JP4190380B2 - 地中ケーブルの撤去工法 - Google Patents

Description

この発明は、不要になった地中ケーブル、中でも、管路に固着して単純な方法での引き抜き撤去が行えなくなっている電力ケーブルの確実かつ、効率的な撤去を可能ならしめる地中ケーブルの撤去工法に関する。

耐用年数が過ぎるなどして用済となった地中ケーブルは、ケーブルを引き通している管路の再使用を可能ならしめるために、撤去することが望まれる。

その撤去は、通常、撤去対象の電力ケーブルをマンホール部等で切断し、ウインチで片側を引っ張って管路から引き抜き、マンホール上に待機させた撤去車上のドラムに巻き取る方法でなされるが、この方法では撤去を断念せざるを得ないことがある。

撤去不能となる原因は管路に対するケーブルの固着である。その固着は、外的要因によるものと内的要因によるものに大別される。外的要因には、例えば、地盤改良剤が管路内に浸透し、時間経過によりそれが固化してケーブルと管路を付着させるものがあり、また、内的要因としては、ケーブルの劣化、油洩れ等によって防食層が膨潤し、管路を詰まらせている例がある。

単純な引き抜き撤去では、固着による引き抜き抵抗の増加にうまく対応できず、力まかせに引っ張るとケーブルが破壊され、固着部の外皮等が管路内に付着したまま残ることがある。また、管路の内部に異常があったり、固着範囲が広かったりすると、ケーブルが全く動かないこともある。

この問題に対し、管路内に切削機を挿入し、ケーブルの全体を削り取って行く方法も試みられているが、この方法は費用と時間がかかりすぎる。

これらの問題を無くすために、本出願人のうちの１名は、固着したケーブルを管路から剥離して引き抜く地中ケーブルの撤去工法を開発して下記特許文献１で提案している。
特願２０００−０３１８８１号（特開２００１−２２４１１２号公報）

この特許文献１の工法は、管路内に通されている撤去対象の電力ケーブルを作業箇所で切断して切断端からそのケーブルの外側に推進管を嵌め、その推進管を継ぎ足しながら推進装置で管路内に押し込んで先頭推進管の先端に設けたスクレパーやビットで固着したケーブルを管路から切り剥がした後にケーブルを管路から引き抜く。

前記特許文献１の工法は、推進管を回転させながら押し込む。また、推進管は長手途中や接続部に自在関節を設けて管路の曲がりに対応するようにしている。

しかしながら、この工法は、ケーブルが途中で曲がっていると屈曲点においてケーブルを切断してしまうことがあった。また、同工法は、先頭推進管によるケーブル切断の前兆を検知できず、真っ直ぐな管路に通されたケーブルも切断の可能性があり、また、管路の曲がり部では管路自体を突き破る可能性もあり、信頼性が十分でなかった。

撤去対象のケーブルが途中で切れると残ったケーブルの撤去が困難になる。ケーブル切断点の管路を掘り出してそこから作業を再開することは可能であるが、これは、工費の上昇を招く。また、他の管路が併設されていることが多く、これが作業の妨げとなる。

この発明は、この不具合を解消して曲がった固着ケーブルも確実に、効率よく撤去できるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、斜めにカットされている先端の縁に刃をつけた構造の筒状剥がし用ヘッドを最先端部に取り付けた可撓性管と、この可撓性管を管路内に送り込むボーリングマシンとを準備し、
管路内に引き通されている撤去対象の電力ケーブルを作業箇所で切断して切断端からケーブルの外周に前記可撓性管をはめ、この可撓性管を前記ボーリングマシンで回転させながら、かつ、可撓性管を介して切削部に水を供給しながら管路内に挿入して管路に固着している電力ケーブルを剥がし用ヘッドで切り剥がし、しかる後、管路内のケーブルを引き抜く工法を提供する。

この工法は、連続した１本の長尺可撓性管を使用することもできるが、それよりは、定尺長さに切断して切断端に管継手を取り付けた可撓性管を継ぎ足しながら管路に挿入する方が作業性に優れる。この可撓性管はポリエチレン管が好ましい。ポリエチレン管を用いると、ボーリングマシンから加える回転を確実に剥がし用ヘッドに伝えることができる。

また、剥がし用ヘッドは、外周に局所的に盛り上がる突起を設けたものが好ましい。

さらに、可撓性管を介して切削部に供給する水は滑剤を混入したものが好ましい。この水は剥がし用ヘッドの先端から吹き出し、可撓性管の外側を通って作業側に流れ出る。作業側とは反対側に流れる場合には反対側の管路出口を閉塞し、この状態で可撓性管の回転挿入を進めるよい。

作業側とは反対側の管路出口から作業側に向けて管路内にエアーもしくは水を吹き込みながら可撓性管の回転挿入を進めてもよい。

前記特許文献１の撤去工法でケーブルが切断される原因は、推進管が重すぎたこと、自在関節による屈曲性が不十分であったこと、固着部の切削が乾式でなされること等にあると推測される。

推進管が重すぎるとケーブルにうまく追従できず、管路の下部内面に誘導されて前進しようとする先頭推進管が屈曲したケーブルに突き当たってケーブルを切断してしまう。

この問題を無くすために、この発明では、金属製の推進管に代えて最先端部に剥がし用ヘッドを装着した可撓性管を用いる。この可撓性管は、軽量でケーブルの曲がりに対する追従性にも優れ、切削部に対する水の供給も行える。この可撓性管をボーリングマシンで回転させながら管路に挿入する。樹脂で形成された可撓性管はねじり剛性の低いものが多いが、ポリエチレン管であれば剥がし用ヘッドに対する回転力の伝達を問題なく行える。

また、この発明の工法では、切削部に水を供給しながら可撓性管を挿入する。この水の送り込みにより、可撓性管とケーブル間の摩擦が小さくなってケーブルの曲がりに対する可撓性管の追従性がより良くなり、剥がし用ヘッドがケーブルを切断するような姿勢になって移動することがなくなる。

さらに、切削部に給水すると、ケーブル固着部において発生する切削屑が還流水に押し流されて作業側に排出されるので還流水に含まれる切削屑から剥がし用ヘッドが今何を切削しているのかを知ることができ、ケーブル切断の兆候がわかる。このため、ケーブル切断の可能性が生じたときには剥がし用ヘッドを一端後退させて再度固着部に切り込ませるなどの方法で切削点の位置をずらしたり、剥がし用ヘッドの回転を止め、あるいは回転数を落として突き押しを繰り返すといった方法での剥離作業に切り換えるなどの対応を採ることができ、ケーブル切断の確実な回避が可能となる。

なお、外周に突起を設けた剥がし用ヘッドを使用すると、可撓性管の回転によって突起が管路の下部内面に周期的に接触し、それにより、剥がし用ヘッドの先端が周期的に管路の下部内面から浮き上がるので剥がし用ヘッドによる固着ケーブルの強制引き剥がしの効果が高まる。

また、切削部に供給する水に滑剤を混ぜると剥がし用ヘッドの刃の摩耗が抑制される。また、管路と可撓性管、及び可撓性管とケーブルとの間の摩擦抵抗も低減し、可撓性管の挿入もスムーズ化される。

この他、作業側とは反対側の管路出口を閉塞するか、または、反対側の管路出口から作業側に向けて管路内にエアーもしくは水を吹き込みながら作業を進めると、切削屑が確実に作業側に流れ出てくる。

この発明の工法によれば、先端に剥がし用ヘッドを取り付けた可撓性管を撤去対象ケーブルの外周にはめ、この可撓性管をボーリングマシンで回転させながら管内に挿入するので、ケーブルの曲がりに対する可撓性管の追従性が良くなり、また、還流水に含まれる切削屑から切削が何を対象にして行われているのかを判断することも可能になり、従来工法では引き抜けなかったケーブルや特願２０００−０３１８８１号（特開２００１−２２４１１２号公報）の工法では切断する可能性が高かったケーブルも確実に、切断のトラブルを招かずに引き抜いて既設管路の再使用を可能ならしめることができる。

外周に突起を設けた剥がし用ヘッドを使用すると、固着ケーブルの強制引き剥がしの効果が高まり、作業効率がより向上する。

また、切削部に供給する水に滑剤を混ぜると刃先の摩耗が抑制され、可撓性管の挿入もスムーズ化される。

この他、作業側とは反対側の管路出口を閉塞したり、反対側の管路出口から作業側に向けて管路内にエアーもしくは水を吹き込むと、切削屑が確実に作業側に流れ出てケーブル切断の回避と水の循環再利用が確実に行え、工法の信頼性向上、切削排水処理の簡易化が図れる。

図１に、この発明の工法の概要を示す。図中１はマンホール、２はマンホール１に開口させた地中埋設の管路、３は管路２内に残置されている撤去対象の電力ケーブル、４はマンホール内に配置するボーリングマシン、５はボーリングマシン４を支える架台、６はボーリングマシン４で回転させながら管路２内に押し込む可撓性管、７は可撓性管６の先端に接続した剥がし用ヘッドである。

ボーリングマシン４は、動力を加えて回転推進させる推進管４ａの先端に可撓性管６の取り付け部４ｂを有し、さらに、推進管４ａの後部に水の供給ホースをつなぐスイベルジョイント４ｃを備えるものにしているがこれに限定されるものではない。

図２に、可撓性管６の詳細を示す。この可撓性管６は、一定長さを有するＰＥ（ポリエチレン）管６ａの両端に雌雄の関係をなす管継手６ｂ、６ｃを相対回転不可に取り付けて構成される。ＰＥ管６ａは内径が撤去対象ケーブルの外径よりも少し大きいものを用いている。可撓性管６は、連続した１本の管を使用することもできるが、定尺長さに分割した管をつなぎ合わせて使用すると、現場への搬入や現場での取り扱いがし易い。

なお、管継手６ｂ、６ｃ及び後述する管継手７ｂはネジ継手でよい。そのネジ継手はボーリングマシン４で剥がし用ヘッド７を回転させるときに緩みがでない方向にねじきりされたものを使用する。

図３は、剥がし用ヘッド７の詳細である。例示の剥がし用ヘッド７は鋼管を斜めにカットして先端のカット縁に刃７ａを付け、管の後部に管継手７ｂを設け、さらに管の外周に突起７ｃを設けてなる。刃７ａは管のカット縁を鋭角に尖らせたものでよい。また、剥がし用ヘッド７はケーブルを固着させているグラウトの種類によってはＰＥ管を使える場合もあるが、耐久性やグラウトの材種変化に対する対応能力を考えると、鋼管等の金属で形成したものが好ましい。また、金属製の剥がし用ヘッドは重くなるので、その長さをできるだけ短くするのが望ましい。

突起７ｃは外周の一箇所、好ましくは、管の長さが一番短くなっている側を上側とした場合、その上側のみに設けるのがよい。

この発明の工法では、ボーリングマシン４を設置する前に撤去対象の電力ケーブル３を２箇所のマンホール部において切断しておく。その作業を終えた後に作業側のマンホール１内に、ボーリングマシン４を、架台５で撤去対象ケーブルが残置されている管路高さ位置に支えてセットする。

以上の準備を終えたら、先端に剥がし用ヘッド７を接続した可撓性管６をケーブルの切断端からケーブル３の外側にはめ、この可撓性管６をボーリングマシン４にセットして固着しているケーブルの剥離作業を開始する。

可撓性管６をボーリングマシン４で回転させながら、また、スイベルジョイント４ｃ、推進管４ａ経由で可撓性管６の内部に水を流し込みながら可撓性管６を管路２の中に押し込んでいく。回転動作はケーブルの固着発生箇所のみで加えてもよいが、この回転を加えると、図４に示すように、突起７ｃが管路２の下部内面に１回転当たりに１回接触して剥がし用ヘッド７の先端側が周期的に上下動し、電力ケーブル３に持ち上げ力が加わって管路２の下部内面に固着しているケーブルが剥がれ易くなる。従って回転は常時加えるのがよい。

推進管４ａがストローク終点に達したら、可撓性管６との連結を解いて推進管４ａをストローク始端まで戻し、新たな可撓性管６を挿入済可撓性管６に継ぎ足して回転押し込みを再開する。このように可撓性管６を継ぎ足しながら切り剥がし作業を進め、管路２に対するケーブル固着箇所がなくなったら可撓性管６を引き抜き、その後、電力ケーブル３に張力を加えてこのケーブルを管路２から抜き取る。

なお、作業中には、可撓性管６を通して供給した水が剥がし用ヘッド７の先端から流出し、可撓性管６と管路２との間を通って作業側に戻ってくる。その還流水に切削屑が混ざっているので、その屑を定期的に観察し、切削が何を対象にして進行しているかを監視する。

供給した水が管路の反対側に流れる場合には、既に述べたように、反対側の管路出口を塞いだり、反対側の管路出口から作業側に向けてエアーや水を吹き込んでもよい。

使用済みの水を作業側に戻すと、切削屑を濾し取った水を循環させて再利用することができ、切削排水の産廃処理の面で有利になる。

以下に、撤去の実証試験結果を記す。
試験は内径１００ｍｍ、長さ２．５ｍの管路内に外径６４ｍｍの電力ケーブルを引き通し、このケーブルと管路との間の隙間に下記３種のグラウトを充填して固まらせた。
・グラウトＡ：水ガラス系溶液型
・グラウトＢ：水ガラス系懸濁型
・グラウトＣ：セメントミルク

こうして固着させたケーブルを、ＰＥ製刃先を一体に形成したＰＥ管と鋼製剥がし用ヘッドを先端に取り付けたＰＥ管（いずれも内径７２ｍｍ、長さ６０ｃｍ）を継ぎ足しながら、さらに滑剤を入れた水を流しながらこの発明の方法で切削し、剥離可能か否かを試した。

その結果、グラウトＡについては、刃先がＰＥ管製のものでも固着したケーブルを剥がして抜き取ることができた。

また、グラウトＢについては、刃先がＰＥ管製のものではケーブルシースの切断ができず、固着部の剥離ができなかったが、鋼製剥がし用ヘッドを使用したものは切り屑も細かく粉砕されて排出され、問題なく剥離できた。

さらに、グラウトＣについては、刃先がＰＥ管製のものは切削不可能であった。これに対し、鋼製剥がし用ヘッドを使用したものは固まったセメントミルクが切削されて管の内側に剥がし用ヘッドの有効径と同径の穴があき、それよりも外側のセメントミルクは管の内面に付着したまま残った（この状況でも管路の再使用はできる）。

なお、鋼製剥がし用ヘッドでグラウトを切削して管から引き抜いたケーブルはシースの一部が削り取られていたが、ケーブルの本体部には切断の痕跡は全くなかった。

また、グラウトＡを刃先がＰＥ管製のもので切削したときの１ｍ当たりの切削時間は１．５時間、グラウトＢを鋼製剥がし用ヘッドを使用したもので切削したときの１ｍ当たりの切削時間は２．０時間、グラウトＣを鋼製剥がし用ヘッドを使用したもので切削したときの１ｍ当たりの切削時間は２．５時間であった。

この発明の撤去工法の概要を示す断面図 可撓性管の断面図 （ａ）は剥がし用ヘッドの斜視図、（ｂ）は剥がし用ヘッドの断面図 突起の作用の解説図

符号の説明

１ マンホール
２ 管路
３ 電力ケーブル
４ ボーリングマシン
４ａ 推進管
４ｂ 取り付け部
４ｃ スイベルジョイント
５ 架台
６ 可撓性管
６ａ ＰＥ管
６ｂ、６ｃ 管継手
７ 剥がし用ヘッド
７ａ 刃
７ｂ 管継手
７ｃ 突起

Claims (7)

1. 斜めにカットされている先端の縁に刃をつけた構造の筒状剥がし用ヘッドを最先端部に取り付けた可撓性管と、この可撓性管を管路内に送り込むボーリングマシンとを準備し、管路内に引き通されている撤去対象の電力ケーブルを作業箇所で切断して切断端からケーブルの外周に前記可撓性管をはめ、この可撓性管を前記ボーリングマシンで回転させながら、かつ、この可撓性管を介して切削部に水を供給しながら管路内に挿入して管路に固着している電力ケーブルを剥がし用ヘッドで切り剥がし、しかる後、管路内のケーブルを引き抜く地中ケーブルの撤去工法。
2. 前記可撓性管を定尺長さに切断して切断端に管継手を取り付け、この可撓性管を継ぎ足しながら管路に挿入する請求項１に記載の地中ケーブルの撤去工法。
3. 前記可撓性管としてポリエチレン管を用いる請求項１または２に記載の地中ケーブルの撤去工法。
4. 前記剥がし用ヘッドの外周に局所的に盛り上がる突起を設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の地中ケーブルの撤去工法。
5. 滑剤を混入した水を可撓性管を介して切削部に供給するようにした請求項１乃至４のいずれかに記載の地中ケーブルの撤去工法。
6. 作業側とは反対側の管路出口を閉塞し、この状態で可撓性管の回転挿入を進める請求項１乃至５のいずれかに記載の地中ケーブルの撤去工法。
7. 作業側とは反対側の管路出口から作業側に向けて管路内にエアーもしくは水を吹き込みながら可撓性管の回転挿入を進める請求項１乃至５のいずれかに記載の地中ケーブルの撤去工法。

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