(57)【要約】【課題】鋼製継輪を有するコンクリート埋設管を掘進機のカッターヘッドの回転で、鉄筋、コンクリート及び鋼製継輪を切断破砕し、新設管を推進埋設することを可能とする鋼製継輪を有するコンクリート埋設管改築工法を提供することを目的とする。【解決手段】地下に埋設され連結部に鋼製継輪２を有するコンクリート埋設管１の新設管５への改築工法において、カッターヘッド４を備えた掘進機３でコンクリート埋設管を破砕切削する前に、リング状の鋼製継輪及びコンクリートの一部を切断機６で複数個所切断し、コンクリート埋設管及び軸方向に複数個所切断された鋼製継輪を掘進機のカッターヘッドの回転により切断破砕し、新設管を推進埋設することを特徴とする。【選択図】図１、
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下に埋設され連結部に鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の新設管への改築工法において、
カッターヘッドを備えた掘進機でコンクリート埋設管を破砕切削する前に、リング状の鋼製継輪及びコンクリートの一部を切断機で軸方向に複数個所切断し、コンクリート埋設管及び軸方向に複数個所切断された鋼製継輪を掘進機のカッターヘッドの回転により切断破砕し、新設管を推進埋設することを特徴とする鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法。
【請求項２】
前記切断機は、台車に搭載され、半径方向に放射状に配置された複数の継論切断カッターを備え、前記複数の継輪切断カッターはリンク機構と油圧ジャッキにより半径方向に起伏自在及び軸方向の推力が付加され、前記複数の継輪切断カッターを同時に回転駆動し、リング状の鋼製継輪及びコンクリートの一部を軸方向に複数個所切断することを特徴とする請求項１に記載の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法。
【請求項３】
前記切断機を搭載した台車を牽引ワイヤーで牽引しコンクリート埋設管内を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法。
【請求項４】
前記切断機の複数の継輪切断カッターを回転駆動する際、前記牽引ワイヤーに張力を付与し、継輪切断カッターの駆動の反力受けとすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法。
【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コンクリート埋設管を新しい埋設管に改築するための改築工法に関し、特に連結部に鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−２９１５６５号公報には、コンクリート部分を破砕しつつ鉄筋を露出させ、露出した鉄筋を掘進機のカッターで細断するカッターヘッドを用いてコンクリート及び鉄筋からなる既設埋設管を破砕し、新設管を順次設置する埋設管改築工法が開示されている。
【０００３】
また、特開２００２−３４９７５６号公報には、更新を要する既設埋設管の始端位置に発進坑を、同終端位置に到達坑を掘削し、前記発進坑内に設置した推進装置に既設埋設管の管端外周に接触して推進し、既設埋設管の単位長以上に推進した段階で既設埋設管の内側を把持し既設埋設管を運搬する機構を介し、既設埋設管を単位長毎に破砕せず更新管の内部を通し前記発進坑内に回収すると共に、埋設管を推進装置終端に継足すことにより新旧の埋設管を入れ替える既設埋設管の更新方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９１５６５号公報
【特許文献２】特開２００２−３４９７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００６−２９１５６５号公報に開示された埋設管改築工法においては、鉄筋は切断可能であるが、厚み４〜６ｍｍの鋼製継輪を備えたコンクリート埋設管の改築では、鋼製継輪を切断することができないという問題を有する。その理由は、掘進機のカッターヘッドの切削方式は、施工軸に対して直角方向面上の円周運動によるものであり、鋼製継輪を切削する場合、継輪が同一面上で共廻りするため鋼製継輪は圧縮されるだけで切断することができず、鋼製継輪はリング状に変形して残存するためである。そのため、鋼製継輪を除去するため作業員がコンクリート埋設管内に入り鋼製継輪除去作業をしなければならず、作業効率が悪くなるという問題を有する。
【０００６】
また、特開２００２−３４９７５６号公報に開示された埋設管改築工法においては、既設コンクリート管を単位長毎に破砕せず更新管の内部を通し前記発進坑内に回収するため、既設コンクリート管を切断する単位長さは発進立坑の直径により左右されるため、効率良く既設コンクリート管の回収が実施できないという問題を有する。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、鋼製継輪を有するコンクリート埋設管を掘進機のカッターヘッドの回転で、鉄筋、コンクリート及び鋼製継輪を切断破砕し、新設管を推進埋設することを可能とする鋼製継輪を有するコンクリート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】
本発明の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法は、前記課題を解決するために、地下に埋設され連結部に鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の新設管への改築工法
において、カッターヘッドを備えた掘進機でコンクリート埋設管を破砕切削する前に、リング状の鋼製継輪及びコンクリートの一部を切断機で複数個所切断し、コンクリート埋設管及び軸方向に複数個所切断された鋼製継輪を掘進機のカッターヘッドの回転により切断破砕し、新設管を推進埋設することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法は、前記切断機は、台車に搭載され、半径方向に放射状に配置された複数の継論切断カッターを備え、前記複数の継輪切断カッターはリンク機構と油圧ジャッキにより半径方向に起伏自在及び軸方向の推力が付加され、前記複数の継輪切断カッターを同時に回転駆動し、リング状の鋼製継輪及びコンクリートの一部を軸方向に複数個所切断することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法は、前記切断機を搭載した台車を牽引ワイヤーで牽引しコンクリート埋設管内を移動させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築工法は、前記切断機の複数の継輪切断カッターを回転駆動する際、前記牽引ワイヤーに張力を付与して、継輪切断カッターの駆動の反力受けとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
地下に埋設され連結部に鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の新設管への改築工法において、カッターヘッドを備えた掘進機でコンクリート埋設管を破砕切削する前に、リング状の鋼製継輪及びコンクリートの一部を切断機で複数個所切断し、コンクリート埋設管及び軸方向に複数個所切断された鋼製継輪を掘進機のカッターヘッドの回転により切断破砕し、新設管を推進埋設することで、リング状の鋼製継輪が軸方向に複数個所切断されていることで掘進機のカッターヘッドで切断破砕できるので改築工事を効率良く実施することが可能となる。
切断機は、台車に搭載され、半径方向に放射状に配置された複数の継論切断カッターを備え、前記複数の継輪切断カッターはリンク機構と油圧ジャッキにより半径方向に起伏自在及び軸方向の推力を付加され、前記複数の継輪切断カッターを同時に回転駆動し、リング状の鋼製継輪及びコンクリートの一部を軸方向に複数個所切断することで、同時にリング状の鋼製継輪を軸方向に複数個所で切断でき作業効率を上げることが可能となる。
切断機を搭載した台車を牽引ワイヤーで牽引しコンクリート埋設管内を移動させることで、切断機のコンクリート埋設管内の移動を容易にすることが可能となる。
切断機の複数の継輪切断カッターを回転駆動する際、前記牽引ワイヤーに張力を付与して、継輪切断カッターの駆動の反力受けとすることで、簡単な構成で継輪カッターの駆動の反力受けとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】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】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図である。
【図６】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】
【００１４】
本発明の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管改築工法を図により説明する。図１は、本発明の鋼製継輪を有するコンクリート埋設管改築工法の実施形態を示す概略図である。
【００１５】
コンクリート埋設管１は鉄筋コンクリート製でその連結部に厚さ４〜６ｍｍのリング状
の鋼製継輪２が設置されている。改築すべきコンクリート埋設管１の始端位置と到達位置に発進立坑と到達立坑を掘削する。
【００１６】
発進立坑に掘進機３を設置する。掘進機３は、掘進機本体の前面に駆動モータで回転駆動するカッターヘッド４が設置され、カッターヘッド４複数のローラビットが回転自在に配置される。発進立坑には、掘進機３のコンクリート埋設管破砕除去工程の進展に伴い新設管５を敷設するための元押ジャッキが設置される。
【００１７】
コンクリート埋設管１を掘進機３のカッターヘッド４の回転駆動により切断破砕する際、コンクリートと鉄筋は切断破砕できる。しかし、掘進機３のカッターヘッド４の切削方式が施工軸に対して直角方向面上の円周運動によるものであるため、リング状の鋼製継輪２を切削する場合、鋼製継輪２が同一面上で共廻りするため圧縮されるだけで切断することができない。
【００１８】
そのため、掘進機３によるコンクリート埋設管破砕除去工程の前に、コンクリート埋設管１の連結部に配置された鋼製継輪２を、複数の継輪切断カッター７を備えた切断機６で軸方向に複数個所切断する。図１中符号２ａで示される軸方向に複数個所切断された鋼製継輪を示す。
【００１９】
図２ないし図４で、鋼製継輪２の切断状況を説明する。コンクリート埋設管１の連結部の外周には４〜６ｍｍのリング状の鋼製継輪２が設置されている。鋼製継輪２とコンクリートの一部を切断機６の継輪切断カッター７で軸方向に複数個所切断する。鋼製継輪２及びコンクリートの一部の軸方向の切断数は、掘進機３のカッターヘッド４により切断破砕しやすいように４〜８個所で、リング状の鋼製継輪２は４〜８個に分断される。
【００２０】
図４に示されるように、切断機６の継輪切断カッター７による切断範囲は、鋼製継輪２とそれに対応するコンクリート埋設管の連結部の一部である。そのため、切断部分がコンクリート埋設管１内に落下することもなく、切断部からの地山からの地下水の浸入も極少量であるため作業環境を悪化させることはない。
【００２１】
コンクリート埋設管１の連結部に配置された鋼製継輪２が切断機６により複数個に分断された後、掘進機３のカッターヘッド４の回転をさせると、鋼製継輪２が複数個に分断されリング状に繋がっていないので切断破砕することができる。切断機６による鋼製継輪２及びコンクリートの一部の切断作業が終了すると、切断機６を次の切断場所に移動する。
【００２２】
複数個に分断された鋼製継輪２ａを含むコンクリート埋設管１を掘進機３により破砕除去し、順次新設管５を元押しジャッキにより推進埋設していく。
【００２３】
図５、図６により切断機６の一実施形態を説明する。
【００２４】
切断機６は、牽引ワイヤー（図示せず）でコンクリート埋設管１内を移動する台車８に所定距離移動可能に搭載される。切断機６には、原動機９が配置され、原動機９からの出力が原動機出力軸１４を介して複数の動力伝達歯車９ａに伝達される。複数の動力伝達歯車９ａの出力が、半径方向に放射状に配置されたカッター支持アーム１０に支持された駆動軸９ｂの一端にユニバーサルジョイントを介して伝達される。カッター支持アーム１０の他端に継輪切断カッター７が回転自在に軸支される。継輪切断カッター７に支持された駆動軸９ｂの出力により継輪切断カッター７が回転駆動される。
【００２５】
カッター支持アーム１０は、台車８に一端を固定されたカッター支持アーム起伏用油圧ジャッキ１１とリンク部材１２を介してピン連結される。カッター支持アーム起伏用油圧
ジャッキ１１の伸縮によりカッター支持アームに軸支された継輪切断カッター７は、半径方向に移動可能となる。また、台車８には、切断機６に軸方向の推力を付加する推力付加用油圧ジャッキ１３が配置される。
【００２６】
切断機６による鋼製継輪２及びコンクリートの一部の切断作業について説明する。鋼製継輪２の切断場所まで台車８を牽引ワイヤーで牽引しコンクリート埋設管１内を移動する。移動の際は、カッター支持アーム１０を畳んだ状態とする。鋼製継輪２の切断作業場所で切断機６の位置合わせをする。
【００２７】
原動機９を駆動し、原動機９からの出力が原動機出力軸１４を介して複数の動力伝達歯車９ａに伝達され、駆動軸９ｂを駆動させ継輪切断カッター７を回転駆動する。継輪切断カッター７を回転駆動状態とし、カッター支持アーム起伏用油圧ジャッキ１１を作動し、継輪切断カッター７を半径方向に移動させ、継輪切断カッター７を切断部に押圧しながら切断する。継輪切断カッター７の上部が鋼製継輪２を切断する位置に達すると、台車８に配置した推力付加用油圧ジャッキ１３を作動し、回転駆動している継輪切断カッター７を軸方向に移動しながら切断作業を継続する。
【００２８】
継輪切断カッター７による鋼製継輪２とコンクリートの一部の切断が終了すると、継輪切断カッター７を回転駆動した状態で、カッター支持アーム起伏用油圧ジャッキ１１を作動し、継輪切断カッター７を半径方向に後退させ、さらに推力付加用油圧ジャッキ１３を作動させ、切断機６を台車８上で後退させ元の位置にする。
【００２９】
複数の継輪切断カッター７による鋼製継輪２とコンクリートの一部の切断作業の際、台車には、軸方向の推力と反対方向の反力が付加される。この反力に対しては、台車８が十分な重量があれば対応することが可能である。必要に応じて、台車８を牽引する牽引ワイヤーに張力を付加して反力受けとしても良い。
【００３０】
図５、図６の実施形態では８個の継輪切断カッター７を配置し、同時に駆動し、鋼製継輪２及びコンクリートの一部を８個所切断可能とする。切断作業が終了すると次の切断場所まで牽引ワイヤーにより移動する。
【００３１】
以上のように本発明の鋼製継輪２を有するコンクリート埋設管の改築工法によれば、掘進機のカッターヘッドによるコンクリート埋設管の破砕除去作業の前に、切断機でリング状の鋼製継輪２及びコンクリートの一部を軸方向に複数個所切断するだけで、従来、掘進機のカッターヘッドでは切断できなかった鋼製継輪を切断除去することが可能となり、鋼製継輪を有するコンクリート埋設管の改築作業を効率良く実施することが可能となる。
【符号の説明】
【００３２】
１：コンクリート埋設管、２：鋼製継輪、３：掘進機、４：カッターヘッド、５：新設管、６：切断機、７：継輪切断カッター、８：台車、９：原動機、９ａ：動力伝達軸歯車、９ｂ：駆動軸、１０：カッター支持アーム、１１：カッター支持アーム起伏用油圧ジャッキ、１２：リンク部材、１３：推力付加用油圧ジャッキ、１４：原動機出力軸
【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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