JP2004130538A - Process for lining inner surface of pipe - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管の内面ライニング工法、特に既設管の修理及び保護に適用して有用な既設管の内面ライニング工法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、既設管内面の修理及び保護を目的として、図1〜3に示すように両側部に外方突出の接合用リブ片2、2を備えたストリップ1を用い、該ストリップ1を既設管a内で螺旋状に巻回してライナー1Aを組立てると共に、該ライナー1Aと既設管aとの間の間隙b内にセメントミルクやモルタル等の裏込材cを注入充填する工法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
上記従来工法に用いられるストリップ1は例えば硬質ないし半硬質のポリ塩化ビニル製であり、その両側部には、図3に示すように外方へ突出し長手方向に延出する左右一対の接合用リブ片2、2が平行に形成され、該リブ片2、2は左右一対が協働してライナー1Aの螺旋状接合部1a(図2参照)に沿って2本の平行する係合用凹条3、3を形成する。
【0004】
ライナー1Aの螺旋状接合部1aを接合一体化するために、細帯状のジョイナー4が適用され、ジョイナー4は外面側に係合凹条3、3に弾性嵌合する2本の平行する係合用凸条5、5を備え、これら係合用凹凸条3、3、5、5の弾性係合により上記接合部1aを接合一体化できるような構成になっている。
【0005】
ストリップ1は外面側に接合用リブ片2、2に平行する適宜本数のT字状、Y字状などの補強用リブ片6を備え、該補強用リブ片6の先端は、ライナー1Aの形成時に既設管aの内面に衝合し、上記リブ片2、2と協働して既設管aの内面との間に、裏込材cの充填に必要な間隙bを形成する。間隙b内への裏込材cの注入充填によりコンクリートやモルタルの補強層が形成される。この補強層は、既設管aの埋設地盤等から作用する外圧に対抗する強度を高める。
【0006】
しかし、例えば下水処理場における処理槽同士を連結する埋設管や、農業用水の供給管においては、ポンプや、水槽間の水頭差による水の圧送を行っており、このような既設管には管の内面に内圧が作用する。
【0007】
このように内圧が作用する既設管にライニングされたライナーには、ライナーに0.1〜0.2MPa程度の内圧が作用する。既設管がコンクリートで形成されている場合、既設管の縦弾性係数が2.16×1010〜3.43×1010N/m2程度であるのに対して、ライナーの縦弾性係数は1.96×109N/m2程度と非常に小さい。更に、充填される裏込材は、形成される補強層の厚さが比較的薄く、コンクリートやモルタルの性質上、作用する引張り力に対する強度が小さい。
【0008】
このように、ライナーと裏込材のみでは、作用する内圧に対する強度が充分なものとはいえない。その結果、ライナーに作用する内圧のほとんどが既設管に作用する状態となる。
【0009】
一部既設管によっては、該既設管内部に鉄筋を配筋し、耐内圧性を向上させたものも用いられている。しかし、老朽化により鉄筋の強度も低下している場合が多く、内圧への対抗上問題がある。
【0010】
また、大口径管施工の場合、ライナー材上部が自重により垂れたり、裏込材充填時、その圧力により変形する可能性がある。
【0011】
このような耐内圧性及び施工時の耐外圧性を兼ね備えるライニングが期待されているが、このような要望に対処できる工法はいまだ提供されていない。
【0012】
【特許文献1】
特開平7−40436号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来技術の問題点を一掃し、ライニングの耐内圧性及び耐外圧性を向上させ得る工法を提供することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、両側部に外方突出の接合用リブ片と該接合用リブ片に平行する複数の補強用リブ片とを備えたストリップを、管内で螺旋状に巻回してライナーを形成する管の内面ライニング工法において、前記ストリップをプラスチックの押出し成形で製作した後に、隣接する前記補強用リブ片同士の間隙の少なくともひとつに帯状の補強用鋼を挿入し、前記補強用鋼付きのストリップを管内で螺旋状に巻回して上記ライナーの形成を行い、しかる後にライナー背面に裏込材を注入充填することを特徴とする既設管の内面ライニング工法により解決される。
【0015】
前記ストリップとして、前記補強用リブ片が、前記ストリップ表面から立上る脚部と、前記脚部の先端から両側方へ広がった頭部とを備えたものを用い、前記補強用鋼は、隣り合う前記頭部及び脚部で囲まれた空間に保持されるように寸法決めされたものを用いることも可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。尚全図を通じて、同一又は同種の部分には同一の参照符号を示す。
【0017】
図4は本発明に係る工法に用いるストリップの断面図である。図4に示すように、ストリップ1は、従来のストリップと同様、硬質塩化ビニル等のプラスチック製であり、外方へ突出し長手方向に延出する左右一対の接合用リブ片2が平行に形成され、接合用リブ片2に平行してライナー1Aの径方向に突出する複数本のT字状の補強用リブ片6を備える。
【0018】
補強用リブ片6は、図4に示すように、ストリップ表面から立上がる脚部6bと、脚部6bの先端から両側方へ広がった頭部6cとを備える断面T字状である。補強用リブ片6は、既設管aとライナー1Aとの間の間隙bに裏込材cを充填した際、ライナー1Aを裏込材cに固着させるアンカーとしての役割を果たす。これにより、ライナー1Aと既設管aとの固着性を高めることが出来る。補強用リブ片6の断面形状は図4に示した断面T字状のものに限定されず、断面Y字状等、種々の形状とすることができる。
【0019】
更に、ストリップ1には、該ストリップ1の押出し成形で製作した後に、隣接する補強用リブ片6同士の間隙6aの少なくともひとつに、断面帯状の補強用鋼7が挿入される。
【0020】
補強用鋼7は、SK材(炭素工具鋼)、SUP材(ばね工具鋼)、SKS材(合金工具鋼)等、種々の材質を用いることができる。
【0021】
また、ストリップ1として、補強用リブ片6が、ストリップ1の表面から立上る脚部6bと、脚部6bの先端から両側方へ広がった頭部6cとを備えたものを用いることができる。
【0022】
補強用鋼7は、隣り合う頭部6c及び脚部6bで囲まれた空間に保持されるように寸法決めされる。この場合、補強用鋼7の幅は、隣り合う補強用リブ片6の間隙6a(この場合は、隣り合う頭部6cと頭部6cとの間隙であり、図4にLで示す。)より少し大きい寸法とされる。具体的には、頭部6cの突出度合い(突出寸法)にもよるが、間隙6aから補強用鋼7を挿入し易く、且つ、挿入した補強用鋼7が間隙6aから容易に脱落しないような寸法とされ、例えば、補強用鋼7の幅を間隙6aより1〜5mm程度大きい寸法、即ち、例えば、補強リブ6の間隙6aの幅が23mmの場合には24〜28mm程度の幅の補強用鋼7を用いることができる。このような補強用鋼7を隣り合う頭部6cの間隙6aから挿入するには、例えば、(i)補強用鋼7を、間隙6aに押し当てて頭部6cの保有弾性に抗して隣り合う頭部6cを押し広げることにより間隙6aから挿入するか、或いは、(ii)ストリップ1(一般には、長さが100〜200m程度)を一旦直線状に引き延ばした後、ストリップ1の端部から補強用鋼7を間隙6aに挿入し、補強用鋼7にワイヤー等を結束しておいてウインチ等で牽引する、等により行うことができる。
【0023】
このようにして間隙6aから挿入された補強用鋼7は、ストリップ1に配筋された状態において補強用リブ片同士の間隙6aから脱落することが防止される。
【0024】
また、補強用鋼7は、厚さtが増すに従い強度が増加するが、曲げ剛性は厚さtの3乗に比例するため、厚すぎるとストリップ1に補強用鋼7を挿入した後の巻回作業が困難となる。従って、補強用鋼7の厚さtは、管の口径や内圧、或いは間隙6aの幅、挿入する補強用鋼7の本数等を考慮して決定されるが、例えば、口径が1000〜2000mmの場合、0.5〜2mm程度の厚さが好ましい。
【0025】
また、補強用鋼7は、隣接する補強用リブ6片同士の間隙6aのうち、複数の間隙に設けられても良い。例えば、10本の補強用リブ片6を備えるストリップにおいては、図4に示すように補強用鋼7を3本備えることが出来る。補強用鋼7の本数は、ライナー1Aに作用する内圧、既設管aの管径に応じて、適宜決定することが可能である。
【0026】
図5は、本発明に係る工法におけるライナーの組立て工程を概略的に示す説明図であり、図6は図5におけるライナーの側面図であり、図7は図6のX−X線に沿う断面図である。
【0027】
図5に示すように、補強用鋼が配筋されたストリップ1は、ストリップフィーダDに巻き取られロール体Eとされる。ロール体Eは、ライニング施工現場まで搬送される。搬送されたロール体Eよりストリップ1を引き出し、従来の工法と同様にジョイナー4により既設管a内において螺旋状に巻回してライナー1Aが形成される。ジョイナー4はジョイナーフィーダFより引き出され、ストリップ1の接合用リブ片を順次螺旋状に結合していく。
【0028】
このようにしてライナー1Aを形成することにより、ライナー1Aの外側面に補強用鋼7を螺旋状に配設した状態とすることができる(図6参照)。これにより、ライナー1Aの軸線方向の全長に亘る強度の向上が可能となる。
【0029】
ライナー1Aの形成工程の前に、スペーサ8の設置工程が行われる。スペーサ8は図7に示すように円弧状断面を有し、外面側に、外方へ突出し管軸方向に延出する2本の縦リブ9、更に該縦リブ9から両側縁に向かって延びる横リブ10を備えている。横リブ10は図8に示すように管軸方向に間隔を存して多数形成されている。
【0030】
また、ライナー1Aの全体に充填材cが分散するように、スペーサ8の縦リブ9の間には、裏込材cが通過できる大きさの開口11がライナー1Aの軸方向及び周方向に並設されている。
【0031】
スペーサ8は管軸方向に順次継ぎ足されながら、図5に示すように既設管aの上部領域に既設管aの全長に亘るように設置される。この設置状態において、アンカボルトの適宜の固定手段を適用して既設管a内に固着される。
【0032】
スペーサ8の設置状態において、スペーサ8の両サイドの斜め裁断面8a、8a、縦リブ9及び横リブ10の上端は管aの内面に当接している。2本の縦リブ9、9の間には、管軸方向に連通する裏込材注入路12が形成される。
【0033】
スペーサの設置を終えた後は、図5に示すようにスペーサ8の上からストリップ1とジョイナ4とを用いて、ライナー1Aが形成される。ライナー1Aを形成した後は、スペーサを介在させて裏込材cを充填させる。
【0034】
以上の工法に従えば、補強用鋼7をライナー1Aの軸方向の全長に亘って螺旋状に配設することが可能となる。これにより、ライニングの耐内圧強度アップを実現することができる。
【0035】
以下に、本発明にかかる工法により形成されたライナーに内圧が作用する状態を図9を用いて説明する。図9は、補強用鋼が配筋されたライナーに内圧が作用する状態を模式的に表す図である。図9中、矢印の方向は力の作用する方向を示す。
【0036】
図9において、ライナー1A内部に作用する内圧に対しては、ライナー1A本体、裏込材c及び補強用鋼7に引張り応力が作用する。補強用鋼7は、ライナー1A本体にくらべて非常に高い弾性係数を備えているので、このような内圧に対しても充分に耐え得る。
【0037】
もちろん、補強用鋼7を螺旋状に巻回できる範囲で厚くするか、或いは使用本数を多くすることで、ライニング管の剛性が増し、外圧に対向する強度も併せて高めることができる。
【0038】
【発明の効果】
本工法によれば、両側部に外方突出の接合用リブ片と、前記接合リブ片に平行する複数の補強用リブ片とを備えたストリップを管内で螺旋状に巻回してライナーを形成する管の内面ライニング工法において、前記ストリップをプラスチックの押出し成形で製作した後に、隣接する前記補強用リブ片同士の間隙の少なくともひとつに弾性を有する帯状の補強用鋼を挿入し、前記補強用鋼付きのストリップを管内で螺旋状に巻回して上記ライナーの形成を行い、しかる後にライナー背面に裏込材を注入充填することにより、ライナーの耐内圧強度及び耐外圧強度のアップを実現する工法を提供することができる。
【0039】
本工法は、ライニング施工現場でのライナー形成前に、工場等において予め補強用鋼を挿入したストリップのロール体を形成するので、ライニング施工現場においてはストリップをロール体から繰り出すことにより、従来とほぼ同様の工法でライナーを形成することができる。
【0040】
また、ストリップとして、前記補強用リブ片が、前記ストリップ表面から立上る脚部と、前記脚部の先端から両側方へ広がった頭部とを備えたものを用い、前記補強用鋼は、隣り合う前記頭部の間隙から挿入され、隣り合う前記頭部及び脚部で囲まれた空間に保持されるように寸法決めされたものを用いることにより、補強用鋼を補強用リブ片同士の間隙から脱落することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来工法におけるライナーの組立工程の状況を概略的に示す図である。
【図2】ライナーの形成状況を拡大して示す部分断面図である。
【図3】ライナーの螺旋接合部の接合状況を概略的に示す断面図である。
【図4】本発明工法に用いるストリップの断面図である。
【図5】本発明工法のライナーの組立工程の状況を概略的に示す図である。
【図6】図5のライナーの部分側面図である。
【図7】図6のX―X線に沿う断面図である。
【図8】本発明工法に用いるスペーサの平面図である。
【図9】補強用鋼が配筋されたライナーに内圧が作用する状態を模式的に表す図である。
【符号の説明】
1 ストリップ
1A ライナー
2 接合用リブ片
3 係合用凹条
4 ジョイナー
5 係合用凸条
6 補強用リブ片
6a 間隙
6b 脚部
6c 頭部
7 補強用鋼
8 スペーサ
9 縦リブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inner surface lining method for a pipe, and more particularly to an inner surface lining method for an existing pipe that is useful for repairing and protecting an existing pipe.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for the purpose of repairing and protecting the inner surface of an existing pipe, as shown in FIGS. 1 to 3, a
[0003]
The
[0004]
In order to join and integrate the spiral joint 1a of the
[0005]
The
[0006]
However, for example, in buried pipes that connect treatment tanks in a sewage treatment plant and agricultural water supply pipes, pumps and water are pumped by the difference in water head between the tanks. Internal pressure acts on the inner surface of
[0007]
Thus, an internal pressure of about 0.1 to 0.2 MPa acts on the liner lined to the existing pipe on which the internal pressure acts. When the existing pipe is made of concrete, the longitudinal elastic modulus of the existing pipe is about 2.16 × 10 10 to 3.43 × 10 10 N / m 2 , whereas the longitudinal elastic modulus of the liner is 1 .96 × 10 9 N / m 2 and very small. Further, in the filling material to be filled, the thickness of the reinforcing layer to be formed is relatively thin, and the strength against the acting tensile force is small due to the properties of concrete and mortar.
[0008]
Thus, it cannot be said that only the liner and the backing material have sufficient strength against the acting internal pressure. As a result, most of the internal pressure acting on the liner is in a state of acting on the existing pipe.
[0009]
Some existing pipes are also used in which reinforcing bars are arranged inside the existing pipes to improve internal pressure resistance. However, the strength of the reinforcing bars often decreases due to aging, and there is a problem in combating internal pressure.
[0010]
In addition, in the case of large-diameter pipe construction, the upper part of the liner material may hang down due to its own weight, or may be deformed by the pressure when filling the backing material.
[0011]
Although a lining having such an internal pressure resistance and an external pressure resistance at the time of construction is expected, a construction method that can cope with such a demand has not yet been provided.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-7-40436 [0013]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide a construction method that can eliminate such problems of the prior art and improve the internal pressure resistance and external pressure resistance of the lining.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The above-mentioned object is to form a liner by spirally winding a strip provided with a joining rib piece projecting outward on both sides and a plurality of reinforcing rib pieces parallel to the joining rib piece in the pipe. In the inner surface lining method, after the strip is manufactured by plastic extrusion, a strip-shaped reinforcing steel is inserted into at least one gap between the adjacent reinforcing rib pieces, and the strip with the reinforcing steel is inserted into the pipe. This is solved by an inner surface lining method for existing pipes, characterized in that the liner is formed by spirally winding, and then the back surface of the liner is injected and filled.
[0015]
As the strip, the reinforcing rib piece is provided with a leg portion that rises from the strip surface and a head portion that extends from the tip of the leg portion to both sides, and the reinforcing steel is adjacent to each other. It is also possible to use what is dimensioned to be held in a space surrounded by the head and legs.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Throughout the drawings, the same or similar parts are denoted by the same reference numerals.
[0017]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a strip used in the method according to the present invention. As shown in FIG. 4, the
[0018]
As shown in FIG. 4, the reinforcing
[0019]
Further, after the
[0020]
The reinforcing
[0021]
Further, as the
[0022]
The reinforcing
[0023]
In this way, the reinforcing
[0024]
Further, the strength of the reinforcing
[0025]
Further, the reinforcing
[0026]
5 is an explanatory view schematically showing an assembly process of the liner in the construction method according to the present invention, FIG. 6 is a side view of the liner in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross section taken along line XX in FIG. FIG.
[0027]
As shown in FIG. 5, the
[0028]
By forming the
[0029]
The
[0030]
In addition,
[0031]
As shown in FIG. 5, the
[0032]
In the installed state of the
[0033]
After the installation of the spacer, the
[0034]
If the above construction method is followed, the reinforcing
[0035]
Hereinafter, the state in which the internal pressure acts on the liner formed by the method according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a state in which an internal pressure acts on a liner in which reinforcing steel is arranged. In FIG. 9, the direction of the arrow indicates the direction in which the force acts.
[0036]
In FIG. 9, tensile stress acts on the
[0037]
Of course, by increasing the thickness of the reinforcing
[0038]
【The invention's effect】
According to this construction method, a liner is formed by spirally winding a strip provided with joint rib pieces protruding outward on both sides and a plurality of reinforcing rib pieces parallel to the joint rib pieces in a pipe. In the inner surface lining method of the tube, after the strip is manufactured by extrusion molding of plastic, an elastic band-shaped reinforcing steel is inserted into at least one of the gaps between the adjacent reinforcing rib pieces, and the reinforcing steel is attached. The above-mentioned liner is formed by spirally winding the strip in a pipe, and then a liner is injected and filled on the back of the liner to provide a method for increasing the internal pressure resistance and external pressure resistance of the liner. can do.
[0039]
This construction method forms a strip roll body in which reinforcing steel is inserted in advance at the factory before forming the liner at the lining construction site. A liner can be formed by the same method.
[0040]
Further, as the strip, the reinforcing rib piece is provided with a leg portion that rises from the strip surface and a head portion that extends from the tip of the leg portion to both sides, and the reinforcing steel is adjacent to the strip. Inserting through the gap between the matching heads and using a size sized so as to be held in a space surrounded by the adjacent head and legs, the reinforcing steel is made to have a gap between the reinforcing rib pieces. Can be prevented from falling off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a state of an assembly process of a liner in a conventional method.
FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view showing a liner formation state.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a joining state of a spiral joint portion of a liner.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a strip used in the method of the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a state of a liner assembling process in the method of the present invention.
FIG. 6 is a partial side view of the liner of FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
FIG. 8 is a plan view of a spacer used in the method of the present invention.
FIG. 9 is a diagram schematically showing a state in which an internal pressure acts on a liner in which reinforcing steel is arranged.
[Explanation of symbols]
1
Claims (2)
前記ストリップをプラスチックの押出し成形で製作した後に、隣接する前記補強用リブ片同士の間隙の少なくともひとつに帯状の補強用鋼を挿入し、
前記補強用鋼付きのストリップを管内で螺旋状に巻回して上記ライナーの形成を行い、
しかる後にライナー背面に裏込材を注入充填することを特徴とする既設管の内面ライニング工法。An inner lining method for a pipe, in which a liner is formed by spirally winding a strip having outer side protruding rib pieces on both sides and a plurality of reinforcing rib pieces parallel to the rib pieces to form a liner. In
After producing the strip by plastic extrusion, a strip-shaped reinforcing steel is inserted into at least one of the gaps between the adjacent reinforcing rib pieces,
Forming the liner by spirally winding the reinforcing steel strip in a pipe,
After that, the inner surface lining method for the existing pipe is characterized by injecting and filling the backing material on the back of the liner.
前記補強用鋼は、隣り合う前記頭部及び脚部で囲まれた空間に保持されるように寸法決めされたものを用いることを特徴とする請求項1に記載の内面ライニング工法。As the strip, the reinforcing rib piece is provided with a leg portion that rises from the surface of the strip, and a head that extends from the tip of the leg portion to both sides,
2. The inner lining method according to claim 1, wherein the reinforcing steel is sized so as to be held in a space surrounded by the adjacent head and legs.
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