JP2590029B2 - 地下埋設鋼管破砕・新設管引込装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地下の埋設鋼管をガイド
として、埋設鋼管の更改および埋設管の近接位置への新
管路増設を行うための地下埋設鋼管破砕・新設管引込装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地下埋設管の更改や地下埋設管の
近接位置への管路増設を行う場合、多くは施工区間全面
を地上から掘削する開削工法が用いられている。しか
し、この開削工法では道路交通の阻害，騒音，振動など
の工事公害、さらには地下埋設物の輻輳による施工困難
などの問題が生じており、これに対応する工法および装
置としては、特願昭６１−２４１４５６号（特開昭６３
−９６３８２号公報）に示されたものがある。

【０００３】図８は、前記発明を説明する図であって、
地下埋設管５を新しい管と取り替え、地下埋設管の近接
位置へ管路増設を行う方法において、発進立坑１に露出
した地下埋設管５の端部に図９（ｂ）に示す如く、管軸
方向に複数の切欠７を設け、次いで、管破砕器具８の先
端に逸脱防止用のロッド管１０を装着するとともに、後
部にパイロット管４を装着した後、図９（ｃ）に示す如
く前記複数の切欠７と図１０（ａ）〜（ｃ）に示す管破
砕器具８を設けた複数の特殊硬質鋼性の切削刃１２とを
噛み合わせた後、管破砕器具８の後端に装着したパイロ
ット管４を、図８矢印Ａ方向に管押装置３を介して押し
出し、地下埋設管５を破砕しながら管破砕器具８を前進
させ、さらに、地下埋設管５の破砕の進行につれて、パ
イロット管４を継ぎ足しながら管破砕器具８が到達立坑
２に達した後、管破砕器具８をパイロット管４より取り
外す。さらに、図１１に示す如く到達立坑２側のパイロ
ット管４の先端に管引込器具１４を装着し、管引込器具
１４の後端に１本または複数の埋設管１５を取り付け、
管押装置３を地下埋設管５の破砕とは逆方向に作動さ
せ、パイロット管４を発進立坑側へ引き込むことにより
順次管引込器具１４を前進させて、破砕管１６に近接し
た位置に新しい管路を布設する工法および装置である。

【０００４】以上説明した装置では、管破砕用の切削刃
により地下埋設管路を破砕しながら、同時にパイロット
管を後続して布設するが、鋼管など破砕するに当たって
は、管破砕器具先端に図９に示す如く特殊硬質鋼性の切
削刃１２を装着してはいるものの、管押装置により過大
な押し力を与える必要があり、そのため大規模な油圧機
構を用いなければならないことから不経済となる。ま
た、特殊硬質鋼性の切削刃を複数装着しているが、１本
でも欠落した場合、管破砕器具先端での安定が保たれな
くなり、管破砕を中断しなければならない。さらには管
破砕器具８の先端の逸脱防止用のロッド管１０について
は、継手を多く持つ地下埋設管の継手部１３の段差に食
い込み、破砕の妨げとなることに加え、地下埋設管に急
激な曲がりがあった場合など、同様に施工を中断しなけ
ればならないなど、施工の信頼性が低いという問題点が
あった。また、管路引込み工程は、無排土圧密によるた
め、周辺の土の固さ、性質の変化により、管引込器具全
体が回転ねじれを発生し、後続して布設される埋設管が
所定の位置に埋設されないという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
改善するために提案されたもので、管破砕のために過大
な押し力を必要とせず、管破砕時の信頼性確保のため
に、管破砕形状をスリット状の切片１本のみとしたこ
と、また、管破砕時の管路継手部への接触の回避、線形
追随性の確保のために、管破砕工程の前に予め埋設管路
内に細径のロッド管を貫通させ、ロッド管をガイドとし
て埋設管を破砕することにより、埋設管破砕体先導部が
管継手部などに接触し、破砕工程の妨げとなることも無
い。また、管路引込時に、周辺の土の固さ、性質の変化
により、管引込装置全体が回転ねじれを発生する場合、
そのローリングを修正できるため、施工の信頼性を向上
でき、今後工事需要が多く見込まれる長距離施工区間で
の地下埋設管の更改・地下埋設管の近接位置への管路増
設工事において、道路を掘り起こすことの無い非開削工
法による経済的な施工方法を実現するための装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は既設の地下埋設鋼管の内部に貫入されたロ
ッド管と接続するための取り付け部を先端に有し、かつ
後端に新ロッド管を取り付けるための接続部を有する円
柱状の胴体と、前記胴体の側部に設けられたアーム状の
突出部と、前記突出部に設けられた新設管引込装置とを
具備し、前記胴体には鋼管を破砕するための回転切削刃
が設けられ、前記引込装置の一端にはローリング防止用
のシリンダヘッドと、他端にはパイロット管を接続する
ための接続部とを設けることを特徴とする地下埋設鋼管
破砕・新設管引込装置を発明の要旨とするものである。

【０００７】

【作用】本発明においては、地下埋設鋼管破砕・新設管
引込装置において、円柱状の胴体に回転切削刃を設けて
あるので、埋設鋼管をこの切削刃によって、容易にスリ
ット状に破砕させることができ、かつ複数の埋設管を引
込むことのできる作用を有する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について述べる。な
お、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱
しない範囲で種々の変更あるいは改良をし得ることは言
うまでもない。

【０００９】図１〜図４は工法を説明する図、図５，図
６および図７は本発明の実施例を説明する図であって、
図５は埋設鋼管への適用、図６はその最終工程である地
下埋設管に近接した位置への新設管引込み布設方法を説
明する図、図７は管引込み時に発生する回転ねじれの修
正方法について説明する図である。まず、図１〜図４を
用い、図５，図６および図７を参照しながら、本発明の
工法について説明する。

【００１０】 図１に示す如く施工区間の両端に、発
進立坑１７，到達立坑１８を構築し（マンホールを利用
する場合は立坑を設置する必要はない。）、発進立坑１
７に油圧を用いた元押装置１９を設置固定する。この
際、ロッド管２０の中心軸方向と埋設鋼管２１の中心軸
方向を一致させる。ロッド管２０は、埋設鋼管２１の内
径より細径であり、発進立坑１７から搬入可能な長さ
で、両端にネジを切ったネジ込み式のものである。元押
装置１９より油圧ホース６が出ており、地上で制御を行
い、図１の如く埋設鋼管２１の内部に、矢印Ａ方向に元
押装置１９を介して、順次継ぎ足しながら到達立坑１８
にロッド管２０の先端部が到達するまで貫入する。

【００１１】 図２に示す如く到達立坑１８におい
て、ロッド管２０の端部に埋設鋼管破砕・新設管引込装
置２２を取り付けた後、発進立坑１７に設置固定してあ
る元押装置１９を、ロッド管２０の貫入方向と逆方向に
作動させることにより、埋設鋼管破砕・新設管引込装置
２２を発進立坑１７側へ引き戻すと同時に地下埋設鋼管
をスリット状に破砕する。その際、埋設鋼管破砕の進行
に併せて、到達立坑１８において埋設鋼管破砕・新設管
引込装置２２の後端に、順次新ロッド管２０ａとパイロ
ット管２３を接続する。なお、埋設鋼管破砕・新設管引
込装置２２について、図５を用いてここで述べる。

【００１２】図５は、埋設鋼管２１の内部に予め貫入さ
れたロッド管２０の端部に埋設鋼管破砕・新設管引込装
置２２を装着した図である。埋設鋼管破砕・新設管引込
装置２２は、埋設管内のロッド管２０と接続するための
接続部２８、地下埋設鋼管をスリット状に破砕するため
の回転切削刃３０、円形柱状の胴体３１、後続してロッ
ド管を接続するためのロッド管取り付け部２９、別の仮
管２３（以降、パイロット管と称す）を埋設鋼管の近傍
に布設するために胴体３１からアーム状に取り付けた突
出部３２、ロッド管移動推進時のローリングを修正する
ための油圧シリンダ部３３、穿孔用油圧シリンダヘッド
３４、およびパイロット管２３を後続して接続するため
の接続部３５から構成される。地下埋設鋼管はロッド管
２０の発進立坑１７側への引き戻しに併せて元押装置１
９または胴体３１内部にて回転駆動される回転切削刃３
０によりスリット状に破砕されるとともに、引込装置２
２に後続して新ロッド管２０ａおよびパイロット管２３
が布設される。回転切削刃３０はそれぞれその刃の長さ
が異なり、短い方の刃から埋設鋼管の内側から徐々に外
側へ切削する方式を採用しており、長い方の刃で継手部
２１ａを切削する。この際、管破砕の進行に併せて図２
に示す如く、新ロッド管２０ａおよびパイロット管２３
を到達立坑１８にて継ぎ足すことにより、埋設鋼管の位
置および埋設鋼管に近接した位置に、新ロッド管２０ａ
およびパイロット管２３が布設される。なお、管引込み
時には、土質の変化等によりロッド管２０を中心とし
て、引込装置２２が回転ねじれを発生するが、この回転
ねじれ角の修正方法については図７を用いてここで述べ
る。

【００１３】回転ねじれ角（以降、ローリング角と称
す）修正機構は図７に示す如く、埋設鋼管内のロッド管
に接続された胴体３１に取り付けたアーム状突出部３２
の突端に一体に取り付けた油圧シリンダ部３３、シリン
ダ部３３頭部に設けたガイドパイプを介して取り付けた
シリンダヘッド３４と制御用油圧ホース４１、シリンダ
部３３を駆動し得る油圧駆動回路、引込装置の胴体内の
適宜位置に引込み穿孔中の回転ねじれ角度を検出するた
めに設けた回転計４０およびその信号ケーブル４２から
構成される。

【００１４】管引込み工程は、元押装置１９を作動させ
て埋設鋼管破砕・新設管引込装置２２を発進立坑１７側
に引き戻すことにより行われるが、土中での穿孔は無排
土圧密により行う。そこで、引込み場所によっては土の
性質、固さが異なること、引込装置が偏重心であること
により、全体としてねじれてしまう。そこで、その回転
ねじれを回転計４０により検知し、その回転ねじれ角度
に応じてシリンダヘッド３４を突出させることにより
（図７（ｂ））、シリンダヘッドによる土からの反力を
増大させ、引込装置２２の姿勢を制御し回転ねじれを修
正する方式を採用している。

【００１５】 図３にロッド管２０を元押装置１９に
て順次発進立坑１７側へ引き戻しつつ、新ロッド管２０
ａおよびパイロット管２３を到達立坑１８にて継ぎ足
し、これらが発進立坑１７まで引込み布設された状態を
示す。施工区間全体にわたり、地下埋設管２１の位置に
は新ロッド管２０ａが、そして、地下埋設管に近接した
位置に一定の離隔をもってパイロット管２３が引込み布
設される。

【００１６】 新ロッド管２０ａおよびパイロット管
２３が布設された後、図４に示す如く、到達立坑１８に
て新ロッド管２０ａおよびパイロット管２３の端部に、
それぞれ単管引込装置２４および複数管一括引込装置２
５を取り付け、さらに単管引込装置２４の後端に新埋設
管路２６を接続する。また、複数管一括引込装置２５の
後端には新埋設管路２７を接続する。

【００１７】図６は新管の接続方法および単管引込装置
２４および複数管一括引込装置２５について示す。新ロ
ッド管２０ａの先端部に単管引込装置２４を装着し、そ
の後端に新設管接続用の継手３６を設け、新埋設管路２
６を接続する。また、パイロット管２３の先端部に単管
引込装置２４と平行に複数管一括引込装置２５を取り付
け、その後端に、複数の新設管接続用の継手３７を設
け、後続して地下埋設管２１と同等の径をもつ新埋設管
路２７を接続する。

【００１８】 最後に図４に示す如く単管引込装置２
４および複数管一括引込装置２５にそれぞれ新埋設管路
２６，２７を接続した後、発進立坑１７にある元押装置
１９を埋設管破砕方向と同じ方向に作動させ、新ロッド
管２０ａおよびパイロット管２３を発進立坑１７側に引
き戻しつつ、１本または複数本の新管を地下埋設管管２
１の位置および、地下埋設鋼管２１に近接した位置に引
込み布設する。なお、新管は単管引込装置２４および複
数管一括引込装置２５の引込みの進行に併せて到達立坑
１８において順次接続する。このようにして、単管引込
装置２４および複数管一括引込装置２５を発進立坑１７
まで到達させることにより、地下埋設鋼管の非開削更改
・増設を完了する。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により地下
埋設鋼管をガイドとして、地下埋設管の更改および埋設
管に近接した位置への管路増設を容易に、しかも高い施
工信頼性のもとに行うことができるのであるから、従来
の装置において問題であった、管切削工程の高信頼化、
管引込み時に発生するねじれ角の修正を解決できるとい
う利点がある。さらに、道路を掘り起こさないため、こ
れに起因して発生する工事公害，道路交通の阻害などを
回避できるとともに、長距離施工区間にわたり、より経
済的な埋設鋼管の更改、またはその近接した位置への管
路増設が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】破砕工程に先立ちロッド管貫入を行う工程を説
明する図である。

【図２】本発明の地下埋設鋼管破砕・新設管引込み工程
を説明する図である。

【図３】ロッド管，パイロット管が施工区間全体にわた
り布設された状態を説明する図である。

【図４】埋設鋼管更改および埋設管近傍位置への管路布
設工程を説明する図である。

【図５】本発明の埋設鋼管破砕・新設管引込装置を示
す。

【図６】埋設鋼管更改および管路引込装置による管路増
設方法を説明する図である。

【図７】管引込み時に発生する回転ねじれの修正方法に
ついて説明する図である。（ａ）は回転ねじれ角修正機
構を示し、（ｂ）は回転ねじれを修正する方法を示す。

【図８】従来の管増設方法を示す。

【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）は夫々管の端部の加工
方法を示す。

【図１０】（ａ），（ｂ），（ｃ）は夫々管破砕器具を
示す。

【図１１】パイロット管の先端に管引込器具を装着した
状態を示す。

【符号の説明】

１ 発進立坑 ２ 到達立坑 ３ 管押装置 ４ パイロット管 ５ 地下埋設管 ６ 油圧ホース ７ 切欠 ８ 管破砕器具 １０ 逸脱防止用ロッド管 １２ 切削刃 １３ 継手部 １４ 管引込器具 １５ 埋設管 １６ 破砕管 １７ 発進立坑 １８ 到達立坑 １９ 元押装置 ２０ ロッド管 ２０ａ 新ロッド管 ２１ 埋設鋼管 ２２ 埋設鋼管破砕・新設管引込装置 ２３ パイロット管 ２４ 単管引込装置 ２５ 複数管一括引込装置 ２６ 新埋設管路 ２７ 新埋設管路 ２８ 接続部 ２９ ロッド管取り付け部 ３０ 回転切削刃 ３１ 円柱状の胴体 ３２ 突出部 ３３ 油圧シリンダ部 ３４ シリンダヘッド ３５ 接続部 ３６ 継手 ３７ 継手 ４０ 回転計 ４１ 制御用油圧ホース ４２ 信号ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 和弘 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−183089（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−266185（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−154992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−96382（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−296099（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設の地下埋設鋼管の内部に貫入された
   ロッド管と接続するための取り付け部を先端に有し、か
   つ後端に新ロッド管を取り付けるための接続部を有する
   円柱状の胴体と、前記胴体の側部に設けられたアーム状
   の突出部と、前記突出部に設けられた新設管引込装置と
   を具備し、前記胴体には鋼管を破砕するための回転切削
   刃が設けられ、前記引込装置の一端にはローリング防止
   用のシリンダヘッドと、他端にはパイロット管を接続す
   るための接続部とを設けることを特徴とする地下埋設鋼
   管破砕・新設管引込装置。