(57)【要約】【課題】合成樹脂製の既設管を破砕片が掘削刃のカッターへ食い込むことなく円滑に切削撤去して新管を布設できる地中管の更新方法を提供する。【解決手段】地中に残置された断面略楕円状で合成樹脂製の不要な既設管へ向けてその最大外径と同じ又はそれ以上の掘削径を有する推進式の掘削機を配置し、同掘削機の後端に断面円形状の新管を連結し、同新管の後端を押圧して掘削機で既設管を切削しながらその切削片を排出して新管を地中へ挿入し、同新管の後端に別の新管を次々と連結して全既設管が新管に更新されるまで掘進する地中管の更新方法であって、前記掘削機の先端の掘削刃１ｄが、先端にいくほど中心側へ寄り後方にいくほど半径方向へ広がる形状のカッター１ｅ，１ｆを掘削機の先端に複数個放射状に設けた。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に残置された断面略楕円状で合成樹脂製の不要な既設管へ向けてその最大外径と同じ又はそれ以上の掘削径を有する推進式の掘削機を配置し、同掘削機の後端に断面円形状の新管を連結し、同新管の後端を押圧して掘削機で既設管を切削しながらその切削片を排出して新管を地中へ挿入し、同新管の後端に別の新管を次々と連結して全既設管が新管に更新されるまで掘進する地中管の更新方法であって、前記掘削機の先端の掘削刃が、先端にいくほど中心側へ寄り後方にいくほど半径方向へ広がる形状のカッターを掘削機の先端に複数個放射状に設けたもので、既設管を短径の部分から切削するように破砕して切削片の食い込みを無くして円滑に掘進できるようにしたことを特徴とする地中管の更新方法。
【請求項２】
掘削刃のカッターが途中を鈍角に折曲した略くの字状のものである請求項１記載の地中管の更新方法。
【請求項３】
地中に残置された断面略楕円状で合成樹脂製の不要な既設管へ向けてその最大外径と同じ又はそれ以上の掘削径を有する推進式の掘削機を配置し、同掘削機の後端に断面円形状の新管を連結し、同新管の後端を押圧して掘削機で既設管を切削しながらその切削片を排出して新管を地中へ挿入し、同新管の後端に別の新管を次々と連結して全既設管が新管に更新されるまで掘進する地中管の更新方法であって、前記掘削機の回転する掘削刃前方に既設管の断面形状と略同形状で且つ既設管内へ挿通可能な大きさのガイド体を回転自在に取り付け、同ガイド体を既設管内へ挿通して既設管の位置を正確になぞりながら掘進できるようにしたことを特徴とする地中管の更新方法。
【請求項４】
掘削刃が、カッターの刃先の形状が断面略凸状と断面略凹状の異なる２種のカッターを交互に且つ環状に配置した構造のもので、既設管の切削と地盤の掘削を２種のカッターで効率的に行えるようにした請求項１〜３いずれか記載の地中管の更新方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地中管の更新方法に関し、詳しくは分流式下水道や排水設備といった流量の少ない配管や、最小流速の確保が困難な低勾配地で多用されていた断面略楕円（卵形）の硬質塩化ビニル管を非開削法で切削撤去し、同時に円形の新管を布設する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、独特の卵形断面により、分流式下水道や排水設備といった流量の少ない配管や最小流速を確保するのが難しい低勾配地でも水深や流量がアップし、安定した掃流性を発揮する硬質塩化ビニル管が一時期各地で多数布設された。しかし、長い年月の間に独特の卵形が災いし、倒れが発生するとともに流れに支障が起き、施工が難しかった取付管部より漏水が数多く見られることから管の更新が必要になってきている。
【０００３】
そこで、地中管の更新技術として、地中に残置された不要な既設管へ向けてその外径と同じ又はそれ以上の掘削径を有する推進式の掘削機を配置し、同掘削機の後端に新管を連結し、同新管を押圧して掘削機で既設管を切削しながらその切削片を排出して新管を地中へ挿入し、同新管の後端に別の新管を次々と連結して全地中管が新管に更新されるまで掘進する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、従来の方法で用いられる掘削機はその先端が平面状であることが一般的であり、前記卵形の硬質塩化ビニル管の切削時にその切削片が掘削刃に食い込み易く、駆動部に過負荷が作用して掘削機が損傷する恐れがあった。また、切削片は通常掘削機内に取り込んで掘進管を通じて発進立坑へ排出するから、小径の地中管の更新には応用が難しいものであった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２８６６８２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、断面略楕円状で合成樹脂製の既設管を切削片が掘削刃のカッターへ食い込むことなく円滑に切削撤去して新管を布設できる地中管の更新方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  地中に残置された断面略楕円状で合成樹脂製の不要な既設管へ向けてその最大外径と同じ又はそれ以上の掘削径を有する推進式の掘削機を配置し、同掘削機の後端に断面円形状の新管を連結し、同新管の後端を押圧して掘削機で既設管を切削しながらその切削片を排出して新管を地中へ挿入し、同新管の後端に別の新管を次々と連結して全既設管が新管に更新されるまで掘進する地中管の更新方法であって、前記掘削機の先端の掘削刃が、先端にいくほど中心側へ寄り後方にいくほど半径方向へ広がる形状のカッターを掘削機の先端に複数個放射状に設けたもので、既設管を短径の部分から切削するように破砕して切削片の食い込みを無くして円滑に掘進できるようにしたことを特徴とする地中管の更新方法
２）  掘削刃のカッターが途中を鈍角に折曲した略くの字状のものである前記１）記載の地中管の更新方法
３）  地中に残置された断面略楕円状で合成樹脂製の不要な既設管へ向けてその最大外径と同じ又はそれ以上の掘削径を有する推進式の掘削機を配置し、同掘削機の後端に断面円形状の新管を連結し、同新管の後端を押圧して掘削機で既設管を切削しながらその切削片を排出して新管を地中へ挿入し、同新管の後端に別の新管を次々と連結して全既設管が新管に更新されるまで掘進する地中管の更新方法であって、前記掘削機の回転する掘削刃前方に既設管の断面形状と略同形状で且つ既設管内へ挿通可能な大きさのガイド体を回転自在に取り付け、同ガイド体を既設管内へ挿通して既設管の位置を正確になぞりながら掘進できるようにしたことを特徴とする地中管の更新方法
４）  掘削刃が、カッターの刃先の形状が断面略凸状と断面略凹状の異なる２種のカッターを交互に且つ環状に配置した構造のもので、既設管の切削と地盤の掘削を２種のカッターで効率的に行えるようにした前記１）〜３）いずれか記載の地中管の更新方法
にある。
【０００８】
【作用】
本発明によれば、掘削刃として先端にいくほど中心側へ寄り後方にいくほど半径方向へ広がる形状のカッターを複数個放射状に設けた構造としたから、既設管を短径の部分から切削するように破砕し、カッターへの切削片の食い込みを無くして既設管の占用位置を確実に布設しながら円滑に掘進される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、断面略楕円状の既設管と地山を同時に掘削する為、刃先の断面が２種類のカッターを交互に配置して対応する。通常切削した物は推進方向と反対側に取り込まれるが、先端が先細りの形状で短径側より切削するようにしたことで左右どちらの回転でも切削物・掘削土砂が掘削機の前方へ流れる。
【００１０】
掘削機は完全密閉式で減速電動機へ直接カッターを取り付ける。掘削機の後方には２〜３本の接続管を連結して最後尾の接続管にＰＣ鋼棒を接続し、発進立坑側の押輪に順次接続固定することで、掘削機のローリングを止めるとともに軸方向のたわみを抑えることができる。また、何かトラブルがあった場合、掘削機と推進管を発進立坑側へ引き戻すことができる。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１１】
【実施例】
実施例１（図１〜６参照）：図１は実施例１の掘削機の縦断面図、図２は実施例１の既設管の更新を示す説明図、図３は実施例１の掘削刃の説明図、図４は実施例１のカッターの刃先の断面図、図５は実施例１の掘削刃と既設管の位置関係を示す説明図、図６は図５のＡ−Ａ断面からみた既設管の切削を示す説明図である。
【００１２】
図中、１は掘削機、１ａはスキンプレート、１ｂはモータ、１ｃは減速機、１ｄは掘削刃、１ｅ，１ｆはカッター、２は接続管、３はセラミック管、４は押輪、５は元押ジャッキ、６はＰＣ鋼棒、６ａはＰＣ鋼棒継手、７は発進架台、８は発進立坑、９は既設管、Ｇは地盤、Ｓは切削片である。
【００１３】
実施例１の掘削刃１ｄは、図３，４に示すように全体が略くの字状に鈍角に折曲した形状で且つ刃先の形状が断面略凸状と断面略凹状のカッター１ｅ，１ｆを前方にいくほど中心側へ寄り後方にいくほど半径方向へ広がるように交互に偶数本放射状に配置した構造としている。
【００１４】
実施例１では、図２に示すように更新すべき不要な既設管９が埋設されている地盤Ｇを既設管９に達する深さに開削して所定径の発進立坑８を構築後、同発進立坑８の底部に発進架台７を配置して油圧制御によるシリンダの駆動で押進させる常用の元押ジャッキ５を既設管９の後端へ向けて設置する。
【００１５】
この元押ジャッキ５の前方に既設管９へ向けて同既設管９の外径よりやや大きい径の掘削機１を配置するとともにその後端に接続管２を数管介して新管であるセラミック管３を連結し、掘削機１を作動させて元押ジャッキ５でセラミック管３を地盤Ｇ内へ押し込みながら掘削機１で既設管９を切削させる。
【００１６】
掘削刃１ｄは地盤Ｇの掘削と既設管９の切削を同時に行い、掘削機１は掘削土砂を含む既設管９の破砕片Ｓを前方へ押しやりながら掘進し、切削撤去された既設管跡にセラミック管３が新たに埋入される。さらに埋入されたセラミック管３の後端に別のセラミック管３を次々と連結して既設管９が全て切削撤去されるまで掘進し、全既設管９をセラミック管３に置換する。
【００１７】
実施例１ではこのように構成したから、掘削刃１ｄとして先端にいくほど中心側へ寄り後方にいくほど半径方向に広がるカッター１ｅ，１ｆを放射状に設けた構造としたことで、既設管９を短径の部分から切削するように破砕し、カッター１ｅ，１ｆへの切削片Ｓの食い込みを無くして既設管９の占用位置を確実に布設しながら円滑に掘進できた。
【００１８】
また、掘削機１の後方に２〜３本の接続管２を設け、最後尾の接続管２にＰＣ鋼棒６を接続したから、発進立坑８の押輪４に順次接続固定することにより掘削機１のローリングを止めるとともに軸方向のたわみを抑えることができた。また、何かトラブルがあった場合、掘削機１とセラミック管３を発進立坑８側へ容易に引き戻すことができた。
【００１９】
図７に示すのは実施例１の掘削刃の他の例である。この掘削刃１ｄは全体的に先細りの形状をしているが、カッター１ｅ，１ｆとして直線状の短いものを使用している。この掘削刃１ｄでは既設管９の短径側が比較的広く且つ容易に切削可能な材質のものに適用できるものである。その他、符号、構成は実施例１と同じである。
【００２０】
実施例２（図８参照）：図８に示す実施例２は、掘削刃の前方にガイド体を回転自在に設け、同ガイド体を既設管内へ挿通して既設管の位置をなぞりながら掘進できるようにした例である。図８は実施例２の掘削刃の説明図である。図中、１ｇは回転軸、１ｈはベアリング、１ｉはガイド体、１ｊは排出孔、１ｋはバランスウェイトである。
【００２１】
実施例２では、図８に示すように掘削機１の回転する掘削刃１ｄ前方に既設管９の断面形状と略同形状で且つ既設管９内へ挿通可能な大きさのガイド体１ｉを回転自在に取り付けている。このガイド体１ｉを既設管９内へ挿通して既設管９の位置をなぞりながら掘進し、掘削土砂を含む切削片Ｓを排出孔１ｊを通じて前方へ排出する。
【００２２】
従って、掘進距離が長い場合や不均一な土圧が作用して既設管９に沿って掘進できなくなるような場合でも掘削位置・方向がずれることなく正確に掘進して地中管を更新できる。その他、符号、構成は実施例１と同じである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば断面略楕円形状で合成樹脂製の既設管を切削片が掘削刃のカッターへ食い込むことなく円滑に撤去して新管を布設し得る地中管の更新方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の掘削機の縦断面図である。
【図２】実施例１の既設管の更新を示す説明図である。
【図３】実施例１の掘削刃の説明図である。
【図４】実施例１のカッターの刃先の断面図である。
【図５】実施例１の掘削刃と既設管の位置関係を示す説明図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面からみた既設管の切削を示す説明図である。
【図７】実施例１の他の例の掘削刃の説明図である。
【図８】実施例２の掘削刃の説明図である。
【符号の説明】
１  掘削機
１ａ  スキンプレート
１ｂ  モータ
１ｃ  減速機
１ｄ  掘削刃
１ｅ，１ｆ  カッター
１ｇ  回転軸
１ｈ  ベアリング
１ｉ  ガイド体
１ｊ  排出孔
１ｋ  バランスウェイト
２  接続管
３  セラミック管
４  押輪
５  元押ジャッキ
６  ＰＣ鋼棒
６ａ  ＰＣ鋼棒継手
７  発進架台
８  発進立坑
９  既設管
Ｇ  地盤
Ｓ  切削片
【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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【図８】
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