JP2005106218A - 管更生工法および更生管製管機 - Google Patents

Abstract

【課題】 工程が簡略で迅速な施工が可能であり、施工に必要以上の工数が掛からず、更生後の断面縮小が極めて少なく、更に、プロファイル嵌合部に裏込め材が挟み込まれて嵌合不良が生じるおそれがない、管更生工法およびこれに用いる更生管製管機を提供する。
【解決手段】 両側縁部に嵌合部を有する帯板状のプロファィルを既設管内に螺旋状に巻回し、両側縁部同志を嵌合させて螺旋管を形成し、プロファイル巻回時に裏込め材を既設管と螺旋管の隙間に注入充填して、既設管の内周面をライニングする管更生工法であって、既設管内にプロファイルを螺旋状に巻回して螺旋管を形成する工程と、裏込め材を既設管と螺旋管の隙間に注入充填する工程に時間差を設けることにより既設管路を更生することを特徴とする管更生工法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、既設管と螺旋管、すなわち更生管との間隙に裏込め材を注入することにより行う既設管の更生工法、およびこれに用いる更生管製管機に関するものである。
なお、帯板状のプロファィルを既設管内に螺旋状に巻回、嵌合させて形成した螺旋管は、既設管を更生する更生管と同じものを示す。

帯状体の側縁部を螺旋巻により嵌合させて、螺旋管を形成させながら、該螺旋管を既設管路内に送り込み、既設管と螺旋管との間隙に裏込め材を注入することにより既設管を更生させる方法が知られている。（例えば、特許文献１参照）

特許文献１記載の既設管の更生方法は、両側縁部に嵌合部を有する長尺の帯状体を螺旋状に巻回して螺旋管を形成させて、既設管内に通して、既設管と螺旋管との間隙に裏込め材を注入することにより行う更生方法において、螺旋管を既設管に挿通させる工程と、螺旋管の両端を既設管に固定する工程と、既設管と螺旋管との間隙の両端を密封する工程と、螺旋管の両端を密封した後、螺旋管に水等を充満させる工程と、既設管と螺旋管との間隙に裏込め材を注入しながら、充満された螺旋管の水等に漸次、圧力をかける工程とが含まれていることを特徴としている。

このように、特許文献１記載の方法は、螺旋管の両端を密封した後、螺旋管に水等を充満させ、充満された螺旋管内の水等に漸次、圧力をかける工程をとっているので、裏込め材を注入するとき、裏込め圧により螺旋管が座屈破壊してしまうことがない。また、管の座屈破壊を防ぐために、螺旋管内面に長手方向に一定間隔で数カ所、支柱等による保持を行う必要がない。このため、支柱をセットする場合に、工数が増え、施工が複雑となるうえ、螺旋管の径が小さくなると、支柱をセットすること自体が困難となるといういくつかの問題点が解決されている。また、螺旋管の径が大きくなると、帯状体の施工曲率が大きくなり、裏込め材に対する強度が低くなり、施工可能な管径に制限されてしまうといった問題もない。

しかし、特許文献１記載の方法は、螺旋管の両端を密封した後、螺旋管に水等を充満させ、充満された螺旋管の水等に漸次、圧力をかける工程をとるという提案であるので、密封、充満、加圧工程に工数が掛かり、工事に時間を要するという課題がある。

特開平７−１０８６０６号公報（第１頁〜第３頁）

この課題を解決する方法として、両側縁部に嵌合部を有する帯板状のプロファィルを既設管内に螺旋状に巻回、嵌合させて螺旋管を形成し、裏込め材を既設管と螺旋管の隙間にプロファイル巻回時に注入充填して、既設管の内周面をライニングする管更生工法が採られていることがある。また、この方法に用いる自走式製管機でとしては、プロファィルの嵌合ローラーの横に裏込め材注入パイプが隣接した製管機が提案されており、プロファイルの嵌合とほぼ同時に、既設管／更生管の隙間に裏込め材が注入される。

この工法によると、製管と同時に裏込め材を封入していくため、支保材の設置、撤去が不要であり、迅速な施工が可能であり、施工に必要以上の工数が掛からない。また、既設管全周にわたり、貼り付けるように製管していくことが可能なため、更生後の断面縮小が極めて少ない。更に、施工速度が速く、工程が簡略化されるという利点がある。

しかし、この工法には、極端な急流供用下施工などの場合において、嵌合ローラーに裏込め材が付着し易い。この結果、プロファイル嵌合部に裏込め材が挟み込まれ、嵌合不良が生じるおそれがある。

本発明の目的は、工程が簡略で迅速な施工が可能であり、施工に必要以上の工数が掛からず、更生後の断面縮小が極めて少なく、更に、プロファイル嵌合部に裏込め材が挟み込まれて嵌合不良が生じるおそれがない、管更生工法およびこれに用いる更生管製管機を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１の発明は、両側縁部に嵌合部を有する帯板状のプロファィルを既設管内に螺旋状に巻回し、両側縁部同志を嵌合させて螺旋管、すなわち更生管を形成し、プロファイル巻回時に裏込め材を既設管と螺旋管、すなわち更生管の隙間に注入充填して、既設管の内周面をライニングする管更生工法であって、既設管内にプロファイルを螺旋状に巻回して螺旋管、すなわち更生管を形成する工程と、裏込め材を既設管と螺旋管、すなわち更生管の隙間に注入充填する工程に時間差を設けることにより既設管路を更生することを特徴とする管更生工法である。

また、請求項２の発明は、前記管更生工法における帯板状のプロファイルを螺旋状に巻く更生管製管機であって、プロファイル嵌合ローラーと、裏込め材の注入パイプローラーと、リンクローラーと、プロファイル駆動モーターとからなり、嵌合ローラー部と注入パイプ部が円周方向上で、離れた位置に設置されていることを特徴とする更生管製管機である。

本発明は、既設管内にプロファイルを螺旋状に巻回、嵌合させる工程と、裏込め材を既設管と螺旋管の隙間に注入充填する工程に時間差を設けることにより既設管路を更生することを特徴とする管更生工法であり、プロファイルの両側縁部が確実に嵌合された後で裏込め材が注入されるので、工程が簡略で迅速な施工が可能であり、施工に必要以上の工数が掛からず、更生後の断面縮小が極めて少なく、更に、プロファイル嵌合部に裏込め材が挟み込まれて嵌合不良が生じるおそれがない、管更生工法を提供できる。

また、前記管更生工法における帯板状のプロファイルを螺旋状に巻く更生管製管機であって、プロファイル嵌合ローラーと、裏込め材の注入パイプローラーと、リンクローラーと、プロファイル駆動モーターとからなり、嵌合ローラー部と注入パイプ部が円周方向上で、離れた位置に設置されていることを特徴とする更生管製管機であるので、前記の効果をもつ管更生工法が可能となる更生管製管機を提供できる。

本発明は両側縁部に嵌合部を有する帯板状のプロファイルを既設管内に通して、螺旋状に巻回して螺旋管を形成させながら、既設管と螺旋管との間隙に裏込め材を注入することにより行う更生方法である。

本発明で用いられる螺旋管状体に形成される帯板状のプロファイルの材質としては、合成樹脂製のものが用いられ、塩化ビニル系樹脂、塩素化塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのように常温において適度の可撓性と弾性を保有し得るような材質のものが適当である。

裏込め材を形成する材質としては、通常、主成分としてセメント、水からなるモルタル、この中でも特に硬化時間を硬化材などで調整した、瞬硬性モルタルが用いられる。この配合の中には、粘度その他を調整する為の充填材、気泡率を調整する為の起泡剤などが添加、配合される。

既設管内にプロファイルを螺旋状に巻回、嵌合させる工程と、裏込め材を既設管と螺旋管の隙間に注入充填する工程に設けられる時間差は、極端な急流下施工でも裏込め材が嵌合部または嵌合ローラーに付着することを防止する目的で設けられるものであり、嵌合不良の発生を防ぐものである。
従って、時間差としては、プロファイルが嵌合した後に裏込め材を注入できれば良い。時間差を設ける方法としては、嵌合ローラーと注入パイプが離すことにより行なわれ、プロファイルが嵌合した後に裏込め材が注入される方法が取られる。

本発明の管更生工法に用いるプロファイルを螺旋状に巻回する更生管製管機には、駆動ローラーを２本以上とし、注入パイプ専用のローラーと駆動専用のローラーを分けて設けるのが望ましい。例えば、更生管の断面が円形で嵌合ローラーと注入パイプローラーの２本を設ける場合、プロファイル嵌合部が嵌合して約半周製管機が回転したところで、さらに既設管／更生管の隙間に裏込め材を注入する構造にすることが望ましい。

既設管の断面形状としては、円形の他、矩形等、自由断面の場合にも、本発明の更生管工法、および更生管製管機を適用することが出来る。この場合、更生管製管機には、嵌合ローラーが複数設置されることが望ましい。また、これに注入パイプ専用のローラーが設けられる。
円形以外の断面を製管する場合は、スチール補強材入りのプロファイルを使用することが望まれる。

既設管の適応可能な管径としては、特に限定がない。実用上、８００〜３０００ｍｍの管径のものに、本発明の更生管工法、および更生管製管機が適用されることがあるが、大きくなっても、小さくなってもプロファイルや注入ポンプなどの機材を管径に合わせて製作すれば、適応が可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。
図１は、本発明に用いられる更生管（螺旋管）に形成される合成樹脂製、帯板状のプロファイルの一例の縦断面である。
図１において、Ｐ´は帯板状のプロファイルであり、外面に一定の巾方向間隔を隔てて長手方向のＴ型リブを成形し、プロファイルＰ´の一方の縁端側Ｔ型リブの根元に雌型係止構Ｐ１´を成形し、プロファイルＰ´の他方の縁端側に雄型係止凸条Ｐ２´を成形してあり、螺旋状にされたプロファイルＰ´の相接する縁端部間が雌型係止溝Ｐ１´と雄型係止凸条Ｐ２´との嵌合により接合され、更生管（螺旋管）に形成される。

図２は、図２は、本発明の更生管工法を示す模式面である。
図３は、本発明の更生管製管機を更生管が形成されていく方向から見た正面図である。

図２において、５は既設管を、１は更生管製管機を、Ｍ１は出発側マンホールを、Ｍ２は到達側マンホールを示している。また、６は出発側マンホール上に配設したプロファイルＰ´の供給ドラムを、２は到達側マンホールＭ２近くに配設した油圧ユニットを、３は裏込め材注入ポンプを、４は裏込め材をそれぞれ示している。

図２において、帯板状のプロファイルＰ´は、更生管製管機１の案内ローラー（細部図示せず）上に送り込まれて螺旋状に巻回されていく。

嵌合は、図３に示す更生管製管機１において、プロファイルＰ´の外側に位置する外面ローラ、及び内側に位置する内面ローラ（細部図示せず）からなる、嵌合ローラー１ａが油圧モータ１ｄの駆動で同調回転され、これらの両ローラーで帯板状のプロファイルＰ´の相接する縁端部間、つまり雌型係止溝Ｐ１´と雄型係止凸条Ｐ２´を挟み込みながら嵌合、送り出していき、既設管５の内側に更生管（螺旋管状体）を形成していく。

嵌合された後、その部位に裏込め材注入部ローラー１ｂが進行してくる。従って、裏込め材４は、既設管内にプロファイルＰ´を螺旋状に巻回、嵌合させる工程と数秒の時間差が生じて、裏込め材注入パイプ１ｅから、既設管と螺旋管の隙間に注入充填される。注入工程に設けられる時間差により、極端な急流下施工でも裏込め材が嵌合部または嵌合ローラーに付着することが防止され、嵌合不良の発生が防止される。

図２において、裏込め材４は、地上からマンホールＭ２を通して、裏込め材注入ポンプ３付近に一時貯留されて、裏込め材注入ポンプ３により既設管と螺旋管の隙間に注入充填される。

更生管（螺旋管状体）Ｐの出発側は既設管５に実質的に固定されており、油圧モーター１ｄにより上記嵌合ローラー１ａの外面ローラおよび内面ローラに加えられる駆動力が帯状部材Ｐ´に伝達され、ライニングされた螺旋管状体Ｐがこの伝達力に対して固定であるために更生管製管機１が回転前進されていく。更生管製管機１が到達側マンホールＭ２に達するとマンホールＭ１，Ｍ２間の既設管の更生工法、すなわちライニング施工が実質上終了される。

図３に示す更生管製管機１において、外面ローラ及び内面ローラ（細部図示せず）からなる嵌合ローラー１ａは、油圧モータ１ｄの駆動で同調回転される様設置され、これらの両ローラーで帯板状のプロファイルＰ´の相接する縁端部間を挟み込みながら嵌合、送り出す。裏込め材注入部ローラー１ｂとこれに設置される裏込め材注入パイプ１ｅは、嵌合機構部から幾分離れた位置（この場合は１８０°の位置）に、プロファイルＰ´の嵌合が成された後で注入する様、設けられる。

本発明は、コンクリート管など老朽化した既設管の内周面に、帯板状のプロファイルを螺旋状に巻回して螺旋管を形成し、既設管と螺旋管との間隙に裏込め材を注入することにより行う既設管の更生工法、およびこれに用いる更生管製管機として、活用することができる。また、その他の活用として、老朽化していない既設管、およびまだ使用していない既設管の用途変更による補強水圧性能の向上、および水理性能の向上などに活用される。更に、シールド２次覆工などに活用することができる。

図１は、本発明に用いられる更生管（螺旋管）に形成される合成樹脂製帯板状のプロファイルの一例の縦断面である。 図２は、本発明の更生管工法を示す模式面である。 図３は、本発明の更生管製管機を更生管が形成されていく方向から見た正面図である。

符号の説明

Ｐ：更生管
Ｐ´：プロファイル
１：更生管製管機
１ａ：嵌合ローラー
１ｂ：裏込め材注入部ローラー
１ｃ：リンクローラー
１ｄ：油圧モーター
１ｅ：裏込め材注入パイプ
２：油圧ユニット
３：裏込め材注入ポンプ
４：裏込め材
５：既設管
Ｆ：更生管が形成される方向

Claims (2)

1. 両側縁部に嵌合部を有する帯板状のプロファィルを既設管内に螺旋状に巻回し、両側縁部同志を嵌合させて螺旋管、すなわち更生管を形成し、プロファイル巻回時に裏込め材を既設管と螺旋管、すなわち更生管の隙間に注入充填して、既設管の内周面をライニングする管更生工法であって、既設管内にプロファイルを螺旋状に巻回して螺旋管、すなわち更生管を形成する工程と、裏込め材を既設管と螺旋管、すなわち更生管の隙間に注入充填する工程に時間差を設けることにより既設管路を更生することを特徴とする管更生工法。
2. 前記管更生工法における帯板状のプロファィルを螺旋状に巻く更生管製管機であって、プロファイル嵌合ローラーと、裏込め材の注入パイプローラーと、リンクローラーと、プロファイル駆動モーターとからなり、嵌合ローラー部と注入パイプ部が円周方向上で、離れた位置に設置されていることを特徴とする更生管製管機。
   

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