JP2006009433A - 水路のライニング構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 水路の構築や水路の補修時に、水路内周面に凹凸やクラックが発生して不陸状態や緩やかな傾斜となっていても、容易に且つ確実にライニング材を水路内周面に平行に取り付けることができ、従って隣り合うライニング材同士の接続部に段差ができず、充填材を充填時にも充填材の漏出がなく、施工後もライニング材の接続部等からの漏水の恐れがない水路のライニング構造を提供する。
【解決手段】 既設水路の内周面にライニング材を張設することで水路を補修するライニング構造において、ライニング材と既設水路の内周面との距離を変更可能で、且つその長さを所定の長さに固定できる固定具でライニング材を既設水路の内周面に固定し、ライニング材と既設水路の内周面との隙間に充填材を充填する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、農業用水、下水道、工業用水等の水路の内周面にライニング材を張設することで水路を構築又は補修するライニング構造に関する。

従来、経年使用により凹凸やクラックが発生して凹凸状態（以降、不陸状態という）となった既設水路の内周面を補修する技術として、既設水路の内周面にをＲＰ板（繊維強化樹脂製板）でライニングする工法がある（例えば、特許文献１参照。）。

この工法では、まず、既設水路の内周面にドリルで穴を複数箇所に穿設し、接着剤を挿入してアンカーボルトを固着する。次に、これらのアンカーボルトに、固定部材としてリップ型鋼（または開口部を板材で溶接した溝型鋼）をナットで取り付け、水路の内周面に固定する。そして、固定したリップ型鋼の上にＦＲＰ板を皿ボルトで取り付ける。ＦＲＰ板同士が当接する出隅には、別途、断面Ｌ型の長尺材を螺着して処理する。さらに、ＦＲＰ板にセメントミルク注入用の孔を複数箇所に穿設して、リップ型鋼で区切られたＦＲＰ板と内周面との間の各段にセメントミルクを充填し、内周面をライニングするものである。

かかるライニング工法は、ＦＲＰ板が軽量であるので運搬などの作業性がよく、ＦＲＰ板の粗度係数も小さいので、補修後、水が流れやすい等の利点があった。
特公平６−１９１３２号公報（第２頁左欄第１６行目〜同頁右欄第１９行目、図１）

前記従来のライニング工法によれば、ＦＲＰ板を固定するためのリップ型鋼を水路の内周面に固定する前に、各リップ型鋼が所定高さに取り付けられるようにアンカーボルト打ち込み箇所の位置出しをする必要がある。しかしながら、既設水路の内周面に凹凸やクラックが発生して不陸状態となっている場合では、このような位置出しは困難な作業であるとともに、リップ型鋼のような長尺体を内周面の同一高さに固定するには、不陸状態に対応するように各種厚みの調整板を内周面とリップ型鋼との間に挟み込んで固定位置を調整しなければならない。そうしないと、ＦＲＰ板同士の接続部に段差が生じてしまうという問題がある。加えて、かかるリップ型鋼の固定作業も、作業工数及び部品点数ともに多く、手間が掛かって作業性が非常に悪い上にコストもかさむという問題がある。

また、ライニング工法において隣り合うＦＲＰ板同士の接合する方法として、板材の突き合わせやその隙間に目地材を塗布する方法や、ＦＲＰ板の接続部同士をパッキン等を介して重ね合わせてリベットやボルトとナット等で締結したりする機械的接合方法が行われてる。しかしながら、ライニング材同士の接合部に段差があって発生する隙間やリベット等の貫通孔に空隙が残るため気密性が損なわれ、例えば、既設水路内周面とライニング材との間に、粘度が低くて流動性が良い充填材を充填する場合には、充填時又は充填後充填材が硬化するまでの間に、上記隙間や空隙から充填材が漏れ出すという問題点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、水路の構築や水路の補修時に、水路内周面に凹凸やクラックが発生して不陸状態や緩やかな傾斜となっていても、容易に且つ確実にライニング材を水路内周面に平行に取り付けることができ、従って隣り合うライニング材同士の接続部に段差ができず、充填材を充填時にも充填材の漏出がなく、施工後もライニング材の接続部等からの漏水の恐れがない水路のライニング構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１記載の水路のライニング構造（発明１）は、既設水路の内周面にライニング材を張設することで水路を補修するライニング構造において、ライニング材と既設水路の内周面との距離を変更可能で、且つその長さを所定の長さに固定できる固定具でライニング材を既設水路の内周面に固定し、ライニング材と既設水路の内周面との隙間に充填材を充填したことを特徴とする。

本発明１のライニング材は、固定具として、ライニング材と既設水路内周面との距離を任意の長さに調節して固定できるものを用いるので、既設水路の内周面に凹凸やクラックが発生して不陸状態となっていても、その不陸の位置にくる固定具の長さを不陸の状態に合わせて調節することで、ライニング材を既設水路の内周面と略平行に且つ所定の距離で張設することができる。それ故、既設水路内周面の不陸状態にかかわらずライニング材が既設水路内周面と平行となり、ライニング材同士の接続部に段差が生じないので、ライニング材と既設水路の内周面との隙間に充填材を充填し他時に充填材が漏れ出る空隙が生じない。

請求項２の発明（発明２）は、発明１の固定具が、既設水路内周面に固定されライニング材を所定間隔で貫通するアンカーボルトとこれに螺合する複数のナットとからなり、ライニング材を複数のナットで挟持して固定し、貫通孔に目地材を充填したことを特徴とする水路のライニング構造である。

固定具が、水路内周面に設けた複数のアンカーボルトであれば、それぞれのアンカーボルトにそれぞれ第１のナットをねじ込み、それらナットの上面を、アンカーボルトの打ち込み位置の不陸状態に合わせて所定の高さに調節して、アンカーボルトをライニング材に設けられた貫通孔に挿入すると、ライニング材は、既設水路の内周面から所定の高さに揃えられる。ライニング材の内側から第２のナットをねじ込み、第１のナットと第２のナットとで、ライニング材を挟持するように固定すると、ライニング材は既設水路との内周面と平行に固定される。

請求項３記載の発明（発明３）は、ライニング材に複数のスペーサー部が所定間隔で凸設され、各スペーサー部の凸端部にそれぞれアンカーボルトを貫通してナットで固定し、凸端部を既設水路側にしてライニング材を既設水路内周面に張設したことを特徴とする発明１又は２の水路のライニング構造である。

既設水路内周面とライニング材との隙間には、未硬化の液状セメント等の充填材を注入しこれを硬化させる。発明３におけるライニング材には、この隙間の距離を保つためのスペーサー部が設けられている。スペーサー部は、ライニング材の外側（既設水路の内周面に当接する側）から見て円錐台形状に突設して一体成形され、ライニング材の内側（流水と接する面側）から見ると、スペーサ部は逆円錐台形状の凹部となるように形成されている。このようなスペーサ部の凸端部には、アンカーボルト挿通用の貫通孔が設けられているものである。

本発明１〜３においては、ライニング材を既設水路の内周面に張設する場合、一定長さのライニング材同士を水路の流れ方向に縦列して接続したり、既設水路の断面形状によっては、複数枚のライニング材を並列して接合する場合がある。このような隣り合うライニング材同士の接合面は、一方のライニング材の辺縁部にクランク状の段差を設け、他方のライニング材の辺縁部をこれに重ねるようにして、リベット、ボルトとナット等で緊結して接続する。

隣り合うライニング材同士の接合面に目地材を塗布し、目地材を塗布した面同士を重ね合わせて接合する。従って、ライニング材同士の接合部の隙間やリベット等の貫通孔に残る空隙等が生じても、目地材によって塞がれて気密性が良くなり、粘度が低くて流動性が良い充填材を充填しても、充填時又は充填後充填材が硬化するまでの間に、上記隙間や空間から充填材が漏れ出すことが確実になくなるので、好ましい。

なお、接合部に辺縁に沿って１本以上の溝を設け、この溝に、目地材を溝から溢れるように充填すると更に好ましい。

発明１は、隣り合うライニング材を接合する場合に、ライニング材同士の段違いの原因となる既設水路の内周面の不陸に対し、長さ調節が可能で且つその長さを固定できる固定具を用いて、ライニング材と既設水路の内周面との隙間を一定にしてライニング材を既設水路の内周面に固定するので、ライニング材を容易に且つ確実に既設水路の内周面に平行に且つ所定の距離で張設できる。

発明２では、固定具がアンカーボルトと２個のナットとであり、アンカーボルトにナットをねじ込み、ナットの上面をアンカーボルトの打ち込み位置の不陸状態に合わせて所定の高さに調節して、アンカーボルトをライニング材に設けられた貫通孔に挿入すると、ライニング材が既設水路の内周面から所定の高さに揃えられ、ライニング材は容易に且つ確実に既設水路の内周面と平行に且つ所定の距離で張設される。

発明３では、ライニング材のスペーサー部を既設水路の内周面に張設するだけで、充填材注入用の隙間を形成でき、位置出し作業や固定部材の取付作業が簡略化でき、作業性が格段に向上する。

次に図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明のライニング構造を用いた補修後の水路の一例を示す断面図である。図２は固定具貫通孔が設けられたスペーサー部の一例の断面図である。図３は接続部の一例の断面図である。図４はスペーサー部の内側凹部の止水方法の一例、図５は頭部が平らなアンカーボルトを用いた場合のスペーサー部の一例の断面図である。

本例示においては、既設水路１が断面略Ｕ字状の農業用水路であり、ライニング材２はスペーサー部２３が突設されこのスペーサー部２３の凸端部に貫通孔２４が設けられたＦＲＰプレス成形品である。

図２に示されるように、ライニング材２に設けられているスペーサ部２３は、ライニング材２の外側（内周面１１に当接する側）から見て円錐台形状に突出して一体成形されている。また、ライニング材２の内側（流水と接する面側）から見ると、スペーサ部２３は逆円錐台形状の凹部となるように形成されている。このようなスペーサ部２３の中央には、アンカーボルト挿通用の貫通孔２４が設けられている。

図１において、水路１の内周面１１は、複数枚のライニング材２を組み合わせてライニング更生され、既設水路１の側面１１１又は／及び底面１１２に沿う平板状ライニング材２１の部分と、水路側面１１１と底面１１２との隅部に沿う曲面状のライニング材２２の部分とから構成されている。かかるライニング材２を、スペーサ部２３が水路１の内周面１１に当接するように張設する。これにより、水路１の内周面１１とライニング材２との間には充填材４１注入用の隙間４が形成される。

ライニング材２の張設は、既設水路１の底面１１２から順に行う。まず、水路底面１１２の所定の場所にアンカーボルト３を打つ。アンカーボルト３は、内周面１１にアンカー打込み用の下穴を穿設し、この下穴をブロワ等で清掃した後、下穴に打ち込まれ、内周面１１に緊結される。例示の形態では、アンカーボルト３は打込みによって先端部が拡張する金属系アンカーを用いているが、下穴に充填した接着剤によって固着する接着系アンカーを用いてもよい。

それぞれのアンカーボルト３にそれぞれ第１のナット３１をねじ込み、全てのナット３１の上面高さを、既設水路１の底面１１２の不陸の状態に係わらず所定の高さとなるように調節する。

ついで、底面１１２用の平板状のライニング材２１のスペーサー部２３の凸端部に設けられた貫通孔２４を、それぞれ対応するアンカーボルト３に挿入し、スペーサー部２３の内側凹部内から第２のナット３２をねじ込んで緊締し、スペーサー部２３の凸端部を第１のナット３１と第２のナット３２とで挟持して、ライニング材２１を既設水路１の底面１１２に固定する。

第１のナットを用いないでスペーサー部を直接水路内周面に固定する場合には、図６に示されるように、水路内周面の凹凸やクラック等による不陸状態によってライニング材が曲がってしまうが、本発明の固定具を用いた場合には、第１のナット３１の上面高さが一定に揃えられているので、既設水路１の底面１１２に張設されるライニング材２１は、底面１１２の不陸状態に係わらず、底面１１２から所定の距離の隙間で底面１１２と平行に張設される。

また、底部に添設するライニング材２１は、前記のように左右の隅部に沿う形状のライニング材２２ａ、２２ｂに加えて、これら左右のライニング材２２ａ、２２ｂを接合しうる中央部のライニング材２１ａとに三分割されたものであってもよい。このように構成することで、左右のライニング材２２ａ、２２ｂの大きさは一定のまま中央部のライニング材２１ａの幅を選択し、異なる水路幅に対応することができる。

隣り合うライニング材同士を接続するには、、図３に示されるように、一方のライニング材２ａの辺縁部のクランク形状の接続部２５に、エポキシ樹脂、尿素樹脂、シリコン樹脂等製などの目地材５を塗布し、他方のライニング材２ｂの辺縁部を重ね合わせる。重ね合わされたライニング材２ａ、２ｂ同士を、リベット、ボルトとナット、又は固定ピン等の固定部材６を打ち込み、ライニング材２ａ、２ｂ同士を止着する。目地材としては、シリコーン系の水膨張性を有するものが好ましい。

目地材５はクランク形状の接続部２５に塗布されるが、接続部２５に１本以上の溝２６を設け、その溝２６に目地材５を溢れるように充填して、隣り合う接続部同士を重ね合わせるようにされると、更に接続部等の止水性が向上するので、そのようにされても良い。

続いて、既設水路１の側面１１１にライニング材２を張設する。側面１１１においても、底面１１２の場合と同様にスペーサ部２３が側面１１１に当接するようにライニング材２を張設して、ライニング材２と側面１１１との間に充填材４１注入用の隙間４を形成する。そして、これらのスペーサ部２３をアンカーボルト３およびナット３１、３２で側面１１１に緊結する。また、ライニング材２と既設水路１内周面１１との間の上端部には、充填材注入用（後述）の開口部を設けたカバー部材２６を配設することが好ましい。

このような手順を繰り返し、既設水路１の内周面１１（側面１１１、底面１１２及び隅部）に複数枚のライニング材２を張設し終わったら、ライニング材２と内周面１１との間の隙間に、充填材４１としてセメントミルク或いはエアーモルタル等の未硬化の液状セメント等を注入する。ライニング材２と内周面１１との隙間には、スペーサ部２３及び固定具であるアンカーボルト３（第１のナット３１を含む）が点在するだけであるので、ライニング材２の上縁部からスムーズに液状セメントを流し込むことができ、容易に裏込め層を形成することができる。このとき、ライニング材２は固定具３によって内周面１１に固定されているので、充填材４１の注入圧が加わっても膨らみやずれを生じることがない。

スペーサー部２３の内側凹部は、図２（ｂ）に示されるように、エポキシ樹脂、尿素樹脂、シリコン樹脂等製などの止水性充填材（パテ）７を充填して、アンカーボルト３用の貫通孔２４の止水性を確保すると共に、ライニング材２の内周面が略平滑となるようにされる。これ以外に、図４に示されるように、内側凹部を凸端部側が広い形状に成形し、これに相似形状の弾性体からなる蓋体８をかち込んで蓋をしても良い。勿論止水パテ７等を併用すれば更に止水効果が向上する。

又、アンカーボルトに頭部が平らなもの３ａを用いれば、スペーサー部２３の内側凹部内の第２のナットが不要になり、ナット締結のための治具挿入スペースが不要となるので、内側凹部の差し渡し径を大幅に小さくすることができ、外観も向上する。

充填材４１が硬化したら、水路の構築又はライニング補修は完了となる。

以上のように、本発明の水路のライニング工法によれば、既設水路内周面が凹凸やクラックが発生して不陸状態や緩やかな傾斜となっていても、容易に且つ確実にライニング材を水路内周面に平行に取り付けることができ、従って隣り合うライニング材同士の接続部に段差ができず、充填材を充填時にも充填材の漏出がなく、施行後もライニング材の接続部等からの漏水がない水路のライニング構造となるのである。

本発明は、農業用水、下水道、工業用水等の新設時や既設水路の内壁面を短期間で確実に補修するために好適に利用することができる。

本発明のライニング構造を用いた補修後の水路の一例を示す断面図である。 スペーサー部の一例であり、（ａ）は不陸状体である内周面に直接固定した状態の断面図、（ｂ）は本発明の高さ調節可能な固定具を用いて固定した状態の断面図である。 接続部の一例であり、（ａ）は目地材を塗布して接合された状態の断面図、（ｂ）はクランク部に複数の溝を設けてこれに目地材を充填して接続した状態の断面図である。 スペーサー部の内側凹部の止水方法の一例の断面図である。 頭部が平らなアンカーボルトを用いた場合のスペーサー部の一例の断面図である。 スペーサー部を直接水路内周面に固定した場合の、ライニング材のスペーサー部の一例の断面図である。

符号の説明

１ 既設水路
１１ 内周面
１１１ 側面
１１２ 底面
２ ライニング材
２１ 平板状ライニング材
２２ 曲面状ライニング材
２３ スペーサー部
２４ 貫通孔
２５ クランク形状の接続部
２６ 溝
２７ 充填材注入口つきカバー部材
３ 固定具（アンカーボルト）
３１ 第１のナット
３２ 第２のナット
４ 充填材注入隙間
４１ 充填材
５ 目地材
６ 固定部材
７ 止水性充填材（パテ）
８ 弾性体の蓋体

Claims (3)

1. 既設水路の内周面にライニング材を張設することで水路を補修するライニング構造において、ライニング材と既設水路の内周面との距離を変更可能で、且つその長さを所定の長さに固定できる固定具でライニング材を既設水路の内周面に固定し、ライニング材と既設水路の内周面との隙間に充填材を充填したことを特徴とする水路のライニング構造。
2. 請求項１記載の固定具が、既設水路内周面に固定されライニング材を所定間隔で貫通するアンカーボルトとこれに螺合する複数のナットとからなり、ライニング材を複数のナットで挟持して固定し、貫通孔に目地材を充填したことを特徴とする水路のライニング構造。
3. ライニング材に複数のスペーサー部が所定間隔で凸設され、各スペーサー部の凸端部にそれぞれアンカーボルトを貫通してナットで固定し、凸端部を既設水路側にしてライニング材を既設水路内周面に張設したことを特徴とする請求項１又は２の水路のライニング構造。
   

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