(57)【要約】      （修正有）【課題】構内に設置された既存の配管を、短期間で安全に、新しい配管に交換できる方法を提供する。【解決手段】構内３に設置された既存の配管ａを、新しい配管に交換する方法であって、既存の配管ａを、構内３において移動させ、同じ場所において既存の配管を所定の長さに切断して、構内３から既存の配管を順次除去し、複数に分割されている新しい配管を、同じ場所で接合し、同じ場所から構内３に新しい配管を順次移動させることを特徴とする、配管交換方法である。本発明によれば、既存の配管の撤去と新しい配管の設置を同じ場所ですることができ作業効率が向上する。【選択図】図１
2014009734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構内に設置された既存の配管を、新しい配管に交換する方法であって、
既存の配管を、構内において移動させ、同じ場所において既存の配管を所定の長さに切断して、構内から既存の配管を順次除去し、
複数に分割されている新しい配管を、前記同じ場所で接合し、構内に新しい配管を順次移動させることを特徴とする、配管交換方法。
【請求項２】
構内において、既存の配管をベアリング装置で支持し、既存の配管を前記ベアリング装置を利用して構内において移動させ、新しい配管を前記ベアリング装置を利用して構内において移動させることを特徴とする、請求項１に記載の配管交換方法。
【請求項３】
前記ベアリング装置は、配管を移動させるフリーベアリングと、前記フリーベアリングを支持するベアリング架台と、前記フリーベアリングと前記ベアリング架台との間に介在して、前記フリーベアリングの角度を調整するフリーベアリング架設金物を有し、
既存の配管を移動させる場合は、前記フリーベアリングと前記ベアリング架台との間に前記フリーベアリング架設金物を介在させ、
新しい配管を移動させる場合は、前記フリーベアリング架設金物を介在させずに、前記フリーベアリングを前記ベアリング架台に直接支持することを特徴とする、請求項２に記載の配管交換方法。
【請求項４】
既存の配管を、前記フリーベアリングに直接載せることを特徴とする、請求項３に記載の配管交換方法。
【請求項５】
複数に分割されている新しい配管の端部に、新しい配管同士を接合するためのフランジ部が設けられ、
新しい配管を、搬送架台を介して前記フリーベアリングに載せることを特徴とする、請求項３に記載の配管交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構内に設置された既存の配管を、新しい配管に交換する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建造物や各種設備などに設けられた構内には、種々の配管が設置されている。建造物や各種設備などの改修工事では、このように構内に設置された既存の配管を、新しい配管に交換する工事が行われる場合がある。従来、この配管の交換工事では、構内全体を開放して、配管の周囲に取り付けられた保温材などを撤去した後、構内において、セパーソを用いて配管を適当な長さに切断し、切断後に、構内から配管を順次搬出していた。また、こうして既存の配管を、構内から搬出後、新しい配管を搬入していた。
【０００３】
例えば、配管の切断長さは、構内に設けられた支柱の間隔より短くされ、そのように短くされた配管を、チェーンブロックを利用して構内から吊り上げた後、架台から降ろし、通路内を移動して搬出口より外部へ配管が取り出される。例えば、特許文献１には、大空間の工場等において、ダクトを吊り上げて施工するダクト吊り込み装置が開示されている。また、特許文献２には、架台に仮固定することにより、輸送時に配管モジュールが位置ずれするのを防ぐ方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６１−１８２９６号公報
【特許文献２】特開２０１２−３７０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで従来は、セパーソやチェーンブロックを構内に沿って移動させ、このように配管を切断する作業と配管を取り出す作業を移動しながら順次行なっていた。また、既存の配管を構内から搬出した後、同じ場所に新しい配管を搬入していた。しかしながら、配管を取り出す架台のピッチは３〜３．５ｍ程度であり、切断回数や取り出す作業は約９０回を超える場合もあった。また、セパーソやチェーンブロックを構内に沿って移動させる間は、他の作業が滞っていた。更に、移動のたびに工具や吊金物などの揚重設備を付け替える手間がかかり、作業効率が良くなかった。
【０００６】
特に、冷水配管が設けられる構内などは、メンテナンス用の通路として使われているが、作業通路が狭い為、通路上に配管材料や工具を置くと作業員の移動も困難になる。また、構内には、既存蒸気配管なども通っており、放熱及び漏気が有り、構内が高温多湿になって作業環境が良くない。更に、既存の配管の仕上げがアスファルトジュート巻である場合もあるが、構内には都市ガス配管も敷設されている為、溶接やガス切断が使用できない事情もあった。加えて、冷水配管を交換する場合、工事期間が１１月の冷水停止から翌年の３月供給開始までの５ヶ月間に撤去、新設をしなくてはならなず、非常に短工期であるといった事情もあった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、構内に設置された既存の配管を、短期間で安全に、新しい配管に交換できる方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、構内に設置された既存の配管を、新しい配管に交換する方法であって、既存の配管を、構内において移動させ、同じ場所において既存の配管を所定の長さに切断して、構内から既存の配管を順次除去し、複数に分割されている新しい配管を、前記同じ場所で接合し、構内に新しい配管を順次移動させることを特徴とする、配管交換方法が提供される。
【０００９】
この配管交換方法において、構内において、既存の配管をベアリング装置で支持し、既存の配管を前記ベアリング装置を利用して構内において移動させ、新しい配管を前記ベアリング装置を利用して構内において移動させるようにしても良い。この場合、例えば、前記ベアリング装置は、配管を移動させるフリーベアリングと、前記フリーベアリングを支持するベアリング架台と、前記フリーベアリングと前記ベアリング架台との間に介在して、前記フリーベアリングの角度を調整するフリーベアリング架設金物を有し、既存の配管を移動させる場合は、前記フリーベアリングと前記ベアリング架台との間に前記フリーベアリング架設金物を介在させ、新しい配管を移動させる場合は、前記フリーベアリング架設金物を介在させずに、前記フリーベアリングを前記ベアリング架台に直接支持するものであっても良い。なお、既存の配管を、前記フリーベアリングに直接載せるようにしても良い。また、複数に分割されている新しい配管の端部に、新しい配管同士を接合するためのフランジ部が設けられ、新しい配管を、搬送架台を介して前記フリーベアリングに載せるようにしても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、既存の配管の撤去と新しい配管の設置を同じ場所ですることができ作業効率が向上する。この場合、協力業者と一緒に計画を進めることで、工程短縮はもちろんのこと原価意識も共通にできるようになる。従来工法だと、材料と作業員の移動距離が長くなり、効率が落ちて人工が多くなっていたが、本発明によち作業効率が高くなり人工削減に繋がる。本発明の配管交換方法は、既存・新築を問わず採用が可能である。
【００１１】
なお、ベアリング装置を用いて既存の配管や新しい配管を構内で移動させるいわば”フリーベアリング工法”を採用することにより、更に工期短縮、工費の低減が図れる。
【００１２】
また、新しい配管同士を接合するに際し、配管の端部に設けられたフランジ部を使うことにより、ボルトなどを利用して接合することが可能となり、現場での作業負担が減り、フレアー加工などによるフランジ部の工場加工も含み、作業員数を例えば８００人から５００人程度に減らすことができるようになる。しかも、工場でフランジ部をフレアー加工して現地に納入することで、工期が更に短縮しし、人工の削減にも繋がる。また、搬送架台を介してフリーベアリングの上に新しい配管を載せることにより、構内において新しい配管を移動させるに際し、配管の端部に設けられたフランジ部が邪魔とならず、配管の移動がスムーズで、作業がしやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】配管が設置される構内の平面図である。
【図２】配管が設置される構内の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる配管交換方法に用いられるベアリング装置の説明図であり、フリーベアリング架設金物を装着した状態を示している。
【図４】本発明の実施の形態にかかる配管交換方法に用いられるベアリング装置の説明図であり、フリーベアリング架設金物を取り外した状態を示している。
【図５】構内に設置されている既存の配管の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる配管交換方法に用いられる新しい配管の斜視図である。
【図７】既存の配管をフリーベアリングに直接載せた状態を、配管の搬送方向から見た正面図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる配管交換方法の説明図であり、構内から既存の配管を除去する状態を示している。
【図９】本発明の実施の形態にかかる配管交換方法の説明図であり、構内に新しい配管を搬入する状態を示している。
【図１０】新しい配管を、搬送架台を介してフリーベアリングに載せた状態を、配管の搬送方向の側方から見た側面図である。
【図１１】新しい配管を、搬送架台を介してフリーベアリングに載せた状態を、配管の搬送方向から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
図１、２に示すように、病院、学校などといった建造物や、工場、研究所、駅舎、空港などといった各種設備等では、機械棟１と建物棟２の間に、両者を結ぶ共同の構内３が設けられている。この構内３には、種々の配管ａが設置されており、例えば冷水配管、温水配管、蒸気配管、ガス配管等が設置されている。また、構内３には、支持用の支柱４が適当な間隔で配置されている。
【００１６】
構内３に設置されている種々の配管ａは、腐食による劣化、機械棟１や建物棟２の改修、設備の増減、変更などの理由により、交換が必要になる場合がある。例えば、冷水配管を同じルートで３００Ａから３５０Ａに増径する工事などである。また、構内３の延長距離は例えば約２００ｍであり、配管ａは例えば往復３００ｍの長さにもなる。そこで、以下の実施の形態では、構内３に設置されたこれら既存の冷水配管などの配管ａ１を、新しい配管ａ２に交換する方法について説明する。
【００１７】
図３に示すように、本発明の実施の形態で用いられるベアリング装置１０は、配管ａ（ａ１、ａ２）を移動させる左右一対のフリーベアリング１１と、フリーベアリング１１を支持するベアリング架台１２と、これらフリーベアリング１１とベアリング架台１２との間に介在して、フリーベアリング１１の角度を調整するフリーベアリング架設金物１３を有する。フリーベアリング１１は、上面に回転自在なボール１５を備えており、後述するように、このボール１５で配管ａ１や搬送架台４０を移動自在に支持することができる。フリーベアリング１１の底面には、ボルト１６が取り付けられており、このボルト１６を、ベアリング架台１２の上面に設けられた長孔１７に通し、ナット１８で締めることにより、フリーベアリング１１がベアリング架台１２に固定されている。なお、フリーベアリング１１には、例えば株式会社井口機工製作所製のＩＳＢボールベアーなどが利用できる。
【００１８】
フリーベアリング架設金物１３は、３角形の楔状であり、図３に示すように、フリーベアリング１１とベアリング架台１２との間にフリーベアリング架設金物１３を介在させることにより、左右のフリーベアリング１１を互いに内側に傾斜させるように、角度を調整することができる。後述するように、構内３から既存の配管ａ１を除去する場合は、図３に示すように、フリーベアリング１１とベアリング架台１２との間にフリーベアリング架設金物１３を介在させ、左右のフリーベアリング１１を内側に傾斜させた状態で、フリーベアリング１１のボール１５の上に、既存の配管ａ１が載せられる。
【００１９】
また一方、図４に示すように、フリーベアリング１１をベアリング架台１２の上面に直接（フリーベアリング架設金物１３を介在させずに）置いて、ボルト１６を長孔１７に垂直に通し、ナット１８で締めることにより、フリーベアリング１１をベアリング架台１２に直接固定することもできる。後述するように、構内３に新しい配管ａ２を搬入する場合は、図４に示すように、フリーベアリング１１をベアリング架台１２に直接（フリーベアリング架設金物１３を介在させずに）支持し、フリーベアリング１１のボール１５の上には、搬送架台４０を介して新しい配管ａ２が載せられる。
【００２０】
このように、ベアリング装置１０は、図３に示すように、フリーベアリング１１とベアリング架台１２との間にフリーベアリング架設金物１３を介在させた状態と、図４に示すように、フリーベアリング１１をベアリング架台１２に直接（フリーベアリング架設金物１３を介在させずに）支持した状態とに、適宜変更することが可能である。なお、フリーベアリング１１のボルト１６は、ベアリング架台１２の長孔１７に通されるので、図３に示すように、フリーベアリング１１を傾斜させた状態と、図４に示すように、フリーベアリング１１のボルト１６を長孔１７に垂直に通した状態のいずれにおいても、ボルト１６を長孔１７にスムーズに通して、ナット１８で固定することが可能である。
【００２１】
本発明の実施の形態において、構内３に予め設置されている既存の配管ａ１は、周面にフランジなどの突起のない、周面が平坦な円管である。既存の配管ａ１には、例えば３００Ａのパイプが使用される。
【００２２】
図５に示すように、既存の配管ａ１は、構内３に構築されている既設枠２０で固定されている。既存の配管ａ１は、支持材２１に載せられて、既設枠２０に固定されている。既存の配管ａ１の上方は、Ｕ字状の止め具２２で押さえられており、このＵ字状の止め具２２の両下端を、既設枠２０に貫通させてナット２３で締めることにより、既存の配管ａ１が支持材２１に取り付けられる。また、既存の配管ａ１の周りには、保温材（断熱スリーパー）２４が装着されている。
【００２３】
本発明の実施の形態において、既存の配管ａ１と交換して構内３に設置される新しい配管ａ２は、図６に示すように、円管部３０の両端にフランジ部３１が設けられている。フランジ部３１には、接合用のボルト（図示せず）を通すためのボルト穴３２が設けられている。円管部３０には、例えば３５０Ａのパイプが使用される。新しい配管ａ２は、工場にて円管部３０（パイプ）の両端をフレア加工したり、円管部３０の両端にフランジ部３１を溶接などで接続する工法によって形成される。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態にかかる交換方法を、更に詳しく説明する。先ず、既存の配管ａ１の切断および撤去する場所を選定する。この場合、既存の配管ａ１の搬出や、新しい配管ａ２の搬入に便利で作業のしやすい場所を選定すると良い。そして、選定された場所において、配管ａ１の上方にチェーンブロック（図示せず）を設置する。
【００２５】
また、構内３では、既存の配管ａ１の周りに装着されていた保温材２４を除去する。保温材２４の除去は、カッターにて保温材２４を適宜切断し、既存の配管ａ１の周りから撤去すれば良い。
【００２６】
そして、保温材２４を剥いで裸にした既存の配管ａ１にベアリング装置１０を装着する。この場合、図７に示すように、ベアリング装置１０のベアリング架台１２を、構内３に構築されている既設枠２０に、ボルト３５などを用いて固定することができる。このように、ベアリング装置１０は既設枠（支持鋼材）２０を利用して構内３に取り付けることができる。
【００２７】
また、既存の配管ａ１を撤去する工程では、先に図３で説明したように、フリーベアリング１１とベアリング架台１２との間に楔形のフリーベアリング架設金物１３を介在させ、左右のフリーベアリング１１を互いに内側に傾斜させるように、角度を調整する。そして、図７に示すように、保温材２４を剥いで裸にした既存の配管ａ１を、フリーベアリング１１のボール１５の上に直接載せた状態にする。
【００２８】
なお、構内３の延長距離が例えば約２００ｍ程度であれば、構内３に約２５個のベアリング装置１０（約５０個のフリーベアリング１１）を取り付ければ、既存の配管ａ１の全体をベアリング装置１０で支持できるようになる。そして、このように既存の配管ａ１をベアリング装置１０に支持させた後、既設枠２０に配管ａ１を固定していた支持材２１とＵ字状の止め具２２を撤去する。
【００２９】
次に、図７に示すように、構内３に設置されている既存の配管ａ１を、順次適当な長さに切断して構内３から取り除く作業を行う。すなわち、チェーンブロック（図示せず）が設置された場所において、既存の配管ａ１を、所定の長さに切断し、構内３から切断した既存の配管ａ１を順次取り出す。
【００３０】
なお、構内３には都市ガス配管なども敷設されている場合がある。その為、既存の配管ａ１を切断する作業に、火が出ないようにセーバーソー３６などを用いると良い。また、切断する既存の配管ａ１の長さは、構内３から切断した既存の配管ａ１を吊り上げる際に、支柱４が邪魔とならないような長さにすれば良く、例えば２０ｍ程度の長さに切断する。
【００３１】
そして、切断した既存の配管ａ１を、チェーンブロック（図示せず）で吊り上げ、構内３の近傍に配置した台車３７に載せる。なお、既存の配管ａ１を吊り上げる場合、ナイロンスリングを配管ａ１に掛けて、作業員で支えならがら、ゆっくりと吊り上げ、台車３７に載せるようにする。そして、台車３７に載せて、既存の配管ａ１を所望の箇所に移動させる。
【００３２】
こうして、チェーンブロック（図示せず）が設置された場所において、セーバーソー３６で既存の配管ａ１を切断し、切断した既存の配管ａ１を台車３７に載せて順次搬出し、構内３から既存の配管ａ１を全部撤去する。なお、既存の配管ａ１はベアリング装置１０に支持されているので、構内３において既存の配管ａ１を、チェーンブロック（図示せず）が設置された場所に順次スライド移動させることができる。そして、チェーンブロック（図示せず）が設置された場所において、セーバーソー３６で既存の配管ａ１を所望の長さに切断して、切断した既存の配管ａ１を台車３７に載せて搬出する作業を繰り返す。こうして、チェーンブロック（図示せず）が設置された同じ場所において、既存の配管ａ１を構内３から撤去していくことができる。
【００３３】
そして、既存の配管ａ１を構内３から全部撤去した後、次に、構内３の近傍まで新しい配管ａ２を搬入する。新しい配管ａ２を搬入する場合は、図９に示すように、台車３７に載せた新しい配管ａ２を構内３の近傍に移動させ、チェーンブロック（図示せず）で吊り上げできる位置まで新しい配管ａ２を移動させる。そして、構内３の近傍に移動させた新しい配管ａ２をチェーンブロック（図示せず）で吊り上げ、構内３に順次降ろしていく。
【００３４】
なお、新しい配管ａ２を搬入する場合は、先に図４で説明したように、ベアリング装置１０のフリーベアリング１１をベアリング架台１２に直接（フリーベアリング架設金物１３を介在させずに）支持しておく。そして、構内３に降ろした新しい配管ａ２を、図１０、１１に示すように、搬送架台４０を介して、フリーベアリング１１のボール１５の上に載せる。
【００３５】
なお、フリーベアリング１１の対荷重は、例えば約１５０ｋｇ／１個であり、これに対して、新しい配管ａ２は、例えば３５０Ａのパイプであれば、定尺管フランジ込で約４１０ｋｇ程度である。したがって、新しい配管ａ２を載せた搬送架台４０を、４個のフリーベアリング１１で支えれば十分である。
【００３６】
そして、チェーンブロック（図示せず）が設置されている位置において、新しい配管ａ２を順次構内３に搬入して、新しい配管ａ２同士を接合し、接合した新しい配管ａ２を構内３に順次移動させる。この場合、新しい配管ａ２同士を接合は、図９に示すように、隣接する２つの新しい配管ａ２の端部に設けられたフランジ部３１同士を突き合わせ、フランジ部３１に設けられているボルト穴３２にボルト等を通して２つのフランジ部３１同士を接合することによって行われる。
【００３７】
そして、図９に示すように、複数に分割されて搬入された新しい配管ａ２を、チェーンブロック（図示せず）が設置されている位置において、新しい配管ａ２を順次構内３に搬入し、同じ箇所で、新しい配管ａ２同士を接合して、構内３に順次移動させていく。こうして、構内３全体に新しい配管ａ２を設置することにより、例えば、３００Ａであった既存の配管ａ１を、３５０Ａの新しい配管ａ２に増径することができる。
【００３８】
そして、構内３全体に新しい配管ａ２を設置した後、支持材等を取り付け、新しい配管ａ２を既設枠２０に固定する。その後、空圧・水圧の試験を実施して、新しい配管ａ２の漏れを検査してから、保温材を取り付け、工事が完了する。そして、例えば冷水配管などの場合は、更に最終水張を行い、引渡しが可能となる。
【００３９】
以上に説明した交換方法によれば、既存の配管ａ１の撤去と新しい配管ａ２の設置を同じ場所ですることができるので、作業効率が向上し、搬入出日や搬入出スペースが限られた状況でも工事できるようになる。また、ベアリング装置１０を用いて既存の配管ａ１や新しい配管ａ２を構内３で移動させるいわば”フリーベアリング工法”を採用することにより、構内３での配管移動が容易となり、更に工期短縮、工費の低減が図れる。例えば、冷水の停止期間が短い中での工事完了も可能となる。
【００４０】
また、新しい配管ａ２同士を接合するに際し、配管ａ２の端部に設けられたフランジ部３１を利用することにより、ボルトなどを利用して接合することが可能となり、現場での溶接などが省略できて作業負担が減り、高温高湿や溶接など火気が使えない状況での作業環境の良くない構内３でも工事ができるようになる。また、溶接に伴うフラッシングも不要となる。
【００４１】
また、フランジ部３１のフレア加工や溶接作業は工場で行うことができ、現場での無火気工法施工が可能となる。しかも、工場でフランジ部３１をフレアー加工して現地に納入することで、工期が更に短縮しし、人工の削減にも繋がる。フレアー加工などによるフランジ部３１の工場加工も含み、作業員数を例えば８００人から５００人程度に減らすことができるようになる。
【００４２】
新しい配管ａ２にはフランジ部３１が設けられているので、そのままでは、ベアリング装置１０で搬送する際にフランジ部３１が邪魔となるが、図１０、１１で説明したように搬送架台４０の上に新しい配管ａ２を載せて、フリーベアリング１１で支持することにより、フランジ部３１が邪魔とならなくなり、構内３において新しい配管ａ２をスムーズに搬送できるようになり、作業がしやすくなる。なお、この実施の形態では、フランジの無い既存の配管ａ１を、フランジ部３１のある新しい配管ａ２に交換する例を説明した。かかる実施の形態によれば、フランジ無しの既存の配管ａ１は、そのままベアリング装置１０に載せて送り出すことができ、また、フランジ部３１のある新しい配管ａ２は搬送架台４０に載せて運ぶことで、フランジ部３１がつかえるのを避けることができる。また、搬送架台４０を用いた場合は、先に図４で説明したように、フリーベアリング架設金物１３を用いずに、フラットな送り出し面とすることができる。但し、このようなベアリング装置１０（フリーベアリング架設金物１３）の取り換え作業は、フランジ３１の有無に対応して必要な場合のみに行えば良い。例えば既存の配管ａと新しい配管ａ２のいずれもフランジ無しの場合は、常にベアリング装置１０にフリーベアリング架設金物１３を装着し、左右のフリーベアリング１１を内側に傾斜させた状態にしておけば良い。また一方、既存の配管ａと新しい配管ａ２のいずれもフランジ有りの場合は、常にベアリング装置１０からフリーベアリング架設金物１３を外してフラットな送り出し面にし、搬送架台４０に乗せて搬送を行えば良い。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、建造物や各種設備などの構内に設けられた種々の配管の交換作業に有用である。
【符号の説明】
【００４４】
ａ  配管
ａ１  既存の配管
ａ２  新しい配管
１  機械棟
２  建物棟
３  構内
４  支柱
１０  ベアリング装置
１１  フリーベアリング
１２  ベアリング架台
１３  フリーベアリング架設金物
１５  ボール
１６  ボルト
１７  長孔
２０  既設枠
２１  支持材
２２  止め具
２３  ナット
２４  保温材
３０  円管部
３１  フランジ部
３５  ボルト
３６  セーバーソー
３７  台車
４０  搬送架台
【図１】
2014009734.tif 000003
【図２】
2014009734.tif 000004
【図３】
2014009734.tif 000005
【図４】
2014009734.tif 000006
【図５】
2014009734.tif 000007
【図６】
2014009734.tif 000008
【図７】
2014009734.tif 000009
【図８】
2014009734.tif 000010
【図９】
2014009734.tif 000011
【図１０】
2014009734.tif 000012
【図１１】
2014009734.tif 000013