JP3304051B2 - 管の更新装置 - Google Patents
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Description
鋳鉄管を新たな管に更新するための管の更新装置に関す
るものである。
や上水を流通させる水道管路等、多くの管路が敷設され
ている。ガス管路は、一定の長さを持った鋼管をソケッ
ト等の管継手によって接続するか溶接して構成され、或
いは鋳鉄管を管継手によって接続して構成されている。
震時に大きな力が作用したとき、管継手の部分或いは他
の部分が破壊してガス漏れが生じ、大きな災害を発生す
る虞があることが知られている。このため、ガス管路で
は、管路の径年数の大小に関わらずポリエチレン等の可
撓性を持った合成樹脂管や鋼管に入れ替えることが行わ
れている。
替える場合、既設管に沿って道路を開削する工法が採用
されることがある。しかし、この工法では周辺の交通事
情に悪影響を与えることがあり、最近では、既設管を縦
方向に切断して拡径することでトンネルを形成し、この
トンネル内に可撓性を持った新たな管を引き込んで入れ
替える技術が提案されている。
た技術(第1公知技術)は「既設管敷設替装置」に関す
るものであり、既設管内壁を押圧するクランプ装置と、
管内壁の軸方向にノッチを設けるノッチカッターと、管
軸方向に伸縮するように配置した移動用シリンダーと、
ノッチを割裂して押拡げる拡管装置とを、一列に連結
し、拡管装置の後部に新管を接続したものである。この
技術では、クランプ装置によって管内壁を押圧して移動
用シリンダーを駆動することで、クランプ装置よりも後
方に連結された機能部を移動させて管内壁にノッチを形
成すると共に新管を引き込み、拡管装置を駆動してノッ
チを割裂して拡管するものである。即ち、ノッチカッタ
ーや拡管装置は、既設管内を尺取り虫のように断続的に
移動して新管を入れ替えるものである。この技術では、
一工程で既設管を新管と敷設替することが出来、鋳鉄管
を含む既設管に適用することが出来る。
技術(第2公知技術)は「切断・拡開工具」に関するも
のであり、支承体の長手軸線に沿って案内ローラとカッ
タを装着したものである。この技術では、主管を軸線に
沿って切断する。また支承体にエクスパンダを接続した
場合には、該エクスパンダによって切断された主管を拡
開し、この拡開した主管を屋根として機能させたトンネ
ルを形成する。
は、クランプ装置や移動用シリンダー或いは拡管装置に
於いて複数の油圧機器を用いている。このため、必然的
に装置が大型化し、小口径の既設管に適用することが出
来ないという問題や、一工程で既設管を新管と敷設替す
ることが出来るものの、装置及び新管の進行は尺取り虫
風となり、単位長さ当たりの工事時間が掛かるという問
題がある。
を入れ替える場合、各家庭に大きな影響を与えることの
ないように短時間で実施し得ることが必須であり、単位
時間当たり何十mの既設管を入替え得るかは重要な点で
ある。
ンダを接続することによって、これらを主管内に配置し
て連続的に移動させることで主管の切断と拡開を行う。
しかし、実用的には、鋼管からなるに適用した場合には
良好な結果を得るが、鋼管と比較して弾性係数の小さい
鋳鉄管に適用した場合、軸方向の裂断は可能であるが、
拡管時に主管となる鋳鉄管が非管理状態で破砕されてし
まうという問題がある。
って拡開した主管の内部に挿入し得る外径を持ったもの
に限定されるため、既設管よりも大きい径の管路に更新
することは出来ないという問題がある。
既設管に溝を形成するに際し単に回転カッターを配置し
ただけでは既設管に溝を形成することが出来ないという
ことが判明した。即ち、回転カッターを積極的に駆動し
なければならず、この駆動系を構成するために既設管の
径が小さい場合には回転カッターを適用し得ないという
問題がある。
中に埋設された鋳鉄管からなる既設管を該管と同径或い
はより大きい径を持った管に更新することが出来、且つ
長手方向に分割した既設管を新しい管路の構成要素とし
て利用することが出来る管の更新装置を提供することに
ある。
に本発明に係る管の更新装置は、更新すべき既設管の内
部を移動して該既設管を軸方向に裂断して長手方向に連
続する複数の円弧状の片を形成し且つ該円弧状の片を地
山に圧入して複数の円弧状の片と地山部分で囲まれた空
間を形成し前記空間内に新管を引き込む管の更新装置で
あって、移動方向前方側に配置した切削手段と該切削手
段の後方側に連続した拡径手段と該拡径手段の後方に連
続した連結手段とからなり、前記切削手段は外周を予め
設定された所定数に分割すると共に分割した位置に超硬
刃を植え込んで切削刃を形成すると共に中心から切削刃
の先端までの距離が異なる複数の板状のシャンクを有し
該シャンクを本体に前方から後方にかけて順に中心から
切削刃の先端までの距離が大きくなるように装着したカ
ッター体を配置して構成され、前記拡径手段はテーパ状
の本体の外周を所定角度で分割した位置であって前記切
削手段に於けるカッター体の間に且つ軸方向の複数の位
置に配置された拡径ローラー群を有し、該拡径ローラー
群に於ける前方側に配置された拡径ローラーは既設管を
裂断して長手方向に連続する複数の円弧状の片を形成す
ると共に形成された円弧状の片を円弧よりも外周方向に
離隔した位置を中心として弾性限度内で撓ませるように
配置され、前記連結手段は新管を連結するチャックを有
して構成されるものである。
るカッター体が、複数の板状のシャンクを本体に対し前
方から後方にかけて順に中心から切削刃の先端までの距
離が大きくなるように装着して構成されるので、この切
削手段を管軸方向に前進させることで既設管の内周面を
切削して切削溝を形成すると共に該切削溝を成長させる
ことが出来る。そして拡径部の前方側に配置された拡径
ローラーによって円弧状の片を既設管の外周方向に離隔
した位置を中心として半径を拡大する方向に撓ませるこ
とが出来、且つ引き続き配置された拡径ローラーによっ
て前記片を既設管の内周方向に離隔した位置を中心とし
て撓ませることが出来る。
せることで、該管に対する裂断,裂断された円弧状の片
を撓ませて該片の地山への圧入と地山の圧密を同時に行
ってトンネルを形成することが出来る。更に、連結部に
設けたチャックに新管を連結することで、トンネルの形
成と新管の引き込みを同時に行って一工程で新管を埋設
することが出来るのみならず、新管の周囲に配置された
新管の防護用鎧装としての複数の円弧状の片が時間の経
過に伴って土圧の影響を受けて新管の外周に密着せしめ
られ、新管と該新管の周囲に配置された鎧装により新し
い管路を構成することが出来る。従って、新管をポリエ
チレン管,ポリ塩化ビニル管等の可撓性を持った合成樹
脂管又は鋼管で構成しても、鋳鉄管の分割片からなる鎧
装で防護された堅牢な管路を構成することが出来るのみ
ならず、円弧状の片は互いに円周方向に間隔をおいて配
置されるので、新管の持つ可撓性を損なうことなく、或
いは新管により高い強度を発揮させることが出来る。
管の内部を移動して該既設管を軸方向に裂断して長手方
向に連続する複数の円弧状の片を形成し且つ該円弧状の
片を地山に圧入して複数の円弧状の片と地山部分で囲ま
れた空間を形成し前記空間内に新管を引き込む管の更新
装置であって、移動方向前方側に配置した切削手段と該
切削手段の後方側に連続した拡径手段と該拡径手段の後
方に連続した連結手段とからなり、前記切削手段は前方
から後方にかけて順に中心から切削刃の先端までの距離
が大きくなるように構成した連続切削刃を有し該連続切
削刃を本体の外周を所定数に分割した位置に取り付けた
カッター体を配置して構成され、前記拡径手段はテーパ
状の本体の外周を所定角度で分割した位置であって前記
切削手段に於けるカッター体の間に且つ軸方向の複数の
位置に配置された拡径ローラー群を有し、該拡径ローラ
ー群に於ける前方側に配置された拡径ローラーは既設管
を裂断して長手方向に連続する複数の円弧状の片を形成
すると共に形成された円弧状の片を円弧よりも外周方向
に離隔した位置を中心として弾性限度内で撓ませるよう
に配置され、前記連結手段は新管を連結するチャックを
有して構成されるものである。
切削手段であっても、該切削手段の直進移動に伴って個
々の切削刃によって既設管の内周面を切削して順に深い
切削溝を形成することが出来る。従って、上記更新装置
を既設管の内部に移動させることで、該管に対する裂
断,裂断された円弧状の片を撓ませて該片の地山への圧
入と地山の圧密を同時に行ってトンネルを形成すること
が出来、更に、連結部に設けたチャックに新管を連結す
ることで、トンネルの形成と新管の引き込みを同時に行
って一工程で新管を埋設することが出来るのみならず、
新管の周囲に配置された新管の防護用鎧装としての複数
の円弧状の片が時間の経過に伴って土圧の影響を受けて
新管の外周に密着せしめられ、新管と該新管の周囲に配
置された鎧装により新しい管路を構成することが出来
る。
拡径手段のテーパ状の本体の軸方向同一位置に配置され
た複数の拡径ローラーは外周面の厚さ方向両端側がテー
パ状に形成され、中央部分で既設管の内周面と接触し且
つテーパ状部分で互いに接触するように構成されたもの
であることが好ましい。複数の拡径ローラーを前記の如
く構成することによって、裂断された円弧状の片に撓み
を生じさせる際に、土圧及び円弧状の片を撓ませるのに
要する力等の拡径ローラーに作用する力を互いに支持す
ることが出来る。このため、拡径ローラーの支持軸を細
くしても充分に高い強度を発揮することが出来、且つ円
滑な回転を実現することが出来る。
て、テーパ状の本体の外周であって切削手段に於けるカ
ッターの配置部位に対応する位置に、既設管を裂断した
円弧状の片の拡径に伴う隣接する円弧状の片の離隔を案
内するガイドを設けることが好ましい。このようなガイ
ドを設けることによって、裂断手段によって裂断された
円弧状の片を拡径手段に於ける拡径ローラーによって径
を拡大させつつ、ガイドによって隣接する円弧状の片の
離隔距離を均等に保持した状態で地山に圧入させること
が出来る。
施形態について図を用いて説明する。図1は本実施例に
係る更新工法の実施手順を説明する図、図2は引込立坑
の平面図、図3は更新装置の構成と該更新装置と既設管
との関係を説明する図、図4は図3の状態の平面図、図
5はカッターの構成を説明する図であって図3のV−
a,V−b断面図、図6はカッターによって既設管に切
削溝を形成する過程を説明する図、図7は円周方向に対
する拡径ローラーの配置を説明する図であり図3の VII
−a,VII −b断面図、図8は既設管とガイドの関係を
説明する図であり図3のVIII断面図、図9は側方拡径ロ
ーラーの構成を説明する図であり図3のIX−IX断面図、
図10は回転カッターの構成を説明する図であり図3のX
−X断面図、図11は既設管を裂断した円弧状の片を撓ま
せる際の方向と原理を説明する図、図12は新管の埋設状
態を示す断面図、図13は円周を6分割した拡径部の断面
図、図14は既設管を6分割したときの新管の埋設状態を
示す断面図、図15はカッターの他の例の構成を説明する
図である。
を供給するためのガス管であって75A〜200 A程度の小
口径の鋳鉄管を同一口径或いは一ランク上の口径を持っ
た新たな管に更新する作業を一工程で行うことを可能と
したものであり、大きな動力を必要とせずに大きな引込
み速度を実現することが可能である。
を可撓性を持った合成樹脂管に更新する場合について説
明するが、前記例に限定するものではなく、既設管とし
て例えば内面に所定のライニングを施した上水用の鋳鉄
管であって良く、また新管として例えば鋼管であっても
良い。
所定位置(生活に悪影響を与えることのない時間帯で工
事し得る更新長さに応じた距離を持った位置)に発進立
坑2,引込立坑3が設けられている。引込立坑3には引
込装置4が配置されており、鋳鉄管1の内部に引込装置
4によって駆動されるプルロッド5が挿入されている。
このプルロッド5の先端には更新装置Aが接続され、更
に、更新装置Aに新管となる例えばポリエチレン(P
E)管6が連結されている。
を引込立坑3側に引込むことで、更新装置Aに引込み力
を付与して鋳鉄管1内を移動させ、この移動に伴って鋳
鉄管1を長手方向に連続する複数の円弧状の片(図6に
示す円弧片1a)に裂断すると共に該円弧片1aを半径
が拡大する方向に撓ませることで、地山に鋳鉄管1より
も充分に大きい内径を有し且つ複数の円弧片1a及び該
片1aの圧入に伴って圧密された土砂からなる周壁を有
するトンネル7を形成しつつ、該トンネル7内にPE管
6を挿入することで、後述するようにPE管6と該PE
管6の周囲に配置された複数の円弧片1aによりPE管
6を鎧装して新しい管路を構成することが可能である。
れ、鋳鉄管1は端部を周壁から突出させた状態で切断さ
れ、発進立坑2側の鋳鉄管1には更新装置Aを引き込む
際のガイド1bが取り付けられている。また引込立坑3
側の鋳鉄管1には引込装置4が取り付けられている。
に図示しないボールネジ等の伝導部材を設けたフレーム
4aと、フレーム4aの一方の端部を連結すると共に中
央に鋳鉄管1の端部に装着されて互いに固定し且つプル
ロッド5を通す管固定金具8を装着するフロントプラテ
ン4bと、フレーム4aの他方の端部を連結すると共に
中央にプルロッド5を通すリヤプラテン4cと、フレー
ム4aに取り付けたモーター4d及び該モーター4dの
回転をボールネジに伝達する図示しない伝導系と、フレ
ーム4aの間に配置されボールネジに螺合すると共にプ
ルロッド5(カプラー5a)と係合して固定するロッド
固定金具4eとを有して構成されている。
経路が鋳鉄管1の軸心と略一致し得るようにレベル調整
して引込立坑3に設置される。このため、両プラテン4
b,4cにはレベル調整用のジャッキ9が取り付けられ
ており、またフロントプラテン4bにはプルロッド5を
引き込む際の反力を受ける一対のアウトリガー10が設け
られている。
ド固定金具4eのストロークと一致した或いは僅かに短
い長さを有し、且つモーター4dで発生する動力を更新
装置に伝達し得る強度を有している。このプルロッド5
はカプラー5aによって長手方向に所要数接続されて鋳
鉄管1の内部に配置され、先端が更新装置Aに連結され
ると共に後端が引込装置4のロッド固定金具4eに固定
される。
る。図3に示すように更新装置Aは、鋳鉄管1の内周面
に複数の切削溝1bを形成すると共に切削溝1bを起点
として鋳鉄管1を裂断して円弧片1aを形成する切削手
段となる切削部11と、円弧片1aを撓ませて地山に圧入
すると同時に該地山を圧密する拡径手段となる拡径部12
と、新管であるPE管6を連結する連結手段となる連結
部13を有して構成されている。
Xでは図9,図10に示すX−X断面で示されており、領
域Yでは図7(a)に示すY−Y断面で示されており、
更に領域Zでは図7(b)に示すZ−Z断面で示されて
いる。領域Xには側方拡径ローラー20及び回転カッター
14jが配置され、鋳鉄管1の裂断を確実に実現するため
の領域である。また領域Yは円弧片1aを鋳鉄管1を拡
径する方向に撓ませて地山に圧入させる領域であり、更
に領域Zは円弧片1aの撓みを戻して平行にさせる領域
である。
成されている。このカッター体14は複数の板状のシャン
ク14a〜14iを該本体11aに対し回転不能に装着するこ
とで構成されている。図4,図5に示すように、各シャ
ンク14a〜14iは外形が略四角形状に形成され、各頂点
には超硬チップを植え込んだ切削刃15aが形成されてい
る。またシャンク14a〜14iは夫々対角線の長さが順に
大きくなるように構成されており、本体11aに装着する
ための穴15bと位置決め用のキー溝15cが形成されてい
る。従って、シャンク14aを本体11aの前方側(プルロ
ッド5を取り付ける側)に配置すると共に後方側(拡径
部12側)に向けて順にシャンク14b〜14iを配置するこ
とで、切削部11には外周を等分割した位置であって直線
上に前方から後方にかけて順に中心から先端までの距離
が大きくなる複数の切削刃15aを形成することが可能で
ある。
溝を形成する過程を図5,図6を用いて説明する。シャ
ンク14a〜14iは順次本体11aの中心から切削刃15aの
先端までの距離が大きくなっている。最も前方側に位置
する第1のシャンク14aは本体11aに装着したとき切削
刃15aの先端を結ぶ円の直径が鋳鉄管1の内径と略等し
い大きさに形成されている。その次の第2のシャンク14
bは本体11aに装着したとき切削刃15aの先端を結ぶ円
の直径が鋳鉄管1の壁を約1mm程度(片側0.5mm)切削
し得る大きさに形成されている。更に次の第3のシャン
ク14cは切削刃15aの先端を結ぶ円の直径が鋳鉄管1の
壁を約2mm切削し得る大きさに形成されている。更に次
の第4のシャンク14dは切削刃15aの先端を結ぶ円の直
径が鋳鉄管1の壁を約3mm切削し得る大きさに形成され
ている。このように順に鋳鉄管1を深く切削して切削溝
1bを成長させる。
方拡径ローラー20が配置されており、該ローラー20より
も更に後方側に図10に示す回転カッター14jが配置され
ている。
に配置された2つのローラーによって構成されており、
該鋳鉄管1に直径方向の力を付与して拡径することで、
直交する方向に形成された切削溝1bを起点として裂断
し得るように構成されている。前記2つのローラーは外
周面に於ける厚さ方向の中央部が平坦に形成されると共
に両端側が曲面状或いはテーパ状に形成されている。そ
して中央部の平坦な部分で互いに接触し且つ曲面状或い
はテーパ状の部分で鋳鉄管1の内周面に当接する。この
ため、鋳鉄管1には4点で当接することとなり、確実に
直径方向の力を付与して該鋳鉄管1を裂断することが可
能である。
による力に付与方向と直交する方向に配置された一対の
回転刃によって構成されている。この回転カッター14j
は、鋳鉄管1を接続するソケット等の継手、鋳鉄管1に
図示しない分岐管を接続するための枝管用スリーブであ
る割りスリーブ16、或いは鋳鉄管1を部分的に補修する
際に用いる管状の補修部品を裂断するために設けたもの
であり、一対の回転刃に先端を結ぶ寸法は鋳鉄管1の外
径よりも充分に大きくなるように構成されている。
ッター14jを互いに直交する方向に、しかも連続して配
置することで、鋳鉄管1及び継手16に側方拡径ローラー
20によって回転カッター14jによる裂断方向に対し直交
する方向に力を付与し、これにより図12(a)に示すよ
うに、鋳鉄管1及び継手,割りスリーブ16,補修用部品
を裂断することが可能である。
の内部に移動させると、最も前方側に配置されたカッタ
ー14aがあたかもガイドの如く機能して本体11aの軸心
を鋳鉄管1の軸心に一致させることが可能である。そし
て後続するカッター14b〜14iによって鋳鉄管1の内周
面に切削溝1bが形成され、この切削溝1bは順に成長
する。そしてカッター14iの後方(拡径部12の本体12
a)にカッター14jを設けることで、鋳鉄管1を確実に
裂断すると共に、該鋳鉄管1よりも径の大きい継手16を
裂断することが可能である。
あってカッター14の間に軸方向に予め設定された間隔で
複数の拡径ローラー18a〜18fが回転可能に配置されて
いる。拡径ローラー18a〜18eは本体12aのテーパに応
じて前方側(切削部11側)から後方側(連結部13側)に
かけて順に直径が大きくなり、これによって円弧片1a
を所定の形状に撓ませることが可能なように構成されて
いる。
ローラー18a〜18fは、夫々4つのローラーによって構
成されると共に各ローラーの先端を結ぶ円の直径が順に
大きくなるように構成され、拡径ローラー18eと18fは
目的のトンネル7の内径と等しい直径を有して構成され
ている。
のローラーは、本体12aに取り付けた軸19に回転可能に
支持されている。各ローラーは外周面に於ける厚さ方向
の中央が鋳鉄管1の内周面に対応した曲面状に形成され
ると共に両端側がテーパ状に形成されている。そして4
つのローラーは外周面のテーパ状部が互いに接触して回
転すると共に曲面状部が鋳鉄管1の内周面と当接し得る
ように構成されており、この構成によって、裂断された
円弧状の片1aを拡径する際に個々のローラーに作用す
る力を互いに打ち消し合うことが可能である。
れる。即ち、シャンク14iよりも後方側では、既設管1
はシャンク14iの位置を支点とする片持梁状の円弧片1
aとなる。また拡径部12に於ける上流側の拡径ローラー
18a,18bは既設管1の外周側に中心Oaを有する円弧
上に配置され、拡径ローラー18c,18dは既設管1の内
周側に中心Obをを有する円弧上に配置されている。
径が拡大する方向の撓みδを発生させて拡径する機能を
有するものであり、更新装置Aの移動に伴って地山の土
圧に対抗し得る集中荷重を作用させることが可能であ
る。
/(3EI)なる式で導かれ、ま曲率半径Rは、R=
(EIl )/M なる式で導かれる。ここで、Wは拡径
ローラー18a,18bによって付与される荷重であり、l
はシャンク14iと拡径ローラー18aの距離及び拡径ロー
ラー18a,18b間の距離、Eは縦弾性係数、Iは断面二
次モーメント、Mは円弧片1aに作用する曲げモーメン
トである。
ある鋳鉄の弾性限度内であることが必要である。鋳鉄管
1では撓み量が大きくなると破断する虞が高くなる。そ
して円弧片1aが破断した場合、地中に形成されたトン
ネルを良好に保護することが困難となる。
的のトンネル7の直径に設定すると共に各円弧片1aを
地山に圧入して周辺を圧密させる機能を有する。即ち、
半径が拡大する方向に撓みを発生した円弧片1aに作用
する土圧によって該円弧片1aを元の鋳鉄管1と平行と
なるような撓みを発生させる。このとき、円弧片1aに
は土圧により等分布荷重wが作用する。従って、円弧片
1aの撓みδwは、δw=(wl4)/(8EI)で導か
れる。
の先端を結ぶ線の勾配角度は一義的に設定されるもので
はなく、円弧片1aの撓みが弾性限度内に納まるように
設定される。即ち、入れ替えるべき既設管の材質に応じ
て適宜設定されるものである。
ている。この連結部13は、PE管6の先端を把持するチ
ャック13によって構成されている。
削部11のシャンク14a〜14iの後方に設けられている。
このガイド17は、裂断された円弧片1aの拡径ローラー
18a〜18eによる拡径に応じた隣接する円弧片1aの離
隔距離の変化に対応し得る楔状に形成され、且つ天面17
aを結ぶ円の直径は本体12aのテーパに関わらず、目的
のトンネル7の径と略等しい値で形成されている。即
ち、ガイド17の天面17aは本体12aの軸心と平行に形成
されている。
鋳鉄管1からなるガス管路をPE管6に入れ替える場合
について説明する。予め鋳鉄管1の内部に挿通されたプ
ルロッド5を更新装置Aの切削部11の本体11aに接続す
ると共に、連結部13にPE管6を連結する。
5を引込立坑3側に引き込むと、この引込みに伴って更
新装置Aが鋳鉄管1の内部を移動し、この移動過程で、
シャンク14a〜14iの切削刃15aによって鋳鉄管1の内
周面が切削されて切削溝1bが形成され、該鋳鉄管1は
切削溝1bを起点として裂断され、複数の円弧片1aが
形成される。
管1はガイド17によって確実に裂断されて円弧片1aと
なり、拡径ローラー18a〜18eが円弧片1aに対し弾性
限度内で且つ半径を拡大する方向の撓みを発生させ、こ
の結果、円弧片1aは夫々地山に圧入されて周囲の地山
を圧密する。即ち、円弧片1aに対向する地山は円弧片
1aによって、また円弧片1aの間にある土砂はガイド
17の天面17aにガイドされて強固に圧密され、これらの
地山と円弧片1aで囲まれたトンネル7が形成される。
トンネル7の形成と同時に連結部13に連結されたPE管
6が該トンネル7内に引き込まれる。
態と、埋設後相当の時間が経過した後の状態を説明す
る。埋設直後は同図(a)に示すように、裂断され且つ
拡径された継手16及び円弧片1aの内周とPE管6の外
周の間に空隙21が存在するが、時間の経過に伴って土圧
を受けて円弧片1aは同図(b)に示すようにPE管6
に密着せしめられ、PE管6の周囲に等配に配置された
鋳鉄製の円弧片1aが一体化して鎧のようにPE管6を
保護した管路が構成される。
製の円弧片1aによって鎧装されることで土圧に対抗す
る強度が向上する。特に、複数の円弧片1aによる鎧装
がPE管6の敷設経路に沿って構成されるため、周辺を
例えばバックホー等による掘削工事を実施する際に、P
E管6をバックホーの爪から保護することが可能であ
る。
ルロッド5が引き込まれると、該ロッド5はカプラー5
aから取り外される。そしてロッド固定金具4eが前進
し、後続するカプラー5aを固定して引き続き更新装置
Aを引込立坑3側に引き込む。更新装置Aが引込立坑3
に到達したとき、発進立坑2と引込立坑3の間の鋳鉄管
1がPE管6に更新される。
12は夫々円周を4等分して構成されている。しかし、こ
の分割数に限定するものではなく、既設管1の直径,材
質等の条件に応じて適宜増減することが可能である。ま
た円周を分割する場合、必ずしも等分する必要はなく、
非等分に分割することも可能である。
た切削部11,拡径部12の断面図である。このように既設
管1を切削部11で6分割し、各円弧片1aを拡径部12に
於いて弾性限度内の撓みを与えることで地山に圧入し、
これにより空隙21を形成して該空隙21にPE管6を引き
込むことが可能である。
するかは、円弧片1aを折損することなく撓みを生じさ
せる際に、既設管1の材質に応じて縦弾性係数Eが設定
され、且つ拡径部12の長さ等の条件から撓みδが設定さ
れたとき、前記縦弾性係数E及び撓みδから計算される
断面二次モーメントIを満足する円弧片1aの幅寸法に
応じて決定される。
14iからなるカッター体14を本体11aに装着して切削部
11を構成したが、切削工具としては前記カッターに限定
するものではなく、図15に示すように、多数の切削刃22
aを直線上に設けた連続切削刃22からなるカッター体で
あっても好ましく使用することが可能である。このよう
な連続切削刃22を本体11aに取り付ける場合、本体11a
の長さと鋳鉄管1に形成する切削溝1bの最終深さに対
応させた勾配を持って固定することが必要である。特
に、連続切削刃22を用いる場合、本体11aに回転方向の
力が作用すると連続切削刃22が破損する虞があるため、
同図(b)に示すように、台形状のブロック11bを用い
て補強することが好ましい。
チを用いることも可能である。このブローチとしては、
図5に示すような断面が四角形状に形成されると共に各
角部に4つの切削刃を一体的に形成したブローチであっ
ても良く、鋳鉄管1の内周面に形成すべき切削溝1bに
対応させたブローチであっても良い。
管の更新装置では、拡径手段に配置した拡径ローラーに
よって円弧状の片に撓みを生じさせることが出来、この
撓みに応じて円弧片を地山に圧入すると共に圧密するこ
とが出来る。従って、地山に圧入した円弧片及び圧密し
た地山部分で囲まれたトンネル状の空間を形成すること
が出来、更に、トンネル状空間の形成と同時に新管を引
き込んで新管とその周囲に円弧状の片からなる新管の防
護用鎧装を構成することが出来る。
から先端までの距離が順に大きくなる切削刃を直線上に
配置したカッター体を有するので、切削手段の前進に伴
って鋳鉄管の内周面を切削して切削溝を形成することが
出来、確実な裂断を実現することが出来る。
とによって鋳鉄管の確実な裂断を実現すると共に拡径ロ
ーラーによる円弧状の片の拡径を正確にガイドすること
が出来る。
図である。
を説明する図である。
−a,V−b断面図である。
程を説明する図である。
る図であり図3の VII−a,VII−b断面図である。
のVIII断面図である。
3のIX断面図である。
のX断面図である。
方向と原理を説明する図である。
示す断面図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】更新すべき既設管の内部を移動して該既設
管を軸方向に裂断して長手方向に連続する複数の円弧状
の片を形成し且つ該円弧状の片を地山に圧入して複数の
円弧状の片と地山部分で囲まれた空間を形成し前記空間
内に新管を引き込む管の更新装置であって、移動方向前
方側に配置した切削手段と該切削手段の後方側に連続し
た拡径手段と該拡径手段の後方に連続した連結手段とか
らなり、前記切削手段は外周を予め設定された所定数に
分割すると共に分割した位置に超硬刃を植え込んで切削
刃を形成すると共に中心から切削刃の先端までの距離が
異なる複数の板状のシャンクを有し該シャンクを本体に
前方から後方にかけて順に中心から切削刃の先端までの
距離が大きくなるように装着したカッター体を配置して
構成され、前記拡径手段はテーパ状の本体の外周を所定
角度で分割した位置であって前記切削手段に於けるカッ
ター体の間に且つ軸方向の複数の位置に配置された拡径
ローラー群を有し、該拡径ローラー群に於ける前方側に
配置された拡径ローラーは既設管を裂断して長手方向に
連続する複数の円弧状の片を形成すると共に形成された
円弧状の片を円弧よりも外周方向に離隔した位置を中心
として弾性限度内で撓ませるように配置され、前記連結
手段は新管を連結するチャックを有することを特徴とす
る管の更新装置。 - 【請求項2】更新すべき既設管の内部を移動して該既設
管を軸方向に裂断して長手方向に連続する複数の円弧状
の片を形成し且つ該円弧状の片を地山に圧入して複数の
円弧状の片と地山部分で囲まれた空間を形成し前記空間
内に新管を引き込む管の更新装置であって、移動方向前
方側に配置した切削手段と該切削手段の後方側に連続し
た拡径手段と該拡径手段の後方に連続した連結手段とか
らなり、前記切削手段は前方から後方にかけて順に中心
から切削刃の先端までの距離が大きくなるように構成し
た連続切削刃を有し該連続切削刃を本体の外周を所定数
に分割した位置に取り付けたカッター体を配置して構成
され、前記拡径手段はテーパ状の本体の外周を所定角度
で分割した位置であって前記切削手段に於けるカッター
体の間に且つ軸方向の複数の位置に配置された拡径ロー
ラー群を有し、該拡径ローラー群に於ける前方側に配置
された拡径ローラーは既設管を裂断して長手方向に連続
する複数の円弧状の片を形成すると共に形成された円弧
状の片を円弧よりも外周方向に離隔した位置を中心とし
て弾性限度内で撓ませるように配置され、前記連結手段
は新管を連結するチャックを有することを特徴とする管
の更新装置。 - 【請求項3】 前記拡径手段のテーパ状の本体の軸方向
同一位置に配置された複数の拡径ローラーは外周面の厚
さ方向両端側がテーパ状に形成され、中央部分で既設管
の内周面と接触し且つテーパ状部分で互いに接触するよ
うに構成されたものであることを特徴とする請求項1又
は2に記載した管の更新装置。 - 【請求項4】 前記拡径手段のテーパ状の本体の外周で
あって切削手段に於けるカッターの配置部位に対応する
位置に、既設管を裂断した円弧状の片の拡径に伴う隣接
する円弧状の片の離隔を案内するガイドを設けたことを
特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載した管の更新
装置。
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