JP2017082590A - 管路の移設工法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易かつ安全な作業で不断水にて管路の移設が可能となる管路の移設工法を提供する。
【解決手段】埋設された既設管渠１の一部を新規管渠６に交換する管路の移設工法であって、（１）既設管渠１の交換対象部の上流側と下流側にそれぞれ既設管渠１が露出するように地盤を掘削して、互いに隔てられた上流側の掘削部と下流側の掘削部とを形成する工程、（２）上流側、下流側の各掘削部にコンクリートの打設・養生により躯体２，３を築造してそれぞれ躯体２，３の内部空間からなる上流切換室４、下流切換室５を形成し、新たに埋設する新規管渠６により上流切換室４と下流切換室５とを連通する工程、（３）上流切換室４および下流切換室５において既設管渠１を切断し、既設管渠残部１Ａの切断口１１，１２を止水板７，８により塞いで、新規管渠６に通水させる工程、をそれぞれその順序で行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、管路の移設工法に関する。

下水道の管渠の一部が老朽化して水漏れ等が生じた場合、これに対処する方法として、老朽箇所の前後を切断してその切断部分に新規な管渠をいれて溶接等によりつなげるという方法が思い浮かぶ。しかしながらこの方法では、上流側で下水を止めておかなければならず、作業の間、下水を下流に流すことができないという不都合が生じる。したがって、実際には管渠自体の入れ替えは殆ど行っておらず、水漏れ箇所の孔を塞ぐ等、専ら応急処置的な補修作業をするにとどまっているのが実状である。また、老朽箇所の上方の地上部分に建物等がある場合には地盤を掘り返すことさえできず、そのまま放置せざるを得ない状況も多々ある。

また、水流を必要に応じて止めたり流量を調整する目的で、管渠に制水扉を新規に設置することが考えられ、この技術としては、特許文献１に記載の不断水設置工法が挙げられる。当該工法は、（１）流路管が埋設された地盤を掘削し、流路管を露出する工程、（２）掘削された地盤内に流路管を露出させた状態で断面凹字状にコンクリートを打設・養生し、ゲート駆体を形成する工程、（３）前記ゲート駆体内において流路管を切断し、ゲート駆体を介して流路を形成する工程、（４）前記ゲート駆体に扉枠を固定し、この扉枠に制水扉を取り付ける工程、または、ゲ−ト駆体に、予め制水扉が取り付けられた扉枠を固定する工程、をそれぞれその順序で行うものである。この工法によれば、水の流れを断つことなく制水扉を設置できる、すなわち工事の間、常に下流に水を流すことができる。

特開平９−２０９３３９

しかしながら特許文献１に記載の技術は、ゲ−ト駆体からなるゲート室の空間を流路の一部として使用するため、ゲート室が常に水で満たされることとなる。したがって、制水扉の新規設置時や点検時、交換時には作業者が水の中に入って作業を行うこととなり、手間のかかる作業を要する。

本発明は、以上のような問題を解決するために創作されたものであり、容易かつ安全な作業で不断水にて管路の移設が可能となり、また、新規の制水扉を不断水にてかつ水中作業を要さずに設置でき、制水扉の点検時や交換時においても水中作業を要さない管路の移設工法を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、埋設された既設流路管の一部を新規流路管に交換する管路の移設工法であって、（１）既設流路管の交換対象部の上流側と下流側にそれぞれ既設流路管が露出するように地盤を掘削して、互いに隔てられた上流側の掘削部と下流側の掘削部とを形成する工程、（２）上流側、下流側の各掘削部にコンクリートの打設・養生により躯体を築造してそれぞれ躯体の内部空間からなる上流切換室、下流切換室を形成し、新たに埋設する新規流路管により上流切換室と下流切換室とを連通する工程、（３）上流切換室および下流切換室において既設流路管を切断し、既設流路管の交換対象部の切断口を塞いで、新規流路管に通水させる工程、をそれぞれその順序で行うことを特徴とする。

この管路の移設工法によれば、上流切換室と下流切換室とを新規流路管で連通し、その後、上流切換室および下流切換室において既設流路管を切断することにより、管路は既設流路管から直ちに新規流路管に切り換わることとなる。これにより、容易かつ安全な作業で不断水にての管路の移設が可能となる。
既設流路管の交換対象部の上方の地上部分に建物等がある場合であっても、地上に障害物の無い場所を選んで上流切換室、下流切換室、新規流路管を配することにより、本発明は容易に実施できる。

また本発明は、前記（２）の工程において、上流切換室と下流切換室とを、少なくとも第１新規流路管および第２新規流路管からなる複数の新規流路管により連通することを特徴とする。

この管路の移設工法によれば、たとえば後々の新規流路管の交換にあたり、いずれか１つの新規流路管を用いて通水させつつ、つまり不断水にて新規流路管を交換することができる。

また本発明は、前記（２）の工程において、前記第１新規流路管を経由する第１分流路および前記第２新規流路管を経由する第２分流路にそれぞれ制水扉を設置することを特徴とする。

この管路の移設工法によれば、制水扉を新規に設置するにあたり、手間のかかる水中作業を要さずに設置できる。ゲート室には複数の流路が形成されてそれぞれに制水扉が設置されるため、万が一いずれかの制水扉に支障が生じて通水できなくなった場合であっても残りの制水扉を介して通水できる。

また本発明は、前記（３）の工程後、前記第１分流路および前記第２分流路の内の一方の分流路の制水扉を点検或いは交換するにあたり、当該一方の分流路における制水扉の上流側と下流側とに仮設止水部材を設置して止水状態にて制水扉を点検或いは交換し、その間、他方の分流路を通水させておくことを特徴とする。

この管路の移設工法によれば、制水扉の点検時や交換時においても、不断水状態としたうえで、手間のかかる水中作業を要せずに制水扉の点検或いは交換ができる。

本発明によれば、容易かつ安全な作業で不断水にての管路の移設が可能となる。
また、既設流路管の交換対象部の上方の地上部分に建物等がある場合であっても実施可能となる。

本発明の第１実施形態を示す平断面図である。 図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明の第２実施形態を示す平断面図であり、上流切換室、下流切換室を形成した状態を示す。 本発明の第２実施形態を示す平断面図であり、既設管渠を切断した状態を示す。 本発明の第２実施形態を示す平断面図であり、既設管渠残部の切断口を塞いだ状態を示す。 本発明の第３実施形態を示す平断面図であり、上流切換室、下流切換室を形成した状態を示す。 本発明の第３実施形態を示す平断面図であり、制水扉を設置した状態を示す。 本発明の第３実施形態を示す平断面図であり、既設管渠を切断した状態を示す。 本発明の第３実施形態を示す平断面図であり、既設管渠残部の切断口を塞いだ状態を示す。 制水扉の一例を示す外観斜視図である。

「第１実施形態」
図２は図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。符号Ｇは地表を示し、下水道の既設管渠（請求項に記載の既設流路管１）が地中に埋設されている。以降、たとえばこの管渠１の途中に図１（ａ）に示すように老朽箇所が判明し、この老朽箇所周りの管路を移設する場合について説明する。

「（１）既設管渠１の交換対象部の上流側と下流側にそれぞれ既設管渠１が露出するように地盤を掘削する工程」
先ず、既設管渠１の老朽箇所周り、すなわち交換対象部の上流側と下流側において、それぞれ既設管渠１が露出するように地盤を掘削する。

「（２）上流側、下流側の各掘削部に躯体２，３を築造してそれぞれ上流切換室４、下流切換室５を形成し、新たに埋設する新規管渠６により上流切換室４と下流切換室５とを連通する工程」
図１（ａ）および図２に示すように、上流側、下流側の各掘削部にコンクリートを打設・養生して躯体２，３を築造する。躯体２，３はたとえば略方形体状の躯体として形成される。躯体２の内部が上流切換室４として構成され、躯体３の内部が下流切換室５として構成される。既設管渠１は上流切換室４、下流切換室５を貫通するように位置する。また、躯体２，３築造用の掘削とは別に、新規管渠（請求項に記載の新規流路管）６を埋設するための掘削も行い、当該掘削部に新規管渠６を埋設し、新規管渠６により上流切換室４と下流切換室５とを連通する。

作業形態としては、先に新規管渠６を掘削部に降ろして位置決めしておき、この新規管渠６の上流口、下流口がそれぞれ上流切換室４、下流切換室５に臨むように躯体２，３を築造する形態が簡単な作業で済む。しかし、場合により、先に躯体２，３を築造し終えた後に新規管渠６を降ろして上流切換室４と下流切換室５を連通する方法にしても差し支えない。また、図１（ａ）では新規管渠６を既設管渠１と平行に配しているが、新規管渠６のレイアウトはこれに限定されるものではない。また、新規管渠６としては曲管を用いてもよい。

また、躯体２，３には、後の工程において止水板７、８（図１（ｃ））を嵌入させるための止水板取付け溝９，１０が形成されている。

「（３）上流切換室４および下流切換室５において既設管渠１を切断し、既設管渠１の交換対象部の切断口１１，１２を塞いで、新規管渠６に通水させる工程」
次いで、図１（ｂ）に示すように、上流切換室４、下流切換室５においてそれぞれ既設管渠１を切断する。次いで図１（ｃ）に示すようにし、上流切換室４において、止水板取付け溝９に止水板７を嵌入してコンクリート１３等を流し込むことにより、既設管渠１の交換対象部（既設管渠残部１Ａ）の切断口１１を塞ぐ。同様に下流切換室５において、止水板取付け溝１０に止水板８を嵌入してコンクリート１３等を流し込むことにより、既設管渠残部１Ａの切断口１２を塞ぐ。

以上により、既設管渠１の上流側切断口１４から上流切換室４に流出した下水は、新規管渠６を通して下流切換室５に流れ、再び既設管渠１の下流側切断口１５に流れ込む。なお、既設管渠残部１Ａはそのまま放置しておくことが基本となるが、場合により撤去しても構わない。

本発明によれば、上流切換室４と下流切換室５とを新規管渠６で連通し、その後、上流切換室４および下流切換室５において既設管渠１を切断して既設管渠残部１Ａを塞ぐことにより、管路を既設管渠１から直ちに新規管渠６に切り換えることができ、容易かつ安全な作業で不断水にての管路の移設が可能となる。
既設管渠１の交換対象部の上方の地上部分に建物等がある場合であっても、地上に障害物の無い場所を選んで上流切換室４、下流切換室５、新規管渠６を配することにより、本発明は容易に実施できる。

「第２実施形態」
図３〜図５は第２実施形態に係る説明図である。第１実施形態は１本の新規管渠６を配した形態であったのに対し、第２実施形態は、少なくとも第１新規管渠１６および第２新規管渠１７からなる複数の新規管渠を配した形態である。なお、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付している。

「（１）既設管渠１の交換対象部の上流側と下流側にそれぞれ既設管渠１が露出するように地盤を掘削する工程」
先ず、既設管渠１の老朽箇所周り、すなわち交換対象部の上流側と下流側において、それぞれ既設管渠１が露出するように地盤を掘削する。

「（２）上流側、下流側の各掘削部に躯体２，３を築造してそれぞれ上流切換室４、下流切換室５を形成し、新たに埋設する第１新規管渠１６および第２新規管渠１７により上流切換室４と下流切換室５とを連通する工程」
図３に示すように、上流側、下流側の各掘削部にコンクリートを打設・養生して躯体２，３を築造する。躯体２，３はたとえば略方形体状の躯体として形成される。躯体２の内部が上流切換室４として構成され、躯体３の内部が下流切換室５として構成される。既設管渠１は上流切換室４、下流切換室５を貫通するように位置する。また、躯体２，３築造用の掘削とは別に、第１新規管渠１６および第２新規管渠１７を埋設するための掘削も行い、当該掘削部に第１新規管渠１６および第２新規管渠１７を埋設し、第１新規管渠１６および第２新規管渠１７により上流切換室４と下流切換室５とを連通する。

本実施形態では、第１新規管渠１６の途中に、躯体１８により形成された第１中継室２０を設けるとともに、第２新規管渠１７の途中に、躯体１９により形成された第２中継室２１を設けている。躯体１８，１９は共にコンクリートを打設・養生することにより形成される。上流切換室４と第１中継室２０とは上流側新規管渠１６Ａにより連通し、第１中継室２０と下流切換室５とは下流側新規管渠１６Ｂにより連通している。上流切換室４と第２中継室２１とは上流側新規管渠１７Ａにより連通し、第２中継室２１と下流切換室５とは下流側新規管渠１７Ｂにより連通している。躯体１８，１９には、後の工程において仮止水板２８（図５）を嵌入させるための仮止水板取付け溝２２，２３が形成されている。

「（３）上流切換室４および下流切換室５において既設管渠１を切断し、既設管渠１の交換対象部の切断口１１，１２を塞いで、第１新規管渠１６，第２新規管渠１７に通水させる工程」
次いで、図４に示すように、上流切換室４、下流切換室５においてそれぞれ既設管渠１を切断する。次いで図５に示すように、上流切換室４において、止水板取付け溝９に止水板２４を嵌入してコンクリート２６等を流し込むことにより、既設管渠残部１Ａの切断口１１を塞ぐ。同様に下流切換室５において、止水板取付け溝１０に止水板２５を嵌入してコンクリート２６等を流し込むことにより、既設管渠残部１Ａの切断口１２を塞ぐ。

以上により、既設管渠１の上流側切断口１４から上流切換室４に流出した下水は、第１新規管渠１６を経由する第１分流路２７Ａと第２新規管渠１７を経由する第２分流路２７Ｂとを通して下流切換室５に流れ、再び既設管渠１の下流側切断口１５に流れ込む。そして、必要に応じて仮止水板取付け溝２２，２３の一方に仮止水板２８を嵌入することで、管路を第１分流路２７Ａ，第２分流路２７Ｂのどちらかのみに設定することができる。

第２実施形態の管路の移設工法によれば、たとえば後々に第１新規管渠１６，第２新規管渠１７を交換するとき等、一方の新規管渠を用いて通水させつつ、つまり不断水にて新規管渠を交換することができる。なお、新規管渠は２つの場合に限られず、３つ以上設けることも可能である。

「第３実施形態」
図６〜図９は第３実施形態に係る説明図である。第３実施形態は、少なくとも第１新規管渠３４および第２新規管渠３５からなる複数の新規管渠を配し、かつ制水扉５１，５２を設ける形態である。なお、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付している。

「（１）既設管渠１の交換対象部の上流側と下流側にそれぞれ既設管渠１が露出するように地盤を掘削する工程」
先ず、既設管渠１の老朽箇所周り、すなわち交換対象部の上流側と下流側において、それぞれ既設管渠１が露出するように地盤を掘削する。

「（２）上流側、下流側の各掘削部に躯体２，３を築造してそれぞれ上流切換室４、下流切換室５を形成し、新たに埋設する第１新規管渠３４および第２新規管渠３５により上流切換室４と下流切換室５とを連通し、第１新規管渠３４を経由する第１分流路５３Ａおよび第２新規管渠３５を経由する第２分流路５３Ｂにそれぞれ制水扉５１，５２を設置する工程」
図６に示すように、上流側、下流側の各掘削部にコンクリートを打設・養生して躯体２，３を築造する。躯体２，３はたとえば略方形体状の躯体として形成される。躯体２の内部が上流切換室４として構成され、躯体３の内部が下流切換室５として構成される。既設管渠１は上流切換室４、下流切換室５を貫通するように位置する。また、躯体２，３築造用の掘削とは別に、第１新規管渠３４および第２新規管渠３５を埋設するための掘削も行い、当該掘削部に第１新規管渠３４および第２新規管渠３５を埋設し、第１新規管渠３４および第２新規管渠３５により上流切換室４と下流切換室５とを連通する。

本実施形態では、第１新規管渠３４の途中に、躯体３６により形成された第１中継室４０および躯体３７により形成された第２中継室４１を設けるとともに、第２新規管渠３５の途中に、躯体３８により形成された第３中継室４２および躯体３９により形成された第４中継室４３を設けている。躯体３６〜３９はいずれもコンクリートを打設・養生することにより形成される。上流切換室４と第１中継室４０とは上流側新規管渠３４Ａにより連通し、第１中継室４０と第２中継室４１とは中流新規管渠３４Ｂにより連通し、第２中継室４１と下流切換室５とは下流側新規管渠３４Ｃにより連通している。上流切換室４と第３中継室４２とは上流側新規管渠３５Ａにより連通し、第３中継室４２と第４中継室４３とは中流新規管渠３５Ｂにより連通し、第４中継室４３と下流切換室５とは下流側新規管渠３５Ｃにより連通している。躯体３６〜３９には、後の工程において仮止水板５７，５８（図９）を嵌入させるための仮止水板取付け溝４４〜４７が形成されている。

次いで、図７に示すように、第１中継室４０において躯体３６に制水扉５１を設置するとともに、第３中継室４２において躯体３８に制水扉５２を設置する。制水扉５１，５２としては、たとえば図１０に示すように、四角枠状の戸当りフレーム３０と、この戸当りフレーム３０にガイドされて上下に開閉する扉体３１とを備えて、扉体３１の開閉度により流量を調整する公知構造の制水扉である。扉体３１の上部には開閉駆動棒３２が上方に向けて取り付けられており、開閉駆動棒３２の上部は、モータ等の駆動源を備えた開閉機３３に連結されている。戸当りフレーム３０は図７において躯体３６，３８の内側面に取り付けられる。

なお、制水扉５１は、第１中継室４０に設置する形態に限られず、上流切換室４や第２中継室４１、下流切換室５に設置することも可能であり、また、制水扉５２も第３中継室４２に設置する形態に限られず、上流切換室４や第４中継室４３、下流切換室５に設置することが可能である。

制水扉５１，５２を設置する段階では未だ既設管渠１を切断していないため、下水は第１中継室４０、第３中継室４２に流入していない。したがって、作業者は手間のかかる水中作業を要さずに制水扉５１，５２の設置を行える。また、制水扉５１，５２の設置にあたっては、戸当りフレーム３０に対し扉体３１を閉めた状態で、すなわち、扉体３１を工場出荷時の全閉状態としたままで設置することができる。したがって、工場出荷時の止水性能を維持しつつ制水扉５１，５２の設置の精度を向上させることができ、戸当りフレーム３０と扉体３１の隙間（クリアランス）を均一にすることができる。

「（３）上流切換室４および下流切換室５において既設管渠１を切断し、既設管渠１の交換対象部の切断口１１，１２を塞いで、第１新規管渠３４，第２新規管渠３５に通水させる工程」
次いで、図８に示すように、上流切換室４、下流切換室５においてそれぞれ既設管渠１を切断する。次いで図９に示すように、上流切換室４において、止水板取付け溝９に止水板５４を嵌入してコンクリート５６等を流し込むことにより、既設管渠残部１Ａの切断口１１を塞ぐ。同様に下流切換室５において、止水板取付け溝１０に止水板５５を嵌入してコンクリート５６等を流し込むことにより、既設管渠残部１Ａの切断口１２を塞ぐ。

以上により、既設管渠１の上流側切断口１４から上流切換室４に流出した下水は、第１新規管渠３４を経由する第１分流路５３Ａと第２新規管渠３５を経由する第２分流路５３Ｂとを通して下流切換室５に流れ、再び既設管渠１の下流側切断口１５に流れ込む。

以上のように第３実施形態の工法によれば、制水扉５１，５２を新規に設置するにあたり、手間のかかる水中作業を要さずに設置できる。第１分流路５３Ａ，第２分流路５３Ｂのそれぞれに制水扉５１，５２が設置されるため、万が一制水扉５１，５２のどちらか一方に支障が生じて通水できなくなった場合であっても他方の制水扉を介して通水できる。

また、前記（３）の工程後、図９に示すように、或る分流路（第２分流路５３Ｂ）の制水扉５２を点検或いは交換するにあたっては、第２分流路５３Ｂにおける制水扉５２の上流側と下流側とに仮設止水部材としての仮設止水板５７，５８を止水板取付け溝４６，４７に嵌入して第２分流路５３Ｂを止水状態にして制水扉５２を点検或いは交換する。仮設止水板５７，５８の設置後、第２分流路５３Ｂにおける仮設止水板５７，５８間に溜まっている水はたとえば排水ポンプ等により排水する。その間、第１分流路５３Ａにおいては、制水扉５１を開いた状態にして通水させておく。つまり、既設管渠１の下流側に水を流しつつ不断水にて容易に制水扉５２を点検或いは交換できる。逆に、第１分流路５３Ａの制水扉５１を点検或いは交換するにあたっては、第１分流路５３Ａにおける制水扉５１の上流側と下流側とに仮設止水板５７，５８を落とし込んで第１分流路５３Ａを止水状態にして制水扉５１を点検或いは交換する。その間、第２分流路５３Ｂにおいては、制水扉５２を開いた状態にして通水させておく。

以上のように、本発明によれば、制水扉５１，５２の点検時や交換時においても手間のかかる水中作業を要せずに制水扉５１，５２の点検或いは交換ができる。なお、仮設止水部材としては、仮設止水板５７，５８に限定されることなく、土嚢などを用いてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。

１ 既設管渠（既設流路管）
１Ａ 既設管渠残部
２，３ 躯体
４ 上流切換室
５ 下流切換室
６ 新規管渠（新規流路管）
７，８ 止水板
１４ 上流側切断口
１５ 下流側切断口
１６，１７ 新規管渠（新規流路管）
１８ 第１中継室
１９ 第２中継室
２８ 仮設止水板
３４，３５ 新規管渠（新規流路管）
４０ 第１中継室
４１ 第２中継室
４２ 第３中継室
４３ 第４中継室
５１，５２ 制水扉
５３Ａ 第１分流路
５３Ｂ 第２分流路
５７，５８ 仮設止水板

Claims (4)

1. 埋設された既設流路管の一部を新規流路管に交換する管路の移設工法であって、
   （１）既設流路管の交換対象部の上流側と下流側にそれぞれ既設流路管が露出するように地盤を掘削して、互いに隔てられた上流側の掘削部と下流側の掘削部とを形成する工程、
   （２）上流側、下流側の各掘削部にコンクリートの打設・養生により躯体を築造してそれぞれ躯体の内部空間からなる上流切換室、下流切換室を形成し、新たに埋設する新規流路管により上流切換室と下流切換室とを連通する工程、
   （３）上流切換室および下流切換室において既設流路管を切断し、既設流路管の交換対象部の切断口を塞いで、新規流路管に通水させる工程、
   をそれぞれその順序で行うことを特徴とする管路の移設工法。
2. 前記（２）の工程において、上流切換室と下流切換室とを、少なくとも第１新規流路管および第２新規流路管からなる複数の新規流路管により連通することを特徴とする請求項１に記載の管路の移設工法。
3. 前記（２）の工程において、前記第１新規流路管を経由する第１分流路および前記第２新規流路管を経由する第２分流路にそれぞれ制水扉を設置することを特徴とする請求項２に記載の管路の移設工法。
4. 前記（３）の工程後、前記第１分流路および前記第２分流路の内の一方の分流路の制水扉を点検或いは交換するにあたり、
   当該一方の分流路における制水扉の上流側と下流側とに仮設止水部材を設置して止水状態にて制水扉を点検或いは交換し、その間、他方の分流路を通水させておくことを特徴とする請求項３に記載の管路の移設工法。

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