埋設管の改良方法
【課題】上水道管、下水道管など地中に埋設されている各種管類は劣化することが避けられず、撤去する為には既設管の埋設箇所を全面的に掘削する必要があり、都市市街地や複数の既設管が輻輳して埋設されている場所では工事の実施が極めて困難であった。
【解決手段】改良対象である地中に埋設されている既設管の始端側及び終端側にそれぞれ立坑を掘削して既設管の始端側と終端側を露出させ、始端側の立坑を利用して既設管内にそれより径の小さい挿入管を同軸状に挿入し、この既設管の始端側開口部に注入孔が形成されている閉鎖壁を、終端側開口部に吸引孔が形成されている閉鎖壁をそれぞれ取付け、始端側立坑の近傍上方に充填材を収容するホッパーを設置すると共に、終端側の立坑近傍に吸引装置を設置し、吸引装置で既設管と挿入管との間に形成されている筒状空間内の空気を吸引し、筒状空間内に充填材を流入せしめる様にした。
【解決手段】改良対象である地中に埋設されている既設管の始端側及び終端側にそれぞれ立坑を掘削して既設管の始端側と終端側を露出させ、始端側の立坑を利用して既設管内にそれより径の小さい挿入管を同軸状に挿入し、この既設管の始端側開口部に注入孔が形成されている閉鎖壁を、終端側開口部に吸引孔が形成されている閉鎖壁をそれぞれ取付け、始端側立坑の近傍上方に充填材を収容するホッパーを設置すると共に、終端側の立坑近傍に吸引装置を設置し、吸引装置で既設管と挿入管との間に形成されている筒状空間内の空気を吸引し、筒状空間内に充填材を流入せしめる様にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は地中に埋設されている既設管の改良方法、詳しくは、既設管を掘り上げることなく、更新する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設されている上水道管や下水道管その他の各種管類は、自動車の通行や近隣の建築土木工事による振動、あるいは地震、地下水の作用などによる繰り返し加わる過重、あるいは経年変化によって劣化することは避けられず、劣化した既設管は補修したり取り替える必要がある。
【特許文献１】なし
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
劣化した埋設管は、掘り上げて完全撤去し、新しい管に取り替えるのが理想であるが、完全撤去の為には既設管の埋設箇所を全面的に掘削しなければならず、都市市街地や交通量の多い道路部分、あるいは複数の既設管が輻輳して埋設されている場所などでは、実際上工事が困難な場合もあった。又、数多くの土木工事用機材を作業現場に持ち込まなければならず、それらの手配や搬入搬出作業も大変面倒であった。
【０００４】
本発明者は、この様に諸般の事情により全面的な掘削が出来ない場所においても、最少限の機材により、既設管の改良工事を効率的に実施できる方法を実現すべく、鋭意研究した結果、本発明を完成するに至り、ここに提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
改良対象である地中に埋設されている既設管の始端側及び終端側に立坑をそれぞれ掘削して既設管の始端側と終端側を露出させ、始端側の立坑を利用して既設管内にそれより径の小さい挿入管を同軸状に挿入し、この既設管の始端側開口部に注入孔が形成されている閉鎖壁を、終端側開口部に吸引孔が形成されている閉鎖壁をそれぞれ取付け、始端側の立坑の近傍上方に充填材を収容するホッパーを設置すると共に、終端側の立坑近傍に吸引装置を設置し、ホッパーの排出孔と既設管の始端側の閉鎖壁の注入孔と、終端側の閉鎖壁の吸引孔と吸引装置とをそれぞれ接続し、吸引装置で既設管と挿入管との間に形成されている筒状空間内の空気を吸引し、負圧によって前記ホッパーから筒状空間内に充填材を流入せしめ、これを固化させることにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【０００６】
負圧によって充填材を埋設管と挿入管との間の筒状空間に流入させており、充填材は筒状空間の隅々まで行き渡り、均一な充填がなされ、しかも、充填材を加圧する必要がないので、加圧ポンプ等を別途準備する必要がなく、最少限の機材で作業を実施することが出来、作業コストも低く、加圧の必要がない為、面倒な充填材の流量管理も一切不要で、作業能率も高い。又、充填材の充填を加圧ではなく負圧によって行っているので、挿入管が塩ビパイプなどの様に外圧に対して脆弱なものであっても、挿入管には過大な外圧はかからず、挿入管の損傷の危険もない。更に、既設管の始端側と終端側にそれぞれ立坑を掘削するだけでよいので、掘削面積が最小ですみ、都市市街地や複数の埋設管が輻輳して埋設されている場所でも工事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
充填材を充填すべき空間の空気を吸引し、その空間内を負圧状態にして均一かつスムーズな充填を行える様にした点に本質的特徴が存する。
【実施例１】
【０００８】
図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。図１はこの発明に係る埋設管の改良方法の手順を示した工程図、図２乃至図５は作業の各過程を示した断面図であり、まずはじめに、図２に示す様に、改良対象である地中に埋設されている既設管１の始端側２と終端側３とにそれぞれ立坑４と立坑５を掘削し、既設管１の始端側２と終端側３をそれぞれ露出させる。
【０００９】
そして、前記始端側の立坑４を利用して既設管１の始端側２から既設管１内にそれより径の小さい挿入管６を挿入し、挿入管６を既設管１内にほぼ同軸状になる様に位置せしめ、この挿入管６が貫通する様に、既設管１の始端側２に注入孔７が形成されている閉鎖壁８を、終端側３に吸引孔９が形成されている閉鎖壁１０をそれぞれ取付ける。
【００１０】
一方、始端側２の立坑４の近傍上方に充填材１１を収容するホッパー１２を設置すると共に、終端側３の立坑５の近傍に吸引装置１３を設置する。なお、充填材１１は十分な流動性を有する必要があり、この実施例においては、混合Ｂ種普通セメントにベントナイト系添加物を添加し、酸、アルカリ、油分などの不純物を含まぬ清水により混練したセメントベントナイト系充填材を使用したが、充填材１１が上記のものに限定されないことはもちろんである。一方、吸引装置１３としては土木工事用のもののほか、一般のバキューム車や家庭用、業務用の真空掃除機などを用いることが出来る。
【００１１】
そして、前記ホッパー１２の排出孔１４と閉鎖壁８の注入孔７とをパイプ１５で、閉鎖壁１０の吸引孔９と吸引装置１３とをパイプ１６でそれぞれ接続し、吸引装置１３によって既設管１の内壁側と挿入管６の外壁側との間に形成されている筒状空間１７内の空気を吸引して、この筒状空間１７内の気圧を負圧状態に保ち、図３に示す様に、この負圧によってホッパー１２から注入孔７を介して筒状空間１７内に充填材１１を流入させる。なお、充填の際には、流入促進の為に充填材１１を加圧する必要は全くない。なお、既設管１及び挿入管６が共に小径で、筒状空間１７が小容積の場合には、特に土木工事用の吸引装置１３を用いずとも、家庭用や業務用の真空掃除機でも十分用が足りる。
【００１２】
図４に示す様に、筒状空間１７内に充填材１１が均一かつ完全に行き渡るまで、この負圧による充填作業を続け、充填作業が終了したなら充填材１１の養生を行い、充填材１１が十分に固化したら、図５に示す様に、閉鎖壁８及び閉鎖壁１０を撤去し、挿入管６を他の管路に接続するなど次工程の作業を行い、発進立坑４及び到達立坑５を埋め戻して作業を終了する。
【００１３】
上記一連の作業により、既設管１内には新しい挿入管６が同軸状に位置することになり、既設管１と挿入管６との間の空隙には経年変化のない充填材１１が均一に充填されるので、新たに挿入された挿入管６は安定的に保持される。そして、この新たに挿入された挿入管６をそれまでの既設管１に代えて管として利用に供する。
【００１４】
この発明は、上記の通り、負圧によって充填材１１を既設管１と挿入管６との間の筒状空間１７に充填しており、充填材１１は筒状空間１７の隅々まで行き渡り、均一な充填がなされ、しかも、充填材１１を加圧する必要がないので、加圧ポンプ等を別途準備する必要がなく、最少限の機材で作業を実施することが出来、加圧の必要がない為、面倒な充填材の流量管理も一切不要で、作業コスト及び作業能率の向上の面からすぐれた効果を有する。又、充填材１１の充填を加圧ではなく負圧によって行っているので、挿入管６が塩ビパイプなどの様に外圧に対して脆弱なものであっても、挿入管６には過大な外圧はかからず、挿入管６の損傷の危険もない。
【００１５】
更に、既設管の始端側と終端側にそれぞれ立坑を掘削するだけでよいので、都市市街地や複数の既設管が輻輳して埋設されている場所でも工事が可能で、極めて高い実用的価値を有している。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
上水道管、下水道管、その他各種埋設管の維持改良工事の際に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明に係る埋設管の改良方法の手順を示した工程図。
【図２】同じく、作業開始時の状況を示した断面図。
【図３】同じく、作業途中の状況を示した断面図。
【図４】同じく、充填作業が完了した状況を示した断面図。
【図５】同じく、すべての作業が完了し、挿入管６が既設管１に安定的に固定された状況を示した断面図。
【符号の説明】
【００１８】
１ 既設管
２ 始端側
３ 終端側
４ 立坑
５ 立坑
６ 挿入管
７ 注入孔
８ 閉鎖壁
９ 吸引孔
１０ 閉鎖壁
１１ 充填材
１２ ホッパー
１３ 吸引装置
１４ 排出孔
１５ パイプ
１６ パイプ
１７ 筒状空間
【技術分野】
【０００１】
この発明は地中に埋設されている既設管の改良方法、詳しくは、既設管を掘り上げることなく、更新する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設されている上水道管や下水道管その他の各種管類は、自動車の通行や近隣の建築土木工事による振動、あるいは地震、地下水の作用などによる繰り返し加わる過重、あるいは経年変化によって劣化することは避けられず、劣化した既設管は補修したり取り替える必要がある。
【特許文献１】なし
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
劣化した埋設管は、掘り上げて完全撤去し、新しい管に取り替えるのが理想であるが、完全撤去の為には既設管の埋設箇所を全面的に掘削しなければならず、都市市街地や交通量の多い道路部分、あるいは複数の既設管が輻輳して埋設されている場所などでは、実際上工事が困難な場合もあった。又、数多くの土木工事用機材を作業現場に持ち込まなければならず、それらの手配や搬入搬出作業も大変面倒であった。
【０００４】
本発明者は、この様に諸般の事情により全面的な掘削が出来ない場所においても、最少限の機材により、既設管の改良工事を効率的に実施できる方法を実現すべく、鋭意研究した結果、本発明を完成するに至り、ここに提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
改良対象である地中に埋設されている既設管の始端側及び終端側に立坑をそれぞれ掘削して既設管の始端側と終端側を露出させ、始端側の立坑を利用して既設管内にそれより径の小さい挿入管を同軸状に挿入し、この既設管の始端側開口部に注入孔が形成されている閉鎖壁を、終端側開口部に吸引孔が形成されている閉鎖壁をそれぞれ取付け、始端側の立坑の近傍上方に充填材を収容するホッパーを設置すると共に、終端側の立坑近傍に吸引装置を設置し、ホッパーの排出孔と既設管の始端側の閉鎖壁の注入孔と、終端側の閉鎖壁の吸引孔と吸引装置とをそれぞれ接続し、吸引装置で既設管と挿入管との間に形成されている筒状空間内の空気を吸引し、負圧によって前記ホッパーから筒状空間内に充填材を流入せしめ、これを固化させることにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【０００６】
負圧によって充填材を埋設管と挿入管との間の筒状空間に流入させており、充填材は筒状空間の隅々まで行き渡り、均一な充填がなされ、しかも、充填材を加圧する必要がないので、加圧ポンプ等を別途準備する必要がなく、最少限の機材で作業を実施することが出来、作業コストも低く、加圧の必要がない為、面倒な充填材の流量管理も一切不要で、作業能率も高い。又、充填材の充填を加圧ではなく負圧によって行っているので、挿入管が塩ビパイプなどの様に外圧に対して脆弱なものであっても、挿入管には過大な外圧はかからず、挿入管の損傷の危険もない。更に、既設管の始端側と終端側にそれぞれ立坑を掘削するだけでよいので、掘削面積が最小ですみ、都市市街地や複数の埋設管が輻輳して埋設されている場所でも工事が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
充填材を充填すべき空間の空気を吸引し、その空間内を負圧状態にして均一かつスムーズな充填を行える様にした点に本質的特徴が存する。
【実施例１】
【０００８】
図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。図１はこの発明に係る埋設管の改良方法の手順を示した工程図、図２乃至図５は作業の各過程を示した断面図であり、まずはじめに、図２に示す様に、改良対象である地中に埋設されている既設管１の始端側２と終端側３とにそれぞれ立坑４と立坑５を掘削し、既設管１の始端側２と終端側３をそれぞれ露出させる。
【０００９】
そして、前記始端側の立坑４を利用して既設管１の始端側２から既設管１内にそれより径の小さい挿入管６を挿入し、挿入管６を既設管１内にほぼ同軸状になる様に位置せしめ、この挿入管６が貫通する様に、既設管１の始端側２に注入孔７が形成されている閉鎖壁８を、終端側３に吸引孔９が形成されている閉鎖壁１０をそれぞれ取付ける。
【００１０】
一方、始端側２の立坑４の近傍上方に充填材１１を収容するホッパー１２を設置すると共に、終端側３の立坑５の近傍に吸引装置１３を設置する。なお、充填材１１は十分な流動性を有する必要があり、この実施例においては、混合Ｂ種普通セメントにベントナイト系添加物を添加し、酸、アルカリ、油分などの不純物を含まぬ清水により混練したセメントベントナイト系充填材を使用したが、充填材１１が上記のものに限定されないことはもちろんである。一方、吸引装置１３としては土木工事用のもののほか、一般のバキューム車や家庭用、業務用の真空掃除機などを用いることが出来る。
【００１１】
そして、前記ホッパー１２の排出孔１４と閉鎖壁８の注入孔７とをパイプ１５で、閉鎖壁１０の吸引孔９と吸引装置１３とをパイプ１６でそれぞれ接続し、吸引装置１３によって既設管１の内壁側と挿入管６の外壁側との間に形成されている筒状空間１７内の空気を吸引して、この筒状空間１７内の気圧を負圧状態に保ち、図３に示す様に、この負圧によってホッパー１２から注入孔７を介して筒状空間１７内に充填材１１を流入させる。なお、充填の際には、流入促進の為に充填材１１を加圧する必要は全くない。なお、既設管１及び挿入管６が共に小径で、筒状空間１７が小容積の場合には、特に土木工事用の吸引装置１３を用いずとも、家庭用や業務用の真空掃除機でも十分用が足りる。
【００１２】
図４に示す様に、筒状空間１７内に充填材１１が均一かつ完全に行き渡るまで、この負圧による充填作業を続け、充填作業が終了したなら充填材１１の養生を行い、充填材１１が十分に固化したら、図５に示す様に、閉鎖壁８及び閉鎖壁１０を撤去し、挿入管６を他の管路に接続するなど次工程の作業を行い、発進立坑４及び到達立坑５を埋め戻して作業を終了する。
【００１３】
上記一連の作業により、既設管１内には新しい挿入管６が同軸状に位置することになり、既設管１と挿入管６との間の空隙には経年変化のない充填材１１が均一に充填されるので、新たに挿入された挿入管６は安定的に保持される。そして、この新たに挿入された挿入管６をそれまでの既設管１に代えて管として利用に供する。
【００１４】
この発明は、上記の通り、負圧によって充填材１１を既設管１と挿入管６との間の筒状空間１７に充填しており、充填材１１は筒状空間１７の隅々まで行き渡り、均一な充填がなされ、しかも、充填材１１を加圧する必要がないので、加圧ポンプ等を別途準備する必要がなく、最少限の機材で作業を実施することが出来、加圧の必要がない為、面倒な充填材の流量管理も一切不要で、作業コスト及び作業能率の向上の面からすぐれた効果を有する。又、充填材１１の充填を加圧ではなく負圧によって行っているので、挿入管６が塩ビパイプなどの様に外圧に対して脆弱なものであっても、挿入管６には過大な外圧はかからず、挿入管６の損傷の危険もない。
【００１５】
更に、既設管の始端側と終端側にそれぞれ立坑を掘削するだけでよいので、都市市街地や複数の既設管が輻輳して埋設されている場所でも工事が可能で、極めて高い実用的価値を有している。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
上水道管、下水道管、その他各種埋設管の維持改良工事の際に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明に係る埋設管の改良方法の手順を示した工程図。
【図２】同じく、作業開始時の状況を示した断面図。
【図３】同じく、作業途中の状況を示した断面図。
【図４】同じく、充填作業が完了した状況を示した断面図。
【図５】同じく、すべての作業が完了し、挿入管６が既設管１に安定的に固定された状況を示した断面図。
【符号の説明】
【００１８】
１ 既設管
２ 始端側
３ 終端側
４ 立坑
５ 立坑
６ 挿入管
７ 注入孔
８ 閉鎖壁
９ 吸引孔
１０ 閉鎖壁
１１ 充填材
１２ ホッパー
１３ 吸引装置
１４ 排出孔
１５ パイプ
１６ パイプ
１７ 筒状空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
改良対象である地中に埋設されている既設管の始端側及び終端側にそれぞれ立坑を掘削して既設管の始端側と終端側を露出させ、始端側の立坑を利用して既設管内にそれより径の小さい挿入管を同軸状に挿入し、この既設管の始端側開口部に注入孔が形成されている閉鎖壁を、終端側開口部に吸引孔が形成されている閉鎖壁をそれぞれ取付け、始端側の立坑の近傍上方に充填材を収容するホッパーを設置すると共に、終端側の立坑近傍に吸引装置を設置し、ホッパーの排出孔と既設管の始端側の閉鎖壁の注入孔と、終端側の閉鎖壁の吸引孔と吸引装置とをそれぞれ接続し、吸引装置で既設管と挿入管との間に形成されている筒状空間内の空気を吸引し、負圧によって前記ホッパーから筒状空間内に充填材を流入せしめる様にしたことを特徴とする埋設管の改良方法。
【請求項２】
充填材が、セメント、ベントナイト系添加物、清水からなるセメントベントナイト系充填材であることを特徴とする請求項１記載の埋設管の改良方法。
【請求項１】
改良対象である地中に埋設されている既設管の始端側及び終端側にそれぞれ立坑を掘削して既設管の始端側と終端側を露出させ、始端側の立坑を利用して既設管内にそれより径の小さい挿入管を同軸状に挿入し、この既設管の始端側開口部に注入孔が形成されている閉鎖壁を、終端側開口部に吸引孔が形成されている閉鎖壁をそれぞれ取付け、始端側の立坑の近傍上方に充填材を収容するホッパーを設置すると共に、終端側の立坑近傍に吸引装置を設置し、ホッパーの排出孔と既設管の始端側の閉鎖壁の注入孔と、終端側の閉鎖壁の吸引孔と吸引装置とをそれぞれ接続し、吸引装置で既設管と挿入管との間に形成されている筒状空間内の空気を吸引し、負圧によって前記ホッパーから筒状空間内に充填材を流入せしめる様にしたことを特徴とする埋設管の改良方法。
【請求項２】
充填材が、セメント、ベントナイト系添加物、清水からなるセメントベントナイト系充填材であることを特徴とする請求項１記載の埋設管の改良方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２９２１８９（Ｐ２００７−２９２１８９Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２０１９０（Ｐ２００６−１２０１９０）
【出願日】平成１８年４月２５日（２００６．４．２５）
【出願人】（５０６１４２７８３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２５日（２００６．４．２５）
【出願人】（５０６１４２７８３）
【Ｆターム（参考）】
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