JP3323506B2 - 主導管の分岐導管を取り換える方法 - Google Patents
主導管の分岐導管を取り換える方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、地下の主導管の分岐導管を取り換えるため
に、取り換え用のパイプを分岐導管に挿入し且つ主導管
に緊密係合させる方法に関する。
に、取り換え用のパイプを分岐導管に挿入し且つ主導管
に緊密係合させる方法に関する。
損傷したり漏出しているパイプラインは、様々の方法
で取り換えられ得るが、特に好適な方法は、損傷してい
るパイプラインに取り換え用パイプを挿入することであ
る。このような方法の利点は、既存のマンホールを用い
て主たる仕事を行うことができるので、広範囲の採掘や
掘削といった仕事を回避することができることである。
これにより、産業領域の長引く停滞や交通の迂回等を回
避することができる。
で取り換えられ得るが、特に好適な方法は、損傷してい
るパイプラインに取り換え用パイプを挿入することであ
る。このような方法の利点は、既存のマンホールを用い
て主たる仕事を行うことができるので、広範囲の採掘や
掘削といった仕事を回避することができることである。
これにより、産業領域の長引く停滞や交通の迂回等を回
避することができる。
分岐導管を具えたパイプラインシステムを取り換える
ための一方法は、先ず主導管を取り換え、次いで分岐導
管を取り換え、そして主導管と分岐導管との間を緊密に
連結することである。
ための一方法は、先ず主導管を取り換え、次いで分岐導
管を取り換え、そして主導管と分岐導管との間を緊密に
連結することである。
分岐導管の取り換え作業は、US−Ａ−4029428によれ
ば、主導管の取り換え作業の後で、取り換え用パイプが
上流端（すなわち、主導管に連結された端部と反対の側
の端部）から分岐導管内に押し入れられることによって
行われる。取り換えられる主導管と取り換えられる分岐
導管との間には、分岐導管を介したウレタンフォームの
導入によって、連結領域に形成することの許される緊密
な連結状態が形成される。主導管と分岐導管との間の連
結通路は、連結領域において分岐導管から切り離され
る。
ば、主導管の取り換え作業の後で、取り換え用パイプが
上流端（すなわち、主導管に連結された端部と反対の側
の端部）から分岐導管内に押し入れられることによって
行われる。取り換えられる主導管と取り換えられる分岐
導管との間には、分岐導管を介したウレタンフォームの
導入によって、連結領域に形成することの許される緊密
な連結状態が形成される。主導管と分岐導管との間の連
結通路は、連結領域において分岐導管から切り離され
る。
分岐導管の取り換え作業は、GB−Ａ−2326158によれ
ば、取り換え用パイプが上流端から分岐導管内に押し入
れられ、取り換え用パイプの前端にシール要素が設けら
れることによって行われる。シール要素は、主導管内に
押し入れられ、分岐導管内を連結領域のシール位置まで
引き戻される。分岐導管とその取り換え用パイプとの間
には、シーリング材が介装される。
ば、取り換え用パイプが上流端から分岐導管内に押し入
れられ、取り換え用パイプの前端にシール要素が設けら
れることによって行われる。シール要素は、主導管内に
押し入れられ、分岐導管内を連結領域のシール位置まで
引き戻される。分岐導管とその取り換え用パイプとの間
には、シーリング材が介装される。
しかしながら、これらの方法は、上流端が立上り管の
カバーを有するがマンホールをめったに有さないので、
取り換え用パイプを分岐導管に押し入れることによって
上流端から分岐導管の取り換え作業を行う場合に、実際
的な障害を伴うことになる。これから、破壊的な処置を
伴うことなく、取り換え用パイプを設置することは、殆
ど不可能である。従って、上流端からの取り換え作業
は、実施困難であって、主導管と分岐導管との間の接続
部分のシール構造は、複雑となり得る。また、主導管の
内径が小さい（170mm程度に小さくなり得る）場合、取
り換え用パイプの軸方向の高いフレキシブル性が要求さ
れる。
カバーを有するがマンホールをめったに有さないので、
取り換え用パイプを分岐導管に押し入れることによって
上流端から分岐導管の取り換え作業を行う場合に、実際
的な障害を伴うことになる。これから、破壊的な処置を
伴うことなく、取り換え用パイプを設置することは、殆
ど不可能である。従って、上流端からの取り換え作業
は、実施困難であって、主導管と分岐導管との間の接続
部分のシール構造は、複雑となり得る。また、主導管の
内径が小さい（170mm程度に小さくなり得る）場合、取
り換え用パイプの軸方向の高いフレキシブル性が要求さ
れる。
例えば、GB−Ａ−2213230による別の分岐導管の取り
換え方法は、変形断面を有する取り換え用パイプの導入
作業を伴う。導入後に取り換え用パイプが円形断面形状
を回復し得るように、取り換え用パイプの導入の前ある
いは後において変形させる処理が必要となる。補助的な
方法によれば、円形断面形状の形成後に強化されるスト
ッキング状の要素は、パイプ内に引き込まれるが、この
処理は、複雑である。両者の方法は、極めて高価であ
る。
換え方法は、変形断面を有する取り換え用パイプの導入
作業を伴う。導入後に取り換え用パイプが円形断面形状
を回復し得るように、取り換え用パイプの導入の前ある
いは後において変形させる処理が必要となる。補助的な
方法によれば、円形断面形状の形成後に強化されるスト
ッキング状の要素は、パイプ内に引き込まれるが、この
処理は、複雑である。両者の方法は、極めて高価であ
る。
EP−A1−0487179及びGB−Ａ−2041147によれば、フラ
ンジを有する可撓性ホースは、ロープ等によって主導管
を介して分岐導管内に導入される。該フランジは、主導
管の内側及び主導管内の取り換え用パイプの内側にそれ
ぞれシール係合する。
ンジを有する可撓性ホースは、ロープ等によって主導管
を介して分岐導管内に導入される。該フランジは、主導
管の内側及び主導管内の取り換え用パイプの内側にそれ
ぞれシール係合する。
可撓性ホースは、円筒状の本体から成り、半径方向の
圧縮力や軸方向の曲げ力に対応することが実質的に困難
である。従って、接地負荷（earth loads）や地下水の
圧力等の、ホースが対応しなければならない力を考慮し
たとき、本発明の主たる適用対象である、例えば下水溝
にホースを設置することは、好ましいことでない。この
ことは、取り換え用パイプの挿入された導管が欠陥及び
ひび割れを有するか、あるいは外力のために破裂して数
片になってしまったような場合に特に正しい。
圧縮力や軸方向の曲げ力に対応することが実質的に困難
である。従って、接地負荷（earth loads）や地下水の
圧力等の、ホースが対応しなければならない力を考慮し
たとき、本発明の主たる適用対象である、例えば下水溝
にホースを設置することは、好ましいことでない。この
ことは、取り換え用パイプの挿入された導管が欠陥及び
ひび割れを有するか、あるいは外力のために破裂して数
片になってしまったような場合に特に正しい。
EP−A1−0213674は、略水平に延びる地中のパイプラ
インまで立て坑を通して進行するに充分な可撓性を有す
るエラストマー製の円滑な内壁と波状の外壁とを具えた
半径方向（及び円周方向）に高強度のプラスチック製の
パイプを開示する。このパイプは、地中のパイプライン
の更新に必要な半径方向の強度を有し、同時に、折れ曲
がったりバラバラになったりすることなく略直角に曲げ
るのに適した可撓性を有する。
インまで立て坑を通して進行するに充分な可撓性を有す
るエラストマー製の円滑な内壁と波状の外壁とを具えた
半径方向（及び円周方向）に高強度のプラスチック製の
パイプを開示する。このパイプは、地中のパイプライン
の更新に必要な半径方向の強度を有し、同時に、折れ曲
がったりバラバラになったりすることなく略直角に曲げ
るのに適した可撓性を有する。
本発明の目的は、半径方向の強度を有しながら可撓性
を有する取り換え用パイプを、過剰な引張応力にさらさ
れないようにして、分岐導管に導入することを可能にす
る、上述したような方法を提供することにあり、同時
に、主導管内の取り換え用パイプの内側に対する必要な
力によってフランジが押圧されていることを保証するこ
とにある。
を有する取り換え用パイプを、過剰な引張応力にさらさ
れないようにして、分岐導管に導入することを可能にす
る、上述したような方法を提供することにあり、同時
に、主導管内の取り換え用パイプの内側に対する必要な
力によってフランジが押圧されていることを保証するこ
とにある。
この目的を達成するために、本発明に係る方法は、請
求項１の特徴を有する。
求項１の特徴を有する。
本発明を更に詳細に説明するために、図解的な実施の
形態が、添付図面を参照して、以下に記載されよう。
形態が、添付図面を参照して、以下に記載されよう。
図１は、主導管とこれに連結された分岐導管とを具え
た従来のパイプラインシステムの破断斜視図である。
た従来のパイプラインシステムの破断斜視図である。
図２は、主導管とこれに連結された分岐導管の軸方向
断面正面図である。
断面正面図である。
図３は、主導管及び分岐導管のための取り換え用パイ
プの破断正面図である。
プの破断正面図である。
図４は、引張シューと牽引ロープと圧力板とを具えた
分岐導管のための取り換え用パイプの軸方向断面図であ
る。
分岐導管のための取り換え用パイプの軸方向断面図であ
る。
図１は、家屋用の分岐導管（サービスパイプ）10を示
す。分岐導管は、家屋の外の地中に配設され、その一端
が主導管11に連結される。
す。分岐導管は、家屋の外の地中に配設され、その一端
が主導管11に連結される。
主導管11と１以上の分岐導管10とを含むパイプライン
システムが更新される必要がある場合、先ず、主導管と
分岐導管との連結状態が調査される。この調査は、公知
の形式で、例えば、分岐導管の中を、主導管との接続部
分までマーカーを導入することによって実施することが
できる。マーカーは、主導管中に導入されたロボットに
より、あるいは導入されたカメラを用いた主導管の走査
により探知することができる。主導管中の分岐導管用の
開口部までの距離寸法は、マンホールや立て坑が設けら
れた主導管の位置から規定される。この測定は、主導管
における分岐導管用の開口部の角度位置の決定のための
角度測定と組み合わせられる。公知技術により、主導管
11内には、取り換え用パイプ12が導入される。この場
合、取り換え用パイプは、円滑な内壁と波状の外壁とを
具えた溶接可能なプラスチック製の半径方向（及び円周
方向）に高強度の二重壁パイプで構成され得る。内壁
は、パイプ全体が相当フレキシブルであるように、エラ
ストマで形成される。そのようなパイプは、上述したよ
うに、EP−A1−0213674に記載されている。測定結果に
基づき、取り換え用パイプ12には、分岐導管の開口部に
おいて主導管内に導入されたロボットにより、穴が形成
される。
システムが更新される必要がある場合、先ず、主導管と
分岐導管との連結状態が調査される。この調査は、公知
の形式で、例えば、分岐導管の中を、主導管との接続部
分までマーカーを導入することによって実施することが
できる。マーカーは、主導管中に導入されたロボットに
より、あるいは導入されたカメラを用いた主導管の走査
により探知することができる。主導管中の分岐導管用の
開口部までの距離寸法は、マンホールや立て坑が設けら
れた主導管の位置から規定される。この測定は、主導管
における分岐導管用の開口部の角度位置の決定のための
角度測定と組み合わせられる。公知技術により、主導管
11内には、取り換え用パイプ12が導入される。この場
合、取り換え用パイプは、円滑な内壁と波状の外壁とを
具えた溶接可能なプラスチック製の半径方向（及び円周
方向）に高強度の二重壁パイプで構成され得る。内壁
は、パイプ全体が相当フレキシブルであるように、エラ
ストマで形成される。そのようなパイプは、上述したよ
うに、EP−A1−0213674に記載されている。測定結果に
基づき、取り換え用パイプ12には、分岐導管の開口部に
おいて主導管内に導入されたロボットにより、穴が形成
される。
本発明に従い分岐導管10を更新するために、家屋の分
岐導管の上流端から引張要素が導入され、更に主導管に
導入され、そしてマンホールや立て坑まで導かれる。こ
の引張要素は、パイプラインの中に押し込まれる鰻状パ
イプ（pipe eel）あるいはパイプラインの中を急速に通
されるロープ等から成る。パイプラインの中を通される
これらの鰻状パイプやロープは、牽引ワイヤーロープを
引き寄せるために使用することができる。これらの作業
は、破壊的な処置を伴うことなく、立上り管（vertical
riser）の開口を通して容易に遂行される。
岐導管の上流端から引張要素が導入され、更に主導管に
導入され、そしてマンホールや立て坑まで導かれる。こ
の引張要素は、パイプラインの中に押し込まれる鰻状パ
イプ（pipe eel）あるいはパイプラインの中を急速に通
されるロープ等から成る。パイプラインの中を通される
これらの鰻状パイプやロープは、牽引ワイヤーロープを
引き寄せるために使用することができる。これらの作業
は、破壊的な処置を伴うことなく、立上り管（vertical
riser）の開口を通して容易に遂行される。
半径方向（及び円周方向）に高強度の取り換え用パイ
プ14は、前記取り換え用パイプ12と同じ性質を有する
が、取り換えられるべき分岐導管の長さに対応した長さ
と、分岐導管に対応した直径とを具え、図２及び３に示
したように、一端側には、熱可塑性を有する連結部材15
を具備する。連結部材15は、取り換え用パイプの端部に
装着され、16で示す部分において取り換え用パイプに溶
接接合される。連結部材15は、取り換え用パイプ12の内
側に沿うように湾曲したフランジ17を有する。フランジ
17の18で示す部分には、シーリング材が付与される。フ
ランジ17には、電気加熱ワイヤが埋め込まれる。また、
フランジ17は、弾性シールリング19を具備する。電気加
熱ワイヤは、SWJ（スウェーデン式ジョイント）タイプ
のものを用いることができる。取り換え用パイプは、他
端側に引張シュー20を具備する。引張シュー20は、図４
に示したように、ボルト21によって取り換え用パイプに
取付けられており、パイプ端から突出する半球状のドー
ムのような部分20'を有する。
プ14は、前記取り換え用パイプ12と同じ性質を有する
が、取り換えられるべき分岐導管の長さに対応した長さ
と、分岐導管に対応した直径とを具え、図２及び３に示
したように、一端側には、熱可塑性を有する連結部材15
を具備する。連結部材15は、取り換え用パイプの端部に
装着され、16で示す部分において取り換え用パイプに溶
接接合される。連結部材15は、取り換え用パイプ12の内
側に沿うように湾曲したフランジ17を有する。フランジ
17の18で示す部分には、シーリング材が付与される。フ
ランジ17には、電気加熱ワイヤが埋め込まれる。また、
フランジ17は、弾性シールリング19を具備する。電気加
熱ワイヤは、SWJ（スウェーデン式ジョイント）タイプ
のものを用いることができる。取り換え用パイプは、他
端側に引張シュー20を具備する。引張シュー20は、図４
に示したように、ボルト21によって取り換え用パイプに
取付けられており、パイプ端から突出する半球状のドー
ムのような部分20'を有する。
主導管及び分岐導管に挿入され、図４において22で示
された牽引ワイヤロープは、引張シュー20の穴23に通さ
れており、自由に通過することができる。牽引ワイヤロ
ープ22は、取り換え用パイプ14を通してパイプ端まで引
かれ、バネ24を介して圧力板25に取付けられる。圧力板
25は、縁部26によりフランジ17に対して中心位置決めさ
れる。縁部26は、フランジ17の肉厚よりも小さい高さ寸
法を有する。ロープ22には、ストッパ要素27が取付けら
れる。穴23を通過できないストッパ要素27は、牽引ワイ
ヤロープが引かれてバネ24が伸びるときに、引張シュー
20に当接する。
された牽引ワイヤロープは、引張シュー20の穴23に通さ
れており、自由に通過することができる。牽引ワイヤロ
ープ22は、取り換え用パイプ14を通してパイプ端まで引
かれ、バネ24を介して圧力板25に取付けられる。圧力板
25は、縁部26によりフランジ17に対して中心位置決めさ
れる。縁部26は、フランジ17の肉厚よりも小さい高さ寸
法を有する。ロープ22には、ストッパ要素27が取付けら
れる。穴23を通過できないストッパ要素27は、牽引ワイ
ヤロープが引かれてバネ24が伸びるときに、引張シュー
20に当接する。
ワイヤロープ22を引く場合に、取り換え用パイプが過
剰な引張応力及びそれに伴う伸びにさらされないように
するために、先ず取り換え用パイプ14が、圧力板25を介
してのフランジ17に対する圧力の下で前方に押圧され、
これにより、取り換え用パイプ14の導入が始まる。取り
換え用パイプが主導管から分岐導管内に実質的に直角に
通らねばならない場合、取り換え用パイプの移動に対す
る抵抗が増大し、それに伴って、牽引ワイヤロープを引
く力も増大する。主導管から分岐導管内に取り換え用パ
イプを押し入れることは、困難になろう。牽引力が増大
すると、バネ24は、伸び、ストッパ要素27は、圧力板25
を介した圧縮力を補充するものとして、穴23において引
張シュー20を押圧し、これにより、分岐導管への移動が
容易化される。
剰な引張応力及びそれに伴う伸びにさらされないように
するために、先ず取り換え用パイプ14が、圧力板25を介
してのフランジ17に対する圧力の下で前方に押圧され、
これにより、取り換え用パイプ14の導入が始まる。取り
換え用パイプが主導管から分岐導管内に実質的に直角に
通らねばならない場合、取り換え用パイプの移動に対す
る抵抗が増大し、それに伴って、牽引ワイヤロープを引
く力も増大する。主導管から分岐導管内に取り換え用パ
イプを押し入れることは、困難になろう。牽引力が増大
すると、バネ24は、伸び、ストッパ要素27は、圧力板25
を介した圧縮力を補充するものとして、穴23において引
張シュー20を押圧し、これにより、分岐導管への移動が
容易化される。
本発明の別の実施態様においては、バネが取り除か
れ、牽引ワイヤロープと引張シューとの間のその機能
は、分岐導管内への内側パイプの導入に対する抵抗が増
大する場合に牽引ワイヤロープの引く力の影響下で軸方
向に圧縮される内側パイプによって形成される。
れ、牽引ワイヤロープと引張シューとの間のその機能
は、分岐導管内への内側パイプの導入に対する抵抗が増
大する場合に牽引ワイヤロープの引く力の影響下で軸方
向に圧縮される内側パイプによって形成される。
取り換え用パイプが分岐導管内の所定位置に位置し、
フランジ17が取り換え用パイプ12の内側に当接する場合
に、フランジは、それに取付けられねばならない。
フランジ17が取り換え用パイプ12の内側に当接する場合
に、フランジは、それに取付けられねばならない。
電気加熱ワイヤに連結された電気的接続ワイヤ（図示
せず）は、取り換え用パイプ14に付設され、マンホール
や立て坑からアクセス可能な長さを有する。取り換え用
パイプ12の内側にフランジ17が押し付けられている間、
（ストッパ要素は、先に取り除かれ、これにより牽引ワ
イヤロープの引く力は、フランジへの圧力を促進するた
めに、圧力板に直接作用する）、電気は、電気加熱ワイ
ヤ18を介して流れることを許され、これによりフランジ
17の層が融解し、取り換え用パイプ12に付着する。取り
換え用パイプに溶接接合されたフランジ17及びその間の
シールリング19により、分岐導管の取り換え用パイプ14
と主導管の取り換え用パイプ12との間の緊密な連結が実
現される。取り換え用パイプは、取り換え用パイプの上
流端において公知形式で分岐導管10に緊密に連結され
る。分岐導管のこの端部が容易にアクセス可能であるの
で、困難な事態は生じない。
せず）は、取り換え用パイプ14に付設され、マンホール
や立て坑からアクセス可能な長さを有する。取り換え用
パイプ12の内側にフランジ17が押し付けられている間、
（ストッパ要素は、先に取り除かれ、これにより牽引ワ
イヤロープの引く力は、フランジへの圧力を促進するた
めに、圧力板に直接作用する）、電気は、電気加熱ワイ
ヤ18を介して流れることを許され、これによりフランジ
17の層が融解し、取り換え用パイプ12に付着する。取り
換え用パイプに溶接接合されたフランジ17及びその間の
シールリング19により、分岐導管の取り換え用パイプ14
と主導管の取り換え用パイプ12との間の緊密な連結が実
現される。取り換え用パイプは、取り換え用パイプの上
流端において公知形式で分岐導管10に緊密に連結され
る。分岐導管のこの端部が容易にアクセス可能であるの
で、困難な事態は生じない。
取り換え用パイプと取り換えられた導管との間には、
シーリング材が装着される。シーリング材の接着後に、
圧力板25は、接続されているロープが取り換え用パイプ
14と同時期に取り換え用パイプ12の中に引き込まれるこ
とによる引き抜き工程によって、取り除かれ、マンホー
ルや立て坑からアクセスできるようになる。
シーリング材が装着される。シーリング材の接着後に、
圧力板25は、接続されているロープが取り換え用パイプ
14と同時期に取り換え用パイプ12の中に引き込まれるこ
とによる引き抜き工程によって、取り除かれ、マンホー
ルや立て坑からアクセスできるようになる。
たとえば主導管が取り換え用パイプを具備していなく
ても、分岐導管の取り換えは、上述した形式で実施可能
である、ということが留意されるべきである。この場合
において、主導管と取り換え用パイプとの間の緊密な連
結は、セメントやコンクリートのパイプが溶接できない
ので、シーリング材の装着によって実現されねばならな
い。
ても、分岐導管の取り換えは、上述した形式で実施可能
である、ということが留意されるべきである。この場合
において、主導管と取り換え用パイプとの間の緊密な連
結は、セメントやコンクリートのパイプが溶接できない
ので、シーリング材の装着によって実現されねばならな
い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 欧州特許出願公開487179（ＥＰ，Ａ １) 英国特許出願公開2041147（ＧＢ，Ａ) 米国特許5040922（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 55/00 - 55/48 E03F 3/00 - 3/06
Claims (5)
- 【請求項１】分岐導管（10）に対応した略円形断面を有
する取り換え用パイプ（14）を主導管（11）を介して分
岐導管（10）内に導入し、取り換え用パイプの一端側で
フランジ（17）を主導管の内側に緊密に連結することに
よって、地下の主導管（11）の分岐導管（10）を取り換
える方法において、 取り換え用パイプとしては、波状の外壁（14A）と円滑
な弾性内壁（14B）とを具えた半径方向に高強度の二重
壁パイプが用いられ、 引張シュー（20）は、取り換え用パイプ（14）の他端側
に取着され、 牽引ロープ（22）は、分岐導管（10）を通して、主導管
（11）を通して、引張シュー及び取り換え用パイプを通
して導入され、 牽引ロープ（22）は、引張シュー（20）の穴（23）を自
由に行き来できるように案内され、 牽引ロープ（22）は、取り換え用パイプの他端側で圧力
板（25）に取着され、 所定圧力下で圧力板は、フランジ（17）に対して中心位
置決めされ、 牽引ロープ（22）には、ストッパ要素（27）が設けら
れ、 ストッパ要素（27）は、穴（23）を通り抜けることがで
きず、 ストッパ要素（27）は、引張シューに関連した牽引ロー
プの動きにより、引張シューに対して当接し得ることを
特徴とする方法。 - 【請求項２】圧力板（25）と引張シュー（20）との間に
は、バネ（24）が連結されることを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】フランジ（17）には、主導管（11）に対す
る取り換え用パイプ（14）の緊密な連結のために、シー
リング材が付設されることを特徴とする請求項１又は２
記載の方法。 - 【請求項４】フランジ（17）は、フランジ（17）の中も
しくは上の抵抗ワイヤによる電気加熱によってプラスチ
ック部分を溶かすことにより、主導管（11）の内側に溶
接接合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
記載の方法。 - 【請求項５】主導管（11）の内側とフランジ（17）との
間には、ガスケット（19）が介装されることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか記載の方法。
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