(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発進坑Ｓと到達坑Ｒの間に埋設されたさや管Ｐ’内に新管Ｐを挿入敷設する際、前記発進坑Ｓで、先行する新管Ｐの受口２に後行きの新管Ｐの挿し口１を挿入して継合わせつつ前記後行きの新管Ｐをその管軸方向に押し、その継合わされた各新管Ｐを、各新管Ｐに取付けた管案内具２０、２０’のキャスター２４を介して前記到達坑Ｒまでさや管Ｐ’内に推進させる管内挿入工法において、
上記継合わされた各新管Ｐの最先行の新管Ｐが上記到達坑Ｒに至った時、その最先行の新管Ｐの上記管案内具２０を新管Ｐに対し移動自在とし、その最先行の新管Ｐの到達坑Ｒにおける突き出し長さＬを調整する際、その管案内具２０が前記最先行の新管Ｐに対し移動してさや管Ｐ’から脱落しないようにする管内挿入工法に使用する前記最先行の新管用管案内具２０であって、
その新管Ｐに嵌められる環状サドルと、そのサドルの周囲に設けた上記さや管Ｐ’内面転動用キャスター２４とから成り、前記サドルは、コロ２８を介し前記新管Ｐにその管軸方向に移動自在となっているとともに、その任意の移動位置で固定可能であることを特徴とする管案内具。
【請求項２】
請求項１に記載の管案内具における上記管内挿入工法において、上記最先行の新管Ｐの管案内具２０をさや管Ｐ’に対し不動とする手段を設けることを特徴とする管案内具。
【請求項３】
上記不動とする手段が、上記キャスター２４に係止される輪止め４１であることを特徴とする請求項２に記載の管案内具。
【請求項４】
上記不動とする手段が、上記到達坑Ｒに開口するさや管Ｐ’の端面に当てがわれて上記管案内具２０が当接する部材４０であることを特徴とする請求項２に記載の管案内具。
【請求項５】
上記コロ２８を回転阻止可能として、上記サドルを新管Ｐに対し移動自在及び固定可能としたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の管案内具。
【請求項６】
上記サドルの周囲に回転防止ねじ３４をねじ通し、そのねじ３４を上記新管Ｐの外周面に圧接することによりサドルを新管Ｐに固定するようにしたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の管案内具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水道、ガス、下水道等に用いる流体輸送用配管を非開削で布設する管内挿入工法（パイプインパイプ工法）に使用する管案内具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダクタイル鋳鉄管等の流体輸送用配管を埋設する工法としては、地面を開削して布設する開削工法が一般的であったが、近来は幹線道路だけではなく一般道路においても交通量が増加しているので、開削工法のために交通を遮断することは困難となっている。このため、発進坑と到達坑だけを開削し、さや管（鞘管）としてヒューム管や鋼管等を推進埋設した後にダクタイル鋳鉄管を挿入するさや管推進工法や、既設管をさや管として、その中に口径の小さい新管を挿入して管路を更新するパイプインパイプ工法等の管内挿入工法が広く採用されるようになった。
【０００３】
そのパイプインパイプ工法は、図１９に示すように発進坑Ｓと到達坑Ｒとの間に埋設されている既設管Ｐ’内にこれよりも径の小さな新管Ｐを挿入敷設するものであり、発進坑Ｓには油圧ジャッキＪが設置され、この油圧ジャッキＪの後部は反力受けＨに当接し、前部は押角Ｂを介して新管Ｐをその管軸方向に押圧するようになっている。新管Ｐは、その先端部の挿し口１を先行の新管Ｐの後端部の受口２に挿入することによって順次接合され、既設管Ｐ’内に押し込まれて行く。このとき、各新管Ｐに管案内具２０、２０’が取付けられ、最先行の新管Ｐの先端部には挿入抵坑を小さくするための先導ソリＫが取付けられている。なお、管案内具２０、２０’の詳細は後述の実施例参照。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この管内挿入工法において、図２０（ａ）に示すように、到達坑Ｒにおける最先行の（先頭）新管Ｐの出代Ｌに対して、さや管Ｐ’の開口から管案内具２０の取付け位置までの距離が大きければ、その管案内具２０がさや管Ｐ’内にあって、新管Ｐは傾くことはないが、同図（ｂ）に示すように、その距離が小さければ、管案内具２０がさや管Ｐ’から脱落して、先頭新管Ｐはその自重によって鎖線のごとくさや管Ｐ’から陥落して下方に傾くこととなり、先頭新管Ｐの心出しはおろか、後行きの（後続）新管Ｐとの継手部の屈曲具合（接合度合）にも悪影響を及ぼす。
【０００５】
このため、先頭新管Ｐが下方に傾く恐れが生じる状況になった場合、従来では、同図斜線矢印のごとく、先頭新管Ｐの挿し口をクレーンなどで吊る等の対策を採っている。この対策は煩わしく、作業性の低下を招く。
【０００６】
その状況に至ることを未然に防ぐためには、先頭新管Ｐが到達坑Ｒに至ったとき、同図（ａ）に示す状態となるように、前もって管案内具２０の取付位置を決定すればよいが、その取付け位置を決定するためには、発進坑Ｓ側において、到達坑までの距離計測等の作業時間が必要になり、さらに、管案内具２０を複数取り付けなければならない状況も発生する。また、先頭新管Ｐに取り付けた管案内具２０は推進途中（さや管Ｐ内）でその位置を変更する事はできず、到達坑Ｒ内の配管に対し急な計画変更等で先頭新管Ｐの出代Ｌに変更が生じ、図２０（ｂ）の状況になると、その対応に時間を割かなければならない。因みに、先頭新管Ｐが到達坑Ｒに至った時点で、その管案内具２０の取付位置を変更することも考えられるが、管案内具２０は、一般に、ボルト・ナットにより強固に新管Ｐに締結固定されており、その離脱は容易でない。このため、管案内具２０の取付後の取付位置変更は殆どなされない。
【０００７】
この発明は、以上の実情に鑑み、先頭新管の管案内具の位置を、その案内作用に支障なく、容易に変更できて、到達坑における出代をスムースに得ることができるようにすることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明は、先頭新管の管案内具を、推進時にはその推進に支障がない程度に新管との固着力を有し、到達坑に至った状態では、新管に対し移動自在とし得るようにしたのである。先頭新管の到達坑における突き出し長さ（出代Ｌ）を調整する際、管案内具を新管に対し移動自在とすることにより、新管の推進につれてその管案内具が移動しなければ、管案内具はそのさや管内の位置に停止して新管を案内してさや管から脱落せず、移動する恐れがあれば、その移動を阻止することにより、同じくさや管から脱落することもない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明に係る管案内具を使用する管内挿入工法としては、発進坑と到達坑の間に埋設されたさや管内に新管を挿入敷設する際、前記発進坑で、先行する新管の受口に後行きの新管の挿し口を挿入して継合わせつつ前記後行きの新管をその管軸方向に押し、その継合わされた各新管を、各新管に取付けた管案内具のキャスターを介して前記到達坑までさや管内に推進させる管内挿入工法において、前記継合わされた各新管の最先行の新管が到達坑に至った時、その最先行の新管の管案内具を新管に対し移動自在とし、その最先行の新管の到達坑における突き出し長さを調整する際、その管案内具が前記最先行の新管に対し移動してさや管から脱落しないようにする構成を採用する。
【００１０】
このように構成すれば、さや管内に管案内具が残ったまま、新管が到達坑から出代分突出する。この構成において、新管の推進につれてその管案内具を確実に動かないようにすることが好ましく、その手段としては、上記キャスターに輪止めをしたり、到達坑に開口するさや管の端面に角棒などの部材を当てがって管案内具を当接させてその移動を阻止する等を採用する。
【００１１】
上記管内挿入工法に使用する管案内具に係る発明の実施形態としては、上記新管に嵌められる環状サドルと、そのサドルの周囲に設けたさや管内面転動用キャスターとから成り、前記サドルは、コロを介し前記新管にその管軸方向に移動自在となっているとともに、その任意の移動位置で固定可能である構成を採用することができる。
【００１２】
この構成において、サドル（管案内具）の新管との固定手段は、コロを、回転阻止可能として、サドルを移動自在及び固定可能としたり、サドルの周囲に回転防止ねじをねじ通し、そのねじを新管の外周面に圧接することによりサドルを新管に固定するなどの構成を採用する。
【００１３】
【実施例】
一実施例を図１乃至図１０に示し、この実施例は、ダクタイル鋳鉄製新管ＰをＳ形継手構造でもって継合わせて推進する工法に係り、その継手部は、図１、図８に示すように、挿し口１の先端に突起３、受口２の内面にロックリング５がそれぞれ設けられ、ゴム輪６及びバックアップリング６ａを介在して挿し口１を受口２に挿し込んだ後、押輪９を割輪９ａを介してゴム輪６に当てがい、植込みボルト１２を押輪９を通して受口２にねじ込んで締結することにより、ゴム輪６を押し込んでシールしている。
【００１４】
受口２の外側の挿し口１外周には後述する環状の管案内具２０’が嵌め込まれ、この管案内具２０’と植込みボルト１２（受口２端面）の間に保護リング１３を介在して推進力伝達材１４が設けられている。この推進力伝達材１４は円環状であるが、周方向に分割されていてもよく、その際、間欠的でもよい。要は、推進力に抗する強さを有すればよい。さらに、先頭の新管Ｐには、上記管案内具２０’とほぼ同一構成の管案内具２０が取付けられる。
【００１５】
これらの管案内具２０、２０’は、ＦＣＤ、ＳＳなどの材料から成り、図４に示すように断面Ｌ字状で４等分割されてサドルバンド状となっており、その分割片２１の両端に締結片２２、中程にリブ２３がそれぞれ設けられている。隣り合う分割片２１、２１の締結片２２、２２間にはキャスター２４が回転自在に設けられているとともに、ボルト・ナット２５が挿通されており、そのボルト・ナット２５を締結することにより、継手部の管案内具２０’は縮径して挿し口１の外周面に圧接される。キャスター２４の数及び位置は、管の周方向、管軸方向において任意である。その継手部の管案内具２０’のその圧接面にはスタッドが設けられており、その形状は、三角錐状などの角錐状、円錐状、角柱、円柱などが考えられるが、喰い込み性から錐状が好ましい。スタッドの長さ及び個数は特に限定しない。また、スタッドに代えて、分割片２１の内面の円周方向にエッジを配置してもよい。エッジの長さは分割片２１内周長以下で、連続していても数箇所に分断されていてもよく、内面に少なくとも一列以上配置する。
【００１６】
先頭新管Ｐの管案内具２０の分割片２１には２ヶ所に孔２６が形成され、この孔２６を囲むようにコ字状のコロ受台２７が設けられている。孔２６の位置及び数は任意であるが、新管Ｐの周囲等間隔となるようにすることが好ましい。コロ受台２７には、コロ２８がボルト・ナット２９を介して回転自在に取付けられ、このコロ２８は分割片２１の内面から突出する。コロ２８は、ＦＣＤ、ＳＳなどの荷重に耐え得る素材であれば、いずれでもよく、受台２７の管軸方向に複数設けることもできる。コロ２８の軸は、ボルト・ナット２９に限らず、荷重に耐え得るものなら、ＳＳ、ＦＣＤ、ＳＵＳなどの素材から成るいずれの棒状物でもよい。ボルト・ナット２９はキャスター２４部分のボルト・ナット２５と同一物を使用できる。
【００１７】
コロ２８にはその回転防止具３０が付設され、この回転防止具３０は、前面に表面樹脂ライニング、ゴムライニングなどした摩擦板３１ａを設けた本体３１と、その本体３１に回転自在に設けた止めねじ３２とから成り、図６に示すように、その止めねじ３２が受台２７にねじ通されており、同図（ａ）に示すように、止めねじ３２をねじ込むことにより、本体３１がコロ２８に圧接してその回転を阻止し、同図（ｂ）に示すように、止めねじ３２を逆回しすることにより、本体３１がコロ２８から離れてコロ２８が回転自在となる。摩擦板３１ａに代えて、本体３１に摩擦ライニングを施したり、溝を形成して摩擦力を付与してもよい。この摩擦処理はコロ２８の表面にも行うことができる。軸（ボルト・ナット）２９とコロ２８の間には、ベアリングを介在して回転を円滑にすることもできる。
【００１８】
コロ２８の回転防止手段としては、図１２に示すように、受台２７にねじ通したビス３３をコロ２８の孔２８ａに挿し込むようにしたり、図１３に示すように、分割片２１の適宜位置にボルト３４をねじ通し、そのボルト３４を新管Ｐに圧接して管案内具２０を新管Ｐに一体化することによる等も採用できる。ボルト３４は、その数は任意であるが、新管Ｐの周囲等分位になるようにする。また、前記ビス３３は、コロ２８にねじ孔２８ａがあれば、受台２７にはねじ込まずに貫通させるだけでよく、何らかの手段により受台２７に固定されれば、ピンでもよい。ビス３３等の位置は軸２９と平行などと任意である。
【００１９】
上記推進力伝達材１４は、例えば、圧縮応力が１〜３０ｋｇｆ／ｃｍ2 （≒０．１〜３ＭＰａ）の高強度の樹脂発泡体で（樹脂単体の５倍以上の膨張率）、発泡倍率を変えることにより弾性限界応力が変化するものである。これらの材質の例を示すと、特開２０００−１７９８７号公報で示されるポリスチレン、ポリウレタン、特開２０００−８０８８９号公報に示される静的破砕剤を含有させたコンクリート等及びそれらの発泡材等が代表的である。当然ではあるが、目的とする推進力の伝達と収縮性とを備えた他の樹脂材またはダンボール等の硬質紙、発泡金属などでも構わない。また、液体や気体を封入した樹脂容器等も有効な手段となり得る。
【００２０】
これらの推進力伝達材１４は、施工中における推進力程度の圧縮力では、弾性変形するため、推進力は伝達するが、歪み量は残留せず、推進力が除かれれば（推進が終了すれば）、復元する。一方、弾性限界応力以上の圧縮力が作用した場合は、塑性領域内においては歪み量が増大し、一定以上の圧縮力が作用した場合には、所定の厚みを残した状態で歪みの進行は停止する（詳細は、前記各公開公報参照）。
【００２１】
この実施例の構成は以上のとおりであり、図１９に示した推進工法において、図１に示すように、先頭新管Ｐの挿し口１側に、その先頭新管用管案内具２０が取付けられ、その管案内具２０は、図６（ａ）に示すように新管Ｐに対し不動とする。一方、その先頭新管Ｐの受口２に後続の新管Ｐの挿し口１を挿入して新管Ｐ、Ｐを接合するには、まず、図８（ａ）に示すように、継手接合時、挿し口１の挿入量を短めにし、胴付寸法Ｌを長めにしておく。また、保護リング１３等を挿し口１にあずけておく。この状態で、通常通りの手順で継手接合をおこなう（同図（ｂ））。
【００２２】
つぎに、保護リング１３をボルト１２頭部に当たる位置にずらし、２つ割の推進力伝達材１４をリング状にして取付け、さらに管案内具２０’を嵌めて締結する（同図（ｃ）から（ｄ））。この状態で、ジャッキで推進力を加えると、規定胴付寸法Ｌ1 の位置まで挿し口１が挿入され（同図（ｄ））、この状態で推進される。この推進は、仮にローリングを生じてもいずれかのキャスター２４で新管Ｐを支持でき、推進力が過大になることを防止できるため、ローリングの懸念がある長距離推進には有効である。なお、この推進は、さや管Ｐ’内でのキャスター２４を介した新管Ｐの移動のため、図６（ａ）に示すローラ２８の転動阻止により、その管案内具２０が新管Ｐに対し動くことはない。
【００２３】
この新管Ｐの推進敷設が進み、先頭新管Ｐが到達坑Ｒに至り、図２０（ａ）のごとく、その新管Ｐの出代Ｌに対して、新管Ｐ’の開口から管案内具２０の取付位置が大きければ、その管案内具２０の位置で出代Ｌを確保する推進を行い、図９（ａ）に示すように、その取付位置が小さく、さらに推進させて出代Ｌを取ると、管案内具２０がさや管Ｐ’から脱落する恐れがある場合、推進作業を一時的に停止し、その管案内具２０を図６（ｂ）に示すようにして新管Ｐに対し移動自在とする。
【００２４】
このとき、キャスター２４の転動抵抗より、コロ２８の転動抵抗が小さければ、図９の実線から鎖線のごとく推進作用を開始しても、管案内具２０は、さや管Ｐ’内で動かず、新管Ｐの進行を案内して出代Ｌが確保される。しかし、キャスター２４の転動抵抗より、コロ２８の転動抵抗が大きければ、新管Ｐの推進につれて管案内具２０も移動してさや管Ｐ’の開口から脱落する恐れがある。このため、その場合には、図９（ｂ）及び図１０（ａ）に示すように、さや管Ｐ’の開口端面に角棒などの部材４０を当てがい、その状態で、実線から鎖線に示すように推進作用を行い、管案内具２０を部材４０に当接させることによりその移動を阻止して出代Ｌを確保する。管案内具２０の移動阻止手段としては、図１０（ｂ）に示すように、キャスター２４に輪止め４１を係止するなども採用し得る。
【００２５】
新管Ｐの所要長さの敷設が終了すれば、さや管Ｐ’と新管Ｐの間にモルタルが打設される。この管路は、敷設時、その継手部は、図１１（ａ）に示すように、胴付寸法Ｌ1 が確保された状態であり、地震等の地盤変動時、管路の伸長に対しては、同図（ｂ）に示すように、突起３がロックリング５に当接するまでその伸長を許容して、その当接により、それ以上の挿し口１の抜け出しを防止し、一方、管路の収縮に対しては、同図（ｃ）に示すように、推進力伝達材１４が収縮又は圧壊することにより、挿し口１がその縮み代Ｌ1 分、軸方向に移動してその変動を吸収するとともに、それ以上の縮みを阻止して継手の破損を防止する。
【００２６】
上記実施例はＳ形継手の場合であったが、この発明は、図１４に示すＳII形継手、図１５に示すＮＳ形継手、図１６に示すＰII形継手などの各種の離脱防止機能付伸縮継手に採用し得る。図１５中、４は芯出しゴムである。また、特開２００１−２７０９２号公報等に開示され、同図１７に示すように、管案内具２０’はその締結力により推進時の新管Ｐに対する移動には抗し、地震時などの管路収縮には、その締結力より大きな力により、新管Ｐの挿し口１が差し込まれてその吸収を行う態様の継手にも採用し得る。さらに、Ｋ形、Ｔ形などの離脱防止機能がない伸縮継手のものにも採用でき、他の非伸縮継手のものにも採用し得ることは勿論である。管案内具２０、２０’の分割数は、図１８に示すような３等分割などと任意に選択することができる。
【００２７】
上記実施例は、既設管Ｐ’に新管Ｐを新設する場合であったが、新管のさや管Ｐ’に新管Ｐを新設する場合においても、この発明を採用できることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、先頭新管の管案内具の位置を、その案内作用に支障なく、容易に変更し得るようにしたので、管内挿入工法に必要な性能を保持するだけでなく、施工開始時に割かれる到達坑での計測作業を除く事ができ、また、施工の最終段階において先頭管の陥落を防止する為のクレーン等による吊り上げ作業も除く事が可能となる。さらに、先頭管に取り付ける管案内具の位置を設計図面より決定すると言った従来の管内挿入工法に対し、この発明では施工最終段階で管案内具の位置を調整可能としたので、推進途中に到達坑内配管の計画変更が発生したとしても十分に対応できる。このため、管内挿入工法の作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例を採用した管内挿入工法の説明用切断正面図
【図２】図１の切断側面図
【図３】（ａ）は図２の要部拡大断面図、（ｂ）は図１の要部拡大切断右側面図、（ｃ）は図１の要部拡大図
【図４】同実施例の分割片を示し、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視面、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ矢視図
【図５】（ａ）は同実施例のコロの側面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は同コロの軸の正面図、（ｄ）は同コロの回転防止具の正面図
【図６】同コロの作用説明図を示し、（ａ）は回転不能時、（ｂ）は回転自在時
【図７】図１の要部切断側面図
【図８】同実施例を採用した管内挿入工法の作用図
【図９】同実施例の作用図
【図１０】同作用説明図
【図１１】同実施例を採用した管内挿入工法の伸縮作用図
【図１２】他の実施例を示し、（ａ）はコロの右側面図、（ｂ）は要部断面図
【図１３】他の実施例の要部断面図
【図１４】管継手構造の他例の要部断面図
【図１５】同他例の要部断面図
【図１６】同他例の要部断面図
【図１７】同他例の要部断面図
【図１８】他の実施例の切断側面図
【図１９】さや管推進工法の説明図
【図２０】従来のさや管推進工法の作用図
【符号の説明】
１  挿し口
２  受口
３  挿し口突起
５  ロックリング
６  シール用ゴム輪
９  押輪
１３  保護リング
１４  推進力伝達材
２０  先行き新管用管案内具
２０’  継手部用管案内具
２４  キャスター
２７  コロ受台
２８  コロ
３０、３１、３４  コロ回転防止具（ビス、ボルト）
４０  管案内具移動阻止具（角棒）
４１  輪止め
Ｐ’  さや管（既設管）
Ｓ  発進坑
Ｒ  到達坑
【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】
0004080773.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004080773.tif 000017
【図１７】
0004080773.tif 000018
【図１８】
0004080773.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
0004080773.tif 000021