JPH07292754A - 既設下水管への分岐取水管取り付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既設下水管の流れを止めることなく、分岐取
水管を取り付ける。 【構成】 既設下水管１の隣接位置に仮設立坑４を掘削
する。内部に既設下水管１の管壁を削孔するコアチュー
ブ２０が収容して、中間位置に仕切弁１２を装備したシ
ース管１０を、その先端が既設下水管１の分岐取水管取
付位置に固着されるようにして仮設立坑４の坑底部に据
え付ける。コアチューブ２０を前進駆動して既設下水管
１の管壁を削孔貫通させ、その後コアチューブ２０をシ
ース管１０の後端位置まで後退させ、仕切弁１２を閉鎖
してシース管の後端と、後端内に格納されているコアチ
ューブ２０とを撤去する。シース管１０の残存先端部を
既設下水管１からの分岐取水管３０として使用するとと
もに、仕切弁１２を挟んだ管他端に新たな取水管を接続
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は既設下水管への分岐取水
管取り付け方法に係り、特に既に供用されている下水管
の機能を停止させることなく、分岐取水管を容易に取り
付けることができるようにした既設下水管への分岐取水
管取り付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地域冷暖房システムの一つとし
て、冷暖気供給の対象となる地域から発生する下水を熱
源として利用するシステムが開発されている。この種の
地域冷暖房システムは、通常、新規に開発される地域を
対象として計画されるため、該当地域の下水本管の建設
工事の際に、熱源としての下水を取水する分岐取水管を
所定箇所に接続しておくことが可能である。ところで、
前述の地域冷暖房システムを、既存市街地における地域
再開発事業においても、利用したいという要請もある。
このような状況で同システムを導入するためには、すで
に供用されている既設下水管から生下水を分岐取水する
ようなケースが予想される。

【０００３】このような既設下水管では、以下のような
規模、状況が予想される。 (1)工事対象が大流量の下水幹線管路となる。 (2)降雨時には、雨水の流入により圧力管となる。 (3)下水管自体の老朽化が進んでいる場合が多い。

【０００４】また、既設下水管に分岐取水管を接続して
分岐取水を円滑に行うには、以下の点をクリアする必要
がある。 (1)既設下水管内の下水の流れを妨げないこと。 ○分岐管の取水口、取水管の一部が既設下水管内に突出
しないようにする必要がある。 (2)定常的な取水量を確保すること。 ○分岐取水管の設置位置は既設下水管の平均水深あるい
は最低水深よりも低位置とし、自然流下による取水とす
る必要がある。

【０００５】以上の条件を満たすような分岐取水管構造
としては、既設下水管内を流れる下水の平均水深以深位
置に分岐取水管を直接外付けする構造形式のタイプが、
取水効率及び設備コスト面から好ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際の分岐
取水管取り付け工事では、分岐取水管取り付け位置をド
ライな状態にすることが必要であるため、既設下水管に
バイパス管を設けたりして切り回し工事を行う必要があ
るが、バイパス管の設置等、切り回しに要する作業量が
増大し、工事コストの大幅なアップにつながるという問
題がある。

【０００７】また、切り回し工事を行わないで分岐取水
管の接続を行うには、既設下水管内の生下水浸水部分で
の作業を要し、厳しい作業条件下での作業が予想され
る。

【０００８】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、既設下水管への分岐取水管
取り付け方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は既設下水管の隣接位置に仮設立坑を掘削
し、内部に前記既設下水管の管壁を削孔するコアチュー
ブが収容されるとともに、中間位置に仕切弁が装備され
たシース管を、その先端が前記既設下水管の分岐取水管
取付位置に固着されるようにして前記仮設立坑の坑底部
に据え付け、前記コアチューブを前進駆動して前記既設
下水管の管壁を削孔貫通させ、その後前記コアチューブ
を前記シース管の後端位置まで後退させた状態で前記仕
切弁を閉鎖して前記シース管の後端部分と該後端部分内
に格納されている前記コアチューブとを撤去し、前記シ
ース管の残存先端部を前記既設下水管からの分岐取水管
として使用するとともに、前記仕切弁を挟んだ管他端に
新たな取水管を接続するようにしたことを特徴とするも
のである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、既設下水管の隣接位置に仮設
立坑を掘削し、内部に前記既設下水管の管壁を削孔する
コアチューブが収容されるとともに、中間位置に仕切弁
が装備されたシース管を、その先端が前記既設下水管の
分岐取水管取付位置に固着されるようにして前記仮設立
坑の坑底部に据え付け、前記コアチューブを前進駆動し
て前記既設下水管の管壁を削孔貫通させ、その後前記コ
アチューブを前記シース管の後端位置まで後退させた状
態で前記仕切弁を閉鎖して前記シース管の後端部分と該
後端部分内に格納されている前記コアチューブとを撤去
し、前記シース管の残存先端部を前記既設下水管からの
分岐取水管として使用するとともに、前記仕切弁を挟ん
だ管他端に新たな取水管を接続するようにしたので、前
記仮設立坑内の作業範囲のみで一連の作業が行えるとと
もに、既設下水管内に下水を流したまま状態で分岐取水
管の既設下水管への取り付け作業を行える。

【００１１】

【実施例】以下本発明による既設下水管への分岐取水管
取り付け方法の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。図１、図２は、本発明による分岐取水管取り付け方
法を実施するための各種設備の配置状態を示した正面配
置図及び平面配置図である。まず、同図をもとに既設下
水管への分岐取水管の取り付けを実施するための設備に
ついて説明する。図１において、符号１は既設下水管の
断面を示している。本実施例では、この既設下水管１
は、シールドトンネルとして施工された鉄筋コンクリー
ト管路であり、φ６０００程度の幹線管路を想定してい
る。そしてこの既設下水管１の周囲には、既設下水管１
の防護工２として、改良強度の高い水ガラス系等の薬液
注入部２Ａが既設下水管１の下側に、既設下水管１の側
面と上部を取り囲むほぼ矩形断面をなすようにコラムジ
ェットグラウトを例とするセメント系固結円柱体列２Ｂ
が形成されている。また、防護工２の管軸線方向の範囲
は、図２に示したように仮設土留壁内の掘削部分の影響
を受けないような範囲まで実施されている。図２に示し
たように仮設土留壁で囲まれた仮設立坑の掘削平面は、
各設備が配置可能な最小幅に納まるように設定されてい
る。

【００１２】さらに、この既設下水管防護工２の側部に
は鋼矢板からなる仮設土留壁３が構築され、所定段数の
腹起し及び切梁６が架設された仮設土留壁３内の空間が
仮設立坑４として既設下水管１の下端深さまで掘削され
ている。また、この仮設土立４の床付け掘削面４Ａと既
設下水管１との間の坑底部では、仮設土留壁３が一部撤
去され、その位置から既設下水管１の分岐取水管取り付
け位置に到達するように仮設横坑５が掘削されている。
そして、この仮設横坑５と仮設立坑４の床付け面４Ａの
一部には、シース管１０が所定レベルを保持して設置さ
れた架台１１上に載置固定されている。このシース管１
０は、その先端は既設下水管１の分岐取水管取り付け位
置の側面にフランジ１３（図３参照）を介して固着さ
れ、中間位置に仕切弁１２の取り付けられたパイプで、
本設時には下水の分岐取水管として使用される。本実施
例ではφ８００の鋼管が使用されている。また、このシ
ース管１０の内部にはコアチューブ２０が収容されてい
る。このコアチューブ２０はシース管１０の後方位置に
設置されている削孔機２１に連結された回転ロッド２２
の先端に固着された大径孔のコア削孔具で、先端には超
硬ビット２０ａが装着されている。コアチューブ２０に
伝えられる削孔機２１からの回転力および削孔機２１が
搭載されたフィード機構（図示せず）からの推進力を利
用して鉄筋コンクリート製の既設下水管１の外側面に超
硬ビット２０ａを押し当てるようにして削孔し、管壁に
所定径の孔をくり貫くことができるようになっている。

【００１３】本実施例では、コアチューブ２０の直径は
φ７００に設定されているが、コアチューブ２０の直径
及びシース管１０の直径は、既設下水管１に取り付けら
れる分岐取水管３０の直径によって所定寸法に設定され
る。一方、コアチューブ２０に連結された回転ロッド２
２はシース管１０の後端端面から延出し、シース管１０
後方位置に設置された削孔機２１に接続されているが、
このシース管１０後端端面には止水ボックス２３が付設
されている。この止水ボックス２３は内周面に複数本の
Ｏリング（図示せず）が装着されており、削孔機２１の
駆動によって回転する回転ロッド２２を回転可能に支持
するとともに、シース管１０内が下水で満たされた際
に、下水が外部に漏水しないようにすることができる。
本実施例では、削孔機２１として小口径推進管工事等に
使用される回転駆動タイプの油圧式削孔機が用いられて
いる。

【００１４】次に、シース管１０の先端を既設下水管１
の外面へ固定する部分の構成について、図３を参照して
説明する。シース管１０の先端には図３に示したような
フランジ１３が一体的に形成されており、このフランジ
１３は、シース管１０に収容されているコアチューブ２
０が既設下水管１を貫通する際に形成される貫通孔の外
形に沿った略楕円リング形状をなし、既設下水管１の外
周面の曲率にほぼ一致するような曲率がつけられてい
る。このため、シース管１０の先端を既設下水管１の外
面に水平方向から当接させた際に、フランジ１３の全面
を既設下水管１の外周面の所定位置に確実に密着できる
ようになっている。さらに、本実施例では、シース管１
０が既設下水管１の外周面の取り付けられる位置の円孔
の外縁に沿って凹所が形成されており、この凹所には注
入目地材１４が充填されている。この注入目地材１４は
本実施例ではエラスタイトが用いられているが、合成ゴ
ム、アスファルト系目地材等種々のものを使用すること
ができる。この注入目地材は接合箇所で求められている
漏水防止の程度によっては、省略することも可能であ
る。さらにシース管１０の周囲に補強コンクリート２６
を打設したことによって、漏水を確実に防止することが
できる。

【００１５】さらにシース管１０のフランジ１３を既設
下水管１の所定位置に固定するために、あと施工アンカ
ー１５が施工されている。このあと施工アンカー１５は
シース管１０のフランジ１３に形成された取付孔（図示
せず）に対応してシース管１０の外周面の所定位置に埋
設されたアンカー本体のスリーブ１５Ａに固定ボルト１
５Ｂを締着したもので、シース管１０のフランジ１３を
既設下水管１の外周面に堅固に固定することができる。
なお、あと施工アンカー１５に使用するアンカー本体の
スリーブ１５Ａの定着方式としては、先端コーン拡張
式、接着剤式等種々のタイプを採用することができる。

【００１６】さらにフランジ１３を介して既設下水管１
に固定されたシース管１０内の先端位置には削孔鏡面１
６が形成されている。この削孔鏡面１６は分岐取水管３
０内に設置された型枠１７の前面と既設下水管１の外面
との間に充填された低強度の貧配合モルタル１８からな
り、削孔時にコアチューブ２０のビット２０ａがこの削
孔鏡面１６と既設下水管１の所定部分とを連続的に捉え
て削孔方向に進行するので、既設下水管１の管壁所定位
置１ａを精度良く貫通させることができる。なお、この
削孔鏡面１６を形成するモルタル１８はシース管１０下
面の注入孔１９から充填するようになっているが、この
ときシース管１０の上端位置にはエア抜き孔（図示せ
ず）が形成されている。これによりモルタル１８は、型
枠１７内に確実に充填される。また、型枠１７はモルタ
ル１８の硬化後、コアチューブ２０の設置前に撤去する
ようにしても良いし、コアチューブ２０の削孔により破
砕可能な材料を埋設しても良い。

【００１７】次に、当初コアチューブ２０のシース管１
０として使用される分岐取水管３０の既設下水管１への
取り付け方法の一連の作業手順について、図４の作業フ
ローチャートを参照して説明する。なお、ステップ１８
０までは図１〜図３に示した状態が参照可能である。ま
ず、既設下水管１の分岐取水管３０の取り付け位置の周
辺の地盤の崩落を防止するために既設下水管１の周囲の
所定範囲（図１、図２参照）に薬液注入２Ａ及びジェッ
トグラウトコラム２Ｂからなる防護工２を施工する（ス
テップ１００）。次いで、防護工２に隣接する位置に鋼
矢板からなる土留壁３を打ち込み、切梁６を架設しなが
ら、所定の床付け掘削面４Ａまでの仮設立坑４の掘削を
行う（ステップ１１０）。その後、土留壁３の一部を撤
去し、床付け掘削面４Ａと既設下水管１との間の防護工
部分に仮設横坑５を掘削する（ステップ１２０、１３
０）。仮設横坑５が到達した既設下水管１の外周面を清
掃し、分岐取水管３０の取り付け位置を測量により求め
る。そして当初既設下水管の管壁削孔のために使用され
るシース管１０の設置架台１１を床付け掘削面４Ａの所
定位置に設置する（ステップ１４０）。さらにこの架台
１１上にシース管１０を搬入して設置し、シース管１０
の先端を既設下水管１の所定位置にあと施工アンカー１
５により固定する。さらにシース管１０の一部に仕切弁
１２を取り付ける（ステップ１５０、１６０）。なお、
この仕切弁１２はあらかじめ地上でシース管１０と一体
的に組み立てておき、それを搬入するようにしても良
い。

【００１８】ついで、架台１１上に設置されたシース管
１０内にコアチューブ２０を収容し、このコアチューブ
２０に連結された回転ロッド２２の端部をシース管１０
の後端から止水ボックス２３を介して延出させるととも
に、シース管１０の後方に削孔機２１を設置し、この削
孔機２１の駆動軸に回転ロッド２２を接続する（ステッ
プ１７０）。一方、シース管１０の先端部分には前述の
ように削孔鏡面１６となるモルタル１８を充填し、さら
に既設下水管１の周囲を目粗しして既設下水管１の防護
のための補強コンクリート２６を打設する。この状態か
ら削孔機２１を駆動してコアチューブ２０を前進させて
既設下水管１の管壁を削孔する（ステップ１９０）。な
お、本実施例では、削孔機２１駆動用の油圧ユニット２
５は坑底部に設置され、この油圧ユニット２５を制御し
て削孔機２１の駆動運転を行うようになっている。

【００１９】図５に示したように管壁１ａが貫通する
と、既設下水管１内の下水がコアチューブ２０とシース
管１０内周面との間を通ってシース管１０内のコアチュ
ーブ２０の背後に流入するが、回転ロッド２２は止水ボ
ックス２３を介して支持されているので、シース管１０
の外に下水は流れ出ない。この状態から図６に示したよ
うに回転ロッド２２をシース管１０から引き抜くように
してコアチューブ２０を後退させる。このとき回転ロッ
ド２２は所定長さのロッドを継いで構成されているの
で、所定長さがシース管１０から引き抜けたら、順次切
り離していくようにする。そしてコアチューブ２０がシ
ース管１０の後端に達し、所定位置に格納されたら、仕
切弁１２を閉鎖する（ステップ２００、２１０）。この
状態からシース管１０の後端を切り離して解体し、内部
に格納されているコアチューブ２０を撤去するととも
に、シース管１０の後方に設置されていた削孔機２１、
油圧ユニット２５を撤去する（ステップ２２０、２３
０）。

【００２０】このときシース管１０として使用した分岐
取水管３０の内部の仕切弁１２より前方は下水で満たさ
れているが、仕切弁１２の後方はドライな状態にある。
さらに、この状態で分岐取水管３０の既設下水管１への
取り付け部分を固定するために閉塞コンクリート３１を
仮設横坑５内に打設する（ステップ２４０、図７参
照）。さらに、仕切弁１２の後方の分岐取水管３０の管
端部に可撓伸縮管３２を取り付け、この可撓伸縮管３２
を介して取水管３３（新管）を接続する（ステップ２５
０）。この取水管３３は前述のように下水を冷暖房シス
テムの熱源として使用するものであり、所定の配管網計
画により取水管の管設置を行った後、仮設立坑４等の工
事部分の埋め戻しを行い、土留壁等の仮設材を撤去する
（ステップ２６０）。以上の一連の工程を経て、分岐取
水管を既設下水管に確実かつスムースに取り付けること
ができる。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、既設下水管内を流れる下水を遮断することな
く、また、下水中での浸水、潜水作業等の苦渋作業をな
くして、所定の分岐取水管を既設下水管に容易かつ比較
的安い工費で実現することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による既設下水管への分岐取水管取り付
け方法の一実施例における設備配置状況を示した正面配
置図。

【図２】図１に示した設備配置状況の平面配置図。

【図３】シース管先端の取り付け詳細を示した部分拡大
断面図。

【図４】本発明による既設下水管への分岐取水管の取り
付け方法の作業手順の一例を示した作業フローチャー
ト。

【図５】本発明による作業工程の一部（既設下水管の管
壁貫通時）の施工状況を示した施工概要図。

【図６】本発明による作業工程の一部（コアチューブ後
退、仕切弁閉鎖時）の状況を示した施工概要図。

【図７】本発明による作業工程の一部（閉塞コンクリー
ト打設、可撓伸縮管設置時）の状況を示した施工概要
図。

【符号の説明】 １ 既設下水管 ２ 防護工 ３ 仮設土留壁 ４ 仮設立坑 ５ 仮設横坑 １０ シース管 １１ 架台 １２ 仕切弁 １３ フランジ １５ 施工アンカー ２０ コアチューブ ２１ 削孔機 ２３ 止水ボックス ３０ 分岐取水管 ３２ 可撓伸縮管 ３３ 取水管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設下水管の隣接位置に仮設立坑を掘削
   し、内部に前記既設下水管の管壁を削孔するコアチュー
   ブが収容されるとともに、中間位置に仕切弁が装備され
   たシース管を、その先端が前記既設下水管の分岐取水管
   取付位置に固着されるようにして前記仮設立坑の坑底部
   に据え付け、前記コアチューブを前進駆動して前記既設
   下水管の管壁を削孔貫通させ、その後前記コアチューブ
   を前記シース管の後端位置まで後退させた状態で前記仕
   切弁を閉鎖して前記シース管の後端部分と該後端部分内
   に格納されている前記コアチューブとを撤去し、前記シ
   ース管の残存先端部を前記既設下水管からの分岐取水管
   として使用するとともに、前記仕切弁を挟んだ管他端に
   新たな取水管を接続するようにしたことを特徴とする既
   設下水管への分岐取水管取り付け方法。