JP2005131979A - 管路施設ライニング工法及びつば付き管状部材 - Google Patents

Abstract

【課題】管路と、これに連通するマンホールの内周面にライニングを施すとき、管路とマンホールの接合部で管ライニング材とマンホールライニング材を一体的に結合させる。
【解決手段】つば付き管状部材５の管状部５ａをマンホール１に開口した本管２の管口内に挿入し、つば部５ｂをマンホール１の内周面に接触させるようにしてつば付き管状部材５を設置する。樹脂吸収材に液状硬化性樹脂を含浸させたマンホールライニング材１０、管ライニング材１１で、マンホール１と本管２をそれぞれライニングする。ライニングの際、マンホールライニング材１０の樹脂吸収材をつば部内面に押圧接触させた状態にし、管ライニング材１１の樹脂吸収材を管状部内周面に押圧接触させた状態にして、それぞれの液状硬化性樹脂を硬化させる。これにより、両ライニング材１０、１１は、つば付き管状部材５を介して一体的に結合される。
【選択図】図１

Description

本発明は、管路施設ライニング工法及びつば付き管状部材、更に詳細には、自然流下により液体を送る下水管などの管路とこれに連通するマンホールの内周面にそれぞれライニングを施すライニング工法と、その工法で用いられるつば付き管状部材に関するものである。

従来の上記ライニング工法として、下記の特許文献１には、液状硬化性樹脂を含浸させた管状で可撓性の樹脂吸収材からなるライニング材を管路施設の管路内に挿入し、水などの流体の圧力によりライニング材を管路の内周面に押し付け、管路の内周面と同形になるようにして、硬化性樹脂を硬化させてライニング材を硬化させることにより、管路内周面にライニングを施す工法が記載されている。また、下記の特許文献２には、特許文献１とほぼ同様の方法でマンホール内周面にライニングを施す工法が記載されている。
特公昭５５−４３８９０号公報 特開平８−１５０６５９号公報

しかしながら、上記のような工法で管路と共にマンホールのライニングを行うと、管路とマンホールの接合部でマンホールのライニング材と管路のライニング材が接合されず、一体とならなかった。自然流下させる下水道等の管路は、地下深く（例えば１．５ｍ以上）埋設されているため、老朽化した管路施設では管路とマンホールの接合部が一体となっていないため接合部がズレて隙間が生じ、外部の地下水がその隙間から管路施設内へ浸入してくるという問題があった。管路施設を完全に修復するには、マンホールライニング材と管路の管ライニング材が一体的に接合されるようにライニングを施し、外部より浸入する地下水を止める必要があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、上述した管路施設の下水管などの管路とマンホールの内周面にライニングを施すライニング工法であって、管路とマンホールの接合部で管路の管ライニング材とマンホールのマンホールライニング材を一体的に接合ないし結合することができる管路施設ライニング工法と、その工法で用いられるつば付き管状部材を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明（請求項１）は、
管路と該管路に連通するマンホールの各内周面にライニングを施す管路施設ライニング工法であって、
管状部の一端につば部を有するつば付き管状部材を、その管状部を管路の管口内に嵌合させ、またそのつば部をマンホール内周面に接触させて、設置し、
液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材からなるマンホールライニング材でマンホール内周面をライニングし、該ライニングの際、樹脂吸収材をつば付き管状部材のつば部内面に押圧接触させた状態で該樹脂吸収材に含浸された液状硬化性樹脂を硬化させることによりマンホールライニング材とつば付き管状部材のつば部とを結合させ、
液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材からなる管ライニング材で管路の管内周面をライニングし、該ライニングの際、樹脂吸収材をつば付き管状部材の管状部内周面に押圧接触させた状態で該樹脂吸収材に含浸された液状硬化性樹脂を硬化させることにより管ライニング材とつば付き管状部材の管状部とを結合させることを特徴とする。

この場合、つば付き管状部材のつば部は、マンホールライニング材に含浸される液状硬化性樹脂と同種の液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材から形成され、またつば付き管状部材の管状部は、管ライニング材に含浸される液状硬化性樹脂と同種の液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材から形成される。これにより、マンホールライニング材と管ライニング材は、良好につば付き管状部材と結合されることになる。

また、更に、結合を高めるために、マンホールライニング材が押圧接触するつば付き管状部材のつば部内面と、管ライニング材が押圧接触するつば付き管状部材の管状部内周面のそれぞれに結合シートが設けられる。

また、管ライニング材とマンホールライニング材をより効果的に結合するために、管路とマンホールをそれぞれライニングした後、管ライニング材とマンホールライニング材が結合材料で結合される。

また本発明（請求項３）は、
管路と該管路に連通するマンホールの各内周面にライニングを施す管路施設ライニング工法であって、
管状部の一端につば部を有するつば付き管状部材を、その管状部を管路の管口内に嵌合させ、またそのつば部をマンホール内周面に接触させて、設置し、
マンホール内周面を、マンホールライニング材でライニングし、
続いて、液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材からなる管ライニング材で管路の管内周面をライニングし、そのライニングの際、樹脂吸収材をつば付き管状部材の管状部内周面に押圧接触させた状態で該樹脂吸収材に含浸された液状硬化性樹脂を硬化させることにより管ライニング材とつば付き管状部材の管状部とを結合させ、
管路とマンホールをそれぞれライニングした後、管ライニング材とマンホールライニング材とを結合材料で結合することを特徴とする。

マンホールをライニングするとき、つば付き管状部材のつば部とマンホールライニング材は、必ずしも結合しなくてもよく、そのような場合には、管路とマンホールをそれぞれライニングした後、管ライニング材とマンホールライニング材を結合材料で結合することにより、両ライニング材の結合を良好にする。

また、本発明（請求項５）は、
管路とこれに連通するマンホールの各内周面にライニングを施すライニング工事に用いられ、管状部の一端につば部を有したつば付き管状部材であって、
該つば付き管状部材は樹脂吸収材から形成されて、その管状部が管路の管口内に嵌合され、またそのつば部がマンホール内周面に接触して、設置され、
前記つば付き管状部材のつば部の樹脂吸収材には、マンホールライニング材に含浸される液状硬化性樹脂と同種の液状硬化性樹脂が含浸され、その管状部の樹脂吸収材には、管ライニング材に含浸される液状硬化性樹脂と同種の液状硬化性樹脂が含浸されることを特徴とする。

この場合、つば付き管状部材の管状部は、その外径が管路の管内径とほぼ同じ値か、あるいはわずかに小さい値に設定され、つば付き管状部材のつば部は、マンホールの内壁面とほぼ同じ曲率を有するように構成される。

本発明（請求項１）によれば、管状部の一端につば部を有するつば付き管状部材が、その管状部を管路の管口内に嵌合させ、またそのつば部をマンホール内周面に接触させて、設置され、マンホールと管路の本管などをライニングする際、マンホールライニング材とつば部、並びに管ライニング材と管状部が、それぞれのライニング材の液状硬化性樹脂の硬化により結合されるので、管ライニング材とマンホールライニング材が、このつば付き管状部材を介して一体的に結合される。従って、本管などの管路とマンホールの接合部がずれて隙間が生じている場合にも外部から侵入する地下水を止めることができ、管路施設を完全に修復することができるという優れた効果が得られる。

また、本発明（請求項３）によれば、管路をライニングするとき、管ライニング材の液状硬化性樹脂の硬化により管ライニング材とつば付き管状部材の管状部が結合され、また管路とマンホールをそれぞれライニングした後、管ライニング材とマンホールライニング材が結合材料で結合されるので、管ライニング材とマンホールライニング材が、つば付き管状部材並びに結合材料を介して一体的に結合され、同様な効果を得ることができる。

以下、添付した図を参照して本発明の実施例を説明する。ここでは管路施設の下水管などの管とこれに連通するマンホールのそれぞれの内周面にライニングを形成するライニング工法の実施例を示す。

本実施例では、図１に示す下水道のマンホール１、及び本管２，３及び副管４などの管路の管内周面にライニングが施される。本管２，３は地下に水平に対してごく僅か傾斜して埋設され、マンホール１は本管２，３と連通し、副管４は本管３の管口近傍から分岐してマンホール１の下部に連通している。

ライニング工事では、まず、符号５〜７で示すつば付き管状部材をそれぞれ順に本管２，３のマンホール１に開口した管口部と、副管４のマンホール１に開口した一方の管口部と、副管４の本管３に開口した他方の管口部のそれぞれに設置する。その後、マンホール１のライニングを行った後、本管２，３と副管４のライニングを順次行う。

つば付き管状部材５〜７は、樹脂吸収材に液状硬化性樹脂を含浸させて硬化させたものからなり、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、本管２、３用のつば付き管状部材５が図示されている。同図から明らかなように、つば付き管状部材５は、円筒形の管状部５ａの一端の外周に、円弧状に湾曲したドーナツ形のつば部５ｂが形成されている。管状部５ａの外径は本管２，３の内径とほぼ同じ、もしくは少し小さくなっている。また、つば部５ｂはマンホール１の内周面（内壁面）に対応した曲率（あるいは少し小さい曲率）で湾曲している。

他のつば付き管状部材６、７もつば付き管状部材５と同様な形状をしており、つば付き管状部材５と同様に樹脂吸収材に液状硬化性樹脂を含浸させて硬化させたものからなっている。つば付き管状部材６は、図１に示すように、その管状部６ａの外径が副管４の内径とほぼ同じ、もしくは少し小さくなっており、そのつば部６ｂがマンホール１の内周面にほぼ対応した曲率で湾曲している。また、つば付き管状部材７は、その管状部７ａの外径が副管４の内径にほぼ対応しており、つば部７ｂが本管３の内周面に対応した曲率で湾曲している。

つば付き管状部材５の製作の際、まず管状の樹脂吸収材の一端を花びら状に切り開き、つば部に対応したドーナツ形の樹脂吸収材でサンドイッチ状にはさみ込み、液状硬化性樹脂を含浸させ、マンホール１の内周面と同形の型枠に挟み込み、液状硬化性樹脂を硬化させてつば部５ｂが形成される。管状部５ａについては、上記管状の樹脂吸収材の残りの管状部分に液状硬化性樹脂を含浸させ、本管２，３の内径に対応した外径になるよう硬化させる。なお、管状部５ａに関しては、液状硬化性樹脂を含浸させず管状の樹脂吸収材のままにしておいてもよい。この場合には、本管２，３を管ライニング材でライニングする直前にマンホール１内で管状部５ａの樹脂吸収材に液状硬化性樹脂を含浸させる。

他のつば付き管状部材６、７も同様に製作されるが、管状部の外径は、嵌合される管路の管内径に合わされ、またつば部の曲率は、マンホールあるいは管路の内壁面曲率にそれぞれ合わされる。

各つば付き管状部材５、６、７の樹脂吸収材としては、主にプラスチックファイバー（ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ビニロンなど）とグラスファイバーを複合した不織布が使用される。

液状硬化性樹脂は、主として不飽和ポリエステル樹脂、ビニールエステル樹脂などが使用される。このとき、つば付き管状部材のつば部５ｂには、マンホールライニング材に含浸される液状硬化性樹脂と同種の液状硬化性樹脂が含浸され、つば付き管状部材の管状部５ａには、管ライニング材に含浸される液状硬化性樹脂と同種の液状硬化性樹脂が含浸される。例えば、マンホール１、本管２，３、副管４の各ライニング材に含浸されるのと同種類（例えばスチレン系熱硬化性樹脂）の樹脂を、つば付き管状部材の管状部並びにつば部に含浸すれば、つば付き管状部材と各ライニング材との結合を良好に行うことができる。

また、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すようにつば付き管状部材５のつば部５ｂの内周面及び／又は管状部５ａの内周面に結合シート８を設けてもよく、他のつば付き管状部材６，７も同様に結合シートを設けるようにしてもよい。

結合シート８は、図３に示すように、プラスチックフィルム８ａの両面にファイバー８ｂ，８ｃを溶着させた部材であり、表面のファイバー８ｂと、つば付き管状部材５のつば部５ｂ及び管状部５ａとが結合するように、つば付き管状部材５の液状硬化性樹脂を硬化させておき、他面のファイバー８ｃを後述するマンホールライニング材及び管ライニング材の液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材と直接接触させ、各ライニング材の液状硬化性樹脂を硬化させる。これにより、つば付き管状部材５とマンホールライニング材及び管ライニング材は、結合シート８を介して結合することになる。

以上のようなつば付き管状部材を用いて、本管、副管などの管路とマンホールをランニングする方法を以下に説明する。

まず、つば付き管状部材５、６、７を、本管２，３のマンホール１に開口した管口部と、副管４のマンホール１に開口した一方の管口部と、副管４の本管３に開口した他方の管口部のそれぞれに設置する。このとき、つば付き管状部材５，６は、それぞれの管状部５ａ、６ａが本管２，３ないし副管４の管口内に嵌合され、つば部５ｂ、６ｂがマンホール１の内周面（内壁面）に湾曲方向を合わせて密着して接触させるようにして設置される。また、つば付き管状部材７は、その管状部７ａが副管４の管口内に嵌合され、つば部７ｂが本管３の内周面に湾曲方向を合わせて密着して接触させるようにして設置される。この時、マンホール１の底部にインバートが形成されていて下側（本管２側）のつば付き管状部材５ないしつば付き管状部材６をマンホール１の内周面に密着して接触するように設置できない場合には、インバートの一部又は全体を除去して設置する。

また、結合効果を向上させるため、設置したつば付き管状部材５ないし６のつば部付近のマンホール壁にスペーサー９を取り付ける。スペーサー９は、エキスパンドメタル、ラス、あるいは穴あき鉄板で構成され、図４の（Ａ）に示すように細長い長方形に形成され、その両端部を止めピン９ａで連結して（Ｂ）のようにリング状にして使用される。

次にマンホール１をマンホールライニング材１０でライニングする。マンホールライニング材１０は、管状で可撓性の樹脂吸収材（主にポリエステルファイバー１００％で構成）からなり、外表面にプラスチックフィルムが貼り付けられており、ライニング材１０には、液状硬化性樹脂が含浸されている。このとき、マンホールライニング材１０の外表面でつば付き管状部材５，６のそれぞれのつば部５ｂ、６ｂと接触する部分は予めプラスチックフィルムを除去しておく。そして、背景技術で述べた公知の方法で、ライニング材１０をマンホール１内に挿入し、流体の圧力により、図１に示すようにマンホールライニング材１０をマンホール１の内周面に押し付け、その内周面と同形状となるようにして、マンホールライニング材１０の液状硬化性樹脂を硬化させてマンホールライニング材１０を硬化させる。

このライニングの過程で、マンホールライニング材１０は、つば付き管状部材５，６のそれぞれのつば部５ｂ、６ｂの内周面に押し付けられて接触し、それぞれのつば部５ｂ、６ｂに密着した状態になっており、マンホールライニング材１０の樹脂吸収材がつば部内面に直接接触した状態で樹脂吸収材に含浸された液状硬化性樹脂が硬化する。この硬化により、マンホールライニング材１０とつば付き管状部材５，６のそれぞれのつば部５ｂ、６ｂが結合され、一体化される。上述したように、好ましくは、マンホールライニング材１０に含浸される液状硬化性樹脂と、つば部５ｂ、６ｂに含浸される液状硬化性樹脂には同種のものが使用される。

次に、マンホール１内に工事の作業者が入り、マンホールライニング材１０において本管２，３と副管４の管口を塞いでいる部分を除去して開口させる。

次に、本管２，３と副管４のライニングを、管ランニング材を用いて公知の反転法を用いて行う。ライニングは、図５に示したように、例えば本管２から行う。管ライニング材１１は、液状硬化性樹脂が含浸された樹脂吸収材（主にポリエステルファイバー１００％で構成）からなり、その表面にはプラスチックフィルムが貼り付けられている。管ライニング材１１は、反転ノズル１２により反転されて本管２に挿入される。本管２の他端にマンホールがあれば、そのマンホールにもマンホール１と同様に、つば付き管状部材を設置し、そのマンホールにライニングを施しておく。

管ライニング材１１の本管２への反転挿入が終了したら、公知の技術により管ライニング材１１により取り囲まれる内部に圧力をかけ、その圧力で管ライニング材１１を、本管２の内周面とつば付き管状部材５の管状部５ａの内周面に押し付けて接触させる。そして、その状態でホース１３を介して温水を注入し、管ライニング材１１の液状硬化性樹脂を硬化させて管ライニング材１１を硬化させる。この時、管ライニング材１１の樹脂吸収材は、つば付管状部材５の管状部５ａに密着した状態になっており、管ライニング材１１の樹脂吸収材が管状部５ａの内周面に直接接触した状態で樹脂吸収材に含浸された液状硬化性樹脂が硬化する。この硬化により、管ライニング材１１とつば付き管状部材５の管状部５ａが一体的に結合される。上述したように、好ましくは、管ライニング材１１に含浸される液状硬化性樹脂と、管状部５ａに含浸される液状硬化性樹脂には同じ種類のものが使用される。

このように、一体的な結合には、管ライニング材１１の樹脂吸収材ないしそれに含浸された液状硬化性樹脂が、硬化時管状部５ａと緊密に接触することが重要である。

次に、本管３と副管４のライニングを本管２と同様に行う。そして、これらのライニングが終了したら、マンホール１内に工事の作業者が入り、ハンドレイマップ法により、図６に示すように、グラスファイバーと熱硬化性樹脂からなる結合材料１４で、本管２の管口からマンホールライニング材１０の内側に突出している管ライニング材１１の後端部の外周面とマンホールライニング材１０の内周面を結合するようにする。

この時使用する熱硬化性樹脂は、マンホールライニング材１０及び管ライニング材１１と同類の樹脂がよい。また接着性の良いエポキシ樹脂を用いるハンドレイマップ法ならば異種の樹脂であっても結合効果が発生する。本管３と副管４についても同様にしてもよいことは勿論である。

この管ライニング材とマンホールライニング材の結合材料１４による結合は、特に、つば付き管状部材のつば部とマンホールライニング材が結合されないときに、効果を発揮する。すわわち、マンホールをライニングするとき、つば付き管状部材のつば部とマンホールライニング材は、必ずしも結合しなくてもよく、そのような場合には、管ライニング材とマンホールライニング材を結合材料１４で結合することにより、両ライニング材の結合を良好にすることができる。もちろん、マンホールライニング時、上述したように、つば付き管状部材のつば部とマンホールライニング材を一体的に結合するような場合にも、更に、結合部材１４を用いて管ライニング材とマンホールライニング材を結合してもよく、その場合には、両ライニング材の結合効果をさらに高めることができる。

マンホール１、本管２，３及び副管４の各ライニングが終了すると、マンホールライニング材１０にグラウトホールを設け、マンホールライニング材１０とマンホール１の内周面の間、及び管ライニング材１１と本管２の内周面の間などで、ライニング材の硬化による収縮により発生した隙間にグラウト材１５を気密的に充填するグラウティングを行う。これにより、既設の管路施設とライニング材の結合力をより向上させることができる。グラウト材１５としては、無収縮セメント、膨張セメント、エポキシ樹脂、又はポリウレタン樹脂などが用いられる。

以上のような工法でライニング工事を行えば、本管２などの管路の管口に設置されたつば付き管状部材５のつば部５ｂとマンホールライニング材１０が一体的に結合され、またその管状部５ａと管ライニング材１１が一体的に結合される。従って、本管２とマンホール１の接合部では、管ライニング材１１とマンホールライニング材１０がつば付き管状部材５を介して一体的に結合ないし接合され、本管２とマンホール１の接合部での地下水の侵入などの問題を防止することができる。これと同様に本管３の管口部に設置されたつば付き管状部材５を介して本管３の管ライニング材がマンホールライニング材１０と一体的に結合され、つば付き管状部材６，７を介して副管４の管ライニング材がマンホールライニング材１０及び本管３の管ライニング材と一体的に結合され、同様な効果が得られる。

本発明の実施例における下水道のライニング工事でつば付き管状部材の設置後にマンホールのライニングを行った状態を示す断面図である。 （Ａ）はつば付き管状部材の側面図、（Ｂ）はそのＢ―Ｂ’に沿う横断面図、（Ｃ）はＣ―Ｃ’線に沿う縦断面図である。 つば付き管状部材に設けられる結合シートの側面図である。 スペーサの平坦な状態の平面図（Ａ）とリング状にした状態の側面図（Ｂ）である。 本管のライニングの施工状態を示す断面図である。 マンホールと本管のライニングが完成した状態を示すマンホールと本管の接合部周辺の断面図である。

符号の説明

１ マンホール
２，３ 本管
４ 副管
５〜７ つば付き管状部材
５ａ 管状部
５ｂ つば部
８ 結合シート
９ スペーサー
１０ マンホールライニング材
１１ 管ライニング材
１２ 本管ライニング用の反転ノズル
１３ ホース
１４ 結合材料
１５ グラウト材

Claims (7)

1. 管路と該管路に連通するマンホールの各内周面にライニングを施す管路施設ライニング工法であって、
   管状部の一端につば部を有するつば付き管状部材を、その管状部を管路の管口内に嵌合させ、またそのつば部をマンホール内周面に接触させて、設置し、
   液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材からなるマンホールライニング材でマンホール内周面をライニングし、該ライニングの際、樹脂吸収材をつば付き管状部材のつば部内面に押圧接触させた状態で該樹脂吸収材に含浸された液状硬化性樹脂を硬化させることによりマンホールライニング材とつば付き管状部材のつば部とを結合させ、
   液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材からなる管ライニング材で管路の管内周面をライニングし、該ライニングの際、樹脂吸収材をつば付き管状部材の管状部内周面に押圧接触させた状態で該樹脂吸収材に含浸された液状硬化性樹脂を硬化させることにより管ライニング材とつば付き管状部材の管状部とを結合させることを特徴とする管路施設ライニング工法。
2. 管路とマンホールをそれぞれライニングした後、管ライニング材とマンホールライニング材とを結合材料で結合させることを特徴とする請求項１に記載の管路施設ライニング工法。
3. 管路と該管路に連通するマンホールの各内周面にライニングを施す管路施設ライニング工法であって、
   管状部の一端につば部を有するつば付き管状部材を、その管状部を管路の管口内に嵌合させ、またそのつば部をマンホール内周面に接触させて、設置し、
   マンホール内周面を、マンホールライニング材でライニングし、
   続いて、液状硬化性樹脂を含浸させた樹脂吸収材からなる管ライニング材で管路の管内周面をライニングし、そのライニングの際、樹脂吸収材をつば付き管状部材の管状部内周面に押圧接触させた状態で該樹脂吸収材に含浸された液状硬化性樹脂を硬化させることにより管ライニング材とつば付き管状部材の管状部とを結合させ、
   管路とマンホールをそれぞれライニングした後、管ライニング材とマンホールライニング材とを結合材料で結合することを特徴とする管路施設ライニング工法。
4. マンホールと管路にそれぞれライニングを施した後、マンホールライニング材とマンホール壁面間をグラウティングすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の管路施設ライニング工法。
5. 管路とこれに連通するマンホールの各内周面にライニングを施すライニング工事に用いられ、管状部の一端につば部を有したつば付き管状部材であって、
   該つば付き管状部材は樹脂吸収材から形成されて、その管状部が管路の管口内に嵌合され、またそのつば部がマンホール内周面に接触して、設置され、
   前記つば付き管状部材のつば部の樹脂吸収材には、マンホールライニング材に含浸される液状硬化性樹脂と同種の液状硬化性樹脂が含浸され、その管状部の樹脂吸収材には、管ライニング材に含浸される液状硬化性樹脂と同種の液状硬化性樹脂が含浸されることを特徴とするつば付き管状部材。
6. つば付き管状部材の管状部は、その外径が管路の管内径とほぼ同じ値か、あるいはわずかに小さい値に設定され、つば付き管状部材のつば部は、マンホールの内壁面とほぼ同じ曲率を有することを特徴とする請求項５に記載のつば付き管状部材。
7. 前記つば部及び／又は管状部の内面に結合シートを設けたことを特徴とする請求項５又は６に記載のつば付き管状部材。

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