JPH0674713B2 - 既設管を新管と敷設替えする方法および装置 - Google Patents

既設管を新管と敷設替えする方法および装置

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JPH0674713B2
JPH0674713B2 JP1199192A JP19919289A JPH0674713B2 JP H0674713 B2 JPH0674713 B2 JP H0674713B2 JP 1199192 A JP1199192 A JP 1199192A JP 19919289 A JP19919289 A JP 19919289A JP H0674713 B2 JPH0674713 B2 JP H0674713B2
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    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
    • E21B7/30—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring without earth removal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地中に埋設する上下水道管またはガス管等の
既設管を新管と敷設替えする場合の方法およびそれに使
用する装置に関するものである。
（従来の技術） 圧搾空気等を使用した打撃式推進機（商品名：グルンド
マート等）を利用して既設管を新管と敷設替えする従来
の方法としては、下記の二つの方法がある。
（１）発進坑側において、既設管の管端に打撃式推進機
を装着し、その打撃力によって既設管を到達坑側へ押し
出しながら、打撃式推進機の後部に接続した新管を同時
に挿入する方法。
（２）打撃式推進機によって既設管を破断しながら、そ
の打撃式推進機の後部に接続した新管を同時に挿入する
方法。（特公昭60-27873号公報参照）。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら上述した従来の（１）の方法は、既設管の
接合方法や損傷程度等によって、管の接合部や管の途中
で、打撃推進時に管が座屈することがあるので、施工が
不安定であり、長距離の敷設替えには不適であるという
問題点があった。
また（２）の方法は、打撃式推進機によって破断された
既設管の破片が、既設管の埋設位置の周囲の地盤中に押
し込まれる結果、周囲の土質を乱すと共に、時として破
片が近接した位置にある他の埋設管に損傷を与えるとい
う問題点があった。
（課題を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明においては、既設管
の内径より小さい外径を有する内筒と、既設管の外径よ
り大きい内筒を有する外筒とを同心に結合し、これら内
外筒の一端の内外筒間に、既設管を破壊できるカッティ
ングブレードを設け、前記内筒内に打撃式推進機を挿入
して、その打撃力を前記内外筒に伝えられるようにした
装置を使用して、既設管を打撃により破壊すると共に、
これらの破片を前記内外筒間に収容し、前記外筒の後部
に追従させた新管を地中に敷設するようにする。
またそれに使用する装置として、既設管の内径より小さ
い外径を有する内筒と、既設管の外径より大きい内径を
有する外筒とを同心に結合し、これら内外筒の一端の内
外筒間に、既設管を破壊できるカッティングブレードを
設け、前記内筒内に打撃式推進機を挿入して、その打撃
力を前記内外筒に伝えられるようにして既設管を新管と
敷設替えする装置を構成する。
また前記装置の内筒の先端に連結ヘッドを介してリード
パイプを接続し、このリードパイプに嵌合すると共に、
既設管内に摺動自在に嵌入することができる中空円筒状
のガイドスリーブを設けるようにしてもよい。
また前記装置の外筒の先端部を延長してガイドチューブ
としてもよい。
また前記装置の進行方向の前方もしくは後方において、
牽引装置もしくは押し込み装置を設けるようにしてもよ
い。
さらに前記装置のカッティングブレードを鋏切断式にし
てもよい。
（作用） 上述のように本発明においては、既設管の内径より小さ
い外径を有する内筒と、既設管の外径より大きい内径を
有する外筒とを同心に結合し、これら内外筒の一端の内
外筒間に、既設管を破壊できるカッティングブレードを
設け、前記内筒内に打撃式推進機を挿入して、その打撃
力を前記内外筒に伝えられるようにした装置を使用し
て、既設管を打撃により破壊すると共に、これらの破片
を前記内外筒間に収容するようにしたから、打撃式推進
機によって破断された既設管の破片が、既設管の埋設位
置の周囲の地盤中に押し込まれる結果、周囲の土質を乱
すと共に、時として破片が近接した位置にある他の埋設
管に損傷を与えるという従来の問題点を確実に解消する
ことができる。
また前記装置の内筒の先端に連結ヘッドを介してリード
パイプを接続し、このリードパイプに嵌合すると共に、
既設管内に摺動自在に嵌入することができる中空円筒状
のガイドスリーブを設けた場合は、このガイドスリーブ
によって打撃式推進機の進行方向を既設管の管内から正
しく案内し、また既設管の曲がりを矯正し、さらには既
設管の損傷部を保持することができる。
また前記装置の外筒の先端部を延長してガイドチューブ
とした場合は、このガイドチューブによって打撃式推進
機の進行方向を既設管の外周を案内として正しく導くこ
とができる。
また前記装置の進行方向の前方もしくは後方において、
牽引装置もしくは押し込み装置を設けた場合は、打撃式
推進機による前進力を補って既設管に対する破断能力を
増大させると共に推進速度を高めることができる。
さらに前記装置のカッティングブレードを鋏切断式にし
た場合は、敷設替えしようとする既設管の内部に鉄筋等
があって破断しにくい場合でも、この鋏切断式のカッテ
ィングブレードによって鉄筋を切断することにより、既
設管に対する破断能力を高めることができる。
（実施例） 以下、図面について本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明装置を使用して行う本発明の既設管を
新管と敷設替えする方法を示すところの発進坑から到達
坑に至る間の断面図で、第２図はその部分図であり、第
３図はその要部の詳細図である。
図中１は地盤、２は発進坑、３は到達坑、４は既設管
で、本実施例ではコンクリート製の下水管を示してあ
る。
本実施例においては、既設管４の内径D1（第３図参照）
よりわずかに小さい外径D2を有する内筒５と、既設管４
の外径D3よりわずかに大きい内径D4を有する外筒６とを
第４図に示すように同心状に配置すると共に、その内外
筒間の円周の四等分位置において、それぞれ放射方向に
配置した連結板７によって内筒５と外筒６を一体に連結
する。
またこれら内外筒の一端（第１〜３図における左側端）
の内外筒間に、第４図に示す断面形状が楔形の刃が内外
よりそれぞれ対向して配置され、第３図に示す側面形状
がＶの字を横倒しにした溝を有するように配置したカッ
ティングブレード８を設ける。
また先端部9aを中空円筒状に形成すると共に、基部9bを
盲栓状にして連結ヘッド９を一体に形成し、この連結ヘ
ッド９の基部9bを、前記内筒５のカッティングブレード
８の装着側端部に挿入して固定し、この内筒５内に残る
空所に打撃式推進機10を挿入できるようにすると共に、
その打撃力を前記内外筒5,6に伝えられるようにする。
なお11は内筒５内に挿入した打撃式推進機10の抜け止め
用として内筒５内に設けた止めリング、12は打撃式推進
機10に接続したエアホース、13は内筒５の後端部に連結
した排気筒、14は外筒６の後端部に接続した敷設替え用
の新管である。
また第１図に示す15はコンプレッサー、16はルブリケー
タである。
本発明装置は上述した部材だけでも成り立つが、次のよ
うな装置を加えれば、さらにその機能を向上させること
ができる。
すなわち17は、前記連結ヘッド９の先端部9a内に一端部
17aを嵌入して固着すると共に、既設管４の内部を貫通
させて他端部17bを到達坑３内に突出させたリードパイ
プであり、18は、このリードパイプ17に嵌合すると共
に、既設管４内に摺動自在に嵌入することができる中空
円筒状のガイドスリーブである。このガイドスリーブ18
の先端部18aは図に示すように截頭円錐状に形成するの
がよい。
また本発明に係る装置の進行方向の前方にあたる到達坑
３内に突出した前記リードパイプ17に、油圧ジャッキ19
による牽引装置20を設ける。21は油圧ジャッキ19の押圧
力を到達坑３の壁面に伝える部材、22は複数の油圧ジャ
ッキ19間の連結部材で、23はこの連結部材22を介して油
圧ジャッキ19の推進力をリードパイプ17に伝えるための
止め輪である。
また本装置の進行方向に対して後方にあたる発進坑２内
に、本装置の外筒６の後部に接続して配置した新管14を
押圧するための押し込み装置24を設ける。19はその押し
込み力を出すための油圧ジャッキ、25は油圧ジャッキ19
の反力を発進坑２の壁面に伝える受板、26は油圧ジャッ
キ19の推力を新管14に伝える押圧板である。
また第６図に示すように、前記外筒６の先端部を延長し
てガイドチューブ27を設ける。このガイドチューブ27の
長さは、本装置の推進方向の安定性を高めることができ
る適当な長さに設定するのがよい。
また第７図〜第10図は、前記したカッティングブレード
８の代りに、鋏切断式にしたカッティングブレードの一
実施例を示すものである。
すなわち本実施例においては、側面形状が第７図の下部
に実線図で示すように、前部の外筒側において楔状に突
出する固定刃部28aを有すると共に、その後方に内外筒
間を連結するための矩形板部28bを有する固定カッティ
ングブレード28を、第8,9図に示すように、円周四等分
位置において、それぞれ内筒５および外筒６に溶接等に
より固定して設ける。
また第７図の上部に実線図で示すように、ほぼ扁平な三
角形をしており、その前半部に前記固定刃部28aと対応
する可動刃部29aを有すると共に、ほぼ中央に枢支軸孔2
9bを有する可動カッティングブレード29を一体に形成
し、この可動カッティングブレード29を前記固定カッテ
ィングブレード28に対して第７図に示すようにそれぞれ
鋏状に配置すると共に、枢支軸孔29bに嵌入する軸30の
他端部を前記固定カッティングブレード28に鋲止めして
固定する。なお31は軸30に嵌装して一端部31aを内筒５
に係止すると共に、他端部31bを可動カッティングブレ
ード29に係止して、可動カッティングブレード29を第７
図の矢印Ａの方向に常に回動させるように付勢するばね
である。
また前記した各可動カッティングブレード29の後方にお
いて、楔形の摺動板32を内筒５および外筒６に対して摺
動自在に設け、この摺動板32の斜面32aが前記可動カッ
ティングブレード29の後端縁部20cと摺動自在に係合す
るようにする。なお33はこの摺動板32に一端を係止する
と共に、他端を内筒５に係止した戻しばねで、摺動板32
を常に後方へ引き戻すように作用するものである。
そしてこの鋏式カッティングブレードを作動させるに
は、第７図の状態において、油圧シリンダ19を伸長させ
ることにより、押圧板26および新管14を介して摺動板32
を矢印Ｂの方向へ移動させる。摺動板32が第10図に示す
ように移動すれば、斜面32aが可動カッティングブレー
ド28の後端縁部29cに作用して、可動カッティングブレ
ード29を軸30を支点として第８図の矢印Ｃのように回動
させる。すなわち固定カッティングブレード28と可動カ
ッティングブレード29とによって鋏式切断作動が行われ
る。
そして上述した鋏式切断作動が行われた後は、油圧ジャ
ッキ19を後退させれば、戻しばね33によって摺動板32が
後退すると共に、ばね31の作用によって可動カッティン
グブレード29が開くが、油圧ジャッキ19を操作しなくと
も、打撃式推進装置10の作用によって本装置が前進すれ
ば、相対的に摺動板32が後退して可動カッティングブレ
ード29が自動的に復元して開くことになる。
したがって上述した鋏式切断操作は、必要に応じて作動
させればよい。
つぎに上述のように構成した装置を使用して行う既設管
を新管と敷設替えする方法について説明する。
まず発進坑２内において敷設替えしようとする既設管４
と同心になるように、内筒５および外筒６等からなる本
発明の装置をセットし、この装置の内部に設けた打撃式
推進機10にコンプレッサー15より圧力空気を供給する。
打撃式推進機10が作動すれば、第３図の状態から第５図
のように、装置が地盤１中に進入するので、この間に装
置先端部のカッティングブレード８が既設管４を第５図
に示すように破断し、その破片4aを内筒５と外筒６との
空間内に収容する。
そしてこの装置が地盤１中に進入するのに伴って、外筒
６の後端部に接続した新管14が、既設管４に代わって地
盤１中に設置される。
この場合内筒５の先端に連結ヘッド９を介してリードパ
イプ17を接続し、このリードパイプ17に嵌合すると共
に、既設管４内に中空円筒状のガイドスリーブ18を摺動
自在に嵌入すれば、このガイドスリーブ18によって打撃
式推進機10の進行方向を既設管４の管内から正しく案内
することができる。
また第６図に示すように、外筒６の先端部を延長してガ
イドチューブ27とした場合は、このガイドチューブ27に
よって打撃式推進機10の進行方向を既設管４の外周を案
内として正しく導くことができる。
またリードパイプ17を既設管４内を貫通させて到達坑３
内に突出させ、このリードパイプ17と到達坑３の壁面と
の間に油圧ジャッキ19等による牽引装置20を設け、この
牽引装置20によってリードパイプ17を介して本装置を牽
引すれば、打撃式推進機10による前進力を補って既設管
４に対する破断能力を増大させると共に推進速度を高め
ることができる。
また本装置の外筒６の後方に接続した新管14の後端と、
発進坑２の壁面との間に、油圧ジャッキ19等による押し
込み装置24を設け、この押し込み装置24によって新管14
を介して本装置を押し込めば、打撃式推進機10による前
進力を補って既設管４に対する破断能力を増大させると
共に、推進速度を高めることができる。
さらに第７図〜第10図に示すように、本装置のカッティ
ングブレードを鋏切断式にした場合は、敷設替えしよう
とする既設管４の内部に鉄筋等があって破断しにくい場
合でも、この鋏切断式のカッティングブレード28,29に
よって鉄筋を切断することにより、既設管４に対する破
断能力を高めることができる。
すなわちこの実施例では、第７図の状態で、通常のカッ
ティングブレード８を有するものと同様に作業を行い、
鉄筋等を鋏切断する必要が生じた場合にのみ、前記した
操作によって可動カッティングブレード29を作動させて
鋏切断すればよい。
（発明の効果） 上述したように本発明においては、既設管４の内径D1よ
り小さい外径D2を有する内筒５と、既設管４の外径D3よ
り大きい内径D4を有する外筒６とを同心に結合し、これ
ら内外筒の一端の内外筒間に、既設管４を破壊できるカ
ッティングブレード８（28,29）を設け、前記内筒５内
に打撃式推進機10を挿入して、その打撃力を前記内外筒
5,6に伝えられるようにした装置を使用して、既設管４
を打撃により破壊すると共に、これらの破片4aを前記内
外筒5,6間に収容するようにしたから、打撃式推進機10
によって破断された既設管４の破片4aが、既設管４の埋
設位置の周囲の地盤中に押し込まれる結果、周囲の土質
を乱すと共に、時として破片が近接した位置にある他の
埋設管に損傷を与えるという従来の問題点を確実に解消
することができる。
また前記装置の内筒５の先端に連結ヘッド９を介してリ
ードパイプ17を接続し、このリードパイプ17に嵌合する
と共に、既設管４内に摺動自在に嵌入することができる
中空円筒状のガイドスリーブ18を設けた場合は、このガ
イドスリーブ18によって打撃式推進機10の進行方向を既
設管４の管内から正しく案内し、また既設管の曲がりを
矯正し、さらには既設管の損傷部を保持することができ
る。
また前記装置の外筒６の先端部を延長してガイドチュー
ブ27とした場合は、このガイドチューブ27によって打撃
式推進機10の進行方向を既設管４の外周を案内として正
しく導くことができる。
また前記装置の進行方向の前方もしくは後方において、
牽引装置20もしくは押し込み装置24を設けた場合は、打
撃式推進機10による前進力を補って既設管４に対する破
断能力を増大させると共に、推進速度を高めることがで
きる。
さらに前記装置のカッティングブレードを固定カッティ
ングブレード28と可動カッティングブレード29による鋏
切断式にした場合は、敷設替えしようとする既設管４の
内部に鉄筋等があって破断しにくい場合でも、この鋏切
断式のカッティングブレード28,29によって鉄筋を切断
することにより、既設管に対する破断能力を一層高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置を使用して行う本発明方法を示す断
面図、 第２図はその部分図、 第３図は同要部の詳細図、 第４図は第３図のIV-IV断面図、 第５図は第３図と対応する作用説明用の断面図、 第６図は他の実施例を示す部分断面図、 第７図はカッティングブレードの他の実施例を示す部分
断面図、 第８図はそのVIII-VIII断面図、 第９図は同IX-IX断面図、 第10図は第７図と対応する作動説明図である。 １……地盤、２……発進坑 ３……到達坑、４……既設管 ５……内筒、６……外筒 ７……連結板 ８……カッティングブレード ９……連結ヘッド、10……打撃式推進機 11……止めリング、12……エアホース 13……排気筒、14……新管 15……コンプレッサー、16……ルブリケータ 17……リードパイプ、18……ガイドスリーブ 19……油圧ジャッキ、20……牽引装置 24……押し込み装置、27……ガイドチューブ 28……固定カッティングブレード 29……可動カッティングブレード 30……軸、31……ばね 32……摺動板、33……戻しばね

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】既設管の内径より小さい外径を有する内筒
    と、既設管の外径より大きい内径を有する外筒とを同心
    に結合し、これら内外筒の一端の内外筒間に、既設管を
    破壊できるカッティングブレードを設け、前記内筒内に
    打撃式推進機を挿入して、その打撃力を前記内外筒に伝
    えられるようにした装置を使用して、既設管を打撃によ
    り破壊すると共に、これらの破片を前記内外筒間に収容
    し、前記外筒の後部に追従させた新管を地中に敷設する
    ようにしたことを特徴とする既設管を新管と敷設替えす
    る方法。
  2. 【請求項２】既設管の内径より小さい外径を有する内筒
    と、既設管の外径より大きい内径を有する外筒とを同心
    に結合し、これら内外筒の一端の内外筒間に、既設管を
    破壊できるカッティングブレードを設け、前記内筒内に
    打撃式推進機を挿入して、その打撃力を前記内外筒に伝
    えられるようにしたことを特徴とする既設管を新管と敷
    設替えする装置。
  3. 【請求項３】請求項２に記載の装置の内筒の先端に連結
    ヘッドを介してリードパイプを接続し、このリードパイ
    プに嵌合すると共に、既設管内に摺動自在に嵌入するこ
    とができる中空円筒状のガイドスリーブを設けたことを
    特徴とする既設管を新管と敷設替えする装置。
  4. 【請求項４】請求項２に記載の装置の外筒の先端部を延
    長してガイドチューブとしたことを特徴とする既設管を
    新管と敷設替えする装置。
  5. 【請求項５】請求項２に記載の装置の進行方向の前方も
    しくは後方において、牽引装置もしくは押し込み装置を
    設けたことを特徴とする既設管を新管と敷設替えする装
    置。
  6. 【請求項６】請求項２に記載の装置のカッティングブレ
    ードを鋏切断式にしたことを特徴とする既設管を新管と
    敷設替えする装置。
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