JP2009185852A - 既設管補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補修対象の既設管内へ新管ピースを順次継ぎ足しながら挿入することにより該既設管内に更生管を形成する更生管形成工程と、更生管と既設管との間に経時硬化性の充填材を充填する充填工程とを含む既設管補修方法において、更生管が既設管に対して略同心的になるように施行すること。
【解決手段】更生管形成工程で、一番目の新管ピース８−１の装入方向前部に接続される先頭管４の前方に、この先頭管を既設管１００と同心的に維持するための先導装置１を配置し、この先導装置を新管ピースの挿入動作と同期的に既設管内を移動させ、充填材充填工程で、既設管内へ挿入中の新管ピースと既設管との間に充填材を注入する。
【選択図】図６

Description

本発明は、下水管や取付け管などの既設の管内に更生管を形成し、該既設管を更生するための既設管補修方法に関する。

日本の下水道普及率は平均６８％であり、都市部でほぼ１００％に近い普及率である。このような現状において、下水管の新設は一部地方を除いて殆どなくなり、既設の老朽化下水管の維持管理が重要なものとなっている。既設下水管の総延長は約３６万ｋｍであり、そのうち耐用年数が５０年を越えた下水管は７０００ｋｍ以上となっている。また、今後、数千ｋｍずつ増加する見込みである。

一般に、下水管など地中に埋設されている既設管は、設置からの年数の経過による様々な変形、例えば、ズレによる段差の発生や、径の変化などが生じることは不可避である。また、変形が生じなくても老朽化に伴って交換が必要になる。このような様々な事情から、老朽化既設管は、埋設から数十年後には新管と交換するか或いは何等かの補修が必要になる。

既設管の補修方法として、例えば特開昭７−９１５６７号公報（特許文献１）および特開２００３−３０１６９０号公報（特許文献２）に開示されているように、予め製造された新管ピースを既設管内に順次継ぎ足しながら挿入して既設管内に更生管を設け、更に、既設管と更生管との間に設けた間隙に経時硬化性充填材を注入して硬化させ、既設管と更生管とを一体化し、低下した既設管の機能を回復させる既設管補修方法が提案されている。

特開昭７−９１５６７号公報 特開２００３−３０１６９０号公報

上記従来の既設管補修方法によれば、上記のように既設管と更生管との間の間隙に経時硬化性充填材を注入して硬化させて既設管と更生管とを一体化し、低下した既設管の機能を回復させることができる。

ところで、既設管は、本来的に、直線的に延伸している部分だけでなく、緩やかに屈曲している部分も有しており、また、長い年月の間の地盤の変化により、継ぎ目部で折曲していたり、段差が生じていたりすることがある。また、長年月の間に既設管が座屈状態になっている場合もある。

既設管内に更生管を形成するために新管ピースを挿入していく際、特に先頭の新管ピースは、既設管の上記屈曲部で既設管に接触したり、上記段差部や座屈部に突き当たったりするため、円滑な挿入を阻害されてしまう場合がある。

本発明の目的は、既設管に屈曲部、段差部、座屈部などが生じていても、既設管内への新管ピースの挿入を円滑に行えるようにすることである。

上記目的を達成するために、請求項１に係る既設管補修方法は、補修対象の既設管内へ既製の新管ピースを順次継ぎ足しながら挿入することにより該既設管内に更生管を形成する更生管形成工程と、上記更生管と上記既設管との間に経時硬化性の充填材を充填する充填材充填工程とを含む方法において、
上記更生管形成工程は、
先頭管の装入方向前部に接続される先頭管の前方に、この先頭管を上記既設管と略同心的に維持するための先導装置を配置し、この先導装置を上記新管ピースの挿入動作と同期的に上記既設管内を移動させ、
上記充填材充填工程は、
上記既設管内へ挿入中の上記新管ピースと上記既設管との間に上記充填材を注入することで行われる、ことを特徴とする。

この構成によれば、先頭管の挿入方向先端縁部と既設管との間は、上記先導装置の作用により、常に一定の間隔に維持され、これにより先頭管は、その挿入動作中に、その挿入方向先端縁部が既設管の内周面や段差部に接触することなく円滑に進行せしめられ、したがって、このように進行せしめられる先頭管の先導によって既設管内への新管ピースの円滑な挿入が達成される。そして、更生管の形成と共に充填材の注入が行われるので、既設管の更生を効率よく、迅速に行うことができる。

請求項２に係る既設管補修方法は、
上記更生管形成工程の開始前に、上記既設管の全長分の長さと可撓性とを有する円筒状膜の一端縁部全周を上記既設管の一端側開口部の縁部全周に密着固定する円筒状膜固定工程を行い、上記更生管形成工程は、上記新管ピースを、上記円筒状膜を先頭管の挿入方向先端縁部で反転させて上記先頭管の外周側へ送り込みつつ、上記既設管に挿入することを含むことを特徴とする。

この構成によれば、先頭管の挿入方向先端縁部と既設管との間が、先導装置の作用により、常に一定の間隔に維持されている状態になっているので、円筒状膜は、上記挿入方向先端縁部で反転する際、既設管の内周面に接触することなく、したがって擦過などによる損傷を受けることなく、常に好ましい状態で先頭管の外周側へ送られる。

このように既設管内へ装入された円筒状膜は、上記充填材を円筒状膜と更生管との間の間隙に注入する際、充填材が既設管のひび割れ部や継ぎ目部から漏出しないように作用する。また、地震などの地変により、更生後の既設管に変形、亀裂、段差などが生じた場合に、上記円筒状膜はこれら変形、亀裂、段差などにより生じる隙間等を被覆し、カバーすることができ、修理が行われるまでの応急的な密閉性を確保することができる。

請求項３に係る既設管補修方法は、
上記充填材充填工程が、上記既設管内へ挿入中の上記新管ピースと上記円筒状膜との間に上記充填材を注入することで行われることを特徴とする。

この構成によれば、更生管の形成と共に円筒状膜の装入と充填材の注入が並行して行われるので、円筒状膜を装入する場合の既設管の更生を効率よく、迅速に行うことができる。

請求項４に係る既設管補修方法は、
上記先頭管の上記挿入方向先端縁部は、滑らかな外表面形状を有していることを特徴とする。

この構成によれば、円筒状膜を、滑らかな外表面形状の先端縁部により、損傷することなく円滑に反転させることができる。

請求項５に係る既設管補修方法は、
上記充填材の注入が、上記先頭管の上記挿入方向先端縁部の近傍に設けたノズルから、上記新管ピースの挿入動作中に行われることを特徴とする。

この構成によれば、新管ピースの挿入動作中に、既設管と先頭管との間、もしくは円筒状膜と先頭管との間に生じる間隙への充填材の注入が、上記ノズルから容易に行うことができ、しかも充填材の注入が上記間隙に対して直接的に行われるので、充填材を上記間隙に確実に満遍なく行き渡らせることができる。

また、先頭管と既設管との間が常に一定の間隔に維持されることにより、先頭管と既設管との間の間隙、もしくは円筒状膜と先頭管との間に生じる間隙へ注入される充填材は、先頭管の周囲に均質な厚さの充填材層を形成し、延いては形成される更生管の周囲に均質な厚さの充填材層を形成するので、結果としてもたらされる更生後の既設管は、全体的に均一な所期の強度を与えられたものになる。

請求項６に係る既設管補修方法は、
上記先導装置が、上記新管ピースの挿入動作と同期的な走行を可能にする走行手段と、上記先頭管の前方部内に嵌入し、該先頭管を、前記既設管と同心的になるよう内側から支持する支持部とを有していることを特徴とする。

この構成によれば、先頭管を既設管に対して同心的に保持しながら既設管内を移動させることが容易に行える。

請求項７に係る既設管補修方法は、
上記走行手段が、上記先導装置を上記既設管に対して同心的に維持しつつ走行させるように上記先導装置の周囲に設けられた複数の車輪と、上記先導装置を上記新管ピース挿入方向へ牽引する牽引ロープとを有していることを特徴とする。

この構成によれば、牽引ロープを新管ピースの挿入動作に合わせて牽引操作することにより、新管ピースと先導装置との同期的移動を容易に行うことができる。

請求項８に係る既設管補修方法は、
上記先導装置の支持部が、上記先頭管の上記挿入方向先端縁部付近の内周面に対して、上記円筒状膜の厚さ若しくはそれより若干小さい寸法で、該円筒状膜が上記挿入方向先端縁部方向へ引っ張られた際に破損することなく通り抜け可能な間隙を存して対向している円環状シール部であることを特徴とする。

上記充填材は、新管ピースの挿入動作中に、先頭管とこの新管ピースの外周側へ導入された円筒状膜との間に注入されるが、注入された充填材は上記挿入方向先端縁部へも達する。この挿入方向先端縁部へ達した充填材は、円筒状膜が挿入方向先端縁部に対してある程度の接触圧をもって摺接した状態になっていることにより、それ以遠への漏出はある程度阻止されるが、充填材は加圧状態にあるので、挿入方向先端縁部に対する円筒状膜の接触圧の大きさによっては、充填材の圧力の方が勝り、両者の間から充填材が漏出することもある。

請求項８に記載の構成によれば、先頭管の挿入方向先端縁部付近の内周面と先導装置の円環状シール部との間の間隙は、円筒状膜によって完全に封鎖された状態になり、充填材の漏出を十分に阻止することができる。

請求項９に係る既設管補修方法は、
上記円環状シール部が、該円環状シール部の周方向へ直列的に連接して配列され、上記円筒状膜を上記新管ピースの挿入方向先端縁部付近の内周面へ向けて押圧すると共に上記挿入方向先端縁部の方向へ送るよう回転可能に上記先導装置に軸受けされた複数の弾性回転ローラを有していることを特徴とする。

この構成によれば、弾性回転ローラが円筒状膜を上記内周面へ押圧していることにより、この内周面と円筒状膜との間からの充填材の漏出が確実に阻止され、それと共に回転ローラの回転作用により、円筒状膜が上記内周面と回転ローラとの間の間隙を円滑に移動せしめられる。

請求項１０に係る既設管補修方法は、
上記円環状シール部が、上記円筒状膜に対する摩擦係数の小さな外周面を有するリング材であることを特徴とする。

この構成によれば、リング材の外周面によって、円筒状膜が上記内周面に全周に亙って密接せしめられ、それによって該内周面と円筒状膜との間からの充填材の漏出が防止され、また、円筒状膜がリング材の外周面に対して円滑に摺動することができる。

請求項１１に係る既設管補修方法は、
上記円筒状膜が、上記先頭管もしくは上記挿入される新管ピース内に配置された円筒状膜供給装置から引き出され、上記先頭管の挿入方向先端縁部へ導かれることを特徴とする。

この構成によれば、比較的損傷を受けやすい上記円筒状膜は、その供給源としての円筒状膜供給装置から先頭管の挿入方向先端縁部までの間で、その送り移動中に、損傷を与えられるような部材に何等接触することがなく、屈曲などの変形も受けないので、その機能を十分に発揮し得る万全な状態で新管ピースの外周と既設管との間へ送り込まれる。そして、円筒状膜供給装置を、先頭管もしくは挿入される新管ピース内に設置するだけで、円筒状膜の布設のための準備が整うので、準備作業が極めて簡単になる。円筒状膜の引き出し可能な状態とは、例えば、円筒状膜を折り畳んだ状態または巻いた状態で引き出し可能に収納容器に収容した状態である。

請求項１２に係る既設管補修方法は、
上記円筒状膜は、その供給装置が、新管ピース挿入方向前方側にある到達側マンホールの内部または外部に配置されており、上記供給装置から、未補修の既設管内を通り、更に上記先導装置を通り抜け、上記先導装置の進行方向の後方側から上記先頭管の挿入方向先端縁部へ導かれることを特徴とする。

この構成によれば、円筒状膜を、既設管内へ挿入される新管ピースに影響されることなく、先頭管の挿入方向先端縁部へ給送することができる。この構成は、既設管が小径で、円筒状膜供給装置を新管ピース内へ置くことができない場合に特に有利である。

請求項１３に係る既設管補修方法は、
上記先頭管に代え、この先頭管と同様に、先端縁部が上記円筒状膜用の滑らかな反転面になっており、この先端縁部の近傍に上記充填材の注入ノズルが設けられ、後端部が後接の新管ピースと結合可能になされている一番目の新管ピースを用いることを特徴とする。

先頭管を使用する場合、この先頭管は最終的には到達側マンホールの内部へ押出されることになるが、円筒状膜敷設の場合には、先頭管が到達側マンホール内へ脱落してしまうと、円筒状膜の正常な状態での支持が損なわれてしまう。そのため、最終位置まで挿入された一番目の新管ピースの周囲に円筒状膜が最後まで最適な形で配置されるよう、到達側マンホール内には既設管に連接して先頭管の長さと同じかそれよりも幾分長い寸法の擬似管が取り付けられ、この擬似管内に先頭管が送り込まれる。これにより、円筒状膜は、擬似管内に送り込まれた先頭管によって一番目の新管ピースの先方まで延在した状態になり、一番目の新管ピースの周囲に好ましい形で配置される。その際、充填材も擬似管内の先頭管と円筒状膜との間に、必要な範囲で注入される。充填材が固化した後、一番目の新管ピースの先端の位置において管口処理が行われ、その処理によって擬似管はその内部の先頭管と共に既設管から切り離され、到達側マンホールから取り出される。

請求項１３に記載の構成によれば、先頭管の役目を担う一番目の新管ピースが到達側マンホールに到達した時点で更生管形成作業とともに円筒状膜敷設作業も十分な形で完了し、したがって、上述のような擬似管を取り付ける処理を更に行う必要がない。そして、到達側マンホールが、擬似管を取り付け難い状況になっている場合とか、擬似管を取り付けて作業を行うのに不適当な場合には、一番目の新管ピースを先頭管として利用することは極めて有利である。

本発明に係る既設管補修方法によれば、既設管の内部に更生管を、両者間に略均一な厚みの充填材を注入した状態で効率良く形成して既設管を更生することができ、また、円筒状膜を既設管と更生管との間に敷設する場合に、円筒状膜を損傷のない良好な状態で既設管と更生管との間に円滑にかつ効率よく装入することができ、既設管の補修が想定通りに確実に行える。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態に係る既設管補修方法の補修対象として、図９に示した一般的な構成の下水道施設を例に説明する。

図９に示すように、所定間隔を置いて設置されたマンホール１０１と１０２との間には、既設管としての下水道本管１００が配置されている。図示のように、老朽化下水道本管１００には亀裂１１０、ひび割れ１１１、離脱部１１２などが発生している。以下の説明では、マンホール１０１が発進側マンホール、マンホール１０２が到達側マンホールとなっている。図中１０３は、捕集桝から下水道本管へ伸びる取付管を示している。

以下に詳述するように、このような老朽化下水道本管１００を補修するため、発進側マンホール１０１から下水道本管１００内へ新管ピースが順次継ぎ足されて挿入され、この挿入が到達側マンホール１０２に達するまで行われて下水道本管内１００に更生管が形成される。

下水道本管１００とその内部に形成される更生管との間の間隙には円筒状膜が装入され、される。

図１〜図７に示す第１の実施の形態では、上述のとおり、下水道本管１００とその内部に形成される更生管との間の間隙に円筒状膜を装入し、この円筒状膜と更生管との間には充填材を注入する場合を例示しているが、本発明は、この円筒状膜を装入せず、下水道本管１００内に更生管を形成する方法も含むものである。

上記新管ピースは、所定の長さを有する、例えばヒューム管、合成樹脂管（例えば、ＰＥ管、ＰＢ管、塩ビ管）、陶管、鋼管等である。この新管ピースには、その前端部及び後端部に、これら新管ピースを互いに接続するための接続部が形成されている。例えば、新管ピースの前端部にはソケット部が設けられ、後端部には該ソケット部へ差し込まれるプラグ部が設けられており、２つの新管ピースを接続するには、前側の新管ピースの後端部に設けられたプラグ部が、後側の新管ピースの前端部に設けられたソケット部に嵌め込まれる。上記プラグ部に雄ネジを設け、上記ソケット部に雌ネジを設け、これらネジの螺合によって前後の新管ピースを接続するようにしてもよい。

上記円筒状膜は、柔軟性、可撓性、伸縮性、不透水性、耐摩耗性及び所定の耐圧性を有し、材料としては、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロンなどの有機系樹脂材料が適しており、補強のためにガラスチップなどを混入させることも可能である。また、円筒状膜は、拡張した状態において、下水道本管１００の内壁に密着し得る外径を有するように構成されている。

上記充填材は、例えばセメントミルク、水ガラス、ベントナイト等、硬化時間や粘度が自由に調整可能の水硬化性材料である。

図１には、発進側マンホール１０１と、このマンホールから延在している補修すべき老朽化下水道本管１００の一部が中央縦断面にて示されており、この下水道本管１００には亀裂１１０、ひび割れ１１１、離脱部１１２が発生している。

図１には、この下水道本管１００を補修する際に使用される先導装置１が、下水道本管１００に引き込まれた状態で示されており、この先導装置１は、円筒状の本体部１０と、この本体部に同心的に設けられた円環状シール部１１と、この円環状シール部に接続して本体部１０に設けられ、円錐台状の表面を有し、本体部１０と同心的な案内部材１２とを有している。

上記本体部１０の周囲には、この本体部１０を下水道本管１００に対して同心的に維持しつつ下水道本管１００内を走行させるための複数の車輪１３が装着されている。

上記円環状シール部１１は、円筒状本体部１０と同心的に設けられ、上記円筒状膜に対して摩擦係数の小さい材料で形成された外表面を有するリング材１１ａで形成するか、あるいは図７に示すような回転ローラ１４によって形成されている。

上記先導装置１は、図８に示すように、到達側マンホール１０２内に設置されたウインチ９に牽引ロープ９０にて接続されており、ウインチ９による巻上げ作用により下水道本管１００内を到達側マンホール１０２へ向けて、所定の速度で移動するようになされている。この場合、先導装置１の移動は下記新管ピースの挿入動作と同期的に行われ、その移動速度は同新管ピースの挿入速度と同じになされる。

上記車輪１３と牽引ロープ９０は、下記新管ピースの挿入動作と同期的な先導装置１の走行を可能にする走行手段として作用する部材である。また、上記円環状シール部１１は先導装置１の支持部として作用する部材である。

図１に示すように、発進側マンホール１０１から先導装置１を下水道本管１００内へ導入した後、発進側マンホール１０１内に置かれ、円筒状膜を折り畳んだ状態または巻いた状態で引き出し可能に収容している円筒状膜収納容器２から引き出された円筒状膜２０の一端縁部の全周が下水道本管１００の一端側開口部１００ａの縁部全周に密着固定される。この密着固定は、下水道本管１００の一端側開口部１００ａに嵌合する差込部３０と開口部１００ａの縁部１００ｂに当接するフランジ部３１とを有するゴム等の弾性材料製の環状エンドパッキン３を用いて、円筒状膜２０の一端部が縁部１００ｂとフランジ部３１とに挟まれるように差込部３０を開口部１００ａに差し込むことによって行われる。この結果、円筒状膜２０は、図１に示すように、一端縁部が下水道本管１００の一端側開口部１００ａの縁部１００ｂの全周に密着固定され、先導装置１の案内部材１２の円錐台状表面に案内され、収納容器２へ導かれた状態になる。

次に、図２に示すように、先頭管４が発進側マンホール１０１内へ降ろされ、該マンホール内に設置された載置台（図示せず）の上に、下水道本管１００と同心的に配置される。その際、円筒状膜収納容器２は先頭管４内へ移される。

先頭管４は、円筒状に形成され、後述の新管ピースと略同じ外径を有し、新管ピース挿入方向の先端縁部４０が上記円筒状膜に対して摩擦係数の小さな円弧状の凸面として形成されている。

先頭管４には、先端縁部４０の側から、上記先導装置１の案内部材１２および円環状シール部１１が嵌入するようになされており、このように嵌入した場合に、先導装置１の円環状シール部１１は先頭管４の内周面の先端縁部４０付近の内周面部４１に対向するようになされている。この場合、内周面部４１の内径と円環状シール部１１の外径は、これら内周面部４１と円環状シール部１１との間に、上記円筒状膜の厚さ若しくはそれより若干小さい寸法で、該円筒状膜が上記先端縁部４０の方向へ引っ張られた際に破損することなく通り抜け可能な間隙が形成されるように決められている。

また、先頭管４には上記内周面部４１に近接して充填材注入ノズル４２が取り付けられており、このノズルは充填材供給管５０を介して充填材貯留槽５へ連結される。充填材貯留槽５は、発進側マンホール１０１付近において、地上に配置されるか或いは作業車上に配置される。

また、先頭管４には、先端縁部４０と反対側の端部に後述の新管ピースとの接続部４３が設けられており、この接続部４３は、例えば、新管ピースの前端部にソケット部が設けられている場合には、該ソケット部に差し込まれるプラグ部として形成される。

先頭管４が、図２に示すように、発進側マンホール１０１内の所定の位置に配置された後、元押装置６が作動せしめられる。この元押装置はジャッキ作用を行うもので、押動部材６０を、図２に示すような後方位置と、図４に示すような前方位置との間を往復動させる。先頭管４は、元押装置６によって、図２に示す位置から図３に示すように、先導装置１の案内部材１２および円環状シール部１１が先頭管４内に嵌入し、円環状シール部１１が先頭管４の内周面部４１に対向し、円環状シール部１１と内周面部４１との間に円筒状膜２０を挟んだ状態になるまで押動される。

次いで、先頭管４へのこのような先導装置１の嵌入を維持した状態で、先頭管４は元押装置６によって押動され、先導装置１はウインチ９（図８参照）によって到達側マンホール１０２へ向けて牽引される。この場合、明らかなように、先頭管４と先導装置１の移動は互いに同調せしめられる。

円筒状膜２０の一端縁部が上述のように下水道本管１００の一端側開口部１００ａの縁部１００ｂの全周に固定されているので、円筒状膜２０は、前進する先頭管４の先端縁部４０の押出し作用によって収納容器２から順次新しく引き出され、先導装置１の円環状シール部１１と先頭管４の内周面部４１との間を両側から適度の力で押圧された状態で通過せしめられ、先端縁部４０で反転され、先頭管４の外周側へ送り込まれる。

上述のように、先導装置１は下水道本管１００に対して常に同心的になるよう構成され、配置されているので、この先導装置１の円環状シール部１１に円筒状膜２０を介して内周面部４１が支持された状態の先頭管４も、下水道本管１００に対して同心的に維持されることになる。従って、先頭管４の先端縁部４０と下水道本管１００との間には、全周的に一様な間隙が常にもたらされる。従って、円筒状膜２０は、先端縁部４０で反転する際、全周的に一様な間隙を通過することになり、下水道本管１００の内面に接触することなく、従って擦過などの損傷を何等受けることなく先頭管４の外周側へ送り込まれもしくは導入される。また、円筒状膜２０は、先頭管４内に配置された収納容器２から引き出され、案内部材１２を通過した後、直接的に先端縁部４０へ向うので、途中で障害物に接して損傷を受ける可能性は全くない。従って、下記新管ピースによって構成される更生管の外周側へは、機能を十分に発揮し得る損傷のない円筒状膜２０が確実に装入される。

先頭管４の押動が図３の状態から更に進み、ノズル４２の吐出口４４が環状エンドパッキン３の差込部３０を通過した後、ノズル４２には充填材供給管５０を介して充填材貯留槽５から充填材がポンプ供給され、吐出口４４から先頭管４と円筒状膜２０との間に充填される。図４には、元押装置６による先頭管４の押動が終了した時点の状態が示されており、円筒状膜２０と先頭管４との間の間隙に充填された充填材７は、先頭管４の周囲に均質な厚さの充填材層を形成する。充填材により下水道本管１００の内周面に圧接された円筒状膜２０は、例えば亀裂１１０からの充填材の漏出を防止する。

加圧注入される充填材は、先頭管４の先端縁部４０へも達するが、円筒状膜２０が内周面部４１と円環状シール部１１とによってきっちりと挟まれているので、内周面部４１と円筒状膜２０との間を抜けて充填材が漏出することは防止される。また、円筒状膜２０は先端縁部４０の方向へ移動するので、この動きによっても、内周面部４１と円筒状膜２０との間への充填材の進入が抑制される。

次に、図５に示すように、発進側マンホール１０１内へ一番目の新管ピース８−１が降ろされ、発進側マンホール１０１内の載置台（図示せず）の上に、下水道本管１００内に挿入された先頭管４と同心的に配置される。

なお、その際、充填材供給管５０を新管ピース８−１内を通過させるには、充填材供給管５０の中途の適宜箇所に、係合・離脱可能の接続端部を設けておき、新管ピース８−１を上記載置台へ配置する前にこの接続端部を離脱させておき、新管ピース８−１の配置後に両方の接続端部を新管ピース８−１内へ挿入し、あるいは一方の接続端部を新管ピース８−１内を通過させ、その上で両接続端部を係合させるようにする。

次いで、新管ピース８−１は元押装置６によって先頭管４へ向けて押動され、この押動によって先頭管４の後端部に設けたプラグ部４３が新管ピース８−１の先端部に設けたソケット部８０に嵌合し、これによって先頭管４に新管ピース８−１が接続される。この接続が行われた後も継続して新管ピース８−１が押動され、この押動操作は、図６に示すように、新管ピース８−１が下水道本管１００内へ完全に押込まれるまで行われる。新管ピース８−１のこの押動操作中、上記先導装置１による先頭管４の支持作用と充填材注入も継続して行われる。従って、図６に示すように、先頭管４と新管ピース８−１の周囲には円筒状膜に覆われた均一な厚さの充填材層７が形成される。

このように新管ピース８−１を挿入した後、必要に応じて、円筒状膜収納容器２をこの新管ピース８−１内へ移し変えてもよい。この移し変えは、作業員が先頭管４及び新管ピース８内へ立ち入って行う。このように円筒状膜収納容器２が先頭管４もしくは新管ピース８−１内に配置されているので、後続の新管ピースを下水道本管１００内へ挿入する際、円筒状膜収納容器２から引き出される円筒状膜２０がこれら後続の新管ピースに接触することはなく、損傷を受けることはない。

先頭管４に後接された上記新管ピース８−１の挿入作業と同様にして、新たな新管ピースが、直前の新管ピースに接続されながら次々に下水道本管１００内へ挿入され、最終的に発進側マンホール１０１と到達側マンホール１０２の間の下水道本管１００内に、新管ピースからなる更生管が、均一な厚さの充填材にて包囲された状態で形成される。充填材が固化すると、下水道本管１００と更生管とが充填材によって一体化され、亀裂、ひび割れ、離脱部が補修され、高強度で、耐久性のある更生既設管がもたらされる。

図７は、先導装置１に設けられた円環状シール部１１の変形例を示している。この変形例によれば、円環状シール部１１は、周方向へ環状列的に連接して配列され、上記円筒状膜を上記反転部へ送る方向へ回転するよう上記本体部１０に軸受けされた複数の回転ローラ１４を有している。これら回転ローラ１４は、ゴムや樹脂などの弾性材料で形成され、本体部１０の周方向に延在するように設けられた軸１５によって軸受けされる。この変形例によれば、先頭管４の内周面部４１と先導装置１の円環状シール部１１との間を通過して先端縁部４０へ向う円筒状膜２０の走行が回転ローラ１４の回転動作により極めて円滑に行われ、また、回転ローラ１４の弾性作用により、円筒状膜２０が内周面部４１へ押付けられるので、先頭管４の外周部と円筒状膜２０との間に注入される加圧状態の充填材が、内周面部４１と円筒状膜２０との間を抜けて先頭管４の内部へ漏出することが効果的に防止される。

図８は、下水道本管内１００への新管ピース挿入時に、円筒状膜収納容器２を上記第１の実施の形態のように、先頭管４内もしくは後続の新管ピース８−１内に配置するのではなく、到達側マンホール１０２の外側に配置した場合の第２の実施の形態を示している。この場合にも、上記第１の実施の形態と同様に、下水道本管１００に対して同心的に配置維持される先導装置１に設けた円環状シール部１１が、先頭管４に設けた円環状案内面４１に対向した状態に置かれ、また、下水道本管１００に固定された一端部から延伸する円筒状膜２０が、先頭管４の先端縁に設けた反転部４０で反転し、円環状案内面４１と円環状シール部１１との間を通過するようになされている。また、先導装置１も同様に、ウインチ９により牽引ロープ９０を介して、新管ピース８−１を始めとしてそれ以降の新管ピースの挿入動作に同調して下水道本管１００内を移動せしめられる。

上記第１の実施の形態と異なっているのは、円環状案内面４１と円環状シール部１１との間へ送り込まれる円筒状膜２０が、先導装置１の案内部材１２の先端に設けた開口部１４で折り返され、先導装置１の内部を通り、該先導装置の前端壁１５設けられた丸孔１６を通り、未補修の下水道本管１００内を通過せしめられ、到達側マンホール１０２を経て円筒状膜供給装置２へ達するように導かれていることである。この構成は、下水道本管１００が小径で、従って新管ピースで形成される更生管も小径なために、円筒状膜収納容器２を内部に配置しておけない場合に、下水道本管１００内へ次々に挿入される新管ピースに影響されずに、円筒状膜２０を先頭管４の外周側へ送ることができるという点で有利である。上記円筒状膜供給装置２は、到達側マンホール１０２の内部へ配置しておいてもよい。

なお、上記第１及び第２の実施の形態では、先頭管４を用いているが、このような先頭管４に代えて、一番目の新管ピース８−１を先頭管として利用するようにしてもよい。その場合には、一番目の新管ピース８−１には先頭管４と同様の先端縁部（４０）、内周面部（４１）、充填材注入ノズル（４２）を設ける。このように、一番目の新管ピース８−１を先頭管として利用する場合には、上述のように、擬似管を取り付ける処理を更に行う必要がなく、また、到達側マンホールが、擬似管を取り付け難い状況になっている場合とか、擬似管を取り付けて作業を行うのに不適当な場合には、一番目の新管ピースを先頭管として利用することは極めて有利である。

また、上記第１及び第２の実施の形態は、円筒状膜を敷設する場合に関するものであるが、円筒状膜を敷設しない場合には、充填材の注入時に充填材が先頭管もしくは一番目の新管ピースの前部から逸出しないよう、それら先頭管もしくは一番目の新管ピースの先端外周部には、既設管との間を封鎖するためのゴム製、プラスチック製リングなどの封止部材が取り付けられる。

本発明の第１の実施の形態の最初の工程を説明する、発進側マンホール及びこのマンホールから延在している補修すべき既設管の一部の中央縦断面図である。 発進側マンホール内へ降ろされた先頭管を既設管へ挿入する準備を行なった状態を示す、図１と同様の断面図である。 元押装置により先頭管を既設管内へ挿入し、先行して既設管内に挿入された先導装置と係合させた状態を示す、図１と同様の断面図である。 先導装置との係合状態を維持した状態で先頭管全体を既設管内へ挿入した状態を示す、図１と同様の断面図である。 発進側マンホール内へ降ろされた一番目の新管ピースを既設管へ挿入する準備を行なった状態を示す、図１と同様の断面図である。 一番目の新管ピースを先頭管と接続して既設管内へ挿入した状態を示す、図１と同様の断面図である。 先導装置に設けた円環状シール部の変形例を示す、先導装置と先導管との係合部の部分的中央縦断面図である。 円筒状膜収納容器から、新管ピースと既設管との間に給送される円筒状膜の引き回しを変更した第２の実施の形態を示す、到達側マンホール及びこのマンホールから延在している補修すべき既設管の一部の中央縦断面図である。 本発明に係る既設管補修方法を適用して補修される一般的な下水道設備の説明図である。

符号の説明

１ 先導装置
１０ 先導装置の本体部
１１ 円環状シール部
１２ 案内部材
２ 円筒状膜収納容器
２０円筒状膜
３ 環状エンドパッキン
４ 先頭管
４０ 先端縁部
４１ 内周面部
５ 充填材貯留槽
６ 元押装置
７ 充填材層
８ 新管ピース
９ ウインチ
９０ 牽引ロープ
１００ 既設管（下水道本管）
１００ａ 一端側開口部
１００ｂ 縁部
１１０ 亀裂
１１１ ひび割れ
１１２ 離脱部

Claims (13)

1. 補修対象の既設管内へ既製の新管ピースを順次継ぎ足しながら挿入することにより該既設管内に更生管を形成する更生管形成工程と、前記更生管と前記既設管との間に経時硬化性の充填材を充填する充填材充填工程と、を含む既設管補修方法において、
   前記更生管形成工程は、
   一番目の新管ピースの装入方向前部に接続される先頭管の前方に、この先頭管を前記既設管と同心的に維持するための先導装置を配置し、この先導装置を前記新管ピースの挿入動作と同期的に前記既設管内を移動させ、
   前記充填材充填工程は、
   前記既設管内へ挿入中の前記新管ピースと前記既設管との間に前記充填材を注入することで行われる、
   ことを特徴とする既設管補修方法。
2. 前記更生管形成工程の開始前に、
   前記既設管の全長分の長さと可撓性とを有する円筒状膜の一端縁部全周を前記既設管の一端側開口部の縁部全周に密着固定する円筒状膜固定工程を行い、
   前記更生管形成工程は、
   前記新管ピースを、前記円筒状膜を先頭管の挿入方向先端縁部で反転させて前記先頭管の外周側へ送り込みつつ、前記既設管に挿入することを含むことを特徴とする請求項１に記載の既設管補修方法。
3. 前記充填材充填工程は、
   前記既設管内へ挿入中の前記新管ピースと前記円筒状膜との間に前記充填材を注入することで行われることを特徴とする請求項２に記載の既設管補修方法。
4. 前記先頭管の前記挿入方向先端縁部は、滑らかな外表面形状を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の既設管補修方法。
5. 前記充填材の注入は、前記先頭管の前記挿入方向先端縁部の近傍に設けたノズルから、前記新管ピースの挿入動作中に行われることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の既設管補修方法。
6. 前記先導装置は、
   前記新管ピースの挿入動作と同期的な走行を可能にする走行手段と、
   前記先頭管の前方部内に嵌入し、該先頭管を、前記既設管と同心的になるよう内側から支持する支持部とを有していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の既設管補修方法。
7. 前記走行手段は、
   前記先導装置を前記既設管に対して同心的に維持しつつ走行させるように前記先導装置の周囲に設けられた複数の車輪と、
   前記先導装置を前記新管ピース挿入方向へ牽引する牽引ロープと、
   を有していることを特徴とする請求項６に記載の既設管補修方法。
8. 前記先導装置の支持部は、
   前記先頭管の前記挿入方向先端縁部付近の内周面に対して、前記円筒状膜の厚さ若しくはそれより若干小さい寸法で、該円筒状膜が前記挿入方向先端縁部方向へ引っ張られた際に破損することなく通り抜け可能な間隙を存して対向している円環状シール部であることを特徴とする請求項６または７に記載の既設管補修方法。
9. 前記円環状シール部は、
   該円環状シール部の周方向へ直列的に連接して配列され、前記円筒状膜を前記新管ピースの挿入方向先端縁部付近の内周面へ向けて押圧すると共に前記挿入方向先端縁部の方向へ送るよう回転可能に前記先導装置に軸受けされた複数の弾性回転ローラを有していることを特徴とする請求項８に記載の既設管補修方法。
10. 前記円環状シール部は、
    前記円筒状膜に対する摩擦係数の小さな外周面を有するリング材にて形成されていることを特徴とする請求項８に記載の既設管補修方法。
11. 前記円筒状膜は、
    前記先頭管もしくは前記挿入される新管ピース内に配置された円筒状膜供給装置から引き出され、前記先頭管の挿入方向先端縁部へ導かれることを特徴とする請求項２〜１０の何れか１項に記載の既設管補修方法。
12. 前記円筒状膜は、
    その供給装置が、新管ピース挿入方向前方側にある到達側マンホールの内部または外部に配置されており、
    前記供給装置から、未補修の既設管内を通り、更に前記先導装置を通り抜け、前記先導装置の進行方向の後方側から前記先頭管の挿入方向先端縁部へ導かれることを特徴とする請求項２〜１０の何れか１項に記載の既設管補修方法。
13. 前記先頭管に代え、この先頭管と同様に、先端縁部が前記円筒状膜用の滑らかな反転面になっており、この先端縁部の近傍に前記充填材の注入ノズルが設けられ、後端部が後接の新管ピースと結合可能になされている一番目の新管ピースを用いることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の既設管補修方法。

Images