JP2506580B2 - 地下埋設管の非開削管路更改・増設工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地中にある地下埋設管を
ガイドとして、地下埋設管の更改および地下埋設管の近
接位置へ新管路の布設を行う地下埋設管の非開削管路更
改・増設工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地下埋設管の更改や地下埋設管の
近接位置への管路増設を行う場合、多くは施工区間全面
を地上から掘削する開削工法が用いられている。しか
し、この開削工法では道路交通の阻害，騒音，振動など
の工事公害、さらには地下埋設物の輻輳による施工困難
などの問題が生じており、これに対応する工法として
は、特願昭６１−２４１４５６号（特開昭６３−９６３
８２号公報）に示された工法がある。

【０００３】図７は、特開昭６３−９６３８２号公報に
示された工法を説明する図であって、地下の埋設管５を
新しい管と取り替え、地下埋設管の近接位置へ管路増設
を行う方法において、発進立坑１に露出した地下埋設管
５の端部に図８（ｂ）に示す如く、管軸方向に複数の切
欠７を設け、次いで、管破砕器具８の先端に逸脱防止用
のロッド管１０を装着するとともに、後部にパイロット
管４を装着した後、図８（ｃ）に示す如く前記複数の切
欠７と図９（ａ）〜（ｃ）に示す管破砕器具８を設けた
複数の特殊硬質鋼性の切削刃１２とを噛み合わせた後、
管破砕器具８の後端に装着したパイロット管４を、図７
で矢印Ａ方向に管押装置３を介して押し出し、地下埋設
管５を破砕しながら管破砕器具８を前進させ、さらに、
地下埋設管５の破砕の進行につれて、パイロット管４を
継ぎ足しながら管破砕器具８が到達立坑２に達した後、
管破砕器具８をパイロット管４より取り外す。さらに、
図１０に示す如く到達立坑２側のパイロット管４の先端
に管引込器具１４を装着し、管引込器具１４の後端に１
本または複数の埋設管１５を取り付け、管押装置３を地
下埋設管５の破砕とは逆方向に作動させパイロット管４
を発進立坑側へ引き込むことにより順次管引込器具１４
を前進させて、破砕管１６に近接した位置に新しい管路
を布設する工法である。

【０００４】以上説明した工法では、管破砕用の切削刃
により地下埋設管路を破砕しながら、同時にパイロット
管を後続して布設するが、鋼管など破砕するに当たって
は、管破砕器具先端に図９に示す如く特殊硬質鋼性の切
削刃１２を装着してはいるものの、元押装置により過大
な押し力を与える必要があり、そのため大規模な油圧機
構を用いなければならないことから不経済となる。ま
た、特殊硬質鋼性の切削刃を複数装着しているが、１本
でも欠落した場合、管破砕器具先端での安定が保たれな
くなり、管破砕を中断しなければならない。さらには管
破砕器具８の先端の逸脱防止用のロッド管１０について
は、継手を多く持つ地下埋設管の継手部１３の段差に食
い込み、破砕の妨げとなることに加え、地下埋設管に急
激な曲がりがあった場合など、同様に施工を中断しなけ
ればならないなど、施工の信頼性が低いという問題点が
あった。また、管路引込み工程は、無排土圧密によるた
め、周辺の土の固さ、性質の変化により、管引込器具全
体が回転ねじれを発生し、後続して布設される埋設管が
所定の位置に埋設されないという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を改善するために提案されたもので、管破砕のために過
大な押し力を必要とせず、管破砕時の信頼性確保のため
に、管破砕形状をスリット状の切片１本のみとしたこ
と、また、管破砕時の管路継手部への接触の回避、線形
追随性の確保のために、管破砕工程の前に予め埋設管路
内に細径のロッド管を貫通させ、ロッド管をガイドとし
て埋設管を破砕することにより、埋設管破砕体先導部が
管継手部などに接触し破砕工程の妨げとなることも無
い。また、管路引込時に、周辺の土の固さ、性質の変化
により、管引込装置全体が回転むじれを発生する場合、
そのローリングを修正できるため、施工の信頼性を向上
でき、今後工事需要が多く見込まれる長距離施工区間で
の地下埋設管の更改・地下埋設管の近接位置への管路増
設工事を、道路を掘り起こすことなく、非開削工法にて
施工することができ、さらに、地下埋設管の管種に応じ
て管破砕・新設管引込装置を交換し使い分けることによ
り、地下埋設管路の更改および地下埋設管の近接位置へ
の管路増設工事をより経済的に提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は施工区間の両端に発進立坑１７と到達立坑
１８とを構築し、既設の埋設管を露出させるとともに、
前記発進立坑１７に管を押し引きできる元押装置１９を
設置固定し、前記元押装置によって、既設の埋設管２１
よりも細径のロッド管２０を前記埋設管の中に貫通させ
る工程と、ついで到達立坑１８側の埋設管内ロッド管の
先端に、ロッド管の牽引移動推進に伴って埋設管をスリ
ット状に破砕する破砕機能と、前記破砕機構の突端にパ
イロット管２３を、前記埋設管の近傍に布設する布設機
能およびロッド管移動推進時のローリングを修正する機
能を兼ね備えた埋設管破砕・新設管引込装置２２を取り
付ける工程と、ついで前記元押装置１９によってロッド
管２０を前記発進立坑１７側に牽引するとともに、前記
到達立坑１８側では順次パイロット管２３と新ロッド管
２０を継ぎ足しながら、これらを発進立坑１７に到達さ
せる工程と、ついで到達立坑１８側のパイロット管２３
端には１本または複数本の新設管を牽引できる複数管一
括引込装置２５と一定の長さの後続の新設管を、さらに
ロッド管端には１本の新設管を取り付け、前記発進立坑
１７内の元押装置１９によってこれらを牽引しつつ、か
つ到達立坑１８側で順次新設管を継ぎ足しつつ発進立坑
１７に到達させる工程とからなり、地下埋設管を新設管
と交換し、さらに地下埋設管の近傍に新設管を布設する
ことを特徴とする地下埋設管の非開削管路更改・増設工
法を発明の要旨とするものである。

【０００７】

【作用】本発明は地下埋設管の非開削管路更改・増設工
法において、施工区間の両端に発進立坑と到達立坑とを
構築し、埋設管を露出させるとともに、発進立坑に管を
押し引きできる元押装置を設置固定し、この元押装置に
よって、既設の埋設管よりも細径のロッド管を既設埋設
管中に貫通し、ついで到達立坑側の既設管内ロッド管先
端に、ロッド管の移動推進に伴って埋設管をスリット状
に破砕する機能と、その破砕機構の突端にパイロット管
をこの地下埋設管の近傍に布設する機能、およびロッド
管移動推進時のローリングを修正する機能を兼ね備えた
埋設管破砕・新設管引込装置を取り付け、その後、元押
装置によってロッド管を発進立坑側に牽引すると同時
に、地下埋設鋼管をスリット状に破砕しながら、到達立
坑側では順次パイロット管とロッド管を継ぎ足しながら
これらを発進立坑に到達させ、その後、到達立坑側のパ
イロット管端には１本または複数本の新設管を牽引でき
る管引込装置と後続の新設管を、さらに、ロッド管端に
は１本の新設管を取り付け、発進立坑内の元押装置によ
ってこれらを牽引しつつ、また、到達立坑側で順次新設
管を継ぎ足しつつ発進立坑に到達させるので地下埋設管
路を新設管と交換し、さらに地下埋設管路の近傍に埋設
管と同じ布設線形の新設管路を、位置計測，推進方向制
御を行わずに増設できる作用を有する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について述べる。な
お、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱
しない範囲で種々の変更あるいは改良をし得ることは言
うまでもない。

【０００９】図１〜図４は工法を説明する図、図５
（ａ），（ｂ），（ｃ）および図６は本発明の実施例を
説明する図であって、図５（ａ）は地下埋設ビニール管
への適用、図５（ｂ）は地下埋設鋼管への適用例を説明
する図、図５（ｃ）は回転ねじれ修正機構の詳細図、図
６はその最終工程である地下埋設管に近接した位置への
新設管引込み布設方法を説明する図である。まず、図１
〜図４を用い、図５および図６を参照しながら、本発明
の工法について説明する。

【００１０】 図１に示す如く施工区間の両端に、発
進立坑１７，到達立坑１８を構築し（マンホールを利用
する場合は立坑を設置する必要はない。）、発進立坑１
７に油圧を用いた元押装置１９を設置固定させる。この
際、ロッド管２０の中心軸方向と地下埋設管２１の中心
軸方向を一致させる。ロッド管２０は、地下埋設管２１
の内径より細径であり、発進立坑１７から搬入可能な長
さで、両端にネジを切ったネジ込み式のものである。元
押装置１９より油圧ホース６が出ており、地上で制御を
行い、図１の如く地下埋設管２１の内部に、矢印Ａ方向
に元押装置１９を介して、順次継ぎ足しながら到達立坑
１８にロッド管２０の先端部が到達するまで貫入する。

【００１１】 図２に示す如く到達立坑１８におい
て、ロッド管２０の先端部に埋設管破砕・新設管引込装
置２２を取り付けた後、発進立坑１７に設置固定してあ
る元押装置１９を、ロッド管２０の貫入方向と逆方向に
作動させることにより、埋設管破砕・新設管引込装置２
２を発進立坑１７側へ引き戻すと同時に地下埋設管をス
リット状に破砕する。その際に管破砕の進行につれて埋
設管破砕・新設管引込装置２２の後端に、順次新ロッド
管２０ａとパイロット管２３を到達立坑１８にて接続す
る。なお、埋設管破砕・新設管引込装置２２について、
図５を用いて説明する。

【００１２】図５（ａ），（ｂ）は、地下埋設管２１を
破砕しながら、新ロッド管２０ａとパイロット管２３を
引込み布設するための埋設管破砕・新設管引込装置を説
明する図である。図５（ａ）及び図５（ｃ）は、地下埋
設ビニール管の適用に関するものであり、図５（ｂ）は
地下埋設鋼管の適用に関するものである。

【００１３】図５（ａ）は、地下埋設管２１の内部に予
め貫入されたロッド管２０の先端に埋設ビニール管破砕
・新設管引込装置２２ａを装着した図である。埋設ビニ
ール管破砕・新設管引込装置２２ａは、ロッド管２０と
接続するための接続部２８、後端に新ロッド管２０ａを
接続するための接続部２９、埋設ビニール管をスリット
状に破砕するための鋭利な埋設ビニール管破砕用切削刃
３０、埋設ビニール管と一定の離隔を保ちながら近接し
た位置にパイロット管２３を布設するためのアーム状の
突出部３１、パイロット管引込布設時に発生する回転ね
じれ角を修正するための油圧シリンダ部３２、穿孔用油
圧シリンダヘッド３３、およびパイロット管２３を後続
して接続するための接続部３４から構成される。埋設ビ
ニール管破砕・新設管引込装置２２ａの後端に新ロッド
管２０ａおよびパイロット管２３を継ぎ足した後、図２
に示す如くロッド管２０を発進立坑１７側へ引き戻すに
つれて、埋設ビニール管は鋭利な埋設ビニール管破砕用
切削刃３０によりスリット状に破砕されるとともに、埋
設ビニール管破砕・新設管引込装置２２ａに後続して新
ロッド管２０ａおよびパイロット管２３が布設される。
この際、管破砕の進行に併せて、到達立坑１８にて新ロ
ッド管２０ａおよびパイロット管２３を継ぎ足す。

【００１４】図５（ｂ）は、地下埋設管２１の内部に予
め貫入されたロッド管２０の先端に埋設鋼管破砕・新設
管引込装置２２ｂを装着した図である。埋設鋼管破砕・
新設管引込装置２２ｂは、ロッド管２０と接続するため
の接続部３５、後端に新ロッド管２０ａを接続するため
の接続部３６、埋設鋼管をスリット状に破砕するための
埋設鋼管破砕用回転切削刃３７、埋設鋼管と一定の離隔
を保ちながら近接した位置にパイロット管２３を布設す
るためのアーム状の突出部３８、パイロット管引込布設
時に発生する回転ねじれ角を修正するための油圧シリン
ダ部３９、穿孔用油圧シリンダヘッド４０、およびパイ
ロット管２３を後続して接続するための接続部４１から
構成される。埋設鋼管破砕・新設管引込装置２２ｂの後
端に新ロッド管２０ａおよびパイロット管２３を継ぎ足
した後、埋設鋼管をスリット状に破砕しつつ、ロッド管
２０を発進立坑１７側へ引き戻すことにより、埋設鋼管
破砕・新設管引込装置２２ｂに後続して新ロッド管２０
ａおよびパイロット管２３が布設される。埋設鋼管は発
進立坑部または破砕部にて与える回転駆動により動作す
る埋設鋼管破砕用回転切削刃３７によりスリット状に破
砕される。埋設鋼管破砕用回転切削刃３７はそれぞれそ
の刃の長さが異なり、短い方から地下埋設鋼管を内側か
ら徐々に外側へ切削する方式を採用しており、最も長い
刃で埋設鋼管継手部２１ａを完全に切削する。この際、
到達立坑１８にて管破砕の進行に併せて図２に示す如
く、新ロッド管２０ａおよびパイロット管２３を継ぎ足
す。

【００１５】図５（ａ），（ｂ）に示す埋設管破砕・新
設管引込装置を用いて図２に示す管引込みを行う場合、
推進地盤の土質の変化などにより、ロッド管２０を中心
として引込装置は回転ねじれを発生するが、この回転ね
じれ角の修正方法について、例えば図５（ａ）及び図５
（ｃ）を用いて説明する。まず、回転ねじれは引込装置
の胴体内の特定位置に装着した本体回転計４３により検
出される。回転ねじれが検出された場合、この回転ねじ
れの修正は、油圧モータ３２（ｂ）を油圧モーター回転
計４４にて調整しつつ、任意の角度に回転させた後、油
圧シリンダ３２（ａ）を駆動させる。これによりテーパ
ー形状の穿孔用シリンダーヘッドが外筒管より突出す
る。このテーパーが地盤反力を受ける事により、右回転
若しくは左回転の力を得て、引込装置の姿勢を修正制御
する。ここで、左回転方向の修正方法を説明する。図５
（ａ）の状態の時、右の回転ねじれが生じた場合［図１
１（ ａ）参照］図５（ｃ）の様な状態のまま穿孔用シリ
ンダーヘッドを突出させる。つまり、テーパー面の前方
が上側に、後方が下側になるように油圧モーターを調整
させる。図１１（ｂ）テーパーは下側からの地盤反力を
受ける事になり、引込装置は左回転の力を得る。［図１
１（ｃ）参照］これが、図５（ａ）の場合、ロッド管２
０の軸を中心に左回転となるものである。右回転に修正
をかける場合は、前記とは逆にテーパーの向きを調整す
れば良いことになる。

【００１６】 図３はロッド管２０を元押装置１９に
て順次発進立坑１７側へ引き戻しつつ、新ロッド管２０
ａおよびパイロット管２３を到達立坑１８にて継ぎ足
し、これらが発進立坑１７まで引き込み布設された状態
を示す。施工区間全体にわたり、地下埋設管２１の内部
には新ロッド管２０ａが、そして、地下埋設管に近接し
た位置に一定の離隔をもってパイロット管２３が引込み
布設される。

【００１７】 新ロッド管２０ａおよびパイロット管
２３が布設された後、図４に示す如く、到達立坑１８に
て新ロッド管２０ａおよびパイロット管２３の端部に、
それぞれ単管引込装置２４および複数管一括引込装置２
５を取り付け、さらに単管引込装置２４の後端に新埋設
管路２６を接続する。また、複数管一括引込装置２５の
後端には新埋設管路２７を接続する。なお、単管引込装
置２４および複数管一括引込装置２５について図６を用
いて説明する。

【００１８】図６は新管の接続方法および単管引込装置
２４および複数管一括引込装置２５について示す。新ロ
ッド管２０ａの先端部に単管引込装置２４を装着し、そ
の後端に新設管接続用の継手４１を設け、新埋設管路２
６を接続する。また、パイロット管２３の先端部に単管
引込装置２４と平行に連結した複数管一括引込装置２５
を接続し、その後端に、複数の新設管接続用の継手４２
を設け、地下埋設管２１と同等の径をもつ複数の新埋設
管路２７を接続する。

【００１９】 ここで図４に示す如く単管引込装置２
４および複数管一括引込装置２５にそれぞれ新埋設管路
２６，２７を接続した後、発進立坑１７に置いた元押装
置１９を埋設管破砕方向と同じ方向に作動させ、新ロッ
ド管２０ａおよびパイロット管２３を発進立坑１７側に
引き戻しつつ、１本または複数本の新管を地下埋設管２
１の位置および、地下埋設管２１に近接した位置に引込
み布設する。なお、新管は単管引込装置２４および複数
管一括引込装置２５の引込みの進行に併せて到達立坑１
８において順次接続する。このようにして、単管引込装
置２４および複数管一括引込装置２５を発進立坑１７ま
で到達させることにより、地下埋設管の非開削更改・増
設を完了する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は地下埋設
管をガイドとして、地下埋設管の更改および埋設管に近
接した位置への管路増設を容易に、しかも高い施工信頼
性のもとに行うことができるのであるから、従来の工法
において問題であった、大規模な元押装置のコンパクト
化、管切削工程の高信頼化、管引込み時に発生するねじ
れ角の修正を解決できるという効果がある。また、本発
明において管破砕・新設管引込装置を管種に応じて使い
分けることにより、長距離施工区間にわたり、より経済
的な地下埋設管の更改、またはその近接した位置への管
路増設が可能である。さらに、道路を掘り起こさないた
め、これに起因して発生する工事公害，道路交通の阻害
などを回避できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１〜図４】本発明の工法内容について説明する図で
ある。図１は破砕工程に先立ちロッド管貫入を行う工程
を説明する図、図２は本発明の管破砕・新設管引込み工
程を説明する図、図３はロッド管，パイロット管が施工
区間全体にわたり布設された状態を説明する図、図４は
本発明の地下埋設管路更改および地下埋設管路近接位置
への管路布設工程を説明する図である。

【図５】本発明の実施例を説明する図である。（ａ）は
埋設ビニール管破砕・新設管引込装置、（ｂ）は埋設鋼
管破砕・新設管引込装置について説明する図である。
（ｃ）は回転ねじれ修正機構を示す。

【図６】地下埋設管への内管布設および埋設管の近接位
置への管路増設方法について説明する図である。

【図７〜図１０】従来工法について説明する図である。

【図１１】（ａ）〜（ｃ）は回転ねじれの修正方法を示
す。

【符号の説明】

１ 発進立坑 ２ 到達立坑 ３ 管押装置 ４ パイロット管 ５ 地下埋設管 ６ 油圧ホース ７ 切欠 ８ 管破砕器具 １０ 逸脱防止用ロッド管 １２ 切削刃 １３ 継手部 １４ 管引込器具 １５ 埋設管 １６ 破砕管 １７ 発進立坑 １８ 到達立坑 １９ 元押装置 ２０ ロッド管 ２０ａ 新ロッド管 ２１ 地下埋設管 ２１ａ 地下埋設管継手部 ２２ 埋設管破砕・新設管引込装置 ２２ａ 埋設ビニール管破砕・新設管引込装置 ２２ｂ 埋設鋼管破砕・新設管引込装置 ２３ パイロット管 ２４ 単管引込装置 ２５ 複数管一括引込装置 ２６，２７ 新埋設管路 ３０ 埋設ビニール管破砕用切削刃 ３７ 埋設鋼管破砕用回転切削刃 ３１，３８ アーム状突出部３２ａ 油圧シリンダ ３２ｂ 油圧モータ ３９ 油圧シリンダ部 ３３，４０ 穿孔用シリンダヘッド ４１，４２ 継手４３ 本体回転計 ４４ 油圧モータ回転計

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 施工区間の両端に発進立坑（１７）と到
   達立坑（１８）とを構築し、既設の埋設管を露出させる
   とともに、前記発進立坑（１７）に管を押し引きできる
   元押装置（１９）を設置固定し、前記元押装置によっ
   て、既設の埋設管（２１）よりも細径のロッド管（２
   ０）を前記埋設管の中に貫通させる工程と、ついで到達
   立坑（１８）側の埋設管内ロッド管の先端に、ロッド管
   の牽引移動推進に伴って埋設管をスリット状に破砕する
   破砕機能と、前記破砕機構の突端にパイロット管（２
   ３）を、前記埋設管の近傍に布設する布設機能およびロ
   ッド管移動推進時のローリングを修正する機能を兼ね備
   えた埋設管破砕・新設管引込装置（２２）を取り付ける
   工程と、ついで前記元押装置（１９）によってロッド管
   （２０）を前記発進立坑（１７）側に牽引するととも
   に、前記到達立坑（１８）側では順次パイロット管（２
   ３）と新ロッド管（２０ａ）を継ぎ足しながら、これら
   を発進立坑（１７）に到達させる工程と、ついで到達立
   坑（１８）側のパイロット管端には１本または複数本の
   新設管を牽引できる複数管一括引込装置（２５）と一定
   の長さの後続の新設管を、さらにロッド管端には１本の
   新設管を取り付け、前記発進立坑（１７）内の元押装置
   （１９）によってこれらを牽引しつつ、かつ到達立坑
   （１８）側で順次新設管を継ぎ足しつつ発進立坑に到達
   させる工程とからなり、地下埋設管を新設管と交換し、
   さらに地下埋設管の近傍に新設管を布設することを特徴
   とする地下埋設管の非開削管路更改・増設工法。