JP2002364774A - 既設管きょの内面補修工法およびそれに使用する管体の運搬敷設装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工工費を安価にでき、施工も容易で、口径
の大きい既設管きょに適用する場合でも要求される強度
を確保でき、しかも高い強度も得ることができ、施工品
質も確保でき、下水を流しながらでも施工できて施工性
も向上する。 【解決手段】 既製の鉄筋コンクリート管であるヒュー
ム管１の複数を既設管きょ２の内側に順次接続して内面
補修管とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設の下水管きょ
などの管の内面の補修工法およびそれに使用する管体の
運搬敷設装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】劣化した下水管などの既設管きょの内面
を修復したり補強する工法としては、従来、種々のもの
があり、例えば劣化した小口径の管きょに対してはいわ
ゆる反転工法（または薄肉工法）がある。これは、熱硬
化性樹脂あるいは光硬化性樹脂を含浸した織布を、水あ
るいは空気などによって管きょ内面に反転挿入し、加熱
あるいは紫外線照射によってその樹脂を硬化させるもの
である。

【０００３】一方、中口径の管きょに対しては、例えば
特開平7-47604 号公報、特開平3-282095号公報、特開昭
62-151220 号公報、特開平9-21488 号公報に記載されて
いるような製管工法があり、これは、例えば図10にも示
すように、既設管きょ２の内面上部に裏込注入用のスペ
ーサー22を設置し、その後、図11に示すように両側部に
接合用の外方突出リブを有する硬質塩化ビニル製の縦長
帯状の管構成部材21をマンホールから既設管きょ２内に
ストリップフィーダー23で送り込み、製管機24を使用し
て既設管きょ２内で螺旋状に巻廻して管状体25を組み立
てる。

【０００４】この時、図12に示すように管構成部材21は
長さ方向の両端のリブ21ｃが突き合わさった状態とな
り、このリブ21ｃに形成してある接合用の溝21ａに塩化
ビニル製のジョイナー26を嵌合して隣接の管構成部材21
を接合する。図中27は止水のためのシール材を示す。

【０００５】その後、図13、図14に示すように該管状体
25と既設管きょ２との間にできる間隙28にグラウト材29
を注入充填する。図13において30は裏込め注入プラント
車を示し、図14に示すように前記スペーサー22は裏込材
であるグラウト材29を注入するのに必要なホース31と先
端混合ノズル32を挿通するためのスペースを確保する役
目を果たすとともに、下方から充填されるグラウト材29
による浮力によって管状体25が浮き上がることを阻止す
る。

【０００６】また、図12、図14において21ｂは管構成部
材21の剛性アップを図るとともにグラウト材29との結合
を確実にするため、管構成部材21の外側に適宜間隔で複
数突設したＴ型のリブを示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】反転工法は小口径の管
きょには適しているが、施工にあたって管きょの使用を
一時中断して通水を止める必要があり、また、肉厚が薄
いため大きな強度が期待できず、口径の大きい管きょに
は適していない。

【０００８】製管工法では、縦長帯状の管構成部材21
は、前記のように下水管などの既設管きょ２において発
生する硫化水素に起因する硫酸などの強酸類にも耐久性
を有する塩化ビニル樹脂などからなっており、既設管き
ょ２の内面被覆材としては適している。ところが、通常
の劣化した既設管きょ２では内面の劣化だけでなく既設
管きょ２にひび割れが生じているものも多くあり、内面
を被覆するだけでなく同時に既設管きょ２の構造体とし
ての強度を補強する必要もある。

【０００９】既設管きょ２の補強という観点からみた場
合、従来の管構成部材21はそれ単独では補強材としての
強度が低く、既設管きょ２との間隙28に圧入・充填され
るグラウト材29と一体化して初めて補強の役割を果た
す。

【００１０】このように、管構成部材21と既設管きょ２
との間隙28にグラウト材29が確実に充填され、しかも管
構成部材21とグラウト材29が一体化することが補強のた
めの重要な要素となっているために、管構成部材21の外
面には接合用のリブ21ｃ以外にグラウト材29との一体性
を強化するためのリブ21ｂが必要となり、さらに補強効
果を増すために場合によっては金属製の補強材を管構成
部材21に組み込むこともある。このため、管構成部材21
の形状が複雑なものとなる。

【００１１】そして、既設管きょ２の内側に管構成部材
21を螺旋状に巻立てる作業は、下水管きょを通水しなが
らでも可能であるが、一旦螺旋状に巻立てて構成された
管状体25と既設管きょ２の間隙にグラウト材29を圧入・
充填する作業を、既設管きょ２内を通水しながら行うの
は困難であるばかりか施工品質を確保する観点からする
と確実性に欠け、出来上がった状態での強度の確認がで
きない。

【００１２】かかる不都合を解消するものとして、高強
度薄肉ＲＣセグメントを既設管きょの内側に連続して組
み立てて補修管体とする工法もあるが、そのためのセグ
メントを格別に製作する必要があり、コスト高となり、
また、既設管きょ内でセグメントリングに組み立てる必
要もあって施工性がよくなかった。

【００１３】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、施工工費を安価にでき、施工も容易で、口径の大き
い既設管きょに適用する場合でも要求される強度を確保
でき、しかも高い強度も得ることができ、施工品質も確
保でき、下水を流しながらでも施工できて施工性のよい
既設管きょの内面補修工法およびそれに使用する管体の
運搬敷設装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、補修工法として、既製の鉄筋コンク
リート管の複数を既設管きょの内側に順次接続して内面
補修管とすることを要旨とするものである。

【００１５】第２に、既製の鉄筋コンクリート管は、運
搬敷設装置で設置位置まで搬送し、先行して設置してあ
る既製の鉄筋コンクリート管に接続した後、既製の鉄筋
コンクリート管に取り付けてある固定手段で該鉄筋コン
クリート管を既設管きょ内壁に仮固定し、その後、既設
管きょと新設の既製の鉄筋コンクリート管との間隙に裏
込材を充填して既製の鉄筋コンクリート管を既設管きょ
の内側に固定することを要旨とするものである。

【００１６】第３に、既製の鉄筋コンクリート管はカラ
ー付きのヒューム管であることを要旨とするものであ
る。

【００１７】第４に、装置として、既設管きょ内を移動
するための走行手段を下方部に出没自在に設けた筒状の
台車の外周面に、既製の鉄筋コンクリート管を内側から
支承する支持手段を設けたことを要旨とするものであ
る。

【００１８】第５に、筒状の台車は、既製の鉄筋コンク
リート管よりも長尺に形成し、先行して設置の既製の鉄
筋コンクリート管内で台車を支持する補助手段を台車の
前部分の下方部に設けたことを要旨とするものである。

【００１９】請求項１記載の本発明によれば、既設管き
ょの内面の補修部材を既製の鉄筋コンクリート管で構成
したから、大口径の管きょであっても所要強度が確実に
得られ、従来に比較して高い強度の補強ができるので、
劣化の激しい管きょや大口径の管きょに適用できる。そ
して、この既製の鉄筋コンクリート管の複数を既設管き
ょの内側に接続し連続させるから、短時間で接続するこ
とが可能となり、例えば下水道など夜間の水位低下時間
内に通水しながらの施工が可能となる。

【００２０】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、既製の鉄筋コンクリート管は、運搬敷設装置
で設置位置まで搬送し、先行して設置してある既製の鉄
筋コンクリート管にそのまま押しつければ容易に接続で
きる。そして、接続した後は、既製の鉄筋コンクリート
管に取り付けてある固定手段で該鉄筋コンクリート管を
既設管きょ内壁に仮固定されるから、運搬敷設装置を撤
去して、その後、既設管きょと新設の既製の鉄筋コンク
リート管との間隙に裏込材を充填すれば、既製の鉄筋コ
ンクリート管を既設管きょの内側に固定することがで
き、短時間で容易に施工できる。接続後の既製の鉄筋コ
ンクリート管はそれ自体が強度を有しているから合成管
として考慮する必要がない。

【００２１】請求項３記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、既製の鉄筋コンクリート管はカラー付きのヒ
ューム管としたから、一般に使用されている推進用のも
のを使用でき、安価に安定した品質を確保でき、また、
ヒューム管同士の接続もカラーにより容易、確実に行え
て施工性がよい。

【００２２】請求項４記載の本発明によれば、筒状の台
車に設けた支持手段で既製の鉄筋コンクリート管を内側
から支持し、この状態で台車に設けた走行手段で台車を
既設管きょ内で移動すれば、容易に規定の設置場所に既
製の鉄筋コンクリート管を搬送できる。このとき、台車
は前記のように既製の鉄筋コンクリート管の内側に配置
されるから、管の径方向の外側に台車移動のためのスペ
ースを確保する必要がなく、搬送する内面補修部材が管
体形状であってもそのまま設置方向に向けて容易に移動
できる。

【００２３】また、支持手段により既製の鉄筋コンクリ
ート管は、内側から支承されるから、確実に支持され、
また台車を既製の鉄筋コンクリート管から撤去する際も
支持手段を解除するだけでよく容易である。

【００２４】請求項５記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、筒状の台車は、既製の鉄筋コンクリート管よ
りも長尺に形成したから、先端部分を既製の鉄筋コンク
リート管から突出させた状態で既製の鉄筋コンクリート
管を搬送し、台車の先端部分を先行して設置した既製の
鉄筋コンクリート管内に挿入し、この状態で先行して設
置した既製の鉄筋コンクリート管内において補助手段で
台車の先端部分を支持すれば、台車をさらに前方に押し
込むことにより既製の鉄筋コンクリート管を先行の既製
の鉄筋コンクリート管に容易かつ確実に安定した状態で
接続できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の既設管きょの
内面補修工法の実施形態を示す縦断側面図で、本発明工
法では特に大口径の管きょにも適用可能な、内面補修部
材として工場製作の一般に使用されている鉄筋コンクリ
ート管である推進用のヒューム管１を使用する。図中１
ａはカラーを示す。なお内面補修部材は所要強度を有す
る鉄筋コンクリート管であれば良く、ヒューム管に限定
されない。

【００２６】次にヒューム管１の運搬敷設装置３を、図
２〜図７について説明する。運搬敷設装置３は図５〜図
７に示すように本体となる台車４を多角形、図示の例で
は８角形の横向きの筒状に形成したもので、筒状の長さ
はヒューム管１の長さよりも長尺に形成し、その斜め下
方部の左右に位置する８角形の各辺に、走行手段として
後部走行車輪５と前部走行車輪６とを、筒状の台車４の
径方向に向けて斜めに設ける。

【００２７】後部走行車輪５は、図５に示すように前部
走行車輪６よりも大径に形成し、筒状の台車４の外側に
固定して突設し、該後部走行車輪５には走行用の駆動モ
ータ７を付設した。

【００２８】前部走行車輪６は図６にも示すように後部
走行車輪５よりも小径に形成し、台車４に出没自在に取
り付ける。出没させるための機構としては、例えば油圧
ジャッキ８を用い、該油圧ジャッキ８を台車４の壁を貫
通させて台車４の内側に固定する。なお、前部走行車輪
６は没入状態では台車４内に完全に没入する必要はな
く、図６に示すように台車４の外側に位置されるヒュー
ム管１と接触しない位置まで移動すればよい。

【００２９】そして、前部走行車輪６と後部走行車輪５
との配設間隔は、ヒューム管１の長さにほぼ等しく形成
する。

【００３０】かかる台車４の外周面に、図７にも示すよ
うにヒューム管１を内側から押圧して支承する伸縮自在
な支持手段として、複数の支持ジャッキ９を周方向に適
宜間隔で外側に向けて配設する。図示の例では支持ジャ
ッキ９の配設個数は４個とし、断面８角形の台車４の上
下斜めに位置する辺に取り付けた。なお、支持手段は支
持ジャッキに限定されない。

【００３１】また、前部走行車輪６よりも前方に位置す
る台車４の先端部分と、前部走行車輪６の近傍で後方に
位置する部分のそれぞれの台車下部に、ヒューム管１を
補助的に支持するとともに設置位置を調整するための補
助手段としての補助車輪10を突出長調整自在に設ける。
図中11は突出長を調整するための調整ジャッキを示す。
また、12は台車４の内底部に設置のパワーユニットを示
す。

【００３２】次にかかる運搬敷設装置３を使用し、既設
管きょ２の内面補修部材としてヒューム管１を設置する
方法について説明する。例えば、立坑（図示せず）から
運搬敷設装置３およびヒューム管１を搬入し、油圧ジャ
ッキ８を作動して前部走行車輪６を台車４の内方に没入
させ、この状態でヒューム管１内に台車４を挿入する。
このとき、図７に示すように後方の補助車輪10がヒュー
ム管１内を走行するから、台車４へのヒューム管１の取
り付けは容易に行える。

【００３３】挿入状態でヒューム管１は前部走行車輪６
と後部走行車輪５との間に配置される。そして、支持ジ
ャッキ９をヒューム管１の内壁側に伸長して該支持ジャ
ッキ９の先端でヒューム管１を内側から支承してヒュー
ム管１を台車４に仮固定する。

【００３４】次に、油圧ジャッキ８を作動して前部走行
車輪６を伸長し、後部走行車輪５の駆動モータ７を駆動
して、図１、図２に示すように後部走行車輪５および前
部走行車輪６により、台車４および該台車４に支持ジャ
ッキ９で支承されているヒューム管１を既設管きょ２内
の設置位置まで移動する。

【００３５】一本目のヒューム管１は、支持ジャッキ９
で据え付け位置の前後上下斜め位置を調整し、図８、図
９に示すようにヒューム管１の周囲に適宜間隔で予め出
没自在に取り付けてある複数個の調整ネジ13を、該ヒュ
ーム管１の内側から回すことにより調整ネジ13の先端を
既設管きょ２の内壁に押圧する。これにより、ヒューム
管１を既設管きょ２内に仮固定する。なお、仮固定の手
段は調整ネジに限定されない。

【００３６】二本目のヒューム管１は、一本目のヒュー
ム管１と同様にして前記のように設置位置まで搬送した
後、図３に示すように台車４の先端部分に取り付けてあ
る補助車輪10を先行の一本目のヒューム管１の内部に乗
り上げ、さらに油圧ジャッキ８を作動して前部走行車輪
６を台車４内に納める。この状態で台車４をさらに前進
させれば図４に示すように二本目のヒューム管１は一本
目のヒューム管１にカラー１ａの部分で接続される。

【００３７】この場合、先行して設置したヒューム管１
の側から後行のヒューム管１を牽引して接続することも
可能である。

【００３８】このようにして先行のヒューム管１に対し
て後行のヒューム管１を接続したならば、先行のヒュー
ム管１と同様にしてヒューム管１の周囲に適宜間隔で予
め出没自在に取り付けてある複数個の調整ネジ13を使用
して押しつけによりヒューム管１を既設管きょ２の内壁
に仮固定する。

【００３９】仮固定後、後行のヒューム管１を仮固定位
置に残して後部走行車輪５を駆動して台車４を後退させ
る。かかる台車４の後退は、前後の補助車輪10が先行お
よび後行のヒューム管１内を走行するからスムーズにな
される。そして、台車４の先端が後行のヒューム管１の
後部から出たならば、前部走行車輪６を伸長し、台車４
を次のヒューム管１の搬入位置まで移動する。

【００４０】そして、図１に示すように適宜数のヒュー
ム管１を接続し仮固定したならば、既設管きょ２と新設
のヒューム管１により形成される内面補修管との間隙に
モルタルなどの裏込材14を充填して内面補修を完了す
る。

【００４１】なお、この運搬敷設装置３は、施工区間が
短い場合は例えば、立坑上から電源ケーブルを敷き、台
車４で巻き取りながら駆動する。また、施工区間が長い
場合は、電源ケーブルの巻き取りが困難であるため、バ
ッテリ駆動方式またはエンジン内蔵方式を採用する方が
好ましい。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の既設管きょの
内面補修工法およびそれに使用する管体の運搬敷設装置
は、管体に既製のヒューム管を使用することも可能であ
るから、施工工費を安価にでき、施工も容易で、口径の
大きい既設管きょに適用する場合でも要求される強度を
確保でき、しかも高い強度も得ることができ、施工品質
も確保でき、短時間で施工できるから、例えば下水道な
ど夜間の水位低下時間内に下水を流しながらでも施工で
きて施工性のよいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の既設管きょの内面補修工法および運搬
敷設装置の実施の形態を示す縦断側面図である。

【図２】本発明の既設管きょの内面補修工法および運搬
敷設装置の実施の形態を示すヒューム管運搬時の縦断側
面図である。

【図３】本発明の既設管きょの内面補修工法および運搬
敷設装置の実施の形態を示すヒューム管接続開始時の縦
断側面図である。

【図４】本発明の既設管きょの内面補修工法および運搬
敷設装置の実施の形態を示すヒューム管接続完了時の縦
断側面図である。

【図５】本発明の既設管きょの内面補修工法および運搬
敷設装置の実施の形態を示す図２のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図６】本発明の既設管きょの内面補修工法および運搬
敷設装置の実施の形態を示す図２のＢ−Ｂ線断面図であ
る。

【図７】本発明の既設管きょの内面補修工法および運搬
敷設装置の実施の形態を示す図２のＣ−Ｃ線断面図であ
る。

【図８】本発明の既設管きょの内面補修工法の実施の形
態を示すヒューム管を既設管きょに仮固定した状態の縦
断正面図である。

【図９】本発明の既設管きょの内面補修工法の実施の形
態を示すヒューム管を既設管きょに仮固定した状態の図
８のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１０】従来の既設管ライニング工法を示す一部切欠
いた斜視図である。

【図１１】従来の既設管ライニング工法を示す製管工程
を示す縦断側面図である。

【図１２】従来の既設管ライニング用の管構成部材の要
部を示す縦断側面図である。

【図１３】従来の既設管ライニング工法を示す裏込め注
入工程の縦断側面図である。

【図１４】従来の既設管ライニング工法を示す裏込め注
入工程の要部の縦断側面図である。

【符号の説明】

１…ヒューム管 １ａ…カラー ２…既設管きょ ３…運搬敷設装置 ４…台車 ５…後部走行車輪 ６…前部走行車輪 ７…駆動モータ ８…油圧ジャッキ ９…支持ジャッキ 10…補助車輪 11…調整ジャッキ 12…パワーユニット 13…調整ネジ 14…裏込材 21…管構成部材 21ａ…溝 21ｂ，21ｃ…リブ 22…スペーサー 23…ストリップフィ
ーダー 24…製管機 25…管状体 26…ジョイナー 27…シール材 28…間隙 29…グラウト材 30…裏込め注入プラント車 31…ホース 32…ノズル 33…止水用シール

フロントページの続き (72)発明者 増田 昌弘 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 多田 幸夫 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既製の鉄筋コンクリート管の複数を既設
   管きょの内側に順次接続して内面補修管とすることを特
   徴とする既設管きょの内面補修工法。
2. 【請求項２】 既製の鉄筋コンクリート管は、運搬敷設
   装置で設置位置まで搬送し、先行して設置してある既製
   の鉄筋コンクリート管に接続した後、既製の鉄筋コンク
   リート管に取り付けてある固定手段で該鉄筋コンクリー
   ト管を既設管きょ内壁に仮固定し、その後、既設管きょ
   と新設の既製の鉄筋コンクリート管との間隙に裏込材を
   充填して既製の鉄筋コンクリート管を既設管きょの内側
   に固定する請求項１に記載の既設管きょの内面補修工
   法。
3. 【請求項３】 既製の鉄筋コンクリート管はカラー付き
   のヒューム管である請求項１または請求項２に記載の既
   設管きょの内面補修工法。
4. 【請求項４】 既設管きょ内を移動するための走行手段
   を下方部に出没自在に設けた筒状の台車の外周面に、既
   製の鉄筋コンクリート管を内側から支承する支持手段を
   設けたことを特徴とする管体の運搬敷設装置。
5. 【請求項５】 筒状の台車は、既製の鉄筋コンクリート
   管よりも長尺に形成し、先行して設置の既製の鉄筋コン
   クリート管内で台車を支持する補助手段を台車の前部分
   の下方部に設けた請求項４記載の管体の運搬敷設装置。