(57)【要約】【課題】低コストで且つ簡易な方法で陥没した埋設管の部分を補修することができる陥没補修方法を提供する。【解決手段】拡径可能となった矯正部材６０を外周側に装着した陥没補修機２０を用意し、埋設管１０内で、陥没補修機２０を移動させて陥没箇所１４にまで案内し、陥没箇所１４において、陥没補修機２０を拡径させて、陥没箇所１４に矯正部材６０を押圧して拡径させ、矯正部材６０を陥没箇所１４において拡径状態で維持させ、陥没補修機２０を縮径させて、矯正部材６０を残し埋設管１０内を移動させる。【選択図】  図１
2004324708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設管の陥没を補修する方法であって、
拡径可能となった矯正部材を外周側に装着した陥没補修機を用意する工程と、
埋設管内で、前記陥没補修機を移動させて陥没箇所にまで案内する工程と、
陥没箇所において、陥没補修機を拡径させて、陥没箇所に前記矯正部材を押圧して拡径させる工程と、
該矯正部材を陥没箇所において拡径状態で維持させる工程と、
陥没補修機を縮径させて、矯正部材を残し、陥没補修機を埋設管内で移動させる工程と、を備える埋設管の陥没補修方法。
【請求項２】
陥没箇所を跨り埋設管内に案内部材を配する工程をさらに備え、前記陥没補修機を陥没箇所に案内する工程は案内部材を用いて案内することを含む請求項１記載の埋設管の陥没補修方法。
【請求項３】
前記陥没補修機を拡径させて、陥没箇所に前記矯正部材を押圧して拡径させるのと、同時に、前記陥没補修機を案内部材に固定する工程を備える請求項２記載の埋設管の陥没補修方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の埋没管の陥没補修方法に使用される陥没補修機であって、
中心部に案内部材が挿通可能となった本体と、
本体の外周側に配されて、径方向に移動可能となり前記矯正部材を押圧可能となった複数の押圧翼と、
前記押圧翼を径方向に駆動するためのアクチュエータと、を備える陥没補修機。
【請求項５】
さらに、押圧翼の外径方向の移動に連動し、案内部材に対して締付を行うクランプを備える請求項４記載の陥没補修機。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の埋没管の陥没補修方法に使用される矯正部材であって、
円筒状に巻かれて、その巻始め端と巻終り端とが重ね合わされた薄板材からなり、その巻始め端と巻終り端との重ね代が可変となった矯正部材。
【請求項７】
前記巻始め端または巻終り端のいずれか一方には、巻き方向に整列して複数の開口が形成されており、他方には、該開口に噛合い可能となった弾性係止部が形成されており、弾性係止部が選択的にいずれかの開口に係止することにより、重ね代が可変となった請求項６記載の矯正部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陥没した埋設管を補修するための陥没補修方法及びそのための陥没補修機及び矯正部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、水道管、ガス管、下水管、信号ケーブル用管、ファイバケーブル用管等を構成するための多数の埋設管が連結されて、地中に埋設されている。一部の管が老朽化または他の要因により陥没すると、埋設管としての機能に影響を及ぼすだけでなく、その地表面にも影響を及ぼすことになり、その影響は甚大である。
【０００３】
従来、このような不都合を排除するためには、老朽化された管を取り替えることが行われているが、作業が大掛かりとなり、多大な費用がかかるという問題がある。かかる課題を解決するために、例えば、特許文献１では、管の変形を補修することが提案されている。この特許文献１で提案される管の変形補修装置は、円周上で複数に分割した円筒状のドラムと、ドラム内に設置した油圧シリンダと、油圧シリンダによってドラムの軸線方向に進退移動し、ドラムの内周面とテーパ対接してドラムを径方向に拡開するテーパコーンとを備えており、油圧シリンダによってテーパコーンを前進移動させることにより、ドラムが径方向に拡開し、ドラムの拡開力によって管の変形部を押し拡げて正規の形状に修復するようになっており、これにより、従来のように地面等の掘り起こし、管の切断、接続及び埋め戻し等の面倒な作業を行う必要がなくなる。
【０００４】
【特許文献１】
実開平７−１０６９３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の方法では、ドラムの拡開によって管の変形を補修するようになっているために、ドラムを縮径した後は、再び管が元の変形した状態に戻ってしまうという問題がある。変形した部分は他の部分よりも強度的に脆弱であるために、補修直後は変形が補修されていたとしても、時間の経過と共に再び変形する結果となる。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、その目的は、低コストで且つ簡易な方法で陥没した埋設管の部分を補修することができると共に、確実に埋設管の補修を行うことができる陥没補修方法、並びにそのための陥没補修機及び矯正部材を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、埋設管の陥没を補修する方法であって、
拡径可能となった矯正部材を外周側に装着した陥没補修機を用意する工程と、
埋設管内で、前記陥没補修機を移動させて陥没箇所にまで案内する工程と、
陥没箇所において、陥没補修機を拡径させて、陥没箇所に前記矯正部材を押圧して拡径させる工程と、
該矯正部材を陥没箇所において拡径状態で維持させる工程と、
陥没補修機を縮径させて、矯正部材を残し、陥没補修機を埋設管内で移動させる工程と、を備える。
【０００８】
本発明の補修方法では、陥没した箇所に矯正部材を配置して陥没を矯正し、局所的に補修する。このため、壊れた埋設管の撤去や新たな埋設管の布設などが不要であり、低コストで簡単に陥没箇所の補修を行うことができる。また、管内に残った矯正部材が管の変形を抑制するために、確実に補修を行うことができ、その補修状態を維持することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の方法において、陥没箇所を跨り埋設管内に案内部材を配する工程をさらに備え、前記陥没補修機を陥没箇所に案内する工程は案内部材を用いて案内することを含む。
【００１０】
陥没箇所を跨り案内部材を配することは容易にできるので、その案内部材を用いて、陥没補修機を確実に陥没箇所へと誘導することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の方法において、前記陥没補修機を拡径させて、陥没箇所に前記矯正部材を押圧して拡径させるのと同時に、前記陥没補修機を案内部材に固定する工程を備える。この構成により、矯正部材を陥没箇所に押圧して拡径させる際に、陥没箇所から受ける反力に対して陥没補修機が抗して、陥没補修機の位置ズレを防止することができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の埋没管の陥没補修方法に使用される陥没補修機であって、
中心部に案内部材が挿通可能となった本体と、
本体の外周側に配されて、径方向に移動可能となり前記矯正部材を押圧可能となった複数の押圧翼と、
前記押圧翼を径方向に駆動するためのアクチュエータと、を備える。
【００１３】
本発明の陥没補修機では、アクチュエータにより、押圧翼を駆動して外径方向に移動させることで、押圧翼で矯正部材を陥没箇所へと押圧することができる。
また、逆に、押圧翼を駆動して内径方向に移動させることで、矯正部材を補修箇所に残して陥没補修機を埋設管内で移動可能にすることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のものにおいて、さらに、押圧翼の外径方向の移動に連動し、案内部材に対して締付を行うクランプを備える。この構成により、押圧翼が陥没箇所から反力を受けると共に、陥没補修機を案内部材に拘束することができるため、陥没補修機の位置ズレを防止することができる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の埋没管の陥没補修方法に使用される矯正部材であって、
円筒状に巻かれて、その巻始め端と巻終り端とが重ね合わされた薄板材からなり、その巻始め端と巻終り端との重ね代が可変となっている。
【００１６】
重ね代が可変となっていることで、その円筒状の径寸法を変化させることができる。よって、陥没箇所に押圧された状態においては、その重ね代が小さくなることにより拡径することができる。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項６記載のものにおいて、前記巻始め端または巻終り端のいずれか一方には、巻き方向に整列して複数の開口が形成されており、他方には、該開口に噛合い可能となった弾性係止部が形成されており、弾性係止部が選択的にいずれかの開口に係止することにより、重ね代が可変となっている。弾性係止部がいずれかの開口に係止することによって、使用前は縮径状態を維持し、陥没箇所に押圧された後は、拡径状態を維持することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１において、符号１０は埋設管であり、複数の埋設管１０が連なっている。所定間隔毎に、マンホールまたは立坑１２が形成されている。そして、その埋設管１０の一部の箇所１４に陥没が発生しているものとする。
【００１９】
図２ないし図７は、埋設管１０の陥没を補修するための陥没補修機を表す図であり、この陥没補修機２０は、おおまかに、その中心部にガイドワイヤ１６（案内部材）が貫通する中心孔２２ａを有する本体２２と、本体２２に対して径方向に接離可能となった複数の押圧翼２４、２４を有している。複数の押圧翼２４は、図５に示すように、縮径した状態においては、本体２０の外周側において、ほぼ連続して、１つの円形形状を形成する。また、押圧翼２４の先端２４ａは、図２及び図３に示したように、先鋭化されており、埋設管１０内の移動に有利な構造となっている。
【００２０】
本体２２は、その中心部に配置され前記押圧翼２４を駆動するためのアクチュエータとしての油圧シリンダ２６を有している。油圧シリンダ２６は、ケーシング２８と、該ケーシング２８内を移動可能なピストン３０に連結された本体２０の中心軸方向に移動可能となったロッド３２とからなり、ロッド３２の内部には、前記ガイドワイヤ１６が貫通する前記中心孔２２ａが形成されている。尚、油圧シリンダ２６に油圧を給排する配管は図示省略する。
【００２１】
本体２２には、その周方向に互いに離間されて径方向に伸びる複数のブラケット３４が設けられている。一方、ブラケット３４にそれぞれ対向するようにして、ロッド３２の先端部には、周方向に互いに離間されて径方向に伸びる複数のブラケット３６が設けられている。
【００２２】
ブラケット３４には、第１レバー４２の一端が軸着され、第１レバー４２の他端は、対応する押圧翼２４の裏側に設けられたブラケット３８に軸着される。また、第２レバー４４の一端が押圧翼２４のブラケット３８に軸着され、第２レバー４４の他端が対応するロッド３２のブラケット３６に軸着される。
【００２３】
同様に、本体２２の後部には、その周方向に互いに離間されて径方向に伸びる複数のブラケット４０が設けられており、該ブラケット４０には、第３レバー４６の一端が軸着され、第３レバー４６の他端が対応する押圧翼２４のブラケット３８に軸着される。
【００２４】
第２レバー４４の軸着部の外周部にはギヤ４４ａが形成されており、該ギヤ４４ａは、同じくブラケット３６に軸着されるクランプ５０の外周部に形成されたギヤ５０ａと噛合っている。同様に、第３レバー４６の軸着部の外周部にはギヤ４６ａが形成されており、該ギヤ４６ａは、同じくブラケット４０に軸着されるクランプ５２の外周部に形成されたギヤ５２ａと噛合っている。
【００２５】
また、複数のブラケット３６のうちの対向する一対のブラケット３６には、この陥没補修機２０を牽引するための紐を結びつけるための牽引孔３６ａが形成されている。同様に、複数のブラケット４０のうちの対向する一対のブラケット４０には、この陥没補修機２０を牽引するための紐を結びつけるための牽引孔４０ａが形成されている。
【００２６】
次に、図８ないし１０は、この陥没補修機２０に装着され、且つその後、陥没した箇所に設置される矯正部材を示す。この矯正部材６０は、例えば、鋼板、鉄板等の薄い（肉厚２〜４ｍｍ程度の）金属板等の薄板材から構成されるとよい。
この矯正部材６０は、使用前は、直径が小さい円筒状に巻かれており、その巻始め端６０ａと巻終り端６０ｂとの重ね代が大きくなっている。巻始め端６０ａと巻終り端６０ｂのいずれか一方（図では、巻始め端６０ａ）にその巻き方向に整列して複数の開口６０ｃが形成されており、他方にこの開口６０ｃに噛合い可能となった弾性片６０ｄが形成されている。弾性片（弾性係止部）６０ｄは切り起こし等により形成することができ、自然状態で一方側（即ち、巻始め側６０ａ）に撓んで複数の開口６０ｃのいずれかと噛合っているが、径方向に対して可撓性を有し噛合解除可能になっている。
【００２７】
以上のように構成される陥没補修機２０及び矯正部材６０を用いた陥没補修方法を説明する。
【００２８】
まず、図１２（ａ）に示すように、陥没箇所１４をはさむ一対の隣り合うマンホール１２において、一方のマンホール１２から他方のマンホール１２に向けて、先行紐または棒１３を渡す。通常、マンホール１２の間隔は１０ｍ程度であり、腰のある竹棒のようなものを用いて、一方のマンホール１２から他方のマンホール１２に渡って、且つ陥没箇所１４を抜けて先行紐または棒１３を埋設管１０に通すことができる。その後、先行紐または棒１３に後続して、一対の牽引紐１５及びガイドワイヤ１６を、隣り合うマンホール１２間に渡って埋設管１０に通す（図１２（ｂ））。
【００２９】
こうして、牽引紐１５及びガイドワイヤ１６をそれぞれ隣り合うマンホール１２間に渡した後、一対の牽引紐１５の先端を、それぞれ前記陥没補修機２０の牽引孔３６ａに連結する。また、別の一対の牽引紐１７（図１２（ｃ））を牽引孔４０ａに連結する。さらに、ガイドワイヤ１６をその先端から陥没補修機２０の本体２２の中心孔２２ａに通す。このとき、陥没補修機２０は、その油圧シリンダ２６のロッド３２が伸長して、図３、５、７に示す押圧翼２４が収縮した状態にあり、そして、押圧翼２４の外周側には、同じく図１０に示すように矯正部材６０がその巻始め端６０ａと巻終り端６０ｂとの重ね代が大きくなった状態で装着されている。ガイドワイヤ１６の他端は、一方のマンホール１２において固定され、ガイドワイヤ１６は埋設管１０のほぼ中心部をある程度テンションをかけた状態で張り渡される。
【００３０】
以上のように用意された陥没補修機２０を埋設管１０内へと挿入する（図１２（ｃ））。そして、牽引紐１５の他端をウインチによって巻き取っていくことにより、陥没補修機２０をガイドワイヤ１６に誘導させながら、埋設管１０内を陥没箇所１４まで移動させる（図１２（ｄ）、図１３（ａ））。
【００３１】
次いで、陥没箇所１４の位置で陥没補修機２０を停止させて、油圧シリンダ２６を作動させて、そのロッド３２を収縮させる。これにより、ブラケット３４とブラケット３６とが互いに接近し、第１レバー４２及び第２レバー４４がそれぞれ本体２２から起立するように回動するので、押圧翼２４が本体２０から外径方向へと押し出される。押圧翼２４に追随して第３レバー４６も起立するように回動する。
【００３２】
第２レバー４４及び第３レバー４６の回動により、これらのギヤ４４ａ、４６ａに噛み合うクランプ５０、５２は、それぞれ回動して、ガイドワイヤ１６を締め付ける。これにより、陥没補修機２０は、ガイドワイヤ１６に対して拘束され、押圧翼２４が陥没箇所１４から受ける反力に対して管軸方向に移動ずれしないようになっている。
【００３３】
押圧翼２４が外径方向に押し出されるのに応じて、矯正部材６０は、その弾性片６０ｄが噛合っていた開口６０ｃから外れて、その巻始め端６０ａと巻終り端６０ｂとの重ね代が小さくなっていき、拡径していく（図１２（ｅ）、図１３（ｂ））。そして、押圧翼２４は、陥没箇所１４に対して押圧を行って、埋設管１０と共に拡径して矯正を行って、可能な限り拡径すると、矯正部材６０の弾性片６０ｄがそれに応じた開口６０ｃに噛合って、その拡径状態を維持する。
【００３４】
次いで、再び油圧シリンダ２６を作動して、ロッド３２を伸長すると、ブラケット３４とブラケット３６とが互いに離反し、第１レバー４２及び第２レバー４４が本体２２へと平行になるべく回動するので、押圧翼２４が内径方向へと移動して、元の位置に戻る。また、第２レバー４４及び第３レバー４６の回動に応じてクランプ５０、５２は、ガイドワイヤ１６から離れるので、陥没補修機２０は管軸方向に移動可能となる。
【００３５】
こうして、陥没補修機２０は、矯正部材６０を残して、埋設管１０内を移動して、マンホール２０まで移動する（図１２（ｆ））。
【００３６】
陥没が管軸方向においてある程度の距離に渡って発生しており、１つの矯正部材６０のみでは陥没矯正を行うことが十分でない場合には、上記手順を繰り返すことにより、複数の矯正部材６０を陥没箇所１４に配置する。このとき、前に配置した矯正部材６０と次に配置する矯正部材６０との間で管軸方向に連結できるように、それぞれの矯正部材６０の端部に、係合部及被係合部を予め形成しておき、これらを係合させつつ、矯正部材６０の設置を行うとよい。または、隣り合う矯正部材６０同士の管軸方向の縁部を互いに重ね合わせながら、設置していくこともできる。
【００３７】
以上のような手順で矯正部材６０を陥没箇所１４に配置することにより、矯正部材６０によって陥没箇所１４が強制的に拡径されて、陥没が補修される。壊れた埋設管１０の撤去や新たな埋設管の布設などが不要であるため、低コストで簡単に補修を行うことができる。また、矯正部材６０が変形を抑制するために、同じ箇所で再び陥没が生じるのを防ぐことができ、確実に補修を行うことができる。
【００３８】
この陥没箇所１４を強制的に拡径する矯正部材６０に、さらに強度を持たせるために、図１１に示すように、その外周側にリブ６０ｅを設けるようにすることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、陥没した箇所に矯正部材を配置して陥没を矯正し、局所的に補修するため、壊れた埋設管の撤去や新たな埋設管の布設などが不要であり、低コストで簡単に陥没箇所の補修を行うことができる。また、管内に残った矯正部材が管の変形を抑制するために、確実に補修を行うことができ、その補修状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の埋設管の陥没補修方法により補修を行う状態を表す説明図である。
【図２】本発明の埋設管の陥没補修方法に使用する陥没補修機の断面図（使用中の拡径状態を表す図）である。
【図３】本発明の埋設管の陥没補修方法に使用する陥没補修機の断面図（使用前の縮径状態を表す図）である。
【図４】図２の陥没補修機の後方から見た図である。
【図５】図３の陥没補修機の後方から見た図である。
【図６】図２の陥没補修機の部分破断斜視図である。
【図７】図３の陥没補修機の部分破断斜視図である。
【図８】矯正部材の斜視図である。
【図９】矯正部材の横断面図（使用後の拡径状態を表す図）である。
【図１０】矯正部材の横断面図（使用前の縮径状態を表す図）である。
【図１１】矯正部材の他の斜視図である。
【図１２】補修手順を表す説明図である。
【図１３】陥没補修機を拡径する際の断面図である。
【符号の説明】
１０  埋設管
１４  陥没箇所
１６  ガイドワイヤ（案内部材）
２０  陥没補修機
２２  本体
２４  押圧翼
２６  油圧シリンダ（アクチュエータ）
５０、５２  クランプ
６０  矯正部材
６０ａ  巻始め端
６０ｂ  巻終り端
６０ｃ  開口
６０ｄ  弾性片（弾性係止部）
【図１】
2004324708.tif 000003
【図２】
2004324708.tif 000004
【図３】
2004324708.tif 000005
【図４】
2004324708.tif 000006
【図５】
2004324708.tif 000007
【図６】
2004324708.tif 000008
【図７】
2004324708.tif 000009
【図８】
2004324708.tif 000010
【図９】
2004324708.tif 000011
【図１０】
2004324708.tif 000012
【図１１】
2004324708.tif 000013
【図１２】
2004324708.tif 000014
【図１３】
2004324708.tif 000015