JP2017009500A - モニタリング装置及びモニタリング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配管に設けた止水材からの漏水の有無を遠隔地から監視できるモニタリング装置及びモニタリング方法を提供する。【解決手段】モニタリング装置は、流体の供給により膨張すると共に流体の排出により収縮し、配管１０２内における止水材Ｍの下流に配置されるパッカー１１と、パッカー１１に対して流体の供給及び排出を行う給排装置１３と、一端が給排装置１３に接続されると共に他端がパッカー１１に接続される給排ライン１４と、乾燥気体を送風する送風装置２１と、一端が送風装置２１に接続されると共に他端が開口し、他端が止水材Ｍとパッカー１１との間の配管１０２内に配置される送風ライン２２と、一端が止水材Ｍとパッカー１１との間の配管１０２内に配置されると共に他端側が配管１０２の外部に延在する、排気のための排気ライン３２と、排気ライン３２に設けられ、排気ライン３２を流通する気体の湿分を検出する湿分計３３とを備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、モニタリング装置及びモニタリング方法に係り、更に詳しくは、配管に設けた止水材からの漏水の有無を監視するモニタリング装置及びモニタリング方法に関する。

排水管や下水道管等の既設配管の補修等を行う場合、通常、配管の一部を止水する必要がある。配管の止水方法として、配管内にパッカーを挿入して配管内に仮の閉塞空間を形成してから、グラウト材のような止水材を注入し固化させることで止水する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の止水方法（止水工法）は、前後両端部に膨張・収縮する前パッカー部及び後パッカー部を備えるパッカーを既設の電力管路内に移動可能に設置し、前後の両パッカー部を拡張させることで両パッカー部間に限定空間を形成し、この限定空間内に浸水箇所があると判断した場合、止水材（グラウト材）を限定空間に注入して電力管路の一部を止水するものである。

特開平５−５２２９１号公報

特許文献１に記載の止水方法で想定される浸水とは、地下水が微小な亀裂を経由して電力管路に染み出るような状態と考えられる。つまり、電力管路内では、浸水量が少なく、浸水の流れがほぼない状態である。このため、止水材の限定空間への注入により必ず止水できることを前提とし、止水材注入後の漏水は考慮されていないものと推察される。

しかしながら、電力管路以外の配管では、多量の水が流れている場合もある。この場合、パッカーを膨張させても完全には止水できずに、流れの一部がパッカーから漏水することも起こり得る。止水材は、パッカーからの漏れがある状態で注入されると、漏れ（流れ）のある領域で固化しにくい。そのため、漏れによる水みちの残った状態で止水材が固化してしまい、止水材による止水が不完全なものになる。止水材による止水が不完全である場合、止水材の下流側の配管で行われる補修等の作業に悪影響を及ぼす虞がある。そのため、充填した止水材による止水の良否を確認する必要がある。

また、配管内の流れを止水材により完全に止水できたとしても、その後に、止水材が堰き止めた水の圧力の影響や止水材の経年劣化等により、止水材から漏水する可能性がある。このため、止水材の充填後においても、止水材からの漏水の有無を継続的に監視する必要がある。

止水材からの漏水の有無を確認する方法として、例えば、作業者が配管内に定期的に立ち入って目視することが挙げられる。しかし、小径の配管や配管内の環境等により、作業者が配管内に立ち入れない場合もある。このような場合でも、止水材からの漏水の有無の確認することが望まれる。

本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、配管に設けた止水材からの漏水の有無を遠隔地から監視できるモニタリング装置及びモニタリング方法を提供することである。

上記課題を解決するため、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、配管内に設けた止水材からの漏水の有無を監視するモニタリング装置であって、流体の供給により膨張すると共に流体の排出により収縮し、前記配管内における前記止水材の下流に配置されるパッカーと、前記パッカーに対して流体の供給及び排出を行う給排装置と、一端が前記給排装置に接続されると共に他端がパッカーに接続される給排ラインと、乾燥気体を送風する送風装置と、一端が前記送風装置に接続されると共に他端が開口し、前記他端が前記止水材と前記パッカーとの間の前記配管内に配置される送風ラインと、一端が前記止水材と前記パッカーとの間の前記配管内に配置されると共に他端側が前記配管の外部に延在する、排気のための排気ラインと、前記排気ラインに設けられ、前記排気ラインを流通する気体の湿分を検出する湿分計とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、膨張したパッカーと止水材とそれらの間の配管の内壁とで画成された中間領域に乾燥気体を送風することにより中間領域内の気体を排気ラインを介して外部に排出し、排気ラインの気体の湿分の検出値に基づいて中間領域内の気体の湿分の状態を判定するようにしたので、配管に設けた止水材からの漏水の有無を遠隔地から監視することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明のモニタリング装置及びモニタリング方法の監視対象である下水道管を示す概略縦断面図である。 本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。 本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態におけるモニタリング方法を示す説明図である。 本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態のモニタリング方法における湿分計の検出値の計測開始からの経過を示す想定図である。 本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態の変形例を示す概略構成図である。 本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態を示す概略構成図である。 本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態における配管の止水方法及び止水後の漏水のモニタリング方法を示すフローチャート図である。 本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態における配管の止水方法を示す説明図である。 本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態におけるモニタリング方法を示す説明図である。 本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態のモニタリング方法におけるパッカーの収縮後の湿分計の検出値の経過を示す想定図である。 本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態のモニタリング方法における排水ポンプの作動後の湿分計の検出値の経過を示す想定図である。 本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態における止水材の配管への再充填方法を示す説明図である。

以下、本発明のモニタリング装置及びモニタリング方法の実施の形態を図面を用いて説明する。
まず、本発明のモニタリング装置及びモニタリング方法の監視対象である配管の構成を図１を用いて説明する。ここでは、監視対象の配管として、下水道管を例に挙げて説明する。図１は本発明のモニタリング装置及びモニタリング方法の監視対象である下水道管を示す概略縦断面図である。図１において、左側を下水道管の上流側、右側を下流側としている。

図１において、下水道管１００は、地中に埋設された複数（図１では１本のみ図示）の水平配管１０１と、水平配管１０１に接続され、地上に開口する複数（図１では３本図示）の垂直配管１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとで構成されている。複数の水平配管１０１は、互いに接続されて網目状に延びている。このような構成の下水道管１００において、例えば、地下水流Ｗからの水が垂直配管１０２ｂ内に漏洩し、水平配管１０１に流れ込んでいる場合を想定する。下水処理する必要のない水が下水道管１００内に多量に流れ込むと、下水処理量が必要以上に増えてしまうので、下水道管１００のある位置で止水する必要がある。そこで、下水道管１００の一部を止水材で止水するが、以下のような本発明のモニタリング装置の実施の形態を用いて止水材による止水が良好であるか否かを確認すると共にその後の止水材からの漏水を継続的に又は断続的に監視する。

［第１の実施の形態］
本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態の構成を図２を用いて説明する。図２は本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。なお、図２において、図１に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

図２において、本実施の形態で想定している止水材Ｍは、弾性変形可能な材料により、止水する配管（図２中、下水道管１００の垂直配管１０２）の内径より若干大きく形成されるものである。この止水材Ｍは、配管１０２内に圧入されるものであり、配管内に注入して固化させる止水材とは異なる。

本実施の形態のモニタリング装置は、配管１０２を閉塞するパッカー装置１と、配管１０２内に圧入配置された止水材Ｍとパッカー装置１とそれらの間の配管１０２の内壁とで画成された中間領域Ｓに送風する送風系統２と、中間領域Ｓの気体を外部に排出する排気系統３とを備えている。

パッカー装置１は、流体の供給により膨張すると共に流体の排出により収縮するパッカー１１と、パッカー１１に対して流体の供給及び排出を行う給排装置１３と、パッカー１１に対する流体の供給及び排出のための給排ライン１４とを備えている。パッカー１１は、伸縮自在な素材で形成された袋状のものであり、配管内に挿入されて止水材Ｍの下流に配置される。給排ライン１４は、一端が給排装置１３に接続されると共に他端がパッカー１１に接続されており、止水材Ｍを貫通して延在している。

送風系統２は、乾燥気体を送風する送風装置２１と、送風装置２１からの乾燥気体を中間領域Ｓに供給するための送風ライン２２とを備えている。送風ライン２２は、一端が送風装置２１に接続されて止水材Ｍを貫通して延在しており、他端が中間領域Ｓで開口するように配置される。乾燥気体として、例えば、乾燥窒素や乾燥空気が用いられる。

排気系統３は、排気を行う排気装置３１と、中間領域Ｓ内の気体を排出するための排気ライン３２と、排気ライン３２における排気装置３１側に設けられ、排気ライン３２内を流通する気体の湿分を検出する湿分計３３とを備えている。排気装置３１は、例えば、真空ポンプである。排気ライン３２は、一端が排気装置３１に接続されて止水材Ｍを貫通して延在しており、他端が中間領域Ｓで開口するように配置される。

次に、本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態におけるモニタリング方法を図３及び図４を用いて説明する。
図３は本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態におけるモニタリング方法を示す説明図、図４は本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態のモニタリング方法における湿分計の検出値の計測開始からの経過を示す想定図である。図４中、縦軸は湿分計の検出値Ｈを、横軸は計測開始からの時間Ｔを示している。図４中の実線αは止水材からの漏水がない場合、破線βは止水材からの漏水がある場合の想定曲線を示している。なお、図３及び図４において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態のモニタリング方法は、地下水流Ｗの漏洩箇所より下側の垂直配管１０２ｂの部分で止水する場合に適用するものである。この位置で地下水流Ｗからの漏洩水を止水することができれば、水平配管１０１への漏洩水の流入を防ぐことができる。

先ず、止水材Ｍを垂直配管１０２ｂ内に設けると共に、モニタリング装置の一部を垂直配管１０２ｂに設置する。具体的には、図３に示すモニタリング装置のパッカー装置１のパッカー１１を収縮した状態で垂直配管１０２ｂ内に挿入し、パッカー装置１の給排ライン１４、送風系統２の送風ライン２２、排気系統３の排気ライン３２が貫通している止水材Ｍを垂直配管１０２ｂ内に圧入する。その後、給排装置１３を作動させることで、給排ライン１４を介してパッカー１１に流体を供給し、パッカー１１を膨張させる。膨張したパッカー１１と、その上流側の止水材Ｍと、それらの間の垂直配管１０２ｂの内壁とで中間領域Ｓが画成される。

次に、止水材Ｍからの漏水の有無を送風系統２及び排気系統３を用いて判定する。止水材Ｍからの漏水が有る場合、漏洩水が中間領域Ｓに浸入して溜まるので、中間領域Ｓ内の気体の湿分が上昇する。そこで、中間領域Ｓ内の気体の湿分の状態から止水材Ｍからの漏水の有無を判定する。

具体的には、送風装置２１を作動させることで、乾燥気体を送風する。送風装置２１からの乾燥気体は、送風ライン２２を介して中間領域Ｓに供給され、中間領域Ｓ内の気体を排気ライン３２を介して外部に排出する。このとき、排気ライン３２内を流通する気体の湿分の状態を湿分計３３で検出し、湿分計３３の検出値に基づいて止水材Ｍからの漏水の有無を判定する。すなわち、図４の実線αで示すように、湿分計３３の検出値Ｈが予め設定した閾値Ｈｓより低い状態である場合、換言すると、送風装置２１からの乾燥気体が中間領域Ｓを通過してもその乾燥状態を維持する場合には、止水材Ｍからの漏水がないと判定する。一方、図４の破線βで示すように、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓ以上の状態である場合、換言すると、送風装置２１からの乾燥気体が中間領域Ｓを通過すると湿分を多く含む状態となる場合には、止水材Ｍからの漏水があると判定する。

なお、止水材Ｍが水分を含む場合や止水材Ｍの配管への設置直後で垂直配管１０２ｂの内壁が濡れている場合等では、送風装置２１からの乾燥気体による中間領域Ｓ内の乾燥に時間を要することがある。このような状況を考慮し、図４に示すように、送風装置２１の作動開始時間Ｔ０から所定時間Ｔｊの経過後に、湿分計３３の検出値Ｈと閾値Ｈｓとを比較する。

また、送風装置２１からの乾燥気体による中間領域Ｓの乾燥に時間を要し、図４に示す湿分計３３の検出値Ｈの減少傾向が緩やかな場合、止水材Ｍからの漏水の有無を判定しづらい。そこで、排気ライン３２に接続した排気装置３１を作動させることで中間領域Ｓを排気し、中間領域Ｓ内を強制的に乾燥させる。止水材Ｍからの漏水がない場合、速やかに湿分計３３の検出値Ｈが低下するので、止水材Ｍからの漏水の有無を容易に判定できる。

さらに、垂直配管１０２ｂ内の温度が低い場合には、止水材Ｍからの漏水が中間領域Ｓに浸入していても、送風を開始してから排気ライン３２から排出される気体の湿分が上昇するまでに時間を要することがある。このような場合には、加温した乾燥気体を送風装置２１で送風する。

このように、中間領域Ｓから排気ライン３２に排出される気体の湿分を検出することで、中間領域Ｓ内の気体の湿分の状態を判定するので、垂直配管１０２等の配管に立ち入ることなく遠隔地で止水材Ｍからの漏水の有無を判定することができる。

止水材Ｍからの漏水があると判定した場合には、止水後に予定していた作業を中止し、作業の不具合を防止する。また、可能であれば、垂直配管１０２ｂに圧入した止水材Ｍの上面側に止水材を注入充填する。その後、再充填した止水材からの漏水の有無を送風系統２及び排気系統３を用いて判定する。具体的な判定方法は、上述の判定方法と同様であり、湿分計３３の検出値Ｈと閾値Ｈｓとを比較するものである。

また、止水材Ｍからの漏水がないと判定した場合には、止水材Ｍからの漏水の有無を継続して監視する。すなわち、送風装置２１を継続的に又は断続的に作動させることで、乾燥気体を中間領域Ｓに送風し、排気ライン３２内の気体の湿分を湿分計３３で継続的に又は断続的に検出することで、止水材Ｍからの漏水の有無を判定する。具体的な判定方法は、上述の判定方法と同様である。

なお、止水材Ｍからの漏水の有無の継続監視中に、湿分計３３の検出値Ｈは閾値Ｈｓより低いがその検出値Ｈが穏やかに変動した場合、検出値Ｈの揺らぎなのか漏水の兆候なのか判定しづらい可能性がある。この場合、排気装置３１を作動させることで中間領域Ｓ内の気体を強制的に排気する。止水材Ｍからの漏水がある場合、中間領域Ｓ内の湿った気体が強制的に排気ライン３２に排出されるので、速やかに湿分計３３の検出値Ｈが上昇し、止水材Ｍからの漏水の有無を容易に判定できる。

上述した本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態及びそのモニタリング方法によれば、膨張したパッカー１１と止水材Ｍとそれらの間の垂直配管（配管）１０２ｂの内壁とで画成された中間領域Ｓに乾燥気体を送風することにより中間領域Ｓ内の気体を排気ライン３２を介して外部に排出し、排気ライン３２の気体の湿分の検出値Ｈに基づいて中間領域Ｓ内の気体の湿分の状態を判定するようにしたので、垂直配管（配管）１０２ｂに設けた止水材Ｍからの漏水の有無を遠隔地から監視できる。

［第１の実施の形態の変形例］
次に、本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態の変形例及びそのモニタリング方法を図５を用いて説明する。
図５は本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態の変形例を示す概略構成図である。なお、図５において、図１乃至図４に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

図５に示す本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態の変形例及びそのモニタリング方法は、第１の実施の形態が垂直配管１０２ｂの途中で止水した止水材Ｍの漏水を監視するものであるのに対して、水平配管１０１の途中で止水する止水材Ｍの漏水を監視するものである。このような止水箇所は、地下水流Ｗからの漏洩水の水平配管１０１の上流側（図５の左側）への流れ込みは許容できるが、下水処理設備（図示せず）に接続された下流側（図５の右側）の水平配管１０１への流れ込みを阻止する必要がある場合に、想定される。

本実施の形態のモニタリング装置と第１の実施の形態のモニタリング装置の構成の相違点は、次のとおりである。
第１の実施の形態のモニタリング装置は、パッカー装置１の給排ライン１４、送風系統２の送風ライン２２、及び排気系統３の排気ライン３２がすべて止水材Ｍを貫通するように構成されており、止水材Ｍと一体となった状態である（図３参照）。このため、第１の実施の形態のモニタリング装置は、止水材Ｍの配管１０２ｂ内への圧入時に一緒に配管１０２ｂ内に配置させる必要がある。

それに対して、本実施の形態のモニタリング装置は、パッカー装置１Ａ、送風系統２Ａ、排気系統３Ａの各ライン１４Ａ、２２Ａ、３２Ａが止水材Ｍを貫通しておらず、止水材Ｍとは完全に分離した構成である。なお、送風ライン２２Ａ及び排気ライン３２Ａは、パッカー装置１Ａのパッカー１１を貫通している。このため、本実施の形態のモニタリング装置は、止水材Ｍの配管１０１への圧入又は注入充填後に、止水材Ｍとは別に、止水材Ｍの下流側から配管１０１内に挿入、配置するものである。

次に、本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態の変形例におけるモニタリング方法を図５を用いて説明する。本方法は、垂直配管１０２ｂと垂直配管１０２ｃの間の水平配管１０１の部分に止水材Ｍを既に設けている場合に適用するものである。
先ず、モニタリング装置を水平配管１０１に設置する。具体的には、パッカー装置１Ａのパッカー１１を、止水材Ｍよりも下流側の垂直配管１０２ｃから挿入し、止水材Ｍより下流側の水平配管１０１に配置する。その後、給排装置１３を作動させることでパッカー１１を膨張させる。膨張したパッカー１１と、その上流側の止水材Ｍと、それらの間の水平配管１０１の内壁とで中間領域Ｓが画成される。

次に、止水材Ｍからの漏水の有無を送風系統２及び排気系統３を用いて判定する。具体的な手順は、上述した第１の実施の形態の場合と同様であり、送風装置２１から乾燥気体を中間領域Ｓに供給し、中間領域Ｓから排気ライン３２に排出される気体の湿分を湿分計３３で検出することにより、中間領域Ｓ内の湿分の状態を判定する。このため、水平配管１０１等の配管に立ち入ることなく遠隔地で止水材Ｍからの漏水の有無を判定することができる。

上述した本発明のモニタリング装置の第１の実施の形態の変形例及びそのモニタリング方法によれば、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、送風系統２Ａの送風ライン２２Ａ及び排気系統３Ａの排気ライン３２Ａがパッカー装置１Ａのパッカー１１Ａを貫通し、モニタリング装置が止水材Ｍとは完全に分離した状態となるように構成されているので、止水材Ｍにより制約を受けずに、水平配管１０１等の配管に挿入可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態及びそのモニタリング方法を図６乃至図１２を用いて説明する。
まずは、本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態の構成を図６を用いて説明する。
図６は本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態を示す概略構成図である。なお、図６において、図１乃至図５に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

図６に示す本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態は、第１の実施の形態の変形例が止水材Ｍからの漏水の監視に使用する装置であるのに対して、止水材Ｍの配管１００への充填に使用すると共に、止水材Ｍからの漏水の監視に使用する装置である。

本実施の形態のモニタリング装置と第１の実施の形態の変形例のモニタリング装置の構成の具体的な相違点は、次のとおりである。
第１に、第１の実施の形態の変形例のパッカー装置１Ａがパッカー１１を１つ備えているのに対して、本実施の形態のパッカー装置１Ｂは、第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２で構成された互いに間隔をあけて連なる２連のパッカーを備えている。パッカー装置１Ｂは、第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２をそれぞれ第１の給排ライン１４Ａ及び第２の給排ライン１５を介して給排装置１３に接続することで、第１のパッカー１１と第２のパッカー１２がそれぞれ独立したタイミングで膨張収縮できるように構成されている。第２の給排ライン１５は、第１のパッカー１１を貫通して延在している。

第２に、本実施の形態の送風系統２Ｂは、第１の実施の形態の変形例の送風系統２Ａの構成に加えて、送風ライン２２Ａおける送風装置２１側に設けられた圧力計２３を備えている。圧力計２３は、送風ライン２２Ａ内の圧力を検出するものであり、検出した圧力に応じた検出信号を送風装置２１に出力する。

第３に、本実施の形態の排気系統３Ｂは、第１の実施の形態の変形例の排気系統３Ａの構成に加えて、排気ライン３２Ａに設けられ、排気ライン３２Ａを開放閉止する第１の弁３４と、排気ライン３２Ａにおける第１の弁３４と湿分計３３の間の部分から分岐する分岐ライン３６と、分岐ライン３６に接続され、中間領域Ｓからの排水を受け容れる排水受け３７と、分岐ライン３６に設けられ、分岐ライン３６を開放閉止する第２の弁３８とを備えている。

次に、本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態における配管の止水方法及びモニタリング方法を図７のフローチャート図と図８乃至図１１を用いて説明する。本実施の形態の方法は、止水材Ｍの配管１００への充填の際に一時的な止水のために使用した装置を、配管１００内に残留させて止水材Ｍからの漏水の有無のモニタリングにも有効に活用するものである。
図７は本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態における配管の止水方法及び止水後の漏水のモニタリング方法を示すフローチャート図、図８は本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態における配管の止水方法を示す説明図、図９は本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態におけるモニタリング方法を示す説明図、図１０は本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態のモニタリング方法におけるパッカーの収縮後の湿分計の検出値の経過を示す想定図、図１１は本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態のモニタリング方法における排水ポンプの作動後の湿分計の検出値の経過を示す想定図である。図１０及び図１１中、縦軸は湿分計の検出値Ｈを、横軸は経過時間Ｔを示している。また、縦軸のＨｓは閾値を、横軸のＴ０は送風装置２１の始動時を、Ｔｐは第１のパッカー１１の収縮時を、Ｔｓは排水ポンプ５１の始動時を示している。図１０中の実線γは第１のパッカーの収縮後に止水材からの漏水がない場合、破線δは第１のパッカーの収縮後に止水材からの漏水がある場合の想定曲線を示している。図１１中の実線κは排水ポンプの作動後に止水材からの漏水が改善される場合、破線ηは排水ポンプの作動後も止水材からの漏水が継続する場合の想定曲線を示している。なお、図７乃至図１１において、図１乃至図６に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

図７のフローチャートに示すように、先ず、モニタリング装置のパッカー装置１Ｂで垂直配管１０２ｂの一部を一時的に止水する（ステップＦ１１）。具体的には、図８に示すパッカー装置１Ｂの第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２を垂直配管１０２ｂに挿入して地下水流Ｗの漏洩箇所より下側に配置する。その後、給排装置１３を作動させることで、第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２を膨張させる。これにより、第１のパッカー１１のところで一時的に止水される共に、第１のパッカー１１と第２のパッカー１２とそれらの間の垂直配管１０２ｂの内壁とでパッカー間領域Ｓｐが画成される。このとき、パッカー間領域Ｓｐには、地下水流Ｗからの漏洩水と空気が存在している場合がある。

次に、パッカー装置１Ｂによる止水が良好であるか否かをモニタリング装置の送風系統２Ｂを用いて判定する（図７のステップＦ１２）。本実施の形態においては、排気系統３Ｂの第１の弁３４を閉止した状態で送風系統２Ｂの送風装置２１を作動させることで、パッカー間領域Ｓｐを加圧する。第１のパッカー１１と垂直配管１０２ｂとの当接面及び第２のパッカー１２と垂直配管１０２ｂとの当接面の両方が完全に閉止していれば、パッカー間領域Ｓｐは密閉状態となる。そこで、送風系統２Ｂの圧力計２３の検出圧力が圧力目標値に上昇する場合には、パッカー間領域Ｓｐは密閉状態であり、第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２による止水が良好であると判定する。一方、圧力計２３の検出圧力が圧力目標値まで上昇しない場合には、パッカー間領域Ｓｐは密閉状態でなく、止水が不完全であると判定する。

パッカー装置１Ｂによる止水が良好であると判定した場合に、止水材Ｍを充填して垂直配管１０２ｂを止水する（図７のステップＦ１３）。具体的には、第１のパッカー１１の上面と垂直配管１０２ｂで形成された堰の部分に、止水材注入装置４１により止水材注入ライン４２を介して止水材Ｍを注入する。注入された止水材Ｍは、流れのない静止した状態で固化するので、垂直配管１０２ｂの一部を確実に止水できる。

次いで、充填した止水材による止水が良好であるか否かを判定する。この判定方法の原則は、前述した第１の実施の形態の場合と同様である。つまり、図９に示す止水材Ｍからの漏水が発生すると、止水材Ｍとパッカー（本実施の形態においては第２のパッカー１２）とそれらの間の配管１０２ｂの内壁とで画成される中間領域Ｓに漏水が浸入して中間領域Ｓ内の気体の湿分が上昇するので、この中間領域Ｓ内の湿分の状態を排気系統３Ｂの湿分計３３の検出値Ｈに基づいて判定する。

具体的には、先ず、図８に示す送風装置２１を作動させることで、乾燥気体をパッカー間領域Ｓｐに送風する（図７のステップＦ１４）。最初、排気系統３Ｂの第１の弁３４及び第２の弁３８を開放した状態で乾燥気体をパッカー間領域Ｓｐに供給する。これにより、パッカー間領域Ｓｐ内の漏洩水や空気が排気ライン３２Ａを介して外部に排出される。排出される漏洩水は、排水受け３７で受け容れる。中間領域Ｓからの排水がなくなれば、乾燥気体のパッカー間領域Ｓｐへの供給を継続しつつ、第２の弁３８を閉止する。

このとき、湿分計３３の検出値Ｈが予め設定した湿分の閾値Ｈｓより低いか否かを判定する（図７のステップＦ１５）。送風装置２１の作動前にパッカー間領域Ｓｐに湿分が残存している場合、図１０に示すように、送風装置２１の始動時Ｔ０には、湿分計３３の検出値Ｈが大きくなっている。ステップＦ１５において、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓより高い場合（ＮＯの場合）には、ステップＦ１４に戻って、送風装置２１による乾燥気体のパッカー間領域Ｓｐへの供給を継続する。乾燥気体のパッカー間領域Ｓｐへの供給を継続すると、パッカー間領域Ｓｐ内の気体が乾燥空気に置換され、図１０に示すように、湿分計３３の検出値Ｈが徐々に低下していく。パッカー間領域Ｓｐ内の気体を乾燥空気に置換することにより、後述するステップＦ１７における中間領域Ｓ内の気体の湿り状態の判定が容易となる。

ステップＦ１５において、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓより低くなった場合（ＹＥＳの場合）、ステップＦ１６に進み、図９に示す給排装置１３を作動させることで、第１のパッカー１１を収縮させる。これにより、止水材Ｍと第２のパッカー１２とそれらの間の配管１０２ｂの内壁とで中間領域Ｓが画成される。第１のパッカー１１を収縮させることにより、垂直配管１０２Ｂの止水が止水材Ｍによるものなのか、又は、第１のパッカー１１によるものなのかを判別することができる。

第１のパッカー１１の収縮後、送風装置２１により乾燥気体を中間領域Ｓへ供給し、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓより低い状態を維持するか否かを判定する（図７のステップＦ１７）。止水材Ｍにより確実に止水されていれば、図１０の実線γに示すように、湿分計３３の検出値Ｈは、第１のパッカー１１の収縮時Ｔｐ以降も閾値Ｈｓより低い状態で安定する。これに対して、止水材Ｍによる止水が不完全で漏水が生じている場合には、図１０の破線δに示すように、湿分計３３の検出値Ｈは、第１のパッカー１１の収縮時Ｔｐから上昇し始め、閾値Ｈｓを超える。

ステップＦ１７において、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓ以上の場合（ＮＯの場合）には、送風装置２１による乾燥気体の中間領域Ｓへの供給を継続しつつ第２の弁３８を開放し、排気ライン３２Ａから排水受け３７に排水されるか否かを確認する（図７のステップＦ１９）。ステップＦ１９において、排水がある場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＦ２０に進み、下水道管１００の別の箇所に止水材Ｍを充填して再度止水する。再止水の手順は後述する。一方、ステップＦ１９において、排水がない場合（ＮＯの場合）には、ステップＦ１７に戻り、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓより低いか否かを再度判定する。

一方、ステップＦ１７において、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓより低い場合（ＹＥＳの場合）には、充填された止水材Ｍによる止水は良好である（止水材Ｍからの漏水はない）と判定する（図７のステップＦ１８）。

止水材Ｍの充填直後に良好な止水状態を確認した場合でも、図９に示すように、地下水流Ｗからの漏洩水を止水材Ｍで堰き止め続けると、漏洩水が止水材Ｍの上側に溜まる。このため、漏洩水の圧力が止水材Ｍに負荷され、止水材Ｍから漏水する虞がある。また、止水材Ｍの経年劣化による漏水の可能性も考えられる。そこで、本実施の形態においては、止水材Ｍからの漏水の有無を継続的に監視する。

具体的には、送風装置２１による乾燥気体の中間領域Ｓへの供給を継続し、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓより低い状態が維持されるか否かを判定する（図７のステップＦ２１）。湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓより低い場合には、ステップＦ２２に進み、それ以外の場合には、ステップＦ２３に進む。

ステップＦ２１において、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓより低い場合（ＹＥＳの場合）には、止水材Ｍからの漏水量は許容値以下であると判定する（図７のステップＦ２２）。この場合、ステップＦ２１に戻り、湿分計３３の検出値Ｈと閾値Ｈｓを比較することで、止水材Ｍからの漏水の有無を継続的に監視する。

一方、ステップＦ２１において、図１１に示すように、湿分計３３の検出値Ｈが閾値Ｈｓ以上になった場合（ＮＯの場合）には、止水材Ｍからの漏水量が許容値を超えていると判定し（ステップＦ２３）、排水ポンプ５１を作動させることで、地下水流Ｗからの漏洩水を排水管５２を介して汲み上げる（ステップＦ２４）。これにより、止水材Ｍの上面に溜まった漏洩水の水位が下がるので、止水材Ｍへの負荷が低減する。

排水ポンプ５１の作動（ステップＦ２４）の後、湿分計３３の検出値Ｈが上昇傾向にあるか否かを判定する（ステップＦ２５）。湿分計３３の検出値Ｈが上昇傾向にある場合には、ステップＦ２６に進み、それ以外の場合には、ステップＦ２１に戻る。

ステップＦ２５おいて、図１１の実線κに示すように、湿分計３３の検出値Ｈが排水ポンプ５１の始動時Ｔｓから下降傾向に変化して閾値Ｈｓより低くなった場合（ＮＯの場合）、ステップＦ２１に戻り、止水材Ｍからの漏水を継続的に監視する。

一方、ステップＦ２５おいて、図１１の破線ηに示すよう、湿分計３３の検出値Ｈが排水ポンプ５１の始動時Ｔｓ以降も上昇傾向を維持する場合（ＹＥＳの場合）、送風装置２１による乾燥気体の中間領域Ｓへの供給を継続しつつ第２の弁３８を開放し、排水受け３７に排水ライン３２Ａからの排水があるかを確認する（図７のステップＦ２６）。ステップＦ２６において、排水がある場合（ＮＯの場合）には、ステップＦ２７に進み、下水道管１００の別の箇所に止水材Ｍを充填して再度止水する。再止水の手順は後述する。一方、ステップＦ２６において、排水がない場合（ＮＯの場合）には、ステップＦ２１に戻り、止水材Ｍからの漏水を継続的に監視する。

このように、中間領域Ｓに乾燥気体を送風することで中間領域Ｓ内の気体を排気ライン３２Ａを介して外部に排出し、排気ライン３２Ａの気体の湿分の検出値に基づいて中間領域Ｓ内の気体の湿分の状態を判定するので、垂直配管１０２等の配管に立ち入ることなく遠隔地で止水材Ｍからの漏水の有無を監視することができる。

次に、図７に示すフローチャートのステップ２０、２７における止水材の配管への再充填の方法の概略を図１２を用いて説明する。
図１２は本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態における止水材の配管への再充填方法を示す説明図である。なお、図１２において、図１乃至図１１に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。

止水材Ｍから漏水があり、排水受け３７に排気ライン３２Ａからの排水がある場合（図７のステップ１９、２６のＹＥＳの場合）には、下水道管１００の別の箇所に止水材を充填して配管の止水をやり直す必要がある。ここでは、本実施の形態のモニタリング装置を更に２組用いて垂直配管１０２ｂと水平配管１０１との接合部で止水する。

まず、図１２に示すように、垂直配管１０２ｂに設置済みのパッカー装置１Ｂの第１のパッカー１１を再膨張させることで、第１のパッカー１１で止水した状態に戻す。次に、垂直配管１０２ｂと水平配管１０１との接合部における水平配管１０１の水流を堰き止める。具体的には、２組のパッカー装置１Ｂのうちの一方のパッカー装置１Ｂの第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２を、止水すべき接合部の上流側にある垂直配管１０２ａから挿入して接合部より上流側の水平配管１０１に配置する。一方のパッカー装置１Ｂによる止水手順及び止水の良否についての一方の送風系統２Ｂによる判定手順は、上述した方法と同様である。

次いで、垂直配管１０２ｂと水平配管１０１との接合部に止水材Ｍ２を注入可能とする空間を形成する。具体的には、他方のパッカー装置１Ｂの第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２を、止水すべき接合部の下流側にある垂直配管１０２ｃから挿入して接合部より下流側の水平配管１０１に配置する。他方のパッカー装置１Ｂによる止水手順及び止水の良否についての他方の送風系統２Ｂによる判定手順も、上述した方法と同様である。

一方及び他方の両パッカー装置１Ｂによる止水が良好であると判定した場合に、上流側に位置する一方のパッカー装置１Ｂの第２のパッカー１２、下流側に位置する他方のパッカー装置１Ｂの第２のパッカー１２、それらの間の水平配管１０１、垂直配管１０２ｂで形成された堰の部分に、止水材注入装置６１により止水材注入ライン６２を介して止水材Ｍ２を注入する。このとき、堰の部分から水や湿り空気を排水排気装置７１により排水排気ライン７２を介して排出する。

このように、垂直配管１０２ｂ内に充填した止水材Ｍや垂直配管１０２ｂ内に配置した第１及び第２のパッカー１１、１２から漏水が生じても、垂直配管１０２ｂと水平配管１０１の接合部に充填した止水材Ｍ２により止水することができる。

上述した本発明のモニタリング装置の第２の実施の形態及びそのモニタリング方法によれば、前述した第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、パッカー装置１Ｂが第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２で構成された２連のパッカーを備えているので、パッカー装置１Ｂで下水道管１００を一時的に止水することができ、止水材Ｍの下水道管１００へ充填が可能となる。さらに、第１のパッカー１１を収縮させることで、第２のパッカー１２と充填した止水材Ｍとで中間領域Ｓを画成させることができ、この中間領域Ｓの湿分の状態から止水材Ｍからの漏水の有無の判定が可能となる。

さらに、本実施の形態によれば、止水材Ｍから中間領域Ｓに浸入した漏水が排気ライン３２Ａを介して外部に排出される際に、排気ライン３２Ａから分岐した分岐ライン３６に接続した排水受け３７により、この漏水を受け容れるように構成したので、湿分計３３に対する排水の影響を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、排気ライン３２Ａに第１の弁３４を設けることで、第１のパッカー１１及び第２のパッカー１２で画成されたパッカー間領域Ｓｐを加圧することができ、送風ライン２２Ａに圧力計２３を設けることで、パッカー間領域Ｓｐの加圧状態を圧力計２３の検出値Ｈに基づいて判定できるので、パッカー装置１Ｂによる止水が良好であるか否かの判定が可能となる。

［その他の実施の形態］
なお、上述した本発明のモニタリング装置及びモニタリング方法の第１乃至第２の実施の形態においては、止水対象として下水道管１００を例に挙げて説明したが、本発明は下水道管１００以外の種々の配管を止水する場合にも適用できる。

また、上述した第１の実施の形態において、送風装置２１からの乾燥気体による中間領域Ｓを乾燥させる場合に、排気装置３１を作動させることで中間領域Ｓ内を強制的に乾燥させる例を示したが、第２の実施の形態におけるパッカー間領域Ｓｐ内の気体を乾燥空気に置換するときに（図７のステップＦ１４〜１５のときに）、排気装置３１を作動させることでパッカー間領域Ｓｐ内を速やかに乾燥させることも可能である。また、第２の実施の形態における止水材Ｍからの漏水の有無の継続的な監視中に（図７のステップＦ２１〜２２のときに）、湿分計３３の検出値Ｈが穏やかに変動して、検出値Ｈの揺らぎなのか漏水の兆候なのか判定しづらい場合、排気装置３１を作動させて中間領域Ｓ内の気体を強制的に排気することも可能である。

なお、上述した第２の実施の形態においては、排気ライン３２Ａから分岐した分岐ライン３６に接続した排水受け３７で排気ライン３２Ａからの排水を受け容れる構成の例を示したが、第１の実施の形態及びその変形例においても、そのような構成を適用することができる。そのような構成にすることで、湿分計３３に対する排水の影響を抑制することができる。

また、上述した第２の実施の形態においては、湿分計３３の検出値Ｈに基づいて止水材Ｍからの漏水量が許容値を超えていると判定した場合、止水材Ｍで堰き止めていた水を排水ポンプ５１で汲み上げる例を示したが、第１の実施の形態及びその変形例においても、止水材Ｍからの漏水量が許容値を超えていると判定した場合、排水ポンプ５１で排水することが可能である。このことにより、第２の実施の形態の場合と同様に、止水材Ｍの上面に溜まった漏洩水の水位が降下し、止水材Ｍへの負荷を低減できる。

なお、本発明は上述した第１乃至第２の実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

１１…（第１の）パッカー、 １２…第２のパッカー、 １３…給排装置、 １４、１４Ａ…（第１の）給排ライン、 １５…第２の給排ライン、 ２１…送風装置、 ２２、２２Ａ…送風ライン、 ２３…圧力計、 ３１…排気装置、 ３２、３２Ａ…排気ライン、 ３３…湿分計、 ３４…第１の弁、 ３６…分岐ライン、 ３７…排水受け、 ３８…第２の弁、 １００…下水道管（配管）、 １０１…水平配管（配管）、 １０２（ｂ）…垂直配管（配管）、 Ｍ…止水材

Claims (11)

1. 配管内に設けた止水材からの漏水の有無を監視するモニタリング装置であって、
   流体の供給により膨張すると共に流体の排出により収縮し、前記配管内における前記止水材の下流に配置されるパッカーと、
   前記パッカーに対して流体の供給及び排出を行う給排装置と、
   一端が前記給排装置に接続されると共に他端がパッカーに接続される給排ラインと、
   乾燥気体を送風する送風装置と、
   一端が前記送風装置に接続されると共に他端が開口し、前記他端が前記止水材と前記パッカーとの間の前記配管内に配置される送風ラインと、
   一端が前記止水材と前記パッカーとの間の前記配管内に配置されると共に他端側が前記配管の外部に延在する、排気のための排気ラインと、
   前記排気ラインに設けられ、前記排気ラインを流通する気体の湿分を検出する湿分計とを備える
   ことを特徴とするモニタリング装置。
2. 請求項１に記載のモニタリング装置において、
   前記パッカーは、互いに間隔をあけて連なる２連のパッカーであり、
   前記給排ラインは、前記他端が前記２連のパッカーのそれぞれに接続され、
   前記送風ラインは、前記他端が前記２連のパッカーの間で開口し、
   前記排気ラインは、前記一端が前記２連のパッカーの間で開口する
   ことを特徴とするモニタリング装置。
3. 請求項２に記載のモニタリング装置において、
   前記送風ラインに設けられ、前記送風ラインの圧力を検出する圧力計と、
   前記排気ラインに設けられ、前記排気ラインを開放閉止する第１の弁とを更に備える
   ことを特徴とするモニタリング装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のモニタリング装置において、
   記排気ラインにおける前記湿分計よりも上流側で分岐する分岐ラインと、
   前記分岐ラインに接続され、排気ラインからの排水を受け容れる排水受けと、
   前記分岐ラインに設けられ、前記分岐ラインを開放閉止する第２の弁とを更に備える
   ことを特徴とするモニタリング装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のモニタリング装置において、
   前記排気ラインの他端に接続され、強制的に排気する排気装置を更に備える
   ことを特徴とするモニタリング装置。
6. 配管内に設けた止水材からの漏水の有無を監視するモニタリング方法であって、
   パッカーを前記配管内における前記止水材の下流に配置して膨張させるパッカー膨張工程と、
   前記パッカー膨張工程において膨張した前記パッカーと前記止水材とそれらの間の前記配管の内壁とで画成された中間領域に乾燥気体を送風し、前記中間領域内の気体を排気ラインを介して外部に排出する中間領域排気工程と、
   前記排気ラインの気体の湿分を検出する湿分検出工程と、
   前記湿分検出工程で検出した検出値に基づいて、前記止水材からの漏水の有無を判定する漏水判定工程とを備える
   ことを特徴とするモニタリング方法。
7. 配管内に充填する止水材からの漏水の有無を監視するモニタリング方法であって、
   互いに間隔をあけて連なる２連のパッカーを前記配管に配置して膨張させ、前記配管内の流れを一時的に止水する仮止水工程と、
   前記２連のパッカーによる一時的な止水箇所に止水材を注入し、前記配管内の流れを止水する本止水工程と、
   前記本止水工程の後に、前記２連のパッカーのうち上流側のパッカーを収縮させるパッカー収縮工程と、
   前記２連のパッカーのうち膨張したままの下流側のパッカーと前記止水材とそれらの間の前記配管の内壁とで画成された中間領域に乾燥気体を送風し、前記中間領域内の気体を排気ラインを介して外部に排出する中間領域排気工程と、
   前記排気ラインの気体の湿分を検出する湿分検出工程と、
   前記湿分検出工程で検出した検出値に基づいて、前記止水材からの漏水の有無を判定する漏水判定工程とを備える
   ことを特徴とするモニタリング方法。
8. 請求項７に記載のモニタリング方法において、
   前記本止水工程と前記パッカー収縮工程の間に、
   前記仮止水工程で膨張した前記２連のパッカーとそれらの間の前記配管の内壁とで画成されたパッカー間領域に乾燥気体を送風し、前記パッカー間領域内の気体を排気ラインを介して外部に排出するパッカー間領域排気工程と
   前記排気ラインの気体の湿分を検出する湿分検出工程と、
   前記湿分検出工程で検出した検出値に基づいて、前記パッカー間領域内の気体の乾燥状態を判定する乾燥状態判定工程とを更に備え、
   前記乾燥状態判定工程で乾燥状態と判定した後に、前記パッカー収縮工程を実行する
   ことを特徴とするモニタリング方法。
9. 請求項７又は８に記載のモニタリング方法において、
   前記仮止水工程と前記本止水工程の間に、
   前記仮止水工程で膨張した前記２連のパッカーとそれらの間の前記配管の内壁とで画成されたパッカー間領域に送風ラインを介して気体を送風して前記パッカー間領域を加圧する加圧工程と、
   前記送風ラインの圧力を検出する圧力検出工程と、
   前記圧力検出工程で検出した圧力に基づいて、前記２連のパッカーによる止水が良好であるか否かを判定する止水状態判定工程とを更に備え、
   前記止水状態判定工程で前記２連のパッカーによる止水が良好であると判定した後に、前記本止水工程を実行する
   ことを特徴とするモニタリング方法。
10. 請求項６乃至９のいずれか１項に記載のモニタリング方法において、
    前記中間領域排気工程又は前記パッカー間領域排気工程は、前記排気ラインに接続された排気装置を更に用いて、前記中間領域又は前記パッカー間領域内の気体を外部に排出する
    ことを特徴とするモニタリング方法。
11. 請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のモニタリング方法において、
    前記漏水判定工程において前記湿分検出工程で検出した検出値が予め設定した閾値以上である場合に、前記止水材で堰き止めている水を外部に排出する排水工程を更に備える
    ことを特徴とするモニタリング方法。

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