JP2005214376A - 既設配管の更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
既存建物における老朽化した既設配管を新設管に更新し、この更新の際に新設管としてステンレス鋼管を用いる。
【解決手段】
既設管の埋設部分の前後を切断可能な最小長さからコンクリートスラブなどのスパンの１／２以下の長さを残して切断し、新設の挿入管部を押し込んだ後に、該挿入管部の上下または前後に配列される新設の中間管部を接続することで配管施工し、新設の挿入管部および中間管部は、既設管の管内径よりも外径が小さく、且つ新設の挿入管部は、既設管の埋設部分の長さよりも長い。
【選択図】図２

Description

本発明は、既存建物における老朽化した給排水用の衛生設備配管や空調用配管などの既設配管を新設管に更新する方法に関し、この既設管を主としてステンレス鋼管に変更する配管工法に関する。

既存建物における老朽化した既設配管を取り替える更新工事は、従来、コンクリートスラブや壁などを貫通している既設管を抜き取った後に、その空隙部分に新設管を通して接続していくのが一般的な施工法であった。この際に、更新する新設管の材料は、既設管と比べて耐食性が同等かそれ以上の材料が用いられ、最近では薄肉・軽量で耐食性が優れたステンレス鋼管が用いられるケースが多くなっている。

一方、既設の老朽管に新設管を挿通する方法に関し、新設管を老朽既設管内へ挿入して敷設する工法として、特開２００１−２８０５３８号および特開２００３−３５３８１号などが提案されている。これらの工法では、既設配管の湾曲部があっても新設管を押し込むことができるけれども、新設管として熱可塑性樹脂製の管を使用するために用途が限定され、さらに高価な取り付け設備を必要とするので実施することが容易でない。
特開２００１−２８０５３８号公報 特開２００３−３５３８１号公報

前記の更新工法では、一般にコンクリートスラブや壁などに埋まっている既設管を抜き取るため、既設管の埋設部分周囲のコンクリートや壁をエアー掘削機などでハツリを行った後に、既設管を切断して抜き取らねばならない。この更新工法には、次のような問題点がある。

(1) ハツリ作業には大きな時間を要するとともに、狭いパイプシャフト内でのハツリ作業は難しい作業となる。
(2) ハツリ作業の音が大きく、騒音公害が発生する。
(3) ハツリ作業時に発生するコンクリートのガラや塵埃が多量に出現する。
(4) 新設管の配管完了後に、新設管がコンクリートスラブや壁を貫通した跡の空隙をモルタルなどで再度埋め戻しする作業が必要である。
(5) 既設管および既設保温材の全ての撤去が必要であり、廃材の処分量が多く、廃材処理費が多額になる。
この結果として、更新工事の費用が非常に高くなってしまう。

本発明では、老朽化した既設配管を新設管例えばステンレス鋼管に更新する工事において、コンクリートスラブまたは壁などに埋まっている既設管の部分を抜き取ることなく、そのまま残して切断し、この残された既設管の中へ、該既設管の内径よりも外径が小さい新設管を挿入し、前後の配管工事を行うことによって、前記(1)〜(5)の問題点を解決するものである。したがって、本発明の目的は、従来工法よりもローコストであり、しかも更新工事の工期が短時間で完了する既設配管の更新方法を提供することである。

本発明に係る既設配管の更新方法は、既存建物における老朽化既設管を新設金属管で更新する際に、コンクリートスラブまたは壁などに埋まっている既設管の部分を抜き取ることなく、既設管の埋設部分の前後を切断可能な最小長さからコンクリートスラブなどのスパンの１／２以下の長さを残して切断し、新設の挿入管部を押し込んだ後に、該挿入管部の上下または前後に配列される新設の中間管部を接続することで配管施工する。この更新方法において、新設の挿入管部および中間管部は、既設管の管内径よりも外径が小さく、且つ新設の挿入管部は、既設管の埋設部分の長さよりも長く、さらに既設管の管軸方向へほぼ垂直に挿入できる範囲以下の長さである。

本発明の更新方法では、新設の挿入管部を押し込んだ際に、該挿入管部を一時的に既設管の埋設部分の下端面からはみ出させないように、該挿入管部を上階側の埋設部分の上端面より上方にはみ出させ、該挿入管部を既製品の配管支持バンドなどで締め付けて落下を防止すると好ましい。また、好ましくは、新設の挿入管部および中間管部は、既設管の管内径よりも外径が小さく、それぞれの管端部にグルービング加工を施しておくことにより、挿入管部と中間管部との管端部をビクトリック形管継手で締め付けて接続する。

本発明の更新方法の一例では、既設管の埋設部分に押し込む新設の挿入管部の外径と、該挿入管部の上下または前後に配列される新設の中間管部の外径とが同径である。また、他の例では、既設管の埋設部分に押し込む新設の挿入管部の外径よりも、該挿入管部の上下または前後に配列される新設の中間管部の外径が１サイズ以上大きな部分を有していてもよい。望ましくは、老朽化既設管に押し込む新設金属管はステンレス鋼管である。

本発明の更新方法は、既存建物における老朽化既設管を新設金属管で更新する配管工法であり、既存建物としてビルやマンションのようなコンクリート建物、鉄骨建物、一般木造家屋、給水塔などが例示できる。

本発明の更新方法について、コンクリート集合住宅における既設の給水立て管をステンレス鋼管に更新する例について具体的に説明する。

老朽化した既設配管には、給水管として亜鉛めっき鋼管か、塩化ビニルライニング鋼管またはポリエチレン粉体塗装鋼管が用いられている場合が多い。亜鉛めっき鋼管は管内表面の全体が腐食し、塩化ビニルライニング鋼管とポリエチレン粉体塗装鋼管では、継手との接続部における管端防食が施されていない部分が腐食することにより、それぞれの個所に赤錆が発生する。錆発生の事態になると、給水管から赤水が出たり、給水管に孔が空いて漏水するようになり、更新工事に至るのが一般的なケースである。

既設管が塩化ビニルライニング鋼管またはポリエチレン粉体塗装鋼管であると、ステンレス鋼管の挿入管部を直接押し込んでも，ステンレス鋼管と異種金属である既設管の管材が直接接触することはない。この場合には、挿入管部にプラスチックの絶縁スリーブを被せる必要はない。

一方、既設管が亜鉛めっき鋼管であれば、押し込むステンレス鋼管の挿入管部と直接接触しないように、該挿入管部にポリスリーブなどのプラスチック製の絶縁スリーブを被せた後に押し込むことが望ましい。また、既設管が亜鉛めっき鋼管の場合は、管内面に大きな錆こぶが付着していることにより、挿入管部の押し込みに支障が発生することがある。この際には、亜鉛めっき鋼管の錆こぶをあらかじめ除去しておく必要がある。

例えば、１系統の給水立て管によって１４所帯に給水すると、コンクリートスラブのスパン（階高）は２７００ｍｍである。既設管である呼び径５０Ａの塩化ビニルライニング鋼管について、薄肉で管の実内径が大きくとれるＪＩＳ Ｇ ３４４８の一般配管用ステンレス鋼管を用い、該ステンレス鋼管で既設の塩化ビニルライニング鋼管を更新する。既設の塩化ビニルライニング鋼管に対して、どのサイズのステンレス鋼管が押し込み可能であるかを下記の表１に示す。

コンクリートスラブに埋まっている既設の立て管を残して切断する際に、スパン（階高）の１／２である１３５０ｍｍを残して切断すれば、上下の切断端面の間隔も１３５０ｍｍになるから、新設するステンレス鋼管の挿入管部（長さ１３５０ｍｍ）を既設管の管軸方向に対してほぼ垂直に差し込みでき、撤去すべき廃管材の量も少なくなる。この際に、スパンの１／２を超える長さを残して切断すると、上下の切断端面の間隔が１３５０ｍｍ未満になるから、長さ１３５０ｍｍを超える挿入管部を既設管の管軸方向に対して垂直に差し込みできなくなる。

しかも、既設の立て管を多く残して切断すると、保温材をそのまま残していっそう有効に多く活用できるので、更新工事におけるメリットが非常に大きくなる。したがって、差し込んだステンレス鋼管の中間管部と接続する継手の形式に応じた接続代も見ておきながら、既設管の切断長さはスパン（階高）の１／２以下であって、できるだけ長い寸法を残したほうが好ましい。

表１を参照すると、給水管である既設管が呼び径５０Ａの塩化ビニルライニング鋼管であるならば、更新するステンレス鋼管の挿入管部の外径は４８.６ｍｍであり、該挿入管部の内径が塩化ビニルライニング鋼管の内径よりも細くなってしまう。この問題に対して、既設配管の更新を必要とする１５年以上前の給水管の設計は、ほとんどが米国のハンター氏によって開発された器具給水負荷単位法に基づいて設計されており、実際の給水使用量より多く算定され、その分配管サイズも大きく設計されている。例えば、１４所帯へ給水する瞬時最大給水量をハンター氏の器具給水負荷単位法で計算すると、約２３０リットル／分となり、流速を１.０〜２.０ｍ／秒にすると、配管サイズは５０Ａ〜６０Ａが必要となる。実態を調べて見ると、同規模の給水配管は現実的にはほとんどが５０Ａで配管されている。

一方、今日では給水量の使用実態の研究も進み、現在幾つか提案されている瞬時最大給水量の計算方法の一つで給水使用量を算出すると、約１１２リットル／分となる。この給水使用量について、４０Ｓｕ（外径＝４２．７ｍｍ）のステンレス鋼管を使用すると流速は約１.５ｍ／秒を要し、５０Ｓｕ（外径＝４８.６ｍｍ）のステンレス鋼管を使用すると流速は約１.１ｍ／秒となる。したがって、新設管として使用するステンレス鋼管は４０Ｓｕでも５０Ｓｕでも使用可能である。

この際に、新設金属管がステンレス鋼管であると、ステンレス鋼管は単に錆にくいばかりでなく、従来の既設管である塩化ビニルライニング鋼管やポリエチレン粉体塗装鋼管と比べて、管内面の摩擦抵抗が少なく、耐キャビテーション性も大きい。このため、ステンレス鋼管では流速が最大３.５ｍ／秒まで採れ、小口径の場合でも２.０ｍ／秒程度が適切であるので、容易に管径を小口径にサイズダウンでき、本発明の更新方法が実施可能であることが明らかである。

図２に示すように、ステンレス鋼管などの挿入管部１０は、更新工事の際に既設管の位置で仮保持しなければならない。この仮保持の方法として、更新するステンレス鋼管の挿入管部１０を、上階側に出ている既設管の埋設部分７の上端面より上方にはみ出させ、該挿入管部を既製品の配管支持バンド１４などで締め付ける。この結果、挿入管部１０は、既設管の埋設部分７の上端部で仮保持され、その落下を容易に防止できる。この仮保持により、上下階に配管工を配置する必要がなくなり、１人の配管工で更新作業が達成することができる。仮保持で使用する既製品の配管支持バンドは、当然のことながら繰り返し使用できる。

各挿入管部１０と中間管部１２との接続には、図３に示すように、それぞれの管端部にグルービング（溝）加工を施し、両管端部をビクトリック形管継手２０で締め付けて接続すればよい。このような接続は、図４（１）や（２）に例示するようなプレス式、図５（１）や（２）のようなワンタッチ式、図６（１）や（２）のようなナット式などの継手を用いて行ってもよい。

本発明に係る既設配管の更新方法は、コンクリートスラブや壁などに埋められている既設管を抜き取ることなく、ステンレス鋼管などの新設管に更新できることによって、ハツリ作業が不要となり、しかも既設管および既設保温材の撤去は一部になって廃材処分量が激減するので非常に有益である。本発明の更新方法により、ローコストでしかも短工期で配管の更新工事が可能となる。

本発明の更新方法において、ステンレス鋼管の挿入管部と中間管部との接続にビクトリック形管継手を用いると、それぞれの管端部にグルービング（溝）加工を施こすだけで溶接に比べて接続が容易であり、接続個所が抜け落ちることがなく、管のたわみや伸縮を吸収できるので好ましい。また、挿入管の上端部を既製品の配管支持バンドなどで締め付けると、ステンレス鋼管の挿入管部が既設管の埋設部分の上端部で仮保持されて落下を防止できるため、１人の配管工で更新作業が達成できるので経済的である。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図１には、コンクリート集合住宅１における既設の給水立て管２をステンレス鋼管に更新する個所の例を示している。コンクリート集合住宅１では、１系統の給水立て管２によって１４所帯に給水し、コンクリートスラブ３のスパンは２７００ｍｍである。

この更新工事において、コンクリートスラブ３の上面５から３００ｍｍの位置ａと、該上面５から９５０ｍｍ下がった位置ｂで切断する。この結果、全長１２５０ｍｍの既設管の埋設部分７をコンクリートスラブ３に埋まったままで残し、中間の立て管部分８を１４５０ｍｍ撤去することになる。既設管は呼び径５０Ａの塩化ビニルライニング鋼管であるので、該既設管に押し込むステンレス鋼管の挿入管部１０（図２）は、前記の表１から５０Ｓｕ（外径４８.６ｍｍ）と定める。挿入管部１０の長さは、コンクリートスラブ３に残された長さ１２５０ｍｍの既設管の埋設部分７よりも継手の接続代を見込んで１００ｍｍ長い全長１３５０ｍｍであり、これを既設管の埋設部分７に押し込み、上下に長さ１３５０ｍｍのステンレス鋼管の中間管部１２（図２）を接続すれば、既設配管を更新できる。

次に、図２に基づいて更新工事の施工手順について説明する。
(1) 上下階のコンクリートスラブ３に埋まっている既設の給水立て管２について、所定の埋設部分７を残して，火気を使わないハンディータイプの電動鋸などによって中間の立て管部分８（図１）を切断し、これを撤去する。

(2) 上階のコンクリートスラブ３における既設管の埋設部分７において、この寸法よりも継手で接続できるように長くしたステンレス鋼管の挿入管部１０を、管軸に対してほぼ垂直の状態で押し込む。挿入管部１０は、一時的に埋設部分７の下端面からはみ出さないように仮保持しておく。挿入管部１０を仮保持するには、該挿入管部を上階側に出ている既設管の埋設部分７の上端面より上方にはみ出させ、該挿入管部を既製品の配管支持バンド１４で締め付けて落下を防止する。

(3) 既に施工が終わった下階の挿入管部１０および中間管部１２の上に、各住戸へ給水する分岐枝を有する中間管部１２'を差し込む。この後に、上階の既設管の埋設部分７に押し込み且つ仮保持された挿入管部１０'を下方に引き下げ、下方の中間管部１２'と合致させる。

(4) 各挿入管部１０と中間管部１２とを接続するには、図３に示すように、それぞれの管端部にグルービング（溝）加工を施しておく。この際に、挿入管部１０および中間管部１２の管端部の環状溝１６，１８にビクトリック形管継手２０のガスケット２２を嵌め、さらにハウジング２４を被せてボルト−ナット２６で締め付ける。新設のステンレス管のサポートは、壁に取り付けられた既設管のものをそのまま使用するか、またはバンド（図示しない）などを用い、コンクリートスラブ３に残された既設管の埋設部分７と共締めして固定することもできる。

(5) 新設のステンレス鋼管の接続が完了した後に、水圧試験などの漏れ試験を行うことは一般の配管と同じである。

(6) 漏れ試験が終わった後に、既設管の埋設部分７とステンレス鋼管の挿入管部１０との隙間に、ロックウールのような不燃材料または難燃性の発泡剤などを充填して埋め戻す。最後に、露出しているステンレス鋼管の挿入管部１０と中間管部１２に保温材（図示しない）を巻くとともに、結露防止のために、残された埋設部分７の保温材との繋ぎ部分について目地の補修を完全に行う。この結果、新設のステンレス鋼管と既設管の埋設部分７との瞭間を充填することにより、流体が流れる新設のステンレス鋼管の振動が既設管の埋設部分７に伝わることも防止できる。

次に、図７において本発明の第２実施例を示す。この実施例において、コンクリートスラブ２８に埋められた既設管の埋設部分３０の管径が小さく、これに押し込むステンレス鋼管の径が設計上必要な値よりも小さくなることがある。このような場合には、既設管の埋設部分３０に押し込む挿入管部３２のみを小口径とし、途中の中間管部３４の配管サイズを設計上必要な口径よりも１サイズ以上大きくする。この結果、既設管に挿入してある小口径の挿入管部３２における圧力損失を大口径の中間管部３４で補償できる。

この実施例では、コンクリートスラブ２８に埋められた既設管の埋設部分３０の長さを、切断できる最小限の長さに定め、設計上必要な口径よりも細い部分をできるだけ短くする。つまり、設計上必要な口径よりも１サイズ以上大きい中間管部３４の長さをできるだけ長くした方が、全体の圧力損失をいっそう小さくできる。

したがって、本実施例が実施例１と同様な配管態様であれば、コンクリートスラブ２８に埋まっている既設管を接続代を加えて４００ｍｍ残して切断し、これが既設管の埋設部分３０の長さになる。この場合には、中間の立て管部分を２３００ｍｍ撤去することになる。更新工事の施工は、前記の実施例１と同様の手順である。

コンクリート集合住宅における既設の給水立て管を新設金属管に更新する個所について部分的に示す概略縦断面図である。 図１の個所における工事例を部分的に示す概略縦断面図である。 本発明で用いるビクトリック形管継手について、（１）は部分拡大縦断面図および（２）は端面図である。 プレス式継手について、（１）は縦断面と側面図、（２）は別の継手の縦断面と側面図である。 ワンタッチ式継手について、（１）は縦断面図、（２）は別の継手の側面と縦断面および端面図である。 ナット式継手について、（１）は縦断面と側面図、（２）は別の継手の側面と縦断面および端面図である。 本発明の別の実施例を示す図２と同様の概略縦断面図である。

符号の説明

２ 既設の給水立て管
３ コンクリートスラブ
７ 既設管の埋設部分
８ 中間の立て管部分
１０ 挿入管部
１２ 中間管部
２０ ビクトリック形管継手

Claims (6)

1. 既存建物における老朽化既設管を新設金属管で更新する際に、コンクリートスラブまたは壁などに埋まっている既設管の部分を抜き取ることなく、既設管の埋設部分の前後を切断可能な最小長さからコンクリートスラブなどのスパンの１／２以下の長さを残して切断し、新設の挿入管部を押し込んだ後に、該挿入管部の上下または前後に配列される新設の中間管部を接続することで配管施工するものであり、新設の挿入管部および中間管部は、既設管の管内径よりも外径が小さく、且つ新設の挿入管部は、既設管の埋設部分の長さよりも長く、さらに既設管の管軸方向へほぼ垂直に挿入できる範囲以下の長さである既設配管の更新方法。
2. 既存建物における老朽化既設管を新設金属管で更新する際に、コンクリートスラブまたは壁などに埋まっている既設管の部分を抜き取ることなく、既設管の埋設部分の前後を切断し、新設の挿入管部を押し込んだ際に、該挿入管部を一時的に既設管の埋設部分の下端面からはみ出させないように、該挿入管部を上階側の埋設部分の上端面より上方にはみ出させ、該挿入管部を既製品の配管支持バンドなどで締め付けて落下を防止してから、該挿入管部の上下に配列される新設の中間管部を接続することで配管施工するものであり、新設の挿入管部および中間管部は、既設管の管内径よりも外径が小さく、且つ新設の挿入管部は、既設管の管軸方向へほぼ垂直に挿入できる範囲以下の長さである既設配管の更新方法。
3. 既存建物における老朽化既設管を新設金属管で更新する際に、コンクリートスラブまたは壁などに埋まっている既設管の部分を抜き取ることなく、既設管の埋設部分の前後を切断し、新設の挿入管部を押し込んだ後に、該挿入管部の上下または前後に配列される新設の中間管部を接続することで配管施工するものであり、新設の挿入管部および中間管部には、既設管の管内径よりも外径が小さく、それぞれの管端部にグルービング加工を施しておくことにより、挿入管部と中間管部との管端部をビクトリック形管継手で締め付けて接続する既設配管の更新方法。
4. 既設管の埋設部分に押し込む新設の挿入管部の外径と、該挿入管部の上下または前後に配列される新設の中間管部の外径とが同径である請求項１，２または３記載の更新方法。
5. 既設管の埋設部分に押し込む新設の挿入管部の外径よりも、該挿入管部の上下または前後に配列される新設の中間管部の外径が１サイズ以上大きな部分を有する請求項１，２または３記載の更新方法。
6. 老朽化既設管に押し込む新設金属管がステンレス鋼管である請求項１から５のいずれかに記載の更新方法。
   

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