このような更生方法において、既設管内を下水などが流下している状態で更生管をライニングするときには、下水などにより更生管が冷却されるため、更生管を加熱する工程で温度上昇が不十分となることがある。更生管の加熱が不十分であると、更生管が円管形状に形状復元する際、あるいは、軟化した更生管を加圧して膨張拡径させ、既設管の内周面に密着させる際、不完全な仕上がり状態となる可能性が高い。
このため、前述した更生方法においては、下水などが流下する環境下で施工することはできず、下水などが更生管を流下しないように、バイパスさせる必要があった。具体的には、発進側マンホールおよび到達側マンホール間にわたって道路上にバイパス配管を敷設し、下水などをバイパスさせる水替え作業が必要となる。この結果、施工に時間を要するばかりでなく、バイパス配管の敷設に伴う交通規制によって渋滞などを招来するという問題があった。
なお、熱硬化性樹脂を含浸した不織布を有するライニング材を利用して既設管をライニングすることも知られており、その施工の際に、下水などをライニング材の反転挿入や加熱硬化に利用することが提案されている。しかしながら、このようなライニング方法は、下水などをそのまま利用するため、汚物や砂などの固形物が配管などの閉塞を引き起こしたり、ライニング材によるライニング管の仕上がり品質に影響を与えるおそれがある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、下水などが流下する環境下であっても、更生管を必要な温度まで確実に加熱して既設管を品質を確保しつつ更生することのできる既設管の更生方法を提供するものである。
本発明は、地中に埋設された既設管に、既設管の内径よりも小さな外径の熱可塑性樹脂からなる更生管を挿入し、更生管を加熱加圧して復元膨張させ、更生管を既設管にライニングする既設管の更生方法において、既設管に更生管を引き込んだ後、流水貫通孔を有するパッカーを更生管に挿入し、パッカーに加熱媒体を供給して更生管を加熱加圧して復元膨張させた後、パッカーに冷却媒体を供給して復元膨張させた更生管を加圧しつつ冷却し、次いで、パッカーを設定距離だけ移動させ、以下、パッカーへの加熱媒体の供給、パッカーへの冷却媒体の供給およびパッカーの移動を順に繰り返して、更生管を既設管の内周面にライニングすることを特徴とするものである。
本発明によれば、既設管に更生管を引き込んだ後、流水貫通孔を有するパッカーを更生管に挿入し、パッカーに加熱媒体を供給してパッカーが密着する更生管を部分的に加熱加圧して復元膨張させた後、パッカーに冷却媒体を供給して先に復元膨張させた更生管を冷却し、次いで、パッカーをほぼパッカーの長さに相当する設定距離だけ移動させる。以下、パッカへの加熱媒体の供給、パッカーへの冷却媒体の供給およびパッカーの移動を順に繰り返して、更生管を既設管の内周面にライニングする。
この際、既設管の内周面に更生管が密着するとともに、更生管の内周面にパッカーが密着することにより、既設管を流下する下水などは、パッカーの流水貫通孔を通して更生管の加熱加圧個所に接触することなくその下流側に流下し、更生管の加熱加圧を妨げることがない。
この結果、既設管を下水などが流下する環境下であっても、更生管を内周面側から下水などとの接触を阻止して十分に加熱加圧し、確実に膨張拡径させて既設管に密着させることができることから、仕上がり品質を確保して既設管を更生管によってライニングすることができる。したがって、水替え作業を行うことなく更生作業を施工することができ、施工時間を短縮することができるとともに、水替え作業に伴う交通渋滞などを招来することもない。また、水替え作業ができないような道路事情であっても既設管の更生作業を施工することができる。
本発明において、パッカーの材質としては、耐熱性を有する伸縮素材であればよく、特に限定されないが、シリコンゴム、フッ素ゴム、EPDMなどを好適に採用することができる。
パッカーの長さとしては、既設管の口径の0.5倍以上、10倍以内が好ましい。パッカーの長さが0.5倍未満である場合には、更生管を十分に加熱することが困難となるため、施工時間が長くなる。また、パッカーの長さが、10倍を超えると、摩擦抵抗が大きくなり、引取牽引が困難となる。
本発明において、更生管の加熱に際しては、樹脂のガラス転移点Tg−10〜Tg+40℃程度に達するまで加熱することが好ましい。Tg−10℃未満では、十分に軟化せず、拡径が不十分となるおそれがある。また、Tg+40℃を超えると、冷却に時間がかかるため、施工時間が長くなる。更生管がこのような温度に加熱されるためには、110℃の加熱蒸気を用いる場合、更生管の肉厚によっても異なるが、10〜30分となる。一方、加熱加圧された更生管の冷却に際しては、Tg−40℃程度に達するまで冷却することが好ましい。Tg−40℃を超える場合、地中温度に平衡するまでの線膨張によって仕上がり寸法に誤差が発生するおそれがある。更生管がこのような温度に冷却されるためには、常温の加圧空気を用いる場合、更生管の加熱温度およびその肉厚によっても異なるが、20〜60分となる。
本発明は、地中に埋設された既設管に、既設管の内径よりも小さな外径の熱可塑性樹脂からなる更生管を挿入し、該更生管を加熱、加圧して拡径させ、更生管を既設管にライニングする既設管の更生方法において、既設管に更生管を引き込んだ後、流水貫通孔をそれぞれ有して軸心方向に並設された加熱パッカーおよび冷却パッカーを更生管に挿入し、加熱パッカーに加熱媒体を供給するとともに、冷却パッカーに冷却媒体を供給しつつ加熱パッカーおよび冷却パッカーを連続的に移動させ、更生管を加熱パッカーによって加熱加圧して復元膨張させるとともに、復元膨張させた更生管を冷却パッカーによって加圧しつつ冷却し、更生管を既設管の内周面にライニングすることを特徴とするものである。
本発明によれば、既設管に更生管を引き込んだ後、流水貫通孔を有して軸心方向に並設された加熱パッカーおよび冷却パッカーを更生管に挿入し、加熱パッカーに加熱媒体を供給するとともに、冷却パッカーに冷却媒体を供給しつつ加熱パッカーおよび冷却パッカーを連続的に移動させる。これにより、加熱パッカーの移動に伴って、加熱パッカーと密着する更生管を加熱加圧して復元膨張させる一方、冷却パッカーの移動に伴って、先に復元膨張させた更生管に冷却パッカーが密着し、加圧しつつ冷却する。このように、加熱パッカーおよび冷却パッカーが連続的に移動する際、更生管の任意の一点に加熱パッカーおよび冷却パッカーが順に密着し、更生管を既設管の内周面にライニングする。
この際、既設管の内周面に更生管が密着するとともに、更生管の内周面に加熱パッカーおよび冷却パッカーが密着することにより、既設管を流下する下水などは、加熱パッカーおよび冷却パッカーの流水貫通孔を通して更生管の加熱加圧個所に接触することなくその下流側に流下し、更生管の加熱加圧を妨げることがない。
この結果、既設管を下水などが流下する環境下であっても、更生管を内周面側から下水などとの接触を阻止して十分に加熱加圧し、確実に膨張拡径させて既設管に密着させることができることから、仕上がり品質を確保して既設管を更生管によってライニングすることができる。したがって、水替え作業を行うことなく更生作業を施工することができ、施工時間を短縮することができるとともに、水替え作業に伴う交通渋滞などを招来することもない。また、水替え作業ができないような道路事情であっても既設管の更生作業を施工することができる。
本発明において、加熱パッカーおよび冷却パッカーの材質としては、耐熱性を有する伸縮素材であればよく、特に限定されないが、シリコンゴム、フッ素ゴム、EPDMなどを好適に採用することができる。
並設した加熱パッカーおよび冷却パッカーの長さとしては、既設管の口径の0.5倍以上、10倍以内が好ましい。長さが0.5倍未満である場合には、更生管を十分に加熱することが困難となるため、施工時間が長くなる。また、長さが、10倍を超えると、摩擦抵抗が大きくなり、引取牽引が困難となる。
本発明において、更生管の加熱に際しては、樹脂のガラス転移点Tg−10〜Tg+40℃程度に達するまで加熱することが好ましい。Tg−10℃未満では、十分に軟化せず、拡径が不十分となるおそれがある。また、Tg+40℃を超えると、冷却に時間がかかるため、施工時間が長くなる。一方、加熱加圧された更生管の冷却に際しては、Tg−40℃程度に達するまで冷却することが好ましい。Tg−40℃を超える場合、地中温度に平衡するまでの線膨張によってに仕上がり寸法に誤差が発生するおそれがある。
このよう温度に更生管が加熱されるとともに、冷却されるように、加熱パッカーおよび冷却パッカーの移動速度を設定する必要がある。例えば、110℃の加熱蒸気を用いて更生管を加熱する場合、更生管の肉厚によっても異なるが、更生管の任意の一点が10〜30分間にわたって加熱されるとともに、20〜60分間にわたって冷却されるように、移動速度や各パッカーの長さを設定する必要がある。
本発明において、前記加熱パッカーおよび冷却パッカー間に断熱材が設けられると、加熱パッカーと冷却パッカーとの熱交換が阻止され、加熱パッカーの加熱媒体が冷却されて加熱時間が長くなったり、冷却パッカーの冷却媒体が加熱されて冷却時間が長くなることを防止することができる。この場合、断熱材として、発泡倍率が1.5以上の発泡体を用いることが好ましい。
本発明は、地中に埋設された既設管に、既設管の内径よりも小さな外径の熱可塑性樹脂からなる更生管を挿入し、該更生管を加熱、加圧して拡径させ、更生管を既設管にライニングする既設管の更生方法において、既設管に更生管を引き込んだ後、流水貫通孔を有する折り畳み可能なパッカーを折り畳み状態で更生管に挿入し、パッカーに加熱媒体を供給してパッカーを伸展させるとともに、更生管を全長にわたって加熱加圧して復元膨張させた後、パッカーに冷却媒体を供給して復元膨張させた更生管を全長にわたって加圧しつつ冷却し、更生管を既設管の内周面にライニングすることを特徴とするものである。
本発明によれば、既設管に更生管を引き込んだ後、流水貫通孔を有する折り畳み可能なパッカーを折り畳み状態で更生管に挿入し、パッカーに加熱媒体を供給してパッカーを伸展させるとともに、更生管を全長にわたって加熱加圧して復元膨張させる。その後、パッカーに冷却媒体を供給し、復元膨張させた更生管を全長にわたって冷却し、更生管を既設管の内周面にライニングする。
この際、既設管の内周面に全長にわたって更生管が密着するとともに、更生管の内周面の全長にわたってパッカーが密着していることにより、既設管を流下する下水などは、パッカーの流水貫通孔を通して更生管に接触することなくその下流端を越えて流下し、更生管の加熱加圧を妨げることがない。
この結果、既設管を下水などが流下する環境下であっても、更生管を内周面側から下水などとの接触を阻止して十分に加熱加圧し、確実に膨張拡径させて既設管に密着させることができることから、仕上がり品質を確保して既設管を更生管によってライニングすることができる。しかも、パッカーを移動させる必要がなく、施工時間を短縮することができる。したがって、水替え作業を行うことなく更生作業を施工することができ、施工時間を大幅に短縮することができるとともに、水替え作業に伴う交通渋滞などを招来することもない。また、水替え作業ができないような道路事情であっても既設管の更生作業を施工することができる。
本発明において、パッカーの材質としては、耐熱性の高い伸縮素材であればよく、特に限定されないが、フッ素ゴムやEPDM、シリコンゴムを好適に採用することができる。
本発明において、折り畳み可能なパッカーとしては、流水貫通孔を通して他端部を一端部側に折り返して反転させたパッカーや、蛇腹状に形成したパッカーを挙げることができる。
本発明において、更生管の加熱に際しては、樹脂のガラス転移点Tg−10〜Tg+40℃程度に達するまで加熱することが好ましい。Tg−10℃未満では、十分に軟化せず、拡径が不十分となるおそれがある。また、Tg+40℃を超えると、冷却に時間がかかるため、施工時間が長くなる。更生管がこのような温度に加熱されるためには、110℃の加熱蒸気を用いる場合、更生管の肉厚によっても異なるが、10〜30分となる。一方、加熱加圧された更生管の冷却に際しては、Tg−40℃程度に達するまで冷却することが好ましい。Tg−40℃を超える場合、地中温度に平衡するまでの線膨張によってに仕上がり寸法に誤差が発生するおそれがある。更生管がこのような温度まで冷却されるためには、常温の加圧空気を用いる場合、更生管の加熱温度およびその肉厚によっても異なるが、20〜60分となる。
本発明は、地中に埋設された既設管に、既設管の内径よりも小さな外径の熱可塑性樹脂からなる更生管を挿入し、該更生管を加熱、加圧して拡径させ、更生管を既設管にライニングする既設管の更生方法において、既設管に更生管を引き込んだ後、先端部に加熱媒体の複数個の噴出口が形成されるとともに、内部に流水バイパス配管が設けられた加熱媒体噴出管および加熱媒体噴出管の外周側にその噴出口を露出させた状態で設けられた冷却パッカーを更生管に挿入し、加熱媒体噴出管に加熱媒体を供給して噴出口から噴出させるとともに、冷却パッカーに冷却媒体を供給しつつ加熱媒体噴出管および冷却パッカーを連続的に移動させ、更生管を加熱媒体噴出管から噴出された加熱媒体によって加熱して円管形状に復元させるとともに、復元させた更生管を冷却パッカーによって加圧して膨張拡径させつつ冷却し、更生管を既設管の内周面にライニングすることを特徴とするものである。
本発明によれば、既設管に更生管を引き込んだ後、流水バイパス配管を設けた加熱媒体噴出管および加熱媒体噴出管の外周面に設けた冷却パッカーを更生管に挿入し、加熱媒体噴出管に加熱媒体を供給するとともに、冷却パッカーに冷却媒体を供給しつつ加熱媒体噴出管および冷却パッカーを連続的に移動させる。これにより、加熱媒体噴出管の移動に伴って、加熱媒体噴出管の噴出孔と対向している更生管を噴出孔から噴出される加熱媒体によって加熱し、円管形状に形状復元させる一方、冷却パッカーの移動に伴って、先に復元させた更生管に冷却パッカーが密着し、加圧して膨張拡径しつつ冷却する。このように、加熱媒体噴出管および冷却パッカーが連続的に移動する際、更生管の任意の一点に加熱媒体噴出管からの加熱媒体が接触した後、冷却パッカーが密着し、更生管を既設管の内周面にライニングする。
この際、既設管の内周面に更生管が密着するとともに、更生管の内周面に冷却パッカーが密着することにより、既設管を流下する下水などは、加熱媒体噴出管に設けられた流水バイパス配管を通して更生管の加熱個所に接触することなくその下流側に流下し、更生管の加熱を妨げることがない。
この結果、既設管を下水などが流下する環境下であっても、更生管を内周面側から下水などとの接触を阻止して十分に加熱し、確実に加圧して膨張拡径させ、既設管に密着させることができることから、仕上がり品質を確保して既設管を更生管によってライニングすることができる。したがって、水替え作業を行うことなく更生作業を施工することができ、施工時間を短縮することができるとともに、水替え作業に伴う交通渋滞などを招来することもない。また、水替え作業ができないような道路事情であっても既設管の更生作業を施工することができる。
本発明において、冷却パッカーの材質としては、耐熱性を有する伸縮素材であればよく、特に限定されないが、フッ素ゴムやEPDM、シリコンゴムを好適に採用することができる。
本発明において、更生管の加熱に際しては、樹脂のガラス転移点Tg−10〜Tg+40℃程度に達するまで加熱することが好ましい。Tg−10℃未満では、十分に軟化せず、拡径が不十分となるおそれがある。また、Tg+40℃を超えると、冷却に時間がかかるため、施工時間が長くなる。一方、加熱加圧された更生管の冷却に際しては、Tg−40℃程度に達するまで冷却することが好ましい。Tg−40℃を超える場合、地中温度に平衡するまでの線膨張によってに仕上がり寸法に誤差が発生するおそれがある。
このような温度に更生管が加熱されるとともに、冷却されるように、加熱媒体噴出管および冷却パッカーの移動速度を設定する必要がある。例えば、110℃の加熱蒸気を用いて更生管を加熱する場合、更生管の肉厚によっても異なるが、更生管の任意の一点が10〜30分間にわたって加熱されるとともに、20〜60分間にわたって冷却されるように、移動速度や、熱媒体噴出管の噴出孔の長さや冷却パッカーの長さを設定する必要がある。
本発明によれば、下水などが流下する環境下であっても、更生管を必要な温度まで確実に加熱して既設管を品質を確保しつつ更生することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の既設管の更生方法の実施形態を説明する前に、更生方法に使用する更生管1について説明する。
更生管1は、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂によって円管形状に成形された従来と同様なものであり、既設管Kに挿入される前の状態では、その断面形状が既設管Kの内径よりも小径の略楕円管形状に形成されている。そして、更生管1は、所定の形状記憶温度(例えば、80℃)に加熱されることによって円管形状に形状回復する性能を有している。
以下、この更生管1を使用した更生方法の各実施形態について説明する。
図1には、更生方法の第1実施形態に用いられる復元拡径装置2が示されている。
この復元拡径装置2は、流水パイプ3と、流水パイプ3の外周面に設けられたパッカー4とから構成され、流水パイプ3には、復元拡径装置2を牽引する牽引ワイヤー5が連結されている。そして、パッカー4には、加熱媒体発生機、例えば、加熱蒸気発生機G(図3参照)に一端が接続された熱媒体供給管6の他端が接続されるとともに、熱媒体排出管61の一端が接続されている。
ここで、パッカー4は、内部が密閉された管状袋体であって、耐熱性を有する伸縮性材料、例えば、シリコンゴムから形成されている。そして、パッカー4は、内部に加熱媒体である加熱蒸気が供給されていない状態では、既設管Kに挿入する前の更生管1の内径寸法よりも小径の円管形状を有し、その内部に加熱蒸気を供給することによって円管形状に形状回復した更生管1の内径寸法以上の径まで拡径するようになっている。この場合、パッカー4に熱媒体供給管6を通して供給された加熱蒸気は、熱媒体排出管61に設けられた図示しない圧力制御弁によって一定圧力に制御され、過剰な加熱蒸気が熱媒体排出管61を通して排出されるようになっている。
次に、このような更生管1および復元拡径装置2を使用した更生方法の第1実施形態について説明する。
この更生作業は、既設管K内周面の高圧水洗浄が行われた後に実行される。
なお、下水などが、既設管Kを通して上流側から下流側にかけて、すなわち、発進側マンホールM1から到達側マンホールM2にかけて流下しているものとする。
まず、更生管1を既設管K内に挿入する。このため、所定長さ、例えば、発進側マンホールM1および到達側マンホールM2間の長さに余裕長さを加えた長さの更生管1を発進側マンホールM1に準備するとともに、到達側マンホールM2に更生管1の牽引ワイヤー5を巻き取るためのウインチWを設置する。また、更生管1の先端をピンチするとともに、牽引ワイヤー5を到達側マンホールM2および発進側マンホールM1間の既設管K内に挿通し、発進側マンホールM1において,ピンチした更生管1の先端部に連結する。
牽引ワイヤー5を到達側マンホールM2から発進側マンホールM1にわたる既設管K内に引き込むための作業としては、例えば、カーボンファイバー製の通線材に牽引ワイヤー5を連結し、通線材を到達側マンホールM2から発進側マンホールM1にわたって牽引ワイヤー5とともに挿通すればよい。
更生管1の先端に牽引ワイヤー5を連結したならば、ウインチWを駆動して牽引用ワイヤー5を巻き取り、更生管1を既設管Kの内部に引き込む(図2参照)。一方、既設管K内に更生管1が引き込まれると、下水などは、既設管Kおよび更生管1を通して上流側から下流側にかけて流下する。
既設管K内に更生管1を引き込めば、発進側マンホールM1および到達側マンホールM2において、冷却時の線膨張を考慮して更生管1を一定長さマンホールに延出させた状態でそれぞれ切断した後、前述したように、到達側マンホールM2から発進側マンホールM1にわたって更生管1の内部に牽引ワイヤー5を挿通する。そして、発進側マンホールM1に復元拡径装置2を運び込み、その流水パイプ3の先端部に牽引ワイヤー5を連結した後、更生管1の一端部に復元拡径装置2を挿入する(図3参照)。
次いで、加熱蒸気発生機Gを駆動して加熱蒸気を熱媒体供給管6を通してパッカー4に供給すれば、パッカー4が膨張して更生管1の一端部に密着し、パッカー4を通して加熱蒸気の熱を更生管1に伝導する。この場合、更生管1の下方側外周面は、流下する下水などと接触しているが、更生管1の内周面は、パッカー4と密着しており、流下する下水などに接触することはない。このため、パッカー4に供給された加熱蒸気によって更生管1の一端部は、その内周面側から加熱されて軟化し、円管形状に形状回復するとともに、加熱蒸気の圧力によって加圧され、膨張拡径されて既設管Kの内周面に密着する(図4参照)。
この際、パッカー4に供給された過剰の加熱蒸気は、熱媒体排出管61を通して排出され、パッカー4の内部圧力を一定に維持してパッカー4の破裂を防止する。
ここで、更生管1の内周面にパッカー4が密着されるとともに、既設管Kの内周面に更生管1の一端部が密着されることにより、更生管1の一端部の外周面および内周面に下水などが接触することはなく、下水などの接触による更生管1の温度低下が防止される。一方、下水などは、既設管K、既設管Kにライニングされた更生管1および更生管1に密着されたパッカー4によってせき止められ、水位が徐々に上昇する。下水などの水位が流水パイプ3に到達すれば、流水パイプ3を通して密着された更生管1の下流側に流れ落ち、更生管1を通して到達側マンホールM2に向けて流下する。
なお、下水などの熱が流水パイプ3を介してパッカー4に伝わらないように、流水パイプ3は、断熱材によって形成されることが好ましい。
更生管1の一端部がパッカー4によって設定時間加熱加圧されることにより、既設管Kの内周面に密着したならば、加熱蒸気発生機Gの駆動を停止する一方、冷却媒体、例えば、常温の加圧空気を図示しない送風機を駆動してパッカー4に熱媒体供給管6を通して供給する。パッカー4に常温の加圧空気が供給されることにより、加熱蒸気と入れ換わり、更生管1は、パッカー4に供給された常温の加圧空気と熱交換し、加圧空気による加圧を継続しつつ冷却される。
更生管1が冷却され、ガラス転移温度Tg−40℃以下に低下したならば、加圧空気の供給を停止した後、ウインチWを駆動して牽引ワイヤー5を巻き取り、復元拡径装置2を到達側マンホールM2に向けてパッカー4の長さよりも若干短い距離だけ牽引する。この際、パッカー4は、形状回復する前の更生管1の内周面によって圧縮され、圧力が高められた常温の加圧空気は、熱媒体排出管61を通して排出されることにより、縮径状態で牽引される。
復元拡径装置2が設定距離だけ牽引されたならば、送風機の駆動を停止するとともに、再び加熱蒸気発生機Gを駆動し、加熱蒸気を熱媒体供給管6を通してパッカー4に供給し、常温の加圧空気と入れ換えて加熱蒸気によってパッカー4を膨張させる。これにより、パッカー4を介して加熱蒸気の熱を更生管1に伝導して加熱し、更生管1を軟化させ、円管形状に形状回復させる。そして、パッカー4に供給された加熱蒸気の圧力によって更生管1を加圧し、膨張拡径させて既設管Kの内周面に密着させる(図5参照)。
この際、パッカー4によって加熱された更生管1の一端部近傍は、その内周面にパッカー4が密着して下水などとの接触が阻止され、また、先に更生管1の一端部が既設管Kにライニングされていることにより、更生管1の外周面に下水などが接触することもない。これにより、下水などは、流水パイプ3を経て更生管1を流下する。したがって、以後、下水などとの接触を阻止して更生管1を加熱してライニングすることができ、下水などとの接触による更生管1の温度低下、すなわち、加熱作業の長時間化を防止することができる。
更生管1がパッカー4によって設定時間加熱加圧されることにより、既設管Kの内周面に密着したならば、加熱蒸気の供給を停止する一方、パッカー4に常温の加圧空気を供給することにより、更生管1とパッカー4に供給された常温の加圧空気とを熱交換させ、加圧空気による加圧を継続しつつ冷却させる。
以下同様に、復元拡径装置2の牽引、パッカー4への加熱蒸気の供給、パッカー4への常温の加圧空気の供給を順に繰り返すことにより、更生管1を設定長さずつ順に既設管Kの内周面に密着させてライニングすることができ、既設管Kの全長にわたって更生管1によってライニングすることができる。
なお、本実施形態においては、加熱媒体として加熱蒸気を採用した場合を説明したが、熱風や熱水であってもよく、また、冷却媒体として常温の加圧空気を採用したが、水であってもよい。
また、復元拡径装置2として、流水パイプ3にパッカー4を設けて構成したが、必ずしも流水パイプ3を設ける必要はなく、流水貫通孔を有するパッカーから復元拡径装置2を形成し、下水などをパッカーの流水貫通孔を通して流下させるようにしてもよい。この場合には、下水などが流水貫通孔を流下することにより、パッカーに供給された加熱媒体の温度が低下するのを防止するため、パッカーの流水貫通孔の周面に断熱塗料を塗布して対応すればよい。
さらに、牽引ワイヤー5は、パッカー4に直接連結してもよい。
ところで、図6には、更生方法の第2実施形態に用いられる復元拡径装置2Aが示されている。
この復元拡径装置2Aは、流水パイプ3と、流水パイプ3の外周面に設けられた加熱パッカー7と、加熱パッカー7の後方に連続するように、流水パイプ3の外周面に設けられた冷却パッカー8と、加熱パッカー7および冷却パッカー8間において、流水パイプ3の外周面に設けられた断熱材9とから構成され、流水パイプ3には、復元拡径装置2Aを牽引する牽引ワイヤー5が連結されている。そして、加熱パッカー7には、加熱蒸気発生機Gに一端が接続された熱媒体供給管6の他端が接続されるとともに、熱媒体排出管61の一端が接続され、一方、冷却パッカー8には、送風機に一端が連結された熱媒体供給管6Aの他端が接続されるとともに、熱媒体排出管61Aの一端が接続されている。
ここで、加熱パッカー7および冷却パッカー8は、内部が密閉された管状袋体であって、耐熱性を有する伸縮性材料、例えば、シリコンゴムから形成されている。そして、加熱パッカー7および冷却パッカー8は、内部に加熱蒸気および常温の加圧空気がそれぞれ供給されていない状態では、既設管Kに挿入する前の更生管1の内径寸法よりも小径の円管形状を有し、その内部に加熱蒸気および常温の加圧空気をそれぞれ供給することによって円管形状に形状回復した更生管1の内径寸法以上の径まで膨張するようになっている。この場合、加熱パッカー7および冷却パッカー8にそれぞれ熱媒体供給管6,6Aを通して供給された加熱蒸気および常温の加圧空気は、熱媒体排出管61,61Aに設けられた図示しない圧力制御弁によって圧力が一定に制御され、過剰な加熱蒸気および常温の加圧空気がそれぞれ熱媒体排出管61,61Aを通して排出されるようになっている。
なお、断熱材9は、加熱パッカー7および冷却パッカー8間の熱交換を阻止するために設けられ、その外径が既設管Kに挿入する前の更生管1の内径寸法よりも小径のリング状に形成されている。
次に、このような復元拡径装置2Aおよび前述した更生管1を使用した更生方法の第2実施形態について説明する。
なお、下水などが、既設管Kを通して上流側から下流側にかけて、すなわち、発進側マンホールM1から到達側マンホールM2にかけて流下しているものとする。
まず、前述したように、到達側マンホールM2から発進側マンホールM1にわたって牽引ワイヤー5を既設管K内に挿通した後、発進側マンホールM1において、更生管1のピンチした先端部に連結し、到達側マンホールM2に設置されたインチWを駆動して牽引用ワイヤー5を巻き取る。これにより、発進側マンホールM1および到達側マンホールM2間の既設管Kの内部に更生管1を引き込む。
既設管K内に更生管1を引き込めば、発進側マンホールM1および到達側マンホールM2において、冷却時の線膨張を考慮して更生管1を一定長さマンホール側に延出させた状態でそれぞれ切断した後、到達側マンホールM2から発進側マンホールM1にわたって更生管1の内部に牽引ワイヤー5を挿通する。そして、発進側マンホールM1に復元拡径装置2Aを運び込み、その流水パイプ3の先端部に牽引ワイヤー5を連結した後、更生管1の一端部に復元拡径装置2Aの加熱パッカー7を挿入する。
次いで、加熱蒸気発生機Gを駆動し、加熱蒸気を熱媒体供給管6を通して加熱パッカー7に供給すれば、加熱パッカー7が膨張して更生管1の一端部に密着し、加熱パッカー7を通して加熱蒸気の熱を更生管1の一端部に伝導する。したがって、更生管1の一端部は内周面側から徐々に加熱されて軟化し、円管形状に形状回復するとともに、加熱蒸気の圧力によって加圧され、膨張拡径されて既設管Kの内周面に密着する。
この際、加熱パッカー7に供給された過剰の加熱蒸気は、熱媒体排出管61を通して排出され、加熱パッカー7の内部圧力を一定に維持している。
ここで、更生管1の内周面に加熱パッカー7が密着されるとともに、既設管Kの内周面に更生管1の一端部が密着されることにより、更生管1の一端部の外周面および内周面に下水などが接触することはなく、下水などとの接触による更生管1の温度低下が防止される。一方、下水などは、既設管K、既設管Kにライニングされた更生管1および更生管1に密着された加熱パッカー7によってせき止められて水位が徐々に上昇し、流水パイプ3に到達すれば、流水パイプ3を通して密着された更生管1の下流側に流れ落ち、更生管1を通して到達側マンホールM2に向けて流下する。
更生管1の一端部が加熱パッカー7によって設定時間加熱加圧されることにより、既設管Kの内周面に密着したならば、ウインチWを駆動して牽引ワイヤー5を巻き取り、復元拡径装置2Aを到達側マンホールM2に向けて連続的に牽引する。このウインチWの駆動による復元拡径装置2Aの移動速度は、復元拡径装置2Aの移動に際して、更生管1の任意の一点が加熱パッカー7と設定時間接触されることによって加熱されて軟化し、円管形状に形状回復するととともに、加熱蒸気の圧力によって加圧され、膨張拡径されて既設管Kの内周面に密着するように設定されている。換言すれば、更生管1の任意の一点を加熱パッカー7が通過する際に、更生管1を軟化させて円管形状に形状回復させるとともに、膨張拡径させて既設管Kの内周面に密着するように、牽引ワイヤー5の巻き取り速度が設定されている。
このようなウインチWの駆動による牽引ワイヤー5の巻き取り、すなわち、復元拡径装置2Aの移動が開始されると、加熱蒸気発生機Gの駆動と合わせて、図示しない送風機を駆動し、常温の加圧空気を冷却パッカー8に熱媒体供給管6Aを通して供給する。これにより、先に加熱されて既設管Kの内周面に密着した更生管1の一端部は、復元拡径装置2Aの移動に伴って冷却パッカー8と密着し、冷却パッカー8に供給された常温の加圧空気と熱交換し、加圧空気による加圧を継続しつつ冷却される。そして、復元拡径装置2Aの移動により、冷却パッカー8が通過するまでの設定時間にわたって先に加熱されて既設管Kの内周面に密着した更生管1の一端部が冷却される。これにより、更生管1は、ガラス転移温度Tg−40℃以下に低下するように冷却される。
以後、ウインチWの駆動による牽引ワイヤー5の設定速度による巻き取りを継続するとともに、加熱蒸気発生機Gの駆動による加熱パッカー7への加熱蒸気の供給および送風機の駆動による冷却パッカー8への常温の加圧空気の供給を継続することにより、更生管1の任意の一点は、加熱パッカー7が通過するのに要する時間加熱蒸気と熱交換し、加熱されて軟化し、円管形状に形状回復するととともに、加熱蒸気の圧力によって加圧され、膨張拡径されて既設管Kの内周面に密着し、その後、冷却パッカー8が通過するのに要する時間常温の加圧空気と熱交換し、加圧空気の圧力によって加圧を継続しつつ冷却される(7参照)。
なお、牽引ワイヤー5を巻き取り、復元拡径装置2Aを到達側マンホールM2に向けて牽引する際、加熱パッカー7は、形状回復する前の更生管1の内周面によって圧縮され、圧力が高められた加熱蒸気は、熱媒体排出管61を通して排出されることにより、縮径状態で牽引されるが、前述したように、設定時間接触されることにより、更生管1が軟化し、加熱蒸気の圧力によって拡径されることに追従して徐々に拡径され、以下、このような動作を繰り返しつつ移動するものである。
一方、復元拡径装置2Aの移動を継続する際、加熱パッカー7によって加熱された更生管1は、到達側マンホールM2に向かって徐々に既設管Kの内周面に密着し、また、更生管1には、復元拡径装置2Aの加熱パッカー7および冷却パッカー8が一定範囲にわたって密着していることにより、下水などは、復元拡径装置2Aが通過して、既に既設管Kへのライニングが終了した更生管1および流水パイプ3を経て既設管Kに挿入する前の、すなわち、拡径する前の更生管1の下流側を流下する。したがって、以後、下水などとの接触を阻止して更生管1を加熱してライニングすることができ、下水などとの接触による更生管1の温度低下、すなわち、加熱作業の長時間化を防止することができる。
このように、加熱パッカー7への加熱蒸気の供給および冷却パッカー8への常温の加圧空気の供給を継続して、復元拡径装置2Aを牽引することにより、更生管1を徐々に既設管Kの内周面に密着させてライニングすることができ、既設管Kの全長にわたって更生管1によってライニングすることができる。
なお、本実施形態においては、加熱媒体として加熱蒸気を採用した場合を説明したが、熱風や熱水であってもよく、また、冷却媒体として常温の加圧空気を採用したが、水であってもよい。
また、復元拡径装置2Aとして、流水パイプ3に加熱パッカー7および冷却パッカー8を断熱材9を挟んで軸心方向に並設して構成したものを例示したが、必ずしも流水パイプ3を設ける必要はなく、流水貫通孔を有する加熱パッカー7および冷却パッカー8を断熱材9の前面および後面にそれぞれ連結して復元拡径装置2Aを構成し、下水などを加熱パッカー7および冷却パッカー8の流水貫通孔と、断熱材9の流水貫通孔を通して流下させるようにしてもよい。この場合には、下水などが加熱パッカー7の流水貫通孔を流下することにより、加熱パッカー7に供給された加熱媒体の温度が低下するのを防止するため、加熱パッカー7の流水貫通孔の内周面に断熱塗料を塗布して対応すればよい。
さらに、牽引ワイヤー5は、加熱パッカー7に直接連結してもよい。
また、図8には、更生方法の第3実施形態に用いられる復元拡径装置2Bが示されている。
この復元拡径装置2Bは、反転状態に折り畳み可能なパッカー4Aからなり、耐熱性を有する伸縮性材料、例えば、シリコンゴムによって内部が密閉されるとともに、流水貫通孔を有する二重の管状袋体に形成されている。すなわち、パッカー4Aは、その内部が多数個の通気口を形成した隔壁41によって外周側管状空間4aおよび内周側管状空間4bに区画されており、その中心部に流水貫通孔が形成されている。そして、パッカー4Aの外周側管状空間4aには、加熱蒸気発生機Gに一端が接続された熱媒体供給管6の他端が接続される一方、その内周側管状空間4bには、熱媒体排出管61の一端が接続されている。
ここで、パッカー4Aは、外周側管状空間4aの内部に加熱蒸気が供給されていない状態では、既設管Kに挿入する前の更生管1の内径寸法よりも小径の円管形状を有し、反転して流水貫通孔を通して折り返すことができる。一方、パッカー4Aにおける外周側管状空間4aの内部に加熱蒸気を供給することにより、反転した折り畳み状態から伸展するとともに、円管形状に形状回復した更生管1の内径寸法以上の径まで膨張して拡径するようになっており、反転した折り畳み状態から伸展した場合のパッカー4Aの長さは、発進側マンホールM1から到達側マンホールM2間の既設管K内に余裕を有して挿入された更生管1の長さ以上に設定されている。
なお、パッカー4Aの外周側管状空間4aに熱媒体供給管6を通して供給された加熱蒸気は、隔壁41の通気口を経て内周側管状空間4bに達し、内周側管状空間4bに接続されて熱媒体排出管61に設けられた図示しない圧力制御弁によって一定に制御され、過剰な加熱蒸気が熱媒体排出管61を通して排出されるようになっている。
次に、このような復元拡径装置2Bおよび更生管1を使用した更生方法の第3実施形態について説明する。
なお、下水などが、既設管Kを通して上流側から下流側にかけて、すなわち、発進側マンホールM1から到達側マンホールM2にかけて流下しているものとする。
まず、到達側マンホールM2から発進側マンホールM1にわたって牽引ワイヤー5を既設管K内に挿通した後、発進側マンホールM1において、更生管1のピンチした先端部に連結し、到達側マンホールM2に設置されたインチWを駆動して牽引用ワイヤー5を巻き取る。これにより、発進側マンホールM1および到達側マンホールM2間の既設管Kの内部に更生管1を引き込む。
既設管K内に更生管1を引き込めば、発進側マンホールM1および到達側マンホールM2において、冷却時の線膨張を考慮して更生管1を一定長さマンホール側に延出させた状態でそれぞれ切断する。次いで、発進側マンホールM1に復元拡径装置2B、すなわち、反転して折り畳んだパッカー4Aを運び込み、パッカー4Aの外周側一端を外側に折り返し、その折り返した先端部分を図示しないガイドチューブに取り付けた後、ガイドチューブを更生管の一端部に差し込む。
次いで、加熱蒸気発生機Gを駆動し、加熱蒸気を熱媒体供給管6を通してパッカー4Aに供給すれば、パッカー4Aは、加熱蒸気の圧力によって反転した折り畳み状態から下流側に伸展するとともに、膨張して更生管1の内周面に密着する(図9参照)。ここで、パッカー4Aが密着した更生管1においては、パッカー4Aを通して加熱蒸気の熱が更生管1に伝導する。したがって、更生管1は、伸展し、膨張して内周面に密着するパッカー4Aによって内周面側から徐々に加熱される。
そして、パッカー4Aが更生管1の全長にわたって伸展し、その外周面全体が更生管1の内周面に密着することにより、更生管1がパッカー4Aに供給された加熱蒸気によって加熱され、軟化して円管形状に形状回復するとともに、加熱蒸気の圧力によって加圧され、膨張拡径されて既設管Kの内周面に密着する。
この際、パッカー4Aの外周側管状空間4aに供給された過剰の加熱蒸気は、隔壁41の通気口および内周側管状空間4bを通して熱媒体排出管61から排出され、パッカー4Aの内部圧力を一定に維持している。
ここで、更生管1の内周面にパッカー4Aが密着されるとともに、既設管Kの内周面に更生管1が密着されることにより、更生管1の外周面および内周面に下水などが接触することはなく、下水などとの接触による更生管1の温度低下が防止される。一方、下水などは、既設管K、既設管Kにライニングされた更生管1および更生管1に密着されたパッカー4Aによってせき止められて水位が徐々に上昇し、パッカー4Aの流水貫通孔に到達すれば、流水貫通孔を通して到達側マンホールM2に流下する。
ここで、下水などの熱がパッカー4Aに伝わらないように、パッカー4Aの内周面には、断熱塗料が塗布されていることが好ましい。
更生管1が伸展したパッカー4Aによって設定時間全長にわたって加熱加圧されることにより、既設管Kの内周面に密着したならば、加熱蒸気発生機Gの駆動を停止する一方、送風機を駆動し、常温の加圧空気をパッカー4Aに熱媒体供給管6を通して供給し、加熱蒸気と入れ換える。これにより、更生管1は、伸展したパッカー4Aに供給された常温の加圧空気と熱交換し、加圧空気による加圧を継続しつつ全長にわたって冷却される。
更生管1が冷却され、ガラス転移温度Tg−40℃以下に低下したならば、加圧空気の供給を停止した後、詳細には図示しないが、パッカー4Aの加圧空気を抜きつつ発進側マンホールM1に引き戻せばよい。例えば、パッカー4Aの流水貫通孔を通して先端部に引き戻し用ワイヤーの一端を連結しておき、引き戻し用ワイヤーを巻き取ることにより、パッカー4Aを発進側マンホールM1に反転した折り畳み状態で回収することができる。
なお、本実施形態においては、加熱媒体として加熱蒸気を採用した場合を説明したが、熱風や熱水であってもよく、また、冷却媒体として常温の加圧空気を採用したが、水であってもよい。
さらに、前述した復元拡径装置2Bの実施形態においては、反転状態に折り畳み可能なパッカー4Aを例示したが、図10に示すように、蛇腹状に折り畳み可能なパッカー4Bを利用することもできる。
また、図11には、更生方法の第4実施形態に用いられる復元拡径装置2Cが示されている。
この復元拡径装置2Cは、流水バイパス配管3Aと、流水バイパス配管3Aの外周面に設けられた加熱媒体噴出管10と、加熱媒体噴出管10の外周面に設けられた冷却パッカー8とから構成され、加熱媒体噴出管10には、復元拡径装置2Cを牽引する牽引ワイヤー5が連結されている。そして、加熱媒体噴出管7Aは二重管に形成され、その先端部外周側の一定範囲にわたって複数個の加熱媒体噴出口(図示せず)が形成されている他、加熱蒸気発生機Gに一端が接続された熱媒体供給管6の他端が接続されている。また、冷却パッカー8は、前述の加熱媒体噴出管7Aの後端部、すなわち、先端部に形成された加熱媒体噴出口を閉鎖しないような位置に設けられており、図示しない送風機に一端が連結された熱媒体供給管6Aの他端が接続されるとともに、熱媒体排出管61Aの一端が接続されている。
ここで、加熱媒体噴出管7Aの内周側には、その先端から一定長さ延出された流水バイパス配管3Aが設けられている。流水パイパス配管3Aは、詳細には図示しないが、下水などの水中ポンプを備えたホースリールに接続されており、復元拡径装置2Cの移動に伴ってホースリールからホースが繰り出されることで、一体に移動するようになっている。
また、冷却パッカー8は、内部が密閉された管状袋体であって、耐熱性を有する伸縮性材料、例えば、シリコンゴムから形成されている。そして、冷却パッカー8は、内部に常温の加圧空気が供給されていない状態では、既設管Kに挿入する前の更生管1の内径寸法よりも小径の円管形状を有し、その内部に常温の加圧空気を供給することによって円管形状に形状回復した更生管1の内径寸法以上の径まで膨張するようになっている。この場合、冷却パッカー8に熱媒体供給管6Aを通して供給された常温の加圧空気は、熱媒体排出管61Aに設けられた図示しない圧力制御弁によって圧力が一定に制御され、過剰な常温の加圧空気が熱媒体排出管61Aを通して排出されるようになっている。
次に、復元拡径装置2Cおよび更生管1を使用した更生方法の第4実施形態について説明する。
なお、下水などが、既設管Kを通して上流側から下流側にかけて、すなわち、発進側マンホールM1から到達側マンホールM2にかけて流下しているものとする。
まず、前述したように、到達側マンホールM2から発進側マンホールM1にわたって牽引ワイヤー5を既設管K内に挿通した後、発進側マンホールM1において、更生管1のピンチした先端部に連結し、到達側マンホールM2に設置されたインチWを駆動して牽引用ワイヤー5を巻き取る。これにより、発進側マンホールM1および到達側マンホールM2間の既設管Kの内部に更生管1を引き込む。
既設管K内に更生管1を引き込めば、発進側マンホールM1および到達側マンホールM2において、冷却時の線膨張を考慮して更生管1を一定長さマンホール側に延出させた状態でそれぞれ切断した後、到達側マンホールM2から発進側マンホールM1にわたって更生管1の内部に牽引ワイヤー5を挿通する。そして、発進側マンホールM1に復元拡径装置2Cを運び込み、その加熱媒体噴出管10の先端部に牽引ワイヤー5を連結した後、更生管1の一端部に復元拡径装置2Cを挿入する。
次いで、加熱蒸気発生機Gを駆動して加熱蒸気を熱媒体供給管6を通して加熱媒体噴出管10に供給すれば、その先端部に形成された噴出口から更生管1の一端部内周面に向けて加熱蒸気が噴出する。したがって、更生管1の一端部は内周面側から徐々に加熱され、軟化して円管形状に形状回復する。
ここで、既設管Kおよび既設管K内に引き込まれた更生管1を通して上流側から下流側にかけて流下する下水などは、発進側マンホールM1において、水中ポンプが駆動されることによって吸引され、流水パイパス配管3Aを経て形状回復した更生管1の下流側に流れ落ち、更生管1を通して到達側マンホールM2に向けて流下する。したがって、更生管1の一端部の外周面および内周面に下水などが接触することはなく、下水などの接触による更生管1の温度低下が防止される。
更生管1の一端部が加熱媒体噴出管10から噴出される加熱蒸気によって設定時間加熱されることにより、円管形状に形状回復したならば、ウインチWを駆動して牽引ワイヤー5を巻き取り、復元拡径装置2Cを到達側マンホールM2に向けて連続的に牽引する。このウインチWの駆動による復元拡径装置2Cの移動速度は、復元拡径装置2Cの移動に際して、更生管1の任意の一点が加熱媒体噴出管10から噴出される加熱蒸気によって設定時間加熱され、それにより、更生管1が軟化し、円管形状に形状回復するように設定されている。換言すれば、更生管1の任意の一点を加熱媒体噴出管10が通過する際に軟化させ、円管形状に形状回復させるように、牽引ワイヤー5の巻き取り速度が設定されている。
このようなウインチWの駆動による牽引ワイヤー5の巻き取り、すなわち、復元拡径装置2Cの移動が開始されると、加熱蒸気発生機Gの駆動と合わせて、図示しない送風機を駆動して常温の加圧空気を冷却パッカー8に熱媒体供給管6Aを通して供給する。これにより、先に加熱されて円管形状に形状回復した更生管1の一端部は、復元拡径装置2Cの移動に伴って冷却パッカー8との密着が開始され、冷却パッカー8に供給された常温の加圧空気の圧力によって加圧され、膨張拡径されて既設管Kの内周面に密着するとともに、常温の加圧空気と熱交換し、加圧を継続しつつ冷却される。そして、復元拡径装置2Cの移動により、冷却パッカー8が通過するまでの設定時間にわたって既設管Kの内周面に密着した更生管1の一端部が冷却される。これにより、更生管1は、ガラス転移温度Tg−40℃以下に低下するように冷却される。
この際、冷却パッカー8に供給された過剰の常温の加圧空気は、熱媒体排出管61Aを通して排出され、冷却パッカー8の内部圧力を一定に維持している。
以後、ウインチWの駆動による牽引ワイヤー5の設定速度による巻き取りを継続するとともに、加熱蒸気発生機Gの駆動による加熱媒体噴出管10への加熱蒸気の供給および送風機の駆動による冷却パッカー8への常温の加圧空気の供給を継続することにより、更生管1の任意の一点は、加熱媒体噴出管10が通過する時間噴出する加熱蒸気によって加熱され、軟化して円管形状に形状回復し、その後、冷却パッカー8が通過する時間常温の加圧空気の圧力によって加圧され、膨張拡径されて既設管Kの内周面に密着するとともに、常温の加圧空気と熱交換し、加圧を継続しつつ冷却される。
一方、復元拡径装置2Cの移動を継続する際、流水バイパス配管3Aは、連動して移動し、上流側の発進側マンホールM1において、吸引された下水は、流水バイパス配管3Aを通して密着された更生管1よりも常に下流側に流下されている。これにより、以後、下水などとの接触を阻止して更生管1を加熱してライニングすることができ、下水などとの接触による更生管1の温度低下、すなわち、加熱作業の長時間化を防止することができる。
このように、加熱媒体噴出管10への加熱蒸気の供給および冷却パッカー8への常温の加圧空気の供給を継続して、復元拡径装置2Cを牽引することにより、更生管1を徐々に既設管Kの内周面に密着させてライニングすることができ、既設管Kの全長にわたって更生管1によってライニングすることができる。
なお、本実施形態においては、加熱媒体として加熱蒸気を採用した場合を説明したが、熱風や熱水であってもよく、また、冷却媒体として常温の加圧空気を採用したが、水であってもよい。
また、流水バイパス配管に代えて、設定長さの流水パイプを用いてもよい。