(57)【要約】【課題】曲がりの多い既設配管内にインサーション管を傷つけたりすることなく、スムーズに挿入することができるインサーション管の挿入方法を提供することを目的としている。【解決手段】インサーション管を既設配管に押し込む際にインサーション管にかかる圧縮方向の力がインサーション管を塑性変形させる荷重未満となる押し込み荷重および押し込み速度に調整しながらインサーション管を既設配管内に押し込むとともに、インサーション管にかかる伸長方向の力がインサーション管を塑性変形させる荷重未満となる牽引力および牽引速度に調整しながら既設配管の他端側から前記押し込みと同時にインサーション管を牽引して既設配管内にインサーション管を挿入することを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲可能なインサーション管を、既設配管の一端から他端へ向けて押し込みながら、既設配管の他端からインサーション管を牽引して、既設配管内にインサーション管を挿入するインサーション管の挿入方法であって、
インサーション管を既設配管に押し込む際にインサーション管にかかる圧縮方向の力がインサーション管を塑性変形させる荷重未満となる押し込み力および押し込み速度に調整しながらインサーション管を既設配管内に押し込むとともに、インサーション管にかかる伸長方向の力がインサーション管を塑性変形させる荷重未満となる牽引力および牽引速度に調整しながら既設配管の他端側から前記押し込みと同時にインサーション管を牽引して既設配管内にインサーション管を挿入することを特徴とするインサーション管に挿入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサーション管の挿入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスや水道の既設配管が老朽化した場合、地面等を掘削して配管を新しく交換する代わりに、既設配管内に屈曲可能なコルゲート管等のインサーション管を挿入し、このインサーション管を新しい配管として使用する方法が行われている。
インサーション管の既設配管への挿入方法としては、既設配管の一端から他端へ向けて押し込む押し込み工程と、既設配管の他端からインサーション管を牽引するという牽引工程とを交互に繰り返す方法が行われるようになっている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、本発明の発明者らが、上記の挿入方法を検討したところ、押し込み工程と牽引工程とを交互に繰り返すと、多くの曲がりが存在する配管に挿通する場合には、牽引時にインサーション管に過大な引張力が加わる。したがって、特に、インサーション管が樹脂などの比較的柔軟な材料で構成されている場合には挿通ができてもインサーション管の性能が著しく低下する恐れがあり、また、押し込み工程で無理な力がインサーション管に加わる恐れがあった。特に口径の大きな管、すなわち管の曲げ剛性が高い管の場合には、曲がり部で急激に曲げられることでインサーション管と既設配管との摩擦抵抗が大きく、上記の挿入方法では挿入が困難であった。
【０００４】
【特許文献１】特開2002-188755号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて、曲がりの多い既設配管内にインサーション管を傷つけたりすることなく、スムーズに挿入することができるインサーション管の挿入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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明にかかるインサーション管の挿入方法は、屈曲可能なインサーション管を、既設配管の一端から他端へ向けて押し込みながら、既設配管の他端からインサーション管を牽引して、既設配管内にインサーション管を挿入するインサーション管の挿入方法であって、インサーション管を既設配管に押し込む際にインサーション管にかかる圧縮方向の力がインサーション管を塑性変形させる荷重未満となる押し込み荷重および押し込み速度に調整しながらインサーション管を既設配管内に押し込むとともに、インサーション管にかかる伸長方向の力がインサーション管を塑性変形させる荷重未満となる牽引力および牽引速度に調整しながら既設配管の他端側から前記押し込みと同時にインサーション管を牽引して既設配管内にインサーション管を挿入することを特徴としている。
【０００７】
インサーション管としては、屈曲可能であれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂製のコルゲート管が好適である。
コルゲート管を形成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかるインサーション管の挿入方法は、インサーション管を、既設配管の一端から他端へ向けて押し込みながら、既設配管の他端からインサーション管を牽引して、既設配管内にインサーション管を挿入するインサーション管の挿入方法であって、インサーション管を既設配管に押し込む際にインサーション管にかかる圧縮方向の力がインサーション管を塑性変形させる荷重未満となる押し込み荷重および押し込み速度に調整しながらインサーション管を既設配管内に押し込むとともに、インサーション管にかかる伸長方向の力がインサーション管を塑性変形させる荷重未満となる牽引力および牽引速度に調整しながら既設配管の他端側から前記押し込みと同時にインサーション管を牽引して既設配管内にインサーション管を挿入するようにしたので、インサーション管に、無理な押し込み荷重や無理な牽引力を加えることがない。
【０００９】
すなわち、例えば、押し込む速度が牽引速度より遅い場合、曲がり部ではインサーション管が曲がりの内側に接触し、これが大きな抵抗となって、多くの曲がりを通過することが出来ない。また、押し込む速度が牽引速度より速い場合、曲がり部ではインサーション管が曲がりの外側に接触し、これもまた大きな抵抗となって、多くの曲がりを通過することができない。
【００１０】
しかし、本発明のインサーション管の挿入方法の場合、押し込みと牽引の速度がほぼ同じであるために、曲がり部でインサーション管と既設の配管との抵抗を小さくすることができ、多くの曲がりを通過することができる。
したがって、管の品質の低下を及ぼすようなダメージを与えることなく、多くの曲がりを有する既設配管であっても挿通することができる。また、複雑な作業手順が不要で誰でも容易に施工が可能で、少ない人数で挿通作業ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明にかかるインサーション管の挿入方法に用いる挿入装置の１例をあらわしている。
【００１２】
図１に示すように、この挿入装置２は、押し込み装置３と、牽引装置４とを備えている。
押し込み装置３は、上下一対のキャタピラー３１，３２と、サーボモーター３３と、制御パネル３４とを備えている。
上側のキャタピラー３１は、ピンチシリンダー３５によって下側のキャタピラー３２方向に移動可能になっているとともに、サーボモーター３３の駆動力がチェーン３６によって伝達されて回転駆動するようになっている。
【００１３】
サーボモーター３３は、後で詳述するように、制御パネル３４からの制御信号を受けてその回転速度が可変になっている。
すなわち、押し込み装置３は、下側のキャタピラー３２によってインサーション管１を下側から受け、上側のキャタピラー３１を下側のキャタピラー３２方向に押し下げることによってインサーション管１を上下のキャタピラー３１，３２の間にインサーション管１を挟み込み、上側のキャタピラー３１がサーボモーター３３の駆動力によって回転駆動されることによって、インサーション管１を押し出すようになっている。また、下側のキャタピラー３２は、インサーション管１の押し出しに伴って従動するようになっている。
【００１４】
制御パネル３４に設けられた制御部では、後述する牽引装置４の制御パネル４３に設けられた制御部と有線あるいは無線で制御信号の交信を行うことができるようになっているとともに、サーボモーター３３の駆動力（電流値）からトルクを計算し、機械部分の抵抗を差し引きして押し込み圧力を算出し、算出された押し込み圧力が設定された最大押し込み圧力より大きくなる場合は、サーボモーター３３の速度、すなわち、押し込み速度を下げるようになっている。
【００１５】
牽引装置４は、牽引装置本体４１と、基台４２と、制御パネル４３とを備えている。
牽引装置本体４１は、牽引ドラム４４と、非サーボモーター４５とを備えている。
【００１６】
基台４２は、牽引装置本体４１をスライド可能に支持するスライドレール４６と、牽引の際に牽引装置本体４１にかかる反力を測定するロードセル４７とを備えている。
牽引ドラム４４は非サーボモーター４５の駆動力がチェーン４８を介して伝達されて回転し、後述する牽引ワイヤロープ６を巻き取るようになっている。
【００１７】
制御パネル４３に設けられた制御部では、押し込み装置３の実際押し込み速度と同じ速度で常に牽引ワイヤロープ６が牽引ドラム４４に巻き取られるように非サーボモーター４５の回転速度を制御するとともに、ロードセル４７によって検出された牽引力となる反力が設定値を超えると、非サーボモーター４５の回転速度を牽引力が設定値以下に下げるようにんっている。
なお、図１中、Ｐは既設配管である。
【００１８】
そして、この挿入装置２を用いた本発明のインサーション管の挿入方法は、図示していないが、まず、先導糸の先端に落下傘状の風圧受け具を取り付け、風圧受け具を既設配管Ｐの一端に挿入したのち、コンプレッサ等で圧縮空気を既設配管Ｐの一端から他端に向けて送り、風圧受け具を圧縮空気によって既設配管Ｐの他端に送ることによって、先導糸を既設配管Ｐ内に通す。
【００１９】
つぎに、先導糸の一端に牽引ワイヤロープ６を取り付け、先導糸の他端を引っ張り、既設配管Ｐに牽引ワイヤロープ６を通す。
また、既設配管Ｐに挿入するインサーション管１を用意し、先端に縮径部を備えた密着コイルスプリング（図示せず）をコルゲート管２に挿通する。
【００２０】
続いて、コルゲート管２の牽引側の先端を、その軸方向に数箇所（好ましくは、90°ずつ計４箇所）切断し、切断部を密着コイルスプリングの縮径部に沿わせた状態で牽引ワイヤロープ６の一端が固定された接続ネット７をその上方から被せたのち、牽引ワイヤロープ６を牽引装置４方向に牽引することによって接続ネット７を伸長させて、インサーション管１の上から把持する。
【００２１】
既設配管Ｐの牽引側端部から出た牽引ワイヤロープ６の端部を牽引装置４の牽引ドラム４４に巻き付けるとともに、挿入側でピンチシリンダー３５を操作して押し込み装置３の上下のキャタピラー３１，３２間にインサーション管１をインサーション管１が潰れない程度に挟み込む。
【００２２】
制御パネル３４、４３に、インサーション管１の材質、管径などに応じた押し込み装置３の設定押し込み荷重、設定押し込み速度、牽引装置４の設定牽引力および設定牽引速度をセットする。
そして、押し込み装置３によるインサーション管１の押し込みおよび牽引装置４による牽引ワイヤロープの牽引を開始させる。
【００２３】
押し込み装置３は、インサーション管１を既設配管Ｐに押し込む際にインサーション管１にかかる圧縮方向の力がインサーション管１を塑性変形させる荷重未満となる設定押し込み荷重および設定押し込み速度に調整しながらインサーション管１を既設配管内に押し込む。一方、牽引装置４は、インサーション管１にかかる伸長方向の力がインサーション管１を塑性変形させる荷重未満となる牽引力および牽引速度に調整しながら既設配管の他端側から前記押し込みと同時に牽引ワイヤロープ６を介してインサーション管１を牽引する。
【００２４】
以上のように、このインサーション管の挿入方法によれば、常にインサーション管１にかかる圧縮方向の力がインサーション管１を塑性変形させる荷重未満となる設定押し込み荷重および設定押し込み速度に調整しながらインサーション管１を既設配管内に押し込むととともに、インサーション管１にかかる伸長方向の力がインサーション管１を塑性変形させる荷重未満となる牽引力および牽引速度に調整しながら既設配管の他端側から前記押し込みと同時に牽引ワイヤロープ６を介してインサーション管１を牽引するようにしたので、管の品質の低下を及ぼすようなダメージを与えることなく、多くの曲がりを有する既設配管であっても挿通することができる。
【００２５】
すなわち、図２に示すように、例えば、押し込む速度が牽引速度より遅い場合、曲がり部ではインサーション管１が曲がりの内側（図２のａ部）に接触し、これが大きな抵抗となって、多くの曲がりを通過することができないとともに、インサーション管１の表面に傷がつき、押し込む速度が牽引速度より早い場合、曲がり部ではインサーション管１が曲がりの外側（図２のａ部）に接触し、これもまた大きな抵抗となって、多くの曲がりを通過することができないとともに、インサーション管１の表面に傷がつくという問題が解消できる。
【００２６】
なお、上記挿入装置２は、押し込み装置３が、上記のように、上側のキャタピラー３１がピンチシリンダー３５によって上下するようになっているので、異なる外径のインサーション管であっても把持できるとともに、ピンチシリンダー３５の力によって、インサーション管１を潰さずに、適切な把持状態を得られる。
【００２７】
本発明は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、牽引装置側は、牽引ドラムを回転させる駆動源として非サーボモーターを用い、牽引力をロードセルで測定するようにしていたが、非サーボモーターに代えてサーボモーターを用い、牽引力を駆動力（電流値）から算出するようにしても構わない。
【００２８】
以下に、本発明の具体的な実施例および比較例を説明する。
【００２９】
（実施例１）
図１に示す挿入装置２を用いて、設定押し込み荷重は110kgf、設定押し込み速度は1.5m/min、設定牽引速度も1.5m/minで、図３に示す３個の９０°エルボ７１によって接続された１５０Aの鋼管７２からなる試験配管７内に、図４に示す２層式の高密度ポリエチレン製コルゲート管（外径134.7ｍｍ、内径108.8ｍｍ、大径部と小径部のピッチ19.05    ｍｍ）１ａをインサーション管として挿入したところ、問題なく挿通することかができ、挿通後のコルゲート管は外観検査、気密試験でも問題なく、健全に施工することができた。
【００３０】
（比較例１）
手動にて図３に示す試験配管7に実施例１と同様のコルゲート管１ａを挿入したところ、１曲がりの挿通ができたが、２曲がり部を通過することが出来なかった。
【００３１】
（比較例２）
図１に示す挿入装置２を使用したが、押し込み速度を引き込み速度より遅くして、試験配管7に実施例１と同様のコルゲート管１ａを図３に示す試験配管7に挿入したところ、３曲がりの通過はできたが通過後のコルゲート管１ａが牽引により伸びていた。また、外面には多数の傷がついており、外面が完全に破れている箇所が見られた。
【００３２】
（比較例３）
図１に示す挿入装置２を使用したが、押し込み速度を引き込み速度より速くして、試験配管7に実施例１と同様のコルゲート管１ａを図３に示す試験配管7に挿入したところ、２曲がりの通過はできたが、３曲がり部を通過することが出来なかった。また、挿入側のコルゲート管１ａは圧縮により変形が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にかかるインサーション管の挿入方法に用いる挿入装置１例を説明する説明図である。
【図２】インサーション管の既設配管の曲がり部での挿入状態を説明する断面図である。
【図３】実施例および比較例で用いた試験配管を説明する説明図である。
【図４】実施例および比較例でインサーション管として用いたコルゲート管の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  インサーション管
１ａ  コルゲート管（インサーション管）
Ｐ  既設配管
Ｐ１  試験配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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