JP4017102B2 - 既埋設管更新方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下水道管等の既埋設管を非開削で新管に更新する既埋設管更新方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既埋設管を非開削で新管に更新（いわゆる布設替え）する方法として、既埋設管の外周部を地盤改良し、その後に既埋設管を掘削機により掘削して新管を推進埋設する、いわゆる推進工法により既埋設管を新管に更新埋設する方法が種々開示されている。
【０００３】
例えば、特開平９−２１０２４９号公報には、地上から薬液注入機によって充填材を、既埋設管の内部全長及び外周部全長に注入して外周部全長を地盤改良し、その後に掘削機によって既埋設管を掘削して新管を推進埋設する方法が開示されている。
この方法であれば、既埋設管の内部全長及び外周部全長がほぼ均一で十分なる大きさの支持力を有する状態となっているので、掘削機の掘削反力を既埋設管の内部及び外周部によってほぼ均一に支持し、既埋設管が掘削力によって動くことがなく、効率良く新管を埋設できる。
【０００４】
また、特開平１０−２３１９５５号公報には、サービス管（枝管）が接続された既埋設管を新管に更新する際に、そのサービス管の接続部寄りを切断し、既埋設管の外周部におけるサービス管の接続部周辺に、そのサービス管が接続した宅地枡から充填材を注入して地盤改良し、その後に、掘削機によって既埋設管を掘削して新管を推進埋設する方法が開示されている。
この方法によれば、既埋設管を新管に更新する時にサービス管の破損、サービス管周辺からの地下水浸入、サービス管周辺の地山崩壊を防止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した既埋設管の外周部全長、既埋設管の外周部におけるサービス管の接続部周辺を地盤改良した後に推進工法により既埋設管を新管に更新埋設する方法は、地盤改良のために地上からの充填材注入作業が必要である。
このために、前述の充填材注入作業が交通の妨げになったりすることがあり、非開削による管更新の利点が損なわれることがある。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みなされたもので、その目的は、非開削による管更新の利点を損なうことなく地盤改良した後に推進工法によって既埋設管を新管に更新できるようにした既埋設管更新方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明は、既埋設管更新方法において、
既埋設管１の枝管接続部近くの部位に孔２を、その既埋設管１内から明け、
前記既埋設管１内より、前記孔２を利用して既埋設管１の外周部における枝管周辺部の地山に薬液３を注入して地盤改良し、
前記枝管３０の既埋設管１との接続部付近を縁切りした後に、推進工法により既埋設管１を新管６に更新埋設することを特徴とする既埋設管更新方法である。
【０００８】
本発明によれば、既埋設管１の外周部における枝管周辺部を地盤改良した後に、枝管３０を縁切りして推進工法により既埋設管１を新管６に更新埋設するので、枝管３０の破損、枝管周辺部からの地下水浸入、枝管周辺部の地山崩壊を防止できる。
【０００９】
しかも、枝管周辺部を地盤改良するための薬液注入を既埋設管１内から行なっているので、地上からの作業をすることなしに地盤改良できる。
よって、非開削による管更新の利点を損なうことなく、枝管周辺部を地盤改良した後に推進工法によって枝管を有する既埋設管を新管に更新できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を説明する。この実施の形態は既埋設管に枝管が接続してある場合である。
図１（ａ）に示すように既埋設管１の枝管３０が接続された枝管接続部近くの部位に孔２を明ける。前記枝管３０は家庭枡２６に接続している。
この孔２から薬液３を、既埋設管１の外周部における枝管接続部周辺部に注入して地盤改良する。
【００１１】
この薬液注入作業は１つの孔２又は複数の孔２を明けた後に行なっても良いし、全ての孔２を明けてから行なっても良い。
また、前述の孔明け作業、薬液注入作業は自走式の作業機械、けん引式の作業機械などで行なうが、管径が大きいときは作業者による手作業でも良い。
【００１２】
例えば、図１（ａ）に示すように発進立坑７と到達立坑８を掘削し、その発進立坑７又は到達立坑８から既埋設管１内に自走式の作業機械１０を入れ、この作業機械１０によって孔明け作業と薬液注入作業を行なう。
この自走式の作業機械１０は、車輪１１を備えた機体１２に作業機取付部１３を水平軸回りに回転自在に取付け、この作業機取付部１３に孔明け用のドリル部１４と薬液注入用のノズル部１５を有するロッド１６を取付ける。
前記ロッド１６は伸縮自在で、作業しない時には縮めて既埋設管１の内面と干渉しないようにできると共に、作業時には伸ばして既埋設管１より突出可能である。
【００１３】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように前述の自走式の作業機械１０を用いて既埋設管１における枝管接続部近くの枝管３０の周囲の複数の部位、例えば４カ所に孔２を明けると共に、薬液３を注入して既埋設管１の外周部における枝管周辺部を地盤改良する。
【００１４】
前述の自走式の作業機械１０による孔明け、薬液注入の仕方の一例を説明する。
図２（ａ）に示すように、機体１２を走行して所定の位置に停止し、ドリル部１４を上向きとすると共に、ロッド１６を伸ばして孔２を明ける。
ロッド１６を伸ばして図２（ｂ）に示すようにノズル部１５を既埋設管１の外周の地山に貫入する。
所定の位置まで貫入したらノズル部１５から薬液３を噴出して地山に注入する。
ロッド１６を縮めて孔２から抜き出し、機体１２を走行して所定の位置に停止し、図２（ｃ）に示すようにロッド１６を伸ばして孔２を明ける。
前述と同様にして図２（ｄ）に示すようにノズル部１５から薬液３を噴出して地山に注入する。
なお、図示は省略するが前述の作業機取付部１３に伸縮自在なドリルとノズルを回転方向に位置をずらして設け、作業機取付部１３を回転してドリルとノズルを交互に上向きとすると共に、伸縮して前述のように孔明け、薬液注入しても良いし、ドリルで孔２を全て明けてから、ノズルで薬液３を各孔２から注入しても良い。
また、図示は省略するがドリルを備えた作業機械とノズルを備えた作業機械を用いて孔明け、薬液注入を前述のように行なっても良い。
【００１５】
図１（ａ）に示すように各枝管３０の接続部寄りを既埋設管１内から作業機械等を用いて切断などで縁切りする。この縁切り部３１は前述の地盤改良した範囲内であるため、縁切り部３１周囲土砂の流入や崩落を防止でき、また上部の枝管がずれ落ちてくることもない。
枝管３０の縁切り部３１よりも既埋設管１と反対側の基部枝管３０ａには必要に応じて栓３２を設けて、既埋設管１内充填時の充填材４のまわり込みや、掘削機５による掘削時の切羽土水圧が基部枝管３０ａに浸入することを防止する。
なお、宅地枡２６から枝管３０を通って既埋設管１内に流れ込む下水は、図示しない真空吸引装置によって宅地枡２６から吸い上げ、圧送ポンプで工事区間より下流の既埋設管１にバイパスしている。この時、宅地枡２６の出口付近に栓２７を設けて下水が枝管３０に流れないようにしても良い。
【００１６】
次に、枝管３０の縁切りと栓３２を設ける手順の一例を説明する。
図３（ａ）に示すように、既埋設管１内に自走式の作業機械４０を入れる。
この作業機械４０は、車輪４１を備えた機体４２に伸縮式のカッタ４３を軸方向（既埋設管１の長手方向）及び周方向（既埋設管１の周方向）に移動可能に取付けたものである。前記カッタ４３は回転駆動される回転刃４４を備えている。
機体４２を軸方向に走行すると共に、カッタ４３を周方向に移動（つまり、回転）してカッタ４３の回転刃４４を枝管３０の接続部に位置合せする。
この時の位置（軸方向、周方向の位置）を計測して記録する。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように、カッタ４３の回転刃４４を伸び作動して枝管３０内に挿入し、その回転刃４４を掘削機５による掘削軌跡（掘削径）ａよりも外側に位置させる。
カッタ４３を軸方向に往復移動すると共に、周方向に往復移動して回転刃４４で枝管３０を切断して図３（ｃ）に示すように縁切りする。
カッタ４３の回転刃４４を縮め、栓３２を基部枝管３０ａに押し込んで図３（ｄ）に示すように取付ける。
なお、枝管３０をウォータージェットを用いて切断して縁切りしても良い。また、栓３２の取付けは他の作業機械で行なっても良い。また、縁切り前に栓３２を設けても良い。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、既埋設管１内に充填材４を充填する。このとき充填材４の充填が必要なければ省略しても良い。
【００１９】
例えば図１（ｂ）に示すように、発進立坑７、到達立坑８から閉塞部材２０で既埋設管１の両端部を閉塞し、一方の閉塞部材２０のパイプ２１から充填材４を注入して既埋設管１内に充填する。
この時、既埋設管１内の空気が空気抜きパイプ２２から外部に排出される。
【００２０】
図１（ｃ）に示すように、掘削機５で既埋設管１と枝管３０の縁切り部３１よりも既埋設管１側の残部枝管３０ｂを掘削し、新管６を図１（ｄ）に示すように推進埋設する。
【００２１】
例えば、発進立坑７側の閉塞部材２０を取り外し、その発進立坑７に掘削機５を設置する。この掘削機５は図示しない推進部と掘削部２３を備え、その掘削部２３は本体２４にカッタを備えた回転部２５を図示しない上下揺動用シリンダ、左右揺動用シリンダで３６０度の方向に揺動可能に取付けたものである。
そして、回転部２５を回転しながら推進部で推進して既埋設管１を掘削する。
所定ストローク掘削したら推進部を元の位置に復帰し、図１（ｃ）に示すように新管６を介して掘削部２３を推進することで新管６を図１（ｄ）に示すように既埋設管１の全長に亘って推進埋設する。
【００２２】
図１（ｄ）に示すように新管６に更新完了したら、その新管６と枝管３０（基部枝管３０ａ）を接続する。
前記新管６と枝管３０の接続の仕方の一例を説明する。
図１（ｄ）に示すように、自走式の作業機械５０を新管６に沿って走行可能とする。
この作業機械５０は、車輪５１を備えた機体５２に伸縮式のカッタ５３を周方向に回転自在に取付けたもので、そのカッタ５３に大径切刃５４を取付けてある。
【００２３】
図１（ｄ）と図４（ａ）に示すように機体５２を走行すると共に、カッタ５３を周方向に回転して大径切刃５４を軸方向及び周方向に位置決めして枝管３０と対向した位置とする。この位置決めは前述の記録した軸方向位置、周方向位置に基づいて行なう。このとき、より位置決め精度を上げるため、例えば空洞探査に用いる電磁波レーダー等、他の位置決め手段を併用しても良い。
図４（ｂ）に示すようにカッタ５３の大径切刃５４を伸び作動して大径切刃５４で新管６に孔６ａを明ける。
カッタ５３に小径切刃５５を取付け替えして図４（ｃ）に示すように小径切刃５５で枝管３０内の土砂等の残存物を除去し、栓３２も除去し、新管６との接続部付近を整える。
図４（ｄ）に示すように枝管再接続用治具５６を取り付けた作業機械５７により、新管６の孔６ａと基部枝管３０ａとに亘って枝管接続用治具５６を挿入し、硬化樹脂等の接続部材５８を注入して図４（ｅ）に示すように離れてしまっていた新管６の孔６ａと基部枝管３０ａとを再接続して枝管３０の機能を復旧する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態を示す新管更新方法の工程順説明図である。
【図２】 孔明け、薬液注入作業を工程順に示す説明図である。
【図３】 枝管切断及び栓取付け作業を工程順に示す説明図である。
【図４】 新管と枝管の接続作業を工程順に示す説明図である。
【符号の説明】
１…既埋設管、２…孔、３…薬液、４…充填材、５…掘削機、６…新管、７…発進立坑、８…到達立坑、１０…自走式の作業機械、１４…ドリル部、１５…ノズル部、２６…宅地枡、３０…枝管、３１…縁切り部、３２…栓、４０…作業機械、４４…回転刃、５０…作業機械、５４…大径刃、５５…小径刃、５８…接続部材。

Claims (1)

1. 既埋設管更新方法において、
   既埋設管（１）の枝管接続部近くの部位に孔（２）を、その既埋設管（１）内から明け、
   前記既埋設管（１）内より、前記孔（２）を利用して既埋設管（１）の外周部における枝管周辺部の地山に薬液（３）を注入して地盤改良し、
   前記枝管（３０）の既埋設管（１）との接続部付近を縁切りした後に、推進工法により既埋設管（１）を新管（６）に更新埋設することを特徴とする既埋設管更新方法。

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