(57)【要約】      （修正有）【課題】地盤の陥没などを防ぐ為、地中に残置されている用廃管の所望区間へ充填材を充填する際の工法を提供する。【解決手段】充填材４を充填しようとする区間の始端部7と終端部８の管壁上部に当接する様に、地表から鞘管を圧入し、鞘管及びこの透孔を通して地上から閉塞材注入ロッドを管内に挿入し、その下端開口部から瞬結性の閉塞材を吐出させて管内に閉塞壁を形成し、始端側の透孔を充填孔と、終端側の透孔を吸引孔とし、充填孔２２側の導管を地上に設置した供給装置２７、吸引孔２１側の導管２４を同じく地上に設置した吸引装置２６にそれぞれ接続し、吸引装置２６で管内の空気を吸引して管内を負圧にし、その負圧によって供給装置２７から充填材４を管内に流入充填する。【選択図】図１４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に残置されている用廃管の所望の区間への充填材の非開削充填工法であって、充填材を充填しようとする区間の始端部と終端部の管壁上部に当接する様に、地表から開削ではなく圧入により鞘管を建て込み、この鞘管内の土砂や水を吸引除去した後、前記鞘管を通して地上に設置したコアドリルマシンで用廃管の上部管壁を穿孔して透孔を形成し、鞘管及びこの透孔を通して地上から閉塞材注入ロッドを管内に挿入し、該注入ロッドの下端を管内底面から上方に序々に引き上げつつ、その下端開口部から瞬結性の閉塞材を吐出させて管内に閉塞壁を形成し、その後、鞘管を撤去し、地中の鞘管圧入痕を埋め戻したら、前記閉塞壁が形成された始端部と終端部の内側近傍の管壁上部に当接する様に、地表から鞘管を開削ではなく圧入により建て込み、この鞘管内の土砂や水を吸引除去した後、この鞘管を通して、地上に設置したコアドリルマシンによって用廃管の上部管壁を穿孔し、形成された始端側の透孔を充填孔に、終端側の透孔を吸引孔とし、それぞれ地上から鞘管内に挿入された導管の下端開口部を前記充填孔及び吸引孔に密着固定すると共に、充填孔に密着固定された導管の上端をバルブを介して地上に設置した供給装置、吸引孔に密着固定された導管の上端をバルブを介して同じく地上に設置した吸引装置にそれぞれ接続し、前記吸引装置で管内の空気を吸引して管内を負圧にし、その負圧によって前記供給装置から充填材を管内に流入充填させ、管内に万偏なく充填材が行き渡ったら、吸引側のバルブを、その後供給側のバルブをそれぞれ閉じ、導管から吸引装置と供給装置とを取りはずした後、導管をそれぞれ切断、撤去すると共に鞘管も撤去し、地中の鞘管圧入痕を埋め戻して用廃管内への充填材の充填作業を完了する様にしたことを特徴とする地中に残置されている用廃管の所望区間への充填材の非開削充填工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、土木工事、詳しくは地盤の陥没などを防ぐ為、地中に残置されている用廃管の所望区間へ充填材を充填する際の工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設された各種管類のうち、管路変更や老朽化などにより使用されなくなった用廃管を撤去せず、地中にそのまま残置した場合、管が破損、圧壊したり、管内へ周囲の土砂が流入するなどして、地盤の陥没などの不都合な事態が発生するおそれがあるので、地中に残置されている用廃管の管内に充填材を充填してこれを防ぐことが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】なし
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】なし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地中に残置されている用廃管の管内に充填材を充填するには、用廃管を所望部分で切断し、その際に出来た開口部を鉄板などの適当な部材で閉塞すると共に、閉塞部材に充填孔をあけ、この充填孔から圧入装置で管内に充填材を圧送したり、閉塞部材に吸引孔をあけ、吸引孔を介して吸引装置で管内を負圧にし、充填孔から充填材を流入させるなどしているが、地中に残置されている用廃管の所望部分を切断して開口部を閉塞したり、閉塞部材に充填孔や吸引孔を設けるのは、用廃管を露出させなければならず、その為に埋設されている地中を開削したり、立坑を設ける必要があった。
【０００６】
又、充填材を管内に圧入あるいは吸引する装置には、自ずと能力に限界があり、充填材を充填すべき区間が長大で、圧入装置あるいは吸引装置の能力を超える場合には、管路を分割して、管路の長さを圧入装置あるいは吸引装置の能力の範囲内に納める必要があり、その場合にも、地中の開削と立坑の設置が必要であった。
【０００７】
更に、用廃管が本管とそれから分岐した支管から構成されている場合や二又に分岐している場合、充填材を充填しようとするときは、分岐部分を中心に少なくとも３ヶ所において管路を切断しなければならず、これらの場合には開削したり立坑を設置する範囲も自ずと広くならざるを得なかった。
【０００８】
この様に、従来の工法においては、用廃管に充填材を充填する際には、開削作業と立坑の設置とが必要であったが、用廃管の上部に構造物や道路などが存在している場合には、これらが障害となり、開削や立坑の設置には困難が伴い、用廃管への充填材の充填には多くの費用と手間がかかってしまっていた。
【０００９】
本発明者は、地中に残置された用廃管の処理に関する上記従来の問題点を解決すべく鋭意研究を行った結果、地中の開削や立坑の設置を必要とせず、最少限のスペースで無理なく用廃管の管内に充填材を充填することが出来る便利な工法を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
充填材を充填しようとする区間の始端部と終端部の管壁上部に当接する様に、地表から開削ではなく圧入により鞘管を建て込み、この鞘管内の土砂や水を吸引除去した後、前記鞘管を通して地上に設置したコアドリルマシンで用廃管の上部管壁を穿孔して透孔を形成し、鞘管及びこの透孔を通して地上から閉塞材注入ロッドを管内に挿入し、該注入ロッドの下端を管内底面から上方に序々に引き上げつつ、その下端開口部から瞬結性の閉塞材を吐出させて管内に閉塞壁を形成し、その後、鞘管を撤去し、地中の鞘管圧入痕を埋め戻したら、前記閉塞壁が形成された始端部と終端部の内側近傍の管壁上部に当接する様に、地表から鞘管を開削ではなく圧入により建て込み、この鞘管内の土砂や水を吸引除去した後、この鞘管を通して、地上に設置したコアドリルマシンによって用廃管の上部管壁を穿孔し、形成された始端側の透孔を充填孔に、終端側の透孔を吸引孔とし、それぞれ地上から鞘管内に挿入された導管の下端開口部を前記充填孔及び吸引孔に密着固定すると共に、充填孔に密着固定された導管の上端をバルブを介して地上に設置した供給装置、吸引孔に密着固定された導管の上端をバルブを介して同じく地上に設置した吸引装置にそれぞれ接続し、前記吸引装置で管内の空気を吸引して管内を負圧にし、その負圧によって前記供給装置から充填材を管内に流入充填させ、管内に万偏なく充填材が行き渡ったら、吸引側のバルブを、その後供給側のバルブをそれぞれ閉じ、導管から吸引装置と供給装置とを取りはずした後、導管をそれぞれ切断、撤去すると共に鞘管も撤去し、地中の鞘管圧入痕を埋め戻すことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は上述の通り、地中に埋設されている用廃管に充填材を充填しようとする際、埋設されている用廃管の周囲を開削したり、立坑を設ける必要がないので、大規模な準備工事を必要とせずに、スピーディかつ低コストで充填材の充填作業を行うことが出来る。
【００１２】
又、用廃管の上方に構造物が存在していても、鞘管を圧入出来るスペースさえ確保出来れば、充填材の充填作業が可能であり、更には、従来は開削スペースや立坑のスペースを確保出来ず、多額の費用と手間がかかっていた狭小な場所でも、充填材の充填作業を何ら問題なく行うことが出来る。
【００１３】
又、充填作業に先立ち、用廃管内の所望箇所に閉塞壁を形成し、管内を負圧にし、この負圧によって充填材をこの区画のみに送り込むので、必要な箇所の隅々にまで充填材が行き渡り、無駄のない効率的な充填が可能で、極めて高い実用的価値を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明における処理対象である用廃管の埋設状況を示した地中の断面図。
【図２】この発明に係る工法の最初の工程の断面図。
【図３】この発明に係る工法において鞘管の最初の建て込みが終わった状況を説明した断面図。
【図４】この発明に係る工法において用いられた水力切削の際の状況を説明した断面図。
【図５】この発明に係る工法において用いられた土砂吸引の際の状況を説明した断面図。
【図６】この発明に係る工法において用廃管の管壁を穿孔する状況を説明した拡大断面図。
【図７】同じく、図６に示した用廃管の管壁を穿孔する状況の拡大側面図。
【図８】この発明に係る工法において、閉塞壁が形成された状況の断面図。
【図９】同じく、鞘管が撤去され、鞘管圧入痕が埋め戻された状況の断面図。
【図１０】閉塞壁形成後、再度鞘管を建て込んでいる状況の断面図。
【図１１】閉塞壁形成後、再度の鞘管の建て込みが完了した状況の断面図。
【図１２】吸引孔と充填孔に自在支管を介して導管が接続された状況の断面図
【図１３】サクションホースを介して吸引孔と充填孔に吸引装置と供給装置が接続された状況の断面図。
【図１４】用廃管の管内に充填材が充填された状況の断面図。
【図１５】用廃管の管内への充填材の充填作業が完了した状況の断面図。
【図１６】本管と支管とからなる用廃管の一例を上方から見た平面断面図。
【図１７】二又に分岐した用廃管の一例を上方から見た平面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
地中に埋設されている用廃管に向けて、鞘管を開削ではなく圧入によって建て込み、この鞘管を通して用廃管に対して各種作業を実施すると共に、管内の所望の区画を負圧状態とし、負圧によって管内に充填材を流入させる様にしたことに最大の特徴が存する。
【実施例１】
【００１６】
図面を参照しながら、この発明に係る地中に残置されている用廃管の所望区間への充填材の非開削充填工法の実施例を説明する。
【００１７】
図１において、１はこの発明によって充填材を充填しようとする用廃管１を表わし、この用廃管１は、上下水道、ガス、電気、通信など様々な用途の為に地中２に埋設されたものであり、管路変更や老朽化等の理由により使用されなくなり、地中２に残置されている。
又、この用廃管１は、一般的にコンクリート、金属、セラミック、合成樹脂などを材質とするが、材質的にはそれらに限らない。
一方、図１において、３は充填材４を充填しようとする区画であり、この発明に係る工法は、用廃管１の長大な管路全体に一気に充填材４を充填しようとするものではなく、区画を区切って充填材４を充填するものであり、充填材４を充填しようとする区画３は、用廃管１の上方に位置した構造物の設置状況や以下に述べる鋼管圧入引抜き機１１や吸引装置２６の能力等を考慮して適宜決定される。
【００１８】
この工法においては、まずはじめに、図２及び図３に示す様に、充填材４を充填しようとする区画３の始端部７と終端部８の管壁の上部に当接する様に、地表９から開削ではなく圧入により鞘管１０を建て込む。この実施例においては、鞘管１０として呼び径２００〜５００ｍｍの鋼管を用いたが、条件によって適宜適当な径の鋼管を選定使用する。
【００１９】
又、この鞘管１０の建て込みは、開削ではなく、地中２への圧入によって行うのが肝要であり、この実施例においては、図２に示す様に、用廃管１の直上に鋼管圧入引抜機１１を設置し、図４に示す様に、ジェット水３２による水力切削と、図５に示す様に、切削土砂３３の吸引とを繰り返しながら、鞘管１０を用廃管１に向けて序々に圧入する。
水力切削に使用するジェット水３２は、工事用高圧洗浄機や高圧ポンプから供給し、切削土砂３３の吸引は強力吸引車を用いて行う。
なお、鞘管１０の建て込みは、始端部７と終端部８のどちらか一方を先に行い、それが終わった後、もう一方への建て込みが行われる。
この様にして、鞘管１０が用廃管１の管壁１２上部に当接したなら、鞘管１０内の土砂や水を吸引して取り除き、地上から充填材すべき用廃管１であることを確認して鞘管１０の圧入作業を完了する。
なお、このとき鞘管１０内に地下水や土砂の流入がある場合は、鞘管１０内よりパッカー注入による止水を行う。
【００２０】
次に、鞘管１０の地表露出箇所の近傍にコアドリルマシンを設置し、図６及び図７に示す様に、鞘管１０を通してコアドリル１４の刃先を用廃管１の管壁１２の上部に当接させ、コアドリル１４によって管壁１２を穿孔し、透孔１５を形成する。
その後、コアドリル１４を鞘管１０から撤去し、図８に示す様に、代わりに鞘管１０の上端開口部から閉塞材注入ロッド１６を鞘管１０内に挿入し、透孔１５を通して、用廃管１の管内に送り込み、この挿入ロッド１６の下端開口部１７を管内底面から上方に序々に引き上げつつ、下端開口部１７から瞬結性の閉塞材１８を吐出させて管内に閉塞壁１９を形成する。なお、閉塞材１８は瞬結性を有することが肝要であり、ケイ酸ソーダと早強セメントを使用した懸濁型グラウト材が好適に使用されるが、条件によってはそれ以外の素材のものを用いても良い。
【００２１】
この様にして、管内の充填材を充填しようとする区間の始端部７と終端部８に閉塞壁１９がそれぞれ形成されたら、鞘管１０を撤去すると共に地中２の鞘管圧入痕の穴を埋め戻し、図９に示す状態にする。
【００２２】
次に図１０に示す様に、閉塞壁１９がそれぞれ形成された始端部７と終端部８の内側近傍の管壁１２の上部に当接する様に、地表９から開削ではなく圧入によって鞘管１０を建て込む。なお、この鞘管１０の建て込みは、閉塞壁１９の形成の際と同様、用廃管１の直上に鋼管圧入引抜機１１を設置し、図４及び図５に示す様に、工事用高圧洗浄機や高圧ポンプを利用したジェット水３２による水力切削と強力吸引車による土砂吸引を繰り返すことにより行う。
なお、図１０においては、始端部７と終端部８とに同時に鞘管１０の建て込みを行っているかの様に描かれているが、実際には、始端部７と終端部８のどちらかの建て込みが終わった後、もう一方の建て込みが行われる。
この様にして、鞘管１０が用廃管１の管内の閉塞壁１９の内側の管壁１２の上部に当接したら、閉塞壁１９の形成のときと同様に、鞘管１０内の土砂や水を吸引して取り除き、地上から充填すべき用廃管１であることを確認し、再度の鞘管１０の圧入作業を完了する。
【００２３】
その後、閉塞壁１９の形成の際と同様、鞘管１０の地表露出箇所の近傍にコアドリルマシンを設置し、図６及び図７に示す様に、鞘管１０を通して、コアドリル１４の刃先を用廃管１の管壁１２の上部に当接させ、コアドリル１４によって管壁１２を穿孔して透孔２０を形成し、図１１に示す様に、終端部８側の透孔２０を吸引孔２１、始端部７側の透孔２０を充填孔２２とし、塩化ビニル製の自在支管２３を下端開口部に嵌合した導管２４を鞘管１０内に挿入し、この自在支管２３の下端開口部を図１２に示す様に吸引孔２１と充填孔２２にそれぞれ接着固定する。
なお、これとは逆に吸引孔２１と充填孔２２に自在支管２３を接着固定した後に、自在支管２３の上端開口部に導管２４を嵌合する様にしても良い。
なお、この実施例においては、吸引孔２１及び充填孔２２と導管２４との接続には、接続の際の導管２４の取付角度等に対する許容範囲が大きい自在支管２３を用いたが、必ずしも自在支管２３を用いる必要はなく、状況によってはより安価な普通の支管を用いたり、支管を省略して直接接続する様にしても良い。
そして、図１３に示す様に、吸引孔２１から立上がった導管２４はバルブ２５及びサクションホース２８を介して地上に設置されている吸引装置２６に、充填孔２２から立ち上がった導管２４はバルブ２５及びサクションホース２８を介して地上に設置されている供給装置２７にそれぞれ接続する。
なお、この実施例においては、導管２４として呼び径１００ｍｍの塩化ビニル管を用いたが、条件により、適切な素材や径のものを選定し得るのはもちろんである。
又、この実施例においては、内径が２インチのサクションホース２８を用いたが、条件に応じて、より適した径と素材のものを使用してよい。又、吸引装置２６としては、強力吸引車を用いたが、条件によっては、バキュームポンプや真空清除機も使用可能である。
【００２４】
この様に、吸引孔２１から立ち上がった導管２４に吸引装置２６が、充填孔２２から立ち上がった導管２４に供給装置２７がそれぞれ接続されたら、吸引装置２６で用廃管１の充填すべき区画の空気を吸引して管内を負圧にし、この負圧によって供給装置２７から充填材４を流入充填させ、図１４に示す様に、管内に万遍なく充填材４が行き渡ったら吸引装置２６側のバルブ２５を、その後、供給装置２７側のバルブ２５をそれぞれ閉じ、導管２４から吸引装置２６と供給装置２７とを取り外し、導管２４をそれぞれ切断撤去すると共に、鞘管１０も撤去し、地中２の鞘管圧入痕の穴を埋め戻して、図１５に示す状態にし、用廃管１内への充填材４の充填作業を完了する。
【００２５】
なお、充填材４としては、発泡モルタル、セメントベントナイト、流動化処理土、発泡ウレタン等の合成樹脂など各種流動性を有する素材が例示されるが、用廃管１の管内を負圧にすることにより、充填孔２２から管内に流入せしめる事が可能であることを条件に、これ以外の素材のものを使用する事も可能である。又、導管２４及び鞘管１０の撤去は、充填材４の硬化を待って行う場合もある。
【００２６】
上述した実施例においては、対象とした用廃管１は単一の管路からなる一本のものであるが、図１６に示すものの様に、１本の本管２９から支管３０が分岐したものや、図１７に示すものの様に、本管２９が二又に分岐したものでも良く、これらの場合に、分岐箇所３１を含め、その前後に充填材４を充填しようとするときは、図１６及び図１７に示す様に、分岐箇所３１を挟む様に、間隔をあけて三箇所に閉塞壁１９を設ければ良く、その場合の閉塞壁１９の形成の仕方、充填材の充填の仕方は、前述の図１乃至図１５を用いて説明したものと全く同じである。
【００２７】
この発明は上述の通り、地中に埋設されている用廃管に充填材を充填しようとする際、埋設されている用廃管の周囲を開削したり、立坑を設ける必要がないので、大規模な準備工事を必要とせずに、スピーディかつコンパクトに充填材の充填作業を行うことが出来る。
【００２８】
又、用廃管の上方に構造物が存在していても、鞘管を圧入出来るスペースさえ確保出来れば、充填材の充填作業が可能であり、更には、従来は開削スペースや立坑のスペースを確保出来ず、多額の費用と手間がかかっていた狭小な場所でも充填材の充填作業を何ら問題なく行うことが出来る。
【００２９】
又、充填作業に先立ち、用廃管内の所望箇所に閉塞壁を形成し、管内を負圧にし、この負圧によって充填材をこの区画のみに送り込むので、必要な箇所の隅々にまで充填材が行き渡り、無駄のない効率的な充填が可能で、極めて高い実用的価値を有する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
道路、ビル建設用地、工場施設用地、その他用廃管が埋設されているあらゆる場所において利用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１．用廃管
２．地中
３．充填しようとする区画
４．充填材
７．始端部
８．終端部
９．地表
１０．鞘管
１１．鋼管圧入引抜機
１２．管壁
１４．コアドリル
１５．透孔
１６．閉塞材注入ロッド
１７．下端
１８．閉塞材
１９．閉塞壁
２０．透孔
２１．吸引孔
２２．充填孔
２３．自在支管
２４．導管
２５．バルブ
２６．吸引装置
２７．供給装置
２８．サクションホース
２９．本管
３０．支管
３１．分岐箇所
３２．ジェット水
３３．切削土砂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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