JP2001280540A - 老朽既設管の更新方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可撓管を用いて、施工作業性に優れた老朽既
設管の更新方法を提供する。 【解決手段】 老朽既設管５内に、これよりも径の小さ
い可撓管６を新設管として挿入して更新する方法であっ
て、老朽既設管５の中に予め牽引索８を挿通しておき、
牽引索８と可撓管６の先端を接続した後、牽引索８を引
き込み手段によって老朽既設管５の一方から引き込ん
で、可撓管６を老朽既設管５に挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設の老朽管（老
朽既設管という）に新設管（可撓管ということがある）
を挿通する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、既設の管内に、新設管を挿入して
敷設する工法としては、特開平７−４２８３７、特開平
６−１５９５５６などが提案されている。これらの技術
は何れも、新設管として剛性のある鋼管を使用し、順次
溶接接続して継ぎ足しながら、押し込み挿入するもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術は、次
の問題点がある。 （１）新設管の溶接・検査の間は挿入作業が行えないの
で、施工期間が長くなる。（本発明の請求項１で解決す
る問題点） （２）また、老朽既設管に屈曲部があった場合、新設管
の挿入は不可能である。（本発明の請求項１で解決する
問題点）

【０００４】（３）新設管の押し込み工法では、ジャッ
キの盛替えが必要で、施工手順が複雑で、また施工に時
間がかかる。（本発明の請求項２で解決する問題点） （４）可撓管に押し込み工法を適用した場合、可撓管は
鋼管よりもフープ耐力が弱いため、外側からクランプで
締め付ける従来の方法では、可撓管をつぶしてしまう可
能性がある。（本発明の請求項２で解決する問題点） （５）可撓管を押し込もうとすると、圧縮により座屈し
てしまうため極短距離の場合を除き、挿入できない。
（本発明の請求項２で解決する問題点）

【０００５】（６）老朽既設管と新設管の間に水、海
水、重量液を充填し、既設管内で新設管を浮かして挿入
する方法が知られているが、この方法にも未だ改良すべ
き点が残されている。（本発明の請求項３で解決する問
題点） （７）本発明と異なる技術分野であるが、例えば、電力
ケーブルをケーブル保護管内に挿通する方法として、メ
ッセンジャーロープを連結した吹き矢をケーブル保護管
に入れ、ケーブル保護管の尾端に栓をして、吹き矢の後
方から圧縮空気を注入して、加圧し、ケーブル保護管尾
端の栓に開けた孔からメッセンジャーロープを送り込ん
で挿通する方法がある。

【０００６】しかし、この方法では、ロープ送り込み用
の孔から空気が漏れるため、高い圧力を掛けることがで
きない。そのため、１回に送り込める距離が短く、一定
区間ごとに管を区切り、マンホールを設置して送り込み
作業を繰り返す必要がある。したがって、海底老朽既設
管のように、中継地点を設けることの出来ない場合は適
用できない。（本発明の請求項４、５で解決する問題
点）

【０００７】（８）可撓管を老朽既設管内に挿入するに
際して、屈曲部を円滑に通過させるため、可撓管牽引具
を用い、可撓管牽引具と可撓管の間を連結索条体で連結
する技術が、特開平１１−１５６９４１で開示されてい
る。しかし、この先行技術では、連結索条体が１本であ
るので、センタリング効果が不十分である、つまり、可
撓管が外管内壁寄りに引張られるのを完全に防ぐことは
出来ないという不具合がある。（本発明の請求項６、
７、８で解決する問題点）

【０００８】（９）また、特開平１１−１５６９４１で
開示されている技術では、可撓管牽引具と可撓管の間を
連結する連結索条体が老朽既設管屈曲部の内面をこする
恐れがないように、可撓管牽引具を球状体で構成し、縦
列連結する補方法が開示されている。しかし、この球状
体はウィンチによる巻き取り障害となる、また、長距離
の引込みにあたっては、球状体の個数が多くなり、不経
済であるという欠点がある。（本発明の請求項６、７、
８で解決する問題点）

【０００９】（１０）従来技術では、可撓管の先端部
に、当該可撓管の牽引具として老朽既設管を密封できる
ピグを連結し、ピグの後側を加圧することで、可撓管に
推進力を与えて長距離にわたる老朽既設管内に、可撓管
を挿入する方法がなかった。（本発明の請求項９で解決
する問題点）

【００１０】（１１）可撓管は、屈曲部において、いわ
ゆる「腰」がなくて不安定となり、円滑な挿入が難しい
が、その解決方法として、老朽既設管の屈曲部において
は、可撓管の本来の材質である可撓性を保持し、屈曲部
以外（屈曲部の可撓管進行方向の手前）の部位において
は、可撓管の曲げ剛性を高めて座屈を防ぎつつ、可撓管
をスムーズに老朽既設管に押し込み挿入するという優れ
た可撓管の挿入方法が従来なかった。（本発明の請求項
１０、１１で解決する問題点）

【００１１】本発明は、前記の諸問題を解決した、老朽
既設管の更新方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る老朽既設管の更新方法は次のように構
成する。

【００１３】第１の発明は、老朽既設管に、当該老朽既
設管よりも径の小さい新設管を挿入して更新する方法に
おいて、前記新設管として、可撓管を用い、前記老朽既
設管の一方から当該可撓管を挿入して行うことを特徴と
する。

【００１４】第２の発明は、第１発明の方法において、
前記可撓管の挿入手段として、前記老朽既設管の中に予
め牽引索を挿通しておき、当該牽引索と前記可撓管の先
端を接続した後、当該牽引索を引き込み手段によって引
き込んで、前記可撓管を前記老朽既設管に挿入して行う
ことを特徴とする。

【００１５】第３の発明は、第１または第２発明の方法
において、前記老朽既設管と前記可撓管との間に液体を
満たし、当該液体中における前記可撓管の液中重量がほ
ぼ０になるように、当該液体または前記可撓管の少なく
とも一方の比重を調整することを特徴とする。

【００１６】第４の発明は、前記牽引索の挿通手段とし
て、ピグの尾端に前記牽引索または牽引索挿通用のメッ
センジャーワイヤーを接続し、ピグ発進装置の内部に前
記牽引索または、前記メッセンジャーワイヤーを所要長
さ巻き取ったリールを内蔵し、当該ピグ発進装置の後方
より加圧手段により加圧して前記ピグを前進させ、前記
老朽既設管の他端まで通過させて行うことを特徴とす
る。

【００１７】第５の発明は、第４の発明の方法により、
メッセンジャーワイヤーを前記老朽既設管の一端から挿
入して他端から引き出し、次に、前記最小径のメッセン
ジャーワイヤーの基端を引くことにより、当該メッセン
ジャーワイヤーの先端に繋いだ太径のワイヤーを前記管
他端から引き出し、この操作を一回乃至複数回繰り返す
ことで、順次太径のワイヤーに入れ替え、最終的にこの
太径のワイヤーを用いて牽引索を挿通することを特徴と
する。

【００１８】第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明
において、前記牽引索と前記可撓管の接続手段として、
両部材間に牽引具を介設し、当該牽引具は、断面が円形
で、前記牽引索を取付ける接続具を備えた先頭部分と、
前記可撓管を取付けるコーンヘッドと、前記先頭部分と
前記コーンヘッドを連結する少なくとも３本以上の連結
索からなり、前記先頭部分の複数点（連結索と同本数）
から、前記コーンヘッドの中心軸上の１点を結ぶよう
に、立体的に配置されていることを特徴とする。

【００１９】第７の発明は、第６の発明において、前記
連結索の配置は、前記先頭部分の複数点（連結索と同本
数）から、前記コーンヘッドの複数点（連結索と同本
数）を結び、かつ、当該連結索が前記コーンヘッドの中
心軸の延長線上付近で、立体的に交差するように配置さ
れていることを特徴とする。

【００２０】第８の発明は、第１〜第７の何れかの発明
において、前記牽引具を構成する前記連結索の長さは、
前記老朽既設管にも曲がりがあったときにも、少なくと
も張力を伝達している当該連結索が前記老朽既設管に接
触しない程度に短いことを特徴とする。

【００２１】第９の発明は、第１または第２発明の老朽
既設管の更新方法において、可撓管の先端部に、当該可
撓管の牽引具として老朽既設管を密封できるピグを連結
し、ピグの後側を加圧することで、可撓管に推進力を与
えて長距離にわたる老朽既設管内に、可撓管を挿入する
ことを特徴とする。

【００２２】第１０の発明は、第１または第２発明の老
朽既設管の更新方法において、老朽既設管の曲がり部を
通過する部分以外の可撓管の曲げ剛性を高めて座屈を防
ぎつつ、可撓管を老朽既設管に押し込み挿入することを
特徴とする。

【００２３】第１１の発明は、第１０発明の可撓管を老
朽既設管内に挿入する方法であって、当該可撓管の中に
は、外部からの遠隔操作により移動自在な密閉プラグが
進行方向前後に偶数個取付けてあり、さらに、当該密閉
プラグで仕切られた管内空間に圧縮空気を注入するホー
スを備え、当該可撓管を押し込む装置を前記老朽既設管
端部に備えてなり、前記可撓管を前記老朽既設管の一端
より引き込んで行き、当該可撓管の先端部が前記老朽既
設管の曲がり部に達したとき、前方側の前記密閉プラグ
を前記曲がり部より一定距離後方に位置させ、後方側の
前記密閉プラグを押し込み装置のクランプに位置させ、
前方側および後方側の前記密閉プラグの間に圧縮空気を
注入して加圧した状態で、前記押し込み装置により後方
から挿入力を与えることを特徴とする可撓管の既設管内
配管方法。

【００２４】

【作用】第１の発明によると、、可撓管はリールに巻
き取ることができるので、工場で所要長の管を製作し、
現地では挿入のみ行えばよいため、現地施工時間を短く
できる。、可撓管は、老朽既設管に屈曲部があっても
挿入できる。

【００２５】第２の発明によると、、引き込み方法に
よれば、ウィンチ等により連続的に挿入を行えるため、
迅速施工ができる。、クランプを使用しないため、可
撓管をつぶしてしまう心配がない。、引き込みでは、
可撓管に圧縮力が作用しないため、可撓管が座屈するこ
とはなく、スムーズに挿入できる。

【００２６】第３の発明によると、、可撓管の液中重
量を略ゼロにすることで、管の自重或いは、浮力に起因
する摩擦抵抗がなくなる。、また、老朽既設管と可撓
管の間の流体の潤滑作用も期待できる。これらの作用に
より、新設管の挿入抵抗を低くすることができる。

【００２７】第４、第５の発明によると、メッセンジャ
ーワイヤーを所要長さ巻き取ったリールをピグランチャ
ー内（つまり、加圧される空間）に内蔵しておくことに
より、送り出し側の空間を完全に密封できる。このた
め、ピグに高い圧力をかけて、従来に比べ遥かに長距離
の送りこみができる。

【００２８】第６の発明によると、屈曲部の曲率半径と
連結索の長さに合わせて、図中ｄの長さを適切に設定す
れば、可撓管が老朽既設管の内壁に引き寄せられるのを
完全に防ぐことができる。これにより、引き込み抵抗を
大幅に低減することが出来る。

【００２９】第７の発明によると、第６発明の作用をさ
らに向上させたものである。つまり、老朽既設管の屈曲
部で、コーンヘッドを老朽既設管内面から浮かすことが
できる。コーンヘッドには、通常金属製の固い材質を使
用し、しかも可撓管との接続のため凹凸が存在すること
が多いが、前記のように可撓管を浮かすことにより、老
朽既設管の屈曲部内面を傷付けることなく、可撓管を円
滑に通過させることができる。

【００３０】第８の発明によると、連結索が、屈曲部に
おいて老朽既設管内面に接触しないため、老朽既設管内
面を傷付けない。

【００３１】第９の発明によると、可撓管の先端に牽引
具として老朽既設管を密封できるピグを設け、ピグの後
側を流体で加圧することで、可撓管に推進力を与えて長
距離にわたる老朽既設管内に、円滑に可撓管を挿入する
ことができる。

【００３２】第１０、第１１の発明によると、老朽既設
管の屈曲部においては、可撓管の本来の材質である可撓
性を保持し、屈曲部以外（屈曲部の可撓管進行方向の手
前）の部位においては、可撓管の曲げ剛性を高めて座屈
を防ぎつつ、可撓管をスムーズに老朽既設管に押し込み
挿入することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照して説明する。

【００３４】図１は、本発明の全体概要図で、図の右側
が、海洋１近くに設置された製油所側岸壁２であり、図
の左側が、海洋１を隔てて対岸側に設置された油槽所側
岸壁３であり、製油所側岸壁２と油槽所側岸壁３の間は
海底配管（図では老朽既設管５と新設管である可撓管６
を示す）で繋がっている。この海底配管の長さは、例え
ば、３ｋｍに及ぶ。

【００３５】図１は、油槽所側岸壁３に配置されたパイ
プリール７から巻き解かれた可撓管６を、老朽既設管５
内に一端側から挿入している途中の状態を示し、可撓管
６の先端に接続された牽引索８が老朽既設管５の他端か
ら引き出され、製油所側岸壁２に設置されたウィンチ１
０に巻き取られている。したがって、ウィンチ１０で牽
引索８を巻き取ることにより、可撓管６は牽引索８で引
張られて老朽既設管５の一端から挿入され、他端から引
き出される。

【００３６】図１に示す可撓管６を引張るための牽引索
８は、前記老朽既設管５の中に予め挿通しておくもの
で、この牽引索８は、後述のメッセンジャーワイヤー１
２によって、前記老朽既設管５の中に挿通される。この
メッセンジャーワイヤー１２の挿通は次のようにして行
う。

【００３７】図２、図３に示すように、ピグランチャー
（ピグ発進装置）１３を、製油所側岸壁２または油槽所
側岸壁３に設置する。ピグランチャー１３内には所要長
さのメッセンジャーワイヤー１２を巻き取ったワイヤー
リール１４が設置されていて、メッセンジャーワイヤー
１２の先端にはピグ（吹き矢）１５が設けられている。
また、ピグランチャー１３の後端には、ホース２０を介
して加圧ポンプ１９が接続されていて、加圧ポンプ１９
からピグランチャー１３内に加圧水を供給することで、
ピグランチャー１３の後部を加圧するようになってい
る。

【００３８】ピグ１５は、図４に示すように、連結筒６
２の両端に固着の挟持板６１を介して、前後に間隔を置
いて２つの吸盤状のゴム板１７の中心を当該連結筒６２
に固着し、さらに、連結筒６２および挟持板６１の中心
を挿通する軸棒１６に螺合した固定ナット１８で、挟持
板６１をより強固に固定して構成され、軸棒１６の後端
にはメッセンジャーワイヤー１２の先端が連結されてい
る。ゴム板１７の周縁は老朽既設管５の内壁と気密に接
している。したがって、加圧ポンプ１９からの加圧水で
ピグランチャー１３内を加圧することで、ピグ１５は、
加圧水の圧力を受けて老朽既設管５内を一端から他端ま
で前進することができ、これにより、メッセンジャーワ
イヤー１２を数キロメートルに及ぶ長さの老朽既設管５
内に容易に挿通できる。

【００３９】老朽既設管５内に挿通されたメッセンジャ
ーワイヤー１２によって、可撓管６を引張る牽引索８
は、当該老朽既設管５内に挿通される。この場合、牽引
索８を引張る前記のメッセンジャーワイヤー１２は、最
初挿入した細径のワイヤーではなく、より太径のワイヤ
ーで行われることが多く、この太径ワイヤーを老朽既設
管５内へ挿通するのは、次の手段で行われる。

【００４０】まず最初、最小径のメッセンジャーワイヤ
ー１２を老朽既設管５の一端から挿入して他端から引き
出す。次に、この最小径のメッセンジャーワイヤー１２
の先端に、当該メッセンジャーワイヤー１２より太径の
ワイヤーを繋ぐ。次に、最小径のメッセンジャーワイヤ
ー１２の他端を引張ることで、老朽既設管５の他端から
太径のワイヤー引き出し、この操作を一回乃至複数回繰
り返すことで、順次太径のワイヤーに入れ替え、最終的
に必要な太径のメッセンジャーワイヤー１２を用いて牽
引索８を挿通するものである（図５はその状態を示して
いる）。

【００４１】前述のようにして、老朽既設管５に挿入さ
れた牽引索８と可撓管６とは、直接連結されるのではな
く、図６〜図９に示すように、連結具９、９ａを介して
連結される。連結具９．９ａは、可撓管６の先端に固着
したコーンヘッド２１と、牽引索８の先端を連結する先
頭部分２２と、コーンヘッド２１と先頭部分２２の間を
連結する連結索２３とから構成される

【００４２】連結具９、９ａは、それぞれ図６（Ａ）、
図７（Ａ）、図８に示す構成例と、図６（Ｂ）、図７
（Ｂ）、図９に示す構成例の２種類あり、各連結具９、
９ａの主な相違点は、両部材の連結索２３の配置態様が
相違していることである。

【００４３】図６（Ａ）、図７（Ａ）連結具９を説明す
ると、可撓管６は、水密層６ａの外表面を補強鎧層６ｂ
で被覆してなる。また、コーンヘッド２１は、前駒２１
ａと後駒２１ｂとからなっていて、前記水密層６ａの先
端から延出した補強鎧層６ｂを、前記前駒２１ａと後駒
２１ｂの接合面２４に挟む。さらに、前駒２１ａのボル
ト孔３３に挿入した連結ねじ３４の先端を後駒２１ｂに
ねじ込み固定し、さらにナット３５を締結して、前駒２
１ｂの前面を押えることで、前駒２１ａと後駒２１ｂの
接合面２４に挟んだ前記補強鎧層６ｂをコーンヘッド２
１にしっかりと固着している。

【００４４】前駒２１ａの前面には、椀形状のカバー３
０の周縁２９を当てがっており、また、連結杆２６が、
カバー３０の中心ガイド筒部３１と前駒２１ａの中心孔
２５を挿通している。この連結杆２６の先端のねじ部２
７を後駒２１ｂの雌ねじ２８にねじ込み、連結杆２６の
前端部に設けたねじ部に螺合したナット３２を回してカ
バー３０の頂部に圧接させることにより、連結杆２６を
コーンヘッド２１に連結でき、また、カバー３０を介し
て前駒２１ａと後駒２１ｂがより強固に結合される。

【００４５】前述のようにして、可撓管６に固定された
コーンヘッド２１の先端から突出の連結杆２６の先端係
止部３６に３本の連結索２３の後端が掛け止められる。

【００４６】連結索２３の前端が係止される連結具９の
先頭部分２２は、円形の中間胴部２２ａと、その前後端
部に固着された、略円板状の前部接続具２２ｂと後部接
続具２２ｃとからなり、後部接続具２２ｃに１２０°角
間隔で３カ所（連結索２３と同本数の先頭部分の複数
点）に設けられた係止金具３７に、前記コーンヘッド２
１の中心軸上の１点から延びる３本（３本以上でもよ
い）の連結索２３が立体的に配置されて、それぞれ係止
されている。

【００４７】前部接続具２２ｂの中心には牽引索８を掛
け止める係止金具３８が固定されている。略円板状の前
部接続具２２ｂと後部接続具２２ｃの外径は、老朽既設
管５の内径より少し小さい径に設けられ、また、少なく
とも周縁部は、摩擦係数の低い材料で構成するのがよ
い。

【００４８】次に、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）の連結具９
ａを説明する。これは３本の連結索２３の立体的配置態
様が、 図６（Ａ）、図７（Ａ）と若干相違している。
つまり、この例では、３本の連結索２３の前端が、先頭
部分２２の複数点（連結索と同本数）、つまり、後部接
続具２２ｃの円周上に１２０°角間隔で３カ所（連結索
２３と同数の先頭部分の複数点）設けられた係止金具３
７に係止され、かつ、当該連結索２３がコーンヘッド２
１の中心軸の延長線上付近で、立体的に交差（交差部
ｅ）するように配置されて、かつ、連結索２３の後端
が、コーンヘッド２１に１２０°間隔で３カ所（連結索
と同本数）設けられた連結ねじ３４の係止部３９に係止
されている。

【００４９】図７（Ｂ）のコーンヘッド２１は、３本の
連結索２３を３点で係止するため、図７（Ａ）と構成が
若干相違している。つまり、可撓管６の補強鎧層６ｂを
前駒２１ａと後駒２１ｂの接合面２４に挟み、前駒２１
ａと後駒２１ｂを締結一体化して固着するため、連結ね
じ３４を前駒２１ａのボルト孔３３に挿入し、先端を後
駒２１ｂにねじ込み固定し、この連結ねじ３４が、コー
ンヘッド２１の円周上の３箇所に等間隔で配設され、連
結ねじ３４に螺合したナット３５を締結して、前駒２１
ｂの前面を押えることで、前駒２１ａと後駒２１ｂの接
合面２４に挟んだ前記補強鎧層６ｂをコーンヘッド２１
にしっかりと固着している。また、連結ねじ３４の先端
の係止部３９には、前駒２１ａに固定したカバー３０に
開設の孔４０を通して、先頭部分２２から導かれ、コー
ンヘッド２１の中心軸の延長線上で交差する３本の連結
索２３の後端が連結されている。

【００５０】次に作用を説明すると、図６（Ａ）、図７
（Ａ）に示す連結具９にあっては、図８（Ａ）、（Ｂ）
に示すように、管屈曲部の曲率半径と連結索２３の長さ
に合わせて、図中ｄの長さを適切に設定すれば、管の屈
曲部４１において、３本の連結索２３の１本は図示のよ
うに緊張して（すなわち、ｄ寸法の設定により、少なく
とも張力を伝達している１本の連結索２３が老朽既設管
５に接触しない程度に短い）、コーンヘッド２１を老朽
既設管５の屈曲部内面から浮かせることができ、したが
って、可撓管６が老朽既設管５の内壁４２に引寄せられ
るのを完全に防ぐことができる。これにより、可撓管６
の引込み抵抗を大幅に低減することができる。

【００５１】図６（Ｂ）、図７（Ｂ）に示す連結具９ａ
にあっては、前記連結具９の変形で、これの効果を更に
向上させたもので、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
管の屈曲部４１において、中間交差部（ｅ）で交差する
３本の連結索２３の１本は図示のように緊張して（すな
わち、ｄ寸法の設定により、少なくとも張力を伝達して
いる１本の連結索２３が老朽既設管５に接触しない程度
に短い）、コーンヘッド２１を老朽既設管５内面から浮
かせることができ、したがって、可撓管６が老朽既設管
５の内壁４２に引寄せられるのを完全に防ぐことができ
る。これにより、可撓管６の引込み抵抗を一層大幅に低
減することができる。

【００５２】コーンヘッド２１には、通常金属製の固い
材質を使用し、さらに、可撓管６との接続のため、凹凸
が存在することが多いが、前記「浮かす」作用により、
老朽既設管５の屈曲部４１において、老朽既設管５を傷
付けることなく、可撓管６を通過させることができる。
勿論、牽引具９、９ａにより老朽既設管５の直線部も円
滑に通すことができる。

【００５３】なお、前記の実施形態において、老朽既設
管５と可撓管６の間に液体を満たし、液体中を前記の牽
引方法により、可撓管６を挿入するように設けてもよ
い。

【００５４】図１０、図１１は、本発明の他の実施形態
として、可撓管６の先端に牽引具として老朽既設管５の
内面を密封できる牽引具６０を設ける（この牽引具６０
は、図４に示すピグ１５、または図６に示す連結具９、
９ａなどの類似構造でよく、図では、ピグ１５の例で説
明する）。すなわち、図１０、図１１では、ピグ１５の
後側を液体（流体）で加圧すると共に、ピグ１５の先端
に連結した牽引索８を引張ることで、可撓管６に推進力
を与えて挿入する例を断面説明図で示している。

【００５５】ピグ１５は、図１０（Ｂ）に示すように、
連結筒６２の両端に固着の挟持板６１を介して、前後に
間隔を置いて２つの吸盤状のゴム板１７の中心を当該連
結筒６２に固着する。さらに、連結筒６２および挟持板
６１の中心を挿通する軸棒１６に螺合した固定ナット１
８で、挟持板６１をより強固に固定して構成され、軸棒
１６の後端と可撓管６の先端のコーンヘッド２１との間
は連結索５８で連結されている。ゴム板１７の周縁は老
朽既設管５の内壁と気密に接している。老朽既設管５に
は、当該老朽既設管５と可撓管６の間を密閉する密閉装
置（シール材）５５が設けられており、また、老朽既設
管５には、配管５６を介して流体ポンプ５７が接続され
ている。

【００５６】したがって、密閉装置（シール材）５５で
密閉された老朽既設管５内があたかもピグランチャーと
なり、流体ポンプ５７からの加圧流体でピグ１５の後側
を加圧すると共に、軸棒１６の前端に係止部５９を介し
て係止した牽引索８によりピグ１５の先端を引張ること
で、当該ピグ１５を加圧流体の加圧力と、牽引索８との
相乗作用で老朽既設管５内において、一端から他端まで
確実に前進させることができ、これにより、可撓管６を
数キロメートルに及ぶ長さの老朽既設管５内に容易、円
滑に挿通できる。図１１（Ａ）、（Ｂ）は、ピグ１５を
用いて可撓管６を老朽既設管５の直線部と屈曲部４１に
挿入している状態の作用説明図を示している。

【００５７】図１２、図１３は、本発明のさらに他の実
施形態を示す。この実施形態では、可撓管６に老朽既設
管5の屈曲部４１を円滑に通過させるために、屈曲部４
１においては、可撓管６の本来の材質である可撓性を保
持し、可撓管６の通過する屈曲部４１以外の（屈曲部４
１の進行方向手前の）部位においては、可撓管６の曲げ
剛性を高めて座屈を防ぎつつ、この可撓管６をスムーズ
に老朽既設管に押し込み挿入する構成例を示している。

【００５８】このため、図示例ではつぎのように構成す
る。可撓管６の中には、外部からの遠隔操作により管内
で移動自在な前方と後方の密閉プラグ（密封用ゴム板）
４７、４７ａが進行方向前後に偶数個取付けてあり、さ
らに、前後２つの密閉プラグ４７、４７ａで仕切られた
加圧エリアＷ（管内空間４８）に圧縮空気の注入、排出
用のホース４９が後方側の密閉プラグ４７ａに導かれて
いる。

【００５９】また、前後の密閉プラグ４７、４７ａを管
内所定位置に位置決めするため、各密閉プラグ４７、４
７ａの後側には、開閉パンタグラフ機構５０が設けられ
ており、開閉パンタグラフ機構５０には、当該開閉パン
タグラフ機構５０を開く方向に作用させる拡開スプリン
グ５１が設けられている。

【００６０】さらに、当該開閉パンタグラフ機構５０の
後部節点５２には、拡開スプリング５１を収縮させて、
当該パンタグラフ機構５０を閉じる方向に作用させるプ
ラグ位置決めワイヤー５２の先端が連結してある。図で
は、プラグ位置決めワイヤー５２が、後側の密閉プラグ
４７ａに導かれた例が図示されているが、図１２、図１
３に示すワイヤー５２ａにより前側の密閉プラグ４７も
後側の密閉プラグ４７ａに連動して、位置決めされる。

【００６１】したがって、プラグ位置決めワイヤー５
２、５２ａを後方から牽引操作することで、老朽既設管
５の内壁に圧接しているパンタグラフ機構５０の開閉脚
５３を開閉し、間欠的に前進する可撓管６内で前後側の
密閉プラグ４７、４７ａを相対移動させ、所定の位置に
位置決めできる。老朽既設管５の後端部には、可撓管６
の押し込み装置（押し込みジャッキ）５４が設けられて
いる。

【００６２】本実施形態においては、可撓管６を老朽既
設管５の一端より牽引索８により引き込んで行き、可撓
管６の先端部が老朽既設管５の屈曲部４１に達したと
き、前方側の密閉プラグ４７を屈曲部４１より一定距離
後方（進行方向手前）に位置させ、後方側の密閉プラグ
４７ａを押し込み装置５４のクランプ５４ａに位置さ
せ、前方側および後方側の密閉プラグ４７、４７ａの間
にホース４９圧縮空気を注入して加圧した状態で、押し
込み装置５４により後方から挿入力を与える。

【００６３】前記の操作を行うことにより、屈曲部４１
においては、可撓管６の本来の材質である可撓性を保持
し、可撓管６の通過する屈曲部４１以外の（屈曲部４１
の進行方向手前の）部位においては、可撓管６の曲げ剛
性を高めて座屈を防ぎつつ、この可撓管６をスムーズに
老朽既設管に押し込み挿入することができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によると、次の効果がある。第１
の発明によると、、可撓管はリールに巻き取ることが
できるので、工場で所要長の管を製作し、現地では挿入
のみ行えばよいため、現地施工時間を短くできる。、
可撓管は、老朽既設管に屈曲部があっても挿入できる。

【００６５】第２の発明によると、、引き込みによれ
ば、ウィンチ等により連続的に挿入を行えるため、迅速
施工ができる。、クランプを使用しないため、可撓管
をつぶしてしまう心配がない。、引き込みでは、可撓
管に圧縮力が作用しないため、可撓管が座屈することは
なく、スムーズに挿入できる。

【００６６】第３の発明によると、、可撓管の液中重
量を略ゼロにすると、管の自重或いは、浮力に起因する
摩擦抵抗がなくなる。、また、老朽既設管と可撓管の
間の流体の潤滑作用も期待できる。これらの作用によ
り、新設管の挿入抵抗を低くすることができる。

【００６７】第４、第５の発明によると、メッセンジャ
ーワイヤーを所要長さ巻き取ったリールをピグランチャ
ー内（つまり、加圧される空間）に内蔵しておくことに
より、送り出し側の空間を完全に密封できる。このた
め、高い圧力をかけて、従来に比べ遥かに長距離の送り
こみができる。

【００６８】第６の発明によると、屈曲部の曲率半径と
連結索の長さに合わせて、図中ｄの長さを適切に設定す
れば、可撓管が老朽既設管の内壁に引き寄せられるのを
完全に防ぐことができる。これにより、引き込み抵抗を
大幅に低減することが出来る。

【００６９】第７の発明によると、第６発明の効果をさ
らに向上させたものである。つまり、老朽既設管屈曲部
で、コーンヘッドを老朽既設管内面から浮かすことがで
きる。コーンヘッドには通常金属製の固い材質を使用
し、さらに可撓管との接続のため、凹凸が存在すること
が多いが、可撓管を浮かすことにより、老朽既設管の屈
曲部内面を傷付けることなく、可撓管を通過させること
ができる。

【００７０】第８の発明によると、連結索が、屈曲部に
おいて老朽既設管内面に接触しないため、老朽既設管内
面を傷付けない。

【００７１】第９の発明によると、可撓管の先端に牽引
具として老朽既設管を密封できるピグを設け、ピグの後
側を液体で加圧することで、可撓管に推進力を与えて長
距離にわたる老朽既設管内に、円滑に可撓管を挿入する
ことができる。

【００７２】第１０、第１１の発明によると、老朽既設
管の屈曲部においては、可撓管の本来の材質である可撓
性を保持し、屈曲部以外（屈曲部の可撓管進行方向の手
前）の部位においては、可撓管の曲げ剛性を高めて座屈
を防ぎつつ、可撓管をスムーズに老朽既設管に押し込み
挿入することがでる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る概要図で、牽引索を用
いて老朽既設管に可撓管を挿入している状態を示す。

【図２】ピグランチャーの側面説明図である。

【図３】図２のピグランチャーに内蔵されたメッセンジ
ャーワイヤーの巻き取りリールを示す断面図である。

【図４】メッセンジャーワイヤーの先端に取付けるピグ
の断面図である。

【図５】メッセンジャーワイヤーを用いて牽引索を老朽
既設管に挿入している状態を示す概要図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は牽引索と可撓管の先頭部分の
間に開設する牽引索具の第１例と第２例の斜視図であ
る。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、図８（Ａ）、（Ｂ）におけ
る可撓管の先頭部分の断面図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、図６（Ａ）における牽引具
を用いて可撓管を老朽既設管の直線部と屈曲部に挿入し
ている状態の作用説明図である。

【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、図６（Ｂ）における牽引具
を用いて可撓管を老朽既設管の直線部と屈曲部に挿入し
ている状態の作用説明図である。

【図１０】本発明の他の実施形態として、可撓管の先端
に牽引具として老朽既設管を密封できるピグを設け、ピ
グの後側を液体で加圧することで、可撓管に推進力を与
えて挿入する例を示す断面説明図である。

【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は、図１０における牽引具を
用いて可撓管を老朽既設管の直線部と屈曲部に挿入して
いる状態の作用説明図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施形態として、老朽既
設管の屈曲部では、可撓管の可撓性を保持し、屈曲部以
外の部位では、可撓管の曲げ剛性を高めて推進力を与え
て、屈曲部を通過させる例を示す断面説明図である。

【図１３】図１２における密封プラグの拡大図で断面説
明図である。

【符号の説明】

１ 海洋 ２ 製油所側岸壁 ３ 油槽所側岸壁 ５ 老朽既設管 ６ 可撓管 ６ａ 水密層 ６ｂ 補強鎧層 ７ パイプリール ８ 牽引索 ９ 連結具 １０ ウィンチ １２ メッセンジャーワイヤー １３ ピグランチャー １４ ワイヤーリール １５ ピグ １６ 軸棒 １７ ゴム板 １８ 固定ナット １９ 加圧ポンプ ２０ ホース ２１ コーンヘッド ２１ａ 前駒 ２１ｂ 後駒 ２２ 先頭部分 ２２ａ 前部接続具 ２２ｂ 後部接続具 ２３ 連結索 ２４ 接合面 ２５ 中心孔 ２６ 連結杆 ２７ ねじ部 ２９ 周縁 ３０ カバー ３１ ガイド筒部 ３２ ナット ３３ ボルト孔 ３４ 連結ねじ ３５ ナット ３６ 係止部 ３７ 係止金具 ３８ 係止金具 ３９ 係止部 ４０ 孔 ４１ 屈曲部 ４２ 内壁 ４７ 前側密封プラグ ４７ａ 後側密封プラグ ４８ 加圧エリア ４９ ホース ５０ パンタグラフ機構 ５１ 拡開スプリング ５２ プラグ位置決めワイヤー ５２ａ プラグ位置決めワイヤー ５３ 開閉脚 ５４ 押し込み装置 ５４ａ クランプ ５５ 密閉装置 ５６ 配管 ５７ 流体ポンプ ５８ 連結索 ５９ 係止部 ６０ 牽引具 ６１ 挟持板 ６２ 連結筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 隆 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 岡村 章 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 岩本 淳 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 老朽既設管に、当該老朽既設管よりも径
   の小さい新設管を挿入して更新する方法において、前記
   新設管として、可撓管を用い、前記老朽既設管の一方か
   ら当該可撓管を挿入して行うことを特徴とする老朽既設
   管の更新方法。
2. 【請求項２】 前記可撓管の挿入手段として、前記老朽
   既設管の中に予め牽引索を挿通しておき、当該牽引索と
   前記可撓管の先端を接続した後、当該牽引索を引き込み
   手段によって引き込んで、前記可撓管を前記老朽既設管
   に挿入して行うことを特徴とする請求項１記載の老朽既
   設管の更新方法。
3. 【請求項３】 前記老朽既設管と前記可撓管との間に液
   体を満たし、当該液体中における前記可撓管の液中重量
   がほぼ０になるように、当該液体または前記可撓管の少
   なくとも一方の比重を調整することを特徴とする請求項
   １記載の老朽既設管の更新方法。
4. 【請求項４】 前記牽引索の挿通手段として、ピグの尾
   端に前記牽引索または牽引索挿通用のメッセンジャーワ
   イヤーを接続し、ピグ発進装置の内部に前記牽引索また
   は、前記メッセンジャーワイヤーを所要長さ巻き取った
   リールを内蔵し、当該ピグ発進装置の後方より加圧手段
   により加圧して前記ピグを前進させ、前記老朽既設管の
   他端まで通過させて行うことを特徴とする請求項１記載
   の老朽既設管の更新方法。
5. 【請求項５】 請求項４の方法により、最小径のメッセ
   ンジャーワイヤーを前記老朽既設管の一端から挿入して
   他端から引き出し、次に、前記最小径のメッセンジャー
   ワイヤーの基端を引くことにより、当該メッセンジャー
   ワイヤーの先端に繋いだ太径のワイヤーを前記管他端か
   ら引き出し、この操作を一回乃至複数回繰り返すこと
   で、順次太径のワイヤーに入れ替え、最終的にこの太径
   のワイヤーを用いて牽引索を挿通することを特徴とする
   老朽既設管の更新方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れかにおける前記牽引
   索と前記可撓管の接続手段として、両部材間に牽引具を
   介設し、当該牽引具は、断面が円形で、前記牽引索を取
   り付ける接続具を備えた先頭部分と、前記可撓管を取付
   けるコーンヘッドと、前記先頭部分と前記コーンヘッド
   を連結する少なくとも３本以上の連結索からなり、前記
   先頭部分の複数点（連結索と同本数）から、前記コーン
   ヘッドの中心軸上の１点を結ぶように、立体的に配置さ
   れていることを特徴とする老朽既設管の更新方法。
7. 【請求項７】 請求項６における前記連結索の配置は、
   前記先頭部分の複数点（連結索と同本数）から、前記コ
   ーンヘッドの複数点（連結索と同本数）を結び、かつ、
   当該連結索が前記コーンヘッドの中心軸の延長線上付近
   で、立体的に交差するように配置されていることを特徴
   とする老朽既設管の更新方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れかにおける前記牽引
   具を構成する前記連結索の長さは、前記老朽既設管に曲
   がりがあったときにも、少なくとも張力を伝達している
   当該連結索が前記老朽既設管に接触しない程度に短いこ
   とを特徴とする老朽既設管の更新方法。
9. 【請求項９】 請求項１または２記載の老朽既設管の更
   新方法において、可撓管の先端部に、当該可撓管の牽引
   具として老朽既設管を密封できるピグを連結し、ピグの
   後側を加圧することで、可撓管に推進力を与えて前記老
   朽既設管内に、可撓管を挿入することを特徴とする老朽
   既設管の更新方法。
10. 【請求項１０】 請求項１または２記載の老朽既設管の
    更新方法において、老朽既設管の曲がり部を通過する部
    分以外の可撓管の曲げ剛性を高めて座屈を防ぎつつ、可
    撓管を老朽既設管に引き込みおよび押し込み挿入するこ
    とを特徴とする老朽既設管の更新方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の可撓管を老朽既設管
    内に引き込みおよび押し込む方法であって、当該可撓管
    の中には、外部からの遠隔操作により移動自在な密閉プ
    ラグが進行方向前後に偶数個取付けてあり、さらに、当
    該密閉プラグで仕切られた管内空間に圧縮空気を注入す
    るホースを備え、当該可撓管を押し込む装置を前記老朽
    既設管端部に備えてなり、前記可撓管を前記老朽既設管
    の一端より引き込んで行き、当該可撓管の先端部が前記
    老朽既設管の曲がり部に達したとき、前方側の前記密閉
    プラグを前記曲がり部より一定距離後方に位置させ、後
    方側の前記密閉プラグを押し込み装置のクランプに位置
    させ、前方側および後方側の前記密閉プラグの間に圧縮
    空気を注入して加圧した状態で、前記押し込み装置によ
    り後方から挿入力を与えることを特徴とする可撓管の既
    設管内配管方法。