JPS6383482A - 既設の本管を新しい本管と取り替える方法 - 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１ 本願発明は地中に埋設した旧管たとえば水道管やガス管
などを新管に取り替える方法、特に地表を掘り起さずに
新旧管を取り替える方法に関するものである。

［従来の技術］ 旧管とくに鋳鉄管が埋設後老朽化して機能を果すのが困
難になったり、需要増大のため能力不足を生じて新管と
取り替える必要があるとき、地上を全面掘削して旧管を
掘り出す工法は費用、労力がかかる上、地上の交通の障
害となるので地表を掘り起さずに新旧本管を取り替える
のが望ましい。

新管を地中の旧管に挿通する、いわゆるパイプインパイ
プ方式がこれに該当するが、当然新管の内径は旧管の内
径より小さくなり、ガス、水道の輸送能力の減退をもた
ら１゜ 本願発明の基礎となる従来技術、はこの問題を解決する
発明で［収設の本管を新しい本管と取り替える方法と装
置」　（特公昭６０　２７８７３号公報、第３図）に詳
しく開示されている。

この従来技術は旧管より大ぎい外径の胴部を何する掘削
機の後端に新管等を取付は両者が共に前進して掘削機の
先端が旧管内へ入り込み、これを破砕しつつ空隙をおし
ひろげて旧管を新管等と取り替える方法および装置であ
る。

第４図は従来技術の実施例を示しているので、この具体
的内容について若干言及しておく。

掘削機は旧管４ａの内壁へ入り込んでこの壁体を破断す
る前方部分と、新管等を牽引するための締結する後方部
分とからなる。前方部分は切削面としての可動羽根２ａ
をふくむ頭部を有し、その前端は旧管の管列を潜って挿
通されてきたケーブル８ａを介してウィンチ（図示せず
）によって前方へ引張り奇ぜられる。可動羽根２ａは掘
削機頭部に斜葡に複数個装着し、旧管の壁体を効果的に
破砕するために掘削機胴部から離れて半径方向外側に向
って回動できるようにしている。この可動羽根２ａの回
動の例としては、第４図のように旧管の内部を潜って前
方から延びてきた油圧ホース１３を通じて圧送された流
体（油圧）は、掘削機の頭部内に３２けられたピストン
３ａを押し上げ、このピストンによって羽根の一端が押
し上げられて傾斜角度を増し、旧管４ａを内壁から半径
方向外側に向って押し拡げる作用を起す。油圧ホースは
掘削機の後端に接続されてもよい。

［発明が解決しようとする問題点］ 本願発明は前記従来技術を基本として、より効果的に実
施できるように関連技術を開発したものである。

前記の可動羽根が旧管を破砕するために斜めに回動し管
壁に衝き当ったときの力を、垂直方向と水平方向の分力
に分解して考えると、垂直方向の分力は旧管の管壁を垂
直に押圧して管（Ａの機械的強度にうちかつてこれを破
断しようとする。一方、水平方向の分力はその反力とし
て掘削機を後方へ退行しようとする力となり、破断力を
減退させる作用となって現れる。

第５図に示すように掘削ｆＪｌａはケーブル８ａで前方
へ強制的にウィンチの能力に応じて牽引されている。可
動羽根が斜めに旧管へ食い込んで押し上げようとする作
用を生じたとき一方では水平方向の反力が後方へ働いて
ウィンチの牽引力に対抗しウィンチへの荷重を加重する
。そのため本来の破砕に費やされる力がその分だけ減退
し、破砕効率を劣化する。また、ウィンチや掘削機前端
には余分の荷重が働くため、より強度の高い横進にしな
ければ作業が停止したり破Ｋしたりする恐れがある。こ
の作用が施工上の問題点として出でくるのは、旧管の管
路中で継ぎ輪など機械的強度の高い部分にさしかかった
とき、この部分を破断するだけの力がなく、工事がここ
で停滞して了う場合でおる。掘削機が地中に潜ったまま
で管路の途中（実際は発進坑と到達坑の間）で止まって
了うと、この取り替え方法の最大の問題点が発生する。

すなわち、停止部分を地表から掘り起して立往生してい
る掘削機を掘り出さなければならないこととなり、これ
が取り替え工事の大幅な遅延や交通障害の大きな原因と
なることは言うまでもない。

本願発明は以上の問題点を解決するために、掘削機の胴
部の可動羽根が旧管へ食い込むときに生じる後方への反
力を抑制し、破砕力の減退するのを防止する方法を提供
することがその目的である。

［問題点を解決するための手段］ 本願発明に係る旧管を新管等と取り替える方法は、この
可動羽根の前方に旧管内壁を押圧する補助羽根を進退自
在に装着することにより前記の問題点を解決した。

［作用と実施例］ 本願方法の作用を実施例を示す第１図Ａ、Ｂに基いで説
明する。Ａ図は正面断面図で掘削機１０脂部に可動羽根
２が装着され、この可動羽根はシリンダ（図示せず）内
のビス１〜ン３の作動によって斜め上方へ旧管４を押し
上げて管壁を破砕しようとする。

本願の特徴はこの従来技術に補助羽根５を可動羽根より
前方の掘削機頭部に取り付けたことである。この補助羽
根は頭部から進退自在に取り付けられていることが必須
の要件でおるが、第１図はその好ましい実施の一例であ
り、掘削）幾の頭部に油圧シリンダ６およびこのシリン
ダ内を油圧によって回動するピストン７を具え、ビス１
−ンの頭部は傾斜面を形成して、ピストンの活動が補助
羽根５の昇降に転換できるように構成した。

この（屈削機は最先端に結繋したケーブル８によって頭
部から旧管内へ牽引される。このとき補助羽根は頭部内
に退入している。掘削機がざらに前進して可動羽根が旧
管端部に当接する位置に達すると、ピストン７を摺動し
て補助羽根５を進出させ旧管の管壁を強く押圧し羽根先
を曾い込ませる（第１図Ａにおける２点鎖線）。同時に
可動羽根を回動して管壁先端を斜めに強く衝き上げると
、垂直分力は管壁の機械的強度を上回ってこれを破断し
ようとし、水平分力は掘削機を後退しようとする反力を
生むが、補助羽根がその前方で管肉に食い込んでこの水
平分力に対抗するため、反力は消え破断力のみが強力に
作用して効果的に旧管を破砕する。破砕された旧管の破
片は拡径する胴部によってさらに押し拡げられ、新管等
の入れ替えを容易にしている。

第１図Ｂはこの実施例のへ方向から見た側面断面図であ
り、本例では可動羽根２と補助羽根５はそれぞれ２個づ
つ装着され、かつ相互に直角を形成するように取り付け
られている。補助羽根は本図のようなりサビ状でもよい
が、削り出した鉛筆のようなピン状でもよい。

第２図は別の実施例として、この補助羽根をふくむ油圧
機構全体が掘削機頭部内で回動できるようにしたもので
、油圧モータ（又は電動モータ）９の駆動力をうけて回
動じ補助羽根の位置を替え、可動羽根との相対的関係を
可変的に構成したものである。なお、図中１０は油圧機
構を枢支するボールベアリングである。

［発明の効果コ 本願発明は以上に述べたような作用を生じるから、可動
羽根が斜めに旧管の管端を押し上げるとき水平反力を補
助羽根の抑圧で抑制し、結果的に破砕能力を強化する。

従来の技術ならば能力不足のため工事途中で破砕不能と
なり立ち往生していた場合でも、本願のように能力が強
化されたことにより支障なく工事が進行できる。逆に言
えば従来では破断不可能でおったものでも可能となり一
度に施工する距離（１スパン）を延長することができる
。その他結果的に生じる工事の遅延や、交通の障害など
の原因を大幅に改善することとなる。

実施例特有の効果として補助羽根を回動可能にした場合
、旧管の円周方向に破砕強度の大小がある場合などに、
最も弱い箇所に補助羽根を対向させて最も効果的に破砕
することが挙げられる。

たとえば、第３図のように旧管にサドル分水栓１１が上
下ボルト１２によって螺着しているときは、Ｂ−Ｄ方向
で羽根を押し拡げるよりは、Ａ−Ｃ方向で押し拡げた方
が破砕しやすい。また補助羽根を旧管に押圧して固定し
、油圧モータを駆動させることにより、可動羽根を円周
上の任意の位置に回転することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは本願発明の実施例を示す正面断面図と側
面断面図、第２図Ａ、Ｂは別の実施例を示す正面断面図
と側面断面図、第３図は旧管の円周に破砕強度の大小が
ある場合の一例を示す側面断面図、第４図は従来の技術
を示す正面断面図、第５図は従来技術の作用を示す説明
図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）地中に既設の本管（以下「旧管」という）の外径
   に比べて最大の外径がより大きい胴部を有し、かつ胴部
   に可動羽根を枢着した掘削機の後端に新しい本管又はそ
   の保護ライナ（以下「新管等」という）を取り付け、掘
   削機と新管等が前方へ牽引され一体的に前進し可動羽根
   が回動して日常の管壁へ食い込み、これを押し破りつつ
   空隙をおしひろげて旧管を新管等と取り替える方法にお
   いて、前記可動羽根の前方に旧管内壁を押圧する補助羽
   根を進退自在に装着したことを特徴とする旧管を新管と
   取り替える方法。
2. （２）前記の補助羽根が掘削機の胴周において回動し位
   置を変え得る特許請求の範囲第１項記載の旧管を新管と
   取り替える方法。