JP6074204B2 - 地中埋設管の充填工法 - Google Patents

Description

本発明は、地中に埋設された種々の導管内に充填材を充填する地中埋設管の充填工法に関するものである。

現代、上下水道、ガス、電気、通信等々の種々の用途のための管路を形成するために、多数の導管が地中に埋設されている。これらの地中埋設管は、老朽化等の理由により使用されなくなると、管路内部にモルタルや流動化などを充填しておく必要がある。そのために、管路の上流端に充填口を設け、前記管路の下流端に到達口を設け、前記充填口から下流に向けて流動性を有する充填材を送ることで、前記管路内を前記充填材で充填する工法が採られている。この種の導管内充填工法においては、特許文献１、２に示されるように、上流の充填口から充填材をポンプにて加圧して管路内に送り込むことによって、下流の到達口へ充填材を送る方法が開示されている。また、特許文献３、４にあっては、充填口にある充填材を下流の到達口からバキュームポンプなどで吸引することによって、充填口から到達口まで充填材を送る方法が示されている。

他方、多くの埋設導管にあっては、管路は、上流から下流に向けて、下降した後に上昇する伏せ越し部や、上昇した後に下降する上げ越し部が存在する。以下、本件において、両者を区別せずに呼ぶときは、「越し部」という。これらの越し部にあっては、前記の圧送又は吸引によって、前記充填口から下流に向けて流動性を有する充填材を送るだけでは、越し部やその付近の管路内に空隙が残ることが、本願発明者達によって確認された。この空隙が大きい場合、空隙を残したまま充填工事を完了してしまうと、埋設管内が空隙部から圧壊して、道路の陥没等の原因となるおそれが残ってしまう。

特開２０００−１４５４００号公報 特開２００７−３０９３８４号公報 特開昭５３−１３２８６号公報 特許４９２０６３０号公報

上記の地中埋設管の充填工法にあっては、充填部と到達部とを設定するに際して、両地点で地中への掘削を行い、埋設されている管路をカットして、充填部と到達部とを設定するものであり、充填部から到達部までの距離（以下、圧送距離という）を極力長くする方が、工期の短縮、道路などの交通規制時間の限縮の観点から、望まれるところである。
ところが、充填材の圧送を行うポンプには自ずと限界があり、また、管路には前述の越し部が設けられているため、圧送距離を長く設定すると、その一部に空隙ができて完全な充填ができない場合がある。従って、従来の工法では、圧送距離を伸ばすのには限界があった。
本発明は、圧送距離を伸ばすことには障害となっていた上げ越し部を利用することによって、圧送距離を伸ばすことを可能にする地中埋設管の充填工法の提供を目的とする。

本発明は、地中に埋設された管路の上流端に充填部を設け、前記管路の下流端に到達部を設け、前記充填部から下流に向けて流動性を有する充填材を圧送することで、前記管路内を前記充填材で充填する地中埋設管の充填工法を改良するものである。
前記管路には、上流側から下流側に向かうに従って上昇した後下降する上げ越し部を備えるものを選択する。そして、前記充填材を前記充填部から下流へ圧送する圧送工程を行う際に、上げ越し部に備えられた空気抜き孔から、管路内の空気及び前記充填材を吸引する吸引工程を行なうことを特徴とする。
なお、前記空気抜き孔は、充填対象の上げ越し部に既設の設備として設けられているものを利用することができるが、空気抜き孔が設けられていない上げ越し部にあっては、新たに設けるようにしてもよい。
この充填工法の実施に際しては、前記管路として、前記上げ越し部を複数備えた管路を選択することが能率的である。そして、まず充填部に近い上げ越し部を選択し、選択された上げ越し部の空気抜き孔から管路内の空気及び前記充填材を吸引する吸引工程を、前記圧送工程と共に行う。
そして、この吸引工程を行なった上げ越し部への前記充填材の到達を確認する確認工程とを行い、前記充填材が到達したことを確認した後、前記確認工程を行なった前記上げ越し部よりも下流に位置する上げ越し部を選択し、選択された上げ越し部の空気抜き孔から管路内の空気及び前記充填材を吸引する吸引工程と、この吸引工程を行なった上げ越し部への前記充填材の到達を確認する確認工程とを行う。
この吸引工程と確認工程とを、順次、下流の上げ越し部に対して行なうことによって、前記到達部までの充填を行なうものである。
前記吸引工程を行なう際には、他の上げ越し部の空気抜き孔を閉じると共に、到達部を閉じておき、前記到達部に近い前記上げ越し部への前記充填材の到達を確認する確認工程を行なった後に、前記到達部を開いて、前記到達部までの充填を行なうようにすることが望ましい。

本発明は、充填の際に、空隙ができやすい区間である上げ越し部を、吸引工程のために積極的に利用し、上げ越し部に備えられた空気抜き孔から、管路内の空気及び前記充填材を吸引する吸引工程を行なうことで、圧送距離を伸ばすことを可能にした地中埋設管の充填工法を提供し得たものである。

本発明の実施の形態に係る充填工法の説明図である。 上げ越し部を構成する管路の説明図である。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。

（対象となる管路）
本発明の導管内充填工法は、上下水道、ガス、電気、通信等々の種々の用途のための管路の内部に、流動性を有する充填材を充填するものであり、地中に埋設された導管を主な対象物としているが、地上や架空の導管に対して同様な充填工法を採ることもできる。管路は、１又は複数本のパイプによって構成されるもので、これらのパイプの材質は、合成樹脂、金属、コンクリートなどが一般的であるが、その材質に関わらず、本発明の工法を適用することができる。

この管路は、その少なくとも一部に、上流から下流に向かって、上昇した後に下降するように湾曲した上げ越し部１２を備える。この上げ越し部１２の他、甘露には、水平状態を保ったまま湾曲した箇所や、伏せ越し部や、水平の直管などを備えるものであってもよい。

図２は、図１における管路の一つの上げ越し部１２を拡大して示すもので、図２を参照して、上げ越し部１２の詳細を説明する。この管路は、図の左側を上流とし、右側を下流とするものであり、上流から下流に向けて、水平に配置された直管１３、第１のベンド管１４、斜めに配置された直管１５、第２のベンド管１６、水平に配置された直管１７、第３のベンド管１８、斜めに配置された直管１９、第４のベンド管２０、水平に配置された直管２１の順に各管が接続されている。なお、各管は、１本である必要はなく、複数本を接続したものであってもよい。上記のベンド管１４〜ベンド管２０の区間が上げ越し部１２を構成する。この上げ越し部１２の最も高い位置（この例では、直管１７）には、空気抜き孔３１（３２，３３，３４）が設けられている。この空気抜き孔３１（３２，３３，３４）は、通常多くの上げ越し部１２に既設の装置部品として設けれているが、これがない場合には、新たに敷設することもできる。

（充填材）
充填材には、スラリーモルタルやソイルモルタルなどのモルタル、流動化処理土、合成樹脂などの各種の流動性を有する充填材を用いることができる。この充填材には、フロー値が３５０〜４５０mm程度のものが適しているが、これに限らず、ポンプによって圧送又は吸引が可能であることを条件に、適宜変更して実施することができる。

（充填部と到達部の設定）
通常管路は、連続した状態で地中等に配置されているため、一定の区間で管路を切断して、上流端に充填部２２を設定し、下流端に到達部２３を設定する。上記の充填部２２と到達部２３を設定する区間の長さは、最小値では数ｍでもよく、最大値は、空気抜き孔３１〜３４から管路内を吸引する箇所を増やしていくことによって、理論的には無限にその距離を延ばすことができるが、実際上は７００ｍ程度までであれば無理なく実施できると考えられる。具体的には、充填部２２と到達部２３とは、それぞれ管路の端を封止部材２４で封止する。充填部２２の封止部材２４の上部には充填口２５が設けられており、到達部２３の封止部材２４の上部には、到達口２６が設けられている。充填口２５は、充填材を送り込むことができる細管体であり、必要に応じて、閉止バルブを設けて、開閉可能とする。到達口２６は、到達した充填材等を吐出させるための細管体であり、必要に応じて、閉止バルブを設けて、開閉可能とする。さらに、必要に応じて、充填部２２及び到達部２３の夫々の封止部材２４には、上部にエア抜き口２７を設け、下部に水抜き口２８を設ける。エア抜き口２７、水抜き口２８は、管路内の空気又は水を排出することができる細管体であり、必要に応じて、閉止バルブを設けて、開閉可能とする。

（導管内への充填）
本発明に係る導管内への充填は、充填材を充填口２５から下流へ送る圧送工程として実施される。この工程は、上流の充填口２５から、下流の到達口２６へ充填材を圧送するもので、充填口２５に接続されたポンプ（図示せず）によって、充填材を下流方向に圧送する。ポンプの種類は特に問わないが、土木建築分野において種々の充填作業に用いられるサンドポンプやスクイーズポンプ等を利用することができる。

この圧送工法の実施に際しては、図２のように、１つの上げ越し部１２を挟んで充填部２２と到達部２３とを設定してもよいが、充填距離を伸ばすためには、図１のように、複数の上げ越し部を挟んで充填部２２と到達部２３とを設定することが能率的である。図１では、４つの上げ越し部を挟んだものを図示しているが、この数は適宜変更して実施することができる。

（充填方法）
以下、図１を参照して、本発明の充填工法によって、複数の上げ越し部を挟んで、充填部２２と到達部２３とを設定した場合の、充填方法を順に説明する。
この図１の例では、上流から下流に向けて、４つの上げ越し部が配置され、各上げ越し部にはそれぞれ空気抜き孔３１〜３４が配置されている。

（第１の吸引工程：図１（Ａ））
まず、充填部２２の充填口２５にポンプを接続し、充填材を充填する圧送工程を行うに際して、充填部２２に最も近い上げ越し部を選択し、その空気抜き孔３１から管路内の空気及び前記充填材を吸引する第１の吸引工程を行う。その際、他の空気抜き孔３２〜３４と到達部２３とは閉じておくことが望ましい。
この吸引工程は、空気抜き孔３１にバキュームポンプなどの吸引ポンプを接続して行うことができ、バキューム車を空気抜き孔３１が設けられた付近に止めて、そのバキュームポンプを空気抜き孔３１に接続して行うことで、ポンプの移動を簡単に行うことができる。

（確認工程）
確認工程によって、空気抜き孔３１に、充填材が到達したことを確認する（図１（Ｂ））。充填材の到達が確認されたら、第２の吸引工程に移る。なお、充填材が到達したことを確認できた後、吸引ポンプを逆転させるなどして、充填材を上流側に移動させる逆送工程を行うこともできる。この逆送工程によって、上げ越し部のベンド管周辺に出来るおそれのある空隙部を少なくすることができる。逆送工程を行った後には、再度吸引を行ってもよく、吸引を行わずに第２の吸引工程に移ってもよい。

（第２の吸引工程：図１（Ｃ））
第１の吸引工程を行った空気抜き孔３１よりも下流の、空気抜き孔３２から管路内の空気及び充填材を吸引する第２の吸引工程を、充填部２２からの充填の圧送と共に行う。その際、他の空気抜き孔３１、３３、３４と到達部２３とは閉じておくことが望ましい。
（確認工程）確認工程によって、空気抜き孔３２に、充填材が到達したことを確認し、充填材の到達が確認されたら、第３の吸引工程に移る。

（以下の工程）
上記の吸引工程と確認工程とを、順次、下流の上げ越し部に対して行なう。即ち、空気抜き孔３３からの第３の吸引工程（図１（Ｄ））、空気抜き孔３４からの第４の吸引工程（図１（Ｆ））を行う。

（到達部２３）
最後に、全ての空気抜き孔３１〜３４を閉じて、到達部２３までの充填を行なう（図１（Ｇ））。その際、到達部２３の充填口に吸引ポンプを接続して吸引を行なうようにすることもできる。

以上、本発明は種々変更することができ、例えば、複数の空気抜き孔から吸引を行うようにしてもよい。具体的には、第１の吸引工程を行う際に、空気抜き孔３１と、その下流の空気抜き孔３２とにポンプを接続して、２箇所から吸引を行い、空気抜き孔３１にまで充填材の到達が確認できたら、その下流の空気抜き孔３２と空気抜き孔３３とから吸引するようにしてもよい。また、充填材の圧送を、充填口に加えて、若しくは充填口に代えて、充填材到達済の空気抜き孔から行うようにしてもよい。具体的には、第１の吸引工程の完了後、空気抜き孔３１に充填材圧送用のポンプを接続し、下流の空気抜き孔３２に向けて、充填材の圧送を行うようにしてもよい。

２２ 充填部
２３ 到達部
３１ 第１の上げ越し部の空気抜き孔
３２ 第２の上げ越し部の空気抜き孔
３３ 第３の上げ越し部の空気抜き孔
３４ 第４の上げ越し部の空気抜き孔

Claims (3)

1. 地中に埋設された管路の上流端に充填部を設け、前記管路の下流端に到達部を設け、前記充填部から下流に向けて流動性を有する充填材を圧送することで、前記管路内を前記充填材で充填する地中埋設管の充填工法において、
   前記管路は、上流側から下流側に向かうに従って上昇した後下降する上げ越し部を備えるものであり、
   前記充填材を前記充填部から下流へ圧送する圧送工程を行う際に、
   上げ越し部に備えられた空気抜き孔から、前記管路内の空気及び前記充填材を吸引ポンプにより吸引する吸引工程を行なうものであり、
   充填材には、モルタル、流動化処理土、合成樹脂からなる群から選択されたフロー値が３５０〜４５０mmの流動性を有する充填材を用い、
   前記充填部からの充填材の圧送は、サンドポンプ又はスクイーズポンプにより前記充填材を圧送するものであり、
   前記管路は、前記上げ越し部を複数備え、
   前記充填部に近い上げ越し部を選択し、選択された上げ越し部の空気抜き孔から管路内の空気及び前記充填材を吸引する吸引工程と、この吸引工程を行なった上げ越し部への前記充填材の到達を確認する確認工程とを行い、
   前記充填材が到達したことを確認した後、前記確認工程を行なった前記上げ越し部よりも下流に位置する上げ越し部を選択し、選択された上げ越し部の空気抜き孔から管路内の空気及び前記充填材を吸引する吸引工程と、この吸引工程を行なった上げ越し部への前記充填材の到達を確認する確認工程とを行い、
   この吸引工程と確認工程とを、順次、下流の上げ越し部に対して行なうことによって、前記到達部までの充填を行なうものであり、
   前記吸引工程を行なう際には、他の上げ越し部の空気抜き孔を閉じると共に、到達部を閉じておき、
   前記到達部に近い前記上げ越し部への前記充填材の到達を確認する確認工程を行なった後に、前記到達部を開いて、前記到達部までの充填を行なうことを特徴とする注埋設管の充填工法。
2. 前記確認工程によって、前記充填材が到達したことを確認した後、前記充填材を上流側に移動させる逆送工程を行うことを特徴とする請求項１記載の注埋設管の充填工法。
3. 前記圧送工程は、前記管路の上流端の前記充填部から行うことに加えて若しくは前記充填部に代えて、前記充填材の到達済の空気抜き孔から前記充填材を下流へ圧送するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の注埋設管の充填工法。