JP2008179996A - 改築推進工法、及び該工法に用いる改築推進装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛇行やたるみの無い新管を構築する。
【解決手段】下水道管きょ（既設管）１が蛇行等している場合であっても、その内部にガイド管５を真っ直ぐに延設配置し、ガイド管５と既設管１との隙間は充填材６で埋めておく。そして、該ガイド管５には摺動手段２０を挿入し、該摺動手段２０には破砕手段２１を連結しておく。この破砕手段２１を、ガイド管５に沿って推進させながら、既設管１やガイド管５等を破砕していき、その後にできた空洞部７には新管３を構築していく。これにより、蛇行やたるみの無い状態の新管３を構築することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、既設管である下水道管きょを新管に改築するための改築推進工法、及び該工法に用いる改築推進装置に関する。

従来、下水の流量アップや耐震強度アップや老朽化対策等の種々の理由のため、既設の下水道管きょを新管に改築することが行われており、その改築工法としては種々のものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

図７は、下水道管きょを改築するための従来工法（改築推進工法）の一例を示す縦断面図であって、符号１００は、地中に埋設されている下水道管きょ（既設管）を示し、符号１０１は、該既設管１００を破砕するための破砕装置を示し、符号１０２は、既設管１００に替えて新たに構築された新管を示す。この破砕装置１０１は、該既設管１００内に移動可能に配置されたガイド部１０１ａと、該ガイド部１０１ａに連結された連結機構１０１ｂと、ロータ１０１ｃにより回転自在に支持されたカッター１０１ｄと、該カッター１０１ｄを回転駆動する駆動手段１０１ｅと、を備えており、ガイド部１０１ａにて推進経路が規定されると共に、カッター１０１ｄにて既設管１００を破砕するように構成されていた。

このような改築推進工法は、開削工法のように地面を掘り返す必要が無いので、
・ 河川や幹線道路を横切るように埋設されている管きょ、
・ 他の埋設物が近接している状態の管きょ
・ 深い場所に埋設されている管きょ
等を比較的簡単に改築することができるという特徴を有している。
特公平０８−１９８２７号公報

ところで、既設管の中には、漏水等によって蛇行やたるみが生じているものも少なくないが、上述の破砕装置１０１のように、ガイド部１０１ａが既設管１００内を移動していく構造のものでは、既設管の蛇行やたるみに伴って新管自体にも蛇行やたるみが生じてしまうおそれがあった。そのような蛇行等の低減のため、ガイド部１０１ａとロータ１０１ｃとの間に自在継手（不図示）が介装されているが、根本的な解決策にはなっていなかった。

本発明は、蛇行等の無い新管を構築できる改築推進工法及び改築推進装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、図１に例示するものであって、既設管である下水道管きょ（１）を破砕手段（２１）にて破砕して新管（３）に改築する改築推進工法において、
前記破砕手段（２１）の推進経路（４）を規定するためのガイド管（５）を前記既設管（１）の内部に構築する工程と、
該ガイド管外面と該既設管内面との間に充填材（６）を充填することにより該ガイド管（５）の固定を行う工程と、
前記破砕手段（２１）に連結される摺動手段（２０）を前記ガイド管（５）に挿入した状態で、該破砕手段（２１）を前記ガイド管（５）に沿って推進させながら前記既設管（１）を前記ガイド管（５）と共に破砕していく工程と、
該破砕により形成された空洞部（７）に新管（３）を構築していく工程と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記ガイド管（５）、及び前記摺動手段（２０）に形成された下水流下路（図２の符号２０ｃ参照）によって下水を既設管側から新管側に流下させることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、図２に例示するものであって、既設管（１）を破砕するための改築推進装置（２）において、
該既設管（１）を破砕する破砕手段（２１）と、
該破砕手段（２１）の推進経路（４）に沿うように前記既設管（１）の内部に構築されるガイド管（５）と、
該ガイド管（５）を固定すべく該ガイド管（５）の外面と前記既設管（１）の内面との間に充填される充填材（６）と、
該ガイド管（５）の内部に摺動自在に配置される摺動手段（２０）と、
前記破砕手段（２１）と前記摺動手段（２０）とを連結する連結手段（２２）と、
を備え、
前記破砕手段（２１）の推進経路（４）が前記ガイド管（５）及び前記摺動手段（２０）によって規定されることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記摺動手段（２０）は、前記ガイド管（５）を閉塞するように配置される隔壁部（２０ａ）と、前記ガイド管（５）の軸心に沿った方向に前記隔壁部（２０ａ）を貫通するように形成された第１流下路（２０ｃ）と、を有し、
前記連結手段（２２）は、該第１流下路（２０ｃ）に連通される第２流下路（２２ａ）を有し、
前記ガイド管（５）からの下水が前記第１流下路（２０ｃ）及び前記第２流下路（２２ａ）を流れるように構成されたことを特徴とする。

なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

請求項１及び３に係る発明によれば、既設管が蛇行等している場合であっても、蛇行やたるみが無い状態の新管を構築することができる。また、既設管をガイドとして用いないため、既設管の破損等にかかわらず新管を構築することができる。さらに、ガイド管は充填材により固定されているため、破砕手段により破砕する場合の振動が抑止され、ガイド管の破砕を円滑に行うことができる。

請求項２及び４に係る発明によれば、ガイド管を下水流下管としても利用するため、下水流下管を別途敷設する場合に比べて作業を簡素化できる。

以下、図１乃至図６に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここで、図１は、本発明に係る改築推進工法を説明するための縦断面図であり、図２は、本発明に係る改築推進装置の構造の一例を示す詳細断面図であり、図３は、図１のＡ−Ａ横断面図であり、図４は、図１のＢ−Ｂ横断面図であり、図５は、図１のＣ−Ｃ横断面図であり、図６は、図１のＤ−Ｄ横断面図である。

本発明に係る改築推進工法は、図１に例示するように、既設管である下水道管きょ１を破砕手段２１にて破砕して新管３に改築するための工法であって、
・ 前記破砕手段２１の推進経路４を規定するためのガイド管５を前記既設管１の内部に構築する工程と、
・ 該ガイド管外面と該既設管内面との間に充填材６を充填することにより該ガイド管５の固定を行う工程と、
・ 前記破砕手段２１に連結される摺動手段２０を前記ガイド管５に挿入した状態で、該破砕手段２１を前記ガイド管５に沿って推進させながら前記既設管１を前記ガイド管５と共に破砕していく工程と、
・ 該破砕により形成された空洞部７に新管３を構築していく工程と、
を備えている。本発明によれば、従来装置のように既設管自体をガイドにするのではなく、既設管とは別に新たに構築したガイド管５をガイドとして使用するので、既設管１が蛇行等している場合であっても、蛇行やたるみが無い状態の新管３を構築することができる。また、既設管１をガイドとして用いないため、既設管１の破損等にかかわらず新管３を構築することができる。さらに、ガイド管５は充填材６により固定されているため、破砕手段２１により破砕する場合の振動（径方向の振れ）が抑止され、ガイド管５の破砕を円滑に行うことができる。

この場合、前記摺動手段２０に下水流下路（図２の符号２０ｃ参照）を形成しておいて、ガイド管５及び下水流下路２０ｃによって下水を既設管側から新管側に流下させるようにすると良い（詳細は後述する）。

ところで、本発明に用いるガイド管５は、周辺に充填材６が充填されて固定されるものであるので、それ自体はあまり強度が高くなくて良い。むしろ、破砕手段２１による破砕が円滑に行われるためには強度は低い方が好ましい。具体的には、塩ビ管が好ましい。

また、前記充填材６としては、
・ 充填性に優れた材質のもの
・ 硬化前と硬化後で体積変化（体積収縮）が少ない材質のもの
・ 強度が高くないもの
を用いると良い。前記破砕手段２１による切削（破砕）には泥水を用いるが、該泥水が（充填材６が充填されている部分に）浸入したりしないように、隙間無く充填されていることが必要である。また、泥水を循環させて使用するので、泥水の性質を劣化させないような性質の充填材６を用いると良い。さらに、この充填材６には、破砕（切削）を促進するための添加材を加えておくと良い。

なお、前記ガイド管５を固定する作業は、
・ 既設管内部へガイド管５を搬入する工程
・ 構築すべき新管３の軸心（符号８参照）に沿うように、ガイド管５を位置決め治具（不図示）によって仮固定する工程
・ ガイド管外面と既設管内面との間に充填材６を充填する工程
を実施することによりなされる。

本発明においては、
・ 前記既設管１を破砕する破砕手段２１と、
・ 該破砕手段２１の推進経路４に沿うように前記既設管１の内部に構築されたガイド管５と、
・ 該ガイド管５を固定すべく該ガイド管５の外面と前記既設管１の内面との間に充填された充填材６と（図３及び図４参照）、
・ 該ガイド管５の内部に摺動自在に配置される摺動手段２０と、
・ 前記破砕手段２１と前記摺動手段２０とを連結する連結手段２２と、
によって改築推進装置２が構成されていて、前記破砕手段２１の推進経路４が前記ガイド管５及び前記摺動手段２０によって規定されるようになっている。

上述の摺動手段２０には、図２に例示するように、
・ 前記ガイド管５を閉塞するように配置される隔壁部２０ａと、
・ 該隔壁部２０ａの外周であって、前記ガイド管５の内壁と接触する部分に形成されたシール部２０ｂと、
・ 前記ガイド管５の軸心に沿った方向に前記隔壁部２０ａを貫通するように形成された第１流下路２０ｃと、
を形成すると良い。また、上述の連結手段２２には、該第１流下路２０ｃに連通される第２流下路２２ａを形成しておき、前記ガイド管５からの下水が前記第１流下路２０ｃ及び前記第２流下路２２ａを流れるようにしておくと良い。さらに、該第２流下路２２ａの下流側には第３流下路２３を連通させておくと良い。つまり、本発明における下水流下方式は管きょ内流下方式であって、下水は前記ガイド管５を流れるが、前記隔壁部２０ａ及び前記シール部２０ｂが該ガイド管５を閉塞するように構成されているので、摺動手段２０の下流側においては、下水はガイド管５を流れずに前記第１流下路２０ｃから前記第３流下路２３を流れることとなる。この場合、ガイド管５を下水流下管としても利用するため、下水流下管を別途敷設する場合に比べて作業を簡素化できる。

一方、上述の破砕手段２１は、前記既設管１や前記ガイド管５の端面に当接されるカッター部（カッタービット。図５参照。）２１ａと、該カッター部２１ａを駆動する駆動手段（図６の符号２１ｂ参照）と、を有していて、該既設管１及び該ガイド管５を同時に破砕するようになっている。

また、新管３の敷設は、不図示のジャッキ（立坑に設置したジャッキ）の推力を利用して行うと良い。

上述の改築推進装置の場合、蛇行等の無いガイド管５がガイドとなるので、摺動手段２０と破砕手段２１との間には自在継手を介装しなくとも蛇行等の無い空洞部７を形成することができるが、自在継手が介装されたものを本発明の範囲から除外するものでは無い。

ところで、図１においては、ガイド管５の軸心（符号４参照）と新管３の軸心（符号８参照）とは一致しているが、両軸心が一致しない（ずれている）場合が本発明の範囲から除外されるものでは無い。

また、図１に示す工法においては、ガイド管５自体が下水流下管としても機能しているが、ガイド管５の内部に下水流下専用の管を配置するようにしても良い。

図１は、本発明に係る改築推進工法を説明するための縦断面図である。 図２は、本発明に係る改築推進装置の構造の一例を示す詳細断面図である。 図３は、図１のＡ−Ａ横断面図である。 図４は、図１のＢ−Ｂ横断面図である。 図５は、図１のＣ−Ｃ横断面図である。 図６は、図１のＤ−Ｄ横断面図である。 図７は、下水道管きょを改築するための従来工法（改築推進工法）の一例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 既設管（下水道管きょ）
２ 改築推進装置
３ 新管
４ 推進経路
５ ガイド管
６ 充填材
７ 空洞部
２０ 摺動手段
２０ａ 隔壁部
２０ｃ 第１流下路
２１ 破砕手段
２２ 連結手段
２２ａ 第２流下路（下水流下路）

Claims (4)

1. 既設管である下水道管きょを破砕手段にて破砕して新管に改築する改築推進工法において、
   前記破砕手段の推進経路を規定するためのガイド管を前記既設管の内部に構築する工程と、
   該ガイド管外面と該既設管内面との間に充填材を充填することにより該ガイド管の固定を行う工程と、
   前記破砕手段に連結される摺動手段を前記ガイド管に挿入した状態で、該破砕手段を前記ガイド管に沿って推進させながら前記既設管を前記ガイド管と共に破砕していく工程と、
   該破砕により形成された空洞部に新管を構築していく工程と、
   を備えたことを特徴とする改築推進工法。
2. 前記ガイド管、及び前記摺動手段に形成された下水流下路によって下水を既設管側から新管側に流下させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の改築推進工法。
3. 既設管を破砕するための改築推進装置において、
   該既設管を破砕する破砕手段と、
   該破砕手段の推進経路に沿うように前記既設管の内部に構築されるガイド管と、
   該ガイド管を固定すべく該ガイド管の外面と前記既設管の内面との間に充填される充填材と、
   該ガイド管の内部に摺動自在に配置される摺動手段と、
   前記破砕手段と前記摺動手段とを連結する連結手段と、
   を備え、
   前記破砕手段の推進経路が前記ガイド管及び前記摺動手段によって規定される、
   ことを特徴とする改築推進装置。
4. 前記摺動手段は、前記ガイド管を閉塞するように配置される隔壁部と、前記ガイド管の軸心に沿った方向に前記隔壁部を貫通するように形成された第１流下路と、を有し、
   前記連結手段は、該第１流下路に連通される第２流下路を有し、
   前記ガイド管からの下水が前記第１流下路及び前記第２流下路を流れるように構成された、
   ことを特徴とする請求項３に記載の改築推進装置。
   

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