JP2786831B2 - 既存の埋設管を新しい管と置き換える方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中にある既存の
非金属製の埋設管であって金属製の継手または分岐サド
ルを有する埋設管を新しい管と置き換える方法に関し、
特に、上水道用として使用されている非金属製の埋設管
を新しい管と置き換える場合に適する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中にある既存の、石綿管のような非金
属製の埋設管を新しい管と置き換える方法として、筒状
のヘッドの先端に埋設管を破砕する刃を取り付けると共
に、ヘッドの内部に回転式のスクリュを配置し、前記刃
で破砕した埋設管の破砕片をスクリュで後方へ排出し、
前記ヘッドに接続した新しい管を埋設管のあった場所に
導く方法が提案されている（特開平４−５４３９１号公
報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記方法では、刃で非
金属製の埋設管を破砕し、後方へ排出する際、埋設管の
周囲にある土砂が巻き込まれるため、埋設管の破砕片と
土砂とが混じり合った状態で取り出されることとなり、
その後の処理を難しくしている。

【０００４】本発明は、石綿管のような非金属製の埋設
管を破砕することなく取り出し、その後の処理を容易に
する、既存の埋設管を新しい管と置き換える方法を提供
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、地中にある非
金属製の埋設管であって金属製の継手または分岐サドル
を有し、複数の単位管からなる埋設管を新しい管と置き
換える方法である。この方法は、前記継手または分岐サ
ドルを検出すること、検出した前記継手または分岐サド
ルを前記埋設管から分離すること、前記継手または分岐
サドルが分離された前記単位管を取り囲むように新しい
管またはさや管を地中に圧入することを基本的に含む。
１つの発明では、前記新しい管を地中に残して前記単位
管を引き抜く。別の発明では、前記さや管を地中に残し
て前記単位管を引き抜き、単位管を引き抜いた箇所に新
しい管を圧入し、圧入しつつさや管を押し出し、前記さ
や管を撤去する。さらに別の発明では、前記さや管を地
中に残して前記単位管を引き抜き、単位管を引き抜いた
箇所に新しい管を圧入し、さや管はそのまま地中に残
す。

【０００６】１つの態様では、前記継手または分岐サド
ルを前記埋設管の内部から破壊して前記埋設管から分離
する。別の態様では、前記継手または分岐サドルの上方
から地中に穴を掘って前記埋設管を切断して、前記継手
または分岐サドルを前記埋設管から分離する。

【０００７】

【作用および効果】置き換えるべき埋設管は、ほとんど
の場合、使用中である。そこで、置き換えるべき埋設管
の範囲を定めた後、この範囲内の埋設管を埋設本管から
切り離し、埋設本管の切り離した箇所は、別途、バイパ
ス管によって接続しておく。そして、前記範囲内の埋設
管の両端にそれぞれ発進立坑と到達立坑とを形成し、本
発明方法を実施する。

【０００８】埋設管にある金属製の継手または分岐サド
ルを埋設管から分離した、比較的短いスパンの単位管を
引き抜き、全体として埋設管を引き抜くこととなり、そ
の引き抜きが簡単である。このようにして引き抜かれて
回収された単位管は、所定の形態を保っているため、取
扱いが容易であり、その後の処理のための運搬が容易で
ある。また、破砕され、土砂と混じり合っているもので
はないため、選別する必要がなく、そのままで処理する
ことができる。

【０００９】埋設管を取り囲むように新しい管またはさ
や管を地中に圧入するため、圧入の際には埋設管が新し
い管またはさや管のガイドとしての機能を発現する。一
方、新しい管またはさや管の圧入後、単位管を引き抜く
とき、新しい管またはさや管が回りの土砂から加わる圧
力を受け持つため、単位管の引き抜きが容易であり、土
砂の崩落を防止することができる。

【００１０】請求項１に記載の発明によれば、新しい管
を圧入し、この新しい管を地中に残して単位管を引き抜
くため、作業工数を減らすことができ、置き換えるべき
埋設管の長さが比較的短い場合に有利である。請求項２
に記載の発明によれば、埋設管があった箇所に新しい管
を圧入し、圧入しつつさや管を押し出し、さや管を撤去
するため、作業工数は若干多くなる。しかし、新しい管
として、たとえば鋳鉄管のような、それ自体で十分な強
度と剛性とを有し、しかも比較的安価であるものを選定
できる。請求項３に記載の発明によれば、単位管を引き
抜いた箇所に新しい管を圧入し、さや管はそのまま地中
に残すため、さや管を撤去する工数を減らすことができ
る。加えて、さや管が土砂の圧力を受け持つことから、
新しい管として、たとえば接着によって単位管相互を接
合できるプラスチック管を使用できる。これによって、
シール等を簡略にすることができる。

【００１１】継手または分岐サドルを埋設管の内部から
破壊することによって埋設管から分離する場合、破壊し
た破片が地中にそのまま残留するが、分離のための作業
を短縮できる。一方、埋設管を切断して継手または分岐
サドルを埋設管から分離する場合、その後継手または分
岐サドルを取り除くことにより、地中に異物が残留する
のを防ぐことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、図１に示すように、地
中２０にある既存の、石綿管のような非金属製の埋設管
２２を新しい管と置き換える方法である。

【００１３】まず、埋設管２２にある金属製の継手また
は分岐サドル２４を検出する。ここで、継手とは、所定
のスパンの単位管相互を接合して全体を管の軸線方向へ
延長するためのものであり、分岐サドルとは、管の軸線
方向に交差する方向へ別の管を接続するためのものであ
る。継手および分岐サドル２４は、それ自体公知の構造
の金属製のもので、特に鋳鉄によって形成されている。
したがって、非金属製の埋設管と区別して検出すること
は可能である。

【００１４】継手または分岐サドル２４を検出した後、
たとえば発進立坑２６の前側面２７から継手または分岐
サドル２４までの距離を測定し、必要ならば記録する。
そして、測定された距離に基づいて継手または分岐サド
ル２４を埋設管２２から分離する。このように、継手ま
たは分岐サドル２４を分離すると、非金属製の所定のス
パンの単位管が地中に分配されることとなる。

【００１５】その後、埋設管２２を取り囲むようにさや
管３０を地中２０に圧入する。この圧入は、管埋設推進
工法に使用されているやり方で行うことができる。さや
管３０の内径は埋設管２２の外径より大きいが、その差
が可及的に小さくなるように、さや管３０の内径を定め
ることが好ましい。このように、埋設管２２をさや管３
０で取り囲んだ後、所定のスパンの単位管を引き抜き、
その結果として埋設管２２を引き抜いて回収する。

【００１６】埋設管２２を引き抜いた後、さや管３０を
そのまま新しい管とする、換言すると新しい管をさや管
として圧入するか、埋設管２２を引き抜いた箇所に新し
い管を圧入し、新しい管を圧入しつつさや管を押し出し
てさや管３０を撤去するか、またはさや管３０は地中２
０に圧入したままで埋設管２２を引き抜いた箇所に新し
い管を圧入する。

【００１７】

【実施例】図１および図２に示す実施例では、高周波発
信器３２と、破壊手段３４を有するシリンダ装置３６と
をワイヤ３８で相互に結合して埋設管２２内に移動可能
に配置し、ワイヤ３８の一方の端部を発進立坑２６に引
き出し、ワイヤ３８の他方の端部を到達立坑（図示せ
ず）に引き出してある。この場合、シリンダ装置３６の
前後にスペーサ４０を取り付け、破壊手段３４が傾斜す
るのを防止することが好ましい。

【００１８】到達立坑からワイヤ３８を引っ張り、高周
波発信器３２と、破壊手段３４を有するシリンダ装置３
６とをＡ方向へ移動させ、同時に、地上にある高周波受
信器をＡ方向へ移動させると、埋設管２２にある金属製
の継手または分岐サドル２４を検出することができる。
この検出位置を測定しておき、ワイヤ３８をさらに引っ
張って、破壊手段３４を継手または分岐サドル２４の内
側に位置させる（図２の（ａ））。このとき、ワイヤ３
８が弛まないように、その両方の端部を固定する。そし
て、シリンダ装置３６を作動してピストンロッド３７を
そのストロークエンドまで押し出す。そうすると、破壊
手段３４の、一端および中間でそれぞれ枢着された２本
のレバー３５が外方へ開いて、継手または分岐サドル２
４を破壊し（同図の（ｂ））、埋設管２２から分離す
る。破壊手段３４の２本のレバー３５の組を少なくとも
２組備えるようにし、円周方向に等間隔をおいて配置す
ることによって、継手または分岐サドル２４の破壊を完
全、かつ、十分にすることができる。

【００１９】一方、埋設管２２を取り囲むようにさや管
３０を地中に圧入する。さや管３０の圧入は、複数個あ
る継手または分岐サドル２４のうち、未だ破壊されてい
ないものにさや管３０の先端が到達しないように調整し
て行う。これは、さや管３０が破壊手段３４によって破
壊されるのを防止するためである。したがって、Ａ方向
の前方にある継手または分岐サドル２４を破壊している
とき、さや管３０の先端が破壊中の継手または分岐サド
ル２４に到達しないように、さや管３０の圧入を行う限
り、破壊および圧入の作業を同時にすることができる。

【００２０】さや管３０を圧入した後、埋設管２２を引
き抜いて回収する。すなわち、継手または分岐サドル２
４を分離したことにより、所定スパンの単位管となった
ものを個々に引き抜き、その結果として埋設管２２を引
き抜く。図示の実施例では、破壊手段３４を使用して引
き抜いている。シリンダ装置３６を作動して、ピストン
ロッド３７を中間のストロークに引き戻し、破壊手段３
４の２本のレバー３５の一方の端部を単位管の端面２３
に当てがう（図２の（ｃ））。そして、発進立坑２６か
らワイヤ３８を引っ張り、破壊手段３４をＢ方向へ移動
させると、単位管は引き抜かれ、発進立坑２６に現れる
ので、これを回収する。

【００２１】破壊手段３４によって継手または分岐サド
ル２４の破壊と、単位管の引き抜きとを行う実施例の場
合、１つの継手または分岐サドル２４を破壊した後、１
つの単位管を引き抜くこともでき、また複数の継手また
は分岐サドル２４を破壊した後、複数の単位管を個々
に、または複数をまとめて引き抜くこともできる。

【００２２】埋設管２２を引き抜いた後の工程の説明に
先立ち、さや管３０の圧入装置を説明する。さや管３０
の圧入装置５０として、図４に示すように、円筒状のシ
リンダ５２と、円筒状のピストンロッド５４と、チャッ
ク手段５６とを備えるものを使用できる（特公平７−９
０３号公報）。シリンダ５２はベース５８に取り付けら
れ（図１）、ベース５８によって発進立坑２６に固定さ
れる。ピストンロッド５４は、シリンダ５２内を滑動す
るピストン６０と、先端を塞ぐエンドプレート６２とを
有する。エンドプレート６２は、シリンダ５２に取り付
けられたガイド５３に、軸線方向へ移動可能に、かつ、
回転不可能に係合するロッド６３を有する。その結果、
ピストンロッド５４はシリンダ５２に、軸線方向へ移動
可能に、かつ、回転不可能に支持されている。チャック
手段５６は、それ自体公知の構造のチャック６６と、チ
ャック６６を先端に取り付けた円筒状のシャフト６８と
を備え、シャフト６８はピストンロッド５４の中心に軸
受によって回転可能に支持されている。ピストンロッド
５４の後方の端部に取り付けた油圧モータ７０の出力軸
に歯車７１を取り付け、この歯車７１をシャフト６８に
取り付けた歯車６９とかみ合せてある。これによって、
チャック６６はシャフト６８によって回転される。

【００２３】チャック手段のチャック６６によってさや
管３０を保持させ、チャック６６を回転しながら、ピス
トンロッド５４を前進させると、さや管３０は回転しな
がら地中に圧入される。したがって、さや管３０が埋設
管２２と同軸となるように圧入装置５０をベース５８を
介して発進立坑２６に設置することによって、さや管３
０は埋設管２２を取り囲むように地中に圧入されること
となる。所定のスパンのさや管３０を順次結合して圧入
することにより、所定長さにわたってさや管３０を地中
に圧入できる。

【００２４】埋設管２２を引き抜いた後、さや管３０そ
のものを新しい管として使用するには、つまり新しい管
をさや管３０として圧入するには、圧入の際、圧入装置
５０において、所定のスパンのさや管３０相互の接合部
にシールを行い、液密に保つ。さらに、さや管３０の内
面にコーティングをすることが好ましい。これは、さや
管３０が、通常、強度および剛性の高い鋼管で形成され
ていることによる。新しい管が上水道用として使用され
る場合、さや管３０の内部を清掃する。

【００２５】埋設管を引き抜いた箇所に新しい管８０を
圧入することによって埋設管を新しい管８０と置き換え
るには、図３の（ａ）に示すように、さや管３０の後端
にジョイント８２を介して新しい管８０を接続し、新し
い管８０を圧入装置５０によって地中２０に圧入する。
さや管３０が所定長さＬにわたって地中２０に圧入され
た状態では、さや管３０は発進立坑２６から到達立坑７
６まで伸びている。そこで、発進立坑２６に新しい管８
０をもたらし、さや管３０の後端にふたをした形態のジ
ョイント８２を接続し、ジョイント８２と新しい管８０
とを接続する。新しい管８０を圧入装置によって地中２
０に圧入すると、さや管３０の先端は到達立坑７６に押
し出される。到達立坑７６に押し出されるさや管３０が
所定のスパンの単位管に相当する長さとなったとき、そ
の単位管３０を外し、到達立坑７６から撤去する。これ
を順次繰り返すと、さや管３０と新しい管８０とが置き
換えられ、図３の（ｂ）に示すように、所定長さＬにわ
たって新しい管８０を埋設することができる。この場合
の新しい管８０は、鋳鉄管とすることができる。

【００２６】埋設管２２を引き抜いた後、さや管３０を
撤去することなく、換言すると、さや管３０を地中に残
したままで、埋設管２２を引き抜いた箇所に新しい管を
圧入することもできる。この場合、埋設管を引き抜いた
箇所は、実質的にさや管３０によって覆われた空間であ
るから、新しい管の先端にふたをして新しい管を圧入装
置５０で送り込むだけで、簡単に新しい管をさや管３０
の内側に配置することができる。この方法によれば、新
しい管には土砂の圧力がかからないため、新しい管とし
てプラスチック管を使用することができる。

【００２７】図５に示す実施例では、高周波送受信器を
地上で操作して埋設管２２にある金属製の継手または分
岐サドル２４を検出し、路面９０上に順次印を付けてお
く。この印の箇所をアスファルト切断機９２で切断し、
ウォータジェットとバキュームとを使用する公知の方法
で地中２０を掘削しながら、仮設管９４を建て込み、仮
設管９４を埋設管２２に到達させる。このとき、継手ま
たは分岐サドル２４が仮設管９４のほぼ中央にくるよう
に、仮設管９４を建て込む。仮設管９４が埋設管２２に
到達した後、カッタ９６を回転させながら送り込んで埋
設管２２を切断し、継手または分岐サドル２４を分離す
る。そして、分離した継手または分岐サドル２４を、は
さんで引き上げたり、引っ掛けて引き上げたりすること
によって、埋設管２２から取り除く。継手または分岐サ
ドル２４を取り除いた後、仮設管９４にふた９７をして
安全を確保する。

【００２８】継手または分岐サドル２４を取り除いた
後、埋設管２２を取り囲むようにさや管３０を圧入装置
５０によって地中２０に圧入する。仮設管９４がさや管
３０の圧入の障害とならないように、仮設管９４の下方
の端部には半円形の切欠きを設けておき、さや管３０を
切欠きを経て仮設管９４を通過させる。

【００２９】さや管３０を圧入した後、埋設管２２を引
く抜くが、その引き抜きには、図６に示す引き抜き手段
９８を使用することができる。引き抜き手段９８は複数
のレバー９９を備える。これらレバー９９はロッド１０
０に枢着され、ばねによって外方へ向けて開くように形
成されている。したがって、ロッド１００をＡ方向へ引
っ張るとき、複数のレバー９９が埋設管２２の内側面を
滑り（同図（ａ））、複数のレバー９９が継手または分
岐サドルを取り除いた箇所１０２に達すると、レバー９
９はばねの作用で外方へ向けて開き、その先端部が単位
管の端面に引っ掛かる（同図（ｂ））。そこで、ロッド
１００をＢ方向へ引っ張って単位管を引き抜く。ロッド
１００の１回の引っ張りによって１つの単位管を引き抜
くことができる。また、複数の引き抜き手段９８をロッ
ド１００に所定の間隔をおいて設けておき、複数の単位
管を同時に引き抜くこともできる。

【００３０】埋設管２２を引き抜いた後、さや管３０を
そのまま新しい管とするか、埋設管２２を引き抜いた箇
所に新しい管を圧入し、さや管３０を撤去するか、また
は、さや管３０は地中２０に圧入したままで埋設管２２
を引き抜いた箇所に新しい管を圧入する。これは、前記
実施例と同じである。新しい管と置き換えた後、仮設管
９４を抜き取り、その箇所を埋め戻す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る既存の埋設管を新しい管と置き換
える方法の実施例を示す模式図である。

【図２】図１に示した方法の実施に使用できる破壊装置
と検出器とを示す、埋設管の中心軸線から上の部分の断
面図で、（ａ）は破壊装置を継手または分岐サドルの内
側に位置させた状態を、（ｂ）は破壊装置によって継手
または分岐サドルを破壊した状態を、そして（ｃ）は破
壊装置を使用して埋設管を引き抜く状態を示している。

【図３】本発明に係る既存の埋設管を新しい管と置き換
える方法の実施例を示す模式図で、（ａ）はさや管と新
しい管とを圧入している状態を、（ｂ）は新しい管を地
中に埋設した状態を示している。

【図４】本発明を実施する際に使用できる圧入装置の断
面図である。

【図５】本発明に係る既存の埋設管を新しい管と置き換
える方法の別の実施例を示す模式図である。

【図６】図５に示した方法の実施に使用できる引き抜き
手段を示す断面図で、（ａ）は引き抜き状態になる前
を、（ｂ）は引き抜き状態を示している。

【符号の説明】

２０ 地中 ２２ 埋設管 ２４ 継手または分岐サドル ２６ 発進立坑 ３０ さや管 ３２ 高周波発信器 ３４ 破壊手段 ３６ シリンダ装置 ５０ 圧入装置 ７６ 到達立坑 ８０ 新しい管 ９４ 仮設管 ９６ カッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 邦良 東京都大田区大森西３丁目27番６号 長 野油機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16L 1/024

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中にある非金属製の埋設管であって金
   属製の継手または分岐サドルを有し、複数の単位管から
   なる埋設管を新しい管と置き換える方法であって、 前記継手または分岐サドルを検出すること、 検出した前記継手または分岐サドルを前記埋設管から分
   離すること、 前記継手または分岐サドルが分離された前記単位管を取
   り囲むように新しい管を地中に圧入すること、 この新しい管を地中に残し、前記単位管を引き抜いて回
   収することを含む、既存の埋設管を新しい管と置き換え
   る方法。
2. 【請求項２】 地中にある非金属製の埋設管であって金
   属製の継手または分岐サドルを有し、複数の単位管から
   なる埋設管を新しい管と置き換える方法であって、 前記継手または分岐サドルを検出すること、 検出した前記継手または分岐サドルを前記埋設管から分
   離すること、 前記継手または分岐サドルが分離された前記単位管を取
   り囲むようにさや管を地中に圧入すること、 このさや管を地中に残し、前記単位管を引き抜いて回収
   すること、 前記単位管を回収した後、前記埋設管があった箇所に新
   しい管を圧入すること、この新しい管を圧入しつつ前記
   さや管を押し出し、前記さや管を撤去することを含む、
   既存の埋設管を新しい管と置き換える方法。
3. 【請求項３】 地中にある非金属製の埋設管であって金
   属製の継手または分岐サドルを有し、複数の単位管から
   なる埋設管を新しい管と置き換える方法であって、 前記継手または分岐サドルを検出すること、 検出した前記継手または分岐サドルを前記埋設管から分
   離すること、 前記継手または分岐サドルが分離された前記単位管を取
   り囲むようにさや管を地中に圧入すること、 このさや管を地中に残し、前記単位管を引き抜いて回収
   すること、 前記単位管を回収した後、前記さや管中に新しい管を圧
   入することを含む、既存の埋設管を新しい管と置き換え
   る方法。
4. 【請求項４】 前記継手または分岐サドルを前記埋設管
   の内部から破壊して前記埋設管から分離する、請求項１
   ないし３のいずれかに記載の既存の埋設管を新しい管と
   置き換える方法。
5. 【請求項５】 前記継手または分岐サドルの上方から地
   中に穴を掘って前記埋設管を切断して前記継手または分
   岐サドルを前記埋設管から分離する、請求項１ないし３
   のいずれかに記載の既存の埋設管を新しい管と置き換え
   る方法。