JP6971521B2 - 押し引き構造 - Google Patents

Description

本発明は、既設管をロッドに接続した切断拡径具を用いた非開削工法（パイプスプリッタ工法）によって新設管に更新する際に、切り裂かれる既設管が機械式接合継手によって連結された場合であっても用いることができる押し引き構造に関する。

パイプスプリッタ工法は、ブレード状の切断拡径具のヘッダで既設管を切り裂き、拡径しながら、新設のポリエチレン管を引き込む工法であり、埋設された既設管を非掘削のままとするので掘削面積の削減による環境負荷の低減と工事コストの削減の観点から、積極的に導入されている。
上記工法の引込機械は、既設管の末端部を押さえて、その力を反力としてヘッダを既設管内に通して引き込んで施工している。

例えば、特開２００２−２２７５８９号の牽引装置では、押し引き装置となる引込み機械の牽引反力を、ピットの内側に露出させた前記埋設管の他端側に伝達可能な第１伝達具と、前記牽引反力を前記ピットの内面側に伝達可能な第２伝達具とを備え、前記第２伝達具を、前記ピットの内側であって、前記引込み機械の牽引方向前方に、前記管破壊具を略全長に亘って引き出し可能な空間を確保できるよう設置可能に設け、前記第１伝達具を、前記埋設管の他端側を管長手方向から受け止め可能な受け止め位置と、その受け止めを解除して前記ピットの内側に引き出される管破壊具と干渉しない引退位置とに亘って移動自在に設ける構成を採っている。
この構成では、縦長の接当部材を左右一対の管接当アームに固定し、それらの管接当アームを、揺動自在に枠体に支持する必要があり、構造が複雑となるが既設管の反力を受ける個所が２、３個所程度で不安定であった。

また、特開２０１１−９９２７３号では、牽引側のピット内に固定されて、引き込んだ切断拡径具を収納可能な収納空間と、該切断拡径具を取出可能な開口を有する支持ベースと、該支持ベースの左右両側に枢着されて前記収納空間を開閉する左右一対の支持アームと、既設管の先端面と衝合すると共に、切断拡径具を牽引するワイヤまたはロッド等の牽引部材を通す挿通孔を設けた受面本体と、該受面本体の上部に連設されて受面本体を収納空間を閉じる位置で支持する一対の支持アームを固定する固定片とからなり、既設管の先端近傍に切断拡径具が牽引されるまで使用して既設管に牽引反力を伝達する第１伝達部材と、前記支持アームに支持され、または支持ベースに固定部材を介して支持される本体プレートと、該本体プレートの下部で既設管の先端面の上部と衝合する円弧状の支承面部と、該支承面部の外側に沿って突出し支承面部と略同心大径の円弧状に形成された掛止突片部とからなり、前記第１伝達部材に替えて既設管の先端近傍から切断拡径具が引き出されるまで使用して既設管に牽引反力を伝達する第２伝達部材とからなる引込み装置が開示されている。

また、既設管の切断・拡開する工具としては、特開平６−２３８５０９号で、内側と切断側を有する支承本体と、該支承体の案内側で該支承体の長手軸線に沿い縦に並んで装着された第１および第２案内ローラと、前記支承体の切断側で前記第１および第２案内ローラの間に装着されたカッタとを備える工具が知られている。
特開２０１５−４０４１２号の切断拡径具の構造では、カッタの刃先の角度や構造を改良することで、既設管の切断を容易にした構造が提案されている。
一方、金属製の既設管で、ＳＥ継手やＰＣＭ継手などの機械式接合継手が用いられていう場合には、継手内に遊びスペースがあり地震等の際に埋設された既設管が振動を吸収して僅かに動くように連結している。
しかし、押し引き装置により切断拡径具を牽引する際には、前記継手を挟んで連結された前後一対の既設管が土中で動いたり、逆に強く緩衝して座屈したり、噛みこむなどの現象が生じ、継手部の強度が高まって破断が困難となるというおそれがあった。

そこで、前記切断拡径具の本体強度の向上と、回転刃の強度の向上を図ることで前記ＳＥ継手やＰＣＭ継手およびＰＣクランプなどの機械式接合継手を破断することができ、既設管の引裂き抵抗を低減させることができる。
しかし、従来の工法では、押し引き装置の引き力の一部が変位（動き）、変形し、それらによる摩耗などのエネルギーロスによって弱まり、その分、切断拡径具の引き裂き力が弱くなってしまう欠点があった。

次に、前記引込み装置では、到達ピットの内壁面に接して配置され支持ベースによって固定されている。
即ち、一般に押し引き装置３０は、図５に示すように、油圧などの動力源により基台上に設けられて水平に前後に往復動する往復部材３１と、該往復部材３１に固定されて上部にロッドＲを着脱可能に拘束するチャック機構３２と、前記ロッドＲを前方に水平に送り出す筒状のガイド部３３を有して基台先端の固定端に設けられた反力板３４と、基台３１の高さ調整をする高さ調整台としての脚部３５とを有している。

前記押し引き装置３０では、ロッドＲを引き込む際の引き力の一部は前記チャック機構３２によるロッドＲを固定する力に変換される。
そのため、チャック機構３２によりロッドＲを挟み込む力によって押し引き装置３０の後端部３０ｂが持ち上がり、更に摩擦が生じて前記引き力にエネルギーロスを生じさせる。

また、ロッドＲに牽引されて既設管を切り裂く切断拡径具３６（図６参照）の引き裂き抵抗（摩擦抵抗）と既設管の地盤拘束力が大きい場合に、十分に固定されていない押し引き装置３０が到達ピットの内壁面側となる前方に移動してしまい、反力板３４の筒部３３やロッドＲが座屈や変形し、摩擦が生じてエネルギーロスとなっている（図５の点線は変形を示す）。

いずれのエネルギーロスも押し引き装置３０が動くこと（ロッドを引き込む動作）により発生しているため、押し引き装置３０をロッドＲの牽引（引込）動作に際して所定位置に拘束させる必要がある。
しかし、押し引き装置３０を安定させるため、アンカーを打つなどの大がかりな作業は煩雑であり多大の時間と費用がかかる。
そこで、この発明では、押し引き装置を簡易に固定するために１本のジャッキを使用し、該ジャッキにより押し引き装置による引き力のエネルギーロスを最小限に抑えることを目的とした。

特開２００２−２２７５８９号公報 特開２０１１−９９２７３号公報 特開平６−２３８５０９号公報 特開２０１５−４０４１２号公報

この発明が解決しようとする問題点は、継手部で前後に連結された既設管に切断拡径具を通して牽引する際に、既設管が土中で動き重なり合い、継手部の強度が高まらないように切断拡径具の強度を向上させるだけでなく、１本のジャッキを用いた簡単な構成で押し引き装置の牽引姿勢を安定させて引き力のエネルギーロスを最小限にした押し引き構造を提供することを特徴とする。

この発明は上記課題を達成するために、
既設管をロッドに牽引される切断拡径具を用いて切り裂き新設管を更新する際に用いる前記ロッドの押し引き装置をジャッキを用いて拘束する押し引き装置の引込み姿勢を保持する押し引き構造において、
ジャッキが伸縮し所望位置で加圧することができる１本の直線往復構造からなっており、
押し引き装置が高さ調整手段を有しており、該押し引き装置の先端に固定された反力板に前記ジャッキの基端を拘束しており、該ジャッキは前方に延びて、到達ピット内の内壁面に沿って固定された支持板に先端が固定されており、押し引き装置により引き込まれるロッドの中心線が、既設管の通り芯に合わせて略同一線上に配置して姿勢を保持してなることを特徴とする。
また、前記切断拡径具によって切り裂かれる既設管の途中に機械式接合継手が介設されていることを特徴とする。
更に、前記ジャッキがシリンダーまたはテレスコープ構造からなって、伸縮端に横向きの腹起し材が固定されており、
支持版が、内壁面に沿って埋設されて固定した矢板からなり、矢板に固定した腹起しホルダーに前記腹起し材を固定してなることを特徴とする。

機械式接合継手部で前後に連結された既設管に切断拡径具を通して牽引する場合に、既設管が土中で動き重なり合い、継手部の強度が高まらないように切断拡径具の強度を向上させると共に、１本のジャッキを用いた簡単な構成で押し引き装置の牽引姿勢を押し引き装置により引き込まれるロッドの中心線が、既設管の通り芯に合わせて略同一線上に保持することで、押し引き装置の引き力のエネルギーロスを最小限にして切断拡径具の切り裂き力を弱めることがない。

実施例１の押し引き構造を模式的に示す側面図である。 ジャッキと支持版の関係を示す概略図である。 同要部側面図である。 （ａ）は既設管と押し引き装置の中心線を説明する平面図、（ｂ）は側面図である。 ジャッキを用いない従来の押し引き装置の側面図である。 切断拡径具を示す側面図である。

以下に押し引き装置にジャッキを取り付けた好適実施例について図面を参照しながら説明する。

本実施例の押し引き装置１は、図５に示す押し引き装置３０と基本構造が同一であり、油圧などの動力源により基台上に設けられて水平に前後に往復動する往復部材２と、該往復部材２に固定されて上部にロッドＲを着脱可能に拘束するチャック機構３と、前記ロッドＲを前方に水平に送り出す筒状のガイド部４を有して基台先端の固定端に固定された反力板５と、基台の高さ調整をする高さ調整台としての脚部６とを有している。

本実施例で、反力板５の形状は従来と異なっており、ジャッキ１５の基端を拘束する構造を有している。
図２に示す反力板５は円板形状からなっているが、更に上部に外方へ突出する突出片部１２を延出し、突出片部１２の左右に沿って一対のストッパ１３が前向きに突設されている。

前記反力板５では、ロッドＲの推進をガイドするガイド部４の上方離間位置にある突出片部１２の左右に沿って一対のストッパ１３が前向きに突設されている。
従って、ジャッキ１５の基端は左右のストッパ１３の間に嵌合されて左右方向の動きが拘束される。

反力板５の大きさが大きい場合、即ち、前記ガイド部４の筒の真上にジャッキ１５を拘束するスペースがある場合には前記突出片部１２を設けることなく、反力板５に直接ストッパ１３を設ける構造であってもよい。
図示例では、ジャッキ１５の基端は左右がストッパ１３で拘束され後方の基端は反力板５の表面によって拘束されている。
この発明では、ジャッキ１５の基端の拘束は反力板５にその他の拘束手段や固定手段を設けてもよい。
また、上記拘束手段や固定手段は、ガイド部４の上部に限らず下方離間位置に形成するものであってもよい。

上記ジャッキ１５は、図示例の場合、直線状に伸張して長さ調整できるもので、図示例の場合は土留工事用の「スーパーＳＳジャッキ」（商品名：株式会社ホーシン製）が用いられているが、この発明では、上記製品に限定されるものではなく、シリンダーやテレスコープのように伸縮しロック位置で加圧状態で保持することができる１本の直線往復構造からなっているものであればよい。

一方、到達ピット４０の先端となる内壁面Ｅに接して、図２に示すように土留め用の支持ベース２０が配置されている。
この支持ベース２０は、図示例の場合、内壁面Ｅから既設管Ｐ１の先端が露出ないし見える位置を空けて左右一対に配置されている。

即ち、図２に示すように、略折板構造の一対の矢板(本実施例ではアルミ製)２１の下部を地中に埋設して内壁面Ｅに隙間無く沿って略垂直に固定されている。
該支持ベース２０には高さ調節用の孔２２ａを所定ピッチで上下に多数設けた腹起しホルダー２２が前記矢板２１の凹部２１ａに縦向きで嵌合し、矢板２１の突部２１ｂと略同一面となるように固定されている。

一方、前記ジャッキ１５の先端には、横向きに配置された腹起し材２３が設けられており、ジャッキ１５を水平に伸張した状態で腹起し材２３が前記腹起しホルダー２２に固定される。
このように、反力板５に拘束した１本のジャッキ１５を用いることで、押し引き装置１の後端の持ち上がりや前方への移動を最小限に抑えることができ、アンカーを打ちなどの大がかりな作業が不要となる。

以上のように、この構造では、従来の切断拡径具３６の強度と回転刃の強度を高めてＳＥ継手。ＰＣＭ継手およびＰＣクランプなどの破断を容易に行えるようにしておき、予め切断拡径具の引き裂き抵抗を低減させておくことが好ましい。

そして、押し引き装置１の引き力の一部がチャック機構３によるロッドＲの固定のために使われることがないように、１本のジャッキ１５を用いることで、押し引き装置１と支持ベース２０との間を拘束する。
その際に、押し引き装置１から押し出されるロッドＲの軸線Ｌ１が、既設管Ｐ１の通り芯Ｌ２に合わせて略同一線上に配置するように、押し引き装置１の牽引動作時の上下左右の姿勢を調整し保持する（図４参照）。

そのために、押し引き装置１には、前後でその高さを微調整して水平姿勢に維持できるように、前後に高さ調節台となる脚部６が設けられており、静止時での押し引き装置１の中心線が水平姿勢となり、押し引き装置１の左右の向きは手動で調整し、前記ジャッキ１５により押し引き装置１の位置を拘束する。

このようにして、押し引き装置１の姿勢を定位置に保つことで、押し引き装置１の後方の持ち上がりや前方への移動を可及的に抑えて、押し引き装置１による引き力を無駄なく切断拡径具の既設管への引き裂き力に変換することができるので、既設管が機械式接合継手によって接合されているような場合であってもスムーズに切り裂いて新設管を通すことができる。
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更することができる。

１ 押し引き装置
２ 往復部材
３ チャック機構
４ ガイド部
５ 反力板
６ 脚部
１２ 突出片部
１３ ストッパ
１５ ジャッキ
２０ 支持ベース
２１ 矢板
２２ 腹起しホルダー
２３ 腹起し材
３０ 押し引き装置
３１ 基台
３２ チャック機構３２
３３ ガイド部
３４ 反力板
３５ 脚部
３６ 切断拡径具
５０ 到達ピット
Ｐ１ 既設管
Ｒ ロッド

Claims (3)

1. 既設管をロッドに牽引される切断拡径具を用いて切り裂き新設管を更新する際に用いる前記ロッドの押し引き装置をジャッキを用いて拘束する押し引き装置の引込み姿勢を保持する押し引き構造において、
   ジャッキが伸縮し所望位置で加圧することができる１本の直線往復構造からなっており、
   押し引き装置が高さ調整手段を有しており、該押し引き装置の先端に固定された反力板に前記ジャッキの基端を拘束しており、該ジャッキは前方に延びて、到達ピット内の内壁面に沿って固定された支持板に先端が固定されており、押し引き装置により引き込まれるロッドの中心線が、既設管の通り芯に合わせて略同一線上に配置して姿勢を保持してなることを特徴とする押し引き構造。
2. 切断拡径具によって切り裂かれる既設管の途中に機械式接合継手が介設されていることを特徴とする請求項１に記載の押し引き構造。
3. ジャッキがシリンダーまたはテレスコープ構造からなって、先端に横向きの腹起し材が固定されており、
   支持板が、内壁面に沿って埋設されて固定した矢板からなり、矢板に固定した腹起しホルダーに前記腹起し材を固定してなることを特徴とする請求項１または２に記載の押し引き構造。

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