(57)【要約】【課題】２つのマンホール間の既設管を新管に更新する際、普段の生活に及ぼす影響を極力少なくし、管更新を効率よく迅速に行う方法を提供する。【解決手段】両マンホール１、２に切削部３、拡径部４を有する管更新装置が通過可能の孔を既設管と同心的に形成し、到達側マンホール２に牽引装置１６を設置し、発進側マンホール１から既設管内に上記切削部、拡径部を順次連結して導入し、両マンホール間の既設管を迂回する下水迂回路９を設け、上記牽引装置を作動させ、連結された前記切削部、拡径部を間欠的に漸進させ、結果的に形成される新管設置用孔状空隙に新管を順次連接挿入し、漸進と新管挿入を繰り返して既設管を全て新管に入れ替え、入れ替え終了後、両マンホールと新管との接続部付近の土壌を地盤改良材によって改良する。【選択図】  図２
2005030052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンホールとマンホールとの間の既設管を新管に更新する管更新工法において、
既設管内を軸線方向へ移動させたときに、既設管内周面に軸線方向に複数条の切込みを周方向に間隔を置いて形成する切削部と、
既設管内を軸線方向へ移動させたときに、切込みを形成された既設管を半径方向外方へ押し広げ、切込み部分及びその周辺において分断し、分断片を周囲の土中に押込み、分断既設管内周側に新管設置用孔状空隙を形成する拡径部と、
前記切削部、拡径部がそれぞれマンホールを通して既設管内へ且つ既設管から導入、導出可能な寸法を有しており、且つ相互に連結可能となされている管更新装置を使用し、
次いで、前記管更新装置を発進する側のマンホールに前記切削部を導入すると共に、前記管更新装置が到達する側のマンホールに牽引装置を設置し、前記切削部を牽引部材によって前記牽引装置と連結し、
前記牽引装置を作動させて切削部を既設管内へ引き込み、続いて発進側マンホールに前記拡径部を導入して切削部と連結し、
前記牽引装置を作動させて切削部と拡径部の連結体を既設管内へ引き込み、
発進側及び到達側マンホール間の既設管を迂回する迂回路を設け、この迂回路によって更新すべき既設管を迂回する下水の流下を維持しつつ、牽引装置を作動させ、連結された前記の切削部、拡径部を間欠的に漸進させ、
発進側マンホールから導入される新管を、前記漸進の結果形成されていく前記新管設置用孔状空隙に順次連接させて挿入し、漸進と新管挿入を繰り返して既設管を全て新管に入れ替え、
入れ替えが終了した後、発進側及び到達側の両マンホールと新管との間の間隙止水処理を行い、地下水がマンホール内に浸入することを阻止するようにしたことを特徴とする管更新工法。
【請求項２】
前記迂回路が前記管更新装置の中央部を貫いて伸びる送水ホースを有しており、
この送水ホースの両端が、両マンホールの管入れ替え側下水管口に対向する側の下水管口に設置された堰き止め用止水栓を貫いて、止水栓の貯留側及び放流側に開口しており、
前記送水ホースの中途に設けたポンプにより、一方の止水栓によって堰き止められて上流側に貯留した下水を他方の止水栓の下流側へ放流すること、を特徴とする請求項１に記載の管更新工法。
【請求項３】
前記拡径部に後続してスライド部が設けてあり、
前記スライド部が相互に嵌合する内筒と外筒を有しており、内筒と外筒とが互いに他に対して摺接動可能になされ、これによりスライド部長さを可変にし、
内筒若しくは外筒の一方が前記拡径部に連結され、他方がスライド部に後設された新管推進装置に連結され、
スライド部の長さ可変性によって、その前方にある切削部及び拡径部に対し、その後方にある前記新管推進装置の前進運動を、前記牽引装置の牽引動作とは別途に行うことを可能にし、
前記新管推進装置の前進運動を、前記牽引装置によるものとは別に、発進側マンホールに設置した押動装置によりもたらすこと、を特徴とする請求項１又は２に記載の管更新工法。
【請求項４】
管更新作業に先立って、取付管と既設管の結合部付近の取付管内周面に周方向の切込みを形成し、管更新作業中における既設管の破断並びに破断片の土中への押動運動による波及作用が、切込み形成部より既設管側の取付管部分の破壊を発生させるに留まるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の管更新工法。
【請求項５】
発進側及び到達側の両マンホールと新管との間の接続部の止水処理が、この接続部付近の土壌を地盤改良することによって行なわれることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の管更新工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陶管或いはヒューム管より成る既設下水管を新規の陶管或いはヒューム管に入れ替え、下水管路を更新する方法に係る。
【０００２】
【従来技術】
陶管より成る既設の管路を新規の陶管に入れ替える方法及び装置は、例えば下記特許文献１に示されているものが公知である。
【０００３】
この特許文献１に記載された公知の陶管更新装置は、先端ガイド部、切削部、拡径部及び連結部を有し、これら各部は順次連結され、先端ガイド部に接続された牽引ロッドを介して牽引装置により全体的に既設管路に対して牽引移動せしめられるようになされている。
【０００４】
牽引移動せしめられる際、先端ガイド部は、長年の間に周囲の状況で変形している陶管を矯正し且つ整列させるよう作用し、切削部は陶管内周面に複数の軸線方向の切込みを周方向に間隔を隔てて形成するよう作用し、拡径部は陶管を内部から押し広げ、切込みの箇所で破断させ、破断片を周囲の土中に押込むよう作用し、連結部は次々に後設される新規の陶管を陶管更新装置の移動に伴って推進するよう作用するものである。
【０００５】
連結部は互いに摺動可能に嵌合する２つの筒体を有しており、両筒体は連結部が軸線方向に伸縮運動できるようピストン・シリンダー装置によって結合されている。前方の筒体は上記の拡径部に結合され、後方の筒体は連結部から後方へ延びる新規陶管引込ロッドと結合されている。この引込ロッドはロッド片を連結することによって増結されるようになされており、ロッド片の増結は１つの新規陶管が最後尾に連結配置されるときに行なわれる。最後方のロッド片は押し輪に結合されており、この押し輪は最後尾に配置される新規陶管の後端に当接する。
【０００６】
上記の先端ガイド部は牽引ロッドに結合されており、この牽引ロッドは牽引装置に連結されている。
【０００７】
上記の陶管更新装置を使用する陶管の入れ替え作業は、先ず牽引ロッドを既設陶管路の一方の発進側開口から挿入して他方の到達側開口までもたらし、発進側で先端ガイド部と結合し、到達側で牽引装置と結合する。次いで牽引装置により牽引ロッドを介して、先端ガイド部、切削部、拡径部及び連結部が連なって既設陶管路内へ引き込まれ、到達側開口へ向けて間欠的に漸進せしめられる。
【０００８】
各部の漸進運動に伴って、先端ガイド部は潰されて変形している陶管を本来の形状に矯正し、切削部は陶管内周面に軸線方向の数条の切り溝を形成し、拡径部は切り溝の形成された陶管を内側から半径方向へ押し広げ、主として切り溝の箇所で破断せしめ、破断片を周囲の土中に押込み、破断片の内側に新規陶管（又はヒューム管）設置用の孔空隙をもたらす。
【０００９】
上記の連結部は先行する他の部分と共に移動し、陶管更新装置全体の前進に伴って後方に継ぎ足される新陶管の列を上記の孔空隙内へ引き入れるように作用する。連結部はそれが備えているピストン・シリンダー装置の作用によって、上記牽引装置の牽引作用を助成して陶管更新装置の漸進運動を補助することができると共に、後続する１つ又は複数の新陶管を上記孔空隙内へ引き入れることもできる。
【００１０】
このようにして、破断され、押し広げられた既設陶管路内に新陶管路が敷設され、管更新が達成される。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２７１９６６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記公知の陶管更新装置を使用する管更新は、鉄道用盛土等に、これを横切る形で水捌け若しくは通水用に敷設された陶管からなる管路を新規の陶管又はヒューム管にて更新する場合のような、管路の発進側及び到達側に、或る程度広い作業空間があることを想定している。従って、下水管のように管路の両端にマンホールのような狭い作業空間しか取れないような場合には、上記の陶管更新装置をそのまま適用して管更新を行なうことは困難である。
【００１３】
また、下水管の場合、マンホール部分では陶管若しくはヒューム管の端部はマンホールの強固なコンクリートによって固められているため、上記公知の陶管更新装置を直接的に引き入れるためには極めて大きな牽引力を必要とし、また、強引な引き込みを行なった場合、マンホールの破壊を引き起こす虞があり、破壊した場合には補修のための大幅な作業時間と経費を伴うことになる。
【００１４】
更に、下水管は、市民の生活を支障なく維持していくべき、その特異的な役割を有している関係で、長期に亘り使用できない状況にして置くことはできないので、管更新工事中でも主たる下水の流れは維持しておく必要がある。また、管更新工事中における取付管への汚水流入を長時間に亘って停止させておくことはできない。従って、管更新工事は下水流を維持しつつ、短期間の内に終わらせる必要があり、更新後の状況は永続性のある確実なものでなければならない。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、マンホールとマンホールとの間の管更新を、下水の流れを維持しつつ短期間の内に確実に達成する方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
マンホールとマンホールとの間の既設管を新管に更新する管更新工法において、
既設管内を軸線方向へ移動させたときに、既設管内周面に軸線方向に複数条の切込みを周方向に間隔を置いて形成する切削部と、
既設管内を軸線方向へ移動させたときに、切込みを形成された既設管を半径方向外方へ押し広げ、切込み部分及びその周辺において分断し、分断片を周囲の土中に押込み、分断既設管内周側に新管設置用孔状空隙を形成する拡径部と、
前記切削部、拡径部がそれぞれマンホールを通して既設管内へ且つ既設管から導入、導出可能な寸法を有しており、且つ相互に連結可能となされている管更新装置を使用し、
次いで、前記管更新装置を発進する側のマンホールに前記切削部を導入すると共に、前記管更新装置が到達する側のマンホールに牽引装置を設置し、前記切削部を牽引部材によって前記牽引装置と連結し、
前記牽引装置を作動させて切削部を既設管内へ引き込み、続いて発進側マンホールに前記拡径部を導入して切削部と連結し、
前記牽引装置を作動させて切削部と拡径部の連結体を既設管内へ引き込み、
発進側及び到達側マンホール間の既設管を迂回する迂回路を設け、この迂回路によって更新すべき既設管を迂回する下水の流下を維持しつつ、牽引装置を作動させ、連結された前記の切削部、拡径部を間欠的に漸進させ、
発進側マンホールから導入される新管を、前記漸進の結果形成されていく前記新管設置用孔状空隙に順次連接させて挿入し、漸進と新管挿入を繰り返して既設管を全て新管に入れ替え、
入れ替えが終了した後、発進側及び到達側の両マンホールと新管との間の間隙止水処理を行い、地下水がマンホール内に浸入することを阻止するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、
前記迂回路が前記管更新装置の中央部を貫いて伸びる送水ホースを有しており、
この送水ホースの両端が、両マンホールの管入れ替え側下水管口に対向する側の下水管口に設置された堰き止め用止水栓を貫いて、止水栓の貯留側及び放流側に開口しており、
前記送水ホースの中途に設けたポンプにより、一方の止水栓によって堰き止められて上流側に貯留した下水を他方の止水栓の下流側へ放流すること、を特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、
前記拡径部に後続してスライド部が設けてあり、
前記スライド部が相互に嵌合する内筒と外筒を有しており、内筒と外筒とが互いに他に対して摺接動可能になされ、これによりスライド部長さを可変にし、
内筒若しくは外筒の一方が前記拡径部に連結され、他方がスライド部に後設された新管推進装置に連結され、
スライド部の長さ可変性によって、その前方にある切削部及び拡径部に対し、その後方にある前記新管推進装置の前進運動を、前記牽引装置の牽引動作とは別途に行うことを可能にし、
前記新管推進装置の前進運動を、前記牽引装置によるものとは別に、発進側マンホールに設置した押動装置によりもたらすこと、を特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、
管更新作業に先立って、取付管と既設管の結合部付近の取付管内周面に周方向の切込みを形成し、管更新作業中における既設管の破断並びに破断片の土中への押動運動による波及作用が、切込み形成部より既設管側の取付管部分の破壊を発生させるに留まるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明は、
発進側及び到達側の両マンホールと新管との間の接続部の止水処理が、この接続部付近の土壌を地盤改良することによって行なわれることを特徴とする。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明の管更新工法によれば、発進側マンホール内に導入した切削部、拡径部を円滑且つ迅速に既設管内に引き込むことができ、また、到達側マンホールにおいても同様に、円滑且つ迅速に、これら切削部、拡径部を既設管からマンホール内に取り込み、次いで搬出することができる。
【００２２】
また、既設管を迂回する迂回路を設け、更新すべき既設管を迂回しての下水の流下を維持しつつ管更新が行なわれるので、管更新工事に伴う下水管の利用不可能状態は管更新中の管路に係る一部の取り付け管のみに限られる。
【００２３】
結果として、管更新の作業を、普段の生活に大きな支障を来たすことがないよう、円滑且つ迅速に、比較的短時間のうちに完了することができる。
【００２４】
請求項２に記載の構成により、管更新部を迂回する迂回路の設置を簡単に且つ最短距離で行うことができ、また貯留側、送水ホース、放流側のレベル差が少ないので、比較的小型のポンプにより下水流の流下維持を図ることができる。更に、路面上に配管などが置かれることがないので、交通に影響を与えることがない。
【００２５】
請求項３に記載の構成により、切削部及び拡径部の牽引作業は牽引装置により、新管の推進は主として押動装置により分担して行うことが可能となり、このような牽引及び推進に要する力の分散により、到達側マンホール内で牽引作動を行う牽引装置に対して同マンホールが担うべき反力は相応して低くて良いことになり、結果的にマンホール構造を保護することになると共に、比較的小さな駆動力の牽引装置により既設管の切削と拡径を効率よく短時間で達成できる。マンホール構造の保護については、発進側マンホールとその内部に設置される押動装置との関係においても同様のことが言える。
【００２６】
また、スライド部長さが可変であることにより、切削部及び拡径部の牽引駆動と、新管若しくは新管列の押動推進の作業を時間的に或る程度重複して、即ち同時的に行うことができ、管更新作業の迅速化が更に図られる。更に、入れ替え作業が進行するに従って、牽引力及び、新管推進のための押動力が変化するが、スライド部長さが可変であることにより、これら変化に対応する牽引力及び押動力相互間の力関係の調整が可能である。
【００２７】
請求項４に記載の構成により、管更新作業後において取付管と新管とを結合する作業において、開削などの手間のかかる作業を必要とすることなく、更新管内部から或いは取付管の入り口側から、取付管先端の破損した箇所においてのみ必要な結合処置を施すことで対応できるので、さほど大幅な作業量及び作業時間を費やさずに所期の状態にもたらすことができる。
【００２８】
請求項５に記載の構成により、新管入れ替え後、マンホールと新管との接合部の封水を地盤改良材注入によって迅速に行うことができ、時間のかかる目地部の封止作業を省略することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による管更新工法を実施する際に使用される管更新装置の主要部を示し、図２は、マンホール１とマンホール２との間の既設下水管を新規の管と入れ替えるための本発明による管更新工法の１実施形態における中途の過程、即ち、新管の入れ替えが既に途中まで進行している状態を示している。
【００３０】
図１及び図２に示すように、前記管更新装置は主要な部材として、切削部３、拡径部４、及びスライド部５を有している。
【００３１】
前記切削部３は、既設管内を軸線方向へ移動させたときに、既設管内周面に軸線方向に複数条の切込みを周方向に間隔を置いて形成するものであり、そのために、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う拡大端面図である図３、及びＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大端面図である図４から明らかであるように、４５°の角度範囲で離間した４個の切削刃３ａを有しており、これら切削刃は後方へ向かうに従って既設管に次第に深い切込みが入れられるようテーパー状に形成されている。切削刃の数は、特に４個に限定されるものではなく、切込みを入れるべき既設管の種類によって任意に選定可能であり、また、既設管が鉄筋入りのヒューム管である場合には、切削刃をダイアモンドを用いたもので形成し、鉄筋をも切断できるようにすることができる。
【００３２】
前記拡径部４は、既設管内を軸線方向へ移動させたときに、切込みを形成された既設管を半径方向外方へ押し広げ、切込みの部分で分断し、分断片を周囲の土中に押込み、分断既設管内周側に新管設置用孔状空隙を形成するためのものであり、そのために、図２中のＶ−Ｖ線に沿う拡大端面図である図５、ＶＩ−ＶＩ線に沿う拡大端面図である図６、ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う拡大端面図である図７及びＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う拡大端面図である図８から明らかであるように、４組のローラー対４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有しており、各ローラー対は４個のローラーを４５°の角度位置に配置したものから成っている。即ち、ローラー対４ａはローラー４ａ１、４ａ２、４ａ３及び４ａ４から、ローラー対４ｂはローラー４ｂ１、４ｂ２、４ｂ３及び４ｂ４から、ローラー対４はローラー４ｃ１、４ｃ２、４ｃ３及び４ｃ４から、ローラー対４はローラー４ｄ１、４ｄ２、４ｄ３及び４ｄ４から成っている。各ローラーは拡径部４の長手軸線に対して直交する軸によってそれぞれ軸支され、しかも各ローラーの端部は隣接するローラー同士互いに回転可能に接合している。ローラー対の各ローラーが互いに回転可能に接合し合っていることにより、既設管内を牽引移動せしめられる際に、既設管から受ける力に対して強固な反発力をもたらす。
【００３３】
図５〜図８から明らかなように、各ローラー対の成す外周円は、先頭のローラー対４ａのものが既設管の内周の径よりも僅かに大きな径を有しており、後方へ行くに従いこの径は大きくなり、最後のローラー対４ｄのものは新管の外径よりも僅かに大きくなっている。従って、拡径部４が既設管内を進行するとき、先頭のローラー対４ａは既設管を僅かに押し広げ、前記切削部３によって形成された切断溝から既設管にひび割れを発生させ、後続のローラー対４ｂ、４ｃ、４ｄによってこのひび割れを破断状態に至らせると共に、破断片を周囲の土中に押込み、破断した既設管内に新規の管を挿入するための新管設置用孔状空隙を形成する。
【００３４】
前記スライド部５は、先行する切削部３及び拡径部４と後続する新管との間に配置され、先行する切削部及び拡径部の既設管内での牽引進行と、後続する新管又は新管列の前記新管設置用孔状空隙内での案内推進移動とを別途に行うことを可能にするものである。
【００３５】
そのために、前記スライド部５は、嵌合し合い互いに他に対して摺接動可能になされた内筒５ａと外筒５ｂを有しており、内筒５ａが外筒５ｂ内に最大限押込まれた状態でスライド部の長さ寸法は最短になり、内筒５ａが外筒５ｂ内から最大限引き出された状態でスライド部の長さ寸法は最大になる。これら最小と最大の間の寸法差をもって、スライド部５前方の切削部３及び拡径部４とスライド部後方の新管の前進移動を別々に行うことを可能にする。最大寸法になった時点で内筒５ａと外筒５ｂは相互に係合し合い、その状態においてスライド部５に拡径部４側から引っ張り力が及ぼされた場合には、スライド部５は後続の新管を伴って切削部３及び拡径部４と一緒に前進する。
【００３６】
図示の実施形態では外筒５ｂが前記拡径部４と結合されており、内筒５ａがスライド部５に後設される新管推進装置６と結合されているが、逆の結合状態であってもよい。内筒５ａの後端部は前記新管推進装置６に連結されていると共に、先頭の新管１１ａの先端部が嵌入可能なソケット部５ａ１を有している。
【００３７】
前記切削部３と拡径部４とは自在継ぎ手のように作用する中間ジョイント７を介して互いに連結されており、拡径部４とスライド部５はボルトを用いて直接的に結合されている。しかしながら、これら連結および結合は従来公知の種々の手段により行うことができる。
【００３８】
前記切削部３、拡径部４、スライド部５は中間ジョイント７やその他の部材と共に図２に示すマンホール１内へ搬入することができ且つマンホール１内で既設管と軸線を略合わせた状態に据えることができる寸法になされており、従ってこれら部材は図２に部分的に示されているマンホール２から搬出することができる。
【００３９】
前記切削部３、拡径部４、スライド部５、中間ジョイント７には後述の先端ジョイント８を含めてそれらの中心部に後述の送水ホース９を通過させることのできる案内孔１０が形成されている。
【００４０】
新管推進装置６は、２本の新管引込ロッド６ａを有しており、これら両ロッドはスライド部５の軸線と略同じレベル位置に同軸線を挟んで対称的に配置される。各ロッドはロッド単位体を継ぎ合わせて延長するようになされており、先頭のロッド単位体は前記スライド部５の内筒５ａと結合され、末尾のロッド単位体は新たに導入される新管の後端を支えるための当輪６ｂと結合されるようになされている。２本の新管引込ロッド６ａはロッド単位体の継ぎ合わせ部でキャスター付きの台６ｃによって下から支持されている。
【００４１】
次に、上記の管更新装置を用いて既設管を新管に入れ替える工法の実施形態について詳細に説明する。
【００４２】
最初の段取りとして、マンホール１、２内に削孔装置を搬入し、既設管との接続部において、前記切削部３、拡径部４、スライド部５及び新管が通過できる大きさの導入及び導出孔を既設管と略同心的にマンホールに形成する。これら導入及び導出孔の直径は、拡径部４における最大径部分であるローラー対４ｄの外接円の径に既設管の厚さを加えた寸法よりも１０ｍｍ程度大きな寸法になされる。このような導入及び導出孔を設けることによって管入れ替え作業中におけるマンホールの破損を防止することができる。
【００４３】
更に、図９に示すように、取付管１１の養生のための切込み１１ａを取付管先端部に形成する。これは、後で行なわれる既設管１２の破断および破断片の土中への押込みの際、その破断及び押込みに伴う取付管１１の破壊がその先端部にのみ留まり、後方へ及ばないようにするための作業である。切込み１１ａの形成は、例えば、周囲に切削刃を有する切削輪１３ａを内部に収納可能に備えた走行車１３をマンホール内に搬入し、図示のように取付管１１の箇所まで走行させ、同箇所で切削輪１３ａを取付管先端部の所定の内部位置まで押出し、切削輪１３ａを回転させて切込み１１ａを形成する。この切込み１１ａは、取付管１１内に設置された電動機内蔵パッカー１７に設けた出没可能のドリル１７ｂを用いて行なってもよい。なお、パッカー１７には、グラウト材注入用注入口１７ａ、臨時排水口１７ｃを設けておくことが好ましい。
【００４４】
上記切込み１１ａを形成した後、この切込みから先の部分（即ち、既設管側部分）を予め拡径し、破壊しておくことにより、既設管１２の破壊の際に、取付管先端部以外へ既設管破壊の影響が及ぶことを効果的に防止することができる。
【００４５】
マンホールへの上記の導入及び導出孔の形成、及び取付管１１への切込み１１ａの形成後、上記削孔装置及び走行車は撤去され、続いて、図２に示すように、両マンホール１、２の管入れ替え側下水管口に対向する側の下水管口に堰き止め用止水栓１４、１５が設置される。
【００４６】
次に、前記管更新装置を発進する側のマンホール１に前記切削部３が搬入され、前記導入孔と軸線が合う位置に配置される。一方、前記管更新装置が到達する側のマンホール２に牽引装置１６が搬入、設置され、切削部３の先端部には牽引装置１６から延ばされる牽引部材１６ａが結合される。牽引部材１６ａは、前記新管引込ロッド６ａと同様ロッド単位体を継ぎ合わせて延長するようになされている牽引ロッドにて構成することができる。牽引ロッド６ａと切削部３の先端部との結合は、図２に示すように先端ジョイント１７を介して行ってもよい。この先端ジョイント１７は前記の中間ジョイント７と同様、自在継ぎ手のように作用し、ジョイントの前後に連結された部材間であらゆる方向で相対的角度変位が可能であるようになされている。
【００４７】
切削部３が牽引装置１６と結合された後、牽引装置１６が作動せしめられ、切削部３の略全体が既設管内へ引き込まれる。次いで、中間ジョイント７が発進側マンホール１内へ搬入され、前記導入孔と軸線が合う位置に配置されると共に切削部３の後部に連結される。次いで牽引装置１６を作動せしめることにより、中間ジョイント７の略全体が既設管内へ引き込まれる。
【００４８】
次に、拡径部４が発進側マンホール１へ搬入され、前記導入孔と軸線が合う位置に配置され、中間ジョイント７の後部に連結される。次いで、牽引装置１６が作動せしめられ、拡径部４もその略全体が既設管内へ引き込まれる。
【００４９】
次いで、発進側マンホール１内に新管推進台１８及び新管押動装置１９が設置される。新管推進台１８の設置は、その上に配置される新管の軸線が前記導入孔の軸線と合うように行われる。
【００５０】
前記新管押動装置１９は押輪１９ａ及び押込シリンダー１９ｂを有しており、押込シリンダー１９ｂは、押輪１９ａを、最後方の待機位置から最前方の押出位置まで、新管１個分の長さに相当するストロークで移動させる。押込シリンダー１９ｂは２個設けてあり、これらは新管推進台１８上に載置される新管の両脇の位置に、新管軸線と同じ高さレベルで、同軸線と平行に配置される。
【００５１】
次いで、上記両止水栓１４、１５間に送水ホース９が敷設される。この送水ホース９は両止水栓１４、１５を貫通して延びており、止水栓１５を上流側とした場合、止水栓１５によって上流側で堰き止められた下水を止水栓１４の下流側へ流下させる。この送水ホース９は、到達側マンホール２内に設置された送水ポンプ２０に取り付けられており、この送水ポンプはその吸引側から送水ホース部分を介して止水栓１５の上流側の貯留水を吸引し、吐出側から他方の送水ホース部分へ下水を送出する。上記送水ポンプの下流側において、送水ホースは既設管内へ入り、先端ジョイント１７、切削部３、中間ジョイント７、拡径部４、スライド部５の中央部に設けられた案内孔を通して延び、発進側マンホール１を経て下流側止水栓１４へ達している。
【００５２】
上記の送水ポンプ２０は、図示のような位置に設ける代わりに、止水栓（パッカー）１４又は１５内に内蔵させてもよいし、新管押動装置１９に隣接配置してもよい。
【００５３】
送水ホース９が敷設された後、新管の一つが発進側マンホール１へ搬入され、新管推進台１８へ載置されるが、この載置に際して、新管押動装置１９の押輪１９ａは最後方の待機位置へ引き下げられており、また、送水ホース９はマンホール１内の所定の箇所で一旦前後を切り離されている。切り離している間はポンプ２０を停止して下水の送水を休止する。新管を推進台１８上に載置した後、切り離し部が再接続されるが、その際送水ホース９が新管内を通過する状態にする。また、新管推進装置６の当輪６ｂは、新管が新管推進台１８へ載置された後、当該新管の後端と押輪１９ａとの間に配置され、新管引込ロッド６のロッド単位体によってスライド部５の内筒５ａと連結される。
【００５４】
次いで、牽引装置１６を作動し、切削部３と拡径部４とスライド部５の連結体を到達側マンホールへ向けて牽引する。切削部３と拡径部４の牽引移動によって、上記のように既設管には縦方向の数条の条溝が入れられと共に、主として条溝の部分から破断され、破断片は土中内へ押込まれる。発進側マンホールから一定の長さの既設管部分に於いては、当初、その内部に切削部３を引き込み、次いで拡径部４を連結して引き込む際に、条溝形成、破断、破断片の土中への押込みが行われている。
【００５５】
牽引が進行するにつれてスライド部の外筒５ｂは拡径部４に帯同して前進するが、外筒５ｂに摺接する内筒５ａは後方に連なる部材によって引き止められ、スライド部に設定されている長さの伸張が終わるまで静止位置に留まっている。スライド部が伸びきった後、外筒５ｂと内筒５ａは一体的に牽引装置１６による牽引移動に服せしめられる。従って、内筒５ａに連結されている新管推進装置６も牽引され、それにより新管推進装置６の後端に設けられた当輪６ｂは新管推進台１８上の新管を、破断され押し退けられた既設管の内周側に形成された新管設置用孔状空隙内へ押込む。その際、新管の先端部は内筒５ａの後端に設けたソケット５ａ１内へ差込まれており、それによって新管の推進方向はソケット部５により正しく制御される。
【００５６】
新管推進を比較的少ない力で円滑に且つ効果的に行い得るようにするために、新管推進の際、スライド部５の後部から遅効性滑材を新管外周面側へ放出するようになされていることが好ましい。
【００５７】
上記のように、牽引装置１６の牽引により新管を前記新管設置用孔状空隙内へ引き込む代わりに、上記のようにスライド部が伸びきった後、牽引装置１６による牽引を休止し、代わりに新管押動装置１９を作動させ、この押動装置の押輪１９ａによって当輪６ｂの後部から新管を押出すようにしてもよい。また、牽引装置１６と新管押動装置１９の両方を作動させるようにしてもよい。推進すべき新管が少ないうちは牽引装置１６による牽引力のみで十分である。
【００５８】
１つの新管の押込み終了後、新管推進台１８上には次の新管が載置される。その際、１番目の新管の際と同様に、送水ホース９を推進台上の新管の内部を通過させる作業を行い、また押輪１９ａと共に新管の後部位置に戻されている当輪６ａは、新管引込ロッド単位体の増設によってスライド部の内筒５ａと連結される。
【００５９】
次いで、牽引装置１６による牽引、及び必要に応じて用いられる新管押動装置１９による押動によって、第２の新管が第１の新管に後接して新管設置用孔状空隙内へ推進される。同様の手順を繰り返すことにより、２つのマンホール１、２間の既設管は全て新管に入れ替えられる。
【００６０】
上記管更新装置を構成する各部材は、到達側マンホール２に到達したものから順に牽引装置１６及び管更新装置から切り離され、マンホール２外へ撤去され、既設管内に残っている後続の部材は牽引ロッド１６ａによって牽引装置１６に連結される。
【００６１】
上記のようにして管更新が終了した後、図１０に概念的に示すように、新管とマンホールの継ぎ目部分周辺の土中に地盤改良材２０が注入され、地下水が上記継ぎ目部分からマンホール内、若しくは更新管内に浸入することを防止する。地盤改良材は例えばセメントミルクである。
【００６２】
セメントミルクの注入は、例えば、図示のようにマンホール１に形成した穿孔に注入用口金２１を挿し込み、この口金を通してセメントミルクを圧送することによって行われる。他の注入方法として、マンホール側部の地盤を地上から、マンホールと新管の継ぎ目の付近まで削孔し、形成した孔にセメントミルク注入装置を差込んで、上噴を防ぎつつ注入を行うことも可能である。
【００６３】
管更新用の装置及び部材がマンホール外へ撤去された後、取付管１１と更新管との連通作業が行われる。
【００６４】
上記の新管は、浄水場の汚泥をリサイクル材として使用したセラミック管であることが好ましい。セラミック管の外周には緩衝性被覆を設けることが好ましく、この緩衝性被覆は、例えば、発泡ウレタンあるいは発泡スチロールにて形成することが有利である。また、新管と新管はカップリングによって結合されるようになされていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施する際に用いられる管更新装置の要部の縦断面図である。
【図２】図１に示す管更新装置を用いての本発明による管更新方法の実施形態を説明する、管路縦断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う拡大尺断面図である。
【図４】図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大尺断面図である。
【図５】図２中のＶ−Ｖ線に沿う拡大尺断面図である。
【図６】図２中のＶＩ−ＶＩ線に沿う拡大尺断面図である。
【図７】図２中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う拡大尺断面図である。
【図８】図２中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う拡大尺断面図である。
【図９】管更新作業に先立って行なわれる取付管に対する処置を説明する概略図である。
【図１０】管更新後の状況を示す概略図である。
【符号の説明】
１    マンホール（発進側）
２    マンホール（到達側）
３    切削部
３ａ  切削刃
４    拡径部
４ａ〜４ｄ    ローラー対
４ａ１〜４ｄ４    ローラー
５    スライド部
５ａ    内筒
５ａ１    ソケット部
５ｂ    外筒
６    新管推進装置
６ａ    新管引込ロッド
６ｂ    当輪
６ｃ    台
７    中間ジョイント
８    先端ジョイント
９    送水ホース
１０    案内孔
１１    取付管
１２    既設管
１３    走行車
１４    止水栓
１５    止水栓
１６    牽引装置
１６ａ    牽引部材（牽引ロッド）
１７    パッカー
１７ａ    グラウト注入口
１７ｂ    ドリル
１７ｃ    臨時排水口
１８    新管推進台
１９    新管押動装置
１９ａ    押輪
１９ｂ    押込シリンダー
２０    地盤改良材
２１    注入用口金
２２    更新管
【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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【図９】
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【図１０】
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