JPH01250596A - 埋設配管の敷替工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は埋設配管の敷替工法に係り、詳しくは、地中に
埋設された下水管などを、埋設個所の表土を掘り起こす
こ′となく新管に敬啓えすることができる埋設配管の敷
替工法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、生活用水・ガス・電気関連の様々な配管が地中に
数多く敷設される一方で、道路の整備も急速に進められ
ている。そのような道路には、下水管などが横切ったり
沿うように埋設されていることがしばしばある。埋設管
の古いものの多くは陶管などであり、長期め使用により
老朽化したり径の大きいものに取り替えなければならな
い場合がある。そのような場合に、車などの通行に支障
をきたさないように、新管を埋設できることが望まれる
。

そのため、従前から道路の掘り返しを避けた取替工法が
採用されている。その−例として、特公昭６０−２７８
７３号公報などに記載されているように、旧管を破断し
て旧管の位置に新管を挿入し、旧管の破片を新管の周囲
の地中に残す工法が知られている。

この工法を、第１０図に基づいて簡単に説明する。道路
１３の両側に予め２つのピッ１−１２．１５が形成され
、新管１０が降ろされたり、新管１０を地中に引き入れ
るためのジヤツキ５や牽引ロット７が降ろされたりする
。そして、ピットの大きさは、ピント内で新管や牽引ロ
ッドなどを順次継ぎ足すに必要な最小限の大きさに留め
られる。

コンクリート壁１４などで補強されている側のピット１
２から、牽引ロッド７が旧管３内に挿入され、その先端
がピット１５に到達するまで継ぎ足される。ピット１５
では牽引ロッド７の先端にワイヤ１８などを介して破砕
ヘッド３６が取り付けられ、その後に引込ロッド１７や
当て板２８を介して新管１０が牽引されるようになって
いる。

ジヤツキ５を作動させるなどして破砕ヘッド３６を引（
と、破砕ヘッド３６の円錐面などで旧管３が破断され、
かつ、新管１０が地中に挿入される。旧管３は破片３ａ
となり新管ｌＯの周囲に残される。１本の新管ｌＯが地
中２に入ると、ピット１５において次の新管１０Ａが降
ろされる。ピ・ノド１２に出た牽引ロッド７が切断され
、ピット１５では当て板２８が外され、かつ、新管１０
Ａに予め挿入されている引込ロッド１７が接続されると
共に、新管１０Ａが先行する新管ＬＯＢの後に接続され
る。当て板２８が新管１０Ａの後に取り付けられ、引込
ロッド１７に固縛される。一方、ピット１２では、ジヤ
ツキ５が切断された牽引ロッド７の先端を再度保持する
。ジヤツキ５が作動すると、新管１０Ａも地中２へ引き
込まれる。順次このような動作が繰り返されると、新管
１０Ｂの先端がピット１２に到達し、敬啓えが完了する
。

なお、図中には破砕ヘッド３６の後にｉ！７撃式推進機
９が設置されており、ジヤツキ５の牽引力で旧管３を破
断するだけでなく、ニアコンプレッサ１６からの圧縮空
気で移動する打撃子の衝撃力を利用して、旧管３の破断
を促進するようにもなっている。いずれの破断手段によ
っても、旧管を埋設した表土の掘り起こしを避けて新管
が敷設され、旧管は破片となって地中に残される。

一方、特開昭６２−２５６９７号公報には、新管を挿入
するとき旧管を押し出すようにした取替工法が記載され
ている。これにおいても、旧管や新管は、ジヤツキを上
記とほぼ同様の手順で作動させることにより移動され、
押し出された旧管は回収されて、その旧管のあった位置
に新管が埋設される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した前者の例では、旧管が陶管の場合には傷付かな
いが、旧管の材質によっては新管が進行するとき傷付（
虞れがあり、また、破片は無用のものであって廃棄物と
して地中に放置させることになり好ましくない。

上述した後者の例では旧管が除去されるので、破片の残
存に基因する新管挿入時の傷付きは回避されるが、旧管
が老朽化している場合には、押し出し中に旧管が崩れて
しまい、もはや旧管の回収が不可能となる。加えて、崩
れた旧管が残存すると、新管の挿入は一層困難となり、
敬啓作業それ自体ができなくなる。そのため旧管内にモ
ルタルを充虜するなどの補強が必要となり、工事の長期
化や作業コストの高騰を招（問題がある。

ところで、第１１図に示すように、土圧などの作用で旧
管３が接続部３Ｍで折れ曲がっていると、旧管３の引き
抜きに多大の力を要したり、新管の挿入姿勢が所望外と
なるなど、円滑な新管の埋設が損なわれる問題がある。

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的は
、新管の挿入中にその周囲が傷付けられたりするのを回
避できること、老朽化した旧管でも、新管を敷設する際
に完全に回収することができること、さらに、新管の挿
入時における直進性が確保され、新旧管の取替作業の円
滑化・迅速化を図ることができる埋設配管の敷替工法を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の埋設配管の敷替工法は、第１図に示すように、
地中２に埋設された旧管３　〔第２図参照〕を排除し、
その旧管３の埋設位置に新管１０を挿入し、新旧管を交
換する埋設配管の敷替工法に適用される。その特徴とす
るところは、旧管３の外径より大きい内径を有する鞘管
４を地中２の全旧管３に外嵌・挿入すると共に、その挿
入の際に全旧管３を切断して収容し、鞘管４内の切断さ
れた旧管３を押し出し、鞘管４の内径よりも小さい外径
の新管１０を、地中２に残された鞘管４内に挿入するよ
うにしたことである。

〔作　　　用〕

旧管３の外径より大きい内径を有する鞘管を順次接続し
て、一方のピントから地中２の旧管３に外嵌・挿入する
。その挿入が進むに連れて地中２の旧管３は切断され、
鞘管４に切断後の全旧管３とその周囲にあった掘削土を
内包させる。

続いて、この鞘管４内の切断された旧管３および掘削土
とを押し出し、鞘管４の内径よりも小さい外径の新管１
０を地中２に残された鞘管４内に挿入・敷設する。その
際、切断された旧管３と切削土が他方のピットで回収さ
れ、その結果、旧管３が地中２に残されることなく完全
に新管ｌＯに　。

置き替えられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、鞘管が地中の旧管に外嵌・挿入される
際に旧管が切断されて破片となり、それらの破片と掘削
土とが鞘管内に収容された状態で鞘管が押し出され、地
中に旧管の破片を残すことがないので、新管が旧管の破
片との接触によって傷付くようなことはない。さらに、
鞘管が旧管に外嵌・挿入される際、旧管の埋設姿勢が屈
折していても、旧管が切断されて全て破片となるので鞘
管の直進性はよく、ひいては、新管も真直くに敷設され
、新旧管の敬啓作業が著しく円滑化される。

〔実　施　例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明における埋設配管の敷替工法を敬啓装置
１によって実施している状態の全体縦断面図である。こ
の装置１は、地中２に埋設された旧管３〔第２図参照〕
に外嵌される鞘管４を引き入れたり旧管３を切断する一
方、鞘管４Ａ内の破片３ａとなった旧管３および掘削土
を押し出すための２個の油圧式のジヤツキ５，５などよ
りなる牽引手段６と、その牽引手段６の牽引ロッド７を
介して接続される押圧ヘッド８と、その押圧ヘッド８に
一体化された衝撃式推進機９と、押圧ヘッド８に新管１
０を取り付ける引込手段１１とから構成される。

上記のジヤツキ５は、陶管などの旧管が押し出される側
のピット１２に設置され、道路１３を横切って地中２に
埋設された旧管３の先端部の周囲の上面を補強するコン
クリート壁１４などで反力をとりながら、鞘管４や切断
された旧管を回収し、かつ、新管１０を地中２に残され
た鞘管４内に押し込む力を発生させるものである。なお
、このピッ）１２においては、新管ｌＯを鞘管４内に挿
入する際に出てきた牽引ロッド７の取外または切断作業
が行われるので、それに必要な最小限度の長さがピット
１２に確保されている。

鋼管などの鞘管４やヒユーム管などの新管ｌＯが挿入さ
れる側のピット１５は、鞘管４や新管１０を１本降ろす
ことができる程度で、上記のピット１２とほぼ同等の長
さとなっている。このピット１５では、鞘管４などを地
中２に挿入する際、牽引手段６による引込力を補助した
り、衝撃を与えて地中２への挿入を円滑にするための（
衝撃式推進機９が、上記押圧ヘッド８に装着される。そ
の衝撃式推進機９を作動させる圧縮空気の供給源である
ニアコンプレッサ１６が、ピット１５近傍の地上に設置
されている。なお、このピット１５においては、地中に
挿入される鞘管４の接続、後続する新管ｌＯの接続、引
込手段１１を構成する引込ロッド１７の接続も行われる
。

上記した押圧ヘッド８は、その先端に設けられたピン軸
８ａにワイヤ１８がｉＪ）けられ、ジャ・ツキ５の伸長
作動で前進する。この押圧ヘッド８Ｍの本体８Ａは、鞘
管４内の切断された旧管３および掘削土を確実に押し出
すことができるような円筒形であり、その外径は鞘管４
の内径よりもやや小さくなっている。なお、鞘管４の地
中２への挿入に用いられる押圧ヘッド８Ｎ（第２図参照
〕の外径は鞘管４の外径よりやや大きくされ、その本体
８Ａの円錐部で鞘管４の端面を押し込むようにしている
。ちなみに、押圧ヘッド８Ｍに、上述した衝撃式推進機
９の先端が嵌着され、内部で往復動する図示しない打撃
子の衝撃力が、押圧ヘッド８Ｍを介して切断された旧管
３に作用するようにもなっている。また、鞘管４を地中
２に挿入するときも、必要ならば打撃力を押圧ヘッド８
Ｎに作用させることができる。

一方、地中２に挿入される鞘管４のうち第２図に示す先
頭を行く鞘管４Ａの先端部には、地中２の旧管３を切断
するためのカッタ１９が設けられる。本例にあっては、
第３図（ａ）に示すように、カッタ本体１９Ａの上下端
が鞘管４の内部に固着され、刃先１９ａにより仮想線で
示した旧管３を左右方向に切断することができるように
なっている。なお、カッタ本体１９Ａを貫通ずる孔２０
にワイヤ１８が通され、ジヤツキ５の伸長に伴って、鞘
管４は牽引ロッド７、ワイヤ１８およびカッタ本体１９
Ａを介して地中２へ挿入される。ちなみに、刃先１９ａ
は第３図（ｂ）のように水平になっていてもよく、また
、保持部材２１を取り付けるなどして左右もしくは上下
部分にのみ形成されていてもよい。さらに、第３図（ｃ
）および（ｄ）に示すように、刃先１９ａを前方へ（ｌ
Ｊｉ糾させたり、第３図（ｅ）に示すように刃先１９ａ
を鞘管４Ａの先端から突出させ、鞘管４の地中２への挿
入時、刃先１９ａが鞘管４より先行するようにしてもよ
い。このようなカッタの場合には旧管３を内面から切断
もしくは破断することができる。いずれにしても、旧管
３を確実に切断・破砕できる位置に刃先が存在すればよ
い。

以上のような構成による敬啓装置１により、次のように
して、旧管３を切断・回収しながら新管１０を埋設する
ことができる。

第２図に示すようにピット１２が形成され、その上面が
コンクリート壁１４で補強される。そして、埋設されて
いる旧管３の中へ牽引ロッド７が挿入され、他方のピッ
ト１５に到達するまで牽引ロッド７は、順次溶接などで
接続される。ピ・ノド１５においては、牽引ロフト７の
先端部にワイヤ１８が接続され、そのワイヤ１８の先端
が先頭の鞘管４へのカッタ本体１９Ａに取り付けられる
。

一方、ピット１２において、牽引ロッド７の先端がジヤ
ツキ５に牽引金具２２を介して取り付けられる。コンク
リート壁１４で反力をとりながらジヤツキ５を伸長する
と、第４図のようにその牽引力で鞘管４Ａが旧管３に外
嵌・挿入するように地中２へ押し込まれる。そのとき、
カッタ１９の刃先１９ａは、旧管３の端面から切断・破
断する。

そして、例えば左右方向に割られた大小の破片３ａが、
カッタ本体１９Ａの側方の空間２３　（第３図（ａ）参
照〕から、旧管３の周囲にあった土と共に鞘管４Ａ内に
取り込まれ、なお、ジヤツキ５のストロークが最大とな
るとジヤツキ５が縮小され、コンクリート壁１４と押圧
金具２４の間へ、スペーサ２５が介挿される。再度、ジ
ヤツキ５が伸長され、これか繰り返されて１本の鞘管４
Ａが挿入される。

ジヤツキ５が縮小され、スペーサ２５も全部外される。

ピッ１−１５へはカッタを有しない次の鞘管４が降ろさ
れ、その先端に形成された図示しないねじ部が、先頭の
鞘管４Ａの後部のねじ部に螺合されたり、第５図に示す
ように、先行する鞘管４Ａの後端に固着されている補助
リング２６に新しい鞘管４Ｂの先端が溶接などで一体化
される。

なお、鞘管４に補助リング２６が取り付けられていると
、押圧ヘッド８Ｎの円錐部が鞘管４の後端に食い込むと
き、鞘管４の端部の変形などを抑制することができて都
合がよい。その鞘管４Ｂには第４図と同し要領で押圧ヘ
ッド８Ｎが取り付けられ、その後は上述と同様の作動が
繰り返される。

このように、牽引手段６が先頭の鞘管４Ａの先端部を牽
引すると、鞘管４の直進性が極めて高いものとなる。ち
なみに、第２図および第４図に仮想線で示したように、
鞘管４の後に押圧ヘッド８Ｎを押し当て、衝撃式推進機
９を取り付けて作動させれば、カッタ１９による旧管３
の切断が、内部で往復動する打撃子の衝撃力でより一層
容易となる。

第６図に示すように、先頭の鞘管４Ａがピット１２に到
達すると、一連の鞘管４の挿入が完了する。このとき、
鞘管４の中に全部の旧管３の破片３ａとその周囲にあっ
た土とが内包されるが、鞘管４の内部には旧管３の内部
空間容積分の空間が残されている。上述の押圧ヘッド８
Ｎが、鞘管４内の切断後の旧管３および掘削土を押し出
すための押圧ヘッド８Ｍに取り替えられる。鞘管４Ａの
先端部が切断されるなどして、取り出されたカッタ１９
やワイヤ１８が除去され、牽引金具２２から短くなった
牽引ロッド７も外される。ピット１２からは、空間の残
された鞘管４内に牽引ロッド７が挿入され、それが順次
継ぎ足されながらピット１５に向けて延ばされる。

ピット１５では、牽引ロッド７の先端にワイヤ１８が接
続され、第７図に示すように、ピン軸８ａを介して押圧
ヘッド８Ｍの円筒前面が鞘管４の後端開口に当てかわれ
る。必要に応じて１ｉｉ撃式推進手機９が取り付けられ
るなどした後、押圧ヘッド８Ｍの後に引込手段１１であ
るワイヤ２７や引込ロッド１７や当て板２８などを介し
て、新管ｌＯが取り付けられる。鞘管４を地中２に挿入
した場合と同様にジヤツキ５が伸長され、押圧ヘッド８
Ｍが鞘管４内に収容されている破片３ａおよび掘削土を
押し出しながら新管１０を鞘管４内に挿入する。押圧ヘ
ッド８Ｍの外径は、鞘管４の内径よりもやや小さくされ
ると共に、新管１０の外径とほぼ同一であり、切断後の
破片３ａおよび掘削土が排除された後の鞘管４内へ新管
１０が円滑に挿入される。

１本の新管１０が鞘管４内に入ると、その長さ分ピット
１２側へ牽引ロッド７が破片３ａおよび掘削土と共に押
し出されるので、ジヤツキ５から牽引ロッド７を外して
それぞれを切断するなどして除去し、牽引ロッド７の先
端をジヤツキ５に再度取り付ける。ピット１５では鞘管
４内に挿入された新管１０の当て板２８を外し、第１図
に仮想線で示すように、引込ロッド１７Ａを挿入した次
の新管１０Ａを降ろして、その引込ロッド１７Ａの先端
を先行する引込ロッド１７Ｂの後端に接続金具などで接
続する。先行する新管１０Ｂと後続の新管１０Ａとを接
続して、後部に当て板２８を取り付け、引込ロッド１７
Ａに固縛する。このようにして、順次新管１０を継ぎ足
して挿入すると、鞘管４内の破片３ａとなった全ての旧
管３および掘削土が、垂直な前面を有する押圧ヘッド８
Ｍにより押し出され、鞘管４内に新管１０が埋設される
。なお、新管ｌＯを挿入するときも衝撃式推進機９をニ
アコンプレッサ１６に接続されたホース２９を介して供
給される圧縮空気により駆動すれば、その挿入動作はよ
り容易なものとなることは言うまでもない。

ちなみに、上記の例においては、第１図に示したように
、鞘管４内の旧管３を押し出しながら、鞘管４の中に新
管１０を挿入するようにしているが、鞘管４内の旧管３
の全部を押圧ヘッド８Ｍで押し出してしまった後、地中
２に残された鞘管４内に新管１０を挿入するようにして
もよい。

このような敷替工法によれば、鞘管４が地中２に残置さ
れるが、それに大小の破片３ａとなった旧管３や掘削土
を内包するので、それらの破片３ａが地中２に残ること
はないし、何らの支障もなく旧管３の除去が実現され、
旧管３の破片３ａが残存していれば生じることのある新
管ｌＯの傷付きなどは回避される。なお、新管１０の外
径は鞘管４の内径よりも小さくされ、かつ、押圧ヘッド
８Ｍの外径にほぼ等しいので、挿入後の新管１０と鞘管
４の内面との間に空隙が生じる。その空隙が大きい場合
にはモルタルを注入するなどして、新管１０を鞘管４内
に固定すればよいし、その空隙が小さければ、第８図に
示すように、スペーサ３０を新管１０の外周に介在させ
ればよい。

ちなみに、上記の例では、鞘管や新管などの押し込みに
、ジヤツキが主として用いられているが、ジヤツキと衝
撃式推進機の併用あるいは衝撃式推進機のみでもって行
うこともできる。配管を埋設すべき場所や土質などに応
じて、押込力を発生する装置を適宜選択して使用すれば
よい。

第９図（ａ）は、回転式のカッタ１９を採用した例であ
り、第９図（ｂ）のようにカッタローラ３１は、先頭の
鞘管４Ａに固定した支持部材３２から前方へ突出する支
持体３３側面の支持板３４に軸承されている。なお、カ
ンタローラ３１．３１の上下高さは旧管３の内径より太
き（、旧管３を内面から破断するようになっている。

軸心部が空間となっている支持体３２の中にはワイヤ１
８が挿通され、第９図（ａ）に示した支持部材３２のピ
ン３５を介して、鞘管４Ａが牽引される。その際、カッ
タローラ３１はジヤツキ５の牽引で従動回転したり、図
示しないモータで駆動されるなどして、旧管３を切断す
る。ちなみに、第９図（Ｃ）のように、ピン３５にワイ
ヤ１８Ａを取り付けるなどして押圧ヘッド８Ｎも同時に
牽引することができるようにしておいてもよいし、カッ
タ１９を鞘管４Ａの前方へ突出するように取り付けても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の埋設配管の敷替工法を実施している状
態の全体縦断面図、第２図は本発明における作動説明図
、第３図（ａ）は第２図のｍ−ｍ線矢視図、第３図（ｂ
）は異なるカッタの前面図、第３図（ｃ）はさらに異な
る形状のカッタの側面図、第３図（ｄ）は第３図（ｃ）
のＩＶ−１／線矢視図、第３図（ｅ）はカッタが先頭の
鞘管の前端に取り付けられている例の側面図、第４図は
作動説明図、第５図は補助リングによる鞘管の補強と鞘
管相互の接続状態部分図、第６図および第７図は作動説
明図、第８図はスペーサの介在状態図、第９図（ａ）は
カッタローラを採用している場合の作動説明図、第９図
（ｂ）は第９図（ａ）の■−Ｖ線矢視図、第９図（、Ｃ
）はカッタローラの異なる取付例の側面図、第１０図は
従来の埋設配管の敷替工法が通用されている一例の断面
図、第１１図は地中に埋設された旧管が接続部で折れ曲
がっている状態図である。 ２・−地中、３−旧管、４−鞘管、１〇−新管。 特許出願人　　　極東開発工業株式会社代理人　弁理士
　吉相　謄俊（ほか１名）耶６　図 窮７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）地中に埋設された旧管を排除し、その旧管の埋設
   位置に新管を挿入して、新旧管を交換する埋設配管の敷
   替工法において、 上記旧管の外径より大きい内径を有する鞘管を地中の旧
   管に外嵌・挿入すると共に、その挿入の際に全旧管を切
   断して収容し、 上記鞘管内の切断された旧管を押し出し、鞘管の内径よ
   りも小さい外径の新管を、地中に残された鞘管内に挿入
   するようにしたことを特徴とする埋設配管の敷替工法。