JP2013256854A

JP2013256854A - 更生管の支保工装置

Info

Publication number: JP2013256854A
Application number: JP2012135195A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Senuma; 宏樹瀬沼; Akira Hosokawa; 亮細川; Zenji Nozaki; 善治野崎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-12-26
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: JP5914199B2

Abstract

【課題】支保フレームを地上において予め正多角形状に組み立てるとともに、小幅に折り畳んでマンホールの開口を通して搬入する。
【解決手段】既設管Ｋと更生管Ｌとの間隙に注入される裏込め材を支持する支保工装置１の支保フレーム２が、互いに隣接する４本の単位フレーム２１を正八角形の頂点に対応する位置においてそれぞれ回動自在に連結して形成される。そして、互いに隣接する単位フレーム２１の回動が阻止されて剛結合された正八角形状に形成される一方、互いに隣接する単位フレーム２１の回動を許容してマンホールの開口を挿通可能な幅に折り畳む。
【選択図】図１

Description

この発明は、更生管の支保工装置に関するものである。

従来より、老朽化した下水道管等の既設管を更生するため、既設管内において、両側縁部に接合部が形成された帯状部材を螺旋状に巻回し、互いに隣接する帯状部材の接合部同士を接合して更生管を製管した後、既設管と更生管との間隙に裏込め材を注入することにより、既設管を更生することが提案されている。そして、裏込め材の注入に際しては、裏込め材の注入圧によって更生管が座屈するのを防止するため、更生管の内部に管軸方向に間隔をおいて支保工装置が配設される（例えば、特許文献１参照）。

このような支保工装置においては、ジャッキボルトにより腹起こしを更生管に対して均等に当てて支持できる利点があるが、支保工装置の多角形状フレームを形成するコーナー部材及びサイド部材をそれぞれ製管された更生管内に搬入し、組み立てる必要がある。この場合、口径が１２００ｍｍを超える大口径の更生管に対しては作業空間を確保することができるものの、口径が８００〜１１００ｍｍ程度の更生管に対しては、作業空間が狭小となるため、組立作業が容易でないという欠点がある。また、支保工装置を撤去する際、各部材に分解して搬出する必要があり、作業性が低下するものとなる。さらに、多角形状フレームの組立、分解に際して多数の固定機構を操作しなければならず、多くの作業時間が必要となる。

このような問題に対応して、更生管の内径に対応する口径の支保工装置を、互いに連結部回りに回動自在に連結してなる中間円弧状部及び両側円弧状部から構成し、更生管内へは径を縮小して搬入し、作業位置において、中間円弧状部に対して両側円弧状部を連結部回りに回動させて円形に復元させ、中間円弧状部に対する両側円弧状部の回動を規制して更生管を支持する発明が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−１２１５６５号公報特開２０００−２７４１９０号公報

しかしながら、特許文献２の支保工装置は、両側円弧状部の連結部において、更生管の径と異なる径の不連続部が形成される。このため、支保工装置は、更生管を均等に支持することができないものとなる。また、更生管の内径に対応する外径の支保工装置を形成することから、異なる径の更生管に対応する支保工装置が必要となり、部品点数が増加するとともに、コストがかさむものとなる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、支保フレームを地上において予め正多角形状に組み立てるとともに、小幅に折り畳んでマンホールの開口を通して搬入することのできる更生管の支保工装置を提供するものである。

本発明は、既設管の内部に製管された円形断面の更生管の内部に管軸方向に設定間隔をおいて設置されて既設管と更生管との間隙に注入される裏込め材を支持する支保工装置であって、支保工装置は、更生管の内径よりも小径の正多角形状の支保フレームと、支保フレームの各辺に半径方向に進退自在に設けられた複数個の支持部材と、各支持部材を介してそれぞれ支持され、更生管の内周面に周方向に設定間隔をおいて配設された、管軸方向に延びる複数本の腹起こしとから構成され、支保フレームが、互いに隣接する単位フレームを正多角形の頂点に対応する位置においてそれぞれ回動自在に連結して形成され、互いに隣接する単位フレームの回動が阻止されて剛結合された正多角形状に形成される一方、互いに隣接する単位フレームの回動を許容してマンホールの開口を挿通可能な幅に折り畳むことを特徴とするものである。

本発明によれば、複数本の単位フレームを用意し、地上において、支持部材をそれぞれ取り付けるとともに、互いに隣接する単位フレームを正多角形の頂点に対応する位置でそれぞれ回動自在に連結して正多角形状の支保フレームを組み立てる。そして、正多角形状の支保フレームを構成する隣接する単位フレームをそれぞれ頂点に対応する位置で回動させ、正多角形の外径よりも小幅に折り畳む。これにより、小幅に折り畳んだ支保フレームをマンホールの開口を経てマンホール内に搬入することができる。一方、マンホール等において、折り畳んだ支保フレームを構成する隣接する単位フレームをそれぞれ頂点に対応する位置で回動させ、正多角形状の支保フレームに形成した後、互いに隣接する単位フレームが回動するのを阻止することにより、剛結合された折り畳み不能の正多角形状の支保フレームを形成することができる。次いで、剛結合された正多角形状の支保フレームを更生管内に順次持ち込んで設定間隔をおいて設置するとともに、更生管の内周面に周方向に間隔をおいて設置した腹起こしに対して支持部材を進出させ、腹起こしを更生管に接した状態に支持固定することにより、更生管の座屈を防止することができる。

この結果、更生管を座屈しないように支持する支保工装置の支保フレームを地上において予め正多角形状に組み立てるとともに、小幅に折り畳んでマンホールの開口を通して搬入することができることから、狭小な更生管内での組立作業を簡略化することが可能となり、作業効率を向上させることができる。

本発明において、前記各単位フレームが、正八角形以上の偶数個の頂点を有する正多角形の隣接する２辺に対応する山形括弧状の主部材及び該主部材に対して正多角形の隣接する２辺のなす内角を有して主部材と一体に形成された連結部材からなり、互いに隣接する単位フレームにおける一方の主部材の基端部及び他方の主部材の先端部が回動自在に連結可能であり、かつ、互いに隣接する単位フレームにおける一方の主部材の基端部近傍及び連結部材が連結可能であることが好ましい。これにより、正八角形以上の偶数個の頂点を有する正多角形状の支保フレームを組み立てるに際して、単位フレームの本数及びそれらの連結個数を低減することができ、作業性が良好となる。

本発明によれば、既設管を更生管によってライニングする際において、支保フレームを地上において予め正多角形状に組み立てるとともに、小幅に折り畳んでマンホールの開口を通して搬入することができる。

本発明の更生管の支保工装置の一実施形態を既設管及び更生管とともに示す断面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図１の支保工装置の支保フレームを構成する単位フレームの平面図である。互いに隣接する単位フレームを回動自在に連結して示す平面図である。４本の単位フレームを連結して正八角形状に組み立てた支保フレームを示す説明図である。図５の正八角形状の支保フレームを折り畳んで示す説明図である。６本の単位フレームを連結して正十二角形状に組み立てるとともに、それを折り畳んだ状態の支保レームの変形例を模式的に示す説明図である。４本の単位フレームを連結して正方形状に組み立てるとともに、それを折り畳んだ状態の支保レームの他の変形例を模式的に示す説明図である。４本の単位フレームを連結して正十二角形状に組み立てるとともに、それを折り畳んだ状態の支保レームのもう一つの変形例を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２には、本発明の更生管の支保工装置の一実施形態が示されている。

この支保工装置１は、更生管Ｌの内径よりも小径の正八角形状に形成された支保フレーム２と、支保フレーム２の各辺に対して半径方向に進退自在に設けられた支持部材３と、支持部材３に支持されて更生管Ｌの内周面に周方向に間隔おいて押し当てられた、管軸方向に延びる複数本の腹起こし４とから構成されている。

支保フレーム２は、４本の断面略角パイプ状の単位フレーム２１を互いに連結して正八角形状に形成される。そして、各単位フレーム２１は、正八角形の隣接する二辺に対応する山形括弧状の主部材２２と、該主部材２２の先端部に、正八角形の隣接する二辺の内角を有して一体に形成された連結部材２３とからなり、互いに隣接する単位フレーム２１，２１は、正八角形の頂点に対応する一方の主部材２２の基端部及び他方の主部材２２の先端部において連結可能であり、また、正八角形の頂点近傍となる一方の主部材２２の基端部近傍と他方の連結部材２３が連結可能である。

具体的には、各単位フレーム２１は、図３に示すように、正八角形の頂点に対応する位置の主部材２２の基端部及び先端部にそれぞれ連結穴２２ａ，２２ｂが形成されるとともに、正八角形の頂点近傍に対応する位置の主部材２２の基端部近傍及び連結部材２３にそれぞれ連結穴２２ｃ，２３ａが形成されている。

したがって、互いに隣接する単位フレーム２１，２１において、一方の単位フレーム２１における主部材２２の先端部側連結穴２２ｂと、他方の単位フレーム２１における主部材２２の基端部側連結穴２２ａとに連結ボルト２４を挿通することにより、互いに隣接する単位フレーム２１，２１を連結ボルト２４回りに回動させることができる（図４参照）。

なお、それぞれ対向する連結穴に挿通された連結ボルト２４は、その抜け出しを防止するため、ナット（図示せず）が締結される。

また、互いに隣接する一対の単位フレーム２１，２１において、一方の単位フレーム２１には、他方の単位フレーム２１（主部材２２）が正八角形の内角を超えて回動しないように、主部材２２の先端部から連結部材２３にかけて回動規制部２１１が設けられるとともに（図４鎖線状態参照）、隣接する他方の単位フレーム２１（連結部材２３）が正八角形の内角よりも小さく回動しないように、主部材２２の基端部に回動規制部２１２が設けられている。

以下同様に、互いに隣接する単位フレーム２１を連結穴２２ａ，２２ｂに連結ボルト２４を挿通して順に連結することにより、４本の単位フレーム２１によって正八角形状の支保フレーム２を形成することができる（図５参照）。

このように組み立てられた正八角形状の支保フレーム２は、互いに隣接する単位フレーム２１，２１において、一方の単位フレーム２１の連結部材２３の連結穴２３ａと、他方の単位フレーム２１の主部材２２の基端部近傍側連結穴２２ｃとが重ね合わされていることから、それらの連結穴２３ａ，穴２２ｃに連結ボルト２４を順に挿通することにより、互いに隣接する単位フレーム２１，２１の頂点に対応する位置での回動を阻止することができる。これにより、互いに隣接する単位フレーム２１，２１が剛結合された折り畳み不能の正八角形状の支保フレーム２を形成することができる。

一方、支持部材３は、寸切りボルト３１に支持プレート３２を一体に連結して形成され、各単位フレーム２１における主部材２２の各辺に形成したボルト穴（図示せず）に臨んで設けられたナット３３に寸切りボルト３１がねじ結合されている。したがって、寸切りボルト３１を回転させることにより、単位フレーム２１に固定されたナット３３に対して支持プレート３２を半径方向に進退させることができる。

腹起こし４は、更生管Ｌの内周面に接して管軸方向に延びる設定長さの角パイプであって、支保フレーム２に対して進退自在に設けられた支持部材３の支持プレート３２によって支持される。

なお、単位フレーム２１のうち、管頂部に位置する単位フレーム２１の主部材２２には、支持部材３が２個設けられるとともに、２個の支持部材３，３間において、反力部材５が設けられている。この反力部材５は、単位フレーム２１の主部材２２に形成されたボルト穴（図示せず）に臨んで設けられたナット５２にねじ結合されたボルト５１であって、ボルト５１に対応して更生管Ｌの管頂部にボルト穴（図示せず）を形成し、ナット５２に対してボルト５１を回転させることにより、ボルト５１の先端を更生管Ｌのボルト穴を貫通して既設管Ｋの管頂部内周面に突き当てて支持するものである。

次に、このように構成された支保工装置１の施工要領について説明する。

なお、既設管Ｋの内部において、帯状部材を螺旋状に巻回することによって更生管Ｌが製管されているものとする。

まず、地上において、支保工装置１を構成する４本の単位フレーム２１を用意し、各単位フレーム２１の主部材２２に設けたナット３３に支持部材３の寸切りボルト３１をねじ込んで取り付ける。また、更生管Ｌの管頂部に対応する単位フレーム２１の主部材２２に設けたナット５２に反力部材５のボルト５１をねじ込んで取り付ける。

次いで、互いに隣接する単位フレーム２１，２１を回動自在に連結する。具体的には、一方の単位フレーム２１における主部材２２の先端部側連結穴２２ｂに、他方の単位フレーム２１における主部材２２の基端部側連結穴２２ａを位置合わせし、それらの連結穴２２ａ，２２ｂに連結ボルト２４を挿通した後、ナットをねじ込んで連結ボルト２４の脱落を防止する。これにより、互いに隣接する単位フレーム２１，２１は、正八角形の頂点に対応する位置において連結ボルト２４回りに回動自在に連結される。次いで、互いに隣接する単位フレーム２１が正八角形の内角を形成するように、一方の単位フレーム２１に対して他方の単位フレーム２１を回動規制部２１１に突き当てるまで連結ボルト２４回りに回動させる。

以下、一方の単位フレーム２１における主部材２２の先端部側連結穴２２ｂに、他方の単位フレーム２１における主部材２２の基端部側連結穴２２ａを位置合わせし、それらの連結穴２２ａ，２２ｂに連結ボルト２４を挿通した後、ナットを介して連結するとともに、回動規制部２１２，２１１に突き当たるまで回動させることを繰り返し、それぞれ回動自在に連結された４本の単位フレーム２１によって正八角形状の支保フレーム２を形成する（図５参照。ただし、図５においては、支持部材３及び反力部材５は省略されている。）。

次いで、このような４本の単位フレーム２１を互いに回動自在に連結することによって形成された正八角形状の支保フレーム２において、１８０度隔てて対向する、回動規制部２１２が設けられた単位フレーム２１の主部材２２の基端部側連結ボルト２４を互いに接近するように中心方向に向かって押圧する。これにより、回動規制部２１２を設けた単位フレーム２１の主部材２２の基端部側一辺に対して隣接する単位フレーム２１の主部材２２の先端部側一辺が内角を拡大するようにそれぞれ基端部側連結ボルト２４回りに回動し、回動規制部２１２から隣接する単位フレーム２１の連結部材２３が離脱するとともに、回動規制部２１２を設けた単位フレーム２１の主部材２２の基端部側一辺及び隣接する単位フレーム２１の主部材２２の先端部側一辺が直線状に連続する。

これと並行して、回動規制部２１１を設けた単位フレーム２１の主部材２２の先端部側一辺に対して隣接する単位フレーム２１の主部材２２の基端部側一辺が内角を縮小するようにそれぞれ先端部側連結ボルト２４回りに回動し、回動規制部２１１から隣接する単位フレーム２１の主部材２２の基端部側一辺が離脱する。これにより、支保フレーム２は、略六角形状に折り畳まれる（図６参照。ただし、図６においては、支持部材３及び反力部材５は省略されている。）。

このように折り畳まれた支保フレーム２は、その幅が折り畳まれる前の正八角形状の支保フレーム２の外径よりも小さくなり、図示しないマンホールの開口を挿通可能となる。したがって、地上において、正八角形状の支保フレーム２に組み立てた後、当該支保フレーム２を折り畳み、マンホールの開口を通してマンホール内に搬入することができる。

なお、理解を容易にするため、いったん正八角形状に支保フレーム２を組み立てた後、折り畳む場合を説明したが、最初から折り畳んだ状態に支保フレーム２を形成できることは言うまでもない。

一方、折り畳んだ支保フレーム２をマンホール内に搬入したならば、マンホール等において、前述とは逆に、回動規制部２１２が設けられた１８０度隔てて対向する、単位フレーム２１の主部材２２の基端部側連結ボルト２４を互いに間隔が拡大するように引き出す。これにより、回動規制部２１２を設けた単位フレーム２１の基端部側一辺に対して隣接する単位フレーム２１の主部材２２の先端部側一辺が内角を縮小するようにそれぞれ基端部側連結ボルト２４回りに回動する。そして、回動規制部２１２に隣接する単位フレーム２１の連結部材２３が突き当たると、それ以上の回動が規制され、図５に示した正八角形状の支保フレーム２に形成される。

この状態では、図５に示したように、互いに隣接する一対の単位フレーム２１，２１において、一方の単位フレーム２１における連結部材２３の連結穴２３ａと、他方の単位フレーム２１における主部材２２の基端部近傍側連結穴２２ｃとが重なることから、これらの連結穴２３ａ，２２ｃに連結ボルト２４を挿通し、ナットを介して連結することにより、互いに隣接する単位フレーム２１，２１は２本の連結ボルト２４によって回動不能に連結される。すなわち、４本の単位フレーム２１が折り畳み不能に剛結合された正八角形状の支保フレーム２が形成される。

次いで、剛結合された正八角形状の支保フレーム２を更生管Ｌ内に順次搬入し、設定間隔、具体的には、腹起こし４の長さ毎に配置した後、各支保フレーム２に連結された対応する支持部材３の支持プレート３２にわたって腹起こし４を架け渡す。次いで、各支持部材３の寸切りボルト３１をそれぞれ回転させて支持プレート３２を半径方向外周側に進出させ、各腹起こし４を更生管Ｌの内周面に均等に接触させて更生管Ｌを支持する。

この後、反力部材５のボルト５１に合わせて更生管Ｌにボルト穴を形成し、単位フレーム２１に設けたナット５２に対してボルト５１を回転させ、その先端を更生管Ｌのボルト穴を貫通して既設管Ｋの管頂部内周面に突き当てる。これにより、更生管Ｌの管底部外周面が既設管Ｋの管底部内周面に押し付けられることにより、既設管Ｋの管頂部内周面と更生管Ｌの管頂部外周面との間に一定の間隙が形成されるとともに、その状態が保持される。

支保工装置１が更生区間に設定間隔をおいて配設されたならば、詳細には図示しないが、更生区間における既設管Ｋの内周面と更生管Ｌの外周面との間に形成された間隙の両端部を閉鎖した後、この間隙に裏込め材の注入配管を接続し、該注入配管を通して裏込め材を注入する。

この場合、支保工装置１が設定間隔をおいて配設されていることにより、隣接する支保工装置の支持部材３にわたって管軸方向に延びる複数本の腹起こし４を周方向に間隔をおいて配設して更生管Ｌを支持することができ、注入された裏込め材によって更生管Ｌが座屈しないように補強することができる。また、更生管Ｌはその管頂部が反力部材５を介して既設管Ｋの管頂部に支持されていることにより、裏込め材の注入時において、更生管Ｌの浮き上がりを防止することができる。

注入した裏込め材が硬化すれば、支持部材３の寸切りボルト３１を回転させて支持プレート３２を腹起こし４から離脱させるとともに、反力部材５のボルト５１を回転させて既設管Ｋから離脱させた後、支持部材３を取り付けた支保フレーム２を把持してマンホール等の所定の場所に移動させ、頂点近傍の連結ボルト２４を抜き取って折り畳むことにより、マンホールの開口を通して地上に搬出することができる。

ところで、前述した実施形態においては、正八角形の支保フレーム２を、正八角形の隣接する２辺に対応する主部材を有する４本の単位フレーム２１を順に回動自在に連結して形成する場合を例示したが、正八角形に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、正十二角形の２辺に対応する主部材を有する６本の単位フレーム２１を順に回動自在に連結して正十二角形の支保フレーム２を仮に組み立てた後、その外径よりも小幅に折り畳んでマンホールの開口を挿通可能に形成し、あるいは、剛結合して折り畳み不能の正十二角形の支保フレーム２を形成することもできる。

また、正ｎ角形状の支保フレームを形成するに際して、正ｎ角形の１辺に対応する主部材を有するｎ本の単位フレームを順に回動自在に連結して正ｎ角形の支保フレームを組み立てた後、その外径よりも小幅に折り畳んでマンホールの開口を挿通可能に形成し、あるいは、剛結合して折り畳み不能の正ｎ角形の支保フレームを形成したり、ｎが３の倍数の正ｎ角形においては、その３辺に対応する主部材を有するｎ／３本の単位フレームを順に回動自在に連結して正ｎ角形の支保フレームを組み立てた後、その外径よりも小幅に折り畳んでマンホールの開口を挿通可能に形成し、あるいは、剛結合して折り畳み不能の正ｎ角形の支保フレームを形成することもできる。

例えば、図８に示すように、正方形の１辺に対応する主部材を有する４本の単位フレーム２１を順に回動自在に連結して正方形の支保フレーム２を組み立てた後、その外径よりも小幅の菱形状に折り畳んでマンホールの開口を挿通可能に形成し、あるいは、剛結合して折り畳み不能の正方形状の支保フレーム２を形成することもできる。

また、図９に示すように、正十二角形の３辺に対応する主部材を有する４本の単位フレーム２１を順に回動自在に連結して正十二角形の支保フレーム２を組み立てた後、その外径よりも小幅に折り畳んでマンホールの開口を挿通可能に形成し、あるいは、剛結合して折り畳み不能の正十二角形の支保フレーム２を形成することもできる。

１支保工装置
２支保フレーム
２１単位フレーム
２２主部材
２３連結部材
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２３ａ連結穴
２４連結ボルト
３支持部材
３１寸切りボルト
３２支持プレート
４腹起こし
５反力部材
５１ナット
５２ボルト

Claims

既設管の内部に製管された円形断面の更生管の内部に管軸方向に設定間隔をおいて設置されて既設管と更生管との間隙に注入される裏込め材を支持する支保工装置であって、支保工装置は、更生管の内径よりも小径の正多角形状の支保フレームと、支保フレームの各辺に半径方向に進退自在に設けられた複数個の支持部材と、各支持部材を介してそれぞれ支持され、更生管の内周面に周方向に設定間隔をおいて配設された、管軸方向に延びる複数本の腹起こしとから構成され、支保フレームが、互いに隣接する単位フレームを正多角形の頂点に対応する位置においてそれぞれ回動自在に連結して形成され、互いに隣接する単位フレームの回動が阻止されて剛結合された正多角形状に形成される一方、互いに隣接する単位フレームの回動を許容してマンホールの開口を挿通可能な幅に折り畳むことを特徴とする更生管の支保工装置。
請求項１に記載の更生管の支保工装置において、前記各単位フレームが、正八角形以上の偶数個の頂点を有する正多角形の隣接する２辺に対応する山形括弧状の主部材及び該主部材に対して正多角形の隣接する２辺のなす内角を有して主部材と一体に形成された連結部材からなり、互いに隣接する単位フレームにおける一方の主部材の基端部及び他方の主部材の先端部が回動自在に連結可能であり、かつ、互いに隣接する単位フレームにおける一方の主部材の基端部近傍及び連結部材が連結可能であることを特徴とする更生管の支保工装置。