非開削置換更新工法
【課題】破砕された既設管の破片が、分散することなく、更生管の周囲に一体に保持させることが出来る非開削置換更新工法を提供する。
【解決手段】地中に埋設された既設管７が、回転駆動されるドリルロッド２に連結されるリーマー１０で破砕されながら、このリーマー１０に、連結部材１２ａ及び、ワイヤグリップ１２を介して連結された更生管１１が、既設管７が配設されていた部分に引き込まれて、更新されるように構成されている。
そして、この既設管７が引き込まれる際に、液状セメント５が注入されて破砕された既設管７の破片１７…が、更生管１１の周囲の土壌と共に、この更生管１１の周囲に、一体に固化される。
【解決手段】地中に埋設された既設管７が、回転駆動されるドリルロッド２に連結されるリーマー１０で破砕されながら、このリーマー１０に、連結部材１２ａ及び、ワイヤグリップ１２を介して連結された更生管１１が、既設管７が配設されていた部分に引き込まれて、更新されるように構成されている。
そして、この既設管７が引き込まれる際に、液状セメント５が注入されて破砕された既設管７の破片１７…が、更生管１１の周囲の土壌と共に、この更生管１１の周囲に、一体に固化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設される既設管を、破砕しながら、新しい更生管を引き込むことにより、置換を行う非開削置換更新工法に関し、特に、土壌内に、破砕された既設管が、露出する虞の無い非開削置換更新工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から地中に埋設された既設管が老朽化した場合や、径の異なる管に交換したい場合等に、更生管と、入れ替えを行う入れ替え工法が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
このようなものでは、地中に埋設された既設管が、例えば、合成樹脂、石綿若しくはセラミック製等の非金属で構成されている場合、地表を開削すること無く、この既設管内にロッドを挿入して、このロッドの先端に切断刃を取り付けると共に、この切断刃に、更生管を取り付けて、引き込む。
【０００４】
このため、前記切断刃によって、前記既設管が、内側から引き裂かれながら、前記更生管は、前記既設管が埋設されていた位置とほぼ同じ位置の地中に引き込まれる。
【０００５】
この際、合成樹脂膜で、前記既設管の外周面が覆われることにより、前記更生管が、ポリエチレン樹脂等の合成樹脂製であっても、表面が傷つきにくい。
【特許文献１】特開平１１−１１７６７６号公報（００２４段落乃至００４１段落、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように構成された前記埋設管の入れ替え工法では、地中に埋設された既設管が、前記ロッドの先端に取り付けられた切断刃によって、引き裂かれた際に、大きな破片となって、引き込まれた更生管の外側の地中に放置されてしまう。
【０００７】
例えば、既設管の破片が、合成樹脂で構成されている場合には、分解が促進されずに残存してしまう。また、石綿若しくはセラミック製等の非金属である場合に、地中に分散してしまわないような方策を別途講じる必要が生じていた。
【０００８】
特に、石綿管の場合には、後日の不測の掘削により、石綿管の地上への露出により、石綿の飛散が発生する虞があった。
【０００９】
そこで、この発明は、破砕された既設管の破片が、分散することなく、更生管の周囲に一体に保持させることが出来る非開削置換更新工法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、地中に埋設された既設管を先行するリーマーで破砕しながら、該リーマーに連結された更生管を前記既設管が破砕された空間内に引き込んで、更新する非開削置換更新工法であって、前記破砕された既設管の破片を、土壌と共に、該更生管の周囲に一体に固化させる土壌硬化剤を注入する非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に記載されたものは、前記土壌硬化剤は、一定時間経過後に固化する液状セメントを主成分としている請求項１記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１２】
更に、請求項３に記載されたものは、回転駆動するドリルロッドに連結されると共に、内部に設けられた通路を介して供給される前記土壌硬化剤を、外側面から噴射させる噴射孔が開口形成されたリーマー本体を有する請求項１又は２記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１３】
また、請求項４に記載されたものは、破砕進行方向先端近傍に形成される円錘状先端部及び該円錐状先端部から一体に延設される円筒状胴部とを有するリーマー本体を設けると共に、前記円錐状先端部側面から突設されて、該リーマー本体の回転で、前記既設管を破砕する第一突起刃と、前記円筒状胴部の外側面に設けられて、該第一突起刃の突出量よりも大きく外側突出されることにより、前記第一突起刃によって形成される管路径よりも、大きな管路径となるように拡径させながら、破砕された既設管の破片を、周囲の土壌硬化剤内に攪拌混合させる第二突起刃とを設けた請求項１乃至３のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１４】
そして、請求項５に記載されたものは、前記リーマー本体の前記円錐状先端部には、前記土壌硬化剤を噴射させる第一噴射孔が形成されると共に、前記円筒状胴部には、前記土壌硬化剤を噴射させる第二噴射孔が形成されて、該第一噴出孔と第二噴出孔とを連通するリーマー内通路には、少なくとも何れか一方から、土壌噴出剤を噴出可能とする弁体が設けられている請求項３又は４記載のリーマーを特徴としている。
【００１５】
更に、請求項６に記載されたものは、前記リーマーと連結されることにより、回転駆動力を与えるドリルロッドを回転自在に挿通するロッド孔を、略中央に設けると共に、外周縁を前記既設管の内周面に摺接させて、前記土壌硬化剤の流出を防止する請求項１乃至５のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１６】
そして、請求項７に記載されたものは、前記更生管の進行方向先端部を略閉塞すると共に、該更生管内から供給される土壌硬化剤を噴出させる補助噴出孔が開口形成されている請求項１乃至６のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
このように構成された請求項１記載のものは、前記リーマーに連結された更生管が、前記既設管が配設されていた部分に引き込まれる際に、地中に埋設された既設管が、先行するリーマーで破砕されると、前記注入された土壌硬化剤によって、破砕された既設管の破片が、前記更生管の周囲の土壌と共に硬化して、該更生管の周囲に一体となるように固定される。
【００１８】
このため、破砕された既設管の破片が、分散することなく、更生管の周囲に一体に保持させることが出来るので、例えば、石綿管の破片が、地上に露出して、石綿が飛散する虞がない。
【００１９】
また、請求項２に記載されたものは、前記既設管を破砕しながら、前記更生管を引き込む際に、前記土壌硬化剤が、液状セメントであるので、流動性を有しており、滑材としても機能する。
【００２０】
このため、別途、滑材を噴射させる必要が無くなり、前記既設管の破砕及び該更生管の引き込みと同時に、液状セメントの注入を完了させることが出来るので、施工が容易となる。
【００２１】
更に、請求項３に記載されたものは、前記ドリルロッドの回転駆動に伴って回転するリーマー本体の外側面に開口形成された噴射孔から、前記土壌硬化剤が、噴射される。
【００２２】
このため、土壌硬化剤を、リーマー本体のリーマー本体及び連結される更生管の周囲に略均等に供給することができる。
【００２３】
そして、請求項４に記載されたものは、前記リーマー本体の回転によって、前記円錐状先端部の側面から突設された前記第一突起刃が、前記既設管を破砕する。
【００２４】
次に、前記第二突起刃が、該第一突起刃の突出量よりも大きく外側突出されているので、前記第一突起刃によって形成される管路径よりも、大きな管路径となるように拡径させながら、破砕された既設管の破片を、周囲の土壌硬化剤内に攪拌混合させる。
【００２５】
このため、前記第一突起刃による破砕時の勢いで、周囲の管路内壁に突き刺さった既設管の破片が、周囲の土壌と共に、掬い取られて、周囲の土壌硬化剤内に攪拌混合される。
【００２６】
従って、土壌硬化剤が硬化すると、該土壌硬化剤によって更生管の周囲に一体に設けられる硬化層の中に、前記既設管の破片が保持されるため、施工後に、周囲の土壌内に露出している破片を減少させることができ、後日の不測の掘削により、破片が露出飛散する虞がない。
【００２７】
更に、請求項５に記載されたものは、前記弁体を開閉することによって、前記第一噴出孔と第二噴出孔とのうち、両方若しくは、少なくとも何れか一方から、土壌硬化剤を噴出させることができる。
【００２８】
従って、施工現場の土壌の状態や、土壌硬化剤の粘性等に応じて、適宜、噴射量を変更出来る。
【００２９】
また、請求項６に記載されたものは、前記ドリルロッドが、回転自在となるように、挿通されたシールパッキンの外周縁が、前記既設管の内周面に摺接されて、前記土壌硬化剤の無用の流出が防止される。
【００３０】
前記シールパッキンは、前記ドリルロッドと独立していて、回転することが無いので、外周縁によるシール性を良好なものとすることが出来、漏出によって失われる土壌硬化剤の分量を抑制でき、効率がよい。
【００３１】
そして、請求項７に記載されたものは、前記蓋体に形成された補助噴出孔から、該更生管内から供給される土壌硬化剤が噴出されて、前記リーマーと、該更生管の先端部との間が、該土壌硬化剤によって充填される。
【００３２】
このため、前記更生管の周囲への該土壌硬化剤の付き廻りを更に良好なものとすることができ、空洞を生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、図１乃至図１１に基づいて、この発明を実施するための最良の実施の形態の非開削置換更新工法及び該工法に用いられるリーマー及び蓋体について説明する。
【００３４】
まず、図３を用いて、この実施の形態の非開削置換更新工法を行うドリル装置等の構成から説明すると、この実施の形態のドリル駆動装置が設けられた掘削機１には、回転駆動可能に接続されるドリルロッド２の内部に形成された通路３に、図６に示すような供給車６から供給される土壌硬化剤としての液状セメント５を送り出す供給ポンプ等からなる供給部４が設けられている。
【００３５】
また、施工現場では、置換更新を行う既設管７の前後に、発進坑８及び到達坑９が、所定の深さまで、縦方向に掘削形成されている。
【００３６】
そして、この地中に埋設された既設管７が、前記回転駆動されるドリルロッド２に連結されるリーマー１０で破砕されながら、このリーマー１０に、連結部材１２ａ及び、ワイヤグリップ１２を介して連結された更生管１１が、前記既設管７が配設されていた部分に引き込まれて、更新されるように構成されている。
【００３７】
そして、この実施の形態では、この既設管７が、破砕された空間内に、更生管１１が引き込まれる際に、前記液状セメント５が注入されて前記破砕された既設管７の破片１７…が、前記更生管１１の周囲の土壌と共に、この更生管１１の周囲に、一体に固化されるものである。
【実施例１】
【００３８】
図１乃至図９に示すこの実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法では、前記既設管７が、例えば、合成樹脂、石綿若しくはセラミック製等の非金属で構成されていて、複数の一定長さの既設管７，７の端部間同士が、金属製の継手部材１３によって連結されている。
【００３９】
また、前記更生管１１は、ポリエチレン樹脂材料製で、図１に示すように、進行方向先端部１１ａを略閉塞する蓋体１４が、着脱自在に内嵌されて、開口を略閉塞するように設けられている。
【００４０】
更に、前記液状セメント５は、図１１に示すように、普通セメント及び高炉スラグを主成分として、高分子ポリマー等の増粘材を添加することにより、粘度を調整して流動性を有し、施工中の一定時間は、滑材として機能すると共に、一定時間経過後に固化するように構成されている。
【００４１】
次に、この実施例１の非開削置換更新工法に用いられるリーマー１０の構成について説明する。
【００４２】
この実施例１のリーマー１０は、図１に示すように、前記回転駆動するドリルロッド２の先端に形成された雄ネジ部２ａが、螺合されて連結される連結部１０ａと、内部に設けられたリーマー内通路１０ｂを介して供給される前記液状セメント５を、外側面から噴射させる複数の第一噴射孔１０ｄ…，及び第二噴射孔１０ｅ…が開口形成されたリーマー本体１０ｃとを有している。
【００４３】
このリーマー本体１０ｃは、主に、破砕進行方向先端側近傍に、前記連結部１０ａから一体に連続形成される円錘状先端部１０ｆ及び、この円錐状先端部１０ｆから一体に延設される円筒状胴部１０ｇとを有して、破砕進行方向に中心軸延設方向を沿わせるように、一定の長さ寸法を有している。
【００４４】
このうち、前記円錐状先端部１０ｆの側面には、リーマー本体１０ｃの回転で、前記既設管を破砕する第一突起刃１０ｈ…が、複数突設されている。
【００４５】
また、前記円筒状胴部１０ｇの後端部近傍外側面には、各第一突起刃１０ｈ…の外側方への突出量よりも大きく外側突出される第二突起刃１０ｉ…が、複数突設されている。
【００４６】
そして、この第二突起刃１０ｉによって、図８に示す前記第一突起刃１０ｈによって形成される小管路１８の管路径よりも、図９に示す大管路１９が、大きな管路径となるように拡径させられる。この際、破砕された既設管１７…の破片が、この第二突起刃１０ｉによって、拡径の際に掘削された小管路１８の内壁面の土壌と共に、周囲の液状セメント５内に攪拌混合されるように構成されている。
【００４７】
更に、この実施例１の第二突起刃１０ｉは、周上の軸回転方向から、破砕進行方向に対して、所定の角度で傾斜するように突設されていて、前記土壌及び液状セメント５等の抵抗を減少させると共に、このリーマー本体１０ｃの回転で、破砕進行方向後側に向けて土壌及び液状セメント５等を圧送するように構成されている。
【００４８】
また、前記リーマー本体１０ｃの前記円錐状先端部１０ｆには、前記液状セメント５を、噴射させる第一噴射孔１０ｄ…が形成されているが、これらの各第一噴出孔１０ｄ…は、前記ドリルロッド２内の通路３と連通されたリーマー内通路１０ｂの前側と、略放射状に複数分岐された分岐管を介して接続されていて、前記掘削機１の供給部４から供給される液状セメント５を、この円錐状先端部１０ｆの外側周囲に略均等に噴出出来るように、周方向に一定間隔を置いて複数列形成されている。
【００４９】
また、前記円筒状胴部１０ｇのうち、第二突起刃１０ｉが形成されている後端部近傍には、前記液状セメント５を、噴射させる第二噴射孔１０ｅ…が形成されている。
【００５０】
これらの各第二噴出孔１０ｅ…は、前記ドリルロッド２内の通路３と連通されたリーマー内通路１０ｂの後側と、略放射状に複数分岐された分岐管を介して接続されていて、前記掘削機１の供給部４から供給される液状セメント５を、この円筒状胴部１０ｇの外側周囲に略均等に噴出出来るように、周方向に一定間隔を置いて形成されている。
【００５１】
更に、この実施例１では、これらの第一噴出孔１０ｄ…と、第二噴出孔１０ｅ…とを連通するリーマー内通路１０ｂには、少なくとも何れか一方から、液状セメント５を噴出可能とするように、このリーマー内通路１０ｂを開閉塞切換可能とする操作ハンドル１０ｋが設けられた弁体１０ｊが介在されている。
【００５２】
そして、図１中に示すように、この弁体１０ｊの操作ハンドル１０ｋの回動により、リーマー内通路１０ｂが、閉塞状態となると、前記第一噴出孔１０ｄのみから、前記液状セメント５が噴射されると共に開放状態では、第一噴出孔１０ｄ…及び第二噴出孔１０ｅ…の両方から、前記液状セメント５が噴射されるように構成されている。
【００５３】
また、この実施例１では、図３に示すように、前記リーマー１０と連結されることにより、回転駆動力を与えるドリルロッド２の一部には、ゴム製のシールパッキン１５が設けられている。
【００５４】
このシールパッキン１５は、略円盤状を呈して、略中央に、前記ドリルロッド２を回転自在に挿通するロッド孔１５ａが形成されると共に、外周縁１５ｂが、前記既設管７の内周面に対して、破砕進行方向に摺動自在に摺接されて、前記液状セメント５の無用の流出が防止されるように構成されている。
【００５５】
次に、この実施例１の非開削置換更新工法の作用について、図４乃至図７に示す作業順序に沿って説明する。
【００５６】
この実施例１の非開削置換更新工法の施工現場では、置換更新を行う既設管７の前後に、発進坑８及び到達坑９が、所定の深さまで、縦方向に掘削形成される。
【００５７】
そして、図４に示すように、前記到達坑９から、金属継手探査システム１００の台車１０１を、既設管７内に挿入して、既設管７の状況や、金属製の継手部材１３，１３の位置及び種類を特定する。
【００５８】
次に、図５に示すように、破砕ユニット１０２を、ドリルロッド２の先端に装着して、前記掘削機１を用いて、発進坑８側から前記既設管７内に挿入させる。
【００５９】
この際、地上の作業者が、ロケータ１０３及びテレビモニタ１０４等を用いて、継手部材１３の位置を特定し、前記破砕ユニット１０２を用いて、この継手部材１３を既設管７の内側から破砕する。
【００６０】
そして、図６に示すように、前記到達坑９内で、前記ドリルロッド２の先端の雄ネジ部２ａに、前記リーマー１０の連結部１０ａを螺合させて装着し、更に、このリーマー１０に、連結部材１２ａ及び、ワイヤグリップ１２を介して、前記更生管１１の進行方向先端部１１ａを連結する。
【００６１】
この状態で、前記供給車６から供給される液状セメント５を、前記供給部４が、送出しながら、前記掘削機１に連結されたドリルロッド２が回転駆動される。
【００６２】
前記ドリルロッド２に連結されるリーマー１０が、前記既設管７を破砕しながら、このリーマー１０に、連結部材１２ａ及び、ワイヤグリップ１２を介して連結された更生管１１が、前記既設管７が配設されていた部分に引き込まれて、更新される。
【００６３】
この際、地中に埋設された既設管７が、先行するリーマー１０で破砕されると、前記注入された液状セメント５によって、破砕された既設管７の破片１７…が、前記更生管１１の周囲の土壌と共に硬化して、この更生管１１の外周面に一体となるように固定される。
【００６４】
このため、破砕された既設管７の破片１７…が、分散することなく、更生管１１の周囲の土壌内に一体に保持させることが出来る。
【００６５】
また、前記リーマー１０が、既設管７を破砕しながら、前記更生管１１を引き込む際に、前記液状セメント５が、流動性を有して滑材として機能する。
【００６６】
このため、従来のように別途、滑材を噴射させる必要が無くなると共に、前記既設管７の破砕及び、この更生管１１の引き込みと同時に、液状セメントの注入を完了させることが出来るので、別途、地表から注入坑等を開ける必要も無く、施工が容易である。
【００６７】
更に、前記ドリルロッド２の回転駆動に伴って回転するリーマー本体１０ｃの外側面に開口形成された第一噴射孔１０ｄ…及び第二噴射孔１０ｅ…から、前記液状セメント５が、噴射される。
【００６８】
このため、液状セメント５を、リーマー１０のリーマー本体１０ｃ及び連結される更生管１１の周囲に、偏ること無く、略均等に供給することができる。
【００６９】
そして、前記リーマー本体１０ｃの回転によって、前記円錐状先端部１０ｆの側面から突設された前記第一突起刃１０ｈ…が、先行して、前記既設管７を破砕する。
【００７０】
この際、第一突起刃１０ｈ…は、既設管７の内側面側から、押し広げるように既設管７を破砕するので、図８に示すように、周囲の小管路１８内壁に突き刺さった状態で、既設管７の破片１７が、略固定されてしまう虞がある。
【００７１】
この実施例１では、この小管路１８内壁を掘削しながら進行する前記円筒状胴部１０ｇの後端部近傍の第二突起刃１０ｉ…が、これらの第一突起刃１０ｈ…の外側方への突出量よりも大きく外側突出されている。
【００７２】
このため、前記第一突起刃１０ｈによって形成される小管路１８の管路径よりも、大きな大管路１９の管路径となるように拡径されつつ、図８に示すように、更生管１１と共に、液状セメント５の中で、自重で沈降して堆積する等、分布に偏りを生じた破砕された既設管７の破片１７が、周囲の液状セメント５内に攪拌混合される。
【００７３】
しかも、前記第一突起刃１０ｈによる破砕時の勢いで、周囲の小管路１８内壁に突き刺さった既設管７の破片１７，１７が、周囲の土壌と共に、掬い取られて、周囲の液状セメント５内に攪拌混合される。
【００７４】
従って、液状セメント５が硬化すると、図９に示すように、この液状セメント５によって、更生管１１の周囲に一体に設けられる硬化層の中に、前記既設管７の破片１７…が保持されるため、施工後に、大管路１９の内側面からはみ出して、周囲の土壌内に露出している破片１７…を減少させることができる。
【００７５】
更に、この実施例１では、前記弁体１０ｊの操作ハンドル１０ｋを用いて、開閉することによって、前記第一噴出孔１０ｄと第二噴出孔１０ｅとのうち、両方若しくは、第一噴出孔１０ｄのみから、液状セメント５を噴出させることができる。
【００７６】
従って、施工現場の土壌の状態や、液状セメント５の粘性等に応じて、適宜、噴射量を変更出来る。
【００７７】
このため、この実施例１では、例えば、液状セメント５の粘性を比較的高く設定して、大管路１９の周囲の土壌に浸出するのを防止しつつ、噴出量を増大させて、空洞の発生を抑制する等、調整を容易に行うことが出来る。
【００７８】
また、前記ドリルロッド２が、回転自在となるように、前記ロッド孔１５ａに挿通された前記シールパッキン１５の外周縁１５ｂが、前記既設管７の内周面に摺接されて、前記液状セメント５の無用の流出が防止される。
【００７９】
前記シールパッキン１５は、前記ドリルロッド２と独立していて、回転することが無いので、外周縁によるシール性を良好なものとすることが出来、漏出によって失われる液状セメント５の分量を抑制できる。
【００８０】
更に、この実施例１では、前記第二突起刃１０ｉが、周上の軸回転方向から、破砕進行方向に対して、所定の角度で傾斜するように突設されていて、前記土壌及び液状セメント５等の抵抗を減少させると共に、このリーマー本体１０ｃの回転で、破砕進行方向後側に向けて土壌及び液状セメント５等が圧送される。
【００８１】
このため、破片１７を含む周囲の土壌が混合された液状セメント５の混合液状物は、前記第二噴出孔１０ｅから噴出された液状セメント５が補充されながら、拡径された大管路１９の内側に隙間無く、圧送充填される。
【００８２】
したがって、図７及び図９に示すように、液状セメント５が硬化した後の硬化層に空洞が発生する虞を減少させることができる。
【００８３】
よって、例えば、既設管７が石綿等で構成されていても、破片１７…が、露出して土壌と接触する部分を減少させるように、液状セメント５が、硬化した後の硬化層内に、破片１７…を保持させて、更に、確実に地中への分散を防止できる。
【００８４】
また、後日の不測の掘削により、石綿管の地上への露出により、石綿の飛散が発生する虞がない。
【００８５】
しかも、この実施例１では、前記第二突起刃１０ｉが、前記円筒状胴部１０ｇの後端部近傍外側面に設けられて、前記第一突起刃１０ｈが、形成された円錐状先端部１０ｆから、一定寸法、離間するように設定されている。
【００８６】
このため、前記ドリルロッド２によって、回転駆動されながら、発進孔８方向に牽引される際に、外径方向に、この円筒状胴部１０ｇの後端部が揺動する虞が少なく、先行する前記円錐状先端部１０ｆの後方から、略同じ道程で、トレースすることができる。
【００８７】
従って、硬化後のセメント硬化層の形状を直線状とすることが出来て、施工効率も良好である。
【実施例２】
【００８８】
図１０は、この発明の実施の形態の実施例２の非開削置換更新工法に用いられる蓋体２０を示すものである。
【００８９】
なお、前記実施の形態及び実施例１と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００９０】
この実施例２の非開削置換更新工法に用いられる蓋体２０では、前記更生管１１の進行方向先端部１１ａを略閉塞する略円盤状の蓋体本体２０ａに、複数の補助噴出孔２２，２２が、開口形成されている。
【００９１】
これらの補助噴出孔２２，２２には、更生管１１内に延設される液状セメント５の通路が設けられた供給パイプ２１の分岐パイプ２１ａ，２１ａが、各々接続されていて、到達坑９側から供給される液状セメント５を噴出させるように構成されている。
【００９２】
次に、この実施例２の非開削置換更新工法に用いられる蓋体２０の作用効果について説明する。
【００９３】
この実施例２の蓋体２０では、前記実施例１の作用効果に加えて、更に、前記蓋体２０に形成された補助噴出孔２２，２２では、前記更生管１１内に延設される液状セメント５の通路が設けられた供給パイプ２１から供給される液状セメント５が、噴出されて、前記リーマー１０の後端部と、この更生管１１の先端部１１ａとの間が、液状セメント５によって充填される。
【００９４】
このため、破砕進行方向への前記リーマー１０の移動に伴って、後端部近傍に発生する空洞で、大管路１９の上側内壁面に付着している前記破片１７を含む周囲の土壌を混合した液状セメント５の混合液状物が、剥離して落下する虞が減少すると共に、更に、前記更生管１１の周囲に位置する硬化層のうち、最も更生管１１外周面に近接した層を、混合物の少ないセメント層として、更生管１１の周囲への付き廻りを更に良好なものとすることができる。
【００９５】
また、前記発進坑８側から供給される液状セメント５の配合比率と、この補助噴出孔２２，２２から噴出される液状セメント５の配合比率とを異なるものとして、粘度及び硬化時間等を調整することにより、更に、施工現場の土壌の状態等の諸条件に適合した非開削置換更新施工を行うことができる。
【００９６】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００９７】
即ち、前記実施の形態及び実施例１では、前記リーマー１０に設けられる第二突起刃１０ｉの形状が、周上の軸回転方向から、破砕進行方向に対して、所定の角度で傾斜するように突設されているが、特にこれに限らず、例えば、角状や、丸棒状等が、ランダムに配列される等、前記第一突起刃１０ｈ及び、第二突起刃１０ｉは、どのような形状、数量，及び配列であってもよい。
【００９８】
また、前記実施の形態及び実施例１では、外側面から噴射させる複数の第一噴射孔１０ｄ…，及び第二噴射孔１０ｅ…が開口形成されたリーマー本体１０ｃを示して説明してきたが、これらの第一噴射孔１０ｄ…，及び第二噴射孔１０ｅ…の数量、形状及び配列であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法に用いられるリーマーを示し、要部の説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法で、リーマーが、既設管の破砕を行いながら、土壌硬化剤を噴射する様子を説明する地中の縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法で、全体の構成を説明する地中の一部断面斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を説明し、継手部材を探査する様子を説明する模式的な地中の縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を説明し、継手部材を破砕する様子を説明する模式的な地中の縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を説明し、更生管を引き込む様子を説明する模式的な地中の縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を説明し、更生管が引き込まれて、施工がほぼ完了した様子を説明する模式的な地中の縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法の比較例として示す第一突起刃によって、破砕された破片の分布を示す地中の鉛直断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を示し、第二突起刃によって、攪拌された破片の分布を示す地中の鉛直断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の実施例２の非開削置換更新工法で、更生管の蓋体から、土壌硬化剤が噴射される様子を説明する地中の縦断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に用いられる土壌硬化剤としての液状セメントの配合の一例を示す表図である。
【符号の説明】
【０１００】
１ 掘削機
２ ドリルロッド
３ 通路
４ 供給部
５ 液状セメント（土壌硬化剤）
７ 既設管
１０ リーマー
１０ｂ リーマー内通路
１０ｃ リーマー本体
１０ｄ 第一噴射孔
１０ｅ 第二噴射孔
１０ｆ 円錐状先端部
１０ｇ 円筒状胴部
１１ 更生管
１５ シールパッキン
１５ａ ロッド孔
１５ｂ 外周縁
１８ 小管路
１９ 大管路
２０ 蓋体
２２ 補助噴出孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設される既設管を、破砕しながら、新しい更生管を引き込むことにより、置換を行う非開削置換更新工法に関し、特に、土壌内に、破砕された既設管が、露出する虞の無い非開削置換更新工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から地中に埋設された既設管が老朽化した場合や、径の異なる管に交換したい場合等に、更生管と、入れ替えを行う入れ替え工法が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
このようなものでは、地中に埋設された既設管が、例えば、合成樹脂、石綿若しくはセラミック製等の非金属で構成されている場合、地表を開削すること無く、この既設管内にロッドを挿入して、このロッドの先端に切断刃を取り付けると共に、この切断刃に、更生管を取り付けて、引き込む。
【０００４】
このため、前記切断刃によって、前記既設管が、内側から引き裂かれながら、前記更生管は、前記既設管が埋設されていた位置とほぼ同じ位置の地中に引き込まれる。
【０００５】
この際、合成樹脂膜で、前記既設管の外周面が覆われることにより、前記更生管が、ポリエチレン樹脂等の合成樹脂製であっても、表面が傷つきにくい。
【特許文献１】特開平１１−１１７６７６号公報（００２４段落乃至００４１段落、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように構成された前記埋設管の入れ替え工法では、地中に埋設された既設管が、前記ロッドの先端に取り付けられた切断刃によって、引き裂かれた際に、大きな破片となって、引き込まれた更生管の外側の地中に放置されてしまう。
【０００７】
例えば、既設管の破片が、合成樹脂で構成されている場合には、分解が促進されずに残存してしまう。また、石綿若しくはセラミック製等の非金属である場合に、地中に分散してしまわないような方策を別途講じる必要が生じていた。
【０００８】
特に、石綿管の場合には、後日の不測の掘削により、石綿管の地上への露出により、石綿の飛散が発生する虞があった。
【０００９】
そこで、この発明は、破砕された既設管の破片が、分散することなく、更生管の周囲に一体に保持させることが出来る非開削置換更新工法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、地中に埋設された既設管を先行するリーマーで破砕しながら、該リーマーに連結された更生管を前記既設管が破砕された空間内に引き込んで、更新する非開削置換更新工法であって、前記破砕された既設管の破片を、土壌と共に、該更生管の周囲に一体に固化させる土壌硬化剤を注入する非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に記載されたものは、前記土壌硬化剤は、一定時間経過後に固化する液状セメントを主成分としている請求項１記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１２】
更に、請求項３に記載されたものは、回転駆動するドリルロッドに連結されると共に、内部に設けられた通路を介して供給される前記土壌硬化剤を、外側面から噴射させる噴射孔が開口形成されたリーマー本体を有する請求項１又は２記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１３】
また、請求項４に記載されたものは、破砕進行方向先端近傍に形成される円錘状先端部及び該円錐状先端部から一体に延設される円筒状胴部とを有するリーマー本体を設けると共に、前記円錐状先端部側面から突設されて、該リーマー本体の回転で、前記既設管を破砕する第一突起刃と、前記円筒状胴部の外側面に設けられて、該第一突起刃の突出量よりも大きく外側突出されることにより、前記第一突起刃によって形成される管路径よりも、大きな管路径となるように拡径させながら、破砕された既設管の破片を、周囲の土壌硬化剤内に攪拌混合させる第二突起刃とを設けた請求項１乃至３のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１４】
そして、請求項５に記載されたものは、前記リーマー本体の前記円錐状先端部には、前記土壌硬化剤を噴射させる第一噴射孔が形成されると共に、前記円筒状胴部には、前記土壌硬化剤を噴射させる第二噴射孔が形成されて、該第一噴出孔と第二噴出孔とを連通するリーマー内通路には、少なくとも何れか一方から、土壌噴出剤を噴出可能とする弁体が設けられている請求項３又は４記載のリーマーを特徴としている。
【００１５】
更に、請求項６に記載されたものは、前記リーマーと連結されることにより、回転駆動力を与えるドリルロッドを回転自在に挿通するロッド孔を、略中央に設けると共に、外周縁を前記既設管の内周面に摺接させて、前記土壌硬化剤の流出を防止する請求項１乃至５のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【００１６】
そして、請求項７に記載されたものは、前記更生管の進行方向先端部を略閉塞すると共に、該更生管内から供給される土壌硬化剤を噴出させる補助噴出孔が開口形成されている請求項１乃至６のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法を特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
このように構成された請求項１記載のものは、前記リーマーに連結された更生管が、前記既設管が配設されていた部分に引き込まれる際に、地中に埋設された既設管が、先行するリーマーで破砕されると、前記注入された土壌硬化剤によって、破砕された既設管の破片が、前記更生管の周囲の土壌と共に硬化して、該更生管の周囲に一体となるように固定される。
【００１８】
このため、破砕された既設管の破片が、分散することなく、更生管の周囲に一体に保持させることが出来るので、例えば、石綿管の破片が、地上に露出して、石綿が飛散する虞がない。
【００１９】
また、請求項２に記載されたものは、前記既設管を破砕しながら、前記更生管を引き込む際に、前記土壌硬化剤が、液状セメントであるので、流動性を有しており、滑材としても機能する。
【００２０】
このため、別途、滑材を噴射させる必要が無くなり、前記既設管の破砕及び該更生管の引き込みと同時に、液状セメントの注入を完了させることが出来るので、施工が容易となる。
【００２１】
更に、請求項３に記載されたものは、前記ドリルロッドの回転駆動に伴って回転するリーマー本体の外側面に開口形成された噴射孔から、前記土壌硬化剤が、噴射される。
【００２２】
このため、土壌硬化剤を、リーマー本体のリーマー本体及び連結される更生管の周囲に略均等に供給することができる。
【００２３】
そして、請求項４に記載されたものは、前記リーマー本体の回転によって、前記円錐状先端部の側面から突設された前記第一突起刃が、前記既設管を破砕する。
【００２４】
次に、前記第二突起刃が、該第一突起刃の突出量よりも大きく外側突出されているので、前記第一突起刃によって形成される管路径よりも、大きな管路径となるように拡径させながら、破砕された既設管の破片を、周囲の土壌硬化剤内に攪拌混合させる。
【００２５】
このため、前記第一突起刃による破砕時の勢いで、周囲の管路内壁に突き刺さった既設管の破片が、周囲の土壌と共に、掬い取られて、周囲の土壌硬化剤内に攪拌混合される。
【００２６】
従って、土壌硬化剤が硬化すると、該土壌硬化剤によって更生管の周囲に一体に設けられる硬化層の中に、前記既設管の破片が保持されるため、施工後に、周囲の土壌内に露出している破片を減少させることができ、後日の不測の掘削により、破片が露出飛散する虞がない。
【００２７】
更に、請求項５に記載されたものは、前記弁体を開閉することによって、前記第一噴出孔と第二噴出孔とのうち、両方若しくは、少なくとも何れか一方から、土壌硬化剤を噴出させることができる。
【００２８】
従って、施工現場の土壌の状態や、土壌硬化剤の粘性等に応じて、適宜、噴射量を変更出来る。
【００２９】
また、請求項６に記載されたものは、前記ドリルロッドが、回転自在となるように、挿通されたシールパッキンの外周縁が、前記既設管の内周面に摺接されて、前記土壌硬化剤の無用の流出が防止される。
【００３０】
前記シールパッキンは、前記ドリルロッドと独立していて、回転することが無いので、外周縁によるシール性を良好なものとすることが出来、漏出によって失われる土壌硬化剤の分量を抑制でき、効率がよい。
【００３１】
そして、請求項７に記載されたものは、前記蓋体に形成された補助噴出孔から、該更生管内から供給される土壌硬化剤が噴出されて、前記リーマーと、該更生管の先端部との間が、該土壌硬化剤によって充填される。
【００３２】
このため、前記更生管の周囲への該土壌硬化剤の付き廻りを更に良好なものとすることができ、空洞を生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、図１乃至図１１に基づいて、この発明を実施するための最良の実施の形態の非開削置換更新工法及び該工法に用いられるリーマー及び蓋体について説明する。
【００３４】
まず、図３を用いて、この実施の形態の非開削置換更新工法を行うドリル装置等の構成から説明すると、この実施の形態のドリル駆動装置が設けられた掘削機１には、回転駆動可能に接続されるドリルロッド２の内部に形成された通路３に、図６に示すような供給車６から供給される土壌硬化剤としての液状セメント５を送り出す供給ポンプ等からなる供給部４が設けられている。
【００３５】
また、施工現場では、置換更新を行う既設管７の前後に、発進坑８及び到達坑９が、所定の深さまで、縦方向に掘削形成されている。
【００３６】
そして、この地中に埋設された既設管７が、前記回転駆動されるドリルロッド２に連結されるリーマー１０で破砕されながら、このリーマー１０に、連結部材１２ａ及び、ワイヤグリップ１２を介して連結された更生管１１が、前記既設管７が配設されていた部分に引き込まれて、更新されるように構成されている。
【００３７】
そして、この実施の形態では、この既設管７が、破砕された空間内に、更生管１１が引き込まれる際に、前記液状セメント５が注入されて前記破砕された既設管７の破片１７…が、前記更生管１１の周囲の土壌と共に、この更生管１１の周囲に、一体に固化されるものである。
【実施例１】
【００３８】
図１乃至図９に示すこの実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法では、前記既設管７が、例えば、合成樹脂、石綿若しくはセラミック製等の非金属で構成されていて、複数の一定長さの既設管７，７の端部間同士が、金属製の継手部材１３によって連結されている。
【００３９】
また、前記更生管１１は、ポリエチレン樹脂材料製で、図１に示すように、進行方向先端部１１ａを略閉塞する蓋体１４が、着脱自在に内嵌されて、開口を略閉塞するように設けられている。
【００４０】
更に、前記液状セメント５は、図１１に示すように、普通セメント及び高炉スラグを主成分として、高分子ポリマー等の増粘材を添加することにより、粘度を調整して流動性を有し、施工中の一定時間は、滑材として機能すると共に、一定時間経過後に固化するように構成されている。
【００４１】
次に、この実施例１の非開削置換更新工法に用いられるリーマー１０の構成について説明する。
【００４２】
この実施例１のリーマー１０は、図１に示すように、前記回転駆動するドリルロッド２の先端に形成された雄ネジ部２ａが、螺合されて連結される連結部１０ａと、内部に設けられたリーマー内通路１０ｂを介して供給される前記液状セメント５を、外側面から噴射させる複数の第一噴射孔１０ｄ…，及び第二噴射孔１０ｅ…が開口形成されたリーマー本体１０ｃとを有している。
【００４３】
このリーマー本体１０ｃは、主に、破砕進行方向先端側近傍に、前記連結部１０ａから一体に連続形成される円錘状先端部１０ｆ及び、この円錐状先端部１０ｆから一体に延設される円筒状胴部１０ｇとを有して、破砕進行方向に中心軸延設方向を沿わせるように、一定の長さ寸法を有している。
【００４４】
このうち、前記円錐状先端部１０ｆの側面には、リーマー本体１０ｃの回転で、前記既設管を破砕する第一突起刃１０ｈ…が、複数突設されている。
【００４５】
また、前記円筒状胴部１０ｇの後端部近傍外側面には、各第一突起刃１０ｈ…の外側方への突出量よりも大きく外側突出される第二突起刃１０ｉ…が、複数突設されている。
【００４６】
そして、この第二突起刃１０ｉによって、図８に示す前記第一突起刃１０ｈによって形成される小管路１８の管路径よりも、図９に示す大管路１９が、大きな管路径となるように拡径させられる。この際、破砕された既設管１７…の破片が、この第二突起刃１０ｉによって、拡径の際に掘削された小管路１８の内壁面の土壌と共に、周囲の液状セメント５内に攪拌混合されるように構成されている。
【００４７】
更に、この実施例１の第二突起刃１０ｉは、周上の軸回転方向から、破砕進行方向に対して、所定の角度で傾斜するように突設されていて、前記土壌及び液状セメント５等の抵抗を減少させると共に、このリーマー本体１０ｃの回転で、破砕進行方向後側に向けて土壌及び液状セメント５等を圧送するように構成されている。
【００４８】
また、前記リーマー本体１０ｃの前記円錐状先端部１０ｆには、前記液状セメント５を、噴射させる第一噴射孔１０ｄ…が形成されているが、これらの各第一噴出孔１０ｄ…は、前記ドリルロッド２内の通路３と連通されたリーマー内通路１０ｂの前側と、略放射状に複数分岐された分岐管を介して接続されていて、前記掘削機１の供給部４から供給される液状セメント５を、この円錐状先端部１０ｆの外側周囲に略均等に噴出出来るように、周方向に一定間隔を置いて複数列形成されている。
【００４９】
また、前記円筒状胴部１０ｇのうち、第二突起刃１０ｉが形成されている後端部近傍には、前記液状セメント５を、噴射させる第二噴射孔１０ｅ…が形成されている。
【００５０】
これらの各第二噴出孔１０ｅ…は、前記ドリルロッド２内の通路３と連通されたリーマー内通路１０ｂの後側と、略放射状に複数分岐された分岐管を介して接続されていて、前記掘削機１の供給部４から供給される液状セメント５を、この円筒状胴部１０ｇの外側周囲に略均等に噴出出来るように、周方向に一定間隔を置いて形成されている。
【００５１】
更に、この実施例１では、これらの第一噴出孔１０ｄ…と、第二噴出孔１０ｅ…とを連通するリーマー内通路１０ｂには、少なくとも何れか一方から、液状セメント５を噴出可能とするように、このリーマー内通路１０ｂを開閉塞切換可能とする操作ハンドル１０ｋが設けられた弁体１０ｊが介在されている。
【００５２】
そして、図１中に示すように、この弁体１０ｊの操作ハンドル１０ｋの回動により、リーマー内通路１０ｂが、閉塞状態となると、前記第一噴出孔１０ｄのみから、前記液状セメント５が噴射されると共に開放状態では、第一噴出孔１０ｄ…及び第二噴出孔１０ｅ…の両方から、前記液状セメント５が噴射されるように構成されている。
【００５３】
また、この実施例１では、図３に示すように、前記リーマー１０と連結されることにより、回転駆動力を与えるドリルロッド２の一部には、ゴム製のシールパッキン１５が設けられている。
【００５４】
このシールパッキン１５は、略円盤状を呈して、略中央に、前記ドリルロッド２を回転自在に挿通するロッド孔１５ａが形成されると共に、外周縁１５ｂが、前記既設管７の内周面に対して、破砕進行方向に摺動自在に摺接されて、前記液状セメント５の無用の流出が防止されるように構成されている。
【００５５】
次に、この実施例１の非開削置換更新工法の作用について、図４乃至図７に示す作業順序に沿って説明する。
【００５６】
この実施例１の非開削置換更新工法の施工現場では、置換更新を行う既設管７の前後に、発進坑８及び到達坑９が、所定の深さまで、縦方向に掘削形成される。
【００５７】
そして、図４に示すように、前記到達坑９から、金属継手探査システム１００の台車１０１を、既設管７内に挿入して、既設管７の状況や、金属製の継手部材１３，１３の位置及び種類を特定する。
【００５８】
次に、図５に示すように、破砕ユニット１０２を、ドリルロッド２の先端に装着して、前記掘削機１を用いて、発進坑８側から前記既設管７内に挿入させる。
【００５９】
この際、地上の作業者が、ロケータ１０３及びテレビモニタ１０４等を用いて、継手部材１３の位置を特定し、前記破砕ユニット１０２を用いて、この継手部材１３を既設管７の内側から破砕する。
【００６０】
そして、図６に示すように、前記到達坑９内で、前記ドリルロッド２の先端の雄ネジ部２ａに、前記リーマー１０の連結部１０ａを螺合させて装着し、更に、このリーマー１０に、連結部材１２ａ及び、ワイヤグリップ１２を介して、前記更生管１１の進行方向先端部１１ａを連結する。
【００６１】
この状態で、前記供給車６から供給される液状セメント５を、前記供給部４が、送出しながら、前記掘削機１に連結されたドリルロッド２が回転駆動される。
【００６２】
前記ドリルロッド２に連結されるリーマー１０が、前記既設管７を破砕しながら、このリーマー１０に、連結部材１２ａ及び、ワイヤグリップ１２を介して連結された更生管１１が、前記既設管７が配設されていた部分に引き込まれて、更新される。
【００６３】
この際、地中に埋設された既設管７が、先行するリーマー１０で破砕されると、前記注入された液状セメント５によって、破砕された既設管７の破片１７…が、前記更生管１１の周囲の土壌と共に硬化して、この更生管１１の外周面に一体となるように固定される。
【００６４】
このため、破砕された既設管７の破片１７…が、分散することなく、更生管１１の周囲の土壌内に一体に保持させることが出来る。
【００６５】
また、前記リーマー１０が、既設管７を破砕しながら、前記更生管１１を引き込む際に、前記液状セメント５が、流動性を有して滑材として機能する。
【００６６】
このため、従来のように別途、滑材を噴射させる必要が無くなると共に、前記既設管７の破砕及び、この更生管１１の引き込みと同時に、液状セメントの注入を完了させることが出来るので、別途、地表から注入坑等を開ける必要も無く、施工が容易である。
【００６７】
更に、前記ドリルロッド２の回転駆動に伴って回転するリーマー本体１０ｃの外側面に開口形成された第一噴射孔１０ｄ…及び第二噴射孔１０ｅ…から、前記液状セメント５が、噴射される。
【００６８】
このため、液状セメント５を、リーマー１０のリーマー本体１０ｃ及び連結される更生管１１の周囲に、偏ること無く、略均等に供給することができる。
【００６９】
そして、前記リーマー本体１０ｃの回転によって、前記円錐状先端部１０ｆの側面から突設された前記第一突起刃１０ｈ…が、先行して、前記既設管７を破砕する。
【００７０】
この際、第一突起刃１０ｈ…は、既設管７の内側面側から、押し広げるように既設管７を破砕するので、図８に示すように、周囲の小管路１８内壁に突き刺さった状態で、既設管７の破片１７が、略固定されてしまう虞がある。
【００７１】
この実施例１では、この小管路１８内壁を掘削しながら進行する前記円筒状胴部１０ｇの後端部近傍の第二突起刃１０ｉ…が、これらの第一突起刃１０ｈ…の外側方への突出量よりも大きく外側突出されている。
【００７２】
このため、前記第一突起刃１０ｈによって形成される小管路１８の管路径よりも、大きな大管路１９の管路径となるように拡径されつつ、図８に示すように、更生管１１と共に、液状セメント５の中で、自重で沈降して堆積する等、分布に偏りを生じた破砕された既設管７の破片１７が、周囲の液状セメント５内に攪拌混合される。
【００７３】
しかも、前記第一突起刃１０ｈによる破砕時の勢いで、周囲の小管路１８内壁に突き刺さった既設管７の破片１７，１７が、周囲の土壌と共に、掬い取られて、周囲の液状セメント５内に攪拌混合される。
【００７４】
従って、液状セメント５が硬化すると、図９に示すように、この液状セメント５によって、更生管１１の周囲に一体に設けられる硬化層の中に、前記既設管７の破片１７…が保持されるため、施工後に、大管路１９の内側面からはみ出して、周囲の土壌内に露出している破片１７…を減少させることができる。
【００７５】
更に、この実施例１では、前記弁体１０ｊの操作ハンドル１０ｋを用いて、開閉することによって、前記第一噴出孔１０ｄと第二噴出孔１０ｅとのうち、両方若しくは、第一噴出孔１０ｄのみから、液状セメント５を噴出させることができる。
【００７６】
従って、施工現場の土壌の状態や、液状セメント５の粘性等に応じて、適宜、噴射量を変更出来る。
【００７７】
このため、この実施例１では、例えば、液状セメント５の粘性を比較的高く設定して、大管路１９の周囲の土壌に浸出するのを防止しつつ、噴出量を増大させて、空洞の発生を抑制する等、調整を容易に行うことが出来る。
【００７８】
また、前記ドリルロッド２が、回転自在となるように、前記ロッド孔１５ａに挿通された前記シールパッキン１５の外周縁１５ｂが、前記既設管７の内周面に摺接されて、前記液状セメント５の無用の流出が防止される。
【００７９】
前記シールパッキン１５は、前記ドリルロッド２と独立していて、回転することが無いので、外周縁によるシール性を良好なものとすることが出来、漏出によって失われる液状セメント５の分量を抑制できる。
【００８０】
更に、この実施例１では、前記第二突起刃１０ｉが、周上の軸回転方向から、破砕進行方向に対して、所定の角度で傾斜するように突設されていて、前記土壌及び液状セメント５等の抵抗を減少させると共に、このリーマー本体１０ｃの回転で、破砕進行方向後側に向けて土壌及び液状セメント５等が圧送される。
【００８１】
このため、破片１７を含む周囲の土壌が混合された液状セメント５の混合液状物は、前記第二噴出孔１０ｅから噴出された液状セメント５が補充されながら、拡径された大管路１９の内側に隙間無く、圧送充填される。
【００８２】
したがって、図７及び図９に示すように、液状セメント５が硬化した後の硬化層に空洞が発生する虞を減少させることができる。
【００８３】
よって、例えば、既設管７が石綿等で構成されていても、破片１７…が、露出して土壌と接触する部分を減少させるように、液状セメント５が、硬化した後の硬化層内に、破片１７…を保持させて、更に、確実に地中への分散を防止できる。
【００８４】
また、後日の不測の掘削により、石綿管の地上への露出により、石綿の飛散が発生する虞がない。
【００８５】
しかも、この実施例１では、前記第二突起刃１０ｉが、前記円筒状胴部１０ｇの後端部近傍外側面に設けられて、前記第一突起刃１０ｈが、形成された円錐状先端部１０ｆから、一定寸法、離間するように設定されている。
【００８６】
このため、前記ドリルロッド２によって、回転駆動されながら、発進孔８方向に牽引される際に、外径方向に、この円筒状胴部１０ｇの後端部が揺動する虞が少なく、先行する前記円錐状先端部１０ｆの後方から、略同じ道程で、トレースすることができる。
【００８７】
従って、硬化後のセメント硬化層の形状を直線状とすることが出来て、施工効率も良好である。
【実施例２】
【００８８】
図１０は、この発明の実施の形態の実施例２の非開削置換更新工法に用いられる蓋体２０を示すものである。
【００８９】
なお、前記実施の形態及び実施例１と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００９０】
この実施例２の非開削置換更新工法に用いられる蓋体２０では、前記更生管１１の進行方向先端部１１ａを略閉塞する略円盤状の蓋体本体２０ａに、複数の補助噴出孔２２，２２が、開口形成されている。
【００９１】
これらの補助噴出孔２２，２２には、更生管１１内に延設される液状セメント５の通路が設けられた供給パイプ２１の分岐パイプ２１ａ，２１ａが、各々接続されていて、到達坑９側から供給される液状セメント５を噴出させるように構成されている。
【００９２】
次に、この実施例２の非開削置換更新工法に用いられる蓋体２０の作用効果について説明する。
【００９３】
この実施例２の蓋体２０では、前記実施例１の作用効果に加えて、更に、前記蓋体２０に形成された補助噴出孔２２，２２では、前記更生管１１内に延設される液状セメント５の通路が設けられた供給パイプ２１から供給される液状セメント５が、噴出されて、前記リーマー１０の後端部と、この更生管１１の先端部１１ａとの間が、液状セメント５によって充填される。
【００９４】
このため、破砕進行方向への前記リーマー１０の移動に伴って、後端部近傍に発生する空洞で、大管路１９の上側内壁面に付着している前記破片１７を含む周囲の土壌を混合した液状セメント５の混合液状物が、剥離して落下する虞が減少すると共に、更に、前記更生管１１の周囲に位置する硬化層のうち、最も更生管１１外周面に近接した層を、混合物の少ないセメント層として、更生管１１の周囲への付き廻りを更に良好なものとすることができる。
【００９５】
また、前記発進坑８側から供給される液状セメント５の配合比率と、この補助噴出孔２２，２２から噴出される液状セメント５の配合比率とを異なるものとして、粘度及び硬化時間等を調整することにより、更に、施工現場の土壌の状態等の諸条件に適合した非開削置換更新施工を行うことができる。
【００９６】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００９７】
即ち、前記実施の形態及び実施例１では、前記リーマー１０に設けられる第二突起刃１０ｉの形状が、周上の軸回転方向から、破砕進行方向に対して、所定の角度で傾斜するように突設されているが、特にこれに限らず、例えば、角状や、丸棒状等が、ランダムに配列される等、前記第一突起刃１０ｈ及び、第二突起刃１０ｉは、どのような形状、数量，及び配列であってもよい。
【００９８】
また、前記実施の形態及び実施例１では、外側面から噴射させる複数の第一噴射孔１０ｄ…，及び第二噴射孔１０ｅ…が開口形成されたリーマー本体１０ｃを示して説明してきたが、これらの第一噴射孔１０ｄ…，及び第二噴射孔１０ｅ…の数量、形状及び配列であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法に用いられるリーマーを示し、要部の説明する斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法で、リーマーが、既設管の破砕を行いながら、土壌硬化剤を噴射する様子を説明する地中の縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法で、全体の構成を説明する地中の一部断面斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を説明し、継手部材を探査する様子を説明する模式的な地中の縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を説明し、継手部材を破砕する様子を説明する模式的な地中の縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を説明し、更生管を引き込む様子を説明する模式的な地中の縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を説明し、更生管が引き込まれて、施工がほぼ完了した様子を説明する模式的な地中の縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法の比較例として示す第一突起刃によって、破砕された破片の分布を示す地中の鉛直断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の実施例１の非開削置換更新工法を示し、第二突起刃によって、攪拌された破片の分布を示す地中の鉛直断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の実施例２の非開削置換更新工法で、更生管の蓋体から、土壌硬化剤が噴射される様子を説明する地中の縦断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に用いられる土壌硬化剤としての液状セメントの配合の一例を示す表図である。
【符号の説明】
【０１００】
１ 掘削機
２ ドリルロッド
３ 通路
４ 供給部
５ 液状セメント（土壌硬化剤）
７ 既設管
１０ リーマー
１０ｂ リーマー内通路
１０ｃ リーマー本体
１０ｄ 第一噴射孔
１０ｅ 第二噴射孔
１０ｆ 円錐状先端部
１０ｇ 円筒状胴部
１１ 更生管
１５ シールパッキン
１５ａ ロッド孔
１５ｂ 外周縁
１８ 小管路
１９ 大管路
２０ 蓋体
２２ 補助噴出孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された既設管を先行するリーマーで破砕しながら、該リーマーに連結された更生管を前記既設管が破砕された空間内に引き込んで、更新する非開削置換更新工法であって、
前記破砕された既設管の破片を、土壌と共に、該更生管の周囲に一体に固化させる土壌硬化剤を注入することを特徴とする非開削置換更新工法。
【請求項２】
前記土壌硬化剤は、一定時間経過後に固化する液状セメントを主成分としていることを特徴とする請求項１記載の非開削置換更新工法。
【請求項３】
回転駆動するドリルロッドに連結されると共に、内部に設けられた通路を介して供給される前記土壌硬化剤を、外側面から噴射させる噴射孔が開口形成されたリーマー本体を有することを特徴とする請求項１又は２記載の非開削置換更新工法。
【請求項４】
破砕進行方向先端近傍に形成される円錘状先端部及び該円錐状先端部から一体に延設される円筒状胴部とを有するリーマー本体を設けると共に、前記円錐状先端部側面から突設されて、該リーマー本体の回転で、前記既設管を破砕する第一突起刃と、前記円筒状胴部の外側面に設けられて、該第一突起刃の突出量よりも大きく外側突出されることにより、前記第一突起刃によって形成される管路径よりも、大きな管路径となるように拡径させながら、破砕された既設管の破片を、周囲の土壌硬化剤内に攪拌混合させる第二突起刃とを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法。
【請求項５】
前記リーマー本体の前記円錐状先端部には、前記土壌硬化剤を噴射させる第一噴射孔が形成されると共に、前記円筒状胴部には、前記土壌硬化剤を噴射させる第二噴射孔が形成されて、該第一噴出孔と第二噴出孔とを連通するリーマー内通路には、少なくとも何れか一方から、土壌噴出剤を噴出可能とする弁体が設けられていることを特徴とする請求項３又は４記載のリーマー。
【請求項６】
前記リーマーと連結されることにより、回転駆動力を与えるドリルロッドを回転自在に挿通するロッド孔を、略中央に設けると共に、外周縁を前記既設管の内周面に摺接させて、前記土壌硬化剤の流出を防止することを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法。
【請求項７】
前記更生管の進行方向先端部を略閉塞すると共に、該更生管内から供給される土壌硬化剤を噴出させる補助噴出孔が開口形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法。
【請求項１】
地中に埋設された既設管を先行するリーマーで破砕しながら、該リーマーに連結された更生管を前記既設管が破砕された空間内に引き込んで、更新する非開削置換更新工法であって、
前記破砕された既設管の破片を、土壌と共に、該更生管の周囲に一体に固化させる土壌硬化剤を注入することを特徴とする非開削置換更新工法。
【請求項２】
前記土壌硬化剤は、一定時間経過後に固化する液状セメントを主成分としていることを特徴とする請求項１記載の非開削置換更新工法。
【請求項３】
回転駆動するドリルロッドに連結されると共に、内部に設けられた通路を介して供給される前記土壌硬化剤を、外側面から噴射させる噴射孔が開口形成されたリーマー本体を有することを特徴とする請求項１又は２記載の非開削置換更新工法。
【請求項４】
破砕進行方向先端近傍に形成される円錘状先端部及び該円錐状先端部から一体に延設される円筒状胴部とを有するリーマー本体を設けると共に、前記円錐状先端部側面から突設されて、該リーマー本体の回転で、前記既設管を破砕する第一突起刃と、前記円筒状胴部の外側面に設けられて、該第一突起刃の突出量よりも大きく外側突出されることにより、前記第一突起刃によって形成される管路径よりも、大きな管路径となるように拡径させながら、破砕された既設管の破片を、周囲の土壌硬化剤内に攪拌混合させる第二突起刃とを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法。
【請求項５】
前記リーマー本体の前記円錐状先端部には、前記土壌硬化剤を噴射させる第一噴射孔が形成されると共に、前記円筒状胴部には、前記土壌硬化剤を噴射させる第二噴射孔が形成されて、該第一噴出孔と第二噴出孔とを連通するリーマー内通路には、少なくとも何れか一方から、土壌噴出剤を噴出可能とする弁体が設けられていることを特徴とする請求項３又は４記載のリーマー。
【請求項６】
前記リーマーと連結されることにより、回転駆動力を与えるドリルロッドを回転自在に挿通するロッド孔を、略中央に設けると共に、外周縁を前記既設管の内周面に摺接させて、前記土壌硬化剤の流出を防止することを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法。
【請求項７】
前記更生管の進行方向先端部を略閉塞すると共に、該更生管内から供給される土壌硬化剤を噴出させる補助噴出孔が開口形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか一項記載の非開削置換更新工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２３９３８９（Ｐ２００７−２３９３８９Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６６３４８（Ｐ２００６−６６３４８）
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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