JP5485101B2 - 取り付け管の撤去工法およびその装置 - Google Patents

Description

本発明は、住宅やビルから道路の地下にある下水道本管まで接続している取り付け管が老朽化し不要になった場合に、取り付け管を非開削で撤去する工法および装置に関する。

下水道の本管は、道路にそって地中に埋設されている。この下水道本管と住宅やビルとを接続している管は取り付け管と呼ばれている。

従来から、下水道本管の埋設は、非開削工法により実施されていることが多い。取り付け管を埋設する工法についても、下水道本管と同様に非開削で推進する工法が採用されている。例えば、特許文献１には、先導管の先端に掘削刃を取り付け、先導管を下水道本管に向けて推進し、掘削刃で下水道本管に流入口を削孔してから、推進機で取り付け管を押しながら推進し下水道本管と接続する工法が記載されている。

他方、老朽化したり不要になった取り付け管を撤去する場合には、取り付け管の管路にそって地表を開削し、取り付け管を剥き出しにしてから撤去しているのが現状である。

取り付け管を撤去する工事では、付随する工程として、本管の流入口から取り付け管を切断した後、流入口を塞ぐ作業も必要になる。非開削による工法では、流入口を完全に塞ぐのが難しい作業になる。このようなことから、従来は、取り付け管の撤去は、開削工法によって行われているのが現状である。

特開平５−９９３９０号公報

開削工法では、取り付け管の管路にそって地表全体を掘り起こすので、工事が大規模になって工事コストも大きくなり、場所によっては交通傷害を起こすことがある。

また、開削するのが困難な場所に埋設されている取り付け管は、そのまま放置してあるところも多く、下水道本管系統に悪影響を及ぼす場合もある。

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、地表から開削する必要のない非開削工法により、取り付け管を撤去するのに必要な一連の工程を効率よく実施できるようにした取り付け管の撤去工法およびその装置を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、建物から下水道の本管に接続している取り付け管を非開削工法で実施するための撤去工法であって、流体通路を有する１本のロッド軸を地表から継ぎ足しながら前記ロッド軸の最先端に取り付けてある閉塞部材とその後方にあるカッター部を前記取り付け管に挿入し、前記閉塞部材を前記本管に接続している流入口まで到達させる工程と、前記ロッド軸を通して流動物を前記閉塞部材に送り、前記流動物によって前記閉塞部材を膨張させて前記流入口を閉塞する工程と、前記ロッド軸を回転させ、前記流入口に近い位置で前記取り付け管を前記カッター部によって切断する工程と、前記取り付け管の内側に前記ロッド軸を残したまま、外側にケーシングを継ぎ足しながら該ケーシングで前記取り付け管全体を覆うまで推進する工程と、前記ケーシングおよびロッド軸といっしょに前記取り付け管を引き抜いて、前記取り付け管を撤去する工程と、からなることを特徴とするものである。

また、本発明は、建物から下水道の本管に接続している取り付け管の撤去作業を非開削工法で実施するための撤去装置であって、軸方向に連結された複数本のロッドからなり、前記取り付け管が前記本管に接続している流入口まで地表から到達する１本のロッド軸と、前記ロッド軸の最先端に接続され、前記ロッド軸を通路にして供給される流動物により膨張し前記流入口を閉塞する閉塞部材を有する流入口閉塞部と、前記流入口閉塞部の後方位置で前記ロッド軸の先端に接続され、前記流入口に近い位置で前記取り付け管を切断するカッター部と、前記取り付け管の外径よりも大きな内径を有し、外周面に螺旋状の羽根が形成された単位スクリューを複数本接続してなるスクリューと、前記スクリューを収容可能な内径を有する単位管を複本接続してなるケーシングと、前記ロッド軸、前記スクリュー、前記ケーシンクの後端部が接続され、これらを回転推進させまた回収する推進装置と、からなることを特徴とするものである。

本発明による取り付け管の撤去工法において、下水道本管の流入口を閉塞する工程を示す図である。 流入口を閉塞する閉塞パッキン部の構成を示す一部切り欠き側面図。 図２におけるIII-III断面図である。 本発明による取り付け管の撤去工法において、取り付け管を切断する工程を示す図。 本発明による取り付け管の撤去工法において、取り付け管の外側にケーシングを押し込んでいく工程を示す図である。 本発明による取り付け管の撤去工法において、空洞部に充填しながら取り付け管を抜管する工程を示す図である。

以下、本発明による取り付け管の撤去工法およびその装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態による取り付け管の撤去装置を示す。図１において、参照番号１０は、地中に埋設されている下水道本管を示し、参照番号１２は不要になって撤去することになる既設の取り付け管を示している。この取り付け管１２は、下水道本管１０の流入口１１に接続されている。
参照番号１４は、地表に設置される推進装置を示す。この推進装置１４は、従来からある取り付け管の推進装置を次のように改良したものである。

推進装置１４は、ベース１５と、傾斜台１６と、推進装置本体１７と、背板１８の各部から構成されている。傾斜台１６は、ベース１５に対してピン継手１９を介して傾動自在に連結され、傾動シリンダ２０のピストンの伸縮により、傾斜台１６の傾斜角度を取り付け管１２の傾斜に合わせて調整することが可能である。

推進装置本体１７には、図１に示すように、ロッド軸の単位となるロッド２１を一本ずつ継ぎ足しながら接続される。先端のロッド２１には、下水管本管１０の流入口１１を閉塞するための閉塞パッキン部２２と、取り付け管１２を流入口１１に近い位置で切断するためのカッター部２４が設けられている。なお、カッター部２４の後方には、取り付け管１２の内周面を摺動するガイド２６が設けられている。

推進装置本体１７には、ロッド２１以外にも図５に示すように、取り付け管１２を外側から覆う中空のスクリュー２８と、その外側にあるケーシング３０が接続される。これらスクリュー２８、ケーシング３０は、取り付け管１２を切断した後に挿入される。

推進装置本体１７には、これらロッド２１、スクリュー２８、ケーシング３０を回転させる機構を備えているとともに、これらロッド２１、スクリュー２８、ケーシング３０を押し出すための押出シリンダ（図示せず）が設けられている。押し出しときの反力は背板１８が受けるようになっている。このような推進機本体１７は、公知の推進機の備えているものと同様である。

次に、図２は、ロッド２１の先端に取り付けられる閉塞パッキン部２２の構成を示す縦断面図である。
図２において、参照番号３２が閉塞パッキンである。この閉塞パッキン３２は、ゴム製の袋状のパッキンであり、固結剤を充填することで膨らませることができる。この閉塞パッキン３２の開口側は、保持板３３に焼き付けにより固着されている。この保持板３３は、継手３５に固定されている。この場合、継手３５の内部には、逆止弁を構成しているボール３６とスプリング３７が収容されており、スプリング３７の弾性力によってボール３６は吐出口３８に押し付けられ、この吐出口３８を閉止している。そして、ロッド２１の内部の流路を送られてくる固結剤の圧力でボール３６が押し出され、固結剤は閉塞パッキン３２に充填させるようになっている。

継手３５は、以下のようにして着脱可能にロッド２１の先端部と接続される。ロッド２１の先端接続部３９には、ピン４０が設けられており、このピン４０は、継手３５に切り欠かれているL形溝に係合している。このＬ形溝は、ロック側の溝４２ａと離脱側の溝４２ｂとからなり、ロッド２１を回転させることにより、ロックと離脱が可能になっている。なお、参照番号４３は、継手３５から固結剤の漏出を防止するためのＯリングである。
図１に示すように、固結剤は、地上に設置された固結剤用ポンプユニット４４から圧送される。この場合、固結剤用ポンプユニット４４から延びる結剤供給管チューブ４５は、推進機本体１７に設けているスイベル４６に接続され、このスイベル４６からロッド２１に固結剤を供給するようになっている。なお、スイベル４６は、二重スイベルになっていて、そのうち1つのスイベルは固結剤および充填剤用であり、充填剤を送り込むときには、逆回転させ、継手の抜きを行う。もう1つのスイベルは、次に説明するカッター部２４に圧油を供給する油圧ライン用である。

次に、図３は、取り付け管１２を切断するカッター部２４の構成を示す断面図である。この実施形態では、カッターホルダ４８には、例えば、２本のカッター５０が対称に突き出るようにして装着されている。カッターホルダ４８の内部には、２つのシリンダ室５１が形成され、それぞれピストン５２が摺動自在に嵌合している。各ピストンロッド５３には、カッター５０が固定されている。シリンダ室５１には配管口５４に接続されている油圧ホース５５から圧油が導入される。シリンダ室５１に圧油が導入されると、外側に押し出されるピストンロッド５３とともにカッター５０の刃先が突出するようになっている。

本実施形態による取り付け管の撤去装置は、以上のように構成されるものであり、次に、この取り付け管の撤去装置を用いて実施する取り付け管の撤去工法について、順に工程を追いながら説明する。

まず、図１は、下水管本管１０の流入口１１を閉塞パッキン３２で塞ぐ工程を示す。
先頭のロッド２１には、閉塞パッキン３２が装着された閉塞パッキン部２２、カッター部２４およびガイド２６が取り付けられる。まず、先頭のロッド２１を取り付け管１０に挿入してから、一本ずつロッド２１を継ぎ足しながら押し込んでいく。やがて先頭のロッド２１に取り付けられている閉塞パッキン３２が下水道本管１０の流入口１１に到達する。この段階では、閉塞パッキン３２には何も充填されておらず空である。

図１に示すように、固結剤を閉塞パッキン３２に送ってこれを膨らませるために、ロッド２１の末端を推進装置本体１７に接続する。そこで固結剤用ポンプユニット４４を運転し、固結剤をロッド２１の内部通路を通して閉塞パッキン３２まで圧送する。このとき、図２において、ロッド２１の先端部では、逆止弁を構成しているボール３６が固結剤の圧力で押し出されて通路が開くので、固結剤は閉塞パッキン３２に注入される。閉塞パッキン３２は、注入された固結剤によって膨らみ、下水管本管１０の流入口１１を塞ぐことなる。やがて固結剤は固まり、流入口１１が閉塞パッキン３２によって閉塞された状態は永続する。なお、固結剤が閉塞パッキン３２に注入されて膨らんだ後は、ボール３６がスプリング３７の弾性力で吐出口３８に押し付けられているので、固結剤の逆流により閉塞パッキン３２がしぼんでしまうようなことはない。

こうして固定剤が固まって、閉塞パッキン３２によって下水管本管１０の流入口１１を完全に閉塞したら、次は、流入口１１の口元から取り付け管１２を切断する工程になる。

図４は、取り付け管１２を切断する工程を示す。
まず、推進装置本体１７の回転機構を作動させてロッド２１を僅かだけ回転させて、先端接続部３９のピン４０の位置を継手３５のＬ字形溝４２のロック側溝４２ａから離脱側の溝４２ｂに合わせる。そして、推進装置本体１７を図示しないシリンダで引っ張って、図４に示すように、先端接続部３９を継手３５から引き抜く。

こうしてカッター部２４は、ロッド２１とともに回転できる状態になる。そして、カッター部２４に圧油を供給しながら推進装置本体１７の回転機構でロッド２１を回転させる。カッター５０はピストン５２により取り付け管１２の内周面に押し付けられ、ロッド２１の回転とともに、取り付け管１２を切断していく。
取り付け１２の切断が完了した後も、カッター５０は圧油の圧力で外側に伸びたままの状態を以後保持しておく。これは、取り付け管１２の切断端部をカッター５０で支えながら取り付け管１２を引き上げられるようにするためである。

次に、図５は、取り付け管１２を切断したあと、この取り付け管１２を外側から覆うだけの内径をもった中空のスクリュー２８で取り付け管１２の外側にある土砂を排土しながら、ケーシング３０を押し込んでいく工程を示す。
スクリュー２８は、取り付け管１２の外径よりも若干大きな内径を有する管体の外周面に螺旋状に延びる羽根５６を固着したものである。そしてスクリュー２８の先端には、土砂を掻き出す複数の爪５８が固定されている。ケーシング３０は、スクリュー２８の羽根５６が円滑に回転することができ、また羽根５６による土砂の排出空間を確保できるだけの内径を有するケーシングである。これらスクリュー２８、ケーシング３０の後方端部は、推進装置本体１７に接続され、スクリュー２８には回転トルクと推進力が与えらながら、ケーシング３０を押し込むことができる。

なお、スクリュー２８とケーシング３０を推進装置１４に接続したときには、カッター部２４が取り付けられているロッド２１は、カッター５０で取り付け管１２を切断したときの位置を保ったまま推進装置１４から外された状態になっている。

図５において、スクリュー２８とケーシング３０を回転させながら押し込んでいくと、スクリュー２８の先端の爪５８によって、土砂の塊が破砕されながらケーシング３０の内側に取り込まれる。土砂はスクリュー２６の羽根５６によって後方に移送されて地表に排出される。このように取り付け管１２とケーシング３０の間にある土砂を排出しながら、ケーシング３０を押し込んでいくので、抵抗は少なくなりケーシング３０が入りやすい。一本の長さが例えば１メートル程度の単位となるスクリュー２８、ケーシング３０を推進したら、次のスクリュー２８、ケーシング３０を継ぎ足すというようにして、ケーシング３０で取り付け管１２の全長を覆う位置まで推進する。

次に、図６は、取り付け管１２を抜管する工程を示す図である。
この取り付け管１２の抜管工程では、上述した推進工程とは逆の手順で、スクリュー２８、ケーシング３０およびロッド２１を一本ずつ回収しながら、取り付け管１２を地中から引き抜いていく。

図６に示すように、取り付け管１２が抜けていくにつれてできる穴の空間をセメントなどの充填剤で満たしながら、取り付け管１２とスクリュー２８およびケーシング３０を一緒に一本ずつ引き抜いていく。充填剤は、ポンプを備えた充填剤プラント６０からロッド２１を通して圧送され、先端接続部３９をノズルにして穴に向けて注入される。充填剤は、取り付け管１２といっしょにロッド２１が引き上げられていくにつれて穴を充填していくので、空洞を生じさせることなく充填剤を充填することができる。

取り付け管１２の切断端部では、カッター部２４のカッター５０が伸びた状態のまま保持されているので、取り付け管１２を引き抜くときにはこのカッター５０で支えながら取り付け管１２を引き抜く方向に力をかけることができる。このとき既に前段の工程により、取り付け管１２とケーシング３０の間にある土砂は排出されているため、スクリュー２８、ケーシング３０およびロッド２１を一体的に推進装置１４により引っ張ることで、取り付け管１２もいっしょに効率よく引き抜くことができる。しかも、取り付け管１２はケーシング３０によって包まれているので、たとえ貼り付け管１２が割れていても、ケーシング３０といっしょに完全に回収撤去することができる。

また、本実施形態のように、ロッド２１の先端には、閉塞パッキン３２と、これを着脱させる継手３５と、カッター部２４が設けられているので、一度ロッド２１を挿入しておけば、取り付け管１２の流入口１１の閉塞、取り付け管１２の切断といった一連の作業を順次効率よく実施することができる。

また、取り付け管１２を撤去するだけでなく、取り付け管１２の流入口１１を閉塞パッキン３２によって完全に塞いだ上で、開削工法のように埋め戻しする必要なく、良く取り付け管１２のあった部分に空洞が残らないように地盤の元に復旧することができる。

１０…下水道本管、１１…流入口、１２…取り付け管、１４…推進装置、１７…推進機本体、２１…ロッド、２２…閉塞パッキン部、２４…カッター部、２８…スクリュー、３０…ケーシング、３２…閉塞パッキン、３５…継手、５０…カッター

Claims (8)

1. 建物から下水道の本管に接続している取り付け管を非開削工法で実施するための撤去工法であって、
   流体通路を有する１本のロッド軸を地表から継ぎ足しながら前記ロッド軸の最先端に取り付けてある閉塞部材とその後方にあるカッター部を前記取り付け管に挿入し、前記閉塞部材を前記本管に接続している流入口まで到達させる工程と、
   前記ロッド軸を通して流動物を前記閉塞部材に送り、前記流動物によって前記閉塞部材を膨張させて前記流入口を閉塞する工程と、
   前記ロッド軸を回転させ、前記流入口に近い位置で前記取り付け管を前記カッター部によって切断する工程と、
   前記取り付け管の内側に前記ロッド軸を残したまま、外側にケーシングを継ぎ足しながら該ケーシングで前記取り付け管全体を覆うまで推進する工程と、
   前記ケーシングおよびロッド軸といっしょに前記取り付け管を引き抜いて、前記取り付け管を撤去する工程と、
   からなることを特徴とする取り付け管の撤去工法。
2. 前記ロッド軸の先端にある前記カッター部と、前記閉塞部材とを着脱自在な継手により接続し、前記閉塞部材による前記流入口の閉塞が完了した痕、前記カッター部の先端部を前記継手から離脱させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の取り付け管の撤去工法。
3. 前記ケーシングを推進する工程では、前記取り付け管と前記ケーシングの間に外周面に螺旋状の羽根を有するスクリューを挿入し、前記スクリューの回転により前記取り付け管と前記ケーシングの間の土砂を排土しながらケーシングを推進することを特徴とする請求項１に記載の取り付け管の撤去工法。
4. 前記取り付け管を引き抜きながら、同時に前記ロッド軸の先端から充填剤を吐出しながら残った穴に前記充填剤を充填することを特徴とする請求項１に記載の取り付け管の撤去工法。
5. 前記閉塞部材には、流動物として時間の経過により固化する固着剤を充填することを特徴とする請求項１に記載の取り付け管の撤去工法。
6. 建物から下水道の本管に接続している取り付け管の撤去作業を非開削工法で実施するための撤去装置であって、
   軸方向に連結された複数本のロッドからなり、前記取り付け管が前記本管に接続している流入口まで地表から到達する１本のロッド軸と、
   前記ロッド軸の最先端に接続され、前記ロッド軸を通路にして供給される流動物により膨張し前記流入口を閉塞する閉塞部材を有する流入口閉塞部と、
   前記流入口閉塞部の後方位置で前記ロッド軸の先端に接続され、前記流入口に近い位置で前記取り付け管を切断するカッター部と、
   前記取り付け管の外径よりも大きな内径を有し、外周面に螺旋状の羽根が形成された単位スクリューを複数本接続してなるスクリューと、
   前記スクリューを収容可能な内径を有する単位管を複本接続してなるケーシングと、
   前記ロッド軸、前記スクリュー、前記ケーシンクの後端部が接続され、これらを推進させまた回収する推進装置と、
   からなることを特徴とする取り付け管の撤去装置。
7. 前記カッター部と前記流入口閉塞部とは着脱可能に継手を介して接続され、前記 継手には、前記流入口閉塞部からの流動物の逆流を防止する逆止弁が内蔵されていることを特徴とする請求項６に記載の取り付け管の撤去装置。
8. 前記カッター部は、前記取り付け管の半径方向にカッターを後退位置から突出させるピストンを複数有することを特徴とする請求項６に記載の取り付け管の撤去装置。

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