JP4070575B2 - 既設管の補修工法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、曲がり部を有する既設管に加熱軟化状態にある樹脂管を挿通して補修する既設管の補修工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような補修工法は、例えば、地中に埋設された都市ガス用の既設管を更新するためのもので、従来の工法では、加熱軟化状態にして既設管に挿通する樹脂管として直管を使用し、その樹脂製の直管に既設管の曲がり部で皺が発生するのを抑制するため、樹脂製の直管として既設管の呼び径よりも１ランク小さい呼び径の樹脂管を使用している（例えば、特許文献１参照）。
また、既設管に加熱軟化状態にある樹脂製の直管を挿通した後、樹脂製の直管内に膨張可能な環状チューブを有する拡径具を挿入し、その拡径具を既設管の曲がり部に位置させて膨張させることで、樹脂製の直管にできた皺を押し延ばすものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５０５４３号公報（第３〜４頁、図１、図２）
【特許文献２】
特開２００１−２７１９６４号公報（第３〜４頁、図１〜図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に開示の工法では、既設管の曲がり部が、直角に屈曲するエルボ管や直角に近い曲がり角度で屈曲するベンド管の場合、その曲がり部において樹脂管が座屈し、座屈部が樹脂管の内方に大きく突出して、樹脂管の内径を狭める結果、更新後において十分な流量が得られなくなる可能性がある。
また、特許文献２に開示の工法でも、曲がり部がエルボ管やそれに近いベンド管の場合、樹脂管が座屈して内方へ突出するため、その後、拡径具の膨張により座屈部を元の状態に伸張することはきわめて困難で、やはり、更新後において十分な流量が得られない結果となる。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、既設管の曲がり部が、たとえ直角に屈曲するエルボ管であっても、曲がり部における樹脂管の座屈発生を確実に回避して、所望どおりの流量を確保できる既設管の補修工法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、曲がり部を有する既設管に加熱軟化状態にある樹脂管を挿通して補修する既設管の補修工法であって、前記樹脂管を曲がり管とその曲がり管の両端に連通接続された直管により構成し、その樹脂管の直管と曲がり管とを加熱軟化状態にして変形させながら前記既設管に挿通して、前記曲がり管を前記曲がり部内に位置させた後、前記樹脂管内を加圧して前記直管および前記曲がり管の変形を矯正するところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、既設管に挿通する樹脂管を曲がり管とその曲がり管の両端に連通接続された直管により構成して、その直管と曲がり管とを加熱軟化状態にして変形させながら既設管に挿通するので、樹脂管が曲がり管を有するにもかかわらず、既設管への樹脂管の挿通も、また、既設管曲がり部内への曲がり管の挿入も可能となる。
そして、曲がり管を曲がり部内に位置させた状態では、その曲がり管自体が、曲がり部に沿う方向に予め曲がっているので、曲がり管における座屈の発生は確実に回避され、その後、樹脂管内を加圧して直管および曲がり管の変形を矯正するので、既設管への挿入により生じた直管や曲がり管の変形も矯正される。
したがって、既設管の曲がり部がたとえ直角に屈曲するエルボ管であっても、曲がり部における樹脂管の座屈は確実に回避され、所望どおりの流量を確保することができる。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記曲がり管として、変形抑制用補強部材を有する曲がり管を使用するところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、樹脂管の曲がり管として、変形抑制用補強部材を有する曲がり管を使用するので、既設管への樹脂管の挿通時あるいは既設管曲がり部内への曲がり管の挿入時には、主として直管の方が変形することになり、したがって、曲がり管の変形量が少なくなって、曲がり部における樹脂管の座屈がより一層確実に回避されるとともに、流量の確保もより確実なものとなる。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成は、前記曲がり管として、前記既設管の曲がり部よりも曲がり角度の小さな曲がり管を使用するところにある。
【００１１】
請求項３の発明の特徴構成によれば、樹脂管の曲がり管として、既設管の曲がり部よりも曲がり角度の小さな管、つまり、直管に近い曲がり管を使用するので、既設管への樹脂管の挿通や既設管曲がり部内への曲がり管の挿入が円滑となり、補修作業を容易、迅速に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による既設管の補修工法につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
この補修工法は、図１に示すように、例えば、地中に埋設された既設管の一例である都市ガス用鋳鉄管や都市ガス用鋼管（以下、既設管と称する）Ｐにおいて、直角に屈曲するエルボ管Ｅを有するもの、換言すると、曲がり角度αが９０度の曲がり部を有するものを対象とし、特に、小さな河川Ｒや地中への埋設物などを避けるため、２つのエルボ管Ｅを有してコの字状に配管された既設管Ｐの更新あるいは更生に最適な工法である。
【００１３】
この補修工法では、図２に示すように、所定の曲がり角度βを有する補修用の曲がり管１が使用され、その曲がり管１は、曲がり角度βの曲管部２とその曲管部２の両端に連設の接続用直管部３とを備え、曲管部２の肉厚Ｔ１が接続用直管部３の肉厚Ｔ２よりも厚くなるように熱可塑性のポリエチレン樹脂により一体的に形成され、接続用直管部３よりも厚い肉厚Ｔ１によって、曲管部２の変形が抑制されるように構成されている。
曲がり管１の接続用直管部３は、樹脂管を構成する直管の一部として機能すると同時に、樹脂管を構成する直管を接続するためのもので、その曲がり管１に接続される直管としては、対象とする既設管Ｐの呼び径よりも１ランク小さい呼び径で、熱可塑性のポリエチレン樹脂で押出し成形により製造された樹脂管４が使用される。
【００１４】
曲がり管１の曲がり角度βは、対象とする既設管Ｐの曲がり部に基づいて設定され、図１に示したように、既設管Ｐの曲がり部における曲がり角度αが９０度のエルボ管Ｅであれば、曲がり管１の曲がり角度βは、９０度よりも小さな角度、例えば、４５度程度に設定される。
曲がり管１における接続用直管部３の肉厚Ｔ２は、既設管Ｐに対して使用される樹脂管４の肉厚に基づいて、樹脂管４の肉厚と接続用直管３の肉厚がほぼ同じ肉厚Ｔ２になるように設定され、接続用直管部３に対して樹脂管４が突き合せ融着されて、上述したように、曲がり管１における曲管部２の肉厚Ｔ１が、その接続用直管部３と樹脂管４の肉厚Ｔ２よりも厚くなるように設定される。
【００１５】
つぎに、曲がり管１や樹脂管４を使用して、地中に埋設された既設管Ｐを更新あるいは更生する補修工法について説明する。
図１においてＡ〜Ｂで示す区間を補修する場合であれば、まず、従来の工法と同様に、補修区間の両端Ａ，Ｂにピットを掘って既設管Ｐを切断し、樹脂管４を巻いたリール、および、スチームや冷却空気を供給する装置などを搭載した作業車を一方Ａのピット近くに配置し、ウインチなどを搭載した作業車を他方Ｂのピット近くに配置する。
その後、通線具などを使用して既設管Ｐに牽引用ワイヤＷを挿通し、樹脂管４に牽引用ワイヤＷの一端を連結し、樹脂管４内にスチームを供給して、樹脂管４と樹脂管４に接続された曲がり管１とを加熱軟化状態にしながら、牽引用ワイヤＷの他端をウインチにより巻き取って、加熱軟化状態にある樹脂管４と曲がり管１を既設管Ｐに挿通する。
【００１６】
この樹脂管４と曲がり管１の挿通時には、図３の（イ）に示すように、主として肉厚の薄い直管、つまり、曲がり管１における接続用直管部３とその直管部３に接続された樹脂管４、そのうちでも特に樹脂管４が扁平に変形して挿通され、曲がり管１のエルボ管Ｅ内への挿入時にも、主として樹脂管４が扁平に変形して挿入され、樹脂管４に接続された２つの曲がり管１は、図３の（ロ）に示すように、２つのエルボ管Ｅ内に円滑に挿入される。
その後、樹脂管４の補修区間Ｂ側の端部を閉じてスチームを供給することにより、樹脂管４内を加圧して、図４に示すように、樹脂管４、曲がり管１の曲管部２、および、曲がり管１の接続用直管部３などの変形を矯正するとともに、スチームに代えて冷却空気を供給することにより、樹脂管４や曲がり管１を冷却硬化させるのである。
【００１７】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、２つのエルボ管Ｅを有する既設管Ｐの補修工法について説明したが、エルボ管Ｅをひとつだけ有する既設管Ｐの補修にも適用可能であり、また、既設管Ｐの曲がり部として、曲がり角度αが９０度のエルボ管Ｅを示したが、９０度以外の曲がり角度αを有する各種のベンド管を備えた既設管Ｐの補修にも適用可能である。
そして、使用する曲がり管１については、既設管Ｐにおける曲がり部の曲がり角度αに応じて、その角度αよりも小さな曲がり角度βを有する曲がり管１を使用するのが好ましく、その曲がり角度βについては、接続用直管部３や樹脂管４の肉厚などに応じて適宜選択して決定することになる。
【００１８】
（２）先の実施形態では、補修用の曲がり管１を曲管部２とその曲管部２の両端に連設の接続用直管部３により構成した例を示したが、曲管部２のみ、あるいは、いずれか一方にのみ接続用直管部３を有する曲管部２により曲がり管１を構成することもできる。
また、曲管部２の肉厚Ｔ１を接続用直管部３や樹脂管４の肉厚Ｔ２よりも厚くして、曲管部２における変形を抑制するように構成した例を示したが、曲管部２、接続用直管部３、および、樹脂管４の肉厚を全て同じにし、曲管部２内に補強部材などを埋設して曲管部２の変形を抑制するように構成することもでき、本明細書においては、それらを含めて「変形抑制用補強部材」と総称する。
【００１９】
（３）これまでの実施形態では、既設管Ｐの一例として地中に埋設された都市ガス用鋳鉄管や鋼管を示したが、必ずしも地中に埋設された既設管に限るものではなく、地上に配設された既設管にも適用可能であり、また、ガス管以外の水道管などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】既設管の補修工法を示す概略図
【図２】既設管の補修工法に使用する曲がり管の断面図
【図３】既設管の補修工法を示す要部の断面図
【図４】既設管の補修工法を示す要部の断面図
【符号の説明】
１ 樹脂管を構成する曲がり管
４ 樹脂管を構成する直管
Ｅ 既設管の曲がり部
Ｐ 既設管
α 曲がり部の曲がり角度
β 曲がり管の曲がり角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、曲がり部を有する既設管に加熱軟化状態にある樹脂管を挿通して補修する既設管の補修工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような補修工法は、例えば、地中に埋設された都市ガス用の既設管を更新するためのもので、従来の工法では、加熱軟化状態にして既設管に挿通する樹脂管として直管を使用し、その樹脂製の直管に既設管の曲がり部で皺が発生するのを抑制するため、樹脂製の直管として既設管の呼び径よりも１ランク小さい呼び径の樹脂管を使用している（例えば、特許文献１参照）。
また、既設管に加熱軟化状態にある樹脂製の直管を挿通した後、樹脂製の直管内に膨張可能な環状チューブを有する拡径具を挿入し、その拡径具を既設管の曲がり部に位置させて膨張させることで、樹脂製の直管にできた皺を押し延ばすものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５０５４３号公報（第３〜４頁、図１、図２）
【特許文献２】
特開２００１−２７１９６４号公報（第３〜４頁、図１〜図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１に開示の工法では、既設管の曲がり部が、直角に屈曲するエルボ管や直角に近い曲がり角度で屈曲するベンド管の場合、その曲がり部において樹脂管が座屈し、座屈部が樹脂管の内方に大きく突出して、樹脂管の内径を狭める結果、更新後において十分な流量が得られなくなる可能性がある。
また、特許文献２に開示の工法でも、曲がり部がエルボ管やそれに近いベンド管の場合、樹脂管が座屈して内方へ突出するため、その後、拡径具の膨張により座屈部を元の状態に伸張することはきわめて困難で、やはり、更新後において十分な流量が得られない結果となる。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、既設管の曲がり部が、たとえ直角に屈曲するエルボ管であっても、曲がり部における樹脂管の座屈発生を確実に回避して、所望どおりの流量を確保できる既設管の補修工法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、曲がり部を有する既設管に加熱軟化状態にある樹脂管を挿通して補修する既設管の補修工法であって、前記樹脂管を曲がり管とその曲がり管の両端に連通接続された直管により構成し、その樹脂管の直管と曲がり管とを加熱軟化状態にして変形させながら前記既設管に挿通して、前記曲がり管を前記曲がり部内に位置させた後、前記樹脂管内を加圧して前記直管および前記曲がり管の変形を矯正するところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、既設管に挿通する樹脂管を曲がり管とその曲がり管の両端に連通接続された直管により構成して、その直管と曲がり管とを加熱軟化状態にして変形させながら既設管に挿通するので、樹脂管が曲がり管を有するにもかかわらず、既設管への樹脂管の挿通も、また、既設管曲がり部内への曲がり管の挿入も可能となる。
そして、曲がり管を曲がり部内に位置させた状態では、その曲がり管自体が、曲がり部に沿う方向に予め曲がっているので、曲がり管における座屈の発生は確実に回避され、その後、樹脂管内を加圧して直管および曲がり管の変形を矯正するので、既設管への挿入により生じた直管や曲がり管の変形も矯正される。
したがって、既設管の曲がり部がたとえ直角に屈曲するエルボ管であっても、曲がり部における樹脂管の座屈は確実に回避され、所望どおりの流量を確保することができる。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記曲がり管として、変形抑制用補強部材を有する曲がり管を使用するところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、樹脂管の曲がり管として、変形抑制用補強部材を有する曲がり管を使用するので、既設管への樹脂管の挿通時あるいは既設管曲がり部内への曲がり管の挿入時には、主として直管の方が変形することになり、したがって、曲がり管の変形量が少なくなって、曲がり部における樹脂管の座屈がより一層確実に回避されるとともに、流量の確保もより確実なものとなる。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成は、前記曲がり管として、前記既設管の曲がり部よりも曲がり角度の小さな曲がり管を使用するところにある。
【００１１】
請求項３の発明の特徴構成によれば、樹脂管の曲がり管として、既設管の曲がり部よりも曲がり角度の小さな管、つまり、直管に近い曲がり管を使用するので、既設管への樹脂管の挿通や既設管曲がり部内への曲がり管の挿入が円滑となり、補修作業を容易、迅速に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による既設管の補修工法につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
この補修工法は、図１に示すように、例えば、地中に埋設された既設管の一例である都市ガス用鋳鉄管や都市ガス用鋼管（以下、既設管と称する）Ｐにおいて、直角に屈曲するエルボ管Ｅを有するもの、換言すると、曲がり角度αが９０度の曲がり部を有するものを対象とし、特に、小さな河川Ｒや地中への埋設物などを避けるため、２つのエルボ管Ｅを有してコの字状に配管された既設管Ｐの更新あるいは更生に最適な工法である。
【００１３】
この補修工法では、図２に示すように、所定の曲がり角度βを有する補修用の曲がり管１が使用され、その曲がり管１は、曲がり角度βの曲管部２とその曲管部２の両端に連設の接続用直管部３とを備え、曲管部２の肉厚Ｔ１が接続用直管部３の肉厚Ｔ２よりも厚くなるように熱可塑性のポリエチレン樹脂により一体的に形成され、接続用直管部３よりも厚い肉厚Ｔ１によって、曲管部２の変形が抑制されるように構成されている。
曲がり管１の接続用直管部３は、樹脂管を構成する直管の一部として機能すると同時に、樹脂管を構成する直管を接続するためのもので、その曲がり管１に接続される直管としては、対象とする既設管Ｐの呼び径よりも１ランク小さい呼び径で、熱可塑性のポリエチレン樹脂で押出し成形により製造された樹脂管４が使用される。
【００１４】
曲がり管１の曲がり角度βは、対象とする既設管Ｐの曲がり部に基づいて設定され、図１に示したように、既設管Ｐの曲がり部における曲がり角度αが９０度のエルボ管Ｅであれば、曲がり管１の曲がり角度βは、９０度よりも小さな角度、例えば、４５度程度に設定される。
曲がり管１における接続用直管部３の肉厚Ｔ２は、既設管Ｐに対して使用される樹脂管４の肉厚に基づいて、樹脂管４の肉厚と接続用直管３の肉厚がほぼ同じ肉厚Ｔ２になるように設定され、接続用直管部３に対して樹脂管４が突き合せ融着されて、上述したように、曲がり管１における曲管部２の肉厚Ｔ１が、その接続用直管部３と樹脂管４の肉厚Ｔ２よりも厚くなるように設定される。
【００１５】
つぎに、曲がり管１や樹脂管４を使用して、地中に埋設された既設管Ｐを更新あるいは更生する補修工法について説明する。
図１においてＡ〜Ｂで示す区間を補修する場合であれば、まず、従来の工法と同様に、補修区間の両端Ａ，Ｂにピットを掘って既設管Ｐを切断し、樹脂管４を巻いたリール、および、スチームや冷却空気を供給する装置などを搭載した作業車を一方Ａのピット近くに配置し、ウインチなどを搭載した作業車を他方Ｂのピット近くに配置する。
その後、通線具などを使用して既設管Ｐに牽引用ワイヤＷを挿通し、樹脂管４に牽引用ワイヤＷの一端を連結し、樹脂管４内にスチームを供給して、樹脂管４と樹脂管４に接続された曲がり管１とを加熱軟化状態にしながら、牽引用ワイヤＷの他端をウインチにより巻き取って、加熱軟化状態にある樹脂管４と曲がり管１を既設管Ｐに挿通する。
【００１６】
この樹脂管４と曲がり管１の挿通時には、図３の（イ）に示すように、主として肉厚の薄い直管、つまり、曲がり管１における接続用直管部３とその直管部３に接続された樹脂管４、そのうちでも特に樹脂管４が扁平に変形して挿通され、曲がり管１のエルボ管Ｅ内への挿入時にも、主として樹脂管４が扁平に変形して挿入され、樹脂管４に接続された２つの曲がり管１は、図３の（ロ）に示すように、２つのエルボ管Ｅ内に円滑に挿入される。
その後、樹脂管４の補修区間Ｂ側の端部を閉じてスチームを供給することにより、樹脂管４内を加圧して、図４に示すように、樹脂管４、曲がり管１の曲管部２、および、曲がり管１の接続用直管部３などの変形を矯正するとともに、スチームに代えて冷却空気を供給することにより、樹脂管４や曲がり管１を冷却硬化させるのである。
【００１７】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、２つのエルボ管Ｅを有する既設管Ｐの補修工法について説明したが、エルボ管Ｅをひとつだけ有する既設管Ｐの補修にも適用可能であり、また、既設管Ｐの曲がり部として、曲がり角度αが９０度のエルボ管Ｅを示したが、９０度以外の曲がり角度αを有する各種のベンド管を備えた既設管Ｐの補修にも適用可能である。
そして、使用する曲がり管１については、既設管Ｐにおける曲がり部の曲がり角度αに応じて、その角度αよりも小さな曲がり角度βを有する曲がり管１を使用するのが好ましく、その曲がり角度βについては、接続用直管部３や樹脂管４の肉厚などに応じて適宜選択して決定することになる。
【００１８】
（２）先の実施形態では、補修用の曲がり管１を曲管部２とその曲管部２の両端に連設の接続用直管部３により構成した例を示したが、曲管部２のみ、あるいは、いずれか一方にのみ接続用直管部３を有する曲管部２により曲がり管１を構成することもできる。
また、曲管部２の肉厚Ｔ１を接続用直管部３や樹脂管４の肉厚Ｔ２よりも厚くして、曲管部２における変形を抑制するように構成した例を示したが、曲管部２、接続用直管部３、および、樹脂管４の肉厚を全て同じにし、曲管部２内に補強部材などを埋設して曲管部２の変形を抑制するように構成することもでき、本明細書においては、それらを含めて「変形抑制用補強部材」と総称する。
【００１９】
（３）これまでの実施形態では、既設管Ｐの一例として地中に埋設された都市ガス用鋳鉄管や鋼管を示したが、必ずしも地中に埋設された既設管に限るものではなく、地上に配設された既設管にも適用可能であり、また、ガス管以外の水道管などにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】既設管の補修工法を示す概略図
【図２】既設管の補修工法に使用する曲がり管の断面図
【図３】既設管の補修工法を示す要部の断面図
【図４】既設管の補修工法を示す要部の断面図
【符号の説明】
１ 樹脂管を構成する曲がり管
４ 樹脂管を構成する直管
Ｅ 既設管の曲がり部
Ｐ 既設管
α 曲がり部の曲がり角度
β 曲がり管の曲がり角度
Claims (3)
- 曲がり部を有する既設管に加熱軟化状態にある樹脂管を挿通して補修する既設管の補修工法であって、
前記樹脂管を曲がり管とその曲がり管の両端に連通接続された直管により構成し、その樹脂管の直管と曲がり管とを加熱軟化状態にして変形させながら前記既設管に挿通して、前記曲がり管を前記曲がり部内に位置させた後、前記樹脂管内を加圧して前記直管および前記曲がり管の変形を矯正する既設管の補修工法。 - 前記曲がり管として、変形抑制用補強部材を有する曲がり管を使用する請求項１に記載の既設管の補修工法。
- 前記曲がり管として、前記既設管の曲がり部よりも曲がり角度の小さな曲がり管を使用する請求項１または２に記載の既設管の補修工法。
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| JP4953742B2 (ja) * | 2006-09-12 | 2012-06-13 | 旭化成ホームズ株式会社 | 樹脂管の座屈矯正方法 |
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