JP2000272009A - 既設配管への新管挿入工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既設配管内に合成樹脂パイプを挿入して、こ
の管路内に新管を形成することによって既設配管の更正
を行う工法において、既設配管の管路内に合成樹脂パイ
プを簡易に挿入することができる。 【解決手段】 外周面に螺旋溝１ａが形成された合成樹
脂パイプ１は、常時は既設配管２の内径とほぼ同径の外
径Ｄを有するが、捻りが加えられることによって縮径変
形（Ｄ’）する。したがって、合成樹脂パイプ１に捻り
を加えながら既設配管の管路２への挿入を行うことによ
って、挿入抵抗が減少してスムースな挿入が可能にな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス導管等の既設
配管内に合成樹脂パイプを挿入して、この管路内に新管
を形成することによって既設配管の更正を行う既設配管
への新管挿入工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】既設配管の所定区間全域に対して漏洩対
策を施す方法としては、既設配管内面に樹脂ライニン
グ膜を形成する方法、既設配管の内面に内貼り材を接
着する方法、既設配管内に新管を挿入する方法が良く
知られている。この中で、過度に老朽化した配管或いは
ガス導管等の高圧配管の更正には、確実な漏洩防止が可
能で且つ耐圧性も高いことから上記の方法が有効であ
る。また、上記の方法は、大規模な地震によって完全
に破損した既設配管の更正や地震対策としての補修工法
として有効であることから、震災への関心が高まってい
る近年において特に注目されている。

【０００３】上記の方法によってガス導管等の鋼管に
対する更正補修を行う一般的な工法として、既設配管内
にポリエチレン樹脂パイプ等の合成樹脂パイプを挿入す
る工法が知られている。この従来工法について説明する
と、硬質の合成樹脂パイプであるポリエチレン樹脂パイ
プを円筒形のままで管路内に挿入することは極めて困難
であることから、ポリエチレン樹脂パイプを管路内に挿
入し得る形状に縮径変形して、これを管路内に挿入した
後加熱加圧して管路内で円筒形に膨らませ、管路内面に
沿わせることが行われている。上記の縮径変形の代表的
な例は、ポリエチレン樹脂パイプを押し出し成型した
後、直ちにそのパイプを扁平に折り畳み、更にその扁平
パイプを二つ折りにするもの（米国特許第４８６７９２
１号明細書等参照）、或いは長尺円筒状に成型されたポ
リエチレン樹脂パイプを加熱し断面Ｕ又はＶ字状に折り
曲げ変形するもの（特開平１１−４２７０７号公報等）
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の工法に
よると、新管となる合成樹脂パイプを既設配管の管路内
に挿入する前段階で、合成樹脂パイプに対して縮径変形
を施す準備作業が必要となる。この作業は、施工現場に
合成樹脂パイプを搬送する前に、上記の縮径変形を予め
合成樹脂パイプに対して施しておくことによって、施工
現場での作業を簡略化することができるが、トータルの
作業時間を考えると必ずしも作業時間を短縮しているこ
とにはならず、準備作業に相当の時間を要するといった
問題がある。これに対処するために、施工現場におい
て、既設管路に合成樹脂パイプを挿入する直前にパイプ
に対して加熱変形を加えることも提案されているが、こ
の場合は、施工現場に加熱設備を設置する必要があり、
施工コストが嵩むと共に設備が大規模化して狭い施工現
場しか確保できない場所では施工が困難になるという問
題がある。

【０００５】また従来は、既設配管の更生修理のために
管路内に合成樹脂パイプを挿入する工法では、パイプ材
料として一般にポリエチレン樹脂が使用される。このよ
うなポリエチレン樹脂は、表面自由エネルギーが低く、
結晶質で溶剤にも溶けないことから、一般に接着剤で接
着するには放電処理或いは薬剤処理といった表面処理を
必要となる。そのため、既設配管内に挿入した後には、
接着処理はされない状態となり、二重管のような状態に
なる。

【０００６】ところで、上述したようなポリエチレン管
挿入後の配管に対して、切断・分岐等の作業を行う場
合、既設配管とポリエチレン管とがそれぞれ独立してい
るため、既設配管とポリエチレン管との作業（工具）を
別々に行わなくてはならず、作業時間が長時間化してし
まう問題点がある。また、特に分岐作業にて、分岐開口
部を形成する際に、切断するためにポリエチレン管に過
度な圧力を負荷すると、該ポリエチレン管が変形してし
まい、適正に分岐開口部が形成できない問題点も派生す
る。

【０００７】本発明は、上述のような事情に対処するた
めに提案されたものであって、既設配管内に合成樹脂パ
イプを挿入して、この管路内に新管を形成することによ
って既設配管の更正を行う工法において、既設配管の管
路内に合成樹脂パイプを簡易に挿入することができ、ま
た、挿入後においては、合成樹脂パイプの経時的な変形
を簡易に防止して、新管の充分な開口径を長期的に確保
できる既設配管への新管挿入工法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による既設配管への新管挿入工法は、第１
に、既設配管の管路に合成樹脂パイプを挿入することに
よって該管路内に新管を形成して管路の更正を行う工法
において、新管となる合成樹脂パイプの外周面に螺旋溝
を形成し、該合成樹脂パイプに捻りを加えながら上記管
路内への挿入を行うことを特徴とする。

【０００９】第２には、上記第１の特徴と併せて、上記
合成樹脂パイプをナイロン製パイプとしたことを特徴と
する。第３には、上記合成樹脂パイプをナイロン製パイ
プとすると共に、上記管路内への挿入後に、上記パイプ
の外周面に形成した螺旋溝中を流動させて接着剤を供給
し、上記パイプを上記既設配管内面に接着固定すること
を特徴とする。

【００１０】上記第１発明によると、外周面に螺旋溝が
形成された合成樹脂パイプは、常時は既設配管の内径と
ほぼ同径の外径を有するが、捻りが加えられることによ
って縮径変形する。したがって、合成樹脂パイプに捻り
を加えながら既設配管の管路への挿入を行うことによっ
て、挿入抵抗が減少してスムースな挿入が可能になる。
合成樹脂パイプに捻りを加えるには、パイプの一方端に
抵抗を加えながら他方端を回転させるだけでよいので、
特に大きな設備を必要とすることもなく簡易な挿入が可
能である。

【００１１】上記第２発明によると、挿入する合成樹脂
パイプを高弾性のナイロン製パイプとすることで、挿入
完了後に捻りが解かれると合成樹脂パイプは自力で復元
して既設管路の内面に密着する。また、ナイロン製パイ
プは高強度であるからパイプの肉厚を薄くすることがで
きる。これによって、パイプに適度の屈曲特性が与えら
れ屈曲した管路に対してもスムースな挿入が可能になる
と共に、新管として充分な開口を確保することができ
る。

【００１２】上記第３発明によると、挿入時には、挿入
されるナイロン製パイプの外周面に接着層がないのでス
ムースな挿入が可能である。挿入完了後には、ナイロン
製パイプは自力で復元して、捻り状態ではつぶれていた
外周面の螺旋溝が元の状態に戻る。この螺旋溝を利用し
て接着剤の供給を行い、接着特性の良好なナイロン製パ
イプと管路内面との強固な接着固定を行う。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る既
設配管への新管挿入工法の概要を示す説明図である。図
において、１が新管として挿入される合成樹脂パイプで
あるナイロン製パイプであって、２が挿入される既設配
管の管路である。ナイロン製パイプ１には、その外周面
に螺旋溝１ａが形成され、またその先端に抵抗部材１０
が取り付け固定されている。

【００１４】同図（ａ）は、挿入時でナイロン製パイプ
１に捻りを加える前の状態を示している。この状態で
は、ナイロン製パイプ１の外径Ｄは既設管路２の内径と
ほぼ同径である。先端に固定された抵抗部材１０が、既
設管路２の内面に常時当接してある程度の抵抗を受けな
がら摺動可能な状態で既設管路内に挿入されている。同
図（ｂ）は、ナイロン製パイプ１に捻りを加えながら既
設管路内に挿入している状態を示している。既設管路２
内に挿入するナイロン製パイプ１を、基端側から矢印の
ように回転させつつ挿入方向に押し込む。回転されたナ
イロン製パイプ１には、先端において抵抗部材１０が既
設管路２の内面から抵抗を受けることによって捻りが加
えられる。この捻りの作用によって、ナイロン製パイプ
１の外周面に形成された螺旋溝が圧縮され、それと同時
にパイプの外径Ｄ’が若干縮径変形する。この状態でナ
イロン製パイプ１を既設配管２内に押し込むと、抵抗部
材１０が管路２の内面から受ける抵抗が挿入抵抗として
作用するものの、ナイロン製パイプ１の側面が受ける抵
抗は著しく減少され、スムースな挿入が可能になる。

【００１５】図２に、上記実施形態の施工現場における
施工例を示す。この例では、既設管路２の挿入口手前に
パイプ回転手段３を配設し、このパイプ回転手段３を介
してナイロン製パイプ１を既設管路２内に押し込んで挿
入する。図３にパイプ回転手段３の概略を示す。パイプ
回転手段３は、図示省略した支持手段によって回転可能
に支持された円筒状の回転枠３０ａと、この回転枠３０
ａ内に設けられる一対の案内ローラ３０ｂ，３０ｂと、
回転枠３０ａの外周に形成されたギヤ部と噛み合う歯車
３２と、歯車３２を回転駆動するモータ３３とから成
る。ここで、パイプ回転手段３の案内ローラ３０ｂ，３
０ｂによって把持されたナイロン製パイプ１は、回転枠
３０ａの回転に伴って回転し、また、案内ローラ３０
ｂ，３０ｂはパイプの基端側からの押し込み力を受けて
ナイロン製パイプ１を挿入方向に案内する。これによっ
て、ナイロン製パイプ１の回転と先端の抵抗部材１０と
の作用によってナイロン製パイプ１に捻りが加えられ、
この捻られた状態でナイロン製パイプ１は既設管路２内
に押し込まれる。

【００１６】図４，５によって、本発明の他の実施形態
を説明する。この例は、挿入するナイロン製パイプ１の
先端側からパイプに回転を加えつつ引き込むものであ
る。既設管路２の挿入口手前には案内手段５が配設され
ており、この案内手段５を介してナイロン製パイプ１が
既設管路２内に挿入される。挿入されるナイロン製パイ
プ１の先端は自由端となっており（上記のような抵抗部
材１０は設けられない。）、その先端に捻り剛性の高い
ワイヤ６が装着される。そして、ワイヤ６は回転・巻き
取り手段４によって回転を加えながら巻き取られる。こ
の回転・巻き取り手段４は、巻き取りウインチ４０と、
不図示の支持手段によって回転可能に支持される枠体４
１と、この枠体４１を回転駆動する伝動手段４２及びモ
ータ４３とから成る。これによると、枠体４１を挿入軸
回りに回転することによって、それに支持された巻き取
りウインチ４０を同様に回転させ、ワイヤ６を介してナ
イロン製パイプ１の先端側を回転させる。既設管路２の
挿入口手前に配設した案内手段５は、図５に示す構造を
成し、固定枠５１とこの固定枠５１内に設けられる案内
ローラ５２とからなる。ここで、案内ローラ５２，５２
はナイロン製パイプ１の側面を把持して、捻りに対する
固定端を形成する。したがって、枠体４１の回転によっ
てナイロン製パイプ１の先端側が回転すると管路２内に
挿入されているナイロン製パイプ１に捻りが加わり、上
述の例と同様にパイプ径が縮径変形する。この縮径変形
した状態で、巻き取りウインチ４０による引き込みがな
さるので、挿入抵抗の小さいスムースな挿入が可能にな
る。

【００１７】このようにして、既設管路２内へ新管とな
るナイロン製パイプ１を挿入し終わると、挿入したナイ
ロン製パイプ１を既設管路２の端部に併せて切断し、ナ
イロン製パイプ１を捻りから開放する。ナイロン製パイ
プ１は弾性を有するので、管路２内において自力で復元
して管路２の内面に密着する。施工を簡易に終了させた
い場合はこの状態で完了させても良いが、管路内面と新
管との密着性を更に高めたい場合には接着剤による接着
が必要となる。接着剤は復元したナイロン製パイプ１外
周面の螺旋溝を利用して供給することができる。既設管
路２内に挿入されたナイロン製パイプ１の基端側から先
端側に向けて、適度に加圧しながら螺旋溝中を流動させ
て接着剤を供給する。その後必要に応じて、ナイロン製
パイプ１内に加熱加圧を加えて、既設管路２の内面とナ
イロン製パイプ１との強固な接着を図る。

【００１８】上記の実施形態によると、ナイロン製パイ
プ１に捻りを加えながら既設管路２への挿入を行うこと
によって、挿入抵抗が減少してスムースな挿入が可能に
なる。また、これによると、挿入するナイロン製パイプ
１を縮径変形させるのに簡易なパイプ回転手段３や、回
転・巻き取り手段４等を設けるだけでよいので、加熱変
形させる従来の工法に比べて、設備が簡略化できコスト
ダウンを図れる。また、従来の工法で必要としていた加
熱変形の作業時間が省略できるので、作業時間を大幅に
短縮することができる。

【００１９】また、高強度且つ高弾性のナイロン製パイ
プ１を使用することで以下のような利点が得られる。
(1) 挿入完了後の復元作業が簡略化できる。(2) パイプ
肉厚を薄くして屈曲特性を高め屈曲配管への挿入を円滑
化できる。(3) パイプ肉厚を薄くして充分な新管の開口
を確保できる。(4) 管路内面への強固な接着が可能であ
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので、
次に記載する効果を奏する。 （１）既設配管の管路に合成樹脂パイプを挿入すること
によって該管路内に新管を形成して管路の更正を行う工
法において、新管となる合成樹脂パイプの外周面に螺旋
溝を形成し、該合成樹脂パイプに捻りを加えながら上記
管路内への挿入を行うことによって、捻りによってパイ
プが縮径変形し、簡易且つスムースな挿入が可能にな
る。 （２）上記合成樹脂パイプをナイロン製パイプとするこ
とによって、パイプに適度の屈曲特性が与えられ屈曲し
た管路に対してもスムースな挿入が可能になると共に、
新管として充分な開口を確保することができる。 （３）上記合成樹脂パイプをナイロン製パイプとすると
共に、上記管路内への挿入後に、上記パイプの外周面に
形成した螺旋溝中を流動させて接着剤を供給し、上記パ
イプを上記既設配管内面に接着固定することによって、
長期的に新管としての充分な開口を維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る既設配管への新管挿
入工法の概要を示す説明図。

【図２】上記実施形態の施工現場における施工例を示す
説明図。

【図３】上記実施形態の施工現場における施工例を示す
説明図（パイプ回転手段３の概略を示す説明図。）。

【図４】本発明の他の実施形態を説明する説明図。

【図５】本発明の他の実施形態を説明する説明図（案内
手段の説明図。）。

【符号の説明】

１ ナイロン製パイプ ２ 既設管路 ３ パイプ回転手段 ４ 回転・巻き取り手段 ５ 案内手段 ６ ワイヤ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 23:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設配管の管路に合成樹脂パイプを挿入
   することによって該管路内に新管を形成して管路の更正
   を行う工法において、 新管となる合成樹脂パイプの外周面に螺旋溝を形成し、
   該合成樹脂パイプに捻りを加えながら上記管路内への挿
   入を行うことを特徴とする既設配管への新管挿入工法。
2. 【請求項２】 上記合成樹脂パイプをナイロン製パイプ
   としたことを特徴とする請求項１記載の既設配管への新
   管挿入工法。
3. 【請求項３】 上記管路内への挿入後に、上記パイプの
   外周面に形成した螺旋溝中を流動させて接着剤を供給
   し、上記パイプを上記既設配管内面に接着固定する請求
   項２に記載の既設配管への新管挿入工法。