JP2006200656A - スラブ貫通配管の取り換え工法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スラブ貫通配管の取り換えリフォームが大きな騒音や振動を生じることなく実施でき、騒音公害の発生がないと共に、作業能率の向上と施工費用の低減が図れるスラブ貫通配管の取り換え工法を提供する。
【解決手段】周方向に沿って複数に分割可能な円筒状のコアービット２と、このコアービット２を同じく周方向に沿って複数に分割可能なヘッド部分３で保持して回転を与える回転駆動機構４を、スラブＡを貫通する配管Ｂに外嵌するように組み立て、配管Ｂの周囲で回転させたコアービット２を下降させてスラブＡを切削することによって、スラブＡの配管Ｂが貫通する部分の周囲を上下に貫通する円筒状に切り抜き、コアービット２がスラブＡを貫通するとこれを抜き取ってコアービッド２と回転駆動機構４を配管Ｂから撤去し、この後、スラブＡから分離された配管Ｂを切り抜き孔から抜き取ったあとに該切り抜き孔に新たな配管を挿入し、この新たな配管と切り抜き孔の空間を充填材で埋めるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、建物のコンクリートスラブを貫通する配管を取り換えリフォームするために新たな配管と取り換える作業が、スラブ貫通配管を切断することなく、低騒音で能率よく施工できるスラブ貫通配管の取り換え工法と装置に関する。

マンションの共用部分やビルのスラブを貫通する排水管や給水管のような、鋼管や合成樹脂の配管は、破損や経年による劣化、錆の発生による内径の減少や錆水の発生等によって新たな配管と取り換えるリフォームの必要が生じる。

従来、上記のようなスラブを貫通する配管を新たな配管に取り換えリフォームする工法は、配管が貫通するスラブに対して、配管の周囲を先端にビットを取付けた振動機械によって砕くか、ビットをハンマーで打撃しながら手作業によって砕くことにより、配管の周囲に孔をあけ、この後、スラブから分離された配管を孔から抜き取ったあとに該孔に新たな配管を挿入し、この新たな配管と孔の空間をモルタルやセメントで埋めるようにしている。

しかし、振動機械や手作業によってスラブを砕く方法は、大きな騒音と振動が発生し、周囲住民に対する騒音公害になっている。

また、スラブを振動機械や手作業によって砕く方法は、作業能率が悪いため、時間と経費がかかるという問題がある。

そこで、この発明の課題は、スラブを貫通する既設の配管を切断せずに、その取り換えリフォームが大きな騒音や振動を生じることなく実施でき、騒音公害の発生がないと共に、作業能率の向上と施工費用の低減が図れるスラブ貫通配管の取り換え工法と装置を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、円筒状のコアービットを周方向に沿って複数となる分割構造とし、このコアービットをヘッド部分で保持して回転を与える回転駆動機構のヘッド部分も周方向に沿って複数となる分割構造とし、スラブを貫通する配管の周囲に、前記コアービットとヘッド部分を外嵌するように組み立て、配管の周囲で回転させたコアービットを下降させてスラブを切削することによって、スラブの配管が貫通する部分の周囲を上下に貫通する円筒状に切り抜き、コアービットがスラブを貫通するとこれを抜き取ってコアービットとヘッド部分を分割して配管から撤去し、この後、スラブから分離された配管を切り抜き孔から抜き取ったあとに該切り抜き孔に新たな配管を挿入し、この新たな配管と切り抜き孔の空間を充填材で埋めるようにする構成を採用したものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記新たな配管と切り抜き孔の空間を充填材で埋める場合に、筒部の下端外周にフランジを設けた受け型枠を用い、筒部を新たな配管に外嵌してフランジをスラブの下面に重なる配置にした受け型枠で、新たな配管と切り抜き孔の空間の下部を閉鎖し、この状態で新たな配管と切り抜き孔の空間に充填材を注入する構成を採用したものである。

請求項３の発明は、円筒状のコアービットと、このコアービットをヘッド部分で保持して回転を与える回転駆動機構と、この回転駆動機構を上下動可能で回り止め状態に保持するベース部材からなり、前記コアービットと回転駆動機構のヘッド部分をそれぞれ周方向に沿って複数となる分割構造とし、コアービットとヘッド部分の各分割部分に、コアービット及びヘッド部分の組み立てと分解を行うための結合手段を設けた構成を採用したものである。

請求項４の発明は、円筒状のコアービットと、このコアービットをヘッド部分で保持して回転を与える回転駆動機構と、この回転駆動機構を上下動可能で回り止め状態に保持するベース部材と、既設のスラブ貫通配管に取付け固定され、前記回転駆動機構を介してコアービットを押し下げるための押し下げ機構からなり、前記コアービットと回転駆動機構のヘッド部分をそれぞれ周方向に沿って複数となる分割構造とし、コアービットとヘッド部分の各分割部分に、コアービット及びヘッド部分の組み立てと分解を行うための結合手段を設けた構成を採用したものである。

ここで、コアービットは、複数に分割可能な円筒体の下端にダイヤモンドや超硬質鋼材を用いたチップを取付けて形成され、スラブの厚みに対応するよう、軸方向にも複数に分割できるようにして長さの調整も可能にすることができる。

また、回転駆動機構は、ケーシング部材の円筒状となるヘッド部分が配管に対して外嵌できるよう複数に分割可能となり、このヘッド部分の内部に回転可能となるよう支持した外歯歯車が、配管に対して外嵌できるよう複数に分割可能となり、この分割された外歯歯車の下面にコアービットが同軸心の配置で固定され、ケーシング部材には、外歯歯車に噛み合う歯車を介して外歯歯車を回転させる電動や油圧のモータが取付けられている。

この回転駆動機構のケーシング部材は、スラブ上に固定配置するベース部材に上下動可能で回り止め状態に保持され、押し下げ機構となるハンドルによる送りねじ軸の回転操作やシリンダによって上下動するようになっている。

この発明によると、スラブを貫通する配管の周囲に配置した円筒状のコアービットを回転させ、スラブの配管が貫通する部分の周囲を上下に貫通する円筒状に切り抜き、スラブから分離された配管を切り抜き孔から抜き取ったあとに該切り抜き孔に新たな配管を挿入し、この新たな配管と切り抜き孔の空間を充填材で埋めるようにしたので、大きな騒音や振動を生じることなくスラブを切り抜くことができ、スラブ貫通配管のリフォームが騒音公害を生じることなく実施できる。

また、コアービットの回転によるスラブの切り抜きは、従来の振動機械や手作業によってスラブを砕く方法に比べて作業能率が向上し、スラブ貫通配管のリフォームに要する施工費用の低減が図れると共に、マンションやビルに対して居住のままでスラブ貫通配管のリフォームが行えることになる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

この発明のスラブ貫通配管の取り換え装置は、スラブに対して既設の配管が貫通する部分の周囲を切り抜くことにより、鋼管や合成樹脂製の既設の配管を切断することなく新たな配管との取り換えを行えるようにするものである。

図１乃至図３に示す第１の実施の形態の取り換え装置１は、円筒状に組み立てるコアービット２と、このコアービット２をヘッド部分３で保持して回転を与える回転駆動機構４と、スラブＡの上に固定配置され、この回転駆動機構４を上下動可能に保持するベース部材５と、スラブＡ上において、コアービット２の周囲を囲むように固定配置する保護リング６とで形成されている。

上記コアービット２は、周方向に沿って複数に分割可能となる円筒体の下端にダイヤモンドや超硬質鋼材を用いたチップ７を取付けて形成され、スラブＡを貫通する配管Ｂの周囲に適宜隙間を設けて外嵌する直径になっている。

上記回転駆動機構４は、ケーシング部材８の円筒状となるヘッド部分３が配管Ｂに対して外嵌できるよう複数に分割可能となり、このヘッド部分３の内部に回転可能となるよう軸受を介して支持したリング状の外歯歯車９が、配管Ｂに対して外嵌できるよう複数に分割可能となり、この分割された外歯歯車９の下面に上記コアービット２がボルト結合によって同軸心の配置で固定されている。

上記ケーシング部材８には、外歯歯車９に噛み合う歯車９ａを介して外歯歯車９を回転させる電動や油圧のモータ１０が取付けられている。

また、ベース部材５は、図示の場合、スラブＡ上にボルト等で固定配置するベース板１１の上に立柱１２を立設し、この立柱１２の側面にラック歯１３を設けて形成され、上記回転駆動機構４は、ケーシング部材８の一部が立柱１２に対して上下動可能に外嵌し、ケーシング部材８を回り止め状態にしていると共に、ケーシング部材８に装着されたハンドル１４でラック歯１３と噛み合うピニオン１５を回転させることにより、立柱１２に沿って回転駆動機構４が上下動するようになっている。

この回転駆動機構４を上下動させるための押し下げ機構は、図示のような手動操作だけでなく、ハンドルの回転操作による送りねじ軸での伸縮構造やエアシリンダによって上下動させるような構造にしてもよい。

上記保護リング６は、周方向に沿って複数に分割可能で、コアービット２に対して外周に位置するような直径を有し、スラブＡ上にボルト等で固定配置する。

上記コアービット２と回転駆動機構４のヘッド部分３及び保護リング６の分割数は、二つ割りか三つ割り程度とし、これら分割したコアービット２と回転駆動機構４のヘッド部分３及び保護リング６の組み立てと分解を行うための結合手段としては、図２と図３のように、突合せ部分に設けたフランジ１６をボルト１７で結合するようにすればよく、また、分割した外歯歯車９は、上面に設けた接続板１８を介してボルト結合した例を示している。

また、上記コアービット２と回転駆動機構４のヘッド部分３及び保護リング６は、配管Ｂの直径の種類に対応できるよう、直径の異なるものを複数種類用意し、取り換えんとする配管Ｂに適応するものを選択して使用するようにする。

図４と図５は、取り換え装置１の第２の実施の形態を示している。なお、上述した第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付すことによって説明に代える。

この第２の実施の形態の取り換え装置１は、コアービット２の回転駆動を円滑にするため、回転駆動機構４のヘッド部分３に、外歯歯車９に噛み合う歯車９ａを介して外歯歯車９を回転させるモータ１０を複数台等間隔の配置で取付け、また、押し下げ機構３１が既設の配管Ｂを生かし、この配管Ｂから反力を取るようになっている。

上記押し下げ機構３１は、既設の配管Ｂの途中に着脱自在となるよう外嵌固定する支持部材３２と、支持部材３２と回転駆動機構４のヘッド部分３の間に設けた複数本のシリンダ３３とによって形成され、コアービット２の回転駆動時にエア等の供給でシリンダ３３を伸長させることにより、既設の配管Ｂを反力としてコアービット２を押し下げることになる。

なお、押し下げ機構３１による反力の支持は、既設のスラブ貫通配管Ｂだけでなく、図示省略したが、スラブＡ上に枠状の支持部材を固定し、この支持部材と回転駆動機構４のヘッド部分３の間に複数本のシリンダを設けたり、ハンドルの回転操作による送りねじ軸での伸縮構造を設けた構造を採用してもよい。

図６は、第１及び第２の実施形態において、複数に分割したコアービット２の組み立て強度を向上させるため、コアービット２の突き合わせる側縁に、互に嵌り合う凹凸部３４を設け、分割したコアービット２の軸方向の位相のずれ発生を防止するようにしている。この図では、分割したコアービット２の結合手段は図示省略している。

なお、前記凹凸部３４を面方向にも嵌り合う構造とすれば、分割したコアービット２の半径方向の位相のずれ発生も同時に防止できる。

また、上記コアービット２は、図示省略したが、スラブの厚みに対応することができるよう、軸方向にも複数に分割して継足すことにより長さの調整も可能にすることができる。

この発明の配管の取り換え装置は、上記のような構成であり、次に、この配管の取り換え装置を用いた配管の取り換え工法を第１の実施形態を用いて説明する。

図１のように、排水管や給水管のような金属製もしくは合成樹脂製の既設の配管Ｂが貫通するスラブＡ上にベース部材５と配管Ｂの周囲に保護リング６を固定し、ベース部材５に回転駆動機構４を取付け、内径が配管Ｂよりも少し大径となるヘッド部分３及びコアービット２を配管Ｂの周囲に位置させる。

上記ヘッド部分３及びコアービット２は、周方向に沿って複数に分割されているものを、配管Ｂに対してこれを囲むように組み立てればよく、配管Ｂの途中にヘッド部分３及びコアービット２を略同軸心状で外嵌するように配置することができる。

上記コアービット２のチップ７をスラブＡ上に当接させた状態でモータ１０を起動すると、コアービット２が回転し、回転駆動機構４を介してコアービット２に装置全体の重量と押し下げ力を加えると、コアービット２はチップ７でスラブＡを円形に切削することになり、このように、コアービット２の回転と押し下げにより、スラブＡの配管Ｂが貫通する部分の外側を上下に貫通する円筒状に切り抜くことができる。

このとき、コアービット２のスラブＡを切削する部分に切削水を供給し、切削能率を向上させると共に、チップ７の耐久性を向上させるようにしてもよい。

上記コアービット２がスラブＡを貫通するとこれを抜き取り、モータ１０を止めてコアービッド２とヘッド部分３及び、スラブＡへの固定を解いた保護リング６を分割し、更に、ベース部材５のスラブＡへの固定を解き、これらを配管Ｂから撤去することにより、図７（ａ）に示すように、配管Ｂの周囲にスラブＡを上下に貫通する環状の切り抜き孔Ｃが形成され、配管ＢはスラブＡから分離された状態になる。

この後、配管Ｂを切り抜き孔Ｃから抜き取り、図７（ｂ）のように、この内径が空洞になった切り抜き孔Ｃ１に新たな配管ｂを挿入し、この新たな配管ｂと切り抜き孔Ｃ１の間に生じた環状空間のスラブＡ下面での開口部分を受け型枠１９で閉鎖する。

上記受け型枠１９は、合成樹脂や金属製であり、新たな配管ｂに外嵌する筒部２０の下端外周に、切り抜き孔Ｃ１よりも大径となるフランジ２１を設けて形成され、両面粘着剤２２を用い、筒部２０を新たな配管ｂに、フランジ２１をスラブＡの下面にそれぞれ固定する。

この受け型枠１９は、新たな配管ｂを切り抜き孔Ｃ１に挿入する際新たな配管ｂに挿入する円筒構造とするほか、周方向に沿って複数となる分割構造とし、切り抜き孔Ｃ１に挿入した新たな配管ｂに対して後付けできるようにしてもよい。

上記切り抜き孔Ｃ１のスラブＡの下面での開口部分を受け型枠１９で閉鎖した状態で、新たな配管ｂと切り抜き孔Ｃ１の空間に、発泡コンクリートや発泡モルタルのような充填材Ｄを注入し、切り抜き孔Ｃ１の空間をスラブＡの上面に一致する充填材Ｄで埋めるようにすれば、既設の配管Ｂを新たな配管ｂに取り換えたリフォームが完了する。

このように、スラブＡを貫通する配管Ｂの周囲に配置した円筒状のコアービット２を回転させながら押し下げ、スラブＡの配管Ｂが貫通する部分の外側を、配管Ｂよりも少し大径となるよう上下に貫通する円筒状に切り抜くので、大きな騒音や振動を生じることなくスラブを切り抜くことができ、能率よく速やかにスラブＡを切り抜くことができ、また、騒音の低下により騒音公害を生じることがない。

また、スラブＡから分離された配管Ｂを切り抜き孔Ｃから抜き取ったあとに該切り抜き孔Ｃ１に新たな配管ｂを挿入し、この新たな配管ｂと切り抜き孔Ｃ１の空間を充填材Ｄで埋めることでスラブ貫通配管の取り換えリフォームが完了するので、既設の配管Ｂを切断する必要がなく、工期が極めて短くなり、スラブ貫通配管のリフォームに要する施工費用の低減が図れると共に、マンションやビルに対して居住のままでスラブ貫通配管の取り換えリフォームが行えることになる。

第１の実施の形態における配管の取り換え装置を既設配管に対してセットした状態を示す縦断正面図 同上の配管の取り換え装置における回転駆動機構のヘッド部分を切り欠いた平面図 図１の矢印III−IIIに沿う横断平面図 第２の実施の形態における配管の取り換え装置を既設配管に対してセットした状態を示す要部切り欠き正面図 同上の横断平面図 コアービットの他の例を示す斜視図 （ａ）はスラブに対して既設配管の周囲に切り抜き孔を加工した状態の縦断面図、（ｂ）は新規な配管に取り換えたリフォーム完成の状態を示す縦断面図

符号の説明

Ａ スラブ
Ｂ 既設の配管
ｂ 新たな配管
Ｃ 切り抜き孔
Ｃ１ 切り抜き孔
Ｄ 充填材
１ 取り換え装置
２ コアービット
３ ヘッド部分
４ 回転駆動機構
５ ベース部材
６ 保護リング
７ チップ
８ ケーシング部材
９ 外歯歯車
１０ モータ
１１ ベース板
１２ 立柱
１３ ラック歯
１４ ハンドル
１５ ピニオン
１６ フランジ
１７ ボルト
１８ 接続板
１９ 受け型枠
２０ 筒部
２１ フランジ
２２ 両面粘着剤
３１ 押し下げ機構
３２ 支持部材
３３ シリンダ
３４ 凹凸部

Claims (4)

1. 円筒状のコアービットを周方向に沿って複数となる分割構造とし、このコアービットをヘッド部分で保持して回転を与える回転駆動機構のヘッド部分も周方向に沿って複数となる分割構造とし、スラブを貫通する配管の周囲に、前記コアービットとヘッド部分を外嵌するように組み立て、配管の周囲で回転させたコアービットを下降させてスラブを切削することによって、スラブの配管が貫通する部分の周囲を上下に貫通する円筒状に切り抜き、コアービットがスラブを貫通するとこれを抜き取ってコアービットとヘッド部分を分割して配管から撤去し、この後、スラブから分離された配管を切り抜き孔から抜き取ったあとに該切り抜き孔に新たな配管を挿入し、この新たな配管と切り抜き孔の空間を充填材で埋めるようにするスラブ貫通配管の取り換え工法。
2. 上記新たな配管と切り抜き孔の空間を充填材で埋める場合に、筒部の下端外周にフランジを設けた受け型枠を用い、筒部を新たな配管に外嵌してフランジをスラブの下面に重なる配置にした受け型枠で、新たな配管と切り抜き孔の空間の下部を閉鎖し、この状態で新たな配管と切り抜き孔の空間に充填材を注入する請求項１に記載のスラブ貫通配管の取り換え工法。
3. 円筒状のコアービットと、このコアービットをヘッド部分で保持して回転を与える回転駆動機構と、この回転駆動機構を上下動可能で回り止め状態に保持するベース部材からなり、前記コアービットと回転駆動機構のヘッド部分をそれぞれ周方向に沿って複数となる分割構造とし、コアービットとヘッド部分の各分割部分に、コアービット及びヘッド部分の組み立てと分解を行うための結合手段を設けたスラブ貫通配管の取り換え装置。
4. 円筒状のコアービットと、このコアービットをヘッド部分で保持して回転を与える回転駆動機構と、この回転駆動機構を上下動可能で回り止め状態に保持するベース部材と、既設のスラブ貫通配管に取付け固定され、前記回転駆動機構を介してコアービットを押し下げるための押し下げ機構からなり、前記コアービットと回転駆動機構のヘッド部分をそれぞれ周方向に沿って複数となる分割構造とし、コアービットとヘッド部分の各分割部分に、コアービット及びヘッド部分の組み立てと分解を行うための結合手段を設けたスラブ貫通配管の取り換え装置。

Images