JPS63189595A - 既設管路の更新装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、水道管、下水管のような既設管路を開削工法
によることなく更新する装置に関し、特に地中に埋設さ
れている既設管を徹去しつつ、そこに新設管を敷設する
ことにより、既設管路な更新する装置に関する。

（従来技術） 地中に埋設されている老朽化した管の更新は、一般に、
前記管が埋設されている箇所を開削工法により掘削して
既設管を露出させ、該既設管を除去した後、その跡に新
設管を沈め、掘削した溝を埋め戻す工法によりなされて
いる。しかし、この工法では、更新すべき箇所に溝を掘
削しなければならないため、その箇所が道路であると、
前記道路を一時通行禁止にしなければならない。

水道管、下水管のような液体用管路を開削工法によるこ
となく更新する装置の一つとして、破壊機を既設管に沿
って前進させつつ該既設管を前記破壊機により破壊し、
該既設管と同一の直径寸法の新設管を破壊された既設管
の跡に押し込むことによって敷設する装置がある。しか
し、この従来装置では、破壊機により破壊された既設管
の破片および破壊された既設管の周囲の土砂が未破壊の
既設管内に入り込み、該既設管内を流動してしまう。

これを防止するために、前記破砕機とともに前進される
シール手段を未破壊の既設管内に配置すると、既設管の
内面に凹凸があると、シール手段の前進が前記凹凸によ
り妨げられてしまう。

（発明の目的） 本発明は、開削工法によることなく、既設管路を更新す
ることができ、破壊物および土砂が既設管内を流動しな
い、既設管路の更新装置を提供することにある。

（発明の構成） 本発明の更新装置は、地中に埋設されている既設管の一
端から他端に向けて移動されて前記既設管を破砕する手
段と、該破砕手段により破砕された破砕物が前記既設管
内を前方へ流動することを防止するように前記既設管内
に該既設管に沿って移動可能に配置されるシール手段と
、前記破砕物を前記破砕手段の後方へ排出する手段と、
前記新設管を前記破砕手段により破砕された箇所に配置
する手段とを含み、前記シール手段は、前記既設管の軸
線方向へ伸びる本体と、該本体の周りに角度的間隔をお
かれて配置され、前記既設管の軸線方向へ伸びる複数の
ガイドと、前記本体の周りに配置され、前記既設管の内
面に接触されるシール部材とを備える。

本発明の更新装置は、また、地中に埋設されている既設
管の一端から他端に向けて移動されて前記既設管を破砕
する手段と、該破砕手段により破砕された破砕物が前記
既設管内を前方へ流動することを防止するように前記既
設管内に配置されるシール手段と、前記破砕物を前記破
砕手段の後方へ排出する手段と、前記新設管を前記破砕
手段により破砕された箇所に配置する手段とを含み、前
記シール手段は、前記既設管の軸線方向へ伸びる姿勢に
配置される筒状のケースと、該ケースに回転可能に挿入
されたシャフトと、該シャフトを回転させる機構と、ケ
ースの周りに角度的間隔をおかれて配置され、前記既設
管の軸線方向へ伸びる複数のガイドと、前記ケースの周
りに配置され、前記既設管の内面に接触されるシール部
材とを備える。

（発明の作用効果） 本発明によれば、既設管に沿って移動させる破砕機によ
り既設管を破砕しつつ新設管を配置するため、更新すべ
き既設管が敷設されている箇所を開削工法により掘削す
る必要がない。

本発明によれば、また、既設管内にシール手段を配置す
るため、破砕物および土砂が既設管路内を流動しない。

本発明によれば、さらに、シール手段が既設管の長手方
向へ伸びるガイドを有するため、既設管の内面に凹凸が
あっても、シール手段の移動が前記凹凸により妨げられ
ない。

本発明によれば、さらにまた、シール手段がその先端部
に攪拌羽根を有するから、既設管内に存在する粉砕可能
の固形物が攪拌羽根により粉砕され、該固形筒がシール
手段の移動の妨げにならない。

（実施例） 以下、図面に示す本発明の更新装置の実施例について説
明する。

第１図に示す更新装置１０は、地中に埋設されている下
水用のコンクリート製既設管１２をその下流の側から破
砕しつつ、既設管１２より大直径のコンクリート製新設
管１４を敷設する工事に用いられる。

更新装置１０は、地盤１６に構築された発進５坑１８か
らその上流の側に構築された到達竪坑（図示せず）に向
けて前進されるシールド型トンネル掘削機２０と、新設
管１４を掘削機２０による掘削跡に押し込みかつ掘削機
２０を前進させる推進機構２２と、掘削機２０による既
設管１２の破片、掘削土砂のような掘削物が既設管１２
を経て前記到達竪坑へ達することを防止すべく既設管１
２内に移動可能に配置されたシール機構２４と、前記掘
削物を地上に排出する排出機構２６と、既設管１２内の
下水をシール機構２２喝よび掘削機２０を介して下流側
の管路３０に流動させる仮設流路機構２８とを含む。

シールド型トンネル掘削機 第２図〜第６に示す、シールド型トンネル掘削機２０は
、相互に突き合わされた第１調よび第２の本体部３４．
３６を備える筒状のシールド本体３２を含む。

第２図および第３図に示すように、第１の本体部３４は
、内径が後方へ向けて漸次減少する円錐形の破砕室すな
わち第１の空間３８を規定する第１の筒部３４ａと、第
１の空間３Ｂの後部に続き、該第１の空間より広い断面
積を有する泥水室すなわち第２の空間４０を規定する第
２の筒部３４ｂとを備える。第１および第２の筒部３４
ａ、３４ｂは、第１の筒部３４ａの後端と第２の筒部３
４ｂの前端とにおいて複数のボルトにより分離可能に相
互に突き合わせ結合されている。第１の空間３８の内径
はほぼ同じであってもよい。

第３図に示すように、第２の筒部３６ｂの前端部外周お
よび後端部外周には、周方向へ伸びる溝が形成されてい
る。第１の筒部３６ａの前端部の前記溝により前端部外
周に形成されたフランジ部には、第１および第２の筒部
３４ａ、３４ｂを分離可能に連結する複数の前記ボルト
が配置されている。これに対し、第２の筒部３６ｂの後
端部の前記溝により後端部外周に形成されたフランジ部
には、第１および第２の本体部３４．３６を分離可能に
連結する複数のボルトが配置されている。

第３図および第４図に示すように、第１の筒部３４ａの
後端部内側には、第１および第２の空間３８．４０を区
画する内向きの環状の格子４２が設けられている。格子
４２は、第１の筒部３４ａの後！４部面に沿って伸び、
また、小さな掘Ｆｉｌ物が第１の空間３８から第２の空
間４０へ移動することは許すが、大きな掘削物が第１の
空間３８から第２の空間４０へ移動することは阻止する
ように、シールド本体３２の軸線の周りに等角度間隔に
隔てられた複数の開口４４を有する。格子４２は、第２
の筒部３４ｂの前端部内側に取り付けてもよい。第２の
筒部３４ｂには、シールド本体３２内を前方域と後方域
とに区画する隔壁４６が設けられている。

第３図および第４図に示すように、隔壁４６には、隔壁
４６をシールド本体３２の軸線方向へ貫通して伸びる筒
状のスリーブ４８が滑動不能および回転不能に支承され
ている。隔壁４６の第１の筒部３４ａの側には、スリー
ブ４８の周りを伸びる内歯歯車５０が複数のボルトによ
り固定されている。スリーブ４８には、該スリーブ４８
をシールド本体３２の軸線方向へ貫通するクランク軸５
２が複数の軸受５４により回転可能に支承されている。

クランク軸５２は、スリーブ４８に支承された軸部分５
２ａと、該軸部分から前方へ伸びる偏心部すなわち軸部
分５２ｂとを備える。軸部分５２ａの軸線は、シールド
本体３２の％線と一致されている。これに対し、軸一部
分５２ｂの軸線は、シールド本体３２および軸部分５２
ａの軸線から距＠ｅだけ偏心されており、また、第１の
空間３８に配置されている。

第３図に示すように、軸部分５２ｂには、第１の筒部３
４ａとともにクラッシャを構成するロータ５６が複数の
軸受５８により回転可能に支承されている。該ロータ５
６は、直径寸法か後端の側に向けて漸次増大する外表面
を有する円鐘形の形状を呈し、また、第１の空間３８内
に配置されている。ロータ５６の後端外面と第１の筒部
３４ａの後端内面との間隔は、シールド本体３２の直径
方向における格子４２の開口４４の寸法より小さい。な
お、第１の空間３８を規定する第１の筒部３４ａの内面
およびロータ３６の外表面に、その周方向へ伸びる複数
の突出部または溝を設けてもよい。

第３図および第５図に示すように、ロータ５６の先端部
にはカッタ組立体６０が固定されている。カッタ組立体
６０は、ロータ５６からシールド本体３２の半径方向へ
伸びる複数のアーム６２と、該アーム６２に固定された
複数のカッタビット６４とを備える。アーム６２の最先
端に配置された各カッタビットは、カッタ組立体６０の
回転中心へ向かう内向きの歯先と、これと逆の方向へ向
かう外向きの歯先とを有する。これに対し他の各カッタ
ビットは、その歯先がカッタ組立体６０の回転中心へ向
かうようにすなわち内向きとなるように配置されている
とともに、前記歯先がそのカッタビットの外側に配置さ
れたカッタビットの歯先より後方となるように配置され
ている。なお、各カッタビットは、その歯先がカッタ組
立体６０の回転軸線と直交する同一面に位置するように
配置してもよい。

第３図および第４図に示すように、ロータ５６の後端面
には、内歯歯車５０と噛合する外歯歯１トロ６が複数の
ボルトにより固定されている。歯車６６は、歯車５０に
対し、クランクｆＩｌｂ５２の軸部分５２ａに対する軸
部分５２ｂの偏心量と同一の距離ｅだけ偏心されている
。このため、歯車５０．６６はその直径方向の一方の部
位で相互に噛合し、両者が噛合する部位はクランク軸５
２の回転にともなってスリーブ４８の周りを移動し、そ
の結果ロータ５６およびカッタ組立体６０はシールド本
体３２の軸線の周りに旋回運動（公転）をするとともに
軸部分５２ｂの周りに回転運動（自転）をする。

第３図に示すように、ロータ５６と内歯歯車５０との間
には、両者の間を液密的に閉鎖するメカニカルシール６
８が配置されている。メカニカルシール６８は、ロータ
５６の後端面に該ロータ５６と同軸的に設けられた環状
の満７０と、該溝に嵌合されかつほぼ均一の外径寸法を
有する筒状のリング７２と、内歯歯車５０の前端面に該
内歯歯車と同軸的に固定された環状の受は座７４と、リ
ング７２を受けＰｉ７４に向けて押圧する複数のばね７
６とを備える。溝７０は、内歯歯車５０の側に開口する
。

リング７２は、溝７０にシールド本体３２の軸線方向へ
滑動可能に受は入れられた環状の主体部と、該主体部の
後端外周から後方へ該主体部と同軸的に伸びる突出部と
を備える。リング７２の前記主体部および前記突出部は
、同一の外径寸法を有し、また、ロータ５６と同軸的に
すなわち内歯歯車５０に対し前記距離ｅだけ偏心されて
いる。

ばね７６は、圧縮コイルばねであり、また、溝７０に連
通ずる穴内に配置されている。

リング７２の前記主体部および前記突出部の外径寸法、
特にリング７２の後端面および受は座７４の前端面すな
わちリング７２と受は座７４との接触面（シール面）の
直径は、受は座７４の外径寸法より少なくとも２ｅ小さ
い。すなわち、リング７２と受は座７４との接触面（シ
ール面）の直径は、リング７２の後端面（突出部）の外
周部の直径をＤＩとし、受は座７４の前端面の外周部の
直径をＤ２とすると、 Ｄ１≦Ｄ２−２ｅ・ である。

第３図に示すように、隔壁４６はスリーブ４８を巡る環
状の油室７８を有し、該油室７８には拐滑油が収容され
ている。油室７゛８は、隔壁４６に穿たれた複数の穴８
０、スリーブ４８の外周に形成された環状の溝８２およ
びスリーブ４８に形成された複数の六８４を経て、クラ
ンク軸５２とスリーブ４８との間の空間に連通されてい
る。このため、クランク軸５２とスリーブ４８との間の
空間、隔壁４６とスリーブ４８との間の隙間は潤滑油で
満たされている。

ロータ５６の前端部とクランク軸５２の先端部との接触
部、ロータ５６とリング７２との接触部、隔壁４６と内
歯歯車５０との接触部およびスリーブ４８と隔壁４６と
の接触部には、それぞれシール用のＯリングが配置され
ている。また、スリーブ４８の後端部とクランク軸５２
の後端部との間には、潤滑油の流出を防止するシール材
８６が配置されている。シール材８６は、複数のボルト
によりスリーブ４８に固定されている。

第２図および第３図に示すように、第２の本体部３６は
、第２の筒部３４ｂの後端部に連結される第１の筒部３
６ａと、該第１の筒部の後端部に挿入された第２の筒部
３６ｂと、該第２の筒部の後端部に連結された第３の筒
部３６ｃを備える。

第１の筒部３６ａの前Ｑ部にはシールド本体３２の軸線
と直交する支持壁８８が設けられており、該支持壁には
スリーブ４８の後端部を受は入れる穴９０が設けられて
いる。第２の本体部３６の第１の筒部３６ａと第２の筒
部３゛６ｂとは、方向修正用の複数のジヤツキ９２によ
り相互に連結されている。第２の筒部３６ｂと第３の筒
部３６ｃとに間および第３の筒部３６ｃと最先端の新設
管１４との間には、連結具９３．９５が配置されている
。

支持壁８８の後部には、クランク軸５２を回転させる駆
動機構９４が複数のボルトにより固定されている。駆動
機構９４は、電動機と減速機とを備え、また、駆動機構
９４の出力軸９６はクランク軸５２の後端部に設けられ
た穴に挿入されている。出力軸９６とクランク軸５２と
は、キー９８により、回転不能に結合されている。

第３図に示すように、クランク軸５２、スリーブ４８お
よび隔壁４６には、既設管１２内の下水を仮設流路機構
２８へ案内す゛るための流路１００．１０２，１０４が
形成されている。流路１００は、クランク軸５２の先端
と、外周部とに開口する。流路１０２は、流路１００か
らの下水を受けこれを流路１０４に案内すべく、スリー
ブ５４の内゛周面に形成された環状の溝と、該溝および
流路１０４を連通させる穴とからなる。クランク軸５４
とスリーブ４８との間にあって環状の前記溝の両側には
、該溝からの下水の漏洩を防止する環状のメカニカルシ
ール１０６が配置されている。スリーブ４８と隔壁４６
との間には、流路１０２．１０４の接続部からの下水の
漏洩を防止する一対のＯリングが配置されている。

第３図上よび第５図に示すように、ロータ５６の円錐形
の外表面には、ロータ５６の回転にともなって第１の空
間３８内の掘削物を攪拌し、該掘削物に流動性を与える
複数の羽根１０８が取り付けられている。

掘削機および新設管用推進機構 推進機構２２は、第１図にボすように、掘削機２０の前
進方向へ伸びるように５坑３８の底に設置された一対の
レール１１０と、該レール１１０上に該レールに沿って
移動可能に設置されたスライダ１１２と、該スライダ１
１２を前進させる複数のジヤツキ１１４とを備える。ジ
ヤツキ！１４は、５坑３８内に構築された壁１１６に取
り付けられている。

ジヤツキ１１４は、先行する最後部の新設管１４とスラ
イダ１１２との間に新たな管が配置された後、伸長され
る。これにより、スライダ１１２が前進され、新設管１
２が掘削機２０による掘削跡へ押し込まれ、掘削機２０
が前進され７る。ジヤツキ１１４が所定距離伸長される
と、ジヤツキ１１４が収縮され、スライダ１１２が引き
戻され、次いでスライダ１１２と最後部の新設管１４と
の間に新たな管が配置され、その後ジヤツキ１１４が伸
長される。ジヤツキ゛１！４を収縮させてスライダ１１
２を引き戻し、最後部の新設管とスライダ１１２との間
に新たな管を配置する継ぎ足し作業は、掘削機２０の発
進５坑と到達５坑との間に埋設されている既設管路の更
新が終了するまで、複数回行なわれる。

下水用シール機構 第７図および第８図に示すように、シール機構２４は、
既設管１２内を移動可能の本体１２０を含む。該本体１
２０は、既設管１２の軸線に沿って伸びる筒状のシャフ
ト１２２と、複数の軸受１２４によりシャフト１２２の
周りに回転可能に配置された筒状のケース１２６とを備
える。シャフト１２２は、第１図および第９図に示す連
結機構１２８により掘削機２０のロータ５６に連結され
ている。シャフト１２２とケース１２６との間には一対
のメカニカルシール１３０が配置されており、軸受１２
４が配置された前記領域には潤滑油が収容されている。

シャフト１２２の先端部には、攪拌ヘッド１３２が固定
されている。攪拌ヘッド１３２は、シャフト１２２に固
定されたボス１３４と、該ボス１３４に固定された複数
（図示の例では６つ）の羽根１３４とを備える。各羽根
１３６は、シャフト１２２の軸線の周りに等角度間隔に
配置されており、また、溶接のような手段により先端部
で相互に連結されている。

ケース１２６の先端部には、既設管１２内におけるシー
ル装置２４の移動を滑らかにするガイドヘッド１３８が
取り付けられている。該ガイドヘッド１３８は、ケース
１２６に複数のボルトにより取り付けられたボス１４０
と、該ボス１４０に固定された複数（図示の例では６）
のガイド１４２とを有する。ケース１２６の外周には、
板状の複数（図示の例では６）のガイド１４４が取り付
けられている。各ガイド１４２，１４４は、シャフト１
２２の軸線方向へ伸び、また、シャフト１２２の軸線の
周りに等角度間隔に配置されている。ガイド１４２の先
端部は、溶接のような手段により相互に連結されている
。ガイド１４４の先端部も、溶接のような手段により相
互に連結されている。

ケース１２６の後端にはテールカバー１４６が複数のボ
ルトにより取り付けられており、該テールカバー１４６
には円板状の複数のシール部材１４８を備えるスペーサ
１５０が複数のボルトにより取り付けられている。シー
ル部材１４８は、弾性変形可能のゴムのような材料から
成る。

第９図に示すように、シャフト１２２と連結機構１２８
とは、フランジ継手１５２により連結されている。これ
に対し、連結機構１２８とロータ５６とは、連結機構１
２８とロータ５６との相対的な屈曲を許すように、自在
維手１５４により連結されている。自在継手１５４は、
連結機構１２８に設けられた球体１５６と、球体１５６
を回転可能に受けるように複数のボルトにより相互に結
合される一対の受は座１５８，１５９と、球体１５６お
よび受は座１５８を係合させるピン１６０とを有する。

ピン１６０は、受は座１５８を貫通し、また、球体１５
６の穴１６２に受は入れられている。穴１６２は、ピン
１６０より大きな直径寸法を有する。これにより、球体
１５６および受は座１５８は、所定の角度範囲内で屈曲
可能であるが、相対的な大きな回転を阻止される。

受は座１５８は、複数のボルトによりロータ５６の先端
に固定されている。

掘削機２０のロータ５６が回転されると、シャフト１２
２がケース１２４に対し回転される。

ロータ５６の旋回運動にともなっておよび既設管路が湾
曲しているとき、シール機構２４は掘削機２０に対し傾
斜されるか、この傾斜は自在継手１５４により吸収され
る。

シャフト１２２の中空部および連結機構１２８の中空部
は、既設管１２内の下水を掘削機２０の流路１００へ案
内する流路１６４，１６６を構成する。

掘削物用排出機構 第１図および第６図に示すように、掘削物の排出機構２
６は、すり排出用の泥水を第２の空間４０に供給する管
１７０と、第２の空間４０から掘削物を泥水とともに排
出する管１７２とを含む。管１７０の一端は、連結具１
７４により支持壁８８に連結されており、また、隔壁４
６をシールド本体３２の軸線方向へ貫通するように設け
られた流路１７８（第３図参照）を介して第２の空間４
０に連通されている。管１７２の一端も、第６図に示す
ように連結具１８０により支持壁８８に連結されており
、また、隔壁４６をシールド本体３２の軸線方向へ貫通
するように設けられた流路（図示せず）を介して第２の
空間４０に連通されている。連結具１７４，１８０は、
支持壁８８の後端面に複数のボルト（図示せず）により
固定されている。

第１図に示すように、管１７０は管１８２を介して給水
タンク１８４に連通され、管１７２は管１８６を介して
沈殿池１８８に連通されている。

管１８２には給水ポンプ１９０と複数のバルブ１９２と
が配置され、管１８６には排出ポンプ１９４と複数のバ
ルブ１９６とが配置されている。管１８２，１８６は、
その途中に屈曲および伸縮自在の管を備える。ずり排出
用の管１７２゜１８６の中空部の断面積は、格子４２の
開口４４の面積より大きい。給水ポンプ１９０の排出口
と゛排出ポンプ１９４の吸込口とは短絡管１９８により
短絡されており、該短絡管１９！３にはバルブ２００が
配置されている。

第３図に示すように、第２の空間４０の底部には、管１
７０から供給された泥水が管１７２へ直接達することを
防止し、かつ、前記泥水が第２の空間４０を巡る流路を
流れるように、第２の空間４０内における泥水の流路な
規定する仕切り２０２が設けられている。

ポンプ１．９０，１９４は、掘削機による掘削時に作動
される。これにより、排出機構２６は、タンク１８４内
の泥水を掘削機２０の第２の空間４０へ管１８２，１７
０を介し供給し、第２の室４０内の泥水を掘削物ととも
に管１７２，１８６を介して沈殿池１８８へ排出する。

これに対し、新設管の継ぎ足し作業時には、ポンプ１９
０゜１９４が停止され、所定のバルブが閉じられた状態
で、管１８２，１８６が新たな管内に通された後、所定
のバルブが開放され、ポンプ１９０゜１９６が作動され
る。なお、第２の室４０に供給された泥水の一部は第１
の室３８に流動するが、多くの泥水は排出機構２６によ
り沈殿池１８８へ排出される。

下水用仮設流路機構 仮設流路機構２８は、第１図〜第３図に示すように、フ
ランジ継手２１０により相互に連結された複数のパイプ
を備える第１のガイド２１２と、該第１のガイド２１２
の後端に連結された伸縮および湾曲可能の第２のガイド
２１４と、該第２のガイド２１４の後端部に接続された
排出ポンプ２１６と、該排出ポンプ２１６から排出され
る下水を下流の側の管路３０に案内する第３のガイド２
１Ｂとを備える。第１のガイド２１２の先端は、連結具
２２０（第３図参照）により支持壁８８に連結されてお
り、また、掘削機２０の流路１０４に連通されている。

第１のガイド２１２は、シールド本体３２内の部位にバ
ルブ２２２（第２図参照）を有する。第３のガイド２１
８にもバルブ２２４が配置されている。第３のガイド２
１８の排出ポンプ２１６と反対の側の端部は、該端部に
配置されたシール部材２２６とともに既設管３０に挿入
されている。

ポンプ２１６が作動されると、既設管１２内の下水は、
シール機構２４の流路１６４、連結管１２２の流路１６
４、掘削機２０の流路１００゜１０２．１０４、各ガイ
ド２１２，２１４゜２１８を経て、後方の管路３０へ強
制的に流動される。なお、新設管の継ぎ足し時に、ポン
プ２１６は一時的に停止され、バルブ２２２は一時的に
閉じられ、第２のガイド２１４は新たな管内を通される
。

更新装置１０の動作 更新作業時、掘削機２０の駆動機構９４が作動され、ク
ランク軸５２が回転される。これにより、ロータ５６お
よびカッタ組立体６０は、シールド本体３２の軸線に対
しｅだけ偏心してクランク軸５２の周りをクランク軸５
２の回転方向と同一の方向へ旋回（公転）される。ロー
タ５６に固定された外歯歯車６６と、隔壁４６に固定さ
れた内歯歯車５０との噛み合い部位がロータ５６の旋回
運動にともなって順次変位することから、ロータ５６お
よびカッタ組立体６０は、また、軸部分５２ｂを中心と
してクランク軸５２の回転方向と反対の方向へ回転（自
転）される。

ロータ５６およびカッタ組立体６０の旋回運動および回
転運動により、カッタビット６４は、シールド本体３２
に対しカッタ組立体６０とともに旋回運動および回転運
動をするのみならず、シールド本体３２に対し、シール
ド本体３２の中心へ向かういわゆる内方およびこれと反
対の外方へすなわちシールド本体３２の半径方向への往
復運動をする。

掘削機２０には、カッタ組立体６０が上記のように旋回
および回転されている状態で、推進機構２２により新設
管１４を介して推力が加えられる。こねにより、新設管
１４は掘削された穴内へ押し込まれ、掘削機２０はカッ
タ組立体６０で既設管１２を破砕するとともに該既設管
１２の周囲の土砂を掘削しつつ前進される。

各カッタビット６４の歯先が内向きであることおよびカ
ッタビット６４がシールド本体３２に対し該本体３２の
半径方向へ往復運動をすることがら、カッタビット６４
は、該カッタビット６４がシールド本体３２に対し回転
軸線の方向へすなわち内方へ移動するとき、既設管１２
を破壊し、かつ、既設管１２の周囲の土砂を掘削する。

既設管１２は、カッタビット６４による内向きの力を受
けて破砕されることになる。この結果、既設管１２に外
向きの力すなわち既設管１２を押し広げる力を作用させ
て既設管１２を破壊する装置に比べ、既設管１２は、小
さな力で破砕される。また、カッタビット６４が外方へ
移動されるときに既設管１２に該既設管を破砕する力が
作用しないことから、未破砕の既設管１２にその長手方
向への大きな亀裂が生じない。

破砕さした既設管の破片および掘削された上砂を含むす
りすなわち掘削物は、第１の空間３８内へ受は入れられ
る。第１の空間３８内に受は入れられた前記掘削物は、
ロータ５６の回転にともなヮて羽根１０８により攪拌さ
れつつ、第Ｉの空間３８から格子４２の開口４４を経て
第２の空間４０へ流動する。第２の室４０へ流動した掘
削物は第２の室４０内へ供給された泥水と混合され、そ
の混合物すなわちスラリーは排出機構２６により沈殿池
１８８へ排出される。

第１の空間３８に受は入れられた掘削物中の大きな礫お
よび破片は、ロータ５６の旋回運動および回転運動にと
もなフて、ロータ５６によりシールド本体３２の第１の
空間３８を規定する内面に押圧されて開口４４を通過可
能の大きさの小片に破砕される。開口４４を通過可能の
大きさに破砕された小片は、開口４４を経て第２の空間
４０へ受は入れられる。このため、礫および破片が排出
用の管１７２，１８６に詰まることがない。

第１および第２の空間３８．４０は、更新作業の間、切
羽の崩壊および地盤の隆起が生じない所定の圧力に維持
される。これにより、第１の空間部３８内の掘削物の一
部は、既設管１２内へ流動する。しかし、シール機構２
４のシール部材１４８は、既設管１２内へ流動された掘
削物により既設管１２の内周面に押圧され、０η記掘削
物が既設管１２内をシール機構２４の位置よりさらに前
方へ流動することを阻止する。シール部材１４８は、ま
た、既設管１２内の下水が第１の空間３８内へ流動する
ことを防止する。

シール機構２４は、掘削機２０の前進にともなフて既設
管１２内を１）η進される。このとき、シール機構２４
のガイド１４２，１４４がそりの作用をするため、既設
管１２の内周面に凹凸が存在していても、シール機構２
４の移動は滑らかである。

シール機構２４のシャフト１２２は、掘削機２０のロー
タ５６の回転にともなってシャフト１２２の軸線の周り
を回転される。このため、新設管１２内の下水が攪拌羽
根１３６により攪拌され、該下水中の固形物が羽根１３
６により粉砕され、その結果シール機構２４の移動がよ
り滑らかになり、仮設流路機構２８の流路が閉塞されな
い。

ロータ５６の旋回運動および回転運動により、メカニカ
ルシール６８のリング７２が受は座７４に向けて押圧さ
れつつ受は座７２に対して旋回運動をするが、第２の空
間４０の圧力によりリング７２がばね７６の力に抗して
後退される力はリング７２の後端面に作用しない。すな
わち、ロータ５６の旋回運動および回転運動により、メ
カニカルシール６８のリング７２が受けｌ＆Ｉ７４に向
けて押圧されつつ受は座７４に対して旋回運動をしても
、リング７２の外径がほぼ一定であることと、リング７
２と受は座７４との接触面（シール面）の直径が、 Ｄ、≦Ｄ２−２ｅ であることとから、リング７２の後端面全体が常に受は
座７４の１１１端面に接触されており、従ってリング７
２の後端面には第２の空間４０の圧力に起因する１）「
北方は作用しない。このため、リング７２と受は座７４
との間の液密性が維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の更新装置の一実施例を示す正面図、第
２図は掘削機のシールド本体を断面して掘削機とシール
装置を示す図、第３図は掘削機の一実施例を示す拡大断
面図、第４図は第３図の４−４線に沿って得た断面図、
第５図は第３図の５−５線に沿って得た拡大断面図、第
６図は第３図の６−６線に沿って得た拡大断面図、第７
図はシール装置の一実ｈｈ例を示す拡大断面図、第８図
は第７図の左側面図、第９図は連結機構の−・実施例を
示す断面図である。 １０：更新装置、　　１２：既設杆、 １４：新設管、　　　１６：地盤、 ２０：シールド型トンネル掘削機、 ２２：掘削機および新設管用推進機構、２４：シール機
構、２６：掘削物用排出機構、２８：下水用仮設流路機
構、１２０：本体、１２２：シャフト、１２６：ケース
、 １２８：連結機構、１３２：攪拌ヘッド、１３６：攪拌
羽根、１３８ニガイドヘツト、１４２．１４４ニガイド
、 １４８：シール部材。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第５図 ち＾ 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）地中に埋設されている既設管の一端から他端に向
   けて移動されて前記既設管を破砕する手段と、該破砕手
   段により破砕された破砕物が前記既設管内を前方へ流動
   することを防止するように前記既設管内に該既設管に沿
   って移動可能に配置されるシール手段と、前記破砕物を
   前記破砕手段の後方へ排出する手段と、前記新設管を前
   記破砕手段により破砕された箇所に配置する手段とを含
   み、前記シール手段は、前記既設管の軸線方向へ伸びる
   本体と、該本体の周りに角度的間隔をおかれて配置され
   、前記既設管の軸線方向へ伸びる複数のガイドと、前記
   本体の周りに配置され、前記既設管の内面に接触される
   シール部材とを備える、既設管路の更新装置。
2. （２）地中に埋設されている既設管の一端から他端に向
   けて移動されて前記既設管を破砕する手段と、該破砕手
   段により破砕された破砕物が前記既設管内を前方へ流動
   することを防止するように前記既設管内に配置されるシ
   ール手段と、前記破砕物を前記破砕手段の後方へ排出す
   る手段と、前記新設管を前記破砕手段により破砕された
   箇所に配置する手段とを含み、前記シール手段は、前記
   既設管の軸線方向へ伸びる姿勢に配置される筒状のケー
   スと、該ケースに回転可能に挿入されたシャフトと、該
   シャフトを回転させる機構と、ケースの周りに角度的間
   隔をおかれて配置され、前記既設管の軸線方向へ伸びる
   複数のガイドと、前記ケースの周りに配置され、前記既
   設管の内面に接触されるシール部材とを備える、既設管
   路の更新装置。