メンテナンス対応消雪ブロックの技術紹介です

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メンテナンス対応型 消雪パイプブロック

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2018-01-22

メンテナンス型消雪パイプブロックの技術(設計・製造・施工)

メンテナンス対応型の消雪パイプブロック(通称:メンテナンス・ブロック)の設計、製造、施工に関する製品紹介のページです。

消雪パイプブロックは「消パイブロック」とも呼ばれるプレキャスト製品です。

このブロックを連結して道路に敷設することで、現場打ちに比べてさまざまなメリットがあります。

特にメンテナンス対応型ブロックは、ブロック同士の配管を繋ぐ接合部に特徴があります。

この連結機構を中心に、メンテナンスブロックの技術的な側面をご紹介します。

メンテナンス・ブロックの接合部   メンテナンス対応型消雪パイプブロックの接合部のジョイント機構

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施工方法の比較

●従来型=クレーンでブロックを持ち上げ,後ろからバックホウや人力で押込んで据え付けていました。

  荷降、据付、配管接合の作業を同時に行わなければならず、作業に熟練を要しました。

●メンテ対応型=先にブロックを垂直に降ろして、きちんと据えつけてから、最後に継ぎ手をスライド

  させて接続するため、縁石施工のように、簡単な手順を積み重ね、確実に設置ができます。

●この結果、工期の短縮ができ、施工コストも縮減し、さらに道路上作業の安全性も向上します。


メンテナンスブロックの施工方法の比較

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施工手順

施工の手順を順を追って説明します。

従来の消パイブロックと比べ、BCDEの、荷下ろし、据付、接合の工程が異なります。

作業のステップは、従来型より増えますが、一つ一つの作業を順を追って確実に行えるため

全体の作業性が増し、手戻りも少なくなります。


施工手順  
  消雪パイプブロック施工手順:掘削工:既設取り壊しと開削 消雪パイプブロック施工手順:基礎工:クラッシャー転圧
掘削工:既設ブロック取壊、開削基礎工:クラッシャー転圧
消雪パイプブロック施工手順:荷下ろし:トラッククレーで吊り下げ 消雪パイプブロック施工手順:据付工:ブロックを並べて付設
荷下ろし:トラッククレーで吊り下げ据付工:ブロックを並べて付設
消雪パイプブロック施工手順:接続工:スリーブジョイント取付状態 消雪パイプブロック施工手順:接続工:スリーブジョイントの横移動
接続工:スリーブジョイント取付状態接続工:スリーブジョイントの横移動
消雪パイプブロック施工手順:復旧工:モルタル充填、舗装復旧 消雪パイプブロック施工手順:完成:舗装すりつけ後
復旧工:モルタル充填、舗装復旧完成:舗装すりつけ後

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施工事例

  実際の消雪パイプの補修工事の施工例です。
施工現場 据付状況 接続部 完成
 県道新発田村上線 消雪パイプブロック据付の状況 消雪パイプブロック継ぎ手接続の状況 消雪パイプブロック完成の状況
 国道17号 消雪パイプブロック据付の状況 消雪パイプブロック継ぎ手接続の状況 消雪パイプブロック完成の状況
  ※2009年以降、多数の施工実績があります。

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スリーブジョイントによる接続

※写真は、ブロックの製造工場で行われた施工説明会の様子です。この時の送水管は塩ビ管です。

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接続部の強度

メンテナンス型ブロックの技術的なポイントは可動式のジョイントです。この部分の強度や水密性能、メンテナンス性を確認するためにさまざまな試験を実施しています

接続部の強度試験
端部の強度試験

切り欠きのある端部の強度を確認するため、鉛直載荷試験を実施しました。結果は、消雪パイプの設計荷重70[kN]に対し、モルタル未充填でもひび割れ荷重210[kN]となることを確認できました。(実際には空練りモルタルが充填されるためさらに強度が増します。)

←写真の拡大
曲げ水圧試験全景 曲げ水圧試験の側面写真
曲げ水圧試験 接続部側面拡大
水圧試験0.45MPa 曲げ水圧試験の上部写真
水圧0.45MPa 接続部上部拡大
水圧試験も実施しています

5°曲げた状態で、消雪パイプの標準的な水圧の1.5倍(0.45MPa)をかけ60分間漏れはありませんでした。


この試験結果より、メンテナンス対応型ブロックの施工時の許容曲げ角度は3°と規定されています。

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メンテナンス時の取壊し性

スリーブジョイントで連結した部分は、メンテナンス補修時の取り壊しや切断が容易です。

弾性体のゴム製継ぎ手のため、モルタルが剥離しやすく、アスファルトカッターによる切断も可能です。


モルタル充填部の取壊し試験   

ブロック躯体からモルタルが剥離し取壊可能なことを確認

スライド式継手の構造   

カッター切断位置には金属補強が無い構造です。

消雪パイプブロックのメンテナンス:モルタル取り壊し試験 消雪パイプブロックのメンテナンス:スリーブジョイントの断面
  モルタル取り壊し試験  スリーブジョイントの断面

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管継手の比較

  消雪ブロックの補修の際に、配管接続に使われる継手の比較例です。

スライド式のゴムジョイントの採用により、配管接続作業が簡便・確実に行われるようになりました。


 初期の締め付け型の継手
  ●市販のカップリング継手を使用。
  ●狭い場所でのボルト締付に時間を要す。
  ●施工速度が低下。
 
 
 
 
 現在のスリーブ式の継手
  ●専用カップリングを開発。
  ●ワンタッチ接続が可能。
  ●施工性が良い。
消雪パイプブロック:ストラブカップリングによる接続(ボルト締め) 消雪パイプブロック:スリーブジョイントによる接続(横スライド)
  ストラブカップリングによる接続(ボルト締め)  スリーブジョイント接続(治具で横スライド)

以前から配管の補修時に使われていた継ぎ手と、スリーブジョイントの違いを一覧表にまとめました。

 
  消雪パイプブロックの管継手の比較
名称 スリーブ
ジョイント
LA
カップリング
ストラブ
カップリング
スノー
ジョイント
適応 メンテナンス対応型 従来型
略図 ブロック継手:スリーブジョイント ブロック継手:LAカップリング ブロック継手:ストラブカップリング ブロック継手:スノージョイント
価格 6,600円(65A) 5,920円(65A) 11,800円(65A) 3,310円(65A)
主材質 ゴム 可鍛鋳鉄 ゴム板+ステンレス鋼板 ステンレス管
可撓角 3°(メーカー公表値) 3°(メーカー試験値) 2°(メーカー公表値) 5°(メーカー公表値)
水密性
(※)
消雪配管として 一般配管として 一般配管として 一般配管として
(VPベルマウス応用)
施工 @横スライド × 工具回転角が
少なく施工困難
@横スライド
Aボルト締付
× ブロック躯体スライド
撤去 Asカッター切断
が容易
Asカッター切断
が非常に困難
Asカッター切断
が困難
× ブロックの取壊しが
必要
    ※消雪配管に求められる水密性は0.3MPa、一般配管の場合は概ね0.75〜1.0MPa
    ※価格については2013年以前のもので、現在の価格とは異なります。概略の目安とお考えください

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