JP4179893B2

JP4179893B2 - 既設横管の管路更生工法

Info

Publication number: JP4179893B2
Application number: JP2003032742A
Authority: JP
Inventors: 邦男伊藤; 昌孝堀口; 重夫田中; 康敏清水; 宣勝池; 謙二大島; 良郎赤松; 一也平林
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Tosetz Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Tosetz Co Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2023-02-10
Also published as: JP2004245241A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設横管の管路更生工法に関し、詳しくは、例えば集合住宅における立主管から本管に連通する排水横主管等の管径が比較的に大径の老朽化した既設横管の更生に適用される既設横管の管路更生工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の老朽化した既設横管の管路更生工法において、既設管の管路を先ずクリーニングした後、管路内にライニング層を形成することにより、既設管の管路を更生するものとしては、赤錆等の発生した給水管を取り替えることなく、そのままの状態で管内面に付着した錆瘤，スケール等を、天然石の特殊砂を研磨材として、高速旋回気流により圧送してクリーニングした後、防錆エポキシライニング塗料を管内部へ高速，高圧気流を利用して圧送することにより、管内面を均一にライニングすることができる、としているものが知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２３９４８８号公報（第３頁右欄、図４、図５）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術における既設給水管の管路更生工法においては、管内面のクリーニング工程は、高速旋回気流により研磨材を圧送して行うものであるから、赤錆等の付着物は除去が可能であるとしても、錆瘤等の固着物は除去し難いばかりでなく、大容量の気流発生装置を要すると共に、研磨材の使用量が増大する、という不都合があった。
【０００５】
また、管内面のライニング工程は、高速，高圧気流により管内部へライニング塗料を圧送して行うものであるから、管路更生の対象である管径が小径の場合はともかくとしても、管径が大径になるにしたがって、管内部へのライニング層の肉厚に上部薄・下部厚の傾向が顕著に現われると共に、クリーニング工程を終えても錆瘤等の固着物が残存している場合や、管路に管内リセス部等の凹段部がある場合には、これら固着物や凹段部がライニング塗料の流動の障害となり、これが管路の上部側に塗り残し部を生じる原因となる、という不都合があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術における不都合を解決するもので、比較的に大径の横管に全体的に厚肉で凹段部にも漏れのないライニング層を形成する既設横管の管路更生工法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、既設横管内に牽引手段により管軸方向に所定間隔を置いて配設された回転翼を支持脚で移動可能に装入し、差圧により生じる管内気流により回転翼を回動させると共に気流に研磨材を混合し、回動する回転翼により研磨材を管内面に衝突させて管内面の赤錆等の付着物を研磨除去する研磨クリーニング工程と、研磨クリーニングされた管内にタービンで回動するチップハンマーを牽引手段により移動可能に装入し、差圧により生じる管内気流によりタービンを駆動させると共にチップハンマーを回動させて管内面の錆瘤等の固着物を叩落除去する叩落クリーニング工程と、叩落クリーニングされた管内にライニング材及びピグを装入し、差圧により生じる管内気流によりライニング材及びピグを移動させて管内面にライニング層を形成するピグライニング工程と、ピグライニングにより管内面に形成されたライニング層を構成するライニング材を差圧により生じる管内気流により流動させて管内リセス部等の凹段部にライニング層を形成する流動ライニング工程とを含むものである。
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、管内気流による回転翼の回動により研磨材を管内面に衝突させて管内面の赤錆等の付着物を研磨除去する研磨クリーニングと、研磨クリーニングにおいて残置された管内面の錆瘤等の固着物を管内気流によるタービンの駆動によりチップハンマーを回動させて叩落除去する叩落クリーニングとの連係クリーニングにより、滑らかな管内径を確保することができると共に、この連係クリーニングにより確保された滑らかな管内径に、管内気流によりライニング材及びピグを移動させてピグによりライニング層を形成するピグライニングにより、比較的に大径の横管に厚肉のライニング層を形成することができ、この厚肉のライニング層に形成されたライニング材を管内気流により流動させる流動ライニングにより、管内リセス部等の凹段部にも漏れなくライニング層を形成することができる。
【０００９】
すなわち、研磨材により管内面の赤錆等の付着物を研磨除去する研磨クリーニングと、チップハンマーにより管内面の錆瘤等の固着物を叩落除去する叩落クリーニングとの連係クリーニングにより、滑らかな管内径を確保することができ、確保された滑らかな管内径に対して厚肉のライニング層を形成するピグライニングと、厚肉のライニング層のライニング材を流動する流動ライニングとの連係ライニングによって、比較的に大径の横管に全体的に厚肉で凹段部にも漏れのないライニング層を形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明をその実施の形態について図面に示した一実施例を参照して説明する。
本発明は、例えば集合住宅における立主管から本管に連通する排水横主管等の管径が比較的に大径の老朽化した既設横管の更生に適用される既設横管の管路更生工法であり、図１（イ）に示す既設横管Ｐ内において、差圧により生じる管内気流Ｖで回動する回転翼１により研磨材を管内面に衝突させて管内面の赤錆等の付着物を研磨除去する研磨クリーニング工程Ａと、図１（ロ）に示す研磨クリーニングされた管内において、差圧により生じる管内気流Ｖでタービン７を駆動させると共にチップハンマー９を回動させて管内面の錆瘤等の固着物を叩落除去する叩落クリーニング工程Ｂと、図１（ハ）に示す叩落クリーニングされた管内において、差圧により生じる管内気流Ｖでライニング材１７及びピグ１８を移動させて管内面にライニング層１９を形成するピグライニング工程Ｃと、図１（ニ）に示すピグライニングされた管内において、差圧により生じる管内気流Ｖで管内面に形成されたライニング層１９を構成するライニング材１７を流動させて管内リセス部等の凹段部Ｐ１’にライニング層１９を形成する流動ライニング工程Ｄとを含むものである。
【００１１】
先ず、本発明における研磨クリーニング工程Ａについて、図１（イ）に基づいて説明する。
研磨クリーニング工程Ａに使用される研磨治具は、牽引軸２の前方側（図１においては、図示しない吸引装置の吸引による管内気流Ｖは左側から右側へ流れ、右側が前方で左側が後方として示されている。）に回動自在に枢着され、牽引軸２に対して４５度に傾斜した複数の回転翼１と、基部が牽引軸２の後方側に固着され、先端部が三方の放射方向に延び前方側に傾斜して既設横管Ｐの内面に当接する支持脚３と、牽引軸２の前後端部に設けられた接続環４とから治具ユニットが構成され、この治具ユニットの複数が各接続環４を連結する連結杆５により前後方向に列設されて構成されており、さらに研磨治具には最後端の治具ユニットにおける牽引軸２の後端部に設けられた接続環４に牽引手段としての牽引索６が接続されている。
【００１２】
研磨治具は上述のように構成されており、既設横管Ｐ内を研磨クリーニングするにあたっては、横管Ｐにおける前方側の開口端に図示しない吸引装置を接続し、吸引装置を作動することにより差圧により管内気流Ｖを生起させた後に、横管Ｐにおける後方側の開口端から最先端の治具ユニットを先頭にして回転翼１を支持脚３により横管Ｐの内面に支持させた状態で管内気流Ｖと共に研磨治具を横管Ｐ内に装入し、牽引索６により研磨治具を管内気流Ｖに対して牽引状態に維持させる。
【００１３】
この状態においては回転翼１は管内気流Ｖにより回動状態にあり、横管Ｐにおける後方側の開口端から研磨材を管内気流Ｖに混合させると、回動状態にある回転翼１により研磨材を横管Ｐの内面に衝突させ、この研磨材の横管Ｐ内面への衝突により横管Ｐ内面の赤錆等の付着物は研磨除去される。
【００１４】
この研磨材による研磨除去は、前後方向に列設されている複数の治具ユニットの各回転翼１により順次繰り返して行われると共に、管内気流Ｖに対して研磨治具を牽引している牽引索６を送り出すことより横管Ｐの全長に亘って研磨クリーニングすることができる。そして、研磨クリーニングによって研磨除去された付着物は研磨材と共に管内気流Ｖにより吸引装置へ回収することができる。なお、研磨クリーニングは、牽引索６の送り出しによる研磨治具の前進移動だけでなく、牽引索６の牽引による研磨治具の後進移動あるいは前後進の繰り返し移動によってもよい。
【００１５】
次に、本発明における叩落クリーニング工程Ｂについて、図１（ロ）に基づいて説明する。
叩落クリーニング工程Ｂに使用される叩落治具は、横管Ｐの管路内面に支持されて管軸方向に移動可能であり、管内気流Ｖにより出力軸８に回転駆動力を出力するタービン７と、タービン７の出力軸８により横管Ｐの内面に当接しながら回動するチップハンマー９と、タービン７の出力軸８の両端部をそれぞれ回動支持部材１２，１２を介して支持杆１１，１１により回動可能に支持すると共に各支持杆１１，１１を横管Ｐの内面に対して移動可能に案内するための周囲に軸方向の通気溝１０’を有する球状のガイド部材１０，１０とにより構成されており、叩落治具は、横管Ｐの管路に装入された状態で治具の前後端部に位置する各支持杆１１，１１に接続されている牽引手段としての牽引索１４，１４の前部側の牽引索１４が横管Ｐの外部に設置される巻取りウインチ１５により牽引され、後部側の牽引索１４が横管Ｐの外部に設置される送出しウインチ１６により牽引されるようになっている。
【００１６】
叩落治具におけるタービン７は、図２にその詳細が示されており、横管Ｐより小径に形成されている筒状の胴部７１と、胴部７１の両端開口部に位置して複数の通気孔７３を有する端壁部７２，７２と、各端壁部７２，７２の中心部に回動自在に枢支された出力軸８と、出力軸８に固着された複数の回転翼７４と、胴部７１に固定されて出力軸８を枢支する固定翼７５とにより構成され、タービン７の前後部には横管Ｐの内面に当接する複数の支持脚７６が放射位置に配設され、タービン７は支持脚７６により支持され横管Ｐの管路を移動できるようになっている。なお、タービン７は出力軸８同士をユニバーサルジョイント１３により接続した２連のタービン７，７としてもよい。
【００１７】
叩落治具におけるチップハンマー９は、図３にその詳細が示されており、タービン７の前方側に延出された出力軸８を中心として対角方向に延びる伝動腕８１が軸方向に間隔を置いて固設されており、両伝動腕８１，８１間には出力軸８に対して対称的に偏芯した支持軸８２，８２が架設され、各支持軸８２，８２にはそれぞれ先端に叩打部９１が設けられた複数のチップハンマー９の基部がカラー８３により間隔を置いて揺動自在に枢着され、各チップハンマー９は出力軸８の回動時に、出力軸８を中心とした遠心力による回動径の拡径変動により、先端に設けられた叩打部９１が横管Ｐの内周面に当接しながら回動するようになっている。なお、チップハンマー９の叩打部９１における横管Ｐの内周面への当接面には複数の叩打歯９２が設けられている。
【００１８】
また、図４に他の形式のチップハンマー９’が示されており、このチップハンマー９’には支持軸８２に枢着される基部の外周部における適所にストッパ９３が突設され、伝動腕８１にはストッパ９３に対応する位置にピン８４が植設されており、出力軸８の回動時におけるチップハンマー９’の叩打部９１が拡径変動により横管Ｐの内周面に当接する際に、チップハンマー９’のストッパ９３が伝動腕８１のピン８４に当接して、チップハンマー９’の叩打部９１が必要以上に拡径しないようになっている。これにより、チップハンマー９’の回動時に叩打部９１が管内面に対して食い込まない範囲内で支持軸８２に対して回動を阻止することができるから、チップハンマー９の叩打部９１はストッパ９３とピン８４とによるストッパ手段により、管内面の錆瘤等の固着物を一定の叩打力で叩落させることができ、管内面を滑らかにクリーニングすることができる。
【００１９】
叩落治具は上述のように構成されており、既設横管Ｐ内を叩落クリーニングするにあたっては、横管Ｐにおける前方側の開口部に図示しない吸引装置を接続し、吸引装置を作動することにより差圧により管内気流Ｖを生起させ、この管内気流を利用して図示しない通線治具により先ず牽引索１４を通線させて吸引装置の作動を停止する。通線させた牽引索１４の前端を横管Ｐの外部に設置されている巻取りウインチ１５に接続すると共に、牽引索１４の後端を叩落治具の前端部に位置する支持杆１１に接続し、また、叩落治具の後端部に位置する支持杆１１に横管Ｐの外部に設置されている送出しウインチ１６に巻取られている牽引索１４の前端を接続し、巻取りウインチ１５により牽引索１４を巻取ることにより叩落治具を横管Ｐの管路に装入して、巻取りウインチ１５と送出しウインチ１６とにより叩落治具を牽引状態に維持させる。
【００２０】
この状態において吸引装置を作動させ差圧により管内気流Ｖを生起させると、管内気流Ｖによるタービン７の駆動により出力軸８と共にチップハンマー９が回動し、チップハンマー９はタービン７の出力軸８に対して偏芯した支持軸８２に枢着されているものであるから、チップハンマー９は出力軸８を中心とした回動の初期においては自重により支持軸８２を中心に揺動し、チップハンマー９の出力軸８を中心とした回動径の縮径変動によりタービン７の立ち上げを早めることができ、また、チップハンマー９に所定の遠心力が生起された際には出力軸８を中心とした回動径の拡径変動により、チップハンマー９の叩打部９１で管内面の錆瘤等の固着物を叩落除去させることができる。
【００２１】
このチップハンマー９による叩落除去は、横管Ｐ内の管軸方向にカラー８３により所定間隔を置いて配設されている複数のチップハンマー９によるものであるから、巻取りウインチ１５と送出しウインチ１６とにより牽引される牽引索１４によるチップハンマー９の管軸方向への移動に際し、管内面の錆瘤等の固着物を繰り返し叩打することにより漏れなく叩落させることができるので、管内面を滑らかに且つ迅速にクリーニングすることができる。そして、叩落クリーニングによって叩落除去された固着物は管内気流Ｖにより吸引装置へ回収することができる。なお、叩落クリーニングは、巻取りウインチ１５と送出しウインチ１６とにより牽引される牽引索１４の巻取り送出しによる叩落治具の前進移動だけでなく、叩落治具の後進移動あるいは前後進の繰り返し移動によってもよい。
【００２２】
さらに、本発明におけるピグライニング工程Ｃについて、図１（ハ）に基づいて説明する。
ピグライニング工程Ｃは、横管Ｐ内面の赤錆等の付着物を研磨除去する研磨クリーニングと、横管Ｐ内面の錆瘤等の固着物を叩落除去する叩落クリーニングとの連係クリーニングにより確保された滑らかな管内径に対して、ピグ１８を用いた吸引ライニングにより厚肉のライニング層１９を形成するものであり、このピグライニングには３連のピグ１８が使用される。
【００２３】
既設横管Ｐ内をピグライニングするにあたっては、研磨クリーニングと叩落クリーニングとの連係クリーニングにより確保された滑らかな管内の後方側の開口端から、ビニルエステル樹脂等からなるライニング材１７とピグ１８とを順次に装入し、横管Ｐにおける前方側の開口端に図示しない吸引装置を接続し、吸引装置の吸引による差圧によって生じる管内気流Ｖによりライニング材１７及びピグ１８を移動させて管内面にライニング層１９を形成するものであり、滑らかな管内面に対してライニング層１９側の管内気圧を低圧の状態でピグライニングすることができるから、比較的に大径の横管Ｐにライニング層１９を滑らかな厚肉に形成することができる。また、ピグ１８を用いた吸引ライニングであるから、横管Ｐの分岐部に対するライニング材１７の流出を抑えることができる。
【００２４】
最終工程として、本発明における流動ライニング工程Ｄについて、図１（ニ）に基づいて説明する。
流動ライニング工程Ｄは、ピグライニングにより管内面に形成された厚肉のライニング層１９に対して、引き続き差圧により生じる管内気流Ｖによりライニング層１９を構成するライニング材１７を流動させるものであり、これにより、管内リセス部Ｐ１等の凹段部Ｐ１’にライニング層１９を形成することができる。なお、流動ライニングに使用される差圧により生じる管内気流Ｖは、横管Ｐにおける前方側の開口部に吸引装置を接続した前方向に流れる管内気流Ｖであってもよく、また、横管Ｐにおける後方側の開口部に吸引装置を接続した後方向に流れる管内気流Ｖであってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されており、研磨材により管内面の赤錆等の付着物を研磨除去する研磨クリーニングと、チップハンマーにより管内面の錆瘤等の固着物を叩落除去する叩落クリーニングとの連係クリーニングにより、滑らかな管内径を確保することができ、確保された滑らかな管内径に対して厚肉ライニング層を形成するピグライニングと、厚肉ライニング層のライニング材を流動する流動ライニングとの連係ライニングによって、比較的に大径の横管に全体的に厚肉で凹段部にも漏れのないライニング層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である既設横管の管路更生工法における各工程を示す説明図で、（イ）図は研磨クリーニング工程の説明図であり、（ロ）図は叩落クリーニング工程の説明図であり、（ハ）図はピグライニング工程の説明図であり、（ニ）図は流動ライニング工程の説明図である。
【図２】タービンとチップハンマーの説明図である。
【図３】チップハンマーの正面図である。
【図４】チップハンマーの他例を示す正面図である。
【符号の説明】
１回転翼
３支持脚
６牽引手段としての牽引索
７タービン
８出力軸
８２支持軸
９チップハンマー
９１叩打部
１４牽引手段としての牽引索
１７ライニング材
１８ピグ
１９ライニング層
Ａ研磨クリーニング工程
Ｂ叩落クリーニング工程
Ｃピグライニング工程
Ｄ流動ライニング工程
Ｐ既設横管
Ｐ１’凹段部
Ｖ管内気流

Claims

既設横管内に牽引手段により管軸方向に所定間隔を置いて配設された回転翼を支持脚で移動可能に装入し、差圧により生じる管内気流により回転翼を回動させると共に気流に研磨材を混合し、回動する回転翼により研磨材を管内面に衝突させて管内面の赤錆等の付着物を研磨除去する研磨クリーニング工程と、研磨クリーニングされた管内にタービンで回動するチップハンマーを牽引手段により移動可能に装入し、差圧により生じる管内気流によりタービンを駆動させると共にチップハンマーを回動させて管内面の錆瘤等の固着物を叩落除去する叩落クリーニング工程と、叩落クリーニングされた管内にライニング材及びピグを装入し、差圧により生じる管内気流によりライニング材及びピグを移動させて管内面にライニング層を形成するピグライニング工程と、ピグライニングにより管内面に形成されたライニング層を構成するライニング材を差圧により生じる管内気流により流動させて管内リセス部等の凹段部にライニング層を形成する流動ライニング工程とを含むことを特徴とする既設横管の管路更生工法。