JP2001349182A

JP2001349182A - さや管推進工法用管支持装置

Info

Publication number: JP2001349182A
Application number: JP2000173808A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Hanano; 一仁花野; Tetsuji Shimoyasu; 哲二下保; Yoshinori Yoshida; 義徳吉田
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配
管を非開削で布設するさや管推進工法に使用される管支
持装置であって、構造が簡単で、ローリングが発生しに
くく、仮にローリングが発生しても自力により姿勢を修
正することのできる比較的安価な管支持装置を提供する
こと。【解決手段】さや管内に挿入される本管の挿し口を先
行する本管の後端部に設けられた受口に挿入して継合わ
せつつさや管内に推進して新規な管路を新設する推進工
法に使用される管支持装置であって、前記本管の外周部
に固定される支持枠の左右両端部にさや管の内面に当接
して転動する球体を設け、かつ当該左右の球体とさや管
内面との接点を結ぶ水平線よりも下側に前記管の重心を
位置させてなるさや管推進工法用管支持装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道、ガス、下水
道等に用いる流体輸送用配管を非開削で布設するさや管
推進工法に使用される管支持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダクタイル鋳鉄管等の流体輸送用配管を
埋設する工法としては、地面を開削して布設する開削工
法が一般的であったが、近来は幹線道路だけではなく一
般道路においても交通量が増加しているので、開削工法
のために交通を遮断することは困難となっている。そこ
で、発進立坑と到達立坑だけを開削し、さや管としてヒ
ューム管や鋼管等を推進埋設した後にダクタイル鋳鉄管
を挿入するさや管推進工法や、既設管をさや管として利
用し、その中に口径の小さい本管（新管）を挿入して管
路を更新するパイプインパイプ工法等の推進工法が広く
採用されるようになった。

【０００３】図１３は従来のパイプインパイプ工法の概
要を表すもので、この工法は、発進立坑Ｓと到達立坑Ｒ
との間に埋設されている既設管Ｐ’内にこれよりも径の
小さな本管Ｐを挿入する工法である。発進立坑には油圧
ジャッキＪが設置されており、該油圧ジャッキの後部は
反力受けＨに当接し、前部は押角Ｂを介して本管Ｐを押
圧するようになっている。本管Ｐは、その先端部の挿し
口５１を先行の本管の後端部の受口５２に挿入すること
によって順次接合され、既設管内に押し込まれて行く。
なお、先頭の本管の先端部には挿入抵抗を小さくするた
めの先導ソリＫが取り付けられている。

【０００４】上記本管の挿入時における抵抗を低減する
ため、本管をソリやキャスター装置等の管支持装置で支
持して移動させる方法が採用されている。例えば、特公
平５−２０６３６号公報には、伸縮性を有する管継手の
受口部分をソリで支持して本管（新規管）を既設管内に
推進する方法が記載されている。このようにソリやキャ
スター装置を用いて本管を推進する場合、推進中の本管
にローリングが生じると、当該ソリやキャスター装置等
の管支持装置が傾斜または転倒してさや管の底面から外
れ、推進抵抗が著しく上昇するのみならず、極端な場合
はキャスター装置等が途中で引っ掛かってしまい、施工
が不可能になるおそれもあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、構造
が簡単でありながら、ローリングが発生しにくく、仮に
ローリングが発生しても自力により姿勢を修正すること
のできる比較的安価な管支持装置を提供することを課題
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明に係るさや管推進工法用管支持装置は、管の挿し口
を先行する管の後端部に設けられた受口に挿入して継合
わせつつさや管内に挿入して管路を新設する推進工法に
使用される管支持装置であって、前記管の外周部に固定
される支持枠の左右両端部にさや管の内面に当接して転
動する球体を設け、かつ当該左右の球体とさや管内面と
の接点を結ぶ水平線よりも下側に前記管の重心を位置さ
せたことを特徴としている。

【０００７】本発明によれば、さや管の内面に当接して
転動する球体が設けられた支持枠でさや管内に挿入する
本管を支持して推進するので、管の移動のための抵抗が
少なく、小さな力で本管を推進することができる。本管
の重心が上記さや管と球体との接点よりも低い位置にあ
るので、進行中の本管のローリングが生じにくく、仮に
ローリングが生じても、自重により元の正しい姿勢に復
帰する。本管の重心をさや管と球体との接触点を結ぶ線
よりも低くする方法としては、支持枠の下側の部分の肉
厚を厚くする方法、支持枠の下側部分にウエイトを付加
する方法等を採用することができる。このウエイトとし
て、廃材（廃コンクリート、スクラップ等）を固めたも
の等の再利用品を使用すれば、製作コストが低くなり、
しかも環境問題の低減にも貢献することができる。な
お、支持枠の左右両端部に球体よりも下側に突出する部
分を設けておけば、仮に上記球体がさや管の凹凸や接合
部の隙間に落ち込んでも当該突出する部分で管を支持す
ることができるので、推進不可能となる事態を防止する
ことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に表された本発明の実
施の形態に基づいて、本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明の管支持装置の１実施形態を表すもので、
この管支持装置１は、半円状部材２ａ，２ａを組み合わ
せた二つ割りリング状の支持枠２を備えている。半円状
部材２ａの左右両端部には固定用の張出片２ｂ，２ｂが
一体に設けられていて、各張出片２ｂにはボルト挿通用
の通孔が設けられている。半円状部材２ａの曲率は挿入
する本管の挿し口外周部の曲率と同様であり、両半円状
部材２ａ，２ａが本管の外周部に密着する。

【０００９】互いに重なり合う半円状部材の張出片２
ｂ，２ｂの間隔部には２枚のアングル状板材３ａ，３ａ
を背中合わせに重ね合わせたボール支持部材３が介装さ
れている。このボール支持部材３にはボール受け５が固
着されていて、該ボール受けによって、球体７がボール
ベアリング状に全方向に回転自在に支持されている。半
円状部材２ａ，２ａは、左右の張出片２ｂ，２ｂの間に
ボール支持部材３の基部を挟んでボルト１０，ナット１
１で締め付けることにより固定一体化され、支持枠２を
構成する。この状態では、ボール支持部材３の外側の端
部３ｂ，３ｂは上下方向に屈曲して突出した状態となっ
ている。なお、ボール支持部材３の固定部には上下位置
調節用のワッシャ９が挟み込まれている。

【００１０】左右の球体７，７はさや管Ｐ’の内面に当
接して回転するように設けられている。図示例では、本
管Ｐの水平方向の中心線ＣＬはさや管Ｐ’の水平方向の
中心線ＣＬ’よりも若干下側にあり、左右の球体７，７
とさや管内面との接点を結ぶ線Ｌはさや管Ｐ’の水平方
向の中心線ＣＬ’よりも下側で、本管Ｐの水平方向の中
心線（重心を通る水平線）ＣＬよりも上側に位置してい
る。このため、本管Ｐの自重により、常に両球体を結ぶ
線Ｌが水平になるように付勢され、本管がローリングし
ても線Ｌが水平になるように自動的に姿勢が修正される
のである。図中のＬ’は球体７の中心を通る前後方向の
線である。また、下側のアングル状板材３ａの外側部分
３ｂが下向きに突出しているので、球体７がさや管内
（管路内）の凹凸や溝に引っ掛かったり落ち込んだりし
にくい。さらに、外側部分３ｂの先端部がソリ状に形成
されているので、球体７がさや管の凹凸や溝に落ち込ん
だとしても脱出が容易であり、推力の大幅な増加や推進
不能となる事態を防止できる。

【００１１】なお、図中のＭは本管の挿し口外周部に固
定されたカラー状の推進力伝達リング（推進力伝達部
材）であり、ジャッキによる本管の推進力を前側の管の
受口端部に伝達するが、推進終了後に地震等による過大
な力が作用したときは破損または収縮して当該過大な力
が管継手部に直接作用することを防止するものである。
このような推進力伝達リングとしては、例えば時間の経
過により静的に破砕する静的破砕剤、生分解性プラスチ
ック等や、所定以上の力が作用すると破損または収縮す
る発泡樹脂その他の樹脂、ダンボール、硬質紙等を材質
とするものが考えられる。上記静的破砕剤としては、酸
化カルシウムを主成分とする石灰系もしくはカルシウム
・サルホ・アルミネート系成分等を含有するコンクリー
ト剤がある。

【００１２】図２は上記と異なる実施形態例を表すもの
で、この実施形態では、本管Ｐがさや管Ｐ’の中心部に
設けられており、その下面部にウエイト１５が金属バン
ド、ひも、接着剤、溶接等の適当な固着手段（図示を省
略）によって固着されている。このウエイトとして、廃
コンクリート、スクラップ等の廃材を固めたもの等を使
用すれば、製作コストが低くなり、環境問題の低減にも
貢献できることは上記のとおりである。また、上下一対
の半円状部材２ａ，２ａの間に挟み込まれているボール
支持部材３のアングル状板材３ａは１個であり、当該ア
ングル状板材の外側端部３ｂが下向きに垂下している。
このボール支持部材３にボール受け５が設けられ、球体
７が全方向に回転自在に設けられている点は上記実施形
態におけると同様である。

【００１３】この実施形態では、本管Ｐの中心とさや管
Ｐ’の中心とが一致するように設置されるので、本管自
体の重心は左右両側の球体７，７を結ぶ水平線よりも上
側に位置することになるが、上記ウエイト１５が設けら
れているので、本管Ｐの重心位置が下がり、両球体７，
７を結ぶ線よりも下側となっている。このため、上記と
同様にローリングが生じにくく、仮に生じたとしても自
重で姿勢が修正されるのである。

【００１４】図３はさらに異なる実施形態を表すもの
で、この実施形態では、上下１対の半円状部材２ａ，２
ａのうち下側のものの肉厚ｔが上側のものよりも大きく
なっている。このため、下側の重量が増し、これを取り
付けた本管の重心が低下するので、本管Ｐをさや管Ｐ’
の中心に配置する場合も上記ローリング防止効果が得ら
れるのである。

【００１５】図４はさらに異なる実施形態を表すもの
で、この実施形態では、支持枠２０を構成する上下の半
円状部材２０ａ，２０ｂの先端部２０ｃ，２０ｄが上下
方向にほぼ直角に屈曲しておりＴ字型を呈している。こ
の場合、図からわかるように、下側の半円状部材２０ｂ
の屈曲した先端部２０ｄは下方へ垂下している。そし
て、これら一体成形された屈曲部２０ｃ，２０ｄ自体が
ボール受け５を支持するボール支持部材となっていて、
上記実施形態のようなアングル状の部材は設けられてい
ない。この実施形態でも、本管Ｐの重心は左右両側のボ
ール７，７を結ぶ水平線Ｌよりも下側にあり、上記と同
様なボーリング防止効果が得られるものとなっている。
この実施形態におけるように、Ｔ字型に一体成形された
ボール支持部材を有する半円状部材を用いると、取り付
けがさらに簡単となり、強度が向上するという利点があ
る。なお、このようなＴ字型に一体成形されたボール支
持部材を有する半円状部材は若干製造コストが高くなる
が、量産する場合は上記アングル状板材３ａを設けるも
のとほぼ同額で製造することができる。

【００１６】図５はさらに異なる実施形態を表すもの
で、この実施形態では、支持枠２０’が上記のような二
つ割り構造ではなく、四つ割り構造となっていて、各四
つ割り部材２０ａ’，…を円環状に結合してボルトで締
め付けている。左右の球体７，７を結ぶ水平線が本管の
重心よりも上側に位置する点は上記各実施形態と同様で
ある。なお、球体を支持する支持枠としては、以上に述
べたような二つ割り構造または四つ割り構造に限らず、
三つ割り構造や５以上の分割構造とすることも可能であ
る。

【００１７】図６は上記管支持装置１を取り付けた本管
における管継手の断面を表すもので、この管継手は耐震
性を有するＮＳ形継手であり、挿し口５１と受口５２と
で構成される。ダクタイル鋳鉄管からなる挿し口５１の
先端部にはリング状の挿し口突起５３が一体に設けられ
ている。受口５２の内周面にはシール用のゴム輪５４を
納めるゴム輪溝５４ａとロックリング溝５５ａが設けら
れている。このロックリング溝５５ａには一つ割りの環
状体として形成されたロックリング５５がロックリング
芯出し用ゴム５６を介して挿嵌されている。

【００１８】挿し口５１の外周部には上記管支持装置１
がボルトの締め付けにより固定されており、当該管支持
装置の支持枠２と受口５２の後端面５２ａとの間には推
進力伝達リングＭが取り付けられている。挿し口５１の
先端部５１ａと受口５２の内側端面５２ｂとの間には押
し込み代Ｌ₂ が確保されている。また、上記挿し口突起
５３とロックリング５５との間には引き抜き代Ｌ₁ が確
保されている。本管の推進施工時には後続の管の挿し口
５１から管支持装置１及び推進力伝達リングＭを介して
先行の管の受口後端面５２ａに推進力が伝達され、本管
の列が推進される。この構成によれば、挿し口５１が受
口５２内へそれ以上押し込まれることはなく、上記押し
込み代Ｌ₂ と引き抜き代Ｌ₁ が維持される。

【００１９】つぎに、地震等により管継手に過大な押し
込み力が作用した場合は、図７に示すように、推進力伝
達リングＭが挿し口５１の押し込みによって圧縮（もし
くは破壊）され、当該挿し口の先端５１ａが受口５２の
内側端面５２ｂに当接するまで押し込まれる。このた
め、継手部に作用する過大な力を吸収することができ、
管路の変形や破損等が避けられるのである。逆に管継手
に過大な引き抜き力が作用した場合は、図８に示すよう
に、挿し口突起５３がロックリング５５に係合するまで
挿し口５１が受口５２から引き抜かれる。この係合によ
り管の逸脱が防止される。以上により、地震等による過
大な引き抜き力を吸収することができるのである。これ
らの図では、推進力伝達リングＭとして収縮性（もしく
は破壊性）を備えたものを例示したが、静的破砕剤を用
いたもの等の場合は、推進終了後に時間の経過によって
当該推進力伝達リングが破砕して挿し口外周部から逸脱
するので、挿し口がその分だけ押し込み可能となる。

【００２０】この管支持装置１は、本管を支持してさや
管内を転動する球体７，７が本管の重心レベルよりも上
側に位置しているので、推進中に何らかの力が加わって
本管がローリングしても、当該管を保持している球体が
さや管内面を円周方向に転動してローリングを自己補正
する。また、球体７，７は全方向に転動自在であるか
ら、支持枠の取り付けに管軸方向の微妙なズレがあって
も推進力が増加せず、良好な推進状態を確保することが
できる。さらに、図示例の装置では、支持枠の両端部が
下向きに突出しているので、さや管の凹凸や屈曲した接
合部の隙間等に球体が落ち込んでも、当該支持枠の突出
部がさや管内面に当接してソリの役割をなし、本管を支
持するため、推進力の大幅な増加や推進不可能となるよ
うなトラブルを避けることができる。この管支持装置の
構造は簡単であり、機械的な不具合の発生が少なく、し
かも鋼材と球体（ボールキャスター）を組み合わせただ
けのものであるから安価である。

【００２１】なお、以上の説明では、支持枠２が本管外
周部に密着する半円状部材２ａ，…を組合せて構成され
ているが、本管に固定可能で、かつさや管内面を転動す
る球体を支持できるものであれば他の構造のものでもよ
い。さらに、上記実施形態では、推進力伝達リング（推
進力伝達部材）Ｍを介して推進力を伝達する耐震性管継
手を有する管の推進を例にとって説明したが、このよう
な伸縮代を設けない管継手によるものについても使用し
て効果的であることは言うまでもない。

【００２２】さらに、上記説明では、耐震管継手として
ＮＳ型継手を例にとって説明したが、他の耐震管継手、
例えば図９に示すＳ型継手や図１０に示すＳII型継手に
も使用可能である。その場合は、継手部のボルトＢ，…
の端面に推進力を伝達することになるので、応力集中を
避けるため推進力伝達リングには図１１または図１２に
示すような鉄板、硬質プラスチック、木材等でつくられ
たカバーＣを設けておく必要がある。このカバーＣは推
進力伝達リングＭの端面を覆うもので、図１１では両側
のカバーＣ，Ｃが、軸方向に沿って外周部に設けられた
細い棒体Ｃｂ，…で互いに連結されて、全体として籠状
に形成されている。また、図１２に示すものは、上記の
ような棒体が設けられておらず、２枚の板状のカバー
Ｃ，Ｃで推進力伝達リングＭを挟んだ形状となってい
る。このカバーは、図示例のものに限らず、他の適当な
形状とすることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、さや管内への本管の推進を小さな力で円滑に
行うことができるのみならず、推進中に何らかの理由で
ローリングが発生しても自重を利用して姿勢を自己補正
することが可能となり、推進トラブルの発生が少なく、
安価で能率的に推進を行うことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管支持装置のＸ−Ｘ矢視図（ａ）
及び正面図（ｂ）である。

【図２】上記と異なる実施形態における管支持装置のＹ
−Ｙ矢視図（ａ）及び正面図（ｂ）である。

【図３】さらに異なる実施形態における管支持装置のＺ
−Ｚ矢視図（ａ）及び正面図（ｂ）である。

【図４】さらに異なる実施形態における管支持装置のＷ
−Ｗ矢視図（ａ）及び正面図（ｂ）である。

【図５】さらに異なる実施形態における管支持装置のＶ
−Ｖ矢視図（ａ）及び正面図（ｂ）である。

【図６】管継手の縦断面図である。

【図７】地震による押し込み力が作用した場合の管継手
の一部断面図である。

【図８】地震による引き抜き力が作用した場合の管継手
の一部断面図である。

【図９】上記と異なる管継手の縦断面図である。

【図１０】さらに異なる管継手の縦断面図である。

【図１１】推進力伝達リングの正面図（ａ）および側面
図（ｂ）である。

【図１２】上記と異なる推進力伝達リングの正面図
（ａ）および側面図（ｂ）である。

【図１３】パイプインパイプ工法を表す説明図である。

【符号の説明】

１管支持装置２支持枠３ボール支持部材５ボール受け７球体１５ウエイト２０支持枠２０’ 支持枠５１挿し口５２受口Ｐ本管Ｐ’ さや管Ｍ推進力伝達リング（推進力伝達部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田義徳大阪府大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内Ｆターム(参考） 2D054 AC18 AD35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管の挿し口を先行する管の後端部に設け
られた受口に挿入して継合わせつつさや管内に挿入して
管路を新設する推進工法に使用される管支持装置であっ
て、前記管の外周部に固定される支持枠の左右両端部に
さや管の内面に当接して転動する球体を設け、かつ当該
左右の球体とさや管内面との接点を結ぶ水平線よりも下
側に前記管の重心を位置させたことを特徴とするさや管
推進工法用管支持装置。
【請求項２】支持枠が二つ割りの半円状部材の組合せ
からなり、両半円状部材を管の外周部にそれぞれ嵌合し
た状態で左右両端部を互いに固定するとともに、当該固
定した両端部に球体を設けている請求項１に記載のさや
管推進工法用管支持装置。
【請求項３】支持枠が四つ割りの半円状部材の組合せ
からなり、これら半円状部材を管の外周部にそれぞれ嵌
合した状態でその両端部を互いに固定するとともに、当
該固定した左右の端部に球体を設けている請求項１に記
載のさや管推進工法用管支持装置。
【請求項４】支持枠の側端部が下向きに屈曲して球体
よりも下側に突出している請求項１、２又は３に記載の
さや管推進工法用管支持装置。
【請求項５】支持枠の結合部の隙間にＴ字型の部材の
基部が挟持され、この部材に球体が取り付けられている
請求項１乃至４のいずれかに記載のさや管推進工法用管
支持装置。
【請求項６】支持枠の下部部材の肉厚が上側部材の肉
厚よりも大きく形成されている請求項１乃至５のいずれ
かに記載のさや管推進工法用管支持装置。
【請求項７】さや管内に挿入される本管の下面側にウ
エイトが取り付けられている請求項１乃至５のいずれか
に記載のさや管推進工法用管支持装置。
【請求項８】支持枠が管の挿し口付近に固定され、当
該支持枠と先行の管の受口端面との間に、管の推進力を
伝達するが、地震等による過大な押し込み力が作用した
時は収縮又は破砕により当該押し込み力を吸収すること
のできる推進力伝達部材が介装されている請求項１乃至
７のいずれかに記載のさや管推進工法用管支持装置。