JP2005076357A - Method for replacing buried pipe and cutter device for buried pipe replacement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管推進機を使用して既設の埋設管を破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替える埋設管の取替え方法及びその方法の実施に使用する埋設管取替え用のカッター装置に関する。 The present invention relates to a method for replacing a buried pipe in which a new buried pipe is buried and the buried pipe is replaced while destroying the existing buried pipe by using a pipe propulsion device, and a buried pipe replacing cutter used for carrying out the method. Relates to the device.
地下に埋設した下水管等の既設の埋設管が老朽化する等してこれを新しい埋設管に取り替える場合、従来は、既設の埋設管が埋設されている区域を地上から地下に向けて開削した後、既設の埋設管を新しい埋設管に取り替えて埋め戻す開削工法が多用されていた。こうした開削工法による埋設管の取替え方法は、都市部で交通渋滞をもたらすほか、地盤が緩みやすいという問題があった。 When replacing an existing buried pipe such as a sewer pipe buried underground with a new buried pipe, the area where the existing buried pipe is buried was cut from the ground to the underground. Later, an excavation method was used in which the existing buried pipe was replaced with a new buried pipe and backfilled. Such a method of exchanging buried pipes by the excavation method has a problem that the ground is easy to loosen in addition to causing traffic congestion in urban areas.
こうした問題を解消するため、既設の埋設管をカッターで軸方向に切断して周方向に複数分割することにより既設の埋設管を破壊しやすくした後、この既設の埋設管を管推進機における先導体のカッターヘッドにより破砕する等破壊して排出し、こうして形成された地下坑内に、新しい新設の埋設管を管推進機により推進して埋設する方法が最近提案されている。この種の埋設管の取替え方法及びその方法の実施に使用する装置は、特許文献1に開示されている。
To solve these problems, the existing buried pipe is cut in the axial direction with a cutter and divided into a plurality of parts in the circumferential direction to make it easier to destroy the existing buried pipe. Recently, a method has been proposed in which a new newly installed underground pipe is propelled by a pipe propulsion machine and buried in the underground mine thus formed by crushing it with a body cutter head.
この特許文献1に記載の技術について説明すると(特許文献1で使用している符号を括弧内に示して説明する。)、この従来の技術は、地中にすでに埋設された既設地中埋設管(8)(既設の埋設管)と同じ径の新設地中埋設管(9)(新設の埋設管)を既設地中埋設管(8)と同じ位置に埋設してこれを新設地中埋設管(9)と取り替えるようにしたものである。この従来の技術では、既設地中埋設管(8)を取り替える際、先導体としての掘削機(2)の前進に伴って既設地中埋設管(8)内を前進する止水体(4)や支持部材(10)と、この支持部材(10)に取り付けられ、既設地中埋設管(8)を周方向に4分割するように軸方向に切断するチェーンカッター(3)とを設けた装置を使用している。この装置は、具体的には、多数の掘削刃(2a)を環状に設けた掘削機(2)に、この環状の掘削刃(2a)の内側を貫通するように、前後に長い支持部材(10)の後端を取り付けて、この支持部材(10)の先端部に止水体(4)を取り付けるとともに、この止水体(4)の後方に位置するように、チェーンカッター(3)を支持部材(10)の円周方向4箇所に取り付けるようにしている。
When the technique described in
従来の技術は、こうした手段を採用しているので、掘削機(2)を推進装置で推進することにより、止水体(4)及び支持部材(10)を掘削機(2)と共に前進させながら、既設地中埋設管(8)をチェーンカッター(3)で軸方向に切断して、既設地中埋設管(8)を破壊しやする。しかる後、この既設地中埋設管(8)を掘削機(2)の掘削刃(2a)で破砕しながら新設地中埋設管(9)を掘削機(2)と共に推進して埋設することにより、既設の埋設管をこれと同径の新設地中埋設管(9)と取り替えることができる。このように、既設の埋設管を取り替えるときに使用して既設の埋設管を先導体のカッターで破壊しやすくするように前処理するためのチェーンカッター(3)や止水体(4)や支持部材(10)のような要素からなる装置を、この明細書では、埋設管取替え用のカッター装置と称する。
ところで、こうした埋設管取替え用のカッター装置は、その使用時に損傷しないように耐久性を十分にもたせることが必要である。しかしながら、地中では、予期せぬ事態が生じるため、カッター装置の損傷を完全に防ぐことは、困難である。また、長距離の区間にわたって埋設管を交換するときには、埋設管取替え用のカッター装置においてカッターが摩耗することは避けられない。こうした事態等の発生により埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときには、このカッター装置を回収して修理又は交換する必要があるが、従来の技術では、そのカッター装置の回収に多大の困難が伴う。 By the way, it is necessary for such a cutter device for exchanging buried pipes to have sufficient durability so as not to be damaged during use. However, since unexpected situations occur in the ground, it is difficult to completely prevent damage to the cutter device. Further, when exchanging the buried pipe over a long distance section, it is inevitable that the cutter is worn in the cutter apparatus for replacing the buried pipe. When a malfunction occurs in the cutter device for replacing the buried pipe due to the occurrence of such a situation, it is necessary to collect and repair or replace the cutter device. However, in the conventional technology, it is very difficult to collect the cutter device. Is accompanied.
すなわち、従来の技術において埋設管取替え用のカッター装置を回収しようとするときには、このカッター装置を先導体や新設の埋設管と共に発進立坑側に引き戻して回収しなければならないため、そのカッター装置の回収作業に多大の手間や時間を要する。また、すでに埋設した新設の埋設管を発進立坑側に引き戻さなければならないため、その埋設管の埋設に費やした手間や時間も無駄になる。こうしたことから、従来の技術では、埋設管取替え用のカッター装置の回収作業が難作業となり、かつ、きわめて非経済的である。 That is, when trying to recover the cutter device for replacing the buried pipe in the conventional technique, the cutter device must be withdrawn to the start shaft side with the leading conductor and the newly installed buried pipe and collected. The work takes a lot of time and effort. In addition, since a new underground pipe that has already been buried has to be pulled back to the start shaft side, labor and time spent for burying the buried pipe are wasted. For this reason, in the conventional technique, the recovery operation of the cutter device for replacing the buried pipe is difficult and extremely uneconomical.
この出願の発明は、こうした従来の技術にみられる問題を解消しようとするものであって、その技術課題は、埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときに容易かつ経済的に回収することができる埋設管の取替え方法及びその方法の実施に使用する埋設管取替え用のカッター装置を提供することにある。 The invention of this application is intended to solve the problems found in the prior art, and the technical problem is to recover easily and economically when a malfunction occurs in the cutter device for replacing the buried pipe. An object of the present invention is to provide a buried pipe replacement cutter device that can be used, and a buried pipe replacement cutter device that is used for carrying out the method.
こうした技術課題を達成するため、請求項1に係るこの出願の埋設管の取替え方法の発明は、次の1)の方法を採用し、請求項2に係るこの出願の埋設管取替え用のカッター装置の発明は、次の2)のように構成した。
In order to achieve such a technical problem, the invention of the buried pipe replacement method of this application according to
1) 前部にカッターヘッドを有し後部に埋設管が連結される先導体を備え、先導体や埋設管を推進しつつカッターヘッドで地山を掘削することにより埋設管を地中に埋設する管推進機を使用して、既設の埋設管を先導体のカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替える埋設管の取替え方法において、
埋設管内を前進させることが可能な移動体とこの移動体に取り付けられ既設の埋設管に切り込みを入れることが可能なカッターとを設けて構成された埋設管取替え用のカッター装置における移動体を先導体とは別個に前進させつつカッターで既設の埋設管に切り込みを入れた後、先導体を推進することにより、その切り込みを入れた埋設管を先導体のカッターヘッドで破砕して管埋設用の地下坑を形成しながら、新設の埋設管を先導体と共に地下坑内に押し込む過程を経て、埋設管を取り替えるようにするとともに、この間に埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときには、このカッター装置に取り付けたカッターを遠隔操作により既設の埋設管の内周面の内側に引っ込めた後、移動体を先導体とは別個に前進させることにより、埋設管取替え用のカッター装置を回収するようにする。
1) A tip conductor having a cutter head at the front and a buried pipe connected to the rear is provided, and the buried pipe is buried in the ground by excavating a natural ground with the cutter head while propelling the leading conductor and the buried pipe. In the method of replacing a buried pipe, a new buried pipe is buried and the buried pipe is replaced while destroying the existing buried pipe with the cutter head of the conductor using a pipe propulsion device.
Leading the moving body in a cutter device for exchanging buried pipes, which is configured to have a movable body capable of moving forward in the buried pipe and a cutter attached to the movable body and capable of cutting into the existing buried pipe. After cutting the existing buried pipe with a cutter while advancing separately from the body, by pushing the leading conductor, the buried pipe with the cut is crushed with the cutter head of the leading conductor. While forming the underground mine, the newly installed buried pipe is pushed into the underground mine together with the leading conductor, so that the buried pipe is replaced, and when there is a malfunction in the cutter device for replacing the buried pipe, After the cutter attached to the device is retracted inside the inner peripheral surface of the existing buried pipe by remote control, the moving body is moved forward separately from the leading conductor, A cutter device for replacement tube so as to recover.
2) 前部にカッターヘッドを有し後部に埋設管が連結される先導体を備え、先導体や埋設管を推進しつつカッターヘッドで地山を掘削することにより埋設管を地中に埋設する管推進機の前方に設置して、既設の埋設管を先導体のカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替えるときに使用する埋設管取替え用のカッター装置を構成する場合に、
先導体とは分離独立して構成され既設の埋設管内を先導体とは別個に前進させることが可能な移動体と、この移動体に取り付けられ既設の埋設管に切り込みを入れることが可能なカッターとを設けてこのカッターを既設の埋設管の径方向に出没させ得るように構成した。
2) A tip conductor having a cutter head at the front and a buried pipe connected to the rear is provided, and the buried pipe is buried in the ground by excavating a natural ground with the cutter head while propelling the leading conductor and the buried pipe. Installed in front of the pipe propulsion machine, constructs a cutter for exchanging the buried pipe used when replacing the buried pipe by burying the new buried pipe while destroying the existing buried pipe with the cutter head of the conductor. In case,
A movable body that is configured to be separated and independent from the leading conductor and can be moved forward in the existing buried pipe separately from the leading conductor, and a cutter that is attached to the movable body and can cut the existing buried pipe And the cutter is configured to be able to appear and disappear in the radial direction of the existing buried pipe.
前記1)の方法を採用したこの出願の埋設管の取替え方法の発明では、既設の埋設管内に設置した埋設管取替え用のカッター装置の移動体を前進させつつ、この移動体に取り付けたカッターで既設の埋設管に切り込みを入れるので、破砕しにくい既設の埋設管を破砕しやすいように前処理することができる。そのため、既設の埋設管は、周辺の地山とほぼ同程度に破砕しやすい状態に調えることができる。本発明では、こうして既設の埋設管を破砕しやすい状態に前処理した後、先導体を推進することにより、その既設の埋設管をカッターヘッドで破砕して管埋設用の地下坑を形成するとともに、新設の埋設管をその地下坑内に先導体と共に押し込み、こうした過程を経て埋設管を取り替える。その場合、埋設管取替え用のカッター装置の移動体は、特に、先導体とは別個に前進させるようにしているので、従来の技術とは異なり、所望の口径の先導体を、既設の埋設管の埋設経路や口径に左右されることなく、既設の埋設管と重なる所望の領域を掘進させることにより、所望の口径の新設の埋設管を所望の埋設経路で埋設して既設の埋設管を新設の埋設管に取り替えることができる。 In the invention of the buried pipe replacement method of the present application adopting the method of 1), the moving body of the cutter apparatus for replacing the buried pipe installed in the existing buried pipe is advanced, and the cutter attached to the movable body is used. Since the existing buried pipe is cut, the existing buried pipe that is difficult to crush can be pretreated so as to be easily crushed. Therefore, the existing buried pipe can be adjusted to a state where it can be easily crushed to the same extent as the surrounding natural ground. In the present invention, after pre-treating the existing buried pipe so as to be easily crushed, by pushing the leading conductor, the existing buried pipe is crushed with a cutter head to form an underground mine for burying the pipe. Then, the new buried pipe is pushed into the underground mine along with the leading conductor, and the buried pipe is replaced through this process. In that case, since the movable body of the cutter device for replacing the buried pipe is advanced in advance separately from the leading conductor, unlike the conventional technique, the leading conductor of the desired diameter is replaced with the existing buried pipe. By digging up a desired area that overlaps the existing buried pipe without being affected by the buried path and diameter of the existing pipe, the new buried pipe of the desired diameter is buried by the desired buried path, and the existing buried pipe is newly installed. It can be replaced with a buried pipe.
また、こうして既設の埋設管を取り替える作業をしている間、埋設管取替え用のカッター装置に損傷等の不調が生じたときには、このカッター装置に取り付けたカッターを遠隔操作により既設の埋設管の内周面の内側に引っ込めた後、移動体を先導体とは別個に前進させることにより、すでに埋設した新設の埋設管や先導体を現位置に留めたまま、埋設管取替え用のカッター装置を到達立坑側で単独回収するようにする。したがって、本発明の埋設管の取替え方法によれば、埋設管取替え用のカッター装置に損傷等による不調が生じたときには、従来の技術とは異なり、容易かつ経済的に回収することができる。 In addition, during the operation of replacing the existing buried pipe, when a malfunction such as damage occurs in the cutter apparatus for replacing the buried pipe, the cutter attached to the cutter apparatus can be remotely controlled within the existing buried pipe. After retracting to the inside of the peripheral surface, the movable body is advanced separately from the leading conductor, so that the new buried pipe and the leading conductor that have already been buried and the cutter for replacing the buried pipe can be reached while remaining in the current position. Collect alone on the shaft side. Therefore, according to the buried pipe replacement method of the present invention, when a malfunction due to damage or the like occurs in the cutter apparatus for replacing the buried pipe, it can be easily and economically recovered unlike the conventional technique.
前記2)のように構成した埋設管取替え用のカッター装置の発明は、以上述べた埋設管の取替え方法の発明の実施に使用する装置であるので、この埋設管取替え用のカッター装置に設けられた移動体やカッターを用いて、前記1)に示した方法を実施すれば、既設の埋設管を新設の埋設管に取り替えることができるとともに、このカッター装置に不調が生じたときにこれを回収することができ、その際、以上述べた作用効果を奏し、この出願の発明の技術課題を達成することができる。 Since the invention of the cutter for exchanging buried pipes configured as in 2) above is an apparatus used for carrying out the invention of the method for exchanging buried pipes described above, the cutter apparatus for exchanging buried pipes is provided. If the method shown in 1) above is carried out using a moving body or a cutter, the existing buried pipe can be replaced with a new buried pipe, and this is recovered when the cutter device malfunctions. In that case, the technical effects of the invention of this application can be achieved by achieving the above-described effects.
以下の説明から明らかなように、この出願の発明の埋設管の取替え方法及び埋設管取替え用のカッター装置では、それぞれ、「課題を解決するための手段」の項に示した1)及び2)の手段を採用しているので、埋設管取替え用のカッター装置に不調が生じたときに容易かつ経済的に回収することができる。また、そのため、埋設管取替え用のカッター装置のカッターが摩耗したときには、そのカッターの交換を容易に行うことができて埋設管の取替え作業を長距離の区間にわたって円滑に行うことができる。さらに、既設の埋設管内を先導体とは別個に移動体を前進させることができるようにしているので、従来の技術とは異なり、既設の埋設管を、その埋設経路及び口径に左右されることなく所望の埋設経路で所望の口径の新設の埋設管に取り替えることができることに加え、技術的困難が伴うことなく低コストで取り替えることができる。 As will be apparent from the following description, the buried pipe replacement method and the buried pipe replacement cutter apparatus of the invention of this application are shown in the section of “Means for Solving the Problems” 1) and 2), respectively. Therefore, when a malfunction occurs in the cutter device for replacing the buried pipe, it can be easily and economically recovered. For this reason, when the cutter of the cutter device for replacing the buried pipe is worn, the cutter can be easily replaced, and the buried pipe can be replaced smoothly over a long distance section. Furthermore, since the moving body can be advanced in the existing buried pipe separately from the leading conductor, the existing buried pipe depends on the buried route and the diameter, unlike the conventional technique. In addition to being able to be replaced with a new buried pipe having a desired diameter through a desired buried route, it can be replaced at a low cost without causing technical difficulties.
以下、この出願の埋設管の取替え方法及び埋設管取替え用のカッター装置の各発明が実際上どのように具体化されるのかを図1乃至図13に基づいて説明することによりこの出願の各発明の実施の形態を明らかにする。 Each invention of this application will be described below with reference to FIGS. 1 to 13 to explain how the inventions of the buried pipe replacement method and the buried pipe replacement cutter device of the present application are actually embodied. The embodiment of the present invention will be clarified.
この出願の発明は、すでに述べた従来の技術と同様、管推進機を使用して既設の埋設管をカッターヘッドで破壊しつつ新設の埋設管を埋設して埋設管を取り替える埋設管の取替え方法及びこの埋設管の取替え方法の実施に使用する埋設管取替え用のカッター装置に係るものである。 The invention of this application is a method for replacing a buried pipe, in which, as in the prior art described above, a new buried pipe is buried and the buried pipe is replaced while the existing buried pipe is destroyed with a cutter head using a pipe propulsion device. Further, the present invention relates to a buried pipe replacement cutter device used for carrying out the buried pipe replacement method.
まず、図1乃至図5を用いて、この出願の埋設管取替え用装置の発明を具体化した第1の例の埋設管取替え用のカッター装置と、この装置を使用して実施するこの出願の発明に係る埋設管の取替え方法について説明する。 First, referring to FIG. 1 to FIG. 5, a cutter device for buried pipe replacement of the first example embodying the invention of the buried pipe replacement apparatus of this application, and the application of this application implemented using this apparatus. The buried pipe replacement method according to the invention will be described.
図1は、この出願の発明を具体化した第1の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す縦断面図、図2は、図1の埋設管取替え用のカッター装置付近の拡大図、図3は、図2のA−A線断面図、図4は、埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す図2と同様の図、図5は、図4のB−B線断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which a buried pipe replacement method is carried out using a cutter apparatus for replacing a buried pipe according to a first example embodying the invention of this application, and FIG. 1 is an enlarged view of the vicinity of the cutter device for replacing the buried pipe, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram showing the state when the cutter device for replacing the buried tube is recovered. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
最初に、この埋設管取替え用のカッター装置と協働して使用する管推進機について、一般的な技術内容を図1に基づいて概説する。 First, the general technical contents of the pipe propulsion device used in cooperation with the cutter apparatus for replacing the buried pipe will be outlined with reference to FIG.
管推進機は、管推進工法を実施するため、地山掘削用のカッターヘッド21を前方に設けた先導体20と、この先導体20やその後方連結される埋設管104を推進するための元押し装置(図示せず)とで構成された装置である。この管推進機により管推進工法を実施する場合には、先導体20の後方にヒューム管等で形成した埋設管104を順次連結し、発進立坑(図示せず)に設置される元押し装置により埋設管104や先導体20を推進しながら前方の地山をカッターヘッド21で掘削して、各埋設管104を順次地中に押し込んで埋設する。
In order to carry out the pipe propulsion method, the pipe propulsion device has a leading
図1に図示の管推進機は、出願人が従来開発した小口径管推進機である。後述する第1の例の埋設管取替え用のカッター装置1等各例のカッター装置1は、こうした小口径管推進機に好適なように具体化している。ここでは、こうしたタイプの管推進機を中心に述べるが、この出願の発明の埋設管取替え用のカッター装置は、他のタイプの管推進機とも協働して使用することができる。
The tube propulsion device shown in FIG. 1 is a small-diameter tube propulsion device that has been conventionally developed by the applicant. The
そこで、図1に図示の小口径管推進機について述べると、20は前部にカッターヘッド21を有し後部に新設の埋設管104を連結して地中を掘進する先導体、21はこの先導体20に設けられ、回転駆動されて前方の地山を掘削するカッターヘッド、22はこのカッターヘッド21に多数固着されたカッタービット、23は地山に食い込ませることによりカッターヘッド21の回転反力を地山に伝達する突起状をなす反力伝達板、24は先導体20の後側底部に設けられ、切羽近傍で生成されて先導体20の外周側を通過した泥土を機内に取り込む土砂取り込み口である。
Accordingly, the small-diameter pipe propulsion machine shown in FIG. 1 is described.
カッターヘッド21は、その掘削外径を先導体20の胴体の外径よりも大きくするように構成して、反力伝達板23を設けたことと相俟って、先導体20の胴体外周と掘削穴の孔壁との間に環状の泥土通路を形成するようにしている。カッターヘッド21の中央部には、粘性付与液を放射状に噴射して掘削土砂に注入するための粘性付与液注入口が設けられており、この粘性付与液注入口から粘性付与液を掘削土砂に注入すると、これら粘性付与液と掘削土砂とがカッターヘッド21により撹拌混合されて、掘削土砂に粘性が付与される。その結果、塑性流動性のある泥土が切羽近傍で生成され、この泥土は、カッターヘッド21の後方へ送られて先導体20の胴体周囲の前記泥土通路を通過する。
The
反力伝達板23は、地山に対向する側の面を横断面略円弧状の曲面に形成するとともに、カッターヘッド21の掘削外径よりも若干突出するように形成している。そのため、この掘削外径より突出する反力伝達板23の外周部が先導体20の掘進時に掘削穴の周囲の地山に食い込んでカッターヘッド21の回転トルクの反力を地山に伝達することにより、先導体20のローリングを防止することができる。また、先導体20を支持して先導体20の胴体周囲に泥土通路を形成する働きもする。こうした反力伝達板23は、先導体20の胴体の同一外周面上に所定間隔を置いて複数個突設している。
The reaction
30は先導体20の後端部に取り付けられた埋設管接続用のアダプタ、31は土砂取り込み口24から取り込まれて土砂圧送ポンプ(図示せず)で圧送される泥土を発進立坑側に排出する排土管、100は地山の土砂、101は単位長さに製作され、すでに地中に埋設されている既設の埋設管、104は単位長さに製作され新たに地中に埋設される鉄筋コンクリート製の新設の埋設管である。
30 is an adapter for connecting a buried pipe attached to the rear end portion of the leading
アダプタ30は、新設の埋設管104を嵌合させることにより同埋設管104を先導体20の後方に接続できるようにする働きをする。排土管31は、埋設管104と同様、単位長さに製作されている。新設の埋設管104は、図示しない発進立坑内で先導体20の後方に接続され、順次継ぎ足されながら、発進立坑内の図示しない元押し装置で推進される。その際、排土管31は、この埋設管104の内部に敷設した状態で先導体20の後方に順次継ぎ足される。
The
管推進機は、以上の構造を備えているので、先導体20を、元押し装置で推進しながらカッターヘッド21を回転駆動して発進させると、先導体20は、地山に掘削穴を形成しながら掘進する。こうして先導体20を掘進させる過程で新設の埋設管104を、アダプタ30を介して排土管31と共に先導体20の後端に適宜連結して、今度は、埋設管104を元押し装置で推進することにより、先導体20を推進しつつカッターヘッド21で地山を掘削する。その間、粘性付与液を掘削土砂へ注入してカッターヘッド21で撹拌混合することにより、塑性流動性のある泥土を切羽近傍で生成する。
Since the pipe propulsion device has the above-described structure, when the leading
そうすると、この泥土は、後方へ送られ、環状の泥土通路に圧入、充填されて同通路を通過する。そして、その泥土の一部は、先導体20の後部の土砂取り込み口24に取り込まれて、排土管31を通じて先導体20内の図示しない土砂圧送ポンプにより地上に圧送、排出され、残りは、先導体20の胴体外周に充満させるとともに埋設管104の外周に送られる。その間、土砂圧送ポンプで泥土の排出量を制御することにより、掘削穴と先導体20の間に形成されたチャンバ内の土圧(泥土の圧力)を調整して切羽を土圧で支持する。管推進機は、こうして地山を土圧で支持するとともに、埋設管104の外周に送られる泥土により埋設管104の貫入抵抗を軽減しながら掘進する。以下に述べる各例の埋設管取替え用のカッター装置1は、こうした小口径管推進機により既設の埋設管101をカッターヘッド21で破壊して新設の埋設管104と取り替える場合に使用できるよう設計されている。
If it does so, this mud will be sent back, it will be press-fitted and filled in the annular mud passage, and will pass through the passage. A portion of the mud is taken into the earth and
こうした小口径管推進機と協働して使用する第1の例の埋設管取替え用のカッター装置1と、このカッター装置1を使用して実施する埋設管の取替え方法を、図1乃至図5に基づいて説明する。
1 to 5 show a buried pipe
これらの図において、1は管推進機により既設の埋設管101をカッターヘッド21で破壊しつつ新設の埋設管104を埋設して既設の埋設管101を新設の埋設管104と取り替えるときに使用する埋設管取替え用のカッター装置、2は止水壁5に取り付けられ既設の埋設管101に切り込み103を入れることが可能な先鋭な刃を有するカッター、5は先導体20とは分離独立して構成され既設の埋設管101内を先導体20と別個に前進させてカッター2を前進させることが可能な移動体としての円盤状の止水壁、6はこの止水壁5の外周部に付設され既設の埋設管101の内周面に密着する環状のシール、7はワイヤ類8を取り付けるためのワイヤ類取付用のブラケット、8は止水壁5を前進させるように牽引するためのロープやチェーン等の止水壁牽引用のワイヤ類、9は止水壁5の後方に開口した薬液供給管10の薬液注入口、10は止水壁5に取り付けられて薬液を供給する薬液供給管、101は単位長さに製作されすでに地中の埋設されている既設の埋設管である。
In these drawings,
埋設管取替え用のカッター装置1は、カッター2と移動体としての止水壁5とを設けて構成され、既設の埋設管101を新設の埋設管104と取り替えるときに先導体20の前方に設置して使用し、先導体20のカッターヘッド21による既設の埋設管101の破壊を行いやすくするように前処理する働きをする。この第1の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、既設の埋設管101が塩化ビニール管や陶管のような鉄筋コンクリート製の埋設管に比べて低強度の埋設管である場合に使用する。カッター2は、特に、シール6の後方部位の既設の埋設管101に切り込み103を入れることができるように、後述する支持部材4a,4bを介して止水壁5に取り付けられている。
The
こうしたカッター2は、スリット状の切り込み103すなわち切れ目を付けるものであってもよいし、筋目状の切り込み103すなわち切り傷を付けるものであってもよい。カッター2は、図3及び図5に示すように、止水壁5の中心線から放射状に、その周方向に所定間隔で複数配置されている。止水壁5は、既設の埋設管101内に設置して前記した移動体としての働きをするほか、同埋設管101の管路を密閉することにより、止水壁5の後方に設置する先導体20との間に、先導体20の掘進時に土圧をたてるためのチャンバを形成する働きもする。
Such a
薬液供給管10は、地盤の強度を向上させるために管推進工法等で通常使用されている薬液を、止水壁5の前方から薬液注入口9を通じて止水壁5の後方に供給する。こうした薬液としては、例えばセメントミルクやセメント・ベントナイトを挙げることができる。薬液供給管10から薬液を供給すると、薬液が、カッター2で切り込み103を入れた既設の埋設管101の内部に充填されるとともに切り込み103から地山側に滲出する。
The chemical
4aは一端部及び他端部をそれぞれカッター2及び連結部材15に回動可能に軸着してカッター2を支持する傾動可能なリンク状の可動支持部材、4bは一端部をカッター2に回動可能に軸着し他端部を止水壁5に固定してカッター2を支持するアーム状の固定支持部材、4cは可動支持部材4aや固定支持部材4bを軸着する連結ピン、11はストロークセンサ(図示せず)が設けられ連結部材15を前後動させるように駆動する油圧ジャッキ、15はカッター2の一端部を油圧ジャッキ11のロッド16の先端部に連結する連結部材である。
4a is a tiltable link-like movable support member that pivotally attaches one end and the other end to the
可動支持部材4aは、図4に示すように、油圧ジャッキ11を縮めて連結部材15を前進させると、他端部の連結ピン4cを中心に一端部が後方を向くように傾動する。これに伴って、カッター2は、固定支持部材4bの一端部の連結ピン4cを中心に回動して既設の埋設管101の径方向に没入して同埋設管101の内周面の内側に引っ込められる。また、図2に示すように、油圧ジャッキ11を伸ばして連結部材15を後退させると、可動支持部材4aは、他端部の連結ピン4cを中心に一端部が上下を向くように、すなわち可動支持部材4aが垂直状になるように傾動する。これに伴って、カッター2は、固定支持部材4bの一端部の連結ピン4cを中心に回動して既設の埋設管101の径方向に突出して、同埋設管101に切り込みを入れることが可能な状態に変位する。このように、支持部材4a,4bや連結部材15からなるリンク機構を設けることにより、連結部材15を前後動させてカッター2を出没させ得るように構成している。
As shown in FIG. 4, when the
16は先端部に連結部材15を固定した油圧ジャッキ11のロッド、17は切換バルブ19の切換操作により前後に往復動させることが可能な油圧ジャッキ11のピストン、18はピストン17が内蔵されて摺動する油圧ジャッキ11のチューブ、19は油圧ユニット40の圧油をチューブ18のボトム側及びロッド16側に選択的に供給するように切換操作することが可能な電磁操作方式の切換バルブ、40は油圧ジャッキ11、切換バルブ19及び油路41,42を設けて構成された油圧ユニット、41は切換バルブ19に接続されチューブ18のボトム側の圧油の給排を行う油路、42は同じくチューブ18のロッド16側の圧油の給排を行う油路、43は切換バルブ19を切り換えるための電気信号を送る電源ケーブルである。
切換バルブ19は、電源ケーブル43から送られる電気信号により、油圧ポンプ(図示せず)からの圧油を油路41からチューブ18のボトム側に供給するとともに、チューブ18のロッド16側の圧油を油路42から作動油タンク(図示せず)に排出するように切り換えて、図2に示すように油圧ジャッキ11を伸ばす。また、電源ケーブル43からの電気信号により、油圧ポンプからの圧油を油路42からチューブ18のロッド16側に供給するとともに、チューブ18のボトム側の圧油を油路41から作動油タンクに排出するように切り換えて、図4に示すように油圧ジャッキ11を縮める。こうした操作等、埋設管取替え用のカッター装置1の操作は、到達立坑や地上に設置した操作盤(図示せず)の操作手段を操作することにより遠隔操縦で行う。
The switching
以上のような埋設管取替え用のカッタ装置1を使用してこの出願の発明に係る埋設管の取替え方法を実施するときには、第1の工程として、カッター2を取り付けた止水壁5を、先導体20とは分離独立した状態で既設の埋設管101内に設置して埋設管101の管路を遮蔽する。また、図2に示すように、切換バルブ19を切り換えて油圧ジャッキ11を伸ばすことにより、カッター2を既設の埋設管101の径方向に突出させる。第2の工程では、この埋設管101内に設置した止水壁5をワイヤ類8で牽引して、先導体20とは別個に前進させつつカッター2で既設の埋設管101に切り込み103を入れるが、これと前後して、所望の口径の先導体20を、既設の埋設管101と重なる所望の領域を掘進させ得るように同埋設管101の後方に備え付けて何時でも発進できる状態に調える。
When the buried pipe replacement method according to the invention of this application is carried out using the above-described buried pipe
次いで、第3の工程として、先導体20を推進しながらカッターヘッド21で前方を掘削し、その間、カッターヘッド21の中央から粘性付与液を掘削物に注入してカッターヘッド21で撹拌混合することにより、塑性流動性のある泥土を生成する。こうしてチャンバ内に土圧を発生させつつ先導体20を推進するとともに、第2の工程で切り込みを入れた既設の埋設管101をカッターヘッド21で破砕して、管埋設用の地下坑を形成する。その際、埋設管101の大きな破砕片等の障害物は、先導体20のカッターヘッド21によりその地下坑の周辺に押し退けることができるように構成しており、粒度の小さい掘削物だけが先導体20の後部に取り込まれて、排土管31を通じて地上に排出される。しかる後、第4の工程として、新設の埋設管104を先導体20と共に推進して前記地下坑内に押し込み、その結果、既設の埋設管101が新設の埋設管104と取り替えられる。この埋設管の取替え方法では、こうした工程を所望の回数繰り返して既設の埋設管101を取り替えることができる。
Next, as a third step, the
一方、こうして既設の埋設管101を取り替える作業をしている間、埋設管取替え用のカッター装置1に、その損傷やカッター2の摩耗等により不調が生じたときには、図4に示すように、このカッター装置1に取り付けたカッター2を遠隔操作により油圧ジャッキ11を縮めて既設の埋設管101の内周面の内側に引っ込めた後、止水壁5を先導体20とは別個に前進させることにより、すでに埋設した新設の埋設管104や先導体20を現位置に留めたまま、埋設管取替え用のカッター装置1を到達立坑側で単独回収するようにする。回収に当たっては、地下水の流出や地山崩落を防止するために先導体20の前面に薬液を注入して、地盤を改良するとよい。したがって、この埋設管の取替え方法によれば、埋設管取替え用のカッター装置1に損傷等による不調が生じたときには、従来の技術とは異なり、容易かつ経済的に回収することができる。また、埋設管取替え用のカッター装置1は、このように容易かつ経済的に回収することができるため、カッター2が摩耗したときにそのカッター2の交換を容易に行うことができて埋設管の取替え作業を長距離の区間にわたって円滑に行うことができる。
On the other hand, when the malfunction is caused in the
この埋設管の取替え方法では、第1の工程で既設の埋設管101内に設置した止水壁5を第2の工程で前進させつつ、この止水壁5に取り付けたカッター2で既設の埋設管101に切り込み103を入れるので、破砕しにくい既設の埋設管101を破砕しやすいように前処理することができる。そのため、既設の埋設管101は、周辺の地山とほぼ同程度に破砕しやすい状態に調えることができる。また、既設の埋設管101内に止水壁5を設置したことにより、既設の埋設管101の管路は、常に止水壁5で密閉されているので、この止水壁5と管推進機の先導体20との間の空間にチャンバが形成される。それゆえ、管推進機の推進時にこのチャンバ内の掘削土砂に先導体20から粘性付与液を注入することにより、地山を支持するための土圧をチャンバ内に発生させて地山の崩落や地下水の浸入を防ぎながら先導体20を掘進させることが可能となる。
In this buried pipe replacement method, the
このように、止水壁5に付設のカッター2で既設の埋設管101を破砕しやすい状態に調えるとともに止水壁5と先導体20との間の空間にチャンバを形成することにより、先導体20が通常の地山を掘進するときに近似する掘削条件を作り出すことができる。そして、既設の埋設管101内に設置される止水壁5は、特に、先導体20とは分離独立した状態で先導体20と別個に前進させ得るようにしているので、従来の技術とは異なり、所望の口径の先導体20を、既設の埋設管101の埋設経路や口径に左右されることなく、通常の地山を掘進させるときと同様にして、既設の埋設管101と重なる所望の領域を掘進させることができる。したがって、この埋設管の取替え方法によれば、所望の口径の新設の埋設管104を所望の埋設経路で埋設して既設の埋設管101を新設の埋設管104に取り替えることができる。
In this way, by adjusting the existing buried
ところで、既設の埋設管101は、切り込み103を入れないでも、先導体20のカッターヘッド21で破砕して新設の埋設管104と取り替えることができるが、その場合には、既設の埋設管101の内部及び外周部一帯を充填材の注入により略均一な支持力を有する状態に地盤改良をすることを要する。すなわち、先導体20は、切羽に硬質部分(掘削しにくい部分)と軟質部分(掘削しやすい部分)とが混在していると、軟質部分を指向するように脇路にそれて掘進することから、先導体20を計画線に沿って正しく掘進させためには、充填材の注入により既設の埋設管101付近一帯を略均一な支持力を有する状態に地盤改良をすることが必要である。そして、こうした地盤改良を適正に行う限り、所望の口径の先導体20を、脇路にそれないように計画線に沿って正しく掘進させ、ひいては、所望の口径の新設の埋設管104を、既設の埋設管101の埋設経路や口径には左右されることなく、設定した所望の経路に従って埋設することが可能となる。
By the way, the existing buried
しかしながら、地山には、大小様々な空隙や硬軟各様の土質が混在する等、それ自体均質ではないから、充填材の注入により既設の埋設管101付近一帯を略均一な支持力を有する状態に地盤改良しようとすると、特に既設の埋設管101の外周部一帯を同埋設管101と同様の状態に調えるのに多大な技術的な困難を伴う。また、こうしたことを達成しようとすると、高価な充填材を大量に必要としてコストが著しく高いものとなり、実用面で問題がある。
However, since the natural ground is not homogeneous, such as large and small voids and hard and soft soils mixed together, it has a substantially uniform bearing capacity around the existing buried
これに対し、本発明に係る埋設管の取替え方法では、破砕しにくい既設の埋設管101を、第2の工程でこれにカッター2で切り込みを入れることにより、周辺の地山とほぼ同程度に破砕しやすいように既設の埋設管101を前処理しているので、既設の埋設管101の内部及び外周部一帯を充填材の注入により略均一な支持力を有する状態に地盤改良をするようなことはしないでも、所望の口径の先導体20を脇路にそれないように計画線に沿って正しく掘進させて、既設の埋設管101を破壊することができる。そのため、既設の埋設管101付近を略均一な支持力を有する状態に地盤改良するための技術的困難が伴うことなく、地盤改良のための充填材も使用しなくても済み、既設の埋設管101を新設埋設管104に低コストで取り替えることができる。
On the other hand, in the buried pipe replacement method according to the present invention, the existing buried
以上の結果、この埋設管の取替え方法では、従来の技術とは異なり、既設の埋設管101を、その埋設経路及び口径に左右されることなく所望の埋設経路で所望の口径の新設の埋設管104に取り替えることができることに加え、技術的困難が伴うことなく低コストで取り替えることができる。この埋設管の取替え方法の発明の実施に使用する第1の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、これに設けられたカッター2や止水壁5を用いて、以上の方法を実施すれば、既設の埋設管101を新設の埋設管104に取り替えることができるとともに、このカッター装置1に不調が生じたときにこれを回収することができ、その際、以上述べた作用効果を奏し、既述の技術課題を達成することができる。
As a result, in this buried pipe replacement method, unlike the conventional technique, the existing buried
この第1の例の埋設管取替え用のカッター装置1では、油圧ジャッキ11の伸縮を支持部材4a,4b等からなるリンク機構を介してカッター2に伝達することより、カッター2を既設の埋設管101の径方向に出没させ得るように構成しており、油圧ジャッキ11にはストロークセンサを設けているので、このストロークセンサを見ながら既設の埋設管101へのカッター2の食い込み量を調整することができる。そのため、その食い込み量を調整することにより、既設の埋設管101を破砕しやすくするための前処理を埋設管101の材質や先導体20のカッターヘッド21の破砕能力に適合するよう適切に行うことができる。
In the
また、第1の例の埋設管取替え用のカッター装置1では、止水壁5に特に薬液供給管10を取り付けているので、この薬液供給管10から必要に応じて薬液を供給することにより、薬液を、カッター2で切り込み103を入れた既設の埋設管101の内部に充填して、既設の埋設管101が地山の土圧で押し潰されるのを予防することができるとともに、この薬液を切り込み103から地山側に滲出させて既設の埋設管101を地山からずれないように薬液で固定することができる。そのため、カッター2で切り込み103を入れて前処理した既設の埋設管101を先導体20のカッターヘッド21で円滑に破砕することができる。なお、薬液は、前述したように地盤改良をするための充填材と同質の材料を使用するが、このように既設の埋設管101の変形防止や地山への固定のために限定的に用いていて地盤改良のためには用いていないので、技術的な困難が伴ったりコストが著しく高くなったりするようなことはない。
Further, in the
さらに、第1の例の埋設管取替え用のカッター装置1では、カッター2で既設の埋設管101に切り込みを入れるときに止水壁5を先導体20と別個に前進さる場合、止水壁牽引用のワイヤ類8で牽引して前進させるようにしているので、止水壁5をシンプルな手段で前進させることができて、故障が生じる危険性が少なく止水壁5を確実に前進させることができる。また、カッター2を駆動するためのカッター駆動装置を要しないので、構造が簡素で安価に製作することができ、塩化ビニール管や陶管のような比較的低強度の既設の埋設管101を対象とした埋設管取替え用装置として好適である。
Furthermore, in the
次に、この出願の埋設管取替え用のカッタ装置の発明を具体化した第2の例の埋設管取替え用のカッター装置1を図6乃至図9に基づいて説明する。この第2の例のカッター装置1は、主として、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管101を取り替えるときに使用することを想定してこの出願の発明の埋設管取替え用のカッター装置を具体化したものである。
Next, a buried pipe
図6は、この出願の発明を具体化した第2の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す要部の縦断面図、図7は、図6のC−C線断面図、図8は、図6における第2の例の埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す要部の縦断面図、図9は、図8のD−D線断面図である。これらの図において既述の図1乃至図5と同一の符号を付けた部分は、これら図1乃至図5と同等の部分を表すので、特筆すべき場合を除いて詳述しない。 FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a state in which a buried pipe replacement method is carried out using the buried pipe replacement cutter device of the second example embodying the invention of this application, FIG. Is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 6, FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of the main part showing the state when the buried pipe replacement cutter device of the second example in FIG. 6 is recovered, and FIG. It is the DD sectional view taken on the line of FIG. In these drawings, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 5 described above represent the same portions as those in FIGS. 1 to 5 and will not be described in detail unless otherwise noted.
この第2の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、先導体20とは分離独立して構成され既設の埋設管101内を先導体20とは別個に前進させることが可能な移動体としての止水壁5、この止水壁5に取り付けられ既設の埋設管101に切り込みを入れることが可能なカッター2とを設けている点で、基本的な構造が第1の例のものと変わらない。また、後述するように、油圧ジャッキ11の駆動力をリンク機構を介してカッター2に伝達することにより、カッター2を既設の埋設管101の径方向に出没させ得るように構成している点でも、基本的な構造が第1の例のものと変わらない。
The
図6乃至図9において、3はカッター2を回転駆動するカッター駆動装置、4aは一端部及び他端部をそれぞれカッター受け部材4d及び油圧ジャッキ11のロッド16に回動可能に軸着してカッター2を支持する傾動可能なリンク状の可動支持部材、4bは一端部を連結部材4eに回動可能に軸着し他端部を止水壁5に固定してカッター2を支持するアーム状の固定支持部材、4cは可動支持部材4aや固定支持部材4bを軸着する連結ピン、4dはカッター2の回転軸を支持するカッター受け部材、4eは一端部をカッター2に固定し他端部を固定支持部材4bに軸着して両者を連結する連結部材、102aは既設の埋設管101に周方向に埋め込まれている鉄筋である横筋(図6、図8参照)、102bは既設の埋設管101に軸方向に埋め込まれている鉄筋である縦筋(図7、図9参照)である。
6 to 9,
この第2の例におけるカッター2は、第1の例のものと同様、シール6の後方部位の既設の埋設管101に切り込み103を入れることができるように支持部材4a,4bを介して止水壁5に取り付けられているが、円盤状をなしていてカッター駆動装置3により回転駆動される点で、第1の例のものとは異なる。また、これに伴って、カッター2を既設の埋設管101の径方向に出没させ得るようにするための支持部材4a,4b等によるリンク機構も、後述するように第1の例のものとは若干異なる。こうしたカッター2は、図7及び図9に示すように、止水壁5の外周側に放射状に複数個設置している。
As in the first example, the
各カッター2は、既設の埋設管101内の多数の縦筋102bの間隙を縫いながら回転駆動されて同埋設管101にスリット状の切り込み103を入れることにより、横筋102aを切断しながら埋設管101を軸方向に切断する。その結果、既設の埋設管101は、周方向に所定間隔で分割されて複数個の分割片に分割される。ここに示す例では、カッター2は、既設の埋設管101にスリット状の切り込み103を入れてこれを完全に切断できるように構成しているが、横筋102aを切断しながら埋設管101に筋目を入れるように構成してもよく、要は、埋設管101の横筋102aを切断して埋設管101に切り込み103を入れることができるように構成すればよい。
Each
カッター駆動装置3は、各カッター2に対応して複数設けている。油圧ジャッキ11のロッド16の先端部には、図7に示すように複数の突起片16aを放射状に略等間隔で突設しており、これら複数の突起片16aに対応して、可動支持部材4aも複数設けており、同様に固定支持部材4b、カッター受け部材4d及び連結部材4eも複数設けている。各可動支持部材4aは、それぞれ、図7に示すように断面二又状をなしており、この断面二又状の部分でカッター受け部材4dを挟持するようにして一端部をカッター受け部材4dに連結ピン4cで軸着するとともに、他端部を突起片16aに連結ピン4cで軸着している。カッター受け部材4dは、図7に示すように、カッター2の表裏両面を挟持するように一対設けており、その一方にカッター駆動装置3を取り付けている。カッター駆動装置3の回転軸は、その回転が伝達されるようにカッター2に固着するとともに一対のカッター受け部材4dで回転可能に支持される。
A plurality of
可動支持部材4aは、図8に示すように、油圧ジャッキ11を縮めて他端部を前進させると、この他端部の連結ピン4cを中心に一端部が後方を向くように傾動する。これに伴って、カッター2は、固定支持部材4bの一端部の連結ピン4cを中心に回動して既設の埋設管101の径方向に没入して同埋設管101の内周面の内側に引っ込められる。また、図6に示すように、油圧ジャッキ11を伸ばして可動支持部材4aの他端部を後退させると、可動支持部材4aは、その他端部の連結ピン4cを中心に一端部が上下を向くように、すなわち可動支持部材4aが垂直に近い状態になるように傾動する。これに伴って、カッター2は、固定支持部材4bの一端部の連結ピン4cを中心に回動して既設の埋設管101の径方向に突出して、同埋設管101に切り込みを入れることが可能な状態に変位する。
As shown in FIG. 8, when the
このように、第2の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、支持部材4a,4b等からなるリンク機構を設けることにより、第1の例のものと同様、可動支持部材4aを傾動させてカッター2を出没させ得るように構成している。
Thus, the
この第2の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、以上のよう構成しているので、第1の例のものと同様にしてこの出願の発明に係る埋設管の取替え方法を実施することができる。その場合、カッター2は、円盤状をなしていてカッター駆動装置3で回転駆動されるので、前記第2の工程において既設の埋設管101にカッター2で切り込み103を入れると、同埋設管101の多数の横筋102aがカッター2で切断されることとなる。また、前記第3の工程では、この第2の工程で切り込みを入れた既設の埋設管101を先導体20のカッターヘッド21で破砕しつつ埋設管101の多数の縦筋102bを切断して管埋設用の地下坑を形成する。その際、横筋102aや縦筋102bの切断片等の障害物は、先導体20のカッターヘッド21によりその地下坑の周辺に押し退けることができるように構成しており、粒度の小さい掘削物だけが先導体20に取り込まれて地上に排出される。
Since the
また、こうして既設の埋設管101を取り替える作業をしている間、埋設管取替え用のカッター装置1に損傷等の不調が生じたときには、このカッター装置1に取り付けたカッター2を遠隔操作により既設の埋設管101の内周面の内側に引っ込めた後、止水壁5を先導体20とは別個に前進させることにより、すでに埋設した新設の埋設管104や先導体20を現位置に留めたまま、埋設管取替え用のカッター装置1を到達立坑側で単独回収することができる。したがって、埋設管取替え用のカッター装置1に損傷等による不調が生じたときには、従来の技術とは異なり、容易かつ経済的に回収することができる。また、そのため、カッター2が摩耗したときには、そのカッター2の交換も容易に行うことができ、既設の埋設管101が高強度のものであっても、埋設管の取替え作業を長距離の区間にわたって円滑に行うことができる。
Further, during the operation of replacing the existing buried
この第2の例の埋設管取替え用のカッタ装置1による埋設管の取替え方法は、既述した第1の例による埋設管の取替え方法と同様の作用効果を奏し、既設の埋設管101が鉄筋コンクリート製である場合にも実施することができる。また、この第2の例の埋設管取替え用のカッタ装置1は、カッター駆動装置を要するので、第1の例のものよりも構造が複雑で高価な反面、鉄筋コンクリート製の埋設管等の高強度の既設の埋設管101を取り替えるときにも使用することができ、その他の点では、既述した第1の例の埋設管取替え用のカッタ装置1と同様の作用効果を奏する。
The method for replacing the buried pipe by the
以上述べた第1の例及び第2の例の埋設管取替え用のカッタ装置1は、既設の埋設管101内に設置した止水壁5をワイヤ類8で牽引して前進させるようにしているが、止水壁5に、駆動装置により回転駆動される駆動輪とを付設して、自走して前進させることができるように構成してもよい。このように構成すれば、その駆動輪の回転数を調節することにより、既設の埋設管101へのカッター2の食い込み量やその埋設管101の材質等の周辺条件に応じて止水壁5の前進速度を精妙に調整することができるので、既設の埋設管101を破砕しやすくするための前処理を周辺条件に応じて効率的かつ適切に行うことができる。
In the first and second examples described above, the buried pipe
最後に、この出願の埋設管取替え用のカッタ装置の発明を具体化した第3の例の埋設管取替え用のカッター装置1を図10乃至図13に基づいて説明する。この第3の例のカッター装置1は、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管101の取替えに好適な埋設管取替え用のカッター装置を自走できるようにこの出願の発明の埋設管取替え用のカッター装置を具体化したものであり、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管101を取り替えるのに好適なものである。
Finally, a third embodiment of the buried pipe
図10は、この出願の発明を具体化した第3の例の埋設管取替え用のカッター装置を使用して埋設管の取替え方法を実施している状態を示す要部の縦断面図、図11は、図10のE−E線断面図、図12は、図10における第3の例の埋設管取替え用のカッター装置を回収するときの状態を示す要部の縦断面図、図13は、図12のF−F線断面図である。これらの図において既述の図1乃至図9と同一の符号を付けた部分は、これら図1乃至図9と同等の部分を表すので、特筆すべき場合を除いて詳述しない。 FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a state in which a buried pipe replacement method is carried out using a buried pipe replacement cutter device of a third example embodying the invention of this application. Is a cross-sectional view taken along the line E-E of FIG. 10, FIG. 12 is a longitudinal cross-sectional view of the main part showing a state when the cutter device for replacing the buried pipe of the third example in FIG. It is the FF sectional view taken on the line of FIG. In these drawings, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 9 described above represent the same portions as those in FIGS. 1 to 9 and will not be described in detail unless otherwise noted.
この第3の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、先導体20とは分離独立して構成され既設の埋設管101内を先導体20とは別個に前進させることが可能な移動体としての止水壁5、この止水壁5に取り付けられ既設の埋設管101に切り込みを入れることが可能なカッター2とを設けている点で、基本的な構造が第1の例のものと変わらない。また、後述するように、カッター2を既設の埋設管101の径方向に出没させ得るように構成している点でも、基本的な構造が第1の例のものと変わらない。
The
図10乃至図13において、2はカッター駆動装置3で回転駆動されて既設の埋設管101の周壁を螺旋状に切断することが可能なカッター、5はこのカッター2の取付用の止水壁、5aはこの止水壁5の外周部をなし環状のシール6が取り付けられたリング状の止水壁外周部、5bはこの止水壁外周部5aの内部に回転可能に配設された略断面H状の円板状の止水壁本体、5cはこの止水壁本体5bを回転可能に支持する軸受、12は図示しない駆動装置で回転駆動して支持腕13a及び止水壁本体5bを介してカッター2を公転させながら前進させるように駆動する駆動輪、13aはこの駆動輪12を回転可能に軸着して止水壁本体5bの前面に固定するための支持腕、13bはこの支持腕13aを取り付けて止水壁本体5bの前面に固定するための固定部材である。
10 to 13,
駆動輪12は、支持腕13aの前後両面にそれぞれ複数軸着されている。図示はされていないが、こうした駆動輪12や支持腕13aは、止水壁本体5bの軸心を中心にして対称的に一対設けている。駆動輪12は、油圧モータ等の駆動装置で回転駆動すると、既設の埋設管101上を転動して支持腕13aを旋回させながら前進させ、これに伴って、止水壁本体5bを回転させながら前進させる。その結果、この止水壁本体5bに取り付けられているカッター2を公転させながら前進させることができる。駆動輪12を回転駆動するための駆動装置は、支持腕13aの内部や外部等適宜の個所に設置する。
A plurality of
14aは一端部にカッター駆動装置3が取り付けられ他端部を止水壁本体5bの後面に傾動可能に取り付けてカッター2やカッター駆動装置3を支持する可動支持腕、14bは一端部に油圧ジャッキ11のチューブ側の端部を回動可能に軸着し他端部を止水壁本体5bに固定して油圧ジャッキ11を回動可能に支持する固定支持腕、14cは油圧ジャッキ11を固定支持腕14bに回動可能に軸着するための連結ピン、14dは可動支持腕14aを止水壁本体5bの後面に傾動可能に取り付けるための取付部材、14eは油圧ジャッキ11のチューブ側を固定支持腕14bの一端部に回動可能に軸着するためのブラケットである。
14a is a movable support arm that supports the
油圧ジャッキ11は、チューブ側の端部が固定支持腕14bに回動可能に支持されていることに加えて、ロッド側の端部が図11に示すように可動支持腕14aに取り付けられており、その場合、回動可能に取り付けられる。したがって、図12及び図13に示すように、油圧ジャッキ11を縮めると、可動支持腕14aは、取付部材14d側を中心に傾動して固定支持腕14b側に引き寄せられ、これに伴って、カッター2は、既設の埋設管101の径方向に没入して同埋設管101の内周面の内側に引っ込められる。
The
また、図10及び図11に示すように、油圧ジャッキ11を伸ばすと、可動支持腕14aは、取付部材14d側を中心に傾動して固定支持腕14b側から押し離され、これに伴って、カッター2は、既設の埋設管101の径方向に突出して、同埋設管101に切り込みを入れることが可能な状態に変位する。このように、第3の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、第1の例及び第2の例のものと同様、油圧ジャッキ11を伸縮することによりカッター2を出没させ得るように構成している。
Further, as shown in FIGS. 10 and 11, when the
この第3の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、以上のよう構成しているので、油圧ジャッキ11の伸長によりカッター2を既設の埋設管101の径方向に突出させた状態において、駆動輪12を回転駆動しながらカッター2をカッター駆動装置3で回転駆動すると、駆動輪12は、既設の埋設管101上を転動して支持腕13aを旋回させながら前進させ、これに伴って、止水壁5も、止水壁本体5bがリング状の止水壁外周部5aに対して相対回転しながら前進する。そうすると、カッター駆動装置3で回転駆動されているカッター2は、公転しながら前進して既設の埋設管101の周壁を螺旋状に切断する。その結果、カッター2は、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管101の横筋102aだけでなく縦筋102bも切断することとなる。
Since the
こうして既設の埋設管101を取り替える作業をしている間、埋設管取替え用のカッター装置1に損傷等の不調が生じたときには、油圧ジャッキ11を遠隔操作で縮めてカッター2を既設の埋設管101の内側に引っ込めた後、駆動輪12を回転駆動して止水壁5を先導体20とは別個に前進させることにより、新設の埋設管104や先導体20を現位置に留めたまま、埋設管取替え用のカッター装置1を到達立坑側で単独回収することができる。したがって、埋設管取替え用のカッター装置1に損傷等による不調が生じたときには、従来の技術とは異なり、容易かつ経済的に回収することができる。また、そのため、カッター2が摩耗したときには、そのカッター2の交換を容易に行うことができ、既設の埋設管101が鉄筋コンクリート製であっても、埋設管の取替え作業を長距離の区間にわたって円滑に行うことができる。
When an operation such as damage to the buried pipe
ところで、カッター2で既設の埋設管101の横筋102aだけを切断し、縦筋102bを先導体20のカッターヘッド21で切断する方法を採用すると、その切断時に縦筋102bが先導体20のカッターヘッド21に絡み付く可能性があるので、その対策を別途講じることが望ましい。これに対し、この第3の例のカッター装置1では、埋設管101の横筋102a及び縦筋102bの双方をカッター2で切断することができるので、縦筋102bが先導体20のカッターヘッド21に絡まることを防ぐことができ、更には、カッター2で切り込みを入れて前処理した既設の埋設管101を先導体20のカッターヘッド21で一層確実に破砕することが可能となる。
By the way, if a method of cutting only the
この第3の例の埋設管取替え用のカッター装置1は、止水壁5の止水壁本体5bに、駆動装置により回転駆動される駆動輪12とを付設して、自走して前進させることができるように構成しているので、駆動輪12の回転数を調節することにより、既設の埋設管101へのカッター2の食い込み量やその埋設管101の材質等の周辺条件に応じてカッター2の公転速度や前進速度を精妙に調整することができる。そのため、既設の埋設管101を破砕しやすくするための前処理を周辺条件に応じて効率的かつ適切に行うことができる。
The
この第3の例の埋設管取替え用のカッタ装置1及びこのカッタ装置1を使用して実施する埋設管の取替え方法は、カッタ装置1が第1の例のものよりも構造が複雑であってその分経費を要する反面、鉄筋コンクリート製の埋設管101を対称とした技術として格好のものであり、その他の点では、第1の例で述べた埋設管取替え用のカッタ装置1や埋設管の取替え方法と同様の作用効果を奏する。以上述べた例では、先導体20との間に土圧を発生させるためのチャンバを形成して地山の崩落や地下水の浸入を防止するため、移動体を特に止水壁5にしているが、既設の埋設管101の埋設区域が地山の崩落や地下水の浸入の恐れのない強固な地盤である場合には、移動体は、必ずしも止水壁5である必要はなく、既設の埋設管101内を先導体20とは別個に前進させることが可能なものであればよい。
The
1 埋設管取替え用のカッター装置
2 カッター
3 カッター駆動装置
4a (カッター2の)可動支持部材
4b (カッター2の)固定支持部材
4c 連結ピン
4d カッター受け部材
4e 連結部材
5 止水壁
5a 止水壁外周部
5b 止水壁本体
5c 軸受
6 シール
7 ワイヤ類取付用のブラケット
8 止水壁牽引用のワイヤ類
9 薬液の注入口
10 薬液供給管
11 油圧ジャッキ
12 駆動輪
13a (駆動輪12の)支持腕
13b 固定部材
14a 可動支持腕
14b 固定支持腕
14c 連結ピン
14d (可動支持腕14aの)取付部材
14e (油圧ジャッキ11の)ブラケット
15 連結部材
20 先導体
21 カッターヘッド
22 カッタービット
23 反力伝達板
24 土砂取り込み口
31 排土管
101 既設の埋設管
102a 横筋
102b 縦筋
103 切り込み
104 新設の埋設管
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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---|---|---|---|
JP2003310239A JP2005076357A (en) | 2003-09-02 | 2003-09-02 | Method for replacing buried pipe and cutter device for buried pipe replacement |
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Family Applications (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102322271A (en) * | 2011-10-10 | 2012-01-18 | 沈阳重型机械集团有限责任公司 | Tool pan back-loading type device for changing tool of slurry-balanced shield machine under normal pressure |
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KR101873572B1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-07-02 | 주식회사 경창엔지니어링 | Trench pipe processing system |
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2003
- 2003-09-02 JP JP2003310239A patent/JP2005076357A/en active Pending
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