JP2003083470A - パイプインパイプ工法及びその台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パイプインパイプ工法で管を敷設する場合、既
設管として管接続のための広いスペースを必要とするこ
となく、また、屈曲管路であっても新規管に過大な負荷
をかけることなく安全に既設管内に送入させ、さらに耐
震管であってもパイプインパイプ工法で容易に敷設可能
にすることを課題とする。 【解決手段】既設管２内に新規管１０をパイプインパイ
プ工法で敷設する場合、前記既設管２の一端側において
前記新規管２を台車１上に固定し、前記新規管２同士を
接続すると共に前記台車１同士も相互に連結し、このよ
うにして順次連結された台車列の台車１のみに軸方向推
進力を加えて前記既設管２内に前記新規管３を挿通して
いく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パイプインパイ
プ工法及びその台車に関する。

【０００２】

【従来の技術】埋設管の敷設工法として、地中に形成し
たシールド内に管を搬入して順次管を接続していくシー
ルド工法や、既設管内に新規管を既設管の一端側に設け
た発進立坑から他端側へ設けた到達立坑へ向けて接続し
つつ挿入していくパイプインパイプ工法などが知られて
いる。

【０００３】これら工法は、地表を開削することなく地
中に配管敷設するので、一般の交通を妨げたり、騒音な
どで一般の生活環境に影響を及ぼすことがないといった
大きな利点を有する。

【０００４】しかし、上記工法のうち、前者の工法は、
シールド内に軌条を敷設して運搬台車で新規管を順次搬
入し、シールド内で管の接続作業を行わなければならな
いので、シールド内に上記作業空間を確保する必要があ
り、シールドの大きさの割りには小径の管しか敷設でき
ないといった問題がある。

【０００５】また、後者のパイプインパイプ工法は、発
進立坑で順次接合しながら新規管を挿入していくので、
シールド工法のように既設管内に管接続工事のためのス
ペースを設ける必要がなく、経済的な配管工事が出来る
利点を有するが、屈曲管路に沿って新規管が挿入される
とき、新規管の挿口先端と受口奥方とが屈曲内方の一箇
所だけで接触することとなって挿入力が管端の一点に集
中することがある問題があった。

【０００６】また、新規管による管路を耐震管路とする
場合、耐震継手の軸方向移動を許容するための隙間をス
ペーサなどで確保し、管敷設後にこれらを除去するとい
う工法が採られているが、継手部が非常に多数となるの
でスペーサ除去は手間のかかる作業となり、また、人が
入れない小径管の場合は、さらにスペーサ除去作業が面
倒となる問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点
を解消し、管接続のための広いスペースを既設管内に必
要とすることなく、また、屈曲管路であっても新規管に
過大な負荷をかけることなく安全に既設管内に挿入さ
せ、さらに耐震管であってもパイプインパイプ工法で容
易に敷設可能にすることを課題としてなされたものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明はパイプ
インパイプ工法に関し、既設管内に新規管をパイプイン
パイプ工法で敷設する場合、前記既設管内を走行可能な
台車に前記新規管を搭載固定し、該新規管搭載台車を前
記既設管内へと送り込む際、前記新規管同士を接続する
と共に前記台車同士も相互に連結し、このようにして順
次連結された台車列の台車のみに軸方向推進力を加えて
前記既設管内に前記新規管を挿通していくものである。

【０００９】従って、互いに接続された新規管は、それ
ぞれ台車に載せられた状態で既設管内へと挿通されてい
くので、新規管には挿入のための軸方向推進力が全くか
からず、新規管を傷めることなく安全に挿入していくこ
とができる。

【００１０】請求項２の発明は、上記方法に使用される
台車に関し、パイプインパイプ工法において、既設管内
に挿入されていく新規管の長さとほぼ同じ長さとされた
細長い駆体と、該駆体に平行に管を保持する保持具と、
前記駆体を移動可能に前記既設管内の内面に接触する支
持体と、前記細長い駆体同士を屈曲可能に連結する連結
具とを備えたものである。

【００１１】即ち、管を搭載するための台車は、管とほ
ぼ同じ長さとされているので、この上に管を搭載して固
定すれば、台車のみに軸方向力を与えて推進した時に新
規管にはこの力が加わらず、湾曲した管路内であっても
新規管に無理な力を加えることなく推進していくことが
可能となる。また、台車には管内面に接して移動可能に
支持する支持体が設けられているので、走行抵抗も小さ
くなる。

【００１２】請求項３のパイプインパイプ工法用台車
は、請求項２のパイプインパイプ工法用台車において、
連結具がその接続角度を台車の走行面に対し垂直軸線周
囲のみに可変とされたものである。

【００１３】従って、牽引される台車が湾曲した管路内
を進むとき、重量バランスの不均一性などに起因して台
車が捻転変移しようとしても連結部の許容曲げ方向が走
行面に対し垂直軸線周囲とされているのでこのような挙
動が予防される。

【００１４】請求項４のパイプインパイプ工法用台車
は、請求項２又は請求項３のパイプインパイプ工法用台
車における支持体が、管内面に沿って滑走するそりとさ
れたものである。

【００１５】管内に沿って移動するための支持体の構造
が簡単であり、安価に提供でき、敷設後は挿入管と共に
既設管内に存置されるので経済的な使用が可能となる。
請求項５のパイプインパイプ工法用台車は、請求項２又
は請求項３のパイプインパイプ工法用台車における支持
体が、既設管内面に沿って走行する車輪とされたもので
ある。

【００１６】この場合新規に挿入される管を搭載した台
車は、既設管内面に沿って車輪で走行するので、走行抵
抗が非常に小さく効率の良い管敷設工事が可能となる。
請求項６のパイプインパイプ工法用台車は、請求項５の
パイプインパイプ工法用台車における支持体が、既設管
内頂部に敷設された軌条に吊り下げられた状態で走行す
る車輪とされたものである。

【００１７】この場合、軌条に対する台車の重心は、車
輪より下方位置となるので、管が挿入中に捻転してしま
うといったことは無く、推進敷設される管の姿勢制御が
容易となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説
明する。図１はこの発明の実施の形態であるパイプイン
パイプ工法用台車の斜視図、図２は既設管に収められた
状態の台車を示す断面図である。

【００１９】図１、図２において、台車１は、既設管２
に挿入されていく新規管３とほぼ同じ長さとされた棒状
の駆体１０と、この駆体１０の前後二箇所に設けられ
た、前記新規管３を保持する保持具１１、１１と、この
保持具１１に設けられたそりであって、既設管２内面に
設けられたガイドレール２ａの上面に対するそり１２ａ
と、幅方向面に対するそり１２ｂと、前記駆体の前後端
に設けられた連結具１３とから構成されている。

【００２０】上記において、棒状の駆体１０は鋼製の長
尺板や型材など強度に優れる材料により形成される。ま
た、棒状の駆体１０の２箇所に設けられる保持具１１、
１１は、横桟１１ａ、１１ａとこの横桟１１ａ上に管３
を固定するＵ字金具１１ｂ…とこのＵ字状金具１１ｂを
前記横桟１１ａに固定するボルトなどの締結具１１ｄ…
とから構成され、横桟１１ａの中央部１１ｃが棒状の駆
体１０に例えば溶接などにより固定され、仮想線で示す
ように駆体１０を挟んだ両側に一本づつ二本の管３、３
を保持するようにされている。

【００２１】なお、図示は省略するが横桟１１ａの中央
部１１ｃだけに一本の管を支持し、あるいは中央と両側
の径３本の管を支持するようにしてもよく、さらには図
４に示すように複数の管を立体的に支持するような構成
とすることもできる。

【００２２】なお、横桟１１ａの下面にそり１２ａ、１
２ｂを設けた場合を示したが、これに替え、図３に示す
ように車輪１２ｃを設けても良い。さらに、図４に示す
ように既設管２内の頂部２ａに軌条１４を設け、この軌
条１４に車輪１２ｄを係合させることによって駆体１０
並びにこれに支持された管３が吊り下げられた状態で既
設管２内を走行できるようにしても良い。

【００２３】また、上記何れの場合でも、管３の支持構
造として管を一本だけの支持とするほか、上下２段の支
持構造、ないしは上下２段左右２列など多数の管３…を
平行支持するようにすることもできる。

【００２４】連結具１３は、図５〜図８に要部を示すよ
うに、棒状の駆体１０の前後端に設けられ、一方の連結
具１３は、棒状の駆体１０の上下面から張り出た連結プ
レート板１３ａ、１３ａからなり、他方の連結具１３は
前記連結プレート板１３ａ、１３ａ間に挿入できる挿入
板１３ｂとされており、両者の共通軸線に沿って貫通孔
１３ｃ…が穿設され、この貫通孔１３ｃにピン１３ｄを
挿通することによって互いが連結されるようにされてい
る。

【００２５】また、この連結具１３の位置は図１又は図
４に示したように、台車１上に支持固定された新規管３
の受口３ａなどの継手部の位置に合致するようにされて
いる。

【００２６】なお、図中１５、１５は挿入板１３ｂの両
側面を覆うように前記連結プレート板１３ａ間に設けら
れたストッパ板を示し、図８に示すように連結された棒
状の駆体１０の屈曲角θが一定以下となるように規制す
るものであって、必要に応じて設けられる。

【００２７】次に、この発明のパイプインパイプ工法に
ついて説明する。図９は、パイプインパイプ工法の実施
状況を示す側断面図である。図９において、４は既設管
２の一端側に設けられた発進立坑、５は他端側に設けら
れた到達立坑を示し、発進立坑４内には、台車１並びに
新規管３を載置する作業架台６が設けられ、到達立坑５
内には新規管３を搭載して連結された台車１…を牽引す
るウインチ７が設けられている。

【００２８】まず発進立坑４内の作業架台６上に、台車
１を進行方向に向けて載置し、この台車１上に必要本数
の新規管３をＵ字金具１１ｂ…を用いて図１に仮想線で
示したように平行に取り付け固定する。

【００２９】次いで、到達立坑５のウインチ７から引き
通した牽引索８を先頭となる台車１の先端に連結し、一
本の新規管３の長さ分、既設管２内に引き込む。次い
で、再び作業架台６上に次の台車１を載置し、この台車
１の先端と先に既設管２内に挿入した台車１の後端とを
ピン１３ｄで連結し、次いで既設管２内に挿入したそれ
ぞれの新規管３の後端受口３ａに新規管３の挿口３ｂを
挿入して接続し、台車１上にＵ字金具１１ｂ…を用いて
取り付け固定する。

【００３０】これが終了すれば再び到達立坑５のウイン
チ７を駆動し一本の新規管３の長さ分だけ既設管２内に
引き込む。このような作業を繰り返しつつ新規管３を搭
載した台車１を既設管２内へと順次挿入していく。

【００３１】なお、図９に示す新規管３…として長短２
種類のものが示されているが、短い管３を連ねた部分は
図１０に示すような湾曲管路２ｒに相当する箇所、長い
管３を連ねた部分は直管管路２ｓに相当する箇所で、計
画された管路について予め判明している事項に基づいて
長短の管が使い分けられる。

【００３２】上記のようにして、既設管２内へと挿入さ
れていく新規管３…は、互いに受口と挿口部分で接続さ
れているが、互いにピンで連結された台車１に搭載され
ており、また台車１が牽引索８で牽引されていくので新
規管３相互には全く推進力などの外力が加わらない。

【００３３】したがって図１０に示すように既設管２が
Ｓ字状にカーブしているような場合であっても、図１１
に示すように管接続の際、予め受口３ａ奥端と挿口３ｂ
先端との間に隙間Ｓを設けておけば、２列に並んだ管３
のうちカーブ外側の新規管３は図１２の分図に誇張して
示すように台車の連結部でθの屈曲角に応じて、受口３
ａの部分でその曲率半径の分だけ外側の挿口３ｂは抜け
出、内側の新規管３は入りこむように変位し、それぞれ
の新規管３には軸方向の押圧力が加わらず、局部的な応
力が管端に加わることがない。

【００３４】また、台車の連結具に図６、図７に示した
ようにストッパ１５を設けた場合、屈曲角が一定以下に
制限されるので一つ一つの台車がわずかずつ屈曲し、特
定の台車のみが鋭角的に屈曲することによって受口３
ａ、挿口３ｂに無理な外力が加わるのを防止できる。

【００３５】なお、上記実施の状態として、台車１の列
を到達立坑側から牽引索８で牽引する場合を示したが、
発進立坑側から台車１の列を推進させていくこともで
き、この場合も台車１…には推進力が加わるが新規管に
は推進力が加わらないので受口３ａ、挿口３ｂに無理な
外力を加えることなく管を敷設できる。

【００３６】このようにして新規管３を敷設した後、地
盤の変動があり、この影響のために新規管路の軸方向に
変動があった場合、台車１同士を連結するピン１３ｄの
破断もしくはＵ字状金具１１ｂと管３とがすべり、つい
で各管継手部に設けられた隙間Ｓの進入ないしは抜け出
しによって耐震性が発揮されるのである。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のパイプ
インパイプ工法によれば、新規管を台車に搭載させた状
態で接続し、台車のみに軸方向力を加えることにより既
設管内に挿入していくので、新規管には推進負荷が全く
加わらず、従って安全に新規管を敷設していくことがで
きる。

【００３８】請求項２のパイプインパイプ工法用台車
は、台車相互が接続角度が自由に可変とされた連結具に
より連結され、しかも、台車のみに推進力が加えられて
新規管を推進して行くことが出来るようにされているの
で曲管路であっても新規管に無理な力を加えることなく
新規管を敷設していくことができる。

【００３９】請求項３のパイプインパイプ工法用台車
は、新規管を搭載する台車の屈曲方向が垂直軸周囲に制
限されているので、既設管内で新規管が軸周囲に捻転し
てしまう弊害が有効に防止され、安定した姿勢に管を敷
設することができる。

【００４０】請求項４〜６のパイプインパイプ工法用の
台車はそれぞれ既設管内に牽引していく場合に抵抗が少
なく、特に請求項６のパイプインパイプ工法用の台車は
新規管が捻転してしまうのが確実に防止できるといった
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のパイプインパイプ工法用台車の斜視
図である。

【図２】この発明のパイプインパイプ工法用台車の正面
図である。

【図３】パイプインパイプ工法用台車の他の構成例の要
部側面図である。

【図４】パイプインパイプ工法用台車のさらに他の構成
例の斜視図である。

【図５】台車の連結具の平面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】台車の連結具の作動状態を示す平面図である。

【図９】パイプインパイプ工法の説明図である。

【図１０】曲管路の説明図である。

【図１１】新規管の接続状態を示す断面図である。

【図１２】この発明のパイプインパイプ工法の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 台車 ２ 既設管 ３ 新規管 １０ 棒状の駆体 １１ 保持具 １１ａ 横桟 １１ｂ Ｕ字金具 １２ａ そり １２ｂ そり １３ 連結具 １４ 軌条 １５ ストッパ板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設管内に新規管をパイプインパイプ工法
   で敷設する場合、前記既設管内を走行可能な台車に前記
   新規管を搭載固定し、該新規管搭載台車を前記既設管内
   へと送り込む際、前記新規管同士を接続すると共に前記
   台車同士も相互に連結し、このようにして順次連結され
   た台車列の台車のみに軸方向推進力を加えて前記既設管
   内に前記新規管を挿通していくパイプインパイプ工法。
2. 【請求項２】パイプインパイプ工法において、既設管内
   に挿入されていく新規管の長さとほぼ同じ長さとされた
   細長い駆体と、該駆体に平行に管を保持する保持具と、
   前記駆体を移動可能に前記既設管内の内面に接触する支
   持体と、前記細長い駆体同士を屈曲可能に連結する連結
   具とを備えたパイプインパイプ工法用台車。
3. 【請求項３】請求項２のパイプインパイプ工法用台車に
   おいて、連結具がその接続角度を台車の走行面に対し垂
   直軸線周囲のみに可変とされたものであるパイプインパ
   イプ工法用台車。
4. 【請求項４】請求項２又は請求項３のパイプインパイプ
   工法用台車における支持体が、管内面に沿って滑走する
   そりであるパイプインパイプ工法用台車。
5. 【請求項５】請求項２又は請求項３のパイプインパイプ
   工法用台車における支持体が、既設管内面に沿って走行
   する車輪であるパイプインパイプ工法用台車。
6. 【請求項６】請求項５のパイプインパイプ工法用台車に
   おける支持体が、既設管内頂部に敷設された軌条に吊り
   下げられた状態で走行する車輪であるパイプインパイプ
   工法用台車。