JPH0861561A - 更新管の入れ替え工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 老朽管の抜け出しを防止して適正な更新管の
入れ替えができる工法を提供することを目的とする。 【構成】 到達立坑２の側から老朽管１の管内に牽引部
材４を挿通して発進立坑３の側に牽引部材４の端部を到
達させ、発進立坑３の側において牽引部材４の端部に、
老朽管１を管軸方向に割裂いて拡径動作するパイプスプ
リッター５を接続すると共に、該パイプスプリッター５
の後段に更新用のＰＥ管８を直列に接続させた状態と
し、到達立坑２の側に設置した牽引装置７により上記牽
引部材４を牽引してパイプスプリッター５およびＰＥ管
８を発進立坑３の側から老朽管１の管内に引き通す際、
その牽引力により生起する牽引反力が、到達立坑２に臨
む老朽管１の管端部１ａに作用するように牽引構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中に埋設されている
老朽管内に非開削で新管を引き込む更新管の入れ替え工
法に関し、詳しくは老朽管を地中より抜け出させること
なく行う更新管の入れ替え工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】長年に渡って地中に埋設されているガス
管，水道管等の管路は、その長年の敷設から腐食老朽化
が進み、ピンホール等の欠陥箇所からの漏洩が懸念され
る。その解決手段として様々な方法があるが、その中の
一つに非開削で老朽管を破断して該老朽管内に新管を引
き込む更新管の入れ替え工法がある。この工法は既設の
老朽管を管軸方向に破断して拡径し、該老朽管内に既設
管路の内径と同程度の内径を有するＰＥ管等の新管を引
き込むようにしている。そのため、内径が同程度のこと
から従前と同じ供給量を確保でき、さらには老朽管が新
管を覆うことから老朽管がカバーとなって他工事等から
新管を保護するメリットがある。

【０００３】上記更新管の入れ替え工法の一例として、
例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、更新管の入れ
替えを行う老朽管ａの端部に発進立坑ｂと到達立坑ｃと
を設け、発進立坑ｂ内に管路を破断して押し広げる掘削
機ｄを前進させる推進機ｅを設置し、到達立坑ｃ側には
前記掘削機ｄを牽引するウインチｆを設置する。また前
記掘削機ｄは、先端部に管路を切断して押し広げる破断
刃ｄ１が設けられ、後端部に新管ｇを接続するように
し、さらに該掘削機ｄの内部にはコンプレッサーｈから
の圧縮空気を受けて移動するピストンを備えている。そ
して前記掘削機ｄのピストンを衝撃的に移動させること
で掘削機ｄを管路ａ内で断続的に移動させ、さらにはウ
インチｈで掘削機ｄを牽引することで老朽管ａを破断・
拡径して新管を引き込む構成としている（特公平６−４
３８７７号公報記載）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、更新管の入
れ替え工法を行う管路（老朽管）は金属製でその肉圧は
３〜４ｍｍ程度あり、この管路を切り開きながら拡径さ
せる破断部材を該管路内で移動させるにはかなり大きな
牽引力（押込み力）を必要とする。そのため、上述した
先行例を含める更新管の入れ替え工法の場合、前記牽引
力により生起する反力を受けるために、立坑内壁に特別
な山留めを設ける必要があり、立坑を作成するのに多く
の時間と経費がかかる。さらに、大きな牽引力（押込み
力）で破断部材を管路内で移動させるため、老朽管の軸
方向に大きな力が負荷され、該老朽管が到達立坑内に抜
け出てしまい、適正な更新管の入れ替え工法が施工でき
ない問題点が派生する。

【０００５】本発明は、これらの問題を解決すべく発明
されたものであり、老朽管の抜け出しを防止して適正な
更新管の入れ替えができる工法を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、地中に埋設されている既設管路の経路上
に作業用の第１立坑および第２立坑を設け、両立坑の間
に敷設されている老朽管を破断，拡径して該老朽管内に
新管を引き込む更新管の非開削入れ替え工法において、
第１立坑の側から老朽管の管内に牽引部材を挿通して第
２立坑の側に牽引部材端部を到達させ、第２立坑の側に
おいて牽引部材の端部に、老朽管を管軸方向に割裂いて
拡径動作するパイプ破断部材を接続すると共に、該パイ
プ破断部材の後段に更新用の新管を直列に接続させた状
態とし、第１立坑の側に設置した牽引手段により上記牽
引部材を牽引してパイプ破断部材および更新用新管を第
２立坑の側から老朽管の管内に引き通す際、その牽引力
により生起する牽引反力が、第１立坑内に臨む老朽管の
管端部に作用するように牽引構成してなることを特徴と
するものである。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、破断部材を牽引する際に生
起する牽引反力を、第１立坑内に臨む老朽管の管端部に
作用させるため、牽引力に伴い老朽管の軸方向に負荷さ
れる力を前記牽引反力で相殺することができ、老朽管が
第１立坑内に抜け出ることが防止される。また、牽引反
力を老朽管の管端部で受ける構成としているため、立坑
内壁に特別な山留めを設ける必要性がなくなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の更新管の入れ替え工法を示す概
略図で、地中に埋設されている老朽管１の経路上に作業
用の第１立坑（到達立坑）２および第２立坑（発進立
坑）３が設けられており、該到達立坑２および発進立坑
３には土崩れしないように内壁面に沿って簡易な山留め
２ａおよび３ａが配設されている。また、老朽管１内に
は到達立坑２から発進立坑３に向けてワイヤまたはロッ
ド等の牽引部材４が挿通されており、発進立坑３側の端
部には後述するパイプスプリッター５が接続されてい
る。

【０００９】前記到達立坑２内において、老朽管１はそ
の管端部１ａが到達立坑２内に露出して臨んでおり、反
力受け板６が該管端部１ａを覆うように固定されてい
る。後で詳しく説明するが、該反力受け板６は剛性が高
く変形しにくい金属板で構成されており、前記牽引部材
４が挿通する切り溝６ａが設けられている。また、到達
立坑２内には牽引部材４を牽引する牽引装置７が配設さ
れている。該牽引装置７は一端側が前記反力受け板６に
当接するように設置されており、該装置７は、前記反力
受け板６に対して垂直に位置するガイドシャフト７１
と、前記牽引部材４を挟持してガイドシャフト７１に沿
って移動するスライド部材７２と、該スライド部材７２
を牽引する油圧シリンダー７３とを有しており、牽引部
材４を牽引する際、その牽引反力はガイドシャフト７１
を介して反力受け板６が受けるように構成されている。

【００１０】図２はパイプスプリッター５の構成を示す
図で、該パイプスプリッター５は、先端部にパイプスプ
リッター５と牽引部材４の端部とをネジ接合するための
ネジ孔５１が設けられ、またパイプスプリッター５の胴
体上部には、パイプスプリッター５を老朽管１内で安定
して移動させるためのガイドローラ５２、さらに胴体下
部には老朽管１を破断するための３枚のホイールカッタ
ー５３が軸方向３ヵ所に設けられ、図に示すように該３
枚のホイールカッター５３は先端から後端にかけて順次
径が大きくなっており、パイプスプリッター５は老朽管
１内を安定して移動しながら該老朽管１を段階的に破断
するように構成されている。

【００１１】また、パイプスプリッター５の胴体後段側
には、破断した老朽管１を拡径するエキスパンダ５４が
ピン５４ａで接続され、さらに該エキスパンダ５４の後
段側には、更新管用のＰＥパイプ８と連結するための接
続治具５５がネジ結合で接続されている。ここで前記Ｐ
Ｅパイプ８の先端部には、トーイングヘッド８１がパイ
プ８内に挿入されて設けられている。該トーイングヘッ
ド８１は、先端部に嵌合孔を有するネジ部材を回動する
ことで、パイプ８内に挿入されている部分が拡径して該
トーイングヘッド８１とＰＥパイプ８とを強固に結合す
るように構成され、該トーイングヘッド８１と接続治具
５５とをピン結合することで、パイプスプリッター５と
ＰＥパイプ８とは直列に接続されるようになる。また、
ＰＥパイプ８を引き込む際、該パイプ８のねじれによっ
てエキスパンダ５４と接続治具５５とのねじ結合が外れ
ないように、接続治具５５にはより戻し機能が付加され
ている。

【００１２】図３に示すものは反力受け板６の構成を示
すもので、図に示す反力受け部材６は、剛性の高い金属
で形成されており、牽引部材４を挿通させるための切り
溝６ａを有する円形の金属板６０に、該切り溝６ａの周
辺に老朽管１の外径と略同程度の内径の切りかけを有す
る円筒６１が、図３（ａ）に示すように、垂直に立設す
るように固着されている。また図３（ｂ），（ｃ）に示
すように、切り溝６ａと円筒６１との間には老朽管１の
端部が当接する当接部６２が存在するようになり、切り
溝６ａと円筒６１の切りかけとが一致するようになって
いる。すなわち、図３（ｄ）に示すように、円筒６１が
老朽管１をガイドするようにして反力受け板６が老朽管
１の端部に設置されるようになる。

【００１３】次に本発明の牽引構成による作用を説明す
る。まず到達立坑２内に臨む老朽管１の管端部１ａに反
力受け板６を固定し、到達立坑２の側から老朽管１の管
内にワイヤまたはロッド等の牽引部材４を挿通して発進
立坑３の側に牽引部材４の端部を到達させ、発進立坑３
の側において、該端部にパイプスプリッター５を接続す
ると共に、該パイプスプリッター５の後段側に接続治具
５５を介して更新用のＰＥパイプ８を直列に接続する。
次に到達立坑２内に牽引装置７を設置し、該牽引装置７
のガイドシャフト７１の一端側が前記反力受け板６に作
用するように設置する。そして牽引部材４をスライド部
材７２に挟持させ油圧シリンダ７３でスライド部材７２
を牽引するようにして牽引装置７を駆動する。すると牽
引装置７の牽引力により、パイプスプリッター５および
ＰＥパイプ８は到達立坑２の方向へ移動し、該移動に伴
い老朽管１はパイプスプリッター５で破断，拡径され老
朽管１の内側にＰＥパイプ８が引き込まれる。その際、
牽引装置７の牽引反力はガイドシャフト７１と反力受け
板６とを介して老朽管１の管端部１ａに作用するように
しているため、牽引力に伴い老朽管１の軸方向に負荷さ
れる力は前記牽引反力で相殺することができ、老朽管１
が到達立坑２内に抜け出ることが防止される。

【００１４】図４は到達立坑２内における他の牽引手段
を示すもので、図に示すように、反力受け板６をその外
周方向に拡張させるように形成し、老朽管１の管端部１
ａに固定する。そして、シャフト１１，１２を介して固
定滑車１３，１４を前記反力受け板６に固着し、また、
該固定滑車１３，１４の間に可動滑車１５を設け、該可
動滑車１５に牽引部材４の端部を連結する構成とする。
また到達立坑２付近の地上にウインチ１６を配設し、ウ
インチワイヤ１７を固定滑車１３、可動滑車１５、固定
滑車１４の順に掛け渡し、ウインチワイヤ１７の端部を
反力受け板６に固定する。

【００１５】この状態でウインチ１６を駆動すると、例
えばパイプスプリッター５およびＰＥパイプ８を引き込
むために必要な力をＷ、また、ウインチ１６の牽引力を
Ｐとすると、滑車による２倍の倍力機構から２Ｐ＝Ｗと
なり、前述した牽引機構に比べて半分の力で牽引するこ
とが可能となり、ウインチ１６を小型化することができ
るようになる。また、ウインチ１６の牽引力の牽引反力
は固定滑車１３，１４からシャフト１１，１２を介して
反力受け板６に作用するため、結果として前述した牽引
機構と同様に、牽引反力は老朽管１の管端部１ａに作用
することとなり、牽引に伴う老朽管１の抜け出しは防止
される。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明による更新管
の入れ替え工法では、破断部材を牽引する際に生起する
牽引反力を、第１立坑内に臨む老朽管の管端部に作用さ
せるため、牽引力に伴い老朽管の軸方向に負荷される力
を前記牽引反力で相殺することができ、老朽管が第１立
坑内に抜け出ることが防止されるため、第１立坑と第２
立坑との間に敷設される老朽管を破断・拡径して老朽管
内側に適正に更新用の新管を引き込むことができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の更新管の入れ替え工法を示す概略図

【図２】パイプスプリッターの説明図

【図３】牽引構成の説明図

【図４】反力受け部材の説明図

【図５】従来例の説明図

【符号の説明】

１ 老朽管 １ａ 管端部 ２ 到達立坑 ２ａ 山留め ３ 発進立坑 ３ａ 山留め ４ 牽引部材 ５ パイプスプリッター ５１ ネジ孔 ５２ ガイドローラ ５３ ホイールカッター ５４ エキスパンダ ５４ａ ピン ５５ 接続治具 ６ 反力受け板 ６ａ 切り溝 ６０ 円形板 ６１ 円筒 ６２ 当接部 ７ 牽引装置 ７１ ガイドシャフト ７２ スライド部材 ７３ 油圧シリンダ ８ ＰＥパイプ ８１ トーイングヘッド １１ シャフト １２ シャフト １３ 固定滑車 １４ 固定滑車 １５ 可動滑車 １６ ウインチ １７ ウインチワイヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に埋設されている既設管路の経路上
   に作業用の第１立坑および第２立坑を設け、両立坑の間
   に敷設されている老朽管を破断，拡径して該老朽管内に
   新管を引き込む更新管の非開削入れ替え工法において、 第１立坑の側から老朽管の管内に牽引部材を挿通して第
   ２立坑の側に牽引部材端部を到達させ、第２立坑の側に
   おいて牽引部材の端部に、老朽管を管軸方向に割裂いて
   拡径動作するパイプ破断部材を接続すると共に、該パイ
   プ破断部材の後段に更新用の新管を直列に接続させた状
   態とし、 第１立坑の側に設置した牽引手段により上記牽引部材を
   牽引してパイプ破断部材および更新用新管を第２立坑の
   側から老朽管の管内に引き通す際、その牽引力により生
   起する牽引反力が、第１立坑内に臨む老朽管の管端部に
   作用するように牽引構成してなることを特徴とする更新
   管の入れ替え工法。