JPS6280384A - 残置管の置換工法 - 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、埋設された残置管を新管と置換するための残
置管の置換工法に関する。

従来の技術及びその問題点 従来、埋設残置管を新管に置換する際は、管路全体にわ
たって開掘を行ない、残置管を撤去した掛、新管をＦＡ
設し埋設するのが一般的であった。

このため工事が大規模となり長い工期と多額の工費とを
要するという問題があった。また広範囲の開掘が他の埋
設管に損傷等の影響を及ぼすという問題も生じた。

小口径の供給管等にあっては、残置管を一端側へ引き扱
きながら他端側から新管を挿入して行くという工法もあ
るが、大口径管の場合は管側壁にがかる土圧が大きいた
め、この工法は適用できない。

また残置管をそのままにして、新管を該残置管内に挿入
する工法もあるが、この場合は、新管の口径を残置管よ
り小さくせざるを得ないという問題が存した。

本発明は、これら従来技術の問題点を解決し、管路に沿
ったｎ掘の如き大規模な土木工事を必要とせず、適用範
囲が供給管の如き小口径管に限定されることがなく、し
かも残置管の口径と同等又はより大きな口径の新管をも
施設し得る残置管の置換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 本発明の前段目的は、埋設残置管の一端部から挿入した
破壊装置により該残置管を該管長手方向に漸進的に破壊
し、破壊された残置管部分に沿って短管を順次挿入して
連続せしめ新管ＩＭ設をすることを特徴とする残置管の
置換工法により達成される。

また、前記工法は、前記破壊装置が、埋設残置管内径に
対しより小さい外径からより大きい外径へ後方に向けて
周部の拡がった模状挿入体と、該挿入体に固着された前
記残置管より小さい外径のシリンダ装置とを備え、前記
残置管の破壊は、前記シリンダ装置内プランジャの往復
動による反覆衝撃力を該シリンダ装置前部に付与して前
記挿入体を該シリンダ装置と共に前記残置管内で前進さ
せることにより、前記挿入体外周部の楔作用に基ぎ漸進
的に行なわれる工法とすることができる。

作用及び効果 本発明によれば、埋設残置管の破壊は、一端部から該残
置管に挿入される破壊装置により行なわれるので、残置
管に沿って開掘を行なう必要がなく、大規模な土木工事
を必要としない。また残置管の破壊は管長手方向に前進
的に行なわれるので、一時に加えられる破壊力は小さく
て済み、装置及び施工の簡易化が図られ、しかも他の埋
設物や建物への影響を小さく留めることができる。残置
管は破壊状態とされるため、残置管の口径如何に拘らず
、所望の口径の新管を破壊された残置管に沿って挿入す
ることができる。すなわち、残置管と同等の口径の新管
を挿入する場合は、残置管の破壊片は、新管に押されて
Ｉ管の内外へ分散し、新管挿入の継続を可能にする。ま
た残置管より大きな口径の新管を挿入する場合は、新管
が破壊残置管を覆う状態となり、破壊片は新管挿入後、
容易に新管内から構成される装置管より小さい口径の新
管は破壊残置管内に残留する空所を通し或いは破壊片や
土砂を押し除けて、容易に挿入され得る。

さらに、本発明によれば、新管は、分割された短管を順
次挿入して連続せしめることにより施設されるため、水
平方向に延びた残置管ＭｔＳの際にも、短管に対応した
広さのビット（作業坑）を設ければよく、この点からも
大規模な土木工事を必要としないという効果が保証され
る。

前記破壊装置を前述の如き、シリンダ装置と挿入体とを
供えたちのとした場合は、埋設残置管は、残置管内径よ
り大きい周部を有する横状挿入体の面進により破壊され
る。該挿入体の前進はシリンダ装置内のプランジャの往
復動による反覆衝撃力によって得られるため、比較的コ
ンパクトな装置により、大きな破壊力が得られる。この
ような反覆ｍ撃力を伴うプランジャの往復動は、空気圧
、油圧等による適宜のシリンダ装置により得ることがで
きる。

本発明工法を適用し得る残置管としては、ｖＪ鉄管等の
金属管の他、コンクリート管、ヒユーム管、石綿管等、
通常、埋設される種々のものを挙げることができる。管
の径は、材質、管の肉厚等により適用範囲が異なり、こ
れらに応じて破壊装置の破壊力や前記挿入体の形状、外
径等が決められる。

本発明を適用し得る埋設管の例としては、上水道本管、
ガス管、下水道本管等が挙げられる。

実　　施　　例 以下、本発明工法の実施例を添附図面と共に説明する。

第１図は残置管の埋設状態を示しており、本発明工法実
施のため、ビット（Ｂ）、（Ｃ）が掘られ、各ビット内
の残置管（図上二点鎖線で示す）が切断除去され、作業
用開口端（ａｌ）、（ａ２）が形成されている。このよ
うに、ビット（Ｂ）、（Ｃ）間に形成された１スパンの
残置管（Ａ）の新管への置換は次のようにして行なわれ
る。第２図に示すように先ず、一方の開口端（ａ２）側
の地上に破壊装置（１）駆動用のコンプレッサ（４）及
びウィンチ（５）を配置し、他方の開口端（ａｌ）側の
ビット（Ｂ）内にジャッキング装置（６）が配置される
。ジャッキング装＠（６）の背部はコンクリート等の支
持壁（７）により補強されている。破壊装置（１）はシ
リンダ装置（２）及び挿入体（３）を一体的に結合して
備えたものである。コンプレッサ（４）のエアホース（
４０）及びウィンチ（５）の牽引用ワイヤ（５０）が管
（Ａ）の開口端（ａ２）から他方の開口端（ａｌ）まで
通され破壊装置（１）に結合される。その後、破壊装置
（１）は開口端（ａｌ）から管（△）に挿入され、コン
プレッサ（４）及びウィンチ（５）の作動により前進せ
しめられる。

破壊装置（１）の構造及び作動を以下に説明する。第３
図に示すように、破壊装置（１）のシリンダＲｆｆｉ（
２）は、シリンダ（２０）　、プランジャ（２１）、ガ
イドスプリング（２２）、牽引用ワイヤ係止部（２３）
及びエアパイプ結合部（２４）を備えている。シリンダ
（２０）は、前部にプランジャ（２１）収容部、後部に
外周壁と同心状に配置された内壁（２００）を備え、エ
アバイブを結合した状態で残置管（Δ）内を自由に通過
しうるよう残置管内径より十分小さい外径とされている
。内壁（２００）はエアパイプ結合部（２４）に通じる
エア通路を内側に形成し、前端部はプランジャ（２１）
後部円筒状部分に内接するように拡げられて段部（２０
１）を形成している。

シリンダ（２０）外壁には、段部（２０１）より一定距
離後方に排気孔（２０２）が適当数設けられている。プ
ランジャ（２１）は、シリンダ側壁内面との間に間隙部
（２０３）を形成するように、シリンダ内径より若干率
さい外径を有し、後部は内側が、シリンダ内壁（２００
）のエア通路に通じる空気交を形成するように円筒状と
され、その側壁に通気孔（２１０）が設けられている。

プランジャ（２１）の後端部は、シリンダ（２０）側壁
内面及び段部（２０１）外面と気密に接している。ガイ
ドスプリング（２２）は、シリンダ（２０）外周部から
放射状に延び、破壊装＠（１）の中心軸線が残置管（Ａ
）の軸線と一致するように破壊装置（１）の姿勢を保つ
役割をなす。ワイヤ係止部（２３）は係止用孔を有し、
シリンダ（２０）の前端に設けられている。エアパイプ
係合部（２４）は、止めナツト等適宜の固定具によりエ
アパイプ（４０）を結合するものであり、シリンダ（２
０）の後端部に設けられている。シリンダ装置（２）は
このような構成に基づき、プランジャ（２１）の往復動
により反覆衝撃力をシリンダ（２０）前部に付与し、前
方への駆動力を発生するものである。この作動原理を第
４図から第６図に基づき説明する。第４図ではプランジ
ャ（２１）は１１ａ方位置にあり、エアバイブ（４０）
から圧送された空気は内壁（２００）内の通路を通り、
プランジャの通気孔（２１０）を経て間隙（２０３）及
びプランジャ（２１）前端面とシリンダ（２０）との間
の間隙に到達する。この状態のプランジャ（２１）にお
ける加圧空気の受圧面積は、後方に向けて圧力を受【す
る部分の面積が前方に向くものより大きく、従ってプラ
ンジャ（２１）は太い矢印で示ず如く後方へ移動する。

プランジャ（２１）が後方へ移動すると、通気孔（２１
０）は内壁の段部（２０１）を通り越してその後方の内
壁（２００）外側へ開く。通気孔（２１０）が段部（２
０１）に閉じられている間のプランジャ（２１）の移動
は、プランジャ質量に基づく慣性により、維持される。

第５図はこのようにして到達したプランジャ（２１）の
後方位置を示している。この位置では、間隙（２０３）
及びプランジャ（２１）前方の加圧空気は、通気孔（２
１０）を通して内壁（２００）外側へ、更に排気口（２
０２＞を通してシリンダ装置外へ漏出する。その結果、
プランジャ（２１）後部の圧力が相対的に高くなり、プ
ランジャ（２１）は太い矢印で示す如く前方へ移動し、
第６図に示す如くその前端をシリンダ（２０）前壁に当
接し、衝撃力をシリンダ（２０）に付与し、前方への推
進力を発生する。衝突時の反発力でプランジャ（２１）
は若干後退し再び第４図の状態となり、プランジャ（２
１）の往復動が行なわれる。

このようにして発生した衝撃的な前方への推進力はシリ
ンダに結合された挿入体（３）に伝えられる。挿入体（
３）は、第３図に示すように、シリンダ（２０）にビン
（３２）により固着された本体部（３０）と、本体部後
部に固着された刃口結合部〈３１）とを備えている。も
つとも、シリンダ（２０）と本体部（３０）との結合は
、ピンの他ボルトによる等適宜になし得る。また挿入体
（３）は、図示の如く、破壊装置く１）の後部に設ける
他、前部、中央部等適宜の位置に設けることができる。

本体部（３０）は周面が残置管（Ａ）内径に対し、より
小さい外径からより大きい外径へ後方に向けて拡がった
横状とされ硬度及び強度の高い材料で製作されている。

本体部（３０）の周面ば円錐面の一部とする他、破壊す
べき管の材質に応じて、横断面が滑らかな又は先鋭な波
型のもの、軸線方向に延びる突起を羽根状に設けたもの
等、種々の形状とすることができる。本体部（３０）周
部は、シリンダ装置（２）の推進力により、喫効果に基
づいて残置管を破壊する。本体部（３０）の管（Ａ＞内
面からの半径方向突出量（ｂ）　（第３図）及び周面の
傾斜角（Ｃ）は、破壊すべき管の材質、大きさ等により
その適切な値は異なるが、例えば、通常の上水道用鋳鉄
管に対しては、半径方向突出ｆｆ１（ｂ）は管内径の５
〜１０％、傾斜角（Ｃ）は５〜２０°とすることができ
る。

この実施例では、破壊装置（１）に対し、結合部（３１
）を介して刃口（８）が結合されており、以下に述べる
シャツキングが残置管（Ａ）の破壊と共に円滑に進行す
るようにされている。刃口（８）は、第７図及び第８図
に示すように、挿入すべき新管に相当する径の円筒状側
壁を有し、中心部前側においてユニバーサルジヨイント
部（８０）を介して挿入体の結合部（３１）に結合され
ている。側壁の前端部は先鋭な刃部（８１）とされ、後
端部は、短管（ｄ）を受は入れる環状溝（８２）及び該
溝（８２）に挿入された短管を固定するための数個所に
配置されたボルト（８３）を備えている。刃口（８）は
中心部後端に更にワイヤローブ係止部（８４）を備えて
いる。シャツキング装置（６）は、背部を支持壁（７）
に支持された油圧ジヤツキ（６０）と、油圧ジヤツキの
水平動ラムに結合された押輪（６１）と、押輪（６１）
及び挿入されるべき短管（ｄ）の下面を支持する発進台
（６２）とを備えている。短管（ｄ）は、油圧ジヤツキ
（６０）のラム後退時に押輪（６１）の直ぐ前方で発進
台（６２）上にクレーン等により降ろされ、ラム前進に
より押輪（６１）を介して開口端（ａｌ）から破壊残置
管部分に沿って前進せしめられる。第２図は、短管（ｄ
）がこのようにして順次挿入され、刃口（８）を取付け
た最初の短管（ｄ）がピット（Ｂ）、（Ｃ）間の略中央
まで達した状態を示している。

このようにして、１スパンの残置管（Ａ）の破壊及びこ
のスパン全体への短管（ｄ）の挿入が完了すると、第９
図に示すように、スクレーパ（９０）、ワイヤブラシ（
９１〉等を備え両開口端（ａｌ）、（ａ２）からウィン
チ（５）、（５′）により作動せしめられる清掃装置（
９）によって、短管（９）内に残留した管破壊片や土砂
が、一端側から他端側へ排除され、これにより、新管（
Ｄ）の施設が完了する。

なお、以上の例では、短管（ｄ）相互は、挿入時の押圧
力により端面を密に接して連続した新管（Ｄ）を構成し
ているが、新管（Ｄ）の連続性、液密性等を向上させる
ため、短管挿入後に継ぎ目をシールし、又は開口端から
挿入時に逐次密に結合するようにしてもよい。

本発明工法に使用する破壊装置としては、前の例のもの
の他、後の工事において残置管の除去を容易にし得る程
度に、該残置管を破壊する種々の装置を採用でき、例え
ば第１０図に示すような破壊装置（１Ａ）とすることが
できる。破壊装置（１Ａ）は、中央の胴部（１０）と、
胴部（１０）から放射状に配設されたサイドローラ（１
１）と、胴部（１０）の後部に胴部中心軸線まわりに回
転可能に取付けられた油圧ブレーカ（１２）と、油圧ブ
レーカ（１２）を回転させるための油圧モータ（１３）
とを備えている。破壊装置（１Ａ）は、前端部に牽引用
ワイヤローブ（５０）及び油圧ホース（１４）が結合さ
れ、地上のウィンチ、油圧源の作用を受ける。サイドロ
ーラ（１１）は、油圧駆動により残置管（Ａ）内面を押
圧するように作用して破壊装置１ｆｆ（１Ａ）を残置管
（Ａ）と同心位置に保持すると共に、ローラにより牽引
駆動を円滑にする役割をなす。油圧ブレーカ（１２）は
、胴部（１０）に回転可能に結合されたシリンダ部（１
２０）と、シリンダ部（１２０）先端のポイントチゼル
（１２１）とを備えている。シリンダ部（１２０）内に
は、第３図に示した例の如く反覆衝撃力を付与するプラ
ンジャ（図示せず）が備えられ、その衝撃力がポイント
チゼル（１２１）に伝えられ、ヂゼル（１２１＞先端が
残置管（Ａ　、）を打って破壊する。油圧ブレーカ（１
２）は、モータ（１３）により胴部（１０）中心軸線ま
わりに回転せしめられるので、この回転及びワイヤロー
プ（５０）の牽引による前進により、残置管（Ａ）を必
要に応じた位置で適宜破壊することができる。破壊装置
（１Ａ）の後部には、前の例におけると同様の刃口結合
部（３１）が取付けられている。

【図面の簡単な説明】

図は本発明工法の１実施例について承りもので、第１図
は実施準備段階の残置管を示す縦断面図、第２図は実施
例工法実施中の状態を概略的に示す縦断面図、第３図は
破壊装置を一部断面で示す側面図、第４図から第６図は
シリンダ装置の一部を相異なる作動段階で示す縦断側面
図、第７図は刃口の手部分を示す正面図、第８図は第７
図の刃口の縦断面図、第９図は実施例工法の新管内清掃
段階を示す縦断面図、第１０図は破壊装置の他の例の側
面図である。 （Δ）・・・埋設残置管 （ｄ）・・・短管 （Ｄ）・・・新管 （１）、（１Ａ）・・・破壊装置 （２）・・・シリンダ装置 （３）・・・挿入体 （６）・・・シャツキング装置 （２０）・・・シリンダ 〈２１〉・・・プランジャ （３０）・・・挿入体本体部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）埋設残置管の一端部から挿入した破壊装置により
   該残置管を該管長手方向に漸進的に破壊し、破壊された
   残置管部分に沿つて短管を順次挿入して連続せしめ新管
   施設をすることを特徴とする残置管の置換工法。
2. （２）前記破壊装置が、埋設残置管内径に対しより小さ
   い外径からより大きい外径へ後方に向けて周部の拡がつ
   た楔状挿入体と、該挿入体に固着された前記残置管より
   小さい外径のシリンダ装置とを備え、前記残置管の破壊
   は、前記シリンダ装置内プランジャの往復動による反覆
   衝撃力を該シリンダ装置前部に付与して前記挿入体を該
   シリンダ装置と共に前記残置管内で前進させることによ
   り、前記挿入体外周部の楔作用に基き漸進的に行なわれ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の残置
   管の置換工法。