JP2016050642A - 金属管の補修工法、複合管及び金属管カバー - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、金属管の外周面に金属管カバーを外嵌する準備工程を最小限にして作業効率を向上できる金属管の補修工法を提供する。【解決手段】内部に液体が流れる金属管の外周面を補修する補修工法であって、金属管の外周面に合成樹脂製の金属管カバーを外嵌する工程と、外嵌された金属管カバーの端部箇所において、当該端部箇所から、当該端部箇所に隣接する金属管カバーと接合される被接着部までを覆うシール部をＦＲＰオーバーレイにより形成する工程とを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、金属管の補修工法、複合管及び金属管カバーに関する。

金属製の水管（以下、単に金属管という）は、錆により腐食し水漏れが発生することがある。従来、こうした水漏れに対処するために、建築物全体の金属管を交換する又は金属管の内壁面をライニングするという補修工法が採られていた（例えば、特許文献１参照）。ライニング方法としては、パラシュート工法、ピグ工法など種々有る。

しかしながら、金属管の交換や金属管内のライニングなどの補修工法は、施工中に建築物全体を止水する必要がある。そのため、施工できる時間が限定され施工期間が長期化する問題や、居住者に止水による不便を掛けるという問題があった。

上記問題を鑑みて、金属管の外周面を補修することで建築物全体の止水を必要としない補修工法が開示されている（例えば、特許文献２）。この補修工法は、金属管の外周面に存在する錆などの脆弱箇所に接着剤を塗布し、脆弱箇所以外の周辺部を研磨したうえで、当該脆弱箇所にパッチ部材を貼着する準備工程と、金属管の全外周面に接着剤塗布して金属管カバーを外嵌する外嵌工程とを有する。

特開２０１２−９７６号公報 特許第５１５２８８３号公報

しかしながら、金属管の外周面に金属管カバーを外嵌する前の準備工程が非常に面倒である。具体的に云うと、金属管に存在する脆弱箇所の全てに接着剤を塗布する作業は、作業者が金属管の外周面を丹念に確認して脆弱箇所を発見しなければならない。また、脆弱箇所を避けて外周面を研磨する作業は、非常に面倒である。更に、脆弱箇所のすべてにパッチ部材を貼着しなければならず、手間と時間が掛かる。

本発明の一つの実施形態の目的は、上記の点を鑑み、金属管の外周面に金属管カバーを外嵌する前の準備工程を無くして作業効率を向上できる金属管の補修工法を提供することにある。

上記課題に鑑み、本発明の一つの実施形態の金属管の補修工法は、
内部に液体が流れる金属管の外周面を補修する補修工法であって、
前記金属管の外周面に合成樹脂製の金属管カバーを外嵌する工程と、
外嵌された前記金属管カバーの端部箇所において、当該端部箇所から、当該端部箇所に隣接する前記金属管カバーと接合される被接着部までを覆うシール部をＦＲＰオーバーレイにより形成する工程と、
を有する。

本発明の一つの実施形態によれば、金属管の外周面に金属管カバーを外嵌する前の準備工程を無くして作業効率を向上できる金属管の補修工法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る金属管の補修工法によって補修されている金属管を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る金属管の補修工法によって補修された状態を示す側面図である。 （Ａ）は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。図３（Ｂ）は金属管カバーの接合箇所を説明する部分拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る金属管の補修工法を、金属管の全長に亘って実施した一例を示す全体側断面図である。 金属管同士の接合箇所における金属管カバーの構成を説明する分解斜視図である。 金属管同士の接合箇所における接合状態を示す側断面図である。 金属管同士の接合箇所において本発明の一実施形態に係る金属管の補修工法が実施された状態を示す全体斜視図である。 バルブ接合箇所の拡大断面図である。 バルブ接合箇所の拡大斜視図である。 接合カバー部に設けられた排水手段の一例を示す拡大側断面図である。 本体カバー部に設けられた排水手段の一例を示す拡大側断面図である。 本体カバー部に設けられた注入手段の一例を示す拡大側断面図である。 接合カバー部に設けられた注入手段の一例を示す拡大側断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の金属管の補修工法を、実施形態により詳細に説明する。なお、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る金属管の補修工法によって補修されている金属管を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る金属管の補修工法によって補修された状態を示す側面図である。図３（Ａ）は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。図３（Ｂ）は、金属管カバーの接合箇所を説明する部分拡大断面図である。

図１に示すように、本発明は、主として上水管や下水管など内部に水が流れる金属管１を補修するための補修工法である。この補修工法は、端的に云うと、金属管１に生じた微小孔や錆つきが進んで破損する可能性が有る脆弱箇所を補修するべく、金属管１の外周面へ金属管カバー２を外嵌するものである。本実施形態の補修工法は、金属管１がポンプなどにより圧力が加えられる圧力配管である場合に好適に使用できる。

金属管カバー２は、金属管１を収容可能な中空部を有する円筒体に形成されている。また金属管カバー２は、合成樹脂とされ、より好ましくは繊維強化プラスティック製（ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics））であり、予め工場等で対象となる金属管１の径と形状に合わせて製造されている。厚さは、１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度である。

金属管カバー２は、円筒体をその延在方向（長手方向）に沿った平面で２等分するように分割されており、上半部２Ａと下半部２Ｂの一組で金属管１を囲んで覆う構成とされている。この分割数は２つに限定されるものではなく、３分割以上に分割しても良い。

図示した金属管カバー２は、特に金属管１の本体部１０の外周面を外嵌する本体カバー部２０１を示している。
本体カバー部２０１は、円筒体の一部を成す側壁部２１と、該側壁部２１の延在方向に沿って延びる分割縁部２２とを有している。側壁部２１は金属管１の外周面に沿う形状とされており、図示例では上下の側壁部２１の縦断面形状がそれぞれ半円弧状である（図３参照）。

分割縁部２２は、図３（Ｂ）に示すように、先端に向かって厚みが狭窄するようにテーパが付けられている。したがって、金属管カバー２の上半部２Ａと下半部２Ｂが金属管１の外周面に配置され、両者の分割縁部２２が突き合わされると、突合せ箇所には略Ｖ字形状の溝部Ｖが形成される。この溝部ＶにＦＲＰオーバーレイが施されてシール部５０が形成されることで、金属管カバー２が金属管１の外周面に外嵌される。因みに、図示した溝部Ｖは略Ｖ字型形状であるが、この限りではなく溝型形状などであっても良く、形状は特に限定されない。

また、図示例では金属管１がストレートの場合の本体カバー部２０１の形状を示したが、Ｌ字形の屈曲部や湾曲部、又は径が小さい狭搾部を有する金属管である場合には、前記形状に沿った形状の本体カバー部が形成される。

図４には、本実施形態に係る金属管の補修工法を、金属管１の全長に亘って実施した全体側断面図の一例を示した。図４は、建築物のコンクリート壁３からバルブ４までを繋ぐ金属管１に対して補修工法を実施した一例を示している。

図示した金属管１には、複数の金属管１同士を接合する接合箇所Ｘと、バルブ４と接続されるバルブ接合箇所Ｙが存在する。更にいうと、建築物のコンクリート壁３との境界部である基端箇所Ｚが存在する。以下、上記した各箇所において実施される補修構成について説明する。

図５は、接合箇所Ｘにおける金属管カバー２の構成を説明する分解斜視図である。図６は、接合箇所Ｘにおける接合状態（補修状態）を示す側断面図である。また、図７に接合箇所Ｘにおいて本発明の一実施形態に係る金属管の補修工法が実施された状態の全体斜視図を示した。

上記接合箇所Ｘは、一方の金属管１の端部に設けられている接合部１１（フランジ部）と、他方の金属管１の端部に設けられている接合部１１とを合わせてボルト・ナットで接合されている箇所である。金属管１の外周面全体を外嵌するためには、前記接合部１１同士が接合（連結）された箇所も覆う必要がある。

本実施形態の金属管カバー２は、前記した金属管１の本体部１０を覆う本体カバー部２０１（図１〜図３で説明した部材）と、金属管１の接合部１１同士が接合された箇所を覆う接合カバー部２０２とを有する構成とされる。したがって、本実施形態の金属管カバー２により金属管１の外周面全体を外嵌して補修できる。

前記した接合カバー部２０２は、接合部１１の外周形状（円形状）に沿う形状で、且つ連結された接合部１１の径と厚さより大きく、ボルトナットを収容可能な溝型形状を有している。接合カバー部２０２は、合成樹脂とされ、より好ましくは繊維強化プラスティック製（ＦＲＰ）であり、予め工場等で対象となる金属管１の接合部１１の径と形状に対応させて製造されている。

また、本体カバー部２０１と同様に、上半部２０２Ａと下半部２０２Ｂの２つに分割されている。上半部２０２Ａと下半部２０２Ｂとは、本体カバー部２０１と同様に金属管１の接合部１１同士が接合された箇所の外周面にそれぞれ配置され、接合端部にＦＲＰオーバーレイが施されて接合されている。また、接合端部に分子結合剤を塗布して両者を接合する方法としても良い。

そして、前記した本体カバー部２０１の端部箇所から、隣接する接合カバー部２０２の側面部（被接着部に相当）までをシール部５１により覆うことで、接合箇所Ｘの補修が完成する。シール部５１はＦＲＰオーバーレイにより形成されている。具体的にはシール部５１は、本体カバー部２０１の端部の一部上面から、当該本体カバー部２０１と直交する位置に配置される接合カバー部２０２の側面部の一部までを覆うように形成される。

次に、金属管１とバルブ４が接合されるバルブ接合箇所Ｙについて説明する。図８にバルブ接合箇所の拡大断面図を示した。図９にバルブ接合箇所の斜視図を示した。図示では説明の関係上、ボルトナットの記載を省略した。

バルブ接合箇所Ｙは、金属管１の接合部１１とバルブ４に設けられた接合部４１（フランジ部）とがボルトナットにより接合されている箇所である。バルブ接合箇所Ｙにおいては、大きなバルブ４の本体部４２が近接位置に配置されているため、接合箇所Ｘで使用された接合カバー部２０２を用いて金属管１の補修を行うことができない。

したがって、金属管カバー２の本体カバー部２０１の端部箇所から、金属管１の接合部１１の上面（被接着部に相当）までをシール部５２により覆うことで、バルブ接合箇所Ｙの補修を行っている。シール部６２は、ＦＲＰオーバーレイにより形成される。具体的には、シール部５２は、本体カバー部２０１の端部の一部上面から、金属管端部の露出箇所を経て、当該本体カバー部２０１と直交する位置に配置された接合部１１の上面部までを覆うように形成されている。

次に、建築物のコンクリート壁３との境界部である基端箇所Ｚについて説明する。
図４に示したように、金属管１の基端箇所Ｚは、コンクリート壁３から金属管１が突き出た箇所である。この基端箇所Ｚは、コンクリート壁３が近接位置にあるため、接合箇所Ｘで使用された接合カバー部２０２を用いて金属管１の外周面を補修することができない。

したがって、金属管カバー２の本体カバー部２０１の端部箇所から、コンクリート壁３の側面部（被接着部に相当）までをシール部５３で覆うことで、基端箇所Ｚの補修を行っている。

シール部５３はＦＲＰオーバーレイにより形成されている。具体的には、シール部５３は、本体カバー部２０１の端部の一部上面から、当該本体カバー部２０１と直交する位置に配置されたコンクリート壁３の側面部の一部までを覆うように形成されている。

＜補修工法＞
次に、本発明の一実施形態に係る金属管１の補修工法の各工程を説明する。
金属管１に存在する微小孔や、腐食が進んで小孔が開き易くなっている脆弱箇所を補修するには、以下のような工程にしたがって行う。なお、補修の間、金属管１内を流れる水を止水する必要は無い。

（１）外嵌工程
金属管１の外周面に、ＦＲＰ製の金属管カバー２を外嵌する外嵌工程が行われる。この外嵌工程の手順は、金属管１の本体部１０と、接合部１１同士の接合箇所Ｘにおいて相違するため別々に説明する。

（本体部）
金属管１の本体部１０においては、図１〜３に示したように、金属管カバー２の本体カバー部２０１を成す上半部２Ａと下半部２Ｂを金属管１の外周面を覆うように配置する。このとき図３（Ｂ）に示すように、上半部２Ａと下半部２Ｂの両分割縁部２２が突き合うように配置して、突合せ箇所に溝部Ｖを形成しておく。突き合わせ箇所は、必ずしも上半部２Ａと下半部２Ｂの両分割縁部２２同士が接触していなくても良い。

そして、形成された溝部Ｖに、ＦＲＰオーバーレイを施してシール部５０を形成することで、金属管１の本体部１０に金属管カバー２を外嵌する。溝部Ｖに施されるＦＲＰオーバーレイは、溝部Ｖを埋めるのみならず、溝部Ｖの周辺箇所が所定の厚みＤを有するようになるまで行われる。所定の厚みＤとは、例えば金属管カバー２が有する厚さ１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度である。ＦＲＰオーバーレイとは、繊維シートの載置と合成樹脂材の塗布を繰り返し行って現場でＦＲＰを製造することを指す。

（接合箇所Ｘ）
接合箇所Ｘにおいては、図５〜図７に示すように、金属管カバー２の接合カバー部２０２を成す上半部２０１Ａと下半部２０１Ｂとを、金属管１の接合部１１同士を接合した箇所の外周面を覆うように配置する。そして、接合カバー部２０２を成す上半部２０１Ａと下半部２０１Ｂの接合面に、ＦＲＰオーバーレイを施して接合することが行われる。また、接合端面に分子結合剤を塗布して接合する方法としても良い。

（２）端部補修工程
次に、金属管カバー２の端部箇所において、当該端部箇所から、当該端部箇所に隣接する金属管カバー２と接合される被接着部までをＦＲＰオーバーレイにより覆う端部補修工程が行われる。端部補修工程は、端的に云うと、オーバーレイ工程により端部箇所にシール部を形成することによりなされるが、図４に示した金属管１の接合箇所Ｘ、バルブ接合箇所Ｙ、基端箇所Ｚにおいて手順が若干相違する。したがって、以下にそれぞれの箇所毎に端部補修の工程を説明する。

（接合箇所Ｘ）
先ず、接合箇所Ｘにおける端部補修の工程を説明する。
接合箇所Ｘにおける金属管１の端部補修は、図６に示すように、金属管カバー２の本体カバー部２０１の端部箇所から、隣接に位置する接合カバー部２０２の側面部までをシール部５１により覆うことにより行う。シール部５１は、ＦＲＰオーバーレイにより形成する。

因みに、シール部５１は、本体カバー部２０１の端部の一部上面と、当該本体カバー部２０１と直交する位置に配置される接合カバー部２０２の側面の一部とを覆うように形成される。前記本体カバー部２０１と前記接合カバー部２０２とは、必ずしも部材同士が接触している必要は無く、シール部５１を介して接続されていれば良い。

（バルブ接合箇所Ｙ）
次に、バルブ接合箇所Ｙにおける端部補修の工程を説明する。
バルブ接合箇所Ｙにおける金属管１の端部補修は、図８、図９に示すように、金属管カバー２の本体カバー部２０１の端部箇所から金属管端部の露出箇所を経て、接合部１１までをシール部５２により覆うことにより行う。シール部５２は、ＦＲＰオーバーレイにより形成する。

因みに、シール部５２は、本体カバー部２０１の端部の一部上面から、当該本体カバー部２０１と直交する位置に配置された接合部１１の上面部までを覆うように形成される。シール部５２を形成する際には、接合部１１の各ボルト孔に挿入されているボルトを一旦外し、接合部１１の表面を研磨して錆を落とすことが行われる。

（基端箇所Ｚ）
次に、コンクリート壁３との境界部である基端箇所Ｚにおける端部補修の工程を説明する。
基端箇所Ｚにおける金属管１の端部補修は、図４に示すように、金属管カバー２の本体カバー部２０１の端部箇所から、コンクリート壁３の側面部までをシール部５３により覆うことにより行う。シール部５３は、ＦＲＰオーバーレイにより形成する。

因みに、シール部５３は、本体カバー部２０１の端部の一部上面と、当該本体カバー部２０１と直交するコンクリート壁３の側面の一部とを覆うように形成される。シール部５３を形成する際には、コンクリート壁３の表面を研磨しておくことが行われる。

上記してきたように本実施形態に係る金属管１の補修工法は、金属管１の外周面にＦＲＰ製の金属管カバー２を外嵌する外嵌工程と、金属管カバー２の端部箇所において、端部箇所から隣接する被接着部までをシール部（ＦＲＰオーバーレイ）により覆う端部補修工程とから成っている。

したがって、金属管カバー２を金属管１へ取り付ける準備工程の必要が無くなり、作業効率が飛躍的に向上する。また、金属管カバー２の全ての端部箇所にＦＲＰオーバーレイを施して、隣接する被接着部と一体的に連結するため、金属管１からの漏水を外部に漏れ出ることを確実に防止することができる。また、止水機能は金属管カバー２とＦＲＰオーバーレイのみにより実現でき、従来の補修工法に比して部材点数が少なく、且つ工程数も少なくできるため作業時間の短縮化とコストの削減をならしめる。

（変形例１）
次に、金属管カバー２の変形例を説明する。
金属管カバー２には、金属管１の外周面に漏れ出た液体を排水する排水手段６を設けることができる。図４又は図１０に、接合カバー部２０２に排水手段６を設けた一例を示した。

排水手段６は、特に図１０に細示するように、接合カバー部２０２の重力方向に対して下面位置に設けられている。図示例で重力方向とは上下方向である。

排水手段６は、接合カバー部２０２の下面位置に貫通状態で配置される排水管６０と、排水管６０の下端部と接続されたノズル部６１とを有している。排水管６０の上端部と、接合カバー部２０２の下面の貫通箇所とはシール部５４で覆われていることが好ましい。このシール部５４もＦＲＰオーバーレイにより形成される。したがって、金属管１から液体が漏れ出ていると、排水手段６のノズル部６１を解放すると液体が排出されるので、金属管１の漏洩の有無を判断することができる。

（変形例２）
図１０は、排水手段６を金属管カバー２の接合カバー部２０２に設けた例を示したが、この限りではない。図１１に示すように金属管カバー２の本体カバー部２０１に設けて実施しても良い。

即ち、本体カバー部２０１の所定の下面位置に排水手段６を設けた例である。この排水手段６は、変形例１と変形例２に記載の何れか１を設けても良いし、両方を組み合わせて設けることもできる。

（変形例３）
金属管カバー２には、液体を注入する注入手段７を設けることができる。注入手段７は、金属管カバー２の内側面と金属管１の外周面との間に液体を注入可能に設置される。液体とは、例えば、水、パラフィン液などである。
図４の右上箇所に、金属管カバー２の本体カバー部２０１の重力方向に対して上面位置に設けた注入手段７を示した。具体的に、注入手段７は、図１２に示すように本体カバー部２０１の所定の上面位置に貫通状態で配置された注入管７０と、注入管７０の上方位置に当該注入管７０の上方開口部を塞ぐ蓋材７１とを有している。蓋材７１は着脱可能な構成とされている。注入管７０の下端部と、接合カバー部２０２の上面の貫通箇所とはシール部５５で覆われていることが好ましい。このシール部５５もＦＲＰオーバーレイにより形成される。

したがって、上記構成の金属管カバー２を金属管１の外周面に外嵌し、シール部５１〜５５などを形成して補修した後、注入手段７の蓋材７１を外し、注入管７０へ液体を注入することにより、金属管カバー２の内側面と金属管１の外周面との間の止水状態を確認することができる。

（変形例４）
図１２は、注入手段７を金属管カバー２の本体カバー部２０１に設けた一例を示したが、この限りではない。図１３に示すように金属管カバー２の接合カバー部２０２に設けて実施しても良い。

即ち、接合カバー部２０２の重力方向に対して上面位置の所定の箇所に注入手段７を設けた例である。この注入手段７は、変形例３と変形例４に記載の何れか１を設けても良いし、両方を組み合わせて設けることもできる。

以上、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明した。なお、上記の記載は、実施形態を理解するためのものであり、実施形態の範囲を限定するものではない。更に、上記の複数の実施形態は、相互に排他的なものではない。したがって、矛盾が生じない限り、異なる実施形態の各要素を組み合わせることも意図しており、特許請求の範囲に記載された開示の技術の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１ 金属管
１０ 本体部
１１ 接合部
２ 金属管カバー
２Ａ 上半部
２Ｂ 下半部
２１ 側壁部
２２ 分割縁部
２０１ 本体カバー部
２０２ 接合カバー部
３ コンクリート壁
４ バルブ
５０、５１、５２、５３、５４、５５ シール部
６ 排水手段
７ 注入手段

Claims (9)

1. 内部に液体が流れる金属管の外周面を補修する補修工法であって、
   前記金属管の外周面に合成樹脂製の金属管カバーを外嵌する工程と、
   外嵌された前記金属管カバーの端部箇所において、当該端部箇所から、当該端部箇所に隣接する前記金属管カバーと接合される被接着部までを覆うシール部を、ＦＲＰオーバーレイにより形成する工程と、
   を有することを特徴とする金属管の補修工法。
2. 前記合成樹脂はＦＲＰであることを特徴とする請求項１に記載の金属管の補修工法。
3. 前記金属管カバーは、前記金属管の外周面に沿う形状に形成され、且つ当該金属管カバーの延在方向に沿って延設された分割縁部を有する少なくとも２つに分割されており、
   前記分割縁部同士を突き合わせた箇所を覆うシール部をＦＲＰオーバーレイにより形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の金属管の補修工法。
4. 前記金属管カバーは、前記金属管の本体部を覆う本体カバー部と、前記金属管同士を接合する接合部の接合箇所を覆う接合カバー部とを有しており、
   前記本体カバー部の端部箇所において、当該端部箇所から、当該端部箇所に隣接する前記接合カバー部の被接着部までを覆うシール部をＦＲＰオーバーレイにより形成することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の金属管の補修工法。
5. 前記金属管カバーに、前記金属管の外周面に漏れ出た液体を排水する排水手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の金属管の補修工法。
6. 前記金属管カバーに、前記金属管カバーの内側面と前記金属管の外周面との間に液体を注入する、注入手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の金属管の補修工法。
7. 前記金属管カバーは、１０ｍｍ〜２５ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の金属管の補修工法。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の金属管の補修工法で補修されて得られる、前記金属管と、当該金属管の外周面に外嵌された前記金属管カバーとを有する複合管。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属管の補修工法、及び請求項８記載の複合管に使用するための請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属管カバー。

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