(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設されている管渠を撤去し埋め戻すときに用いるシールド機であって、
該シールド機には、前記管渠の外径よりも大きな内径を有したスキンプレートと、該スキンプレートを前記管渠の外周部分の地盤に挿入させて推進させるための推進機構と、前記スキンプレート内に備えられて前記管渠をその内側から切断する切断機構と、前記スキンプレート内に備えられて、切断された前記管渠の切断片を、前記管渠の内方に取り込みこれを前方に排出する排出機構と、前記スキンプレートの後部に備えられて該スキンプレート内を塞ぐ隔壁と、該隔壁の後方側の前記管渠が撤去された空間内に充填材を充填するための充填機構とが備えられ、
前記隔壁が、前記スキンプレートの軸線方向に進退可能に設けられ、かつ該隔壁を進退駆動させるための隔壁駆動機構を備えた構成となっており、
前記切断機構には、前記管渠をその周方向に切断するウォールソーと前記管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとがそれぞれ備えられ、該軸線方向に切断するウォールソーの刃は、前記管渠の軸線と平行に延在するとともに前記管渠の径方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。
【請求項２】
請求項１記載の撤去埋め戻しシールド機であって、前記排出機構として、前記管渠の切断片を把持する把持部材と、該把持部材を前記管渠の径方向に移動させる把持部材移動機構と、前記把持部材を前記管渠の周方向に旋回させる旋回機構とを備えて構成されたエレクタ装置が備えられていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。
【請求項３】
請求項１または２記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、前記切断機構で前記管渠を切断するときに該シールド機を固定するため、撤去すべき管渠の内周面に向けて伸縮駆動されるグリッパーが備えられていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、該シールド機を前方の撤去すべき管渠に反力をとって後退させる後退機構が備えられていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。
【請求項５】
請求項４記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、前記スキンプレートの内周面に、該スキンプレートとその内方の撤去すべき管渠との間をシールするシール部材が備えられ、該シール部材が前記スキンプレートの前進・後退双方向の移動に対してシール性を維持する構成となっていることを特徴とする撤去埋め戻しシールド機。
【請求項６】
地中に埋設されている管渠を撤去し埋め戻す工法であって、
前記管渠の外径よりも大きな内径のスキンプレートが備えられたシールド機を推進手段で前記管渠の外周部分の地盤に挿入し、前記スキンプレート内に備えられて、且つ前記管渠をその周方向に切断するウォールソーと前記管渠の軸線と平行に延在するとともに前記管渠の径方向に対して傾斜して配置されている刃で管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとをそれぞれ有する切断機構によって、前記管渠を内側から切断した後、切断された前記管渠の切断片を前記スキンプレート内に備えた排出機構で前記管渠の内方に取り込み、さらにこれを前方に排出することによって管渠を撤去するとともに、
前記スキンプレート内を塞ぐよう設けた隔壁の後方の空間に充填材を充填機構で充填しつつ、前記隔壁を前後動させることによって、前記空間を埋め戻していくことを特徴とする撤去埋め戻しシールド工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば下水道管等、地中に埋設されている各種の管渠を撤去して埋め戻すときに用いて好適な撤去埋め戻しシールド機およびシールド工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば下水道管やトンネル等の管渠が地中に埋設されている土地に、新たに建物を建てることがある。このような場合には、前記管渠を地中から撤去して埋め戻す必要があるが、このときには、この後に建てる建物の基礎を支持するために、周囲地盤と少なくとも同程度の強度が得られるよう埋め戻しを行わなければならない。
【０００３】
従来より、このように既設の管渠を撤去埋め戻しするには、地表を開削して管渠を掘り出して撤去する、いわゆる開削工法が取られることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の工法には以下のような問題が存在する。
まず、従来多用されていた開削工法では、掘削土量が多くて要する手間と労力が多大であるという問題がある。この問題は、既設の管渠の設置深度が深いほど顕著なものとなる。これ以外にも、地表の周辺環境に影響を与えること、さらには管渠が道路敷地あるいはその近傍の地中に埋設されている場合には、工期中は交通に多大な影響を与えることになるといった幾つかの問題を抱えている。
【０００５】
このような問題を解決するため、近年、既設の管渠の撤去埋め戻しに、いわゆるシールド工法を適用することが検討されている。
このようなシールド工法は、撤去すべき管渠の外径よりも大きな内径のスキンプレートを有したシールド機を用い、このシールド機に備えたローラビット等の破砕機構で既設の管渠を破砕しながら、このシールド機を推進させていくことによって、管渠を撤去していくものである。
【０００６】
しかし、シールド工法を採用するに際しては、以下のような問題が残されている。すなわち、既設の管渠がコンクリート系の材料で形成されていれば、ローラビット等の破砕機構の磨耗が早く、これを交換する手間がかかり、工期の長期化およびコスト上昇を招く。また、既設の管渠が金属系の材料で形成されていればローラビット等の破砕機構では破砕することができないため、シールド工法を適用すること自体が困難である。
【０００７】
これ以外にも、シールド工法を採用する場合には、既設の管渠を破砕するため、破砕後の破片の撤去、および破砕時の振動等による周囲地盤への影響も無視できない。
【０００８】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、既設の管渠を、非開削工法で、確実に、しかも低コストかつ短工期で撤去して埋め戻すことのできる撤去埋め戻しシールド機およびシールド工法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、地中に埋設されている管渠を撤去し埋め戻すときに用いるシールド機であって、該シールド機には、前記管渠の外径よりも大きな内径を有したスキンプレートと、該スキンプレートを前記管渠の外周部分の地盤に挿入させて推進させるための推進機構と、前記スキンプレート内に備えられて前記管渠をその内側から切断する切断機構と、前記スキンプレート内に備えられて、切断された前記管渠の切断片を、前記管渠の内方に取り込みこれを前方に排出する排出機構と、前記スキンプレートの後部に備えられて該スキンプレート内を塞ぐ隔壁と、該隔壁の後方側の前記管渠が撤去された空間内に充填材を充填するための充填機構とが備えられ、前記隔壁が、前記スキンプレートの軸線方向に進退可能に設けられ、かつ該隔壁を進退駆動させるための隔壁駆動機構を備えた構成となっており、前記切断機構には、前記管渠をその周方向に切断するウォールソーと前記管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとがそれぞれ備えられ、該軸線方向に切断するウォールソーの刃は、前記管渠の軸線と平行に延在するとともに前記管渠の径方向に対して傾斜して配置されていることを特徴としている。
【００１０】
これにより、シールド機を推進機構で管渠の外周部分の地盤に挿入していき、切断機構で管渠をその内側から切断し、切断された管渠の切断片を排出機構で管渠の内方に取り込みこれを前方に排出することによって管渠を撤去していきつつ、隔壁の後方の管渠が撤去された空間に充填機構で充填材を充填して空間を埋め戻していくことによって、既設の管渠を撤去して埋め戻すことができる。そして、充填材を充填するときに隔壁を隔壁駆動機構で進退駆動させることによって、充填材のエア抜き等を図り、より密実に充填することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の撤去埋め戻しシールド機であって、前記排出機構として、前記管渠の切断片を把持する把持部材と、該把持部材を前記管渠の径方向に移動させる把持部材移動機構と、前記把持部材を前記管渠の周方向に旋回させる旋回機構とを備えて構成されたエレクタ装置が備えられていることを特徴としている。
【００１２】
このエレクタ装置により、把持部材で切断機構で切断した管渠の切断片を把持部材で把持し、把持部材移動機構で把持部材を移動させることによって切断片を引き出し、これを旋回部材で旋回させ、さらにこの切断片を台車等に載せることにより切断片を排出することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、前記切断機構で前記管渠を切断するときに該シールド機を固定するため、撤去すべき管渠の内周面に向けて伸縮駆動されるグリッパーが備えられていることを特徴としている。
【００１４】
これにより、グリッパーを管渠の内周面に押し付ければ、切断機構で管渠を切断するときに生じる反力によってシールド機がずれるのを防止できる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、該シールド機を前方の撤去すべき管渠に反力をとって後退させる後退機構が備えられていることを特徴としている。
【００１６】
これにより、シールド機を後退させることができる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の撤去埋め戻しシールド機であって、該シールド機には、前記スキンプレートの内周面に、該スキンプレートとその内方の撤去すべき管渠との間をシールするシール部材が備えられ、該シール部材が前記スキンプレートの前進・後退双方向の移動に対してシール性を維持する構成となっていることを特徴としている。
【００１８】
これにより、シールド機を前進させるときはもちろんのこと、後退させるときにもスキンプレートと管渠との隙間のシール性を確保することができる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、地中に埋設されている管渠を撤去し埋め戻す工法であって、前記管渠の外径よりも大きな内径のスキンプレートが備えられたシールド機を推進手段で前記管渠の外周部分の地盤に挿入し、前記スキンプレート内に備えられて、且つ前記管渠をその周方向に切断するウォールソーと前記管渠の軸線と平行に延在するとともに前記管渠の径方向に対して傾斜して配置されている刃で管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとをそれぞれ有する切断機構によって、前記管渠を内側から切断した後、切断された前記管渠の切断片を前記スキンプレート内に備えた排出機構で前記管渠の内方に取り込み、さらにこれを前方に排出することによって管渠を撤去するとともに、前記スキンプレート内を塞ぐよう設けた隔壁の後方の空間に充填材を充填機構で充填しつつ、前記隔壁を前後動させることによって、前記空間を埋め戻していくことを特徴としている。
【００２０】
これにより、管渠を撤去埋め戻しすることができる。また、充填材を充填するときに隔壁を前後動させることによって充填材を確実に充填することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る撤去埋め戻しシールド機およびシールド工法の実施の形態の一例を、図１ないし図７を参照して説明する。
【００２２】
図１および図２は、地中に埋設されている既設の下水道管等の管渠を撤去埋め戻ししている状態を示すもので、この図において、符号Ｇは地盤、Ａは地盤Ｇ中に埋設されている例えばコンクリート管，ダクタイル鋳鉄管等からなる既設の管渠、１はこの管渠Ａを撤去埋め戻しするために用いるシールド機、をそれぞれ示している。
【００２３】
シールド機１は、その外殻をなす円筒状のスキンプレート２と、このスキンプレート２の後端部を塞ぐ隔壁３と、管渠Ａを切断するための切断機構４と、切断した管渠Ａの切断片を搬出するための排出機構５と、このシールド機１を推進させるための推進機構（推進手段）６と、管渠Ａの撤去後の空間を埋め戻すための充填機構７とから概略構成されている。
【００２４】
図２に示すように、スキンプレート２は、既設の管渠Ａの外径よりも僅かに大きな内径を有しており、その内部には、略円盤状の支持部８が一体に形成されている。そして、この支持部８の前方（図中左方）には、スキンプレート２の中心軸線と平行に延在する例えば円筒状のメインビーム９が取り付けられている。
【００２５】
図２および図３に示すように、メインビーム９の先端部には、例えば周囲三方向に向けて延出する三基のグリッパー１０が備えられている。各グリッパー１０は、スキンプレート２の径方向に沿って伸縮駆動される駆動シリンダ１０ａと、駆動シリンダ１０ａの先端部に備えられて管渠Ａの内周面に押し当てられるグリップ部材１０ｂとから構成されている。
【００２６】
図２に示したように、隔壁３は、円板状の隔壁本体３ａと、隔壁本体３ａからスキンプレート２内に延出する筒状の延出部３ｂとから構成されている。この隔壁３は、スキンプレート２とは別体とされ、スキンプレート２の軸線方向に進退自在となっている。そして、この隔壁３の隔壁本体３ａと、支持部８との間にはスキンプレート２の軸線方向に伸縮駆動するスライドジャッキ（隔壁駆動機構）１１が備えられ、このスライドジャッキ１１を伸縮駆動させることによって隔壁３が所定のストロークで進退駆動される構成となっている。また、隔壁３の延出部３ｂの外周面とスキンプレート２の内周面との間には、シール部材１２が備えられている。なお、図中符号１３は、隔壁本体３ａと延出部３ｂとの間に設けられた補強リブである。
【００２７】
図２および図４に示すように、切断機構４は、メインビーム９に備えられたウォールソー１４，１５から構成されている。
【００２８】
ウォールソー１４の刃１４ａは、管渠Ａを周方向に切断するべくスキンプレート２の軸線に直交する面内に位置している。このウォールソー１４は、メインビーム９の外周側に配置されて旋回モータ１６ａによってその軸線回りに旋回駆動される筒状の旋回部材１６と、旋回部材１６に一体に設けられてスキンプレート２の径方向に沿って伸縮駆動される伸縮シリンダ１７とを介して備えられている。これによりウォールソー１４では、回転駆動させた刃１４ａを、伸縮シリンダ１７でスキンプレート２の径方向に移動させ、さらに旋回部材１６でスキンプレート２内で周方向に旋回させて、管渠Ａを周方向に切断するようになっている。
【００２９】
また、ウォールソー１５は、管渠Ａをその軸線方向に沿って切断するためのもので、スキンプレート２の軸線と平行に延在して、旋回部材１６にブラケット１８を介して取り付けられた所定長のガイドレール１９と、このガイドレール１９に沿って移動自在に設けられたベース２０と、このベース２０に備えられた伸縮シリンダ２１とを介して備えられている。ここで、ウォールソー１５の刃１５ａと伸縮シリンダ２１とは、管渠Ａの径方向に対して所定角度傾斜する面内に配置されている。これによりウォールソー１５は、回転駆動させた刃１５ａを、伸縮シリンダ２１でスキンプレート２の径方向に対して所定角度傾斜した方向に移動させ、さらにベース２０をガイドレール１９に沿って移動させることによって、管渠Ａをその軸線方向に沿って切断するようになっている。このとき刃１５ａが傾斜しているので、その切断面も管渠Ａの径方向に対して傾斜することになる。
【００３０】
図２および図５に示すように、前記排出機構５としては、エレクタ装置２５が備えられている。エレクタ装置２５は、旋回ベース（旋回機構）２６と、昇降ジャッキ（把持部材移動機構）２７と、エレクタアーム２８、グリップジャッキ（把持部材）２９とから概略構成されている。
【００３１】
旋回ベース２６は、板状で、メインビーム９の周囲に回転自在に設けられており、図２に示したように、その外周部にはその周方向に連続するラックギヤ２６ａが備えられている。このラックギヤ２６ａに噛み合うピニオンギヤ３０ａを備えた駆動モータ３０が支持部８に設けられており、この駆動モータ３０によって旋回ベース２６がメインビーム９の軸線回りに旋回駆動されるようになっている。図５に示したように、旋回ベース２６には、スキンプレート２の径方向と平行に延在する二本一対のガイドロッド３１がその軸線方向に移動自在に設けられており、これらの先端部間には取付部材３２が一体に架設されている。昇降ジャッキ２７は、各ガイドロッド３１に沿って設けられており、これを伸縮駆動させることによってガイドロッド３１がスキンプレート２の径方向に進退駆動されるようになっている。
【００３２】
エレクタアーム２８は、その基端部が取付部材３２に取り付けられており、一体に備えたスライドジャッキ２８ａの伸縮駆動によって、その全長がスキンプレート２の軸線と平行な方向に伸縮するようになっている。そして、エレクタアーム２８の先端部には、管渠Ａから切り出した切断片Ｓを支持する支持部材３３，３３が設けられている。グリップジャッキ２９は、スキンプレート２の径方向に沿って伸縮駆動されるもので、エレクタアーム２８の先端部に備えられている。グリップジャッキ２９の先端部には管渠Ａから切り出した切断片Ｓにねじ込む等して切断片Ｓを把持する把持部２９ａが備えられている。
【００３３】
このようなエレクタ装置２５では、把持部２９ａで管渠Ａの切断片Ｓを把持し、これをグリップジャッキ２９を縮めて取り出し、さらにスライドジャッキ２８ａおよび昇降ジャッキ２７を縮め、旋回ベース２６を駆動モータ３０で旋回させて、切断片Ｓをスキンプレート２内の底部側に移動させて、台車３４等に搭載するようになっている。
【００３４】
図１に示したように、推進機構６は、その一端がメインビーム９の先端部に設けられたジョイント金具３５に着脱自在に連結される複数本の牽引ロッド３６と、これらの牽引ロッド３６を牽引する牽引装置３７とから構成されている。牽引装置３７は、例えば、既設の管渠Ａを撤去すべき区間の到達点に掘削された立坑Ｈ内に設けられている。
このような推進機構６では、牽引装置３７で牽引ロッド３６を牽引することによって、シールド機１を前方（図中左方）に推進させるようになっている。
【００３５】
さらに、図２に示したように、スキンプレート２内には、その軸線に沿って伸縮駆動されるバックジャッキ（後退機構）３９が一体に備えられている。このバックジャッキ３９では、その先端部を既設の管渠Ａの端部に押し当てた状態で伸ばすことによって、管渠Ａに反力を得てシールド機１を後方（図中右方）に推進させるようになっている。
【００３６】
前記充填機構７としては、注入管４１が隔壁３に形成された図示しない供給孔に取り付けられ、この注入管４１には、図１に示した作液装置４３で作成した充填材Ｃが図示しないポンプなどで送給されるようになっている。この充填機構７で充填する充填材Ｃとしては、例えばセメントミルク、モルタル等の硬化材に増粘材、安定剤、水、急結材等を加えたもの等、周囲地盤Ｇと同程度の強度が得られるような材料を適宜用いる。
【００３７】
また、図２および図６に示すように、このシールド機１には、スキンプレート２の先端部の外周面側に、地盤Ｇを撹拌するため水等を噴射するジェットノズル４５が設けられている。
【００３８】
さらに、図２に示したように、シールド機１のスキンプレート１の内周面側には、既設の管渠Ａの外周面との隙間を塞ぐシール部材４６が備えられている。
図７に示すように、シール部材４６は、多数本の毛からなるブラシ部４６ａと、ブラシ部４６ａの両端部を保持するブラシ押さえ部材４６ｂ，４６ｂとから構成されている。そして、ブラシ部４６ａがスキンプレート２の内方にたわんだ状態となるよう、ブラシ押さえ部材４６ｂ，４６ｂがスキンプレート２の内周面に固定されている。
【００３９】
次に、上記のような構成のシールド機１を用いて、既設の管渠Ａを撤去埋め戻しする方法について説明する。
【００４０】
これにはまず、図１に示したように、管渠Ａを撤去すべき区間の両端部に立坑Ｈを掘削する。そして、立坑Ｈ内に露出した部分の管渠Ａを撤去する。このとき用いる管渠Ａの撤去方法については、いかなるものを用いてもよい。
【００４１】
次いで、発進側の立坑Ｈ内にシールド機１を吊り降ろした後、これを立坑Ｈの側壁面に露出している管渠Ａの端部に対向させる。また、到達側の立坑Ｈには、前記推進機構６の牽引装置３７を設置し、牽引ロッド３６の一端をシールド機１のメインビーム９に連結する。
【００４２】
この後、まず、図２に示したスキンプレート２の先端部のジェットノズル４５から水等を噴射して管渠Ａの外周部の地盤Ｇを軟弱化させつつ、推進機構６の牽引装置３７で牽引ロッド３６を牽引することにより、シールド機１のスキンプレート２を管渠Ａの外周側の地盤Ｇに挿入していく。
【００４３】
そして、スキンプレート２の所定長が立坑Ｈから地盤Ｇ内に挿入された時点で、スキンプレート２の内側の管渠Ａの切断撤去を開始する。これにはまず、グリッパー１０を伸ばしてグリップ部材１０ｂを管渠Ａに押しつけ、これによって切断時の反力でシールド機１がずれないように固定する。
【００４４】
次いでウォールソー１５を作動させ、これを伸縮シリンダ２１で外周側に伸ばした状態で、ベース２０をガイドレール１９に沿って移動させることによって、管渠Ａを内側から１４を管渠Ａの軸線方向に沿って切断する。これにより、管渠Ａが「周方向に複数に分割」された状態となる。なお、このときのウォールソー１５による各切断面は、管渠Ａの径方向に対して所定角度傾斜することになる。
【００４５】
続いて、切断機構４のウォールソー１４を作動させ、これを伸縮シリンダ１７で外周側に伸ばした状態で、旋回部材１６をメインビーム９の軸線回りに回転させることによって、管渠Ａを内側から円周方向に切断する。これにより、「周方向に複数に分割」された管渠Ａは、さらに「輪切り」された状態となる。
【００４６】
続いて、切断された管渠Ａの切断片Ｓを、排出機構５を構成するグリップジャッキ２９の把持部２９ａで把持し、グリップジャッキ２９を縮めることによって切断片Ｓを引き出し、さらに昇降ジャッキ２７およびスライドジャッキ２８ａを縮め、旋回ベース２６を旋回させることによって切断片Ｓをスキンプレート２内の底部に移動させ、これを台車３４上に搭載する。そして、切断片Ｓを搭載した台車３４を到達側の立坑Ｈに移動させ、クレーン４８等で切断片Ｓを吊り上げて撤去する。
【００４７】
この作業を繰り返してウォールソー１４で切断した１リング分の管渠Ａを解体撤去した後は、前記と同様にして推進機構６でシールド機１を、未だ撤去していない部分の管渠Ａ側に向けて所定寸法推進させる。
【００４８】
そして、隔壁３の後方側の、管渠Ａの撤去が完了した空間に、充填機構７の注入管４１から充填材Ｃを注入することによって、前記空間を埋め戻す。
このとき、充填材Ｃを注入しながら、あるいは充填材Ｃの注入後に、スライドジャッキ１１を繰り返し伸縮駆動させて、隔壁３を前後動させる。これによって充填された充填材Ｃのエア抜き等がなされ、その充填性が高められ、充填材Ｃが密実に充填される。
【００４９】
しかる後には、上記各工程、すなわち、推進機構６によるシールド機１の挿入、切断機構４による管渠Ａの切断、排出機構５による管渠Ａの切断片Ｓの排出、充填機構７による埋め戻し、の各作業を順次繰り返していき、所定区間の管渠Ａを撤去埋め戻ししていく。
【００５０】
なお、必要に応じ、シールド機１を後退させる時には、バックジャッキ３９を伸ばし、既設の管渠Ａに反力を得てシールド機１を後退させる。
【００５１】
上述した撤去埋め戻しシールド機１および撤去埋め戻しシールド工法では、シールド機１を推進機構６によって管渠Ａの外周部分の地盤Ｇに挿入し、シールド機１の内部において切断機構４で管渠Ａを切断し、切断された管渠Ａの切断片Ｓを排出機構５で管渠Ａの内方に取り込んで排出することによって管渠Ａを撤去していきつつ、隔壁３の後方の空間に充填機構７で充填材Ｃを充填して空間を埋め戻していく構成となっている。このようにして、従来のように開削工法を用いることなく、またシールド工法であっても管渠Ａを破砕することもなく、既設の管渠Ａを撤去埋め戻しすることができる。これにより、管渠Ａの材質を問うことなく、また地表の周辺環境に影響を与えることなく、短工期かつ低コストで管渠Ａの撤去埋め戻しを確実に行うことが可能となる。
【００５２】
そして、充填材Ｃを充填するときには、スライドジャッキ１１で隔壁３を前後に進退駆動させるようにしたので、これによって充填した充填材Ｃのエア抜き等を図ってその充填性を高め、密実に充填することができ、埋め戻し後の品質を高めることができる。
【００５３】
また、シールド機１には、グリッパー１０が備えられ、切断機構４で管渠Ａを切断するときにグリッパー１０を伸ばして管渠Ａに押しつけ、シールド機１を固定する構成となっている。これにより、切断機構４のウォールソー１４あるいは１５で管渠Ａを切断するときに生じる反力によってシールド機Ａがずれるのを防止することができ、管渠Ａの切断作業を確実かつ効率良く行うことができる。
【００５４】
さらに、排出機構５として、エレクタ装置２５が備えられた構成となっている。これにより、切断片Ｓを効率良く、しかも安全かつ確実に排出することができる。
【００５５】
しかも、シールド機１には、バックジャッキ３９が備えられた構成となっている。これにより、必要に応じ、シールド機１を後退させることができる。
【００５６】
加えて、スキンプレート２の内周面に備えたシール部材４６が、両端部をブラし押さえ部材４６ｂ，４６ｂに保持されて内周側に向けてたわんだ状態とされたブラシ部４６ａからなる構成となっている。従来のような一方向にのみ傾斜したテールシール等では、前進・後退の双方向に対してシール性を確保することは困難であったが、このようなブラシ部４６ａを備えたシール部材４６採用することによって、シールド機１が前進するときはもちろんのこと、後退するときにもシール性を維持することができ、高い止水性を確保することができる。
【００５７】
なお、上記実施の形態において、推進機構６の牽引装置４６については、その設置位置を到達側の立坑Ｈに限定する意図はなく、牽引装置４６を確実に固定できるのであれば、推進方向前方の管渠Ａ内等、他の場所に設置する構成としても良い。
【００５８】
また、シールド機１の構成については、上記のものに限定するものではなく、既設の管渠Ａを切断して撤去していくのであれば、他の構成を採用してもよい。例えば、円周方向のウォールソー１４については、ガイドレールを管内側の曲率半径にあわせて曲げ、ジャッキでこのガイドレールを管内側に押しつけ、ウォールソー１４をこのガイドレールに沿って動かし、円周方向切断を行うような構成も可能である。
【００５９】
さらに、撤去すべき既設の管渠Ａについては、その材質はもちろんのこと、断面形状等についても何ら問うものではなく、さらに管渠Ａは下水道管に限らず、トンネル等であってもよい。
【００６０】
加えて、充填材Ｃについては、埋め戻した後に要求される地盤Ｇの強度に応じて、適宜その材料を選択すればよい。
【００６１】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、管渠の外径よりも大きな内径を有したスキンプレートと、推進機構と、管渠を内側から切断する切断機構と、切断された管渠の切断片を管渠の内方に取り込み前方に排出する排出機構と、隔壁と、隔壁の後方の管渠が撤去された空間に充填材を充填するための充填機構とが備えられた構成となっている。そして、隔壁が、スキンプレートの軸線方向に進退可能に設けられ、かつ隔壁にはこれを前記方向に進退駆動させるための隔壁駆動機構が備えられた構成となっており、また、切断機構には、管渠をその周方向に切断するウォールソーと管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとがそれぞれ備えられ、軸線方向に切断するウォールソーの刃は、管渠の軸線と平行に延在するとともに管渠の径方向に対して傾斜して配置された構成となっている。これにより、シールド機を推進機構で管渠の外周部分の地盤に挿入していき、切断機構で管渠をその内側から切断し、切断された管渠の切断片を排出機構で管渠の内方に取り込みこれを前方に排出することによって管渠を撤去していきつつ、隔壁の後方の管渠が撤去された空間に充填機構で充填材を充填して空間を埋め戻していくことによって、既設の管渠を撤去して埋め戻すことができる。そして、充填材を充填するときに、隔壁駆動機構で隔壁を進退駆動させることによって、充填材のエア抜き等を図り、その充填性を高めて充填材を密実に充填することができ、埋め戻し品質を高めることができる。
【００６３】
請求項２に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、排出機構としてエレクタ装置が備えられた構成となっている。このエレクタ装置により、切断片を効率良く、しかも安全かつ確実に排出することができる。
【００６４】
請求項３に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、切断機構で管渠を切断するときにシールド機を固定するグリッパーが備えられた構成となっている。これにより、グリッパーを管渠の内周面に押し付けておくことによって、切断機構で管渠を切断するときに生じる反力でシールド機がずれるのを防止でき、管渠の切断作業を確実かつ効率良く行うことができる。
【００６５】
請求項４に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、シールド機を前方の撤去すべき管渠に反力をとって後退させる後退機構が備えられた構成となっている。これにより、必要に応じ、シールド機を後退させることができる。
【００６６】
請求項５に係る撤去埋め戻しシールド機によれば、スキンプレートの内周面に備えたシール部材がスキンプレートの前進・後退双方向の移動時にシール性を維持する構成となっている。これにより、シールド機を前進させるときはもちろんのこと、後退させるときにもスキンプレートと管渠との隙間のシール性を確保することができる。
【００６７】
請求項６に係る撤去埋め戻しシールド工法によれば、管渠の外径よりも大きな内径のスキンプレートが備えられたシールド機を管渠の外周部分に挿入し、スキンプレート内に備えられて、且つ管渠をその周方向に切断するウォールソーと管渠の軸線と平行に延在するとともに管渠の径方向に対して傾斜して配置されている刃で管渠をその軸線方向に切断するウォールソーとをそれぞれ有する切断機構によって、管渠を内側から切断した後、切断された前記管渠の切断片を排出機構で取り込みこれを前方に排出することによって管渠を撤去するとともに、隔壁の後方の空間に、充填機構で充填材を充填しつつ隔壁を前後動させることによって、空間を埋め戻していく構成となっている。これにより、従来のように開削工法を用いることなく、またシールド工法であっても管渠を破砕することなく、既設の管渠を撤去・埋め戻しすることができる。これにより、管渠の材質を問うことなく、また地表の周辺環境に影響を与えることなく、短工期かつ低コストで管渠の撤去・埋め戻しを確実に行うことが可能となる。また、充填材を充填するときに隔壁を前後動させることによって充填材を確実に充填することができ、埋め戻し後の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る撤去埋め戻しシールド機およびシールド工法の一例を示す立断面図である。
【図２】  前記シールド機の側断面図である。
【図３】  同シールド機に備えたグリッパーを示す正断面図である。
【図４】  同シールド機に備えた切断機構を示す正断面図である。
【図５】  同シールド機に備えた排出機構を示す正断面図である。
【図６】  同シールド機の一部を示す側断面図である。
【図７】  同シールド機に備えたシール部材を示す側断面図および平面図である。
【符号の説明】
１  シールド機
２  スキンプレート
３  隔壁
４  切断機構
５  排出機構
６  推進機構（推進手段）
７  充填機構
１０  グリッパー
１１  スライドジャッキ（隔壁駆動機構）
２５  エレクタ装置
２６  旋回ベース（旋回機構）
２７  昇降ジャッキ（把持部材移動機構）
２９  グリップジャッキ（把持部材）
３９  バックジャッキ（後退機構）
４６  シール部材
Ａ  管渠
Ｓ  切断片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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