JP2007218392A

JP2007218392A - 補強部材および既設管路への管路挿入方法

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Publication number: JP2007218392A
Application number: JP2006042383A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sakamoto; 宏昭坂本; Ryoichiro Nakamura; 良一郎中村; Takatomo Harada; 孝知原田
Original assignee: Kubota CI Co Ltd
Current assignee: Kubota CI Co Ltd
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【構成】既設管路への管路挿入方法では、まず管路部材２６に補強部材１０を取り付け、その管路部材２６の端を他の管路部材２６の端とバット融着して、管路１２を形成する。そして、バット融着により生じたビードを除去し、その後速やかに、融着位置３２をまたぐ位置に補強部材１０を管軸方向に移動させる。次に、補強部材１０の突条２８を管路部材２６の外周面に噛み合せて、補強部材１０を管路１２に固定する。それから、下側フランジ１８を既設管路１４の内面に接した状態にして、管路１２を既設管路１４内に挿入する。
【効果】補強部材１０により冷却時間の短縮し、延いては施工時間の短縮化を図る。下側フランジ１８により管路１２の牽引力を低減でき、施工性が向上する。
【選択図】図２

Description

この発明は、補強部材および既設管路への管路挿入方法に関し、特にたとえば、老朽化した既設管路の中に新たな管路を挿入する際に用いられる、補強部材および既設管路への管路挿入方法に関する。

従来の既設管路への管路挿入方法の一例が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の地中埋設用管路材の連続供給方法では、引込案内部材により管路材を既設管路内に挿入している。そして、この挿入している間に、加熱溶融接続台車を前進させながら、加熱溶融接続台車において隣接する管路材の端どうしをバット融着し、冷却している。
特許第３５５２９９３号公報［Ｆ１６Ｌ１／０２４、Ｅ２１Ｄ９／０６、//Ｆ１６Ｌ１／００］

特許文献１の従来技術では、管路材の挿入と、管路材の融着および冷却とを平行して行うことによって、冷却時間などの短縮を図っている。しかしながら、一般的に、管路材は、１ｍ／分程度の速さで前進し、既設管路に挿入されるため、全長が５ｍの管路材では挿入に５分程度しかかからない。これに対して、バット融着してから融着位置が固化するまでには、通常６０分程度の時間を要する。よって、管路材を挿入している間に、管路材のバット融着および冷却を全て行うことはできない。このため、これらの作業の一部は平行して行うことができるとしても、融着位置の冷却時間のうちほとんどの時間、管路材の挿入を停止しなければならず、施工時間を短縮することはほとんどできない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、施工性を向上することができる、補強部材および既設管路への管路挿入方法を提供することである。

請求項１の発明は、端どうしを付き合わせてバット融着された隣接する管路部材の融着位置をまたぐように装着される補強部材において、管路部材を覆う本体、および本体の下側に設けられる移動補助部を備える、補強部材である。

請求項１の発明では、隣接する管路部材（２６：実施例において相当する部分を例示する参照符号。以下同じ。）の端どうしを付き合わせてバット融着し、その融着位置（３２）をまたぐように、本体を管路部材に覆って補強部材（１０）を装着する。このことにより、融着部分が補強部材（１０）で補強される。

そして、たとえば移動補助部（１８、４２、４４）を既設管路（１４）の内面に接しさせて、管路部材（２６）を既設管路の中に挿入すると、管路部材（２６）の移動に対する摩擦力が低減される。このため、融着位置（３２）に大きな引張強度が要求されず、融着位置（３２）の冷却時間の短縮化が図られる。

請求項２の発明は、(a)複数の管路部材と、移動補助部を有する補強部材とを準備するステップ、(b)管路部材の端に隣接する管路部材の端を付き合わせてバット融着して、管路を形成するステップ、(c)バット融着によって生じたビードを除去するステップ、(d)管路の融着位置をまたぐように補強部材を取り付けるステップ、および(f)移動補助部が既設管路の内面に接した状態で管路を前記既設管路内に挿入するステップを備える、既設管路への管路挿入方法である。

請求項２の発明では、複数の管路部材（２６）および補強部材（１０）を施工現場に準備する。管路部材（２６）の端に隣接する管路部材（２６）の端を付き合わせて、これらをバット融着することにより、管路部材（２６）どうしが連結されて、管路（１２）が形成される。

そして、バット融着によって管路（１２）の融着部分が外周面上に盛り上がり、ビード（３０）が形成される。このビード（３０）を除去し、管路（１２）の融着部分を平滑にした後、その融着位置（３２）をまたぐように補強部材（１０）を取り付ける。これにより、融着部分が補強部材（１０）で補強される。

この管路（１２）を挿入する際に、移動補助部（１８、４２、４４）が既設管路（１４）の内面に接した状態で管路（１２）を移動させれば、移動に対する摩擦力を低減することができる。これにより、小さな力で管路（１２）を挿入することができ、管路（１２）に大きな引張強度が要求されない。このため、融着位置（３２）の引張強度確保するための冷却時間を短縮することができる。

この発明によれば、移動補助部を有する補強部材を用いることにより、施工時間の短縮を実現することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例である既設管路への管路挿入方法では、図１および図２に示すように、補強部材１０を装着した管路１２を既設管路１４内に挿入する方法である。

図３および図４に示す補強部材１０は、第１片部１６および第２片部１６を含む本体を有する。第１および第２片部１６、１６はそれぞれ略半割り円筒状であって、スチールなどの金属で形成される。各片部１６は、その周方向の両側端に上側フランジ１８および下側フランジ１８を有する。

上側フランジ１８が各片部１６の鉛直方向の上方へ延びる。一方、下側フランジ１８が下方へ延び、管路１２を挿入する際の移動補助部として用いられる。上側フランジ１８の上端と下側フランジ１８の下端との間の長さは、既設管路１４（図１）の内径より小さく設定される。また、各フランジ１８は、補強部材１０の全長にわたって形成され、その両端の角部は丸く切り取られている。各フランジ１８の長手方向に間隔を隔てて複数の挿通孔２０が形成され、挿通孔２０はボルト２２の挿通用に用いられる。

第１および第２片部１６、１６の挿通孔２０にボルト２２を通し、ボルト２２をナット２４で締結することにより、第１および第２片部１６、１６の上側フランジ１８、１８どうし、ならびに第１および第２片部１６、１６の下側フランジ１８、１８どうしは間隔を隔てて平行に設けられて、第１および第２片部１６、１６が略円筒形状に形成される。この略円筒形状の内径は、管路部材２６（図１）の外径と同じまたはほぼ同じに設定される。

各片部１６の内面は、管路部材２６の外周面に沿うように形成され、突条２８を有する。突条２８は、管路部材２６との噛み合い部として用いられ、内面から内側に突き出るように各片部１６の壁板を窪ませて設けられる。突条２８は、周方向に延び、その断面は、図４および図５に示すように、直角三角形状に形成される。突条２８における直角に立ち上がる辺と斜めに立ち上がる辺とは、各片部１６の軸方向に並ぶ突条２８ごとに、交互に位置を変え、突条２８は各片部１６の軸方向に対して交互に傾きを変える。

この補強部材１０を用いる場合、図６に示すように、まず補強部材１０および複数の管路部材２６を施工現場に用意する。管路部材２６は、ポリエチレン樹脂など合成樹脂により形成される。その外径は既設管路１４の内径より小さく設定され、その長さは、たとえば５ｍ程度に設定される。

図７に示すように、第１および第２片部１６、１６を向かい合わせにし、各上側フランジ１８の挿通孔２０にボルト２２を通し、ボルト２２の先にナット２４を取り付ける。また、各下側フランジ１８の挿通孔２０にボルト２２を通し、ボルト２２の先にナット２４を取り付ける。このとき、向かい合う上側フランジ１８、１８どうしの間、ならびに向かい合う下側フランジ１８、１８どうしの間を広く開けて、第１および第２片部１６、１６の間隔を管路部材２６の外径より大きくしておく。そして、図６および図７に示すように、第１および第２片部１６、１６の間に管路部材２６を挿入すると、第１および第２片部１６、１６の突条２８と管路部材２６の外周面との間に隙間を有しながら、または突条２８と管路部材２６の外周面とが接しながら、補強部材１０が管路部材２６の軸方向に対して移動自在に取り付けられる。

そして、補強部材１０の軸方向の一方側端から管路部材２６の端部を突出させ、突出した端部を融着機（図示せず）に挿入する。また、別の管路部材２６を用意し、この端部を融着機に挿入する。挿入した管路部材２６の端面を、補強部材１０を取り付けた管路部材２６の端面に付き合わせて、これらをバット融着する。このバット融着の際、融着機のヒータ（図示せず）を用い、図８に示すように、融着界面温度が２１０℃程度になるまで５分間程度かけて加熱する。それから、融着機のヒータを外し、管路部材２６、２６の両端面が冷えない内に圧着する。その後、冷却しながら、融着界面温度が融点１３０℃より低く、かつ融着位置３２の引っ張り強度が十分になる温度、たとえば６０℃程度になるまで隣接する管路部材２６を固定し、冷却時間、たとえば２０分間程度が過ぎるまでそのままの状態を維持する。これにより、管路部材２６が連結されて、管路１２が形成される。

次に、図６に示すように、バット融着によって管路１２の融着部分が外周面上に盛り上がり、ビード３０が形成される。このため、図９に示すように、ビード３０を除去して、管路１２の融着部分を平滑にする。その後すぐに、図１０に示すように、補強部材１０を管軸方向に滑らせて、融着位置３２をまたぐ位置まで補強部材１０を移動させる。補強部材１０のボルト２２をナット２４に螺合して、第１および第２片部１６、１６の間を狭くする。これにより、補強部材１０の突条２８が管路部材２６の外周面に噛み合い、補強部材１０は管路１２に固定されて、融着部分が補強部材１０により補強される。

このように管路部材２６どうしが連結されて、図１および図２に示す管路１２が形成されると、次にこの管路１２の先に牽引治具（図示せず）を取り付け、牽引治具により管路１２を引っ張って、既設管路１４内に挿入する。この際、融着位置３２の冷却時間が短く、融着位置３２の引張強度が不十分であっても、管路部材２６が突条２８に係止され、融着位置３２の引張強度は補強部材１０により補われる。このため、融着位置３２が切断されずに、管路１２は既設管路１４内を移動する。

また、第１および第２片部１６、１６の下側フランジ１８、１８を既設管路１４の内面に接するようにして、管路１２を既設管路１４に挿入すると、下側フランジ１８、１８は既設管路１４の内面と接する面積が小さい上、下側フランジ１８、１８の角が丸く切り取られている。このため、既設管路１４の内面が凸凹していても、管路１２は既設管路１４内にスムーズに挿入される。よって、移動に対する摩擦力が低減され、小さな牽引力で管路１２は挿入されるため、融着位置３２が切断されずに、管路１２は既設管路１４内を移動することができる。

そして、管路１２を既設管路１４内に挿入しながら、管路１２の末端に別の管路部材２６を上記と同様にしてバット融着し補強部材１０を装着していく。このように、管路部材２６を融着して管路１２の長さを伸ばすごとに管路１２を既設管路１４に挿入して、既設管路１４内の全長にわたって管路１２を通す。最後に既設管路１４の内面と管路１２の外周面との間に充填材３６を充填して、既設管路１４は管路１２により更生される。

このように、バット融着する前に、隣接する管路部材２６の一方に補強部材１０を軸方向に移動自在に取り付けておくと、ビード３０除去後速やかに管路部材２６の融着位置３２に補強部材１０を取り付けることができる。このため、バット融着後における補強部材１０の装着時間の短縮化が図られる。

また、突条２８および下側フランジ１８、１８により、管路１２に大きな引張強度が要求されない。このため、融着位置３２の引張強度確保するためだけの冷却時間を削除または短縮することができる。

さらに、下側フランジ１８、１８により管路１２の牽引力を小さくすることができ、施工性に優れる。

また、複数の突条２８の傾きを交互に変えることにより、管軸方向のどちらの方向に管路１２が牽引されても、管路１２は突条２８に係止される。このため、補強部材１０の方向性がなく、作業性に優れる。

図１２および図１３に示すこの発明の他の実施例である既設管路への管路挿入方法は、図１に示す既設管路への管路挿入方法とほぼ同じであるが、管路１２の挿入に用いられる補強部材１０のフランジ１８の数が異なる。図１実施例で用いられる補強部材１０では、第１および第２片部１６、１６に上側フランジ１８および下側フランジ１８が設けられたのに対して、図１２実施例で用いられる補強部材１０では、第１および第２片部３６、３６に下側フランジ１８のみが設けられる。これ以外の部分に関する構成、作用およびその使用方法しては図１実施例の示す既設管路への管路挿入方法と同様であるため、説明は省略する。

図１４および図１５に示す補強部材１０は、第１片部３６および第２片部３６を含む本体を有する。各片部３６は、略半割り円筒状であって、スチールなどの金属で形成される。各片部３６は、その周方向の下端に下側フランジ１８を有し、下側フランジ１８は鉛直方向の下方に延びる。周方向の上端はヒンジ３８などが取り付けられ、ヒンジ３８により２つの片部３６は開閉自在に連結される。そして、各下側フランジ１８の下端と各片部３６の上端との間の長さは、既設管路１４（図１２）の内径より小さく設定される。

第１および第２片部３６、３６の下側フランジ１８、１８の挿通孔２０にボルト２２が通され、ボルト２２がナット２４で締結される。これにより、第１および第２片部３６、３６が連結され、略円筒形状に形成される。

この補強部材１０が装着された管路１２を既設管路１４に挿入する際、図１２および図１３に示すように、補強部材１０の下側フランジ１８、１８を既設管路１４の内面に接した状態で管路１２を牽引すればよい。これは図１および図２と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

このように、各片部３６の下側にのみフランジ１８を設けて、上側にフランジ１８を設けないことにより、管路１２の内径を大きくすることができる。このため、管路１２の挿入に伴う流路断面積の縮小を抑えることができる。

また、下側フランジ１８のみをボルト２２およびナット２４で締結すればよいので、作業の手間および時間の短縮が図られる。

図１６に示すこの発明の他の実施例である既設管路への管路挿入方法は、図１に示す既設管路への管路挿入方法とほぼ同じであるが、管路１２の挿入に用いられる補強部材１０の外周面が異なる。図１実施例で用いられた補強部材１０では、フランジ１８だけが各片部１６の外周面から外側へ突出したのに対して、図１２実施例で用いられる補強部材１０では、フランジ１８以外に、支持部４０が各片部１６の外周面から外側へ突出する。これ以外の部分に関する構成、作用およびその使用方法しては図１実施例の示す既設管路への管路挿入方法と同様であるため、説明は省略する。

第１および第２片部１６、１６の外周面に支持部４０が設けられる。支持部４０は、板状体であって、各片部１６の外周面から水平方向へ突出する。突出した角部は丸く切り取られる。そして、支持部４０は、各片部１６の軸方向の全長にわたって設けられる。ここで、１つの支持部４０を各片部１６の軸方向の全長にわたって設けてもよく、また複数の支持部４０を間隔を隔てながら各片部１６の軸方向の全長にわたって設けてもよい。

フランジ１８をボルト２２およびナット２４で締結し、第１片部１６および第２片部１６を略円筒形状に形成した状態で、両支持部４０の端間の長さを既設管路１４の内径より小さく設定する。

このように、支持部４０を設けることにより、補強部材１０が装着された管路１２を挿入する際に支持部４０が既設管路１４の内面に接して、補強部材１０は水平方向に支持される。これにより、補強部材１０が周方向に回転することが防止されるため、フランジ１８を既設管路１４内面に常に接した状態で管路１２を既設管路１４内に挿入することができる。

なお、図１６では支持部４０に板状体を用いたが、支持部４０に錘形状または柱状などの突起を用いることもできる。

また、図１６では支持部４０を図３の各片部１６に設けたが、支持部４０を図１４に示す各片部３６に設けることもできる。

なお、上記全ての実施例では、各片部１６、３６の壁板を窪ませて突条２８を設けたが、この方法に限定されず、たとえば各片部１６、３６の壁板をコの字状に切断し、切断された部分を内側に折り曲げて、突条２８を設けることもできる。

そして、突条２８を直角三角形状に形成したが、この形状はこれに限定されない。

また、上記全ての実施例において、移動補助部として下側フランジ１８を用いたが、移動補助部はこれに限定されず、たとえばローラやそりを移動補助部として下側フランジ１８に取り付けることもできる。

図１７および図１８に示すように、ボルト２２に挿通孔２０およびローラ４２を通して、ローラ４２を２つの下側フランジ１８の間に設ける。ローラ４２の半径は挿通孔２０と下側フランジ１８の下端との間の長さより長く設定される。このため、下側フランジ１８に取り付けられたローラ４２が下側フランジ１８の下端から現れて、既設管路１４の内面に接する。このローラ４２の数は、１つの補強部材１０に対して１つであってもよいし、また図１８に示すように、複数であってもよい。

また、挿通孔２０およびそり４４の貫通孔にボルト２２を通し、第１片部１６、３６の下側フランジ１８と第２片部１６、３６の下側フランジ１８との間にそり４４を挟んで取り付ける。そり４４は平板状で、その下側の２つの角部は丸く切り取られる。下側フランジ１８の挿通孔２０に対応する位置に貫通孔が設けられる。そり４４の幅は第１片部１６、３６の下側フランジ１８と第２片部１６、３６の下側フランジ１８との間の幅と同じまたはほぼ同じに設定され、そり４４の長さは下側フランジ１８の長さより長く設定される。そして、貫通孔とそり４４の下端との長さは挿通孔２０と下側フランジ１８の下端との間の長さより長く設定されて、下側フランジ１８に取り付けられたそり４４が下側フランジ１８の下端から現れて、既設管路１４の内面に接する。

このように、ローラ４２またはそり４４を既設管路１４の内面に接した状態で、この補強部材１０を装着した管路１２を既設管路１４内に挿入すると、管路１２の移動に対する摩擦力がさらに低減され、施工性が向上する。

なお、図１９では、幅の広い１つのそり４４を下側フランジ１８に取り付けたが、幅の狭い複数のそりを下側フランジ１８に取り付けることもできる。この場合、そりとそりとの間隔を開けることにより、管路１２が周方向に回転することを防止し、管路１２を安定して挿入できる。

この発明の一実施例の既設管路へ管路を挿入する状態を示す断面図である。既設管路へ管路を挿入する状態を示す図解図である。図１の既設管路への管路挿入方法に用いられる補強部材の端面側を示す平面図である。図１の既設管路への管路挿入方法に用いられる補強部材の側面側を示す平面図である。補強部材の一部の突条を示す断面図である。補強部材を管路部材に取り付けて、隣接する管路部材をバット融着した状態を示す斜視図である。バット融着する管路部材の一方に補強部材を取り付けた状態を示す断面図である。バット融着における時間経過に対する融着界面温度の変化を示すグラフである。バット融着により生じたビードを取り除いた状態を示す斜視図である。融着位置に補強部材を固定した状態を示す斜視図である。既設管路と管路との間に充填材を充填して、既設管路を管路により更生した状態を示す断面図である。この発明の別の実施例の既設管路へ管路を挿入する状態を示す断面図である。既設管路へ管路を挿入する状態を示す図解図である。図１２の既設管路への管路挿入方法に用いられる補強部材の端面側を示す平面図である。図１２の既設管路への管路挿入方法に用いられる補強部材の側面側を示す平面図である。この発明のさらに別の実施例の既設管路へ管路を挿入する状態を示す断面図である。この発明のさらに別の実施例の既設管路への管路挿入方法に用いられる補強部材の一部を示す平面図である。補強部材の一部を示す斜視図である。この発明のさらに別の実施例の既設管路への管路挿入方法に用いられる補強部材の一部を示す斜視図である。

符号の説明

１０…補強部材
１２…管路
１４…既設管路
１６…フランジ
２６…管路部材
３０…ビード
３２…融着位置
４２…ローラ
４４…そり

Claims

端どうしを付き合わせてバット融着された隣接する管路部材の融着位置をまたぐように装着される補強部材において、
前記管路部材を覆う本体、および
前記本体の下側に設けられる移動補助部を備える、補強部材。
(a)複数の管路部材と、移動補助部を有する補強部材とを準備するステップ、
(b)前記管路部材の端に隣接する前記管路部材の端を付き合わせてバット融着して、管路を形成するステップ、
(c)バット融着によって生じたビードを除去するステップ、
(d)前記管路の融着位置をまたぐように前記補強部材を取り付けるステップ、および
(f)前記移動補助部が既設管路の内面に接した状態で前記管路を前記既設管路内に挿入するステップを備える、既設管路への管路挿入方法。