JPH01154992A - 非開削式旧管取り替え工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は埋設されている水道管等を非開削工法にて新管
に更新する工法に関する。

［従来技術及びその問題点］ 例えは敷設された水道管は、経年変化等に伴う漏水対策
、赤水対策、地震対策等の観点から、老朽管を更新する
事業が行われている。この老朽管（以下旧管と言う）を
更新する工法としては、−般に開削工法、パイプインパ
イプ工法、ＰＩＭ工法及び特開昭５９−１７３４９２号
公報に開示されたパイプ交換方法等が行われている。

これらのうち、開削工法は取替えようとする旧管をすべ
て地上より掘削して掘り上け、新しい管（以下新管とい
う）と入れ替える工法である。しかし、この工法は周辺
住民の生活の妨けになるはかりてなく交通にも支障を来
し、また掘削土量か多く、工費か増加し工期も長くなる
。このような問題は工事場所が部会であるほと（更新事
業を必要とするのは主に部会である）甚たしい。

また、パイプインパイプ工法は、取り替えようとする旧
管の両端部に立坑を掘り、旧管内へ新管を挿入する工法
である。しかし、この工法は開削工法に比べて掘削場所
及び掘削量は少ないものの、旧管より細い新管しか設置
できないという根本的な問題がある。しかも、新旧両管
の間に隙間を生じるため、旧管が破壊した場合は周囲の
土砂かこの隙間に流入して地表面か沈下するおそれがあ
るが、この隙間を前もってなんらかの材料で充填するこ
とは困難であり、もし実施しようとすれは多額の工費を
必要とする。

ＰＩＭ工法は英国で開発されたものであり、圧搾空気式
の衝撃破砕機を旧管内へ挿入し、旧管を衝撃て破砕して
旧管と同径の新管をグーフルて引き込んて設置するよう
にした工法である（特開昭５７−１．２０７８９号公報
参照）、シかし、この工法においては、振動、騒音か激
しく、また取り替える管の口径が４．　Ｂ　ｖｉ後と小
さいものしか対称にならないと　云う問題かある。

また、特開昭５９−１．７３４．９２号公報に開示され
たパイプ交換方法は、先端にパイプ拡開部祠を設（つな
ドリルパイプを旧管内に挿入して旧管を破壊し、その後
に新管を引き込むようにしたものである。しかし、この
工法に使用する拡開部は、１〜リルパイプ、拡開部材及
び新管か剛結されているため、各部に無理かかかって破
損し易いという問題かある。また、拡開部材は円錐形で
あるため旧管を破損する効率か悪く、さらに１〜リルパ
イプ、拡開部材、新管か剛結されている／こめ、旧管の
破損に要する力と新管の引き込みに要する力とを分離す
ることかできず、不経済であるなどの問題がある。

このように従来の工法は何れも問題かあり、早期解決か
望まれていた。

本出願人は、このような問題点を解決するための装置を
既に出願（特願昭６１−３０７９１８号）しており、そ
れなりの効果を得ている。

本発明は」−記を更に発展させたもので、非開削方式で
新旧管の容易且つ適切な収り替え工法を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、非開削工法て埋設された水道管等の旧管を更
新する際、前記旧管内に挿通した環状突起部を所定間隔
に設けた推進用長尺体を介して旧管の軸方向に破砕ヘッ
ドを自己推進させると共に、前記破砕ヘッドに連行した
新管の後方に配設したジヤツキで前記破砕ヘッドを補助
推進することを特徴とする非開削式旧管取り替え工法、
及び非開削工法で埋設された水道管等の旧管を更新する
際、前記旧管内に挿通した環状突起部を所定間隔に設け
た推進用長尺体を介して旧管の軸方向に破砕ヘッドを自
己推進させると共に、前記破砕ヘッドの推進方向で前記
破砕ヘッドの前方の旧管端部に配設したジャッキで前記
推進用長尺体を牽引して、前記破砕ヘッドの推進を補助
することを特徴とする非開削式旧管穴り替え工法である
。

［作用］ 本発明の第１の非開削式旧管取り替え工法は、破砕ヘッ
ドの後端に新管を連行しなから、破砕ヘラｌ〜を旧管内
の長手方向に配設された推進用長尺体を介して推進させ
ると共に、さらに新管の後方に配設したジャッキで破砕
ヘッドを補助推進させるもので、破砕ヘラ１へを推進方
向へ前進させるとき、新管の後方に配設したジヤツキで
破砕ヘッドの推進力か増大して、旧管の厚肉部（継手部
等）に対しても破砕ヘッドは難なく旧管を破砕し、破砕
ヘッドに連行した新管を敷設する。また、第２の非開削
式旧管取り替え工法は、破砕ノ＼ットの後端に新管を連
行しなから、破砕ヘッドを旧管内の長手方向に配設され
た推進用長尺体を介して推進させると共に、さらに前記
破砕ヘッドの推進方向で前記破砕ヘッドの前方の旧管端
部に配設したジヤツキで前記推進用長尺体を牽引するも
のて、破砕ヘラＩ−を推進方向へ前進させるとき、前記
破砕ヘッドの推進方向で前記破砕ヘッドの前方の旧管端
部に配設したジヤツキで前記推進用長尺体を牽引して、
前記破砕ヘッドの推進力を増大させるので、旧管の厚肉
部（継手部等）に対しても破砕ヘラｌ−は難なく旧管を
破砕し、破砕ヘラ１’に連行した新管を敷設する。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基すいて説明する。第一図は本
発明の一実施例を示し、破砕ヘッド１を水道管等の旧管
２００内に挿通した環状突起部１０１を所定間隔に設け
た推進用長尺体］、　ＯＯを介して旧管２００の軸方向
に自己推進させると共に、前記破砕ヘッド１に連行した
新管２０］の後方に配設したジヤツキ５００て前記破砕
ヘッド１を補助推進する非開削式旧管収り替え工法の施
工要領を示す説明図である。先ず、旧管２００の更新す
る箇所を挟んでその一端に発進立技３００と、他端に到
達立坑３０Ｆ−を設け、発進立坑３００内に破砕ヘッド
］を旧管２００の軸方向に推進さぜる推進架台３０２及
び反力板３０４を設置する。また、到達立坑３０］内に
■１形鋼等を用いて制作した反力受は架台３０３を設け
る。そして、旧管２００の内部にワイヤーを通し、この
ワイヤーの一方の側に環状突起部１０１か所定間隔に設
（すである推進用長尺体１００を接続し、他方の側をウ
ィンチで牽引する。ワイヤーに先導されて推進用長尺体
１００か発進立技３００と到達立坑３０１との間の更新
する旧管２００の内部に挿通される。旧管２００の内部
を挿通した推進用長尺体１００は端部を前記反力受り架
台３０Ｂに取りイ」けられる。

旧管２００の内部に推進用長尺体１００が敷設できた後
、発進立坑３００内の発進架台３０２の上部に破砕ヘッ
ド］をクレーン等により配設する。

ところで、前記破砕ヘッド１は第２図に示ように、長手
方向の中心に貫通孔１０か設けられており、前記推進用
長尺体１００を挿通出来るようになっている。この貫通
孔１０には径方向に出没して前記推進用長尺体］、　Ｏ
Ｏの環状突起部１−０１に掛は止める複数の係止体５か
軸５］で枢着されると共に、バネ５２て中心方向に押圧
するように設けられている。また、破砕ヘッド１の先端
部寄りの周方向の複数箇所には、周方向に複数のコニカ
ルヒツト２０を有するディスクカッタ２が、その回転面
か破砕ヘラＦ　］の長長方向に沿うようにして、回転自
在に設けりられていて、破砕ヘラＩ〜１が前記旧管２０
０の軸方向に推進するとき、旧管２００を内部から破砕
する。また、破砕ヘッド１の後端側にはテーパ部１１ａ
を介して拡径部１１かもうけられ、この拡径部１１の後
端に小径部１２か設けられている。そして、この小径部
１２に埋設ずべき新管２０１か接続出来るようになって
いる。また、破砕ヘラ１−１の後半部には貫通孔１０の
外側に、後方に開放した環状のシリンダ室４か形成され
ていて、環状のシリンダロッド３が挿入されている。前
記シリンダロッド３は先端に拡径部３０を有し、この拡
径部３０を前記シリンダ室４にスライド可能に嵌合して
いる。シリンダ室４の外筒側後端部には、前記シリンタ
ロツ１へ３の中間部３１の外面に当接する縮径部１３が
設けられている。このような構成により、シリンダ室４
の底部とシリンダロッド３の拡径部３０とて流体封入部
４ａか形成されると共に、シリンダ室４の外筒内面とシ
リンタロッ１−３の中間部３１の外面とで流体封入部４
ｂか形成される。流体封入部４ａ及び４ｂにはシリンタ
ロッ１へ３を長手方向に貫通ずる流体供給孔４０ａ及び
４０ｂか設けられている。この流体供給孔４０ａ及び４
０ｂには配管４１ａ及び４１１〕を介して地上に配置し
た加圧流体供給機構４００（通常、加圧流体は油圧）か
接続されていて、シリンダロッド３を往復駆動するよう
になっている。さらに、前記シリンダロッド３の後端側
はテーパ状内周面３２か形成されている。このテーパ状
内周面３２には楔状の係止体６か長手方向にスライド可
能に挿入され後端よりバネ６１を介して蓋体６２て封止
されている。なお、破砕ヘッド１が前方に向かって推進
するときは、前記係止体５及び６は推進用長尺体１００
の塊状突起１−０１に沿って拡径する方向に自在に後退
するようになっている。破砕ヘッド１の前方部の貫通孔
１０に突出させて設（すたローラ７０は推進用長尺体］
００をセンタリンクして案内するカイ１ヘローラである
。

上述の如き破砕ヘラ１へ１を発進立坑３００内の発進架
台３０２の上部に配設する際、破砕ヘッド１の貫通孔］
０内に前もって推進用長尺体１００を挿入しておく。ま
た、破砕ヘッド］の小径部１２には敷設ずへき新管２０
１をネジ締め等により固定する。その後、新管２０１の
内部を通して、破砕ヘッド１の後方の流体供給孔４０ａ
。

４０ｂに油圧配管４１ａ、４１ｂをつなぎ、この油圧配
管４１ａ、４］、ｂを発進立坑３００より延出せしめて
地上に配置した加圧流体供給ｍ構４００に接続する。

その後、破砕ヘッド］の後方に接続した新管２０１の後
端と反力板３０４とに連接させてジヤツキ５００を横設
する。前記横設されたジヤツキ５００は一般的な流体圧
シリンダで構成され、配管４　］、　ａ　、　４．　］
、　ｂを介して接続した前記加圧流体供給機構４００で
作動させるものである。なお、ジヤツキ５００を横設す
るとき、必要に応して間隔調整用のタミー材２０２を介
在させる。

以上のような作業が終了した後、推進用長尺体１００を
介して破砕ヘッド１を旧管２００の長手方向に沿って推
進せしめ、この推進により、破砕ヘッド１の先端側に設
（すたディスクカッタ２て旧管２００を破砕しつつ、破
砕ｌ＼ツＩ〜１の後端側に接続した新管２０］の敷設を
行うものである。即ち、破砕ヘッド１のシリンタロッ１
〜３かシリンダ室４の前方に位置している状態（第２図
の状態）から推進を開始する時には、破砕ヘッド１を前
後させてシリンダロッド３の後部にある係止体６が推進
用長尺体１００の塊状突起］０１の段部に係止させてお
く。

そして加圧流体供給ａ構４００から油圧配管４］ａ及び
流体供給孔４．０　ａを通して流体封入部４ａを加圧す
るとともに、他方の流体封入部４１つの内部から流体供
給孔４．０　Ｉ）及び油圧配管４　］、　ｂを通して加
圧流体供給Ｎｍ４００に排圧すると、シリンダロット３
は後部にある係止体６が推進用長尺体１００の塊状突起
］０］の段部に係止されているので移動せず、シリンダ
室４が前方に移動する。この時、ディスクカッタ２が前
方にある旧管２００を破砕すると共に、破砕ヘッド１の
後方に連行した新管２０１をその前進方向に引っ張る。

なお、破砕ヘッド１の前進中には、もう一方の係止体５
は貫通孔１０の径方向に後退して推進用長尺体１００の
塊状突起部］０１を通過さぜる。

次に、加圧流体供給機′！ｆ１４．００から流体封入部
４ａ及び４　＋）への加排圧を前述とは逆の操作をおこ
なう。そうすると、今度は係止体５が推進用長尺体１０
０の塊状突起１０１の段部に係止されて、シリンダ室４
は移動せず、シリンダロット３が前方に移動する。この
時、係止体５は貫通孔１０の径方向に後退して推進用長
尺体１００の塊状突起部１０１を通過させ、通過の終了
と同時に塊状突起部］、　Ｏ］に係止てきることになる
。

上記の動作を繰り返し破砕ヘラＩ〜１を推進せしめるか
、新管２０１の端面か発進立坑３００の壁面まて達した
時点て次の新管を接続すると共に、配管４１　ａ　、　
４　］、　ｂも延長し再び推進を開始する。

このようにして破砕ヘッド１を推進すると、ディスクカ
ッタ２には破砕ヘラＩ〜１の推進力のｔ　ａ、　ｎφ分
力か生し、旧管２００を内面より押し上けるように破砕
する。破砕された　旧管２００の破片は、次々にコニカ
ルヒツト２０によって土中に押し付けられる。小破片は
破砕ヘラＩ−１の後部のテーバ部１．１　ａ及び拡径部
１］が土中に押し付ける。

」１記のように破砕ヘッド］を推進してゆく段階て、第
４図に示すように更新する旧管２００は外径１５０φの
場合管体部分ては５〜７　ｉ：　ｏ　ｎて破砕可能であ
るが、強度の強い箇所、例えは継手部２０５においては
厚肉て二重になっていること等から１３〜３０　ｔ　ｏ
　ｎの荷重が必要なため、」二層シリンダーロットか進
退駆動せず上記ディスクカッター２かこの継手部２０５
で停止した状態となることかある。このような状態とな
った際、新管２０１の後端と反力板３０４との間に横設
したジヤツキ５００を破砕ヘラ１へ１の推進に同期させ
て作動して破砕ヘラＦ　１を補助推進することによ−］
４− リ、継手部２０５等の強度の強い箇所を破砕する。ま／
ご、地盤か弱く反力かかなり加わる場合にもジヤツキ５
００て新管の後部より推進する。このような動作を繰り
返すことにより破砕ヘッド１を到達立坑３０１まて挿通
させて更新ずべき旧管２００を全長に亘って破砕し新管
２０１への敷設替えか出来る。

次に本発明の他の実施例を第３図により説明する。第３
図は非開削工法で埋設された水道管等の旧管を更新する
際、前記旧管内に挿通した環状突起部を所定間隔に設け
た推進用長尺体を介して旧管の軸方向に破砕ヘッドを自
己推進させると共に、前記破砕ヘラｌ〜の推進方向に前
記破砕ヘッドの前方の旧管端部に配設したジヤツキで前
記推進用長尺体を牽引して前記破砕ヘッドの推進を補助
する非開削式旧管取り替え工法の施工要領を示す説明図
である。

この実施例において、旧管２００の更新する箇所を挟ん
てその一端に発進立技３００と、他端に到達立坑３０］
を設り、発進立坑３００内に破砕ヘッド１を旧管２００
の軸方向に推進させる推進架台３０２を設置する。そし
て、旧管２００の内部にワイヤーを通し、このワイヤー
の一方の側に環状突起部１０１か所定間隔に設（ｊであ
る推進用長尺体１００を接続し、他方の側をウィンチで
牽引する。ワイヤーに先導されて推進用長尺体］、　Ｏ
Ｏが　発進立技３００と到達立坑３０１との間の更新す
る旧管２００の内部に挿通される。また、旧管２００の
内部に推進用長尺体１００が敷設できた後、発進立坑３
００内の発進架台３０２の上部に破砕ヘッド１をクレー
ン等により配設すること、及び破砕ヘッド１の機構、動
作に関しては前述の実施例と同一である。

さらに、到達立坑３０１内に反力板３０４及び牽引架台
３０５を設（する。この牽引架台３０５の上部に前記推
進用長尺体を牽引して前記破砕ヘラＩくの推進を補助す
るジヤツキ５００を横設する。

前記横設されたジヤツキ６００は一般的な流体圧シリン
ジで構成され、配管４．　］、　ａ、　、　４．１　ｂ
を介して接続した前記加圧流体供給機［４００て作動さ
ぜるものである。

破砕ヘッド１を推進してゆく段階で、第４図に示ずよう
に更新する旧管２００の強度の強い箇所、例えば継手部
２０５において、上記シリンターロットか進退駆動せず
上記ティスフカッタ−２がこの継手部２０５て停止した
状態となることがある。このような状態となった際、到
達立坑３０１の内部に横設したジヤツキ６００を破砕ヘ
ッド１の推進に同期させて押圧し、破砕ヘッド］を補助
推進することにより、継手部２０５等の強度の強い箇所
を破砕する。また、地盤が弱く反力かかなり加わる場合
にはジヤツキ６００て新管の後部より推進する。このよ
うな動作を繰り返すことにより破砕ヘッド１を到達立坑
３０］まで挿通させて更新ずｌ＼き旧管２００を全長に
亘って破砕し新管２０１への敷設替えが出来る。この実
施例によれは、樹脂管等の圧縮強度の比較的弱い新管を
敷設する場合に適している。

なお、上述した何れの実施例に於いても、推進用長尺体
１００はロッＩ〜に限らず、強度が充分であれはワイヤ
ー等てもよい。また、係止体５，６についてはチャック
等の単なるひっかけ機能を有するものばかりでなく、推
進用長尺体（ロットやワイヤー）を握り締める機能を有
するものでもよい。この場合、推進用長尺体には環状突
起を設ける必要かなくなる。

さらに、取り替え対称となる旧管としては鋳鉄管、ヒユ
ーム管、塩ヒ管等、破砕可能な管てあれば何れでもよく
、また、新管としては鋼管、ポリエチレン管、鋳鉄管等
の何れでもよく、その接続機構は管種に適した方法によ
る。旧管の径より大径の新管を敷設するときには敷設す
べき新管の径に応した拡径部１１を有する破砕ヘッド１
にする必要かある。

「発明の効果」 この発明の非開削式旧管取り替え工法は、旧管内に挿通
した環状突起部を所定間隔に設（つた推進用長尺体を介
して旧管の軸方向に破砕ヘラ１−を自己推進させると共
に、前記破砕ヘッドに連行した新管の後方に配設したジ
ヤツキで前記破砕ｌ＼ツト＝１８− を補助推進すること、又は、旧管内に挿通した環状突起
部を所定間隔に設けた推進用長尺体を介して旧管の軸方
向に破砕ヘッドを自己推進させると共に、前記破砕ヘッ
ドの推進方向に前記破砕ヘッドの前方の旧管端部に配設
したジヤツキで前記推進用長尺体を牽引して前記破砕ヘ
ッドの推進を補助するようにしたのて以下のような効果
を得ることか出来る。

（１）更新すべき旧管内に挿通した推進用長尺体を介し
て破砕ヘッドか自己推進するので旧管より外れた方向に
推進することか無くなる。

（２）更新すべき旧管に強度の大きい箇所か会っても、
これを難なく破砕することか出来るのでこの工法に使用
する旧管破砕装置を小型にさせることができる。

（３）振動か無く、騒音も小さいので住宅地においても
使用可能である。

く４）長距離の敷設あるいは大径管の敷設も施工可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の非開削式旧管取り替え工法の一実施例
を示す説明図、第２図は本発明の非開削式旧管取り替え
工法に使用する破砕ヘッドの一実施例を示す側面断面図
、第３図は本発明の非開削式旧管取り替え工法他の実施
例を示す説明図、第４図は埋設されている水道管等の一
般的な管継手部を示す縦断面図である。 ］　・破砕ヘッド、１００　推進用長尺体、１０１・・
塊状突起部、２００・・旧管、２０］・・新管、３００
−・・発進立坑、３０１・・到達立坑、３０２・・発進
架台、３０３・・反力受架台、３０４・・反力板、３０
５・牽引架台、４００・・加圧流体供給機構、５００．
６００・ジヤツキ。 出願人　　日本（イ）管株式会社 特開平１．−１５４９９２　（８） Ｎ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非開削工法で埋設された水道管等の旧管を更新す
   る際、前記旧管内に挿通した環状突起部を所定間隔に設
   けた推進用長尺体を介して旧管の軸方向に破砕ヘッドを
   自己推進させると共に、前記破砕ヘッドに連行した新管
   の後方に配設したジャッキで前記破砕ヘッドを補助推進
   することを特徴とする非開削式旧管取り替え工法。
2. （２）非開削工法で埋設された水道管等の旧管を更新す
   る際、前記旧管内に挿通した環状突起部を所定間隔に設
   けた推進用長尺体を介して旧管の軸方向に破砕ヘッドを
   自己推進させると共に、前記破砕ヘッドの推進方向に前
   記破砕ヘッドの前方の旧管端部に配設したジャッキで前
   記推進用長尺体を牽引して前記破砕ヘッドの推進を補助
   することを特徴とする非開削式旧管取り替え工法。