JP2000302369A - 配管の吊上装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 潜水作業等を必要とせず、且つ確実に配管の
吊り上げをおこなうことのできる配管の吊上装置を提供
する。 【解決手段】 吊り上げ対象となる配管２６の上部より
垂下される吊上棒２２と、この吊上棒２２の周囲に放射
状に配置されその伸張動作により配管２６の内壁を押圧
可能とする複数の油圧シリンダ２４とを設ける。そして
複数の油圧シリンダ２４は、吊上棒２２に沿って２段に
設けられている。ここで油圧シリンダ２４に液圧を導入
し前記油圧シリンダ２４の突張作用にて配管２６と吊上
棒２２とを一体化し、その後は吊上棒２２とともに配管
２６を吊り上げればよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管の吊上装置に
係り、特に縦穴に入り込んだ配管の取り出しを行うのに
好適な配管の吊上装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水処理施設や各種産業排水処理
施設などでは、様々な水処理システムが用いられている
が、こうした水処理システムにおいては、好気性微生物
を使用した活性汚泥法が一般的である。

【０００３】図４は、汚泥活性法を用いた水処理システ
ムの構成を示す説明図である。同図に示すように、水処
理システム１は、浄化対象となる汚水を溜めておく原水
槽２と、この原水槽２から引き出された汚水を加圧し空
気中の酸素を溶解させる曝気槽３と、当該曝気槽３にて
溶存酸素濃度が高められた汚水の脱気処理を行う脱気槽
４と、この脱気槽４の後段に設けられる沈殿池５とで構
成されている。

【０００４】ここで曝気槽３の構造を説明すると、当該
曝気槽３は、半径が約２．４ｍでその深さが約１００ｍ
の縦穴６に、循環用配管７を差し込んだ形態となってい
る。そして前記循環用配管７の外側を汚水下降部６Ａと
し、管内側を汚水上昇部６Ｂとするとともに、配管外側
における配管途中には、エアリフト用空気管８が設けら
れ、また管内における配管途中には酸素供給用空気管９
が設けられている。このように構成された酸素熔解部３
では、エアリフト用空気管８を開くことで汚水中に空気
を吹き込み、エアリフト効果により循環用配管７の内外
で液循環を発生させる。そして液循環が行われた後に酸
素供給用空気管９を開くと、当該酸素供給用空気管９か
ら吹き出された気泡は、汚水の循環とともに底部側に移
動し、底部側の高い水圧にて汚水中に溶け込む。このよ
うに曝気槽３に汚水を通過させると汚水中の溶存酸素濃
度が高まり、好気性微生物の活動を活発にすることがで
きる。

【０００５】ところで上述した曝気槽３では汚水を循環
させるため、循環用配管７に腐食が発生し、循環用配管
７に破断が生じる場合があった（破断は１０年程度で生
じる）。なお破断の確認は、水上からの超音波探索で行
うようにしている。

【０００６】図５は、循環用配管７に破断が生じ脱落し
た状態を断面説明図である。同図に示すように、循環用
配管７が破断すると、循環用配管７の交換が必要にな
り、地上側に残った循環用配管１０を取り外すととも
に、破断により縦穴６に沈んだ循環用配管１１（全長
は、３０〜４０ｍ程度）を引き上げ、その後新規の循環
用配管７を縦穴６に挿入するようにしている。

【０００７】なお縦穴６に沈んだ循環用配管１１の取り
出しは、作業員が潜水具を装着して縦穴６内に潜り、循
環用配管１１の端部に穴開けを施すとともに、この穴部
にクレーンから垂下されたフック（図示せず）を掛止さ
せ、前記クレーンで循環用配管１１を吊り上げることで
おこなわれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述した循環用
配管の吊り上げには、以下に示すような問題点があっ
た。すなわち循環用配管の吊り上げにおいては、作業員
が縦穴に溜まった汚水に潜らなければならず、作業環境
は決して快適なものではなかった。また循環用配管への
穴開けは、汚水中で行われるため視界も悪く、その作業
は困難なものになっていた。さらに循環用配管の端部
は、腐食のため脆くなっており、この端部にフックを掛
止させ配管自体を吊り上げると、穴部が循環用配管の自
重にて破壊され、吊り上げ途中で循環用配管が落下する
おそれがあった。本発明は上記従来の問題点に着目し、
作業員の潜水作業を必要とせず、且つ確実に配管の吊り
上げをおこなうことのできる配管の吊上装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明となる配管の吊上
装置は、吊り上げ対象となる配管の上部より垂下される
吊上棒と、この吊上棒の周囲に放射状に配置されその伸
張動作により前記配管の内壁を押圧可能とする複数のシ
リンダとを有し、前記配管の内側における前記シリンダ
の突張作用にて前記配管と前記吊上棒とを一体化し、前
記吊上棒とともに前記配管を吊り上げ可能とするよう構
成した。なお前記吊上棒の周囲に放射状に配置される複
数の前記シリンダは、前記吊上棒に沿って多段に設けら
れていることは望ましい。

【００１０】

【作用】上記の如く構成した本発明によれば、吊上棒の
周囲に放射状にシリンダを配置しているので、当該シリ
ンダを稼働させればこのシリンダが伸張し、その先端部
が吊り上げ対象となる配管の内壁に接触する。そしてシ
リンダ先端部をさらに伸張させれば、当該シリンダ先端
部が配管の内壁を押圧することとなる。なおこうしたシ
リンダは前述したように吊上棒の周囲に沿って放射状に
複数配置しているので、配管の内壁からの押付反力のつ
り合いにより吊上棒は配管の略中央部で固定されるとと
もに、シリンダの突張作用にて配管と吊上棒とが一体化
される。このためシリンダにて配管の内壁を押圧した後
に、吊上棒を引き上げるようにすれば、この吊上棒と一
体化された配管も吊り上げることができる。なお配管を
吊り上げて所定の場所に移動させた後は、シリンダを引
き込ませ配管の内壁からシリンダ先端部を離反させれ
ば、配管から本装置を容易に取り外すことができる。

【００１１】また放射状に配置される複数のシリンダ
を、吊上棒に沿って多段（少なくとも２段）に設けれ
ば、配管の長手方向に沿った本装置の支持部が２箇所以
上になるので、本装置における吊上棒の延長方向に配管
の延長方向を合わせることができる。このため吊上方向
に対して配管が傾くのを抑えることが可能となり、例え
ば配管が収納されている縦穴等との隙間が僅かしかなく
とも、縦穴の壁面と、配管の表面とが接触するのを防止
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る配管の吊上装
置に好適な具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説
明する。図１は、本実施の形態に係る配管の吊上装置の
側面を示した構造説明図であり、図２は、図１における
ＡＡ断面図およびＢＢ断面図である。これらの図に示す
ように、本実施の形態に係る配管の吊上装置（以下、吊
上装置と称す）２０は、同装置本体となる吊上棒２２
と、この吊上棒２２の周囲に放射状に設けられた複数の
シリンダとなる油圧シリンダ２４とを主構成部材として
いる。

【００１３】吊上棒２２は、吊上対象となる断面円形状
の配管２６の内径より小径に設定されており、吊上側と
なる端部片側には吊上装置２０の吊り上げをなす吊りロ
ッド２１（当該吊りロッド２１については後述する）を
取り付けるためのピン継手２８が設けられている。当該
ピン継手２８は、上下の部材端部を重ね合わせ、両者を
通してあけた穴にピンを挿通して締結する継手であり、
吊上装置２０に振れが生じても、ピンまわりに摺動が生
じて、前記振れが吊りロッド２１側に及ぶことを防止す
るようにしている。

【００１４】吊上棒２２においてピン継手２８が設けら
れる反対側端部には、吊上棒２２の表面に支持梁３２が
設けられている。当該支持梁３２は、前記吊上棒２２の
半径方向に突出されるような形態（放射状に伸びる形
態）となっており、本実施の形態における吊上棒２２の
周囲には８本の支持梁３２が前記支持梁３２の周囲に等
角度（４５度間隔）で配置されているとともに、本実施
の形態においては、強度確保の為、Ｉ型鋼が支持梁３２
として用いられている。なお吊上棒２２に対する支持梁
３２の取り付けは、吊上棒２２の表面に支持梁３２を直
に溶接することでおこなったり、あるいは配管２６の外
径に対応する内径を有したリングを用意するとともに、
このリングにあらかじめ支持梁３２を取り付けておき、
リングを吊上棒に固定するようにしてもよい。

【００１５】また吊上棒２２において、８本の支持梁３
２が取り付けられた端部からさらに内側に入った位置に
は、吊上棒２２の半径方向に突出する支持梁３２が十文
字（９０度間隔）になるよう４本取り付けられている。
ここで十文字に配置された支持梁３２は、吊上棒２２の
端部側に取り付けられた支持梁３２の投影に対し、これ
に重なるよう吊上棒２２に取り付けられている。なお説
明の便宜上、吊上棒２２において、端部側に取り付けら
れた８本の支持梁３２を総称して第１支持フレーム３４
と呼ぶこととし、この第１支持フレーム３４の内側に位
置する十文字状の４本の支持梁３２を総称して第２支持
フレーム３６と呼ぶこととする。

【００１６】ところで前述したように第１支持フレーム
３４および第２支持フレーム３６は複数の支持梁３２に
よって構成されているが、これらのフレームを取り囲む
よう、すなわち隣り合う支持梁３２の先端部同士を結ぶ
よう連結板３８が設けられている。このように連結板３
８でこれらのフレームを取り囲むようにしたことから、
フレーム自体の強度を増すことが可能となり、吊上装置
２０が配管２６に接触した際でも前記吊上装置２０に変
形等が生じるのを防止することができる。

【００１７】また第２支持フレーム３６を構成する支持
梁３２の先端からは、第１支持フレーム３４側に向かっ
て延長される連結用ロッド４０が設けられており、この
連結用ロッド４０を第１支持フレーム３４を構成する支
持梁３２に取り付けることで第１支持フレーム３４と第
２支持フレーム３６との間の保護を行えるようにしてい
る。

【００１８】ところで第１支持フレーム３４と第２支持
フレーム３６とを構成する支持梁３２の上面には、油圧
シリンダ２４が設けられている。すなわち油圧シリンダ
２４は、支持梁３２と同様に、吊上棒２２の中心から半
径方向に拡大するように放射状に配置されており、この
油圧シリンダ２４に液圧を供給することで、当該油圧シ
リンダ２４におけるシリンダロッド２４Ａの伸縮動作を
可能にしている。なお支持梁３２に対する油圧シリンダ
２４の取り付けは、油圧シリンダ２４におけるシリンダ
ロッド２４Ａ側の端部を支持梁３２の上面に設けられた
支持ブロック４６に挿通させるとともに、油圧シリンダ
２４の反対側端部を吊上棒２２の表面側に固定すること
で行われる。

【００１９】ところでこれらの油圧シリンダ２４から
は、供給側油圧ホース４２Ａおよび背圧側油圧ホース４
２Ｂがそれぞれ引き出されており、これら油圧ホース４
２Ａ、４２Ｂは、それぞれ継手を介して一本の供給側集
合ホース４４Ａおよび背圧側集合ホース４４Ｂにまとめ
られている。このように個々の油圧ホース４２Ａ、４２
Ｂをそれぞれ集合ホース４４Ａ、４４Ｂにまとめたこと
から（一本化したことから）、当該集合ホース４４Ａ、
４４Ｂに液圧供給を行えば、個々の油圧シリンダ２４に
おけるシリンダロッド２４Ａの押出力を均一にすること
ができる。

【００２０】またシリンダロッド２４Ａの先端は、ロー
レット加工が施されている。そしてこのローレット加工
を施したことで、前記シリンダロッド２４Ａを伸張さ
せ、その先端を配管２６の内壁を押圧した際に、配管２
６の内壁にシリンダロッド２４Ａの先端がくい込み、外
力が加わっても両者の相対位置が変動するのを防止する
ことができる。

【００２１】第１支持フレーム３４を構成する８本の支
持梁３２の先端からは、支持ロッド４０の取付側の反対
方向に向かって挿入用ロッド４８が設けられている。当
該挿入用ロッド４８は、支持梁３２の根元から引き出さ
れるとともに、その先端部は隣り合う挿入用ロッド４８
との包絡線が円錐形状となるように、吊上棒２２におけ
る軸心の延長線上に束ねられる。このように第１支持フ
レーム３４における支持ロッド４０の取付反対側に包絡
線が円錐形状となる挿入用ロッド４８を設けたことか
ら、吊上対象となる配管２６に傾きが生じていても、挿
入用ロッド４８が傾いた配管２６に倣うこととなり、吊
上装置２０を容易に配管２６の内側に挿入することがで
きる。

【００２２】このように構成された吊上装置２０を用い
て配管２６の吊上作業を行う手順を説明する。図３は、
本実施の形態に係る吊上装置２０を用いて配管２６の吊
上作業を行う吊上作業説明図である。同図（１）に示す
ように、縦穴５０に吊上対象となる配管２６が入り込ん
でいる。このような配管２６を引き上げるためには、ま
ず縦穴２６の上方より吊りロッド２１を介して吊上装置
２０を垂下させる。なお吊りロッド２１とは、コマ状の
支持部２１Ａを軸方向に複数連設した形状をしていて、
一端部に雄ねじ部が形成してあるとともに、他端部側に
他のロッドの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が設けられて
いる。このように構成してある吊りロッド２１は、重量
物に対応させることができるとともに、図示しないジャ
ッキにより昇降させられるようになっている。

【００２３】そして図示しないジャッキにより吊りロッ
ド２１および吊上装置２０と下降させ、前記吊上装置２
０を配管２６の内部に挿入させる。ここで吊上装置２０
には、挿入用ロッド４８が円錐状に組まれていることか
ら、配管２６が傾いた状態であっても配管２６の内側に
挿入用ロッド４８が入り込み、配管２６の内側に吊上装
置２０を容易に挿入させることができる。なお吊上装置
２０を配管２６に挿入する際、配管２６の開口端面が吊
上装置２０における第１支持フレーム３４と第２支持フ
レーム３６との間に達することがあるが、第１支持フレ
ーム３４と第２支持フレーム３６との間には連結用ロッ
ド４０が設けられているのでこのロッドがガイドとな
り、第１支持フレーム３４側から引き出された油圧ホー
ス４２Ａ、４２Ｂが配管２６に接することがない。この
ため連結用ロッド４０を設けることにより油圧ホース４
２Ａ、４２Ｂの保護を行うことが可能となる。また吊上
装置２０をワイヤによらず曲げ剛性の高い吊りロッド２
１で垂下させたことで、垂下された吊上装置２０の振れ
を少なくすることができ、配管２６への吊上装置２０の
挿入が容易になることはいうまでもない。

【００２４】そして配管２６の内側に吊上装置２０を挿
入した後は、供給側集合ホース４４Ａに油圧を導入させ
第１支持フレーム３４および第２支持フレーム３６に設
けられた油圧シリンダ２４のシリンダロッド２４Ａを伸
張させる。当該シリンダロッド２４Ａの伸張により、そ
の先端部が配管２６の内壁を押圧する。ここでシリンダ
ロッド２４Ａの先端部にはローレット加工が施されてい
るので、配管２６の内壁にシリンダロッド２４Ａの先端
がくい込み、外力によって両者の相対位置が変動するの
を防止することができる。

【００２５】なお油圧シリンダ２４の稼働により、配管
２６の内側で油圧シリンダ２４が突っ張ることになり、
この突張作用にて配管２６と吊上装置２０とは一体化す
る。ところで吊上装置２０においては、油圧シリンダ２
４は第１支持フレーム３４側と第２支持フレーム３６側
とに設けられているので、配管２６の内壁を押圧する箇
所は上下２箇所となる。このため吊上装置２０の吊上方
向に、配管２６の軸心を一致させることができ、配管２
６の外径と縦穴５０との間の隙間が僅かであっても、配
管２６を縦穴５０に擦ることなく確実に配管２６を引き
上げることが可能になる。

【００２６】また第１支持フレーム３４側に設置される
油圧シリンダ２４の本数は８本となっており、第２支持
フレーム３６側に設けられる油圧シリンダ２４の本数
（４本）に対して２倍になっている。これは配管２６の
吊り上げ（配管２６と吊上装置２０との一体化）につい
ては油圧シリンダ２４が多く配置された第１支持フレー
ム３４側で行い、第２支持フレーム３６側は、吊上装置
２０の吊り上げ方向に配管２６の軸心方向を一致させる
方向決定用として用いるようにしているからである。こ
こで油圧シリンダ２４のシリンダロッド２４Ａを伸張さ
せ、配管２６と吊上装置２０とを一体化させた状態を同
図（２）に示す。

【００２７】そして縦穴５０内で配管２６と吊上装置２
０とを一体化させた後は、図示しないジャッキを稼働さ
せ、吊りロッド２１および吊上装置２０とともに配管２
６を縦穴５０から吊り上げる。この吊り上げ時の状態を
同図（３）に示す。

【００２８】このように吊上装置２０を用いて配管２６
を吊り上げ、当該配管２６を縦穴５０より引き出した後
は、ジャッキ（図示せず）を移動させ、地表面側に配管
２６を設置すればよい。そして配管２６を地表面に設置
した後は、今度は、背圧側集合ホース４４Ｂに液圧を導
入し、油圧シリンダ２４内にシリンダロッド２４Ａの引
き込みを行う。このようにシリンダロッド２４Ａを油圧
シリンダ２４内に引き込めば、配管２６と吊上装置２０
とは別体となるので、当該吊上装置２０を上方に移動さ
せれば、配管２６だけが地表面に置かれることとなり、
縦穴５０から配管２６の取り出しを行うことができる。

【００２９】なお本実施の形態に係る吊上装置は、縦穴
の内部に液体が満たされていても、当該液体が障害にな
ることなく確実に配管の引き上げを行うことができる。
このため本吊上装置は、汚泥活性法を用いた水処理シス
テムの曝気槽に落下した循環用配管の吊り上げに適用で
きることは勿論、その他建設現場等などへの幅広い適用
が可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吊
り上げ対象となる配管の上部より垂下される吊上棒と、
この吊上棒の周囲に放射状に配置されその伸張動作によ
り前記配管の内壁を押圧可能とする複数のシリンダとを
有し、前記配管の内側における前記シリンダの突張作用
にて前記配管と前記吊上棒とを一体化し、前記吊上棒と
ともに前記配管を吊り上げ可能としたことから、作業員
の潜水作業を必要とせず、且つ確実に配管の吊り上げを
おこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る配管の吊上装置の側面を示
した構造説明図である。

【図２】図１におけるＡＡ断面図およびＢＢ断面図であ
る。

【図３】本実施の形態に係る吊上装置２０を用いて配管
２６の吊上作業を行う吊上作業説明図である。

【図４】汚泥活性法を用いた水処理システムの構成を示
す説明図である。

【図５】循環用配管７に破断が生じ脱落した状態を断面
説明図である。

【符号の説明】

１ 水処理システム ２ 原水槽 ３ 曝気槽 ４ 脱気槽 ５ 沈殿池 ６ 縦穴 ６Ａ 汚水下降部６Ａ ６Ｂ 汚水上昇部６Ｂ ７ 循環用配管 ８ エアリフト用空気管 ９ 酸素供給用空気管 １０ 循環用配管 １１ 循環用配管 ２０ 配管の吊上装置 ２１ 吊りロッド ２２ 吊上棒 ２４ 油圧シリンダ ２４Ａ シリンダロッド ２６ 配管 ２８ ピン継手 ３２ 支持梁 ３４ 第１支持フレーム ３６ 第２支持フレーム ３８ 連結板 ４０ 連結用ロッド ４２Ａ 供給側油圧ホース ４２Ｂ 背圧側油圧ホース ４４Ａ 供給側集合ホース ４４Ｂ 背圧側集合ホース ４６ 支持ブロック ４８ 挿入用ロッド ５０ 縦穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 昇 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 (72)発明者 佐藤 義和 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 日 立プラント建設株式会社内 Ｆターム(参考） 3F004 AA03 AB10 AC04 AD06 AE05 AG01 EA05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吊り上げ対象となる配管の上部より垂下
   される吊上棒と、この吊上棒の周囲に放射状に配置され
   その伸張動作により前記配管の内壁を押圧可能とする複
   数のシリンダとを有し、前記配管の内側における前記シ
   リンダの突張作用にて前記配管と前記吊上棒とを一体化
   し、前記吊上棒とともに前記配管を吊り上げ可能とした
   ことを特徴とする配管の吊上装置。
2. 【請求項２】 前記吊上棒の周囲に放射状に配置される
   複数の前記シリンダは、前記吊上棒に沿って多段に設け
   られていることを特徴とする請求項１に記載の吊上装
   置。