JP2014019019A - ライニング管の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 既設管とライニング管とのどのような施工条件に対しても作業性よく短時間で好適に実施することができ、既設管内への裏込め材の注入圧によってライニング管が変形するのを簡単な構造により抑制する。
【解決手段】 既設管５の内部にライニング管１を配置し、不透過性材からなる袋状の加圧バッグ２をライニング管１の内周側に配設し、加圧バッグ２の内部に液体又は圧縮空気を封入して加圧バッグ２を膨らませ、加圧バッグ２の内圧を裏込め材３の注入圧を超える圧力に保持する。ライニング管１を加圧バッグ２により内方から加圧した状態で、ライニング管１と既設管５との間隙に裏込め材３を注入して充填し、裏込め材３を硬化させて既設管５を更生する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ライニング管の施工方法に係る。特に、本発明は、ライニング管と既設管との間隙に裏込め材を注入して充填し、該裏込め材を硬化させて既設管を更生するライニング管の施工方法に関する。

従来から、老朽化した既設管に対しては、長尺の帯状部材を螺旋状に巻回し、相互に接する帯状部材の端縁部を接合して既設管内にライニング管を形成し、このライニング管で既設管の内面を更生する方法が実施されている。また、分割された鋼製リングを既設管に搬入して組み立て、これに合成樹脂製の表面板材と嵌合部材とを取り付けて、既設管内にライニング管を形成する方法も実施されている。これらのライニング管と既設管との間隙には、高流動・高強度モルタル等の裏込め材を充填して、既設管とライニング管との一体化を図り、所定の強度を確保している。

前記間隙への裏込め材の注入に際しては、その注入圧によってライニング管が変形したり、既設管内でライニング管が浮上したりするのを防止する必要がある。そのため、ライニング管の内部に複数の支保工装置を設置したうえで、裏込め材の注入を行っている（例えば特許文献１、２参照）。

この種の支保工装置は、支柱に連結された複数のフレーム部材を介して、ライニング管の内周面を支持する構成とされている。例えば、図７に例示する支保工装置１００では、十字状の支柱１０１の各端部に、既設管５の内面を支持するフレーム部材１０２及び腹起し部材１０３が設けられている。下部のフレーム部材１０２は、昇降ボルト１０４を回転させることで、腹起し部材１０３がライニング管１０の内周面に押し当てられる。また、伸縮ボルト１０５を回転させて伸長させると、左右のフレーム部材１０２が、外方に向けて張り出し、側部の腹起し部材１０３がライニング管１０の内周面に押し当てられる。ライニング管１０と既設管５との間隙には、裏込め材１０７が充填されている。

また、図７の例とは異なり、既設管の口径に対して比較的小口径のライニング管を施工する場合には、裏込め材の注入時に、既設管に対するライニング管の姿勢が変化しやすく、所定の勾配を保って施工することが困難となる。そこで、ライニング管の両端開口を止水栓で密閉し、ライニング管内に水を充満して、裏込め材の注入時にライニング管が浮き上がらないようにすることも提案されている（例えば特許文献３参照）。

特開平１０−１２１５６５号公報 特開２００７−４６７５１号公報 特開昭６２−２４２０２３号公報

前記従来の支保工装置は、１２００ｍｍ以上の大口径の既設管を更生する場合には好適であるが、口径が１０００ｍｍ未満の場合には、支保工装置のフレーム部材を既設管内に組み立てたり設置したりするための作業空間が十分に確保できず、作業者の出入り空間も支保工装置によって狭められる。そのため、既設管の口径によっては、支保工装置を用いることで、かえって施工性が低下してしまうことが考えられた。また、既設管がさらに小口径であれば、既設管内に作業者が入ることができず、支保工装置を設置することができない。したがって、前記支保工装置のように大がかりで重量が嵩む装置を用いることなく、ライニング管の変形を抑制しうる手段が要望された。

一方、前記したライニング管内に水を充満する方法では、施工区間が長くなると、それだけ大量の水が必要になるという問題点があり、また、施工区間の両端部を止水栓で塞ぎ、上流の既設管からの流水を遮断又は迂回させなければならないため、施工区間の周辺地域への影響が大きく、常時流量の多い管路に対しては不適当なものであった。

このように、裏込め材を注入する更生工法においては、ライニング管の変形を効果的に抑止する具体的な施策に乏しく、その結果、ライニング管に対して裏込め材の注入圧が過剰にならないように、作業者が注意深く監視しながら裏込め材を注入しなければならなかった。

本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、既設管とライニング管とのどのような施工条件に対しても簡単な構造で作業性よく短時間で好適に実施することができ、裏込め材の注入圧によってライニング管が変形するのを抑制することのできるライニング管の施工方法を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、既設管の内部にライニング管を形成し、このライニング管と既設管との間隙に裏込め材を注入して充填し、該裏込め材を硬化させて既設管を更生するライニング管の施工方法を前提とする。この施工方法として、合成ゴム、又は合成繊維のたて糸とよこ糸とを織成したジャケットを内張りした不透過性材からなる袋状の加圧バッグを、偏平状態でライニング管の内周側に配設し、前記加圧バッグの内部に水又は圧縮空気を封入して該加圧バッグを膨らませ、前記加圧バッグの内圧を裏込め材の注入圧を超える一定の圧力に保持し、前記ライニング管の内周面に前記加圧バッグを接触させて該ライニング管を内方から加圧し、この状態で前記裏込め材を注入することを特徴としている。

この特定事項により、既設管内に配置されたライニング管の内周面を、前記加圧バッグにより内周側から押圧して支持することができる。また、加圧バッグの内圧を、裏込め材の注入圧を超える一定の圧力に保持するので、裏込め材の注入時にライニング管が凹んだり潰れたりする変形を抑えることができ、裏込め材の注入速度を増大させて効率よく施工することが可能となる。

また、前記ライニング管の施工方法において、加圧バッグをライニング管内に複数個、配設する構成としてもよい。

これにより、ライニング管内に一つの加圧バッグを設置する場合に比べ、個々の加圧バッグの重量を低減させてコンパクト化することができるので、加圧バッグを搬入する作業をより簡単に行うことができ、多様なライニング管の加圧形態を構成することが可能となる。

前記ライニング管の施工方法における、より具体的な構成として次のものが挙げられる。すなわち、前記加圧バッグとして、膨張時に略円柱状の外形をなし、軸方向の長さが前記ライニング管よりも短い袋体を用い、前記加圧バッグをライニング管内の軸方向に離間させて複数箇所に配設することである。

また、前記加圧バッグとして、膨張時に略円柱状の外形をなし、外径が前記ライニング管よりも小径の袋体を用い、前記加圧バッグをライニング管の軸方向に沿って配設するとともに、複数個の加圧バッグを相互に密接させて配設する構成としてもよい。

これにより、既設管の口径や施工区間の長さに応じて、加圧バッグの数を増減したり、配設形態を異ならせたりして、ライニング管の内周面を多様な形態により押圧支持することができる。したがって、既設管に対して効率よく加圧バッグを配設して短時間でライニング管を施工することが可能となる。

また、前記加圧バッグとして、軸心部に略円柱状の中空部を有する略円筒形状の袋体を用いてもよい。

この場合、施工区間の上流側からの流体を加圧バッグの中空部を通して下流側へ流しながらライニング管を既設管に施工することが可能となる。

本発明では、袋状の加圧バッグをライニング管の内周側に配設し、前記加圧バッグの内圧を裏込め材の注入圧を超える一定の圧力に保持して、ライニング管を内方から押圧支持して既設管とライニング管との間に裏込め材を充填する構成としている。かかる加圧バッグはどのような施工条件のライニング管にも適用することができ、裏込め材の注入時に、その注入圧を注意深く監視していなくともライニング管の変形を抑制することが可能となり、作業性よく短時間でライニング管を施工することが可能となる。

本発明の実施形態１に係るライニング管の施工方法を示す説明図である。 前記ライニング管を加圧バッグで内方から加圧する様子を示す断面図である。 前記ライニング管と既設管との間隙に裏込め材を注入した後の状態を示す断面図である。 実施形態２に係るライニング管の施工方法を示す断面図である。 実施形態３に係るライニング管の施工方法を示す説明図である。 実施形態３の変形例に係るライニング管の施工方法を示す断面図である。 従来の支保工装置を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態に係るライニング管の施工方法について、図面を参照しつつ説明する。

（実施形態１）
図１〜図３は、本発明の実施形態１に係るライニング管１の施工方法を示し、図１はライニング管１を施工する一工程を示す説明図、図２はライニング管１の内周面を加圧バッグ２で加圧する様子を示す断面図、図３はライニング管１と既設管５との間隙に裏込め材３を注入後の既設管５を示す断面図である。

本ライニング管１の施工方法は、地中に埋設された下水道管等の既設管５に対し、内周面をライニング管１で被覆して更生する非開削更生工法に係り、既設管５の内部にライニング管１を形成する第１工程と、ライニング管１の内周側に加圧バッグ２を配設して膨らませる第２工程と、既設管５の内面とライニング管１の外面との間隙に裏込め材３を注入充填する第３工程とを含む。図１においては、２つのマンホール６１、６２の間に埋設されている既設管５の全長にわたり、ライニング管１を施工する例を示している。

第１工程では、既設管５の内部に新たなライニング管１を形成する。例えば、一方のマンホール６１の底部に、図示しない製管機を設置し、このマンホール６１を通して地上から合成樹脂製の帯状部材を前記製管機に供給する。製管機において、帯状部材を螺旋状に巻回し、円形断面の既設管５の内部に向けて管状のライニング管１を形成する。あるいは、一方のマンホール６１側から他方のマンホール６２側へ既設管５内を進行する製管機を用い、この製管機に帯状部材を供給して、既設管５内にてライニング管１を形成しつつ残置してもよい。これにより、既設管５の更生対象領域にライニング管１を配設する。

次に、ライニング管１の内周側に加圧バッグ２を配設する。加圧バッグ２は、内部に流体を封入することで膨らみ、適度な柔軟性と、内部の流体の圧力によっても破裂しない耐圧性能と、内部の流体を密封しうる不透過性能とを備えた袋状体である。

より具体的には、加圧バッグ２は、内部に流体が導入されない状態では、ライニング管１の内径寸法よりも小さい外径の円筒形状をなし、合成ゴム等の伸張特性を有する素材からなる。また、加圧バッグ２は、合成繊維のたて糸とよこ糸とを織成したジャケットを、合成ゴムや軟質ポリウレタン等の合成樹脂材で被覆し、内張り加工がなされた不透過性材からなる袋状体であってもよい。

加圧バッグ２は、適度な柔軟性を有するので、内部に流体が導入されない状態にあっては、偏平状に変形させ、折り畳み、若しくは端部からロール状に巻き重ねて、コンパクトな状態にして施工現場に搬入することができる。そのため、マンホール６１、６２を通して、加圧バッグ２を容易にライニング管１の内周側に搬入することができ、ライニング管１内で管軸方向に沿って拡げ、作業性よく配設することができる。

既設管５の内径が小口径である場合には、加圧バッグ２の先端部に牽引ワイヤーを取り付け、どちらか一方のマンホール６１から他方のマンホール６２へ牽引することにより、加圧バッグ２をライニング管１内に配設することができる。

次に、加圧バッグ２の内部に、圧縮空気などの流体を封入する。加圧バッグ２への圧縮空気の導入は、地上に設置した図示しないエアポンプを駆動させることにより行う。加圧バッグ２は、エアポンプに接続する供給管から圧縮空気が導入されることによって、図２に示すように、ライニング管１の内径寸法と同程度又はそれ以上の径まで拡径する。加圧バッグ２に導入する流体は、圧縮空気に限らず、水であってもよい。これにより、ライニング管１内で加圧バッグ２を膨らませる（第２工程）。

ここで、加圧バッグ２の内圧を、所定の圧力に保持する。つまり、次工程でライニング管１と既設管５との間隙に裏込め材３を注入し、間隙を充填してライニング管１と既設管５との一体化を図る。この際の裏込め材３の注入圧に対し、加圧バッグ２の内圧が高くなるように設定する。

例えば、ライニング管１に対する裏込め材３の注入圧は、管長や口径に関わりなく、０．０５ＭＰａとされることが多い。このような場合には、加圧バッグ２の内圧を、この裏込め材３の注入圧を超える圧力で、例えば、０．０６ＭＰａとすることが好ましい。加圧バッグ２の内圧は、エアポンプ等の流体の導入ユニットに備えられた圧力センサにより検出し、所定の圧力に設定することができる。これにより、ライニング管１の内周面に加圧バッグ２の空気圧又は水圧を作用させることができる
裏込め材３の注入は、図１に示すように、地上に設置した裏込め材注入ユニット４に接続する注入管４１により行う。すなわち、注入管４１を、一方のマンホール６１から導入し、既設管５とライニング管１との間隙に挿入する。既設管５とライニング管１との間隙は、両端部の管口において環状にシール処理がなされている。そして、図２に示すように加圧バッグ２によってライニング管１の内周面を押圧支持した状態で、裏込め材注入ユニット４に備えた注入ポンプを起動する。これにより、裏込め材３を既設管５とライニング管１との間隙に注入する（第３工程）。

図１に示すように、既設管５とライニング管１との間隙の全長にわたって裏込め材３が充填されると、他方のマンホール６２に開放された配管４２から裏込め材３が流出し始める。これにより、裏込め材３の充填が完了したことを確認する。

図３に示すように、既設管５とライニング管１との間隙は、裏込め材３が過不足なく充填されており、かつ、ライニング管１の円形の断面を保持することができる。かかる裏込め材３が硬化することにより、ライニング管１と既設管５とが一体化する。その後、加圧バッグ２の内部の流体を抜き、加圧バッグ２を縮径させて除去する。これにより、既設管５の内面をライニング管１によって更生することができる。

このように、既設管５内に配置されたライニング管１の内周面を、加圧バッグ２によって内周側から押圧する。したがって、ライニング管１の外周面に作用する裏込め材３の注入圧に対し、内周側からライニング管１を押圧支持して、ライニング管１の曲げ強度を高めることができる。また、加圧バッグ２の内圧を、裏込め材３の注入圧を超える一定の圧力に保持するので、裏込め材３の注入時にライニング管１が凹んだり潰れたりする変形を抑えることができる。その結果、裏込め材３の注入速度を増大させることが可能となり、効率よく短時間でライニング管１を施工することが可能となる。
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係るライニング管の施工方法について、図面を参照しつつ説明する。

図４は、実施形態２に係るライニング管１の施工方法を示し、ライニング管１と既設管５との間隙に裏込め材３を注入した後の既設管５を示す断面図である。

この形態では、ライニング管１内に加圧バッグ２を配設して膨らませる第２工程において、加圧バッグ２として、外筒２１と内筒２２とを備え、軸心部に略円柱状の中空部２３を有する略円筒形状の袋体を用いる。

すなわち、加圧バッグ２は、合成ゴム等の伸張特性を有する素材からなり、内部に流体が導入されない状態では、ライニング管１の内径寸法よりも小さい外径の略円筒形状である。さらに、加圧バッグ２に流体が導入されて膨らませた状態では、図４に示すように、加圧バッグ２の断面形状は略ドーナツ状となる。

これにより、ライニング管１の内周側に加圧バッグ２を配設し、加圧バッグ２に水又は圧縮空気を封入すると、図示するように加圧バッグ２の外周面はライニング管１の内周面に密着して押圧する。また、加圧バッグ２の軸心部は、略円柱状の中空部２３が形成された状態となる。この場合も、加圧バッグ２の内圧を、裏込め材３の注入圧を超える一定の圧力に保持することで、ライニング管１を内方から加圧し、ライニング管１が変形しないように支持することができる。

加えて、かかる加圧バッグ２を用いることにより、一連のライニング施工作業を、通水状態であっても行うことができる。つまり、第２工程及び第３工程において、加圧バッグ２の中空部２３に、既設管５を流れる水等の流体を流通させることができる。そのため、施工期間中に既設管５の流体を堰き止め又は迂回させずとも、既設管５にライニング管１を形成し、ライニング管１との間に裏込め材３を打設することができる。これによって、より一層効率よくライニング管１を施工することができる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係るライニング管の施工方法について図面を参照しつつ説明する。

図５は、実施形態３に係るライニング管１の施工方法を示す説明図であり、図６は、実施形態３の変形例に係るライニング管１の施工方法を示す断面図である。

ライニング管１内に加圧バッグ２を配設して膨らませる第２工程において、上記実施形態１及び２では、ライニング管１に１つの加圧バッグ２を配設する構成であったが、この実施形態３では、ライニング管１に複数の加圧バッグ２を配設する。

例えば、図５に示すように、３個の加圧バッグ２をライニング管１の内周側に配設する。加圧バッグ２には、膨張時に略円柱状の外形をなし、軸方向の長さがライニング管１よりも短い袋体を用いる。すなわち、更生対象領域に形成したライニング管１の全長に対して、３個の加圧バッグ２を、管軸方向に相互間隔を設けて均等に配設している。これら複数の加圧バッグ２は、それぞれを個別の作業によりライニング管１内に配設しても、また、相互に連結して一時にライニング管１内に引き込んで配設し、軸方向に離間させて複数箇所に設置するようにしてもよい。

図５のように加圧バッグ２を配設する場合、ライニング管１の多様な長さに対応することが容易となる。すなわち、ライニング管１の施工区間が長い場合には、加圧バッグ２の個数を増やして配設することにより、施工現場ごとに対応する大きさの加圧バッグ２を用意しなくとも、ライニング管１の長さに容易に対応することが可能となる。また、ライニング管１の全長にわたり、加圧バッグ２の内圧を個別に設定して、所定の圧力に保持することができるので、加圧バッグ２の内圧の管理も容易に行うことができる。

また、図６に示す形態では、加圧バッグ２として、膨張時に略円柱状の外形をなし、外径がライニング管１よりも小径の袋体を用いている。そして、複数の加圧バッグ２をライニング管１の軸方向に沿ってそれぞれ配設し、相互に密接した状態に膨らませる。これにより、複数の加圧バッグ２は、ライニング管１内に相互に接触して均等に配置され、断面に複数の加圧バッグ２が配設された状態となる。ライニング管１は、これらの加圧バッグ２により内方から押圧され、裏込め材３の注入圧に抗するものとなる。

図６のように加圧バッグ２を配設する場合、ライニング管１の多様な口径に対応することが容易となる。図示するライニング管１の口径よりも小さい場合には、加圧バッグ２の個数を減らして配設し、逆に口径が大きい場合には、加圧バッグ２の個数を増やして配設することで、どのような口径のライニング管１に対しても適用することができる。

また、ライニング管１に複数の加圧バッグ２を配設することにより、各加圧バッグ２を小型化し、重量を低減することができるので、加圧バッグ２の既設管５内への搬入作業、及びライニング管１内への配設作業を容易なものとすることができる。また、加圧バッグ２に水又は圧縮空気を封入する作業も一層簡単に行うことができ、各加圧バッグ２の内圧を裏込め材３の注入圧を超える圧力に設定することも容易となる。また、加圧バッグ２の内部の水又は圧縮空気を抜き、加圧バッグ２を縮径させて除去する作業も容易に行うことができる。したがって、既設管５とライニング管１とのどのような施工条件に対しても、作業性よく短時間で好適に実施することが可能となる。

（他の実施形態）
本発明に係るライニング管１の施工方法は、前記の実施形態以外にも他の様々な形で実施することができる。

例えば、既設管５の内部にライニング管１を形成する第１工程において、帯状部材を螺旋状に巻回することによりライニング管１を形成するに限らず、分割された鋼製リングを既設管５内で組み立て、これに合成樹脂製の表面板材と嵌合部材とを取り付けてライニング管１を形成してもよく、ライニング管１を形成する方法はどのような方法であってもよい。

また、ライニング管１の内周側に加圧バッグ２を配設して膨らませる第２工程において、加圧バッグ２を伸縮可能な合成ゴム製の袋体とする場合に、ライニング管１の内周面の管軸方向に沿って腹起し部材を複数本配設し、加圧バッグ２と腹起し部材との複合構成によりライニング管１を押圧支持してもよい。そのため、前記実施形態は、本発明の例示であって限定的なものではない。

本発明は、下水道管、上水道管、又は農水管などの既設管の内面にライニングを施して補修する更生工法に好適に利用可能である。

１ ライニング管
２ 加圧バッグ
２３ 中空部
３ 裏込め材
４ 裏込め材注入ユニット
４１ 注入管
４２ 配管
５ 既設管
６１、６２ マンホール

Claims (5)

1. 既設管の内部にライニング管を形成し、このライニング管と既設管との間隙に裏込め材を注入して充填し、該裏込め材を硬化させて既設管を更生するライニング管の施工方法において、
   合成ゴム、又は合成繊維のたて糸とよこ糸とを織成したジャケットを内張りした不透過性材からなる袋状の加圧バッグを、偏平状態でライニング管の内周側に配設し、
   前記加圧バッグの内部に水又は圧縮空気を封入して該加圧バッグを膨らませ、
   前記加圧バッグの内圧を裏込め材の注入圧を超える一定の圧力に保持し、
   前記ライニング管の内周面に前記加圧バッグを接触させて該ライニング管を内方から加圧し、この状態で前記裏込め材を注入することを特徴とするライニング管の施工方法。
2. 請求項１に記載のライニング管の施工方法において、
   前記加圧バッグを、ライニング管内に複数個、配設することを特徴とするライニング管の施工方法。
3. 請求項２に記載のライニング管の施工方法において、
   前記加圧バッグとして、膨張時に略円柱状の外形をなし、軸方向の長さが前記ライニング管よりも短い袋体を用い、
   前記加圧バッグをライニング管内の軸方向に離間させて複数箇所に配設することを特徴とするライニング管の施工方法。
4. 請求項２に記載のライニング管の施工方法において、
   前記加圧バッグとして、膨張時に略円柱状の外形をなし、外径が前記ライニング管よりも小径の袋体を用い、
   前記加圧バッグをライニング管の軸方向に沿って配設するとともに、複数の加圧バッグを相互に密接させて配設することを特徴とするライニング管の施工方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載のライニング管の施工方法において、
   前記加圧バッグとして、軸心部に略円柱状の中空部を有する略円筒形状の袋体を用いることを特徴とするライニング管の施工方法。

Images