(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
更新すべき埋設管路の両端部に形成された立坑の一方から前記埋設管路内へ挿入され、他方の立杭へと強制的に移動される埋設管の破砕装置であって、重錘を積載した台車と該台車に自在連結器で連結され、前記埋設管の直径方向に管内面から圧接され、当該方向に管内から管外へ向けて管に切りこむカッター装置を積載した台車と、該台車に自在連結器で連結され、前記カッター装置による切りこみ位置を周方向に等分する位置をさらに切りこむため前記管内面から圧接され、当該方向に管内から管外へ向けて管に切りこむ他のカッター装置を積載した台車と、該台車の後端に連結された埋設管の径方向拡大破砕ヘッドとを備えた埋設管の破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、老朽化した埋設管の更新に先だって使用される埋設管の破砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
老朽化した埋設管を新管に布設替えする場合の施工方法として、更新すべき埋設管の管路両端部に立坑を掘削し、一方の立坑から前記埋設管内へ向け既設埋設管の破砕装置を、他方の立坑へと強制的に移動させることにより前記老朽化した埋設管を破壊すると共に拡大変形させ、このようにして出来た空洞内に前記埋設管と同径ないしはそれ以上の外径の新規更新管を、老朽管を掘り出すことなく敷設していく工法が知られている。
【０００３】
このような工法に使用される埋設管の破砕装置としては、従来、コーン状に成形した拡大治具の外面に、径方向へ放射状に複数のカッター装置刃を延出させ、この拡大治具を一方の立坑から埋設管内に挿入し、他方の立坑へ向け強制的に推進させることによって、老朽化した既設の埋設管の管壁を軸方向に切断すると同時に、コーン状の治具本体で拡大変形させるようにしたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記埋設管の破砕装置は、コーン状の拡大治具が、管の軸心と同軸姿勢とされていないと、径方向に放射状に延出した複数の切断刃が老朽管の内面に均等に切りこまず、切断不良となる問題があった。
【０００５】
したがって、管路が曲折していたり、管の径が部分的に異なっていて、コーン状の拡大治具の管軸に対する姿勢が傾くと、コーン状の治具本体外周に延出された刃の管壁に対する食い込み量に周方向で不均一な場所を生じ、切断不良の原因となり、地中での管の拡径変形が確実に行われない問題があった。
【０００６】
この発明は、上記問題を解消し、湾曲した管路等であっても埋設管を確実に破砕し拡径変形させるようにすることを課題としてなされたものである。
【０００７】
【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に記載する発明は、更新すべき埋設管路の両端部に形成された立坑の一方から前記埋設管路内へ挿入され、他方の立杭へと強制的に移動される埋設管の破砕装置であって、重錘を積載した台車と該台車に自在連結器で連結され、前記埋設管の直径方向に管内面から圧接され、当該方向に管内から管外へ向けて管に切りこむカッター装置を積載した台車と、該台車に自在連結器で連結され、前記カッター装置による切りこみ位置を周方向に等分する位置をさらに切りこむため前記管内面から圧接され、当該方向に管内から管外へ向けて管に切りこむ他のカッター装置を積載した台車と、該台車の後端に連結された埋設管の径方向拡大破砕ヘッドとを備えたものである。
【０００８】
この埋設管の破砕装置によれば、埋設管を破砕するカッター装置刃が管内面から径方向外面へ向け圧接され、この圧接されるカッター装置によって管壁に切りこみを設けるので、径方向拡大ヘッドで強制的に拡径したとき、この切りこみ部分で埋設管を容易に破砕させることができ、均一な破砕が可能となる。
【０００９】
従って、拡大破砕ヘッドによる管の破砕および拡径変形も管路全体にわたって均一に行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の実施形態である埋設管の破砕装置の側面図、図２は平面図である。
【００１１】
埋設管の破砕装置１は、重錘２を積載した台車３と、該台車３に自在連結器４で連結され、埋設管５の直径方向に管内面から圧接され、当該方向に管内から管外へ向けて管に切りこむカッター装置１０を積載した台車６と、該台車６に自在連結器７で連結され、前記カッター装置１０に対し直交する直径方向に前記管５内面から圧接され、当該方向に管内から管外へ向けて管に切りこむ他のカッター装置２０を積載した台車８と、該台車８の後端に連結された埋設管５の径方向拡大破砕ヘッド９とを備えている。
【００１２】
次に各部の詳細をさらに説明する。
上記において、重錘２を積載した台車３は、直管、曲管、異形管を問わず埋設管の破砕装置１全体の管内走行姿勢を安定させるためのもので、鉛などの重量のある金属塊を錘２として台車３上に固定されている。
【００１３】
また、台車３は図３に示すように、管の円形断面内に沿って走行できるよう、基盤３ａは断面が湾曲され、この基盤３ａの底面に、車輪３ｂ…３ｂが放射状に設けられている。
【００１４】
上記台車３は牽引索１７で牽引されるようにされ、台車１０とは、図１に示すようにそれぞれの台車３、１０の重心より高い位置で自在連結器４で連結されている。
【００１５】
自在連結器４は、埋設管の管軸方向へは伸縮しないが、軸周囲には相対回転ないしは屈曲が可能とされ、具体例として図４に拡大して示すように台車３に設けたブラケット板３ｃに、先端に球体４ｂを有する軸４ａを取り付け、前記球体４ｂを受容する球殻４ｃを有する軸４ｄを、台車６の前縁に設けたブラケット６ａに取り付けることで連結されている。
【００１６】
なお、カッター装置１０を積載する台車６と他のカッター装置２０を積載する台車８とを連結する自在連結器７も前記自在連結器４と同じ構造とされる。
また、上記カッター装置１０と他のカッター装置２０とは、図示例の場合、カッター装置刃の向きが管軸を中心として周方向に９０°異なるだけで、構造そのものは両者全く同じであるので、カッター装置１０について構造を説明し他のカッター装置２０に付いては同じ末尾符号の番号、例えば１１であれば２１と、１２であれば２２と、また１１ａであれば２１ａとすることによって、詳細な説明は省略する。
【００１７】
すなわち、カッター装置１０は、図２に示されたように基部が台車６の前縁６ａに支点１０ａで軸支された２個一対をなすリンクアーム１１、１１が設けられ、リンクアームの先端１１ａ、１１ａに、切断面が埋設管３０の直径方向に整列するように円板カッター装置刃１２、１２が軸支されている。
【００１８】
図中４１は、上記各カッター装置１０、２０に対する給電および制御用の電気ケーブルである。
リンクアーム先端１１ａ、１１ａ間には、常に等荷重を付与できる押圧装置、例えば空気バネ１３が架設され、前記カッター刃１２、１２が埋設管５の内面から径方向外面に向けて押圧されるようにされている。
【００１９】
そして、他のカッター装置２０を積載した台車８の後端には、牽引索９ａにより径方向拡大破砕ヘッド９が連結されている。
この径方向拡大破砕ヘッド９は、一端９ｂが老朽管の内径より小さな径とされ他端９ｃが老朽管の内径より大きな径とされたテーパーコーン状をなし、小径端９ｂ側から埋設管５内へ挿入され、また、埋設管５を拡大変形できるよう、高強度な材質により成形されている。
【００２０】
なお、図示はされていないが、径方向破砕ヘッド９の他端９ｃ側には新規の更新管が接続できるようにされている。
次に、この埋設管の破砕装置の作動について説明する。
【００２１】
図５に示すように、更新すべき埋設管路１５両端１５ａ、１５ｂにそれぞれ立坑１６ａ、１６ｂを掘削し、一方の立坑１６ａに埋設管の破砕装置１を搬入し、重錘を積載した台車３（図１、図２）が先頭となるようにして、他方の立坑１６ｂから引き通した牽引索１７を前記台車３に結止する。
【００２２】
そして、径方向拡大破砕ヘッド９に更新管１８を取り付けると、ウインチ１９により牽引索１７を牽引して、埋設管の破砕装置１を埋設管５内へと強制的に引き込んでいく。なお、図中１９ａはウインチを支持する基台、１９ｂはウインチの制御盤を示す。
【００２３】
このとき、埋設管の破砕装置１の先頭となる台車３（図１、図２）は重錘２が積載され、また、各台車６、８は重心より上方で自在連結器４、７で連結されているので、埋設管５の管路が湾曲していたり、異形管部などで径が異なるような部分があっても姿勢が安定する。そして、カッター装置１０（図１、図２）および他のカッター装置２０（同前）は何れも空気バネ１３、２３によって径方向外面へ向けて埋設管５の内面に一定の押圧力で押しつけられているので、それぞれのカッター装置によって埋設管５の周壁には確実に切りこみが形成されていく。しかも、二つのカッター装置１０、２０とは、図示例の場合は管軸を中心として９０°姿勢が異ならされているので埋設管５は図６に示すように円周に沿って９０°づつの４等分に切り込みが形成される。
【００２４】
従って、カッター装置１０、２０に続いて強制的に引き込まれていく径方向破砕ヘッド９によって図６に点線で示すように、埋設管は破砕され、径方向へ押し出される。
【００２５】
この拡径変形によって、埋設管５と同径ないしは大きな径の新規管１８であっても引き込み可能となり、径方向破砕ヘッド９に続いて新規管１８…が挿入されていく。
【００２６】
なお、図５中、４０は更新管のプッシャーを示し、埋設管の破砕装置に続いて更新管１８を連続的に挿入して行くのに使用される。なお４０ａはこのプッシャーの制御装置を示す。
【００２７】
したがって、カッター装置１０と他のカッター装置２０によって、切込みの設けられた埋設管を径方向破砕ヘッド９で破砕、拡大させ、その後に順次新規管を挿入していくことにより、老朽管を掘り出すことなく更新することが容易に可能となる。
【００２８】
なお、上記実施の形態として、埋設管５を周方向４等分した状態に破砕する場合を示したが、他のカッター装置を複数台とし、それぞれのカッター刃が先行するカッター刃の切り込み位置に対し、周方向等分した位置に切りこむようにし、例えば６等分、８等分する位置に切り込みを入れるようにしても良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、老朽化した埋設管を更新する場合、その老朽管を周方向に沿った角度姿勢の異なる複数組のカッター装置により積極的に切りこみを設け、最後に破砕ヘッドで破砕、拡径するので、曲管や部分的に内径の異なる部分を有する管路であっても確実に切込みを設けることが出来、後に続く拡大装置による管の破砕、拡径も均一に行え、更新管の挿入もスムーズに行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態である埋設管の破砕装置の側面図である。
【図２】この発明の実施の形態である埋設管の破砕装置の平面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線矢視端面図である。
【図４】自在連結器の断面図である。
【図５】既設埋設管の破砕装置の使用状態説明断面図である。
【図６】埋設管の破砕状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１      埋設管の破砕装置
２      重錘
３      台車
４      自在連結器
５      埋設管
６      台車
７      自在連結器
８      台車
９      径方向拡大破砕ヘッド
１０      カッター装置
２０      他のカッター装置
【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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