JPH0730572B2 - 地中埋設管の移動修正工法及びその工法に使用する起振動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は、地中に埋設された管を土を掘り起すことなく
移動修正する工法とその工法に使用する起振動装置に係
り、特に比較的大径の管の移動修正に適する工法及び装
置に関するものである。

（従来技術） 従来より、地盤の不等沈下等に伴なう地中埋設管のたる
みを修正するには土を掘り起して修正したり、土を掘り
起すことなく修正する工法としては、管の下側にセメン
トと水ガラス等の混合物からなる固結体を注入して凝固
させ、これにより管のたるみ部分を押し上げる、所謂グ
ラウト工法が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし上記したグラウト工法においては管の移動修正に
最適な注入材の量を設定することがむずかしい、という
基本的な難点がある。

本発明者は埋設管の移動修正工法について上記クラウト
工法に代る他の工法を種々研究した結果、通常、地中に
管を埋設するに際しては、管の周辺に土砂を埋め戻して
おり、従って埋設管の周辺には土砂層が形成されている
のが一般であるから、土砂層の流動化現象を利用して埋
設管を移動修正し得ることを見出した。

いわゆる新潟地震による落橋の原因究明を契機として飽
和砂層の流動化現象に関する研究が進められた結果、土
砂の流動化の原因は概略次のように説明されている。

一般に、ゆるく堆積した砂が振動を受けると密になり、
逆に密度の高い状態の砂が振動を受けるとゆるむが、こ
の密度の限界状態における間隙比（限界間隙比）よりも
密度の低い砂が水で飽和された状態にあるときに振動を
受けると、間隙を減少するために間隙水圧が上昇し、粒
子間の接触圧（有効応力）が小さくなることによって剪
断抵抗が少なくなり、この剪断抵抗が殆どなくなると砂
は流体のようになってしまい（砂の流動化）、砂の表面
側にある重量物体は徐々に沈下し、砂の中に埋まってい
る軽量物体は浮上する現象を呈するものとされている。

従って、埋設管の周辺に形成されている土砂層に流動化
現象を生じさせてやることによって管を移動させること
が可能である。

本発明の第１の目的は、上記した砂の流動化現象を利用
することによって埋設管を移動修正する工法を提供する
ことにあり、また、本発明の第２の目的はその工法の実
施に使用する起振動装置を提供することにある。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 本発明の地中埋設管の移動修正工法は、地中に埋設され
た管内に起振動装置を設置して該起振動装置で管に振動
を加えることによって管周辺の土砂に振動を与えて水で
飽和された状態にある土砂に流動化現象を発生させ、土
砂中の重い物体が沈下して軽い物体が浮上する作用を利
用して管本体を移動修正する工法であり、 また、本発明の起振動装置は、板バネ状の脚部を備えた
フレームと、該フレームに固定された起振動機本体と、
フレームから伸縮自在に延びていて先端部には管の天端
に当接する当接部材が設けられた調節アームとによって
構成されている。

本発明の工法を実施するに際し、埋設管周辺の土砂層を
飽和砂層とするために、地上から建て込んだパイプを介
して水を注入することができる。

（作用） 地中に埋設される管の周辺には通常土砂が埋め戻されて
いるから、移動修正しようとする埋設管の内部に起振動
装置を設置し、該起振動装置で管を振動させることによ
って管周辺の土砂に振動を与える。管の埋設されている
部分の地層条件は場所によって異なり、管周辺の土砂が
水で飽和された状態になっていない地層条件の場合には
地上からパイプを建て込んで該パイプを介して給水する
ことにより、土砂に充分に吸水せしめ、水で飽和された
状態を生成する。

このような水で飽和された状態にある土砂に管を介して
振動が与えられると土砂の流動化が生じ、中空体である
埋設管は土砂中においては軽量物であるから徐々に浮上
し、管のたるみが修正される。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図中、Ａは水道管等の地中埋設管であるが、該地中埋設
管Ａの周辺には土砂が埋め戻されていて土砂層Ｂが形成
されている。この埋設管Ａ内に起振動装置１を設置して
該起振動装置１で管Ａに振動を加えることによって管周
辺の土砂に振動を与え、水で飽和された状態にある土砂
に流動化現象を発生させる。

土砂中における管Ａの占める容積は大きいが管が中空体
であるため土砂中においては軽量物であり、従って、土
砂の流動化現象における作用、即ち、重い物体が沈下し
て軽い物体が浮上する作用により、管Ａは浮上してたる
みを修正することができる。浮上修正された管Ａのレベ
ルは容易に検知することができるから、管が所定位置ま
で修正された状態で起振動装置１による振動を停止す
る。

管Ａの埋設されている部分の地層条件は場所によって異
なり、管周辺の土砂層Ｂが水で飽和された状態になって
いない地層条件の場合には、地上からパイプＰを建て込
んで該パイプを介して給水Ｗすることにより、土砂に充
分に吸水せしめ、水で飽和された状態を生成する。

起振動装置１としては、第２図に示すように、板バネ状
の脚部３を備えたフレーム２と、該フレーム２に固定さ
れた電動の起振動機本体４と、フレーム２から昇降調節
自在に延びていて先端部には管の天端に当接する当接部
材６が設けられた調節アーム５とによって構成されてい
る。

上記した起振動装置１の構成を詳説すると、上記フレー
ム２には板バネ状の脚部３が平行に設けられ、この脚部
３の各先端部にはキャスター７が取り付けられていて管
内を移動走行させる際に便利なようになっている。調節
アーム５の構成としては、実施例では、フレーム２の前
後両サイドに油圧シリンダー８が配置され、両ロッド９
間に連結部材10が差し渡されると共にこの連結部材10に
木材等のクッション材からなる当接部材６が取り付けら
れている。

第１図に示すように、垂れ下り等が生じた管Ａをレベル
Ｌの位置まで持ち上げ修正するに際しては、該管の内部
に上記のように構成された起振動装置１をワイヤー等に
よって移動走行させ、ホース11を介して油圧で調節アー
ム５をジャッキアップすると当接部材６が管内天端に圧
接する。このようにすることによって内径の異なる管に
対応させることができる。

この状態で起振動機本体４に通電して振動を発生させる
と上記板バネ状の脚部３と当接部材６を介して管Ａが振
動し、これによって該管Ａの周辺に形成されている土砂
層Ｂに振動が与えられる。土砂層Ｂは水によって飽和さ
れた状態にあるから該土砂に流動化が生じ、土砂中の石
等の重い物体Ｃは沈下すると共に軽量物である管Ａは徐
々に浮上する。

なお、上記した調節アーム５の昇降調節は油圧によるジ
ャッキアップだけでなく他の適宜な手段を用いることが
できる。

「発明の効果」 本発明の地中埋設管の移動修正工法によれば、移動修正
しようとする埋設管の内部に起振動装置を設置して該起
振動装置で管を振動させることによって管周辺の土砂に
振動を与え、水で飽和された状態になっている土砂に流
動化現象を生じさせて管を浮上修正することができる。
従って管を移動修正するために大きな開削工事をする必
要がないのは勿論、従来のグラウト工法のように大量の
凝固材を注入する必要もなく、管の移動修正工事を迅速
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は持上げ修正すべき地中埋設管の状況を示す断面
図、第２図は起振動装置を設置した状態を示す管の断面
図、第３図は起振動装置を示す斜視図である。 A:地中埋設管、B:土砂層、P:パイプ 1:起振動装置、2:フレーム、3:脚部 4:起振動機本体、5:調節アーム、6:当接部材 7:キャスター、8:油圧シリンダー、9:ロッド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に埋設された管内に起振動装置を設置
   して該起振動装置で管に振動を加えることによって管周
   辺の土砂に振動を与えて水で飽和された状態にある土砂
   に流動化現象を発生させ、土砂中の重い物体が沈下して
   軽い物体が浮上する作用を利用して管本体を移動修正す
   ることを特徴とする地中埋設管の移動修正工法。
2. 【請求項２】移動修正しようとする管の周辺の土砂に地
   上から建て込んだパイプを介して水を注入して土砂を水
   で飽和された状態にすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の移動修正工法。
3. 【請求項３】地中に埋設された管に振動を加えることに
   よって管周辺の土砂に振動を与えて水で飽和された状態
   にある土砂に流動化現象を発生させ、土中の重いものが
   沈下して軽いものが浮上する作用を利用して管本体を移
   動修正する工法に使用され、管に振動を与えるために管
   内に設置される起振動装置であって、 板バネ状の脚部を備えたフレームと、該フレームに固定
   された起振動機本体と、フレームから昇降調節自在に延
   びていて先端部には管の天端に当接する当接部材が設け
   られた調節アームとからなることを特徴とする起振動装
   置。
4. 【請求項４】脚部には移動用キャスターが設けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の起振動
   装置。