JP2013136186A - 管更生工法 - Google Patents

Abstract

【課題】既設管の損傷を抑えながら、更生後の既設管の有効断面を大きくして、強度を上げること。
【解決手段】長手方向に延びる支持部材３を、既設管Ｐの内面に所定の間隔で複数仮固定し、支持部材３上に炭素繊維格子筋６を既設管Ｐの内面と隙間Ｓを隔てて平行に取り付ける。この後、既設管Ｐ内の炭素繊維格子筋６より内側で、長尺な帯状のストリップ１を螺旋状に巻回して、ストリップ２の隣り合う巻回側縁をジョイナ２により接合して、管状体Ｒを組み立てる。そして、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に裏込材を充填して、裏込材の硬化により、既設管Ｐと管状体Ｒとを一体化させて、既設管Ｐを更生させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、既設管内で長尺な帯状の管構成部材を螺旋状に巻回して、管状体を組み立て、該管状体を裏込材により既設管と一体化させて、既設管を更生させる管更生工法に関する。

既設管を更生する管更生工法として、たとえば、特許文献１で従来技術として開示されているような、製管工法がある。この製管工法では、既設管の内面上部にスペーサを設置した後（特許文献１の図１０など参照）、既設管内で長尺な帯状の管構成部材を螺旋状に巻回し、隣り合う巻回側縁を接合することにより、管状体を組み立てる。この組立工程を製管装置により行うことで、人力を軽減して、日進量を増大させることができる。

そして、既設管とスペーサとの間に、裏込材注入用のノズルとホースを通し、ノズルから裏込材を注入して、既設管と管状体との間に裏込材を充填する（特許文献１の図１４など参照）。このとき、スペーサにより、ノズルとホースの挿通用のスペースと、裏込材を行き渡らせ易くするためのスペースとが確保され、かつ、裏込材による浮力で管状体が浮き上がることが阻止される。その後、裏込材が硬化することにより、既設管と管状体とが一体化されて、既設管が更生される。

しかしながら、既設管の内面上部にスペーサを設置すると、更生後の既設管の内空部が大きく偏心して、有効断面（内空部の断面）が小さくなってしまう。管更生工法では、更生後の既設管の有効断面を大きくすることが求められる。

また、管更生工法では、更生後の既設管の強度を上げることも求められる。そのため、たとえば、特許文献２に開示されているように、既設管と管構成部材との間に鉄筋を配設することにより、補強することが行われている。

一方、たとえば、特許文献３に開示されているように、炭素繊維やガラス繊維などを格子状に積層成形して成る強化繊維格子筋を用いて、コンクリート構造物の壁面を補強する方法がある。この補強方法では、強化繊維格子筋をコンクリート壁面にアンカーボルトで固定した後、モルタルを吹き付けたり塗り付けたりして増厚する。

また、ＰＦＬ工法と呼ばれる管更生工法では、既設管の内面に炭素繊維格子筋をアンカーボルトで固定した後、ポリエチレンパネルを設置し、該パネルと既設管との間にモルタルを注入する。ポリエチレンパネルの裏側には、長手方向と短手方向に所定の間隔で突起が設けられている。

しかしながら、劣化した既設管の内面に、強化繊維格子筋を固定するために、アンカーボルトを打ち込むと、既設管がひび割れたり、該ひび割れが大きくなったりして、既設管が大きく損傷してしまうおそれがある。

特開２００２−３６４７７４号公報 特開昭６４−２１１２４号公報 特開２０１０−１８９８３４号公報

本発明の課題は、既設管の損傷を抑えながら、更生後の既設管の有効断面を大きくして、強度を上げることができる、管更生工法を提供することである。

本発明では、既設管内で長尺な帯状の管構成部材を螺旋状に巻回して、管状体を組み立て、既設管と管状体との間に裏込材を充填して、裏込材の硬化により、既設管と管状体とを一体化させて、既設管を更生させる管更生工法において、長手方向に延びる支持部材を、既設管の内面に所定の間隔で複数仮固定し、支持部材上に強化繊維格子筋を既設管の内面と隙間を隔てて平行に取り付けた後、強化繊維格子筋より内側で管状体を組み立てる。

上記によると、既設管の内面上部にスペーサを設置せずに、既設管と管状体との間に複数の支持部材を介して強化繊維格子筋を既設管の内面と平行に介在させている。このため、既設管と強化繊維格子筋との間に、支持部材の高さと同等の隙間を確保することができる。そして、当該隙間から裏込材を注入して、強化繊維格子筋の格子間を通して管状体の裏側に裏込材を行き渡らせて、既設管と管状体との間に裏込材を充填することができる。また、強化繊維格子筋が管状体を周方向から支えるので、裏込材による浮力で管状体が浮き上がるなどして動くのを阻止することができる。

また、既設管と管状体との間隔が全周に渡って一定になるので、既設管と管状体との間に充填された裏込材の硬化状態を一様にすることができる。このため、更生後の既設管の内空部が偏心せずに、真円状になり、更生後の既設管の強度を全周に渡って均一にして、有効断面（内空部の断面）を大きくすることができる。

さらに、管状体の組み立て後は、管構成部材の伸張力により、強化繊維格子筋を介して支持部材が既設管の内面に押え付けられ、裏込材の硬化後は、既設管、管状体、強化繊維格子筋、および支持部材が一体化される。このため、それまでの間、強化繊維格子筋を取り付けるための支持部材を、既設管の内面に簡易な手段で仮固定すればよく、強固な固定具を用いる必要がなくなり、既設管の損傷を抑えることができる。

また、本発明では、上記管更生工法において、支持部材の長手方向を既設管の管軸方向へ向けて、支持部材を既設管の内面に仮固定するようにしてもよい。

これにより、支持部材を既設管の曲率に応じて曲げ加工する必要がなく、線状の支持部材を既設管の内面に隙間なく沿わせることができる。このため、支持部材により、既設管と管状体との間隔が拡がって、更生後の既設管の有効断面が縮小するのを抑えることができる。また、支持部材にかかる費用を低く抑えて、その分、施工コストも低く抑えることができる。

また、本発明では、上記管更生工法において、支持部材を押さえ片により既設管の内面に押さえて、押さえ片をビス、ネジまたはボルトにより既設管の内面に取り付けることにより、支持部材を既設管の内面に仮固定する。

これにより、既設管に生じる応力を小さくして、既設管の損傷をより抑えることができる。

さらに、本発明では、上記管更生工法において、裏込材に短繊維を混ぜ込んでもよい。

これにより、管既設と管状体との間に裏込材を充填したときに、短繊維が強化繊維格子筋や支持部材や管構成部材に絡み付く。このため、裏込材の硬化後に、裏込材と強化繊維格子筋や支持部材や管構成部材の接合力が大きくなって、更生後の既設管の強度を一層上げることができる。

本発明によれば、既設管の損傷を抑えながら、更生後の既設管の有効断面を大きくして、強度を上げることができる、管更生工法を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態による管更生工法の支持部材の仮固定状態を示した図である。 同管更生工法の炭素繊維格子筋の取り付け状態を示した図である。 同管更生工法の支持部材の仮固定状態と炭素繊維格子筋の取り付け状態を示した斜視図である。 同管更生工法の支持部材の仮固定状態と炭素繊維格子筋の取り付け状態を示した部分拡大斜視図である。 同管更生工法の管状体の組み立て状態を示した図である。 同管更生工法の管状体の組み立て状態を示した図である。 同管更生工法で使用するストリップとジョイナを示した図である。 同管更生工法の裏込材の充填状態を示した図である。 同管更生工法による更生後の既設管の軸方向の断面図である。 同管更生工法による更生後の既設管の径方向の断面図である。 他の実施形態による更生後の既設管の径方向の断面図である。 他の実施形態による支持部材の仮固定状態と炭素繊維格子筋の取り付け状態を示した部分拡大斜視図である。 他の実施形態による更生後の既設管の径方向の断面図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本発明の一実施形態に係る管更生工法において使用する材料と装置を、図１〜図８を参照しながら説明する。

図１〜図４などに示す支持部材３は、長手方向に延びる等辺山型鋼から構成されている。支持部材３には、図３および図４に示すように、複数の孔３ａ、３ｂが形成されている。支持部材３は、頂点３ｃを既設管Ｐの中心に向け、かつ、長手方向を既設管Ｐの管軸方向へ向けた状態で、既設管Ｐの内面に所定の間隔で複数仮固定される。

詳しくは、図４に示すように、押さえ片４を支持部材３の長孔３ａへ通して、支持部材３を押さえ片４により既設管Ｐの内面に押さえた状態で、固定部材であるビス５により、押さえ片４を既設管Ｐの内面に取り付ける。このような、押さえ片４とビス５による仮固定を、少なくとも支持部材３の両端で行うことで、支持部材３が既設管Ｐの内面に係止される。ビス５の代わりに、ネジやボルトを用いることもできる。ビス５は、電動工具やハンマーなどにより、既設管Ｐの内面に取り付けられる。

図２〜図４に示す、炭素繊維格子筋６は、カーボンやガラスなどの高性能連続強化繊維を樹脂に含浸させながら一体的に積層成形したＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）格子筋から構成されている。炭素繊維格子筋６は、比重が非常に軽く、格子の交差部分が面一であるため、鉄筋と比較して薄厚である。また、炭素繊維格子筋６は、高強度かつ高弾性の連続強化繊維が二方向に配列されているため、鉄筋と同様の補強効果を有している。さらに、炭素繊維格子筋６は、錆が発生せず、耐食性に優れている。炭素繊維格子筋６は、本発明の「強化繊維格子筋」の一例である。

炭素繊維格子筋６は、図２に示すように、長方形に形成されている。たとえば、炭素繊維格子筋６を巻物状に収縮させることで、既設管Ｐ内に容易に運び入れることができる。

炭素繊維格子筋６は、図３、図４、および図６に示すように、既設管Ｐの内面と平行に支持部材３上に取り付けられ、既設管Ｐの内面を全周に渡って覆う。詳しくは、図３および図４に示すように、炭素繊維格子筋６を複数の支持部材３の頂点３ｃに架かるように載置して、炭素繊維格子筋６の適宜箇所を支持部材３に結束部材７により固定する。結束部材７としては、たとえば、針金や樹脂製の結束バンドなどを用いる。

炭素繊維格子筋６の支持部材３への取り付けの方法や強度や箇所は、炭素繊維格子筋６が自重により外れ落ちないような簡易な程度でよく、それ以上に強固にする必要はない。また、支持部材３の既設管Ｐの内面への仮固定の方法や強度や箇所は、支持部材３と炭素繊維格子筋６が自重により外れ落ちないような簡易な程度でよく、それ以上に強固にする必要はない。

図５〜図７などに示すストリップ１とジョイナ２は、硬質塩化ビニルなどの合成樹脂を長尺で帯状に成形して構成されている。図７（ａ）に示すように、ストリップ１の裏面には、Ｔ型脚部１ａが所定の間隔で複数形成されている。ストリップ１の両側縁の裏面側には、Ｌ型脚部１ｂが形成されている。ストリップ１の両側縁の表面側には、凹凸型の嵌合部１ｃが形成されている。Ｔ型脚部１ａ、Ｌ型脚部１ｂ、および嵌合部１ｃは、ストリップ１の全長に渡って延びるように形成されている。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、ストリップ１の幅は、ジョイナ２の幅より大きくなっている。図７（ｂ）に示すように、ジョイナ２の両側縁の裏面側には、凹凸型の嵌合部２ｃとリブ２ｂが形成されている。嵌合部２ｃの凹部には、止水用のシール材２ａが設けられている。嵌合部２ｃとリブ２ｂは、ジョイナ２の全長に渡って延びるように形成されている。

ストリップ１を螺旋状に巻回して、ストリップ１の隣り合う巻回側縁の嵌合部１ｃに、図７（ｃ）に示すように、ジョイナ２の嵌合部２ｃを嵌合することにより、ストリップ１の隣り合う巻回側縁は接合される。この接合を連続して行うことで、管状体Ｒが組み立てられる。ストリップ１とジョイナ２は、本発明の「管構成部材」の一例である。

図５および図６に示す製管装置１００のボディ１０には、操作ユニット１１、走行ユニット１２、旋回ユニット１３、および駆動源１４が備わっている。作業者は、操作ユニット１１に設けられたレバーやボタンなどを操作して、製管装置１００を運転する。駆動源１４は、たとえば、減速機付の電動モータやエアーモータから成る。

走行ユニット１２は、駆動源１４の動力を伝達して、車輪１５を回転させることにより、製管装置１００を既設管Ｐの管軸方向へ走行させる。旋回ユニット１３は、駆動源１４の動力を伝達して、回転軸１７を軸周りに回転させることにより、回転軸１７に連結されたアーム１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを既設管Ｐの管軸周りに旋回させる。

アーム１９ａの先端には、嵌合ユニット２０が連結されている。図６に示すように、嵌合ユニット２０の側方には、位置決めユニット３０が連結されている。アーム１９ｂの先端には、送りユニット４０が連結されている。アーム１９ｃ、１９ｄの先端には、それぞれ案内ユニット５０が連結されている。

製管装置１００は、走行ユニット１２により走行しながら、旋回ユニット１３によりアーム１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを旋回させることにより、各ユニット２０、３０、４０、５０を既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行させる。

案内ユニット５０には、複数のローラが設けられている（符号省略）。案内ユニット５０は、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行（図５で右方へ前進）しながら、外部から既設管Ｐ内に送り込まれたストリップ１をローラ間に通して、送りユニット４０へ案内する。

送りユニット４０には、複数のローラと電動モータと伝達機構などが設けられている（符号省略）。送りユニット４０は、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行しながら、案内ユニット５０から案内されたストリップ１をローラ間に通して、既設管Ｐの内面へ所定の角度で送り出す。これにより、ストリップ１が、既設管Ｐ内で螺旋状に巻回される。

嵌合ユニット２０には、押圧ローラ２１が設けられている。嵌合ユニット２０の送りユニット４０側には、図６に示すように、位置決めユニット３０がリンク機構６０により連結されている。嵌合ユニット２０と位置決めユニット３０は、既設管Ｐ内で螺旋状に管軸方向へ進行する。

その際、位置決めユニット３０は、送りユニット４０により螺旋状に巻回されたストリップ１を幅方向に寄せて、ストリップ１の隣り合う巻回側縁１ｄ（図７）を所定の間隔に位置決めする。嵌合ユニット２０は、位置決めユニット３０により位置決めされたストリップ１の巻回側縁１ｄの嵌合部１ｃに、外部から既設管Ｐ内に送り込まれたジョイナ２の嵌合部２ｃを、押圧ローラ２１により嵌合する。ジョイナ２は、製管装置１００の後方（図５で左側）から供給管１６を通して、嵌合ユニット２０の近傍に送り込まれる。

製管装置１００は、既設管Ｐ内でストリップ１を螺旋状に巻回して、ストリップ１の隣り合う巻回側縁をジョイナ２で接合することにより、管状体Ｒを組み立てる。

図８に示す、裏込材Ｍの注入用のノズル８とホース９は接続されている。ホース９は、既設管Ｐ外に設置された供給装置（図示省略）に接続されている。ノズル８とホース９は、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との隙間Ｓに挿通される。ホース９を引っ張ることにより、ノズル８は既設管Ｐの管軸方向へ移動する。既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との間隔、すなわち、既設管Ｐの内面から、炭素繊維格子筋６を支持する支持部材３の頂点３ｃ（図４など）までの高さは、ノズル８の径より大きくなっている。ホース９の径は、ノズル８の径より小さくなっている。

裏込材Ｍは、短時間で硬化し、流動性が高く、体積変化のない、セメント系の薬液から構成されている。供給装置で混合・撹拌された裏込材Ｍは、ホース９内を通してノズル８に供給され、ノズル８の注入口８ａから所定の圧力で注入されて、既設管Ｐと管状体Ｒの間に充填される。

次に、本発明の一実施形態に係る管更生工法を、図１〜図１０を参照しながら説明する。

まず、図１〜図４に示すように、支持部材３の長手方向を既設管Ｐの管軸方向へ向けながら、既設管Ｐの内面に支持部材３を所定の間隔で複数仮固定する。そして、支持部材３上に炭素繊維格子筋６を既設管Ｐの内面と隙間Ｓを隔てて平行に取り付けて、既設管Ｐの内面を全周に渡って所定の間隔をおいて炭素繊維格子筋６で覆う。

次に、既設管Ｐ内に製管装置１００を設置する。そして、図５および図６に示すように、炭素繊維格子筋６より内側で製管装置１００によって、ストリップ１を螺旋状に巻回して、ストリップ１の隣り合う巻回側縁をジョイナ２で接合することにより、管状体Ｒを組み立てる。

管状体Ｒを組み立てた後、既設管Ｐ内から製管装置１００を撤去する。この後、図８に示すように、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との隙間Ｓに、裏込材の注入用のノズル８とホース９を挿通する。そして、ノズル８とホース９を既設管Ｐの管軸方向へ移動させながら、ノズル８の注入口８ａから裏込材Ｍを所定の圧力で注入して、管状体Ｒと既設管Ｐとの間に裏込材Ｍを充填する。充填後、ノズル８とホース９とを、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との隙間Ｓから引き抜く。

その後、所定時間をおいて、裏込材Ｍを硬化させることにより、図９および図１０に示すように、既設管Ｐ、管状体Ｒ、炭素繊維格子筋６、および支持部材３が裏込材Ｍにより一体化されて、既設管Ｐが更生された状態となる。

一方、既設管Ｐが、たとえば下水道管であって、既設管Ｐ内に汚水などの液体が流れている場合は、当該液体が流れた状態のまま、上記のように、支持部材３の仮固定工程と、炭素繊維格子筋６の設置工程と、製管装置１００による管状体Ｒの組み立て工程とを行う。図１、図２、図５、および図６では、破線より下のクロスハッチングで示す部分に液体が流れている。

そして、管状体Ｒを組み立てて、製管装置１００を既設管Ｐ内から撤去した後は、液体を管状体Ｒの内側へ導いて、管状体Ｒ内に液体が流れるようにする（図９および図１０で、破線より下のクロスハッチングで示す部分）。なお、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に介在していた液体は、既設管Ｐの勾配に沿って下流へ流れて行く。

しばらくして、既設管Ｐと管状体Ｒとの間から液体が抜けると、上記のように、管状体Ｒと既設管Ｐとの間に裏込材Ｍを充填する。そして、上記のように、裏込材Ｍを硬化させて、既設管Ｐを更生させる。

上記実施形態によると、既設管Ｐの内面上部にスペーサを設置せずに、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に、複数の支持部材３を介して、炭素繊維格子筋６を既設管Ｐの内面と平行に介在させている。このため、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との間に、支持部材３の高さと同等の隙間Ｓを確保することができる。そして、当該隙間Ｓから裏込材Ｍを注入して、炭素繊維格子筋６の格子間を通して管状体Ｒの裏側に裏込材Ｍを行き渡らせて、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に裏込材Ｍを充填することができる。

特に、管状体Ｒの裏側（既設管Ｐの内面側）では、ストリップ１とジョイナ２の脚部１ａ、１ｂ、２ａが螺旋状に延在していて、裏込材Ｍの流動に対して障壁となるおそれがある。然るに、上記実施形態のように、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との間に隙間Ｓを確保しておくと、当該隙間Ｓから注入した裏込材Ｍを、炭素繊維格子筋６の格子間を通してストリップ１とジョイナ２の脚部１ａ、１ｂ、２ａの間に流入させたり、該脚部１ａ、１ｂ、２ａの間から隣う合う脚部１ａ、１ｂ、２ａの間へ流入させたりして、既設管Ｐと管状体Ｒとの間の隅々に裏込材Ｍを行き渡らせることができる。

また、炭素繊維格子筋６が管状体Ｒを周方向から支えるので、裏込材Ｍによる浮力で管状体Ｒが浮き上がるなどして動くのを阻止することができる。

また、既設管Ｐと管状体Ｒとの間隔が全周に渡って一定になるので、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に充填された裏込材Ｍの硬化状態を一様にすることができる。このため、図１０に示すように、更生後の既設管Ｐの内空部Ｋが偏心せずに、真円状になり、更生後の既設管の強度を全周に渡って均一にして、有効断面（内空部Ｋの断面）を大きくすることができる。加えて、既設管Ｐの更生厚みが薄くなるので、管更生工法の日進量を大きくすることができる。

さらに、管状体Ｒの組み立て後は、ストリップ１とジョイナ２の伸張力により、炭素繊維格子筋６を介して支持部材３が既設管Ｐの内面に押え付けられ、裏込材Ｍの硬化後は、既設管Ｐ、管状体Ｒ、炭素繊維格子筋６、および支持部材３が一体化される。このため、それまでの間、炭素繊維格子筋６を取り付けるための支持部材３を、押さえ片４やビス５といった簡易な手段で既設管Ｐの内面に仮固定するだけでよい。この結果、アンカーボルトのような強固な固定具を用いる必要がなくなり、既設管Ｐに生じる応力を小さくして、既設管Ｐの損傷を抑えることができる。

また、上記実施形態では、支持部材３の長手方向を既設管Ｐの管軸方向へ向けて、支持部材３を既設管Ｐの内面に仮固定している。このため、支持部材３を既設管Ｐの曲率に応じて曲げ加工する必要がなく、線状の支持部材３を既設管Ｐの内面に隙間なく沿わせることができる。この結果、支持部材３により、既設管Ｐと管状体Ｒとの間隔が拡がって、更生後の既設管Ｐの有効断面が縮小するのを抑えることができる。また、支持部材３にかかる費用を低く抑えて、その分、施工コストも低く抑えることができる。

また、上記実施形態では、管状体Ｒを組み立てた後、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との隙間Ｓにノズル８とホース９を挿通して、ノズル８の注入口８ａから裏込材Ｍを注入している。このため、裏込材Ｍが既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との隙間Ｓから、炭素繊維格子筋６の格子間を通って管状体Ｒの裏側に行き渡り易くなり、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に裏込材Ｍを確実に充填することができる。

また、上記実施形態では、既設管Ｐ内に液体が流れている場合でも、当該液体が流れた状態のまま、管更生工法を施工することができ、別途仮配水や仮閉め切りの水路などの設備を設ける必要がない。また、管状体Ｒの組み立て後に、液体を管状体Ｒの内側へ流すので、管状体Ｒと既設管Ｐとの間に充填される裏込材Ｍが液体により希釈されるのを防止することができる。

また、上記実施形態では、図４からわかるように、支持部材３の短手方向の幅が、炭素繊維格子筋６の格子間隔より小さくなっている。このため、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との間から注入した裏込材Ｍを、炭素繊維格子筋６の格子と支持部材３との間を通して、炭素繊維格子筋６と管状体Ｒとの間に行き渡らせて、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に裏込材Ｍを充填し易くすることができる。

また、上記実施形態では、支持部材３に複数の孔３ａ、３ｂが設けられている。このため、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との間から注入した裏込材Ｍを、支持部材３の複数の孔３ａ、３ｂを通して行き渡らせて、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に一層充填し易くすることができる。

さらに、上記実施形態では、既設管Ｐの内面からの支持部材３の高さを、ノズル８の径およびホース９の径より大きくしている。このため、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との隙間Ｓにノズル８とホース９を挿通させて、ノズル８とホース９を移動させながら、裏込材Ｍを注入して、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に素早く充填させることができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、裏込材Ｍの供給装置において、ポリプロピレンなどの短繊維を裏込材Ｍに混ぜ込むようにしてもよい。短繊維としては、裏込材Ｍに素早く混ざり込み、繊維塊ができ難いようなものが好ましい。そして、管更生工法において、既設管Ｐ内に管状体Ｒを組み立てた後、短繊維を混ぜ込んだ裏込材Ｍをホース９とノズル８を介して、既設管Ｐと管状体Ｒとの間に充填する。

これにより、図１１に示すように、裏込材Ｍに混ざり込んだ短繊維Ｂが、炭素繊維格子筋６、支持部材３、ストリップ１の脚部１ａ、１ｂ、およびジョイナ２の脚部２ｂに絡み付く。この結果、裏込材Ｍの硬化後に、裏込材Ｍと、炭素繊維格子筋６、支持部材３、ストリップ１、およびジョイナ２との接合力が大きくなって、更生後の既設管Ｐの強度を一層上げることができる。

また、上記実施形態では、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との隙間Ｓにノズル８とホース９を挿通させて、管状体Ｒと既設管Ｐとの間に裏込材Ｍを充填した例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、管状体Ｒに内側からドリルなどにより穿孔し、あいた孔を通して裏込材注入用のノズルやホースにより、裏込材Ｍを管状体Ｒと既設管Ｐとの間に充填するようにしてもよい。この場合、管状体Ｒに穿孔する箇所や数は、管状体Ｒや隙間Ｓの大きさなどを考慮して、適宜設定すればよい。

また、上記実施形態では、支持部材３として等辺山型鋼を用いた例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、図１２および図１３に示すような、丸棒から構成された支持部材１８を用いるようにしてもよい。

この場合、押さえ片４とビス５などを用いて、支持部材１８の少なくとも両端部を既設管Ｐの内面に仮固定するようにすればよい。また、支持部材１８と炭素繊維格子筋６とを、結束部材７により括り付けるようにして、固定すればよい。また、支持部材１８の幅を、炭素繊維格子筋６の格子間隔より小さくすればよい。また、既設管Ｐの内面からの支持部材１８の高さを、裏込材Ｍの注入用のノズルとホースの径より大きくすればよい。支持部材１８の材質は、たとえば、金属、樹脂、または木などである。

図１３に示す支持部材１８の既設管Ｐの内面からの高さは、図１０に示した支持部材３の既設管Ｐの内面からの高さより低くなっている。つまり、支持部材３を用いた場合より、支持部材１８を用いた場合の方が、既設管Ｐと炭素繊維格子筋６との隙間Ｓが狭くなるため、既設管Ｐの更生厚さが薄くなり、更生後の既設管Ｐの有効断面が大きくなる。このように、支持部材の高さを変えることにより、既設管Ｐの更生厚さと、更生後の既設管Ｐの有効断面の大きさとを調整することができる。

また、上記実施形態では、支持部材３の長手方向を既設管Ｐの管軸方向へ向けて、支持部材３を既設管Ｐの内面に仮固定した例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、支持部材３の長手方向を既設管Ｐの周方向や管軸に対して傾斜した方向へ向けて、支持部材３を既設管Ｐの内面に仮固定するようにしてもよい。また、支持部材３を連続または不連続で既設管Ｐの内面に仮固定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、押さえ片４とビス５により支持部材３を既設管Ｐの内面に仮固定した例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、小型のペグや釘などのような簡易な固定部材を用いて、支持部材３を既設管Ｐの内面に仮固定するようにしてもよい。つまり、支持部材３を仮固定する手段は、既設管Ｐの内面に取り付けたときに、既設管Ｐに生じる応力が小さくなるようなものであればよい。

また、上記実施形態では、強化繊維格子筋として、炭素繊維格子筋６を用いた例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、炭素やガラスやセラミックなどの無機繊維、チタンやスチールなどの金属繊維、若しくはアラミドやポリエステルやポリアミドなどの有機繊維のいずれか、またはこれらの繊維を混合したものから構成された強化繊維格子筋を用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、管構成部材として、ストリップ１とジョイナ２を用いた例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。これ以外に、たとえば、幅方向の一方の側縁にほぞが設けられ、他方の側縁にほぞ溝が設けられた長尺の帯状体を、管構成部材として用いるようにしてもよい。この場合、帯状体を螺旋状に巻回して、隣り合う巻回側縁のほぞをほぞ溝に嵌合することにより、隣り合う巻回側縁を接合して、管状体を組み立てればよい。

また、上記実施形態では、製管装置１００を用いて、管状体Ｒを組み立てた例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。管状体Ｒの組み立ては、他の機械や道具を用いて、人力で行うようにしてもよい。然るに、管状体の組み立てを製管装置１００により行うことで、人力を軽減して、日進量を増大させることができる。

さらに、上記実施形態では、円形の既設管Ｐを更生させる場合に本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の矩形や馬蹄形などの既設管を更生させる場合にも、本発明の管更生工法を適用することは可能である。

１ ストリップ
２ ジョイナ
３ 支持部材
４ 押さえ片
５ ビス
６ 炭素繊維格子筋
Ｂ 短繊維
Ｍ 裏込材
Ｐ 既設管
Ｒ 管状体
Ｓ 隙間

Claims (4)

1. 既設管内で長尺な帯状の管構成部材を螺旋状に巻回して、管状体を組み立て、前記既設管と前記管状体との間に裏込材を充填して、前記裏込材の硬化により、前記既設管と前記管状体とを一体化させて、前記既設管を更生させる管更生工法において、
   長手方向に延びる支持部材を、前記既設管の内面に所定の間隔で複数仮固定し、
   前記支持部材上に、強化繊維格子筋を前記既設管の内面と隙間を隔てて平行に取り付けた後、
   前記強化繊維格子筋より内側で前記管状体を組み立てる、ことを特徴とする管更生工法。
2. 請求項１に記載の管更生工法において、
   前記支持部材の長手方向を前記既設管の管軸方向へ向けて、前記支持部材を前記既設管の内面に仮固定する、ことを特徴とする管更生工法。
3. 請求項１または請求項２に記載の管更生工法において、
   前記支持部材を押さえ片により前記既設管の内面に押さえて、前記押さえ片をビス、ネジまたはボルトにより前記既設管の内面に取り付けることにより、前記支持部材を前記既設管の内面に仮固定する、ことを特徴とする管更生工法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の管更生工法において、
   前記裏込材に短繊維を混ぜ込んだ、ことを特徴とする管更生工法。

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