JP2008025210A - 大口径管路内面の補修装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円形から非円形の管路の補修に対応できる補修装置を提供する。
【解決手段】結合可能な複数のパネルから構成された管路内形状に合致した型枠、該型枠の外側に装着された補修材および、該型枠を管路内に押圧し、該型枠の外側に装着された補修材を管路内面に圧着するための１以上のジャッキーからなる大口径管路内面の補修装置および該大口径管路内面の補修装置を用いて円形又は非円形状の大口径管路内面を補修する補修方法。
【選択図】図１

Description

本発明は管路内面特に大口径管路内面に発生した亀裂や孔等を管路内面から補修する装置に関する。

従来、地中に埋設してある電線管や小型の下水管等に亀裂や孔等が開き浸入水が発生した場合には、地表より掘削して不良個所を探し、管路の修理や交換等をしていた。
又、最近は小型テレビカメラを管路内にマンホールより挿入して内面から不良個所を発見する技術が開発され、この技術により不良個所の発見と不良状態の検査が可能となっており、又、管路内面からの修理技術も開発されている。
大口径の管路内面の補修では、「その外周に貼着される樹脂バインダーを含浸させた管路内に補修材を圧着するため空気の吸込みにより膨らみ可能な弾性体を素材とする断面が円形又は多角形状の密封された筒状体、該筒状体の内部の下部に設けられた管路内の水を通すための水抜き管、該筒状体の内部の中央部付近に設けられた連絡用の通路管、及び筒状体の側面の膨らみを防止するために筒状体両側面に設けられた側面固定用ロープからなることを特徴とする大口径管路内補修装置。」（特許文献１）や、「管路内形状に合致した形状を有する圧着板、ジャッキー及び支持台からなり、該支持台上にジャッキーを、該ジャッキー上に圧着板を取り付け、該圧着板の外周に圧着ゴム板を敷設し、該圧着ゴム板上に補修材を取り付け、該補修材の圧着をジャッキーの伸長によって行なうようにされてなる大口径管路内面の補修装置。」（特許文献２）が提案されている。
特開平７−２３８５２７号公報 特開平８−１７０７８６号公報

前記特開平７−２３８５２７号公報記載の補修装置は、狭いマンホールへの挿入及び搬出が容易であり、少量の水があっても施工できる等優れたものである反面、円筒体がチューブ状の装置であるため、その外周に装備される補修材を管壁に押圧する力に限界があり、又特開平８−１７０７８６号公報記載の装置は、非円形管（一般的には馬蹄形管やボックスカルバート）を補修する装置として使用されているが、この装置では補修材を管壁に押し当てる力に偏りがあった。即ちジャッキが接している部分とそうでない部分で押し当てる力にバラツキがあり、均等に押し当てる力を加えることが難しいという課題があった。

本発明者は上記の課題を解決すべく鋭意研究の結果、ステンレス製のパネルを結合しながら型枠をつくり、該型枠の外側に補修材を巻き付けた後、ジャッキの押圧で該型枠に外側に向かう張力を作り、さらに対角上にあるパネルをジャッキで押すことにより、強い力で補修材を管壁に押し当てて補修することにより前記の課題が解決できることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、（１）結合可能な複数のパネルから構成された管路内形状に合致した型枠、該型枠の外側に装着された補修材および、該型枠を管路内に押圧し、該型枠の外側に装着された補修材を管路内面に圧着するための１以上のジャッキーからなる大口径管路内面の補修装置、（２）パネルがその中間部にジャッキで押圧するためのジャッキベース部、その側面部にパネルとパネルを結合するための凸又は凹の差込部を有するものである（１）記載の補修装置、（３）パネルとパネルの結合部分がスライドできるようにした（１）又は（２）記載の補修装置、（４）ジャッキが両端に押圧部を有し、回転により押圧する構成からなるものである（１）記載の補修装置、（５）補修剤の下部（補修剤とパネルの間）にガードスポンジが設けられたものからなる（１）記載の補修装置、（６）該ガードスポンジが二層形成のものであり、該二層の間の一部に空洞を設けたものからなる（５）記載の補修装置、（７）管路内形状が円形又は非円形状のものである（１）記載の補修装置、（８）管路内形状が馬蹄形状又はボックスカルバート形状（一般的には馬蹄形管やボックスカルバート）のものである（１）又は（７）記載の補修装置、（９）（１）乃至（８）記載の大口径管路内面の補修装置を用いて円形又は非円形状の大口径管路内面を補修する補修方法、に関する。

ステンレス製の複数のパネルを結合しながら、管路内壁面に合致する型枠を作り、その両端が押圧可能なジャッキを該型枠の内側であってパネルに対し対角状に設け、該ジャッキの両端により該型枠を管の中心から外側に向けて押圧する構成により、型枠の外側に装備された補修材を強力に管路内壁に押し当てることができる。そして、パネルの曲面角度を調節することにより、壁面の形状に応じた、例えば円形から非円形の形状にまで対応できる型枠が簡単にできる。又更にパネルの結合部分にスライド機能を設けることにより、管路内壁の形状、寸法が規格と異なったものであっても簡単に型枠が構成でき施工可能なものとなる。
又、管路内の水等の流量が多くても例えば３倍程度多くても施工が可能である。

本発明は大口径管路内面の損傷、即ち亀裂や孔等を補修するものであり、マンホールより本発明装置を管路内に搬入し、補修を行なうものである。
本発明装置は管路内壁に合致する型枠を構成する複数のパネル及び両端が押圧可能なジャッキを複数使用することにより構成されるものであるので、マンホールより搬入、取り出しが容易であり、マンホールからパネル及びジャッキを管路内に搬入し、管路内でパネルを結合しながら管路内壁面の形状に合致した型枠を作り、該型枠内の上下、左右、或いは斜めの対角上に両端押圧可能なジャッキを設け、型枠の外側方向に押圧し、型枠の外側に設けられた補修材を管路内壁面に押圧するものである。

本発明を図面により説明する。
図１は本発明の馬蹄形状管用補修装置の断面模式図、図２は本発明の補修装置の型枠を構成する管底部のパネルＡ及びＢの断面及び平面模式図、図３は本発明の補修装置の型枠を構成する側壁部のパネルＣ、Ｇ、Ｈ及びＦ、Ｄ、Ｅの断面及び平面模式図、図４は本発明の補修装置の型枠を構成する上部左壁部のパネルＫ、Ｊ、Ｉの断面及び平面模式図、図５は本発明の補修装置の型枠を構成する上部右壁部のパネルＮ、Ｍ、Ｌの断面及び平面模式図、図６は本発明の補修装置のジャッキーの平面模式図であり、Ａはアジャストジャッキ、Ｂはサポートジャッキの模式図である。図７はアジャストジャッキの構成機能の模式図、図８はサポートジャッキの構成機能模式図である。図９〜図１３は本発明の補修装置の組立施工補修の模式図であり、図９は本発明の補修装置の管底における機材組立平面模式図、図１０は本発明の補修装置の側壁部における機材組立平面模式図、図１１は本発明の補修装置の上部左壁部における機材組立平面模式図、図１２は本発明の補修装置の上部右壁部の機材組立平面模式図、図１３は本発明の補修装置の馬蹄形状管路内の補修設置完了時の平面模式図である。図１４は本発明のガードスポンジの平面模式図であり、Ａはガードスポンジの平面構造模式図、Ｂはガードスポンジの両端の平面構造模式図である。図中、１は本発明の補修装置、２はパネル、３はジャッキベース部、４はジャッキベース部固定具、５はジャッキ、５Ａはアジャストジャッキ、５Ｓはサポートジャッキ、６はジャッキ支持体、７はジャッキシャフト、８はジャッキアジャストベース、８’はアジャストベースシャフト結合部、８”はシャフト結合締部、９はジャッキアジャストリング、１０はジャッキホルダー、１１はジャッキ固定具（押しピン）穴、１２はパネル折畳み部（可動部）、１３はスライド切込（ジャッキベース）、１４はパネル補強材、２１は補修材、２２はガードスポンジ板、２３は上層スポンジ、２４は下層スポンジ、２５はスポンジ空洞部、２６はガードスポンジ両端部であり、ａは差込凸部、ｂは差込凹部である。
この装置では大口径の管路の円形から非円形の管の補修に対応できる。

図１に示すように、本発明の大口径補修装置は、円形又は非円形（例えば馬蹄形）の管路内の補修を行なうことができるものである。結合可能な複数のパネルを結合して、管路内の形状に合致した形状の型枠が作られる。管底部のパネル２は図２に示すパネルＡとパネルＢから構成される。パネルＡ及びパネルＢにはその縦中間部にジャッキベース部３が設けられ、ジャッキベース固定具４により固定されている。更にパネルＡにはスライド受け部を、パネルＢにはスライド差込部をその側部にそれぞれ有し、パネルＡにはパネル折畳み部１２を、パネルＢにはジャッキベース部３を有する構造のものとされている。パネルＡ及びＢはパネルＢのスライド差込部の凸部ａとパネルＡのスライド受け部の凹部ｂとを嵌合することにより管底部の型枠を構成する。パネルＡとＢが結合して構成した管底部にはその中央部にジャッキベース部３を有し、該中央部のジャッキベース部３の両側にはパネルＡ及びパネルＢがあり、そのそれぞれの中央にジャッキベース部３を有する構造のものとなる。パネルＡ及びＢを結合してできた管底部の型枠にはジャッキ５の両端のシャフト７を固定するためのジャッキ固定枠１０が設けられ、該固定枠１０にはジャッキの両端を固定するための固定具穴１１が設けられている。管路内の側壁部は図１及び図３に示すパネルＣ、Ｇ、Ｈ（右側壁部）及びパネルＦ、Ｄ、Ｅ（左側壁部）で構成されている。図３に示すように、側壁部の下部を構成するパネルＣ及びＦにはパネル差込み凹部ｂを有し、側壁部の中央部を構成するＤ及びＧには該パネルの下部にパネル差込み凸部ａを上部パネル差込み凹部ｂが設けられ、該差込み凹部ｂの下部にジャッキベース部３が設けられているものからなり、側壁部上部を構成するＥ及びＨも、パネルＤ及びＧと同様の構造からなる。これらのパネルの結合は右側部ではパネルＣの差込部凹部ｂにパネルＧの差込部凸部ａが、パネルＧの差込部凹部ｂにパネルＨの差込部凸部ａが差込まれて順次結合され、又左側部ではパネルＦの差込部凹部ｂにパネルＤの差込部凸部ａが、パネルＤの差込部凹部ｂにパネルＥの差込部凸部ａが差込まれて順次結合され、パネルＦ、Ｄ、Ｅ（左側壁部）とＣ、Ｇ、Ｈ（右側壁部）とからなる型枠側壁部が構成される。
管路内の上部左壁部は、図１及び図４に示すパネルＩ、Ｊ、Ｋで、上記右壁部は、同じく図１及び図５に示すパネルＬ、Ｍ、Ｎで構成される。
図４に示すように、上部左壁部の下部を構成するパネルＩは差込み凸部ａ及び差込み凹部ｂを有し、差込み凸部ａのすぐ横に折り畳み部１２を有する構成からなり、上部左壁部の中央部を構成するパネルＪは、側部に差込み凸部ａ及び差込み凹部ｂを有し、差込み凸部ａ側寄りにジャッキベース部３が設けられている。又上部左壁部の上部を構成するパネルＫには側部に差込み凸部ａ及びパネルのほぼ中央にジャッキベース部３が設けられてなるものである。又図１及び図５に示すように、上部右壁部はパネルＮ、Ｍ、Ｌで構成され、上部右壁部の下部を構成するパネルＬは側部に差込み凹部ａ及びパネルのほぼ中央にジャッキベース部３が設けられたものからなり、上部左壁部の中央部を構成するパネルＭは側部に差込み凸部ａ及び凹部ｂを有し、差込み凸部ａ側寄りにジャッキベース部３を有する構成からなり、上部右壁部の上部を構成するＮは側部に差込み凸部ａ及び凹部ｂを有し、差込み凸部ａのすぐ横に折り畳み部１２を有する構成からなる。
型枠の形成には、パネルに設けられた差込み凸部ａ及び凹部ｂを結合することにより行なわれるが、この差込み凸部ａ及び凹部ｂの結合部分にスライド機能（例えば図２参照）を設けることにより、管路の管の形状、寸法が規格と異なることがあっても、施工が可能となる。
本発明のジャッキ５は図１、図６、図７および図８に示すように、棒状のものであり、ジャッキ支持体６とジャッキ支持体６の両端にあって、ジャッキ支持体６に挿入されたジャッキシャフト７、該シャフト７のその先端部にパネルを押圧するアジャストベース８からなり、該シャフト７の中間部にはアジャストリング９が設けられている。ジャッキ５はアジャストリング９を回転させてアジャストベース８をパネルのジャッキベース部３に嵌合させてパネル２を押圧し、パネル２の外側に設けられている補修材２１を管路内面に圧着するものである。
ジャッキーアジャストベース８は図６、図７及び図８に示すように、開放面が下向きのコ型のものであり、ジャッキーベース部の開放面が上向きにあるコ型のものと嵌合する構造を有し、これによりパネルを確実に押圧することができるものである。ジャッキーシャフト７はネジ切りされた回転により伸縮できる構造とされ、アジャストリング９を回転させることにより伸縮し、ジャッキ支持体６内に収納される構造を有する。ジャッキ支持体６はジャッキシャフト７が出入できるパイプ状のものである。アジャストシャフト７とアジャストベース８の結合は、図６のＡ及び図７に示すように直接結合したものの外に、図６のＢ及び図８に示すように、アジャストベース結合部８’のシャフト結合締部８”で結合する構造を有するものである。
本発明で用いられる補修材２１はガラス繊維、その他カーボン繊維、ケブラー繊維等の強化材に、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エマルジョン系樹脂等エンジニアプラスチック樹脂である樹脂バインダー、特に水路での補修は水中硬化性樹脂バインダーを含浸させてマット状となしたもので、方向性に対して強度が一定の合成樹脂製品である。補修材は対象となる欠陥の大きさ、強さに応じて種々のものを組合わせることができる。この補修材は１枚或いは複数枚を重ねて用いるが、その欠陥の大きさによって枚数を調節する。その例としては通常のガラスクロス３枚と真面状のガラスクロス（止水マット）２枚を交互に重ねたものを１組として用いるものなどが挙げられる。
補修材２１の下に敷かれ、補修材２１を管路内に有効に圧着するために用いる本発明のガードスポンジ板２２は図１４に示すような、２層構造からなるものであり、上層スポンジ２３と下層スポンジ２４からなり、該下層スポンジ２４には空洞部２５が設けられている。この空洞部２５は巾１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍ程度の大きさのものであり、既設管のコーナーにあたる部分に設けられる。これによりコーナー部分の補修をスムーズに行なうことができる。

次に施工方法のを図９〜図１３によりその１例を示す。
まず図９に示す管底部において、補修材２１を管底に沿って広げ、その上にガードスポンジ板２２を乗せて広げる。補修材の大きさは巾６０〜７０ｃｍ、厚さ３０ｍｍ、長さ既設管内周とほぼ同一のものであった。
次に図９に示すように、パネルＡ及びＢをそのスライド受け部とスライド差込部により結合し、管底に敷かれたガードスポンジ板２２及び補修材２１上に載置し、管底の右側壁部にパネルＣ、左側壁部にパネルＦを設置し、パネルＡ及びパネルＢのジャッキホルダー１０の２箇所にそれぞれジャッキ５のジャッキシャフト７をジャッキ固定具（ボルト）１１で固定し、アジャストリング９を締付ける。アジャストリング９を締付けることでパネル機材がスライドしてそれぞれの壁面に加圧固定される。パネルＣ及びパネルＦには管底に載置したガードスポンジ板２２及びその外側の補修材２１が巻き付けられる。ついで、図１０に示すように、右側管壁にはパネルＤ及びパネルＥを事前に組立て、同じく左側管壁にはパネルＧ及びパネルＨを事前に組立て、設置済みのパネルＣ及びパネルＦにそれぞれ差込んで組立て、アジャストジャッキ５Ａ、例えばNo.２−１ジャッキはパネルＤとパネルＧを、No.２−２ジャッキはパネルＥとパネルＨに設置する。その際、ジャッキアジャストベース８をパネルのジャッキベース部３にそれぞれ嵌合させ、アジャストリングを締込み、パネルＤ、パネルＥ及びパネルＧ、パネルＨを圧着固定し、その外側にあるガードスポンジ２２及び補修材２１を管路内面に押圧する。次に図１１に示すように、管左上部用パネルＩ、パネルＪ、パネルＫをその順に組立て、設置済みのパネルＥに差込み仮設置を行なう。更に図１２に示すように、管右上部用パネルＬ、パネルＭ、パネルＮをその順に組立て、設置済みパネルＨに差込み仮設置を行なう。組立てられたパネルＩ、Ｊ、Ｋ及びパネルＬ、Ｍ、Ｎの外周には同じくガードスポンジ２２及び補修材２１が巻き付けられる。図１３に示すように、サポートジャッキ５Ｓを設置する。例えばNo.３−１ジャッキはパネルＪとパネルＭに、No.３−２ジャッキはパネルＡ及びＢとパネルＫ及びＮに、No.３−３ジャッキはパネルＢとパネルＪに、No.３−４ジャッキはパネルＡとパネルＭにそれぞれ設置する。設置した全てのジャッキを均等に締付け、パネルの外側のスポンジガード２２及び補修材を管路内面に押圧し、補修材を固着する。
補修材２１を管路内に固着した後、ジャッキ５をそれぞれ緩め、組立てた逆の順序で機材を分解し、補修を完了する。

本発明の大口径管路内面の補修装置は、パネルとジャッキからなるという極めて簡単な機材からなるものであり、管路内面の形状が円形から非円形のものまで対応でき、管路内への搬入、組立て及び搬出が極めて容易であり、管路内面の補修において実用性の極めて高いものである。

本発明の馬蹄形状管路用補修装置の断面模式図である。 本発明の補修装置の型枠を構成する管底部のパネルＡ及びＢの断面及び平面模式図である。 本発明の補修装置の型枠を構成する側壁部のパネルＣ、Ｄ、Ｅ及びパネルＦ、Ｇ、Ｈの断面及び平面模式図である。 本発明の補修装置の型枠を構成する上部左壁部のパネルＫ、Ｊ、Ｉの断面及び平面模式図である。 本発明の補修装置の型枠を構成する上部右壁部のパネルＮ、Ｍ、Ｌの断面及び平面模式図である。 本発明の補修装置のジャッキの平面模式図であり、Ａはアジャストジャッキ、Ｂはサポートジャッキの模式図である。 本発明のアジャストジャッキの構成機能の模式図である。 本発明のサポートジャッキの構成機能の模式図である。 本発明の補修装置の管底における機材組立平面模式図である。 本発明の補修装置の側壁部における機材組立平面模式図である。 本発明の補修装置の上部左壁部における機材組立平面模式図である。 本発明の補修装置の上部右壁部の機材組立平面模式図である。 本発明の補修装置の馬蹄形状管路内の補修設置完了時の平面模式図である。 本発明のガードスポンジの平面模式図であり、Ａはガードスポンジの平面構造模式図、Ｂはガードスポンジの両端の平面構造模式図である。

符号の説明

１ 本発明の補修装置
２ パネル
３ ジャッキベース部
４ ジャッキベース部固定具
５ ジャッキ
６ ジャッキ支持体
７ ジャッキシャフト
８ ジャッキアジャストベース
８’ アジャストベースシャフト結合部
８” シャフト結合締部
９ ジャッキアジャストリング
１０ ジャッキホルダー
１１ ジャッキ固定具
１２ パネル折畳部
１３ スライド切込（ジャッキベース）
１４ パネル補強材
ａ 差込凸部
ｂ 差込凹部
２１ 補修材
２２ ガードスポンジ板
２３ 上層スポンジ
２４ 下層スポンジ
２５ スポンジ空洞部
２６ ガードスポンジ両端部

Claims (9)

1. 結合可能な複数のパネルから構成された管路内形状に合致した型枠、該型枠の外側に装着された補修材および、該型枠を管路内に押圧し、該型枠の外側に装着された補修材を管路内面に圧着するための１以上のジャッキーからなる大口径管路内面の補修装置。
2. パネルがその中間部にジャッキで押圧するためのジャッキベース部、その側面部にパネルとパネルを結合するための凸又は凹の差込部を有するものである請求項１記載の補修装置。
3. パネルとパネルの結合部分がスライドできるようにした請求項１又は２記載の補修装置。
4. ジャッキが両端に押圧部を有し、回転により押圧する構成からなるものである請求項１記載の補修装置。
5. 補修剤の下部にガードスポンジが設けられたものからなる請求項１記載の補修装置。
6. 該ガードスポンジが二層形成のものであり、該二層の間の一部に空洞を設けたものからなる請求項５記載の補修装置。
7. 管路内形状が円形又は非円形状のものである請求項１記載の補修装置。
8. 管路内形状が馬蹄形状又はボックスカルバート形状のものである請求項１又は７記載の補修装置。
9. 請求項１乃至８記載の大口径管路内面の補修装置を用いて円形又は非円形状の大口径管路内面を補修する補修方法。

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