JP2001107445A - 自然流下式既設管路内に圧力管路を布設する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地面の開削をしないで既設管路の中に圧力管
路を布設する方法を提供する。 【解決手段】 自然流下式既設下水道管路の中に新管路
を布設し、人孔部を含めて新管路の外側と既設下水道管
路の内側との隙間に補強材を打ち込み、新管路を完全に
補強材中に埋設して圧力管路とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自然流下式の既設
下水道管路等の内部に圧力管路を布設する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水道管路は、管路に勾配を持た
せ重力を利用した自然流下式管路がほとんどであるが、
一部にはポンプ圧送を用いた圧送式管路もみられる。一
方、近年下水処理場の整備や下水管路網の整備が進み、
今まで自然流下式管路として用いてきた下水道管路を圧
送式管路に変更しなければならない例も増えてきた。

【０００３】圧送式管路は、管の内外に内水圧等がかか
るため、その水密性や強度の面で自然流下式管路に較
べ、継ぎ手構造や管渠強度により高度なものが求められ
る。そのため、自然流下式管路として設計され施工され
ている管路を、そのまま圧送式管路に転用することは、
事実上不可能である。特に、自然流下式下水道管路に
は、管路途中に人孔が設けられており、その部分を水密
構造にする事は非常に難しいため、そのままでは圧力管
路にはならない場合がほとんどである。

【０００４】即ち、圧送式管路を布設する場合には、既
設管路以外の場所に新しく圧力管路を新設するか、若し
くは、地面に新管路を布設する余裕がない場合には、地
面を開削し既設の管渠を撤去した後、その場所に新しく
圧力管路を布設するしか方法がなかった。

【０００５】しかしながら、これらいずれの方法でも地
面を開削しなければならず、特に下水道管路は、都市部
では交通量の多い道路下に埋設されている場合も多く、
開削が非常に困難であり、工事期間の間は長期間に渡っ
て交通規制をしたり、周辺住民への工事騒音への対策を
したり、管路の新設の場合には更に多くの工事手間がか
かったりする問題点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来方
法の欠点を解消し、地面の開削をしないで既設管路の中
に圧力管路を布設する方法を提供する目的でなされたも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の請求項１記載の自然流下式管路内に圧力管路
を布設する方法（発明１）は、自然流下式既設管路の中
に新管路を布設し、新管路の外側と既設管路の内側との
隙間に補強材を配置して新管路を圧力管路とすることを
特徴とする自然流下式管路内に圧力管路を布設する方法
である。

【０００８】本発明の請求項２記載の自然流下式管路内
に圧力管路を布設する方法（発明２）は、自然流下式既
設管路が人孔を有する下水道管路であり、新管路の外側
と既設管路の内側との隙間及び該人孔部分の新管路の上
方とに補強材を配置して新管路を圧力管路とすることを
特徴とする請求項１記載の自然流下式管路内に圧力管路
を布設する方法である。

【０００９】本発明の請求項３記載の自然流下式管路内
に圧力管路を布設する方法（発明３）は、圧力管路が人
孔部分で分岐部を設けられてある管路であることを特徴
とする発明２の自然流下式管路内に圧力管路を布設する
方法である。

【００１０】以下、本発明を図面を参照して詳細に説明
する。図１は、既設自然流下式下水道管内に新設された
圧力管の説明図であり、図２は、既設自然流下式下水道
管の人孔部に分岐管を設けた圧力管の説明図であり、図
３は、本発明の圧力管を製管するために用いられる帯状
部材一例の断面図である。

【００１１】本発明１及び２においては、自然流下式既
設管路は、管路を構成する管体の一部が上方に開放され
ていない大口径の管路であり、流体の流下方式が、管路
に設けられた勾配に沿って流下する自然流下式であるも
のであれば特に制限されない。一番代表的なものは、例
えば、地下に埋設された既設下水道管である。

【００１２】この中に新管路を布設する方法は、特に限
定されたものではなく、例えば、一方の側縁部が凸状の
接合部とされ他方の側縁部が凹状の接合部とされた合成
樹脂や金属製の帯状部材を螺旋状に巻回しつつ相接する
側縁部同士を嵌合接合させて管状体を製管し既設管内に
新管路を布設する方法（以降、螺旋管工法という）や、
既設管内で一定の長さの新管を連結しつつ新管路となす
方法（以降、パイプインパイプ工法という）など、その
現場の状況や予算に合わせて適宜選択されれば良い。

【００１３】これらの方法を用いると、人孔部分でも管
渠内と同じ方法で製管することにより、管渠内と一体の
管路を形成することができる。もちろん、製管に必要な
帯状体や、一定長さの新管、及び接続用の他の部材等や
機械類は、別の人孔から搬入出来るため、地面の開削は
必要がない。

【００１４】螺旋管工法では、製管機若しくは人力で帯
状部材を巻回しつつ製管し、既設管内で新管路を布設す
る。この方法では、製管機を人孔内に固定し、螺旋状に
巻回して製管された管を既設管内に挿入していく元押し
製管方式や、製管機自体が既設管内を進みつつ回転しな
がら管を製管していく自走式製管方式等、いずれの方法
が採られても良い。

【００１５】用いられる帯状部材は、製管後に水密性を
有する構造であれば特に限定されるものではないが、例
えば、図３に示すような断面構造のものが多く用いられ
る。また、その材質は、硬質塩化ビニル、ポリエチレン
等の合成樹脂；鋼、ステンレススチール、アルミニウム
等の金属；又はこれらを組み合わせた複合材等のよう
な、可撓性がありかつ製管後に耐水性耐圧性があるもの
から選ばれれば良い。

【００１６】パイプインパイプ工法では、一定長さの管
を人孔等から既設管内に降ろし、プランジャー等で既設
管内に押し込みつつ管同士を連結接続し、新管路とな
す。布設方法はどのような方法が採られても良いが、例
えば、管のサイズが大きくて押し込みが困難な場合に
は、管に車輪を取り付け、既設管にレールを敷いてこの
上を移動させたりすることがよく行われる。

【００１７】この方法に用いられる管の材質は、硬質塩
化ビニル、ポリエチレン等の合成樹脂；ステンレススチ
ール、アルミニウム等の金属；又はこれらを組み合わせ
た複合材；コンクリート、鉄筋補強コンクリート等の無
機材料等、耐圧性及び耐水性に富んだものの中から選ば
れれば良い。

【００１８】新管路の外側と既設管路の内側との隙間に
は補強材が配置されることが望ましい。補強材は、新管
に加わる内水圧や既設管を介して伝わる土圧等により、
新管が損傷することを防ぐ目的で使用される。新管に充
分に強度があり、補強なしに圧力管となりうる場合には
必ずしも必要ではないが、交通事情の悪化等で工事後に
管にかかる外圧が増加する可能性がある場合も多く、補
強材を入れる方が良い。

【００１９】既設管と新管との隙間に配置される補強材
は、特に限定されるものではないが、既設管と新管との
隙間を充填することができ、かつ、充填時に流動性があ
り充填後硬化するタイプのものが良い。例えば、セメン
トモルタル、エアーモルタル、コンクリート等の無機材
料；エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、
尿素樹脂等の有機材料；あるいはこれらと補強繊維との
複合材料等の中から適宜選択されれば良い。

【００２０】これらの補強材の配置方法は通常の充填方
法が採用される。即ち、例えばセメントモルタルを充填
する場合では、新管の上部に浮き上がり防止治具や、管
周囲の要部にモルタル充填時の振動で管が動くのを抑え
るための位置固定治具を取り付け、モルタルを充填する
部位の所定位置の端部に仕切壁を設けて、モルタルポン
プで圧送された液状セメントモルタルを充填し、管全周
をモルタル中に埋設する。

【００２１】既設下水道管の人孔部においては、補強材
は新管の上部を完全に覆うように充填し、管の全部が埋
設されるようにされる。この場合には、充填材をモルタ
ルポンプ等で圧送する必要はなく、既設下水道管の人孔
を利用して、充填材をそこから落とし込んでも良い。

【００２２】このようにして、既設下水道管路の中に布
設された新管路が全周、全長に渡りモルタルやコンクリ
ートで補強されることになり、内外圧や土圧に対して堅
牢な構造物として圧力管路とすることが可能となるの
で、地面の開削を行うことなく圧力管路を新設すること
ができる。

【００２３】発明３においては、圧力管路に点検孔や空
気弁を取り付ける必要がある場合、既設の人孔部分で新
管に孔を開け分岐管を取り付けることにより、点検孔と
したり、分岐管に空気弁を接続する方法である。既設の
人孔内部のスペースを利用して作業が可能なため、新た
に点検孔や空気弁取付のために、地面を開削する必要が
ない。

【００２４】分岐管は、内外圧に対する強度が保てる方
法であれば特に制限されず、例えば、管に開けられた孔
に分岐サドルを取り付けこのサドルに分岐管を接続する
方法や、分岐管を管に開けられた孔の内部から配置し、
例えばポリエステル樹脂等でハンドレイアップして取り
付ける方法等から適宜選択されればよい。

【００２５】この場合も、補強材の種類や充填方法は螺
旋管の場合と同じであり、分岐管の接続部を埋設するこ
とも同じである。

【００２６】（実施例１）自然流下式下水道管路とし
て、約５０ｍおきに人孔を有するヒューム管（内径１３
５０ｍｍ、全長４００ｍ）の中に、図３に示す硬質塩化
ビニル製帯状体を自走式製管工法で外径１２５０ｍｍの
管状体として製管し圧力管とした。これに、ポルトラン
ドセメントと軽量骨材とからなるモルタルを、管と既設
管との隙間、及び人孔部に補強材として打ち込み、管が
全周に渡ってモルタルに埋設された状態とした。この工
事期間中、地面の開削は全く必要とせず、施工後の圧力
管は、耐圧２．５ｋｇｆ／ｃｍ² の耐圧性能があった。

【００２７】（実施例２）途中の人孔部において、管の
上壁に点検孔として直径６００ｍｍの穴を開け、長さ５
００ｍｍの繊維補強ポリエステル（ＦＲＰ）製分岐管を
ＦＲＰハンドレイアップ法で取り付けた以外は実施例１
と同様にして圧力管を得た。この工事期間中、地面の開
削は全く必要とせず、施工後の圧力管は、２．４ｋｇｆ
／ｃｍ² の耐圧性能があった。

【００２８】（比較例）自然流下式下水道管路として、
約５０ｍおきに人孔を有するヒューム管（内径１１００
ｍｍ、全長３００ｍ）の中に、図３に示す硬質塩化ビニ
ル性帯状体を自走式製管工法で外径１０００ｍｍの管状
体として製管し圧力管とした。補強材は用いなかった。
この工事期間中、地面の開削は全く必要とせず、施工後
の圧力管は、耐圧１．０ｋｇｆ／ｃｍ² の耐圧性能があ
った。

【００２９】

【発明の効果】上述の通り、本発明の自然流下式管路内
に圧力管路を布設する方法は、既設管をそのまま利用で
きるうえ、新設される圧力管も地面の開削を全く必要と
せずに布設できる。又、圧力管は全周全長に渡りセメン
トやコンクリート等で強固に補強されているので、非常
に強度の高い圧力管を構築出来る。更に、既設管路の人
孔を利用して圧力管に点検孔や空気弁を取り付けること
が可能なため、全く地面の開削をせずにこれらを取り付
けが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】既設自然流下式下水道管内に新設された圧力管
の説明図。

【図２】既設自然流下式下水道管の人孔部に分岐管を設
けた圧力管の説明図。

【図３】本発明の圧力管を製管するために用いられる帯
状部材一例の断面図。

【符号の説明】

１ 既設自然流下式下水道管路 ２ 人孔 ３ 新設圧力管路 ４ 補強材 ５ 分岐管 ６ 帯状体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自然流下式既設管路の中に新管路を布設
   し、新管路の外側と既設管路の内側との隙間に補強材を
   配置して新管路を圧力管路とすることを特徴とする自然
   流下式管路内に圧力管路を布設する方法。
2. 【請求項２】 自然流下式既設管路が人孔を有する下水
   道管路であり、新管路の外側と既設管路の内側との隙間
   及び該人孔部分の新管路の上方とに補強材を配置して新
   管路を圧力管路とすることを特徴とする請求項１記載の
   自然流下式管路内に圧力管路を布設する方法。
3. 【請求項３】 圧力管路が人孔部分で分岐部を設けられ
   てある管路であることを特徴とする請求項２記載の自然
   流下式管路内に圧力管路を布設する方法。