく、経済
的な使用が可能となる。

【００２８】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、老朽埋
設管を更新するため、カッターで老朽埋設管を切断し、
次いで拡径破壊していく場合に、内面セメントライニン
グ層の破壊治具を先行させるので、埋設管を切断するた
めのカッターがセメントライニング層に切り込むことが
なく、このためカッターの寿命が長くなり、一回の切断
施工距離が長距離され、従って、立坑間隔も長くでき、
施工コストが著しく低減化される効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１である管内面切り込み
装置の側面図である。

【図２】図１のＡ-Ａ線矢視正面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。

【図５】図１のＤ−Ｄ線矢視断面図である。

【図６】この発明の実施の形態１である管内面切り込み
装置の作動状態を示す側面図である。

【図７】この発明の実施の形態２である管内面切り込み
装置の側面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ線矢視正面図である。

【図９】従来例の側面図である。

【符号の説明】

１ 老朽埋設管 ４ 発進立坑 ５ 到達立坑 ６ カッター装置 ８ 拡径破壊ヘッド ９ 更新管 １０ セメントライニング １１ 破砕ヘッド １２ 胴体 １３ 翼部 １８ 支持部材 １９ 基部 ２０ 嵌合溝 ２１ 圧縮バネ ３７ アーム ３９ 円板カッター刃

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設埋設管に内面から径方向外方へ向け
   てカッターを切り込ませ、軸方向へ進ませることにより
   管を縦割り状態に分割し、次いで拡径治具を強制的に挿
   入することにより前記埋設管を径方向へ拡径させ、その
   後、更新管を挿入していく埋設管更新工法において、前
   記埋設管を内面から径方向外面へ向けて切り込むカッタ
   ー装置に先行して、前記埋設管内面に設けられたライニ
   ング層の破壊治具を先行配置してなることを特徴とする
   管内面切り込み装置。
2. 【請求項２】 請求項１におけるライニング層の破壊治
   具が、径方向へ張り出す翼部を有し、設既埋設管の内部
   を通すことによって前記埋設管内面に設けられたライニ
   ング層を前記翼部で押圧破砕可能な破砕ヘッドである管
   内面切り込み装置。
3. 【請求項３】 請求項１におけるライニング層の破壊治
   具が、既埋設管に切り込ませるカッターとは別の、内面
   セメントライニング用カッターを有するカッター装置で
   ある管内面切り込み装置。