JP2003278947A - 管の敷設装置、敷設システムおよび敷設工法 - Google Patents
管の敷設装置、敷設システムおよび敷設工法Info
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Abstract
更生管を敷設する敷設装置、敷設システムおよび敷設工
法を提供すること。 【解決手段】 敷設装置1は、先行装置3と推進装置5
とからなり、下水管渠の劣化した既設管11の内部に、
新たに更生管9を敷設する装置である。下水管渠の既設
管11は、鉄筋コンクリート製等であり地下に埋設され
ており、内部には下水が流れる。既設管11は、ある程
度の勾配を有し、ほぼ水平に埋設されている。既設管1
1の所々には、垂直に立坑13が設けられる。敷設装置
1のうち先行装置3は、既設管11に最初に挿入し、既
設管11内に更生管9を敷設する際の先導を行う。推進
装置5は、円筒形であり内側に複数のジャッキ7が設け
られる。更生管9は、推進装置5の外側に設置された状
態で、推進装置5と一体化して立坑13内に搬入され、
推進装置5によって押し出されるように既設管11内に
挿入される。
Description
に更生管を敷設する際の敷設装置、敷設システムおよび
敷設工法に関するものである。
としては、既設管渠の残存強度を期待した複合管方式
と、既設管渠の残存強度を全く期待しない自立管方式と
がある。
自体高い強度を有していないが耐蝕性効果の優れた管体
を挿入、または耐蝕性材料からなる帯板を巻き回して管
体を形成し、既設管渠と耐蝕性管体との間にモルタルま
たはグラウト等を充填して既設管渠と一体とする工法で
ある。
は、硫化水素が高濃度になる環境下等で腐食しており、
コンクリートおよび鉄筋の劣化がかなり進行している場
合も考えられるため、既設管渠の残存強度が期待できな
い場合がある。
度の強度を有するリング状の更生管を既設管渠内に設置
する工法であり、1リングもしくは数リングずつ管渠内
に運搬して連結する運搬方式と、立坑で1リングずつ連
結して既設管渠内に挿入する元押し方式とがある。
式は、1リングもしくは数リングずつを運搬していくこ
とから、既設管渠が長くなると1回の運搬時間が長くな
り、施工能率が低下する、という問題点がある。
連結しながら既設管渠内に押し込んでいく方式であり、
運搬方式より施工性に優れる。しかしながら、管渠が長
くなるにつれて更生管総重量が大きくなり、大きな推進
力が必要となる。さらに、従来の元押し方式での施工時
には、下水を流しつつ施工できないため、上流側と下流
側に仮締め切りをして、水替えをする必要がある、とい
う問題点がある。
れたものであり、その目的とするところは、施工性の優
れる元押し方式において、下水を流しつつ、更生管の推
進力を低減させて、劣化した下水管の内側に更生管を敷
設する敷設装置、敷設システムおよび敷設工法を提供す
ることである。
ため、第1の発明は、既設管の内側に管を敷設する敷設
装置であって、筒型の先行装置と、筒型の推進装置とか
らなり、前記推進装置は、円筒部と、前記円筒部の内側
に設けられる複数のジャッキと、前記円筒部に外側に設
けられ、前記円筒部の外周に設置される管と当接する当
接部と、を具備することを特徴とする敷設装置である。
先行装置は、既設管の内側に管を敷設する際に、管を既
設管内に先導する。また、推進装置の外周に設置された
管は、推進装置に設けられたジャッキの推進力によって
既設管内に押し出される。第1の発明では、先行装置に
よって、既設管渠内の劣化部分を除去しながら、推進装
置によって管を押し出すことにより、既設管の内側に新
たな管を敷設する。第2の発明は、第1の発明の敷設装
置を用いて管を敷設する敷設システムであって、前記既
設管内に前記先行装置を設置し、前記推進装置の外周に
管を設置し、前記推進装置を前記ジャッキで推進させ、
前記既設管内に前記管を挿入していき、前記先行装置の
周囲と立坑の管発進部分とに止水手段を設け、前記既設
管と前記管との間に注水を行い、前記管を浮かせつつ推
進させることを特徴とする敷設システムである。第2の
発明では、既設管内に新たな管を敷設する際に、先行装
置の周囲と立坑の管発進部分とに止水パッキンによる止
水手段を設け、既設管と管との間に生じる隙間に水を満
たして管を浮かせて推進することにより、推進力を低減
させて新たな管を敷設する。第3の発明は、第1の発明
の敷設装置を用い、既設管の内側に管を敷設する敷設工
法であって、(a)前記既設管内に前記先行装置を設置
する工程と、(b)地上で、前記推進装置の外周に前記
管を設置する工程と、(c)前記推進装置を立坑内に投
入する工程と、(d)前記ジャッキを伸長させて前記管
を前記既設管の内側に押し出す工程と、(e)前記ジャ
ッキを縮めて前記推進装置を前記管から抜き出す工程
と、(f)前記推進装置を地上に引き上げる工程と、
(g)地上で、前記推進装置の外周に、新たな管を設置
する工程と、工程(b)から(g)を繰り返すことを特
徴とする管の敷設工法である。第3の発明では、施工性
に優れた工法により、下水を流しながら既設管の内側に
新たな管を敷設する。
施の形態を詳細に説明する。図1は、下水管渠更生管の
敷設装置1の概略斜視図である。敷設装置1は、先行装
置3と推進装置5とからなり、下水管渠の劣化した既設
管11の内部に、新たに更生管9を敷設する装置であ
る。
ト製等であり地下に埋設されており、内部には下水が流
れる。既設管11は、ある程度の勾配を有し、ほぼ水平
に埋設されている。
設けられる。立坑13は、地上と接する部分にマンホー
ル(図示せず)が設けられ、マンホールから立坑13内
に下水管渠内部の点検等のため人や機器等が出入りする
ことができる。
1に最初に挿入し、既設管11内に更生管9を敷設する
際の先導を行う。推進装置5は、円筒形であり内側に複
数のジャッキ7が設けられる。更生管9は、推進装置5
の外側に設置された状態で、推進装置5と一体化して立
坑13内に搬入され、推進装置5によって押し出される
ように既設管11内に挿入される。
けられる。推進装置5に設けられるジャッキ7の後端部
は、ジャッキガイド15に挿入される。推進装置5は、
立坑13内に投入されたり、地上に搬出されたりする場
合、ジャッキガイド15に沿って鉛直方向に移動する。
に投入された推進装置5が更生管9を押し出す際の反力
を受ける。
2は、敷設装置1の一方の構成要素である先行装置3の
斜視図であり、図3は、先行装置3のA−A断面図であ
る。先行装置3は、円筒状の本体4を有し、先端にスク
レイパ17が設けられる。本体4は、例えば鋼製であ
る。
リング状の形状であり、先行装置3の先端部分の周囲に
斜めに設けられる(図8参照)。さらに、スクレイパ1
7の先端部分は、既設管11の内壁に接するように設け
られ、先行装置3が既設管11内を進行する際に、既設
管11内部の劣化部分の除去を行う。
が設けられる。車輪19は、先行装置3の本体4に埋め
込まれるように設けられ、さらに、車輪19は、既設管
11の内壁に接するように高さが調整される。車輪19
は、先行装置3が既設管11内を移動するために設けら
れる。
が、本体4の内側に並列して吊り下げられるように設け
られる。照明21とカメラ23は、地上から遠隔操作で
きるようにしてもよい。
ラ23を遠隔操作することにより、地上で既設管11内
部の様子がモニターできる。
7の後部に、止水パッキン25がリング状に設けられる
(図8参照)。止水パッキン25は、ゴム等のシール材
からなる。止水パッキン25は、既設管11と先行装置
3との間に下水が流入するのを防ぐと同時に、後述する
既設管11と更生管9の間に注入する清水がもれるのを
防ぐために設けられる。
ある。また、図5は、推進装置5のB−B断面図であ
り、図6は、更生管9のC−C断面図である。推進装置
5は円筒形の装置であり、円筒部27を有する。
の先端部が複数の固定金具31によって固定される。
側に設置されるため、円筒部27の外径は、更生管9の
内径より若干小さい。また、円筒部27には、複数の車
輪29が埋め込まれるように設けられる。車輪29の高
さは、更生管9が推進装置5の外側に設置された際に、
更生管9の内側に接する高さになるように調整される。
リング33が設けられる。リング33の外径は、円筒部
27より大きく、更生管9の外径と同じになるように設
けられる。尚、リング33の代わりに、当接部として歯
車形状のものを用いてもよい。円筒部27の外側に設置
された更生管9の後端部は、リング33に当接する。
製のヒューム管である。更生管9の先端には、更生管9
より外径が小さい先端部35が設けられる。また、先端
部35の外周にはゴム等の素材からなるパッキン37が
リング状に設けられる。更生管9の後部の先端には、鉄
板製の連結カラー39がリング状に設けられる。
う。図7は、推進装置5を立坑13内に投入した時の立
坑13付近の断面図である。はじめに、既設管11内に
は、先行装置3が搬入される。図8は、先行装置3の先
端部分付近の拡大図であり、図9は、立坑13内の既設
管11端部付近の拡大図である。
25がリング状に設けられ、立坑13内の既設管11の
端部には、止水パッキン47がリング状に設けられる。
尚、止水パッキン25の位置は、先行装置3の先端部分
には限定されない。止水パッキン25と止水パッキン4
7との間で、既設管11と先行装置3との間には、クリ
アランス45が生じる。
下水が流れている。先行装置3の先端に設けられた止水
パッキン25と、既設管11端部に設けられた止水パッ
キン47は、先行装置3と既設管11とのクリアランス
45に下水が流れ込むのを防止する。
れ、清水が満たされる。清水タンク51に満たされた清
水は、清水ポンプ53を通してホース57に送られる。
また、ホース57には、清水バルブ55が設けられ、清
水の注水をコントロールすることができる。
(図23参照)が設けられ、ホース57が差し込まれ
る。注水孔59からは、清水が注水され、先行装置3と
既設管11とのクリアランス45に清水を満たすことが
できる。
後、地上にて円筒部27の外周に更生管9が設置された
推進装置5は、地表面43に設置されたクレーン79等
によって、立坑13内に垂直に設けられた柱状のジャッ
キガイド15に沿って立坑13内に投入される。
3が設けられた複数の吊り金具75が取り付けられる。
さらにワイヤ73は、フック77に引っ掛けられクレー
ン79によって吊り下げられる。そして、外周に更生管
9が設置された推進装置5は、立坑13の底部に設けら
れた架台69の上に設置される。
された推進装置5がジャッキ7で押し出されたときに、
更生管9が既設管11内部に進入できる高さに調整され
る。このように、推進装置5は、ジャッキガイド15と
架台69とによって、位置決めが行われ、更生管9の既
設管11への挿入が正確に行われる。
坑13内に搬入された後の推進装置5のD−D断面図
(図7参照)である。また、図11は、推進装置5のE
−E断面図(図7参照)である。立坑13内には、複数
のジャッキガイド15が設置される。ジャッキガイド1
5は、2本のU字型のH鋼を、凹部を向かい合わせ、間
隔を開けるように組み合わせて形成される。
設けられる。本実施の形態では、4個のジャッキ7が設
けられ、ジャッキ7の前方と後方の2カ所で、固定金具
31により円筒部27に固定される。
称になるように設置される。本実施の形態では、左右に
2本づつ設置され、右側の上下2本のジャッキ7の後端
部は、右側のジャッキガイド15に、また左側の上下2
本のジャッキ7の後端部は、左側のジャッキガイド15
にそれぞれ挿入される。
出して、新たな下水管渠を敷設する。図12は、ジャッ
キ7を伸長して推進装置5を既設管11内に押し出した
ときの、立坑13付近の断面図である。この時、ジャッ
キ7は、ジャッキガイド15から反力を受ける。
は、ジャッキ7が伸長された際に、推進装置5の円筒部
27の後端部に設けられたリング33に押され、既設管
11内に挿入される。既設管11内には、あらかじめ先
行装置3が挿入されているため、更生管9は、先行装置
3を押し出しながら既設管11内に挿入される。
は、既設管11の端部に設置された止水パッキン47
が、更生管9の外周に常に密着しているため、既設管1
1内に挿入された更生管9と既設管11との間のクリア
ランス45には、下水が流入することはない。
生管9から抜き出す。図13は、更生管9を押し出した
後、ジャッキ7が縮んで推進装置5を更生管9から抜き
出し立坑13内に戻したときの、立坑13付近の断面図
であり、図14は、ジャッキ7が縮んで推進装置5を立
坑13内に戻している際の、立坑13付近の斜視図であ
る。
生管9から抜け出る際に、円筒部27に設けられた複数
の車輪29によって、スムーズに抜け出ることができ
る。
沿って、地上に引き上げる。図15は、更生管9から抜
け出た推進装置5を、ジャッキガイド15に沿って地上
に引き上げるときの、立坑13付近の断面図である。
押し出した後、更生管9から抜け出た推進装置5には、
再びワイヤ73が設けられた複数の吊り金具75が取り
付けられる。さらに、ワイヤ73は、フック77に引っ
掛けられクレーン79によって地表面43まで吊り上げ
られる。
イド15に沿って吊り上げられる。地上に搬出された推
進装置5には、再度円筒部27の外側に新たな更生管9
が設置され、再度立坑13内に投入される。
あらかじめ更生管9を設置しておき、地上に搬出された
推進装置5の代わりに立坑13内に投入してもよい。別
の推進装置を立坑13内に投入し、更生管9を押し出す
作業中に、先に搬出された推進装置5に更生管9を設置
しておくことにより、工期を短縮することができる。
11内に複数の更生管9を敷設していくことができる。
敷設されたときの、立坑13付近の断面図である。ま
た、図17は、接合している更生管9−1と更生管9−
2の拡大図であり、図18は、更生管9−1と更生管9
−2との接合部分付近の拡大図である。
−1が設けられる。更生管9−1の後端の連結カラー3
9−1は、更生管9−2の先端部35−2と接合する。
このとき、更生管9−2の先端部35−2に設けられた
パッキン37−2は、更生管9−1の連結カラー39−
1と密着し、接合部分の気密性および防水性等が保持さ
れる。尚、接合部分に関しては、本実施の形態に限定さ
れるものではない。
説明する。図19は、更生管9を既設管11内に挿入し
たときの、既設管11端部付近の断面図である。既設管
11内には、下水面41の高さまで下水が流れる。
止水パッキン25と、既設管11端部に設けられた止水
パッキン47により、先行装置3および更生管9と、既
設管11との間のクリアランス45には、下水は流入し
ない。
水孔59が設けられ、ホース57端部は、注水孔59に
挿入される。ホース57は、図7に示した清水タンク5
1に接続され、清水ポンプ53および清水バルブ55を
経て、更生管9と既設管11の間に清水を給水する。清
水は、クリアランス45内の清水面63まで満たされ
る。
後部に接合させ、既設管11内に挿入したときの、既設
管11端部付近の断面図である。
されたクリアランス45内の清水面63は、図20にお
いて更生管9−2を挿入することにより清水面65まで
低下する。
−F断面図である。既設管11内に挿入された更生管9
内には、下水水位67まで下水が流れる。また、既設管
11と更生管9とのクリアランス45には、清水水位6
9まで清水が満たされる。
付近のG−G断面図(図19参照)である。止水パッキ
ン25には、複数の排水バルブ71が設けられ、さらに
水位センサまたは水圧センサ(図示せず)が設けられ
る。排水バルブ71は、電磁バルブからなり、地上部の
コントローラ(図示せず)の指示に応じて開閉し、排水
バルブ71が開くとクリアランス45内の清水が外部に
排出され、クリアランス45内に満たされた清水の水位
が調節される。
断面図(図19参照)である。止水パッキン47の上部
には、注水孔59が設けられ、下部には、排水バルブ6
1が設けられる。排水バルブ61は、電磁バルブからな
り、地上部のコントローラ(図示せず)の指示に応じて
開閉し、排水バルブ61が開くとクリアランス45内の
清水が外部に排出され、クリアランス45内に満たされ
た清水の水位が調節される。
7より清水水位69が高い場合、更生管9の浮力が大き
くなり、更生管9が浮いた状態となり、更生管9が容易
に推進する。
9−2を挿入した場合、更生管重量が増加し、さらに清
水面65まで低下するため、更生管9の浮力が小さくな
り、更生管9と既設管11が接触して摩擦力が増大し、
大きな推進力が必要となる。このため、新たな更生管9
−2等を挿入する場合、清水水位69が低下しないよう
に、注水孔59から清水を給水する。
管9が既設管11内で浮いているように調整される。す
なわち、スリアランス45内の清水の水位が低下した場
合、更生管9は沈み込んで既設管11内の底部に接触
し、摩擦力が増大する。また、水位が高すぎる場合、更
生管9は浮き上がりすぎ既設管11内の上部に接触し、
摩擦力が増大する。
ス45内の清水の水位を測定する水位センサまたは水圧
センサ(図示せず)は、測定したクリアランス45内の
清水の水位を地上部のコントローラ(図示せず)に出力
する。コントローラは、清水バルブ55、排水バルブ6
1および排水バルブ71を制御する。
位が上昇しすぎた場合、コントローラは、排水バルブ6
1および排水バルブ71を開き、クリアランス45内の
清水を排出する。また、クリアランス45内の清水の水
位が下降しすぎた場合、コントローラは排水バルブ61
および排水バルブ71を閉じ、清水バルブ55を開いて
クリアランス45内に清水を給水する。
接触せずに既設管11内を浮かんでいるように、クリア
ランス45内の清水の水位が調整される。
1および排水バルブ71は、クリアランス45内の清水
の水位が定められた値以上になると自動的に開き、定め
られた値以下になると自動的に閉じるようにし、清水バ
ルブ55は、クリアランス45内の清水の水位が定めら
れた値以下になると自動的に開き、定められた値以上に
なると自動的に閉じるようにしてもよい。
リアランス45に満たす清水の量を調節し、更生管9を
浮かせた状態で、更生管9を推進させることにより、推
進装置5に設けられたジャッキ7の推進力を小さくする
ことができる。
を流しながら、更生管の推進力を低減させて、劣化した
下水管の内側に更生管を敷設することができる。
11端部付近の断面図であり、図25は、図24におけ
るI−I断面図である。先行装置3には、円筒部分の下
方に堰81が設けられる。堰81は、支え83によって
両側から支えられており、支え83に沿って高さを変え
ることができる。
とにより、更生管9の浮力が生ずる。さらに、この実施
の形態において堰81を設けることにより、下水水位8
7をほぼ一定に制御することが可能となる。
の形態に限定されることなく、種々の変形が可能であ
る。
れば、施工性の優れる元押し方式において、下水を流し
ながら、更生管の推進力を低減させて、劣化した下水管
の内側に更生管を敷設する敷設装置、敷設システムおよ
び敷設工法を提供することができる。
13付近の断面図
搬入された推進装置5のD−D断面図
11内に押し出したときの、立坑13付近の断面図
んで推進装置5を更生管9から抜き出し立坑13内に戻
したときの、立坑13付近の断面図
内に戻している際の、立坑13付近の斜視図
ッキガイド15に沿って地上に引き上げるときの、立坑
13付近の断面図
ときの、立坑13付近の断面図
の拡大図
付近の拡大図
の、既設管11端部付近の断面図
させ、既設管11内に挿入したときの、既設管11端部
付近の断面図
G断面図
近の断面図
Claims (9)
- 【請求項1】 既設管の内側に管を敷設する敷設装置で
あって、 筒型の先行装置と、筒型の推進装置とからなり、 前記推進装置は、 円筒部と、 前記円筒部の内側に設けられる複数のジャッキと、 前記円筒部に外側に設けられ、前記円筒部の外周に設置
される管と当接する当接部と、を具備することを特徴と
する敷設装置。 - 【請求項2】 前記先行装置は、先端部にリング状のス
クレイパと、周囲に止水パッキンが設けられることを特
徴とする請求項1記載の敷設装置。 - 【請求項3】 前記当接部は、リング状に設けられるこ
とを特徴とする請求項1記載の敷設装置。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3のうちのいずれか
1項に記載の敷設装置を用いて管を敷設する敷設システ
ムであって、 前記既設管内に前記先行装置を設置し、 前記推進装置の外周に前記管を設置し、前記推進装置を
前記ジャッキで推進させ、前記既設管内に前記管を挿入
していき、 前記先行装置の周囲と立坑の管発進部分とに止水手段を
設け、 前記既設管と前記管との間に注水を行い、 前記管を浮かせつつ推進させることを特徴とする敷設シ
ステム。 - 【請求項5】 前記既設管と前記管との間に注水された
水の量を調整する調整手段を、更に具備することを特徴
とする請求項4記載の敷設システム。 - 【請求項6】 前記調整手段は、 前記既設管と前記管との間に注水を行う注水手段と、 前記既設管と前記管との間の水を排水する排水手段と、 前記既設管と前記管との間の水位を測定する測定手段
と、 前記測定手段によって測定された水位に応じて、前記注
水手段と前記排水手段を制御することを特徴とする請求
項5記載の敷設システム。 - 【請求項7】 請求項1から請求項3のうちのいずれか
1項に記載の敷設装置を用い、既設管の内側に管を敷設
する敷設工法であって、 (a)前記既設管内に前記先行装置を設置する工程と、 (b)地上で、前記推進装置の外周に前記管を設置する
工程と、 (c)前記推進装置を立坑内に投入する工程と、 (d)前記ジャッキを伸長させて前記管を前記既設管の
内側に押し出す工程と、 (e)前記ジャッキを縮めて前記推進装置を前記管から
抜き出す工程と、 (f)前記推進装置を地上に引き上げる工程と、 (g)地上で、前記推進装置の外周に、新たな管を設置
する工程と、 工程(b)から(g)を繰り返すことを特徴とする管の
敷設工法。 - 【請求項8】 前記推進装置を複数台用い、第1の推進
装置で前記既設管内に管を挿入している際に、地上部の
他の推進装置に新たな管を設置することを特徴とする請
求項7記載の管の敷設工法。 - 【請求項9】 前記先行装置の周囲と立坑の管発進部分
とに止水手段を設け、前記既設管と前記管との間に水を
充填させて、前記管を浮かせながら推進させることを特
徴とする請求項7または請求項8記載の管の敷設工法。
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JP2002088166A JP3889301B2 (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 管の敷設装置、敷設システムおよび敷設工法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101620789B1 (ko) | 2015-07-24 | 2016-05-12 | (유)로뎀건설 | 연약지반의 소구경 하수관 매설 공법 |
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- 2002-03-27 JP JP2002088166A patent/JP3889301B2/ja not_active Expired - Lifetime
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KR101620789B1 (ko) | 2015-07-24 | 2016-05-12 | (유)로뎀건설 | 연약지반의 소구경 하수관 매설 공법 |
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Publication number | Publication date |
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JP3889301B2 (ja) | 2007-03-07 |
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