JP4599254B2 - 老朽管の再生方法 - Google Patents

Description

本発明は、老朽化した海底パイプラインや、陸上パイプラインを再生する方法に関するものである。

老朽管の再生方法のひとつとして、老朽管の内部に新設管を圧入する方法が開発され実用化されている。
その場合に新設管がスムーズに老朽管の内部を滑って、例えば数キロ先まで到達させる必要がある。
そのために新設管の外側に滑り材を取りつけ、押し込みジャッキや圧力水で老朽管の内面を滑らせて挿入する方法が採用されている。

特開平６−１５９５５２

前記した従来の老朽管の再生方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞ 老朽管の内面は平滑ではなく、溶接の突起があったり、外部からの圧力で変形している場合がある。そのような内部に新設管を長距離にわたって滑らせると、滑り材が短期間の間に磨耗したり離脱してしまう可能性があった。
＜ロ＞ 新設管の外側に取りつけた滑り材が磨耗したり離脱してしまうと、新設管の外側の面と老朽管の内側の面とが面接触することになる。すると両者の間の摩擦抵抗が膨大になるからそれ以降の新設管の挿入が不可能となる。
＜ハ＞ 挿入部が気中状態にあるため、新設管が重くなり滑り材に負担がかかるため、滑り材が離脱する恐れがある。

上記のような従来の装置の課題を解決した本発明の老朽管の再生方法は、先端を閉塞した老朽管と、先端を閉塞した新設先頭管と、新設先頭管の開放側に接続する中空の新設短管と、老朽管の基端側に取りつける有底の加圧管とより構成し、老朽管の内部に滑り材を固定し、老朽管の基端には内面に沿って環状に止水パッキンを取りつけ、止水パッキンで止水可能な外径を備えた新設先頭管の先端を、老朽管の基端側から挿入し、新設先頭管の後方には中空の新設短管を取りつけ、新設短管の外周を、前記の加圧管によって包囲し、加圧管の開放側と、老朽管の開放側を接続し、加圧管に加圧水を供給することによって、この加圧水を、新設短管および新設先頭管の内部に供給することによって、新設短管が、前記の止水パッキンの位置に到達するまで両管を前進させ、その後に加圧管を取り外して、新設短管の後部に第二の新設短管を取りつけ、第二の新設短管を含めた外周を、加圧管によって包囲し、加圧管の開放側と、老朽管の開放側を接続し、加圧管に加圧水を供給し、同様の作業を繰り返すことによって行う、老朽管の再生方法を特徴としたものである。

本発明の老朽管の再生方法は以上説明したようになるから、滑り材が離脱する可能性がないから、新設管の外表面と老朽管の内側面とが面接触することがなく、長距離の老朽管へも新設管をスムーズに挿入して再生を行うことができる。

以下図面を参照しながら本発明の老朽管の再生方法の実施例を説明する。

＜１＞全体の構成。
本発明の老朽管の再生方法は、先端を閉塞した老朽管１と、先端を閉塞した新設先頭管２と、新設先頭管２の開放側に接続する中空の新設短管体３と、老朽管１の基端側に取りつける有底の加圧管４とより構成する。
新設先頭管２の外径は、老朽管１の内径よりも小さく、新設先頭管２は老朽管１の内部に挿入が可能である。
新設先頭管２と新設短管体３の直径は等しい。なお、１本の新設先頭管２と複数本の新設短管体３とを連結したものを「新設管」と称する。
加圧管４の内径は老朽管１の内径と等しく、新設先頭管２や新設短管体３の外径よりも大きい内径を持つ。

＜２＞老朽管１。
老朽化したパイプラインなどを老朽管１という。
例えば海底のパイプラインは、その一端は海上の基地に、他端は陸上の基地に設置してあるが、再生に際しては新設管を挿入する基端側を開放し、先端側を閉塞する。
本発明の再生方法が採用できる老朽管１は、少なくとも作業員が内部に入って後述する滑り材１１を取付ける作業ができる程度の直径を備えた大きさの老朽管１である。

＜３＞滑り材１１の取りつけ。
老朽管１の内部には滑り材１１を固定する。
この滑り材１１は、たとえばローラーやベアリングなどの回転体や、特に摩擦係数の小さいテフロン（登録商標）のブロックのような部材を使用する。
取りつけは老朽管１の内部をドライにして行う。
液体を抜いてドライにした時に外圧によって老朽管１がつぶれることがないように内部に支保工を立てる。
あるいは隔壁を設けて、圧気式シールド掘進機のように隔壁間に圧縮空気を供給して行う。
場合によっては潜水夫によって溶接して行うことも可能である。
この滑り材１１は、独立したものを、一定間隔を隔てて配置するものであって、後述する止水パッキン５１のように、環状に連続して加圧水の移動を阻止するような構成のものではない。
老朽管１の内部に取り付けた滑り材１１が老朽管１の内部に向けて大きく突出すると、老朽管１の内部に新設先頭管２や新設短管体３を挿入することはできない。
したがって当然ながら、新設する管体の外径と、老朽管１の内径との差を考慮した高さを備えた滑り材１１を使用する。
この滑り材１１は老朽管１の内側に取付けるから、新設管の側に取り付ける方法と比較して、老朽管１の内側の凹凸や粗面の影響を受けず、挿入抵抗は小さくなる。また後述するように新設先頭管２が通過すれば滑り材１１の剥離の可能性は低くなる。

＜４＞止水パッキン５１の取りつけ。
老朽管１の基端には内面に沿って環状に止水パッキン５１を取りつける。
この止水パッキン５１は老朽管１の内面に直接取りつける場合もあり、あるいは老朽管１の開放側の端部に中空の中継管５を介在させ、この中継管５の内面に沿って環状に止水パッキン５１を取りつける場合もある。
中継管５を介在させると、止水パッキン５１の取付けや交換が簡単である。

＜５＞加圧管４。
加圧管４は、老朽管１の基端側に取りつける管体である。
加圧管４は一端を開放し、他方の端面は底板４１によって閉塞した、有底の管体である。
この加圧管４の一部には加圧水６を供給するバルブ６１が設けてある。
加圧管４の外径は老朽管１の外径と等しい。
加圧管４の開放端にはフランジを設ける。
一方、老朽管１の基端にもフランジを設け、両者を取り付けるにはフランジ間をボルトで締結する。
これは両者の取り付けとともに、解体も容易にするためである。

＜６＞新設先頭管２の挿入。
老朽管１を再生する作業においては、まず止水パッキン５１によって止水可能な外径を備えた新設先頭管２の先端を、老朽管１の基端側から挿入する。
この新設先頭管２は前記したように先端が閉塞してあり、尾端は開放状態の管体である。
この新設先頭管２が、老朽管１を再生するための新設管の先頭部分となる。

＜７＞新設短管体３の取りつけ。
新設先頭管２の中間まで止水パッキン５１の位置よりも老朽管１の内部に位置させたら、新設先頭管２の後方に新設短管体３を溶接によって取りつける。
この新設短管体３は前記したように両端を開放した単なる中空の管体であり、この新設短管体３を順次接続して老朽管１内に挿入してゆくことによって、老朽管１の内部に新設管が設置されることになる。

＜８＞加圧管４による包囲。
新設先頭管２の後部に接続した新設短管体３の外周を、前記の加圧管４によって包囲し、加圧管４の開放端と老朽管１の開放端とを締結する。
そのために、加圧管４の開放側と、老朽管１の開放側にフランジを設けておき、このフランジをボルトによって接続する。

＜９＞加圧水６の供給。
加圧管４の供給路６１をとおして、加圧管４の内部に加圧水６を供給する。
加圧水６は加圧管４の内部に入るが、止水パッキン５１によって老朽管１内への浸入は阻止されている。
そのために開放してある新設短管体３から新設先頭管２内に入り、新設先頭管２の閉塞端を内側から加圧する。
その結果、新設先頭管２は新設短管体３とともに老朽管１の内部を、基端側から他端に向けて前進することになる。
新設先頭管２の前進に応じて老朽管１の内部空間が置き換わるから、老朽管１の内部に充填してある液体や気体は新設先頭管２、新設短管体３の前進量に応じて老朽管１の他端から排出する。

＜１０＞第二の新設短管体３の接続。
加圧水６の供給で、新設短管体３の一部が、前記の止水パッキン５１の位置に到達したら加圧水６の供給を停止する。
その後に加圧管４の内部を減圧して排水し、加圧管４を取り外す。
そして前記の新設短管体３の後部に第二の新設短管体３を溶接して取りつける。
そして第二の新設短管体３を含めた外周を加圧管４によって包囲し、加圧管４の開放側と老朽管１の開放側を接続する。
その後に加圧管４に加圧水６を供給して新設先頭管２、新設短管体３、第二の新設短管体３を前進させる。
以下、同様の作業を繰り返すことによって老朽管１の内部に新設管を挿入して老朽管１の再生を行う。

＜１１＞中継管５を備えた場合。
中継管５を用いる場合には、老朽管１と加圧管４の間にこの中空の中継管５を介在させる。
この中継管５の内面に沿って環状に止水パッキン５１が取りつけてある。
中継管５の両端にはフランジを設け、このフランジを介して中継管５の一端には老朽管１の開放端を取りつけ、中継管５の他端には、フランジを介して加圧管４の開放端を取りつける。
こして止水パッキン５１を老朽管１の開放端の尾端に位置させたら、上記と同様の作業を行って、老朽管１の再生を行う。

＜１２＞重量液の注入。
新設先頭管２を老朽管１に挿入する前に、老朽管１の内部に比重の大きい液体を充填しておく方法を採用することもできる。
こうすると新設管に比重に応じた浮力が作用し、新設管の鉛直方向の抵抗を減らすことができる。

老朽管を再生する場合の老朽管と加圧管体の配置状態の説明図。 老朽管の一端から新設先頭管を挿入した状態の説明図。 新設先頭管の尾端に新設短管体を取付けた状態の説明図。 新設短管体の外周に加圧管を取付けた状態の説明図。 加圧管に加圧流体を供給して新設先頭管と新設短管体が老朽管内で前進した状態の説明図。

符号の説明

１：老朽管
２：新設先頭管
３：新設短管体
４：加圧管
５：中継管
６：加圧水

Claims (3)

1. 先端を閉塞した老朽管と、
   先端を閉塞した新設先頭管と、
   新設先頭管の開放側に接続する中空の新設短管と、
   老朽管の基端側に取りつける有底の加圧管とより構成し、
   老朽管の内部に滑り材を固定し、
   老朽管の基端には内面に沿って環状に止水パッキンを取りつけ
   止水パッキンで止水可能な外径を備えた新設先頭管の先端を、老朽管の基端側から挿入し、
   新設先頭管の後方には中空の新設短管を取りつけ、
   新設短管の外周を、前記の加圧管によって包囲し、
   加圧管の開放側と、老朽管の開放側を接続し、
   加圧管に加圧水を供給することによって、
   この加圧水を、新設短管および新設先頭管の内部に供給することによって、
   新設短管が、前記の止水パッキンの位置に到達するまで両管を前進させ、
   その後に加圧管を取り外して、
   新設短管の後部に第二の新設短管を取りつけ、
   第二の新設短管を含めた外周を、加圧管によって包囲し、
   加圧管の開放側と、老朽管の開放側を接続し、
   加圧管に加圧水を供給し、
   同様の作業を繰り返すことによって行う、
   老朽管の再生方法。
   
2. 老朽管と、加圧管の間に、中空の中継管を介在させ、
   この中継管の内面に沿って環状に止水パッキンを取りつけ、
   老朽管の開放端に、この中継管の一端を取りつけ、
   この中継管の他端に、加圧管を取りつけて行う、
   請求項１記載の、老朽管の再生方法。
   
3. 老朽管の内側に取り付ける滑り材は、
   ローラーや球状の回転体である、
   請求項１記載の、老朽管の再生方法。

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