JP5837854B2 - 配管の引取方法 - Google Patents

Description

この発明は、老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管等の既設管を更生する更生管を製管する際、製管装置に圧油を供給する油圧配管やモルタルを供給するモルタル配管等の配管の引取方法に関するものである。

従来より、老朽化した既設管を更生するため、両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引き込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管するとともに、製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成することが実施されている。例えば、特許文献１に記載されるように、帯状部材を中空円筒状に巻き重ねた輸送ドラムを地上に設置するとともに、既設管内に製管装置を配置し、輸送ドラムから引き出された帯状部材を既設管内の製管装置に導入し、製管装置を既設管の軸心回りに回転させて隣接する帯状部材の接合部同士を接合して更生管を製管し、製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成することが行われている。

この場合、地上に設置された油圧パワーユニットによって油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出された圧油を油圧配管を介してマンホール及び既設管を経て製管装置の油圧モータに供給し、製管装置を駆動させている。

また、製管装置によって更生管を製管するとともに、製管された更生管と既設管との空間にモルタル等の裏込め材を同時注入することも実施されている（例えば、特許文献２参照）。

この場合、地上に設置されたモルタルプラントにおいてモルタルポンプを駆動し、モルタルポンプから吐出されたモルタルをモルタル配管を介してマンホール及び既設管を経て既設管内に配置した混練装置に供給し、混練装置を駆動させてモルタルを更生管と既設管との間に注入するようにしている。

なお、混練装置も、製管装置の油圧モータと同様に、地上に設置された油圧パワーユニットによって駆動された油圧ポンプから吐出された圧油を油圧配管を介してマンホール及び既設管を経て油圧モータに供給することにより、駆動させている。

特開平９−３２９６８号公報 特開２００５−３１５４０１号公報

ところで、製管装置が駆動して更生管を製管すると、製管装置は到達マンホールに向けて移動し、製管装置に接続された油圧配管に余剰長さが発生する。このため、更生管の製管につれて発生した余剰の油圧配管を到達マンホールに引き取って製管装置の移動を確保する必要がある。このような油圧配管の引き取りは、作業者の人力によって行なわれていたが、重力が大きい場合には、人力による引取作業は困難となる。このため、油圧配管の重量が大きい場合には、ウインチを使用することになるが、油圧配管をウインチを用いて直接引き取ると、油圧配管に人力では加えられることのなかった過度の引張荷重が作用する可能性があり、過度の引張荷重が作用した場合には油圧配管が欠損し、継手から脱落する等のおそれがある。

また、混練装置を用いて更生管の製管と同時にモルタルを注入する場合においても、同様に、モルタル配管が欠損する等のおそれがある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、製管装置による更生管の製管に伴う油圧配管等の余剰分を欠損させることなく確実に引き取ることのできる配管の引取方法を提供するものである。

本発明は、両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引き込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管するとともに、製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管装置において、製管装置に連結されたスイベル台車に荷重センサを設けるとともに、荷重センサに牽引ワイヤを連結する一方、地上の油圧源とスイベル台車とを接続する油圧配管を牽引ワイヤとともに結束材を介して結束した後、荷重センサによって検出される引張荷重が設定された引張荷重未満のとき、牽引ワイヤを牽引して製管装置による更生管の製管に伴って発生する余剰の油圧配管を引き取ることを特徴とするものである。

本発明によれば、製管装置に連結されたスイベル台車に荷重センサを設けるとともに、荷重センサに牽引ワイヤを連結する。次いで、地上の油圧源とスイベル台車とを接続する油圧配管を牽引ワイヤとともに結束材を介して結束した後、牽引ワイヤを牽引し、製管装置による更生管の製管に伴って発生する余剰の油圧配管を引き取る。この際、牽引ワイヤを牽引することによって牽引ワイヤに作用する引張荷重は荷重センサによって検出され、検出された引張荷重が対応する油圧配管の設定された引張荷重未満の場合に牽引ワイヤを牽引して油圧配管を引き取る一方、設定された引張荷重に達した場合には牽引ワイヤの牽引を中断する。

この結果、製管装置による更生管の製管に伴って発生する余剰の油圧配管を引き取る際、油圧配管に過大な引張荷重を作用させることがなく、油圧配管の欠損や脱落を確実に防止することができる。

本発明において、更生管の製管とともに既設管と更生管との空間にモルタルを注入する更生管の製管装置において、製管装置にスイベル台車及び混練装置を順に連結し、スイベル台車に荷重センサを設けるとともに、荷重センサに牽引ワイヤを連結する一方、地上の油圧源とスイベル台車及び混練装置とをそれぞれ接続する油圧配管、並びに、地上のモルタルプラントと混練装置とを接続するモルタル配管を牽引ワイヤとともに結束材を介して結束した後、荷重センサによって検出される引張荷重が設定された引張荷重未満のとき、牽引ワイヤを牽引して製管装置による更生管の製管に伴って発生する余剰の油圧配管及び余剰のモルタル配管を引き取ることが好ましい。これにより、更生管の製管とともに既設管と更生管との空間にモルタルを注入する場合においても、地上の油圧源とスイベル台車、混練装置とをそれぞれ接続する油圧配管及び地上のモルタルプラントと混練装置とを接続するモルタル配管を牽引ワイヤとともに結束材を介して結束し、牽引ワイヤを牽引すれば、製管装置による更生管の製管に伴って発生する余剰の油圧配管及び余剰のモルタル配管を引き取ることができる。この際、牽引ワイヤを牽引することによって牽引ワイヤに作用する引張荷重は荷重センサによって検出され、検出された引張荷重が設定された引張荷重、例えば、対応する油圧配管の設定された引張荷重、又は、対応するモルタル配管の設定された引張荷重のうち、小さい方の引張荷重未満の場合に牽引ワイヤを牽引して油圧配管及びモルタル配管を引き取る一方、設定された引張荷重に達した場合に牽引ワイヤの牽引を中断する。このため、油圧配管及びモルタル配管に過大な引張荷重を作用させることがなく、油圧配管及びモルタル配管の欠損や脱落を確実に防止することができる。

本発明において、前記牽引ワイヤが地上に設けたウインチによって巻き取られることが好ましい。これにより、地上にウインチを設けることで簡単に対応することができる。

本発明において、前記牽引ワイヤがクレー付きトラックのクレーン操作によって引き取られることが好ましい。これにより、クレー付きトラックを利用して牽引ワイヤを引き取ることができる。ここで、クレーン操作としては、ウインチによるフックの吊り上げやブームの起伏を挙げることができる。

本発明によれば、製管装置による更生管の製管に伴う油圧配管等の余剰分を欠損させることなく確実に引き取ることができる。

本発明の配管の引取方法の一実施形態を説明する概略図である。 図１の配管の引取方法を説明するフローチャートである。 本発明の配管の引取方法における牽引ワイヤの引取量とセンサ検出荷重との関係を示す線図である。 本発明の配管の引取方法の一実施形態の変形例を示す概略図である。 本発明の配管の引取方法の他の実施形態を示す概略図である。 更生管を製管する製管装置の概略を説明する斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の配管の引取方法の一実施形態が示されている。

この配管の引取方法は、更生管Ｓを製管するための構成、具体的には、既設管Ｋに配設された製管装置１、製管装置１に隣接して配置され、回転継手を搭載したスイベル台車５、到達マンホールＭ２に臨んで地上に設置された油圧パワーユニットＰ、発進マンホールＭ１に臨んで地上に設置され、帯状部材１００を巻き重ねたドラムＤの他に、スイベル台車５に設けられた荷重センサ６及び到達マンホールＭ２に臨んで地上に設置されたウインチ７を用いて実施される。

ここで、製管装置１は、図６に示すように、帯状部材１００を螺旋状に案内する成形フレーム２と、成形フレーム２に回転自在に設けられた複数個の案内ローラ３と、成形フレーム２に取り付けられ、隣接する螺旋状の帯状部材１００を互いに接合する接合機構４とを備えた従来公知の構造であり、その詳細な説明は省略する。

また、スイベル台車５には、製管装置１の周回移動に関係なく接合機構４の油圧モータに圧油を供給することができるように、回転継手（図示せず）が搭載されており、回転継手（回転部）と油圧モータとが配管接続されている。この場合、スイベル台車５と製管装置１の接合機構４とは、ユニバーサルジョイント及び伸縮機構を備えた連結部材５１を介して連結されている。

さらに、油圧パワーユニットＰは、詳細には図示しないが、電動モータを介して油圧ポンプを駆動するもので、油圧ポンプから吐出された圧油は、油圧配管Ｐｈを介して到達マンホールＭ２及び既設管Ｋを経てスイベル台車５の回転継手（固定部）に供給される。したがって、油圧パワーユニットＰから吐出された圧油は、スイベル台車５の回転継手を経て接合機構４の油圧モータに供給される。

一方、ウインチ７から引き出された牽引ワイヤ８は先端にループが形成され、到達マンホールＭ２及び既設管Ｋを経てスイベル台車５に設けられた荷重センサ６にナスカンを介して接続されている。

さらに、油圧配管Ｐｈは、適宜間隔をおいて複数個の結束材９、例えば、面ファスナを備えた結束バンドや結束紐等を介して牽引ワイヤ８とともに一体に結束されている。

次に、このように構成された製管装置１を用いて既設管Ｋを更生する更生管Ｓの製管要領について説明する。

まず、設管Ｋの更生領域における上流側のマンホールを発進マンホールＭ１、下流側のマンホールを到達マンホールＭ２とし、既設管Ｋの発進マンホールＭ１から到達マンホールＭ２に向けて更生管Ｓを製管するものとする。

更生管Ｓの製管に際しては、帯状部材１００を巻き重ねたドラムＤ（回転台付き）、製管装置１、油圧パワーユニットＰ等を用意し、図１に示すように、ドラムＤを発進マンホールＭ１側の地上に設置する一方、ウインチ７及び油圧パワーユニットＰを到達マンホールＭ２側の地上に設置する。また、発進マンホールＭ１を通して製管装置１を既設管Ｋ内の上流側端部に搬入し、組み立てる。この際、スイベル台車５も既設管Ｋ内の上流側端部に搬入し、連結部材５１を介して製管装置１の接合機構４に連結するとともに、スイベル台車５に搭載された回転継手と接合機構４の油圧モータとを油圧配管Ｐｈを介して接続する。さらに、スイベル台車５に荷重センサ６を取り付ける。

一方、油圧パワーユニットＰに接続された油圧配管Ｐｈを到達マンホールＭ２を経て既設管Ｋ内に導入し、スイベル台車５の回転継手に接続する。また、ウインチ７から繰り出した牽引ワイヤ８を到達マンホールＭ２を経て既設管Ｋ内に導入し、その先端ループ部をスイベル台車５に設けた荷重センサ６にナスカンを介して連結する。そして、牽引ワイヤ８の牽引によって油圧配管Ｐｈも牽引されるように、油圧配管Ｐｈを牽引ワイヤ８とともに結束材９を介して適宜の間隔をおいて一体に結束する。

なお、到達マンホールＭ２底部及び地上側端部には、牽引ワイヤ８を巻回するガイドローラ１０を配置し、油圧配管ＰｈがマンホールＭと既設管Ｋとの接続管口やマンホール口に干渉して損傷するのを防止する。

このような準備作業が完了すれば、地上に配置したドラムＤの内周側から帯状部材１００を順に引き出して発進マンホールＭ１を通して既設管Ｋ内に引き込み、製管装置１の接合機構４に導くとともに、接合機構４を経て成形フレーム２に設けた案内ローラ３の外側に送り出す。次いで、案内ローラ３の外側に送り出された帯状部材１００を既設管Ｋの内周面との間に送り込んだ状態で製管装置１を既設管Ｋの軸心回りに回転させ、帯状部材１００を成形フレーム２の周囲に数回巻き回した後、製管装置１における接合機構４の油圧モータを回転駆動させる。これにより、接合機構４が帯状部材１００を挟み込んで送り出し、相対的に帯状部材１００に沿ってその送り出し方向とは逆方向に周回移動（公転）し、製管装置１は既設管Ｋの軸心回りに公転する。そして、接合機構４の駆動により、螺旋状に送り込まれた帯状部材１００は、その接合部が隣接する帯状部材１００の接合部と互いに接合し、更生管Ｓを製管する（図６参照）。

このように、製管装置１は、更生管Ｓを製管する際、既設管Ｋの内周面に沿って周回移動（公転）するとともに、到達マンホールＭ２に向けて既設管Ｋの軸心方向に移動する（図２ステップＳ１参照）。そして、製管装置１が到達マンホールＭ２に向けて移動すると、連結部材５１を介してスイベル台車５を同方向に押し込むことにより、スイベル台車５も同時に移動する。

ところで、製管装置１が駆動して更生管Ｓを製管すると、製管装置１が到達マンホールＭ２に向けて移動するため、余剰の油圧配管Ｐｈが発生する。このため、作業者は、到達マンホールＭ２側において、ウインチ７を駆動し、牽引ワイヤ８を巻き取る。これにより、牽引ワイヤ８と結束材９を介して一体に結束された油圧配管Ｐｈを既設管Ｋ及び到達マンホールＭ２を通して地上に引き上げることができる（図２ステップＳ２参照）。

ここで、牽引された牽引ワイヤ８の引張荷重は荷重センサ６によって検出され、その検出値は、ウインチ７に隣接して設置された荷重表示部６Ａに表示される。すなわち、ウインチ７の駆動によって牽引ワイヤ８の巻き取りを開始すると、まず余剰の油圧配管Ｐｈの弛みを吸収するように油圧配管Ｐｈを引き取るため、引張荷重は上昇せず、一定に推移する。そして、油圧配管Ｐｈの弛みが吸収されて緊張状態になると、ウインチ７は、牽引ワイヤ８及び荷重センサ６を介してスイベル台車５を牽引しようとするため、引張荷重が上昇する（図３参照）。この場合、牽引ワイヤ８と結束材９を介して結束された油圧配管Ｐｈに牽引ワイヤ８の引張荷重がそのまま作用することはなく、仮に牽引ワイヤ８の引張荷重の一部が作用したとしても、径や種類等によって２００〜５００Ｎの引張荷重Ａに耐えることが確認されている。したがって、荷重センサ６によって検出された引張荷重を荷重表示部６Ａで確認し、対応する油圧配管Ｐｈの設定された引張荷重Ａに上昇したか否かを判別し（図２ステップＳ３参照）、設定された引張荷重Ａ未満である場合には、ウインチ７を駆動して油圧配管Ｐｈの引き取りを継続する（図２ステップＳ３参照）。

一方、設定された引張荷重Ａに達した場合は、ウインチ７の駆動を停止し（図２ステップＳ４参照）、あるいは、巻取速度を減速し、引張荷重を減少させる。

この間、製管装置１による更生管Ｓの製管作業が継続され、製管装置１が到達マンホールＭ２に向けて移動することによって余剰の油圧配管Ｐｈが発生すれば、荷重センサ６に作用する引張荷重が低下することから、設定された引張荷重Ｂ、例えば、０〜３０Ｎに低下したか否かを判別し（図２ステップＳ５参照）、設定された引張荷重Ｂ以下に低下した場合には、製管作業が終了しない限り（図２ステップ１参照）、ウインチ７を駆動して油圧配管Ｐｈの引き取りを続行する（図２ステップＳ２参照）。

なお、設定された引張荷重Ｂに低下しない場合には（図２ステップＳ５参照）、ウインチ７の駆動を停止した状態に維持し（図２ステップＳ４参照）、荷重センサ６に作用する引張荷重がＢ以下に低下するまで待機する。

以下、このような作業を間欠的に行なうことにより、油圧配管Ｐｈを到達マンホールＭ２を経て地上に引き上げることを繰り返す。そして、製管装置１が到達マンホールＭ２に到達する等、製管作業が終了したならば、ウインチ７の駆動、すなわち、油圧配管Ｐｈの引取作業を終了する（図２ステップＳ１参照）。

この結果、牽引ワイヤ８を牽引することによって牽引ワイヤ８と一体に結束された油圧配管Ｐｈを引き取ることから、油圧配管Ｐｈに過大な引張荷重が作用することはなく、油圧配管Ｐｈの欠損や継手の脱落等を確実に防止することができる。

なお、前述した実施形態においては、到達マンホールＭ２側にウインチ７を設置し、牽引ワイヤ８を巻き取ることで油圧配管Ｐｈを地上に引き上げる場合を説明したが、到達マンホールＭ２のインバートにウインチ７を設置して牽引ワイヤ８を牽引し、油圧配管Ｐｈを到達マンホールＭ２及びその周辺に一時的に仮置きしてもよい他、図４に示すように、クレー付きトラックＣのクレーン操作、例えば、牽引ワイヤ８にクレーンフックを係止し、ウインチを駆動して吊り上げたり、あるいは、ブームを起立して引き上げ、油圧配管Ｐｈを引き取るようにしてもよい。

ところで、前述した実施形態においては、製管装置１による更生管Ｓの製管に際して、製管装置１の油圧モータに圧油を供給する油圧配管Ｐｈを地上に引き取る場合を説明したが、更生管Ｓの製管とともに、更生管Ｓと既設管Ｋとの空間にモルタル等の裏込め材を同時に注入する場合のモルタル配管Ｐｍにも適用することができる。

すなわち、図５に示すように、到達マンホールＭ２側にモルタルプラントＴを設置するとともに、既設管Ｋ内に混練装置Ｍｉを設置し、モルタルプラントＴ及び混練装置Ｍｉの油圧モータ間をモルタル配管Ｐｍを介して接続するとともに、混練装置Ｍｉと製管装置１間をモルタル配管Ｐｍを介して接続し、製管装置１によって更生管Ｓを製管するとともに、混練装置Ｍｉからモルタルを更生管Ｓと既設管Ｋとの空間に注入するに際して、モルタル配管Ｐｍ及び油圧配管Ｐｈと一体に結束された牽引ワイヤ８をウインチ７を介して牽引し、余剰のモルタル配管Ｐｍ及び余剰の油圧配管Ｐｈを地上に引き上げることもできる。

この場合、混練装置Ｍｉは、スイベル台車５に連結部材５２を介して連結される。

なお、詳細には図示しないが、モルタルの注入に際してモルタルポンプを使用し、その駆動源として油圧モータを用いる場合は、この油圧配管についても、他の油圧配管Ｐｈやモルタル配管Ｐｍとともに結束材９を介して牽引ワイヤ８とともに結束すればよい。

１ 製管装置
４ 接合機構
５ スイベル台車
６ 荷重センサ
７ ウインチ
８ 牽引ワイヤ
９ 結束材
１０ ガイドローラ
１００ 帯状部材
Ｐ 油圧パワーユニット
Ｍｉ 混練装置
Ｔ モルタルプラント
Ｐｈ 油圧配管
Ｐｍ モルタル配管

Claims (4)

1. 両側縁部に接合部が形成された帯状部材を既設管内に引き込み、螺旋状に巻き回して隣接する帯状部材の接合部同士を互いに接合して更生管を製管するとともに、製管された更生管に新たに帯状部材を供給して更生管を既設管の軸心方向に付加形成する更生管の製管装置において、製管装置に連結されたスイベル台車に荷重センサを設けるとともに、荷重センサに牽引ワイヤを連結する一方、地上の油圧源とスイベル台車とを接続する油圧配管を牽引ワイヤとともに結束材を介して結束した後、荷重センサによって検出される引張荷重が設定された引張荷重未満のとき、牽引ワイヤを牽引して製管装置による更生管の製管に伴って発生する余剰の油圧配管を引き取ることを特徴とする配管の引取方法。
2. 請求項１に記載の配管の引取方法において、更生管の製管とともに既設管と更生管との空間にモルタルを注入する更生管の製管装置において、製管装置にスイベル台車及び混練装置を順に連結し、スイベル台車に荷重センサを設けるとともに、荷重センサに牽引ワイヤを連結する一方、地上の油圧源とスイベル台車及び混練装置とをそれぞれ接続する油圧配管、並びに、地上のモルタルプラントと混練装置とを接続するモルタル配管を牽引ワイヤとともに結束材を介して結束した後、荷重センサによって検出される引張荷重が設定された引張荷重未満のとき、牽引ワイヤを牽引して製管装置による更生管の製管に伴って発生する余剰の油圧配管及び余剰のモルタル配管を引き取ることを特徴とする配管の引取方法。
3. 請求項１又は２に記載の配管の引取方法において、前記牽引ワイヤが地上に設けたウインチによって巻き取られることを特徴とする配管の引取方法。
4. 請求項１又は２に記載の配管の引取方法において、前記牽引ワイヤがクレー付きトラックのクレーン操作によって引き取られることを特徴とする配管の引取方法。

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