JPH09503572A - 主導管の分岐導管を取り換える方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、牽引ロープ（２２）と、引張シュー（２０）と、圧力板（２５）とによって、波状の外壁（１４Ａ）と円滑な弾性内壁（１４Ｂ）とを具えた半径方向に高強度の二重壁パイプの形式から成る取り換え用パイプ（１４）を挿入することで、地下の主導管（１１）の分岐導管（１０）を取り換える方法に関する。牽引ロープ（２２）には、引張シューに関連した牽引ロープの動きにより、引張シューに対して当接し得るストッパ要素（２７）が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 主導管の分岐導管を取り換える方法 本発明は、地下の主導管の分岐導管を取り換えるために、取り換え用のパイプ を分岐導管に挿入し且つ主導管に緊密係合させる方法に関する。 損傷したり漏出しているパイプラインは、様々の方法で取り換えられ得るが、 特に好適な方法は、損傷しているパイプラインに取り換え用パイプを挿入するこ とである。このような方法の利点は、既存のマンホールを用いて主たる仕事を行 うことができるので、広範囲の採掘や掘削といった仕事を回避することができる ことである。これにより、産業領域の長引く停滞や交通の迂回等を回避すること ができる。 分岐導管を具えたパイプラインシステムを取り換えるための一方法は、先ず主 導管を取り換え、次いで分岐導管を取り換え、そして主導管と分岐導管との間を 緊密に連結することである。 分岐導管の取り換え作業は、ＵＳ−Ａ−４０２９４２８によれば、主導管の取 り換え作業の後で、取り換え用パイプが上流端（すなわち、主導管に連結された 端部と反対の側の端部）から分岐導管内に押し入れられることによって行われる 。取り換えられる主導管と取り換えられる分岐導管との間には、分岐導管を介し たウレタンフォームの導入によって、連結領域に形成することの許される緊密な 連結状態が形成される。主導管と分岐導管との間の連結通路は、連結領域におい て分岐導管から切り離される。 分岐導管の取り換え作業は、ＧＢ−Ａ−２３２６１５８によれば、取り換え用 パイプが上流端から分岐導管内に押し入れられ、取り 換え用パイプの前端にシール要素が設けられることによって行われる。シール要 素は、主導管内に押し入れられ、分岐導管内を連結領域のシール位置まで引き戻 される。分岐導管とその取り換え用パイプとの間には、シーリング材が介装され る。 しかしながら、これらの方法は、上流端が立上り管のカバーを有するがマンホ ールをめったに有さないので、取り換え用パイプを分岐導管に押し入れることに よって上流端から分岐導管の取り換え作業を行う場合に、実際的な障害を伴うこ とになる。これから、破壊的な処置を伴うことなく、取り換え用パイプを設置す ることは、殆ど不可能である。従って、上流端からの取り換え作業は、実施困難 であって、主導管と分岐導管との間の接続部分のシール構造は、複雑となり得る 。また、主導管の内径が小さい（１７０ｍｍ程度に小さくなり得る）場合、取り 換え用パイプの軸方向の高いフレキシブル性が要求される。 例えば、ＧＢ−Ａ−２２１３２３０による別の分岐導管の取り換え方法は、変 形断面を有する取り換え用パイプの導入作業を伴う。導入後に取り換え用パイプ が円形断面形状を回復し得るように、取り換え用パイプの導入の前あるいは後に おいて変形させる処理が必要となる。補助的な方法によれば、円形断面形状の形 成後に強化されるストッキング状の要素は、パイプ内に引き込まれるが、この処 理は、複雑である。両者の方法は、極めて高価である。 ＥＰ−Ａ１−０４８７１７９及びＧＢ−Ａ−２０４１１４７によれば、フラン ジを有する可撓性ホースは、ロープ等によって主導管を介して分岐導管内に導入 される。該フランジは、主導管の内側及び主導管内の取り換え用パイプの内側に それぞれシール係合する。 可撓性ホースは、円筒状の本体から成り、半径方向の圧縮力や軸方向の曲げ力 に対応することが実質的に困難である。従って、接地 負荷（earth loads）や地下水の圧力等の、ホースが対応しなければならない力 を考慮したとき、本発明の主たる適用対象である、例えば下水溝にホースを設置 することは、好ましいことでない。このことは、取り換え用パイプの挿入された 導管が欠陥及びひび割れを有するか、あるいは外力のために破裂して数片になっ てしまったような場合に特に正しい。 ＥＰ−Ａ１−０２１３６７４は、略水平に延びる地中のパイプラインまで立て 坑を通して進行するに充分な可撓性を有するエラストマー製の円滑な内壁と波状 の外壁とを具えた半径方向（及び円周方向）に高強度のプラスチック製のパイプ を開示する。このパイプは、地中のパイプラインの更新に必要な半径方向の強度 を有し、同時に、折れ曲がったりバラバラになったりすることなく略直角に曲げ るのに適した可撓性を有する。 本発明の目的は、半径方向の強度を有しながら可撓性を有する取り換え用パイ プを、過剰な引張応力にさらされないようにして、分岐導管に導入することを可 能にする、上述したような方法を提供することにあり、同時に、主導管内の取り 換え用パイプの内側に対する必要な力によってフランジが押圧されていることを 保証することにある。 この目的を達成するために、本発明に係る方法は、請求項１の特徴を有する。 本発明を更に詳細に説明するために、図解的な実施の形態が、添付図面を参照 して、以下に記載されよう。 図１は、主導管とこれに連結された分岐導管とを具えた従来のパイプラインシ ステムの破断斜視図である。 図２は、主導管とこれに連結された分岐導管の軸方向断面正面図である。 図３は、主導管及び分岐導管のための取り換え用パイプの破断正面図である。 図４は、引張シューと牽引ロープと圧力板とを具えた分岐導管のための取り換 え用パイプの軸方向断面図である。 図１は、家屋用の分岐導管（サービスパイプ）１０を示す。分岐導管は、家屋 の外の地中に配設され、その一端が主導管１１に連結される。 主導管１１と１以上の分岐導管１０とを含むパイプラインシステムが更新され る必要がある場合、先ず、主導管と分岐導管との連結状態が調査される。この調 査は、公知の形式で、例えば、分岐導管の中を、主導管との接続部分までマーカ ーを導入することによって実施することができる。マーカーは、主導管中に導入 されたロボットにより、あるいは導入されたカメラを用いた主導管の走査により 探知することができる。主導管中の分岐導管用の開口部までの距離寸法は、マン ホールや立て坑が設けられた主導管の位置から規定される。この測定は、主導管 における分岐導管用の開口部の角度位置の決定のための角度測定と組み合わせら れる。公知技術により、主導管１１内には、取り換え用パイプ１２が導入される 。この場合、取り換え用パイプは、円滑な内壁と波状の外壁とを具えた溶接可能 なプラスチック製の半径方向（及び円周方向）に高強度の二重壁パイプで構成さ れ得る。内壁は、パイプ全体が相当フレキシブルであるように、エラストマで形 成される。そのようなパイプは、上述したように、ＥＰ−Ａ１−０２１３６７４ に記載されている。測定結果に基づき、取り換え用パイプ１２には、分岐導管の 開口部において主導管内に導入されたロボットにより、穴が形成される。 本発明に従い分岐導管１０を更新するために、家屋の分岐導管の上流端から引 張要素が導入され、更に主導管に導入され、そしてマ ンホールや立て坑まで導かれる。この引張要素は、パイプラインの中に押し込ま れる鰻状パイプ（pipe eel）あるいはパイプラインの中を急速に通されるロープ 等から成る。パイプラインの中を通されるこれらの鰻状パイプやロープは、牽引 ワイヤロープを引き寄せるために使用することができる。これらの作業は、破壊 的な処置を伴うことなく、立上り管（vertical riser）の開口を通して容易に遂 行される。 半径方向（及び円周方向）に高強度の取り換え用パイプ１４は、前記取り換え 用パイプ１２と同じ性質を有するが、取り換えられるべき分岐導管の長さに対応 した長さと、分岐導管に対応した直径とを具え、図２及び３に示したように、一 端側には、熱可塑性を有する連結部材１５を具備する。連結部材１５は、取り換 え用パイプの端部に装着され、１６で示す部分において取り換え用パイプに溶接 接合される。連結部材１５は、取り換え用パイプ１２の内側に沿うように湾曲し たフランジ１７を有する。フランジ１７の１８で示す部分には、シーリング材が 付与される。フランジ１７には、電気加熱ワイヤが埋め込まれる。また、フラン ジ１７は、弾性シールリング１９を具備する。電気加熱ワイヤは、ＳＷＪ（スウ ェーデン式ジョイント）タイプのものを用いることができる。取り換え用パイプ は、他端側に引張シュー２０を具備する。引張シュー２０は、図４に示したよう に、ボルト２１によって取り換え用パイプに取付けられており、パイプ端から突 出する半球状のドームのような部分２０’を有する。 主導管及び分岐導管に挿入され、図４において２２で示された牽引ワイヤロー プは、引張シュー２０の穴２３に通されており、自由に通過することができる。 牽引ワイヤロープ２２は、取り換え用パイプ１４を通してパイプ端まで引かれ、 バネ２４を介して圧力板２ ５に取付けられる。圧力板２５は、縁部２６によりフランジ１７に対して中心位 置決めされる。縁部２６は、フランジ１７の肉厚よりも小さい高さ寸法を有する 。ロープ２２には、ストッパ要素２７が取付けられる。穴２３を通過できないス トッパ要素２７は、牽引ワイヤロープが引かれてバネ２４が伸びるときに、引張 シュー２０に当接する。 ワイヤロープ２２を引く場合に、取り換え用パイプが過剰な引張応力及びそれ に伴う伸びにさらされないようにするために、先ず取り換え用パイプ１４が、圧 力板２５を介してのフランジ１７に対する圧力の下で前方に押圧され、これによ り、取り換え用パイプ１４の導入が始まる。取り換え用パイプが主導管から分岐 導管内に実質的に直角に通らねばならない場合、取り換え用パイプの移動に対す る抵抗が増大し、それに伴って、牽引ワイヤロープを引く力も増大する。主導管 から分岐導管内に取り換え用パイプを押し入れることは、困難になろう。牽引力 が増大すると、バネ２４は、伸び、ストッパ要素２７は、圧力板２５を介した圧 縮力を補充するものとして、穴２３において引張シュー２０を押圧し、これによ り、分岐導管への移動が容易化される。 本発明の別の実施態様においては、バネが取り除かれ、牽引ワイヤロープと引 張シューとの間のその機能は、分岐導管内への内側パイプの導入に対する抵抗が 増大する場合に牽引ワイヤロープの引く力の影響下で軸方向に圧縮される内側パ イプによって形成される。 取り換え用パイプが分岐導管内の所定位置に位置し、フランジ１７が取り換え 用パイプ１２の内側に当接する場合に、フランジは、それに取付けられねばなら ない。 電気加熱ワイヤに連結された電気的接続ワイヤ（図示せず）は、取り換え用パ イプ１４に付設され、マンホールや立て坑からアクセ ス可能な長さを有する。取り換え用パイプ１２の内側にフランジ１７が押し付け られている間、（ストッパ要素は、先に取り除かれ、これにより牽引ワイヤロー プの引く力は、フランジへの圧力を促進するために、圧力板に直接作用する）、 電気は、電気加熱ワイヤ１８を介して流れることを許され、これによりフランジ １７の層が融解し、取り換え用パイプ１２に付着する。取り換え用パイプに溶接 接合されたフランジ１７及びその間のシールリング１９により、分岐導管の取り 換え用パイプ１４と主導管の取り換え用パイプ１２との間の緊密な連結が実現さ れる。取り換え用パイプは、取り換え用パイプの上流端において公知形式で分岐 導管１０に緊密に連結される。分岐導管のこの端部が容易にアクセス可能である ので、困難な事態は生じない。 取り換え用パイプと取り換えられた導管との間には、シーリング材が装着され る。シーリング材の装着後に、圧力板２５は、接続されているロープが取り換え 用パイプ１４と同時期に取り換え用パイプ１２の中に引き込まれることによる引 き抜き工程によって、取り除かれ、マンホールや立て坑からアクセスできるよう になる。 たとえ主導管が取り換え用パイプを具備していなくても、分岐導管の取り換え は、上述した形式で実施可能である、ということが留意されるべきである。この 場合において、主導管と取り換え用パイプとの間の緊密な連結は、セメントやコ ンクリートのパイプが溶接できないので、シーリング材の装着によって実現され ねばならない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１０月２５日 【補正内容】 請求の範囲 １．分岐導管（１０）に対応した略円形断面を有する取り換え用パイプ（１４ ）を主導管（１１）を介して分岐導管（１０）内に導入し、取り換え用パイプの 一端側でフランジ（１７）を主導管の内側に緊密に連結することによって、地下 の主導管（１１）の分岐導管（１０）を取り換える方法において、 取り換え用パイプとしては、波状の外壁（１４Ａ）と円滑な弾性内壁（１４Ｂ ）とを具えた半径方向に高強度の二重壁パイプが用いられ、 引張シュー（２０）は、取り換え用パイプ（１４）の他端側に取着され、 牽引ロープ（２２）は、分岐導管（１０）を通して、主導管（１１）を通して 、引張シュー及び取り換え用パイプを通して導入され、 牽引ロープ（２２）は、引張シュー（２０）の穴（２３）を自由に行き来でき るように案内され、 牽引ロープ（２２）は、取り換え用パイプの他端側で圧力板（２５）に取着さ れ、 所定圧力下で圧力板は、フランジ（１７）に対して中心位置決めされ、 牽引ロープ（２２）には、ストッパ要素（２７）が設けられ、 ストッパ要素（２７）は、穴（２３）を通り抜けることができず、 ストッパ要素（２７）は、引張シューに関連した牽引ロープの動きにより、引 張シューに対して当接し得ることを特徴とする方法。 ２．圧力板（２５）と引張シュー（２０）との間には、バネ（２ ４）が連結されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．フランジ（１７）には、主導管（１１）に対する取り換え用パイプ（１４ ）の緊密な連結のために、シーリング材が付設されることを特徴とする請求項１ 又は２記載の方法。 ４．フランジ（１７）は、フランジ（１７）の中もしくは上の抵抗ワイヤによ る電気加熱によってプラスチック部分を溶かすことにより、主導管（１１）の内 側に溶接接合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の方法。 ５．主導管（１１）の内側とフランジ（１７）との間には、ガスケット（１９ ）が介装されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．分岐導管（１０）に対応した略円形断面を有する取り換え用パイプ（１４ ）を主導管（１１）を介して分岐導管（１０）内に導入し、取り換え用パイプの 一端側でフランジ（１７）を主導管の内側に緊密に連結することによって、地下 の主導管（１１）の分岐導管（１０）を取り換える方法において、 取り換え用パイプとしては、波状の外壁（１４Ａ）と円滑な弾性内壁（１４Ｂ ）とを具えた半径方向に高強度の二重壁パイプが用いられ、 引張シュー（２０）は、取り換え用パイプ（１４）の他端側に取着され、 牽引ロープ（２２）は、分岐導管（１０）を通して、主導管（１１）を通して 、引張シュー及び取り換え用パイプを通して導入され、取り換え用パイプの他端 側で圧力板（２５）に取着され、 牽引ロープ（２２）には、ストッパ要素（２７）が設けられ、 ストッパ要素（２７）は、引張シューに関連した牽引ロープの動きにより、引 張シューに対して当接し得ることを特徴とする方法。 ２．圧力板（２５）と引張シュー（２０）との間には、バネ（２４）が連結さ れることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．フランジ（１７）には、主導管（１１）に対する取り換え用パイプ（１４ ）の緊密な連結のために、シーリング材が付設されることを特徴とする請求項１ 又は２記載の方法。 ４．フランジ（１７）は、フランジ（１７）の中もしくは上の抵抗ワイヤによ る電気加熱によってプラスチック部分を溶かすことにより、主導管（１１）の内 側に溶接接合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の方法。 ５．主導管（１１）の内側とフランジ（１７）との間には、ガスケット（１９ ）が介装されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の方法。