JP7245736B2

JP7245736B2 - 配管布設方法及び配管布設装置

Info

Publication number: JP7245736B2
Application number: JP2019127199A
Authority: JP
Inventors: 修前田; 文宏岩崎; 典生庄村
Original assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2019-07-08
Filing date: 2019-07-08
Publication date: 2023-03-24
Anticipated expiration: 2039-07-08
Also published as: JP2021011766A

Description

本発明は、さや管内に配管を運搬及び布設することができる配管布設方法及び配管布設装置に関し、特に、複数の配管を同時に運搬及び布設することができるとともに、配管接続時の位置合わせを容易に行うことができる配管布設方法及び配管布設装置に関する。

従来、さや管内に配管を運搬及び布設する方法は様々な方法が知られており、例えば、特許文献１に記載されているように、フレーム、載置される新設管を鉛直軸の回りに回転する際に支持する回転支持機構、管の円周方向回転機構及び芯出し機構を備えた据付台車を既設管の手前に配置し、新設管が載置されるメインフレーム、該メインフレームを前方の鉛直軸の回りに回転するメインフレーム回転機構、及び、前記メインフレームの後方を左右に移動する移動機構を備えた運搬台車上に新設管を配置して前記据付台車に近づけ、前記運搬台車の前方を中心に新設管を鉛直軸の回りに回転させつつ、新設管の後方を左右に移動して前記据付台車と前記運搬台車の通り芯を合わせ、前記運搬台車上の新設管を前記据付台車に載せ換え、前記据付台車の円周方向回転機構で新設管の天地を決めると共に前記芯出し機構で芯出しして、新設管を既設管にセットする配管布設方法が知られている。

このような配管布設方法によれば、様々な曲率を有するトンネルや暗渠内で運搬台車から据付台車への管の載せ換えや据付作業を容易に行うことが可能となる。

特開２０１８－４０１９４号公報

しかし、従来の配管布設方法によると、さや管内に既に設置した管の受口に、芯出し台車に載置した配管を芯出し台車に装備された複数（例えば４個）のジャッキ（芯出し装置）を用いて高さ調整を行いながら挿入している。この時、複数のジャッキの全てを調整する必要があり、高さ調整の調整時間が多くかかることで、作業効率が悪いという問題があった。

また、既設配管の受口に管を挿入固定したのち、配管を支える受台を設置する必要があるため、この受台の設置の作業時間を必要とすることで、更なる作業効率の悪化を招いているという問題があった。

さらに、さや管内に複数の配管を設置しようとする場合、上述した高さ調整や運搬といった作業を設置しようとする配管の本数分だけ１本ずつ行う必要があり、配管数が増えると更なる作業効率の悪化を招いているという問題があった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、さや管内に配管を設置する際に、配管の芯出し作業を容易に行うことができるとともに、配管数が増加した場合でも容易に配管の運搬及び設置を行うことができる配管布設方法及び配管布設装置を提供することを目的とする。

本発明に係る配管布設方法は、さや管内に配管を運搬および布設する配管布設方法であって、さや管内に軌道を設置する軌道設置工程と、前記軌道を走行する運搬台車を準備する運搬台車準備工程と、前記運搬台車に前記配管を設置して管接合部まで移動させる配管運搬工程と、ジャッキ受台と、前記配管と当接する管受部と、前記ジャッキ受台に取り付けられ、前記管受部を上下移動せしめる位置調整手段を備え、前記ジャッキ受台は、皿板に載置され、前記管受部の前記配管との対向面および前記ジャッキ受台の前記皿板との対向面の少なくとも何れか一方は、案内部材が取り付けられる管位置調整機具を用いて前記配管の芯出しを行う芯出し工程と、前記配管を連結する管接合工程と、前記運搬台車を前記さや管内に固定して前記運搬台車を前記配管の管受台とする運搬台車固定工程とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る配管布設装置は、さや管内に配管を運搬及び布設する配管布設装置であって、さや管内に設置された軌道を走行する運搬台車と、前記運搬台車を運搬する運搬車と、管接合時に配管の芯出しを行う管位置調整機具と、管接合後に前記運搬台車を前記さや管内に固定する固定部材を有し、前記管位置調整機具は、ジャッキ受台と、前記配管と当接する管受部と、前記ジャッキ受台に取り付けられ、前記管受部を上下移動せしめる位置調整手段を備え、前記ジャッキ受台は、皿板に載置され、前記管受部の前記配管との対向面および前記ジャッキ受台の前記皿板との対向面の少なくとも何れか一方は、案内部材が取り付けられることを特徴とする。

また、本発明に係る配管布設装置において、前記運搬台車は、前記軌道からの脱輪を防止する脱輪防止手段が前記運搬台車の前後輪の前後に設置されていると好適である。

また、本発明に係る配管布設装置において、前記運搬台車は、複数の配管が載置可能であると好適である。

また、本発明に係る配管布設装置において、前記運搬車は、前記運搬台車と連結する連結部を有し、前記連結部は、前記運搬台車側の先端がフック状であって、前記運搬台車に係止可能であると好適である。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

本発明に係る配管布設方法及び配管布設装置によれば、配管を設置するための台車の引き抜きや軌道の撤去が不要となるとともに、配管を接合するための複数のジャッキを装備した運搬芯出し台車が不要となることで、作業効率を悪化させることなく、容易にさや管内に配管を布設することが可能となる。

また、管位置調整機具は、稼働範囲が広く、高い自由度を有しているので、配管接続時の位置合わせが容易となる。また、運搬台車を配管の連結後にさや管内に固定することで受台としての機能を有しているので、さや管内に埋め殺しにすることができ、運搬台車の引き抜きや軌道の撤去という作業を削減して作業効率を向上させることができる。

本発明の実施形態における軌道設置工程を説明するためのさや管の軸直交断面図。本発明の実施形態における配管運搬工程を説明するためのさや管の軸方向断面図。本発明の実施形態における運搬台車を説明するためのさや管の軸直交断面図。本発明の実施形態における運搬台車の脱輪防止手段を説明するための図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図。本発明の実施形態における連結部の平面図。本発明の実施形態における連結部と運搬台車の連結状態を説明するための図であり、（ａ）は進行方向に向かって運搬台車を押し出す場合の状態を示す図であり、（ｂ）は、運搬車が後退する場合の状態を示す図。本発明の実施形態における配管運搬工程後の状態を説明するためのさや管の軸方向断面図。本発明の実施形態における連結部と運搬台車の連結を解除する状態を説明するための拡大図。本発明の実施形態における芯出し工程を説明するためのさや管の軸方向断面図。本発明の実施形態における管位置調整機具を説明するための図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。本発明の実施形態における運搬台車固定工程を説明するためのさや管の軸方向断面図。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態における軌道設置工程を説明するためのさや管の軸直交断面図であり、図２は、本発明の実施形態における配管運搬工程を説明するためのさや管の軸方向断面図であり、図３は、本発明の実施形態における運搬台車を説明するためのさや管の軸直交断面図であり、図４は、本発明の実施形態における運搬台車の脱輪防止手段を説明するための図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、図５は、本発明の実施形態における連結部の平面図であり、図６は、本発明の実施形態における連結部と運搬台車の連結状態を説明するための図であり、（ａ）は進行方向に向かって運搬台車を押し出す場合の状態を示す図であり、（ｂ）は、運搬車が後退する場合の状態を示す図であり、図７は、本発明の実施形態における配管運搬工程後の状態を説明するためのさや管の軸方向断面図であり、図８は、本発明の実施形態における連結部と運搬台車の連結を解除する状態を説明するための拡大図であり、図９は、本発明の実施形態における芯出し工程を説明するためのさや管の軸方向断面図であり、図１０は、本発明の実施形態における管位置調整機具を説明するための図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であり、図１１は、本発明の実施形態における運搬台車固定工程を説明するためのさや管の軸方向断面図である。

本実施形態に係る配管布設方法は、図１から図１１に示すように、さや管１内に軌道１０を設置する軌道設置工程と、軌道１０を走行する運搬台車２０を準備する運搬台車準備工程と、運搬台車２０に配管２を設置して管接合部まで移動させる配管運搬工程と、管位置調整機具４０を用いて配管２の芯出しを行う芯出し工程と、配管２を連結する管接合工程と、運搬台車２０をさや管１内に固定して運搬台車２０を配管２の管受台とする運搬台車固定工程とを有する。

次に、各工程について詳述する。軌道設置工程は、図１に示すように、さや管１内にインバートコンクリート１１を先行して打設し、当該インバートコンクリート１１に坑内運搬用の軌道１０を設置する。軌道１０は、インバートコンクリート１１に打ち込みアンカ１２によって固定される取付部１４と、取付部１４から高さ方向に延びる一対の案内部１３を備えており、案内部１３の間を後述する運搬台車２０の車輪が走行可能に構成されている。

図２に示すように、運搬台車準備工程は、運搬台車２０を軌道１０に沿って移動可能とするように準備する。また、配管運搬工程は、運搬台車２０に配管２を設置して管接合部まで運搬車３０を用いて運搬台車２０を移動させる。なお、運搬台車２０と運搬車３０とは、連結部３１によって互いに連結されている。運搬車３０は、タイヤ式電動運搬車を用いると好適であり、この場合、インバートコンクリート１１を走行することができるので運搬車３０のための軌道などを別途設置する必要がなく、作業効率の向上に寄与する。

図３に示すように、運搬台車２０は、軌道１０に沿って走行する車輪２２と配管２を載置する載置台２１とを備えている。載置台２１に載置された配管２は、管固定部材２３によって載置台２１に取り付けられている。管固定部材２３は、例えばＵ字ボルトを用いると好適であり、この場合、後述する芯出し工程において配管２の高さ調整を行う場合にもＵ字ボルトを緩める又は締めることで配管２の高さ調整の際の作業効率を阻害することがない。なお、載置台２１に載置される配管２の数は複数載置されると、複数の配管２を布設する際に運搬を同時に行うことができるため、より好適である。この場合、配管２はそれぞれ管固定部材２３によって載置台２１に固定される。

また、運搬台車２０の車輪２２は、進行方向に沿って前後に一対ずつ合計４つ設けられると好適である。図４（ａ）に示すように、前輪となる車輪２２の前及び後輪となる車輪２２の後ろには、脱輪防止手段２４が取り付けられている。脱輪防止手段２４は、運搬台車２０の先端又は後端に取り付けられた端部部材２５から垂下するように取り付けられたガイドローラであると好適であり、図４（ｂ）に示すように、脱輪防止手段２４は、軌道１０の案内部１３間に配置されて軌道１０が延設方向に沿って湾曲する場合であっても運搬台車２０を脱輪させることなく円滑に案内することが可能となる。

また、図５に示すように、連結部３１は、運搬車３０に連結ピン３６を介して取り付けられる長孔状の運搬車連結部３２と、運搬台車２０側の先端が運搬台車２０と係合可能なフック部３３を備えている。フック部３３は、幅方向に延びる押当部３４から延設する一対の腕部の先端に形成されると好適である。さらに、連結部３１の運搬台車２０側には車輪３５が取り付けられている。

このように連結部３１を形成することで、図６（ａ）に示すように、運搬台車２０を進行方向に向かって移動させる場合には、連結部３１の押当部３４が運搬台車２０の端部部材２５と当接することで、運搬車３０の移動に伴って運搬台車２０を移動させることができる。このとき、連結部３１の車輪３５は、軌道１０又はインバートコンクリート１１から離隔していると好適である。

また、運搬台車２０を進行方向に沿って後退させる場合には、図６（ｂ）に示すように、フック部３３が運搬台車２０の端部部材２５と係合することで運搬台車２０を運搬車３０の移動に伴って後退させることができる。

配管運搬工程によって、設置済み配管３の端部近傍まで運搬台車２０を移動させた後、図７に示すように、連結部３１と運搬台車２０の連結を解除して運搬車３０を退避させる。このとき、連結部３１の車輪３５がインバートコンクリート１１を走行することで、連結解除後に運搬車３０を退避させる際に連結部３１の引きずりを防止して、インバートコンクリート１１の損傷を防止することが可能となる。

なお、図８に示すように、運搬台車２０と連結部３１の連結解除は、運搬車連結部３２が長孔状に形成され、運搬車３０の連結ピン３６と連結していることから、連結部３１の運搬台車２０側の端部を持ち上げるだけで運搬台車２０の端部部材２５とフック部３３の係合を解除することができるので、容易に連結部３１の連結解除を行うことができる。また、連結部３１の車輪３５が取り付けられているので、連結解除後にフック部３３がインバートコンクリート１１に接触することを防止するので、フック部３３やインバートコンクリート１１の損傷を防止することができる。

図９に示すように、芯出し工程は、運搬台車２０を設置済み配管３まで移動させて、管接合のための芯出し作業を行う。このとき、運搬台車２０の移動は軌道１０によって車輪２２が案内されているので、人力で行うことができる。その後、配管２の前後に管位置調整機具４０を設置する。

図１０に示すように、管位置調整機具４０は、ジャッキ受台４１と、配管２と当接する管受部４３と、ジャッキ受台４１に取り付けられ管受部４３を上下移動せしめる位置調整手段４２を備えている。また、ジャッキ受台４１は、皿板４４に載置されていると好適である。

図１０（ｂ）に示すように、管受部４３は、配管２の軸直交断面形状が配管２の外周面に沿って湾曲した略Ｕ字状に形成されており、配管２との対向面に案内部材としてのボールキャスタ４５が管受部４３の四隅に取り付けられている。このボールキャスタ４５によって、図１０（ａ）に示すように、配管２を軸方向に沿って円滑に移動させることが可能であるとともに、図１０（ｂ）に示すように、配管２の外周面に沿って回転移動させることで配管２の位置を調整することが可能となる。

位置調整手段４２は、配管２を上下方向に移動可能とすることができればどのような構成を採用しても構わないが、例えば油圧式のダルマジャッキを用いると好適である。さらに、ジャッキ受台４１の皿板４４との対向面の四隅にも管受部４３と同様にボールキャスタ４５が取り付けられており、図１０（ａ）に示すように、配管２の軸方向に沿って円滑に移動させることが可能であるとともに、図１０（ｂ）に示すように、幅方向（左右方向）にも円滑に配管２を移動させることで配管２の位置を調整することが可能となる。

なお、管位置調整機具４０は、各部材を分割して構成すると好適である。このように分割式とすることで、芯出し作業がさや管１内などの狭隘箇所における人力作業で行う場合であっても容易に運搬が可能となる。また、管位置調整機具４０は、図９に示すように、配管２の前後に設置すると、配管２の位置調整をより確実に行うことができる。さらに、配管２が複数ある場合には、配管ごとに管位置調整機具４０を用いて位置調整を行う。

芯出し工程によって設置済み配管３と配管２との芯出し作業が行われた後、図１１に示すように設置済み配管３に配管２を挿入して連結する管接合工程を行う。運搬台車固定工程は、運搬台車２０に取り付けた配管２の固定用の管固定部材２３によって配管２を運搬台車２０に固定する。その後、中込材充填時の配管２の浮き上がりを防止するため、運搬台車２０に固定部材５０を取り付け、固定部材５０に設けられた長さ調整用ジャッキベースを用いてさや管１の上部に固定する。

このように本実施形態に係る配管布設方法によれば、さや管１内に配管２を布設する場合に、複数のジャッキを操作することなく、容易に配管２の芯出し作業を行うことができる。また、運搬台車２０を管受台として使用することができるので、運搬台車の引き抜きや軌道１０の撤去作業を行うことがなく、作業効率を向上させることができる。また、運搬台車２０に複数の配管２を載置することができるので、複数の配管２を同時に運搬することができるので、配管２の運搬作業を効率的に行うことができる。

以上説明したように、上述した本実施形態に係る配管布設方法及び配管布設装置は、脱輪防止手段としてガイドローラを用いた場合について説明を行ったが、脱輪防止用の車輪カバーを運搬台車２０の先端に取り付けても構わない。また、軌道１０は一対の案内部１３間を車輪２２が走行する場合について説明を行ったが、軌道１０の形状はこれに限らず、例えば、取付部１４から立設する案内部上を車輪２２が走行するように構成しても構わない。また、案内部材の例としてボールキャスタを用いた場合について説明を行ったが、ジャッキ受台４１と皿板４４の水平方向の案内及び、管受部４３の配管２の軸方向の移動および回転案内を円滑に行うことができれば、ボールキャスタに限られず、例えば、全方向移動可能型車輪（オムニホイール）を用いても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１さや管
２配管
３設置済み配管
１０軌道
１１インバートコンクリート
１２打ち込みアンカ
１３案内部
１４取付部
２０運搬台車
２１載置台
２２車輪
２３管固定部材
２４脱輪防止手段
２５端部部材
３０運搬車
３１連結部
３２運搬車連結部
３３フック部
３４押当部
３５車輪
３６連結ピン
４０管位置調整機具
４１ジャッキ受台
４２位置調整手段
４３管受部
４４皿板
４５ボールキャスタ
５０固定部材

Claims

さや管内に配管を運搬および布設する配管布設方法であって、
さや管内に軌道を設置する軌道設置工程と、
前記軌道を走行する運搬台車を準備する運搬台車準備工程と、
前記運搬台車に前記配管を設置して管接合部まで移動させる配管運搬工程と、
ジャッキ受台と、前記配管と当接する管受部と、前記ジャッキ受台に取り付けられ、前記管受部を上下移動せしめる位置調整手段を備え、前記ジャッキ受台は、皿板に載置され、前記管受部の前記配管との対向面および前記ジャッキ受台の前記皿板との対向面の少なくとも何れか一方は、案内部材が取り付けられる管位置調整機具を用いて前記配管の芯出しを行う芯出し工程と、
前記配管を連結する管接合工程と、
前記運搬台車を前記さや管内に固定して前記運搬台車を前記配管の管受台とする運搬台車固定工程とを有することを特徴とする配管布設方法。
さや管内に配管を運搬及び布設する配管布設装置であって、
さや管内に設置された軌道を走行する運搬台車と、前記運搬台車を運搬する運搬車と、管接合時に配管の芯出しを行う管位置調整機具と、管接合後に前記運搬台車を前記さや管内に固定する固定部材を有し、
前記管位置調整機具は、ジャッキ受台と、前記配管と当接する管受部と、前記ジャッキ受台に取り付けられ、前記管受部を上下移動せしめる位置調整手段を備え、
前記ジャッキ受台は、皿板に載置され、前記管受部の前記配管との対向面および前記ジャッキ受台の前記皿板との対向面の少なくとも何れか一方は、案内部材が取り付けられることを特徴とする配管布設装置。
請求項２に記載の配管布設装置において、
前記運搬台車は、前記軌道からの脱輪を防止する脱輪防止手段が前記運搬台車の前後輪の前後に設置されていることを特徴とする配管布設装置。
請求項２又は３に記載の配管布設装置において、
前記運搬台車は、複数の配管が載置可能であることを特徴とする配管布設装置。
請求項２から４の何れか１項に記載の配管布設装置において、
前記運搬車は、前記運搬台車と連結する連結部を有し、
前記連結部は、前記運搬台車側の先端がフック状であって、前記運搬台車に係止可能であることを特徴とする配管布設装置。