(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
構内において、既存の配管をベアリング装置で支持し、既存の配管を前記ベアリング装置を利用して構内において移動させ、新しい配管を前記ベアリング装置を利用して構内において移動させることを特徴とする、請求項1に記載の配管交換方法。
前記ベアリング装置は、配管を移動させるフリーベアリングと、前記フリーベアリングを支持するベアリング架台と、前記フリーベアリングと前記ベアリング架台との間に介在して、前記フリーベアリングの角度を調整するフリーベアリング架設金物を有し、
既存の配管を移動させる場合は、前記フリーベアリングと前記ベアリング架台との間に前記フリーベアリング架設金物を介在させ、
新しい配管を移動させる場合は、前記フリーベアリング架設金物を介在させずに、前記フリーベアリングを前記ベアリング架台に直接支持することを特徴とする、請求項2に記載の配管交換方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで従来は、セパーソやチェーンブロックを構内に沿って移動させ、このように配管を切断する作業と配管を取り出す作業を移動しながら順次行なっていた。また、既存の配管を構内から搬出した後、同じ場所に新しい配管を搬入していた。しかしながら、配管を取り出す架台のピッチは3〜3.5m程度であり、切断回数や取り出す作業は約90回を超える場合もあった。また、セパーソやチェーンブロックを構内に沿って移動させる間は、他の作業が滞っていた。更に、移動のたびに工具や吊金物などの揚重設備を付け替える手間がかかり、作業効率が良くなかった。
【0006】
特に、冷水配管が設けられる構内などは、メンテナンス用の通路として使われているが、作業通路が狭い為、通路上に配管材料や工具を置くと作業員の移動も困難になる。また、構内には、既存蒸気配管なども通っており、放熱及び漏気が有り、構内が高温多湿になって作業環境が良くない。更に、既存の配管の仕上げがアスファルトジュート巻である場合もあるが、構内には都市ガス配管も敷設されている為、溶接やガス切断が使用できない事情もあった。加えて、冷水配管を交換する場合、工事期間が11月の冷水停止から翌年の3月供給開始までの5ヶ月間に撤去、新設をしなくてはならなず、非常に短工期であるといった事情もあった。
【0007】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、構内に設置された既存の配管を、短期間で安全に、新しい配管に交換できる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】
【0008】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、構内に設置された既存の配管を、新しい配管に交換する方法であって、既存の配管を構内において移動させ、既存の配管を所定の長さに切断し、構内から
切断した既存の配管を除去
する作業を順次繰り返すことで構内から既存の配管を除去し、かつ、既存の配管を切断する作業と、構内から切断した既存の配管を除去する作業を同じ場所において行い、複数に分割されている新しい配管を
構内に搬入し、既存の配管を切断する作業と、構内から切断した既存の配管を除去する作業を行った場所と同じ場所で新しい配管同士を接合し、接合した新しい配管を構内に移動させる作業を順次繰り返すことで構内に新しい配管を設置することを特徴とする、配管交換方法が提供される。
【0009】
この配管交換方法において、構内において、既存の配管をベアリング装置で支持し、既存の配管を前記ベアリング装置を利用して構内において移動させ、新しい配管を前記ベアリング装置を利用して構内において移動させるようにしても良い。この場合、例えば、前記ベアリング装置は、配管を移動させるフリーベアリングと、前記フリーベアリングを支持するベアリング架台と、前記フリーベアリングと前記ベアリング架台との間に介在して、前記フリーベアリングの角度を調整するフリーベアリング架設金物を有し、既存の配管を移動させる場合は、前記フリーベアリングと前記ベアリング架台との間に前記フリーベアリング架設金物を介在させ、新しい配管を移動させる場合は、前記フリーベアリング架設金物を介在させずに、前記フリーベアリングを前記ベアリング架台に直接支持するものであっても良い。なお、既存の配管を、前記フリーベアリングに直接載せるようにしても良い。また、複数に分割されている新しい配管の端部に、新しい配管同士を接合するためのフランジ部が設けられ、新しい配管を、搬送架台を介して前記フリーベアリングに載せるようにしても良い。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、既存の配管の撤去と新しい配管の設置を同じ場所ですることができ作業効率が向上する。この場合、協力業者と一緒に計画を進めることで、工程短縮はもちろんのこと原価意識も共通にできるようになる。従来工法だと、材料と作業員の移動距離が長くなり、効率が落ちて人工が多くなっていたが、本発明に
より作業効率が高くなり人工削減に繋がる。本発明の配管交換方法は、既存・新築を問わず採用が可能である。
【0011】
なお、ベアリング装置を用いて既存の配管や新しい配管を構内で移動させるいわば”フリーベアリング工法”を採用することにより、更に工期短縮、工費の低減が図れる。
【0012】
また、新しい配管同士を接合するに際し、配管の端部に設けられたフランジ部を使うことにより、ボルトなどを利用して接合することが可能となり、現場での作業負担が減り、フレアー加工などによるフランジ部の工場加工も含み、作業員数を例えば800人から500人程度に減らすことができるようになる。しかも、工場でフランジ部をフレアー加工して現地に納入することで、工期が更に短縮しし、人工の削減にも繋がる。また、搬送架台を介してフリーベアリングの上に新しい配管を載せることにより、構内において新しい配管を移動させるに際し、配管の端部に設けられたフランジ部が邪魔とならず、配管の移動がスムーズで、作業がしやすくなる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0015】
図1、2に示すように、病院、学校などといった建造物や、工場、研究所、駅舎、空港などといった各種設備等では、機械棟1と建物棟2の間に、両者を結ぶ共同の構内3が設けられている。この構内3には、種々の配管aが設置されており、例えば冷水配管、温水配管、蒸気配管、ガス配管等が設置されている。また、構内3には、支持用の支柱4が適当な間隔で配置されている。
【0016】
構内3に設置されている種々の配管aは、腐食による劣化、機械棟1や建物棟2の改修、設備の増減、変更などの理由により、交換が必要になる場合がある。例えば、冷水配管を同じルートで300Aから350Aに増径する工事などである。また、構内3の延長距離は例えば約200mであり、配管aは例えば往復300mの長さにもなる。そこで、以下の実施の形態では、構内3に設置されたこれら既存の冷水配管などの配管a1を、新しい配管a2に交換する方法について説明する。
【0017】
図3に示すように、本発明の実施の形態で用いられるベアリング装置10は、配管a(a1、a2)を移動させる左右一対のフリーベアリング11と、フリーベアリング11を支持するベアリング架台12と、これらフリーベアリング11とベアリング架台12との間に介在して、フリーベアリング11の角度を調整するフリーベアリング架設金物13を有する。フリーベアリング11は、上面に回転自在なボール15を備えており、後述するように、このボール15で配管a1や搬送架台40を移動自在に支持することができる。フリーベアリング11の底面には、ボルト16が取り付けられており、このボルト16を、ベアリング架台12の上面に設けられた長孔17に通し、ナット18で締めることにより、フリーベアリング11がベアリング架台12に固定されている。なお、フリーベアリング11には、例えば株式会社井口機工製作所製のISBボールベアーなどが利用できる。
【0018】
フリーベアリング架設金物13は、3角形の楔状であり、
図3に示すように、フリーベアリング11とベアリング架台12との間にフリーベアリング架設金物13を介在させることにより、左右のフリーベアリング11を互いに内側に傾斜させるように、角度を調整することができる。後述するように、構内3から既存の配管a1を除去する場合は、
図3に示すように、フリーベアリング11とベアリング架台12との間にフリーベアリング架設金物13を介在させ、左右のフリーベアリング11を内側に傾斜させた状態で、フリーベアリング11のボール15の上に、既存の配管a1が載せられる。
【0019】
また一方、
図4に示すように、フリーベアリング11をベアリング架台12の上面に直接(フリーベアリング架設金物13を介在させずに)置いて、ボルト16を長孔17に垂直に通し、ナット18で締めることにより、フリーベアリング11をベアリング架台12に直接固定することもできる。後述するように、構内3に新しい配管a2を搬入する場合は、
図4に示すように、フリーベアリング11をベアリング架台12に直接(フリーベアリング架設金物13を介在させずに)支持し、フリーベアリング11のボール15の上には、搬送架台40を介して新しい配管a2が載せられる。
【0020】
このように、ベアリング装置10は、
図3に示すように、フリーベアリング11とベアリング架台12との間にフリーベアリング架設金物13を介在させた状態と、
図4に示すように、フリーベアリング11をベアリング架台12に直接(フリーベアリング架設金物13を介在させずに)支持した状態とに、適宜変更することが可能である。なお、フリーベアリング11のボルト16は、ベアリング架台12の長孔17に通されるので、
図3に示すように、フリーベアリング11を傾斜させた状態と、
図4に示すように、フリーベアリング11のボルト16を長孔17に垂直に通した状態のいずれにおいても、ボルト16を長孔17にスムーズに通して、ナット18で固定することが可能である。
【0021】
本発明の実施の形態において、構内3に予め設置されている既存の配管a1は、周面にフランジなどの突起のない、周面が平坦な円管である。既存の配管a1には、例えば300Aのパイプが使用される。
【0022】
図5に示すように、既存の配管a1は、構内3に構築されている既設枠20で固定されている。既存の配管a1は、支持材21に載せられて、既設枠20に固定されている。既存の配管a1の上方は、U字状の止め具22で押さえられており、このU字状の止め具22の両下端を、既設枠20に貫通させてナット23で締めることにより、既存の配管a1が支持材21に取り付けられる。また、既存の配管a1の周りには、保温材(断熱スリーパー)24が装着されている。
【0023】
本発明の実施の形態において、既存の配管a1と交換して構内3に設置される新しい配管a2は、
図6に示すように、円管部30の両端にフランジ部31が設けられている。フランジ部31には、接合用のボルト(図示せず)を通すためのボルト穴32が設けられている。円管部30には、例えば350Aのパイプが使用される。新しい配管a2は、工場にて円管部30(パイプ)の両端をフレア加工したり、円管部30の両端にフランジ部31を溶接などで接続する工法によって形成される。
【0024】
次に、本発明の実施の形態にかかる交換方法を、更に詳しく説明する。先ず、既存の配管a1の切断および撤去する場所を選定する。この場合、既存の配管a1の搬出や、新しい配管a2の搬入に便利で作業のしやすい場所を選定すると良い。そして、選定された場所において、配管a1の上方にチェーンブロック(図示せず)を設置する。
【0025】
また、構内3では、既存の配管a1の周りに装着されていた保温材24を除去する。保温材24の除去は、カッターにて保温材24を適宜切断し、既存の配管a1の周りから撤去すれば良い。
【0026】
そして、保温材24を剥いで裸にした既存の配管a1にベアリング装置10を装着する。この場合、
図7に示すように、ベアリング装置10のベアリング架台12を、構内3に構築されている既設枠20に、ボルト35などを用いて固定することができる。このように、ベアリング装置10は既設枠(支持鋼材)20を利用して構内3に取り付けることができる。
【0027】
また、既存の配管a1を撤去する工程では、先に
図3で説明したように、フリーベアリング11とベアリング架台12との間に楔形のフリーベアリング架設金物13を介在させ、左右のフリーベアリング11を互いに内側に傾斜させるように、角度を調整する。そして、
図7に示すように、保温材24を剥いで裸にした既存の配管a1を、フリーベアリング11のボール15の上に直接載せた状態にする。
【0028】
なお、構内3の延長距離が例えば約200m程度であれば、構内3に約25個のベアリング装置10(約50個のフリーベアリング11)を取り付ければ、既存の配管a1の全体をベアリング装置10で支持できるようになる。そして、このように既存の配管a1をベアリング装置10に支持させた後、既設枠20に配管a1を固定していた支持材21とU字状の止め具22を撤去する。
【0029】
次に、
図7に示すように、構内3に設置されている既存の配管a1を、順次適当な長さに切断して構内3から取り除く作業を行う。すなわち、チェーンブロック(図示せず)が設置された場所において、既存の配管a1を、所定の長さに切断し、構内3から切断した既存の配管a1を順次取り出す。
【0030】
なお、構内3には都市ガス配管なども敷設されている場合がある。その為、既存の配管a1を切断する作業に、火が出ないようにセーバーソー36などを用いると良い。また、切断する既存の配管a1の長さは、構内3から切断した既存の配管a1を吊り上げる際に、支柱4が邪魔とならないような長さにすれば良く、例えば20m程度の長さに切断する。
【0031】
そして、切断した既存の配管a1を、チェーンブロック(図示せず)で吊り上げ、構内3の近傍に配置した台車37に載せる。なお、既存の配管a1を吊り上げる場合、ナイロンスリングを配管a1に掛けて、作業員で支えならがら、ゆっくりと吊り上げ、台車37に載せるようにする。そして、台車37に載せて、既存の配管a1を所望の箇所に移動させる。
【0032】
こうして、チェーンブロック(図示せず)が設置された場所において、セーバーソー36で既存の配管a1を切断し、切断した既存の配管a1を台車37に載せて順次搬出し、構内3から既存の配管a1を全部撤去する。なお、既存の配管a1はベアリング装置10に支持されているので、構内3において既存の配管a1を、チェーンブロック(図示せず)が設置された場所に順次スライド移動させることができる。そして、チェーンブロック(図示せず)が設置された場所において、セーバーソー36で既存の配管a1を所望の長さに切断して、切断した既存の配管a1を台車37に載せて搬出する作業を繰り返す。こうして、チェーンブロック(図示せず)が設置された同じ場所において、既存の配管a1を構内3から撤去していくことができる。
【0033】
そして、既存の配管a1を構内3から全部撤去した後、次に、構内3の近傍まで新しい配管a2を搬入する。新しい配管a2を搬入する場合は、
図9に示すように、台車37に載せた新しい配管a2を構内3の近傍に移動させ、チェーンブロック(図示せず)で吊り上げできる位置まで新しい配管a2を移動させる。そして、構内3の近傍に移動させた新しい配管a2をチェーンブロック(図示せず)で吊り上げ、構内3に順次降ろしていく。
【0034】
なお、新しい配管a2を搬入する場合は、先に
図4で説明したように、ベアリング装置10のフリーベアリング11をベアリング架台12に直接(フリーベアリング架設金物13を介在させずに)支持しておく。そして、構内3に降ろした新しい配管a2を、
図10、11に示すように、搬送架台40を介して、フリーベアリング11のボール15の上に載せる。
【0035】
なお、フリーベアリング11の対荷重は、例えば約150kg/1個であり、これに対して、新しい配管a2は、例えば350Aのパイプであれば、定尺管フランジ込で約410kg程度である。したがって、新しい配管a2を載せた搬送架台40を、4個のフリーベアリング11で支えれば十分である。
【0036】
そして、チェーンブロック(図示せず)が設置されている位置において、新しい配管a2を順次構内3に搬入して、新しい配管a2同士を接合し、接合した新しい配管a2を構内3に順次移動させる。この場合、新しい配管a2同士を接合は、
図9に示すように、隣接する2つの新しい配管a2の端部に設けられたフランジ部31同士を突き合わせ、フランジ部31に設けられているボルト穴32にボルト等を通して2つのフランジ部31同士を接合することによって行われる。
【0037】
そして、
図9に示すように、複数に分割されて搬入された新しい配管a2を、チェーンブロック(図示せず)が設置されている位置において、新しい配管a2を順次構内3に搬入し、同じ箇所で、新しい配管a2同士を接合して、構内3に順次移動させていく。こうして、構内3全体に新しい配管a2を設置することにより、例えば、300Aであった既存の配管a1を、350Aの新しい配管a2に増径することができる。
【0038】
そして、構内3全体に新しい配管a2を設置した後、支持材等を取り付け、新しい配管a2を既設枠20に固定する。その後、空圧・水圧の試験を実施して、新しい配管a2の漏れを検査してから、保温材を取り付け、工事が完了する。そして、例えば冷水配管などの場合は、更に最終水張を行い、引渡しが可能となる。
【0039】
以上に説明した交換方法によれば、既存の配管a1の撤去と新しい配管a2の設置を同じ場所ですることができるので、作業効率が向上し、搬入出日や搬入出スペースが限られた状況でも工事できるようになる。また、ベアリング装置10を用いて既存の配管a1や新しい配管a2を構内3で移動させるいわば”フリーベアリング工法”を採用することにより、構内3での配管移動が容易となり、更に工期短縮、工費の低減が図れる。例えば、冷水の停止期間が短い中での工事完了も可能となる。
【0040】
また、新しい配管a2同士を接合するに際し、配管a2の端部に設けられたフランジ部31を利用することにより、ボルトなどを利用して接合することが可能となり、現場での溶接などが省略できて作業負担が減り、高温高湿や溶接など火気が使えない状況での作業環境の良くない構内3でも工事ができるようになる。また、溶接に伴うフラッシングも不要となる。
【0041】
また、フランジ部31のフレア加工や溶接作業は工場で行うことができ、現場での無火気工法施工が可能となる。しかも、工場でフランジ部31をフレアー加工して現地に納入することで、工期が更に短縮しし、人工の削減にも繋がる。フレアー加工などによるフランジ部31の工場加工も含み、作業員数を例えば800人から500人程度に減らすことができるようになる。
【0042】
新しい配管a2にはフランジ部31が設けられているので、そのままでは、ベアリング装置10で搬送する際にフランジ部31が邪魔となるが、
図10、11で説明したように搬送架台40の上に新しい配管a2を載せて、フリーベアリング11で支持することにより、フランジ部31が邪魔とならなくなり、構内3において新しい配管a2をスムーズに搬送できるようになり、作業がしやすくなる。なお、この実施の形態では、フランジの無い既存の配管a1を、フランジ部31のある新しい配管a2に交換する例を説明した。かかる実施の形態によれば、フランジ無しの既存の配管a1は、そのままベアリング装置10に載せて送り出すことができ、また、フランジ部31のある新しい配管a2は搬送架台40に載せて運ぶことで、フランジ部31がつかえるのを避けることができる。また、搬送架台40を用いた場合は、先に
図4で説明したように、フリーベアリング架設金物13を用いずに、フラットな送り出し面とすることができる。但し、このようなベアリング装置10(フリーベアリング架設金物13)の取り換え作業は、フランジ31の有無に対応して必要な場合のみに行えば良い。例えば既存の配管aと新しい配管a2のいずれもフランジ無しの場合は、常にベアリング装置10にフリーベアリング架設金物13を装着し、左右のフリーベアリング11を内側に傾斜させた状態にしておけば良い。また一方、既存の配管aと新しい配管a2のいずれもフランジ有りの場合は、常にベアリング装置10からフリーベアリング架設金物13を外してフラットな送り出し面にし、搬送架台40に乗せて搬送を行えば良い。