(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が水中に配設された既設管を補修する既設管の補修方法において、
上記水中内に、内部に水密性の保たれた作業空間が形成され、上記作業空間内へ連通可能にする接続管が設けられるとともに、下部に架台が着脱可能に取り付けられた水中作業ボックスを配置するボックス配置工程と、
上記水中作業ボックスの接続管を上記既設管の一端側に接続する接続工程と、
上記水中作業ボックスを上記架台から取り外し、上記架台に浮上防止部材を取り付け、上記水中作業ボックスを再び上記架台に取り付けてから、上記既設管内並びに上記作業空間内の水を排水する排水工程と、
上記既設管内に、パイプライナー又は新設管を挿入する挿入工程とを有すること
を特徴とする既設管の補修方法。
【請求項２】
上記接続工程では、上記既設管と上記接続管とにおける何れか一方の管内に他方の管端部を挿し込むとともに、前記一方の管の管端部に止水処理を施すこと
を特徴とする請求項１に記載の既設管の補修方法。
【請求項３】
上記接続工程では、上記既設管の管端部に設けられたフランジと、上記接続管の管端部に設けられたフランジとを互いに当接させて、これらを接合すること
を特徴とする請求項１に記載の既設管の補修方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の既設管の補修方法に用いられ、内部に水密性の保たれた作業空間が形成され、上記作業空間内へ連通可能にする接続管が設けられていること
を特徴とする水中作業ボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設管が老朽化した場合にこれを補修する既設管の補修方法に関し、特に堤防下の樋管や取水管、配水管等のような管軸方向の一端側が水中に配設されている既設管を補修する際に好適な既設管の補修方法、及びこれを実現するために用いられる水中作業ボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート管や鋼管等からなる既設管が老朽化した場合には、地表から地盤の開削を行うことにより既設管を取り出し、新たに新設管を埋設するいわゆる敷設替えを行う補修方法が知られている。
【０００３】
また、この他の補修方法としては、老朽化した既設管内に、所定長の鋼管等からなる新設管を順次接続しつつ挿入することにより更生管路を敷設し、既設管と新設管との間隙にモルタル等を充填硬化させることにより既設管と新設管とを一体化させるパイプインパイプ工法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、この他の補修方法としては、熱可塑性樹脂の含浸されたパイプライナーにより既設管内を更生させる補修方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。これは、パイプライナーを既設管内に引き込み、パイプライナー内に内圧を与えてこれを膨張させて既設管内に密着させ、その後にパイプライナーに熱を加えて硬化させることによりこれを既設管内に固定させる方法である。
【特許文献１】特開２００３−１２０８５９号公報
【特許文献２】特開平１１−２３０４１２号公報
【特許文献３】特開平０６−１８００５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、堤防下の樋管や取水管、配水管等のように、一端側が水中に配設されている既設管の補修が必要となる場合がある。この場合において、上述したような管の敷設替えでは、交通障害が発生するような地表に交通量の多い道路等が存在する箇所、或いは堤防等の地上構造物が存在する箇所において、適用することが好ましくないという問題点があった。また、これに加えて、管の敷設替えでは、土留工の実施や地盤の開削時において大量の被覆土を掘削しなければならず、また新設管を埋設した後に真砂などの良質土で埋め戻す作業が必要となり、施工期間が長期化したり、不経済になるという問題点があった。
【０００６】
また、上述の特許文献１や特許文献２に記載の開示技術のような新設管やパイプライナーを挿入する方法により、一端側が水中に配設されている既設管を補修する場合、ダイバーによる水中施工を行なうことが考えられる。しかしながら、この方法を採る場合、ダイバーの特殊技量や特殊な作業装置が必要であったり、また品質の確保も困難になるという問題点があった。
【０００７】
また、新設管やパイプライナーを挿入する方法によりこのような既設管を補修する場合、水中での作業を避けるために、矢板等によって既設管の一端側に止水された作業空間を形成し、この作業空間を利用して新設管やパイプライナーを既設管内に挿入する方法が知られている。また、特許文献３に記載のように、上面側と正面側とが開口された形状の構造体を利用して、作業空間を形成する方法も知られている。しかしながら、これらの方法を採る場合、複数の矢板の連結部や、矢板や構造体等によって形成される壁面と既設管の管口近傍の壁面との間を完全に止水することが難しく、形成される作業空間の水密性を確保することが困難であるという問題点がある。また、係る方法を採る場合、大掛かりな作業になり易く、施工期間、施工コストの増大が免れないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、一端側が水中に配設された既設管を補修する際に、水中での作業を容易とする作業空間を形成する作業を簡単に行うことができるとともに、形成された作業空間の水密性を十分に確保可能な既設管の補修方法、及びこれを実現するために用いられる水中作業ボックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上述した課題を解決するために、一端側が水中に配設された既設管を補修する既設管の補修方法において、水中内に、内部に水密性の保たれた作業空間が形成され、作業空間内へ連通可能にする接続管が設けられた水中作業ボックスを配置するボックス配置工程と、水中作業ボックスの接続管を既設管の一端側に接続する接続工程と、既設管内並びに作業空間内の水を排水する排水工程と、既設管内にパイプライナー又は新設管を挿入する挿入工程とを有することを特徴とする既設管の補修方法を発明した。
【００１０】
本願請求項１に係る既設管の補修方法は、一端側が水中に配設された既設管を補修する既設管の補修方法において、上記水中内に、内部に水密性の保たれた作業空間が形成され、上記作業空間内へ連通可能にする接続管が設けられるとともに、下部に架台が着脱可能に取り付けられた水中作業ボックスを配置するボックス配置工程と、上記水中作業ボックスの接続管を上記既設管の一端側に接続する接続工程と、上記水中作業ボックスを上記架台から取り外し、上記架台に浮上防止部材を取り付け、上記水中作業ボックスを再び上記架台に取り付けてから、上記既設管内並びに上記作業空間内の水を排水する排水工程と、上記既設管内に、パイプライナー又は新設管を挿入する挿入工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
本願請求項２に係る既設管の補修方法は、本願請求項１に係る発明において、上記接続工程では、上記既設管と上記接続管とにおける何れか一方の管内に他方の管端部を挿し込むとともに、前記一方の管の管端部に止水処理を施すことを特徴とする。
【００１３】
本願請求項３に係る既設管の補修方法は、本願請求項１に係る発明において、上記接続工程では、上記既設管の管端部に設けられたフランジと、上記接続管の管端部に設けられたフランジとを互いに当接させて、これらを接合することを特徴とする。
【００１４】
また、本願発明者は、請求項１〜３の何れか１項に記載の既設管の補修方法に用いられ、内部に水密性の保たれた作業空間が形成され、上記作業空間内へ連通可能にする接続管が設けられていることを特徴とする、本願請求項４に記載の水中作業ボックスを発明した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る既設管の補修方法によれば、水中作業ボックス５を配置し、これを既設管１の一端側１ａに接続し、その後に水中作業ボックス５の作業空間５５内を排水させるという簡単な手順によって、パイプライナーや新設管の挿入作業、並びにこれらを用いた補修作業を容易に行うことのできる作業空間５５を、既設管１の一端側１ａに形成することができる。このため、本発明によって、一端側が水中に配設されているような既設の老朽管であっても、これを容易に補修することが可能となる。特に、このような作業空間５５を形成するにあたって、複数の矢板等を設置するような大掛かりな作業が必要とされないため、作業工程を削減でき、作業費用を抑えての補修作業を行うことができる。また、本発明においては、既設管１の一端側１ａにおいて、水密性が保たれた作業空間５５が、水中作業ボックス５の内部に予め形成されており、作業時に止水性を確保すべき箇所が水中作業ボックス５の接続管５７と既設管１の一端側１ａとの連結部のみでよい構成とされている。このため、既設管１の一端側１ａに形成される作業空間５５の水密性を簡単に確保することができ、これに伴い、作業時の作業員の安全性や、補修作業の確実性を向上させることができる。
【００１６】
また、本願請求項１に係る発明によれば、水中作業ボックス５のような比較的大きな構造物を水中から取り除き、これによって形成された広い空間を利用して他の作業を容易に行うことが可能になる。
【００１７】
また、本願請求項２に係る発明によれば、既設管１の一端側１ａと水中作業ボックス５の接続管５７との間での管軸方向の位置合わせ作業を容易に行うことができる。
【００１８】
また、本願請求項３に係る発明によれば、水中作業ボックス５の接続管５７と既設管１の一端側１ａとを接続した後の管内の止水性を容易に確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、一端側が水中に配設された既設管内を補修可能とする既設管の補修方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
まず、本発明の補修方法の対象となる既設管について説明する。
【００２１】
図１は、補修の対象となる既設管１と、その既設管１が配設されている周囲の状態の一例を示す側面図である。
【００２２】
既設管１は、例えば、堤防や護岸の下側に配設される樋管、或いは取水管、配水管のような態様で使用されているものであり、その一端側１ａが水中Ｗに配設され、所定範囲の長さに亘って地中Ｇに埋設されている。既設管１の埋設されている管路の上側には、例えば、堤防、護岸の他、車道、歩道のような交通路や家屋等の各種地中構造物が設けられている。既設管１の他端側１ｂは、例えば、マンホール、ポンプ室等のような設備、又は地上のような、ある程度作業空間の確保された箇所にまで延長されて配設されている。本実施の形態においては、既設管１の一端側１ａの端部が、エルボ管１３で構成されているものとし、既設管１の他端側１ｂがマンホール３にまで延長されて配設されているものとする。
【００２３】
次に、本発明の既設管の補修方法を実現するために用いられる水中作業ボックスについて説明する。
【００２４】
図２は、水中作業ボックス５の構成を示す図であり、図２（ａ）は、水中作業ボックス５の正面図であり、図２（ｂ）は、水中作業ボックス５の側面図であり、図２（ｃ）は、水中作業ボックス５の平面図である。
【００２５】
水中作業ボックス５は、ボックス底板５１と、ボックス底板５１の上面から上側に向けて立設された複数のボックス側板５３とを備えている。水中作業ボックス５は、ボックス底板５１と、複数のボックス側板５３とにより、上側が開口された立方体状のボックス体として形成されている。
【００２６】
水中作業ボックス５は、ボックス底板５１と複数のボックス側板５３とにより周囲を囲まれた作業空間５５がその内部に形成されている。水中作業ボックス５の作業空間５５は、ボックス底板５１と複数のボックス側板５３とにより、水密性が保たれた状態で形成されている。水中作業ボックス５は、例えば、所定の厚みをもった複数の鋼板や形鋼を組み合わせ、これらを溶接により接合して形成される。
【００２７】
水中作業ボックス５は、外部空間を作業空間５５内へ連通可能にする接続管５７が、複数のボックス側板５３のうちの一つのボックス側板５３を貫通するように設けられている。本実施の形態における接続管５７は、鋼管からなるものである。接続管５７は、水中作業ボックス５の外側の管端部にフランジ５９が設けられている。このフランジ５９は、接続管５７の外周面から張り出すように設けられている。
【００２８】
水中作業ボックス５は、その内部において、ボックス側板５３に固着された複数のタラップ６１を備えている。複数のタラップ６１は、上下方向に間隔を空けて固着されており、これによって、水中作業ボックス５内で作業する作業員が上下方向に容易に移動可能となる。
【００２９】
水中作業ボックス５は、その下部において、図３に示すように、ボックス架台７が着脱可能に取り付けられる。図３（ａ）は、ボックス架台７が取り付けられた水中作業ボックス５の正面図であり、図３（ｂ）は、その側面図である。
【００３０】
ボックス架台７は、上下方向に間隔を空けて互いに略平行に設けられる天板７１及び底板７３と、天板７１、底板７３を互いに連結する複数の支柱７５と、底板７３の下部に取り付けられた複数の架台脚７７とを備えている。複数の架台脚７７の下端部には、ジャッキベースのような高さ調整機構７９が設けられている。
【００３１】
水中作業ボックス５は、ボックス架台７の天板７１上にボックス底板５１を当接させることによって、ボックス架台７上に載置される。水中作業ボックス５のボックス底板５１は、複数のボックス側板５３よりも外側に張り出すように設けられて張出部６３が形成されている。ボックス架台７上に載置されている水中作業ボックス５は、ボックス底板５１の張出部６３とボックス架台７の天板７１とをボルト接合、或いはネジ式クランプ等の接合金具を用いて接合することによって、ボックス架台７に対して着脱可能に取り付けられている。
【００３２】
次に、本発明の既設管１の補修方法における各工程について説明する。本実施の形態では、図４に示すような工程フローに従って既設管１の補修を行うこととする。
【００３３】
まず、ステップＳ１１では、図５に示すように、既設管１の一端側１ａを切断等することによって開口を形成する。この既設管１の一端側１ａの開口は、水中作業ボックス５の接続管５７に対して既設管１の一端側１ａを接続可能とするために形成される。この作業はダイバー等の作業員によって行なわれる。水中に配設されている既設管１の一端側１ａに設けられている複数の管が、フランジ継手、メカニカル継手等によって着脱可能に連結されて構成されている場合は、これら継手による連結を取り外して開口を形成することになる。
【００３４】
ステップＳ１１では、既設管１の他端側１ｂにおいても同様に、開口を形成するために管の切断或いは各種継手による連結の取外しを行なう。この場合、既設管１の他端側１ｂがマンホール３内等において予め開口されていれば、これをそのまま用いることになる。
【００３５】
次のステップＳ１２では、図６（ａ）に示すように、既設管１の一端側１ａが配設されている周囲の水中Ｗに、水中作業ボックス５を仮配置する。ステップＳ１２では、図示しないクレーン等の重機によって水中作業ボックス５を吊り下げた状態で、重機の操作によって移動させながら所定位置に配置することになる。
【００３６】
このステップＳ１２では、地上で下部にボックス架台７を取り付けた水中作業ボックス５を配置する。ステップＳ１２では、水底１５上にこのボックス架台７の架台脚７７を載置させて、水中作業ボックス５を水底１５上に配置することになる。
【００３７】
また、ステップＳ１２では、水中作業ボックス５の外側に設けられている接続管５７の管端部５７ａに対してスリーブ管６５を連結させた状態の水中作業ボックス５を水中Ｗに配置する。このスリーブ管６５は、管軸方向の両側が開口されており、その一端側の管端部にフランジ６７が設けられ、他端側の管端部はプレーンエンド又はベベルエンドのようなフランジ等を設けない構成とされている。このスリーブ管６５は、接続管５７のフランジ５９と一端側の管端部のフランジ６７とをボルト接合することにより着脱可能に連結されている。このスリーブ管６５は、その内径が、既設管１の管端部１ｃの管外径と略同一径とされている。
【００３８】
ステップＳ１２では、水中作業ボックス５の作業空間５５内に、接続管５７、スリーブ管６５を介して水中Ｗの水を取水させながら、水中作業ボックス５を配置することになる。これは、水密性の保たれた水中作業ボックス５をそのまま水中Ｗに配置すると、水中作業ボックス５内の気体により水中作業ボックス５が浮き上がってしまい、配置作業が困難になってしまうためである。このように水中作業ボックス５を配置することにより、作業性が向上することになる。
【００３９】
次のステップＳ１３では、図６（ｂ）に示すように、水中作業ボックス５の接続管５７に連結されているスリーブ管６５を、開口の形成されている既設管１の一端側１ａの管端部１ｃに接続する。ステップＳ１３では、スリーブ管６５と既設管１の一端側１ａの管端部１ｃとの位置合わせ作業を重機によって行いつつ、スリーブ管６５と既設管１の管端部１ｃとを接続することになる。
【００４０】
ステップＳ１３では、スリーブ管６５の内径と既設管１の管端部１ｃの管外径とが略同一径とされていることから、スリーブ管６５の内部に、既設管１の管端部１ｃを挿し込むことによって接続させることが可能となっている。
【００４１】
既設管１の管端部１ｃをスリーブ管６５内に挿し込んだ後には、既設管１の管端部１ｃが挿し込まれたスリーブ管６５の管端部６５ｂに止水処理を施して、スリーブ管６５と既設管１との間での止水性を確保する。ここで施される止水処理は、公知の止水処理であれば特に限定するものではないが、例えば、十分な長さに亘ってスリーブ管６５が既設管１に差し込まれたことを確認した後、水中溶接による接合後、水中セメントを塗布し、その周囲をシール材１７で覆うことにより行なわれる。この止水処理は、後述するようにステップＳ１４において、水中作業ボックス５をボックス架台７から取り外した後に行なってもよい。
【００４２】
なお、ステップＳ１３では、ボックス架台７の下部の高さ調整機構７９によって架台脚７７の高さを調整し、水底１５上でのボックス架台７及び水中作業ボックス５の水底１５上での位置、水中作業ボックス５の傾き、水平度を調整しながら作業を行ってもよい。これは、水底１５の状態が安定していないところで特に有効となる。
【００４３】
次のステップＳ１４では、図７（ａ）に示すように、水中作業ボックス５をスリーブ管６５、ボックス架台７から取り外す。ステップＳ１４では、水中作業ボックス５の接続管５７とスリーブ管６５とを連結しているボルトを取り外すとともに、水中作業ボックス５とボックス架台７とを連結しているボルト等の接合金具を取り外すことによって行なわれる。水中作業ボックス５は、作業空間５５内の水を接続管５７を介して徐々に排水させながら行なう。これによって、スリーブ管６５が既設管の管端部１ｃに取り付けられたまま残され、ボックス架台７が水底１５に配置されて残されたままの状態となる。
【００４４】
次のステップＳ１５では、図７（ｂ）に示すように、水底１５に残されたボックス架台７に対して、浮上防止部材８１を取り付ける。浮上防止部材８１は、後述のステップＳ１８において、ボックス架台７に再度取り付けられた水中作業ボックス５の作業空間５５内の水を排水した際に、水中作業ボックス５が浮力により浮き上るのを防止する錘として取り付けられる。浮上防止部材８１は、例えば、ブロック状の鋼材から構成されるが、所定の質量を有するものであれば特に限定しない。浮上防止部材８１は、重機等によって吊り下げ支持された状態でボックス架台７近傍にまで移動させた後、ダイバーによる水中作業によりボックス架台７の底板７３上に載置される。
【００４５】
ここで、ステップＳ１４においては、水中作業ボックス５のような比較的大きな構造物を水中から取り除き、これによって形成された広い空間を利用して他の作業を容易に行うことが可能となっている。これにより、例えば、既設管１の一端側１ａの周囲が非常に狭いような箇所においても、浮上防止部材８１の設置作業や、スリーブ管６５と既設管１の管端部１ｃとに止水処理を施す作業を容易に行うことが可能となる。
【００４６】
次のステップＳ１６では、水中Ｗ内に、再度水中作業ボックス５を配置する。このステップＳ１６では、スリーブ管６５やボックス架台７の設けられていない水中作業ボックス５のみを水中に配置し、予め水底１５上に配置されているボックス架台７上に水中作業ボックス５を載置させることになる。ステップＳ１６では、水中作業ボックス５をボックス架台７に対してボルト等の接合金具によって再度取り付ける。
【００４７】
次のステップＳ１７では、図８（ａ）に示すように、水中作業ボックス５の接続管５７を、既設管１の一端側１ａの管端部１ｃに接続されたスリーブ管６５に対して接続する。ステップＳ１７では、接続管５７のフランジ５９とスリーブ管６５のフランジ６７とを突き合わせて、これらをボルト接合することにより行なわれる。
【００４８】
次のステップＳ１８では、図８（ｂ）に示すように、水中作業ボックス５の作業空間５５内の水を排水する。このステップＳ１８では、例えば、水中ポンプ１９等の公知の排水機構によって作業空間５５内の水を排水することになる。この場合において、作業空間５５内の水に加えて、スリーブ管６５、接続管５７を介して作業空間５５内へ連通された既設管１内の水を排水する。ステップＳ１８では、水中作業ボックス５の下部に、浮上防止部材８１が取り付けられたボックス架台７が取り付けられていることから、排水時の水中作業ボックス５の浮き上りが防止されている。ステップＳ１８によって、水中Ｗでの作業が容易となるドライな作業空間５５が既設管１の一端側１ａにおいて形成されることになる。
【００４９】
次のステップＳ１９では、図９に示すように、水中作業ボックス５の水が排水された状態で、パイプライナーや新設管を既設管１内に挿入した後、これらパイプライナーや新設管に所定の処理を施して、更生又は更新による既設管１内の補修を行なう。本実施の形態では、パイプライナー２１を挿入して更生による補修を行う場合を例にとって説明する。この場合、ステップＳ１９において、既設管１の他端側１ｂに設けられたウインチ２３によって巻き取って引き込みながら、既設管１の一端側１ａから既設管１内にパイプライナー２１を挿入することになる。なお、パイプライナー２１は、既設管１の他端側１ｂから一端側１ａに向けて挿入することとしてもよい。
【００５０】
ここで、本発明におけるパイプライナーとは、例えば、光の照射や加熱することにより硬化する硬化性樹脂の含浸された繊維を有する可撓性筒状体のことである。熱硬化性樹脂の含浸された繊維を有するパイプライナーによってステップＳ１９で既設管１の更生による補修を行なう場合、例えば、以下のような手順で補修が行なわれる。
【００５１】
まず、補修対象となる既設管１の管路全長に亘ってパイプライナーをそのまま、又は流体圧等によって反転させながら挿入させた後、パイプライナーの内部に流体又は気体による内圧を与えて膨張させてパイプライナーの外周面を既設管１の内周面に密着させる。この後に、パイプライナー内に温水等を流水させることによってパイプライナーを硬化させて、パイプライナーの外周面が既設管の内周面に密着された状態で固定し、パイプライナーの両端を切断等して後処理を行い、これによって補修が完了する。
【００５２】
ここで、硬化性樹脂の含浸される繊維としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、アクリル等の織布、不織布が挙げられ、熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂等が挙げられ、光硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。このような硬化性樹脂の含浸された繊維は、例えば、その表裏両面をポリウレタン、ポリエチレン等のプラスチックフィルム等で被覆されていてもよい。
【００５３】
また、本発明におけるパイプライナーは、所定の温度において円筒形に形状回復する性質を有する塩化ビニル系樹脂のような熱可塑性樹脂からなる筒状体も含まれる。このようなパイプライナーによってステップＳ１９で既設管１の更生による補修を行う場合、例えば、以下のような手順で補修が行なわれる。
【００５４】
まず、補修対象となる既設管１の管路全長に亘ってパイプライナーを挿入させた後、パイプライナーの内部に加熱蒸気を供給し、形状記憶効果によってパイプライナーを円筒形に復元させる。次に、パイプライナー内に気体等による内圧を与えて膨張させて、パイプライナーの外周面を既設管１の内周面に密着させる。そして、パイプライナー内に冷却空気等を供給することによって、既設管１の内周面に密着させた状態でパイプライナーを固化させて固定し、パイプライナーの両端を切断等して後処理を行い、これによって補修が完了する。
【００５５】
また、本発明における新設管とは、いわゆるパイプインパイプ工法に基づき既設管１内に挿入される複数の鋼管のことである。この鋼管は、所定長の長さからなり、既設管の内径より小さな外径を有する形状とされている。このような新設管によってステップＳ１９で既設管１の更新による補修を行う場合、例えば、以下のような手順で補修が行なわれる。
【００５６】
まず、複数の新設管を既設管１内に順次設置した後、各新設管を溶接等によって接合し、補修対象となる既設管１の管路全長に亘って新設管を設置する。この後に、既設管と新設管との間隙にモルタル等を充填、固化させて、新設管と既設管とを一体化させて固定し、これによって補修が完了する。
【００５７】
なお、ここで既設管１内に挿入される新設管は、いわゆる巻込鋼管であってもよい。ここでいう巻込鋼管とは、既設管１の内径より小さな外径からなる形状の筒状体を、鋼板を巻き込むように縮径加工して形成されるものである。この場合において、巻込鋼管は、鋼板の両側の側辺が重ね合わせられた状態で固定されており、これによって全体として筒状に形成されている。このようにして形成された巻込鋼管は、既設管内の所定位置に配置した後に、管径を拡径させて、管周方向の両側の側辺を管軸方向に沿って溶接接合したうえで、更に既に配置されている巻込鋼管に対しても溶接接合することになる。この後には、既設管と巻込鋼管からなる新設管との間の間隙にモルタル等を充填、固化させて、新設管と既設管とを一体化させて固定し、これによって補修が完了する。
【００５８】
既設管１の更生、更新による補修は、上述のようにして行われるものであるが、パイプライナーや新設管の構成、更にはこれらを用いて実際に既設管を補修する手順等については、上述の形態に限定されるものではなく、公知のものであれば如何なる形態であってもよい。
【００５９】
因みに、ステップＳ１９の補修作業が完了後は、既設管１の一端側１ａのスリーブ管６５と水中作業ボックス５の接続管５７とを連結しているボルトを取り外して、水中作業ボックス５及びこれに連結されているボックス架台７を水中から取り除き、全作業工程を終了することとなる。
【００６０】
次に、このような工程からなる本発明の既設管の補修方法の作用効果について説明する。
【００６１】
本発明によれば、水中作業ボックス５を配置し、これを既設管１の一端側１ａに接続し、その後に水中作業ボックス５の作業空間５５内を排水させるという簡単な手順によって、パイプライナーや新設管の挿入作業、並びにこれらを用いた補修作業を容易に行うことのできる作業空間５５を、既設管１の一端側１ａに形成することができる。このため、本発明によって、一端側が水中に配設されているような既設の老朽管であっても、これを容易に補修することが可能となる。特に、このような作業空間５５を形成するにあたって、複数の矢板等を設置するような大掛かりな作業が必要とされないため、作業工程を削減でき、作業費用を抑えての補修作業を行うことができる。
【００６２】
また、本発明においては、既設管１の一端側１ａにおいて、水密性が保たれた作業空間５５が、水中作業ボックス５の内部に予め形成されており、作業時に止水性を確保すべき箇所が水中作業ボックス５の接続管５７と既設管１の一端側１ａとの連結部のみでよい構成とされている。このため、既設管１の一端側１ａに形成される作業空間５５の水密性を簡単に確保することができ、これに伴い、作業時の作業員の安全性や、補修作業の確実性を向上させることができる。
【００６３】
なお、本発明の既設管の補修方法に用いられる水中作業ボックス５は、少なくとも内部に水密性の保たれた作業空間５５が形成され、更に、作業空間５５内へ連通可能にする接続管５７が設けられていれば、その形状や、これを形成するための部材、材質等について特に限定するものではない。
【００６４】
また、本発明の既設管の補修方法における各工程は、少なくとも、水中作業ボックス５を水中に配置する工程と、水中作業ボックス５の接続管５７と既設管１の一端側１ａとを接続する工程と、既設管１内並びに水中作業ボックス５の作業空間５５内の水を排水する工程と、パイプライナー又は新設管を既設管１内に挿入する工程とが順に行われていれば、その他の工程の有無や順序について上述したような工程に何ら限定されるものではない。これは、図４に示すような、ステップＳ１６からステップＳ１９までの一連のステップに相当する工程が順に行われていればよいことを意味している。
【００６５】
このため、例えば、上記のステップＳ１１のような、既設管１の一端側に開口を形成する工程は、水中作業ボックス５を水中に配置する工程の前後のどちらで行われてもよい。
【００６６】
また、上記のステップＳ１２、ステップＳ１３等においては、一端側の管端部にフランジ６７が設けられたスリーブ管６５を、水中作業ボックス５の接続管５７に連結し、これを既設管１の一端側１ａに接続することとしたが、このスリーブ管６５は、既設管１の一端側１ａの管端部１ｃに対して、接続管５７のフランジ５９とフランジ継手により接続可能なフランジを設けるために取り付けられている。このため、図１０（ａ）に示すように、既設管の一端側１ａが複数の管がフランジ継手により着脱可能に連結されている場合、スリーブ管６５を省略することとしてもよい。この場合、まず、ステップＳ１１においてこのフランジ継手による連結を外すことによって、既設管１の管端部１ｃにフランジ２５が設けられる。この後に、図１０（ｂ）に示すように、既設管１の管端部１ｃに形成されたフランジ２５と、接続管５７のフランジ５９とを突き合わせてこれらをボルト接合することによって、接続管５７と既設管１の一端側１ａとを接続することになる。
【００６７】
また、既設管１の一端側１ａと水中作業ボックス５の接続管５７とを接続する工程においては、必ずしも上記の実施形態のようにフランジ継手により接続する必要は無く、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、既設管１と水中作業ボックス５の接続管５７とのうちの何れか一方の管内に、何れか他方の管の管端部を挿し込むことによって、既設管１の管端部１ｃと水中作業ボックス５の接続管５７の管端部５７ａとを接続することとしてもよい。図１１においては、水中作業ボックス５の接続管５７内に既設管１の管端部１ｃを挿し込む例が示されている。この場合、図１１（ａ）に示すように、既設管１の管端部１ｃと水中作業ボックス５の接続管５７の管端部５７ａにはフランジが設けられてないことになる。また、何れか一方の管の管端部が挿し込まれた他方の管の管端部には、図１１（ｂ）に示すように、その周囲をシール材１７で覆う等して所定の止水処理が施されることになる。図１１においては、水中作業ボックス５の接続管５７の管端部５７ａに止水処理が施される例が示されている。
【００６８】
なお、水中作業ボックス５の接続管５７と既設管１の一端側１ａとを接続する場合において、図６に示すように水中作業ボックス５の接続管５７に連結されたスリーブ管６５内に既設管１の一端側１ａの管端部１ｃを挿し込んだり、又は図１１に示すように水中作業ボックス５の接続管５７内に既設管１の管端部１ｃを挿し込んで、これらを接続した場合、既設管１の一端側１ａと水中作業ボックス５の接続管５７との間での管軸方向の位置合わせ作業を容易に行うことができるという利点がある。
【００６９】
また、水中作業ボックス５の接続管５７と既設管１の一端側１ａとを接続する場合において、フランジ継手によりこれらを接続した場合は、接続後の管内の止水性を容易に確保することが可能となり、ステップＳ１９における補修作業時において、水中作業ボックス５の作業空間５５の水密性を更に簡単に確保することができるという利点がある。
【００７０】
また、本発明において、ボックス架台７は、水中作業ボックス５の高さを調整する手段及びステップＳ１８において水中作業ボックス５が浮き上がるのを防止する手段として取り付けられているものであり、これを水中作業ボックス５に取り付けて作業を行うことは必須とはならない。この場合、高さを調整するために、脚を水中作業ボックス５の下部に直接取り付けてもよいし、キリンジャッキ等の高さ調整機構を水中作業ボックス５の下部に取り付けてもよい。また、この場合、水中作業ボックス５が浮き上がるのを防止するために、浮上防止部材８１を水中作業ボックス５に直接取り付けることができるような構成を水中作業ボックス５に採用してもよいし、係る目的を達成できるような他の構成を水中作業ボックス５に採用することとしてもよい。
【００７１】
また、水中作業ボックス５やボックス架台７の水中での高さを調整する場合、鋼板等をスペーサとしてこれを水中作業ボックスの下部や架台脚７７の下端部に複数枚に亘って積み重ねて高さを調整することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】補修の対象となる既設管とその周囲の状態の一例を示す図である。
【図２】水中作業ボックスの構成を示す図である。
【図３】水中作業ボックスに対してボックス架台を取り付けた状態を示す図である。
【図４】本発明を適用した既設管の補修方法の工程フローの一例を示す図である。
【図５】図４のステップＳ１１について説明するための図である。
【図６】図４のステップＳ１２、ステップＳ１３について説明するための図である。
【図７】図４のステップＳ１４、ステップＳ１５について説明するための図である。
【図８】図４のステップＳ１６〜Ｓ１８について説明するための図である。
【図９】図４のステップＳ１９について説明するための図である。
【図１０】本発明の補修方法の他の実施形態について説明するための図である。
【図１１】本発明の補修方法の他の実施形態について説明するための他の図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  既設管
１ａ  一端側
１ｂ  他端側
１ｃ  管端部
３  マンホール
５  水中作業ボックス
７  ボックス架台
１３  エルボー管
１５  水底
１７  シール材
１９  水中ポンプ
２１  パイプライナー
２３  ウインチ
５１  ボックス底板
５３  ボックス側板
５５  作業空間
５７  接続管
５７ａ  管端部
５９  フランジ
６１  タラップ
６３  張出部
６５  スリーブ管
６７  フランジ
７１  天板
７３  底板
７５  支柱
７７  架台脚
７９  ジャッキベース
８１  浮上防止部材
【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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