さや管推進工法
【課題】安価かつ簡単な構造でもって、浮力材の円滑な排出を行なう。
【解決手段】地中埋設のさや管１内に新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内の浮力材ａにより新管２に浮力を与えて、その新管２とさや管１間の摩擦を低減する。さや管１の他端に有蓋筒状体２３を嵌めて閉塞し、その側面のさや管１の筒軸方向に長い長孔２６から、浮力材ａをオーバーフローさせ、さや管１内の浮力材ａのレベルを一定とする。オーバーフロー構造はその構成が簡単であって、安価なものとなる。オーバーフロー用孔が長孔２６であれば、オーバーフローの縁も長くなって、円滑な排出がなされる。円滑な浮力材の排出がなされれば、新管のさや管内面への衝突が生じず、円滑な新管の推進を行なうことができる。
【解決手段】地中埋設のさや管１内に新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内の浮力材ａにより新管２に浮力を与えて、その新管２とさや管１間の摩擦を低減する。さや管１の他端に有蓋筒状体２３を嵌めて閉塞し、その側面のさや管１の筒軸方向に長い長孔２６から、浮力材ａをオーバーフローさせ、さや管１内の浮力材ａのレベルを一定とする。オーバーフロー構造はその構成が簡単であって、安価なものとなる。オーバーフロー用孔が長孔２６であれば、オーバーフローの縁も長くなって、円滑な排出がなされる。円滑な浮力材の排出がなされれば、新管のさや管内面への衝突が生じず、円滑な新管の推進を行なうことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、さや管内に新管を挿入して管路を構築する際、そのさや管内に浮力材を注入して新管に浮力を与えて新管を挿入するさや管推進工法、及びその浮力材のレベル調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上下水道、農業用水、工業用水など、さまざまな分野で流体輸送に使用されるものとして鋼管やダクタイル鋳鉄管などがあり、それらの管路は、通常、地中に埋設され、近年、その更新をする必要が生じている。
例えば、ダクタイル鋳鉄管を用いた管路の構築（埋設）や旧管路の布設替え（更新）は、一般的には、地面を開削して管を埋設する開削工法が採用される。
しかし、近年の交通事情や、都心部等での複雑な管路の構築により、開削工法による管路の新規構築や旧管路の布設替えが困難な状況となっている。そのため、開削工法に代わる方法として、さや管推進工法やパイプインパイプ工法が採用されている。
【０００３】
さや管推進工法は、図１６に示すように、地面Ｗに、発進坑Ｓと到達坑Ｔだけを開削し、その発進坑Ｓから、まず、さや管１としてヒューム管や鋼管を土中Ｗに推進埋設し、この推進埋設されたさや管１内に、その一端（発進坑）Ｓから他端（到達坑）Ｔに向かってさや管径よりも小さい口径のダクタイル鋳鉄管等の新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する工法であって、通常、新規管路の構築に採用されている。
【０００４】
また、パイプインパイプ工法とは、土中に埋設されている既設管をさや管１として、その既設管１内に、上記さや管推進工法と同様に、油圧ジャッキＪ等により、既設管径よりも小さい口径の新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する工法である。
なお、このパイプインパイプ工法における既設管等もさや管１の一つであるため、この明細書（「特許請求の範囲」も含む）においては、図１６に示す、上記さや管推進工法、パイプインパイプ工法等のように、さや管１の中に新管２を推進挿入して二重管構造とする工法を、特に特定しない限り、総称して「さや管推進工法」と言う。
【０００５】
このさや管推進工法において、新管２の挿入は、通常、図１６に示すように、発進坑Ｓに油圧ジャッキＪを設置し、この油圧ジャッキＪの後部に反力受けＨ、前部に押角Ｂを設けて、発進坑Ｓに設置した発進台の上に地上から吊り下ろした後行き新管２の挿し口２ａをさや管１に挿入された先行き新管２の受口２ｂに挿入した継手部（継ぎ合せ部）で継ぎ合せつつ、油圧ジャッキＪによって後行き新管２を押圧して順次挿入して行われる。この工法であれば、交通を遮断する問題もなく、複雑な管路が構築されていても新管２による管路の構築が可能となる。
【０００６】
このさや管推進工法により新管２をさや管１全長に挿入した後、発進坑Ｓや到達坑Ｔからさや管１と新管２の空隙部にモルタルなどの充填材を充填することが一般的である。これは、空隙部に充填材を充填しておくことで、地盤沈下等を防ぐ必要からである。
【０００７】
このようにして構築された二重管構造において、流量面積を最大限確保するためには、新管２は、さや管１とその径が近い方が好ましく、できれば、さや管径よりも１口径だけ呼び径が小さいものを採用するようにしている。
また、継手について、近年、耐震性が要求され、その耐震管継手は、一般的には、受口２ｂに対し挿し口２ａが所要範囲において伸縮可能（抜き挿し可能）な構造のものであり、ＰII形、Ｓ形、ＮＳ形、ＳII形等がある。
【０００８】
その耐震管継手、例えば、ＰII形継手は、図１７に示すように、一の管２の受口２ｂ内奥側にシール用ゴム輪３を、外側にロックリング４をそれぞれ装填したのち、挿し口２ａを、ロックリング４を拡径して受口２ｂのその収納溝５に収めてゴム輪３を圧縮しつつ挿し込み、ロックリング４が挿し口２ａ外周面の環状溝６に至ったところで、受口２ｂにその周囲数箇所からセットボルト７をねじ込んでロックリング４を縮径して溝６に嵌め込んだ構造である（特許文献１参照）。この継手は、受口２ｂの厚さが薄くされており、通常、さや管１よりも１口径だけ呼び径が小さい新管２を挿入する場合、特に既設管１への挿入の場合に、その新管２の継手構造として用いられている。
【特許文献１】実開昭５８−１３０１８９号公報
【０００９】
一方、このさや管推進工法において、さや管１に新管２を推進挿入する際、一般的には、さや管１の内面に新管２を摺動させており、その挿入長さ（発進坑Ｓと到達坑Ｔの間隔）が長くなると、その摺動時の摩擦抵抗が大きくなり、それに伴って、油圧シリンダＪ等の推進装置が大掛かりとなる。
また、ＰII形継手による新管２の挿入力は、受口２ｂ端面側のロックリング４とその溝６端面の当接によって伝達されるため、その挿入力が大きくなると、ロックリング４が捩れ破損する等の恐れがあって、円滑な推進がされない恐れがある。このため、発進坑Ｓと到達坑Ｔの間隔の長い場合等の大きな推進力が働く場合には、挿し口２ａの外周面にリブを別途に溶接などにより固定し、そのリブを受口２ｂの端面に当接させて推進力を伝達するようにしている。そのリブの取り付けは煩雑である。
【００１０】
さらに、Ｓ形、ＮＳ形等の耐震管継手は、地震等の地殻変動が生じた際、受口２ｂに対する挿し口２ａの押し込み又は引き出しに対して、受口２ｂに対し挿し口２ａが抜けない範囲で伸縮（押し込み・引き出し）してその地殻変動に対応する構造である。
この構造の耐震管継手におけるさや管推進工法においては、地中Ｗに埋設されたさや管１内にその一端から他端に向かって新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、新管２の挿し口２ａ外周面に推進力伝達材を設け、この推進力伝達材により、前記挿し口２ａを抜けない範囲で動き得る所要長さの中程に維持して推進し、地震などによりその推進力よりも大きな押圧力が作用したときには、その押圧力が前記推進力伝達材の維持力より勝り、前記挿し口を抜けない範囲で動き得る所要長さの中程の維持が解放されて挿し口２ａが受口２ｂにさらに押し込まれるようにしている（特許文献２参照）。
【００１１】
それらのさや管推進工法における新管２の挿入時の摩擦抵抗を軽減させた一技術として、新管２外周面にソリを設けたり、車輪を設けたものがある（特許文献２参照）。しかし、この技術では、さや管１と新管２の間にソリ等を設けるための空隙（スペース）を必要とし、通常、さや管１よりも１口径だけ呼び径が小さい新管２を挿入することは困難である。
【特許文献２】特開２００２−２７６２８４号公報
【００１２】
また、新管２の挿入時の摩擦抵抗を軽減させた他の技術としては、さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内に水などの浮力材を注入して新管２に浮力を与えて、新管２をさや管１内に推進挿入するものがある（特許文献３、４参照）。
この技術は、さや管１内の閉塞を維持した状態で、新管２をさや管１内に挿入しなくてはならないため、その挿入部分の閉塞は、さや管１内面全周に膨縮チューブを設けたり（特許文献３）、さや管１の軸方向前後の内面全周にフラップ状のシール板を設け（特許文献４）、そのチューブ又はシール板の新管２外周面への摺動圧接によって行っている。
【特許文献３】特開平１０−２３８６５５号公報
【特許文献４】特開２０００−２９１８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この新管２に浮力を与えて、新管２をさや管１内に推進挿入する工法において、新管２の推進を円滑に行なうためには、その推進の際、新管２と既設管１内面との摩擦抵抗を極力低減する必要がある。その摩擦抵抗は、新管２の及ぼされる浮力に影響され、さや管１内の浮力材レベルに左右される。
このため、新管２がさや管１の内面に触れても推進できるように、さや管１内の浮力材レベルを一定に維持する必要がある。
【００１４】
従来では、さや管他端面の所要レベルに排水管を設け、その排水管に浮力材をオバーフローさせてそのさや管１内の浮力材レベルを一定に維持するようにしている（特許文献３段落００３３第１〜５行）。
【００１５】
しかし、新管２の推進による浮力材の排水量はかなり多く、その排水の全部を排水管により行なうには、排水管に大径のものを採用する必要があり、コスト的に高くなるとともに、大径の排水管を設置できない場合もある。
【００１６】
この発明は、安価かつ簡単な構造でもって、浮力材の円滑な排出を行なうことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を達成するため、この発明は、上記特許文献３と同様に、オバーフローにより、浮力材のレベルを維持し、かつそのオーバーフローを長孔によって行なうこととしたのである。
オーバーフローによる排水構造はその構成が簡単であって、安価なものとなり、また、そのオーバーフローする孔が長孔であれば、オーバーフローの縁も長くなって、円滑な排出（オーバーフロー）がなされる。
このとき、長孔が大きいものであれば、推進長さにもよるが、この長孔から、新管の推進状況を確認することもできる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、上記のように、浮力材を長孔でもってオーバーフローさせて排出させてさや管内の浮力材のレベルを維持するようにしたので、その構成は簡単であり、コスト的に安価なものとなり、また、円滑にオーバーフローするため、浮力材の円滑なオーバーフローがなされないことによる新管のさや管内面への衝突が生じず、円滑な新管の推進を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の実施形態としては、地中に埋設されたさや管内にその一端から他端に向かって新管を継ぎ合せつつ順次挿入する際、さや管の両端を閉塞し、そのさや管内に浮力材を注入して新管に浮力を与えて、その新管とさや管間の摩擦を低減し、さや管の他端にその他端の閉塞を行う治具を設け、この治具に孔を設け、この孔から、さや管内の浮力材を流し出してその浮力材のレベルを一定とするようにしたさや管推進工法において、その治具を、さや管と同軸の有蓋筒状体から構成し、その有蓋筒状体の側面に孔を形成し、その孔をさや管の筒軸方向に長い長孔とした構成を採用することができる。
その浮力材のレベル調整装置としては、上記さや管の他端に同軸の有蓋筒状体を嵌めてその他端を閉塞し、その有蓋筒状体の側面に孔を形成し、その孔をさや管の筒軸方向に長い長孔としたもの等を採用する。
【実施例】
【００２０】
図１乃至図１３に一実施例を示し、この実施例は、既設管１の更新に係わるものであり、図１に示すように、発進坑Ｓと到達坑Ｔを所要間隔をおいて形成し、その間の既設管（さや管）１の発進坑Ｓ側端（一端）に止水機構１０が装着されて閉塞され、到達坑Ｔ側端（他端）には止水兼芯出し用治具２０が取り付けられて閉塞されている。発進坑Ｓと到達坑Ｔは、既設管１の埋設時と同一個所に形成しても良いが、道路の側部等の形成し得る所であれば、任意である。さや管１に挿入される新管２の先頭管先端は円錐状のキャップ３０を嵌めて閉塞され、新管２内に浮力材ａが流入しないようになる。
【００２１】
新管２の継ぎ合せ部（継手部）は、図１１に示すように、挿し口２ａ外周面と受口２ｂ内周面にそれぞれ軸方向の溝６ａ、６ｂを形成し、その両溝６ａ、６ｂにそれぞれロックリング４ａ、４ｂを嵌めたものであって、同図に示す状態が通常時（新管敷設完了時）である。この状態において、先行き新管２の受口２ｂに後行き新管２の挿し口２ａを挿し込んだ後（又は挿し込む前に）、受口２ｂ外側の挿し口２ａ外周面に推進力伝達材８を設け、その推進力伝達材８を挿し口２ａ外周面に溶接等により固定したフランジ（サドルリング）９により不動にした構成である（特許文献２、特願２００４−５０１７１参照）。推進力伝達材８の材質、構成、フランジ９の構成は、図示に限らず、任意である。例えば、推進力伝達材８には、圧縮応力が１〜３０ｋｇｆ／ｃｍ２（≒０．１〜３ＭＰａ）のポリウレタン、ポリスチレン等の樹脂発泡体等を採用する。
【００２２】
この継ぎ合せ部は、さや管１内にその一端から他端に向かって新管２を継ぎ合せつつ順次推進挿入する際、推進力伝達材８により、挿し口２の先端と受口２ｂの内面奥端面２ｂ’との間隙を維持しつつ(図１１の状態を維持しつつ）、後行き新管２から先行き新管２に推進力が伝達されて、新管２の推進が行われて、さや管１内全長に亘って新管２の管路が敷設される。
その推進は、上述の図１６に記載の手段、特許文献５に記載の手段、特願２００４−２１３２０３に記載の手段などの各種の手段を採用する。
【特許文献５】特開２００４−２３８８５１号公報
【００２３】
この敷設後の新管路は、地震などの大きな圧縮力に対しては、推進力伝達材８が収縮又は圧壊して、挿し口２ａ先端が受口２ｂ内面奥端面２ｂ’に当接又は挿し口側ロックリング４ａが挿し口側溝６ａの後端面側６ａ’で当接するまで、受口２ｂに対する挿し口２ａの挿し込みを許容し、また、大きな引っ張り力に対しては、両ロックリング４ａ、４ｂが挿し口側溝６ａの先端面側で当接するまで、受口２ｂに対する挿し口２ａの引き出しを許容する。すなわち、この継ぎ合せ部は、挿し口２ａの挿し込み・引き出しを許容する耐震機能を有する（特許文献２参照）。
【００２４】
発進坑Ｓ側のさや管１の止水機構１０は、図１０、図１１に示すように、ダクタイル製や鋼製等の円筒管（筒体）１１の内面に止水部材１２を軸方向に所要間隔をおいて設けたものである。止水部材１２の数は任意である。
円筒管１１は、同図に示すように、さや管１一端にパッキング１１ｃを介して嵌め込み、ビス１１ｄによりそのさや管１一端に取付ける。また、円筒管１１は、図４に示すように、偏芯した２つの筒状部１１ａ、１１ｂとから成り、前者の筒状部１１ａはさや管１に嵌められて同一心Ｃ１とされ、後者の筒状部１１ｂは新管２と同一心Ｃ２とされる。この円筒管１１の前後の筒状部１１ａ、１１ｂの軸心Ｃ１、Ｃ２が異なることにより、同図に示すように、キャップ３０を円筒管１１に嵌めると、その軸心がさや管１の軸心より少し下方となる。このため、新管２はさや管１にその軸心Ｃ１を少し下方にして挿入されることとなる。
円筒管１１には、バルブ１３ａ付給排水管１３が設けられ、この給排水管１３により、さや管１内に浮力材ａを注入又は浮力材ａを排出する。
【００２５】
止水部材１２は、図２、図５、図１０及び図１１に示すように、ゴムの一体成型品からなり、さや管１の内面にビス止めされる筒状部１２ａと、その内周全面にさや管１の軸心（筒軸心）に向くフラップ１２ｂと、そのフラップ１２ｂの先端縁全周にその先端縁より大径の中実断面円状のゴム製リング１２ｃとからなる。
フラップ１２ｂの厚み・長さ（軸心に向く長さ）、リング１２ｃの径は、撓み度、圧接度（水密度）を考慮して適宜に設定すればよいが、フラップ１２ｂの厚みは、柔軟な撓みを得ることができ、かつリング１２ｃの保持ができる限りにおいて薄い方が好ましい。
この止水部材１２は、その筒状部１２ａを円筒管１１内面に当てがい、その内面に、図６に示す一つ割開き勝手のリング状止め具１４を当ててビス１５により円筒管１１に取付ける。
【００２６】
この止水部材１２内に、キャップ３０又は新管２が挿入されると、図１０に示すように、そのリング１２ｃ及びフラップ１２ｂが拡径するとともに、そのフラップ１２ｂがさや管１の他端側に撓ませられて、リング１２ｃをキャップ３０又は新管２の外周面に水密に圧接しつつそのキャップ３０又は新管２の摺動を許容する。
このとき、リング１２ｃは、フラップ１２ｂ先端縁より大径のため、フラップ１２ｂの撓みに影響されにくく、フラップ１２ｂが摺動するキャップ３０又は新管２外周面の大きさ（径）変化・振れに柔軟に対応して撓んでも、そのキャップ３０又は新管２外周面への確実な圧接を維持して水密性を担保する。
【００２７】
さや管１の他端閉塞兼芯出し用治具２０は、図１、図３、図７に示すように、さや管１の先端部外周面に嵌る円筒状部２１の端面に縮径の円筒状部２２を設け、その縮径円筒状部２２に、フランジ２２ａ、２３ａを介して浮力材ａのレベル調整部材２３を接続したものである。
この治具２０はビスによりさや管１の他端外面に取付けられ、上記止水機構１０と同様に、バルブ１３ａ付給排水管１３が設けられており、この給排水管１３により、さや管１内に浮力材ａを注入又は浮力材ａを排出する。
【００２８】
その治具２０の両円筒状部２１、２２はその外周面又は内周面に周囲等間隔に設けたリブ２４により補強されている（図３参照）。また、それらの内面にはゴム輪（パッキング）２５が設けられており、前者の円筒状部２１のゴム輪２５により、この治具２０とさや管１の水密性が担保され、最先の新管２の挿し口２ａ（キャップ３０）が後者の円筒状部２２に入り込むと、そのゴム輪２５により密封（液密）にされて浮力材ａの漏れが防止される。このため、レベル調整部材２３を外しても、さや管１内から浮力材ａが流出することがなく、さらに、新管２を到達坑Ｔ側でさや管１から所定長さ引き出すこともできる。
【００２９】
レベル調整部材２３は、図３、図７に示すように、フランジ２３ａの反対端が閉塞された筒状体からなって、その筒状体の上部に透孔２６が形成され、この透孔２６から、さや管１内の浮力材ａがオーバーフローして、さや管１内の浮力材ａのレベルが一定に維持される。そのオーバーフローの高さ（透孔２６の下縁高さ）は、新管２と既設管１内面とを非接触とすることが好ましいが、浮力材の給排作業等の煩雑性を考慮すれば、必ずしも非接触とする必要はなく、新管２とさや管１内面との摩擦抵抗を低減させて新管２を推進し得る限りにおいて任意である。例えば、摺動しても推進が可能であれば、その低減度合で十分である。新管に浮力が作用すれば、少なからず摩擦抵抗は低減される。
また、孔２６の長さＬ・幅Ｔ（図７参照）等の大きさは、浮力材ａが円滑に流し出されるように、実験・実操業等によって適宜に設定する。図１に示すように、レベル調整部材２３は適宜な脚２７によってさや管１と同一軸心となるように支持する。
【００３０】
キャップ３０は、図８に示すように、筒状部３１と、その先端部に設けた円錐台状部３２とからなり、その筒状部３１の後端部は縮径してその全周に溝３３が形成されている。この溝３３にパッキング３４が嵌められる。
このキャップ３０の外周面には図９に示す挿込み防止リング３５が固定される。このリング３５は、同図に示すように、２つ割部材からなり、その両部材をボルト３６により締結して構成され、周囲のねじ孔３７にビス３８をねじ通してその先端をキャップ３０外周面に圧接することによりキャップ３０に取付けられる。各ビスのねじ込み度合を調整することにより、このリング３５とキャップ３０の調芯を行なう。
【００３１】
このキャップ３０は、挿込み防止リング３５を取付けた後、止水機構１０の円筒管１１の一端に嵌める。又は、キャップ３０を円筒管１１の一端に嵌めた後、挿込み防止リング３５を取付ける。この状態は、キャップ３０の筒状部３１の後方が円筒管１１端面から発進坑Ｓ側へ突出するように支持され、その支持状態から筒状部３１外面に新管挿し口２ａを挿入すると、新管２がキャップ３０に接続されると共に、前記溝３３内のパッキング３４により両者２ａ、３１の水密性が維持される。但し、キャップ３０と挿し口２ａの固定は、止水機能を発揮でき、後続の新管２挿入中に、先頭の新管２から外れない構成であれば、図示したものに限られない。
【００３２】
この実施例は以上の構成であり、つぎにその作用について説明すると、まず、図１に示すように、既設管１の埋設路に所要間隔をもって発進坑Ｓと到達坑Ｔを形成する。
その発進坑Ｓにおいて、図１０に示すように、止水部材１２付の円筒管１１を、さや管１の発進坑Ｓ側（一端）にゴム輪（パッキング）１１ｃを介して嵌め、ビス１１ｄ止め等により取り付け、その円筒管１１内に挿込み防止リング３５付のキャップ３０を嵌める（同図（ａ））。
一方、さや管１の到達坑Ｔ側（他端）には、レベル調整部材２３付の治具２０を取り付けて、さや管１の両端を閉塞する（さや管１内を液密にする）。
【００３３】
つぎに、さや管１内に、両給排水管１３、１３から、浮力材ａとなる水をレベル調整部材２３の透孔２６からオーバーフローする手前まで注入して充填する。この注入充填は一方の給排水管１３からだけでも良い。
この浮力材ａの充填が完了した後、又は充填前に、図１０（ｂ）に示すように、最先の新管２の挿し口２ａをさや管１に嵌めたキャップ３０の筒状部３１に嵌め込む。このとき、挿込み防止リング３５のさや管１の端面への当接により、キャップ３０のさや管１内への挿し込みが阻止される。
挿し口２ａをキャップ３０に嵌めれば、挿込み防止リング３５をキャップ３０から外した後、浮力材ａが充填されておれば、さらに新管２を押し込み、充填されていなければ、浮力材ａの充填後、同様に押し込む。
【００３４】
この押し込みによる新管２の推進挿入時、止水部材１２のリング１２ｃ及びフラップ１２ｂが拡径させられるとともに、そのフラップ１２ｂがさや管１の他端側に撓み、リング１２ｃが新管２の外周面に水密に圧接しつつその新管２の摺動を許容して、さや管１内に挿入される。
また、この新管２の推進挿入は、浮力材ａ内で行われるため、その浮力材ａから浮力を受けながら、低摩擦でさや管1内を進む。このとき、新管２の進行により、押された浮力材ａはさや管１の到達坑Ｔ側（他端）のレベル調整部材２３の透孔２６からオーバーフローし、そのレベルが一定に維持される。この浮力材ａの液面レベルの維持により、新管２の軸心Ｃ２もほぼ一定レベルに維持され、新管２とさや管１内面との摩擦抵抗が低減されて新管２を円滑に推進し得る。このとき、推進長さにもよるが、この透孔２６から、新管２の推進状況を確認することができる。
【００３５】
最先の新管２の受口２ｂには後行の新管２の挿し口２ａが挿入接続され、さらに新管２が挿し込まれて、図１１に示すように、継ぎ合せ部（受口２ｂ部）が止水部材１２（止水機構１０）に至れば、その受口２ｂの拡径に応じて、リング１２ｃ及びフラップ１２ｂが大きく拡径させられるとともに、そのフラップ１２ｂがさや管１の他端側に大きく撓み、リング１２ｃが受口２ｂの外周面に水密に圧接しつつその受口２ｂの摺動を許容して、さや管１内に挿入される。
このとき、リング１２ｃは、フラップ１２ｂ先端縁より大径のため、フラップ１２ｂの撓みに影響されにくく、フラップ１２ｂが摺動する受口２ｂの大きな外径変化・振れに柔軟に対応して撓んでも、その受口２ｂ外周面への確実な圧接を維持して水密性を担保する。
【００３６】
以後、先行きの新管２の受口２ｂに後行きの新管２の挿し口２ａを順次挿入して継ぎ合せつつ、押し込み推進し、受口２ｂ部において、上記と同様な作用がなされて、さや管１の到達坑Ｔに向かって新管２を推進する。
【００３７】
その新管２の推進挿入が進み、図１２（ａ）に示すように、最先の新管２の挿し口２ａが到達坑Ｔに近づき、その挿し口２ａが治具２０の先端筒状部２２内に嵌り込むと、その治具２０により、止水性をもって（さや管１他端の閉塞とともに）芯出しされる。このとき、挿し口２ａが治具２０に入り込む前に芯がずれていても、その内面のリブ２４のテーパ縁に当接して芯出しされる。
挿し口２ａが治具２０内に嵌り、さらにレベル調整部材２３に至れば、同図（ｂ）に示すように、レベル調整部材２３を外して、必要であれば、さらに新管２の挿し口２ａを到達坑Ｔ内に所要長さ突出させる。その後、給排水管１３から排水してさや管１内から浮力材ａを排出させる。排水は所要のバケットに入れる。このとき、新管２を、適宜な手段により、さや管１内の所要高さ・位置に維持する。
【００３８】
つぎに、同図（ｃ）に示すように、キャップ３０を外して、さや管１内への新管２の推進装填は終了する（図１３）。この後、一方の給排水管１３からさや管１内にモルタルを送り込んで充填して、さや管１内に新管２を固定する
モルタルの充填は、一方の給排水管１３から行い、他方の給排水管１３から適宜に浮力材ａを排出するようにしても良い。
【００３９】
この実施例において、図１４に示すように、止水部材１２は、さや管１の一端内面に直接に取付けることができる。
【００４０】
また、発進坑Ｓ側のさや管１の止水機構１０は、図１５に示すように、ダクタイル製や鋼製等の円筒管１１の内面に膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂを軸方向に所要間隔をおいて設け、その間に中実のゴムリング(チューブ）１１３を設けたものとすることができる。
この円筒管１１はさや管１の一端にパッキング４３を介して取付ける。各チューブ１１２ａ、１１２ｂ、１１３は接着やネジ止め等で固定する。
【００４１】
両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂには、エアーコンプレッサー、エアーポンプ等に接続されているホース１１４が、さや管１に穴を空けて接続されており、その各ホース１１４の三方弁（図示せず）の作用により、両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂに空気（流体）ｂが選択的に注入され、各膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂが所要圧に膨張し、又は、両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂが選択的に開放(排気)されて、各膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂが収縮する。このとき、膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂへの流体ｂの流入量（流入圧）は、新管２との摺動により受ける外圧に対応して適切な値となるように自動制御する。
【００４２】
その膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂが所要圧に膨張すれば、膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂは新管２の直管部(挿し口２ａ部）の外周面に圧接して、浮力材ａの漏れを防ぎつつその直管部の摺動を許容する。このとき、その摺動を許容かつ漏れを防止しつつ、自身が擦れ破損しないように、膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂの材質及び流体ｂ圧を適宜に設定する。
【００４３】
この実施例は、新管２が、その外周面を両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂに圧接摺動させて浮力材ａの漏れを防止しながら、低摩擦でさや管1内を進む。このとき、新管２の径の変化に合わせて両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂへの空気の給排を調整して確実なシールと円滑な摺動を確保する。
【００４４】
因みに、浮力をもって新管２をさや管１に推進挿入すれば、その推進に大きな力を必要としないため、実施例のように、推進力伝達材８を介して推進挿入する場合、その推進力伝達材８に上記の樹脂発泡体等の比較的機械的強度の低いものを使用できる等利点がある。
また、既設管内に耐震管継手を有する新管２を推進挿入するパイプインパイプ工法においては、そのさや管（既設管）内面は、錆や異物の付着により凹凸の激しい内面となっているのが通常であり、その内面を摺動させて新管２を推進する場合に比べて、この浮力による推進は、その内面から離して移動させるので、推進力が極めて小さくてすみ、より効果的である。
【００４５】
管継ぎ手構造は、実施例のものに限らず、ＰII形、Ｓ形、ＮＳ形、ＳII形等の耐震型、及びＡ形，Ｋ形等の非耐震型でない周知のものを採用できることは勿論である。また、推力伝達の構造も、図示の推進力伝達材８等の態様に限らない。
また、上記実施例は、さや管１は既設管に限らず（パイプインパイプ工法に限らず）、ヒューム管や鋼管を新たに埋設した上記さや管推進工法に採用できることは言うまでもない。
さらに、新管２の挿入推進は、到達坑Ｔ側から行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一実施例の概略断面図
【図２】同実施例のさや管一端部の断面図
【図３】同実施例のさや管他端部の断面図
【図４】同実施例のさや管一端側止水機構の円筒管の縦断面図であり、（ａ）は図１０（ａ）のＸ−Ｘ線断面、（ｂ）は同Ｙ−Ｙ線断面
【図５】同実施例の止水機構の止水部材を示し、（ａ）は左側面図、（ｂ）は切断正面図
【図６】同止水部材の止め具を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は切断要部右側面図
【図７】同実施例のさや管他端側止水機構の浮力材レベル調整部材を示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は切断側面図
【図８】同実施例のキャップを示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図
【図９】同実施例のキャップ挿し込み防止用リングを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、
【図１０】同実施例の最先新管のさや管への挿入時の要部断面図
【図１１】同実施例の新管の継ぎ合せ部のさや管への挿入時の要部断面図
【図１２】同実施例の最先新管挿し口のさや管到達坑（他端）側止水部への挿入作用図
【図１３】同実施例の新管推進終了時の概略断面図
【図１４】他の実施例の最先新管のさや管への挿入時の要部断面図
【図１５】他の実施例の要部概略断面図
【図１６】さや管推進工法の概略図
【図１７】PII形継手部の断面図
【符号の説明】
【００４７】
１ さや管（既設管）
２ 新管
１０ さや管発進坑側止水機構
１１ 止水機構の円筒管
１２ 止水部材
１２ａ 止水部材１２の筒状部
１２ｂ 止水部材１２のフラップ
１２ｃ 止水部材１２の中実リング
１３ 給排水管
２０ さや管到達坑側止水兼芯出し用治具
２１、２２ 止水兼芯出し用円筒状部
２３ 浮力材レベル調整部材
２６ 浮力材レベル調整用透孔
３０ 最先新管挿し口用キャップ
ａ 浮力材（水）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、さや管内に新管を挿入して管路を構築する際、そのさや管内に浮力材を注入して新管に浮力を与えて新管を挿入するさや管推進工法、及びその浮力材のレベル調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上下水道、農業用水、工業用水など、さまざまな分野で流体輸送に使用されるものとして鋼管やダクタイル鋳鉄管などがあり、それらの管路は、通常、地中に埋設され、近年、その更新をする必要が生じている。
例えば、ダクタイル鋳鉄管を用いた管路の構築（埋設）や旧管路の布設替え（更新）は、一般的には、地面を開削して管を埋設する開削工法が採用される。
しかし、近年の交通事情や、都心部等での複雑な管路の構築により、開削工法による管路の新規構築や旧管路の布設替えが困難な状況となっている。そのため、開削工法に代わる方法として、さや管推進工法やパイプインパイプ工法が採用されている。
【０００３】
さや管推進工法は、図１６に示すように、地面Ｗに、発進坑Ｓと到達坑Ｔだけを開削し、その発進坑Ｓから、まず、さや管１としてヒューム管や鋼管を土中Ｗに推進埋設し、この推進埋設されたさや管１内に、その一端（発進坑）Ｓから他端（到達坑）Ｔに向かってさや管径よりも小さい口径のダクタイル鋳鉄管等の新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する工法であって、通常、新規管路の構築に採用されている。
【０００４】
また、パイプインパイプ工法とは、土中に埋設されている既設管をさや管１として、その既設管１内に、上記さや管推進工法と同様に、油圧ジャッキＪ等により、既設管径よりも小さい口径の新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する工法である。
なお、このパイプインパイプ工法における既設管等もさや管１の一つであるため、この明細書（「特許請求の範囲」も含む）においては、図１６に示す、上記さや管推進工法、パイプインパイプ工法等のように、さや管１の中に新管２を推進挿入して二重管構造とする工法を、特に特定しない限り、総称して「さや管推進工法」と言う。
【０００５】
このさや管推進工法において、新管２の挿入は、通常、図１６に示すように、発進坑Ｓに油圧ジャッキＪを設置し、この油圧ジャッキＪの後部に反力受けＨ、前部に押角Ｂを設けて、発進坑Ｓに設置した発進台の上に地上から吊り下ろした後行き新管２の挿し口２ａをさや管１に挿入された先行き新管２の受口２ｂに挿入した継手部（継ぎ合せ部）で継ぎ合せつつ、油圧ジャッキＪによって後行き新管２を押圧して順次挿入して行われる。この工法であれば、交通を遮断する問題もなく、複雑な管路が構築されていても新管２による管路の構築が可能となる。
【０００６】
このさや管推進工法により新管２をさや管１全長に挿入した後、発進坑Ｓや到達坑Ｔからさや管１と新管２の空隙部にモルタルなどの充填材を充填することが一般的である。これは、空隙部に充填材を充填しておくことで、地盤沈下等を防ぐ必要からである。
【０００７】
このようにして構築された二重管構造において、流量面積を最大限確保するためには、新管２は、さや管１とその径が近い方が好ましく、できれば、さや管径よりも１口径だけ呼び径が小さいものを採用するようにしている。
また、継手について、近年、耐震性が要求され、その耐震管継手は、一般的には、受口２ｂに対し挿し口２ａが所要範囲において伸縮可能（抜き挿し可能）な構造のものであり、ＰII形、Ｓ形、ＮＳ形、ＳII形等がある。
【０００８】
その耐震管継手、例えば、ＰII形継手は、図１７に示すように、一の管２の受口２ｂ内奥側にシール用ゴム輪３を、外側にロックリング４をそれぞれ装填したのち、挿し口２ａを、ロックリング４を拡径して受口２ｂのその収納溝５に収めてゴム輪３を圧縮しつつ挿し込み、ロックリング４が挿し口２ａ外周面の環状溝６に至ったところで、受口２ｂにその周囲数箇所からセットボルト７をねじ込んでロックリング４を縮径して溝６に嵌め込んだ構造である（特許文献１参照）。この継手は、受口２ｂの厚さが薄くされており、通常、さや管１よりも１口径だけ呼び径が小さい新管２を挿入する場合、特に既設管１への挿入の場合に、その新管２の継手構造として用いられている。
【特許文献１】実開昭５８−１３０１８９号公報
【０００９】
一方、このさや管推進工法において、さや管１に新管２を推進挿入する際、一般的には、さや管１の内面に新管２を摺動させており、その挿入長さ（発進坑Ｓと到達坑Ｔの間隔）が長くなると、その摺動時の摩擦抵抗が大きくなり、それに伴って、油圧シリンダＪ等の推進装置が大掛かりとなる。
また、ＰII形継手による新管２の挿入力は、受口２ｂ端面側のロックリング４とその溝６端面の当接によって伝達されるため、その挿入力が大きくなると、ロックリング４が捩れ破損する等の恐れがあって、円滑な推進がされない恐れがある。このため、発進坑Ｓと到達坑Ｔの間隔の長い場合等の大きな推進力が働く場合には、挿し口２ａの外周面にリブを別途に溶接などにより固定し、そのリブを受口２ｂの端面に当接させて推進力を伝達するようにしている。そのリブの取り付けは煩雑である。
【００１０】
さらに、Ｓ形、ＮＳ形等の耐震管継手は、地震等の地殻変動が生じた際、受口２ｂに対する挿し口２ａの押し込み又は引き出しに対して、受口２ｂに対し挿し口２ａが抜けない範囲で伸縮（押し込み・引き出し）してその地殻変動に対応する構造である。
この構造の耐震管継手におけるさや管推進工法においては、地中Ｗに埋設されたさや管１内にその一端から他端に向かって新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、新管２の挿し口２ａ外周面に推進力伝達材を設け、この推進力伝達材により、前記挿し口２ａを抜けない範囲で動き得る所要長さの中程に維持して推進し、地震などによりその推進力よりも大きな押圧力が作用したときには、その押圧力が前記推進力伝達材の維持力より勝り、前記挿し口を抜けない範囲で動き得る所要長さの中程の維持が解放されて挿し口２ａが受口２ｂにさらに押し込まれるようにしている（特許文献２参照）。
【００１１】
それらのさや管推進工法における新管２の挿入時の摩擦抵抗を軽減させた一技術として、新管２外周面にソリを設けたり、車輪を設けたものがある（特許文献２参照）。しかし、この技術では、さや管１と新管２の間にソリ等を設けるための空隙（スペース）を必要とし、通常、さや管１よりも１口径だけ呼び径が小さい新管２を挿入することは困難である。
【特許文献２】特開２００２−２７６２８４号公報
【００１２】
また、新管２の挿入時の摩擦抵抗を軽減させた他の技術としては、さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内に水などの浮力材を注入して新管２に浮力を与えて、新管２をさや管１内に推進挿入するものがある（特許文献３、４参照）。
この技術は、さや管１内の閉塞を維持した状態で、新管２をさや管１内に挿入しなくてはならないため、その挿入部分の閉塞は、さや管１内面全周に膨縮チューブを設けたり（特許文献３）、さや管１の軸方向前後の内面全周にフラップ状のシール板を設け（特許文献４）、そのチューブ又はシール板の新管２外周面への摺動圧接によって行っている。
【特許文献３】特開平１０−２３８６５５号公報
【特許文献４】特開２０００−２９１８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この新管２に浮力を与えて、新管２をさや管１内に推進挿入する工法において、新管２の推進を円滑に行なうためには、その推進の際、新管２と既設管１内面との摩擦抵抗を極力低減する必要がある。その摩擦抵抗は、新管２の及ぼされる浮力に影響され、さや管１内の浮力材レベルに左右される。
このため、新管２がさや管１の内面に触れても推進できるように、さや管１内の浮力材レベルを一定に維持する必要がある。
【００１４】
従来では、さや管他端面の所要レベルに排水管を設け、その排水管に浮力材をオバーフローさせてそのさや管１内の浮力材レベルを一定に維持するようにしている（特許文献３段落００３３第１〜５行）。
【００１５】
しかし、新管２の推進による浮力材の排水量はかなり多く、その排水の全部を排水管により行なうには、排水管に大径のものを採用する必要があり、コスト的に高くなるとともに、大径の排水管を設置できない場合もある。
【００１６】
この発明は、安価かつ簡単な構造でもって、浮力材の円滑な排出を行なうことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を達成するため、この発明は、上記特許文献３と同様に、オバーフローにより、浮力材のレベルを維持し、かつそのオーバーフローを長孔によって行なうこととしたのである。
オーバーフローによる排水構造はその構成が簡単であって、安価なものとなり、また、そのオーバーフローする孔が長孔であれば、オーバーフローの縁も長くなって、円滑な排出（オーバーフロー）がなされる。
このとき、長孔が大きいものであれば、推進長さにもよるが、この長孔から、新管の推進状況を確認することもできる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、上記のように、浮力材を長孔でもってオーバーフローさせて排出させてさや管内の浮力材のレベルを維持するようにしたので、その構成は簡単であり、コスト的に安価なものとなり、また、円滑にオーバーフローするため、浮力材の円滑なオーバーフローがなされないことによる新管のさや管内面への衝突が生じず、円滑な新管の推進を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の実施形態としては、地中に埋設されたさや管内にその一端から他端に向かって新管を継ぎ合せつつ順次挿入する際、さや管の両端を閉塞し、そのさや管内に浮力材を注入して新管に浮力を与えて、その新管とさや管間の摩擦を低減し、さや管の他端にその他端の閉塞を行う治具を設け、この治具に孔を設け、この孔から、さや管内の浮力材を流し出してその浮力材のレベルを一定とするようにしたさや管推進工法において、その治具を、さや管と同軸の有蓋筒状体から構成し、その有蓋筒状体の側面に孔を形成し、その孔をさや管の筒軸方向に長い長孔とした構成を採用することができる。
その浮力材のレベル調整装置としては、上記さや管の他端に同軸の有蓋筒状体を嵌めてその他端を閉塞し、その有蓋筒状体の側面に孔を形成し、その孔をさや管の筒軸方向に長い長孔としたもの等を採用する。
【実施例】
【００２０】
図１乃至図１３に一実施例を示し、この実施例は、既設管１の更新に係わるものであり、図１に示すように、発進坑Ｓと到達坑Ｔを所要間隔をおいて形成し、その間の既設管（さや管）１の発進坑Ｓ側端（一端）に止水機構１０が装着されて閉塞され、到達坑Ｔ側端（他端）には止水兼芯出し用治具２０が取り付けられて閉塞されている。発進坑Ｓと到達坑Ｔは、既設管１の埋設時と同一個所に形成しても良いが、道路の側部等の形成し得る所であれば、任意である。さや管１に挿入される新管２の先頭管先端は円錐状のキャップ３０を嵌めて閉塞され、新管２内に浮力材ａが流入しないようになる。
【００２１】
新管２の継ぎ合せ部（継手部）は、図１１に示すように、挿し口２ａ外周面と受口２ｂ内周面にそれぞれ軸方向の溝６ａ、６ｂを形成し、その両溝６ａ、６ｂにそれぞれロックリング４ａ、４ｂを嵌めたものであって、同図に示す状態が通常時（新管敷設完了時）である。この状態において、先行き新管２の受口２ｂに後行き新管２の挿し口２ａを挿し込んだ後（又は挿し込む前に）、受口２ｂ外側の挿し口２ａ外周面に推進力伝達材８を設け、その推進力伝達材８を挿し口２ａ外周面に溶接等により固定したフランジ（サドルリング）９により不動にした構成である（特許文献２、特願２００４−５０１７１参照）。推進力伝達材８の材質、構成、フランジ９の構成は、図示に限らず、任意である。例えば、推進力伝達材８には、圧縮応力が１〜３０ｋｇｆ／ｃｍ２（≒０．１〜３ＭＰａ）のポリウレタン、ポリスチレン等の樹脂発泡体等を採用する。
【００２２】
この継ぎ合せ部は、さや管１内にその一端から他端に向かって新管２を継ぎ合せつつ順次推進挿入する際、推進力伝達材８により、挿し口２の先端と受口２ｂの内面奥端面２ｂ’との間隙を維持しつつ(図１１の状態を維持しつつ）、後行き新管２から先行き新管２に推進力が伝達されて、新管２の推進が行われて、さや管１内全長に亘って新管２の管路が敷設される。
その推進は、上述の図１６に記載の手段、特許文献５に記載の手段、特願２００４−２１３２０３に記載の手段などの各種の手段を採用する。
【特許文献５】特開２００４−２３８８５１号公報
【００２３】
この敷設後の新管路は、地震などの大きな圧縮力に対しては、推進力伝達材８が収縮又は圧壊して、挿し口２ａ先端が受口２ｂ内面奥端面２ｂ’に当接又は挿し口側ロックリング４ａが挿し口側溝６ａの後端面側６ａ’で当接するまで、受口２ｂに対する挿し口２ａの挿し込みを許容し、また、大きな引っ張り力に対しては、両ロックリング４ａ、４ｂが挿し口側溝６ａの先端面側で当接するまで、受口２ｂに対する挿し口２ａの引き出しを許容する。すなわち、この継ぎ合せ部は、挿し口２ａの挿し込み・引き出しを許容する耐震機能を有する（特許文献２参照）。
【００２４】
発進坑Ｓ側のさや管１の止水機構１０は、図１０、図１１に示すように、ダクタイル製や鋼製等の円筒管（筒体）１１の内面に止水部材１２を軸方向に所要間隔をおいて設けたものである。止水部材１２の数は任意である。
円筒管１１は、同図に示すように、さや管１一端にパッキング１１ｃを介して嵌め込み、ビス１１ｄによりそのさや管１一端に取付ける。また、円筒管１１は、図４に示すように、偏芯した２つの筒状部１１ａ、１１ｂとから成り、前者の筒状部１１ａはさや管１に嵌められて同一心Ｃ１とされ、後者の筒状部１１ｂは新管２と同一心Ｃ２とされる。この円筒管１１の前後の筒状部１１ａ、１１ｂの軸心Ｃ１、Ｃ２が異なることにより、同図に示すように、キャップ３０を円筒管１１に嵌めると、その軸心がさや管１の軸心より少し下方となる。このため、新管２はさや管１にその軸心Ｃ１を少し下方にして挿入されることとなる。
円筒管１１には、バルブ１３ａ付給排水管１３が設けられ、この給排水管１３により、さや管１内に浮力材ａを注入又は浮力材ａを排出する。
【００２５】
止水部材１２は、図２、図５、図１０及び図１１に示すように、ゴムの一体成型品からなり、さや管１の内面にビス止めされる筒状部１２ａと、その内周全面にさや管１の軸心（筒軸心）に向くフラップ１２ｂと、そのフラップ１２ｂの先端縁全周にその先端縁より大径の中実断面円状のゴム製リング１２ｃとからなる。
フラップ１２ｂの厚み・長さ（軸心に向く長さ）、リング１２ｃの径は、撓み度、圧接度（水密度）を考慮して適宜に設定すればよいが、フラップ１２ｂの厚みは、柔軟な撓みを得ることができ、かつリング１２ｃの保持ができる限りにおいて薄い方が好ましい。
この止水部材１２は、その筒状部１２ａを円筒管１１内面に当てがい、その内面に、図６に示す一つ割開き勝手のリング状止め具１４を当ててビス１５により円筒管１１に取付ける。
【００２６】
この止水部材１２内に、キャップ３０又は新管２が挿入されると、図１０に示すように、そのリング１２ｃ及びフラップ１２ｂが拡径するとともに、そのフラップ１２ｂがさや管１の他端側に撓ませられて、リング１２ｃをキャップ３０又は新管２の外周面に水密に圧接しつつそのキャップ３０又は新管２の摺動を許容する。
このとき、リング１２ｃは、フラップ１２ｂ先端縁より大径のため、フラップ１２ｂの撓みに影響されにくく、フラップ１２ｂが摺動するキャップ３０又は新管２外周面の大きさ（径）変化・振れに柔軟に対応して撓んでも、そのキャップ３０又は新管２外周面への確実な圧接を維持して水密性を担保する。
【００２７】
さや管１の他端閉塞兼芯出し用治具２０は、図１、図３、図７に示すように、さや管１の先端部外周面に嵌る円筒状部２１の端面に縮径の円筒状部２２を設け、その縮径円筒状部２２に、フランジ２２ａ、２３ａを介して浮力材ａのレベル調整部材２３を接続したものである。
この治具２０はビスによりさや管１の他端外面に取付けられ、上記止水機構１０と同様に、バルブ１３ａ付給排水管１３が設けられており、この給排水管１３により、さや管１内に浮力材ａを注入又は浮力材ａを排出する。
【００２８】
その治具２０の両円筒状部２１、２２はその外周面又は内周面に周囲等間隔に設けたリブ２４により補強されている（図３参照）。また、それらの内面にはゴム輪（パッキング）２５が設けられており、前者の円筒状部２１のゴム輪２５により、この治具２０とさや管１の水密性が担保され、最先の新管２の挿し口２ａ（キャップ３０）が後者の円筒状部２２に入り込むと、そのゴム輪２５により密封（液密）にされて浮力材ａの漏れが防止される。このため、レベル調整部材２３を外しても、さや管１内から浮力材ａが流出することがなく、さらに、新管２を到達坑Ｔ側でさや管１から所定長さ引き出すこともできる。
【００２９】
レベル調整部材２３は、図３、図７に示すように、フランジ２３ａの反対端が閉塞された筒状体からなって、その筒状体の上部に透孔２６が形成され、この透孔２６から、さや管１内の浮力材ａがオーバーフローして、さや管１内の浮力材ａのレベルが一定に維持される。そのオーバーフローの高さ（透孔２６の下縁高さ）は、新管２と既設管１内面とを非接触とすることが好ましいが、浮力材の給排作業等の煩雑性を考慮すれば、必ずしも非接触とする必要はなく、新管２とさや管１内面との摩擦抵抗を低減させて新管２を推進し得る限りにおいて任意である。例えば、摺動しても推進が可能であれば、その低減度合で十分である。新管に浮力が作用すれば、少なからず摩擦抵抗は低減される。
また、孔２６の長さＬ・幅Ｔ（図７参照）等の大きさは、浮力材ａが円滑に流し出されるように、実験・実操業等によって適宜に設定する。図１に示すように、レベル調整部材２３は適宜な脚２７によってさや管１と同一軸心となるように支持する。
【００３０】
キャップ３０は、図８に示すように、筒状部３１と、その先端部に設けた円錐台状部３２とからなり、その筒状部３１の後端部は縮径してその全周に溝３３が形成されている。この溝３３にパッキング３４が嵌められる。
このキャップ３０の外周面には図９に示す挿込み防止リング３５が固定される。このリング３５は、同図に示すように、２つ割部材からなり、その両部材をボルト３６により締結して構成され、周囲のねじ孔３７にビス３８をねじ通してその先端をキャップ３０外周面に圧接することによりキャップ３０に取付けられる。各ビスのねじ込み度合を調整することにより、このリング３５とキャップ３０の調芯を行なう。
【００３１】
このキャップ３０は、挿込み防止リング３５を取付けた後、止水機構１０の円筒管１１の一端に嵌める。又は、キャップ３０を円筒管１１の一端に嵌めた後、挿込み防止リング３５を取付ける。この状態は、キャップ３０の筒状部３１の後方が円筒管１１端面から発進坑Ｓ側へ突出するように支持され、その支持状態から筒状部３１外面に新管挿し口２ａを挿入すると、新管２がキャップ３０に接続されると共に、前記溝３３内のパッキング３４により両者２ａ、３１の水密性が維持される。但し、キャップ３０と挿し口２ａの固定は、止水機能を発揮でき、後続の新管２挿入中に、先頭の新管２から外れない構成であれば、図示したものに限られない。
【００３２】
この実施例は以上の構成であり、つぎにその作用について説明すると、まず、図１に示すように、既設管１の埋設路に所要間隔をもって発進坑Ｓと到達坑Ｔを形成する。
その発進坑Ｓにおいて、図１０に示すように、止水部材１２付の円筒管１１を、さや管１の発進坑Ｓ側（一端）にゴム輪（パッキング）１１ｃを介して嵌め、ビス１１ｄ止め等により取り付け、その円筒管１１内に挿込み防止リング３５付のキャップ３０を嵌める（同図（ａ））。
一方、さや管１の到達坑Ｔ側（他端）には、レベル調整部材２３付の治具２０を取り付けて、さや管１の両端を閉塞する（さや管１内を液密にする）。
【００３３】
つぎに、さや管１内に、両給排水管１３、１３から、浮力材ａとなる水をレベル調整部材２３の透孔２６からオーバーフローする手前まで注入して充填する。この注入充填は一方の給排水管１３からだけでも良い。
この浮力材ａの充填が完了した後、又は充填前に、図１０（ｂ）に示すように、最先の新管２の挿し口２ａをさや管１に嵌めたキャップ３０の筒状部３１に嵌め込む。このとき、挿込み防止リング３５のさや管１の端面への当接により、キャップ３０のさや管１内への挿し込みが阻止される。
挿し口２ａをキャップ３０に嵌めれば、挿込み防止リング３５をキャップ３０から外した後、浮力材ａが充填されておれば、さらに新管２を押し込み、充填されていなければ、浮力材ａの充填後、同様に押し込む。
【００３４】
この押し込みによる新管２の推進挿入時、止水部材１２のリング１２ｃ及びフラップ１２ｂが拡径させられるとともに、そのフラップ１２ｂがさや管１の他端側に撓み、リング１２ｃが新管２の外周面に水密に圧接しつつその新管２の摺動を許容して、さや管１内に挿入される。
また、この新管２の推進挿入は、浮力材ａ内で行われるため、その浮力材ａから浮力を受けながら、低摩擦でさや管1内を進む。このとき、新管２の進行により、押された浮力材ａはさや管１の到達坑Ｔ側（他端）のレベル調整部材２３の透孔２６からオーバーフローし、そのレベルが一定に維持される。この浮力材ａの液面レベルの維持により、新管２の軸心Ｃ２もほぼ一定レベルに維持され、新管２とさや管１内面との摩擦抵抗が低減されて新管２を円滑に推進し得る。このとき、推進長さにもよるが、この透孔２６から、新管２の推進状況を確認することができる。
【００３５】
最先の新管２の受口２ｂには後行の新管２の挿し口２ａが挿入接続され、さらに新管２が挿し込まれて、図１１に示すように、継ぎ合せ部（受口２ｂ部）が止水部材１２（止水機構１０）に至れば、その受口２ｂの拡径に応じて、リング１２ｃ及びフラップ１２ｂが大きく拡径させられるとともに、そのフラップ１２ｂがさや管１の他端側に大きく撓み、リング１２ｃが受口２ｂの外周面に水密に圧接しつつその受口２ｂの摺動を許容して、さや管１内に挿入される。
このとき、リング１２ｃは、フラップ１２ｂ先端縁より大径のため、フラップ１２ｂの撓みに影響されにくく、フラップ１２ｂが摺動する受口２ｂの大きな外径変化・振れに柔軟に対応して撓んでも、その受口２ｂ外周面への確実な圧接を維持して水密性を担保する。
【００３６】
以後、先行きの新管２の受口２ｂに後行きの新管２の挿し口２ａを順次挿入して継ぎ合せつつ、押し込み推進し、受口２ｂ部において、上記と同様な作用がなされて、さや管１の到達坑Ｔに向かって新管２を推進する。
【００３７】
その新管２の推進挿入が進み、図１２（ａ）に示すように、最先の新管２の挿し口２ａが到達坑Ｔに近づき、その挿し口２ａが治具２０の先端筒状部２２内に嵌り込むと、その治具２０により、止水性をもって（さや管１他端の閉塞とともに）芯出しされる。このとき、挿し口２ａが治具２０に入り込む前に芯がずれていても、その内面のリブ２４のテーパ縁に当接して芯出しされる。
挿し口２ａが治具２０内に嵌り、さらにレベル調整部材２３に至れば、同図（ｂ）に示すように、レベル調整部材２３を外して、必要であれば、さらに新管２の挿し口２ａを到達坑Ｔ内に所要長さ突出させる。その後、給排水管１３から排水してさや管１内から浮力材ａを排出させる。排水は所要のバケットに入れる。このとき、新管２を、適宜な手段により、さや管１内の所要高さ・位置に維持する。
【００３８】
つぎに、同図（ｃ）に示すように、キャップ３０を外して、さや管１内への新管２の推進装填は終了する（図１３）。この後、一方の給排水管１３からさや管１内にモルタルを送り込んで充填して、さや管１内に新管２を固定する
モルタルの充填は、一方の給排水管１３から行い、他方の給排水管１３から適宜に浮力材ａを排出するようにしても良い。
【００３９】
この実施例において、図１４に示すように、止水部材１２は、さや管１の一端内面に直接に取付けることができる。
【００４０】
また、発進坑Ｓ側のさや管１の止水機構１０は、図１５に示すように、ダクタイル製や鋼製等の円筒管１１の内面に膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂを軸方向に所要間隔をおいて設け、その間に中実のゴムリング(チューブ）１１３を設けたものとすることができる。
この円筒管１１はさや管１の一端にパッキング４３を介して取付ける。各チューブ１１２ａ、１１２ｂ、１１３は接着やネジ止め等で固定する。
【００４１】
両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂには、エアーコンプレッサー、エアーポンプ等に接続されているホース１１４が、さや管１に穴を空けて接続されており、その各ホース１１４の三方弁（図示せず）の作用により、両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂに空気（流体）ｂが選択的に注入され、各膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂが所要圧に膨張し、又は、両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂが選択的に開放(排気)されて、各膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂが収縮する。このとき、膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂへの流体ｂの流入量（流入圧）は、新管２との摺動により受ける外圧に対応して適切な値となるように自動制御する。
【００４２】
その膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂが所要圧に膨張すれば、膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂは新管２の直管部(挿し口２ａ部）の外周面に圧接して、浮力材ａの漏れを防ぎつつその直管部の摺動を許容する。このとき、その摺動を許容かつ漏れを防止しつつ、自身が擦れ破損しないように、膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂの材質及び流体ｂ圧を適宜に設定する。
【００４３】
この実施例は、新管２が、その外周面を両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂに圧接摺動させて浮力材ａの漏れを防止しながら、低摩擦でさや管1内を進む。このとき、新管２の径の変化に合わせて両膨縮チューブ１１２ａ、１１２ｂへの空気の給排を調整して確実なシールと円滑な摺動を確保する。
【００４４】
因みに、浮力をもって新管２をさや管１に推進挿入すれば、その推進に大きな力を必要としないため、実施例のように、推進力伝達材８を介して推進挿入する場合、その推進力伝達材８に上記の樹脂発泡体等の比較的機械的強度の低いものを使用できる等利点がある。
また、既設管内に耐震管継手を有する新管２を推進挿入するパイプインパイプ工法においては、そのさや管（既設管）内面は、錆や異物の付着により凹凸の激しい内面となっているのが通常であり、その内面を摺動させて新管２を推進する場合に比べて、この浮力による推進は、その内面から離して移動させるので、推進力が極めて小さくてすみ、より効果的である。
【００４５】
管継ぎ手構造は、実施例のものに限らず、ＰII形、Ｓ形、ＮＳ形、ＳII形等の耐震型、及びＡ形，Ｋ形等の非耐震型でない周知のものを採用できることは勿論である。また、推力伝達の構造も、図示の推進力伝達材８等の態様に限らない。
また、上記実施例は、さや管１は既設管に限らず（パイプインパイプ工法に限らず）、ヒューム管や鋼管を新たに埋設した上記さや管推進工法に採用できることは言うまでもない。
さらに、新管２の挿入推進は、到達坑Ｔ側から行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一実施例の概略断面図
【図２】同実施例のさや管一端部の断面図
【図３】同実施例のさや管他端部の断面図
【図４】同実施例のさや管一端側止水機構の円筒管の縦断面図であり、（ａ）は図１０（ａ）のＸ−Ｘ線断面、（ｂ）は同Ｙ−Ｙ線断面
【図５】同実施例の止水機構の止水部材を示し、（ａ）は左側面図、（ｂ）は切断正面図
【図６】同止水部材の止め具を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は切断要部右側面図
【図７】同実施例のさや管他端側止水機構の浮力材レベル調整部材を示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は切断側面図
【図８】同実施例のキャップを示し、（ａ）は切断正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図
【図９】同実施例のキャップ挿し込み防止用リングを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、
【図１０】同実施例の最先新管のさや管への挿入時の要部断面図
【図１１】同実施例の新管の継ぎ合せ部のさや管への挿入時の要部断面図
【図１２】同実施例の最先新管挿し口のさや管到達坑（他端）側止水部への挿入作用図
【図１３】同実施例の新管推進終了時の概略断面図
【図１４】他の実施例の最先新管のさや管への挿入時の要部断面図
【図１５】他の実施例の要部概略断面図
【図１６】さや管推進工法の概略図
【図１７】PII形継手部の断面図
【符号の説明】
【００４７】
１ さや管（既設管）
２ 新管
１０ さや管発進坑側止水機構
１１ 止水機構の円筒管
１２ 止水部材
１２ａ 止水部材１２の筒状部
１２ｂ 止水部材１２のフラップ
１２ｃ 止水部材１２の中実リング
１３ 給排水管
２０ さや管到達坑側止水兼芯出し用治具
２１、２２ 止水兼芯出し用円筒状部
２３ 浮力材レベル調整部材
２６ 浮力材レベル調整用透孔
３０ 最先新管挿し口用キャップ
ａ 浮力材（水）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中Ｗに埋設されたさや管１内にその一端Ｓから他端Ｔに向かって新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、前記さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内に浮力材ａを注入して前記新管２に浮力を与えて、その新管２とさや管１間の摩擦を低減し、前記さや管１の他端にその他端の閉塞を行う治具２０を設け、この治具２０に孔２６を設け、この孔２６から、前記さや管１内の浮力材ａを流し出してその浮力材ａのレベルを一定とするようにしたさや管推進工法において、
上記治具２０を、上記さや管１と同軸の有蓋筒状体２３から構成し、その有蓋筒状体２３の側面に上記孔２６を形成し、その孔２６をさや管１の筒軸方向に長い長孔としたことを特徴とするさや管推進工法。
【請求項２】
請求項１に記載のさや管推進工法に使用するそのさや管内の浮力材ａのレベル調整装置であって、上記さや管１の他端に同軸の有蓋筒状体２３を嵌めてその他端を閉塞し、その有蓋筒状体２３の側面に孔２６を形成し、その孔２６をさや管１の筒軸方向に長い長孔としたことを特徴とするさや管内の浮力材のレベル調整装置。
【請求項１】
地中Ｗに埋設されたさや管１内にその一端Ｓから他端Ｔに向かって新管２を継ぎ合せつつ順次挿入する際、前記さや管１の両端を閉塞し、そのさや管１内に浮力材ａを注入して前記新管２に浮力を与えて、その新管２とさや管１間の摩擦を低減し、前記さや管１の他端にその他端の閉塞を行う治具２０を設け、この治具２０に孔２６を設け、この孔２６から、前記さや管１内の浮力材ａを流し出してその浮力材ａのレベルを一定とするようにしたさや管推進工法において、
上記治具２０を、上記さや管１と同軸の有蓋筒状体２３から構成し、その有蓋筒状体２３の側面に上記孔２６を形成し、その孔２６をさや管１の筒軸方向に長い長孔としたことを特徴とするさや管推進工法。
【請求項２】
請求項１に記載のさや管推進工法に使用するそのさや管内の浮力材ａのレベル調整装置であって、上記さや管１の他端に同軸の有蓋筒状体２３を嵌めてその他端を閉塞し、その有蓋筒状体２３の側面に孔２６を形成し、その孔２６をさや管１の筒軸方向に長い長孔としたことを特徴とするさや管内の浮力材のレベル調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−２９６９（Ｐ２００７−２９６９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８６６７０（Ｐ２００５−１８６６７０）
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]