JP3490351B2 - 既設埋設管の更新方法 - 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、既設の管路を生か
したまま、その内周面に新設管を構築する既設埋設管の
更新方法に関するものである。 【０００２】 【従来技術】地中に埋設された下水道等の管路は、下水
や炭酸ガス等の影響によって年々内壁部からの老朽化が
進行し、都市部での交通量の増大も相まって既設埋設管
の崩壊による地盤沈下等のトラブルが増加している。ま
た、経年変化や下水等の流入による劣化や地震、地盤沈
下などによる破損から、雨水や地下水および土砂の浸入
による流量低下が問題となり、管更新の重要性が年々増
加している。 【０００３】既設埋設管の更新方法として一般に行われ
てきた方法は、開削方法が用いられていたが、この方法
は、既設埋設管を撤去するためにその既設埋設管を全延
長にわたって掘り起こす必要があり、交通事情や生活環
境保全の問題からも困難となってきた。このため、既設
埋設管に衝撃を加えながら破砕し、押し広げながら新設
管を置き換えていく衝撃式推進方法や既設埋設管を通常
の推進工法のように一端から完全に破砕しながら推進し
て新設管を置き換えていく非開削による方法が開発され
ている。 【０００４】しかしながら、老朽化している既設埋設管
の現状をみると、鉄筋コンクリート管が主体で、管の底
部にはコンクリート基礎や基礎杭等が残っているものが
多く見受けられる。このような条件化では、前記した非
開削による方法では、基礎コンクリートや基礎杭等が支
障となって管の更新が困難となる。このため、基礎コン
クリートや基礎杭があっても更新が可能となる新設管の
置き換え方法が提案されている。この場合に使用される
既設埋設管の更新方法としては、特開平８−７５０４５
号公報の発明が提案されている。この技術は、既設埋設
管内径よりやや大きめの環状切削手段により、既設埋設
管の内壁面の一部分を切削し、その切削したスペースに
新設管を設置していく更新方法である。この方法は、既
設埋設管の老化、劣化の激しい内壁面の一部分のみを環
状切削手段により所定の深さだけ切削し、鉄筋コンクリ
ート管であっても壁面の中央部分にある鉄筋を切削、切
断することはなく、効率のよい切削が行えるとともに、
既設埋設管の本体を健全なままに残したままで安全で確
実な置き換え施工が行える。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】前記した既設埋設管の
更新方法では、既設埋設管が計画通りに同一勾配で直線
に敷設されておれば、既設埋設管の内壁面を環状切削手
段で均等に切削でき、新設管の設置も計画線に沿った直
線で行える。しかし、軟弱な地盤内での管渠敷設や施工
不良等によって不陸がある場合は、既設管路は上下や左
右に湾曲している場合が多く、図４に示すように、既設
埋設管５が折れ曲がっている箇所では、環状切削手段１
１は切削抵抗のバランスを保つために、既設埋設管５の
方向に偏向して内壁面を均等に切削しようとするため、
既設埋設管５の不陸に沿った切削孔を形成するため、設
置された新設管６も既設埋設管５と同様に不陸をもった
ものとなる。このため、下水道のように自然流下方式を
採用する管路では、流量低下や土砂等の堆積が発生しや
すく、大きな問題となる。 【０００６】このため、本発明は、既設埋設管が上下や
左右に湾曲していても既設埋設管内に直線となる切削孔
を形成して、既設埋設管内に計画とおりの新設管を設置
する更新方法を提供するものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、既設
埋設管の更新方法において、事前に計測した既設埋設管
の不陸調査を基にガイド管を計画線形に配置し、既設埋
設管内に充填材を注入してガイド管を固定する工程と、
前記ガイド管に沿って切削手段を前進させて既設埋設管
の内壁面を切削して新設管の設置スペースを形成する工
程と、このスペースに新設管を設置する工程とにより構
成される既設埋設管の更新方法である。 【０００８】ガイド管を固定する方法としては、事前に
計測した既設埋設管の不陸調査を基に、ガイド管が直線
上に配置できるように、中心から放射方向に複数の調整
脚をもったスペーサーを所定の間隔を置いてガイド管に
装着し、人孔等より順次管内の所定の位置まで挿入して
ガイド管を計画線に設置する。スペーサーの調整脚は、
予め長めに製作しておき、現地にて切断して調整する。
既設埋設管内にガイド管の設置が完了すると、既設埋設
管内にモルタルや樹脂材より成る充填材を注入してガイ
ド管を既設埋設管に直線状に固定させる。 【０００９】既設埋設管の内壁面の切削手段としては、
更新機の先端に回転可能な円盤状の面板を装備し、その
面板の表面に超硬度鋼を装着して切削する切削機構や複
数個のローラービットを装着して破砕する破砕機構を用
いておこなわれる。切削、破砕された廃棄物は、面板に
設けたスリットから面板の後方の更新機内に取り込ま
れ、後方に接続された新設管内を通して人孔側に搬出す
るか、更新機の前方に配設されたガイド管を利用して前
方の人孔側に搬出する方法を用いることができる。廃棄
物の搬出手段としては、流体輸送方式やオーガ方式が採
用される。 【００１０】既設埋設管の内壁面を切削して形成された
スペースには、更新機の後方に接続された新設管が順次
後方より押し込まれていく。新設管としては、土圧や水
圧に対しても十分に強度をもったコンクリート管、強化
プラスチック管、塩ビ管等が用いられる。既設埋設管の
内壁面と新設管の外壁面にできるわずかな隙間には、更
新時に既設埋設管と新設管との摩擦抵抗を低減するため
に可塑材を充填しておくと、小さな押込力で長延長の管
更新が行えるとともに、管更新後に万一発生する既設埋
設管の崩壊等による偏荷重に対してもクッション材の役
割をして、新設管を保護する。可塑材としては、従来推
進工法等に用いられているベントナイトや高分子樹脂か
らなる滑材が用いられる。 【００１１】更新機の先端の切削手段をガイド管に連結
することによって、更新機はガイド管に沿って前進する
こととなり、更新機の切削手段による既設埋設管の内壁
面の切削は、ガイド管が既設埋設管の中心にある場合は
均等に所定の深さだけ行われ、既設埋設管が湾曲してい
る場合には一部分だけの偏った内壁面の切削をすること
となるが、管内面には充填材が注入、充填されているこ
とから、切削具が既設埋設管の角にひかかって切削抵抗
がアンバランスになることなく効率の良い切削が行え、
また、更新機がガイド管に支持されているために既設埋
設管の方向に偏向することなく、直線を維持する。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
基に説明する。図１は、本発明の更新方法の工程の一つ
であるガイド管の設置方法を説明する縦断面図である。
２つの人孔７間には、既設埋設管５が敷設されている。
最初に、レーザを照射し、レーザスポットを受光するタ
ーゲット台車を走行させて管路の不陸調査をするレーザ
方式やジャイロコンパスを台車に搭載して走行させて管
路の不陸を調査するジャイロ方式等により既設埋設管５
の調査が行われる。この不陸調査を基に、ガイド管３が
直線を維持できるように、中心から放射方向に複数の調
整脚１０をもったスペーサー９が所定の間隔を置いて装
着されている。スペーサー９の調整脚１０は予め長めに
製作しておき、装着するガイド管３位置の不陸データに
より現地において切断して調整する。スペーサー９の装
着が完了すると、一方の人孔７から一定の長さのガイド
管３を既設埋設管５内に挿入し、順次継ぎ足してガイド
管３の設置を完了する。次に既設埋設管５内にモルタル
や樹脂材より成る充填材４を注入してガイド管３を固定
する。 【００１３】図２は、既設埋設管に注入、充填された充
填材の状況を説明する横断面図である。既設埋設管５内
に設置されたガイド管３は、スペーサー９の調整脚１０
により所定の位置に保持されている。保持されたガイド
管３は、充填材４を注入して固定される。充填材４は、
ガイド管３の固定と切削によるひかかりを防止すること
を目的としている。ガイド管３およびスペーサー９の材
質は、切削手段によってモルタル等とともに切削が容易
におこなえる塩ビ管等を用いると有効である。 【００１４】図３は、本発明の既設埋設管の更新方法を
説明する縦断面図である。一方の人孔７より先端に面板
２を装備した更新機１を搬入し、先端の面板２の取付具
と既設埋設管５内に設置固定したガイド管３とを連結す
る。連結が完了すると、面板２が駆動機の始動により回
転し、人孔７内に設置したジャッキ８により更新機１の
後端を押して前進させることによって、既設埋設管５と
充填材４を効率良く切削していく。切削した廃棄物は、
面板２に設けたスリットから面板２の後方の更新機１内
に取り込まれ、ガイド管３内を通って他方の人孔に搬送
される。ガイド管３内を搬送する手段としては、泥水等
による流体輸送方式やオーガー方式が用いられる。更新
機１の長さ分だけ切削が完了すると、人孔７内で更新機
１の後方に新設管６を嵌挿して接続する。新設管６の接
続が完了すると、面板２を始動させて新設管６の後端を
ジャッキ８により加圧することにより、既設埋設管５と
充填材４の切削を再開する。この時、新設管６内より可
塑材を新設管６の外周に注入することによって、既設埋
設管５と新設管６の摩擦抵抗を低減することができる。
上記方法を繰り返すことによって、更新機１を他方の人
孔７内まで前進させて撤去し、既設埋設管５内に新設管
６を配設する。 【００１５】新設管６としては、十分に強度をもったコ
ンクリート管、強化プラスチック管、塩ビ管等が用いら
れる。既設埋設管５と新設管６の間にできるわずかな隙
間には、可塑材が充填されているが、更新が完了後に新
設管６内又は両人孔７からモルタル等を注入して硬化さ
せることによって、既設埋設管５と新設管６を一体化さ
せることも可能である。 【００１６】切削した廃棄物の搬送方法として、ガイド
管３を利用する方法を開示したが、更新機１内から新設
管６内を通して後方の人孔７に搬送する方法を用いるこ
とも可能である。 【００１７】なお、本実施形態では、更新機１や新設管
６を後方の人孔７よりジャッキ８で押し込む方法を開示
したが、前方の人孔７からガイド管３内にワイヤ等を通
し、ワイヤの先端を更新機１に緊結して引き抜くことに
よって、更新機１や新設管６を牽引する方法や前方の人
孔にガイド管３を回転させる駆動機を備え、ガイド管３
に連結した更新機１に回転を与えて更新機１を牽引しな
がら切削する方法を用いることもできる。 【発明の効果】以上のように、本発明の既設埋設管の更
新方法により、既設埋設管に不陸があっても事前に不陸
状況を調査し、計画した線形を形成するように複数のス
ペーサーによって既設埋設管内に固定されたガイド管に
よって、更新機がガイド管に沿って進み、それに後続す
る新設管も計画線に沿った線形で敷設される。このた
め、従来技術のように既設埋設管の不陸に沿った新設管
の敷設をすることが無くなり、理想的な新設管の更新が
行える。 【００１８】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の更新方法の工程の一つであるガイド管
の設置方法を説明する縦断面図である。 【図２】既設埋設管に注入、充填された充填材の状況を
説明する横断面図である。 【図３】本発明の既設埋設管の更新方法をを説明する縦
断面図である。 【図４】従来技術における不陸管の切削状況を説明する
縦断面図である。 【符号の説明】 １ 更新機 ２ 面板 ３ ガイド管 ４ 充填材 ５ 既設埋設管 ６ 新設管 ７ 人孔 ８ ジャッキ ９ スペーサー １０ 調整脚 １１ 環状切削手段

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】地中に埋設された既設埋設管を開削するこ
   となく更新する方法において、事前に計測した既設埋設
   管の不陸調査を基にガイド管を計画線形に配置し、既設
   埋設管内に充填材を注入してガイド管を固定する工程
   と、前記ガイド管に沿って切削手段を前進させて既設埋
   設管の内壁面を切削して新設管の設置スペースを形成す
   る工程と、このスペースに新設管を設置する工程とによ
   り構成されることを特徴とする既設埋設管の更新方法。