JP2005336884A

JP2005336884A - 地下埋設管渠の更新方法

Info

Publication number: JP2005336884A
Application number: JP2004158141A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Tamura; 克己田村; Hideki Moriya; 秀樹森谷; Masami Oki; 正巳大木
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】地下埋設管渠を更新するためのバイパス管を施工するにあたり、近隣住民への影響が軽減されるとともに、交通障害も緩和され、地上構築物による施工の困難化も軽減される地下埋設管渠の更新方法を提供する。
【解決手段】既設の地下埋設管渠３ｂを更新する前に、更新すべき地下埋設管渠の近傍の地下にバイパス管４を設ける。バイパス管４を通して、その上流側と下流側の既設の地下埋設管渠の間の水の流れを確保する。その後、新たな地下埋設管渠１９を施工する。埋設したバイパス管４は地下に残留させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、下水道管等の既設の地下埋設管渠を更新する方法に関する。

下水道管等の地下埋設管渠は、長期使用に伴う老朽化により更新する必要が生じる。また、既設の地下埋設管渠では流量不足等の不具合が生じた場合には径の大きなものに更新する必要が生じる。しかしこれらの地下埋設管渠は、公共施設であるため、使用可能にしたままで既設のものを新たなものに更新する必要がある。このため、特許文献１においては、更新すべき地下埋設管渠と並列に、地上にバイパス管を設け、そのバイパス管を通して下水等を流しながら更新作業を行なうことが提案されている。

特許第３３９４６７２号公報

前述のように、地上にバイパス管を設置し、そのバイパス管を通して下水等を流しながら地下埋設管渠の更新を行なう方法にあっては、バイパス管を地上に設置するために、バイパス管が通る場所の周辺住民の同意をとる必要があり、その上、バイパス管を道路上に通すために交通を遮断する必要があり、さらに障害になる建物その他の地上構造物からバイパス管を回避して設置する必要がある等、多くの問題をすべて事前に解決しなければならず、スムーズに施工できないことが多かった。特に都市部における地下埋設管渠の更新の場合には前記問題が更新作業の大きな障害となっていた。

本発明は、上記問題点に鑑み、地下埋設管渠を更新するためのバイパス管を施工するにあたり、近隣住民への影響や交通障害の問題も緩和され、地上構築物による施工の困難化も軽減される地下埋設管渠の更新方法を提供することを目的とする。

本発明による地下埋設管渠の更新方法は、既設の地下埋設管渠を更新する方法において、
前記既設の地下埋設管渠を更新する前に、更新すべき地下埋設管渠の近傍の地下にバイパス管を設け、
前記バイパス管を通して、その上流側と下流側の既設の地下埋設管渠の間の水の流れを確保し、
その後、更新すべき地下埋設管渠を新たな地下埋設管渠に更新し、
前記バイパス管は地下に残留させることを特徴とする。

本発明によれば、地下埋設管渠を更新するに先だち、臨時使用のためのバイパス管を地下に埋設して施工するため、バイパス管を地上に設置する場合の近隣住民への影響が少なくなり、近隣住民による事前承諾の問題が緩和される。また、バイパス管を地上に設置しないため、地上構造物によるバイパス管設置の障害がなく、バイパス管の施工が容易となる。また、バイパス管が地上に設置されないため、交通遮断や交通障害の問題も緩和される。

また、バイパス管は地下に埋設したままにしておくため、メンテナンス作業の際に、そのバイパス管を使用して下水等をバイパスして流しておくことにより、地下埋設管渠を空にして作業を行なうことができ、メンテナンス作業が容易となる。

図１ないし図４は本発明による地下埋設管渠の更新方法の一実施の形態を示す図である。図１は地下埋設管渠の更新を行なう前にバイパス管を施工している状態を示す側面断面図である。１、２は地下埋設管渠３の更新を行なうための立坑であり、これらの立坑１、２は既設の地下埋設管渠３の上の地面から、これらの管渠３の底部よりやや低い深さにわたって掘削形成される。１が上流側立坑、２が下流側立坑である。なお、これらの立坑１、２は新たに掘削するのではなく、既設のものを利用してもよい。

管推進機により地下埋設管渠３を更新する場合には、立坑１、２間の距離は、通常、１００ｍ〜２００ｍであり、小口径（外径が８０ｃｍ以下）の場合には、立坑１、２間の距離は数十ｍ以下である。通常は上流側の管渠３ａから更新ずべき管渠３ｂよりさらに下流側の管渠３ｃわたって次第に低くなるように傾斜する。また、他の例として、上流側管渠３ａと更新ずべき管渠３ｂとの間、および更新ずべき管渠３ｂと下流側管渠３ｃとの間にそれぞれ段差を有する場合がある。

図1に示すように、本実施の形態においては、下流側の立坑２を発進立坑、上流側の立坑１を到達立坑としてバイパス管４を地下に掘進、埋設している。なお、上流側立坑１を発進立坑とし、下流側立坑２を到達立坑としてもよい。この例では下流側立坑２を発進立坑にしているので、この下流側立坑２にバイパス管４を施工するためのボーリング機５を設置している。このボーリング機５は、台６上に設置したレールに沿って往復駆動装置（いずれも図示せず）により継ぎ足し式鋼管４ａ〜４ｎおよびその中の継ぎ足し式スクリューオーガ（図示せず）を押しながら、回転駆動装置７によりスクリューオーガを回転駆動して掘進と鋼管４ａ〜４ｎの埋設を行なうものである。

このボーリング機５による掘進を行なう場合は、先端の鋼管４ａの先端にスクリューオーガの先端の掘削ビット９を位置させ、往復動装置により鋼管４ａ、４ｂ…およびスクリューオーガを押しながら回転駆動装置７によりスクリューオーガを回転させて掘進を行なう。そして１本分の鋼管について、回転駆動装置７が台６の前端まで移動させたら、それまで回転駆動装置７のチャック装置により保持されていた鋼管およびスクリューオーガを外し、回転駆動装置７を後退させ、新たに地上から降ろした鋼管および継ぎ足し用のスクリューオーガを、発進立坑２に後端が露出している鋼管とスクリューオーガに継ぎ足し、その継ぎ足した鋼管、スクリューオーガを回転駆動装置７のチャック装置にそれぞれ把持して回転駆動装置７の前進とスクリューオーガの回転駆動により掘進を行なうという作業を繰り返す。

このような作業によりバイパス管４（鋼管４ａ〜４ｎの集合体）の先端が上流側立坑１に達したら、バイパス管４の中のスクリューオーガの引き抜き、外しを継ぎ足し式のスクリューオーガの1本ずつ行なう。その後、ボーリング機５を立坑２から地上に撤去する。そして、図２に示すように、上流側立坑１に溜まる水１０をバイパス管４に流すためのポンプ１１を有する導入用配管１２をバイパス管４の上流側端部に接続する。また、下流側立坑２より下流側の管渠３ｃの開口端には蓋１３を設け、その蓋１３に貫通する排出用配管１４を前記バイパス管４の下流側端部に接続する。これにより、上流側立坑１から導入用配管１２、バイパス管４、排出用配管１４からなるバイパス流路が確保される。

このようにしてバイパス流路を確保した後、図２に示すように、立坑１、２の間の管渠３ｂ内に貧配合モルタル等の充填材１６を充填する。この充填材１６の充填は、一端（下流側）に妻板（図示せず）を張り、地上に設置したタンク（図示せず）に溜めた充填材１６を、管渠３ｂの上流側がら挿入したホース（図示せず）を介して、管渠３ｂに注入し、充填する。この充填を管渠３ｂの上流側端部まで達する前に妻板１７を下方から順次高くなるモルタルの高さに合わせて積み上げて閉塞する。なお、この充填材１６の充填は下流側開口部から行なってもよい。また、充填材１６は、掘削土にモルタルと水とを混合したもの等、他の材料を用いてもよい。

このようにして管渠３ｂに充填材１６を充填した後、新たな管渠１９を施工する。この実施の形態においては、この管渠１９の施工に管推進機２０を用いている。この管推進機２０は、立坑２内に設置される油圧シリンダ２１を備えた元押装置２２と、掘進装置２３とを備える。掘進装置２３は、前端に掘削ビット２５を有するとともに、この掘削ビット２５を回転させるモータと掘削ビットを前進させるための油圧シリンダ（いずれも図示せず）を有するもので、前胴と後胴とが伸縮式に組み合わされた胴体２３ａを有する。また、掘進装置２３と継ぎ足し式管渠１９の中に継ぎ足し式排土管（図示せず）を有する。

この管推進機により管渠１９の施工を行なう場合は、掘進装置２３により掘削ビット２５の回転と胴体２３ａの伸長により掘進し、排土管により地上に排土する。そして、継ぎ足し式管渠１９の1本分の掘進が終了すると、元押装置２２により管渠１９を押すとともに推進装置２３の胴体を収縮させ、続いて元押装置２２を後退させて新たな管渠１９を継ぎ足すためのスペースを、既設の管渠１９と元押装置２２との間に設け、継ぎ足し式排土管を有する管渠１９を元押装置２２と最も後端の管渠１９との間に挿入して排土管と共に管渠１９を継ぎ足す作業を繰り返して複数の管渠１９を、その先端が上流側立坑１に達するまで施工する。

このようにして管渠１９を施工した後、元押装置２２を地上に撤去し、さらに蓋１３を外し、さらにポンプ１１を有する配管１２および配管１４をバイパス管４の両端から外す。そして管渠３ａからの下水を、立坑１、管渠１９、立坑２、管渠３ｃを通して流す。図３は前記既設の管渠３ｂと新たに施工した管渠１９とバイパス管４との位置関係を示す。本実施の形態では新たに施工した管渠１９は古い管渠３ｂより大径であり、両者を同心に設けた例を示すが、必ずしも同心に設ける必要はなく、管渠のサイズも同じサイズであってもよい。

また、バイパス管４の位置も管渠１９の真上ではなく、横あるいは４Ａで示すように斜め上でもよい。さらにバイパス管４は既設の管渠３ｂより下方に設けることもできる。図４に示すように、バイパス管４は管渠１９を施工した後も地下に埋設したまま残す。

このように、本実施の形態においては、地下埋設管渠３ｂを更新するに先だち、臨時使用のためのバイパス管４を地下に埋設して施工するため、地上に設置する場合の近隣住民への影響が少なくなり、近隣住民による事前承諾の問題が緩和される。また、バイパス管４を地上に設置しないため、地上構造物によるバイパス管設置の障害がなく、バイパス管４の施工が容易となる。また、バイパス管４が地上に設置されないため、交通遮断や交通障害の問題も緩和される。

また、既設の立坑１、２を利用すれば、更新時期より前であればいつでもバイパス管４を施工できるので、計画的に効率良く作業が行え、施工単価も安価に抑えることができる。

また、バイパス管４は地下に埋設したままにしておくため、メンテナンス作業の際に、前記ポンプ１１を有する配管１２をバイパス管４の上流側に接続してそのバイパス管を使用して下水等をバイパスして流しておくことにより、地下埋設管渠３ｂを空にして作業を行なうことができ、メンテナンス作業が容易となる。

なお、本発明において、新たな管渠１９を前記実施の形態で示した管推進機ではなく、施工済みの箇所にセグメントを構築していくシールド掘進機を行なうことも可能である。ただしシールド掘進機の場合には、立坑１、２を大きくする必要があり、工費が嵩むことになるので、大径の管渠を一度の長距離（例えば１ｋｍ程度）施工する場合を除いては、管推進機を用いることが有利である。

本発明による地下埋設管渠の更新方法の一実施の形態におけるバイパス管の施工状態を示す側面断面図である。本実施の形態において、新たな管渠を施工している状態を示す側面断面図である。本実施の形態において、既設の管渠と新たな管渠とバイパス管との位置関係を示す正面断面図である。本実施の形態において、施工後の状態を示す側面断面図である。

符号の説明

１、２：立坑、３、３ａ〜３ｃ：既設の地下埋設管渠、４、４Ａ：バイパス管、４ａ〜４ｎ：鋼管、５：ボーリング機、６：台、７：回転駆動装置、９：掘削ビット、１０：水、１１：ポンプ、１２：導入用配管、１３：蓋、１４：排出用配管、１６：充填材、１７：妻板、１９：新たな地下埋設管渠、２０：管推進機、２１：油圧シリンダ、２２:元押装置、２３：掘進装置、２５：掘削ビット、

Claims

既設の地下埋設管渠を更新する方法において、
前記既設の地下埋設管渠を更新する前に、更新すべき地下埋設管渠の近傍の地下にバイパス管を設け、
前記バイパス管を通して、その上流側と下流側の既設の地下埋設管渠の間の水の流れを確保し、
その後、更新すべき地下埋設管渠を新たな地下埋設管渠に更新し、
前記バイパス管は地下に残留させることを特徴とする地下埋設管渠の更新方法。