JP4982673B2 - 埋設管充填工法用管口閉塞具 - Google Patents

Description

この発明は、地中の埋設管に充填材を注入して管内の空間を埋めるときに使用する管口閉塞具に関する。

マンホールの複数のスパン間にわたって地中に埋設された電気ケーブル配線管、上下水道管、ガス管などの埋設管の中には、既にその使命を終えて使用されなくなったもの（これを遊休埋設管と言う）がある。この遊休埋設管は、そのまま放置すると劣化して潰れ、地面陥没の原因となることから、道路下などの遊休埋設管については、内部の空間を充填材で埋めつくすことが義務付けられる方向にある。

この遊休埋設管の内部空間は、スラリーモルタルなどの流動性のある充填材を管内に注入して埋めることができる。その工法を埋設管充填工法と言う。その埋設管充填工法が下記特許文献１、２に開示されている。

特許文献１、２が開示している工法は、どちらも、充填材圧送用ポンプを地上に配置し、そのポンプから延ばしたホースを遊休埋設管の一端に接続し、そのホース経由で充填材を供給して遊休埋設管に注入する。

この特許文献１、２が開示している工法を実施するときの充填材注入開始までの準備作業と充填材注入後の後処理は、以下のようにして行われていた。

作業１：遊休埋設管の一端に継手となす樹脂製のパイプを挿入し、そのパイプと遊休埋設管の間の隙間に止水用のウエスを詰める。
作業２：作業１完了後に管口とパイプとの間に速乾性セメントを塗りつけて乾燥させ、パイプを管口に固定する。
作業３：管口に固定したパイプと地上の充填材圧送用ポンプから延ばしたホースとの間を、折り畳み収納が可能な接続ホース（サニーホースと称されるホース）で接続する。接続ホースは、一端をホースバンドで締付けて前記パイプの入口側の外周に固定し、他端を圧送用ポンプから延ばしたホースの外周に番線などでくくりつけて固定する。
作業４：以上の準備作業を終えた後、遊休埋設管に充填材を注入する。
作業５：充填材の注入完了後に接続用ホースの長手途中を縛ってこのホースの口を閉じ、その閉塞点よりもポンプ側で接続用ホースを切断して作業を終了する。
特開２００５−８３０３６号公報 特開２００５−１２０６３０号公報

上述した方法では、上記の作業１に２０〜３０分、作業２のセメント塗りつけに約２０分、セメント乾燥に約３０分、作業３の接続ホースの取付けに約２０分の時間を費やし、準備だけでもゆうに１時間を越す時間が必要であった。充填材注入後の作業５も手間がかかり、これらが原因で工法の所要時間が長くなっていた。

この発明は、特許文献１、２が開示しているような埋設管充填工法の能率向上、作業時間短縮を可能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、遊休埋設管の充填材注入側の管口を塞ぐ管口閉塞具を提供する。その管口閉塞具は、一端側から他端側へ向かう流れを順方向とする逆止弁を内部に設け、他端側を前記管口に挿入可能となしたパイプと、このパイプを管口に固定する固定具と、管口の内面とその管口に挿入したパイプの他端側外周との間の隙間を塞ぐシール部材とからなる。
この管口閉塞具は、前記パイプの他端側を前記管口に挿入して前記固定具で管口に固定し、この状態で前記パイプの一端にホースを接続し、そのホース経由で流動性のある充填材を埋設管の内部に注入し、その充填材の逆流を前記逆止弁で止めるように構成されており、管口に対する取付けが簡単で充填材注入後の後処理も不要にする効果がある。

この管口閉塞具の好ましい形態を以下に列挙する。
（１）逆止弁を伴った空気充填口を備えたチューブを前記パイプの他端側外周に巻きつけて前記固定具を構成し、前記チューブを空気で膨らませて管口の内周面に圧接させて管口に固定するもの。
（２）上記チューブの空気充填口に、空気供給用のエアホースを取付けたもの。
（３）前記シール部材をウレタンスポンジで構成し、このウレタンスポンジを筒状に形成して前記パイプの他端側外周に嵌めたもの。
（４）前記逆止弁を、前記パイプの内部に設けるパイプ中心と同心の環状弁座と、その環状弁座に接離させるフラップ弁とで構成したもの。
（５）前記パイプを、一端側が小径、他端側が大径の異径パイプで構成し、このパイプの他端側の内部に前記逆止弁を設置したもの。
（６）前記パイプの一端側外周に環状凸部を設けたもの。

この発明の管口閉塞具は、管口に固定するパイプの一端にホースを接続し、供給される充填材を、そのホースを経由して前記パイプから遊休埋設管に注入する。管口に対するパイプの固定は、管口閉塞具に設けた固定具によってなされ、また、パイプの他端側外周と管口の内周面との間の隙間の封止がシール部材によってなされるようにしているので、前述の作業１のウエスの詰め込み、作業２の速乾性セメントの塗布、乾燥の各作業が不要になる。

また、遊休埋設管に注入された充填材の逆流、漏れ出しがパイプの内部に設けた逆止弁によって阻止される。従って、従来使用していた接続ホースを使用する必要がなく、接続ホースの取付け（上記の作業３）、接続ホースの口閉じと切断(上記の作業５)作業が省かれる。これにより、準備と後処理が簡単になって作業能率が向上し、全作業を終了するまでの時間が大幅に短縮される。

なお、管口閉塞具の固定具として前述のチューブを用いるものは、パイプの他端側を管口に挿入した後にパイプの外周に巻きつけたチューブを空気で膨らませるだけでよく、管口への固定作業が非常に簡単になる。また、チューブの内圧を高めて摩擦による固定力を増大させることができ、固定の安定性も確保し易い。

チューブの空気充填口にエアホースを取付けたものは、空気ポンプをエアホースに接続して空気を供給することができ、チューブを膨らませるときに作業規制を受け難い。

さらに、シール部材をウレタンスポンジで構成したものは、ウレタンスポンジが弾性変形能に優れるため、管口の内径とパイプの他端側外径との径差の変動量を吸収して確実なシールを行うことができる。

また、逆止弁を、パイプの内部に設けるパイプ中心と同心の環状弁座と、その環状弁座に接離させるフラップ弁とで構成したものは、逆止弁の構造が単純で、組み付けもし易く
、コスト低減が図れる。

さらに、前記パイプとして、一端側が小径、他端側が大径の異径パイプを用いたものは、パイプの小径部と大径部の段差部に逆止弁の弁座を形成することができる。また、一般的な遊休埋設管は、充填材圧送用ポンプから延ばしたホースよりも内径が大きいものが多いが、そのような遊休埋設管の内径とパイプの他端側外径との径差を縮めて管口に対する管口閉塞具の固定の安定性を高めることもできる。

このほか、パイプの一端側外周に環状凸部を設けたものは、その環状凸部にハウジング式管継手のハウジングを係合させることができ、ホースの接続をハウジング式管継手を用いてより簡便に行うことが可能になる。

以下、添付図面の図１〜図６に基づいて、この発明の管口閉塞具の実施の形態を説明する。図１及び図２に示す管口閉塞具１は、本体部となるパイプ２と、そのパイプ２の内部に設けた逆止弁５と、パイプ２の大径部４の外周に設けた固定具６及びシール部材７からなる。

例示の閉塞具のパイプ２は塩化ビニール樹脂（ＰＶＣ）で形成したものを用いている。図示のパイプ２は、管継手として用いられる異径ソケットの両側にそれぞれ短尺の小径パイプと大径パイプを継ぎ足して一端側に小径部３を、他端側に大径部４をそれぞれ形成したものにしているが、パイプの材質や形状は、ここで述べたものに限定されない。このパイプ２の大径部４は、図３に示す遊休埋設管１１の管口１１ａに挿入可能な太さにしている。

また、パイプ２の一端側外周（小径部３の先端部の外周）には、管継手を構成する環状凸部３ａを設けている。

逆止弁５は、一端側から他端側へ向かう流れを順方向とし、逆向きの流れを阻止する弁である。図示の逆止弁５は、ゴムの円盤で形成されるフラップ弁５ａとその弁を接離させる弁座５ｂとで構成している。弁座５ｂは、パイプ２の大径部４の内部の小径部側端部に内フランジの付いたスリーブを接着等で取付けてそのスリーブの内フランジで形成しており、パイプ２の中心と同心の環状弁座になっている。この環状弁座５ｂの一部分にフラップ弁５ａの一部を、ボルト５ｃなどを使用して固定し、環状弁座５ｂの全域にフラップ弁５ａを密着させて遊休埋設管に注入された充填材の逆流を防止するようにしている。

固定具６は、ゴム製のエンドレスチューブ６ａを大径部４の外周に数回巻きつけて構成している。チューブ６ａはシティサイクル用のチューブを転用したものであって、ウッズバルブと称される逆止弁(図示せず)を伴った空気充填口６ｂを有する。ここでは、その空気充填口６ｂにエアホース６ｃを取付けている。そのエアホース６ｃは、ホース端に設けた接続具６ｄを使用して空気ポンプ(図示せず)を接続することができる。

シール部材７は、筒状に成形し、筒の外径を遊休埋設管１１の管口１１ａの内径よりも大きくしたウレタンスポンジを用いており、そのウレタンスポンジをパイプ２の他端側の外周（大径部４の外周）に嵌めている。

なお、パイプ２の一端側外周に設ける環状凸部３ａはパイプ２の小径部３と一体に成形したものであってもよいが、コスト面ではストレートなパイプの外周に別体のスリーブを固定して作り出したものが有利である。

以上のように構成した管口閉塞具１の使用法を以下に述べる。図３は、マンホール１０に開口した遊休埋設管１１の管口１１ａ近傍を示している。遊休埋設管１１は、前掲の特許文献１、２が開示しているような方法で充填材注入のための前処理をあらかじめ行っている。

まず、マンホール１０に運び入れた管口閉塞具１の止水用シール部材７を圧縮して弾性変形させ、この状態でパイプ２の他端側(大径部４側)を遊休埋設管１１の管口１１ａに挿入する。このとき、ウレタンスポンジで形成されたシール部材７が弾性復元して管口１１ａに密着し、管口１１ａの内径と大径部４の外周との間の隙間を埋める。

次に、エアホース６ｃに空気ポンプ(図示せず)を接続してそのポンプから供給する空気でチューブ６ａを図４に示すように膨らませ、このチューブ６ａを管口１１ａの内面に圧接させて摩擦力で管口閉塞具１を管口１１ａに固定する。以上で管口閉塞具１の取付けが完了する。その間の所要時間はわずか数分で済む。

この後、充填材供給用のホース１２をマンホール内に突出しているパイプ２の一端側に接続する。ホース１２は、地上に配置された充填材圧送用ポンプ(例えば、図６のポンプ車１５)から延ばしたものであり、ここでは、そのホース１２の接続を、図５に示す既知のハウジング式管継手１３を用いて行うようにしている。ホース１２の先端には、パイプ２の小径部３の先端に突き合わせるパイプ１４を予め取付けている。パイプ１４は、環状凸部３ａに対応させた環状凸部１４ａを先端外周に設けており、そのパイプ１４をパイプ２の小径部３の先端に突き合わせ、管継手１３のハウジング１３ａ(これは２分割されて片側に分割部がヒンジ結合されている)を突合せ端に被せてパイプ２の小径部３にパイプ１４を接続する。図６の１６は充填材搬送車である。

以上の準備作業を完了したら、圧送用ポンプを駆動してスラリーモルタルなどの充填材
を管口閉塞具１経由で遊休埋設管１１に注入する。注入時には、フラップ弁５ａが充填材の流動圧で図５に鎖線で示すように弾性変形して逆止弁５が開弁し、従って、充填材の注入は支障なくなされる。

遊休埋設管１１に充填材が満杯に注入されたら注入を停止し、管継手１３のハウジングを外してホース１２を管口閉塞具１から切り離す。これによって、遊休埋設管１１に注入
した充填材が逆流しようとするが、逆流圧が発生するとその圧力によって逆止弁５が閉弁し、注入した充填材の漏れ出しを防止する。従って、逆流防止のための面倒な作業は不要であり、以上で埋設管充填工法の全作業が終了する。

このように、この発明の管口閉塞具１を使用すると、埋設管充填工法実施時の準備と後処理が簡単になって作業の手間が削減され、全作業時間の大幅短縮が図れる。

なお、管口に取付けた管口閉塞具１は、所謂嵌め殺しにする。従って、安価な材料を使用してコスト低減を図ったものが好ましい。このことを考えると、パイプ２は安価な上に金属パイプに比べて軽量で取り扱い性にも優れた樹脂パイプが好ましい。

パイプ２に対するホース１２の接続は、例えば、フランジ継手などのハウジング式管継手以外の管継手を用いて行ってもよく、パイプ２の小径部３の端部外周に設けた環状凸部３ａはフランジなどに置き換えることがある。

また、逆止弁のフラップ弁５ａはゴム板の片面を樹脂板などで補強したものや、シール面を除く部分を樹脂板などで形成したものを用いてもよい。このようなフラップ弁は、１箇所をヒンジ結合させてヒンジ点を支点に回動させて開閉させる。

固定具６も、例示のチューブを使用したものが固定の作業が簡単で固定力の調整も行えて好ましいが、これに限定されるものではない。パイプ２の大径部４の小径部側端の外周にフランジを設け、そのフランジを遊休埋設管の管口の周囲の壁面にアンカーボルトで固定して取付けるものなども使用することができる。

このほか、マンホール内に設置する器具であるので、必要があればホールインアンカーを設けてマンホール内に繋留するようにしてもよい。

この発明の管口閉塞具の一例を示す側面図 図１の管口閉塞具の縦断面図 図１の管口閉塞具を遊休埋設管の管口に挿入した状態を示す断面図 管口に挿入した図１の管口閉塞具を管口に固定した状態を示す断面図 図１の管口閉塞具にハウジング式管継手を使用してホースを接続した状態を示す断面図 図１の管口閉塞具を使用して行う埋設管充填工法の概要を示す図

１ 管口閉塞具
２ パイプ
３ 小径部
３ａ 環状凸部
４ 大径部
５ 逆止弁
５ａ フラップ弁
５ｂ 環状弁座
５ｃ ボルト
６ 固定具
６ａ チューブ
６ｂ 空気充填口
６ｃ エアホース
６ｄ 接続具
７ シール部材
１０ マンホール
１１ 遊休埋設管
１１ａ 管口
１２ ホース
１３ ハウジング式管継手
１３ａ ハウジング
１４ パイプ
１４ａ 環状凸部
１５ ポンプ車
１６ 充填材搬送車

Claims (7)

1. 地中の遊休埋設管（１１）の内部に充填材を注入するときに前記埋設管の充填材注入側の管口（１１ａ）に取付けて使用する器具であって、
   一端側から他端側へ向かう流れを順方向とする逆止弁（５）を内部に設け、他端側を前記管口（１１ａ）に挿入可能となしたパイプ（２）と、このパイプ（２）を管口（１１ａ）に固定する固定具（６）と、管口（１１ａ）の内面とその管口に挿入したパイプ（２）の他端側外周との間の隙間を塞ぐシール部材（７）とからなり、
   前記パイプ（２）の他端側を前記管口（１１ａ）に挿入して前記固定具（６）で管口（１１ａ）に固定し、この状態で前記パイプ（２）の一端にホース（１２）を接続し、そのホース（１２）経由で流動性のある充填材を遊休埋設管（１１）の内部に注入し、その充填材の逆流を前記逆止弁（５）で止めるように構成された埋設管充填工法用管口閉塞具。
2. 逆止弁を伴う空気充填口（６ｂ）を備えたチューブ（６ａ）を前記パイプ（２）の他端側外周に巻きつけて前記固定具（６）を構成し、前記チューブ（６ａ）を空気で膨らませて管口（１１ａ）の内周面に圧接させて閉塞具を管口に固定するようにした請求項１に記載の埋設管充填工法用管口閉塞具。
3. 前記チューブ（６ａ）の空気充填口（６ｂ）に、空気供給用のエアホース（６ｃ）を取付けた請求項２に記載の埋設管充填工法用管口閉塞具。
4. 前記シール部材（７）をウレタンスポンジで構成し、このウレタンスポンジを筒状に形成して前記パイプ（２）の他端側外周に嵌めた請求項１〜３のいずれかに記載の埋設管充填工法用管口閉塞具。
5. 前記逆止弁（５）を、前記パイプ（２）の内部に設けるパイプ中心と同心の環状弁座（５ｂ）と、その環状弁座（５ｂ）に接離させるフラップ弁（５ａ）とで構成した請求項１〜４のいずれかに記載の埋設管充填工法用管口閉塞具。
6. 前記パイプ（２）を、一端側が小径、他端側が大径の異径パイプで構成し、このパイプの他端側の内部に前記逆止弁（５）を設置した請求項１〜５のいずれかに記載の埋設管充填工法用管口閉塞具。
7. 前記パイプ（２）の一端側外周に環状凸部（３ａ）を設けた請求項１〜６のいずれかに記載の埋設管充填工法用管口閉塞具。

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