JP2009047222A - 未閉塞取付管の閉塞工法 - Google Patents

Abstract

【課題】現在実施中の大掛かりな開削工事及び撤去作業を必要とせず、工事及び作業効率が良くかつ低コストの方法によって、未閉塞取付管への対策を有効に採ることが可能な未閉塞取付管の閉塞工法を提供することにある。
【解決手段】本発明に係る未閉塞取付管の閉塞工法は、閉塞用キャップ６及びキャップ昇降装置３が搭載されている搬送装置の施工用ロボット１を、地中に埋設された下水道本管８内にマンホール９を介して搬入することにより設置し、施工用ロボット１を下水道本管８内で走行させて、下水道本管８に連結されかつ対処の必要な地中の未閉塞取付管１０の埋設位置まで移動させ、その後、昇降装置３により閉塞用キャップ６を上昇させて未閉塞取付管１０の本管側に挿入し、閉塞用キャップ６の外周面を未閉塞取付管１０の内周面に圧接させた状態で固定し、閉塞用キャップ６により未閉塞取付管１０を封鎖して閉塞している。
【選択図】図５

Description

本発明は、現在実施されている開削工事及び撤去作業を行わず、地中に埋設された未閉塞取付管を効率的に閉塞し得る未閉塞取付管の閉塞工法に関する。

東京都下などの多くの地域では、図１０に示すように、地上家屋の下水管（図示せず）と地中埋設の下水道本管５０とが地中の汚水枡５１及び通常の取付管５２を介して連結されている。かかる連結構造においては、家屋が撤去されるなどの事態が生じた場合、これに伴って地上部付近の汚水枡５１だけが撤去され、多くの取付管５２はそのまま地中部に残されており、未閉塞取付管５２ａとなって放置されている。すなわち、未閉塞取付管５２ａとは、地上部付近の汚水枡５１だけが撤去されて、地中部の取付管５２のみが残されている管をいう。
このような未閉塞取付管５２ａが地中に放置されていると、周囲の土砂５３が当該管の上部開口を通じて下水道本管５０内に引き込まれることになり、陥没事故の原因の一つとなっている。

そこで、未閉塞取付管５２ａの対策として、担当の下水管理者などは、未閉塞取付管５２ａの設置箇所を調査し、当該設置箇所の周囲の土砂５３などを適宜手段で地上から開削して、地中に埋設された未閉塞状態の取付管５２ａを露出させ、当該未閉塞取付管５２ａを撤去した後、土砂５３などの埋め戻しを行う工事が実施されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２００４１１号公報

しかしながら、上述した従来の未閉塞取付管５２ａへの対策は、大掛かりな開削工事及び撤去作業を伴い、かつ大型の施工装置や比較的長い工事期間も必要となるので、工事費用が嵩む上に作業効率が悪く、撤去作業や工事の改善が強く望まれていた。また、自動車等の車両の通行量が多い道路の地域などでは、開削工事及び撤去作業時に車両通行止めなどを行う必要があるので、交通渋滞が起こるなどの問題を有していた。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、現在実施中の大掛かりな開削工事及び撤去作業を必要とせず、工事及び作業効率が良くかつ低コストの方法によって、未閉塞取付管への対策を有効に採ることが可能な未閉塞取付管の閉塞工法を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、閉塞用キャップ及びキャップ昇降装置が搭載されている搬送装置を、地中に埋設された本管内にマンホールを介して搬入することにより設置し、前記搬送装置を前記本管内で走行させて、前記本管に連結されかつ対処の必要な地中の未閉塞取付管の埋設位置まで移動させ、その後、前記昇降装置により前記閉塞用キャップを上昇させて前記未閉塞取付管の本管側に挿入し、前記閉塞用キャップの外周面を前記未閉塞取付管の内周面に圧接させた状態で固定し、前記閉塞用キャップにより前記未閉塞取付管を封鎖して閉塞している。

また、本発明において、前記搬送装置は、一端が充填材供給源に接続され、他端が前記閉塞用キャップを貫通して接続されている充填材ホースをさらに備えており、前記閉塞用キャップによる前記未閉塞取付管の封鎖後、前記充填材ホースを介して前記充填材供給源から充填材を送り、前記充填材ホースの先端から充填材を噴出させ、前記閉塞用キャップの上部に位置する前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填している。

一方、本発明は、充填材を封入した容器、閉塞用キャップ及びキャップ昇降装置が搭載されている搬送装置を、地中に埋設された本管内にマンホールを介して搬入することにより設置し、前記搬送装置を前記本管内で走行させて、前記本管に連結されかつ対処の必要な地中の未閉塞取付管の埋設位置まで移動させ、その後、前記昇降装置により前記充填材を封入した容器及び前記閉塞用キャップを上昇させて前記未閉塞取付管の本管側に挿入し、前記閉塞用キャップの外周面を前記未閉塞取付管の内周面に圧接させた状態で固定し、前記閉塞用キャップにより前記未閉塞取付管を封鎖し、この状態で前記容器を破断することにより前記閉塞用キャップの上部に位置する前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填して閉塞している。

また、本発明において、前記容器は、充填材を封入したバルーンであり、前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填する際、前記閉塞用キャップに設けた破裂針を突き出して前記バルーンを破裂させている。

上述の如く、本発明に係る未閉塞取付管の閉塞工法は、閉塞用キャップ及びキャップ昇降装置が搭載されている搬送装置を、地中に埋設された本管内にマンホールを介して搬入することにより設置し、前記搬送装置を前記本管内で走行させて、前記本管に連結されかつ対処の必要な地中の未閉塞取付管の埋設位置まで移動させ、その後、前記昇降装置により前記閉塞用キャップを上昇させて前記未閉塞取付管の本管側に挿入し、前記閉塞用キャップの外周面を前記未閉塞取付管の内周面に圧接させた状態で固定し、前記閉塞用キャップにより前記未閉塞取付管を封鎖して閉塞しているので、現在実施されている大掛かりな開削工事及び撤去作業を行わなくても、地中に埋設された未閉塞取付管を効率的に閉塞することができる。それに伴い、大型の施工装置が不要となり、工事期間も短くなる上、車両の通行量が多い道路などの地域でも、交通渋滞を生じる車両の通行止めをせずに未閉塞取付管の閉塞作業を迅速かつ確実に行うことができる。
したがって、本発明の閉塞工法によれば、未閉塞取付管への対策として、非開削化及び非撤去化を図ることが可能となり、作業効率を向上させたいという施工業者の強いニーズに応えることができる。

しかも、本発明において、前記搬送装置は、一端が充填材供給源に接続され、他端が前記閉塞用キャップを貫通して接続されている充填材ホースをさらに備えており、前記閉塞用キャップによる前記未閉塞取付管の封鎖後、前記充填材ホースを介して前記充填材供給源から充填材を送り、前記充填材ホースの先端から充填材を噴出させ、前記閉塞用キャップの上部に位置する前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填しているので、未閉塞取付管をより一層確実に封鎖することができる。

また、本発明に係る未閉塞取付管の閉塞工法は、充填材を封入した容器、閉塞用キャップ及びキャップ昇降装置が搭載されている搬送装置を、地中に埋設された本管内にマンホールを介して搬入することにより設置し、前記搬送装置を前記本管内で走行させて、前記本管に連結されかつ対処の必要な地中の未閉塞取付管の埋設位置まで移動させ、その後、前記昇降装置により前記充填材を封入した容器及び前記閉塞用キャップを上昇させて前記未閉塞取付管の本管側に挿入し、前記閉塞用キャップの外周面を前記未閉塞取付管の内周面に圧接させた状態で固定し、前記閉塞用キャップにより前記未閉塞取付管を封鎖し、この状態で前記容器を破断することにより前記閉塞用キャップの上部に位置する前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填して閉塞しているので、未閉塞取付管をより迅速かつ確実に封鎖することができる。

特に、本発明において、前記容器は、充填材を封入したバルーンであり、前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填する際、前記閉塞用キャップに設けた破裂針を突き出して前記バルーンを破裂させると、簡単かつ安価に未閉塞取付管の空隙を充填材で充填することができる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る未閉塞取付管の閉塞工法において使用される搬送装置の施工用ロボットの概略側面図である。
図１に示すように、搬送装置である施工用ロボット１は、主として、本体フレーム２の中央部に搭載されるキャップ昇降装置３と、本体フレーム２の前後部に回動自在に取付けられる平面移動用タイヤ装置４と、本体フレーム２の後部に設置される小型テレビカメラ（例えば、ＣＣＤカメラ）５と、ナット回転機構（図示せず）とを備えている。

キャップ昇降装置３は、昇降可能なシリンダロッド３ａを具備しており、該シリンダロッド３ａの上端には、円盤形状の閉塞用キャップ６が着脱可能に取付けられている。この閉塞用キャップ６は、外周面が後述する未閉塞取付管の内周面に圧接した状態で固定すべく、ボルト及びナットによる締め込みで径方向外側へ向かって拡張する構造となっており、ボルト及びナットによる締め込みは、施工用ロボット１に設けられたナット回転機構（図示せず）により行われるように構成されている。
また、小型テレビカメラ５は、地上のオペレーション車内に設置されたモニタリング装置（後述する）にケーブル７を介して電気的に接続されており、小型テレビカメラ5により映し出された映像をモニタリング装置で確認しながら、図示しない制御装置などで施工用ロボット１を遠隔操作することによって施工用ロボット１の位置を制御するように構成されている。なお、平面移動用タイヤ装置４は、施工用ロボット１に設けられたモータ（図示せず）によって駆動されるようになっている。

［第１実施形態］
図２〜図６は本発明の第１実施形態における未閉塞取付管の閉塞工法を説明するためのものであり、図２は図１に示す施工用ロボットをマンホールから下水道本管に搬入して設置した状態の断面図、図３は上記施工用ロボットを下水道本管内で走行させている状態の縦断面図、図４は上記施工用ロボットを対処の必要な未閉塞取付管の埋設位置まで移動させた状態の断面図、図５は上記施工用ロボットに搭載した閉塞用キャップを未閉塞取付管の下水道本管側に挿入して固定する状態の断面図、図６は上記未閉塞取付管を閉塞用キャップにより封鎖し、施工作業を完了した状態の断面図である。
図２〜図６に示すように、地面Ｇ中には、略水平方向に沿って設けられ、地上家屋から排出される下水を浄水場などへ導く下水道本管８、上下方向に沿って設けられ、かつ下水道本管８の途中に設置されて接続されるマンホール９、地上家屋の下水管及び汚水枡（図示せず）を下水道本管８に接続する取付管のうちで汚水枡が撤去されて残された未閉塞取付管１０などが埋設されている。一方、マンホール９の付近に位置する地面Ｇの上には、オペレーション車１１が配置されており、該オペレーション車１１の車室内には、ケーブル７を介して施工用ロボット１の小型テレビカメラ５に接続されるモニタリング装置１２が搭載されている。

次に、本発明の第１実施形態における未閉塞取付管の閉塞工法の手順を説明する。
まず、準備段階として、担当の下水管理者の指示や地図などからの情報に基づき、対処の必要な未閉塞取付管１０とその付近のマンホール９の設置箇所を調査する。また、オペレーション車１１などに施工用ロボット１、キャップ昇降装置３、小型テレビカメラ５、閉塞用キャップ６、モニタリング装置１２等を積載する。しかる後、オペレーション車１１を該当するマンホール９の設置箇所まで走行させ、そのマンホール９の付近で駐車する。

次いで、施工用ロボット１の所定位置にキャップ昇降装置３、小型テレビカメラ５、閉塞用キャップ６等のそれぞれを搭載し、この状態にある施工用ロボット１をマンホール９から降ろし、地面Ｇ中に埋設された下水道本管８内に該マンホール９を介して搬入することにより設置する（図２参照）。設置した後、図３に示すように、平面移動用タイヤ装置４を駆動させることにより施工用ロボット１を下水道本管８内で走行させ、小型テレビカメラ５により映し出される下水道本管８内の映像を地上のオペレーション車１１のモニタリング装置１２でモニタ確認しながら遠隔操作し、施工用ロボット１を対処の必要な未閉塞取付管１０の埋設位置まで移動させる（図４参照）。

その後、図５に示すように、施工用ロボット１に搭載したキャップ昇降装置３のシリンダロッド３ａを作動させることにより、閉塞用キャップ６を上昇させて下水道本管８に連通する未閉塞取付管１０の本管側の内部に挿入する。この状態において、施工用ロボット１に設けられたナット回転機構（図示せず）によりボルト及びナットを締め込み、閉塞用キャップ６を径方向外側へ向かって拡張させていき、閉塞用キャップ６の外周面を未閉塞取付管１０の内周面に圧接させた状態で固定し、キャップ昇降装置３から取外す。すると、未閉塞取付管１０は、閉塞用キャップ６により封鎖されて閉塞されることになり、未閉塞取付管１０の閉塞工法における施工作業は完了する（図６参照）。なお、閉塞用キャップ６は、未閉塞取付管１０内に入り込む周囲の土砂等の負荷よりも強い保持力を有している。
施工完了後は、上記と逆の遠隔操作で施工用ロボット１を下水道本管８内で走行させ、元のマンホール９の位置まで移動させ、地面Ｇの上まで持ち上げてマンホール９から取出し、そのまま状態であるいはキャップ昇降装置３などを外してオペレーション車１１内に積載し、次の施工に備える。

本発明の第１実施形態における未閉塞取付管の閉塞工法では、閉塞用キャップ６、キャップ昇降装置３、小型テレビカメラ５などが搭載されている施工用ロボット１をマンホール９から降ろし、地中の下水道本管８内にマンホール９を介して搬入することにより設置し、施工用ロボット１を下水道本管８内で走行させ、地上のオペレーション車１１内のモニタリング装置１２で小型テレビカメラ５からの映像をモニタ確認しながら遠隔操作し、対処の必要な未閉塞取付管１０の埋設位置まで移動させ、昇降装置３により閉塞用キャップ６を上昇させて未閉塞取付管１０の本管側に挿入し、閉塞用キャップ１０を拡張させてその外周面を未閉塞取付管１０の内周面に圧接させた状態で固定し、閉塞用キャップ６により未閉塞取付管１０を封鎖して閉塞しているため、現在実施されている大掛かりな開削工事及び撤去作業を行わずに済み、未閉塞取付管１０を効率的に閉塞することができる。したがって、大型の施工装置が不要となり、工事期間の短縮化も図れ、コストダウンも期待できるとともに、車両の通行量が多い道路などでも、交通渋滞を生じる大規模な車両の通行止めを行わずに未閉塞取付管１０の閉塞作業を行うことができる。

［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態に係る未閉塞取付管の閉塞工法を説明するものであって、図１における施工用ロボットの充填材ホースから噴出させた充填材により閉塞用キャップの上部に位置する未閉塞取付管の空隙を充填する状態の断面図である。
本発明の第２実施形態における施工用ロボット１は、図７に示すように、一端が充填材供給源（図示せず）に接続され、他端がキャップ昇降装置３上の閉塞用キャップ６を貫通して接続されている充填材ホース２１をさらに備えている。この充填材ホース２１内には、充填材２２が送給されるようになっており、他端側の先端部は、閉塞用キャップ６の上面に臨んで開口している。なお、充填材ホース２１には、充填材２２の逆流を防ぐ逆止弁機構（図示せず）が設けられている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

本発明の第２実施形態における未閉塞取付管の閉塞工法では、充填材ホース２１をさらに備えた施工用ロボット１を用いており、上記第１実施形態で行った閉塞用キャップ６による未閉塞取付管１０の封鎖後、充填材ホース２１を介して図示しない充填材供給源から充填材２２を送り、充填材ホース２１の他端側先端部から充填材２２を噴出させ、閉塞用キャップ６の上部に位置する未閉塞取付管１０の空隙を充填材２２で充填している。なお、閉塞用キャップ６及び逆止弁機構（図示せず）は、未閉塞取付管１０内に入り込む周囲の土砂や充填材２２の負荷よりも強い保持力を有している。その他の手順は上記第１実施形態と同様である。

本発明の第２実施形態における未閉塞取付管の閉塞工法によれば、閉塞用キャップ６による未閉塞取付管１０の封鎖後、充填材ホース２１を介して、閉塞用キャップ６の上部に位置する未閉塞取付管１０の空隙を充填材２２で充填するため、未閉塞取付管１０をより確実に封鎖することができる。

［第３実施形態］
図８及び図９は本発明の第３実施形態に係る未閉塞取付管の閉塞工法を説明するものであって、図８は図１における施工用ロボットに搭載され、充填材を封入したバルーンを未閉塞取付管の下水道本管側に挿入した状態の断面図、図９は図１における施工用ロボットに搭載され、充填材を封入したバルーン及び閉塞用キャップを未閉塞取付管の下水道本管側に挿入し、閉塞用キャップの封鎖後にバルーンを破裂させる状態の断面図である。
本発明の第３実施形態の閉塞工法では、図８及び図９に示すように、充填材を封入した容器であるバルーン３１と、該バルーン３１を入れる保持用かご３２が用いられている。また、本実施形態の閉塞用キャップ６には、キャップ上面から突出する破裂針３３が出没自在に内装されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

本発明の第３実施形態における未閉塞取付管の閉塞工法では、上記第１実施形態と同様の手順で、施工用ロボット１を対処の必要な未閉塞取付管１０の埋設位置まで移動させ、その後、キャップ昇降装置３により充填材を封入したバルーン３１を保持用かご３２と一緒に上昇させて未閉塞取付管１０の本管側に挿入する。しかる後、キャップ昇降装置３により閉塞用キャップ６を上昇させて未閉塞取付管１０の本管側に挿入する。なお、下水道本管８の径の大きさなどによっては、閉塞用キャップ６上にバルーン３１及び保持用かご３２載せて、これらを同時にキャップ昇降装置３により上昇させることも可能である。
そして、上記第１実施形態と同様の手順で閉塞用キャップ６を固定し、該閉塞用キャップ６により未閉塞取付管１０を封鎖する。その後、閉塞用キャップ６の上面から破裂針３３を突き出してバルーン３１を破裂させる。すると、閉塞用キャップ６の上部に位置する未閉塞取付管１０の空隙がバルーン３１内の充填材で充填され、閉塞されることになる。その他の手順は上記第１実施形態と同様である。

本発明の第３実施形態における未閉塞取付管の閉塞工法によれば、閉塞用キャップ６による未閉塞取付管１０の封鎖後、破裂針３３でバルーン３１を破裂させて、閉塞用キャップ６の上部に位置する未閉塞取付管１０の空隙を充填材で充填するため、未閉塞取付管１０をより簡単かつ安価で、迅速かつ確実に封鎖することができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の第１実施形態〜第３実施形態における閉塞工法は、未閉塞取付管１０の内径及び長さなどの条件により選択することが可能である。また、本発明の閉塞工法は、下水道本管１０以外の上水道本管等の各種本管に接続される未閉塞取付管に適用されてもよい。

本発明の実施形態に係る未閉塞取付管の閉塞工法において使用される搬送装置の施工用ロボットを示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態に係る未閉塞取付管の閉塞工法を説明するものであって、図１における施工用ロボットをマンホールから下水道本管に搬入して設置した状態を示す断面図である。 上記施工用ロボットを下水道本管内で走行させている状態を示す縦断面図である。 上記施工用ロボットを対処の必要な未閉塞取付管の埋設位置まで移動させた状態を示す断面図である。 上記施工用ロボットに搭載した閉塞用キャップを未閉塞取付管の下水道本管側に挿入して固定する状態を示す断面図である。 上記未閉塞取付管を閉塞用キャップにより封鎖し、施工作業を完了した状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る未閉塞取付管の閉塞工法を説明するものであって、図１における施工用ロボットの充填材ホースから噴出させた充填材により閉塞用キャップの上部に位置する未閉塞取付管の空隙を充填する状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る未閉塞取付管の閉塞工法を説明するものであって、図１における施工用ロボットに搭載され、充填材を封入したバルーンを未閉塞取付管の下水道本管側に挿入した状態を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る未閉塞取付管の閉塞工法を説明するものであって、図１における施工用ロボットに搭載され、充填材を封入したバルーン及び閉塞用キャップを未閉塞取付管の下水道本管側に挿入し、閉塞用キャップの封鎖後にバルーンを破裂させる状態を示す断面図である。 地中に埋設された下水道本管、汚水枡、通常の取付管及び未閉塞取付管の位置関係を示す断面図である。

符号の説明

１ 施工用ロボット（搬送装置）
２ 本体フレーム
３ キャップ昇降装置
４ 平面移動用タイヤ装置
５ 小型テレビカメラ
６ 閉塞用キャップ
７ ケーブル
８ 下水道本管
９ マンホール
１０ 未閉塞取付管
１１ オペレーション車
１２ モニタリング装置
２１ 充填材ホース
２２ 充填材
３１ バルーン（容器）
３２ 保持用かご
３３ 破裂針
Ｇ 地面

Claims (4)

1. 閉塞用キャップ及びキャップ昇降装置が搭載されている搬送装置を、地中に埋設された本管内にマンホールを介して搬入することにより設置し、前記搬送装置を前記本管内で走行させて、前記本管に連結されかつ対処の必要な地中の未閉塞取付管の埋設位置まで移動させ、その後、前記昇降装置により前記閉塞用キャップを上昇させて前記未閉塞取付管の本管側に挿入し、前記閉塞用キャップの外周面を前記未閉塞取付管の内周面に圧接させた状態で固定し、前記閉塞用キャップにより前記未閉塞取付管を封鎖して閉塞することを特徴とする未閉塞取付管の閉塞工法。
2. 前記搬送装置は、一端が充填材供給源に接続され、他端が前記閉塞用キャップを貫通して接続されている充填材ホースをさらに備えており、前記閉塞用キャップによる前記未閉塞取付管の封鎖後、前記充填材ホースを介して前記充填材供給源から充填材を送り、前記充填材ホースの先端から充填材を噴出させ、前記閉塞用キャップの上部に位置する前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填することを特徴とする請求項１に記載の未閉塞取付管の閉塞工法。
3. 充填材を封入した容器、閉塞用キャップ及びキャップ昇降装置が搭載されている搬送装置を、地中に埋設された本管内にマンホールを介して搬入することにより設置し、前記搬送装置を前記本管内で走行させて、前記本管に連結されかつ対処の必要な地中の未閉塞取付管の埋設位置まで移動させ、その後、前記昇降装置により前記充填材を封入した容器及び前記閉塞用キャップを上昇させて前記未閉塞取付管の本管側に挿入し、前記閉塞用キャップの外周面を前記未閉塞取付管の内周面に圧接させた状態で固定し、前記閉塞用キャップにより前記未閉塞取付管を封鎖し、この状態で前記容器を破断することにより前記閉塞用キャップの上部に位置する前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填して閉塞することを特徴とする未閉塞取付管の閉塞工法。
4. 前記容器は、充填材を封入したバルーンであり、前記未閉塞取付管の空隙を充填材で充填する際、前記閉塞用キャップに設けた破裂針を突き出して前記バルーンを破裂させることを特徴とする請求項３に記載の未閉塞取付管の閉塞工法。

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