(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設埋設管に内面から径方向外方へ向けてカッターを切り込ませ、軸方向へ進ませることにより管を縦割り状態に分割し、次いで拡径治具を強制的に挿入することにより前記埋設管を径方向へ拡径させ、その後、更新管を挿入していく埋設管更新工法において使用される管内面切り込み装置であって、前記埋設管を内面から径方向外面へ向けて切り込むカッター装置に先行して、前記埋設管内面に設けられたライニング層の破壊治具を先行配置してなることを特徴とする管内面切り込み装置。
【請求項２】
ライニング層の破壊治具が、径方向へ張り出す翼部を有し、設既埋設管の内部を通すことによって前記埋設管内面に設けられたライニング層を前記翼部で押圧破砕可能な破砕ヘッドであることを特徴とする請求項１記載の管内面切り込み装置。
【請求項３】
ライニング層の破壊治具が、既埋設管に切り込ませるカッターとは別の、内面セメントライニング用カッターを有するカッター装置であることを特徴とする請求項１記載の管内面切り込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管内面切り込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
老朽化した埋設管を更新する場合の施工方法として、図９に示すように、更新すべき埋設管１の管路両端部２、３に立坑４、５を掘削し、一方の立坑４から埋設管１内へカッター装置６を挿入し、カッター装置６に設けられたカッター７を埋設管１に対して管内から外径方向へ切込ませて他方の立坑５へ移動させることにより、老朽化した埋設管１をいわば複数の縦割りの状態に切断し、次いで切断した管路１内にコーン状の拡径破壊ヘッド８を強制的に挿通し、このようにして拡径した老朽埋設管１内に前記埋設管１と同径ないしはそれ以上の外径の新規更新管９を、老朽埋設管１を掘り出すことなく敷設していく工法が知られている（例えば特願２００１−１４０７９５号）。なお、図中３３は新規更新管９を押しこむ油圧ジャッキ、３４はその油圧コントローラを示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記工法の対象となる埋設管１が、内面セメントライニングの施された鋳鉄管やダクタイル鋳鉄管である場合がある。
【０００４】
一般に管のカッターとしては、ダイヤモンドカッターなどが使用される場合が多いが、上記のような鋳鉄管などに施される内面セメントライニングは砂や砂利などの骨材が含まれるので、ダイヤモンドカッターの磨耗が早く、長距離の施工が困難となり、その結果立坑の設置間隔が短くなり、大幅なコスト増加となる問題がある。
【０００５】
この発明は、上記問題を解消し内面セメントライニングされた管を軸方向へ切断していく場合、金属部分に切り込みを入れるためのダイヤモンドカッターの磨耗を極力少なくし、もって一回の切断での施工距離を長くすることを課題としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に係る発明は、既設埋設管に内面から径方向外方へ向けてカッターを切り込ませ、軸方向へ進ませることにより管を縦割り状態に分割し、次いで拡径治具を強制的に挿入することにより前記埋設管を径方向へ拡径させ、その後、更新管を挿入していく埋設管更新工法において使用される管内面切り込み装置であって、前記埋設管を内面から径方向外面へ向けて切り込むカッター装置に先行して、前記埋設管内面に設けられたライニング層の破壊治具を先行配置してなることを特徴とするものである。
【０００７】
従って、この発明に係る管内面切り込み装置によれば、ダイヤモンドカッターで切り込まれる管内面のセメントライニングが、先行する破砕治具により破砕されているので、後から進行してくるカッター装置のダイヤモンドカッターの切り込む部分は、素地の金属部分となり、それだけ磨耗の程度も軽減され、一回の切断での施工距離を長くすることができ経済的な施工が可能となるのである。
【０００８】
請求項２の管内面切り込み装置は、請求項１におけるライニング層の破壊治具が、径方向へ張り出す翼部を有し、設既埋設管の内部を通すことによって前記埋設管内面に設けられたライニング層を前記翼部で押圧破砕可能な破砕ヘッドであるものである。
【０００９】
この発明の破壊治具は、翼部でセメントライニングを破壊するようにされているので使用に際して、ただ管内を引き通すだけで良いので、取り扱いが簡単となる。
【００１０】
請求項３の管内面切り込み装置は、請求項１におけるライニング層の破壊治具が、既埋設管に切り込ませるカッターとは別の、内面セメントライニング用カッターを有するカッター装置であるものである。
【００１１】
この場合の管内面切り込み装置は、破壊治具としてのカッターが、セメントライニング用のカッターとして専用のものを使用するため、金属管用として使用するダイヤモンドカッターの負担を軽減でき、その分耐用寿命を長くすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の実施の形態である管内面切り込み装置を説明する。
[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１である管内面切り込み装置の側面図、図２は同図１のＡ−Ａ線矢視要部正面図である。
【００１３】
図１において、１１は破砕ヘッドを示し、図２に示すように円筒状の胴体１２の外面に径方向十文字状に翼部１３…１３が設けられ、先端側には環１５が設けられ、牽引索１４が結止され。また、後端側にカッター装置６を搭載した基枠１６が連結されている。
【００１４】
上記の円筒状の胴体１２は、鋳鉄ないしは硬質鋼製とされ、その外周に図３、図４に示すように軸方向に沿って断面Ｔ字状をなす支持部材１８が固定され、この支持部材１８に基部１９の嵌合溝２０を嵌め合わせて翼部１３…１３が取り付けられ、支持部材１８の上縁と嵌合溝２０の内底との間に圧縮バネ２１が介挿され、翼部１３…１３を常時径方向外側へと付勢するようにされている。
【００１５】
翼部１３…１３の先端縁は、それぞれ図２に示すように断面形状が先端へ尖った形状とされ、この部分がセメントライニング１０に応力を集中させて破砕するようにされている。
【００１６】
破砕ヘッド１１の後端側に位置するカッター装置６は、軸方向への投影視が十文字状となるように、図５に示すように、４つのアーム２３…２３が基枠１６から延出支持され、それぞれのアーム２３…２３は図１に示したように老朽管１の管軸に直交する軸２４…２４周囲に回動自在に支持されていると共に、先端に老朽埋設管１の管軸に対して直交する軸２５ａ周囲に回転駆動される回転刃２５…２５が軸支されている。なお、破砕ヘッド１１の翼部１３…１３と回転刃２５…２５との周方向位置は同一となるようにされていることが望ましい。
【００１７】
そして、それぞれの回転刃２５…２５が管内面に圧接されるよう、それぞれのアーム２３…２３は外側へばね２６…２６により回動付勢されている。
回転刃２５…２５の駆動装置２７…２７は図示例の場合、空気タービンとされそれぞれのアーム２３…２３に沿わせて圧縮空気の供給エアホース２８が設けられている。
【００１８】
そして、基枠１６の後端側に、切断した老朽管１を強制的に拡径することによって破壊する拡径破壊ヘッド２９が連結され、この拡径破壊ヘッド２９の後端に図６に示すように、更新管としての新規管９が取り付け可能とされ、拡径破壊された老朽管１内に新規管９が挿通されていくようにされている。
【００１９】
次に、この発明の管内面切り込み装置の作動を説明する。
図６は、この発明の管内面切り込み装置により老朽埋設管１を拡径破壊し、その後に更新管９を敷設していく状況を示した断面図であって、まず、到達立坑５内に設けたウインチ３１から牽引索１４を引き出し、これを老朽埋設管１内を通じて発進立坑４側へ引き通し、発進立坑４内に配置した破砕ヘッド１１の環１５に結止し、破砕ヘッド１１、カッター装置６、拡径破壊ヘッド８の順で連結し、到達立坑５内のウインチ３１を、制御盤３１ａで制御しつつ駆動して老朽埋設管１内へと強制的に引きこんでいく。このとき、最初に挿入される破砕ヘッド１１の翼部１３…１３によりセメントライニング１０は、強い局部圧縮力を受け、この力により破壊されて老朽埋設管１内面から剥がれ落ちる。
【００２０】
その後にカッター装置６のカッター７が老朽埋設管１の内面に切り込んでいくが、表面のセメントライニング層１０が剥離除去されているので、カッター７は直接管内面の金属素地に切り込んでいき、ダイヤモンドカツターなどカッター７の損耗が少なくなり、カッター７の交換頻度が減少し施工のコストダウンが図れる。
【００２１】
上記のようにして切り進んだ後、老朽管の拡径破壊ヘッド８が切断された埋設管１を径方向へ拡大しながら推進されていき、そこに新規管９が油圧ジャッキ３３などで後押しされて挿通されていくのである。図中３４は油圧コントローラを示し油圧ジャッキ３３を制御する。
【００２２】
従って、破砕ヘッド、カッター装置、拡径破壊ヘッドの一連の管内面切り込み装置が到達立坑５へ達すれば、更新管は敷設されるのである。
[実施の形態２]
図７は、この発明の実施の形態２である管内面切り込み装置の側面図、図８は同図７のＡ−Ａ線矢視要部正面図である。
【００２３】
図７において、３５は内面セメントライニング用カッター装置を示し、図８に示すように胴体３６の外面に径方向十文字状にアーム３７…３７が張り出して設けられ、基部は胴体３６の外面に軸支され、バネ４０により径方向外側へと回動するように付勢されている。先端には空気タービン３８を駆動源とする内面セメントライニング用円板カッター刃３９が軸支されている。
【００２４】
この、内面セメントライニング用円板カッター刃３９は、安価なものが使用される。
また、内面セメントライニング用円板カッター刃３９は、管内面に切り込まれるカッター７と周方向の同じ位置に設けられ、両者は連結ロッド４１で相対回転しないようにリジットに連結されている。
【００２５】
なお、内面セメントライニング用カッター装置３５の後方にリジットに連結されるカッター装置６の構造は実施の形態１と同じであるので同一符号を付すことで詳細な説明は省略する。
【００２６】
次に、この発明の管内面切り込み装置の作動を説明する。
図６に示した実施の形態１と同じように、まず、到達立坑５内に設けたウインチ３１から牽引索１４を引き出し、これを老朽埋設管１内を通じて発進立坑４側へ引き通し、図７に示すように発進立坑４内に配置した内面セメントライニング用カッター装置３５の環１５に結止し、内面セメントライニング用カッター装置３５、カッター装置６の順で連結し、到達立坑５内のウインチ３１を、制御盤３１ａで制御しつつ駆動して老朽埋設管１内へと強制的に引きこんでいく。このとき、先頭に挿入される内面セメントライニング用カッター装置３５のカッター刃がセメントライニング１０に切り込み、後続する金属管切断用のカッター刃７が切り進んでくる部分のセメントライニングに刃の切り込み線を形成する。
【００２７】
従って、カッター装置６のカッター刃７が切り込まれるときは、金属管素地に直接切り込まれていくので、セメントライニング層による損耗がなく、経済的な使用が可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、老朽埋設管を更新するため、カッターで老朽埋設管を切断し、次いで拡径破壊していく場合に、内面セメントライニング層の破壊治具を先行させるので、埋設管を切断するためのカッターがセメントライニング層に切り込むことがなく、このためカッターの寿命が長くなり、一回の切断施工距離が長距離され、従って、立坑間隔も長くでき、施工コストが著しく低減化される効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である管内面切り込み装置の側面図である。
【図２】図１のＡ-Ａ線矢視正面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図５】図１のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１である管内面切り込み装置の作動状態を示す側面図である。
【図７】この発明の実施の形態２である管内面切り込み装置の側面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線矢視正面図である。
【図９】従来例の側面図である。
【符号の説明】
１      老朽埋設管
４      発進立坑
５      到達立坑
６      カッター装置
８      拡径破壊ヘッド
９      更新管
１０      セメントライニング
１１      破砕ヘッド
１２      胴体
１３      翼部
１８      支持部材
１９      基部
２０      嵌合溝
２１      圧縮バネ
３７      アーム
３９      円板カッター刃
【図１】
0003995519.tif 000002
【図２】
0003995519.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003995519.tif 000005
【図５】
0003995519.tif 000006
【図６】
0003995519.tif 000007
【図７】
0003995519.tif 000008
【図８】
0003995519.tif 000009
【図９】
0003995519.tif 000010