JP2014013066A

JP2014013066A - 管体搬送治具及び管体の搬送方法

Info

Publication number: JP2014013066A
Application number: JP2012151241A
Authority: JP
Inventors: Nozomu Nakamura; 臨中村; Yushu Murakami; 優秀村上; Kazunari Kamagome; 和成鎌込
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2014-01-23

Abstract

【課題】大きな勾配で敷設された既設管を更生するに際して、台車を用いることなく既設管の管径に対応する１サイズ小径の管体を効率よく敷設する。
【解決手段】直管状の管本体１１と、管本体１１の一端部に固定された短筒状の受け口１１とからなる管体１０における管本体１１の前後２箇所に、円弧状の固定バンド２及び該固定バンド２に周方向に設定間隔をおいて設けられた、法線方向に突出する複数個のガイド３１，３２からなる管体搬送治具１がそれぞれ固定される。そして、各ガイド３１，３２は、既設管の軸心と管体１０の軸心を一致させた際に、その半径方向先端が既設管の内周面と受け口１２の外周面との間に位置する高さを有している。
【選択図】図１

Description

この発明は、管体搬送治具及び管体の搬送方法に関するものである。

従来より、老朽化した農業用水路、電力水路等の既設管を更生するため、例えば、ガラス繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとの積層構成からなるプラスチック複合管等の管体を順次接合した後、既設管と管体との間隙に裏込め材を注入して既設管を更生することが提案され、実施されている。

具体的には、図１０に示すように、管体１０は、直管状の管本体１１の一端部に短筒状の受け口１２が固定されるとともに、管本体１１の他端部にテーパー面の差し口１１ａが形成されて構成されている。そして、発進立坑Ｍに順次管体１０を吊り下ろし、台車５０のジャッキ５１によって支持材５２を上昇させて管体１０を担ぎ上げた後、管運搬用バッテリーカー（図示せず）を利用して既設管Ｓ内に搬入し、その差し口１１ａを先に搬送されて既設管Ｓに固定された対向する管体１０の受け口１２に順に接合することにより、施工区間にわたって多数本の管体１０を敷設し、その後、既設管Ｓと管体１０との間隙にモルタル等の裏込め材を注入し、既設管Ｓに固定して既設管Ｓを更生するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２２６１８号公報

ところで、大きな勾配を有する既設管を更生する場合において、ウインチを利用して管体を台車に搭載して吊り下ろすことを想定すると、管体とともに重量の大きな台車を支持する必要があり、安全性に難がある他、次の管体の搬入に備えて、運搬した台車を搬入口まで吊り上げる必要があり、作業に時間を要するものとなる。また、既設管の管径に対応する１サイズ小さな管径の管体を採用しようとしても、台車の高さ分搬入できる管体の管径はそれよりも小さくならざるを得ず、必要とする管径の管体を敷設することはできないものとなる。さらに、台車には、管体を固定する機能がないことから、急傾斜地においては、吊り下ろしに際して管体が自重で台車から外れるおそれもある。また、勾配の大きな既設管内で管体を接合しなければならないため、管体の心出しや管体の固定等の作業をこれまでのジャッキや治具を用いて施工することが困難である。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、大きな勾配の既設管を更生するに際して、既設管の管径に対応する１サイズ小径の管体を効率よく搬送することのできる管体搬送治具及び管体の搬送方法を提供するものである。

本発明の管体搬送治具は、直管状の管本体と、管本体の一端部に固定された短筒状の受け口とからなる管体を既設管内に搬送する治具であって、前記管体搬送治具は、管本体の少なくとも前後２箇所にそれぞれ固定され、円弧状の固定バンド及び該固定バンドに周方向に設定間隔をおいて設けられた、法線方向に突出する複数個のガイドからなり、前記各ガイドは、既設管の軸心と管体の軸心を一致させた際に、その半径方向先端が既設管の内周面と受け口の外周面との間に位置する高さを有することを特徴とするものである。

本発明によれば、法線方向に突出する複数個のガイドを固定バンドの周方向に間隔をおいて設けた管体搬送治具を管体の管本体の少なくとも前後２箇所にそれぞれ固定することにより、ガイドが管体の外周面を超えて突出し、管体を既設管の内周面に対して離隔した状態に支持することができる。したがって、少なくとも前後２箇所に管体搬送治具を固定した管体を大きな勾配の既設管内に搬入すると、管体搬送治具のガイドは、既設管の内周面に接触してそりとして機能し、ウインチを利用して管体を吊り下ろすことにより、管体を自重で滑走させて既設管内の目的地まで搬送することができる。したがって、台車を用いることなく管体を搬送できることから、既設管の管径に対応する１サイズ小さな管径の管体を採用することが可能となる。

本発明において、前記ガイドが固定バンドに直接または支持材を介して片持ち状に固定され、少なくとも管体の搬送方向側が湾曲された湾曲板材からなることが好ましい。これにより、既設管内に継目部等の多少の段差があったとしても、弾性変形しつつ容易に乗り越えることができる。

本発明において、前記ガイドが固定バンドに直接または支持材を介して片持ち状に連結され、少なくとも管体の搬送方向側が湾曲された湾曲板材からなる第１ガイドと、固定バンドに管軸方向に沿って立設された平板材からなる第２ガイドとを備え、これらの第１ガイド及び第２ガイドが周方向に設定間隔をおいて交互に設けられ、また、第１ガイドが第２ガイドよりも突出高さが大きいことが好ましい。これにより、第２ガイドよりも突出高さが大きな第１ガイドが既設管の内周面に接触して滑走する。したがって、既設管内に継目部等の多少の段差があったとしても、第１ガイドが弾性変形しつつ容易に乗り越えることができる。また、第１ガイドが衝撃等により異常に変形したとしても、隣接する第２ガイドが既設管の内周面に接触し、第１ガイドとともに管体を支持するとともに、第１ガイドのそれ以上の変形を防止する。

本発明の管体の搬送方法は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の管体搬送治具が管本体の少なくとも前後２箇所にそれぞれ固定された管体をウインチを利用して下り勾配に傾斜する既設管内に順に吊り下ろし、既設管の内周面に接触する管体搬送治具のガイドを介して自重で滑走させ、先行する管体の受け口に後続する管体の差し口を接合することを特徴とするものである。

本発明によれば、請求項１乃至３の何れか一つに記載の管体搬送治具を管本体の少なくとも前後２箇所にそれぞれ固定した管体をウインチを利用して下り勾配に傾斜する既設管内に搬入すると、管体の外周面を超えて突出する管体搬送治具のガイドが既設管の内周面に接触し、既設管に対して管体を離隔した状態に支持する。したがって、管体を支持するガイドは、大きな勾配で傾斜している既設管に対してそりとして機能し、管体は自重で既設管を滑走し、ウインチを介して目的地まで吊り下ろすことができる。以下同様に、管体を順に吊り下ろし、先行する管体の受け口に後続する管体の差し口を接合することを繰り返すことにより、既設管に管体を敷設して更生することができる。

この結果、台車を用いることなく管体を搬送できることから、台車を回送する必要がなく、作業を効率よく行なうことができるとともに、既設管の管径に対応する１サイズ小さな管径の管体を敷設することができる。

本発明によれば、大きな勾配で敷設された既設管を更生するに際して、既設管の管径に対応する１サイズ小径の管体を効率よく敷設することができる。

本発明の管体搬送治具の一実施形態を管体に固定して示す側面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図１の管体搬送治具の正面図である。図３の管体搬送治具の側面図である。管体搬送治具のガイドを示す図４のＸ部拡大図である。本発明の管体の搬送方法を施工する際に搬入口に構築された足場を説明する断面図である本発明の管体の搬送方法の一実施形態を説明する地中管路の断面図である。図７のＢ−Ｂ線断面図である。管体搬送治具のガイドの変形例を図５に対応して示す拡大図である。従来の管体の搬送方法を説明する発進立坑の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２には、本発明の管体搬送治具１の一実施形態が管体１０に固定されて示されている。

なお、管体１０は、前述したプラスチック複合管であって、設定された内径及び外径を有する直管状の管本体１１の一方の端部に、該管本体１１よりも大径の短筒状の受け口１２が固定されるとともに、管本体１１の他方の端部に先端に向かって先細のテーパー面状の差し口１１ａが形成されて構成され、前後に対向する管体１０，１０において、先行する管体１０の受け口１２に後続する管体１０の差し口１１ａを挿入することにより接合される。

一方、管体１０における受け口１２近傍の管本体１１の前端部及び受け口１２に対する接合代を残して差し口１１ａ近傍の後端部には、それぞれ管体搬送治具１が固定されている。この管体搬送治具１は、管体１０における管本体１１に取り付けられた固定バンド２の外周面に周方向に設定間隔をおいて複数個のガイド３を溶着して構成されている。

ここで、固定バンド２は、管本体１１の略半周にわたる周長を有する円弧状のバンド本体２１の左右各端縁にそれぞれ接続フランジ２２，２２を設けて形成され、管本体１１の外周面上半部及び下半部にそれぞれ固定バンド２，２を装着し、それらの固定バンド２，２のそれぞれ対向する接続フランジ２２，２２をボルトナットを介して連結することにより、固定することができる。

ガイド３は、固定バンド２のバンド本体２１の差し口１１ａ側端縁部に立設された支持材３３に一端縁部が片持ち状に溶着され、管体１０の搬送方向側が円弧面に形成された湾曲板材からなる第１ガイド３１と、バンド本体２１から法線方向に突出するとともに、管軸方向に沿って立設された平板材からなる第２ガイド３２とを備え、これらの第１ガイド３１及び第２ガイド３２が周方向に設定間隔をおいて交互に設けられている。具体的には、各固定バンド２におけるバンド本体２１の管頂部（管底部）に位置して第２ガイド３２を設けるとともに、当該第２ガイド３２を中心として時計回り方向及び反時計回り方向にそれぞれ設定間隔をおいて第１ガイド２１、第２ガイド２２の順に交互に設けることにより、左右対称に配置されている。

また、ガイド３は、管体１０の外径（受け口１２の外径）を超えるとともに、既設管Ｓの内周面から離隔する高さに形成されている。すなわち、既設管Ｓの軸心と管体１０の軸心を一致させた場合、ガイド３は、管体１０の受け口１２の外周面を超えて半径方向に突出するものの、既設管Ｓの内周面には接触することなく離隔するように高さが設定されている。

具体的には、この実施形態においては、板厚６ｍｍの固定バンド２のバンド本体２１に、支持材３３を介して頂点の高さが４７．５ｍｍに位置する第１ガイド３１及び高さ３５ｍｍの第２ガイド３２をそれぞれ順に設けた管体搬送治具１を、呼び径１３５０ｍｍ（外径１３８３ｍｍ）の管本体１１の外周面に固定している。この管体１０の受け口１２の外径は１４２０ｍｍであることから、第１ガイド３１は受け口１２の外周面を超えて３５．０ｍｍ突出し、第２ガイド３２も２２．５ｍｍ突出する。一方、既設管Ｓの内径は１５００ｍｍであり、管本体１１の外周面に管体搬送治具１を固定した場合の第１ガイド３１の頂面がなす外径１４９０ｍｍはそれよりも小径である。

なお、第２ガイド３２は、高さ方向先端の前後の隅角部が面取りされている。このため、既設管Ｓの内周面に対する第２ガイド３２の抵抗を緩和することができる。すなわち、第２ガイド３２は、第１ガイド３１よりも突出高さが小さく、管体１０が既設管Ｓの内周面に沿って移動する際、通常第１ガイド３１が既設管Ｓの内周面と接触する。一方、第１ガイド３１が衝撃等によって異常に撓み変形した場合には、第２ガイド３２が既設管Ｓの内周面に突き当たり、第１ガイド３１とともに管体１０を支持し、第１ガイド３１がそれ以上変形するのを防止する。この際、既設管Ｓの内周面に第２ガイド３２が引っ掛かることなく移動できる。

次に、農業用水路等の既設管Ｓに管体１０を敷設して更生する施工要領について説明する。この敷設方法は、まず、図６に示すように、既設管Ｓの施工区間の終端位置（搬入口）に足場を構築した後に実行される。すなわち、既設管Ｓは、施工区間の終端位置から下り勾配に傾斜しており、終端位置前方の傾斜面にコンクリート基礎１００を打設するとともに、コンクリート基礎１００に形鋼１１０をアンカーボルトを介して固定する。また、作業者が昇降するためのステップ１２０を形鋼１１０を利用して形成する一方、作業台１３０を架設し、その上にウインチ１４０を設置する。

足場を構築したならば、管体搬送治具１を予め固定した管体１０をトラッククレーン等を利用して吊り上げ、既設管Ｓの搬入口前方において、差し口１１ａを搬送方向に向けて吊るした状態に保持する。この状態で、管体搬送治具１における固定バンド２の左右の接続フランジ２２にそれぞれシャックル１５０を介してワイヤロープ１６０を止着するとともに、ワイヤロープ１６０をウインチワイヤ１４１のフック１４２に係止する。次いで、管体１０の吊りワイヤを外した後、ウインチ１４０を駆動し、ウインチワイヤ１４１を繰り出すことにより、管体１０を自重によって既設管Ｓ内を緩やかに吊り下ろす。すなわち、管体１０に取り付けられた管体搬送治具１の下半部の複数個の第１ガイド３１が既設管Ｓの内周面に接触し、弾性変形しつつ管体１０を支持しながらそりとして機能することにより、管体１０は、既設管Ｓ内の継目部等の多少の段差を乗り越えて既設管Ｓの内周面を滑走し、既設管Ｓの搬送目的位置まで吊り下ろすことができる。

この際、管体１０が周方向に回転したとしても、管体搬送治具１の下半部の複数個の第１ガイド３１が既設管Ｓの内周面に接触することに変わりはなく、管体１０のバランスを崩すことなく、かつ、管体１０の高さを変化させることなく搬送することができる。

また、仮に、第１ガイド３１が意図しない衝撃等を受けて異常に撓み変形したとしても、第２ガイド３２が支点として管体１０を支えることから、第１ガイド３１がそれ以上に変形することを防止して第２ガイド３２と協同して管体１０を支持することができる。

既設管Ｓの搬送目的位置（施工区間の始端位置）に管体１０を搬送すれば、その受け口１２の管底部側下半部外周面に図示しない支持ブロックを配設して支持する。これにより、管体１０は、既設管Ｓに対して管本体１１の前端部及び後端部が管体搬送治具１を介して支持されるとともに、受け口１２が支持ブロックを介して支持される。

この実施形態においては、既設管Ｓの内周面及び既設管Ｓに対して支持された管体１０の外周面（管体搬送治具１における第１ガイド３１の頂面によって形成される外周面）との間隔は、５ｍｍであり、管体１０が左右方向及び上下方向に移動する隙間はほとんど存在しない。

管体１０を施工区間の始端位置に搬送したならば、ワイヤロープ１６０等を管体搬送治具１から離脱させた後、ウインチ１４０を駆動してウインチワイヤ１４１を巻き取る。そして、前述したように、管体搬送治具１を予め取り付けた管体１０を吊り上げた状態で、管体搬送治具１にシャックル１５０及びワイヤロープ１６０を介してウインチワイヤ１４１を連結した後、管体１０の吊りワイヤを外し、ウインチ１４０を駆動してウインチワイヤ１４１を繰り出せば、管体１０は自重によって既設管Ｓ内を緩やかに滑走し、管体１０を先行する管体１０との接合位置に搬送することができる（図７参照）。この場合、後続する管体１０も、既設管Ｓの内周面に対してほとんど隙間のない状態で管体搬送治具１を介して支持されていることから、先行する管体１０の軸心と後続する管体１０の軸心はほぼ一致しており、そのままウインチワイヤ１４１を繰り出すことにより、後続する管体１０は自重で滑走し、その差し口１１ａが先行する管体１０の受け口１２に挿入され、両者は接合される。

先行する管体１０に対して後続する管体１０を接合したならば、後続する管体１０の受け口１２の外周面に支持ブロックを配設し、管体搬送治具１とともに管体１０を支持した後、ワイヤロープ１６０等を管体搬送治具１から離脱させ、ウインチ１４０を駆動してウインチワイヤ１４１を終端位置まで巻き取り、以下同様に、後続する管体１０を順に吊り下ろし、先行する管体１０に接合することを繰り返す。

このようにして、多数本の管体１０を施工区間にわたって接合するとともに、支持したならば、詳細には図示しないが、施工区間の始端の管体１０の差し口１１ａ側端部外周面及び終端の管体１０の受け口１２側端部外周面に間仕切り壁を設置し、既設管Ｓの内周面及び複数本の管体１０の外周面間の間隙を間仕切りした後、管体１０に形成されたグラウトホールに管体１０の内部を通して注入パイプを接続し、裏込め材、例えば、エアモルタルを既設管Ｓの内周面及び各管体１０の外周面間の間隙に注入する。これにより、各管体１０を既設管Ｓに対して固定することができ、既設管Ｓを更生することができる。

このように、管体１０の敷設方法によれば、管体１０に管体搬送治具１を設けることにより、ウインチ１４０を利用して既設管Ｓの内径に対応する１サイズ小さな管径の管体１０を順に吊り下ろすことで効率よく敷設することができる。しかも、管体搬送治具１がそりとして機能することから、既設管Ｓ内の継目部等の多少の段差を容易に乗り越えることができるとともに、管体搬送治具１のガイド３１の突出高さを調整することで、先行する管体１０に対する後続する管体１０の心出し作業を容易に行なうことができるものとなる。

なお、この実施形態においては、前述したように、既設管Ｓの内周面と管体１０の外周面（管体搬送治具１の第１ガイド３１の頂面がなす外周面）との間に移動する隙間はほとんどないため、裏込め材の注入に際しては浮上防止材は使用されていないが、浮き上がることによって心ずれが発生するような隙間がある場合には、各管体１０の受け口１２の管頂部を含む上半部に浮上防止材を配設して既設管Ｓに対して固定し、互いに接合された管体１０が浮き上がらないように支持すればよい。

ところで、前述した実施形態においては、管体搬送治具１のガイド３として、第１ガイド３１及び第２ガイド３２を交互に設けた場合を例示したが、第１ガイド３１の剛性を確保することにより、第１ガイド３１のみを固定バンド２のバンド本体２１の外周面に周方向に設定間隔をおいて設けて管体搬送治具１を形成してもよい。例えば、図９（ａ）に示すように、湾曲板材からなる第１ガイド３１１を直接バンド本体２１に片持ち状に溶着するとともに、バンド本体２１に硬質ゴム等の支持ブロック３４を設けて第１ガイド３１１が異常に撓み変形するのを防止して管体搬送治具１を形成してもよい。また、図９（ｂ）に示すように、円弧面を有する湾曲板材からなる第１ガイド３１２の両端をバンド本体２１に溶着して管体搬送治具１を形成したり、図９（ｃ）に示すように、差し口１１ａ側端縁部のみを湾曲面に形成した湾曲板材からなる第１ガイド３１３の両端をバンド本体２１に溶着して管体搬送治具１を形成してもよい。さらに、図９（ｄ）に示すように、差し口１１ａ側端縁部のみを折曲面に形成した折曲板材からなる第１ガイド３１４を一対の支脚３３１を介してバンド本体２１に設けて管体搬送治具１を形成してもよい。また、図９（ｅ）に示すように、前後の端縁部を折曲面に形成した折曲板材からなる第１ガイド３１５を支持材３３２を介してバンド本体２１に設けて管体搬送治具１を形成してもよい。

１管体搬送治具
２固定バンド
２１バンド本体
３ガイド
３１第１ガイド
３２第２ガイド
１０管体
１１管本体
１１ａ差し口
１２受け口
Ｓ既設管

Claims

直管状の管本体と、管本体の一端部に固定された短筒状の受け口とからなる管体を既設管内に搬送する治具であって、前記管体搬送治具は、管本体の少なくとも前後２箇所にそれぞれ固定され、円弧状の固定バンド及び該固定バンドに周方向に設定間隔をおいて設けられた、法線方向に突出する複数個のガイドからなり、前記各ガイドは、既設管の軸心と管体の軸心を一致させた際に、その半径方向先端が既設管の内周面と受け口の外周面との間に位置する高さを有することを特徴とする管体搬送治具。
請求項１に記載の管体搬送治具において、前記ガイドが固定バンドに直接または支持材を介して片持ち状に固定され、少なくとも管体の搬送方向側が湾曲された湾曲板材からなることを特徴とする管体搬送治具。
請求項１に記載の管体搬送治具において、前記ガイドが固定バンドに直接または支持材を介して片持ち状に連結され、少なくとも管体の搬送方向側が湾曲された湾曲板材からなる第１ガイドと、固定バンドに管軸方向に沿って立設された平板材からなる第２ガイドとを備え、これらの第１ガイド及び第２ガイドが周方向に設定間隔をおいて交互に設けられ、また、第１ガイドが第２ガイドよりも突出高さが大きいことを特徴とする管体搬送治具。
請求項１乃至３の何れか一つに記載の管体搬送治具が管本体の少なくとも前後２箇所にそれぞれ固定された管体をウインチを利用して下り勾配に傾斜する既設管内に順に吊り下ろし、既設管の内周面に接触する管体搬送治具のガイドを介して自重で滑走させ、先行する管体の受け口に後続する管体の差し口を接合することを特徴とする管体の搬送方法。