JP6128088B2 - 配管貫通施工方法および配管貫通施工部材 - Google Patents

Description

本発明は、水槽の槽壁を貫通する配管を設置する配管貫通施工方法および配管貫通施工部材に関する。

一般に、製鉄所内で使用される工業用水、循環水などの系統では、コンクリート製の水槽内の水がポンプで昇圧されて各工場や各設備に供給される。増産や設備の新設に際し、給水量の増加が必要となる場合には、ポンプが増設される。

従来、ポンプ吸入用配管が水槽の槽壁Ｗを貫通して設置される場合、図６に例示するように、まず水槽内の水抜きが行われ（図６（ａ）参照）、水槽内が水無しの状態にされる。その後、槽壁ＷがコンクリートカッターＣで削孔され（図６（ｂ）参照）、削孔された貫通孔Ｈに貫通配管６が挿入され（図６（ｃ）参照）、貫通配管６の周りの空隙にモルタル７が充填される（図６（ｄ）参照）。その後、貫通配管６に槽内配管８が接続され、貫通配管６と槽内配管８との開放端部にそれぞれポンプの吸入口ストレーナ９と槽外への弁１０とが接続されて、開放端部が閉止された後（図６（ｅ）参照）、再び水槽内への水張りが行われていた。すなわち、図６（ｂ）〜（ｅ）の工程は全て、水槽内が水無しの状態で行われていた。

しかしながら、上記した従来の施工方法によれば、水槽内への水張りや各設備への給水を長時間連続して停止する必要があったため、減産やコスト増加を余儀なくされていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、水槽内への水張りや各設備への給水の停止期間を短縮可能な配管貫通施工方法および配管貫通施工部材を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る配管貫通施工方法は、水槽の槽壁を貫通する貫通配管と該貫通配管の水槽内側に接続される槽内配管とを設置する配管貫通施工方法であって、前記水槽内の水抜きが行われた状態で、前記貫通配管の貫通位置を前記水槽内側に対して密閉する配管貫通施工部材を前記水槽内側に取り付ける工程と、前記水槽内の水張りが行われた状態で、前記槽壁の外側から前記貫通位置に貫通孔を形成する工程と、前記水槽内の水張りが行われた状態で、前記槽壁の外側の前記貫通孔から前記配管貫通施工部材まで前記貫通配管を挿入する工程と、前記水槽内の水張りが行われた状態で、前記貫通配管と前記貫通孔および前記配管貫通施工部材との間の空隙に漏水を防止する止水材を充填する工程と、前記水槽内の水抜きが行われた状態で、前記水槽内側方向に前記配管貫通施工部材を貫通させた前記貫通配管に、前記槽内配管を接続する工程と、を含むことを特徴とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る配管貫通施工方法は、水槽の槽壁を貫通する貫通配管と該貫通配管の水槽内側に接続される槽内配管とを設置する配管貫通施工方法であって、前記水槽内の水抜きが行われた状態で、前記貫通配管の貫通位置に貫通孔を形成する工程と、前記水槽内の水抜きが行われた状態で、前記貫通孔を前記水槽内側に対して密閉する配管貫通施工部材を、前記槽内配管が接続された前記貫通配管が貫通した状態で水槽内側に取り付けるとともに、該貫通配管の水槽外側の開放端部を閉止する工程と、前記水槽内の水張りが行われた状態で、前記貫通配管と前記貫通孔および前記配管貫通施工部材との間の空隙に漏水を防止する止水材を充填する工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る配管貫通施工方法は、上記発明において、前記配管貫通施工部材は、該配管貫通施工部材から前記水槽の水面より上方に到達可能な長さを持ち、該配管貫通施工部材により密閉された空間の気体を水面より上方に逃がすエアー抜部材を接続可能に構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る配管貫通施工部材は、上記発明の配管貫通施工方法に用いられる。

本発明によれば、水槽内への水張りや各設備への給水の停止期間を短縮することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に使用される止水ボックスの平面図である。 図２は、本発明の第１実施形態に使用される止水ボックスの側面図である。 図３は、本発明の第１実施形態の配管貫通施工方法を説明するための説明図である。 図４は、本発明の第２実施形態に使用される止水ボックスの側面図である。 図５は、本発明の第２実施形態の配管貫通施工方法を説明するための説明図である。 図６は、従来の配管貫通施工方法を説明するための説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である配管貫通施工方法および配管貫通施工部材について詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。

［第１実施形態］
まず、図１〜３を参照して、本発明の第１実施形態である配管貫通施工方法および配管貫通施工部材について説明する。

図１，２は、本実施形態の配管貫通施工方法に用いられる配管貫通施工部材としての止水ボックスの概略構成を示す模式図である。図１は止水ボックスの平面図であり、図２は槽壁に取り付けられた止水ボックスの側面図である。図１に示すように、止水ボックス１は、フランジ２を有する平面が円形の部材であり、水張りが行われた水槽内の水圧に耐え得る強度の材質で構成される。この止水ボックス１は、図２に示すように、槽壁Ｗに形成された貫通孔Ｈの水槽内側（図２の左側）を覆うように、槽壁Ｗに取り付けられる。その際、フランジ２がシール材３を介して槽壁Ｗにアンカーボルト４で固定される。止水ボックス１はエアー抜接続部５を備え、後述するエアー抜ホースやエアー抜配管などのエアー抜部材が接続される。

なお、後述するように、止水ボックス１が槽壁Ｗに取り付けられた後、水槽外側（図２の右側）から貫通孔Ｈに貫通配管６が挿入されるとともに、貫通配管６と止水ボックス１および貫通孔Ｈとの間の空隙に止水材としてモルタル７が充填される。

次に、図３を参照して、本実施形態による配管貫通施工方法について説明する。本実施形態の配管貫通施工方法により、水槽の槽壁Ｗを貫通する貫通配管６と、この貫通配管６の水槽内側に接続される槽内配管８とからなるポンプ吸入用配管が設置される。

まず、図３（ａ）に示す工程では、水槽内の水抜きが行われ、水槽内が水無しの状態にされた後、貫通配管６が設置される予定の槽壁Ｗの貫通位置の水槽内側に止水ボックス１が取り付けられる。詳細には、先述の図２に示すように、止水ボックス１のフランジ２がアンカーボルト４で槽壁Ｗに取り付けられる。このとき、フランジ２と槽壁Ｗとの間にシール材３が挟み込まれる。この止水ボックス１により、槽壁Ｗの内側の貫通位置が水槽内側から隔離され、水槽内側に対して密閉される。

また、止水ボックス１のエアー抜接続部５には、水槽に水張りが行われた場合に水面より上方となる位置に届く長さのエアー抜ホース５１が取り付けられる。このエアー抜ホース５１により、後述する工程で水槽に水張りが行われた場合にも、止水ボックス１により密閉された空間内に残った気体を水面より上方の外気に逃がすことができる。このエアー抜ホース５１は、後述する工程で充填されたモルタル７が硬化した後に取り外されてもよい。

次に、図３（ｂ）に示す工程では、水槽に水張りが行われ、水槽内が水有りの状態で、コンクリートカッターＣにより水槽の外側から貫通位置が削孔される。このとき、貫通位置は止水ボックス１により水槽内側から隔離され、水槽内側に対して密閉されているため、水槽内の水が削孔された貫通孔Ｈから水槽の外側に漏れ出すことはない。

次に、図３（ｃ）に示す工程では、引き続き水槽内が水有りの状態で、削孔された槽壁Ｗの貫通孔Ｈに水槽外側から止水ボックス１の位置まで貫通配管６が挿入される。このとき、挿入された貫通配管６は、止水ボックス１により、水槽内側から隔離された状態になる。

次に、図３（ｄ）に示す工程では、引き続き水槽内が水有りの状態で、貫通配管６と貫通孔Ｈおよび止水ボックス１との間の空隙にモルタル７が充填され、養生される。これにより貫通配管６が貫通孔Ｈに固定されるとともに、貫通孔Ｈが水槽内側に対して密閉される。

最後に、図３（ｅ）に示す工程では、水槽の水抜きが行われ、水槽内が水無しの状態にされた後、止水ボックス１の水槽内側の先端が切断され、貫通配管６が止水ボックス１を水槽内側方向に貫通した状態にされる。そして、この貫通配管６の水槽内側に槽内配管８が溶接などにより接続される。以上の工程により、ポンプ吸入用配管の設置が完了する。なお、止水ボックス１はこの後に撤去されてもよい。また、その後、槽内配管８の端部には、ポンプの吸入口ストレーナ９が取り付けられる。また貫通配管６の水槽外側の端部には、槽外への弁１０が閉止された状態で取り付けられる。

以上に説明した第１実施形態に係る配管貫通施工方法によれば、止水ボックス１により貫通配管６の貫通位置および貫通孔Ｈが水槽内側に対して密閉される。したがって、水槽の水抜きが行われた状態で行われる工程は、図３（ａ）に示す止水ボックス１を槽壁Ｗに取り付ける工程と、図３（ｅ）に示す槽内配管８等を貫通配管６に取り付ける工程のみである。そのため、従来の配管貫通施工方法より水槽内への水張りや各設備への給水の停止期間が大幅に短縮される。

［第２実施形態］
次に、図４，５を参照して、本発明の第２実施形態である配管貫通施工方法および配管貫通施工部材について説明する。

図４は、本実施形態の配管貫通施工方法に用いられる配管貫通施工部材としての止水ボックスの、槽壁Ｗに取り付けられた状態での側面図である。図４に示すように、本実施形態の止水ボックス１１は、前述した図１，２に示す第１実施形態の止水ボックス１とは、予め貫通配管６および槽内配管８が取り付けられている点でのみ異なる。この場合、図４に示すように、止水ボックス１１と貫通配管６との間にもシール材３が挟み込まれてシールされる。

なお、止水ボックス１１は、さらに、ポンプの吸入口ストレーナ９、および槽外への弁１０が予め取り付けられたものであってもよい。

次に、図５を参照して、本実施形態による配管貫通施工方法について説明する。本実施形態の配管貫通施工方法は、例えば、既設のポンプ吸入用配管を撤去して新しいものに取り替える場合等に適用される。

まず、図５（ａ）に示す工程では、水槽の水抜きが行われ、水槽内が水無しの状態にされた後、既設の貫通配管が図５（ａ）に一点鎖線で示す槽壁Ｗの両側で切断される。なお、既設のポンプ吸入用配管はなく新設される場合には、この工程は省略される。

次に、図５（ｂ）に示す工程では、引き続き水槽内が水無しの状態で、コンクリートカッターＣにより槽壁Ｗが削孔される。既設の貫通配管があった場合には、それより大きい貫通孔Ｈが形成される。

次に、図５（ｃ）に示す工程では、引き続き水槽内が水無しの状態で、予め貫通配管６および槽内配管８が取り付けられた止水ボックス１１が、水槽内側の槽壁Ｗに取り付けられる。具体的に、水槽内側から貫通孔Ｈに貫通配管６が挿入された後、先述の図４に示すように、止水ボックス１１のフランジ２がアンカーボルト４等で槽壁Ｗに取り付けられる。このとき、フランジ２と槽壁Ｗとの間にシール材３が挟み込まれる。さらに、槽内配管８の端部には、ポンプの吸入口ストレーナ９が取り付けられる。また貫通配管６の水槽外側の端部には、槽外への弁１０が閉止された状態で取り付けられる。このように、止水ボックス１１および貫通配管６と、水槽外側の開放端部が閉止された槽内配管８とにより、貫通位置が水槽内側から密閉される。

また、止水ボックス１１のエアー抜接続部５には、水槽に水張りが行われた場合に水面より上方となる位置に届く長さのねじ込式のエアー抜配管５２が取り付けられる。このエアー抜配管５２により、後述する工程で水槽に水張りが行われた場合にも、止水ボックス１１により密閉された空間内に残った気体を水面より上方の外気に逃がすことができる。このエアー抜配管５２は、後述する工程で充填されたモルタル７が硬化した後に取り外されてもよい。

なお、止水ボックス１１は、アンカーボルト４に加えて、あるいはアンカーボルト４に代えて、速乾モルタルコーキングなどの止水材により槽壁Ｗに固定されてもよい。

また、貫通配管６、槽内配管８、吸入口ストレーナ９、および槽外への弁１０は、止水ボックス１１が水槽内側の槽壁Ｗに取り付けられた後、後述する工程で水槽に水張りが行われるまでの間に、止水ボックス１１等に取り付けられてもよい。例えば、槽内配管８は現地で貫通配管６に溶接されてもよい。止水ボックス１１が水槽内側の槽壁Ｗに取り付けられた後に、貫通配管６が止水ボックス１１に取り付けられる場合には、止水ボックス１１の水槽内側の端部となる部分に、貫通配管６が貫通可能な孔が形成されているものとする。そして、貫通配管６と止水ボックス１１とが接する部分にシール材３が挟み込まれるように、貫通配管６が貫通孔Ｈ及び止水ボックス１１に挿入される。

最後に、図５（ｄ）に示す工程では、水槽に水張りが行われ、水槽内が水有りの状態で、貫通配管６と貫通孔Ｈおよび止水ボックス１１との間の空隙に止水材としてモルタル７が充填され、養生される。これにより貫通配管６が貫通孔Ｈに固定されるとともに、貫通孔Ｈが水槽内側に対して密閉される。以上の工程により、ポンプ吸入用配管の設置が完了する。

以上に説明した第２実施形態に係る配管貫通施工方法によれば、貫通配管６および槽内配管８が取り付けられた状態で止水ボックス１１が槽壁Ｗに取り付けられ、貫通配管６の貫通位置が水槽内側に対して密閉される。これにより、長時間を要する図５（ｄ）に示すモルタル７を充填する工程を、水槽に水張りを行った状態で、最後の工程として行うことが可能となり、その後、水抜きを行う必要がなくなる。したがって、従来の配管貫通施工方法より、水槽内への水張りや各設備への給水の停止期間が大幅に短縮される。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述および図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

［実施例］
図６に示す従来の配管貫通施工方法では、水槽内を水無しの状態にする時間は、連続して８２時間であった。その内訳は、図６（ｂ）の工程が１２時間、（ｃ）の工程が５時間、（ｄ）の工程が６０時間、（ｅ）の工程が５時間であった。

これに対し、図３に示す第１実施形態の配管貫通施工方法では、水槽内を水無しの状態にする時間は、合計８時間であった。その内訳は、図３（ａ）の工程が３時間、（ｅ）の工程が５時間であった。

また、図５に示す第２実施形態の配管貫通施工方法では、水槽内を水無しの状態にする時間は、合計１２時間であった。その内訳は、図５（ａ）の工程が１時間、（ｂ）の工程が４時間、（ｃ）の工程が７時間であった。

以上のように、本実施の形態の配管貫通施工方法によれば、従来の配管貫通施工方法より水槽内を水無しの状態にする時間、すなわち水槽内への水張りや各設備への給水の停止期間が大幅に短縮されることが確認された。

１，１１ 止水ボックス（配管貫通施工部材）
２ フランジ
３ シール材
４ アンカーボルト
５ エアー抜接続部
５１ エアー抜ホース（エアー抜部材）
５２ エアー抜配管（エアー抜部材）
６ 貫通配管
７ モルタル（止水材）
８ 槽内配管
９ 吸入口ストレーナ
１０ 槽外への弁
Ｃ コンクリートカッター
Ｈ 貫通孔
Ｗ 槽壁

Claims (4)

1. 水槽の槽壁を貫通する貫通配管と該貫通配管の水槽内側に接続される槽内配管とを設置する配管貫通施工方法であって、
   前記水槽内の水抜きが行われた状態で、前記貫通配管の貫通位置を前記水槽内側に対して密閉する配管貫通施工部材を前記水槽内側に取り付ける工程と、
   前記水槽内の水張りが行われた状態で、前記槽壁の外側から前記貫通位置に貫通孔を形成する工程と、
   前記水槽内の水張りが行われた状態で、前記槽壁の外側の前記貫通孔から前記配管貫通施工部材まで前記貫通配管を挿入する工程と、
   前記水槽内の水張りが行われた状態で、前記貫通配管と前記貫通孔および前記配管貫通施工部材との間の空隙に漏水を防止する止水材を充填する工程と、
   前記水槽内の水抜きが行われた状態で、前記水槽内側方向に前記配管貫通施工部材を貫通させた前記貫通配管に、前記槽内配管を接続する工程と、
   を含むことを特徴とする配管貫通施工方法。
2. 水槽の槽壁を貫通する貫通配管と該貫通配管の水槽内側に接続される槽内配管とを設置する配管貫通施工方法であって、
   前記水槽内の水抜きが行われた状態で、前記貫通配管の貫通位置に貫通孔を形成する工程と、
   前記水槽内の水抜きが行われた状態で、前記貫通孔を前記水槽内側に対して密閉する配管貫通施工部材を、前記槽内配管が接続された前記貫通配管が貫通した状態で水槽内側に取り付けるとともに、該貫通配管の水槽外側の開放端部を閉止する工程と、
   前記水槽内の水張りが行われた状態で、前記貫通配管と前記貫通孔および前記配管貫通施工部材との間の空隙に漏水を防止する止水材を充填する工程と、
   を含むことを特徴とする配管貫通施工方法。
3. 前記配管貫通施工部材は、該配管貫通施工部材から前記水槽の水面より上方に到達可能な長さを持ち、該配管貫通施工部材により密閉された空間の気体を水面より上方に逃がすエアー抜部材を接続可能に構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の配管貫通施工方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の配管貫通施工方法に用いられる配管貫通施工部材。

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