JPH03149482A - 旧管更新装置 - 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〕 この発明は水道管等埋設管について、旧管を新管に取り
替えるための更新装置に関する。

〔従来の技術〕

これまでに提案された最も簡便な旧管更新方法は、第４
図に示されるように、発進立坑（２００）側にセットさ
れた旧管更新機（１００）が、到達立坑（２０１）の杭
（２０２）にしっかりと固定さ九たロッド（２０３）に
沿って進むことにより、旧管Ｘをそのヘッド（１０１）
にて破壊し、該更新機本体中央部（１０２）がそこを通
過する間にその破断片Ｘを管半径方向に押し拡げていく
ようにするものである。更にこの更新機（１００）の後
方に設けられた径の大きくなっている拡管部（１０３）
がその押し拡げを助長し、該破断片Ｘは土中に押し付け
られることになる。この拡管部（１０３）の後方には新
しく引き込む新管Ｙが接続されており、旧管更新機（１
００）が順次進むにつれて新管Ｙを長くしていけば、到
達立坑（２０１）に該新管Ｙが到達した時点で旧管更新
工事を完了することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この破断片Ｘの押し拡げ時には、その周囲の地盤も半径
方向に押し拡げられるため、以下に示す問題点が発生す
ることになる。即ち、第５図（ａ）に示されるように、
埋設された旧管Ｘの近くに他の管Ｘ′がある場合には、
旧管更新にて破断片Ｘとその周囲地盤が半径方向に押し
拡げられた時に、同図（ｂ）に示される如く、近接する
管Ｘ′には曲げ荷重が作用し、もしそこに継手部ｘ′が
あると、最悪の場合そこから漏洩が生ずる可能性もある
。

従って上記の工法を実施するに当っては、周囲の配管の
埋設状況を調べなければならず、場合によっては適用不
可能で、工数の多い従来の開削芳法によらねばならなく
なってしまう場合も生ずる。

この発明は従来技術の以上のような問題に鑑み創案され
たもので、このような旧管拡管破断によらない旧管更新
装置の新たな構成を提供することにより、取り替えよう
とする旧管に近接して他の配管が埋設しである場合に、
該近接管に悪影響を与えずに、この旧管を更新すること
ができるようにしようとするものである。

ｃ問題点を解決するための手段〕 そのため本発明の旧管更新装置は、旧管最大外径より大
きな内径を有し、且つ内側方向に向けて設けられたテー
パ面により形成方れる刃口を先端部に有すると共に、後
方に新管を連続せしめることが可能なパイロット管と、
該パイロット管内にセットされて旧管内部に進入せしめ
られた時にこれを内側より切断するカッタ装置と、該カ
ッタ装置を旧管管軸方向にガイドしながらこれを前進せ
しめるカッタ推進装置と、後方よりパイロット管を押圧
前進せしめるパイロット管推進装置と、パイロット管内
部に取り込まれた土砂や旧管切断片を該パイロット管後
方外部に取り出す土砂排出装置とを有することを基本的
特徴としている。

又、第２発明は前記の構成の他に、管軸方向に絞り込ま
れるように形成された絞り面を有する突起体を、カッタ
装置セット位置後方のパイロット管内面に設けて、前記
カッタ装置で切断された旧管の切断片をパイロット管内
に進入した土砂と共に、その絞り面で管中央に絞り込む
ように回収し、この時上記切断片がこの絞り込みで更に
細かく粉砕され、土砂排出装置による排出が簡単に行な
えるようにしている。

尚、両発明の構成ともカッタ装置の構成として、旧管管
軸方向にこれを切断するカッタを備えているものや該旧
管周方向にこれを切断するカッタを備えているもの、或
いは両方のカッタを偏えているもの等、種々適用できる
。

〔作　　用〕

パイロット管の刃口を土中に喰い込ませ、旧管を内部に
取り込んでこれを覆うように該パイロット管推進装置に
より推進せしめ、且つカッタ推進装置を使用してカッタ
装置を上記パイロット管の推進と共に旧管管軸方向に前
進せしめ九ば、旧管局方向の地盤はパイロット管の刃口
により切り取られて該パイロット管の中に入っていき、
且つ該旧管自身はカッタ装置によりパイロット管内部で
切断される（第２発明では更にカッタ装置後方の突起体
の絞り面によってこの切断片は絞り込まれながら細かく
粉砕される）ため、該旧管切斯時に近接配管に押し拡げ
による悪影響を与えることがない、そして土砂排出装置
によるパイロット管内の土砂及び旧管切断片を外部に排
出しながら、該パイロット管の推進に従って次−々に新
管をつなげていくことで旧管の更新がなされることにな
る。

【実施例〕

以下本発明の具体的実施例を添付図面に基づき説明する
。

第１図乃至第３図は本願第２発明の一実施例に係る旧管
更新装置の構成を示している。

本発明装置は、後方に新管Ｙを連続せしめることが可能
なパイロット管（１）と、該パイロット管（１）内にセ
ットされるカッタ装置（２）と、該カッタ装置（２）を
旧管管軸方向にガイドしなか−らこ九を前進せしめるカ
ッタ推進装置！　（３）と、カッタ装置！　（２）セッ
ト位置後方のパイロット管（１）内面に設けられた突起
体（４）と、パイロット管（１）を推進せしめるパイロ
ット管推進装置（５）と、パイロット管（１）内の土砂
その他を外部に排出する土砂排出装Ｎ（６）を有してい
る。

前、記パイロット管（１）は、取り替えようとする旧管
Ｘの最大外径部（本実施例では旧管の継手部分）よりも
大きな内径を有しており、且つその先端部には、パイロ
ット管（１）内側方向に向けて設けられたテーバ面（１
０）により形成される刃口（１１）を有している。従っ
てこの刃口（１１）より土中に埋め込み推進せしめれば
、取り替えようとする旧管Ｘをその周囲の地盤ごとパイ
ロット管（１）内に包囲することが可能となる。

前部カッタ装置（２）は、第３図（ａ）乃至（ｄ）に示
されるような装置構成を有している。即ち。

該カッタ装置（２）は旧管Ｘ管軸方向にこれを内側より
切断するための円形ディスクカッタよりなる軸方向切断
力ツタ（２１）と、該旧管Ｘ周方向に同じくこれを内側
から切断するための円形ディスクカッタよりなる周方向
切断力フタ（２２）とを円筒状の基台（２０）に備えて
おり、これらのカッタは各回転軸に取付けられた駆動モ
ータ（２３）で回転し、旧管Ｘを内側より切断すること
ができるようになっている。そのうち軸方向切断力ツタ
（２１）は、第３図（ｂ）に示されるように基台（２０
）局面十字方向に支持板（２１ａ）を立設してこれらの
各側面に前記駆動モータ（２３）と共に取付けられたも
ので、これらのカッタ（２１）最外縁間の距離ｄは旧管
Ｘの継手部の最大外径部Ｄ（第２図参照）より大きな径
を有している。一方、周方向切断力ツタ（２２）は、同
図（ａ）　（ｃ）　（ｄ）に示されるように、基台（２
０）周方向に回転可能に据え付けられた公転板（２４）
上に、更に次のような構成によって基台（２０）半径方
向に移動できる状態で取付けられている。即ち、該公転
板（２４）上にピン（２５）を介して回動可能なアーム
（２６）を設け、このアーム（２６）の一端をエアーシ
リンダ（２７）のロッド（２７ａ）に連結し、他端に駆
動モータ（２３）とこれによって回転可能な前記周方向
切断力ツタ（２２）が設置されている。従って上記エア
ーシリンダ（２７）のロッド（２７ａ）の伸縮によりア
ーム（２６）他端に取付けられた周方向切断力ツタ（２
２）は、同図（ｄ）に示されるような弧を描きながら基
台（２０）半径方向に移動できることになる。又、前記
公転板（２４）自身も、その裏面に取付けら九たはすば
ギア（２４ａ）と基台（２０）上に固定された公転モー
タ（２８）に取付けられているはすばギア（２８ａ）が
噛み合って、該公転モータ（２８）の駆動により同図（
ｃ）に示されるような基台（２０）周方向に回転せしめ
ることができる構造となっている。尚、前記基台（２０
）には、後述するカッタ推進装置（３）による該基台（
２０）のガイドとの関係から、その長手方向にガイド孔
（２９）が穿設されている。

前記カッタ推進装置（３）は、カッタ装置（２）基台（
２０）のガイド孔（２９）を貫通させ、且つ旧管Ｘ内を
通って到達立坑（２０１）から発進立坑（２００）側ま
でに至るロンド（３Ｇ）と、到達立坑（２０１）側の杭
（２０２）に固定されたウィンチ（３１）と、一端がカ
ッタ装置ｔ（２）の基台（２０）につなげられ、他端側
かウィンチ（３１）によって巻き込まれる索（３２）と
を有しており、該ロンド（３０）をガイドとして。

ウィンチ（３１）で索（３２）を巻き取ることによりカ
ッタ装置１（２）を旧管管軸方向に前進せしめることが
できる。

前記突起体（４）は、カツタ装Ｗ（２）セット位置後方
パイロット管（１）内面にリング状に形成されており、
パイロット管（１）刃口（１１）側の面は、管軸方向に
絞り込まれるように形成されたテーパ状の絞り面（４０
）となっている。

そして前記パイロット管推進装置！（５）は、油圧ホー
ス（５２）を介してつながっている油圧ユニット（５０
）と油圧ジャッキ（５１）よりなり、パイロット管（１
）が土中に埋め込まれた際、該パイロット管（１）の後
端部側から又は該後端部に順次つなげられていく新管Ｙ
を介してパイロット管（１）後方から押圧し、これを前
進せしめるものである。

前記土砂排出装置（６）は、回転駆動装置（図示なし）
と、その回転シャフト（６０）周りに取付けられたスパ
イラルフィン（６１）よりなるオーガで構成され、パイ
ロット管（１）後方よりその中に挿入されて、該パイロ
ット管（１）内に入りこんでくる土砂や前記カッタ族Ｗ
（２）で切断され突起体（４）で更に細かく粉砕された
旧管Ｘの切断片Ｘをパイロット管（１）後方外部に取り
出し排出するものである。尚、前記カッタ推進装置（３
）のロンド（３０）との関係から、土砂排出装置（６）
の回転シャフト（６０）は中空状にし、この中を該ロッ
ド（３０）が貫通できる構成にしている。

次に以上のような本実施例装置を使用して旧管Ｘと新管
Ｙの取り替えを行なう方法につき説明する。

ｉ面に示すように、旧管Ｘ飯り替え箇所を挾んで発進立
坑（２００）及び到達立坑（２０１）を築造する。発進
立坑（２０Ｇ）側にクレーン等によりパイロット管（１
）、カッタ装置（２）のロンド（３０）及び索（３２）
、パイロット管推進装置！　（５）の油圧ジャッキ（５
１）及び土砂排出装置（６）を降ろし、到達立坑（２０
１）側にはカッタ推進装Ｗ（３）のウィンチ（３１）を
降ろす、尚、上記油圧ジャッキ（５１）はこの時地上に
置かれた油圧ユニット（５Ｇ）と油圧ホース（５２）で
つなげておき、又索（３２）の一端を。

カッタ族ｗ（２）の基台（２０）につなげると共に、他
端を旧管Ｘ内を通ってウィンチ（３１）につなげておく
。

そして旧管Ｘ内に先ずロッド（３０）を通し、到達立坑
（２０１）側の杭（２０２）にしっかりと固定する。

それから発進立坑（２００）側に露出した旧管Ｘを覆う
ようにパイロット管（１）をその刃口（１１）側から該
旧管Ｘ周りの地盤中に埋め込み、更に先程のロッド（３
０）をカッタ装置（２）のガイド孔（２９）及び土砂排
出装置（６）の回転シャフト（６０）中空部に通した上
で、カッタ推進装置（３）のウィンチ（３１）によりカ
ッタ装置（２）をロンド（３０）に沿って旧管管軸方向
に牽引させると共に、パイロット管推進装置（５）の油
圧ジャッキ（５１）でパイロット管（１）後端部からこ
れを前進せしめる。

この前進で旧管Ｘ周囲の地盤は刃口（１１）によって切
り取られパイロット管（１）内に移動し、途中突起体（
４）の絞り面（４０）に沿って中央に絞り込まれながら
パイロット管（１）内後方に押し出される。又、この前
進でカッタ装置（２）が旧管Ｘ内に入り込むことになる
が、最初は軸方向切断力ツタ（２１）のみを回転させて
旧管Ｘを管軸方向に切断する。この時、周方向切断力ツ
タ（２２）はエアーシリンダ（２７）を作動させてパイ
ロット管（１）内半径方向に・縮め、旧管Ｘに接触させ
ないようにしておく、そしてパイロット管（１）とカッ
タ装置ｉ！　（２）が管軸方向にある−定距離進んだ後
は、両方の進行を中止し、周方向切断力ツタ（ｚ２）の
エアーシリンダ（２７）を作動させて該カッタ（２２）
をパイロット管（１）半径方向に拡げる。周方向切断カ
ッタ（２２）が旧管Ｘ内周面に接触した後、該カッタ（
２２）を取付けている公転板（２４）を公転モータ（２
８）で回転せしめてカッタ装置（２）の基台（２０）周
りに公転させ、駆動モータ（２３）による周方向切断カ
ッタ（２２）自身の回転と共に、旧管Ｘの切断を開始す
る。そして該カッタ（２２）が次第に半径方向に拡げら
れながら旧管Ｘを周方向に切断し、切断片Ｘに分断する
。

次にパイロット管（１）とカッタ族ｗ（２）を再度前進
せしめ、以上の操作を繰り返していくと、突起体（４）
により中央に絞り込まれながらパイロット管（１）内後
方に押し出される前記地盤の土砂と共に、該切断片Ｘは
同じく突起体（４）の絞り面（４０）で中央に絞り込ま
れながら更に細かく粉砕され、パイロット管（１）内後
方に同様に押し出されることになる。これらの土砂と切
断片Ｘはパイロット管（１）後方に挿入された土砂排出
装置（６）のスパイラルフィン（６１）により発進立坑
（２００）側に送り出される。

パイロット管（１）の後端部が発進立坑（２０Ｇ）側の
掘削面に埋め込まれた段階でパイロット管推進装置（５
）、カッタ推進装置（３）を停止すると共に、土砂排出
装置ｉ！　（６）の稼動を止め、この発進立坑（２０Ｇ
）内に新管Ｙを降ろし、これをパイロット管（１）後端
部につなげる。そして新管Ｙの後端部をパイロット管推
進装置（５）の油圧ジャッキ（５１）で押圧し、該新管
Ｙと共にパイロット管（１）を更に前進せしめ、同時に
カッタ推進装置（３）によりカッタ装置ｉ（２）を前方
に牽引する。

又土砂排出装Ｗ（６）についてもこれを稼動させ。

土砂・切断片Ｘを発進立坑（２００）側に排出する。

以上の操作を繰り返し、パイロット管（１）の直後に連
続する新管Ｙが到達立坑（２０１）側に達したところで
、旧管Ｘの更新が終了するので、該到達立坑（２０１）
側からパイロット管（１）、カッタ装置（２）およびカ
ッタ推進装置（３）を地上に取り出し、又発進立坑（２
０Ｇ）側からパイロット管推進装ｍｌ（５）の油圧ジャ
ッキ（５１）と土砂排出装置（６）を同じく地上に取り
出す、そして両立坑（ｚｏｏ）　（２０１）を埋め戻す
。

尚、カツタ装置ｉ［（２）の前記駆動モータ（２３）と
公転モータ（２８）は常時回転し続けた状態にしておき
、エアーシリンダ（２７）の作動制御を地上の制御ユニ
ット（２７ｂ）で行なうことで、周方向切断力フタ（２
２）による旧管Ｘの切断が随時行なわれることになる。

一方、取り替え対象となる旧管Ｘとしては、鋳鉄管、ヒ
ユーム管、塩ビ管等、破砕可能な管であればどれでも良
く、又新管Ｙとしては、鋼管、ポリエチ管、鋳鉄管等ど
れでも良い（当然のことではあるが、接続機構は管種に
適した方法によれば良い）、もし、旧管Ｘの径よりも大
きい新管Ｙを敷設しようとするならば、その径に応じた
パイロット管（１）を選ぶ必要がある。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明の旧管更新装置によれば。

パイロット管及びカッタ装置の推進に伴い、旧管及びそ
の周囲の地盤は該パイロット管内に回収され、更に該旧
管の破砕についてはパイロット管内で該カッタ装置によ
る切断によってなされるので、地盤の隆起が生ぜず、従
って、該旧管周りにある埋設配管に悪影響を及ぼすこと
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る旧管更新装置の使用状
況、を示す説明図、第２図は本実施例装置の部分を拡大
して示す説明図、第３図（ａ）（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）
は本装置のカッタ装置の説明図、第４図はこれまでに提
案された最も簡単な旧管更新方法の説明図、第５図（ａ
）　（ｂ）は上記の旧管更新方法を実施した場合に旧管
近傍の埋設配管への影響を示す概略図である。 図中、（１）はパイロット管、（２）はカッタ装置、（
３）はカッタ推進装置、（４）は突起体、（５）はパイ
ロット管推進装置、（６）は土砂排出装置、Ｘは旧管、
Ｙは新管を各示す。 第３ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）旧管最大外径より大きな内径を有し、且つ内側方
   向に向けて設けられたテーパ面により形成される刃口を
   先端部に有すると共に、後方に新管を連続せしめること
   が可能なパイロット管と、該パイロット管内にセットさ
   れて旧管内部に進入せしめられた時にこれを内側より切
   断するカッタ装置と、該カッタ装置を旧管管軸方向にガ
   イドしながら前進せしめるカッタ推進装置と、後方より
   パイロット管を押圧前進せしめるパイロット管推進装置
   と、パイロット管内部に取り込まれた土砂や旧管切断片
   を該パイロット管後方外部に取り出す土砂排出装置とを
   有することを特徴とする旧管更新装置。
2. （２）前記カッタ装置に、旧管管軸方向にこれを切断す
   るカッタ及び／又は該旧管周方向にこれを切断するカッ
   タを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の旧管更新装置。
3. （３）旧管最大外径より大きな内径を有し、且つ内側方
   向に向けて設けられたテーパ面により形成される刃口を
   先端部に有すると共に、後方に新管を連続せしめること
   が可能なパイロット管と、該パイロット管内にセットさ
   れて旧管一部に進入せしめられた時にこれを内側より切
   断するカッタ装置と、該カッタ装置を旧管管軸方向にガ
   イドしながらこれを前進せしめるカッタ推進装置と、カ
   ッタ装置セット位置後方のパイロット管内面に設けられ
   、管軸方向に絞り込まれるように形成された絞り面を有
   する突起体と、後方よりパイロット管を押圧前進せしめ
   るパイロット管推進装置と、パイロット管内部に取り込
   まれた土砂や旧管切断片を該パイロット管後方外部に取
   り出す土砂排出装置とを有することを特徴とする旧管更
   新装置。
4. （４）前記カッタ装置に、旧管管軸方向にこれを切断す
   るカッタ及び／又は該旧管周方向にこ　れを切断するカ
   ッタを備えていることを特徴　とする特許請求の範囲第
   ３項記載の旧管更新装置。