(57)【要約】【課題】鉄筋や鋼製継輪を破砕する特殊なカッターヘッドを用いること無く、改築作業を安全に実施することが可能な非破砕型埋設管改築工法を提供することを目的とする。【解決手段】埋設管の始端位置に発進立坑を掘削し、終端位置に到達立坑を掘削する工程と、到達立坑に設置した牽引装置により牽引され埋設管内周を押圧する反力胴用グリッパーを備えた反力胴と、反力胴に回転自在に連結され縁切り対象の埋設管内周を押圧する回転胴用グリッパーを備え回転手段で回転する回転胴により発進立坑側から到達立坑に向かって順に埋設管と周囲地盤との縁切りを実施する工程と、周囲地盤との縁切りが実施され引き抜き抵抗が低減した埋設管を到達立坑に配置した引き抜き装置による引き抜き力と発進立坑に設置した掘進機による押し出し力により回収する工程と、埋設管の引き抜き工程と同時に新設管を敷設する工程と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2018053500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設管の始端位置に発進立坑を掘削し、終端位置に到達立坑を掘削する工程と、
到達立坑に設置した大型の回転引き抜き装置から伸びる回転引き抜きロッドに縁切り対象の埋設管内周を押圧する縁切り用グリッパーを配置し、回転引き抜き装置の回転を回転引き抜きロッド、縁切り用グリッパーを介して縁切り対象の埋設管を回転させ発進立坑側から到達立坑に向かって順に埋設管と周囲地盤との縁切りを実施する工程と、
周囲地盤との縁切りが実施され引き抜き抵抗が低減した埋設管を到達立坑に配置した回転引き抜き装置による引き抜き力と発進立坑に設置した掘進機による押し出し力により回収する工程と、
埋設管の引き抜き工程と同時に新設管を敷設する工程と、
を備えることを特徴とする非破砕型埋設管改築工法。
【請求項２】
回転胴を回転する回転手段を、反力胴に設置されモータで駆動する回転装置とすることを特徴とする請求項１に記載の非破砕型埋設管改築工法。
【請求項３】
回転胴を回転する回転手段を、反力胴と回転胴間に配置された液圧ジャッキとすることを特徴とする請求項１に記載の非破砕型埋設管改築工法。
【請求項４】
反力胴に２つ以上の単位埋設管の内周を押圧する反力胴用グリッパーを配置し、回転反力抗力を増強することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の非破砕型埋設管改築工法
【請求項５】
埋設管の回収工程で発進立坑側の埋設管に土砂流入防止板を設置し、前記土砂流入防止板を介して埋設管に掘進機による押し出し力を付与することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の非破砕型埋設管改築工法。
【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埋設管を新設管に改築するための非破壊型埋設管改築工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設されて各種用途に供される埋設管は、経年により老朽化が進み、適時に新たな新設管と交換することが必要となる。また埋設管のサイズアップの要求から埋設管を撤去し、新たなサイズの新設管と置換することを要する場合がある。
【０００３】
従来は埋設管の埋設個所の地盤を開削して埋設管を掘り出し、新たな管を吊り込んで埋設する開削工法や、掘削ヘッドを備えた掘進機により埋設管を破砕し、新設管を敷設する非開削の推進埋設工法が提案されている。
【０００４】
また、特開２００３−１７６６８９号公報には、埋設管の始端位置と終端位置に発進立坑と到達立坑を掘削し、発進立坑内に設置した駆動推進装置により既設埋設管の外周に沿って掘進機及び新設管を推進し、掘進機内の既設埋設管を単位長毎に破砕せず掘進機及び新設管の内部を通し、発進立坑内に移動させ、発進立坑外へ回収する非破壊型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２００３−１７６６８９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、従来の開削工法による埋設管改築工法は、既設埋設管の全長にわたって開削することを要するため、路面の交通障害を起こすと共に騒音や振動が激しく、周辺環境に悪影響を及ぼすという問題がある。非開削の推進埋設工法は、既設埋設管がヒューム管であると、鉄筋や管接続のための鋼製継輪が内在するので、これを破断するために特殊なカッタを別に用意する必要があるうえ、切断した鉄筋や鋼製継輪が詰まりやすく、回収不能になるなどの問題がある。
【０００７】
また、特許文献１で開示された埋設管改築工法は、ウィンチで移動自在とされた保持装置で隣り合う埋設管に跨って保持固定する必要がありその操作が複雑であることと、掘進機の内壁と埋設管の外周との環状空間の切羽が崩壊をおこし切羽が正常に保てなくなり水や土砂等が既設埋設管内に浸入して既設埋設管の鋼製継輪の取り外し作業が困難になるという問題を有する。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、鉄筋や鋼製継輪を破砕する特殊なカッターヘッドを用いること無く、改築作業を安全に実施することが可能な非破砕型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】
【０００９】
本発明の非破壊型埋設管改築工法は、前記課題を解決するために、埋設管の始端位置に発進立坑を掘削し、終端位置に到達立坑を掘削する工程と、到達立坑に設置した牽引装置により牽引され埋設管内周を押圧する反力胴用グリッパーを備えた反力胴と、反力胴に回転自在に連結され縁切り対象の埋設管内周を押圧する回転胴用グリッパーを備え回転手段で回転する回転胴により発進立坑側から到達立坑に向かって順に埋設管と周囲地盤との縁切りを実施する工程と、周囲地盤との縁切りが実施され引き抜き抵抗が低減した埋設管を到達立坑に配置した引き抜き装置による引き抜き力と発進立坑に設置した掘進機による押し出し力により回収する工程と、埋設管の引き抜き工程と同時に新設管を敷設する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の非破壊型埋設管改築工法は、回転胴を回転する回転手段を、反力胴に設置されモータで駆動する回転装置とすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の非破壊型埋設管改築工法は、回転胴を回転する回転手段を、反力胴と回転胴間に配置された液圧ジャッキとすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の非破壊型埋設管改築工法は、反力胴に２つ以上の単位埋設管の内周を押圧する反力胴用グリッパーを配置し、回転反力抗力を増強することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の非破壊型埋設管改築工法は、埋設管の回収工程で発進立坑側の埋設管に土砂流入防止板を設置し、前記土砂流入防止板を介して埋設管に掘進機による押し出し力を付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
埋設管の始端位置に発進立坑を掘削し、終端位置に到達立坑を掘削する工程と、到達立坑に設置した牽引装置により牽引され埋設管内周を押圧する反力胴用グリッパーを備えた反力胴と、反力胴に回転自在に連結され縁切り対象の埋設管内周を押圧する回転胴用グリッパーを備え回転手段で回転する回転胴により発進立坑側から到達立坑に向かって順に埋設管と周囲地盤との縁切りを実施する工程と、周囲地盤との縁切りが実施され引き抜き抵抗が低減した埋設管を到達立坑に配置した引き抜き装置による引き抜き力と発進立坑に設置した掘進機による押し出し力により回収する工程と、埋設管の引き抜き工程と同時に新設管を敷設する工程と、を備えることで、埋設管の縁切りを実施する回転手段が縁切り対象の埋設管の近傍に配置されるので規模の小さい回転手段を使用することが可能となり、縁切り作業により引く抜き抵抗が低減した埋設管を掘進機の押し出し力が加わり小さい引く抜き力で引き抜き回収することが可能となる。
回転胴を回転する回転手段を、反力胴に設置されモータで駆動する回転装置とすることで、縁切り対象の埋設管の近傍に回転手段を配置できるので規模の小さい回転手段を使用することが可能となる。
回転胴を回転する回転手段を、反力胴と回転胴間に配置された液圧ジャッキとすることで、縁切り対象の埋設管の近傍に回転手段を配置できるので規模の小さい回転手段を使用することが可能となり、油圧ジャッキの伸縮により縁切り対象の埋設管を正逆回転させ縁切り作業の効率を向上することが可能となる。
反力胴に２つ以上の単位埋設管の内周を押圧する反力胴グリッパーを配置し、回転反力抗力を増強することで、反力胴用グリッパーを複数の単位埋設管に分散配置するので単位埋設管への押圧負荷を低減することが可能となる。
埋設管の回収工程で発進立坑側の埋設管に土砂流入防止板を設置し、前記土砂流入防止板に掘進機により押し出し力を付与することで、埋設管回収時の埋設管内への土砂の流入を防止することができ、掘進機の押し出し力を効率良く埋設管に伝達することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】
【００１６】
本発明の非破砕型埋設管改築工法を図により説明する。図１、図２は、本発明の非破壊型埋設管改築工法の埋設管と周囲地盤との付着力を低減する（以下、「縁切り」という。）工程を示す図である。
【００１７】
地下に埋設された埋設管１を改築するために、埋設管１の管列の始端位置に発進立坑２を掘削する。改築する埋設管１の管列の終端位置に到達立坑３を掘削する。地下に埋設された埋設管１は、単位埋設管１が鋼製継輪４で連結されている。
【００１８】
地下に埋設された埋設管１は老朽化しており管強度が減少しており、埋設管１を引く抜き回収する際、小さな力で引き抜く必要がある。
【００１９】
本発明の非破砕型埋設管改築工法では、埋設管１を引く抜き回収する前に、埋設管１と周囲地盤との縁切り工程を実施し、埋設管１の引き抜き抵抗を低減する作業を実施する。
【００２０】
埋設管１の周囲地盤との縁切りを実施するために、埋設管１内に反力胴５と、反力胴５に回転軸受１０を介して回転胴６を配置する。反力胴５と回転胴６には車輪７が設置され、到達立坑３に配置した牽引装置８のワイヤ９で牽引移動する。
【００２１】
反力胴５には、油圧で伸縮し埋設管１の内壁を押圧して反力胴５を埋設管１に固定するための反力胴用グリッパー５ａが設置される。反力胴用グリッパー５ａは、回転反力を増強するために、２つ以上の単位埋設管１の内壁を押圧するように配置される。
【００２２】
回転胴６には、油圧で伸縮し埋設管１の内壁を押圧して回転胴６の回転を縁切り対象の埋設管１に伝達するための回転胴用グリッパー６ａが設置される。図１、図２に示される実施形態では、回転胴６に回転力を付与する回転手段は、反力胴５内に配置されたモータ駆動の回転装置１１から回転が減速機を介して出力される出力軸１２が回転胴６と連結される。
【００２３】
図３、図４は、回転胴６に回転力を付与する回転手段の他の実施形態を示す図である。反力胴５と回転胴６と一体化された回転軸６ｂが回転軸受１０を介して連結される。反力胴５に反力胴回転アーム５ｂを複数形成する。回転胴６に回転胴回転アーム６ｃを複数形成する。反力胴回転アーム５ｂに油圧ジャッキ１３の一端がピン連結され、回転胴回転アーム６ｃに油圧ジャッキ１３の他端をピン連結する。油圧ジャッキ１３を伸縮することにより反力胴５と回転胴６が、回転軸６ｂの周り左右に揺動する。反力胴５は、反力胴用グリッパー５ａで強固に２つ以上の単位埋設管１の内壁に固定されているため、反力胴５を反力受けとして、回転胴６が左右に揺動し、回転胴用グリッパー６ａを介してその揺動を対象埋設管１に伝達し、縁切り対象の埋設管１を左右に揺動して周囲地盤との縁切りをし、引き抜き抵抗を低減する。
【００２４】
埋設管１と周辺地盤との縁切り作業中、埋設管１の発進立坑２側の端部には土砂流入防止板１４を設置する。土砂流入防止板１４の後部の発進立坑２内に掘進機１５、新設管１６、元押しジャッキ１７が配置される。
【００２５】
埋設管１と周囲地盤との縁切り作業は、発進立坑２側の埋設管１から到達立坑３に向かって順に単位埋設管１毎に実施する。反力胴５と回転胴６の移動は牽引装置８のワイヤ９により実施する。
【００２６】
図５、図６は、発進立坑２側から到達立坑３側までの埋設管１の周囲地盤との縁切り作業が終了後の埋設管引き抜き工程を示す図である。到達立坑３に引き抜き装置１８を設置する。引き抜き装置１８から伸びる引き抜きロッド１８ａに引き抜き用グリッパー１９が複数配置される。引き抜き用グリッパー１９は、引き抜きロッド１８ａに対して固定状態、解放状態にされ、固定状態時に埋設管１の内壁を押圧し、解放状態時に引き抜きロッド
１８ａに沿って移動可能とされる。
【００２７】
発進立坑２側の埋設管１の端部には土砂流入防止板１４が設置され、埋設管１の引き抜き回収時に埋設管１内への土砂の流入を防止する。土砂流入防止板１４の後部に掘進機１５、新設管１６が配置され、掘進機１５は、元押しジャッキ１７により押圧され、回収工程と同時に新設管１６を敷設する。埋設管１に引き抜き装置１８からの引き抜き力が引き抜きロッド１８ａ、引き抜き用グリッパー１９を介して伝達される。さらに、土砂流入防止板１４の後部の掘進機５からの押し出し力が埋設管１に伝達される。
【００２８】
埋設管１と周辺地盤との縁切り作業が実施されているので、埋設管１の引き抜き抵抗は低減しており、さらに掘進機１５による押し出し力が加わるので、小さな引き抜き力により埋設管１を引く抜き回収することが可能となる。
【００２９】
以上のように、本発明の非破砕型埋設管改築工法によれば、埋設管の縁切りを実施する回転手段が縁切り対象の埋設管の近傍に配置されるので規模の小さい回転手段を使用することが可能となり、縁切り作業により引く抜き抵抗が低減した埋設管を掘進機の押し出し力が加わり小さい引く抜き力で引き抜き回収することが可能となる。
【符号の説明】
【００３０】
１：埋設管、２：発進立坑、３：到達立坑、４：鋼製継輪、５：反力胴、５ａ：反力胴用グリッパー、５ｂ：反力胴回転アーム、６：回転胴、６ａ：回転胴用グリッパー、６ｂ：回転軸、６ｃ：回転胴回転アーム、７：車輪、８：牽引装置、９：ワイヤ、１０：回転軸受、１１：回転装置、１２：出力軸、１３：油圧ジャッキ、１４：土砂流入防止板、１５：掘進機、１６：新設管、１７：元押しジャッキ，１８：引き抜き装置、１８ａ：引き抜きロッド、１９：引き抜き用グリッパー
【図１】
2018053500.tif 000003
【図２】
2018053500.tif 000004
【図３】
2018053500.tif 000005
【図４】
2018053500.tif 000006
【図５】
2018053500.tif 000007
【図６】
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