JP4215674B2 - 推進管牽引装置 - Google Patents

Description

本発明は、推進管を撤去し埋め戻しする際や、推進管を撤去し新しい推進管に更新する際に用いて好適な推進管牽引装置に関する。

最近、都市部では、下水道などの老朽化した推進管を撤去し埋め戻したり、新しい推進管を敷設更新したりすることが検討されている。

推進管の撤去工法としては、撤去すべき推進管列の最先端に、シールドを設け、該シールドを立坑側から牽引することにより、推進管を引っ張り出す方法が知られている（例えば、特許文献１）。

また、縁切り用のリングを、推進管列の外側を覆う形で、撤去すべき推進管列の全長に渡り推進させて、地山と推進管列との縁切りを行った後、推進管列を引き抜き撤去する方法も知られている（例えば、特許文献２）。

更に、ワイヤソーを、撤去すべき推進管列外周部の全長に渡り設置し、該ワイヤソーにより、地山と推進管列との縁切りを行った後、推進管列を引き抜き撤去する方法も知られている（例えば、特許文献３）。

特開２００１−２６２９９８号公報 特開２００１−２６２９７６号公報 特開２００１−２６２９７５号公報

しかし、いまだ、確立した技術が無く、簡単な構成で、効率よく既設推進管を撤去することの出来る推進管牽引装置の開発が、急がれている。

本発明は、上記した事情に鑑み、効率よく既設推進管を撤去することの出来る推進管牽引装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、図１及び図２に例示するものであって、地中に埋設された推進管（Ａ_ｉ）を非開削で牽引し撤去するための推進管牽引装置（１，１０）において、
推進管（Ａ_ｉ）に係合される定着アンカー（２０）と、推進管（Ａ_ｉ）の内壁に接離自在となるように配置された摩擦部材（２１）と、該摩擦部材（２１）を前記推進管（Ａ_ｉ）の内壁に押し付ける駆動手段（２２，１２２）と、を有し、前記定着アンカー（２０）及び前記摩擦部材（２１）により推進管（Ａ_ｉ）に係合されることに基づき該推進管（Ａ_ｉ）に牽引力を伝えて該推進管（Ａ_ｉ）を移動させる第１の胴（２，１２）と、
該移動に伴い互いに隣接する推進管（Ａ_ｉ，Ａ_ｉ＋１）の継ぎ目部に生ずる隙間（Ｄ）をシールする第２の胴（３）と、を設けて構成したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、図２に示すように、前記第１の胴（１２）は、前記推進管（Ａ_ｉ）の内壁に対向するように配置されて前記定着アンカー（２０）を支持する支持部材（１２３）、を備えたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記支持部材（１２３）は、前記摩擦部材（２１）よりも推進管の推進方向（Ｆ）前方側に配置された、ことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、図１に示すように、請求項１に係る発明において、前記摩擦部材（２１）は、前記定着アンカー（２０）を支持する支持部材である、ことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記定着アンカー（２０）は、少なくとも樹脂が充填されたカプセルと、アンカーボルトと、からなる樹脂系アンカーである、ことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、地中に埋設された推進管（Ａ_ｉ）を非開削で牽引し撤去するための推進管牽引装置（１，１０）において、
推進管（Ａ_ｉ）に係合される定着アンカー（２０）を有し、該定着アンカー（２０）により推進管（Ａ_ｉ）に係合されることに基づき該推進管（Ａ_ｉ）に牽引力を伝えて該推進管（Ａ_ｉ）を移動させる第１の胴（２，１２）と、
該移動に伴い互いに隣接する推進管（Ａ_ｉ，Ａ_ｉ＋１）の継ぎ目部に生ずる隙間（Ｄ）をシールする第２の胴（３）と、を設けて構成したことを特徴とする。

なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

請求項１、５及び６に係る発明によれば、比較的簡単な構成でありながら、既設推進管を効率良く縁切りすることができる。また、推進管の継ぎ目部から推進管内部への地下水の浸入などは第２の胴で防ぐことができる。

請求項２に係る発明によれば、定着アンカーは摩擦部材とは別の支持部材に支持されているため、牽引作業終了後に駆動手段をオフするだけで、簡単に前記摩擦部材と推進管との係合を解くことができる。したがって、推進管牽引作業を簡単に行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、前記支持部材は、前記摩擦部材よりも推進管の推進方向前方側に配置されていて該摩擦部材の滑りを止めることができるので、牽引力を推進管に効率良く伝達することができる。

請求項４に係る発明によれば、前記定着アンカーを支持する支持部材としても摩擦部材を使用するので、摩擦部材の別部材として支持部材を設ける場合に比べて部品点数を減らすことができる。

以下、本発明の実施するための最良の形態について、図１乃至図６に沿って説明する。

図１は、本発明に係る推進管牽引装置の構造の一例を示す縦断面図であり、図２は、本発明に係る推進管牽引装置の構造の他の例を示す縦断面図である。また、図３は、図１のＢ−Ｂ端面図であり、図４は、図２のＣ−Ｃ端面図である。さらに、図５は、本発明に係る推進管牽引装置の設置状態を示す縦断面図であり、図６は、本発明により推進管の牽引を行う現場の様子を説明するための断面図である。

本発明に係る推進管牽引装置は、既設のトンネルを埋め戻したり、古い推進管を新しい推進管と交換したり等する際に、地中に埋設された既設の推進管（例えば、図５の符号Ａ_ｉ参照）を非開削で所定方向（矢印Ｆ参照）に牽引し縁切りするために使用されるものである（以下、このようにトンネルを埋め戻すために既設の推進管を撤去する現場、古い推進管を新しい推進管に交換するために既設の推進管を撤去する現場、及びその他の目的のために既設の推進管を撤去する現場を、本明細書では“推進管撤去現場”と称することとする）。なお、この推進管撤去現場においては、所定長さ（例えば、２．５ｍ程度）の複数の円筒状推進管Ａ_１，…，Ａ_ｉ，Ａ_ｉ＋１，…_，Ａ_ｊ，Ａ_ｊ＋１，…が直列に接続されて推進管列Ａが構成されている。また、この推進管撤去現場においては、撤去しようとする推進管列の区間の前端と後端とに向けては、図６に符号Ｇ１，Ｇ２で示すように、地表から立坑が掘られていて、立坑Ｇ１，Ｇ２の壁面には、推進管列Ａの端部が開口された状態となっている。さらに、推進管を縁切りするためには、本発明に係る推進管牽引装置を推進管列Ａに一定間隔で複数配置すると良い。

以下、本発明に係る推進管牽引装置について詳述する。

本発明に係る推進管牽引装置１は、図１に詳示するように、推進管Ａ_ｉに係合されることに基づき該推進管Ａ_ｉに牽引力を伝えて該推進管Ａ_ｉを移動させる第１の胴２と、互いに隣接する推進管の継ぎ目部に生ずる隙間（前記推進管Ａ_１の移動に伴い大きくなる隙間Ｄであって、前記移動される推進管Ａ_ｉと、該推進管Ａ_ｉに対し、推進方向Ｆの後方側（図示のＧ２立坑側をいう）に隣接されている推進管Ａ_ｉ＋１との継ぎ目部に生ずる隙間）をシールする第２の胴３と、を設けて構成されている。また、前記第１の胴２は、推進管Ａ_ｉに係合される定着アンカー２０と、推進管Ａ_ｉの内壁に接離自在となるように配置された摩擦部材２１と、該摩擦部材２１を前記推進管Ａ_ｉの内壁に押し付ける駆動手段２２と、を有していて、前記定着アンカー２０及び前記摩擦部材２１により推進管Ａ_ｉに係合されるように構成されている。本発明によれば、比較的簡単な構成でありながら、既設推進管Ａ_ｉを効率良く縁切りすることができる。また、推進管Ａ_ｉ，Ａ_ｉ＋１の継ぎ目部から推進管内部への地下水の浸入などは第２の胴３で防ぐことができる。

ところで、前記摩擦部材２１は、前記駆動手段２２により前記推進管Ａ_ｉの内壁に押し付けられた場合に該内壁からの抗力を受けるので、図３に示すように、その抗力を相殺するように複数配置すると良い。なお、同図の摩擦部材２１は４個であるが、抗力が相殺されるように配置されていれば３個であっても、５個以上であっても良い。

一方、図１に示す装置では、定着アンカー２０は摩擦部材２１に支持させている（つまり、摩擦部材２１は、前記定着アンカー２０を支持する支持部材である）が、他の部材に支持させても良い。例えば、図２に示すように、第１の胴１２が、前記推進管Ａ_ｉの内壁に対向するように配置された支持部材１２３を備えるようにし、前記定着アンカー２０は、該支持部材１２３に支持させても良い。かかる場合、定着アンカー２０は摩擦部材２１とは別の支持部材１２３に支持されているため、牽引作業終了後に駆動手段１２２をオフするだけで、簡単に前記摩擦部材２１と推進管Ａ_ｉとの係合を解くことができる。したがって、推進管牽引作業を簡単に行うことができる。また、該支持部材１２３は、前記摩擦部材２１よりも推進方向Ｆの前方側に配置すると良い。かかる場合、前記支持部材１２３は前記摩擦部材２１の滑りを止めることができるので、牽引力を推進管に効率良く伝達することができる。この支持部材１２３は、例えば、推進管Ａ_ｉの内径より若干小さな外径の円筒状部材としても良い。なお、支持部材１２３を設けるのではなく、図１に示すように、定着アンカー２０を摩擦部材２１に支持させた場合には、図２に示す支持部材１２３が不要となる分だけ部品点数を減らすことができる。

ところで、定着アンカー２０としては、
・ メカニカルアンカーや、
・ 樹脂や硬化促進剤や骨材等が充填されたガラス製等のカプセルと、アンカーボルトと、からなる樹脂系アンカー
を用いると良い。この樹脂系アンカー２０を使用するに際しては、上述した摩擦部材２１や支持部材１２３や推進管Ａ_ｉに適当な孔を穿設し、該穿設した孔に前記カプセルを挿入する。この状態で、孔にアンカーボルトを挿入して前記カプセルを破砕すると、樹脂等によりアンカーボルトが接着されて、推進管Ａ_ｉとの係合が確保されることとなる。なお、推進管Ａ_ｉに穿設する孔の深さは推進管の材質に応じて変更すれば良い。

駆動手段２２，１２２としては、油圧ジャッキ等を使用すると良い。

また、上述した第１の胴２，１２にはＰＣ鋼棒等の長尺部材（以下、“牽引部材”とする）４を連結し、該牽引部材４にはジャッキ等の牽引手段（図５の符号５参照）を接続して、第１の胴２，１２を牽引するように構成すると良い。この牽引手段５は立坑Ｇ１（推進管の推進方向Ｆの前方側に位置する方の立坑）に配置して、支持部材６により支持すると良い。さらに、この立坑Ｇ１には、安定材供給のためのグラウドポンプ７を配置しておくと良い（詳細は後述する）。

前記牽引部材４と第１の胴２，１２との連結構造としては、様々なものを挙げることができる。例えば、図１に示すように、押圧リング２４を推進管Ａ_ｉの内部であって前記摩擦部材２１よりも推進管の推進方向Ｆ後方側（図示右側）に配置し（押圧リング２４の外径を推進管Ａ_ｉの内径より若干小さく設定して、押圧リング２４と摩擦部材２１とが接触するようにし）、前記牽引部材４を前記押圧リング２４に連結すると良い。その場合は、牽引部材４がＦ方向に牽引されると、前記押圧リング２４が前記摩擦部材２１をＦ方向に付勢することとなる。ここで、摩擦部材２１は、上述したように前記駆動手段２２によって前記推進管Ａ_ｉに押圧され、かつ、前記定着アンカー２０によって前記推進管Ａ_ｉに係合されているので、前記推進管Ａ_ｉがＦ方向に移動されることとなる。

なお、図１に示す駆動手段２２は、両端がそれぞれ摩擦部材２１にそれぞれ係止されているが、図２及び図４に示すように、摩擦部材２１の内側にフレーム部材１２５を配置し、該フレーム部材１２５と各摩擦部材２１との間に駆動手段１２２を配置しても良い。そして、押圧リング２４を前記フレーム部材１２５よりも推進方向Ｆ後方側に配置し、前記牽引部材４を前記押圧リング２４に連結すると良い。その場合は、牽引部材４がＦ方向に牽引されると、前記押圧リング２４が前記フレーム部材１２５をＦ方向に付勢する。ここで、前記フレーム部材１２５に支持された摩擦部材２１は前記推進管Ａ_ｉに押圧され、かつ、その端面（推進方向前方側の端面）は前記支持部材１２３に当接するように構成されているので、前記推進管Ａ_ｉがＦ方向に移動されることとなる。なお、かかる場合も、摩擦部材２１は、図４に示すように、抗力を相殺するように複数配置すると良い。同図の摩擦部材２１は４個であるが、抗力が相殺されるように配置されていれば３個であっても、５個以上であっても良い。

なお、図１に示す押圧リング２４は、推進方向前方側に配置された中空円板２４１と、推進方向後方側に配置された円板２４２と、それらの間に配置されてそれらの円板２４１，２４２を連結する連結部材２４３と、によって構成されているが、もちろんこれに限られるものではなく、他の構成であっても良い。図中の符号２４４は、牽引部材４を円板２４２に連結するためのナット部材を示す。

ところで、第２の胴３として、図１に示す構成のものを挙げることができる。

図１に示す第２の胴３は、推進管Ａ_ｉの内径より若干小さい外径の第１筒状部材３１と、該第１筒状部材３１の内部に摺動自在に配置された第２筒状部材３２と、によって伸縮自在に構成されている。また、該第２筒状部材３２は、前記第１筒状部材３１の内径より若干小さい外径の筒部３２ａと、該筒部３２ａよりも大径で推進管Ａ_ｉ＋１の内径よりも小径の鍔部３２ｂと、を有している。なお、第２の胴３は、最も伸びた状態で、推進管の長さ（例えば、２．５ｍ程度）より長くなるようにし、牽引手段５が該推進管の長さだけ推進管Ａ_ｉを牽引しても、第２の胴３によるシールが保たれる（つまり、推進管内部への地下水の浸入などが無い）ようにしておくと良い。

そして、前記第１筒状部材３１の外周面（推進方向前方側端部の部分）と推進管Ａ_ｉ（牽引される方の推進管Ａ_ｉ）の内壁面との間には環状の第１止水シール３３が配置されており、前記第２筒状部材３２の外周面（推進方向前方側でなく後方側端部の部分）と推進管Ａ_ｉ＋１（牽引されない方の推進管Ａ_ｉ＋１）の内壁面との間には環状の第２止水シール３４が配置されている。また、前記第１筒状部材３１及び前記第２筒状部材３２の重なり部分には、該第２筒状部材３２に接着された環状の第３止水シール３５と、前記第１筒状部材３１に接着された環状の第４止水シール３６とが配置されている。そして、これらの止水シール３３，…によって、推進管Ａ_ｉ，Ａ_ｉ＋１の内部への地下水の浸入などを防止するようになっている。第２の胴３を上述のような二重の筒状部材３１，３２により伸縮自在に構成した場合には、第１止水シール３３及び第２止水シール３４が推進管の内壁面に擦り付けられることは回避され、止水シールの破損等を防止することができる。なお、第３止水シール３５及び第４止水シール３６は、筒状部材３１，３２に擦り付けられるが、筒状部材３１，３２は金属製であってその表面は推進管に比べて凹凸が少ないので、止水シールの破損等を回避できる。

ところで、推進管Ａ_ｉ，Ａ_ｉ＋１の継ぎ目部の隙間Ｄに開口するように、前記第１筒状部材３１（該部材３１の、推進方向Ｆ後方側の端部部分）には安定材注入バルブ４０を取り付け、この安定材注入バルブ４０とグラウドポンプ（図５の符号７参照）とを安定材注入管４１によって繋ぎ、継ぎ目部の隙間Ｄが大きくなるにつれて、安定材（例えば、高粘度の泥水等）が充填されるように構成すると良い。この安定材の注入により、地山の崩壊を防止することができる。なお、グラウドポンプではなく、推進管よりも高い位置に配置した容器に安定材を入れておき、その高低差を利用して安定材の注入を行うようにしても良い。

上述した第１の胴２や第２の胴３は、キャスターを取り付けて推進管列内で容易に移動できるようにしておくと良い。また、上述した第１止水シール３３及び第２止水シール３４の取り付けは、第２の胴３を推進管に設置する前に行っても、第２の胴３を設置した後に行っても良い。さらに、上述した第１筒状部材３１は、牽引される方の推進管Ａ_ｉに固定し、第２筒状部材３２は、牽引されない方の推進管Ａ_ｉ＋１に固定しておくと良い。

以下、本発明に係る推進管牽引装置の使用方法及び作用について説明する。

本発明に係る推進管牽引装置は、地下に埋設されてある推進管列Ａを撤去する際に使用される。この推進管牽引装置１を使用するに際しては、撤去したい推進管列の区間の前端と後端とに向けて地表から立坑（図６の符号Ｇ１，Ｇ２参照）を掘る。そして、図５及び図６に示すように、推進管列Ａの内部に複数（好ましくは一定間隔で）推進管牽引装置１を配置する。このとき、第１の胴２又は１２は、牽引し縁切りしたい推進管Ａ_ｉの内部に配置し、該推進管Ａ_ｉと隣りの推進管Ａ_ｉ＋１（牽引したい推進管Ａ_ｉに対して推進方向後方側に隣接される推進管Ａ_ｉ＋１）との継ぎ目部を跨ぐように第２の胴３を配置する。ここで、この第２の胴３については、前記第１筒状部材３１の前端部（第１の胴２，１２に近接する方の端部）は、牽引される方の推進管Ａ_ｉに固定し、第２筒状部材３２の後端部（第１の胴２，１２から離れた方の端部）は、牽引されない方の推進管Ａ_ｉ＋１に固定し、両筒状部材３１，３２は収縮した状態にしておく必要がある。

一方、前記立坑Ｇ１（推進方向前方側に位置する方の立坑Ｇ１）には、前記牽引手段５や前記支持部材６や前記グラウンドポンプ７を上述のように配置し、該牽引手段５と前記第１の胴２，１２とは前記牽引部材４にて連結し、グラウドポンプ７と安定材注入バルブ４０とは安定材注入管４１によって繋ぐ。この状態で、
・ 前記駆動手段２２，１２２を駆動することによる前記摩擦部材２１の前記推進管Ａ_ｉへの係合
・ 前記定着アンカー２０の前記推進管Ａ_ｉへの係合
を順次実施し、前記第１の胴２，１２を前記推進管Ａ_ｉに係合させる。なお、この第１の胴２，１２の係合は、取りあえず最前方の推進管牽引装置についてのみ行い、後続する推進管牽引装置については、後でするようにしてもよい。

この状態で、最前方の推進管牽引装置１の第１の胴１又は１２に牽引部材４を連結し、その状態で立坑Ｇ１内の牽引手段５を駆動して、牽引部材４を図示Ｆ方向に牽引する。すると、前記第１の胴１又は１２が係合された推進管Ａ_ｉと、その推進管Ａ_ｉより推進方向Ｆの前方側に配置されている推進管Ａ_１，…Ａ_ｉ−１は牽引され縁切りされる。このときの牽引ストロークを推進管の長さ程度（例えば、２．５ｍ程度）とすると、１回の牽引動作で最前方の推進管Ａ_１が立坑Ｇ１に引き出されることとなる。該推進管Ａ_１は立坑Ｇ１から地上に搬出される。

ところで、上述のように推進管Ａ_ｉが牽引されると、互いに隣接する推進管の継ぎ目部（前記移動される推進管Ａ_ｉと、該推進管Ａ_ｉに対し、推進方向Ｆの後方側に隣接されている推進管Ａ_ｉ＋１との継ぎ目部）には、牽引ストロークに応じた隙間Ｄが発生するが、この隙間Ｄは上述のように第２の胴３によりシールされるので、推進管内部への地下水の浸入などを防止できる。また、上述のようにグラウドポンプ７、安定材注入管４１及び安定材注入バルブ４０によりこの隙間Ｄに安定材を充填した場合には、地山の崩壊を防止することができる。

こうして、１ストロークの牽引が完了すると、牽引部材４を最前方の推進管牽引装置１の第１の胴１又は１２から外して２番目の推進管牽引装置１の第１の胴１又は１２に連結する。そして、同様に、１ストロークの牽引及び安定材の注入を行う。このようにして、順次、推進管の牽引を行っていくと良い。

立坑Ｇ１と立坑Ｇ２との間の推進管全ての縁切りが終了した時点で、推進管列Ａの後端開口を閉塞するように隔壁部材（図６の符号８０参照）を配置し、牽引部材４をその隔壁部材８０に連結する。そして、牽引手段５にて隔壁部材８０を矢印Ｆ方向に牽引する。この場合、全ての推進管Ａ_１，…Ａ_ｎは既に縁切りがなされているので、簡単に移動される。推進方向Ｆの前方側の立坑Ｇ１においては、推進管を１本ずつ取り外し、地上に搬出すると良い。

ところで、トンネルを埋め戻したい場合には、仕切り板（図６の符号８２参照）を配置してトンネルの開口を塞ぎ、隔壁部材８０に安定材注入管４１を接続して、仕切り板８２と隔壁部材８０との間の空間に安定材を充填して行くと良い（図６の符号８１参照）。また、トンネルを埋め戻さずに新しい推進管を敷設したい場合には、そのような仕切り板８２を設けずに、トンネル内に推進管を１つずつ押し込んで行って、古い推進管を新しい推進管に置換すると良い。

図１は、本発明に係る推進管牽引装置の構造の一例を示す縦断面図である。 図２は、本発明に係る推進管牽引装置の構造の他の例を示す縦断面図である。 図３は、図１のＢ−Ｂ端面図である。 図４は、図２のＣ−Ｃ端面図である。 図５は、本発明に係る推進管牽引装置の設置状態を示す縦断面図である。 図６は、本発明により推進管の牽引を行う現場の様子を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 推進管牽引装置
２ 第１の胴
３ 第２の胴
１０ 推進管牽引装置
１２ 第１の胴
２０ 樹脂系アンカー（定着アンカー）
２１ 摩擦部材
２２ 駆動手段
１２２ 駆動手段
１２３ 支持部材
Ａ_ｉ，Ａ_ｉ＋１，… 推進管
Ｆ 推進管の推進方向

Claims (6)

1. 地中に埋設された推進管を非開削で牽引し撤去するための推進管牽引装置において、
   推進管に係合される定着アンカーと、推進管の内壁に接離自在となるように配置された摩擦部材と、該摩擦部材を前記推進管の内壁に押し付ける駆動手段と、を有し、前記定着アンカー及び前記摩擦部材により推進管に係合されることに基づき該推進管に牽引力を伝えて該推進管を移動させる第１の胴と、
   該移動に伴い互いに隣接する推進管の継ぎ目部に生ずる隙間をシールする第２の胴と、
   を設けて構成したことを特徴とする推進管牽引装置。
2. 前記第１の胴は、前記推進管の内壁に対向するように配置されて前記定着アンカーを支持する支持部材、を備えた、
   ことを特徴とする請求項１に記載の推進管牽引装置。
3. 前記支持部材は、前記摩擦部材よりも推進管の推進方向前方側に配置された、
   ことを特徴とする請求項２に記載の推進管牽引装置。
4. 前記摩擦部材は、前記定着アンカーを支持する支持部材である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の推進管牽引装置。
5. 前記定着アンカーは、少なくとも樹脂が充填されたカプセルと、アンカーボルトと、からなる樹脂系アンカーである、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の推進管牽引装置。
6. 地中に埋設された推進管を非開削で牽引し撤去するための推進管牽引装置において、
   推進管に係合される定着アンカーを有し、該定着アンカーにより推進管に係合されることに基づき該推進管に牽引力を伝えて該推進管を移動させる第１の胴と、
   該移動に伴い互いに隣接する推進管の継ぎ目部に生ずる隙間をシールする第２の胴と、
   を設けて構成したことを特徴とする推進管牽引装置。
   
   
   
   

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