JP2009243566A - 既設管のライニング管と分岐管との接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分岐管を有する既設管をライニング管によって更生する場合において、ライニング管と分岐管とを止水性を確保して容易に接続する。
【解決手段】既設管Ｋの内周面にライニング管１を固定して既設管Ｋを更生した後、既設管の分岐立ち上げ部Ｋａに対応する位置のライニング管１に取付穴１ａを形成し、接続部材２の管体部２１をライニング管１の内部から取付穴１ａを通して引き出す。次いで、接続部材２の管体部２１に挾持部材３を装着するとともに、管体部の雄ねじ２１１にナット４をねじ込んでライニング管１の取付穴１ａ周縁を止水材２３を介して止水しつつ接続部材２のつば部２３と挾持部材３との間で挟み込んだ後、接続部材２の管体部２１に分岐管を接続する。
【選択図】図６

Description

この発明は、老朽化した水道管などの既設管を更生するライニング管と既設管の分岐管とを接続する方法に関するものである。

従来より、地中に埋設された既設管内に、既設管の内径よりも小径であって、形状記憶温度において円管形状に形状回復する塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂製のライニングパイプを挿入し、ライニングパイプを加熱加圧して膨張拡径させ、円管形状に復元させた後、ライニングパイプを既設管の内周面に密着させてライニングする更生方法が提案され、広く実施されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２３０４１２号公報

ところで、前述した既設管の更生方法において、既設管に分岐管が接続されている場合には、ライニング管と分岐管とを接続する必要がある。特に、水道水や農業用水など、水を一定の圧力で圧送する場合には、ライニング管と分岐管との接続部分に水圧が作用するため、ライニング管と分岐管とを確実に止水して接続する必要がある。具体的には、ライニング管に分岐管を接着し、あるいは、分岐管をＦＲＰハンドレイアップで製造したり、また、信頼性を確保するためには、ドレッサージョイントに分岐部を設けた大がかりな接続部材を使用する必要があった。

このうち、ライニング管に分岐管を接着する方法や、分岐管をＦＲＰハンドレイアップで製造する方法は、止水性が低く、また、天候や気温などの現場条件に左右されるため、施工性も低い。特に、０．４ＭＰａ以上の高い水圧が作用する場合には、信頼性が低いという欠点があった。また、大がかりな接続部材を使用する方法では、一旦既設管を切断する必要があり、コストや工期の増大を招く他、例えば、水管橋などのように、現場条件によっては既設管を切断できず、施工できない場合もある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、分岐管を有する既設管をライニング管によって更生する場合において、ライニング管と分岐管とを止水性を確保して容易に接続することのできるライニング管と分岐管との接続方法を提供するものである。

本発明は、既設管の内周面にライニング管を固定して既設管を更生した後、既設管の分岐部に対応する位置のライニング管に、ねじ部を有する管体部の一端に止水材を配設したつば部を設けて構成された接続部材の管体部を挿通可能な取付穴を形成し、接続部材の管体部をライニング管の内部から取付穴を通して引き出し、次いで、管体部に挾持部材を装着するとともに、管体部のねじ部にナットをねじ込んでライニング管の取付穴周縁を止水材を介して止水しつつ接続部材のつば部と挾持部材との間で挟み込んだ後、接続部材の管体部に分岐管を接続することを特徴とするものである。

本発明によれば、ライニング対象の既設管の内周面にライニング管を固定して既設管を更生する。次いで、既設管の分岐部に対応する位置のライニング管に取付穴を形成した後、取付穴を通して接続部材の管体部をライニング管の内部から引き出し、該管体部に挾持部材を装着するとともに、ネジ部にナットをねじ込み、接続部材のつば部と挾持部材との間でライニング管の取付穴周縁を挟み込み、接続部材をライニング管に固定する。ここで、接続部材のつば部には止水材が配設されており、ライニング管の取付穴周縁に密着してライニング管と接続部材との間を密封し、止水する。次いで、接続部材の管体部に分岐管を接続する。

この結果、水道水や農業用水などの内圧が作用するとともに、分岐管を有する既設管をライニング管で更生する場合において、ライニング管と分岐管とを止水性を確保して接続することができる。

本発明において、前記接続部材および挾持部材が金属製であることが止水性を確保する上で好ましい。具体的には、鋼、ステンレス、アルミなどを挙げることができる。

本発明において、前記接続部材および挾持部材が合成樹脂製であり、ライニングパイプの取付穴周縁の内外周面に接着剤を塗布して接続部材のつば部および挾持部材を接着することが、止水性を確保する上で好ましい。

本発明において、前記ライニング管の取付穴を通してライニング管の一端までワイヤーを挿通し、ワイヤーの一端に接続部材を連結した後、ワイヤーを牽引して接続部材をライニング管内に引き込んで管体部を取付穴を通して引き上げることが好ましい。これにより、既設管が長く、その途中に分岐管を有する場合であっても、接続部材を取り付けて分岐管を接続することが可能となる。

ここで、ライニング管の形成方法としては、通常の方法の他、反転工法などを挙げることができ、特に限定するものではない。また、ライニング管としては、管体として内圧や土圧に対する一定の強度を有するものであればよく、例えば、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂、ＦＲＰ（ガラス繊維強化熱硬化性樹脂、有機繊維強化熱硬化性樹脂）を挙げることができる。

なお、ライニング管は通常円筒形であるため、接続部材の取り付けに際して、平板状のつば部および挾持部材によって止水材を均等に押圧できない場合には、取付穴の周縁部を平坦に形成する必要がある。例えば、ライニング管が熱可塑性樹脂製の場合には、加熱して軟化させて接続部材を取り付ければよく、また、熱硬化性樹脂製の場合には、ライニングパイプを硬化させる際に、治具を用いて取付穴の周縁部を平坦に硬化させればよい。

この場合、既設管の管径に対して分岐管の管径が比較的小さい場合、例えば、略１／３以下程度の場合に適用することができる。既設管の管径に対する分岐管の管径が１／３を越えると、取付穴の周縁部を平坦に形成した場合に、ライニング管の断面変形が大きくなり、水の圧送に際して影響を及ぼすおそれがある。

本発明によれば、分岐管を有する既設管をライニング管によって更生する場合において、ライニング管と分岐管とを止水性を確保して容易に接続することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明の既設管のライニング管と分岐管との接続方法には、ライニング管１、接続部材２および挾持部材３が使用される。

ライニング管１は、硬質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ライニングパイプを加熱して既設管Ｋの内周面に密着させたものである。

なお、ライニングパイプは、よく知られているように、既設管Ｋに挿入される前の状態では、その断面形状が略Ｕ字状に折り畳まれて既設管Ｋの内径よりも実質的に小径に形成されており、所定の形状記憶温度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。

接続部材２は、図４に示すように、金属材、例えば、鋼、ステンレス、アルミなどによって管体部２１の一端につば部２２を一体に設けて形成されている。そして、接続部材２の管体部２１の外周面には、雄ねじ２１１が形成されており、ナット４をねじ込むことができる。また、接続部材２のつば２２には、管体部２１を設けた側の外面に環状の凹溝２２ａが形成されており、該凹溝２２ａには、Ｏリングなどの止水材２３が配設されている。

ここで、接続部材２の管体部２１の内径は、分岐管として必要な内径を有している。

挾持部材３は、接続部材２の管体部２１の外径よりも若干大径の挿通穴３ａを有し、接続部材２に対応した金属製の円盤状板材であって、接続部材２のつば部２２との間でライニング管１を挟み込むために用いられる。

次に、分岐管を有する既設管Ｋをライニング管で更生するとともに、既設管Ｋの分岐管とライニング管１とを接続する施工要領について説明する。

なお、既設管Ｋの分岐管は、既設管Ｋの分岐立ち上げ部Ｋａにフランジ接続されており、既設管の更生作業に際しては、取り外されている。

まず、これまでと同様に、既設管Ｋをライニングパイプによって更生する。具体的には、詳細には図示しないが、既設管Ｋの一端から他端にかけて、ウインチなどを利用してライニングパイプを既設管Ｋの内部に引き込んだ後、両端部を閉塞した状態で内部に加熱蒸気などの加熱媒体を供給することにより、ライニングパイプを軟化させ、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の内周面に密着させる。ライニングパイプが既設管Ｋの内周面に密着したならば、加熱媒体の供給を停止する一方、常温の加圧空気などの冷却媒体をライニングパイプに供給し、ガラス転移温度を超えて設定温度以下まで冷却させた後、冷却媒体の供給を停止し、既設管Ｋの管口際でライニングパイプを切断する。これにより、既設管Ｋの内周面にライニング管１を固定して既設管Ｋを更生する（図１参照）。

既設管Ｋの内周面にライニング管１が形成されたならば、既設管Ｋの分岐立ち上げ部Ｋａに対応する位置において、ライニング管１に取付穴１ａを分岐立ち上げ部Ｋａの中心に中心をほぼ一致させて形成する（図２参照）。この取付穴１ａの内径は、接続部材２の管体部２１の外径よりも若干大きく設定される。

次いで、ライニング管１の取付穴１ａを通してライニング管１の内部にワイヤーＷを挿通し、ライニング管１の一端側まで導く。そして、ライニング管１の一端側において、ワイヤーＷの先端に接続部材２を粘着テープなどを利用して連結した後、ワイヤーＷを牽引することにより、接続部材２をライニング管１の内部に引き込み（図３参照）、その管体部２１をライニング管１の取付穴１ａを通して引き上げる（図４参照）。

ここで、ライニング管１の内部への接続部材２の引き込みに際して、つば部２２の凹溝２２ａに配設された止水材２３が脱落しないように、止水材２３を接着剤を利用して仮止めしておく。

一方、ライニング管１の取付穴１ａを通して外方に引き上げられた接続部材２の管体部２１に挾持部材３を装着した後、管体部２１のねじ部２１１にナット４をねじ込み、挾持部材３をライニング管１に押し付けて接続部材２のつば部２２との間で挟み込む。これにより、ラインニング管１の取付穴１ａの周縁を止水材２３によって密封し、止水する。

この際、ライニング管１の曲率半径によって、接続部材２のつば部２２に配設した止水材２３が均等に押圧できない場合には、ライニング管１の取付穴１ａの周縁部分を熱風ヒーターやガスバーナー、蒸気などによって加熱し、軟化させた状態でナット４をねじ込み、ライニング管１の取付穴１ａの周縁を平坦に形成して、止水材２３を均等に押圧して止水する。

接続部材２をライニング管１の取付穴１ａに取り付けたならば、既設管Ｋの分岐立ち上げ部Ｋａのフランジに分岐管のフランジを接合した後（図６、図７参照）、フランジから突出した接続部材２の管体部２１の雄ねじ２１１にシールテープを巻き付けて分岐管（図示せず）を接続するものである。

この結果、ライニング管１と分岐管とを止水性を確保しつつ工期やコストを抑えて容易に接続することができる。しかも、接続部材２および挾持部材３を予め製作することができ、現場の条件に影響されることなく施工することが可能となる。

実施例としては、管径１５０ｍｍ×管路長６０ｍ、内水圧０．７５ＭＰａの水管橋を熱可塑性樹脂製のライニング管１によって更生した後、分岐管としての空気弁を再度取り付けた。

ここで、空気弁を取り付けるための分岐立ち上げ部Ｋａの内径は１２５ｍｍ、空気弁の内径は２５ｍｍである。また、接続部材２の管体部２１の内径は２５ｍｍ、ねじの呼びがＭ３６、つば部２２の外径が８０ｍｍであり、止水材２３は、直径５ｍｍの外径６０ｍｍのＯリングである。

また、安全性を確保するため、接続部材２をライニング管１に取り付けた後、分岐立ち上げ部Ｋａにモルタルを充填して接続部材２を固定した。

なお、前述した実施形態においては、接続部材２および挾持部材３をステンレスなどの金属で形成した場合を説明したが、合成樹脂によって形成してもよい。この場合、止水性を確保するため、ライニング管１の取付穴１ａ周縁の内周面および外周面に接着剤を塗布し、接続部材２および挾持部材３を接着することが好ましい。

また、既設管が埋設管の場合には、既設管に対する分岐管の接続部分を掘削して露出させた後、施工すればよい。

本発明の既設管のライニング管と分岐管との接続方法の一実施形態を説明する工程図である。 本発明の既設管のライニング管と分岐管との接続方法の一実施形態を説明する工程図である。 本発明の既設管のライニング管と分岐管との接続方法の一実施形態を説明する工程図である。 本発明の既設管のライニング管と分岐管との接続方法の一実施形態を説明する工程図である。 本発明の既設管のライニング管と分岐管との接続方法の一実施形態を説明する工程図である。 本発明の既設管のライニング管と分岐管との接続方法の一実施形態を説明する工程図である。 図６のＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１ ライニング管
１ａ 取付穴
２ 接続部材
２１ 管体部
２２ つば部
２３ 止水材
Ｋ 既設管

Claims (4)

1. 既設管の内周面にライニング管を固定して既設管を更生した後、既設管の分岐部に対応する位置のライニング管に、ねじ部を有する管体部の一端に止水材を配設したつば部を設けて構成された接続部材の管体部を挿通可能な取付穴を形成し、接続部材の管体部をライニング管の内部から取付穴を通して引き出し、次いで、管体部に挾持部材を装着するとともに、管体部のねじ部にナットをねじ込んでライニング管の取付穴周縁を止水材を介して止水しつつ接続部材のつば部と挾持部材との間で挟み込んだ後、接続部材の管体部に分岐管を接続することを特徴とするライニング管と分岐管との接続方法。
2. 請求項１記載のライニング管と分岐管との接続方法において、前記接続部材および挾持部材が金属製であることを特徴とするライニング管と分岐管との接続方法。
3. 請求項１記載のライニング管と分岐管との接続方法において、前記接続部材および挾持部材が合成樹脂製であり、ライニングパイプの取付穴周縁の内外周面に接着剤を塗布して接続部材のつば部および挾持部材を接着することを特徴とするライニング管と分岐管との接続方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載のライニング管と分岐管との接続方法において、前記ライニング管の取付穴を通してライニング管の一端までワイヤーを挿通し、ワイヤーの一端に接続部材を連結した後、ワイヤーを牽引して接続部材をライニング管内に引き込んで管体部を取付穴を通して引き上げることを特徴とするライニング管と分岐管との接続方法。

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