JP5547047B2 - Existing pipe recovery method and equipment - Google Patents
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Description
本発明は、下水管などの既設管を非開削の回転推進方式により破砕することなく回収する回収工法およびその装置に関する。 The present invention relates to a recovery method and apparatus for recovering existing pipes such as sewage pipes without crushing them by a non-cutting rotary propulsion system.
一般に、下水道の本管は道路にそって地中に埋設されている。設置してから年数が経過した下水管は、経年変化や地震により変形やひび割れが発生することが多い。また、道路を通行する車両の荷重を不断に受けるため、管が下がったり破損したりすることがある。このため、耐用年数を超えた下水管は新しい下水管に更新する必要がある。 Generally, the sewer mains are buried underground along the road. Sewer pipes that have been installed for many years are often deformed and cracked due to secular changes and earthquakes. Further, since the load of the vehicle traveling on the road is constantly received, the pipe may be lowered or damaged. For this reason, sewer pipes that have exceeded the service life need to be replaced with new sewer pipes.
従来、老朽化した下水管を更新する工法には、地上から道路を開削して古い下水管を掘り出してから、新しい下水管を設置して埋め戻す開削工法が採用されていた。この種の開削工法では、交通量の多い道路での工事が困難になるため、近年では、非開削方式により下水管を更新する工法が開発されており、大きく分けると、拡大破砕方式と、回転切削方式がある。 Conventionally, as a method for renewing an old sewer pipe, an excavation method was adopted in which a road was excavated from the ground to excavate an old sewer pipe, and then a new sewer pipe was installed and refilled. This type of open-cut method makes it difficult to work on roads with heavy traffic.In recent years, methods for renewing sewage pipes using the non-open-cut method have been developed. There is a cutting method.
このうち、拡大破砕方式には、例えば、特許文献1に開示されている工法がある。この拡大破砕工法は、破砕機の先端部を既設管の中に入れ、既設管を強制的に拡径することによって破砕し、拡径された既設管の中に更新管を圧入していく工法である。 Among these, the expansion crushing method includes a method disclosed in Patent Document 1, for example. In this expanded crushing method, the tip of the crusher is placed in an existing pipe, the existing pipe is forcibly expanded to crush, and the renewed pipe is press-fitted into the expanded existing pipe. It is.
他方、回転切削方式による工法には、例えば、特許文献2に開示されている工法がある。この回転切削工法は、既設管を掘削機のカッターで削り取りながら新しい更新管を推進していく工法である。
On the other hand, for example, there is a construction method disclosed in
このような従来の既設管の更新工事では、既設管の破砕片が産業廃棄物として処理されずに地中に残ってしまうという問題がある。とりわけ、拡大破砕方式では、既設管がすべて地中に残置されてしまうことになる。 In such a conventional existing pipe renewal work, there is a problem that fragments of the existing pipe remain in the ground without being treated as industrial waste. In particular, the existing crushing method leaves all existing pipes in the ground.
他方、回転切削方式では、破砕片を地上まで排出させるので、産業廃棄物の問題は少ないが、既設管同士を接続する部分には鋼製のカラー部があることが多く、この鋼製カラー部の切削が困難で、カッターの破損や切削片の詰まりが発生して、途中で推進不能になることがあった。 On the other hand, in the rotary cutting method, the shredded pieces are discharged to the ground, so there are few problems with industrial waste, but there are many steel collar parts in the part connecting existing pipes, and this steel collar part It was difficult to cut, and breakage of the cutter and clogging of the cut pieces occurred, which sometimes made it impossible to propel the cut.
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、既設の老朽化した既設管を全部回収することができる上に、途中でのカッターの破損や切削片の詰まりが発生することなく、効率よく回収工事を進めることができるようにした既設管の回収工法およびその装置を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to recover all the existing aged pipes, and in addition, breakage of the cutter and clogging of the cut pieces occur. An object of the present invention is to provide an existing pipe recovery method and apparatus capable of efficiently proceeding with the recovery work without any problems.
前記の目的を達成するために、本発明による回収工法は、地中に埋設されている下水道の既設管を非開削工法により回収するための回収工法であって、前記既設管よりも大きな内径を有するケーシングの先端に先導管部を連結し、発進立坑に設置した推進機により、前記先導管部のみを回転させながら該既設管の1本分を覆うように前記ケーシングを1本分推進するケーシング推進工程と、推進した前記ケーシング内を走行する回収台車を該ケーシング内に設置するとともに、前記発進立坑に発進側ウィンチを設置し、前記先導管部の内側にある既設管を前記回収台車に把持させた状態で、前記回収台車を前記発信立坑側から前記発進側ウィンチにより強引し、先導管部内にある単位長さの既設管を残りの既設管から分離するとともに前記回収台車で発進立坑まで搬出する既設管回収工程と、からなり、前記ケーシング推進工程と、既設管回収工程を交互に繰り返しながら到達立坑に到達するまでケーシングを推進しながら既設管すべてを回収することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the recovery method according to the present invention is a recovery method for recovering an existing pipe of a sewer buried in the ground by a non-opening method, and has a larger inner diameter than the existing pipe. A casing in which a leading conduit portion is connected to the tip of a casing having a casing, and the casing is propelled by one unit so as to cover only one of the existing pipes while rotating only the leading conduit portion by a propulsion device installed in a start shaft and promotion step, the collection trolley traveling propulsion and said casing is placed in the casing, the start-side winch installed in the starting pit, the existing pipe in front on the inside of Kisaki conduit portion to said collection truck in a state where the grip is, the rotating together with the forcibly harvested carriage from the originating shafts side by the start-side winch, to separate the unit length existing pipe in lead pipe section from the remainder of the existing pipe Collecting the existing pipe while propelling the casing until it reaches the reaching shaft while repeating the casing propulsion process and the existing pipe collecting process alternately. It is a feature.
また、本発明は、地中に埋設されている下水道の既設管を回収する工事を非開削工法で実施するための回収装置であって、前記既設管よりも大きな内径を有する単位管を継ぎ足しながら推進されるケーシングと、前記ケーシングの先端に回転可能に連結され、土砂を掘削するカッターと土砂を排土する内巻羽根を有する先導管部と、前記先導管部に回転トルクを伝達する回転伝達部が取りつけられ、前記ケーシング内で回転可能に支持されたロッド軸と、前記ロッド軸を回転駆動する回転装置と、前記ケーシンクを推進させる推力を発生する推進シリンダを有する推進装置と、前記ケーシング内を走行し、既設管を把持しながら既設管を発進立坑側に搬送する回収台車と、前記発進立坑に設置され、前記先導管部の内側にある既設管を前記回収台車に把持させた状態で、前記回収台車を前記発進立坑側から強引する前記発進側ウィンチと、到達立坑に設置される到達側ウィンチと、からなることを特徴とするものである。 Further, the present invention is a recovery device for carrying out a construction for recovering existing pipes of sewers buried in the ground by a non-open cutting method, while adding unit pipes having an inner diameter larger than the existing pipes A casing to be propelled, a tip pipe portion rotatably connected to the tip of the casing, having a cutter for excavating earth and sand, and an inner winding blade for discharging earth and sand, and a rotation transmission for transmitting rotational torque to the tip duct section A rod shaft rotatably mounted in the casing, a rotating device that rotationally drives the rod shaft, a propulsion device that has a propulsion cylinder that generates thrust to propel the case sink, and the casing traveling, and recovery trolley for conveying the existing pipe to the starting pit side while holding the existing pipe, installed in the starting pit, said turn the existing pipe which is inside the destination conduit portion In a state of being gripped carriage and is characterized with the start-side winch for forcibly the recovery carriage from the starting pit side, and reaches the side winch installed in arrival pit, in that it consists of.
以下、本発明による既設管の回収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、本実施形態による既設管の回収工法を実施する装置の構成を示す断面図である。この図1において、参照番号10は、地中に埋設されている既設管である下水道管を示す。この既設管10が耐用年数を超えたので回収することになる。参照番号12は発進立坑であり、参照番号13は到達立坑である。ここでは到達立坑13には、既設のマンホールを利用している。参照番号14は、発進立抗12に設置されている推進装置を示す。この推進装置14は、下水管などの推進工法に用いられる従来の推進装置を基本にして、既設管10を破砕せずにすべて回収する様々な手段を付加した推進装置である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an existing pipe recovery method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an apparatus for performing an existing pipe collecting method according to the present embodiment. In FIG. 1,
この実施形態では、推進装置14は、ベース15、回転装置16、ケーシング取付板17、推進シリンダ19、背板28などの各部から構成されている。ケーシング取付板17には、推進させていくケーシング18の末端部が固定されている。推力を発生する推進シリンダ19は、ケーシング取付板17の左右両側にそれぞれ固定されている。推進シリンダ19のピストンロッド19aは、背板28に連結されており、ケーシング18を押し出したときの反力を背板28で受けるようになっている。
In this embodiment, the
回転装置16には、ロッド軸20の単位となるロッド21が一本ずつ継ぎ足されながら接続される。ロッド軸20の先頭では、ロッド軸20を回転自在に支持する支持アーム22、23が上下に延びるようになっており、これら支持アーム22、23でロッド軸20を支承する軸受22a、23aを支えている。
The
ケーシング18は、一本の長さが、例えば、1メートル程度の単位ケーシング1本分が推進する毎に継ぎ足される。ケーシング18は、既設管10の外径よりも大きな内径を有している。ケーシング18の先端には、既設管10の外側の土砂を掘削しながら排土していくために、先導管としての先端回転部24が回転自在に接続されている。この先端回転部24の先端には、カッタチップ25が円周方向に複数取り付けられている。また、先端回転部24の内周面には、内巻羽根27が螺旋状の延びるようになっている。この内巻羽根27は土砂を後方に排出させるためのスクリューの替わりをするものである。このような先導管としての先端回転部24の長さは、既設管10一本分の長さに対応しており、ケーシング18の1本分を推進すると、先端回転部24の中に1本分の既設管10が入るようになっている。
The
先端回転部24にロッド軸20の回転を伝えるのが回転伝達部30である。この実施形態では、回転伝達部30の本体には、2つ一組のシリンダ31a、31bが180度対称に組み込まれており、それぞれピストンロッド32a、32bが反対方向に伸縮するようになっている。このピストンロッド32a、32bの伸縮によって、先端回転部24と回転伝達部30との連結着脱が可能となっている。
The
ここで、図2は、回転伝達部30のピストンロッド32a、32bが伸びた状態を示し、図3は、回転伝達部30のピストンロッド32a、32bが後退した状態を示す。
先端回転部24の末端には、短円筒形の継手部材34が固定されており、この継手部材34には、ピストンロッド32a、32bの先端が着脱自在に嵌合する穴35a、35bが180°対称な位置に形成されている。また、ピストンロッド32aの先端近くには、高圧の水を土砂に向けて噴射するジェットノズル36が取り付けられている。
Here, FIG. 2 shows a state where the
A short
なお、図4に示すように、継手部材34では、ピストンロッド32a、32bの先端が穴35a、35bにうまく嵌まるように案内するガイド37a、37bが周方向に形成されている。
As shown in FIG. 4, in the
図1に示すように、地上には、水を圧送する水用ポンプユニット38と、圧油を回転伝達部30に供給する油圧ポンプユニット40が設置されている。この場合、水用ポンプユニット38、油圧ポンプユニット40からそれぞれ延びるチューブは、回転装置16に設けているスイベル42に接続されている。スイベル42は、二重スイベルになっていて、そのうち1つのスイベルは圧力水をジェットノズル36に送るためのスイベルであり、もう1つのスイベルは、回転伝達部30を作動させる圧油を供給する油圧ライン用である。
As shown in FIG. 1, a
次に、図1において、参照番号50は、既設管10を回収するために、ケーシングを移動する回収台車を示している。ここで、図5は、回収台車50の平面図、図6は回収台車50の側面を示す図、図7は、回収台車50の動作を示す図である。
Next, in FIG. 1,
この回収台車50は、移動するための台車51と、回収すべき既設管10を掴むことができる一対の押えアーム52とを備えている。台車51には、前後左右に車輪53が設けられている。台車51の両側からは一対のアーム支持部54が立ち上がっている。押えアーム52は、アーム支持部54において軸55を介して揺動自在に支持されている。押えアーム52が固定されているボス部材56からは、押えアーム52と例えば90°角度をなしてレバー部材57が下方に延びている。このレバー部材57の先端部には、台車51を移動させるとともに、押えアーム52を開閉させるためにソケットを介してワイヤー58が連結されている。図1に示すように、このワイヤー58の一端は発進立抗12に設置されている発進側ウィンチ59に巻き付けられており、ワイヤー58の他端は到達立坑13に設置されている到達側ウィンチ60に巻き付けられている。台車51の前部からは、押えアーム52と協働して既設管10を把持する管支持部62が前方に突き出ている。押えアーム52の先端および管支持部62には、既設管10を食い込む歯63、64がそれぞれ形成されている。
The
図1において、発進側ウィンチ59からワイヤー58を繰り出しつつ、到達側ウィンチ60によりワイヤー58を巻き取っていくと、回収台車50は押えアーム52が開いたまま前進することができる。これとは逆に、発進側ウィンチ59でワイヤー58を巻き取ると、押えアーム52が図7に示すように回動して、既設管10の端を管支持部62とともに把持することができる。そして、発進側ウィンチ59でさらにワイヤー58を巻き取ることで、既設管10を把持したまま回収台車50を発進抗12まで搬出し、既設管10を回収することができるようになっている。
In FIG. 1, when the
本実施形態による既設管の回収装置は、以上のように構成されるものであり、次に、この既設管の回収装置を用いて実施する既設管の回収工法について、工程を順に追いながら説明する。 The existing pipe collecting apparatus according to the present embodiment is configured as described above. Next, an existing pipe collecting method implemented using the existing pipe collecting apparatus will be described in order of steps. .
図1において、発進立坑12に設置している推進装置14は、次のようにして既設管10の外側を先端回転部24で掘削しながら既設管10を覆うようにケーシング18を推進していく。
ロッド軸20の回転を先端回転部24に伝える回転伝達部30では、ピストンロッド32a,32bが伸長した状態になっており、ロッド軸20の回転は回転伝達部30を介して先端回転部24に伝達される。先端回転部24は回転しながら推力が与えられて推進していくが、このときジェットノズル36からは、既設管10と先端回転部24の間に取り込まれた土砂に向けて高圧の水が噴出されるので、硬く固まった土砂も水のジェット流によって粉砕されて流動し易くなるため、内巻バネ27による排土が容易になり、詰まりが生じることなく掘削効率を高めることができる。
In FIG. 1, the
In the
また、従来の切削方式とは異なり、既設管10そのものは切削せずに、既設管10の外側を排土するだけであるため、先端回転部24のカッター25が既設管11を接続する継手である鋼製カラーなどで破損するようなこともなく、円滑に掘削を進めることができる。しかも、ケーシング18は回転させずに、その前方にある先端回転部24を回転させる構成を採用しているので、回転装置16の駆動トルクが小さくても済み装置の小型化省力化を図ることができる。
Further, unlike the conventional cutting method, the existing
こうして、ケーシング18を1本分推進したら、先端回転部24の回転を一旦停止して、既設管10を回収するため推進を中断する。このとき、回収する1本分の既設管10は先端回転部24の中に入っている。
When one
推進機14で回転装置16が停止すると、図3に示すように、回転伝達部30においてピストンロッド32a、32bが後退して、回転伝達部30と先端回転部24との連結が外れる。そして、このピストンロッド32a、32bの後退によって、ケーシング18の内面との間に既設管10が通過できる空間ができることになる。
When the
そこで、発進立抗12から回収台車50をケーシング16内部に入れ、発進側ウィンチ59からワイヤー58を繰り出しつつ到達側ウィンチ60でワイヤー58を巻き取りながら回収台車50を既設管10に向かって前進させる。図7において、回収台車50が回転伝達部30の手前まで進み、既設管10の末端を把持可能な位置まで前進したところで、発進側ウィンチ59と到達側ウィンチ60を一端停止する。今度は逆に、発進側ウィンチ59でワイヤー58を引っ張ると、ワイヤー58は回収台車50の押えアーム54と一体のレバー部材57に連結されているので、押えアーム54は回動して管支持部62とで既設管10を把持する。さらに、発進側ウィンチ60でワイヤー58を引っ張り既設管10を強引すると、やがてジョイントの部分から一本分の既設管10が抜けるに至る。このとき、到達側ウィンチ60ではワイヤー58を引く方向にテンションをかけておくことで、既設管10が抜けたときの反動で到達立坑13に飛び出すのを防止しながら安全に抜くことができる。しかる後、図8に示すように、到達側ウィンチ60でワイヤー58を繰り出しながら発進側ウィンチ59でワイヤー58を巻き取っていくことで、回収台車50で把持したまま一本分の既設管10を発進立坑12に回収することができる。このとき、回転伝達部30では、ピストンロッド32a、32bが引っ込んでいるので、既設管10を運び出すのに回転伝達部30が障害となることはない。
以下、同様にして、1本分のケーシング18を推進する毎に、既設管10を1本分回収することを繰り返すことで、最終的にケーシング18を到達立坑13まで推進し、同時に全ての既設管10を回収することができる。このように、既設管10をすべて回収するため、産業廃棄物として地中に残置されることによる環境問題を回避できる。
Therefore, the
In the same manner, every time one
既設管10の回収が完了したら、先端回転部24は、到達立坑13で解体して回収する。ロッド軸20については、単位となるロッド21を推進機14で後退させ発進立坑12で1本ずつ外して回収し、その後推進機14を発進立坑12から搬出する。
When the collection of the existing
こうして、既設管10の回収が終了したら、次に、図9においてケーシング18の中に、新しい下水管70を挿入する。この下水管70は、塩化ビニル製の下水管が好適である。このとき、下水管70の外周部には、適当な間隔をおいて円弧形状のスペーサ72を予め取り付けておく。下水管70を一本ずつケーシング18の中に入れながら継ぎ足していき、マンホール74から到達立坑13として使われたマンホールまで管路を延ばしていく。このような下水管70の延伸作業は、ケーシング18に下水管70を入れるだけであり、また、下水管70は軽く取り扱いの容易な塩ビ管であるために、簡易に効率よく進めることができる。またスペーサ72を取り付けてあるので、下水管70をケーシング18と同軸に延伸させることができる。
When the recovery of the existing
次に、ケーシング18と下水管70の間の空間に充填材を注入する。充填材は、地表に設置しているポンプユニットから充填材をパイプを通して送り注入する。その後、発進立坑12を埋め戻して改築工事が完了する。
Next, a filler is injected into the space between the
10…既設管、12…発進立坑、13…到達立坑、14…推進装置、16…回転装置、18…ケーシング、19…推進シリンダ、20…ロッド軸、24…先端回転部、27…内巻羽根、30…回転伝達部、32a、32b…ピストンロッド、36…ジェットノズル、50…回収台車、58…ワイヤー、59…発進側ウィンチ、60…到達側ウィンチ、70…下水管
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記既設管よりも大きな内径を有するケーシングの先端に先導管部を連結し、発進立坑に設置した推進機により、前記先導管部のみを回転させながら該既設管の1本分を覆うように前記ケーシングを1本分推進するケーシング推進工程と、
推進した前記ケーシング内を走行する回収台車を該ケーシング内に設置するとともに、前記発進立坑に発進側ウィンチを設置し、前記先導管部の内側にある既設管を前記回収台車に把持させた状態で、前記回収台車を前記発信立坑側から前記発進側ウィンチにより強引し、先導管部内にある単位長さの既設管を残りの既設管から分離するとともに前記回収台車で発進立坑まで搬出する既設管回収工程と、からなり、
前記ケーシング推進工程と、既設管回収工程を交互に繰り返しながら到達立坑に到達するまでケーシングを推進しながら既設管すべてを回収することを特徴とする既設管の回収工法。 A recovery method for recovering existing pipes of sewers buried in the ground by the non-open cutting method,
The leading conduit is connected to the tip of a casing having an inner diameter larger than that of the existing pipe, and the propulsion unit installed in the start shaft is configured to cover only one of the existing pipes while rotating only the leading conduit. A casing propulsion process for propelling one casing;
State recovery trolley traveling propulsion with said casing while placed in the casing, wherein the start-side winch installed in starting pit and the existing pipe in front on the inside of Kisaki conduit portion is gripped by the collecting carriage Then, the recovery carriage is forcibly pulled from the transmission shaft side by the start side winch to separate the existing pipe of the unit length in the front conduit portion from the remaining existing pipes and to be carried out to the start shaft by the recovery truck A recovery process,
An existing pipe collecting method for collecting all existing pipes while propelling the casing until the reaching shaft is reached while alternately repeating the casing propelling step and the existing pipe collecting step.
前記既設管よりも大きな内径を有する単位管を継ぎ足しながら推進されるケーシングと、
前記ケーシングの先端に回転可能に連結され、土砂を掘削するカッターと土砂を排土する内巻羽根を有する先導管部と、
前記先導管部に回転トルクを伝達する回転伝達部が取りつけられ、前記ケーシング内で回転可能に支持されたロッド軸と、
前記ロッド軸を回転駆動する回転装置と、前記ケーシンクを推進させる推力を発生する推進シリンダを有する推進装置と、
前記ケーシング内を走行し、既設管を把持しながら既設管を発進立坑側に搬送する回収台車と、
前記発進立坑に設置され、前記先導管部の内側にある既設管を前記回収台車に把持させた状態で、前記回収台車を前記発進立坑側から強引する前記発進側ウィンチと、
到達立坑に設置される到達側ウィンチと、
からなることを特徴とする既設管の回収装置。 A recovery device for carrying out the construction of recovering existing pipes of sewers buried in the ground by the non-open cutting method,
A casing that is propelled while adding a unit pipe having an inner diameter larger than that of the existing pipe;
A tip conduit portion that is rotatably connected to the tip of the casing and has a cutter for excavating earth and sand and an inner winding blade for discharging earth and sand;
A rod shaft mounted with a rotation transmission portion for transmitting rotational torque to the leading conduit portion, and rotatably supported in the casing;
A rotating device that rotationally drives the rod shaft, and a propulsion device that includes a propulsion cylinder that generates thrust to propel the case sink;
A collection carriage that travels in the casing and conveys the existing pipe to the start shaft while holding the existing pipe,
The start side winch forcibly pulling the recovery cart from the start shaft side in a state where the recovery cart is gripped by the recovery cart installed on the inner side of the leading conduit portion ,
An arrival side winch installed in the arrival shaft,
An existing pipe collecting device comprising:
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