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JP2793056B2 - 鋳鉄管破砕装置 - Google Patents

鋳鉄管破砕装置

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Publication number
JP2793056B2
JP2793056B2 JP3210128A JP21012891A JP2793056B2 JP 2793056 B2 JP2793056 B2 JP 2793056B2 JP 3210128 A JP3210128 A JP 3210128A JP 21012891 A JP21012891 A JP 21012891A JP 2793056 B2 JP2793056 B2 JP 2793056B2
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JP
Japan
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cast iron
pipe
iron pipe
crushing
crushed
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JP3210128A
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JPH0533587A (ja
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実 根本
博 本間
良和 中島
正明 渡辺
宏 島
恭功 藤崎
哲夫 木村
稔 柿崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、埋設された既設の鋳
鉄管等の旧管を非開削にて新管と取り替える旧管更新工
法に使用される、埋設した被破砕鋳鉄管の外周を先導管
で覆い、鋳鉄管端面を細かく粉砕して回収するための、
鋳鉄管破砕装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】埋設された鋳鉄管等の旧管を非開削にて
新しい鋳鉄管と取り替える旧管更新工法において、埋設
された既設の鋳鉄管を取り除くために、埋設された鋳鉄
管をローラービットによって端面から破砕し、破砕によ
り生じた破片を回収することからなる鋳鉄管破砕装置
が、特開平1-121,497 号公報、特開平2-140,395 号公
報、特開平2-140,394 号公報および特開平2-140,396 号
公報等に開示されており、従来から使用されてきた。
【0003】図2は従来の非開削による鋳鉄管破砕装置
の1例を示す縦断面図、図3は図2のA−A線断面図で
ある。図2、図3に示すように、従来の非開削による鋳
鉄管破砕装置は、旧管としての既設の鋳鉄管1の継手部
9の外径よりも内径の大きい、先端に先導管7が一体的
に固定された推進管4を備えている。そして、先導管7
の内周面には、周方向に沿って所定間隔をあけて複数の
ローラービット3が、回転可能に取り付けられている。
鋳鉄管の破砕は、以下に示すように行われる。即ち、先
導管7を鋳鉄管1の外側に嵌め込み、推進管4を回転さ
せつつ後方より前方へ前進させながら、鋳鉄管1の管端
面2に押し付けられて自転しながら公転するローラービ
ット3によって、鋳鉄管1の管端面2を破砕する。推進
管4の先端には、鋳鉄管1の内周面と接触する、鋳鉄管
1の内径より僅かに小径の円筒状のガイド5が設けてあ
る。また、ローラービット3の前方には、スクレーパ15
が推進管4に取り付けて設けられており、ローラービッ
ト3によって破砕されて生じた鋳鉄管1の破片のうち、
鋳鉄管1内に入ったものは、スクレーパ15によって推進
管4の内面に設けた内面リブ6によって後方に運ばれて
いく。また、鋳鉄管1と先導管7の間に入った破片は、
推進管4が前進するにつれて、周方向に沿って等間隔に
設けられた複数のローラービット3の相互の隙間に入っ
た後、鋳鉄管1と推進管4との間に入り、スクレーパ15
によって回収されていく。
【0004】図11はローラービットの1例を示す斜視図
である。ローラービット3は図11に示すように截頭円錐
の形状をしており、その外周に、その軸方向に断面が鋭
角を有する複数の破砕刃8が設けられている。そして、
ローラービット3の破砕刃8の刃面の延長線は、推進管
4の中心に合致するように設けられている。図4は従来
のローラービットの取り付け方法を示す縦断面図、図5
は横断面図である。ローラービット3の各々を、このよ
うに設けた理由は、鋳鉄管1の破砕面に対して破砕刃8
が鋳鉄管1の外径側と内径側とですべりがないようにす
るためである。また、鋳鉄管1と先導管7との間の土砂
は、ローラービット3で破壊することができるために、
図4に示すようにローラービット3の中心線の延長線と
推進管4の中心軸線とが成す移動方向側の角度θを90°
より大きくとってある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた、従来の鋳
鉄管破砕装置には、以下に述べる問題点がある。図6
は、従来の鋳鉄管破砕装置によって、鋳鉄管を継手部の
受け口より破砕する場合を示す縦断面図、図7は従来の
ローラービットにより鋳鉄管を継手部の差し口より破砕
する場合を示す縦断面図である。即ち、図6に示すよう
に、ローラービット3にて鋳鉄管1を破砕中に、推進管
4の移動方向に鋳鉄管1の、受け口10と差し口11とから
なる継手部9が来たときにおいて、現在破砕している鋳
鉄管1に受け口10がある場合には、そのまま受け口10を
破砕すればよい。このときは、差し口11の管端を破砕す
ることになる。
【0006】一方、図7に示すように、ローラービット
3にて破砕中に、推進管4の移動方向に鋳鉄管1の継手
部9がきたときに、現在破砕中の鋳鉄管1に差し口11が
ある場合には、この差し口11から先に破砕するので、受
け口10の管端を破砕することになり、受け口10のネック
部12で周方向に亀裂13が生じる。また、鋳鉄管1の老朽
化が著しい場合には、さらに、亀裂13が大きく軸方向に
延びることがある。このために、破砕片の形状が大きく
なるのでスクレーパ15に引っ掛かってしまいその回収が
できないという問題が生じる。また、その破砕片が鋳鉄
管1の外表面と先導管7との間に挟まってしまって、推
進管4が回転不能になったり、また、うまく推進管4内
に入っても、内面リブ6の間隔ピッチよりも破砕片が大
きいと、内面リブ6に引っ掛からずに一定の場所で回転
するのみで移動せず回収できずに、次にくる破片がそこ
に停留してしまい、閉塞の原因となるという問題点があ
った。
【0007】そこで、継手9にローラービット3が近づ
いたとき(事前に管内の継手距離を計測することにより
知れる)には、亀裂13の発生に留意して推進管4の操作
を行い、急に推進力が減少したときには、亀裂13が生じ
たと判断して、推進管4を逆回転したり、後退と前進と
を繰り返す等の操作、および、人が管内に入っていって
対処する等を行わなければならず、作業の能率が低下す
る問題があった。
【0008】また、周方向に生じた亀裂13は、その破断
面は当然ながら推進管4の軸直角方向に均一ではなく、
凸凹を有していることから、ローラービット3の破砕刃
8が当たるところを起点として再び別の亀裂13が発生す
る。そこで、このような周方向の亀裂13が生じたときに
は、推進管4の回転速度を著しく低下させて、微小前進
させてローラービット3の周方向亀裂13への二次亀裂発
生を避ける操作を行う等が必要であり、これも作業能率
の低下につながっていた。
【0009】実際に旧管更新工事を行う場合には、当然
のことながら、図6に示すように、継手部の受け口10か
ら破砕するように立坑を選択して工事を開始するが、埋
設された鋳鉄管によっては、図8に示すように、途中に
継手部(受け口)の無い管を入れている場合があるた
め、図7に示すように、途中から差し口11から破砕せざ
るを得なくなる。
【0010】このように、図7に示すような場合に、亀
裂13が生じて破断する理由は、以下のように考えられ
る。図9は、従来のローラービットにより鋳鉄管を継手
部の受け口より破砕する場合に受け口が受ける力を説明
する縦断面図である。即ち、図9に示すように、差し口
11側から受け口10側に向かってローラービット3が近づ
くと、ローラービット3の力によって受け口10と差し口
11との間に介在している鉛、アスベスト等からなるシー
ル剤14が割れて、受け口10と差し口11との間の力の伝達
が無くなる。その後、受け口10をローラービット3が破
砕すると、受け口10にローラービット3による力Fが作
用し、この力Fにて推進の直角外面方向の分力F1 が生
じ、この分力F1 が受け口10を外側へ押しやることによ
り、ネック部12に亀裂13が生じるのである。
【0011】一方、逆に、継手部の受け口10より差し口
11に向かってローラービット3が近づくと、ローラービ
ット3の押す力によってシール剤14が割れた後、受け口
10と差し口11の力の伝達は無くなるが、その後、さらに
破砕を行うと、図10に示すように、受け口10と差し口11
とは別々に破砕されてしまうので亀裂は生じない。図10
は従来のローラービットにより鋳鉄管を継手部の差し口
より破砕する場合を説明する縦断面図である。
【0012】従って、この発明の目的は、従来の非開削
による鋳鉄管の更新工法のもつ問題点を解決し、鋳鉄管
に大きい亀裂を入れずに細かい破片にて回収することに
より、作業能率を向上させることができる鋳鉄管破砕装
置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明は、被破砕鋳鉄
管の外径よりも大きい内径を有する、先端に先導管が一
体的に固定された推進管と、前記先導管の内周面にその
周方向に沿って、所定間隔をあけて回転可能に取り付け
られた、その外周に破砕刃が設けられた、截頭円錐形状
の、複数のローラービットとからなり、前記先導管を前
記被破砕鋳鉄管の外側に嵌め込み、前記推進管を回転さ
せつつ前進させながら、前記被破砕鋳鉄管の端面に押し
付けられて自転しながら公転する前記ローラービットに
よって前記被破砕鋳鉄管を破砕する鋳鉄管破砕装置にお
いて、前記被破砕鋳鉄管の端面と接触する各々の前記ロ
ーラービットの破砕刃の刃面の延長線と、前記推進管の
中心軸線とが成す移動方向側の角度が90°以下であるこ
とに特徴を有するものである。
【0014】
【作用】被破砕鋳鉄管1の破砕面と接触するローラービ
ット3の破砕刃8の刃面の延長線と、推進管4の中心軸
線とが成す移動方向側の角度を90°以下に設定するため
に、差し口11より受け口10の方向へ推進管4が前進して
いる場合に、ローラービット3から受ける鋳鉄管1の受
け口10の力は、外周より中心に向かって作用し、受け口
10のネック部12に亀裂が生じず、破砕片が大きくならな
い。従って、推進管4が回転不能になったり、回収され
ない破砕片が内面リブ6内に停留して閉塞することもな
い。
【0015】
【実施例】次に、この発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図1はこの発明の非開削による鋳鉄管破砕
装置の1実施例を示す縦断面図である。図1は、ローラ
ービット3が、差し口11と受け口10とからなる継手部9
の差し口11から受け口10に向かって、鋳鉄管1を破砕し
ながら移動中の状況を示しているものである。図1に示
す鋳鉄管破砕装置は、ローラービット3を設ける位置
が、後述するように、従来のローラービット3を設ける
位置と異なっている点においてのみ、図2に示した従来
の鋳鉄管破砕装置と異なっている。図1に示すように、
この発明の鋳鉄管破砕装置は、鋳鉄管1の管端面2と接
触する各ローラービット3の破砕刃8の刃面の延長線と
推進管4の中心軸線とが成す移動方向側の角度θが、90
°以下になるように設けられている。
【0016】ローラービット3をこのような角度に設け
たことにより、従来生じたような、鋳鉄管1の亀裂が発
生しない。その理由は、以下の通りである。即ち、ロー
ラービット3によって鋳鉄管1の破砕面が受ける力F
は、図1に示すように、鋳鉄管中心方向に向かってお
り、これの推進方向直角面の分力F2に分かれる。この
分力F2 は、鋳鉄管中心方向に向かっているため、鋳鉄
管1の受け口10はローラービット3により、外周より中
心に向かって力を受けることになるからである。また、
鋳鉄管1自体が引っ張り破断応力が圧縮破断応力よりも
低く、且つ、受け口10自体がらっぱ状をしていることか
ら、受け口10は中心より外側へ向かう力が働く場合には
低い力で亀裂が入り易いが、外より中心へ向かう力が働
く場合には大きな力に耐えることができる。このような
鋳鉄管の受け口10の性質を考えて、上記の如きローラー
ビット3を設ければ、継手部9に亀裂が生じない。
【0017】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、ローラービット3によって鋳鉄管1の端面が受ける
力の鋳鉄管軸直角方向分力を、その軸中心方向に向かわ
せるようにローラービット3を設けたので、非開削によ
り旧管更新作業中に、継手部の受け口のネック部におい
て亀裂が入る事がなく、能率よく作業の完遂が可能とな
り、かくして、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の1実施例を説明する縦断面図
【図2】従来の鋳鉄管破砕装置の1例を示す縦断面図
【図3】図2のA−A線断面図
【図4】従来のローラービットの取り付け方法を示す縦
断面図
【図5】従来のローラービットの取り付け方法を示す横
断面図
【図6】従来のローラービットにより鋳鉄管を継手部の
受け口より破砕する場合を示す縦断面図
【図7】従来のローラービットにより鋳鉄管を継手部の
差し口より破砕する場合を示す縦断面図
【図8】鋳鉄管の埋設状況を示す側面図
【図9】従来のローラービットにより鋳鉄管を継手部の
受け口より破砕する場合に受け口が受ける力を説明する
縦断面図
【図10】従来のローラービットにより鋳鉄管を継手部
の差し口より破砕する場合を説明する縦断面図
【図11】ローラービットの1例を示す斜視図
【符号の説明】
1 鋳鉄管 2 鋳鉄管端面 3 ローラービット 4 推進管 5 ガイド 6 内面リブ 7 先導管 8 破砕刃 9 継手部 10 受け口 11 差し口 12 ネック部 13 亀裂 14 シール剤 15 スクレーパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 良和 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 渡辺 正明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 島 宏 神奈川県相模原市西橋本5−9−1 新 日本製鐡株式会社鉄構海洋事業部内 (72)発明者 藤崎 恭功 神奈川県相模原市西橋本5−9−1 新 日本製鐡株式会社鉄構海洋事業部内 (72)発明者 木村 哲夫 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 新日本製鐡株式会社内 (72)発明者 柿崎 稔 東京都千代田区大手町二丁目6番3号 新日本製鐡株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−144184(JP,A) 実開 平4−122798(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/06 311

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被破砕鋳鉄管の外径よりも大きい内径を
    有する、先端に先導管が一体的に固定された推進管と、
    前記先導管の内周面にその周方向に沿って、所定間隔を
    あけて回転可能に取り付けられた、その外周に破砕刃が
    設けられた、截頭円錐形状の、複数のローラービットと
    からなり、前記先導管を前記被破砕鋳鉄管の外側に嵌め
    込み、前記推進管を回転させつつ前進させながら、前記
    被破砕鋳鉄管の端面に押し付けられて自転しながら公転
    する前記ローラービットによって前記被破砕鋳鉄管を破
    砕する鋳鉄管破砕装置において、 前記被破砕鋳鉄管の端面と接触する各々の前記ローラー
    ビットの破砕刃の刃面の延長線と、前記推進管の中心軸
    線とが成す移動方向側の角度が90°以下であることを特
    徴とする鋳鉄管破砕装置。
JP3210128A 1991-07-26 1991-07-26 鋳鉄管破砕装置 Expired - Fee Related JP2793056B2 (ja)

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JP4646138B2 (ja) * 2006-03-17 2011-03-09 株式会社推研 既設コンクリート管破砕用掘進機
JP5396454B2 (ja) * 2011-11-10 2014-01-22 サン・シールド株式会社 掘進機

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