JPH0432197B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は埋設配管の敷替工法に係り、詳しく
は、地中に埋設された下水管などを、埋設個所の
表土を掘り起こすことなく新管に敷替えすること
ができる埋設配管の敷替工法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、生活用水・ガス・電気関連の様々な配管
が地中に数多く敷設される一方で、道路の整備も
急速に進められている。そのような道路には、下
水管などが横切つたり沿うように埋設されている
ことがしばしばある。埋設管の古いものの多くは
陶管などであり、長期の使用により老朽化したり
径の大きいものに取り替えなければならない場合
がある。そのような場合に、車などの通行に支障
をきたさないように、新管を埋設できることが望
まれる。

そのため、従前から道路の掘り返しを避けた取
替工法が採用されている。その一例として、特公
昭60−27873号公報などに記載されているように、
旧管を破断して旧管の位置に新管を挿入し、旧管
の破片を新管の周囲の地中に残す工法が知られて
いる。

この工法を、第１０図に基づいて簡単に説明す
る。道路１３の両側に予め２つのピツト１２，１
５が形成され、新管１０が降ろされたり、新管１
０を地中に引き入れるためのジヤツキ５や牽引ロ
ツド７が降ろされたりする。そして、ピツトの大
きさは、ピツト内で新管や牽引ロツドなどを順次
継ぎ足すに必要な最小限の大きさに留められる。
コンクリート壁１４などで補強されている側のピ
ツト１２から、牽引ロツド７が旧管３内に挿入さ
れ、その先端がピツト１５に到達するまで継ぎ足
される。ピツト１５では牽引ロツド７の先端にワ
イヤ１８などを介して破砕ヘツド３４が取り付け
られ、その後に引込ロツド１７や当て板２８を介
して新管１０が牽引されるようになつている。

ジヤツキ５を作動させるなどして破砕ヘツド３
６を引くと、破砕ヘツド３６の円錐面などで旧管
３が破断され、かつ、新管１０が地中に挿入され
る。旧管３は破片３ａとなり新管１０の周囲に残
される。１本の新管１０が地中２に入ると、ピツ
ト１５において次の新管１０Ａが降ろされる。ピ
ツト１２に出た牽引ロツド７が切断され、ピツト
１５では当て板２８が外され、かつ、新管１０Ａ
に予め挿入されている引込ロツド１７が接続され
ると共に、新管１０Ａが先行する新管１０Ｂの後
に接続される。当て板２８が新管１０Ａの後に取
り付けられ、引込ロツド１７に固縛される。一
方、ピツト１２では、ジヤツキ５が切断された牽
引ロツド７の先端を再度保持する。ジヤツキ５が
作動すると、新管１０Ａも地中２へ引き込まれ
る。順次このような動作が繰り返されると、新管
１０Ｂの先端がピツト１２に到達し、敷替えが完
了する。なお、図中には破砕ヘツド３６の後に衝
撃式推進機９が設置されており、ジヤツキ５の牽
引力で旧管３を破断するだけでなく、エアコンプ
レツサ１６からの圧縮空気で移動する衝撃子の衝
撃力を利用して、旧管３の破断を促進するように
もなつている。いずれの破断手段によつても、旧
管を埋設した表土の掘り起こしを避けて新管が敷
設され、旧管は破片となつて地中に残される。

一方、特開昭62−25697号公報には、新管を挿
入するとき旧管を押し出すようにした取替工法が
記載されている。これにおいても、旧管や新管
は、ジヤツキを上記とほぼ同様の手順で作動させ
ることにより移動され、押し出された旧管は回収
されて、その旧管のあつた位置に新管が埋設され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した前者の例では、旧管が陶管の場合には
傷付かないが、旧管の材質によつては新管が進行
するとき傷付く虞れがあり、また、破片は無用の
ものであつて廃棄物として地中に放置させること
になり好ましくない。

上述した後者の例では旧管が除去されるので、
破片の残存に基因する新管挿入時の傷付きは回避
されるが、旧管が老朽化している場合には、押し
出し中に旧管が崩れてしまい、もはや旧管の回収
が不可能となる。加えて、崩れた旧管が残存する
と、新管の挿入は一層困難となり、敷替作業それ
自体ができなくなる。そのため旧管内にモルタル
を充填するなどの補強が必要となり、工事の長期
化や作業コストの高騰を招く問題がある。

ところで、第１１図に示すように、土圧などの
作用で旧管３が接続部3Mで折れ曲がつていると、
旧管３の引き抜きに多大の力を要したり、新管の
挿入姿勢が所望外となるなど、円滑な新管の埋設
が損なわれる問題がある。

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、新管の挿入中にその周囲が傷付けられ
たりするのを回避できること、老朽化した旧管で
も、新管を敷設する際に完全に回収することがで
きること、さらに、新管の挿入時における直進性
が確保され、新旧管の取替作業の円滑化・迅速化
を図ることができる埋設配管の敷替工法を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の埋設配管の敷替工法は、第１図に示す
ように、地中２に埋設された旧管３〔第２図参
照〕を排除し、その旧管３の埋設位置に新管１０
を挿入し、新旧管を交換する埋設配管の敷替工法
に適用される。その特徴とするところは、旧管３
の外径より大きい内径を有する鞘管４を地中２の
全旧管３に外嵌・挿入すると共に、その挿入の際
に全旧管３を切断して収容し、鞘管４と切断され
た旧管３を押し出し、鞘管４の内径よりも小さい
外径の新管１０を、地中２に残された鞘管４内に
挿入するようにしたことである。

〔作用〕

旧管３の外径より大きい内径を有する鞘管４を
順次接続して、一方のピツトから地中２の旧管３
に外嵌・挿入する。その挿入が進むに連れて地中
２の旧管３は切断され、鞘管４に切断後の全旧管
３とその周囲にあつた掘削土を内包させる。

続いて、この鞘管４内と切断された旧管３およ
び掘削土とを押し出し、鞘管４の内径よりも小さ
い外径の新管１０を地中２に残された鞘管４内に
挿入・敷設する。その際、切断された旧管３と切
削土が他方のピツトで回収され、その結果、旧管
３が地中２に残されることなく完全に新管１０に
置き替えられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、鞘管が地中の旧管に外嵌・挿
入される際に旧管が切断されて破片となり、それ
らの破片と掘削土とが鞘管内に収容された状態で
鞘管が押し出され、地中に旧管の破片を残すこと
がないので、新管が旧管の破片との接触によつて
傷付くようなことはない。さらに、鞘管が旧管に
外嵌・挿入される際、旧管の埋設姿勢が屈折して
いても、旧管が切断されて全て破片となるので鞘
管の直進性はよく、ひいては、新管も真直ぐに敷
設され、新旧管の敷替作業が著しく円滑化され
る。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説
明する。第１図は本発明における埋設配管の敷替
工法を敷替装置１によつて実施している状態の全
体縦断面図である。この装置１は、地中２に埋設
された旧管３〔第２図参照〕に外嵌される鞘管４
を引き入れたり旧管３を切断する一方、鞘管４Ａ
内の破片３ａとなつた旧管３および掘削土を押し
出すための２個の油圧式のジヤツキ５，５などよ
りなる牽引手段６と、その牽引手段６の牽引ロツ
ド７を介して接続される押圧ヘツド８と、その押
圧ヘツド８に一体化された衝撃式推進機９と、押
圧ヘツド８に新管１０を取り付ける引込手段１１
とから構成される。

上記のジヤツキ５は、陶管などの旧管が押し出
される側のピツト１２に設置され、道路１３を横
切つて地中２に埋設された旧管３の先端部の周囲
の土面を補強するコンクリート壁１４などで反力
をとりながら、鞘管４や切断された旧管を回収
し、かつ、新管１０を地中２に残された鞘管４に
押し込む力を発生させるものである。なお、この
ピツト１２においては、新管１０を鞘管４内に挿
入する際に出てきた牽引ロツド７の取外または切
断作業が行われるので、それに必要な最小限度の
長さがピツト１２に確保されている。

鋼管などの鞘管４やヒユーム管などの新管１０
が挿入される側のピツト１５は、鞘管４や新管１
０を１本降ろすことができる程度で、上記のピツ
ト１２とほぼ同等の長さとなつている。このピツ
ト１５では、鞘管４などを地中２に挿入する際、
牽引手段６による引込力を補助したり、衝撃を与
えて地中２への挿入を円滑にするための衝撃式推
進機９が、上記押圧ヘツド８に装着される。その
衝撃式推進機９を作動させる圧縮空気の供給源で
あるエアコンプレツサ１６が、ピツト１５近傍の
地上に設置されている。なお、このピツト１５に
おいては、地中に挿入される鞘管４の接続、後続
する新管１０の接続、引込手段１１を構成する引
込ロツド１７の接続も行われる。

上記した押圧ヘツド８は、その先端に設けられ
たピン軸８ａにワイヤ１８が掛けられ、ジヤツキ
５の伸長作動で前進する。この押圧ヘツド８Ｍの
本体８Ａは、鞘管４内の切断された旧管３および
掘削土を確実に押し出すことができるような円筒
形であり３その外径は鞘管４の内径よりもやや小
さくなつている。なお、鞘管４を地中２への挿入
に用いられる押圧ヘツド８Ｎ〔第２図参照〕の外
径は鞘管４の外径よりやや大きくされ、その本体
８Ａの円錐部で鞘管４の端面を押し込むようして
いる。ちなみに、押圧ヘツド８Ｍに、上述した衝
撃式推進機９の先端が嵌着され、内部で往復動す
る図示しない打撃子の衝撃力が、押圧ヘツド８Ｍ
を介して切断された旧管３に作用するようにもな
つている。また、鞘管４を地中２に挿入するとき
も、必要ならば打撃力を押圧ヘツド８Ｎに作用さ
せることできる。

一方、地中２に挿入される鞘管４のうち第２図
に示す先頭を行く鞘管４Ａの先端部には、地中２
の旧管３を切断するためのカツタ１９が設けられ
る。本例にあつては、第３図ａに示すように、カ
ツタ本体１９Ａの上下端が鞘管４の内部に固着さ
れ、刃先１９ａにより仮想線で示した旧管３を左
右方向に切断することができるようになつてい
る。なお、カツタ本体１９Ａを貫通する孔２０に
ワイヤ１８が通され、ジヤツキ５の伸長に伴つ
て、鞘管４は牽引ロツド７、ワイヤ１８およびカ
ツタ本体１９Ａを介して地中２へ挿入される。ち
なみに、刃先１９ａは第３図ｂのように水平にな
つていてもよく、また、保持部材２１を取り付け
るなどして左右もしくは上下部分にのみ形成され
ていてもよい。さらに、第３図ｃおよびｄに示す
ように、刃先１９ａを前方へ傾斜させたり、第３
図ｅに示すように刃先１９ａを鞘管４Ａの先端か
ら突出させ、鞘管４の地中２への挿入時、刃先１
９ａが鞘管４より先行するようにしてもよい。こ
のようなカツタの場合には旧管３を内面から切断
もしくは破断することができる。いずれにして
も、旧管３を確実に切断・破砕できる位置に刃先
が存在すればよい。

以上のような構成による敷替装置１により、次
のようにして、旧管３を切断・回収しながら新管
１０を埋設することができる。

第２図に示すようにピツト１２が形成され、そ
の土面がコンクリート壁１４で補強される。そし
て、埋設されている旧管３の中へ牽引ロツド７が
挿入され、他方のピツト１５に到達するまで牽引
ロツド７は、順次溶接などで接続される。ピツト
１５においては、牽引ロツド７の先端部にワイヤ
１８が接続され、そのワイヤ１８の先端が先頭の
鞘管４Ａのカツタ体１９Ａに取り付けられる。

一方、ピツト１２において、牽引ロツド７の先
端がジヤツキ５に牽引金具２２を介して取り付け
られる。コンクリート壁１４で反力をとりながら
ジヤツキ５を伸長すると、第４図のようにその牽
引力で鞘管４Ａが旧管３に外嵌・挿入するように
地中２へ押し込まれる。そのとき、カツタ１９の
刃先１９ａは、旧管３の端面から切断・破枠す
る。そして、例えば左右方向に割られた大小の破
片３ａが、カツタ本体１９Ａの側方の空間２３
〔第３図ａ参照〕から、旧管３の周囲にあつた土
と共に鞘管４Ａ内に取り込まれ、なお、ジヤツキ
５のストロークが最大となるとジヤツキ５が縮小
され、コンクリート壁１４と押圧金具２４の間
へ、スペーサ２５が介挿される。再度、ジヤツキ
５が伸長され、これが繰り返されて１本の鞘管４
Ａが挿入される。

ジヤツキ５が縮小され、スペーサ２５も全部外
される。ピツト１５へはカツタを有しない次の鞘
管４が降ろされ、その先端に形成された図示しな
いねじ部が、先頭の鞘管４Ａの後部のねじ部に螺
合されたり、第５図に示すように、先行する鞘管
４Ａの後端に固着されている補助リング２６に新
しい鞘管４Ｂの先端が溶接などで一体化される。
なお、鞘管４に補助リング２６が取り付けられて
いると、押圧ヘツド８Ｎの円錐部が鞘管４の後端
に食い込むとき、鞘管４の端部の変形などを抑制
することができて都合がよい。その鞘管４Ｂには
第４図と同じ要領で押圧ヘツド８Ｎが取り付けら
れ、その後は上述と同様の作動が繰り返される。
このように、牽引手段６が先頭の鞘管４Ａの先端
部を牽引すると、鞘管４の直進性が極めて高いも
のとなる。ちなみに、第２図および第４図に仮想
線で示したように、鞘管４の後に押圧ヘツド８Ｎ
を押し当て、衝撃式推進機９を取り付けて作動さ
せれば、カツタ１９による旧管３の切断が、内部
で往復動する打撃子の衝撃力でより一層容易とな
る。

第６図に示すように、先頭の鞘管４Ａがピツト
１２に到達すると、一連の鞘管４の挿入が完了す
る。このとき、鞘管４の中に全部の旧管３の破片
３ａとその周囲にあつた土とが内包されるが、鞘
管４の内部は旧管３の内部空間容積分の空間が残
されている。上述の押圧ヘツド８Ｎが、鞘管４内
の切断後の旧管３および掘削土を押し出すための
押圧ヘツド８Ｍに取り替えられる。鞘管４Ａの先
端部が切断されるなどして、取り出されたカツタ
１９やワイヤ１８が除去され、牽引金具２２から
短くなつた牽引ロツド７も外される。ピツト１２
からは、空間の残された鞘管４内に牽引ロツド７
が挿入され、それが順次継ぎ足されながらピツト
１５に向けて延ばされる。

ピツト１５では、牽引ロツド７の先端にワイヤ
１８が接続され、第７図に示すように、ピン軸８
ａを介して押圧ヘツド８Ｍの円筒前面が鞘管４の
後端開口に当てがわれる。必要に応じて衝撃式推
進手機９が取り付けられるなどした後、押圧ヘツ
ド８Ｍの後に引込手段１１であるワイヤ２７や引
込ロツド１７や当て板２８などを介して、新管１
０が取り付けられる。鞘管４を地中２に挿入した
場合と同様にジヤツキ５が伸長され、押圧ヘツド
８Ｍが鞘管４内に収容されている破片３ａおよび
掘削土とを押し出しながら新管１０を鞘管４内に
挿入する。押圧ヘツド８Ｍの外径は、鞘管４の内
径よりもやや小さくされると共に、新管１０の外
径とほぼ同一であり、切断後の破片３ａおよび掘
削土が排除された後の鞘管４内へ新管１０が円滑
に挿入される。

一本の新管１０が鞘管４内に入ると、その長さ
分ピツト１２側へ牽引ロツド７が破片３ａおよび
掘削土と共に押し出されるので、ジヤツキ５から
牽引ロツド７を外してそれぞれを切断するなどし
て除去し、牽引ロツド７の先端をジヤツキ５に再
度取り付ける。ピツト１５では鞘管４内に挿入さ
れた新管１０の当て板２８を外し、第１図に仮想
線で示すように、引込ロツド１７Ａを挿入した次
の新管１０Ａを降ろして、その引込ロツド１７Ａ
の先端を先行する引込ロツド１７Ｂの後端に接続
金具などで接続する。先行する新管１０Ｂと後続
の新管１０Ａとを接続して、後部に当て板２７を
取り付け、引込ロツド１７Ａに固縛する。このよ
うにして、順次新管１０を継ぎ足して挿入する
と、鞘管４内の破片３ａとなつた全ての旧管３お
よび掘削土が、垂直な前面を有する押圧ヘツド８
Ｍにより押し出され、鞘管４内に新管１０が埋設
される。なお、新管１０を挿入するときも衝撃式
推進機９をエアコンプレツサ１６に接続されたホ
ース２９を介して供給される圧縮空気により駆動
すれば、その排除動作はより容易なものとなるこ
とは言うまでもない。

ちなみに、上記の例においては、第１図に示し
たように、鞘管４内の旧管３を押し出しながら、
鞘管４の中に新管１０を挿入するようにしている
が、鞘管４内の旧管３の全部を押圧ヘツド８Ｍで
押し出してしまつた後、地中２に残された鞘管４
内に新管１０を挿入するようにしてもよい。

このような敷替工法によれば、鞘管４が地中２
に残置されるが、それに大小の破片３ａとなつた
旧管３や掘削土を内包するので、それらの破片３
ａが地中２に残ることはないし、何らの支障もな
く旧管３の除去が実現され、旧管３の破片３ａが
残存していれば生じることのある新管１０の傷付
きなどは回避される。なお、新管１０の外径は鞘
管４の内径よりも小さくされ、かつ、押圧ヘツド
８Ｍの外径にほぼ等しいので、挿入後の新管１０
と鞘管４の内面との間に空隙が生じる。その空隙
が大きい場合にはモルタルを注入するなどして、
新管１０を鞘管４内に固定すればよいし、その空
隙が小さければ、第８図に示すように、スペーサ
３０を新管１０の外周に介在させればよい。

ちなみに、上記の例では、鞘管や新管などの押
し込みに、ジヤツキが主として用いられている
が、ジヤツキと衝撃式推進機の併用あるいは衝撃
式推進機のみでもつて行うこともできる。配管を
埋設すべき場所や土質などに応じて、押込力を発
生する装置を適宜選択して使用すればよい。

第９図ａは、回転式のカツタ１９を採用した例
であり、第９図ｂのようにカツタローラ３１は先
頭の鞘管４Ａに固定した支持部材３２から前方へ
突出する支持体３３側面の支持板３４に軸承され
ている。なお、カツタローラ３１，３１の上下高
さは旧管３の内径より大きく、旧管３を内面から
破断するようになつている。

軸心部が空間となつている支持体３２の中には
ワイヤ１８が挿通され、第９図ａに示した支持部
材３２のピン３５を介して、鞘管４Ａが牽引され
る。その際、カツタローラ３１はジヤツキ５の牽
引で従動回転したり、図示しないモータで駆動さ
れるなどして、旧管３を切断する。ちなみに、第
９図ｃのように、ピン３５にワイヤ１８Ａを取り
付けるなどして押圧ヘツド8Nも同時に牽引する
ことができるようにしておいてもよいし、カツタ
１９を鞘管４Ａの前方へ突出するように取り付け
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の埋設配管の敷替工法を実施し
ている状態の全体縦断面図、第２図は本発明にお
ける作動説明図、第３図ａは第２図の−線矢
視図、第３図ｂは異なるカツタの前面図、第３図
ｃはさらに異なる形状のカツタの側面図、第３図
ｄは第３図ｃの−線矢視図、第３図ｅはカツ
タが先頭の鞘管の前端に取り付けられている例の
側面図、第４図は作動説明図、第５図は補助リン
グによる鞘管の補助と鞘管相互の接続状態部分
図、第６図および第７図は作動説明図、第８図は
スペーサの介在状態図、第９図ａはカツタローラ
を採用している場合の作動説明図、第９図ｂは第
９図ａの−線矢視図、第９図ｃはカツタロー
ラの異なる取付例の側面図、第１０図は従来の埋
設配管の敷替工法が適用されている一例の断面
図、第１１図は地中に埋設された旧管が接続部で
折れ曲がつている状態図である。 ２……地中、３……旧管、４……鞘管、１０…
…新管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地中に埋設された旧管を排除しその旧管の埋
   設位置に新管を挿入して、新旧管を交換する埋設
   配管の敷替工法において、 上記旧管の外径より大きい内径を有する鞘管を
   地中の旧管に外嵌・挿入すると共に、その挿入の
   際に全旧管を切断して収容し、 上記鞘管内の切断された旧管を押し出し、鞘管
   の内径よりも小さい外径の新管を、地中に残され
   た鞘管内に挿入するようにしたことを特徴とする
   埋設配管の敷替工法。