JP4562292B2 - 既設埋設管の更新方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は既設埋設管の更新方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
地中に埋設されて各種用途に供される埋設管は、経年により老朽化が進み、適時に新たな埋設管(更新管)と交換することが必要となる。また埋設管のサイズアップの要求から既設埋設管を撤去し、新たなサイズの埋設管と置換することを要する場合がある。
【0003】
上記いずれの場合も、従来では既設埋設管の埋設箇所の地盤を開削して既設埋設管を掘り出し、新たな管を吊り込んで埋設する方法によるか、あるいは図5に一例を示すように発進坑a内に設置された推進装置bを用い、この推進装置bの駆動部cにスクリューオーガdを接続し、このスクリューオーガdの先端のヘッドeのカッタにより既設埋設管fを順次破砕して行き、破砕された破砕片gはスクリューオーガdに取り込んでそのスクリュー翼hによりケーシングi内を通じて発進坑a側へ搬送し、この発進坑aから地上へ搬出するようにし、破砕した跡に新規の更新管jを押入埋設する方法によっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記開削によるものでは、既設埋設管の管路の全長にわたって開削することを要するため、路面の交通障害を起こすとともに騒音や振動が激しく、周辺環境に悪影響を及ぼす。
【0005】
また既設埋設管の埋設位置が深いと、開削時に土留めが必要となり、余分な工費が掛かるうえ、狭い作業場所では付近の民家まで地盤沈下が発生しやすいなどの問題がある。
【0006】
一方、前記推進工法によるものでは、上記開削による問題点を解消することはできるが、スクリューオーガdのヘッドeにより既設埋設管fを破砕してその破砕片gをスクリューオーガdとケーシングiとの間を後方へ向け搬送して地上に搬出させるので、前記スクリューオーガdとケーシングiとの間の狭い搬送経路で詰まりが生じやすく、仮に搬送時に泥水等を使用したとしても狭い搬送経路を搬送することになるので細かく破砕する必要性は避けられない。
【0007】
また既設埋設管fがヒューム管であると、鉄筋が内在するので、これを破断するために特殊なカッタを別に用意する必要があるうえ、切断した鉄筋が詰まりやすいなどの問題がある。
【0008】
本発明は、開削を要することなく、また既設埋設管の破砕片をスクリューオーガにより後方へ搬出することなく回収を可能とすることを課題としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決しようとする手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、
既設埋設管の始端位置に発進坑を、終端位置に到達孔をそれぞれ掘削し、
前記発進坑内に推進装置を設置し、
既設埋設管の後端外周に接触させつつ既設埋設管の埋設方向に推進することにより既設埋設管を縮径方向に加圧して破砕する破砕刃を前記推進装置に接続し、
前記推進装置によって破砕刃を推進して既設埋設管の一部を破砕した後、前記推進装置によって破砕刃を後退させ、次いで前記推進装置によって破砕刃を所定角度回転させてから再び推進して既設埋設管の新たな箇所を破砕する作動を繰り返し、
破砕した既設埋設管の破砕片を前記到達坑内に回収し、
既設埋設管を除去した跡に前記推進装置によって更新管を押入埋設することを特徴とする既設埋設管の更新方法と、
この既設埋設管の更新方法に用いる既設埋設管更新装置であって、
前記発進坑内に設置される前記推進装置と、
前記推進装置に接続される前記破砕刃と、を備え、
前記推進装置は、前記破砕刃を既設埋設管の埋設方向に推進するとともに、前記破砕刃を後退させ、かつ前記破砕刃を所定角度回転させることができ、さらに既設埋設管を除去した跡に更新管を推進できるように構成され、
前記破砕刃は、その先端の内径が既設埋設管の外径より大きく、かつその先端側が拡開するようにテーパー状に形成された破砕面を有していることを特徴とする既設埋設管更新装置である。
【0010】
こうしたことにより、推進装置を推進作動させることにより既設埋設管を縮径方向に破砕するので、その破砕片は残存する既設埋設管の内径よりも小径に圧縮された状態に破砕され、破砕刃の進行とともに破砕片は残存既設埋設管内を通じて到達坑内へ回収し、この到達坑内から地上へ回収することができる。
【0011】
したがって破砕片は狭い通路を経由することなく回収を図ることができ、これにより詰まり等による搬送不良や搬送不能の事態を招くことがなく、また既設埋設管の破砕進行を追うように更新管を押入埋設するので作業能率を著しく高めることが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【0013】
図1は本発明を実施するに用いる既設埋設管更新装置の一実施形態を示すもので、更新を必要とする既設埋設管1の始端位置に地上から発進坑2が掘削されるとともに、既設埋設管1の終端位置に地上から到達坑3が掘削され、前記発進坑2内には推進装置4が設置されている。
【0014】
この推進装置4は、発進坑2の底部に設置されたベース5上に推進装置本体6が既設埋設管1の埋設方向に向け進退移動自在に載装され、この推進装置本体6には発進坑2の壁部2aに固設の反力受け7にピストンロッド8aの先端が当接された油圧シリンダ8が搭載されており、この油圧シリンダ8に圧油を供給してピストンロッド8aを伸長作動させることにより推進装置本体6が図において左方へ所定の距離にわたって前進するようになされている。
【0015】
前記推進装置本体6には、順次継ぎ足し自在で推進装置本体6のモータ9により減速機を介して回転されるよう接続される伝達ロッド10を介して破砕刃11が装着されている。
【0016】
この破砕刃11は、図1および図4に示すように前記伝達ロッド10の先端に取着部12により固着される断面略コ字状を有する破砕刃本体13の先端に設けられたもので、この破砕刃11は先端が拡開してその内周面がテーパー状の破砕面14とされ、この破砕面14の先端の内径は既設埋設管1の外径より大きく、破砕面14の後端の仮想内径は既設埋設管1の内径より小さく形成されている。
【0017】
したがってこの破砕刃11により既設埋設管1の後端を押圧したときその既設埋設管1は破砕面14により次第に縮径方向へ加圧され、遂には既設埋設管1の内径より小径に縮径破砕される。
【0018】
前記破砕刃本体13が支持される伝達ロッド10には、既設埋設管1の後端から所要長さの範囲(既設埋設管がヒューム管のような短管の連結からなるときは少なくとも1つの短管を包含し得る長さ範囲)にわたり既設埋設管1に外嵌し得るシールド管15の基部が摺動可能で一体回転するよう取り付けられており、既設埋設管1の破砕時に前破砕刃11による破砕に先立って既設埋設管1の後部外周部の地盤をカバーし、更新管1Aの押入埋設時の先導管として機能するようになっている。
【0019】
なお図示の例では既設埋設管1および更新管1Aはともにヒューム管の場合を示している。16は地盤、1aは既設埋設管1の破砕片を示す。
【0020】
次に上記実施形態の作用を図2、図3を参照して説明する。
【0021】
先ず、発進坑2内の推進装置4の推進装置本体6の前面に接続された伝達ロッド10にシールド管15が取り付けられ、次いで推進装置4の油圧シリンダ8を伸長作動して推進装置本体6を前進させ、上記シールド管15を既設埋設管1(ヒューム管)の後端部外周の地盤16内に圧入する(図2(A)示)。
【0022】
次に伝達ロッド10を推進装置本体6から切り離し、推進装置本体6を戻したのち、次位の伝達ロッド10を継ぎ足して推進装置本体6に接続し、この伝達ロッド10に破砕刃本体13の取着部12を固着する(図2(B)示)。これにより破砕刃11はシールド管15の基部寄りの内周にそった位置におかれる。
【0023】
次いで推進装置4の油圧シリンダ8を伸長作動させて破砕刃本体13を前進させ、その本体13の先端の破砕刃11の破砕面14が既設埋設管1の後端外周に当り、その破砕面14のテーパーにより既設埋設管1は次第に縮径されて潰される(図2(C)示)。
【0024】
既設埋設管1が潰されたら一旦推進装置本体6を戻し、伝達ロッド10を所定角度回転させたのち再び前進させて新たな箇所を破砕する。この作動を数回繰り返すことにより概ね1つの既設埋設管1は縮径破砕され、その破砕片1aは発進坑2側から到達坑3内へ撤去される。
【0025】
1つの既設埋設管1は破砕撤去が完了したら、推進装置本体6から伝達ロッド10を切り離してシールド管15の後端と推進装置本体6との間に更新管として更新管1A(ヒューム管)を吊り込んでセットする(図3(A)示)。
【0026】
こうしてシールド管15を回転させながら推進装置本体6を前進させ、この前進動作に応じて破砕刃11が次なる既設埋設管1を前記と同様に縮径破砕し、その前進と共にシールド管15が先導管となってその跡に更新管1Aが挿入埋設される(図3(B)示)。
【0027】
上記作用を順次繰り返すことにより既設埋設管1の終端まで破砕撤去がなされ、その跡に新たな更新管1A,1A…が埋設され、管の更新が完了する(図3(C)示)。
【0028】
その後、シールド管15は到達坑3内から回収し、伝達ロッド10等は発進坑2から順次回収する。
【0029】
なお前記破砕刃11は、図4に例示した側面視コ字形状のほかに正面視円環状、複数の断続状等、破砕対象となる既設埋設管の外径、肉厚等により選択することができる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、老朽化した既設埋設管の回収は既設埋設管内を通じて行うので、従来のスクリューオーガとケーシングとの間の狭い通路を通じて回収する必要がなく、その結果微細に粉砕する必要がないので破砕が容易になる。
【0031】
また鉄筋を内蔵する既設埋設管であっても、鉄筋を細断する必要がなく、変形させるだけでよいので回収後の処理が容易であり、鉄筋のリサイクルも容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における既設埋設管更新装置の一実施形態を示す断面図。
【図2】 (A)〜(C)は本発明の作業工程を示す説明図。
【図3】 (A)〜(C)は本発明の作業工程を示す説明図。
【図4】 図1における破砕刃を拡大して示すもので、(A)は側面図、(B)は正面図。
【図5】 従来の技術を示す断面図。
【符号の説明】
1 既設埋設管
1A 更新管
2 発進坑
3 到達坑
4 推進装置
6 推進装置本体
8 油圧シリンダ
10 伝達ロッド
11 破砕刃
13 破砕刃本体
14 破砕面
15 シールド管
Claims (5)
- 既設埋設管の始端位置に発進坑を、終端位置に到達孔をそれぞれ掘削し、
前記発進坑内に推進装置を設置し、
既設埋設管の後端外周に接触させつつ既設埋設管の埋設方向に推進することにより既設埋設管を縮径方向に加圧して破砕する破砕刃を前記推進装置に接続し、
前記推進装置によって前記破砕刃を推進して既設埋設管の一部を破砕した後、前記推進装置によって前記破砕刃を後退させ、次いで前記推進装置によって前記破砕刃を所定角度回転させてから再び推進して既設埋設管の新たな箇所を破砕する作動を繰り返し、
破砕した既設埋設管の破砕片を前記到達坑内に回収し、
既設埋設管を除去した跡に前記推進装置によって更新管を押入埋設することを特徴とする既設埋設管の更新方法。 - 既設埋設管の後端外周の地盤内に前記推進装置によってシールド管を圧入した後、
前記シールド管の内部で前記破砕刃によって既設埋設管を破砕することを特徴とする請求項1に記載した既設埋設管の更新方法。 - 請求項1に記載した既設埋設管の更新方法に用いる既設埋設管更新装置であって、
前記発進坑内に設置される前記推進装置と、
前記推進装置に接続される前記破砕刃と、を備え、
前記推進装置は、前記破砕刃を既設埋設管の埋設方向に推進するとともに、前記破砕刃を後退させ、かつ前記破砕刃を所定角度回転させることができ、さらに既設埋設管を除去した跡に更新管を推進できるように構成され、
前記破砕刃は、その先端の内径が既設埋設管の外径より大きく、かつその先端側が拡開するようにテーパー状に形成された破砕面を有していることを特徴とする既設埋設管更新装置。 - 前記破砕面は、前記破砕刃が前記推進装置によって回転させられる際の回転軸に対して直径方向に対向する2箇所に配置されていることを特徴とする請求項3に記載した既設埋設管更新装置。
- 前記推進装置によって既設埋設管の後端外周の地盤内に圧入されるとともに、その内部に前記破砕刃を受け入れ可能なシールド管をさらに備えることを特徴とする請求項3または4に記載した既設埋設管更新装置。
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