JP2003056790A - 耐蝕シール構造およびその構造を有する既設管きょの更生管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リングをプレキャストコンクリート製とする
場合に必要とされる外水圧に対するシール材およびリン
グ間を結合するカラーなどの部材を、下水管きょの内部
で生成される硫酸から保護する。 【解決手段】 プレキャストコンクリート製のリング５
の接合により構成され、既設管きょ内に配設する更生管
２において、リング間目地部を耐蝕シール構造とし、該
耐蝕シール構造は、リング５の接合端面に耐蝕止水板11
の挿着部を有する耐蝕シール部材10を埋設し、前記挿着
部に耐蝕止水板11を挿入して目地部に耐蝕止水板11を介
装させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、劣化した
既設の下水管きょの更生に使用する耐蝕シール構造およ
びその構造を有する既設管きょの更生管に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】劣化した既設の下水管きょの更生工法に
は、例えば、既設管きょの残存強度に期待する複合管方
式と、既設管きょの残存強度を全く期待しない自立管方
式とがある。

【０００３】複合管方式は、（１）既設管きょの内面に
耐蝕性材料からなる管体を挿入する、（２）耐蝕性材料
からなる帯体を巻き回して管体を形成して既設管きょ内
に挿入する、（３）耐蝕性材料からなる帯体を既設管き
ょ内において巻き回して管体を形成する、（４）耐蝕性
材料からなる帯体を既設管きょの管軸方向に並べて管体
を形成する、などの方法によって既設管きょの内側にそ
れ自体高い強度を有していないが耐蝕性効果の優れた管
体（耐蝕性管体）を挿入、または形成し、既設管きょと
耐蝕性管体との間にモルタルまたはグラウトを充填して
既設管きょと一体とする方式である。

【０００４】このような複合管方式では、前記のように
既設管きょが一定の残存強度を有していることが前提条
件となるが、次に述べる理由により一般に既設の下水管
きょのコンクリート管体はかなりの劣化が進行している
場合がほとんどであり、また、既存の管体の残存強度を
詳細に調査することも困難である。また、複合管の強度
確認も困難である。

【０００５】すなわち、下水管きょにおいて、コンクリ
ート管体が腐食するメカニズムは、下記の４つの段階を
経て起こっていると考えられている。まず、硫酸塩還元
細菌の働きによって下水中の硫酸塩から硫化水素が生成
され（第１段階）、これが気中に放散されて気相部の管
きょ内壁の結露に溶け込み（第２段階）、そこで硫黄酸
化細菌の働きによって硫酸が生成され（第３段階）、こ
の硫酸によって管きょ気相部のコンクリートが腐食する
（第４段階）。

【０００６】前記の第３段階で生成される硫酸は強酸で
あるため、大量の硫化水素が発生する環境でのコンクリ
ート腐食は極めて急速に進行する。特に、分流方式の汚
水幹線では常時大量の汚水が流下しているばかりでな
く、管きょがほぼ密閉状態にあるため発生した硫化水素
が充満して高濃度になる環境にあり、必然的にコンクリ
ート腐食の進行が早いだけでなく、管体の腐食状況を調
査することすら容易ではない。

【０００７】したがって、硫化水素に起因するコンクリ
ート管体の腐食が発生しているような環境にある既設管
きょの更生を実施しようとする場合、既存のコンクリー
ト管体はかなりの劣化が進行している場合がほとんどで
あり、また、既存の管体の残存強度を詳細に調査するこ
とも困難である。よって、既存管の残存強度に期待する
複合管方式の適用は困難な場合が多い。

【０００８】一方、自立管方式では、既設管きょ内に挿
入または構築する更生管は、強度だけでなく耐硫酸性も
要求される。従来から下水道管きょの管体としては主に
鋼構造またはコンクリート構造が用いられてきている
が、自然流下の管きょのように内圧がかからない管体に
対しては、引っ張り強度は低いが圧縮強度が高いコンク
リート構造が多く用いられている。

【０００９】よって、自立管方式の更生管においても新
設管きょと同様の条件であるから、コンクリート構造の
ものを用いる方法が最も有力である。そして、更生管に
コンクリート構造のものを採用する場合、従来のコンク
リート構造のものに欠けていた耐硫酸性を付与する必要
があり、そのための方法としては、例えば、（１）耐酸
性コンクリートを使用する、（２）非耐酸性コンクリー
トに耐蝕性ライニングを施す、などがある。

【００１０】前記（１）の方法で使用する耐酸性コンク
リートは、硫酸に侵されやすいカルシウム化合物を少な
くすることにより耐酸性を向上させたものであり、コン
クリート自体が優れた耐硫酸性を有している。

【００１１】（２）の方法は、非耐酸性コンクリートで
作られた管体の内面に耐蝕性ライニングを付与するもの
で、管体をプレキャストコンクリートとする場合は、シ
ート状の耐蝕性ライニング材を管体の内面型枠としてコ
ンクリート一体に打設する方法や、コンクリート管体製
作後にその内面に耐蝕性ライニングを施す方法とがあ
る。

【００１２】ところで、一般に下水幹線を更生しようと
する場合、一時的に水替えして既設管きょ内をドライな
状態にすることは、容易ではなく、現実的には水替えす
ることができない場合が多い。

【００１３】そこで、下水が流下している状態で既設管
きょを更生しようとする場合、前記（１）（２）のいず
れの方法においても、更生管をプレキャスト製品として
工場で予め製作し、これを既設管きょの内部に挿入また
は構築する方法をとることになるが、この場合に、問題
となるのがプレキャスト製品であるリング同士の継ぎ目
（リング間の目地）の耐蝕性である。

【００１４】リング間目地に必要な機能は、外水圧に対
する水密性能、リング間の結合および耐蝕性能である。
リング同士は一般的には接合端部の外周部に設けたカラ
ーで結合される。外水圧に対する水密性を確保するため
には、通常は弾力性を有するゴム製のシール材が用いら
れるが、弾力性を有する材料の耐硫酸性には限界があ
る。したがって、外水圧に対するシール材およびリング
間を結合するカラーなどの部材を、下水管きょの内部で
生成される硫酸から保護する手段が必要となる。

【００１５】ところで、既設管きょの更生工法として、
従来、例えば、特開平４−５０５９２号公報があり、こ
れは、硬質合成樹脂製のライニング筒体を結合するもの
であるが、結合手段は一方のライニング筒体の接合端面
に形成したアリ型溝と、隣接の他方のライニング筒体の
接合端面に形成した接合片を圧密嵌合するものであり、
目地部には必要に応じて水密性を確保するためにパッキ
ングを介在させる。

【００１６】また、特開２０００−３５１１５６号公報
には、合成樹脂製の管体の長さ方向両端部に凹凸嵌合部
を設けた接合部の記載がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例は、管体、
あるいは筒体が合成樹脂製であり、それ自体に形成した
凹凸部を嵌合して、管体あるいは筒体自体同士を直接接
合するものであり、外水圧に対するシール材およびリン
グ間を結合するカラーなどの部材を別途使用するもので
はない。

【００１８】このため、外水圧に対するシール材および
リング間を結合する部材を、下水管きょの内部で生成さ
れる硫酸から保護する手段も必要なく、また、かかる保
護手段として従来、確立されたものもなかったが、リン
グをプレキャストコンクリート製とする場合において
は、例えば、リングの接合端面に形成した接合溝にジョ
イントリングを嵌合するような周知の手段では硫酸が目
地部に侵入するおそれがあった。

【００１９】本発明の目的は前記事情に鑑みてなされた
もので、リングをプレキャストコンクリート製とする場
合に必要とされる外水圧に対するシール材およびリング
間を結合するカラーなどの部材を、下水管きょの内部で
生成される硫酸から保護することができる耐蝕シール構
造およびその構造を有する既設管きょの更生管を提供す
ることにある。

【００２０】

【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、耐蝕シール構造として、第１に、耐蝕止水板
と、該耐蝕止水板の挿着部を有する耐蝕シール部材とか
ら構成される耐蝕シール構造であって、耐蝕シール部材
は耐蝕止水板を両側から挟み込む開閉自在な挟着片と、
耐蝕止水板の抜け出しを防止する係止部とを有し、耐蝕
止水板は前記係止部に係止する突部を備えることを要旨
とするものである。

【００２１】第２に、耐蝕シール部材は、側方を開口部
として断面コ字形の細長帯状に形成した本体に、該開口
部内方で先端が対向して互いに押圧する開閉自在な挟着
片を一体に形成したことを要旨とするものである。

【００２２】第３に、耐蝕シール部材は、可撓性合成樹
脂製とすることを要旨とするものである。

【００２３】更生管として、第４に、プレキャストコン
クリート製のリングの接合により構成され、既設管きょ
内に配設する更生管において、リング間目地部を前記耐
蝕シール構造とし、該耐蝕シール構造は、リングの接合
端面に耐蝕止水板の挿着部を有する耐蝕シール部材を埋
設し、前記挿着部に耐蝕止水板を挿入して目地部に耐蝕
止水板を介装させることを要旨とするものである。

【００２４】第５に、更生管本体を、非耐酸性コンクリ
ート製リングの内側に耐蝕性ライニングを施したものと
し、該耐蝕シール部材を耐蝕性ライニングに連続させて
リングの接合端面においてリングの内壁面側に配置する
ことを要旨とするものである。

【００２５】第６に、耐蝕シール部材は、リングの内周
面に周方向に施される帯状の耐蝕性ライニングの両外縁
に長さ方向にそって一体に形成することを要旨とするも
のである。

【００２６】第７に、更生管本体を耐酸性コンクリート
製とし、耐蝕シール部材はリングの接合端面において更
生管本体の厚み幅の範囲内で同心円上に配置することを
要旨とするものである。

【００２７】請求項１記載の本発明によれば、耐蝕止水
板は耐蝕シール部材の挟着片により、両側から挟み込ま
れるから、耐蝕シール部材に容易に挿着できる。挿着後
は、耐蝕止水板に設けてある突部が耐蝕シール部材の係
止部に係止する。これにより、耐蝕止水板が耐蝕シール
部材から抜け出ることが阻止される。

【００２８】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、耐蝕シール部材は、挟着片を本体に一体に成
形でき、容易に製造できるとともに、簡単な構造で耐蝕
止水板を確実に挟着できる。

【００２９】請求項３記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、耐蝕シール部材は可撓性合成樹脂製とするこ
とで、その材質の有する弾性を利用して開閉自在な挟着
片を容易に作製できる。

【００３０】請求項４記載の本発明によれば、更生管を
構成するリングのリング間目地部は、接合端面に埋設し
た耐蝕シール部材に形成してある挿着部に、耐蝕止水板
が挿入されるから、リング間目地部には耐蝕止水板が介
装し、耐蝕シール構造となる。よって、下水管きょ内部
で生成される硫酸がリング間目地部に侵入することを阻
止し、外水圧からの水密性を確保するためのシール材や
カラーなどの結合部材も硫酸から保護される。

【００３１】請求項５記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、更生管本体を非耐酸性コンクリート製リング
の内側に耐蝕性ライニングを施したものとした場合は、
耐蝕シール部材を耐蝕性ライニングに連続させること
で、リングの接合端面においてリングの内壁面側に容易
かつ効率よく配置することができ、リングの内側から外
側に向けて目地部に侵入した硫酸が、リングの外側の外
水圧からの水密性を確保するためのシール材やカラーな
どの結合部材に達することを確実に阻止できる。

【００３２】請求項６記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、耐蝕シール部材は、リングの内周面に周方向
に施される帯状の耐蝕性ライニングの両外縁に長さ方向
にそって一体に形成したから、更生管本体が非耐酸性コ
ンクリート製の場合に、リングの内側に耐蝕性ライニン
グを施せば、これにともない耐蝕シール部材も施すこと
ができ、施工性がよい。また、耐蝕シール部材を耐蝕性
ライニングと同時に一体成形できるから、製作も容易で
あり、耐蝕シール部材と耐蝕性ライニングとの間に継ぎ
目が生じないから耐蝕機能も向上する。

【００３３】請求項７記載の本発明によれば、請求項４
記載の本発明の作用に加えて、更生管本体を耐酸性コン
クリート製とした場合は、耐蝕シール部材はリングの接
合端面において更生管本体の厚み幅の範囲内で同心円上
に配置することにより、リングの内側から目地部に侵入
した硫酸がリングの外側の外水圧からの水密性を確保す
るためのシール材やカラーなどの結合部材に達すること
を確実に阻止できる。

【００３４】

【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は本発明の耐蝕シール構
造およびその構造を有する既設管きょの更生管の第１実
施形態を示す要部である目地部の縦断正面図、図２は本
発明の既設管きょの更生管を使用する自立管方式による
更生方法の一例を示す縦断正面図で、自立管方式による
更生方法の概略から説明する。

【００３５】自立管方式による更生工法は、劣化した下
水管きょなどの既設管きょ１内に、クレーン３で吊り下
げたプレキャストコンクリート製のリング５を立坑４か
ら搬入し、立坑４の下方でリング５を順次結合しなが
ら、既設管きょ１内に押し込んでいく元押し工法であ
り、複数のリング５の結合により更生管２を既設管きょ
１内に構築する。そして、更生管２の挿入後、更生管２
と既設管きょ１との間の隙間にグラウト材を充填して更
生管２と既設管きょ１との一体化を図る。

【００３６】本発明の更生管２は、かかる自立管方式に
よる既設管きょの更生工法に使用するもので、図３にも
示すように複数の非耐酸性コンクリートによるプレキャ
スト製のリング５の結合により構成される。各リング５
の構成を説明すると、リング５間の結合構造として、図
１、図４にも示すように一方の接合端面の外周部にカラ
ー６の一部を予め挿着しておく。このカラー６は例えば
鋼製とし、コンクリート打設時に同時に埋設により固定
しておく。

【００３７】リング５の他方の接合端面の外周部には前
記カラー６が装着される溝７を形成する。

【００３８】下水管きょ内で生成される硫酸から更生管
２を保護するための耐蝕シール構造として、図１、図５
に示すように例えば熱可塑性合成樹脂の押し出し成形に
よる耐蝕性シートライニング９を配設する。この耐蝕性
シートライニング９は、リング５の内周面に周方向に配
設されるものであり、この帯状の耐蝕性ライニング９の
両外縁に長さ方向にそって該耐蝕性シートライニング９
と一体に耐蝕シール部材10を形成し、この耐蝕シール部
材10をリング５の接合端面の内周面側に配設する。

【００３９】該耐蝕シール部材10は、一例として、図５
に示すように、本体を、側方を開口部に形成した断面コ
字形の細長帯状に形成し、先端が開口部内方で対向して
互いに押圧する開閉自在な一対の挟着片12ａ、12ｂを本
体と一体に形成したもので、挟着片12ａ、12ｂは、後述
の耐蝕止水板を両側から挟み込む。

【００４０】この挟着片12ａ、12ｂの中間部を開閉自在
に当接させて耐蝕止水板の挟着部13とし、該挟着部13の
奥は挟着片12ａ、12ｂを相互に離間させて耐蝕止水板の
端部の収納溝部14とし、挟着部13の前方も挟着片12ａ、
12ｂを相互にハ字形に離間させて、開口部が幅広で奥に
いくにしたがい狭まるように、耐蝕止水板の導入部15に
形成した。また、挟着部13の収納溝部14の側に耐蝕止水
板の抜け出しを防止する係止段部16を形成する。図中17
は、挟着片12ａ、12ｂが開くための移動スペースとして
空間を示す。

【００４１】耐蝕止水板11は耐蝕性の材料で作られ、図
５に示すように、両側に断面矢尻形状の係止突条11ａを
設けた帯状体である。

【００４２】かかる耐蝕性シートライニング９およびこ
れと一体にその両側に形成した耐蝕シール部材10を、リ
ング５の接合端面の内周面側に配設するには、耐蝕性シ
ートライニング９およびこれと一体にその両側に形成し
た耐蝕シール部材10を所定の寸法に切断して、リング５
の内側型枠に円周方向に巻き回し、シートの継ぎ目部分
を接着、溶着または機械的に接合して連続させ、その
後、コンクリートを打設してリング５と一体化する。

【００４３】この場合、耐蝕性シートライニング９の表
面は平滑に形成するが、図１に示すように裏面にはコン
クリートとの一体性を確保するための突起９ａを形成し
ておくとよい。

【００４４】次に、リング５を接合して更生管２を構成
する方法について説明する。リング５、５を互いに相対
させ、それぞれのリング５に設けてある耐蝕シール部材
10に耐蝕止水板11の両端部を挿着する。この場合、耐蝕
シール部材10の導入部15は入口が幅広に形成してあるか
ら容易に挿入できる。

【００４５】そして、耐蝕止水板11の先端をさらに挟着
部13に挿し入れることで耐蝕止水板11の先端で挟着片12
ａ、12ｂが押し広げられ相互に開いて、耐蝕止水板11の
先端が収納溝部14に挿入される。この状態で図７に示す
ように、耐蝕止水板11の途中が挟着部13で両側から挟着
片12ａ、12ｂで押さえられて耐蝕シール部材10に固定さ
れる。

【００４６】よって、管きょ内部で生成されてリング５
間の目地部に侵入した硫酸は、耐蝕シール部材10の導入
部15に侵入した後、耐蝕止水板11を伝って気相部から液
相部に落下し、汚水に溶け込んで事実上無害となる。

【００４７】耐蝕性シートライニング９および耐蝕止水
板11の継ぎ目18は、耐蝕性上での弱点となるが、下水幹
線においては常時汚水が流下している液相部分は硫化水
素によっては腐食しないから、図６に示すように継ぎ目
18を更生管２の最下端に位置するように施工することに
より、常時液相部内に位置させることができ、耐蝕上の
弱点となることを回避できる。

【００４８】また、耐蝕止水板11は、挟着部13で両側か
ら押さえられて固定されるが、図７に示すように施工誤
差を吸収するために、図７、図８に示すように挟着部13
と耐蝕止水板11の先端の係止突条11ａとの間の距離ａ
_１ 、ａ_２ と、目地部の最大目開きｂとの関係が、ａ
_１ ＋ａ_２ ＞ｂとなるように設定しておくとよい。

【００４９】この場合、耐蝕止水板11の先端部分は収納
溝部14内で移動するが、耐蝕止水板11の先端に形成して
ある係止突条11ａが、係止段部16に係止することで、耐
蝕止水板11が耐蝕シール部材10から抜け出ることが阻止
される。

【００５０】目違いに対しては、耐蝕シール部材10の導
入部15の開口部が幅広に形成してあるから、図９に示す
ようにこの幅分で吸収できる。

【００５１】リング５の外側は、カラー６で相互に結合
され、カラー６が取り付けられていない側の接合端部
は、溝７に挿着した耐外水圧用シール８で止水される。
そして、このカラー６によるリング結合構造と、耐外水
圧用シール８による外水圧に対する水密性を確保するた
めのシール構造とは、前記耐蝕シール部材10と耐蝕止水
板11とによる耐蝕シール構造によって下水管きょ内で生
成される硫酸から保護される。

【００５２】図10は第２実施形態を示し、リング５自体
を耐酸性コンクリートで製作した場合であり、第１実施
形態に比較して更生管２の内周面を耐蝕性シートライニ
ング９で被覆する必要がなく、耐蝕シール部材10のみを
配設すればよい。耐蝕シール部材10の配設位置は、カラ
ー６によるリング結合構造と、耐外水圧用シール８によ
る外水圧に対する水密性を確保するためのシール構造と
を下水管きょ内で生成される硫酸から保護するためのも
のとして、リング５の接合端面において管きょの中心軸
から等距離の同心円上とする。

【００５３】耐蝕シール部材10、耐蝕止水板11の構成は
第１実施形態と同様である。

【００５４】図11は耐蝕シール部材10の他の例を示し、
挟着片12ａ、12ｂを図５に示した例よりも短く形成し、
先端を挟着部13とした。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の耐蝕シール構
造およびその構造を有する既設管きょの更生管は、リン
グをプレキャストコンクリート製とする場合に必要とさ
れる外水圧に対するシール材およびリング間を結合する
カラーなどの部材を、下水管きょの内部で生成される硫
酸から保護することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐蝕シール構造およびその構造を有す
る既設管きょの更生管の第１実施形態を示す目地部の縦
断正面図である。

【図２】本発明の既設管きょの更生管を使用する自立管
方式による更生方法の一例を示す縦断正面図である。

【図３】本発明の既設管きょの更生管の全体斜視図であ
る。

【図４】本発明の耐蝕シール構造およびその構造を有す
る既設管きょの更生管の第１実施形態を示す縦断正面図
である。

【図５】本発明の耐蝕シール構造およびその構造を有す
る既設管きょの更生管の第１実施形態を示す目地部の耐
蝕シール構造部分の分解縦断正面図である。

【図６】本発明の既設管きょの更生管の縦断側面図であ
る。

【図７】本発明の既設管きょの更生管の第１実施形態を
示す目地部の耐蝕シール構造部分の縦断正面図である。

【図８】本発明の既設管きょの更生管の第１実施形態を
示す目地部の耐蝕シール構造部分の目開き状態の縦断正
面図である。

【図９】本発明の既設管きょの更生管の第１実施形態を
示す目地部の耐蝕シール構造部分の目違い状態の縦断正
面図である。

【図１０】本発明の既設管きょの更生管の第２実施形態
を示す目地部の縦断正面図である。

【図１１】本発明の既設管きょの更生管の耐蝕シール部
材の他の例を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１…既設管きょ ２…更生管 ３…クレーン ４…立坑 ５…リング ６…カラー ７…溝 ８…耐外水圧用シー
ル ９…耐蝕性シートライニング ９ａ…突起 10…耐蝕シール部材 11…耐蝕止水板 11ａ…係止突条 12ａ、12ｂ…挟着片 13…挟着部 14…収納溝部 15…導入部 16…係止段部 17…空間 18…継ぎ目

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Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐蝕止水板と、該耐蝕止水板の挿着部を
   有する耐蝕シール部材とから構成される耐蝕シール構造
   であって、耐蝕シール部材は耐蝕止水板を両側から挟み
   込む開閉自在な挟着片と、耐蝕止水板の抜け出しを防止
   する係止部とを有し、耐蝕止水板は前記係止部に係止す
   る突部を備えることを特徴とする耐蝕シール構造。
2. 【請求項２】 耐蝕シール部材は、側方を開口部として
   断面コ字形の細長帯状に形成した本体に、該開口部内方
   で先端が対向して互いに押圧する開閉自在な挟着片を一
   体に形成した請求項１に記載の耐蝕シール構造。
3. 【請求項３】 耐蝕シール部材は、可撓性合成樹脂製と
   する請求項１または請求項２に記載の耐蝕シール構造。
4. 【請求項４】 プレキャストコンクリート製のリングの
   接合により構成され、既設管きょ内に配設する更生管に
   おいて、リング間目地部を前記耐蝕シール構造とし、該
   耐蝕シール構造は、リングの接合端面に耐蝕止水板の挿
   着部を有する耐蝕シール部材を埋設し、前記挿着部に耐
   蝕止水板を挿入して目地部に耐蝕止水板を介装させるこ
   とを特徴とする既設管きょの更生管。
5. 【請求項５】 更生管本体を、非耐酸性コンクリート製
   リングの内側に耐蝕性ライニングを施したものとし、該
   耐蝕シール部材を耐蝕性ライニングに連続させてリング
   の接合端面においてリングの内壁面側に配置する請求項
   ４記載の既設管きょの更生管。
6. 【請求項６】 耐蝕シール部材は、リングの内周面に周
   方向に施される帯状の耐蝕性ライニングの両外縁に長さ
   方向にそって一体に形成する請求項４または請求項５に
   記載の既設管きょの更生管。
7. 【請求項７】 更生管本体を耐酸性コンクリート製と
   し、耐蝕シール部材はリングの接合端面において更生管
   本体の厚み幅の範囲内で同心円上に配置する請求項４記
   載の既設管きょの更生管。