既設管の更生方法、浮体固定治具、管体運搬用キット、及び管体構造
【課題】本発明は、管体の運搬時に作業員が既設管内において作業することができ、管体の運搬作業と平行して、管体の連結作業を行うこともできる新規な既設管の更生方法、浮体固定治具、管体運搬用キット、及び管体構造を提供することを目的とする
【解決手段】二本の伸縮部材３を、浮体１０上面から屹立させた状態、且つ、管体１００の全長Ｌに対して５０％以上の間隔Ｍを開けた状態で、浮体１０の長さ方向に沿う中心線上に固定し、二本の伸縮部材３が固定された浮体１０の長さ方向を管体１００の軸心方向に沿わせた状態で、浮体１０を管体１００内に配置し、更に、二本の伸縮部材３を各々伸ばすことによって浮体１０を管体１００内壁に向かって押圧固定する。
【解決手段】二本の伸縮部材３を、浮体１０上面から屹立させた状態、且つ、管体１００の全長Ｌに対して５０％以上の間隔Ｍを開けた状態で、浮体１０の長さ方向に沿う中心線上に固定し、二本の伸縮部材３が固定された浮体１０の長さ方向を管体１００の軸心方向に沿わせた状態で、浮体１０を管体１００内に配置し、更に、二本の伸縮部材３を各々伸ばすことによって浮体１０を管体１００内壁に向かって押圧固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設管の管路内において、複数の管体が連結された更生管を敷設することによって既設管を更生する既設管の更生方法、浮体固定治具、管体運搬用キット、及び管体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、老朽化した下水路、農業用水路、及び電力水路などの管路内に水が存在する既設管を更生する方法として、管体を既設管の管路内に存在する水に浮かせながら、管路に沿って順次運搬し、運搬先において順次管体を連結することによって複数の管体が連結された更生管を既設管内に敷設する方法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の発明は、既設管路の下流側を堰き止めて満管（満水）状態とした上で、運搬する管体内部に浮袋状の浮体を挿入し、係る浮体の有する浮力によって、軸心方向を水平方向に向けた状態（開口を横向きにして寝かせた状態の管体）の管体における内壁上部を下支えするようにして、既設管内に満たされた水に管体を浮かせるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６‐８１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明を実施するためには、既設管を満管状態とする必要がある。既設管を満管状態にすれば、管体の運搬時に作業員が既設管内に入ることができない。又、管体の運搬後は、作業員が既設管内に入り、隣り合う管体同士の軸心を合わせた上で、連結する作業が行われるが、この作業を行うにあたっては、満管状態の既設管から水を抜く必要が生じる。従って、管体の運搬作業と平行して、管体の連結作業を行うことはできない。
【０００６】
本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたものであり、管体の運搬時に作業員が既設管内において作業することができ、管体の運搬作業と平行して、管体の連結作業を行うこともできる新規な既設管の更生方法、浮体固定治具、管体運搬用キット、及び管体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明第一の既設管の更生方法は、管体内に浮体を固定することによって、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、浮体が固定された管体複数個を、既設管内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、運搬された一の管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせる高さ調整工程と、軸心が合わされた一の管体と先に運搬された別の管体とを連結することによって、既設管の管路に沿って、複数の管体が連結された更生管を敷設する連結工程と、を実行する既設管の更生方法であって、前記浮体固定工程では、二本の伸縮部材を、浮体の上面から屹立させた状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、浮体の長さ方向に沿う中心線上に固定し、二本の伸縮部材が固定された浮体の長さ方向を管体の軸心方向に沿わせた状態で、浮体を管体内に配置し、更に、二本の伸縮部材を各々伸ばすことによって浮体を管体内壁に向かって押圧固定し、前記高さ調整工程では、二本の伸縮部材にて浮体を支えつつ、二本の伸縮部材を各々縮めながら浮体を浮揚させて管体の喫水を深くし、もって管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせることを特徴とする（以下、本発明第一方法と称する。）。
【０００８】
本発明第二の既設管の更生方法は、管体内に浮体を固定することによって、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、浮体が固定された管体複数個を、既設管内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、運搬された一の管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせる高さ調整工程と、軸心が合わされた一の管体と先に運搬された別の管体とを連結することによって、既設管の管路に沿って、複数の管体が連結された更生管を敷設する連結工程と、を実行する既設管の更生方法であって、前記浮体固定工程では、管体の全長に対して５０％以上の長さを有する基台に対し、二本の伸縮部材を、基台上面から屹立させた状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、基台の長さ方向に沿って固定し、基台に固定された二本の伸縮部材の並びを管体の軸心線上に沿わせた状態で、基台が積載された浮体を管体内に配置し、更に、二本の伸縮部材を各々伸ばすことによって浮体を管体内壁に向かって押圧固定し、前記高さ調整工程では、二本の伸縮部材にて浮体を支えつつ、二本の伸縮部材を各々縮めながら浮体を浮揚させて管体の喫水を深くし、もって管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせることを特徴とする(以下、本発明第二方法と称する。)。
【０００９】
本発明第二方法においては、浮体固定工程では、基台が浮体に固定された状態で、基台が積載された浮体を管体内に配置することが好ましい態様となる。
【００１０】
本発明第一方法及び本発明第二方法においては、前記浮体として、バラストタンクを備えてなるものを用いることが好ましい態様となる。
【００１１】
本発明の浮体固定治具は、管体内に浮体を固定し、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与するために用いられる浮体固定治具であって、管体の全長に対して５０％以上の長さを有する基台と、基台上面から屹立した状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、基台の長さ方向に沿って固定される二本の伸縮部材と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明の浮体固定治具においては、伸縮部材が、油圧によって伸縮可能となされたものが好ましい態様となる。
【００１３】
本発明の浮体固定治具においては、二本の伸縮部材同士を架橋する架橋部材を更に具備するものが好ましい態様となる。
【００１４】
本発明の浮体固定治具においては、架橋部材が、二本の伸縮部材の各上端に固定されるものであることが好ましい態様となる。
【００１５】
本発明の浮体固定治具においては、二本の伸縮部材における伸縮の程度を制御する制御部を更に具備するものが好ましい態様となる。
【００１６】
本発明の管体運搬用キットは、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与するための管体運搬用キットであって、浮体と、前記本発明の浮体固定治具と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明の管体運搬用キットにおいては、前記浮体には、バラストタンクが備えられてなるものが好ましい態様となる。
【００１８】
本発明の管体運搬用キットにおいては、前記バラストタンクが、中空の柱体であり、前記浮体の長さ方向に沿って前記浮体に貫通された状態、且つ、少なくとも一端部が前記浮体から突出された状態にて、前記浮体に備えられてなり、前記浮体から突出された一端部には、前記バラストタンク内に連通する注入口が設けられてなるものが好ましい態様となる。
【００１９】
本発明の管体運搬用キットにおいては、複数の前記バラストタンクが、それぞれ前記浮体の長さ方向に沿う中心線を挟んで対象となる位置に備えられてなるものが好ましい態様となる。
【００２０】
本発明の管体運搬用キットにおいては、前記バラストタンクに設けられた注入口が、前記浮体の下面側に向かって開口されてなるものが好ましい態様となる。
【００２１】
本発明の管体構造は、管体に、浮体が固定されてなる管体構造であって、管体と、浮体と、前記本発明の浮体固定治具と、を具備し、基台に固定された二本の伸縮部材の並びを管体の軸心上に沿わせた状態で、基台が積載された浮体が管体内に配置されてなり、更に、二本の伸縮部材が各々伸ばされることによって浮体が管体内壁に向かって押圧固定されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、管体の運搬時に作業員が既設管内において作業することができ、管体の運搬作業と平行して、管体の連結作業を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ）は、管体を示す側面断面図であり、（ｂ）は、連結された状態の管体を示す側面断面図である。
【図２】図２は、浮体を示す平面図（ａ）と、側面図（ｂ）と、正面図（ｃ）である。
【図３】図３は、浮体固定治具を示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、浮体固定工程を説明する説明図である。
【図５】図５は、浮体が固定された管体（本発明の管体構造）に対し、更に、衝撃緩衝治具及び補助輪を取り付けた状態を一部透過状態で示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図６】図６は、運搬工程を説明する説明図である。
【図７】図７は、運搬工程において、浮体に衝突した流水の状態を説明する説明図である。
【図８】図８（ａ）は、支持土台を示す正面図であり、図８（ｂ）は、支持土台によって支持された管体を示す正面図である。
【図９】図９（ａ）及び（ｂ）は、高さ調整工程を説明する説明図である。
【図１０】図１０は、支持部材を用いて、浮体を管体に支持した状態を示す正面図である。
【図１１】図１１は、別の支持部材を用いて、浮体を管体に支持した状態を示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図１２】図１２は、既設管の管路に沿って敷設された更生管を示す側面図である。
【図１３】図１３は、二本の伸縮部材における伸縮の程度を制御する制御部を更に備えた浮体固定治具と、水準器を更に備えた浮体を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、浮体固定治具に備えられた制御部における論理演算を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、別の浮体を示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図１６】図１６は、浮体が固定された管体（本発明の管体構造）を示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図１７】図１７（ａ）は、更に別の浮体を示す斜視図であり、図１７（ｂ）は、浮体に備えられたカップを一部透過して示す斜視図である。
【図１８】図１８は、伸縮部材を示す正面図である。
【図１９】図１９（ａ）は、伸縮部材を浮体に固定する状態を示す説明図であり、図１９（ｂ）は伸縮部材が浮体に固定された状態を示す側面図である。
【図２０】図２０は、浮体が固定された管体（本発明の管体構造）を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
＜実施形態１＞
実施形態１は、本発明第二方法を実施するものである。本発明第二方法においては、管体１００内に浮体１０を固定することによって、管体１００に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、浮体１０が固定された複数個の管体１００を、既設管Ｐ内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、運搬された一の管体１００の軸心を、先に運搬された別の管体１００の軸心に合わせる高さ調整工程と、軸心が合わされた一の管体１００と先に運搬された別の管体１００とを連結することによって、既設管Ｐの管路に沿って、複数の管体１００が連結された更生管Ｒを敷設する連結工程と、を実行する。以下、本実施形態において用いた管体１００、浮体１０、及び管体１００に浮体１０を固定するための浮体固定治具１を順に説明し、次いで、本実施形態に係る本発明第二方法の実施を説明する。
【００２６】
‐管体１００‐
図１（ａ）に示す管体１００は、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）と樹脂モルタルとが積層されたプラスチック複合管である。この管体１００における中空円筒状の管本体部１００ｃの一方の端部には、係る管本体部１００ｃよりも大径の受け口１００ａが備えられている。管本体部１００ｃの他方の端部には、先端に向かって先細りさせた外周面形状を有する差し口１００ｂが形成されている。差し口１００ｂの外周面には、止水ゴム１００ｄが設けられている。この管体１００における管本体部１００ｃの内径φは２０００ｍｍとなっており、全長Ｌは４０００ｍｍとなっている。
【００２７】
図１（ｂ）に示すように、管体１００同士の連結は、一の管体１００の挿し口１００ｂを、別の管体１００の受け口１００ａに挿入することにより行われる。一の管体１００の挿し口１００ｂを、別の管体１００の受け口１００ａに挿入して連結すれば、差し口１００ｂと受け口１００ａとが、止水ゴム１００ｄを介して水密状態となる。
【００２８】
‐浮体１０‐
図２に示す浮体１０は、発泡スチロール製のブロックを主体１０ａとし、その上面全体に補強板としての合板１０ｂが貼り付けられたものである。
【００２９】
以下、この浮体１０の各部の形状及び構成を説明するが、説明の便宜上、この浮体１０の形状を四角柱に類似するものとみなし、主体１０ａの上面に貼り付けられた合板１０ｂの上面を甲板部１１、浮体１０の下面を底部１２、この浮体１０が固定された管体１００を運搬する際に進行側となる端面を前端部１３、進行側に対し反対となる端面を後端部１４、進行側に向かって浮体１０の右側となる側面を右側部１５Ｒ、左側となる側面を左側部１５Ｌ、と称する。
【００３０】
浮体１０の甲板部１１は平坦面であり、後端部１４側の両角が丸められている。又、甲板部１１上には、その幅方向に沿って角材１６が並べられ、固定されている。角材１６は、甲板部１１の長さ方向に沿って一定の間隔をあけて複数本並列配置されている。更に、甲板部１１上の後端部１４寄りの位置、且つ、浮体１０の長さ方向に沿う中心線を挟んで対向する位置二箇所には、それぞれ支持部材１７が取り付けられている。各支持部材１７は、アーム１７１とアーム１７１の先端に設けられた車輪１７２とからなる。
【００３１】
各支持部材１７は、アーム１７１の基端が、浮体１０の甲板部１１に軸止されることによって、甲板部１１の所定箇所に取り付けられている。各支持部材１１は、浮体１０の甲板部１１に軸止された基端を回転軸として、各指示部材１１の近傍に存する浮体１０の右側部１５Ｒ、又は左側部１５Ｌに向かって回動しながら各々倒れることができる。各支持部材１７は、それぞれ浮体１０の右側部１５Ｒ、又は左側部１５Ｌに向かって倒された際に、少なくともアーム１７１の先端に設けられた車輪が、右側部１５Ｒ、又は左側部１５Ｌからはみ出すように、アーム１７１の長さ、及び、その取り付け位置が設定されている。
【００３２】
浮体１０の底部１２は甲板部１１と平行な平坦面であり、浮体１０の前端部１３は、甲板部１１と垂直な平坦面である。
【００３３】
浮体１０の後端部１４には、甲板部１１の後端辺から底部１２内側に向かって斜めに角を切り落とした如きのテーパー形状を有する緩衝部１８が形成されている。
【００３４】
浮体１０の右側部１５Ｒ及び左側部１５Ｌには、前記管体１００における管体１００内下部の内壁面二箇所に当接し得る曲面形状を有する当接部１９Ｒ、１９Ｌがそれぞれ形成されている。
【００３５】
なお、浮体１０としては、甲板部１１から底部１２に向かう方向に負荷される押圧力によって、前記管体１００の内壁面に押圧固定され得る形状を有し、前記管体１００に押圧固定された際に、軸心方向を水平方向に向けた状態の前記管体１００に対して、水に浮かび得る浮力を付与し得るものであれば、その形状及び素材について得に限定されるものではない。浮体１０の主体１０ａとしては、発泡スチロールを素材とするものの他、例えば、発泡ウレタンを素材とするものや、プラスチック製の中空成形品を挙げることができる。又、浮体１０の合成が確保されるのであれば、合板１０ｂは必ずしも浮体１０に備える必要はない。
【００３６】
‐浮体固定治具１‐
図３に示す浮体固定治具１は、基台２と、基台２の上面から屹立した状態で基台２に固定される二本の伸縮部材３と、を具備する。
【００３７】
基台２は、スチール製で一定の厚みを有し、その長さ（管体１００へ配置された際、管体１００の軸心方向に沿わされる方向の長さ）Ｎが、管体１００の全長Ｌに対し５０％以上の長さに設定されている。又、基台２の下面には、幅方向に沿う凹溝２１が、長さ方向に沿って一定の間隔をあけて複数条設けられている。
【００３８】
伸縮部材３は、中空円筒状のシリンダ部３１と、シリンダ部３１に挿入されたロッド部３２と、シリンダ部３１内に供給されるオイルの量を調整することができるポンプ部３３と、を具備する。この伸縮部材３は、ポンプ部３３を操作し、シリンダ部３１内に存するオイルの量を調整することによって、ロッド部３２を伸縮させる複動式の油圧ジャッキである。
【００３９】
二本の伸縮部材３は、それぞれシリンダ部３１の下端が前記基台２の上面に溶接されることによって、基台２に固定されており、二本の伸縮部材３の間隔Ｍは、管体１００の全長Ｌに対し、５０％以上の間隔Ｍを開けた状態で基台２に固定されている。
【００４０】
又、本実施形態に係る浮体固定治具１は、二本の伸縮部材３同士を架橋する架橋部材４を更に具備する。架橋部材４によって二本の伸縮部材３同士が架橋されれば、伸縮部材３の剛性が向上し、後述する浮体固定工程の際に、二本の伸縮部材３に負荷が与えられても、二本の伸縮部材３同士の間隔を維持することができる。
【００４１】
この架橋部材４は、スチール製の長板の幅方向を湾曲させたものである。架橋部材４の湾曲面の曲率半径は、管体１００における管本体部１００ｃの内壁の曲率半径とほぼ一致する。この架橋部材４は、湾曲面の凹側に二本の伸縮部材３のロッド部３２の上端がそれぞれ溶接されることによって、各伸縮部材３に固定されている。
【００４２】
ところで、本実施形態においては、伸縮部材３として、油圧によって伸縮可能となされた複動式の油圧ジャッキを用いているが、単動式の油圧ジャッキを用いても良い。伸縮部材３として、油圧によって伸縮可能となされたものを用いれば、伸縮部材３を伸縮させる作業が簡便且つ迅速となる。但し、本発明においては、必ずしも油圧によって伸縮可能となされた伸縮部材３を用いる必要は無く、例えば、ネジの螺合を利用したネジ式の伸縮部材３や、電動式の伸縮部材３を用いても良い。
【００４３】
又、伸縮部材３を基台２に固定する固定手段としては、溶接によるものに限られない。例えば、接着剤を用いて伸縮部材３を基台２に接着固定したり、ネジなどを用いて伸縮部材３を基台２に締結固定したり、基台２に設けた嵌合用の穴に伸縮部材３を嵌め込んで固定したりしても良い。
【００４４】
なお付言するに、本発明の管体運搬用キットは、この浮体固定治具１と、前記浮体１０と、が具備されたものである。
【００４５】
‐本発明第二方法の実施‐
本発明第二方法においては、まず、管体１００内に浮体１０を固定することによって、管体１００に対して、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程を実行する。
【００４６】
本実施形態においては、この浮体固定工程を実行するにあたり、まず、浮体１０を管体１００内に挿入する（図４（ａ）参照）。この際、管体１００においては、差し口１００ｂ側より受け口１００ａ側の重量が大きいことから、バランス配分を考慮して、浮体１０の後端部１４を、管体１００の受け口１００ａから突出させた状態で配置する。
【００４７】
次いで、浮体１０の上面に、基台２に固定された二本の伸縮部材３の並びを管体１００の軸心線上に沿わせた状態で、浮体固定治具１を積載する（図４（ｂ）参照）。この際、浮体１０の甲板部１１に並列配置された複数本の角材１６と、浮体固定治具１における基台２の下面に設けた複数条の凹溝２１とを嵌合させることによって、浮体１０上に積載された浮体固定治具１の動きを制限している。
【００４８】
この状態で、作業員が浮体固定治具１におけるポンプ部３３を操作することによって、二本の伸縮部材３を各々伸ばす方向に動作させれば、図４（ｃ）に示すように、各伸縮部材３の上端に固定された架橋部材４が管体１００の内壁（図中上部の内壁）に押し付けられ、その際に生じる反作用を受けた基台２によって、浮体１０が管体１００の内壁（図中下部の内壁）に向かって押圧固定される。
【００４９】
これによって、管体１００に、浮体１０が固定されてなる本発明の管体構造が構築される。
【００５０】
ここで、浮体１０の底部１２は平坦面であることから、係る底部１２は、管体１００における内壁には接触せず、結果、浮体１０の底部１２と管体１００の内壁面との間には管体１００の軸心方向に沿って貫通する間隙５が生じる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、図５に示すように、管体１００の受け口１００ａ側及び差し口１００ｂ側の両管側部の位置に、ローラ６１が備えられた衝撃緩衝治具６がローラ６１を管体１００の外側に向けた状態でボルト６２を介して取り付けられ、又、管体１００の受け口１００ａ側の下方部の位置に、補助輪７がバイス７１を介して取り付けられる。
【００５２】
次いで、本発明方法においては、浮体１０が固定された管体１００複数個を、既設管Ｐ内に存する流水に浮かべながら運搬する運搬工程を実行する。
【００５３】
図６に示すように、浮体固定工程を終えて、浮体１０が固定された管体１００は、既設管Ｐに連通する発進側縦坑Ｍ１を経由して、既設管Ｐまで吊り下ろされる。既設管Ｐには、発進側縦抗Ｍ１から到達側縦抗Ｍ２に到る施工区間にわたって、管体１００を浮かせることができる水位の流水が図中矢印で示す方向に流れている。なお、流水の水位が管体１００を浮かせるに十分な水位に満たない場合は、施工区間の下流側に堰を設けて流水を堰止めるなどして、施工区間に必要とする水位を確保すれば良い。
【００５４】
運搬工程においては、まず、吊り下ろされた管体１００における受け口１００ａを上流側に向けた状態で、管本体部１００ｃにナイロンスリング９３を巻きつける。
【００５５】
巻きつけたナイロンスリング９３から延ばされた一端には、ワイヤ９１の一端部に設けたフック９２が接続される。ワイヤ９１の他端は、発進側縦抗Ｍ１近辺の所定位置に設置されたウインチ９に巻き回されている。
【００５６】
流水に管体１００を浮かせた後、ウインチ９を作動させることによってワイヤ９１を徐々に繰り出せば、管体１００が下流側に向けて運搬される。本実施形態においては、ワイヤ９１を所定速度にて繰り出すことにより管体１００の流下速度をコントロールしながら運搬することができる。これより、流水の速度にかかわらず、所望の速度にて管体１００を運搬することができる。なお、管体１００に取り付けられた衝撃緩衝治具６に設けられたローラ６１、及び補助輪７は、管体１００が流水に安定した状態で浮かんでいるときは、既設管Ｐの内壁から離れた状態となっている。
【００５７】
運搬工程時、ワイヤ９１の繰り出しによる速度コントロールを受けながら運搬される管体１００の後端部１４には、流水が常時衝突することになる。この点につき、本実施形態においては、浮体１０の後端部１４に緩衝部１８が形成されているから、図７に示すように、緩衝部１８に衝突する流水を衝突面に沿って下方向に案内することができ、もって、衝突する流水の衝撃を緩和することができる。又、浮体１０の底部１２と管体１００内下部の内壁面との間には管体１００の軸心方向に沿って貫通する間隙５が存在することから、緩衝部１８に沿って下方向に案内された流水は、間隙５内を通過して下流側に流出する。これにより、運搬時における管体１００のバランスが安定する。更に、間隙５内を通過する流水が、管体１００の重心を下げるため、管体１００が周方向へ回転すること（ローリング）が抑制される。
【００５８】
加えて、本実施形態においては、管体１００に衝撃緩衝治具６、及び補助輪７が取り付けられているから、運搬工程時において、流水によって管体１００があおられてバランスを失った際には、前記衝撃緩衝治具６に備えられたローラ６１や補助輪７が既設管Ｐの内壁に接触することによって管体１００に与えられる衝撃が緩和される。
【００５９】
運搬先（この場合、到達側立坑Ｍ２近辺）に到達された管体１００は、順次、支持土台９４上に載置される。本実施形態においては前記支持土台９４として、図８（ａ）に示す支持土台９４を用いた。この支持土台９４は、二本のジャッキ９４１と、受け部９４２とを具備する。
【００６０】
前記二本のジャッキ９４１は、いずれもベース部９４１１と、前記ベース部９４１１に一端が固定されてなるロッド部９４１２と、前記ロッド部９４１２と芯鞘構造にて連結された筒状部９４１３と、前記筒状部９４１３の上端に固定されたナット部９４１５と、前記ナット部９４１５と螺合された状態で前記筒状部９４１３に挿入されたボルト部９４１６とを具備する。なお、前記ロッド部９４１２と前記ボルト部９４１６とは、前記筒状部９４１３内にて端部同士が当接されている。又、前記ボルト部９４１６の他端には前記ボルト部９４１６を回転させる操作レバー９４１７が設けられている。即ち、このジャッキ９４１は、前記操作レバー９４１７を操作することによって、前記ボルト部９４１６を回転させれば、前記ボルト部９４１６と前記ナット部９４１５との螺合位置が変更され、もって、前記ロッド部９４１２が伸縮する仕組みとなっている。
【００６１】
前記受け部９４２は、スチール製の帯板を湾曲させて円弧状に形成したものである。
【００６２】
前記支持土台９４は、前記受け部９４２が前記二本のジャッキ９４１間に架設されることによって形成されたものであり、前記受け部９４２の両端が、それぞれ固定片９４３を介して前記二本のジャッキ９４１における各筒状部９４１３の上端側に固定され、且つ、前記受け部９４２の中ほど二箇所が、それぞれ架橋片９４４を介して前記二本のジャッキ９４１における各筒状部９４１３の下端側に固定されている。なお、前記受け部９４２を前記二本のジャッキ９４１間に架設するにあたり、前記受け部９４２の両端を前記二本のジャッキ９４１における各筒状部９４１３の上端側に直接固定せずに、固定片９４３を介して固定した理由は、前記ボルト部９４１の他端に設けられた操作レバー９４１７を操作するためのスペースを確保するためである。
【００６３】
係る構成を有する支持土台９４は、前記受け部９４２の曲率半径が、管体１００の受け口１００ａの外周面の曲率半径と同一となるように設定された支持土台９４ａと、管体１００の管本体部１００ｃの外周面の曲率半径と同一となるように設定された支持土台９４ｂとの二種類用意される。
【００６４】
先頭の管体１００が運搬先に到達したら、既設管Ｐの底部に、支持土台９４ａと支持土台９４ｂとを一定の間隔を開けて配置する。なお、支持土台９４ｂは、支持土台９４ａより、到達側立坑Ｍ２側に配置される。
【００６５】
既設管Ｐの底部に、支持土台９４（９４ａ、９４ｂ）を配置するにあたっては、まず、既設管Ｐの底部に存在する汚泥などの堆積物を除去する。次いで、前記二本のジャッキ９４１における前記ベース部９４１１を既設管Ｐの底部に当接させれば、前記二本のジャッキ９４１が既設管Ｐの底部から屹立された状態にて、前記支持土台９４が既設管Ｐの底部に配置される。この際、前記二本のジャッキ９４１の各位置が、それぞれ既設管Ｐの軸心を挟む位置となるようにする。
【００６６】
支持土台９４ａ、９４ｂを既設管Ｐの底部に配置した後、管体１００から衝撃緩衝治具６及び補助輪７を外す。その後、浮体固定治具１にて浮体１０を支えつつ、二本の伸縮部材３を各々縮めながら浮体１０を浮揚させて管体１００の喫水を深くし、管体１００における受け口１００ａを支持土台９４ａに載せると共に、管体１００における管本体部１００ｃを支持土台９４ｂに載せる（図８（ｂ）参照）。なお、前記支持土台９４における二本のジャッキ９４１の間隔は、前記受け部９４２に管体１００が載せられた際に管体１００からジャッキ９４１が図中左右に張り出さないように、管体１００の受け口１００ａの外径より短く設定されている。
【００６７】
その後、支持土台９４ａ、９４ｂにおける各ジャッキ９４１に設けられた操作レバー９４１７を操作し、ロッド部９４１２を伸縮させることによって、支持土台９４ａ、９４ｂによる管体１００の支持高さを決定する。
【００６８】
ここで、前記操作レバー９４１７は、各ジャッキ９４１におけるボルト部９４１６の上端に設けられていることから、作業中、前記操作レバー９４１７は作業者の手元に近い位置となり、前記操作レバー９４１７の操作が容易となる。又、既設管Ｐ内に存する流水が濁っている場合にあっても、前記操作レバー９４１７の位置が、流水の水面近くとなるため、前記操作レバー９４１７の操作は容易となる。
【００６９】
前記支持土台９４ａ、９４ｂの支持高さが決定された後、管体１００の上部には、更にジャッキ式の浮上防止材９５が配置されると共に、管体１００を図中左右から挟むようにしてジャッキ式の浮上防止材９５が配置される。これにより、管体１００が既設管Ｐの所定位置に支持固定される。管体１００を支持固定した後、浮体１０及び浮体固定治具１は、管体１００内から取り出される。又、ナイロンスリング９３も外される。
【００７０】
先頭の管体１００が支持固定された後、後続する管体１００が運搬されてきたら、後続する管体（特許請求の範囲における「一の管体」に相当）１００と、支持固定された管体（特許請求の範囲における「別の管体」に相当）１００とを連結する連結工程を行う。
【００７１】
但し、流水に浮いた状態で運搬されてきた後続する管体１００の軸心の位置は、支持固定された管体１００の軸心の位置より高い位置にある。そのため、本発明方法においては、各管体１００同士を連結するに先立ち、後続する管体１００の軸心を、支持固定された管体１００の軸心に合わせる高さ調整工程を実行する。この高さ調整工程は、浮体固定治具１にて浮体１０を支えつつ、二本の伸縮部材３を各々縮めながら浮体１０を浮揚させて後続する管体１００の喫水を深くし、もって管体１００の軸心を、支持固定された管体１００の軸心に合わせることによって行う（図９（ａ）参照）。
【００７２】
この作業の際、各伸縮部材３の縮む程度が相違し、各伸縮部材３の長さが互いに異なった状態になると、浮体固定治具１が歪み、図９（ｂ）に示すように浮体１０が傾いた状態となる。しかしながら、浮体１０は、基台２によって、その上面が広範囲にわたって支持されており、又、各伸縮部材３も基台２に固定されているから、浮体１０が多少傾いたとしても、直ちに浮体固定治具１が外れて、浮体１０が管体１００から飛び出したり、管体１００が急落したりする事態にはならない。従って、高さ調整工程中、作業者が浮体１０の傾きを確認したならば、短い方の伸縮部材３の縮む方向への動作を停止し、長い方の伸縮部材３の縮む方向への動作を継続するか、或いは、短い方の伸縮部材３を再度伸ばす方向へ動作させることによって、各伸縮部材３の伸縮の程度をそろえ、もって浮体１０の傾きを是正すれば良い。
【００７３】
ところで、各伸縮部材３が縮められて、浮体１０が浮揚すると、浮体１０の自由度が増して、浮体１０が動き易くなる。即ち、自由度が増した浮体１０は、幅方向に傾いたり、流水に押されるようにして下流側に動き易くなったりする。
【００７４】
この点につき、本実施形態においては、図１０に示すように、浮体１０の甲板部１１を覆う合板１０ｂ上に配した一対の支持部材１７を浮体１０の外側に向けてそれぞれ倒し、アーム１７１の先端に設けた車輪１７２を管体１００の受け口１００ａ内壁に当接させて、支持部材１７を心張り棒のようにして浮体１０を管体１００に支持することにより、浮体１０が幅方向に傾くことを抑制することができる。
【００７５】
又、本実施形態においては、図１１に示すように、別の支持部材９６として管体１００の外径より長い角棒を更に用い、この別の支持部材９６を浮体１０に設けた角材１６に沿って配置すると共に、別の支持部材９６における浮体１０からはみ出させた両端部を管体１００の受け口１００ａの端部と当接させることにより、浮体１０が流水に押されるようにして下流側に動くことを抑制することもできる。
【００７６】
後続する管体１００の軸心を支持固定された管体１００の軸心に合わせたら、後続する管体１００に取り付けられた衝撃緩衝治具６を外し、後続する管体１００の挿し口１００ｂを支持固定された管体１００の受け口１００ａに挿入することによって、隣接する管体１００同士を連結する連結工程を行う。
【００７７】
後続する管体１００と支持固定された管体１００とを連結したら、後続する管体１００から浮体１０、浮体固定治具１、及びナイロンスリング９３を外す。次いで、後続する管体１００の受け口１００ａを図示しない別のジャッキで持ち上げながら後続する管体１００に取り付けられた補助輪７を取り外し、支持土台９４ａ及び浮上防止材９５を用いて支持固定する。
【００７８】
以下同様にして、複数個の管体１００を連結し、支持固定すれば、既設管Ｐの管路に沿って、複数の管体１００が連結された更生管Ｒが敷設される（図１２参照）。なお、更生管Ｒを敷設した後、既設管Ｐの内壁と更生管Ｒの外壁との間には、モルタル等の裏込め材を充填することが好ましい。
【００７９】
本実施形態においては、浮体固定工程において、管体１００の全長Ｌに対して５０％以上の長さＮを有する基台２と、基台２上面から屹立した状態、且つ、管体１００の全長Ｌに対して５０％以上の間隔Ｍを開けた状態で、基台２の長さ方向に沿って固定される二本の伸縮部材３と、を具備する浮体固定治具１を用いているから、浮体固定治具１が積載された浮体１０を管体１００内に挿入し、二本の伸縮部材３を各々伸ばすだけで、浮体１０を管体１００の内壁に向かって確実に押圧固定することができる。
【００８０】
前記実施形態１においては、各伸縮部材３の伸縮方向を垂直方向に沿わしているが、たとえ、伸縮部材３の伸縮方向が垂直方向よりずれていたとしても、二本の伸縮部材３の下端は共通の基台２の上面に固定されているから、確実に浮体１０を押圧固定することができる。
【００８１】
又、高さ調整工程においては、浮体１０が基台２によって、広範囲にわたって支持されており、各伸縮部材３も基台２に固定されているから、二本の伸縮部材３の伸縮の程度が相違して浮体１０が多少傾いたとしても、直ちに浮体固定治具１が外れて、浮体１０が管体１００から飛び出したり、管体１００が急落したりする事態にはならない。
【００８２】
なお、基台２の長さＮについては、長くなれば長くなるほど、より広範囲にわたって浮体１０を押さえつけることができることから、基台２の長さＮの上限は特に限定されるものではない。又、基台２の長さＮが管体１００の全長より長く、管体１００に浮体１０を固定した状態において、基台２の端部が管体１００の開口から突出しても良い。但し、基台２の端部が極端に管体１００の開口から突出すると作業性が悪くなる場合があることから、本発明においては、基台２の長さＮが管体１００の全長に対し、５０〜２００％（好ましくは７５〜１００％）となるように設定することが好ましい。
【００８３】
又、二本の伸縮部材３の間隔Ｍについては、広くなれば広くなるほど、より安定して浮体１０を支持することができることから、二本の伸縮部材３の間隔Ｍの上限は特に限定されるものではない。又、二本の伸縮部材３の間隔Ｍが管体１００の全長より長くなっても、実施形態１のように、各伸縮部材３を架橋する架橋部材４を伸縮部材３の上端に固定すれば、浮体１０を押圧固定することができる。従って、実施形態１のように、各伸縮部材３を架橋する架橋部材４を伸縮部材３の上端に固定する場合にあっては、二本の伸縮部材３の間隔Ｍが管体１００の全長に対し、５０〜２００％（好ましくは７５〜１００％）となるように設定することが好ましい。なお、各伸縮部材３を架橋する架橋部材４を伸縮部材３の上端に固定しない場合にあっては、二本の伸縮部材３の間隔Ｍは、管体１００の全長に対し、５０〜１００％（好ましくは７５〜９０％）となるように設定することが好ましい。
【００８４】
又、前記実施形態１においては、作業員がポンプ部３３を操作することによって伸縮部材３を伸縮させ、各伸縮部材３の伸縮の程度を作業員が調整しているが、例えば、図１３に示すブロック図のように、二本の伸縮部材３における伸縮の程度を制御部Ｃによって制御しても良い。
【００８５】
このブロック図に示す制御部Ｃによる制御は、浮体１０に水準器Ｖを配し、水準器Ｖが計測した浮体１０の傾きに関するデータを制御部Ｃが受け取り、このデータに応じて、制御部Ｃが各伸縮部材３（浮体１０の前端部１３側に配された伸縮部材３を伸縮部材３Ｆ、浮体１０の後端部１４側に配された伸縮部材３を伸縮部材３Ｒとする。）の伸縮の程度を制御するものである。この制御部Ｃによる各伸縮部材３の縮む方向への動作の制御に関するフローチャートを図１４に示す。
【００８６】
高さ調整工程において、作業者が伸縮スイッチＳをＯＮにし、制御部Ｃに各伸縮部材３を縮める旨の信号が与えられると（Ｓ１）、制御部Ｃは、各伸縮部材３に対し、縮む方向への動作を行うよう命令する（Ｓ２）。この命令を受けた各伸縮部材３は、各々縮む方向への動作を開始する。なお、各伸縮部材３が縮む方向へ動作している最中に、作業者が伸縮スイッチＳをＯＦＦにした場合にあっては、制御部Ｃに各伸縮部材３の動作を停止する旨の信号が与えられ、制御部Ｃは、各伸縮部材３に対し、縮む方向への動作を停止する命令し、この命令を受けた各伸縮部材３は、各々縮む方向への動作を停止するものとする。
【００８７】
各伸縮部材３が縮む方向への動作を行っている間、制御部Ｃは、水準器Ｖから得られる浮体１０の傾きに関するデータを判定し（Ｓ３）、浮体１０の傾きが設定値以上（例えば±１０℃以上）となった時点で、制御部Ｃは、その傾きの正負によって、浮体１０の前端部１３又は後端部１４のいずれがより高位置にあるかを判断する（Ｓ４）。
【００８８】
浮体１０の前端部１３が高位置にあると判断された場合、制御部Ｃは、浮体１０の前端部１３側に配された伸縮部材３Ｆに対し、縮む方向への動作を停止する命令を与える（Ｓ５）。この命令を受けた伸縮部材３Ｆは、縮む方向への動作を停止する。
【００８９】
一方、浮体１０の後端部１４が高位置にあると判断された場合、制御部Ｃは、浮体１０の後端部１４側に配された伸縮部材３Ｒに対し、縮む方向への動作を停止する命令を与える（Ｓ７）。この命令を受けた伸縮部材３Ｒは、縮む方向への動作を停止する。
【００９０】
その後、制御部Ｃに、水準器Ｖから浮体１０の水平が回復した旨のデータが与えられると（Ｓ６、Ｓ８）、制御部Ｃは、各伸縮部材３に対し、縮む方向への動作を再開する旨の命令を与える（Ｓ２）。この命令を受けた停止していた方の伸縮部材３は縮む方向への動作を再開させる。
【００９１】
その後、制御部Ｃは、水準器Ｖから得られる浮体１０の傾きに関するデータを再度判定する（Ｓ３）。
【００９２】
この制御部Ｃによる一連の論理演算の繰り返しにより、高さ調整工程において、浮体１０の傾きが極端に大きくなることを防止することができる。
【００９３】
ところで、本実施形態においては、浮体１０として、図２に示す構造のものを用いたが、浮体１０としては、図１５に示すような、バラストタンク５０を備えたものを用いることが好ましい。
【００９４】
図１５に示す浮体１０は、発泡スチロール製のブロックを主体１０ａとし、その上面全体に合板１０ｂが貼り付けられたものであり、図２に示す浮体１０に対し、図１５に示す浮体１０が異なる点は、中空の円柱体からなる複数のバラストタンク５０が、前記浮体１０に備えられてなる点にあり、その余は同様の構成を有する。
【００９５】
前記浮体１０に貫通された前記複数のバラストタンク５０は、前記浮体１０の長さ方向に沿って前記浮体１０に貫通された状態、且つ、両端部が前記浮体１０の前端１３側と後端１４側からそれぞれ突出された状態にて、それぞれ前記浮体１０の長さ方向に沿う中心線を挟んで対象となる位置に備えられている。なお、本実施形態においては、前記バラストタンク５０の数が奇数（五本）であるため、その内の一本のバラストタンク５０ａは、前記浮体１０の長さ方向に沿う中心線上に備えられているが、本発明においては、この配置についても、前記複数のバラストタンク５０が、それぞれ前記浮体１０の長さ方向に沿う中心線を挟んで対象となる位置に備えられている状態に含まれる。
【００９６】
又、前記バラストタンク５０における前記浮体１０から突出された両端部には、注入口５１がそれぞれ設けられている。各注入口５１は、浮体１０の下面側に向かって開口している。なお、前記バラストタンク５０における前記注入口５１と対向する位置には、操作レバー挿入口５５がそれぞれ設けられている。
【００９７】
前記注入口５１には、ゴム製の第一蓋体５３が備えられている。第一蓋体５３は、前記注入口５１に嵌挿し得る外径を有する蓋本体部５３１と、前記蓋本体部５３１の片側面に設けられた前記注入口５１より大径のフランジ部５３２とからなる。この第一蓋体５３は、前記注入口５１に対し、前記蓋本体部５３１が前記バラストタンク５０の外側から嵌挿されることによって、前記注入口５１を閉塞するものである。
【００９８】
前記蓋体５３における蓋本体部５３１には、前記操作レバー挿入口５５を通じて挿通された操作レバー５４の一端が連結されている。前記操作レバー５４の他端は、前記操作レバー挿入口５５を通じて前記バラストタンク５０外に突出されており、係る操作レバー５４の他端には、ゴム製の第二蓋体５６が備えられている。この第二蓋体５６は、前記操作レバー挿入口５５に嵌挿し得る外径を有する蓋本体部５６１と、前記蓋本体部５６１の片側面に設けられた前記操作レバー挿入口５５より大径のフランジ部５６２とからなる。この第二蓋体５６は、前記操作レバー挿入口５５に対し、前記蓋本体部５６１が前記バラストタンク５０の外側から嵌挿されることによって、前記操作レバー挿入口５５を閉塞するものである。なお、前記操作レバー５４の長さは、前記バラストタンク５０の外径より長く設定されているため、前記注入口５１が第一蓋体５３によって閉塞されているときは、前記操作レバー挿入口５５は、第二蓋体５６によって閉塞されない。
【００９９】
更に、前記バラストタンク５０における前記浮体１０の後端部１４側から突出された端部には、空気抜き口５２が設けられている。この空気抜き口５２は、浮体１０の上面側に向かって開口している。
【０１００】
この浮体１０を、前記浮体固定治具１を用いて管体１００に固定すれば、図１６に示す本発明の管体構造が構築される。
【０１０１】
この管体構造を既設管Ｐ内に存する流水に浮かべ、前記操作レバー５４を押し下げて前記注入口５１を開けば、開かれた注入口５１を介して、既設管Ｐに存する流水がバラスト水として前記バラストタンク５０内に注入される。即ち、浮体１０の浮力は、バラスト水の注入量に応じて適宜変更される。なお、バラスト水の注入中、前記バラストタンク５０内に存する空気は、前記空気抜き口５２を介して前記バラストタンク５０外へ排出される。
【０１０２】
ここで、バラストタンク５０内へのバラスト水の注入及び排出は、前記浮体１０から突出されたバラストタンク５０の両端部に設けられた各注入口５１のいずれか一方、若しくは両方を介して行うことができることから、管体１００の運搬方向前方、若しくは後方にいる作業者にとって、バラスト水の注入作業は、非常に容易に行うことができる。
【０１０３】
なお、バラストタンク５０内にバラスト水が過剰量注入されて、浮体１０の浮力が所定値以下となった場合には、前記操作レバー５４を操作して、各注入口５１を開くと共に各操作レバー挿入口５５をそれぞれ第二蓋体にて閉塞した上で、前記空気抜き口５２を介して、コンプレッサーなどから供給される空気をバラストタンク５０内に圧入し、各注入口５１からバラスト水を排出すれば、浮体１０の浮力を回復させることができる。
【０１０４】
なお、バラストタンク５０内へのバラスト水の注入及び排出は、浮体１０の長さ方向に沿う中心線上により近く配置されたバラストタンク５０（この場合、バラストタンク５０ａ）から行い、順次、その外側に配置されたバラストタンク５０に行うことが好ましい。このような順序にて、バラストタンク５０内へのバラスト水の注入及び排出を行えば、作業中に浮体１０が大きく傾くことを防止することができる。
【０１０５】
このように浮体１０として、バラストタンク５０よって浮力調整が可能となされたものを用いれば、前記運搬工程において、既設管Ｐ内に存する流水の水位が高く、管体１００の管頂部が既設管Ｐの管頂部に接触するような場合にあっても、バラストタンク５０内にバラスト水を注入して浮力を低減させることによって、管体１００の喫水を深くすることができる。
【０１０６】
又、前記高さ調整工程においても、バラストタンク５０内にバラスト水を注入することによって、後続する管体１００の喫水を深くし、もって後述する管体１００の軸心を、支持固定された管体１００の軸心に合わせることができる。
【０１０７】
即ち、浮体１０として、バラストタンク５０よって浮力調整が可能となされたものを用いれば、浮体固定治具１に備えられた伸縮部材３を縮めることによって高さ調整を行う場合と、浮体１０に備えられたバラストタンク５０内にバラスト水を注入することによって高さ調整を行う場合と、その両方の手段を併用して高さ調整を行う場合と、を適宜選択することができる。
【０１０８】
なお、図１５に示す浮体１０においては、バラスト水として既設管Ｐ内に存する流水を利用すべく、前記注入口５１が浮体１０の下面側向かって開口された構成としているが、前記注入口５１を浮体１０の上面側に向かって開口させ、係る注入口５１からバラスト水としての水道水などをバラストタンク５０内に注ぎ入れる構成としても良い。
【０１０９】
又、バラストタンク５０は、必ずしもその両端を前記浮体１０から突出させた状態にて浮体１０に備えられる場合に限られず、少なくともバラストタンク５０の一端が前記浮体１０から突出されてなり、突出された一端部分に注入口５１が設けられていれば良い。この場合、管体１００の運搬方向前方、又は後方にいる作業者のいずれか注入口５１に近い方にいる者が、バラスト水の注入及び排出作業を行うことになる。
【０１１０】
＜実施形態２＞
実施形態２は、本発明第一方法を実施するものである。本発明第一方法においては、管体１００内に浮体１０を固定することによって、管体１００に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、浮体１０が固定された管体１００複数個を、既設管Ｐ内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、運搬された一の管体１００の軸心を、先に運搬された別の管体１００の軸心に合わせる高さ調整工程と、軸心が合わされた一の管体１００と先に運搬された別の管体１００とを連結することによって、既設管Ｐの管路に沿って、複数の管体１００が連結された更生管Ｒを敷設する連結工程と、を実行する。以下、本実施形態において用いた管体１００、浮体１０、及び伸縮部材３を順に説明し、次いで、本実施形態に係る本発明第一方法の実施を説明する。
【０１１１】
‐管体１００‐
管体１００として、前記実施形態１と同じものを用いた。
【０１１２】
‐浮体１０‐
図１７（ａ）に示す実施形態２に係る浮体１０は、発泡スチロール製のブロックを主体１０ａとし、その上面全体に繊維強化樹脂からなる板材１０ｃが貼り付けられたものであり、前記実施形態１に係る浮体１０とほぼ同様の形状を有する。
【０１１３】
浮体１０における甲板部１１には、その長さ方向に沿う中心線上に所定深さの穴８１が２箇所設けられており、この穴８１には、穴８１の内径と同一の外径を有する繊維強化樹脂製のカップ８２が挿入されている。このカップ８２の上縁にはフランジ部８３が設けられており、このフランジ部８３の下面を穴８１の周縁に当接させた状態で、カップ８２が板材１０ｃに接着固定されている。なお、二つの穴８１同士の間隔ｍは、管体１００の全長に対し５０％以上となるように設定されている。
【０１１４】
図１７（ｂ）に示すように、カップ８２の内壁には、カップ８２の上縁からカップ８２内中ほどにかけて垂下する垂直溝８４と、垂直溝８４の下端から水平方向、且つ、カップ８２の開口側から見て時計の針の回転方向に折れ曲がる水平溝８５と、からなるＬ字状の係止溝８６が設けられている。この係止溝８６は、カップ８２の内壁二箇所に設けられており、各係止溝８６における垂直溝８４は、カップ８２の中心軸を挟んで互いに対向する位置に配されている。
【０１１５】
実施形態２に係る浮体１０のその他の構成は、前記実施形態１に係る浮体１０と同様であることから、繰り返しを避けるべく、ここでは説明を省略する。
【０１１６】
‐伸縮部材３‐
図１８に示す実施形態２に係る伸縮部材３は、中空円筒状のシリンダ部３１と、シリンダ部３１に挿入されたロッド部３２と、シリンダ部３１内に供給されるオイルの量を調整することができるポンプ部３３と、を具備する。この伸縮部材３は、ポンプ部３３を操作し、シリンダ部３１内に存するオイルの量を調整することによって、ロッド部３２を伸縮させる複動式の油圧ジャッキである。
【０１１７】
シリンダ部３１の外径は、前記カップ８２の内径と同じかやや小さめに設定されている。シリンダ部３１の下端近辺には、二つの係止突起３４が設けられている。この係止突起３４は、シリンダ部３１の中心軸を挟んで互いに対向する位置に配されている。
【０１１８】
更に、伸縮部材３の上端には、当接板４１が溶接固定されている。この当接板４１は、スチール製の板材を湾曲させたものである。湾曲させた当接板４１の曲率半径は、管体１００における管本体部１００ｃの内壁の曲率半径とほぼ一致する。この当接板４１は、湾曲面の凹側が伸縮部材３の上端に溶接されることによって、伸縮部材３に固定されている。
【０１１９】
‐本発明第一方法の実施‐
本実施形態において、浮体固定工程を実行するにあたっては、まず、浮体１０に設けられた各カップ８２に二本の伸縮部材３を挿入固定する。図１９（ａ）に示すように、この挿入固定は、カップ８２における係止溝８６の垂直溝８４に沿って、伸縮部材３におけるシリンダ部３１に設けられた係止突起３４を差し込むことによって、伸縮部材３をカップ８２に挿入し、伸縮部材３を軸心を中心に時計の針の回転方向に向かって回転させることによって、係止突起３４を水平溝８５の奥まで導くことによって行われる。
【０１２０】
これにより、図１９（ｂ）に示すように、浮体１０には、二本の伸縮部材３が、浮体１０の上面から屹立した状態、且つ、浮体１０の長さ方向に沿って、管体１００の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で固定される。
【０１２１】
次いで、本実施形態においては、二本の伸縮部材３が固定された浮体１０を、管体１００内に挿入する。
【０１２２】
この状態で、作業員がポンプ部３３を操作することによって二本の伸縮部材３を各々伸ばせば、図２０に示すように、各伸縮部材３の上端に固定された当接板４１が管体１００の内壁（図中上部の内壁）に押し付けられ、その際に生じる反作用によって、浮体１０が管体１００の内壁（図中下部の内壁）に向かって押圧固定される。
【０１２３】
その余の工程は、前記実施形態１と同様であることから、繰り返しを避けるべくここでは説明を省略する。勿論、前記実施形態１と同様、前記浮体１０として、バラストタンク５０を備えてなるものを用いても良い。
【０１２４】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、老朽化した下水路、農業用水路、及び電力水路などの管路内に水が存在する既設管を更生する手段として利用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 浮体固定治具
２ 基台
３ 伸縮部材
４ 架橋部材
５ 間隙
６ 衝撃緩衝治具
７ 補助輪
８２ カップ
９ ウインチ
１０ 浮体
５０ バラストタンク
５１ 注入口
１００ 管体
Ｐ 既設管
Ｒ 更生管
Ｌ 管体の全長
Ｎ 基台の長さ
Ｍ 伸縮部材同士の間隔
Ｖ 水準器
Ｃ 制御部
Ｓ 伸縮スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設管の管路内において、複数の管体が連結された更生管を敷設することによって既設管を更生する既設管の更生方法、浮体固定治具、管体運搬用キット、及び管体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、老朽化した下水路、農業用水路、及び電力水路などの管路内に水が存在する既設管を更生する方法として、管体を既設管の管路内に存在する水に浮かせながら、管路に沿って順次運搬し、運搬先において順次管体を連結することによって複数の管体が連結された更生管を既設管内に敷設する方法が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の発明は、既設管路の下流側を堰き止めて満管（満水）状態とした上で、運搬する管体内部に浮袋状の浮体を挿入し、係る浮体の有する浮力によって、軸心方向を水平方向に向けた状態（開口を横向きにして寝かせた状態の管体）の管体における内壁上部を下支えするようにして、既設管内に満たされた水に管体を浮かせるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６‐８１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明を実施するためには、既設管を満管状態とする必要がある。既設管を満管状態にすれば、管体の運搬時に作業員が既設管内に入ることができない。又、管体の運搬後は、作業員が既設管内に入り、隣り合う管体同士の軸心を合わせた上で、連結する作業が行われるが、この作業を行うにあたっては、満管状態の既設管から水を抜く必要が生じる。従って、管体の運搬作業と平行して、管体の連結作業を行うことはできない。
【０００６】
本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたものであり、管体の運搬時に作業員が既設管内において作業することができ、管体の運搬作業と平行して、管体の連結作業を行うこともできる新規な既設管の更生方法、浮体固定治具、管体運搬用キット、及び管体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明第一の既設管の更生方法は、管体内に浮体を固定することによって、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、浮体が固定された管体複数個を、既設管内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、運搬された一の管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせる高さ調整工程と、軸心が合わされた一の管体と先に運搬された別の管体とを連結することによって、既設管の管路に沿って、複数の管体が連結された更生管を敷設する連結工程と、を実行する既設管の更生方法であって、前記浮体固定工程では、二本の伸縮部材を、浮体の上面から屹立させた状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、浮体の長さ方向に沿う中心線上に固定し、二本の伸縮部材が固定された浮体の長さ方向を管体の軸心方向に沿わせた状態で、浮体を管体内に配置し、更に、二本の伸縮部材を各々伸ばすことによって浮体を管体内壁に向かって押圧固定し、前記高さ調整工程では、二本の伸縮部材にて浮体を支えつつ、二本の伸縮部材を各々縮めながら浮体を浮揚させて管体の喫水を深くし、もって管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせることを特徴とする（以下、本発明第一方法と称する。）。
【０００８】
本発明第二の既設管の更生方法は、管体内に浮体を固定することによって、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、浮体が固定された管体複数個を、既設管内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、運搬された一の管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせる高さ調整工程と、軸心が合わされた一の管体と先に運搬された別の管体とを連結することによって、既設管の管路に沿って、複数の管体が連結された更生管を敷設する連結工程と、を実行する既設管の更生方法であって、前記浮体固定工程では、管体の全長に対して５０％以上の長さを有する基台に対し、二本の伸縮部材を、基台上面から屹立させた状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、基台の長さ方向に沿って固定し、基台に固定された二本の伸縮部材の並びを管体の軸心線上に沿わせた状態で、基台が積載された浮体を管体内に配置し、更に、二本の伸縮部材を各々伸ばすことによって浮体を管体内壁に向かって押圧固定し、前記高さ調整工程では、二本の伸縮部材にて浮体を支えつつ、二本の伸縮部材を各々縮めながら浮体を浮揚させて管体の喫水を深くし、もって管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせることを特徴とする(以下、本発明第二方法と称する。)。
【０００９】
本発明第二方法においては、浮体固定工程では、基台が浮体に固定された状態で、基台が積載された浮体を管体内に配置することが好ましい態様となる。
【００１０】
本発明第一方法及び本発明第二方法においては、前記浮体として、バラストタンクを備えてなるものを用いることが好ましい態様となる。
【００１１】
本発明の浮体固定治具は、管体内に浮体を固定し、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与するために用いられる浮体固定治具であって、管体の全長に対して５０％以上の長さを有する基台と、基台上面から屹立した状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、基台の長さ方向に沿って固定される二本の伸縮部材と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明の浮体固定治具においては、伸縮部材が、油圧によって伸縮可能となされたものが好ましい態様となる。
【００１３】
本発明の浮体固定治具においては、二本の伸縮部材同士を架橋する架橋部材を更に具備するものが好ましい態様となる。
【００１４】
本発明の浮体固定治具においては、架橋部材が、二本の伸縮部材の各上端に固定されるものであることが好ましい態様となる。
【００１５】
本発明の浮体固定治具においては、二本の伸縮部材における伸縮の程度を制御する制御部を更に具備するものが好ましい態様となる。
【００１６】
本発明の管体運搬用キットは、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与するための管体運搬用キットであって、浮体と、前記本発明の浮体固定治具と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明の管体運搬用キットにおいては、前記浮体には、バラストタンクが備えられてなるものが好ましい態様となる。
【００１８】
本発明の管体運搬用キットにおいては、前記バラストタンクが、中空の柱体であり、前記浮体の長さ方向に沿って前記浮体に貫通された状態、且つ、少なくとも一端部が前記浮体から突出された状態にて、前記浮体に備えられてなり、前記浮体から突出された一端部には、前記バラストタンク内に連通する注入口が設けられてなるものが好ましい態様となる。
【００１９】
本発明の管体運搬用キットにおいては、複数の前記バラストタンクが、それぞれ前記浮体の長さ方向に沿う中心線を挟んで対象となる位置に備えられてなるものが好ましい態様となる。
【００２０】
本発明の管体運搬用キットにおいては、前記バラストタンクに設けられた注入口が、前記浮体の下面側に向かって開口されてなるものが好ましい態様となる。
【００２１】
本発明の管体構造は、管体に、浮体が固定されてなる管体構造であって、管体と、浮体と、前記本発明の浮体固定治具と、を具備し、基台に固定された二本の伸縮部材の並びを管体の軸心上に沿わせた状態で、基台が積載された浮体が管体内に配置されてなり、更に、二本の伸縮部材が各々伸ばされることによって浮体が管体内壁に向かって押圧固定されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、管体の運搬時に作業員が既設管内において作業することができ、管体の運搬作業と平行して、管体の連結作業を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ）は、管体を示す側面断面図であり、（ｂ）は、連結された状態の管体を示す側面断面図である。
【図２】図２は、浮体を示す平面図（ａ）と、側面図（ｂ）と、正面図（ｃ）である。
【図３】図３は、浮体固定治具を示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、浮体固定工程を説明する説明図である。
【図５】図５は、浮体が固定された管体（本発明の管体構造）に対し、更に、衝撃緩衝治具及び補助輪を取り付けた状態を一部透過状態で示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図６】図６は、運搬工程を説明する説明図である。
【図７】図７は、運搬工程において、浮体に衝突した流水の状態を説明する説明図である。
【図８】図８（ａ）は、支持土台を示す正面図であり、図８（ｂ）は、支持土台によって支持された管体を示す正面図である。
【図９】図９（ａ）及び（ｂ）は、高さ調整工程を説明する説明図である。
【図１０】図１０は、支持部材を用いて、浮体を管体に支持した状態を示す正面図である。
【図１１】図１１は、別の支持部材を用いて、浮体を管体に支持した状態を示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図１２】図１２は、既設管の管路に沿って敷設された更生管を示す側面図である。
【図１３】図１３は、二本の伸縮部材における伸縮の程度を制御する制御部を更に備えた浮体固定治具と、水準器を更に備えた浮体を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、浮体固定治具に備えられた制御部における論理演算を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、別の浮体を示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図１６】図１６は、浮体が固定された管体（本発明の管体構造）を示す側面図（ａ）と、正面図（ｂ）である。
【図１７】図１７（ａ）は、更に別の浮体を示す斜視図であり、図１７（ｂ）は、浮体に備えられたカップを一部透過して示す斜視図である。
【図１８】図１８は、伸縮部材を示す正面図である。
【図１９】図１９（ａ）は、伸縮部材を浮体に固定する状態を示す説明図であり、図１９（ｂ）は伸縮部材が浮体に固定された状態を示す側面図である。
【図２０】図２０は、浮体が固定された管体（本発明の管体構造）を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
＜実施形態１＞
実施形態１は、本発明第二方法を実施するものである。本発明第二方法においては、管体１００内に浮体１０を固定することによって、管体１００に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、浮体１０が固定された複数個の管体１００を、既設管Ｐ内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、運搬された一の管体１００の軸心を、先に運搬された別の管体１００の軸心に合わせる高さ調整工程と、軸心が合わされた一の管体１００と先に運搬された別の管体１００とを連結することによって、既設管Ｐの管路に沿って、複数の管体１００が連結された更生管Ｒを敷設する連結工程と、を実行する。以下、本実施形態において用いた管体１００、浮体１０、及び管体１００に浮体１０を固定するための浮体固定治具１を順に説明し、次いで、本実施形態に係る本発明第二方法の実施を説明する。
【００２６】
‐管体１００‐
図１（ａ）に示す管体１００は、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）と樹脂モルタルとが積層されたプラスチック複合管である。この管体１００における中空円筒状の管本体部１００ｃの一方の端部には、係る管本体部１００ｃよりも大径の受け口１００ａが備えられている。管本体部１００ｃの他方の端部には、先端に向かって先細りさせた外周面形状を有する差し口１００ｂが形成されている。差し口１００ｂの外周面には、止水ゴム１００ｄが設けられている。この管体１００における管本体部１００ｃの内径φは２０００ｍｍとなっており、全長Ｌは４０００ｍｍとなっている。
【００２７】
図１（ｂ）に示すように、管体１００同士の連結は、一の管体１００の挿し口１００ｂを、別の管体１００の受け口１００ａに挿入することにより行われる。一の管体１００の挿し口１００ｂを、別の管体１００の受け口１００ａに挿入して連結すれば、差し口１００ｂと受け口１００ａとが、止水ゴム１００ｄを介して水密状態となる。
【００２８】
‐浮体１０‐
図２に示す浮体１０は、発泡スチロール製のブロックを主体１０ａとし、その上面全体に補強板としての合板１０ｂが貼り付けられたものである。
【００２９】
以下、この浮体１０の各部の形状及び構成を説明するが、説明の便宜上、この浮体１０の形状を四角柱に類似するものとみなし、主体１０ａの上面に貼り付けられた合板１０ｂの上面を甲板部１１、浮体１０の下面を底部１２、この浮体１０が固定された管体１００を運搬する際に進行側となる端面を前端部１３、進行側に対し反対となる端面を後端部１４、進行側に向かって浮体１０の右側となる側面を右側部１５Ｒ、左側となる側面を左側部１５Ｌ、と称する。
【００３０】
浮体１０の甲板部１１は平坦面であり、後端部１４側の両角が丸められている。又、甲板部１１上には、その幅方向に沿って角材１６が並べられ、固定されている。角材１６は、甲板部１１の長さ方向に沿って一定の間隔をあけて複数本並列配置されている。更に、甲板部１１上の後端部１４寄りの位置、且つ、浮体１０の長さ方向に沿う中心線を挟んで対向する位置二箇所には、それぞれ支持部材１７が取り付けられている。各支持部材１７は、アーム１７１とアーム１７１の先端に設けられた車輪１７２とからなる。
【００３１】
各支持部材１７は、アーム１７１の基端が、浮体１０の甲板部１１に軸止されることによって、甲板部１１の所定箇所に取り付けられている。各支持部材１１は、浮体１０の甲板部１１に軸止された基端を回転軸として、各指示部材１１の近傍に存する浮体１０の右側部１５Ｒ、又は左側部１５Ｌに向かって回動しながら各々倒れることができる。各支持部材１７は、それぞれ浮体１０の右側部１５Ｒ、又は左側部１５Ｌに向かって倒された際に、少なくともアーム１７１の先端に設けられた車輪が、右側部１５Ｒ、又は左側部１５Ｌからはみ出すように、アーム１７１の長さ、及び、その取り付け位置が設定されている。
【００３２】
浮体１０の底部１２は甲板部１１と平行な平坦面であり、浮体１０の前端部１３は、甲板部１１と垂直な平坦面である。
【００３３】
浮体１０の後端部１４には、甲板部１１の後端辺から底部１２内側に向かって斜めに角を切り落とした如きのテーパー形状を有する緩衝部１８が形成されている。
【００３４】
浮体１０の右側部１５Ｒ及び左側部１５Ｌには、前記管体１００における管体１００内下部の内壁面二箇所に当接し得る曲面形状を有する当接部１９Ｒ、１９Ｌがそれぞれ形成されている。
【００３５】
なお、浮体１０としては、甲板部１１から底部１２に向かう方向に負荷される押圧力によって、前記管体１００の内壁面に押圧固定され得る形状を有し、前記管体１００に押圧固定された際に、軸心方向を水平方向に向けた状態の前記管体１００に対して、水に浮かび得る浮力を付与し得るものであれば、その形状及び素材について得に限定されるものではない。浮体１０の主体１０ａとしては、発泡スチロールを素材とするものの他、例えば、発泡ウレタンを素材とするものや、プラスチック製の中空成形品を挙げることができる。又、浮体１０の合成が確保されるのであれば、合板１０ｂは必ずしも浮体１０に備える必要はない。
【００３６】
‐浮体固定治具１‐
図３に示す浮体固定治具１は、基台２と、基台２の上面から屹立した状態で基台２に固定される二本の伸縮部材３と、を具備する。
【００３７】
基台２は、スチール製で一定の厚みを有し、その長さ（管体１００へ配置された際、管体１００の軸心方向に沿わされる方向の長さ）Ｎが、管体１００の全長Ｌに対し５０％以上の長さに設定されている。又、基台２の下面には、幅方向に沿う凹溝２１が、長さ方向に沿って一定の間隔をあけて複数条設けられている。
【００３８】
伸縮部材３は、中空円筒状のシリンダ部３１と、シリンダ部３１に挿入されたロッド部３２と、シリンダ部３１内に供給されるオイルの量を調整することができるポンプ部３３と、を具備する。この伸縮部材３は、ポンプ部３３を操作し、シリンダ部３１内に存するオイルの量を調整することによって、ロッド部３２を伸縮させる複動式の油圧ジャッキである。
【００３９】
二本の伸縮部材３は、それぞれシリンダ部３１の下端が前記基台２の上面に溶接されることによって、基台２に固定されており、二本の伸縮部材３の間隔Ｍは、管体１００の全長Ｌに対し、５０％以上の間隔Ｍを開けた状態で基台２に固定されている。
【００４０】
又、本実施形態に係る浮体固定治具１は、二本の伸縮部材３同士を架橋する架橋部材４を更に具備する。架橋部材４によって二本の伸縮部材３同士が架橋されれば、伸縮部材３の剛性が向上し、後述する浮体固定工程の際に、二本の伸縮部材３に負荷が与えられても、二本の伸縮部材３同士の間隔を維持することができる。
【００４１】
この架橋部材４は、スチール製の長板の幅方向を湾曲させたものである。架橋部材４の湾曲面の曲率半径は、管体１００における管本体部１００ｃの内壁の曲率半径とほぼ一致する。この架橋部材４は、湾曲面の凹側に二本の伸縮部材３のロッド部３２の上端がそれぞれ溶接されることによって、各伸縮部材３に固定されている。
【００４２】
ところで、本実施形態においては、伸縮部材３として、油圧によって伸縮可能となされた複動式の油圧ジャッキを用いているが、単動式の油圧ジャッキを用いても良い。伸縮部材３として、油圧によって伸縮可能となされたものを用いれば、伸縮部材３を伸縮させる作業が簡便且つ迅速となる。但し、本発明においては、必ずしも油圧によって伸縮可能となされた伸縮部材３を用いる必要は無く、例えば、ネジの螺合を利用したネジ式の伸縮部材３や、電動式の伸縮部材３を用いても良い。
【００４３】
又、伸縮部材３を基台２に固定する固定手段としては、溶接によるものに限られない。例えば、接着剤を用いて伸縮部材３を基台２に接着固定したり、ネジなどを用いて伸縮部材３を基台２に締結固定したり、基台２に設けた嵌合用の穴に伸縮部材３を嵌め込んで固定したりしても良い。
【００４４】
なお付言するに、本発明の管体運搬用キットは、この浮体固定治具１と、前記浮体１０と、が具備されたものである。
【００４５】
‐本発明第二方法の実施‐
本発明第二方法においては、まず、管体１００内に浮体１０を固定することによって、管体１００に対して、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程を実行する。
【００４６】
本実施形態においては、この浮体固定工程を実行するにあたり、まず、浮体１０を管体１００内に挿入する（図４（ａ）参照）。この際、管体１００においては、差し口１００ｂ側より受け口１００ａ側の重量が大きいことから、バランス配分を考慮して、浮体１０の後端部１４を、管体１００の受け口１００ａから突出させた状態で配置する。
【００４７】
次いで、浮体１０の上面に、基台２に固定された二本の伸縮部材３の並びを管体１００の軸心線上に沿わせた状態で、浮体固定治具１を積載する（図４（ｂ）参照）。この際、浮体１０の甲板部１１に並列配置された複数本の角材１６と、浮体固定治具１における基台２の下面に設けた複数条の凹溝２１とを嵌合させることによって、浮体１０上に積載された浮体固定治具１の動きを制限している。
【００４８】
この状態で、作業員が浮体固定治具１におけるポンプ部３３を操作することによって、二本の伸縮部材３を各々伸ばす方向に動作させれば、図４（ｃ）に示すように、各伸縮部材３の上端に固定された架橋部材４が管体１００の内壁（図中上部の内壁）に押し付けられ、その際に生じる反作用を受けた基台２によって、浮体１０が管体１００の内壁（図中下部の内壁）に向かって押圧固定される。
【００４９】
これによって、管体１００に、浮体１０が固定されてなる本発明の管体構造が構築される。
【００５０】
ここで、浮体１０の底部１２は平坦面であることから、係る底部１２は、管体１００における内壁には接触せず、結果、浮体１０の底部１２と管体１００の内壁面との間には管体１００の軸心方向に沿って貫通する間隙５が生じる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、図５に示すように、管体１００の受け口１００ａ側及び差し口１００ｂ側の両管側部の位置に、ローラ６１が備えられた衝撃緩衝治具６がローラ６１を管体１００の外側に向けた状態でボルト６２を介して取り付けられ、又、管体１００の受け口１００ａ側の下方部の位置に、補助輪７がバイス７１を介して取り付けられる。
【００５２】
次いで、本発明方法においては、浮体１０が固定された管体１００複数個を、既設管Ｐ内に存する流水に浮かべながら運搬する運搬工程を実行する。
【００５３】
図６に示すように、浮体固定工程を終えて、浮体１０が固定された管体１００は、既設管Ｐに連通する発進側縦坑Ｍ１を経由して、既設管Ｐまで吊り下ろされる。既設管Ｐには、発進側縦抗Ｍ１から到達側縦抗Ｍ２に到る施工区間にわたって、管体１００を浮かせることができる水位の流水が図中矢印で示す方向に流れている。なお、流水の水位が管体１００を浮かせるに十分な水位に満たない場合は、施工区間の下流側に堰を設けて流水を堰止めるなどして、施工区間に必要とする水位を確保すれば良い。
【００５４】
運搬工程においては、まず、吊り下ろされた管体１００における受け口１００ａを上流側に向けた状態で、管本体部１００ｃにナイロンスリング９３を巻きつける。
【００５５】
巻きつけたナイロンスリング９３から延ばされた一端には、ワイヤ９１の一端部に設けたフック９２が接続される。ワイヤ９１の他端は、発進側縦抗Ｍ１近辺の所定位置に設置されたウインチ９に巻き回されている。
【００５６】
流水に管体１００を浮かせた後、ウインチ９を作動させることによってワイヤ９１を徐々に繰り出せば、管体１００が下流側に向けて運搬される。本実施形態においては、ワイヤ９１を所定速度にて繰り出すことにより管体１００の流下速度をコントロールしながら運搬することができる。これより、流水の速度にかかわらず、所望の速度にて管体１００を運搬することができる。なお、管体１００に取り付けられた衝撃緩衝治具６に設けられたローラ６１、及び補助輪７は、管体１００が流水に安定した状態で浮かんでいるときは、既設管Ｐの内壁から離れた状態となっている。
【００５７】
運搬工程時、ワイヤ９１の繰り出しによる速度コントロールを受けながら運搬される管体１００の後端部１４には、流水が常時衝突することになる。この点につき、本実施形態においては、浮体１０の後端部１４に緩衝部１８が形成されているから、図７に示すように、緩衝部１８に衝突する流水を衝突面に沿って下方向に案内することができ、もって、衝突する流水の衝撃を緩和することができる。又、浮体１０の底部１２と管体１００内下部の内壁面との間には管体１００の軸心方向に沿って貫通する間隙５が存在することから、緩衝部１８に沿って下方向に案内された流水は、間隙５内を通過して下流側に流出する。これにより、運搬時における管体１００のバランスが安定する。更に、間隙５内を通過する流水が、管体１００の重心を下げるため、管体１００が周方向へ回転すること（ローリング）が抑制される。
【００５８】
加えて、本実施形態においては、管体１００に衝撃緩衝治具６、及び補助輪７が取り付けられているから、運搬工程時において、流水によって管体１００があおられてバランスを失った際には、前記衝撃緩衝治具６に備えられたローラ６１や補助輪７が既設管Ｐの内壁に接触することによって管体１００に与えられる衝撃が緩和される。
【００５９】
運搬先（この場合、到達側立坑Ｍ２近辺）に到達された管体１００は、順次、支持土台９４上に載置される。本実施形態においては前記支持土台９４として、図８（ａ）に示す支持土台９４を用いた。この支持土台９４は、二本のジャッキ９４１と、受け部９４２とを具備する。
【００６０】
前記二本のジャッキ９４１は、いずれもベース部９４１１と、前記ベース部９４１１に一端が固定されてなるロッド部９４１２と、前記ロッド部９４１２と芯鞘構造にて連結された筒状部９４１３と、前記筒状部９４１３の上端に固定されたナット部９４１５と、前記ナット部９４１５と螺合された状態で前記筒状部９４１３に挿入されたボルト部９４１６とを具備する。なお、前記ロッド部９４１２と前記ボルト部９４１６とは、前記筒状部９４１３内にて端部同士が当接されている。又、前記ボルト部９４１６の他端には前記ボルト部９４１６を回転させる操作レバー９４１７が設けられている。即ち、このジャッキ９４１は、前記操作レバー９４１７を操作することによって、前記ボルト部９４１６を回転させれば、前記ボルト部９４１６と前記ナット部９４１５との螺合位置が変更され、もって、前記ロッド部９４１２が伸縮する仕組みとなっている。
【００６１】
前記受け部９４２は、スチール製の帯板を湾曲させて円弧状に形成したものである。
【００６２】
前記支持土台９４は、前記受け部９４２が前記二本のジャッキ９４１間に架設されることによって形成されたものであり、前記受け部９４２の両端が、それぞれ固定片９４３を介して前記二本のジャッキ９４１における各筒状部９４１３の上端側に固定され、且つ、前記受け部９４２の中ほど二箇所が、それぞれ架橋片９４４を介して前記二本のジャッキ９４１における各筒状部９４１３の下端側に固定されている。なお、前記受け部９４２を前記二本のジャッキ９４１間に架設するにあたり、前記受け部９４２の両端を前記二本のジャッキ９４１における各筒状部９４１３の上端側に直接固定せずに、固定片９４３を介して固定した理由は、前記ボルト部９４１の他端に設けられた操作レバー９４１７を操作するためのスペースを確保するためである。
【００６３】
係る構成を有する支持土台９４は、前記受け部９４２の曲率半径が、管体１００の受け口１００ａの外周面の曲率半径と同一となるように設定された支持土台９４ａと、管体１００の管本体部１００ｃの外周面の曲率半径と同一となるように設定された支持土台９４ｂとの二種類用意される。
【００６４】
先頭の管体１００が運搬先に到達したら、既設管Ｐの底部に、支持土台９４ａと支持土台９４ｂとを一定の間隔を開けて配置する。なお、支持土台９４ｂは、支持土台９４ａより、到達側立坑Ｍ２側に配置される。
【００６５】
既設管Ｐの底部に、支持土台９４（９４ａ、９４ｂ）を配置するにあたっては、まず、既設管Ｐの底部に存在する汚泥などの堆積物を除去する。次いで、前記二本のジャッキ９４１における前記ベース部９４１１を既設管Ｐの底部に当接させれば、前記二本のジャッキ９４１が既設管Ｐの底部から屹立された状態にて、前記支持土台９４が既設管Ｐの底部に配置される。この際、前記二本のジャッキ９４１の各位置が、それぞれ既設管Ｐの軸心を挟む位置となるようにする。
【００６６】
支持土台９４ａ、９４ｂを既設管Ｐの底部に配置した後、管体１００から衝撃緩衝治具６及び補助輪７を外す。その後、浮体固定治具１にて浮体１０を支えつつ、二本の伸縮部材３を各々縮めながら浮体１０を浮揚させて管体１００の喫水を深くし、管体１００における受け口１００ａを支持土台９４ａに載せると共に、管体１００における管本体部１００ｃを支持土台９４ｂに載せる（図８（ｂ）参照）。なお、前記支持土台９４における二本のジャッキ９４１の間隔は、前記受け部９４２に管体１００が載せられた際に管体１００からジャッキ９４１が図中左右に張り出さないように、管体１００の受け口１００ａの外径より短く設定されている。
【００６７】
その後、支持土台９４ａ、９４ｂにおける各ジャッキ９４１に設けられた操作レバー９４１７を操作し、ロッド部９４１２を伸縮させることによって、支持土台９４ａ、９４ｂによる管体１００の支持高さを決定する。
【００６８】
ここで、前記操作レバー９４１７は、各ジャッキ９４１におけるボルト部９４１６の上端に設けられていることから、作業中、前記操作レバー９４１７は作業者の手元に近い位置となり、前記操作レバー９４１７の操作が容易となる。又、既設管Ｐ内に存する流水が濁っている場合にあっても、前記操作レバー９４１７の位置が、流水の水面近くとなるため、前記操作レバー９４１７の操作は容易となる。
【００６９】
前記支持土台９４ａ、９４ｂの支持高さが決定された後、管体１００の上部には、更にジャッキ式の浮上防止材９５が配置されると共に、管体１００を図中左右から挟むようにしてジャッキ式の浮上防止材９５が配置される。これにより、管体１００が既設管Ｐの所定位置に支持固定される。管体１００を支持固定した後、浮体１０及び浮体固定治具１は、管体１００内から取り出される。又、ナイロンスリング９３も外される。
【００７０】
先頭の管体１００が支持固定された後、後続する管体１００が運搬されてきたら、後続する管体（特許請求の範囲における「一の管体」に相当）１００と、支持固定された管体（特許請求の範囲における「別の管体」に相当）１００とを連結する連結工程を行う。
【００７１】
但し、流水に浮いた状態で運搬されてきた後続する管体１００の軸心の位置は、支持固定された管体１００の軸心の位置より高い位置にある。そのため、本発明方法においては、各管体１００同士を連結するに先立ち、後続する管体１００の軸心を、支持固定された管体１００の軸心に合わせる高さ調整工程を実行する。この高さ調整工程は、浮体固定治具１にて浮体１０を支えつつ、二本の伸縮部材３を各々縮めながら浮体１０を浮揚させて後続する管体１００の喫水を深くし、もって管体１００の軸心を、支持固定された管体１００の軸心に合わせることによって行う（図９（ａ）参照）。
【００７２】
この作業の際、各伸縮部材３の縮む程度が相違し、各伸縮部材３の長さが互いに異なった状態になると、浮体固定治具１が歪み、図９（ｂ）に示すように浮体１０が傾いた状態となる。しかしながら、浮体１０は、基台２によって、その上面が広範囲にわたって支持されており、又、各伸縮部材３も基台２に固定されているから、浮体１０が多少傾いたとしても、直ちに浮体固定治具１が外れて、浮体１０が管体１００から飛び出したり、管体１００が急落したりする事態にはならない。従って、高さ調整工程中、作業者が浮体１０の傾きを確認したならば、短い方の伸縮部材３の縮む方向への動作を停止し、長い方の伸縮部材３の縮む方向への動作を継続するか、或いは、短い方の伸縮部材３を再度伸ばす方向へ動作させることによって、各伸縮部材３の伸縮の程度をそろえ、もって浮体１０の傾きを是正すれば良い。
【００７３】
ところで、各伸縮部材３が縮められて、浮体１０が浮揚すると、浮体１０の自由度が増して、浮体１０が動き易くなる。即ち、自由度が増した浮体１０は、幅方向に傾いたり、流水に押されるようにして下流側に動き易くなったりする。
【００７４】
この点につき、本実施形態においては、図１０に示すように、浮体１０の甲板部１１を覆う合板１０ｂ上に配した一対の支持部材１７を浮体１０の外側に向けてそれぞれ倒し、アーム１７１の先端に設けた車輪１７２を管体１００の受け口１００ａ内壁に当接させて、支持部材１７を心張り棒のようにして浮体１０を管体１００に支持することにより、浮体１０が幅方向に傾くことを抑制することができる。
【００７５】
又、本実施形態においては、図１１に示すように、別の支持部材９６として管体１００の外径より長い角棒を更に用い、この別の支持部材９６を浮体１０に設けた角材１６に沿って配置すると共に、別の支持部材９６における浮体１０からはみ出させた両端部を管体１００の受け口１００ａの端部と当接させることにより、浮体１０が流水に押されるようにして下流側に動くことを抑制することもできる。
【００７６】
後続する管体１００の軸心を支持固定された管体１００の軸心に合わせたら、後続する管体１００に取り付けられた衝撃緩衝治具６を外し、後続する管体１００の挿し口１００ｂを支持固定された管体１００の受け口１００ａに挿入することによって、隣接する管体１００同士を連結する連結工程を行う。
【００７７】
後続する管体１００と支持固定された管体１００とを連結したら、後続する管体１００から浮体１０、浮体固定治具１、及びナイロンスリング９３を外す。次いで、後続する管体１００の受け口１００ａを図示しない別のジャッキで持ち上げながら後続する管体１００に取り付けられた補助輪７を取り外し、支持土台９４ａ及び浮上防止材９５を用いて支持固定する。
【００７８】
以下同様にして、複数個の管体１００を連結し、支持固定すれば、既設管Ｐの管路に沿って、複数の管体１００が連結された更生管Ｒが敷設される（図１２参照）。なお、更生管Ｒを敷設した後、既設管Ｐの内壁と更生管Ｒの外壁との間には、モルタル等の裏込め材を充填することが好ましい。
【００７９】
本実施形態においては、浮体固定工程において、管体１００の全長Ｌに対して５０％以上の長さＮを有する基台２と、基台２上面から屹立した状態、且つ、管体１００の全長Ｌに対して５０％以上の間隔Ｍを開けた状態で、基台２の長さ方向に沿って固定される二本の伸縮部材３と、を具備する浮体固定治具１を用いているから、浮体固定治具１が積載された浮体１０を管体１００内に挿入し、二本の伸縮部材３を各々伸ばすだけで、浮体１０を管体１００の内壁に向かって確実に押圧固定することができる。
【００８０】
前記実施形態１においては、各伸縮部材３の伸縮方向を垂直方向に沿わしているが、たとえ、伸縮部材３の伸縮方向が垂直方向よりずれていたとしても、二本の伸縮部材３の下端は共通の基台２の上面に固定されているから、確実に浮体１０を押圧固定することができる。
【００８１】
又、高さ調整工程においては、浮体１０が基台２によって、広範囲にわたって支持されており、各伸縮部材３も基台２に固定されているから、二本の伸縮部材３の伸縮の程度が相違して浮体１０が多少傾いたとしても、直ちに浮体固定治具１が外れて、浮体１０が管体１００から飛び出したり、管体１００が急落したりする事態にはならない。
【００８２】
なお、基台２の長さＮについては、長くなれば長くなるほど、より広範囲にわたって浮体１０を押さえつけることができることから、基台２の長さＮの上限は特に限定されるものではない。又、基台２の長さＮが管体１００の全長より長く、管体１００に浮体１０を固定した状態において、基台２の端部が管体１００の開口から突出しても良い。但し、基台２の端部が極端に管体１００の開口から突出すると作業性が悪くなる場合があることから、本発明においては、基台２の長さＮが管体１００の全長に対し、５０〜２００％（好ましくは７５〜１００％）となるように設定することが好ましい。
【００８３】
又、二本の伸縮部材３の間隔Ｍについては、広くなれば広くなるほど、より安定して浮体１０を支持することができることから、二本の伸縮部材３の間隔Ｍの上限は特に限定されるものではない。又、二本の伸縮部材３の間隔Ｍが管体１００の全長より長くなっても、実施形態１のように、各伸縮部材３を架橋する架橋部材４を伸縮部材３の上端に固定すれば、浮体１０を押圧固定することができる。従って、実施形態１のように、各伸縮部材３を架橋する架橋部材４を伸縮部材３の上端に固定する場合にあっては、二本の伸縮部材３の間隔Ｍが管体１００の全長に対し、５０〜２００％（好ましくは７５〜１００％）となるように設定することが好ましい。なお、各伸縮部材３を架橋する架橋部材４を伸縮部材３の上端に固定しない場合にあっては、二本の伸縮部材３の間隔Ｍは、管体１００の全長に対し、５０〜１００％（好ましくは７５〜９０％）となるように設定することが好ましい。
【００８４】
又、前記実施形態１においては、作業員がポンプ部３３を操作することによって伸縮部材３を伸縮させ、各伸縮部材３の伸縮の程度を作業員が調整しているが、例えば、図１３に示すブロック図のように、二本の伸縮部材３における伸縮の程度を制御部Ｃによって制御しても良い。
【００８５】
このブロック図に示す制御部Ｃによる制御は、浮体１０に水準器Ｖを配し、水準器Ｖが計測した浮体１０の傾きに関するデータを制御部Ｃが受け取り、このデータに応じて、制御部Ｃが各伸縮部材３（浮体１０の前端部１３側に配された伸縮部材３を伸縮部材３Ｆ、浮体１０の後端部１４側に配された伸縮部材３を伸縮部材３Ｒとする。）の伸縮の程度を制御するものである。この制御部Ｃによる各伸縮部材３の縮む方向への動作の制御に関するフローチャートを図１４に示す。
【００８６】
高さ調整工程において、作業者が伸縮スイッチＳをＯＮにし、制御部Ｃに各伸縮部材３を縮める旨の信号が与えられると（Ｓ１）、制御部Ｃは、各伸縮部材３に対し、縮む方向への動作を行うよう命令する（Ｓ２）。この命令を受けた各伸縮部材３は、各々縮む方向への動作を開始する。なお、各伸縮部材３が縮む方向へ動作している最中に、作業者が伸縮スイッチＳをＯＦＦにした場合にあっては、制御部Ｃに各伸縮部材３の動作を停止する旨の信号が与えられ、制御部Ｃは、各伸縮部材３に対し、縮む方向への動作を停止する命令し、この命令を受けた各伸縮部材３は、各々縮む方向への動作を停止するものとする。
【００８７】
各伸縮部材３が縮む方向への動作を行っている間、制御部Ｃは、水準器Ｖから得られる浮体１０の傾きに関するデータを判定し（Ｓ３）、浮体１０の傾きが設定値以上（例えば±１０℃以上）となった時点で、制御部Ｃは、その傾きの正負によって、浮体１０の前端部１３又は後端部１４のいずれがより高位置にあるかを判断する（Ｓ４）。
【００８８】
浮体１０の前端部１３が高位置にあると判断された場合、制御部Ｃは、浮体１０の前端部１３側に配された伸縮部材３Ｆに対し、縮む方向への動作を停止する命令を与える（Ｓ５）。この命令を受けた伸縮部材３Ｆは、縮む方向への動作を停止する。
【００８９】
一方、浮体１０の後端部１４が高位置にあると判断された場合、制御部Ｃは、浮体１０の後端部１４側に配された伸縮部材３Ｒに対し、縮む方向への動作を停止する命令を与える（Ｓ７）。この命令を受けた伸縮部材３Ｒは、縮む方向への動作を停止する。
【００９０】
その後、制御部Ｃに、水準器Ｖから浮体１０の水平が回復した旨のデータが与えられると（Ｓ６、Ｓ８）、制御部Ｃは、各伸縮部材３に対し、縮む方向への動作を再開する旨の命令を与える（Ｓ２）。この命令を受けた停止していた方の伸縮部材３は縮む方向への動作を再開させる。
【００９１】
その後、制御部Ｃは、水準器Ｖから得られる浮体１０の傾きに関するデータを再度判定する（Ｓ３）。
【００９２】
この制御部Ｃによる一連の論理演算の繰り返しにより、高さ調整工程において、浮体１０の傾きが極端に大きくなることを防止することができる。
【００９３】
ところで、本実施形態においては、浮体１０として、図２に示す構造のものを用いたが、浮体１０としては、図１５に示すような、バラストタンク５０を備えたものを用いることが好ましい。
【００９４】
図１５に示す浮体１０は、発泡スチロール製のブロックを主体１０ａとし、その上面全体に合板１０ｂが貼り付けられたものであり、図２に示す浮体１０に対し、図１５に示す浮体１０が異なる点は、中空の円柱体からなる複数のバラストタンク５０が、前記浮体１０に備えられてなる点にあり、その余は同様の構成を有する。
【００９５】
前記浮体１０に貫通された前記複数のバラストタンク５０は、前記浮体１０の長さ方向に沿って前記浮体１０に貫通された状態、且つ、両端部が前記浮体１０の前端１３側と後端１４側からそれぞれ突出された状態にて、それぞれ前記浮体１０の長さ方向に沿う中心線を挟んで対象となる位置に備えられている。なお、本実施形態においては、前記バラストタンク５０の数が奇数（五本）であるため、その内の一本のバラストタンク５０ａは、前記浮体１０の長さ方向に沿う中心線上に備えられているが、本発明においては、この配置についても、前記複数のバラストタンク５０が、それぞれ前記浮体１０の長さ方向に沿う中心線を挟んで対象となる位置に備えられている状態に含まれる。
【００９６】
又、前記バラストタンク５０における前記浮体１０から突出された両端部には、注入口５１がそれぞれ設けられている。各注入口５１は、浮体１０の下面側に向かって開口している。なお、前記バラストタンク５０における前記注入口５１と対向する位置には、操作レバー挿入口５５がそれぞれ設けられている。
【００９７】
前記注入口５１には、ゴム製の第一蓋体５３が備えられている。第一蓋体５３は、前記注入口５１に嵌挿し得る外径を有する蓋本体部５３１と、前記蓋本体部５３１の片側面に設けられた前記注入口５１より大径のフランジ部５３２とからなる。この第一蓋体５３は、前記注入口５１に対し、前記蓋本体部５３１が前記バラストタンク５０の外側から嵌挿されることによって、前記注入口５１を閉塞するものである。
【００９８】
前記蓋体５３における蓋本体部５３１には、前記操作レバー挿入口５５を通じて挿通された操作レバー５４の一端が連結されている。前記操作レバー５４の他端は、前記操作レバー挿入口５５を通じて前記バラストタンク５０外に突出されており、係る操作レバー５４の他端には、ゴム製の第二蓋体５６が備えられている。この第二蓋体５６は、前記操作レバー挿入口５５に嵌挿し得る外径を有する蓋本体部５６１と、前記蓋本体部５６１の片側面に設けられた前記操作レバー挿入口５５より大径のフランジ部５６２とからなる。この第二蓋体５６は、前記操作レバー挿入口５５に対し、前記蓋本体部５６１が前記バラストタンク５０の外側から嵌挿されることによって、前記操作レバー挿入口５５を閉塞するものである。なお、前記操作レバー５４の長さは、前記バラストタンク５０の外径より長く設定されているため、前記注入口５１が第一蓋体５３によって閉塞されているときは、前記操作レバー挿入口５５は、第二蓋体５６によって閉塞されない。
【００９９】
更に、前記バラストタンク５０における前記浮体１０の後端部１４側から突出された端部には、空気抜き口５２が設けられている。この空気抜き口５２は、浮体１０の上面側に向かって開口している。
【０１００】
この浮体１０を、前記浮体固定治具１を用いて管体１００に固定すれば、図１６に示す本発明の管体構造が構築される。
【０１０１】
この管体構造を既設管Ｐ内に存する流水に浮かべ、前記操作レバー５４を押し下げて前記注入口５１を開けば、開かれた注入口５１を介して、既設管Ｐに存する流水がバラスト水として前記バラストタンク５０内に注入される。即ち、浮体１０の浮力は、バラスト水の注入量に応じて適宜変更される。なお、バラスト水の注入中、前記バラストタンク５０内に存する空気は、前記空気抜き口５２を介して前記バラストタンク５０外へ排出される。
【０１０２】
ここで、バラストタンク５０内へのバラスト水の注入及び排出は、前記浮体１０から突出されたバラストタンク５０の両端部に設けられた各注入口５１のいずれか一方、若しくは両方を介して行うことができることから、管体１００の運搬方向前方、若しくは後方にいる作業者にとって、バラスト水の注入作業は、非常に容易に行うことができる。
【０１０３】
なお、バラストタンク５０内にバラスト水が過剰量注入されて、浮体１０の浮力が所定値以下となった場合には、前記操作レバー５４を操作して、各注入口５１を開くと共に各操作レバー挿入口５５をそれぞれ第二蓋体にて閉塞した上で、前記空気抜き口５２を介して、コンプレッサーなどから供給される空気をバラストタンク５０内に圧入し、各注入口５１からバラスト水を排出すれば、浮体１０の浮力を回復させることができる。
【０１０４】
なお、バラストタンク５０内へのバラスト水の注入及び排出は、浮体１０の長さ方向に沿う中心線上により近く配置されたバラストタンク５０（この場合、バラストタンク５０ａ）から行い、順次、その外側に配置されたバラストタンク５０に行うことが好ましい。このような順序にて、バラストタンク５０内へのバラスト水の注入及び排出を行えば、作業中に浮体１０が大きく傾くことを防止することができる。
【０１０５】
このように浮体１０として、バラストタンク５０よって浮力調整が可能となされたものを用いれば、前記運搬工程において、既設管Ｐ内に存する流水の水位が高く、管体１００の管頂部が既設管Ｐの管頂部に接触するような場合にあっても、バラストタンク５０内にバラスト水を注入して浮力を低減させることによって、管体１００の喫水を深くすることができる。
【０１０６】
又、前記高さ調整工程においても、バラストタンク５０内にバラスト水を注入することによって、後続する管体１００の喫水を深くし、もって後述する管体１００の軸心を、支持固定された管体１００の軸心に合わせることができる。
【０１０７】
即ち、浮体１０として、バラストタンク５０よって浮力調整が可能となされたものを用いれば、浮体固定治具１に備えられた伸縮部材３を縮めることによって高さ調整を行う場合と、浮体１０に備えられたバラストタンク５０内にバラスト水を注入することによって高さ調整を行う場合と、その両方の手段を併用して高さ調整を行う場合と、を適宜選択することができる。
【０１０８】
なお、図１５に示す浮体１０においては、バラスト水として既設管Ｐ内に存する流水を利用すべく、前記注入口５１が浮体１０の下面側向かって開口された構成としているが、前記注入口５１を浮体１０の上面側に向かって開口させ、係る注入口５１からバラスト水としての水道水などをバラストタンク５０内に注ぎ入れる構成としても良い。
【０１０９】
又、バラストタンク５０は、必ずしもその両端を前記浮体１０から突出させた状態にて浮体１０に備えられる場合に限られず、少なくともバラストタンク５０の一端が前記浮体１０から突出されてなり、突出された一端部分に注入口５１が設けられていれば良い。この場合、管体１００の運搬方向前方、又は後方にいる作業者のいずれか注入口５１に近い方にいる者が、バラスト水の注入及び排出作業を行うことになる。
【０１１０】
＜実施形態２＞
実施形態２は、本発明第一方法を実施するものである。本発明第一方法においては、管体１００内に浮体１０を固定することによって、管体１００に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、浮体１０が固定された管体１００複数個を、既設管Ｐ内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、運搬された一の管体１００の軸心を、先に運搬された別の管体１００の軸心に合わせる高さ調整工程と、軸心が合わされた一の管体１００と先に運搬された別の管体１００とを連結することによって、既設管Ｐの管路に沿って、複数の管体１００が連結された更生管Ｒを敷設する連結工程と、を実行する。以下、本実施形態において用いた管体１００、浮体１０、及び伸縮部材３を順に説明し、次いで、本実施形態に係る本発明第一方法の実施を説明する。
【０１１１】
‐管体１００‐
管体１００として、前記実施形態１と同じものを用いた。
【０１１２】
‐浮体１０‐
図１７（ａ）に示す実施形態２に係る浮体１０は、発泡スチロール製のブロックを主体１０ａとし、その上面全体に繊維強化樹脂からなる板材１０ｃが貼り付けられたものであり、前記実施形態１に係る浮体１０とほぼ同様の形状を有する。
【０１１３】
浮体１０における甲板部１１には、その長さ方向に沿う中心線上に所定深さの穴８１が２箇所設けられており、この穴８１には、穴８１の内径と同一の外径を有する繊維強化樹脂製のカップ８２が挿入されている。このカップ８２の上縁にはフランジ部８３が設けられており、このフランジ部８３の下面を穴８１の周縁に当接させた状態で、カップ８２が板材１０ｃに接着固定されている。なお、二つの穴８１同士の間隔ｍは、管体１００の全長に対し５０％以上となるように設定されている。
【０１１４】
図１７（ｂ）に示すように、カップ８２の内壁には、カップ８２の上縁からカップ８２内中ほどにかけて垂下する垂直溝８４と、垂直溝８４の下端から水平方向、且つ、カップ８２の開口側から見て時計の針の回転方向に折れ曲がる水平溝８５と、からなるＬ字状の係止溝８６が設けられている。この係止溝８６は、カップ８２の内壁二箇所に設けられており、各係止溝８６における垂直溝８４は、カップ８２の中心軸を挟んで互いに対向する位置に配されている。
【０１１５】
実施形態２に係る浮体１０のその他の構成は、前記実施形態１に係る浮体１０と同様であることから、繰り返しを避けるべく、ここでは説明を省略する。
【０１１６】
‐伸縮部材３‐
図１８に示す実施形態２に係る伸縮部材３は、中空円筒状のシリンダ部３１と、シリンダ部３１に挿入されたロッド部３２と、シリンダ部３１内に供給されるオイルの量を調整することができるポンプ部３３と、を具備する。この伸縮部材３は、ポンプ部３３を操作し、シリンダ部３１内に存するオイルの量を調整することによって、ロッド部３２を伸縮させる複動式の油圧ジャッキである。
【０１１７】
シリンダ部３１の外径は、前記カップ８２の内径と同じかやや小さめに設定されている。シリンダ部３１の下端近辺には、二つの係止突起３４が設けられている。この係止突起３４は、シリンダ部３１の中心軸を挟んで互いに対向する位置に配されている。
【０１１８】
更に、伸縮部材３の上端には、当接板４１が溶接固定されている。この当接板４１は、スチール製の板材を湾曲させたものである。湾曲させた当接板４１の曲率半径は、管体１００における管本体部１００ｃの内壁の曲率半径とほぼ一致する。この当接板４１は、湾曲面の凹側が伸縮部材３の上端に溶接されることによって、伸縮部材３に固定されている。
【０１１９】
‐本発明第一方法の実施‐
本実施形態において、浮体固定工程を実行するにあたっては、まず、浮体１０に設けられた各カップ８２に二本の伸縮部材３を挿入固定する。図１９（ａ）に示すように、この挿入固定は、カップ８２における係止溝８６の垂直溝８４に沿って、伸縮部材３におけるシリンダ部３１に設けられた係止突起３４を差し込むことによって、伸縮部材３をカップ８２に挿入し、伸縮部材３を軸心を中心に時計の針の回転方向に向かって回転させることによって、係止突起３４を水平溝８５の奥まで導くことによって行われる。
【０１２０】
これにより、図１９（ｂ）に示すように、浮体１０には、二本の伸縮部材３が、浮体１０の上面から屹立した状態、且つ、浮体１０の長さ方向に沿って、管体１００の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で固定される。
【０１２１】
次いで、本実施形態においては、二本の伸縮部材３が固定された浮体１０を、管体１００内に挿入する。
【０１２２】
この状態で、作業員がポンプ部３３を操作することによって二本の伸縮部材３を各々伸ばせば、図２０に示すように、各伸縮部材３の上端に固定された当接板４１が管体１００の内壁（図中上部の内壁）に押し付けられ、その際に生じる反作用によって、浮体１０が管体１００の内壁（図中下部の内壁）に向かって押圧固定される。
【０１２３】
その余の工程は、前記実施形態１と同様であることから、繰り返しを避けるべくここでは説明を省略する。勿論、前記実施形態１と同様、前記浮体１０として、バラストタンク５０を備えてなるものを用いても良い。
【０１２４】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、老朽化した下水路、農業用水路、及び電力水路などの管路内に水が存在する既設管を更生する手段として利用することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 浮体固定治具
２ 基台
３ 伸縮部材
４ 架橋部材
５ 間隙
６ 衝撃緩衝治具
７ 補助輪
８２ カップ
９ ウインチ
１０ 浮体
５０ バラストタンク
５１ 注入口
１００ 管体
Ｐ 既設管
Ｒ 更生管
Ｌ 管体の全長
Ｎ 基台の長さ
Ｍ 伸縮部材同士の間隔
Ｖ 水準器
Ｃ 制御部
Ｓ 伸縮スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体内に浮体を固定することによって、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、
浮体が固定された管体複数個を、既設管内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、
運搬された一の管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせる高さ調整工程と、
軸心が合わされた一の管体と先に運搬された別の管体とを連結することによって、既設管の管路に沿って、複数の管体が連結された更生管を敷設する連結工程と、
を実行する既設管の更生方法であって、
前記浮体固定工程では、
二本の伸縮部材を、浮体の上面から屹立させた状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、浮体の長さ方向に沿う中心線上に固定し、
二本の伸縮部材が固定された浮体の長さ方向を管体の軸心方向に沿わせた状態で、浮体を管体内に配置し、更に、二本の伸縮部材を各々伸ばすことによって浮体を管体内壁に向かって押圧固定し、
前記高さ調整工程では、
二本の伸縮部材にて浮体を支えつつ、二本の伸縮部材を各々縮めながら浮体を浮揚させて管体の喫水を深くし、もって管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせることを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項２】
管体内に浮体を固定することによって、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、
浮体が固定された管体複数個を、既設管内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、
運搬された一の管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせる高さ調整工程と、
軸心が合わされた一の管体と先に運搬された別の管体とを連結することによって、既設管の管路に沿って、複数の管体が連結された更生管を敷設する連結工程と、
を実行する既設管の更生方法であって、
前記浮体固定工程では、
管体の全長に対して５０％以上の長さを有する基台に対し、二本の伸縮部材を、基台上面から屹立させた状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、基台の長さ方向に沿って固定し、
基台に固定された二本の伸縮部材の並びを管体の軸心線上に沿わせた状態で、基台が積載された浮体を管体内に配置し、更に、二本の伸縮部材を各々伸ばすことによって浮体を管体内壁に向かって押圧固定し、
前記高さ調整工程では、
二本の伸縮部材にて浮体を支えつつ、二本の伸縮部材を各々縮めながら浮体を浮揚させて管体の喫水を深くし、もって管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせることを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項３】
請求項２に記載の既設管の更生方法において、
浮体固定工程では、
基台が浮体に固定された状態で、基台が積載された浮体を管体内に配置する既設管の更生方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の既設管の更生方法において、
前記浮体として、バラストタンクを備えてなるものを用いる既設管の更生方法。
【請求項５】
管体内に浮体を固定し、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与するために用いられる浮体固定治具であって、
管体の全長に対して５０％以上の長さを有する基台と、
基台上面から屹立した状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、基台の長さ方向に沿って固定される二本の伸縮部材と、
を具備することを特徴とする浮体固定治具。
【請求項６】
請求項５に記載の浮体固定治具において、
伸縮部材が、油圧によって伸縮可能となされたものである浮体固定治具。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の浮体固定治具において、
二本の伸縮部材同士を架橋する架橋部材を更に具備する浮体固定治具。
【請求項８】
請求項７に記載の浮体固定治具において、
架橋部材が、二本の伸縮部材の各上端に固定される浮体固定治具。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれか１項に記載の浮体固定治具において、
二本の伸縮部材における伸縮の程度を制御する制御部を更に具備する浮体固定治具。
【請求項１０】
管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与するための管体運搬用キットであって、
浮体と、
請求項５ないし９のいずれか１項に記載の浮体固定治具と、
を具備することを特徴とする管体運搬用キット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の管体運搬用キットにおいて、
前記浮体には、バラストタンクが備えられてなる管体運搬用キット。
【請求項１２】
請求項１１に記載の管体運搬用キットにおいて、
前記バラストタンクが、中空の柱体であり、
前記浮体の長さ方向に沿って前記浮体に貫通された状態、且つ、少なくとも一端部が前記浮体から突出された状態にて、前記浮体に備えられてなり、
前記浮体から突出された一端部には、前記バラストタンク内に連通する注入口が設けられてなる管体運搬用キット。
【請求項１３】
請求項１２に記載の管体運搬用キットにおいて、
複数の前記バラストタンクが、それぞれ前記浮体の長さ方向に沿う中心線を挟んで対象となる位置に備えられてなる管体運搬用キット。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の管体運搬用キットにおいて、
前記バラストタンクに設けられた注入口が、前記浮体の下面側に向かって開口されてなる管体運搬用キット。
【請求項１５】
管体に、浮体が固定されてなる管体構造であって、
管体と、
浮体と、
請求項４ないし８のいずれか１項に記載の浮体固定治具と、
を具備し、
基台に固定された二本の伸縮部材の並びを管体の軸心上に沿わせた状態で、基台が積載された浮体が管体内に配置されてなり、更に、二本の伸縮部材が各々伸ばされることによって浮体が管体内壁に向かって押圧固定されてなることを特徴とする管体構造。
【請求項１】
管体内に浮体を固定することによって、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、
浮体が固定された管体複数個を、既設管内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、
運搬された一の管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせる高さ調整工程と、
軸心が合わされた一の管体と先に運搬された別の管体とを連結することによって、既設管の管路に沿って、複数の管体が連結された更生管を敷設する連結工程と、
を実行する既設管の更生方法であって、
前記浮体固定工程では、
二本の伸縮部材を、浮体の上面から屹立させた状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、浮体の長さ方向に沿う中心線上に固定し、
二本の伸縮部材が固定された浮体の長さ方向を管体の軸心方向に沿わせた状態で、浮体を管体内に配置し、更に、二本の伸縮部材を各々伸ばすことによって浮体を管体内壁に向かって押圧固定し、
前記高さ調整工程では、
二本の伸縮部材にて浮体を支えつつ、二本の伸縮部材を各々縮めながら浮体を浮揚させて管体の喫水を深くし、もって管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせることを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項２】
管体内に浮体を固定することによって、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与する浮体固定工程と、
浮体が固定された管体複数個を、既設管内に存する流水に浮かべながら順次運搬する運搬工程と、
運搬された一の管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせる高さ調整工程と、
軸心が合わされた一の管体と先に運搬された別の管体とを連結することによって、既設管の管路に沿って、複数の管体が連結された更生管を敷設する連結工程と、
を実行する既設管の更生方法であって、
前記浮体固定工程では、
管体の全長に対して５０％以上の長さを有する基台に対し、二本の伸縮部材を、基台上面から屹立させた状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、基台の長さ方向に沿って固定し、
基台に固定された二本の伸縮部材の並びを管体の軸心線上に沿わせた状態で、基台が積載された浮体を管体内に配置し、更に、二本の伸縮部材を各々伸ばすことによって浮体を管体内壁に向かって押圧固定し、
前記高さ調整工程では、
二本の伸縮部材にて浮体を支えつつ、二本の伸縮部材を各々縮めながら浮体を浮揚させて管体の喫水を深くし、もって管体の軸心を、先に運搬された別の管体の軸心に合わせることを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項３】
請求項２に記載の既設管の更生方法において、
浮体固定工程では、
基台が浮体に固定された状態で、基台が積載された浮体を管体内に配置する既設管の更生方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の既設管の更生方法において、
前記浮体として、バラストタンクを備えてなるものを用いる既設管の更生方法。
【請求項５】
管体内に浮体を固定し、管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与するために用いられる浮体固定治具であって、
管体の全長に対して５０％以上の長さを有する基台と、
基台上面から屹立した状態、且つ、管体の全長に対して５０％以上の間隔を開けた状態で、基台の長さ方向に沿って固定される二本の伸縮部材と、
を具備することを特徴とする浮体固定治具。
【請求項６】
請求項５に記載の浮体固定治具において、
伸縮部材が、油圧によって伸縮可能となされたものである浮体固定治具。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の浮体固定治具において、
二本の伸縮部材同士を架橋する架橋部材を更に具備する浮体固定治具。
【請求項８】
請求項７に記載の浮体固定治具において、
架橋部材が、二本の伸縮部材の各上端に固定される浮体固定治具。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれか１項に記載の浮体固定治具において、
二本の伸縮部材における伸縮の程度を制御する制御部を更に具備する浮体固定治具。
【請求項１０】
管体に対し、軸心方向を水平方向に向けた状態で水に浮かび得る浮力を付与するための管体運搬用キットであって、
浮体と、
請求項５ないし９のいずれか１項に記載の浮体固定治具と、
を具備することを特徴とする管体運搬用キット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の管体運搬用キットにおいて、
前記浮体には、バラストタンクが備えられてなる管体運搬用キット。
【請求項１２】
請求項１１に記載の管体運搬用キットにおいて、
前記バラストタンクが、中空の柱体であり、
前記浮体の長さ方向に沿って前記浮体に貫通された状態、且つ、少なくとも一端部が前記浮体から突出された状態にて、前記浮体に備えられてなり、
前記浮体から突出された一端部には、前記バラストタンク内に連通する注入口が設けられてなる管体運搬用キット。
【請求項１３】
請求項１２に記載の管体運搬用キットにおいて、
複数の前記バラストタンクが、それぞれ前記浮体の長さ方向に沿う中心線を挟んで対象となる位置に備えられてなる管体運搬用キット。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の管体運搬用キットにおいて、
前記バラストタンクに設けられた注入口が、前記浮体の下面側に向かって開口されてなる管体運搬用キット。
【請求項１５】
管体に、浮体が固定されてなる管体構造であって、
管体と、
浮体と、
請求項４ないし８のいずれか１項に記載の浮体固定治具と、
を具備し、
基台に固定された二本の伸縮部材の並びを管体の軸心上に沿わせた状態で、基台が積載された浮体が管体内に配置されてなり、更に、二本の伸縮部材が各々伸ばされることによって浮体が管体内壁に向かって押圧固定されてなることを特徴とする管体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−２１５２８１（Ｐ２０１２−２１５２８１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０７２９（Ｐ２０１１−１８０７２９）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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