JP4871016B2

JP4871016B2 - 管体、管体の接続方法及び管路

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Publication number: JP4871016B2
Application number: JP2006126063A
Authority: JP
Inventors: 賢一郎渡邊; 孝治西谷
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JP2007298100A

Description

本発明は、ベントナイト泥水などの液体中で接続される管体と、管体の接続方法と、管体により形成される管路とに関するものである。

従来、下水道管などの管体を敷設する方法として、地盤を掘削した溝に泥水を満たしてその静水圧によって溝壁を安定させ、その中に下水道管などを沈めて配設する方法が知られている。

この従来の方法では、下水道管内を泥水で満たした状態で下水道管同士の受口部と挿口部を合わせ、下水道管内の泥水を吸引ホースを介して吸引ポンプで吸い出し、下水道管内と管外の圧力差により挿入側の下水道管を吸引して管同士を接合している。

しかしながら、上記した従来の方法では、管体の接続により形成される管路が長いものになると、吸引ポンプと管体との間を連絡する吸引ホースを延長しながら管体同士を接合しなければならないので、延長した分、泥水を吸い出す吸引力が低下し、管体を引き寄せる力が低下してしまう。

そこで、本発明は、管路の全長が長い場合でも、吸引ポンプと閉塞装置との間隔を拡げることなく管体同士を良好に接続することのできる管体、管体の接続方法及び管路を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明は、液体中に沈設され互いに連結される複数の管体のいずれかであって、該管体の管路内に、吸引ポンプが接続される閉塞装置を配設し、前記連結をさせようとする管体の管路を該閉塞装置により閉塞し、前記閉塞装置の前記吸引ポンプの接続側における管体の壁面に前記液体の液面上に上端が突出する中空の延出部を設け、前記連結をさせようとする管体の前記閉塞箇所からみて前記連結を行う端部側の管路内の液体を、前記延出部を介して吸引させることを特徴とする。

ここで、前記延出部は前記管体の壁面に固定される部分と前記液体の液面上に上端が突出する部分とに分割され、該分割された延出部のそれぞれが延出方向で接触する部分に着脱手段を備えている構成とすることができる。

また本発明は、前記管体を用いて液体中に吊り下げられた被接続管体を接続する管体の接続方法であって、前記延出部が設けられた管体側の管路を前記閉塞装置により閉塞すると共に一端を閉塞部材により閉塞した被接続管体の他端を前記管体側の一端に突き合わせて配置し、前記延出部を介して前記閉塞装置に接続した吸引ポンプにより前記被接続管体側の液体を吸引して前記被接続管体を引き寄せて接続することを特徴とする。

さらに本発明は、前記管体を間隔を置いて複数配設することにより形成される管路であることを特徴とする。

このように構成された本発明は、管体の壁面に設けられた延出部を介して管路内の液体を吸引するので、管路の全長が長い場合でも、吸引ポンプと閉塞装置との間の吸引ホースなどを延長して接続することなく、管体に設けられた延出部によってその延出部の上端付近の地上に備える吸引ポンプと閉塞装置とを接続することができる。

これにより、充分な吸引力で管体内の液体を吸引して管体を引き寄せることができるので、管体同士を良好に接続することができる。

また、管体の壁面に固定される部分と液体の液面上に上端が突出する部分とに延出部を分割して、該分割された延出部のそれぞれが延出方向で接触する部分に着脱手段を備えることにより、管体接続後に着脱手段によって上部を容易に取り除くことができる。

これにより、管体接続後に液体を固化した上で行われる住宅の建設や工事などの施工を延出部の突出部分に邪魔されずに行うことができる。

また、延出の大部分を取り除いて管体の壁面に設けられる延出部分に加わる地震などの外力を最小限にすることにより、延出部と管体の接続部分が破損して水漏れが生じることを防止することができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の沈設された管体１Ｂに、予め接続された管体１Ｃと管体１Ｄとを接続する際の接続方法を説明する概略構成を示した図である。

尚、管体１Ｂと管体１Ａ、１Ｃ、１Ｄの構成は、後述する本管部２の挿通孔２ｂと分岐管２４ｃを除き、略同一の構成となるので、以降の説明では、管体１Ｂと管体１Ａ、１Ｃ、１Ｄの共通する構成について管体１として説明する。

まず、構成から説明すると、管体１は、図１に示すように本管部２の一端に受口部３が形成され、他端に挿口部４が形成された下水道管等として使用される筒状物である。

この本管部２は、断面が管軸方向に一定形状の管体で、挿口部４の先端は図１に示すように本管部２からテーパ状に先細りする形状となっている。

また、受口部３は、本管部２の先端に本管部２の外径よりも内径の大きな短筒状の受口部３を固定したもので、この本管部２と受口部３との間には円環状のゴムなどからなる緩衝ゴム５が介在されている。

この管体１には、例えば繊維強化プラスチックモルタル（ＦＲＰＭ）管などが使用できる。

例えば、このＦＲＰＭ管から構成される管体としては、２層の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）層である内面ＦＲＰ層と外面ＦＲＰ層との間に樹脂モルタル層を介在させて一体化したものがある。

尚、この内面ＦＲＰ層と外面ＦＲＰ層は、繊維方向を円周方向に向けたガラス繊維層と、繊維方向を管軸方向に向けたガラス繊維層とを積層させるとともに、不飽和ポリエステルを含浸させて保護層を形成したものである。

また、樹脂モルタル層は、硅砂などの無機質と不飽和ポリエステル樹脂とによって構成されて、内面ＦＲＰ層及び外面ＦＲＰ層と一体化される。

そして、このようなＦＲＰＭ管からなる本管部２の受口部３側の端部に図１、５に示すように緩衝ゴム５を接着剤で固定し、その上にＦＲＰ管からなる受口部３を嵌めて接着剤で固定する。この際、緩衝ゴム５の受口部３上に突出した部分の内周面と本管部２の内周面は略面一になるように形成される。

また、挿口部４の外周面の受口部４の内部に収容される部分には、図１に示すように円環状の止水ゴム６が取り付けられており（管体１Ｃを参照）、図５に示すように止水ゴム６が受口部３の内周面に密着して接合時の水密性を確保する構造となっている。

このように構成された管体１Ａ、１Ｃの本管部２の受口部３側の壁面２ａに取り付ける延出部としての中空の分岐管２４ｃは、図１、２に示すように略筒状で中空の支管２４０と、その支管２４０に着脱可能に固定される略筒状で中空の延出管２４１とから主に構成されている。

また、この支管２４０には、管体１Ａの外周面に外接する断面視円弧状のフランジ部２４０ｂが管体１Ａ側の一端に一体に備えられ、他端には周縁に沿って複数の孔が設けられた着脱手段としての円盤状のフランジ部２４０ａが一体に備えられている。

一方、延出管２４１の管体１Ａ側の一端には、周縁に沿って複数の孔が設けられた着脱手段としての円盤状のフランジ部２４１ａが一体に備えられている。

この延出管２４１側フランジ部２４１ａの下面２４１ｄと支管２４０側フランジ部２４０ａの上面２４０ｄとは、それぞれのフランジ部２４０ａ、２４１ａの周縁に設けられた複数の孔を重合するように密着させて、双方のフランジ部２４０ａ、２４１ａがボルトとナットで締結される。これにより、支管２４０と延出管２４１は、双方の中空部２４０ｃ、２４１ｃを連通するように接続されるようになっている。

さらに、管体１Ａの壁面２ａに形成された挿通孔２ｂに支管２４０の中空部２４０ｃを連通させるように配置して支管２４０のフランジ部２４０ｂを管体１Ａの外周面に融着させて固定する。このように管体１Ａに固定した支管２４０に延出管２４１を取り付けた分岐管２４ｃは、図１、３に示すようにその上端が液体としての泥水９上に突出する長さに設定されている。

また、この分岐管２４ｃには、図３に示すように吸引ホース２４ｂが挿通され、その吸引ホース２４ｂの一端は、図１に示すように地上に配置された吸引ポンプ２４に接続されていると共に、他端が管体１Ａの受口部３側に設置された閉塞装置２４ａに接続されている。

この閉塞装置２４ａは、図４に示すように管体１Ｂの管路内を塞ぐ移動閉塞体２８と、この移動閉塞体２８を管路長手方向に貫通する吸引管２６と、移動閉塞体２８を管路１Ｂ内の所定の位置に固定する固定手段２９とから主に構成されている。

また、図４に示すように移動閉塞体２８は管路内径よりも若干小径とされ、この移動閉塞体２８の外周面と管体１Ｂ内周面との間の隙間をシールするパッキン装置２７が備えられている。

さらに、吸引管２６の管体１Ａ側の端縁には吸引ホース２４ｂの一端が接続されている。尚、図示はしていないが、この移動閉塞体２８には車輪等の移動手段が備えられており、移動閉塞体２８を管軸方向に移動自在にしている。

また、固定手段２９は、移動閉塞体２８の管体１Ａ側の背面において管径方向に揺動自在に取付けられると共に、先端に当接体２９ｂを有するステー２９ａと、このステー２９ａを揺動させる管径方向に沿う姿勢のジャッキ２９ｃとを備えている。また、ステー２９ａはジャッキ２９ｃの伸縮によって、その先端の当接体２９ｂ部分が管体の内周面に対して接離自在となっている。

次に、本実施の形態の吊り下げられた被接続管体としての予め接続された管体１Ｃと管体１Ｄとを、沈設された管体１Ｂに接続する接続方法について図１を参照しながら説明する。

まず、ベントナイト泥水９中に管体１Ａ，１Ｂが沈設された後にセメントミルク等を注入させて固化させた固化層１０が形成され、その固化層１０に埋設された管体１Ｂの受口部３側にある地盤をベントナイト泥水９を満たしながら掘削して、仮蓋（図示せず）によって閉塞された管体１Ｂの受口部３を掘削溝１００内に露出させた後に仮蓋を取り外すと共に、掘削溝１００内に管体１Ｃ，１Ｄを沈設して図１に示すような状態にする。

この管体１Ｃ，１Ｄの上部及び下部には、管軸方向に沿って上部溝形鋼２２ａと下部Ｈ形鋼２２ｂが配設され、これらに管体１Ｃ，１Ｄを挟んで固定ワイヤ２２ｃ，・・・で外周を締め付けることで上部溝形鋼２２ａと下部Ｈ形鋼２２ｂを管体１Ｃ，１Ｄに取り付けている。尚、下部Ｈ形鋼２２ｂは浮力調整のために取り付けられる部材であるため必要に応じて配設すればよい。

また、泥水９に沈設された際の管体１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、この上部溝形鋼２２ａに先端を固定した吊下げ鋼棒２２ｄ，・・・などによって所定の深さで支持されている。

さらに、後から沈設する管体１Ｃ，１Ｄには、後述する接続確認装置２３や仮蓋２１などを取り付けてから沈設を行う。

この接続確認装置２３は、管体１Ｂと管体１Ｃの接合が所定の段階まで完了したことを確認するための接合確認バー２３ａを備えている。

管体１Ｃが管体１Ｂに近づくと、この接合確認バー２３ａが接続確認装置２３側に押し込まれて後方のリミットスイッチ２３ｃが入り、地上において接合が所定の段階まで進んだことが確認できるようになる。

このような接続確認装置２３を取り付けた管体１Ｃと管体１Ｄとを泥水９中に沈設するには、接合確認バー２３ａの先端に備えられたガイド管２３ｆを先に沈設した管体１Ｂに立設したガイド棒２３ｅに挿通して管体１Ｃを誘導させると共に、所定の深さまで図示しないクレーン等によって支持しながら吊り下げる。そして、先に沈設した管体１Ｂと同じ深さまで管体１Ｃ，１Ｄを沈設させて、管体１Ｂと管体１Ｃとが接合される端部同士を突き合わせる。

なお、管体１Ｃの接合部とは反対側の管体１Ｄの端部は閉塞部材としての仮蓋２１で閉塞されている。

この状態で閉塞装置２４ａに接続した吸引ホース２４ｂを介して吸引ポンプ２４によって掘削溝１００内の泥水９を吸い込む。これにより管体１Ｂと管体１Ｃの間に管体１Ｃ側から管体１Ｂ側に向かう泥水９の流れが生じて、管体１Ｃが管体１Ｂに引き寄せられる。なお、吸い出された泥水９は、一旦吸引ホース２４ｂを通って地上に導かれ、掘削溝１００内に排出され、再利用されるようになっている。

そして、管体１Ｃの挿口部４が管体１Ｂの受口部３に合わさって接触し、その状態で更に吸引を続けると、泥水９に満たされた管体１Ｃ，１Ｄの外部と管内との圧力差が生じ、仮蓋２１に作用する静水圧によって管体１Ｃ，１Ｄが管体１Ｂ側に押し込まれることになる。

この静水圧による接合によって管体１Ｂに管体１Ｃが完全に嵌合され、図５の断面図に示したような状態になる。また、この状態で、接続確認装置２３のリミットスイッチ２３ｃが入るので、地上にいる作業者は管体同士の接続が完了したことを確認することができる。

そして、管体１Ｂと管体１Ｃ，１Ｄとの接続が完了すると、泥水９にセメント等の固化材を添加し、掘削溝１００内にコンプレッサー等から圧縮空気を送り込んで固化材を攪拌して固化させる。

なお、管体１Ｄの一端には仮蓋２１が取り付けられたままなので、管体１Ｃ，１Ｄ内に残った泥水９は固化しないようになっている。

以上の作業によって、管体１Ｂに管体１Ｃ，１Ｄを接続する作業が完了する。

なお、本実施の形態においては、予め接続された２本の管体１Ｃ、１Ｄを管体１Ｂに接続するようになっているが、接続する管体は２本でなくてもよく、所定スパンを掘削した掘削溝内に３本以上の管体を予め接続したものを沈設して管体１Ｂに一度に接続するようにしてもよい。

また、予め接続される管体の本数は、泥水９に満たされた掘削溝内においてその接続された管体を吸引ポンプ２４ｂを介して引き寄せることが可能な程度の本数であることが好ましい。

次に、管体１Ａに接続された吸引ポンプ２４を管体１Ｃに移動する場合について説明する。

まず、閉塞装置２４ａを移動する前に、閉塞装置２４の空気穴（図示省略）を開けて管体１Ｂ〜１Ｄ内に残る泥水９を吸引ホース２４ｂを介して吸い出す。なお、吸い出された泥水９は、後述する地盤１１の掘削作業時に再利用される。

その後、図５に示すように管体１Ａの受口部３側に設置された閉塞装置２４ａを管体１Ｃの受口部３側に移動して管体１Ｃの管路を閉塞する。

そして、図１の地盤１１を泥水９を満たしながら掘削して、掘削溝を形成する。なお、図１には図示していないが地盤１１掘削時には、接続確認装置２３が撤去されていると共に、掘削溝１００は泥水９が固化した固化層となっており、管体１Ｃと管体１Ｄとが埋設された状態になっている。

掘削溝の形成後、一端が仮蓋によって閉塞された新たな管体を掘削溝内に沈設する（図示省略）。

また、吸引ホース２４ｂを閉塞装置２４ａから取り外して、図１、５に示すように一端が吸引ポンプ２４に接続された吸引ホース２４ｂを管体１Ｃに設けられた分岐管２４ｃに挿通して（図１の２点鎖線）、他端を閉塞装置２４ａに接続する（図５の２点鎖線）。

このように管体１Ｃの分岐管２４ｃを介して吸引ホース２４ｂを閉塞装置２４ａに接続する理由は、管体１Ａの分岐管２４ａに挿通させて延長した吸引ホース２４ｂでは、延長が長すぎて吸引力の低下を招く恐れがあるためである。

以降の管体１Ｄに新たな管体を接続する作業は、上記した管体１Ｂに管体１Ｃ，１Ｄを接続する作業と同一なので省略する。

このような接続方法によって、次々と管体を接続すると、図６に示すように支管２４０が固定された管体１Ａ、１Ｃ、・・・が、管体１Ｂ、１Ｄ、・・・の間に配設された管路が形成される。

なお、固化層１０の上面から突出していた各管体１Ａ、１Ｃ、・・・の分岐管２４ｃは、管体の接続完了後にその周囲を掘削し、延出管２４１を支管２４０から外して撤去される。

延出管２４１の撤去後は、支管２４０の上端面に蓋（図示せず）をして再び掘削部分を埋め戻すようになっている。

このように構成された本発明は、本管部２の壁面２ａに設けられた分岐管２４ｃを介して管路内の泥水９を吸引するので、管路の全長が長い場合でも、吸引ホース２４ｂと閉塞装置２４ａの接続を延長することなく、各管体１Ａ，１Ｃに設けられた分岐管２４ｃによってその分岐管２４ｃの上端付近の地上に備える吸引ポンプ２４と閉塞装置２４ａとを接続することができる。

これにより、充分な吸引力で管体内の泥水９を吸引して管体を引き寄せることができるので、管体を良好に接続することができる。

また、分岐管２４ｃを管体１Ａ，１Ｃの壁面２ａに設けられる支管２４０と泥水９上に上端が突出する延出管２４１とに分割して、この分割された管２４０、２４１同士が管軸方向で接触する部分に着脱可能なフランジ部２４０ａ、２４１ａを備えることにより、管体接続後にフランジ部２４０ａとフランジ部２４１ａの固定を取り外して延出管２４１を取り除くことができる。

これにより、管体接続後に泥水９を固化した上で行われる住宅の建設や道路工事などの施工を延出管２４１の突出部分に邪魔されずに行うことができる。

また、仮に延出管２４１を取り除かずに放置して泥水９を固化した際には、その固化層に加わる地震などの外力が延出管２４１にも作用することになるが、延出管２４１を取り除いて、支管２４０に加わる外力を最小限にすることで、支管２４０と管体１Ａ、１Ｃ、・・・の接続部分が破損して管体１Ａ、１Ｃ、・・・から水漏れが生じることを防止することができる。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、複層構造のＦＲＰＭ管を使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＦＲＰ管、内周面をコーティングした管体、単一材料で成形されたものであってもよい。

また、前記実施の形態では、管体１Ａ，１Ｃの壁面に設けられた分岐管２４ｃに吸引ホース２４ｂを挿通して泥水９を吸引する構成であるが、これに限定されるものではなく、分岐管２４ｃを管体１Ａ，１Ｃに設けずに、上端を泥水９上に突出させた吸引ホース２４ｂを直接管体１Ａ，１Ｃの挿通孔２ｂに挿通すると共に、その挿通孔２ｂと吸引ホース２４ｂとの間にシール材等を設けて防水性を確保し、吸引ホース２４ｂを閉塞装置２４ａに接続することにより吸引させることもできる。

さらに、前記実施の形態では、分岐管２４ｃを支管２４０と延出管２４１とに分割したが、これに限定されるものではなく、支管２４０と延出管２４１とを一体化して分岐管を一本の管としてもよい。尚、この場合には、分岐管の上端が泥水９上に突出することになるので、住宅の建設や道路工事などの施工の邪魔になる場合は現地にて切断加工すればよい。

また、前記実施の形態では、管体の接続完了後に分岐管２４ｃの延出管２４１を取り除いたが、これに限定されるものではなく、管体１Ａ，１Ｃに設けられた支管２４０を管体１Ａ，１Ｃから容易に着脱可能にすることができるならこの延出管２４１と併せて支管２４０を管体の接続完了後に取り除いてもよい。

さらに、前記実施の形態では、分割された分岐管２４ｃは、支管２４０と延出管２４１とが備えるフランジ部２４０ａ、２４１ａを締結することによって接続されているが、これに限定されるものではなく、支管２４０と延出管２４１とにフランジ部２４０ａ、２４１ａを備えず、支管２４０と延出管２４１のどちらか一方の一端を他方の一端に捻じ込むような格好で接続してもよい。

本発明の最良の実施の形態の管体を接続する際の構成を示す概略図である。管体に設けられた分岐管の構成を示す説明図である。管体に設けられた分岐管に吸引ホースを挿通した際の構成を示す説明図である。管体内に設置された閉塞装置の構成を示す概略図である。管体の受口部と挿口部を接合した状態の断面図である。管体の接続完了時における管路の構成を示す模式図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｃ管体
２ａ壁面
９泥水（液体）
２１仮蓋（閉塞部材）
２４吸引ポンプ
２４ａ閉塞装置
２４ｃ分岐管（延出部）
２４０支管（延出部）
２４０ａフランジ部（着脱手段）
２４１延出管（延出部）
２４１ａフランジ部（着脱手段）

Claims

液体中に沈設され互いに連結される複数の管体のいずれかであって、
該管体の管路内に、吸引ポンプが接続される閉塞装置を配設し、
前記連結をさせようとする管体の管路を該閉塞装置により閉塞し、
前記閉塞装置の前記吸引ポンプの接続側における管体の壁面に前記液体の液面上に上端が突出する中空の延出部を設け、
前記連結をさせようとする管体の前記閉塞箇所からみて前記連結を行う端部側の管路内の液体を、前記延出部を介して吸引させることを特徴とする管体。
前記延出部は前記管体の壁面に固定される部分と前記液体の液面上に上端が突出する部分とに分割され、該分割された延出部のそれぞれが延出方向で接触する部分に着脱手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の管体。
請求項１又は請求項２に記載の管体を用いて液体中に吊り下げられた被連結管体を連結する管体の連結方法であって、前記延出部が設けられた管体側の管路を前記閉塞装置により閉塞すると共に一端を閉塞部材により閉塞した被連結管体の他端を前記管体側の一端に突き合わせて配置し、前記延出部を介して前記閉塞装置に接続した吸引ポンプにより前記被連結管体側の液体を吸引して前記被連結管体を引き寄せて連結することを特徴とする管体の接続方法。
請求項１又は請求項２に記載の管体を間隔を置いて複数配設することにより形成されることを特徴する管路。