(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設埋設管内に家庭排水取付管と連通する仮排水管を設置する工程と、
既設埋設管の新設管とラップする一部をカッター装置で切断する工程と、
切断物を撤去する工程と、
新設管とラップする部分を含み既設埋設管内に水の流れを確保する空間が形成されるように保護材を設置する工程と、
推進埋設掘進機により保護材が設置されたラップ部に沿って新設管を推進埋設する工程と、
新設管設置終了後、仮排水管を撤去し、既設埋設管の残りの空間に家庭排水取付管と連通する取付管流路を形成し、前記取付管路を除く空間に保護材を充填する工程とを含むことを特徴とする軸心が異なり一部がラップする埋設管改築工法。
【請求項２】
既設埋設管の一部をカッター装置で切断する工程で、既設埋設管外周地盤を保護するため、既設埋設管内を圧気状態にするか、又は既設埋設管周囲に地盤強化材を注入することを特徴とする請求項１に記載の軸心が異なり一部がラップする埋設管改築工法。
【請求項３】
前記保護材をプレキャスト部材とし、新設管とラップする部分が切断された既設埋設管に沿って押し込み設置することを特徴とする請求項１又は２に記載の軸心が異なり一部がラップする埋設管改築工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設されて老朽化した既設埋設管を新しい埋設管に改築するための改築推進工法に関し、特に、新旧管の軸心が異なりその一部がラップする埋設管改築工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道等を含む各種用途に供される地中埋設管は、経年変化によって老朽化が進むため、適切な時期に新しい埋設管に交換する必要がある。既設埋設管の改築にあたり、既設埋設管の流量不足や道路からの振動等の影響を軽減するため、既設埋設管の軸心が異なりその一部が既設埋設管とラップする位置に新設埋設管を設置する必要が生じる。
【０００３】
このように既設管と新設管の軸心が異なりその一部がラップする埋設管改築工法として、特開２００８−３８４８５号公報には、地中に埋設された既設の埋設管を推進機のカッタヘッドで破砕しながら、同時に、先行させる先導管とともに該更新管を前記推進機を用いて推進する工法であって、前記埋設管の始端位置に地表から発進坑を開削し、前記推進機を前記発進抗に設置する工程と、前記埋設管を案内走行路として先導管に先行する案内装置を該埋設管の管内に入れる工程と、前記先導管が前記埋設管の軸心から偏心しかつ該埋設管に一部重畳し合う位置を推進位置として、該推進機を位置決めするとともに、前記案内装置と前記先導管を偏心支持アームで連結する工程と、前記推進機のカッタヘッドによって前記埋設管の一部を破砕しつつ前記推進機により該先導管を押し込み、前記埋設管を案内走行路および破砕時の反力受けに利用して前記案内装置を先行移動させながら、前記先導管とともに前記更新管を推進する工程と、からなる既設埋設管の改築工法が開示されている。
【０００４】
埋設管の改築において地中埋設管は、公共施設であるため、使用可能な状態にして既設埋設管を新設埋設管に改築する必要がある。従来、地上部に仮排水管を敷設して、改築工事中、上下水道等を使用可能とする改築工法が実施されている。また、特開２００５−３３６８８４号公報には、既設埋設管を改築する前に、改築すべき既設埋設管の近傍の地下に仮排水管を設け、前記仮排水管で水の流れを確保した後に、既設埋設管を新設管に改築する埋設管改築工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３８４８５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３６８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示され埋設管改築工法は、ラップする既設埋設管の一部を推進機のカッタヘッドで破砕するものであるが、既設埋設管の鉄筋や継輪をカッタヘッドで切断するのが困難であり、鉄筋や継輪がカッタヘッドに絡みつきその除去に多くの時間が必要であるという問題を有する。また、地上部に仮排水管を設置すると、交通の障害になるという問題が発生する。特許文献２に開示されている埋設管改築工法では、仮排水管を地中に敷設しなければならず、埋設管の改築が終了した後、地下に敷設された仮排水管を撤去するのに費用がかかるためにそのまま放置されることとなり、資材の無駄が発生するという問題を有する。また、仮排水管は一般的に小径であるため、ゲリラ豪雨などの不時の増水に対応できないという問題を有する。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の持つ課題を解決するもので、既設埋設管とのラップ部の切断除去を新設管の推進埋設に対して先行実施して、推進埋設機の推進の際の、鉄筋や継輪の問題を解決し、既設埋設管を水の流れを確保する空間として維持しつつ新設管を設置する軸心が異なり一部がラップする埋設管改築工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の軸心が異なり一部がラップする埋設管改築工法は、前記課題を解決するために、既設埋設管内に家庭排水取付管と連通する仮排水管を設置する工程と、既設埋設管の新設管とラップする部分をカッター装置で切断する工程と、切断物を撤去する工程と、新設管とラップする部分を含み既設埋設管内に水の流れを確保する空間が形成されるように保護材を設置する工程と、推進埋設掘進機により保護材が設置されたラップ部に沿って新設管を推進埋設する工程と、新設管設置終了後、仮排水管を撤去し、既設埋設管の残りの空間に家庭排水取付管と連通する取付管流路を形成し、前記取付管路を除く空間に保護材を充填する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の軸心が異なり一部がラップする埋設管改築工法は、既設埋設管の一部をカッター装置で切断する工程で、既設埋設管外周地盤を保護するため、既設埋設管に圧気をかけるか、又は既設埋設管周囲に地盤保護材を注入することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の軸心が異なり一部がラップする埋設管改築工法は、前記保護材をプレキャスト部材とし、一部が切断された既設埋設管に沿って押し込み設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
既設埋設管内に家庭排水取付管と連通する仮排水管を設置することで改築工事中も公共施設として使用可能にすることができる。既設埋設管とのラップ部の切断除去をカッター装置により先行実施するので推進埋設機の推進の際、鉄筋や継輪が存在しないので容易に推進埋設が可能になる。また、改築工事中保護材で既設埋設管を保護されるため、仮排水管を既設埋設管内に容易に配置することが可能になり、ゲリラ豪雨などの不時の増水に対しても既設配設管に水の流れる空間が確保されているため対応することが可能となる。また、保護材が設置されていることにより、推進埋設掘進機による掘進の際の掘進切羽面を安定化することが可能になる。さらに、新設管設置終了後、仮排水管を撤去し、既設埋設管の残りの空間に各家庭の排水取付管と連通する取付管流路を形成することで、工事終了後も素早く公共施設の使用を可能とする。
既設埋設管の一部をカッター装置で切断する工程で、既設埋設管外周地盤を保護するため、既設埋設管に圧気をかけるか、又は既設埋設管周囲に地盤保護材を注入することで、既設埋設管の一部をカッター装置で切断する作業での周囲地盤への影響を軽減することが可能となる。
保護材をプレキャスト部材とし、一部が切断された既設埋設管に押し込み設置することで、モルタル等の固化性材料を充填固化させるより作業時間を大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。
【図５】（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。
【図６】（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）本発明の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１〜図７は、本発明の軸心が異なる埋設管改築工法の作業工程を示す図である。本発明の改築工法は、既設埋設管３と新設管４の軸心が異なり、既設埋設管３の上下、左右の一部と新設管がラップする場合に適用可能であるが、図１〜図７は、既設埋設管３と新設管４の軸心が異なり、既設埋設管３の下部の一部と新設管がラップする場合について説明する。
【００１４】
既設埋設管３の改築工法の準備段階として、既設埋設管３の現状を調査し、既設埋設管３の老朽度や法線の変化などを調査し、新設管４の位置を決定する。
【００１５】
図１（ａ）（ｂ）に示す既設埋設管３の改築工法の第１段階は、新設管４の設置位置が、既設埋設管３の下部で新設管４の一部が既設埋設管３の下部にラップする位置であることが決定される、発進立坑１と到達立坑２を掘削する。発進立坑１と到達立坑２の深さは、新設管４を設置する深さとする。既設埋設管３内に各家庭からの家庭排水取付管１０と連通する仮排水管５を設置し、生活に必要な水の流れを確保する。仮排水管５には、流量を確保するために上流側にポンプを設置する。
【００１６】
図２（ａ）（ｂ）に示される既設埋設管３の改築工法の第２段階は、発進立坑１からカッター装置６により、新設管４がラップする既設埋設管３の下部を切断する。カッター装置６としては、楔式のカッターや回転式のカッターを用いる。既設埋設管３の下部を切断するカッター装置６に、切断された既設埋設管３の下部を破砕する複数の楔状歯を設けると、次の段階の切断箇所の撤去作業が容易になる。カッター装置６による既設埋設管３の切断作業中、既設埋設管３周囲の地盤が振動等で緩むような事態を防止するために、既設埋設管３内を圧気状態にしても良い。また、既設埋設管３周囲地盤に地盤改良剤を注入しても良い。
【００１７】
図３に示される既設埋設管３の改築工法の第３段階は、カッター装置６で切断された既設埋設管３の切断物を撤去する。既設埋設管３の切断工程で、切断部分が細かく破砕されていない場合には、切断部除去の工程で切断部を破砕手段により細かく破砕しながら切断部分を撤去する。
【００１８】
図４（ａ）（ｂ）に示される既設埋設管３の改築工法の第４段階は、既設埋設管３の下部の切断除去された部分に保護材７を注入する。保護材７は、新設管とラップする部分を含み既設埋設管内に水の流れを確保する空間が形成されるように設置する。保護材７の設置方法として、モルタル等の固化性材料を充填固化する方法や、予め化学合成材等で形成した軽量のプレキャスト部材を既設埋設管３の切断部をガイドとして押し込み設置する方法がある。保護部材７を軽量のプレキャスト部材とすることにより、モルタル等の固化性材料を充填固化する方法に比較し大幅に作業時間を短縮することが可能となる。
【００１９】
保護材７の設置は、モルタル等の固化性材料の充填の場合、軽量プレキャスト部材の押し込み設置の場合も、次の工程の推進埋設機８の駆動により浮き上がらないように、図４（ｂ）に示すように既設埋設管３の切断部に係合するような状態とする。保護部材７は、新設管４とラップする部分と既設埋設管３内にゲリラ豪雨などによる不時の増水の際の水の流れを確保する空間が形成されるように設置する。
【００２０】
既設埋設管３の切断部に保護材７を設置する目的は、前記のように不時の増水の際の水の流れを確保する以外に、一部が切断され強度が低下した既設埋設管３が、次の工程である推進埋設掘進機８による新設管４の推進埋設の際、推進埋設掘進機８の掘進に伴う振動、衝撃により既設埋設管３の破壊を防止し既設埋設管３を保護するという目的を有する。さらに、既設埋設管３の新設管４とラップする部分に保護材が設置されていない空間部分とすると、推進埋設掘進機８による回転掘進作業中、掘削負荷が著しく低い部分が存在するため、掘進方向が予定の方向からずれるという問題と、掘削に伴う掘削物が既設埋設管３内に流入するという問題が発生する。保護材７が新設管４のラップする部分に設置されることにより、推進埋設掘進機８の掘進作業中の切羽面が安定し、安定した掘進が可能となる。
【００２１】
図５（ａ）（ｂ）に示される既設埋設管３の改築工法の第５段階は、保護材７が設置された既設埋設管３とその一部がラップする新設管４を推進埋設掘進機８により設置していく。前記のように、既設埋設管３の切断除去部分に保護材７が設置されているため、既設埋設管３の掘進作業に伴う破損を防止し、推進埋設機８の掘進切羽面を安定することが可能となる。推進埋設掘進機８による掘進は、既設埋設管３と新設管４がラップする部分が予め切断除去されており、鉄筋や継輪が存在しないので特殊な掘進機や工具を用いること無く効率良く掘進作業をすることが可能となる。
【００２２】
図６（ａ）（ｂ）に示される既設埋設管３の改築工法の第６段階は、新設管４の設置が発進立坑１から到達立坑２間で終了した状態である。この段階で、既設埋設管３内に設置されていた仮排水管５を撤去する。仮排水管５の撤去された既設埋設管３の空間に、プレキャスト部材の取付管用流路９を設置し、その他の空間にモルタル等の保護材７を充填し固化させる。新設管４の改築工事が終了後、既設埋設管３内に取付管用流路９を設置することで、公共施設として使用可能な状態に素早く対応することが可能となる。また、残りの空間に保護材７が充填されることで既設埋設管３を土圧等から保護することが可能となる。
【００２３】
図７は、既設埋設管３内に設置された取付管用流路９による水の流れを説明するための図である。下流側のマンホール１１に付管用流路９から流れてくる排水を受ける集合桝１２を設置し、集合桝１２にポンプ１３を設置し、集合桝１２内の排水を下流側の家庭排水取付管用流路９に流す。
【００２４】
図８（ａ）〜（ｆ）は、既設埋設管３と新設管４の軸心が異なり、新設管４が既設埋設管３の右側部の一部とラップする場合の改築工法の工程を示すものである。各工程は、図１〜図６に示す新設管４が既設埋設管３の下部の一部とラップする場合の改築工法の工程と同様であるので説明を省略する。既設埋設管３と新設管４の軸心が異なり、新設管４が既設埋設管３の左側部の一部とラップする場合、既設埋設管３と新設管４の軸心が異なり、新設管４が既設埋設管３の上部の一部とラップする場合も、図１〜図６に示す改築工法の工程と同様である。
【００２５】
以上のように、本発明の軸心が異なり一部がラップする埋設管改築工法によれば、既設埋設管内に家庭排水取付管と連通する仮排水管を設置することで改築工事中も公共施設として使用可能にすることができ、既設埋設管とのラップ部の切断除去をカッター装置により先行実施するので推進埋設機の推進の際、鉄筋や継輪が存在しないので容易に推進埋設が可能になり、改築工事中保護材で既設埋設管を保護されるため、仮排水管を既設埋設管内に容易に配置することが可能になり、ゲリラ豪雨などの不時の増水に対しても既設配設管に水の流れる空間が確保されているため対応することが可能となり、保護材が設置されていることにより、推進埋設掘進機による掘進の際の掘進切羽面を安定化することが可能になり、さらに、新設管設置終了後、仮排水管を撤去し、既設埋設管の残りの空間に家庭排水取付管と連通する取付管流路を形成することで、工事終了後も素早く公共施設の使用を可能とする。
【符号の説明】
【００２６】
１： 発進立坑、２：到達立坑、３：既設埋設管、４：新設管、５：仮排水管、６：カッター装置６：保護材、８：推進埋設掘進機、９：取付管流路、１０：家庭排水取付管、１１：マンホール、１２：集合桝、１３：ポンプ
【図１】
0005511620.tif 000002
【図２】
0005511620.tif 000003
【図３】
0005511620.tif 000004
【図４】
0005511620.tif 000005
【図５】
0005511620.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005511620.tif 000008
【図８】
0005511620.tif 000009