JPH0511192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、埋設された残置管を新管と置換する
ための置換工法に関する。 従来技術とその問題点 従来、埋設残置管を新管に置換する際は、管路
全体に亘つて開堀し管置換を行なつていたが、こ
のような開堀工法では、工事が大規模となり長い
工期と多額の工費を必要とするばかりでなく、道
路の交通事情によつては実施できないなどの問題
点があつた。 本発明はこのような従来の問題点を一掃するこ
とを目的としてなされたものである。 問題点を解決するための手段 本発明は、 埋設残置管を、該管内に設置されて管長さ方
向に移動される管破壊装置により漸進的に且つ
実質的に原形をとどめるように細片に破壊して
行く埋設管破壊工程と、 上記埋設残置管の破壊の進行につれて管破壊
部の外側を覆うように新管を継足しながら且つ
同心状に挿入して行く新管挿入工程と、 上記管破壊装置に随伴し後続しながら上記残
置管内を同時進行的に移動されるスクレーパ
を、適宜上記管破壊装置より移動させて、上記
残置管の破壊部を取り壊しつつ新管外へ排出す
ると共に、排出後は元の位置に戻し、再び上記
管破壊装置に随伴後続させながら残置管内を同
時進行的に移動させる新管内掃除工程 を含み、上記新管内清掃工程は、上記残置管の
進行につれ、繰返し行うことを特徴とする埋設
残置管の置換工法に係る。 実施例 以下に本発明の一実施例を添附図面にもとづき
説明すると、次の通りである。 図に於て、(1)は埋設残置管ａ内を管長さの方向
にロープ２による牽引操作により移動される管破
壊装置で、該装置１は、後述するように、上記管
ａの円周方向に回動自在であつて、任意の回動変
位位置で管半径方向で進退されるポンチ１６を具
備し、該ポンチ１６の進退動、回動及び破壊装置
自体の前進により、管壁を順次細片に破壊し得る
ような構成になつている。 新管挿入装置３は、上記埋設残置管ａの破壊の
進行につれて管破壊部の外側を覆うように新管ｂ
を継足しながら挿入するためのものであり、第１
〜２図に於て、左側のピツトｃ内に設置されてい
る。挿入装置３は背部を支持壁３１に支持された
油圧ジヤツキ３２と、油圧ジヤツキ３２の水平動
ラムに結合された押輪３３と、押輪３３及び挿入
されるべき新管ｂの下面を支持する発進台３４を
備えている。 新管内清掃用スクレーパ４は、上記残置管ａの
破壊部を取り壊しつつ管外へ排出するためのもの
であり、第３〜５図に詳細が示されるように、中
心軸４１と、該軸４１上に先端枢支部４２ａに於
て管半径方向に開閉自在に支持されていて、後端
の円弧状刃部４２ｂが集まつて円を形成するよう
に組合せられた複数枚、例えば４枚の刃板４２
と、上記中心軸４１内に組込まれた空圧シリンダ
ー・プランジヤ装置４３と、プランジヤ４３ａの
先端と、各刃板４２の内面を枢支連結していて、
プランジヤ４３ａの進退につれ、刃板４２を開閉
する腕杆４４から構成され、閉時には第１図に示
されるように残置管ａより小径となり、開時には
第２図に示されるように残置管(a)の破壊部に当接
するようになつている。 スクレーパ４は、２本のロープ５，６の操作に
よつて、管破壊装置１に対し、寄合、離反し得る
ように、該装置１の後端側に連結される。一本の
ロープ５はスクレーパ４の中心軸４１を後端側か
ら前方に向けてフリーに貫通され、更に上記装置
１後端の滑車１１に掛け通された後、中心軸４１
の前端部に固着され、而してこのロープ５を引張
ると、スクレーパ４は管破壊装置１に向けて寄合
される。他の一本のロープ６はスクレーパ４の中
心軸４１の後端に固着され、而してこのロープ６
を引張ると、スクレーパ４は管破壊装置１より離
反される。ロープ６はシリンダー、プランジヤ装
置４３への駆動流体導管を兼用している。 第１図は残置管ａの破壊操作時の状況を示し、
残置管ａ内に設置された管破壊装置１はロープ２
操作により、後続のスクレーパ４と共に管内を管
軸方向に移動され、この移動につれポンチ１６の
作動をして、残置管ａを細片に破壊して行く。こ
の管破壊は、埋設状態下で行なわれるので、管破
壊部a′は管径が僅かに拡大されるだけで、実質的
に原形を保持している。尚上記装置１に伴なわれ
て管内移動されるスクレーパ４は管内移動を妨げ
ることのないよう縮小状態を保持し、またスクレ
ーパ４に付属するロープ５，６は、管内移動につ
れ繰出されて行く。 管破壊装置１による管破壊操作と同時進行的
に、挿入装置３の作動をして新管ｂが管破壊部
a′の外側を覆うようにして、同心状に挿入されて
行く。この新管ｂの挿入は最先端のダミー管b′に
より先導される。 第１図に示されるように、残置管ａの破壊ひい
ては新管ｂの挿入がある程度進行した後は、管破
壊及び新管挿入操作を一時的に停止し、この間、
管破壊部a′の取り壊し及び管外排出が行なわれ
る。 第２図は、管破壊部a′の取り壊し及び管外排出
操作時の状況を示し、スクレーパ４は第３図に示
されるように、シリンダー・プランジヤ装置４３
の作動をして径が拡大され、その後端の円弧状刃
部４２ｂが管破壊部a′内面に圧着される。この状
態でスクレーパ４はロープ６による牽引操作をし
て管破壊装置１から離反する方向、即ち後方に向
けて移動され、この移動につれ管破壊部a′を取り
壊しつつ、取り壊し物を管外に排出する。この場
合取り壊し物があまり大量に生ずると、管詰りを
招く虞れがあるので、管破壊部a′の取り壊し排出
は、管詰りを招く虞れのない長さの範囲で行なわ
れる。またスクレーパ４による管破壊部a′の取り
壊し及び排出操作時には、大きな管内抵抗を生ず
るが、この管内抵抗は、管破壊装置１ひいてはそ
の牽引操作用ロープ２側で支えることができるの
で、作業上での支障は全くない。 管破壊部a′の取り壊し及び排出を終えた後は、
スクレーパ４はシリンダー・プランジヤ装置４３
の作動をして径が縮小され、次いでロープ５によ
る牽引操作をして、第１図に示す位置に戻され、
次の操作に備える。 次いで再び管破壊操作と新管の挿入操作が同時
進行的に行なわれる。この場合、先の操作によつ
て管破壊部a′が管内より除去されているので、新
管ｂの挿入距離が長くなる割には、挿入抵抗はあ
まり増加せず、挿入装置３への負担を軽減でき
る。 残置管破壊、新管挿入及び管破壊部の取り壊し
排出の各操作は、繰返し行なわれ、このような操
作の繰返しにより、残置管を全長に亘つて新管に
置換できる。 このようにして残置管ａと置換された新管内に
は、残置管破壊物の取り壊しの一部が残るが、こ
の残骸量は極く少ないので、通常の管内清掃手段
の適用により容易に排出することができる。 本発明工法に用いられる管破壊装置１の一例が
第６図に詳細に示されている。上記装置１はロー
プ２の牽引操作をして管長さの方向に移動される
施工機１２を具備し、施工機１２の前部には、施
工機１２に管内での移動性を与えるためのローラ
１３が、第７図に示されるように例えば90°の間
隔で４個備えられ、ローラ１３のそれぞれはクツ
シヨンとして機能する板バネ１４に支持されてい
る。 施工機１２には、前部と後部の間に横たわるよ
うにロータリ軸１５が、管内設置時に管ａの中心
軸線上に位置するような関係に設置され、このロ
ータリ軸１５上に、管ａの半径方向及び円周方向
に移動自在なポンチ１６が備えられている。 ポンチ１６を管半径方向に適宜移動するための
第１駆動器、例えば油圧シリンダ・プランジヤ装
置１７が上記ロータリ軸１５上に備えられ、その
プランジヤ１７ａの先端にポンチ１６が装着され
ている。 更にポンチ１６を管円周方向に適宜移動するた
めに第２駆動器例えば油圧モータ１８が施工機１
２上に設置され、該モータ１８の回転軸１８ａは
上記ロータリ軸１５の一方軸線と回止め下に結合
されている。モータ１８の作動をしてロータリ軸
１５を所定角度回動することにより、該軸１５の
回動につれポンチ１６を管半径方向に移動し得る
ようになつている。 ポンチ１６の作動時にその反力を受止するため
の反力受板１９が施工機１２、例えば油圧シリン
ダ１７ｂの基端に装着される。この場合油圧シリ
ンダ１７ｂはロータリ軸１５を管半径方向にフリ
ーに貫通し、管半径方向に移動自在であつて、第
９図に示されるように基端に装着の反力受板１９
がロータリ軸１５に当止する位置まで常時戻るよ
うに、復元バネ１１０により付勢されている。反
力受板１９の形状はポンチ１６の作動時にその反
力を受止し得るような形状を有している限り特に
制限はなく、例えば第９〜１４図に示されるよう
な円弧状を有し、管ａの内面に例えば90°程度の
角度範囲に亘つて当止し得るようになつている。
反力受板１９が円弧状を有する場合、反力受止時
に管ａ内面と完全に全面密着し一種の嵌合状態と
なる場合がある。このような嵌合を解くために、
ポンチ１６の緋作動位置への退去と同時的にプラ
ンジヤ１７ａの基端部１７a₁を受板１９より外方
へ突出せしめ、受板１９を管ａ内面より突き放す
ような構成にすることができる。 その他図中、１１１は油圧シリンダ１７ｂの先
端に備えられたカバー、４０ａ，４０ｂは油圧シ
リンダ１７ｂへの作動油の給排用ホースで、これ
らホース４０ａ，４０ｂは、マニホルド１１３、
該マニホルド１１３よりの分岐管１１４ａ，１１
４ｂ、スイベル１１５及びロータリ軸１５に形成
の給排通路１１６ａ，１１６ｂを介して、油圧シ
リンダ１７ｂの前室１７b₁と後室（１７b₂）にそ
れぞれ連絡されている。尚油圧モータ１８への作
動軸の給排ホースは図では省略されている。 本破壊装置を用いて管破壊を実施するに際して
は、第８図に示されるように施工機１２が埋設残
置管ａ内に設置され、例えば残置管ａが最初に管
円周方向に破壊される。 管円周方向への管破壊の状況が工程順に第９図
乃至第１４図に示されている。 第９図は管破壊開始前の状況を示し、この状況
下ではポンチ１６及び反力受板１９はいずれも管
ａ内面より離れた位置を保持しているので、施工
機１２をロープ２の牽引操作をして管長さの方向
に自由に移動できる。 この第９図に示す状態で、油圧シリンダ１７ｂ
の後室１７b₂内に作動油を供給すると、プランジ
ヤ１７ａひいてはその先端のポンチ１６が管半径
方向に進出し、第１０図に示されるようにポンチ
１６の先端が管内面に当止し、更にこの当止の反
力を受けて油圧シリンダ１７ｂひいては反力受板
１９がポンチ１６と反対方向に復元バネ１１０に
抗して移動し、第１１図に示されるように管内面
に当止される。 而してこの第１１図に示す状態で後室１７b₂内
の油圧を更に上げて行くと、この油圧はポンチ１
６の押抜き力として作用し、第１２図に示される
ように、ポンチ１６の作動をして、管ａの一部が
局部的に破壊される。尚管ａに局部的破壊が起る
と、その系内の圧力が急激に降下するので、例え
ば系内に備付けの油圧ゲージ（図示せず）を監視
することにより、局部的破壊を確認できる。管ａ
の局部的破壊が確認されると、直ちに、後室１７
a₂内の油圧を解放し、一方前室１７b₁内に作動油
を供給すると、プランジヤ１７ａひいてはその先
端のポンチ１６が管半径方向に移動して元の非作
動位置に戻り、同時に油圧シリンダ１７ｂひいて
はその基端の反力受板１９が復元バネ１１０によ
り元の位置に自動復元し、第９図に示される状態
に戻る。 次に油圧モータ１５の作動をしてポンチ１６を
管円周方向に所定角度例えば第１３図に示される
ように60°回動移動した後、再び第１０〜１２図
の操作を繰返すと、第１４図に示されるように局
部的破壊部r₁が管内周方向に２個接続され、以下
同様にこのような操作を繰返すことにより、第１
５図に示すように管ａには、管円周方向に接続す
る６個の局部的破壊部r₁からなる輪状破壊部Ｒが
形成される。輪状破壊部Ｒの形成において、例え
ば最後の破壊となる第６番目の局部的破壊部r₁の
形成時には、反力受板１９は既に破壊されている
管ａ内面に当止することになるが、破壊部r₁は外
側から地盤によりバツクアツプされているので反
力受板１９の管内面への当接面積を充分に大きく
とることにより特に問題はない。ポンチ作動時の
反力をより確実に支えるために、反力受板１９の
管長さ方向の寸法を例えば第８図に示されるよう
に、その一端側が常時管ａの未破壊部に当止され
るよう、局部的破壊部r₁の管長さ方向の巾よりも
大きく設定しておくことが好ましい。 このようにして輪状破壊部Ｒを形成した後、施
工機１２を管長さの方向に一ピツチ、即ち輪状破
壊部Ｒの巾に略々相当する距離だけ移動し、この
位置で再びポンチ１６を半径方向及び円周方向に
移動して輪状破壊部Ｒを形成し、以下このような
操作を繰返し、輪状破壊部Ｒを管長さの方向に接
続して行くことにより、管ａを全長に亘つて破壊
できる。 ポンチ１６の先端面の形状は、通常円又は正六
角形等の正多角形であり、その直径（正多角形に
あつてはその外接円の直径）は、30〜60mm程度が
適当である。本発明者の実験によると、上記寸法
のポンチ１６を用いて外径300mmφの埋設残置管
ａの管破壊を実施すると、局部的破壊部r₁の最大
直径は100〜200mm程度となり、例えば局部的破壊
部r₁を管円周方向に６個程度接続することによ
り、輪状破壊部Ｒを形成でき、管破壊の目的を作
業能率よく達成できた。 効 果 本発明工法によれば次の通りの効果が得られ
る。 ○…

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 埋設残置管を、該管内に設置されて管長さ方
   向に移動される管破壊装置により漸進的に且つ実
   質的に原形にとどめるように細片に破壊していく
   埋設管破壊工程と、 上記埋設残置管の破壊の進行につれて管破壊部
   の外側に覆うように新管を継足しながら且つ同心
   状に挿入して行く新管挿入工程と、 上記管破壊装置に随伴し後続しながら上記残置
   管内を同時進行的に移動されるスクレーパを、適
   宜上記管破壊装置より後動させて、上記残置管の
   破壊部を取り壊しつつ新管外へ排出すると共に、
   排出後は元の位置に戻し、再び上記管破壊装置に
   随伴後続させながら残置管内を同時進行的に移動
   させる新管内清掃工程と、 を含み、上記新管内清掃工程は、上記残置の進行
   につれ、繰返し行なうことを特徴とする埋設残置
   管の置換工法。