JP4406576B2 - 既設配管へのコルゲート管の挿入工法およびこの挿入工法に用いる挿入治具 - Google Patents

Description

本発明は、既設配管へのコルゲート管の挿入工法およびこの挿入工法に用いる挿入治具に関する。

ガスや水道の既設配管が老朽化した場合、地面等を掘削して配管を新しく交換する代わりに、既設配管内に可撓性のあるコルゲート管を挿入し、このコルゲート管を新しい配管として使用する方法が行われている。

この既設配管へのコルゲート管の挿入工法としては、既設配管の一方の開口端から他方の開口端まで挿通された牽引用の線状材に、樹脂製のコルゲート管の先端を既設配管の一方の開口端側で固定したのち、既設配管の他方の開口端側から前記線状材を牽引する牽引動作と、既設配管の一方の開口端側からコルゲート管を既設配管内に押し込む押し込み動作とを行い、既設配管内にコルゲート管を挿入する工法（たとえば、特許文献１参照）が既に提案されている。
すなわち、押し込み動作と牽引動作を繰り返すことによって、曲がり部のある既設配管でもコルゲート管をうまく挿入できるようにしている。

特開2002-188755号公報

本発明者らが検討したところ、押し込み動作と、牽引動作とを交互に繰り返すと、多くの曲がり部が存在する配管に挿入する場合、牽引するときにコルゲート管に過大な引っ張り力が加わり、配管の端まで挿入できたとしても、コルゲート管の性能を著しく低下させてしまう場合がある。また、引っ張り力を大きくしなければならないので、大掛かりな牽引装置が必要になることから、押し込み動作が最重要であるとの結論に達した。

しかし、押し込み動作の際に、長い寸法分を一度の押し込み動作で押し込もうとすると、コルゲート管の把持部と既設配管の端部と長さが長いため、コルゲート管が途中で折れ曲がってしまい、コルゲート管に傷が付いたりする恐れがある。
したがって、短い寸法分のみしか１回の押し込み動作で押し込むことができず、作業効率が悪いという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みて、コルゲート管が折れ曲がったりして性能を落とすことなく、長い寸法分でも１度に既設配管内に送り込むことができる既設配管へのコルゲート管の挿入工法およびこの挿入工法に用いる簡便な挿入治具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の既設配管へのコルゲート管の挿入工法（以下、「本発明の挿入工法」と記す）は、既設配管の一方の開口端から他方の開口端まで挿通された牽引用の線条材に、樹脂製のコルゲート管の先端を既設配管の一方の開口端側で固定したのち、既設配管の他方の開口端側から前記線条材を牽引する牽引動作と、既設配管の一方の開口端側からコルゲート管を既設配管内に押し込む押し込み動作とを行い、既設配管内にコルゲート管を挿入する既設配管へのコルゲート管の挿入工法において、押し込み動作が、コルゲート管が挿通可能なコルゲート管の外径と略同じ内径で、既設配管に挿通可能な外径をしたガイド管部を有する挿入治具を、コルゲート管がガイド管部に挿通された状態で既設配管の一方の開口端に臨ませ、コルゲート管をガイド管部の管軸方向にスライドしない状態に保持してコルゲート管とともにガイド管部を既設配管内に押し込み、押し込み動作終了後、コルゲート管のスライド保持を解除し、ガイド管部を既設配管から引き出す動作とを繰り返し行うことを特徴としている。

本発明の請求項２に記載の挿入治具（以下、「請求項２の挿入治具」と記す）は、コルゲート管が挿通可能なコルゲート管の外径と略同じ内径で、既設配管に挿通可能な外径をしたガイド管部と、このガイド管部とこのガイド管部から露出したコルゲート管を同時に外側から把持し、コルゲート管をガイド管部を軸方向へスライドしない状態に保持する把持状態解除自在な把持手段とを備えることを特徴としている。

本発明の請求項３に記載の挿入治具（以下、「請求項３の挿入治具」と記す）は、請求項２の挿入治具において、一端がガイド管部に受けられ、他端が既設配管の管端に受けられて、ガイド管部が既設配管内に押し込まれたとき、伸縮し、ガイド管部への押し込みを解除するとガイド管部を既設配管から押し出す方向に付勢する付勢手段を備えていることを特徴としている。

挿入治具の材質としては、合成樹脂や金属製のものが挙げられるが、軽量であることからポリエチレン等の合成樹脂製のものが好ましい。
付勢手段としては、特に限定されないが、たとえば、ガイド管部を囲繞するように設けられるコイルスプリングが挙げられる。

本発明において、線状材としては、特に限定されないが、ワイヤ、ワイヤロープ、樹脂製ロープ等が挙げられ、ワイヤロープが好ましい。

本発明の挿入工法に用いられるコルゲート管は、一層のものでも構わないが、断面波形をした蛇腹状の外層管状部と、この外層管状部に内嵌された状態で、外層管状部と同じピッチの断面波形をした蛇腹状の内層管状部とを有し、外層管状部と、内層管状部とが、断面波形の谷部にあたる部分のみで一体化されている合成樹脂製二層コルゲート管を用いることが好ましい。

本発明の挿入工法は、以上のように、送り込み動作が、コルゲート管が挿通可能なコルゲート管の外径と略同じ内径で、既設配管に挿通可能な外径をしたガイド管部を有する挿入治具を、コルゲート管がガイド管部に挿通された状態で既設配管の一方の開口端に臨ませ、コルゲート管をガイド管部の管軸方向にスライドしない状態に保持してガイド管部を既設配管内にコルゲート管とともに押し込む動作と、押し込み動作終了後、コルゲート管のスライド保持を解除し、ガイド管部を既設配管から引き出す動作とを繰り返し行うようになっているので、一度の押し込み長さを長くしても、コルゲート管が折れ曲がったりすることがない。すなわち、コルゲート管が折れ曲がろうとしても、ガイド管部の内壁面によって規制され、折れ曲がることがない。したがって、コルゲート管の挿入作業性がよくなるとともに、コルゲート管の曲がりによるコルゲート管の破損等がなくなる。

本発明の請求項２の挿入治具は、上記本発明の挿入工法を容易に実施することができる。
本発明の請求項３の挿入治具は、ガイド管部が既設配管内に押し込まれたとき、伸縮し、ガイド管部への押し込みを解除するとガイド管部を既設配管から押し出す方向に付勢する付勢手段を備えているので、ガイド管部を既設配管から引き出す動作をスムースに行える。

以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１〜図４は、本発明にかかる挿入治具の１つの実施の形態をあらわしている。

図１および図２に示すように、この挿入治具１は、治具本体２と、付勢手段としてのコイルスプリング３と、把持手段としてのクランプ装置４とを備えている。
治具本体２は、ポリエチレン等の合成樹脂で形成されていて、図１〜図３に示すように、ガイド筒部２１と、このガイド筒部２１の一端に設けられたフランジ部２２とを備えている。

ガイド筒部２１は、外径が既設配管の内径より小さく、内径がコルゲート管の外径より大きくなっている。
コイルスプリング３は、ガイド筒部２１に外嵌されていて、その外径がフランジ部２２の外径より少し小さくなっている。

クランプ装置４は、図４に示すように、クランプ本体４１と、２つのハンドル４２，４３と、ロックアーム４４とを備えている。
クランプ本体４１は、ヒンジ４１ａを中心にして回動することによって開閉できるようになっている半割りの筒状になった２つ分割体４１ｂ，４１ｃから形成され、２つ分割体４１ｂ，４１ｃが閉じた状態でガイド筒部２１の外径より少し大きく、フランジ部２２の外径より小さい内径の筒状をしていて、図２に示すように、内周面の一部にフランジ部２２が嵌まり込む係止溝４１ｄと、コルゲート管５の外周面に設けられた凹溝５１に嵌まり込む複数の係止突条４１ｅとがそれぞれリング状に形成されている。

２つの分割体４１ｂ，４１ｃは、それぞれヒンジ４１ａが設けられていない開放端側の外面に突部４１ｆ，４１ｈが対向して設けられるとともに、分割体４１ｂ，４１ｃの分割面に対し直交するようにハンドル４２，４３が固定されている。
ロックアーム４４は、アーム本体４４ａと、係止部４４ｂとを備えている。

アーム本体４４ａは、突部４１ｆに枢支される連結部４４ｃと、操作ハンドル部４４ｄとを備えている。
連結部４４ｃは、一端が一方の突部４１ｆに回動自在に枢支されていて、他端に操作ハンドル部４４ｄが固定されている。

操作ハンドル部４４ｄは、丸棒状をしていて、一端に設けられたネジ部が連結部４４ｃに設けられたねじ孔にねじ込まれ、ナットによってその位置が固定されている。
係止部４４ｂは、断面略Ｕ字形をしていて、Ｕ字の開口端側が連結部４４ｃの中間部に回動自在に枢支されていて、他方の分割体４１ｃの突部４１ｈをＵ字の内部に臨ませ、操作ハンドル部４４ｄがアーム本体４４ａが枢支された側のハンドル４２に平行になるようにアーム本体４４ａを回動させて、図１に示すように、操作ハンドル部４４ｄとハンドル４２とを一緒に手で握ると、Ｕ字の底が他方の分割体４１ｃの突部４１ｈの側壁面に圧接され、両分割体４１ｂ，４１ｃを閉じた状態に保持されるようになっている。

この挿入治具１は、以上のようになっていて、以下のようにして、コルゲート管の押し込み動作に用いることができる。
まず、コルゲート管５をガイド筒部２１内に挿通した状態で、コルゲート管５の先端を既設配管Ｐの端部から既設配管Ｐ内に少し挿入したのち、ガイド筒部２１の先端を既設配管Ｐの管端に臨ませる。

つぎに、クランプ装置４の２つの分割体４１ｂ，４１ｃを開き、２つの分割体４１ｂ，４１ｃの間に治具本体２のフランジ部２２を臨ませ、フランジ部２２を係止溝４１ｄの位置に合わせるとともに、係止突条４１ｅがコルゲート管５の凹溝５１の位置に合わせた状態で、両分割体４１ｂ，４１ｃを閉じ合わせる。

そして、ロックアーム４４の係止部４４ｂを突部４１ｈに引っ掛けながら、操作ハンドル部４４ｄがハンドル４２に略平行になるまで回動させ、図１に示すように、作業者Ａが一方の手で操作ハンドル４４ｄとハンドル４２を一緒に握り、他方の手でもう一方のハンドル４３を握って、クランプ装置４を既設配管Ｐの軸方向に押し、ガイド筒部２１をコイルスプリング３を既設配管Ｐの端面との間で圧縮しつつ既設配管Ｐ内に押し込む。このとき、クランプ装置４の係止突部４１ｅがコルゲート管５の外面の凹溝５１に嵌まり込んでいるので、コルゲート管５がガイド筒部２１の既設配管Ｐ内への押し込みに伴って、既設配管Ｐ内に押し込まれる。
ガイド筒部２１を所定の位置まで押し込むと、操作ハンドル部４４ｄをハンドル４２から離れるように回動させ、係止部４４ｂの突部４１ｈへの係止を解除し、両分割体４１ｂ，４１ｃを開き、コルゲート管５および治具本体２からクランプ装置４を取り外す。

このようにして、クランプ装置４を取り外すと、治具本体２が圧縮状態にあるコイルスプリング３の弾性復元によって、既設配管Ｐから引き出される。
そして、この押し込み動作が終わり、既設配管Ｐの他端からの牽引動作が済むと、再び上記の押し込み動作が繰り返される。

以上のように、上記挿入治具１を用いてコルゲート管５の押し込み動作を行えば、コルゲート管５がガイド筒部２１によって外側から保形された状態で既設配管Ｐ内に押し込まれるので、コルゲート管５が押し込み時に折れ曲がったり座屈したりすることがない。したがって、コルゲート管５に品質低下を招くようなダメージを与えることない、多くの曲がりを有する既設配管Ｐであってもコルゲート管５を容易に挿入することができる。
クランプ装置４が分割できる２つの分割体４１ｂ，４１ｃからなるので、所定の長さ分挿入した後に、取り外してコルゲート管５さらに後方に新たに取り付けるのが容易である。

また、コイルスプリング３を備えているのでクランプ装置４の付け替えの際に治具本体２を引き戻す必要がない。

本発明は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、付勢手段としてコイルスプリングが用いられていたが、ゴム等の弾性材料で形成された筒状体でも構わない。

（実施例１）
図１に示す本発明の挿入治具１を用いて押し込み動作と、牽引動作を繰り返しながらコルゲート管５を図５に示す総延長１７．８ｍ、９０°エルボ３個、チーズ１個を含む２５Ａの鋼管製の配管内に挿入したところ、問題なく挿入することができ、挿入完了後、コルゲート管の外観検査、気密試験においても問題がなかった。また、挿入に要した時間は、１０分であった。

（実施例２）
図１に示す本発明の挿入治具１を用いて押し込み動作と、牽引動作を繰り返しながらコルゲート管５を図６に示す総延長９．７ｍ、９０°エルボ２個、ストリートエルボ１個を含む５０Ａの鋼管製の配管内に挿入したところ、問題なく挿入することができ、挿入完了後、コルゲート管の外観検査、気密試験においても問題がなかった。また、挿入に要した時間は、１５分であった。

（比較例１）
挿入治具を用いなかった以外は、実施例１と同様に図５に示す配管内にコルゲート管を挿入したところ、５曲がりの挿入は出来たのであるが、挿入したコルゲート管が引っ張り力によって伸び変形していた。

（比較例２）
挿入治具を用いなかった以外は、実施例２と同様に図６に示す配管内にコルゲート管を挿入したところ、２曲がりまでしかコルゲート管を挿入することができず、無理な牽引を行うことによってコルゲート管の先端がちぎれてしまった。

本発明にかかる挿入治具を用いたコルゲート管の既設配管への挿入工法の１つの実施の形態をあらわす斜視図である。 図１の断面図である。 図１の挿入治具のクランプ装置装着前の状態をあらわす斜視図である。 図１の挿入治具のクランプ装置をあらわす斜視図である。 実施例１および比較例１でコルゲート管を挿入した配管の概略寸法図である。 実施例２および比較例２でコルゲート管を挿入した配管の概略寸法図である。

符号の説明

１ 挿入治具
２ 治具本体
２１ ガイド筒部
２２ フランジ部
３ コイルスプリング（付勢手段）
４ クランプ装置（把持手段）

Claims (3)

1. 既設配管の一方の開口端から他方の開口端まで挿通された牽引用の線条材に、樹脂製のコルゲート管の先端を既設配管の一方の開口端側で固定したのち、既設配管の他方の開口端側から前記線条材を牽引する牽引動作と、既設配管の一方の開口端側からコルゲート管を既設配管内に押し込む押し込み動作とを行い、既設配管内にコルゲート管を挿入する既設配管へのコルゲート管の挿入工法において、
   押し込み動作が、コルゲート管が挿通可能なコルゲート管の外径と略同じ内径で、既設配管に挿通可能な外径をしたガイド管部を有する挿入治具を、コルゲート管がガイド管部に挿通された状態で既設配管の一方の開口端に臨ませ、コルゲート管をガイド管部の管軸方向にスライドしない状態に保持してコルゲート管とともにガイド管部を既設配管内に押し込み、押し込み動作終了後、コルゲート管のスライド保持を解除し、ガイド管部を既設配管から引き出す動作とを繰り返し行うことを特徴とする既設配管へのコルゲート管の挿入工法。
2. 請求項１の既設配管へのコルゲート管の挿入工法に使用される挿入治具であって、コルゲート管が挿通可能なコルゲート管の外径と略同じ内径で、既設配管に挿通可能な外径をしたガイド管部と、このガイド管部とこのガイド管部から露出したコルゲート管を同時に外側から把持し、コルゲート管をガイド管部を軸方向へスライドしない状態に保持する把持状態解除自在な把持手段とを備えることを特徴する挿入治具。
3. 一端がガイド管部に受けられ、他端が既設配管の管端に受けられて、ガイド管部が既設配管内に押し込まれたとき、伸縮し、ガイド管部への押し込みを解除するとガイド管部を既設配管から押し出す方向に付勢する付勢手段を備えている請求項２に記載の挿入治具。

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