JP2019094682A - 既設管路の改築工法及びそれに使用する既設管破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既設管路の新規な改築を提案する。【解決手段】３０ｍ程度のマンホールＭ１、Ｍ２間の既設管路Ａを改築する。内面に破砕刃１２を有する先導管１１を内外管１８、１９を継ぎ足しながら推進し、その推進による破砕刃の既設管ａの押圧破砕によって既設管を破砕する。破砕片ａ’は内管１８内に回収される。この作用を発進側のマンホールＭ１から到達側のマンホールＭ２まで行う。その途中において、管路の両端に止水ボール３１、３４を挿入し、安定液ｃを管路内に充填して土圧によって管路が破壊しないようにする。既設管路Ａの管ａの破壊回収が終われば、内管１８を破砕ガラａ’と共に回収する。その回収後、既設管路の直線性を測定し、直線性が出ていれば、新管を装填して新管路を構築し、直線性が出ていない場合、直線性がでるように旧管路を掘削して直線性を出した後、その旧管路に新管を装填して新管路を構築する。外管１９で新設管路が構成し得る場合は前記新管の装填は止める。【選択図】図１２

Description

この発明は、老朽化した埋設既設管路を開削せずに新たな管路に改築する工法、及びその工法に使用する既設管の破砕装置に関するものである。

上下水道、ガス等のライフラインとして地中に埋設されている管（以下、「既設管」と称する。）は経年劣化が進み、耐用年数を超えた既設管（以下、その既設管から成る管路を「既設管路」と称する。）は、適宜に新たな管（以下、「新管」と称する。）に更新する必要がある（以下、その更新した新管から成る管路を「新設管路」と称する。）。

その既設管路の新設管路への改築工法として、埋設している地盤を開削して行うことが考えられるが、通常、下水道等の管路は道路下に埋設されており、開削によってその道路を通行止めにする場合が多い。交通量の多い今日、その通行止めは好ましくない。
このため、改築しようとする既設管路の一端に発進立坑を形成するとともに、その発進立坑から所要距離を隔てて（既設管路の他端に）到達立坑を形成し、前記発進立坑から到達立坑に至る既設管路の既設管をカッターヘッドで破砕し、その破砕した管破砕片（破砕ガラ）をスクリュウで除去するとともに、除去した孔に新管を装填して新設管路を構築する技術が提案されている（特許文献１段落００１８〜同００４６，図１〜図２等参照）。

特開２０１０−１５０８８７号公報

上記従来の既設管路の改築工法は、立坑を形成するコストがかかる上に、カッターヘッドやスクリュウ等が大型の機械となっており、それらを持ち込む発進立坑や到達立坑も大きなものとなっている。このため、改築作業が大がかりとなり、コスト的に問題となる。
また、通常、下水管路などにおいては、所定間隔にマンホールが形成されており、そのマンホールを上記立坑に代用することが考えられる。しかし、通常のマンホールの大きさは、内径：ほぼ９００ｍｍ径程度であり、上記カッターヘッドやスクリュウ等の大型の機械を搬入することができない。
特に、例えば、３０ｍ（メートル）前後の道路下に施設された下水管の改築は、上記立坑を形成して行うにはコスト的に問題となり、開削が考えられる。しかし、その枝管路、例えば、下水枝管も道路下に施設されており、開削時、その道路を通行止めにする必要がある。このため、コスト面から、上記マンホールを利用して改築を行いたい。

この発明は、以上の実状の下、マンホールを使用し得る従来にない既設管路の改築工法及びそれに使用する既設管破砕装置を提供することを課題とする。

上記課題を達成するため、この発明は、既設管を破砕刃による押圧によって破砕することとしたのである。
破砕刃による押圧破砕は、マンホール等の狭いスペースに搬入し得る前記破砕刃を移動させる駆動機、例えば、能力：３０Ｔｏｎ（トン）程度の油圧ジャッキであれば行うことができて、前記スペース内に搬入することができる。油圧ジャッキ等の押圧手段は、小型化が可能であるからである。
既設管は、破砕し易い陶器製（陶管）が好ましいが、塩ビ管やヒューム管、鋼管等の種々の管が対象である。埋設既設管は数十年を経てかなり劣化しているからである。既設管の大きさとしては、種々の大きさが考えられるが、内径：２００〜２５０ｍｍ程度をこの発明の対象とするのが好ましい。大径になると、大型の機器によらなければ破砕できない場合が多いからである。

この発明に係る改築工法の具体的な構成としては、地中に埋設された既設管路をなす既設管の端面から、破砕刃を管軸方向に移動させ、その移動による破砕刃の既設管への押圧によって既設管を破砕し、その破砕した破砕片を回収して、その破砕片を回収した既設管路が存在していた部位に新設管路を構築する構成を採用することができる。
新設管路の構築方法としては推進工法等を採用できる。その推進工法は、推進管の先端に掘進機を取り付け、地中を掘削しつつ、後方の油圧ジャッキ等で推し進めて、管を埋設する工法であり、地面を掘り起こして管を設置する「開削工法」に対するものである。この発明の場合、既設管路があるため、掘削機を使用せず、実施形態で示す先導管でその代わりを行ったり、それらを使用せずに推進管を推し進めるたりするだけで新設管路を設けることもできる。

上記破砕刃は先導管内に設けたものとし、その先導管内に上記既設管の端部を入れつつ、押圧破砕を行うようにすることができる。このようにすると、破砕した既設管の破砕ガラ（破砕片）が先導管内に納まるので、その回収が容易となる。
このとき、先導管を推進管を継ぎ足しながら推進し、その推進によって破砕刃の既設管への押圧を行うようにすれば、前記破砕ガラをその推進管内に導いて収納することができるため、破砕ガラの回収がより容易となる。前記継ぎ足された推進管は新設管路としたり、その継ぎ足された推進管をさや管とし、そのさや管内に新設管路を構築するようにしたりすることができる。
また、上記推進管を内外の２重管により構成し、その内管で上記先導管を押圧し、その後、内管が進行した距離分、外管を進行させるようにすれば、内管に周面摩擦抵抗がかかり難いため、先導管の移動が円滑である。

通常、上下水道等の流体管路は自然流下するように２〜３ｍｍ程度の落差勾配を設けるのが一般的であり、また、直線性（直進性）を持たせる場合がある。しかし、既設管路は、経年によって直線性が維持されていない場合がある。このため、この既設管路の改築前や、改築作業中の適宜な時に、既設管路の直線性を測定し、直線性が出ていれば、上記継ぎ足された推進管を新設管路とし、直線性が出ていなければ、破砕ガラを回収後、上記継ぎ足された推進管を引き抜きながら、推進工法で新設管路を構築したり、既設管路を掘削して直線性を出したりした後、新設管路を構築することもできる。
また、上記既設管路の両端を止水し、その間に安定液を充填すれば、既設管路の土圧による破壊や既設管路上部の地盤の崩壊及び弛みを防止することができる。その止水は、止水ボールを装填する等の手段を採用することができる。

上記既設管路の改築工法に使用する既設管破砕装置としては、種々の物が考えられるが、例えば、円環状先導管と、その先導管の内面周囲に設けた破砕刃と、前記先導管を、既設管の管軸方向に移動させて、前記破砕刃により、既設管の端面に押圧して既設管端部を破砕する作用を繰り返す駆動手段と、を有する構成のものとすることができる。
この構成において、上記破砕刃は、上記先導管の周囲に複数設けられて管軸方向前後にずれているものとすると、押圧に伴って、ずれている破砕刃が順々に破砕作用を行うため、その作用が円滑である。

この破砕装置は、先導管内に上記既設管の端部を入れつつ、上記押圧破砕を行うようにすれば、破砕ガラ（破砕片）が先導管内に入り込むため、そのガラの処理が容易となる。
このとき、上記のように、破砕刃を有する先導管を推進管を継ぎ足しながら推進して既設管を破砕するようにする場合、その推進管内に上記破砕ガラも入り込んでその処理がし易くなる。また、前記推進管を内外の２重管により構成することができる。

この発明は、以上のように構成して、押圧によって既設管を破砕するようにしたので、従来に無かった改築方法となる。

この発明に係る既設管路の改築工法の一実施形態を示し、（ａ）はその対象既設管路の作用概略図、（ｂ）は同要部右側面図、（ｃ）は同要部切断平面図 同実施形態の要部作用概略図 同実施形態の要部作用概略図 同実施形態の要部作用概略図 同実施形態の要部作用概略図 同実施形態の要部作用概略図 （ａ）〜（ｄ）は同実施形態の要部作用概略平面図 同実施形態の要部作用概略図 同実施形態の要部作用概略平面図 同実施形態の作用概略図 （ａ）、（ｂ）は同実施形態の要部作用概略平面図 同実施形態の作用概略図 同実施形態の作用概略図 （ａ）、（ｂ）は同実施形態の要部作用概略平面図 同実施形態の作用概略図 同実施形態の作用概略図 同実施形態の作用概略図 同実施形態の作用概略図 同実施形態の作用概略図 （ａ）は同実施形態の先導管の切断正面図、（ｂ）は同左側面図 この発明に係る既設管路の改築工法の他の実施形態の要部作用概略平面図 同実施形態の内外ソケットの作用説明図であり、（ａ）は結合前、（ｂ）は結合後を示し、その左は一部切断正面図、右はＸ−Ｘ線断面図 この発明に係る既設管路の改築工法のさらに他の実施形態の要部作用概略平面図

この実施形態の既設管路は、内径（口径）：２００〜２５０ｍｍの陶器製の既設管ａからなり、この実施形態は、図１〜図１９に示す、その管路の一対のマンホールＭ１、Ｍ２の間の約３０ｍの道路下に埋設された管路Ａを改築する場合である。このマンホールＭ１、Ｍ２は既設であって、内径：９００ｍｍ程度であり、その中に破砕装置及び鋼管（推進管）等を装入する。図中、１はマンホール蓋、２はモルタル層、３は高さ調整リング、４は斜壁、５は足掛金具、６は直壁、７は踊り場、８は管取付壁、９は底版である。

破砕装置は、図１、図２０に示すように、円筒状の先導管１１と元押装置２０等からなる。先導管１１は、鋼管からなって、その内部に破砕刃１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が設けられている。破砕刃１２は先導管１１の外周面に設けることもできる。
破砕刃１２は、斜辺を有する台形状をした硬質材からなっており、斜辺にはより硬質な硬化肉盛溶接等を行う。また、破砕刃１２は先導管１１の管軸方向にこの実施形態では３段階にずれて周方向等間隔に８枚設けられている。前列の破砕刃１２ａが上下に、後列の破砕刃１２ｃが左右に、中列の破砕刃１２ｂがその前後列の破砕刃１２ａ、１２ｃの間にそれぞれ設けられている。破砕刃１２の数、段数及びずれ度合いは現場の既設管路の敷設状況や管の種類等に基づいて適宜に設定する。
破砕刃１２の先導管１１への取付構造は、溶接やボルト止めが考えられるが、逆Ｔ字状のレール状固定部材を先導管１１内面に固定し、その溝に破砕刃１２を嵌め込み、ボルトによって取り替え自在に固定するようにすることができる。

先導管１１の後部は、２重リング（筒）１３、１４が設けられ、その内側のリング１３は先導管１１内に嵌っている。外側のリング１４はその内側リング１３の外側に弾性体１５を介して嵌り、突起１４ａによってそれ以上の嵌り込みが防止される。内外リング１３、１４の後部内面にはねじ１３ｂ、１４ｂが形成されている。なお、突起１３ａ、１４ａは先導管１１に溶接によって固定され、リング１３はその突起１３ａ、１４ａに溶接によって固定されて、それら１３ａ、１４ａ、１３は先導管１１に一体となっている。
内外リング１３、１４には、それぞれ筒状の押圧ソケット１６、１７がねじ込み可能となっている（図２〜図５、図２０参照）。また、この内外リング１３、１４には、先導管１１と同径の鋼管製外管１９及び少し小径の鋼管製内管（推進管）１８がねじ込み可能となっている。

元押装置２０は、架台２１上に油圧ジャッキ２２がその軸方向に移動可能に支持されるとともに、その一端で回転可能に設けられており、その元押装置２０の軸方向長さは９００ｍｍ以下としてマンホールＭ１内の底版９上に横置きできる大きさとなっている。架台２１は、油圧ジャッキ２２や、マンホールＭ１の内壁との間に反力板やスペーサを介在可能の構成とする。
油圧ジャッキ２２からはロッド２３がその軸方向に進退可能となっているとともに、一端には基板２４が設けられている。元押装置２０には抜き差しピン２３ａが抜き差し可能に設けられて、この抜き差しピン２３ａを抜くことによって、油圧ジャッキ（本体）２２が架台２１に対して軸方向に移動可能となる。

油圧ジャッキ２２に移動板２６が軸方向に移動自在に設けられ、この移動板２６の油圧ジャッキ２２の周りには、５個の小型油圧ジャッキ２５が等間隔に設けられている。この小型油圧ジャッキ２５の数や間隔は任意である。この小型油圧ジャッキ２５の伸縮ロッド２５ａが伸長すると、基板２４に当接して小型油圧ジャッキ２５を取り付けた移動板２６が油圧ジャッキ２２に沿って移動する。
なお、油圧ジャッキ２２は能力３０Ｔｏｎ程度であり、小型油圧ジャッキ２５は５本合わせて能力３０Ｔｏｎ程度である。

以上の構成の破砕装置によってこの既設管路Ａの改築作用を、図１〜図１９を参照して説明すると、まず、図１に示すように、発進抗及び到達坑となるマンホールＭ１、Ｍ２のインバート等の作業の邪魔となる部材や部分を撤去するとともに、両マンホールＭ１、Ｍ２内の整理（整備）を行う。また、既設管路ＡのマンホールＭ１、Ｍ２周りの地盤Ｗの地質改良を行う。その地質改良は、マンホールＭ１、Ｍ２それぞれから管軸方向に長さ１．６ｍ程度とする。さらに、発進側となるマンホールＭ１の既設管路Ａの周りに先導管１１が入る程度を斫りとった孔Ｃを形成する（図２参照）。その孔Ｃの軸方向（既設管路Ａの筒軸方向）長さは４０ｃｍ程度とする。その孔Ｃの形成時、その孔Ｃ内の既設管ａは破砕して除去する。

次に、発進側となるマンホールＭ１（図１において右側）の底面に架台２１及び元押装置２０を設置する。その架台２１等のマンホールＭ１への装入は、各種の吊り下げ機器（図示せず）によって吊り下ろすことによって行う。このとき、架台２１等は横長のため、その横長方向を縦（上下方向）して装入する（図２参照）。

続いて、図２に示すように、外側の押圧ソケット１７を取り付けた先導管１１を吊りフックｆを介した吊り下げによってマンホールＭ１内に装入する。このとき、油圧ジャッキ２２は起立させてその油圧ジャッキ２２に先導管１１を嵌める（図３）。その後、図４に示すように、油圧ジャッキ２２を倒伏させて先導管１１を孔Ｃに同一軸上として臨ませる。
その後、図５に示すように、ロッド２３を伸長させて先導管１１を孔Ｃ内に押し込む。このとき、ロッド２３の先端とマンホールＭ１周壁の間にスペーサ２７を介在し（図４参照）、基板２４が押圧ソケット１７の後端に当接することによって先導管１１は押し込まれる。また、抜き差しピン２３ａを油圧ジャッキ２２に差し込んで架台２１に固定し、ロッド２３の伸長時、油圧ジャッキ２２が架台２１上を移動しないようにする。さらに、押圧ソケット１７の存在によって、その長さ分、先導管１１を孔Ｃ内に押し込むことができるとともに、外側リング１４の後端のねじ１４ｂの損傷が防止される。
なお、油圧ジャッキ２２を起伏させるのは、狭いマンホールＭ１内で先導管１１などを受け取り・横向き設置を行うためである。

そのロッド２３が全開長さまで伸長したら、固定用差し板鋼材２３ｂを抜いてロッド２３を１０ｃｍ程度収縮させる。このとき、図５に示すように、油圧ジャッキ２２のロッド２３と内壁固定の反力鋼板２３ｃとを固定用差し板鋼材２３ｂで繋いで、油圧ジャッキ２２が動かないようにする。繋がないと、油圧ジャッキ２２が押し込んだ位置に留まってしまうからである。
その後、固定用差し板鋼材２３ｂを反力鋼板２３ｃから外し、必要があれば、反力鋼板２３ｃとマンホールＭ１周壁の間にスペーサ２７を介在し、ロッド２３とスペーサ２７の間に反力鋼板２３ｃを介在してロッド２３を伸長させて先導管１１を少し（例えば、６ｃｍ程）押し込む。この押し込みは人によっても良い。この押し込み完了後、押圧ソケット１７を外側リング１４からねじ外す。また、架台２１に溶接やボルト締めによって先導管１１を仮止めして先導管１１が動かないようにして、図６に示すように、ロッド２３を引き戻しする（収縮させる）。

その後、図６に示すように、反力鋼板２３ｃとスペーサ２７を取り除き、油圧ジャッキ２２を上向き回転し、押圧ソケット１７を吊り上げて回収する（同図実線から鎖線）。続けて、上記とは異なり、両押圧ソケット１６、１７を取り付けた鋼管製内外管１８、１９を吊り下げによってマンホールＭ１内に装入し、油圧ジャッキ２２にその内外管１８、１９を嵌める（図３参照）。その後、油圧ジャッキ２２を倒してその内外管１８、１９を先導管１１に臨ませる。このとき、架台２１と先導管１１の仮止めは開放する。

その内外管１８、１９が先導管１１に臨めば、図７（ａ）から同（ｂ）に示すように、ロッド２３を適宜に伸長しつつ、内管１８を先導管１１の内側リング１３に押圧ソケット１６を介してねじ込み固定すると共に、同外管１９を同外側リング１４に押圧ソケット１７を介してねじ込み固定する。

この後、同図（ｃ）に示すように、小型油圧ジャッキ２５のロッド２５ａを伸長させる。この伸長に伴い、内管１８を介して先導管１１が進行し、既設管ａを破砕刃１２によって押し付け破砕する。
このとき、軸方向にずれた３段階の破砕刃１２ａ、１２ｂ、１２ｃによって段階的に既設管ａが破壊されるため、押し割りによって十分に破壊される。その押し込み長さは、既設管ａの破壊程度によって適宜に設定すれば良いが、例えば、陶管であれば、１０ｃｍ程度とする。破壊された破砕ガラ（破砕片）ａ’は先導管１１及び内管１８内に収納される。
また、外管１９は、内管１８の押し込みとともに移動したり、地盤Ｗとの抵抗によって移動しなかったりするが、弾性体１５の伸長によって内外管１８、１９の間の閉塞は維持される。

その後、図７（ｄ）に示すように、油圧ジャッキ２２のロッド２３を上記小型油圧ジャッキ２５のロッド２５ａの伸長長さと同程度伸長させる。この伸長によって、弾性体１５が収縮しつつ、外管１９が押し込まれる。このとき、破砕作用は行わないため、地盤Ｗからの土圧（地下水圧）があってもその押し込みは可能である。
この内管１８及び外管１９の押し込み時、押圧ソケット１６、１７の存在によって、その長さ分、内外管１８、１９を押し込むことができるとともに、内外管１８、１９の後端のねじの損傷が防止される。

以上の、尺取り虫の動きと同様な、小型油圧ジャッキ２５による押し込みと、油圧ジャッキ２２による押し込みを繰り返して同図（ｄ）に示す状態から、後行きの内外管１８、１９の内外押圧ソケット１６、１７がマンホールＭ１内に少し突出する状態（上記油圧ジャッキ２２が全開長さまで伸長した状態）となれば、架台２１に溶接やボルト締めによって外管１９を仮止めする。この後、内外押圧ソケット１６、１７を内外管１８、１９からねじ外した後、ロッド２３を引き戻しする（収縮させる）。

その後、油圧ジャッキ２２を上向き回転し、押圧ソケット１６、１７を吊り上げて回収する。その後、上記と同様に、両押圧ソケット１６、１７を取り付けた内外管１８、１９を吊り下げによってマンホールＭ１内に装入し、油圧ジャッキ２２にその内外管１８、１９（２番目の内外管）を嵌める。その後、油圧ジャッキ２２を倒してその内外管１８、１９を先行き（１番目）の内外管１８，１９に臨ませる。このとき、外管１９の架台２１への仮止めは開放する。

その内外管１８、１９が先行きの内外管１８、１９に臨めば、同様に、ロッド２３を適宜に伸長しつつ、内管１８を先行きの内管１８にねじ込み固定すると共に、外管１９を先行きの外管１９にねじ込み固定する。この後、上記と同様に、尺取り虫の動きによって、押圧ソケット１６、１７を介して、小型油圧ジャッキ２５による押し込みと、油圧ジャッキ２２による押し込みを繰り返して（図７（ｃ）、（ｄ）参照）、図８に示すように、後行き（２番目）の内外管１８、１９の後端がマンホールＭ１内に少し突出する状態（上記油圧ジャッキ２２が全開長さまで伸長した状態）となれば、架台２１に溶接やボルト締めによって後行き（２番目）の外管１９を仮止めする。このとき、上記のように、先導管１１に突起１３ａ、１４ａを介してリング１３が一体化し、そのリング１３に内管１８がねじ込んで一体化されているため、外管１９を架台２１に仮止めすることによって先導管１１の後退が阻止されて内管１８が後方に押し戻されること（バッキング：ＢＫ）はない。
この後、押圧ソケット１６、１７を内外管１８、１９からねじ外した後、ロッド２３を引き戻して、図９に示すように、油圧ジャッキ２２を起立させるとともに、先導管１１と内管１８、１８内の破砕ガラａ’を撤去する。

破砕ガラａ’を撤去した後、図９に示すように、その隣り合う内管１８、１８内に両管に亘る止水ボール３１を装填して水にベントナイト等を混入した安定液ｃを充満させて内外管１８，１９内を止水する。この止水ボール３１には開閉弁３３付空気抜きパイプ３２が水密に貫通して設けられている。

一方、図１０に示すように、到達側（同図において左側）のマンホールＭ２の既設管路Ａの管口に坑口リング（図示せず）を形成して抜け出し防止支保装置を構成する。
その後、到達側マンホールＭ２の既設管路Ａの管口に止水ボール３４を装入して止水し、開閉弁３５付パイプ３６から、上記と同様の安定液ｃを注入し、既設管路Ａ内に安定液ｃを充満させて、地下水圧程度の圧力状態とする。このとき、発進側マンホールＭ１のパイプ３２から空気抜きを行う。
この既設管路Ａ内が地下水圧程度の安定液ｃで充満されていることによって、既設管ａの破壊による振動等による土圧などによって既設管路Ａの破損や既設管路Ａ上部の地盤の崩壊及び弛みが生じる恐れが極めて少ないものとなる。

以後、又は、その前に、押圧ソケット１６、１７を吊り上げて回収する作用、両押圧ソケット１６、１７を取り付けた内外管１８、１９を吊り下げによってマンホールＭ１内に装入し、油圧ジャッキ２２にその内外管１８、１９を嵌める作用、油圧ジャッキ２２を倒してその内外管１８、１９を先行きの内外管１８、１９に臨ませて接続する作業等を行う。
このとき、空気抜きパイプ（バイパスパイプ）３２の開閉弁３３は閉じ、パイプ３２は適宜に丸めて管路Ａ内に収納する。上記ＢＫ防止の溶接等は開放（切断）する。

その後、小型油圧ジャッキ２５による押し込みと、油圧ジャッキ２２による押し込みを繰り返す尺取り虫の動きを、繰り返して、図１１（ａ）に示すように、３番目の内外管１８、１９の押し込み及び既設管ａの破壊を行う。この後、油圧ジャッキ２２の起立、パイプ３２の接続延長等を行い（図１１（ｂ））、さらに、上記と同様な作用を行って、図１２に示す、４番目の内外管１８、１９の接続、同押し込み及び既設管ａの破壊を行う。
４番目の内外管１８、１９の押し込みが完了すれば、図１３に示すように、油圧ジャッキ２２を起立させ、収縮した第２の止水ボール３７を４番目の内外管１８、１９内に装入する。その止水ボール３７には、エアホース３８やフランジパッキン３９ａ介在のパイプ３９を貫通して設ける。エアホース３８は管口付近まで移動させる。フランジパッキン３９ａは止水ボール３７の前にあってその中にロッドを通す。

その状態で、５番目の内外管１８、１９のマンホールＭ１内への取り込み、４番目の内外管１８、１９への接続を行い、上記作用によって、押込み破壊を行う。５番目の内外管１８，１９の後端がマンホールＭ１の内面に至れば、図１４（ａ）に示すように、第２の止水ボール３７を後退させて５番目の内外管１８、１９まで移動させて、同（ｂ）に示すように、第２の止水ボール３７に安定液ｃを充満させて止水するとともに、第１の止水ボール３１を縮小させて３番目の内外管１８、１９まで移動し、図１５に示すように、その第１の止水ボール３１に再度安定液ｃを充満させて止水する。
このように、２つの止水ボール３１、３７によって止水するのは、第１の止水ボール３１の後退時、管路Ａ内の多くの安定液ｃが管口から漏れ出ないように、第２の止水ボール３７で止水するためである。

以後、第１、第２の止水ボール３１、３７の管口への移動（盛替）を行いながら、同様な作用によって、図１６に示すように、先導管１１、内外管１８、１９の推進（押し込み）、既設管ａの破壊を繰り返し、到達側のマンホールＭ２まで、先導管１１を至らす。
このとき、内管１８の推進力（押圧力）の抵抗が高い（大きい）場合は、内管１８外側にパッキンを設けた物を所々に配置して内管１８に孔を開けて、安定液ｃが内外管１８、１９の間にも満たされる処置を行う。これによって、内管１８が外管１９に対して移動し易くなる。
到達側のマンホールＭ２においては、先導管１１が至る前に、上記支保工を撤去し、管口を先導管１１の外径に合わせ、到達坑口を形成する。

その後、さらに、内外管１８、１９の接続、同押し込み及び既設管ａの破壊を行い、図１７に示すように、先導管１１を既設管ａ及び止水ボール３４とともに到達側のマンホールＭ２内に押し抜く。その後、図１８に示すように、安定液ｃを抜く。
同図に示すように、マンホールＭ２に至った先導管１１は、吊り上げによって回収する。また、発進側の最終内管１８に蓋４５をし、到達側から内管１８を順々にねじ外しして回収する。この内管１８の引き抜きに伴ってその中の破砕ガラａ’も回収することができる。引き抜きによる回収ができない場合、発進側から縮径管を異形アダプタとして使用して到達側に各内管１８を押し抜く。全ての内管１８が回収されれば、前記縮径管も回収する。それらの回収は先導管１１と同様とする。

その内管１８等が撤去された状態が図１９に示すものであり、その状態で管路として使用可能であれば、適宜な後処理をして改築が終了する。この態様は、外管１９によって新設管路Ｂが構築されたものとなる。
一方、外管１９の管路Ｂでは強度等の面から十分でない場合、従来と同様な推進工法によって、外管１９からなる管路（さや管）内に、鉄筋コンクリート管、鋼管等の本管を設置（装填）してその本管からなる新設管路を構築する。このとき、外管１９と本管の間には、適宜な個所にスペーサを介在し、その間に中込材を充填する。その本管による新設管路Ｂは、推進工法によって本管を推進・継ぎ足しによって構築する。

また、外管１９からなる管路が曲がっている等によって、新管（本管）を装入できない場合、その発進側の外管１９に蓋をした後、到達側から外管１９を引き抜きながら、その引き抜きによって生じた空洞に適宜な充填材を充填した（埋め戻した）後、推進工法によって前記新管を推進・継ぎ足しして新設管路を構築する。前記充填材は、ゲル状充填材やセメント系充填材等を使用し、例えば、クリーンバック工法（Ｃlｅａｎ Ｂａｃｋ Ｓｙｓｔｅｍ 株式会社立花マテリアル）などによって、既設管路Ａを除去した部位（外管１９を引き抜いた部位）全長を埋め戻す。

このとき、外管１９の引き抜きが不可能な場合、引き抜きが可能となるまで、発進側から縮径管を押し込み外管１９を押しながら外管１９を回収する。引き抜き可能となった時点で、発進側の縮径管に蓋をして充填材を充填しながら、外管１９及び縮径管を到達側のマンホールＭ２に引き抜く。その引き抜き及び充填が完了すれば、新管を推進工法によって所定の位置に敷設して新設管路を構築する。
また、引き抜かれた空洞が直線性の無いなどの管路として適切でない場合は、内外管１８、１９を引き抜き後、掘削等によって適切な直線性を持った形状とする。このとき、自然流下するように２〜３ｍｍ程度の落差勾配を設けた管路とする。
引き抜きが完了すれば、新管を推進工法によって引き抜かれた空洞に装填して新設管路を構築する。
なお、地盤が固く埋め戻す必要がなければ、外管１９を引き抜いたままとして新設管路を構築しても良いし、外管１９が新設管路の構築に支障がなければ、外管１９を引き抜かなくても良い。

既設管路Ａの直線性は、図１７，図１８の内外管１８、１９が到達坑Ｍ２に至った状態で測定したり、図１９の内管１８等が撤去された状態で測定したり、この改築工法を施工する前等の、管路の直線性を測定し得る時であれば、適宜な時に行えば良い。その直線性は、例えば、ＰＡＳＳ：小口径管路測定システム（蛇行・勾配計測システム：Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ 機動技研）等によって行う。

なお、上記止水ボール３１の装填、安定液ｃの充填、防止支保装置の構築は、必ずしも図７（ｄ）に示す内外管１８、１９を２つ連結した状態でなくても、既設管路Ａの破損や既設管路Ａ上部の地盤の崩壊及び弛みが生じる恐れがなければ、何時でも良く、全く、その恐れがなければ、それらを行う必要はない。

上記実施形態は、内外管１８、１９を先導管１１に接続して、推進押圧破壊したが、一方の管１８又は１９によって、その推進押圧破壊ができれば、一方の管１８又は１９のみでも良い。この場合、リング１３、１４、ソケット１６，１７や元押装置２０等もその態様に適合したものとすることは勿論である。
このとき、その押圧（推進）管（内管１８又は外管１９）で新設管路を構築できれば、本管（新管）を再装填する必要がないこと言うまでもない。

また、上記実施形態においては、押圧ソケット１６、１７を別々にしたが、図２１、図２２に示すように、段差を有するソケット５０とすることもできる。このソケット５０は、同図に示すように、内側ソケット５１と外側ソケット５２とからなり、両ソケット５１、５２は一方の突起５３を他方のＬ字状溝５４に嵌め込むことによって軸方向に一体となる。
このソケット５０は、図２１（ａ）に示すように、先導管１１の内側リング１３又は内管１８に内側ソケット５１をねじ込み、同外側リング１４又は外管１９に外側ソケット５２をねじ込んで一体とする。そのとき、内側リング１３、内管１８、外側リング１４、外管１９は適宜に引き出してそのねじ合わせを行い、後からねじ合わせするソケット５１又は５２のねじ合わせ時、上記突起５３と溝５４の嵌め込みによって両者５１、５２を一体とする（図２２（ｂ））。

このソケット５０による押圧は、図２２（ｂ）に示すように、内側ソケット５１外面の突起５３が外側ソケット５２内面の段差に係止している状態において、図２１（ｃ）に示すように、油圧ジャッキ２２によって内側ソケット５１を介して先導管１１又は内管１８を押し、既設管ａを破壊する。このとき、外側ソケット５２を回転させて突起５３と溝５４を嵌め合わせてバッキング（ＢＫ）を防止する（図２２（ｂ））。
また、上述のように、外管１９は、内管１８の押し込みとともに移動したり、地盤Ｗとの抵抗によって移動しなかったりするが、弾性体１５の伸長によって内外管１８、１９の間の閉塞は維持される。その外管１９が移動しなかった場合、図２２（ａ）から同（ｂ）に示すように、内側ソケット５１に対して外側ソケット５２を回転させて突起５３を溝５４の軸方向部分に移動させた後、図２１（ｄ）に示すように、外側ソケット５２を押圧して、外管１９を移動させる。その後、油圧ジャッキ２２のロッド２３を後退させ、図２１（ｄ）に示すように、Ｕ型スペーサ５５を外側ソケット５２と基板２４の間に介在して外管１９を押し付けることによりバッキングを防止する。
以上の作用を行って、先導管１１に両ソケット５１、５２を介して内外管１８、１９を接続するとともに、既設管ａを押圧破砕し、図１７に示す外管１９等からなる管路を構築する。

図２３には、他の実施形態を示し、この実施形態は、到達側マンホールＭ１からスケジュール管６１を継ぎ足しながら、発進側に設置した先導管１１に至らせ、そのスケジュール管６１の先端に内面静的破砕油圧装置７０を備えたものである。
内面静的破砕油圧装置７０は、油圧ジャッキ７１で開閉する破砕刃７２を有し、その破砕刃７２が同図（ａ）から（ｃ）に開くことによって既設管ａを破壊する。このため、先導管１１の推進による既設管ａの破壊と協働して行うこととなる。油圧ジャッキ７１には、油圧ホース６２によって到達側から油圧を供給する。
なお、内面静的破砕油圧装置７０の後退に伴って先導管１１は上記実施形態と同様な作用によって進行する。

既設管ａは陶管以外に、塩ビ管、ヒューム管、鋼管等に適宜に採用し得る。これらの既設管ａは数十年経過しているため、劣化していることから、押圧破砕が可能である。
また、先導管１１、内外管１８、１９の接続は、ねじ込み以外に、嵌め込み（図２２参照）によるなどの種々の手段を採用し得る。
さらに、破砕刃１２は先導管１１の外周面に設けることもできる。
なお、マンホールＭ１、Ｍ２への他の管路（マンホールＭ１の右側管路、マンホールＭ２の左側管路）は、改築する必要が有れば、同様の作業又は開削によって新設管路としたり、改築が不要であれば、そのままとしたりする。
実施形態においては、既設管ａの挿し口側からの破砕であったが、受口側（マンホールＭ２）からの破砕とすることができるが、挿し口側からの破砕が好ましい。

この発明における既設管路Ａの撤去方法（押し破砕）は下水管に限らず、上水管、ガス管等の種々の管路の改築に適用できることは勿論である。また、油圧ジャッキ２２の回転構造は、マンホール内への設置に限らず、狭いところへの油圧ジャッキ２２の設置に応用することができる。さらに、安定液ｃの既設管路Ａへの注入は、既設管路Ａの破壊や既設管路Ａ上部の地盤の崩壊及び弛みの発生防止以外に種々の管路の改築に採用できる。

このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Ａ 既設管路
Ｍ１ 発進側マンホール
Ｍ２ 到達側マンホール
ａ 既設管
ａ’ 破砕片（破砕ガラ）
ｃ 安定液
１１ 先導管
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 破砕刃
１３、１４ 先導管への装着リング
１５ 弾性体
１６、１７ 押圧ソケット
１８ 内管（推進管）
１９ 外管（推進管）
２０ 元押装置
２１ 架台
２２ 油圧ジャッキ
２３ 同ロッド
２４ 同基板
２５ 小型油圧ジャッキ
２５ａ 同ロッド
３１ 第１の止水ボール（発進側）
３２、３６ 空気抜きパイプ
３３、３５ 開閉弁
３４ 止水ボール（到達側）
３７ 第２の止水ボール（発進側）
３８ エアホース
５０ 段差ソケット
５１ 内側ソケット
５２ 外側ソケット
６１ スケジュール管
６２ 油圧ホース
７０ 内面静的破砕油圧装置
７１ 油圧ジャッキ
７２ 破砕刃

Claims (9)

1. 地中に埋設された既設管路（Ａ）の改築工法であって、前記既設管路（Ａ）をなす既設管（ａ）の端面から、破砕刃（１２）を管軸方向に移動させ、その移動による破砕刃（１２）の既設管（ａ）への押圧によって既設管（ａ）を破砕し、その破砕した破砕片（ａ’）を回収して、その破砕片（ａ’）を回収した既設管路（Ａ）が存在していた部位に新設管路（Ｂ）を構築する既設管路の改築工法。
2. 上記破砕刃（１２）が先導管（１１）内に設けられたものであり、その先導管（１１）内に上記既設管（ａ）の端部を入れつつ、上記押圧破砕を行うことを特徴とする請求項１に記載の既設管路の改築工法。
3. 上記先導管（１１）を推進管（１８、１９）を継ぎ足しながら推進し、その推進によって破砕刃（１２）の既設管（ａ）への押圧を行う請求項１に記載の既設管路の改築工法。
4. 上記継ぎ足された推進管（１８、１９）を新設管路（Ｂ）とする、又は上記継ぎ足された推進管（１８、１９）をさや管とし、そのさや管内に新設管路（Ｂ）を構築する請求項３に記載の既設管路の改築工法。
5. 上記既設管路（Ａ）の直線性を測定し、直線性が出ていれば、上記継ぎ足された推進管（１８、１９）を新設管路（Ｂ）とし、直線性が出ていなければ、上記破砕片（ａ’）を回収後、上記継ぎ足された推進管（１８、１９）を引き抜きながら、推進工法で新設管路（Ｂ）を構築することを特徴とする請求項３に記載の既設管路の改築工法。
6. 上記推進管を内外の２重管（１８、１９）により構成し、その内管（１８）で上記先導管（１１）を押圧し、その後、内管（１８）が進行した距離分、外管（１９）を進行させることを特徴とする請求項３乃至５の何れか１つに記載の既設管路の改築工法。
7. 上記既設管路（Ａ）の両端を止水し、その間に安定液（ｃ）を充填することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載の既設管路の改築工法。
8. 請求項１乃至７の何れか一つに記載の既設管路の改築工法に使用する既設管破砕装置であって、
   円環状先導管（１１）と、その先導管（１１）の内面周囲に設けた破砕刃（１２）と、前記先導管（１１）を、既設管（ａ）の管軸方向に移動させて、前記破砕刃（１２）により、既設管（ａ）の端面に押圧して既設管端部を破砕する作用を繰り返す駆動手段と、
   を有する既設管破砕装置。
9. 上記破砕刃（１２）は、上記先導管（１１）の周囲に複数設けられて管軸方向前後にずれていることを特徴とする請求項８に記載の既設管破砕装置。

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