JP2019060392A - 排水路付き閉塞栓 - Google Patents

Abstract

【課題】老朽化した既設の大型の下水管の内壁に合成樹脂製の更生管をライニングする下水管更生工法において使用する専用の排水路付き閉塞栓を提供する。【解決手段】上端に流入口2aを、下端に流出口2bを設けた剛性を有する排水導管２と、排水導管２の周囲に空気の流出入で膨縮自在に設けた内装バッグ３と、内装バッグ３の膨張規制と防護用にこれを被包する外装バッグ４と、外装バッグ４外周に周着した厚み方向に弾性を有するスリーブ５とから成る一対の合流口用栓６と更生口用栓７を上下に配置すると共に、合流口用栓６の流出口2bと更生口用栓７の流入口2aとを所定長さの可撓管８で連結し、合流口用栓６と更生口用栓７の間に可撓管８を所定の空間を介して囲繞する外側可撓管９を掛け渡す。【選択図】図３

Description

本発明は、老朽化した既設の大型の下水管の内壁に合成樹脂製の更生管をライニングする下水管更生工法において、下水管に合流する枝管との合流口を、該合流口に対応して更生管に開設した更生口と共に閉塞し、且つ枝管からの下水を更生管へ排水させる様にした排水路付き閉塞栓に関する。

特許文献１には、老朽化した既設の下水管の内壁に合成樹脂製の更生管をライニングする下水管更生工法が開示されている。

この工法では、先ず下水管内に更生管が挿入され、該更生管を下水管の内壁に密着してライニングする。

続いて、上記下水管に接続されている枝管内において、その下流の下水管との合流口近傍を密栓し、下水管の内部から、更生管において前記合流口に対応する部位に小孔を開設し、該小孔からグラウト材を圧入する。

グラウト材は、下水管の内壁面とこれに密着している更生管の外壁面との間に滲入し、グラウト材が固化した後、密栓を取り外し、枝管側から、更生管において合流口に対応する部位が開設され、枝管と下水管内に既にライニングされている更生管とを連通させている。

特開２００２−５２６１２号公報

上記工法では、グラウト材が固化するまでの長時間にわたって密栓によって枝管内の下水の下水管への流下が阻止されることになる。
すると、止水により枝管の上流側の水位が高まって支障を来すおそれがあり、このため枝管の上流側に接続された下水道利用者に長時間にわたって排水制限が課せられることがあるなどの課題を有していた。

そこで、本件出願人は、老朽化した既設の下水管の内壁に合成樹脂製の更生管をライニングする下水管更生工法において、下水管に合流する枝管との合流口を、該合流口に対応して更生管に開設した更生口と共に閉塞してグラウト材の更生管への流入と枝管内を流下する下水のグラウト材への混入を阻止し、同時に枝管からの下水を更生管へ排水させる様にした排水路付き閉塞栓を開発し、これを特願２０１７−２２１２５として先に出願した。

ところで、下水管が大型でその中に作業者が入って更生管をライニングする場合には、上記排水路付き閉塞栓を更生管内から穿孔した更生口と下水管に合流する枝管との合流口とを閉塞することが可能にはなるが、下水管と更生管との間隙が広くなるため、更生口と合流口とを同時に閉塞することが困難となるといった新たな課題が生じることになった。

そこで、本発明では、老朽化した既設の大型の下水管の内壁に合成樹脂製の更生管をライニングする下水管更生工法において使用する専用の排水路付き閉塞栓を提供することを目的としている。

即ち、本発明の排水路付き閉塞栓は、老朽化した既設の下水管の内壁に合成樹脂製の更生管をライニングする下水管更生工法において、前記下水管に合流する枝管との合流口と、該合流口に対応して更生管に開設した更生口を夫々に閉塞し、且つ枝管からの下水を更生管へ排水させるために使用される排水路付き閉塞栓であって、上端に流入口を、下端に流出口を設けた剛性を有する排水導管と、該排水導管の周囲に空気の流出入で膨縮自在に設けた内装バッグと、該内装バッグの膨張規制と防護用にこれを被包する外装バッグと、該外装バッグ外周に周着した厚み方向に弾性を有するスリーブとから成る一対の合流口用栓と更生口用栓を上下に配置すると共に、合流口用栓の流出口と更生口用栓の流入口とを所定長さの可撓管で連結し、合流口用栓と更生口用栓の間に前記可撓管を所定の空間を介して囲繞する外側可撓管を掛け渡したことを特徴とする。
又、可撓管が連結される合流口用栓の流出口と更生口用栓の流入口の一方又は両方に周設した円形状のスペーサを介して外側可撓管を外嵌支持したり、又は可撓管を伸縮自在に設け、可撓管が連結される合流口用栓の流出口に周設した円形状のスペーサを介して外側可撓管を外嵌支持することを特徴とする。

要するに本発明は、上記構成より成るので、更生管が下水管内壁にライニングされ、下水管に合流する枝管との合流口に対応して更生管に更生口を開設した状態で、本発明に係る排水路付き閉塞栓（以下、閉塞栓とも称する。）における合流口用栓と更生口用栓の各内装バッグを収縮させ、合流口用栓を上にして更正口から合流口へ向かって突き上げる。
この時、更生管に穿孔した更生口が合流口の直下に形成できず多少位置ずれしたとしても、合流口用栓と更生口用栓との間には可撓管と外側可撓管を設けているため、更生口の位置ずれを修正する余分な作業をすることなく、合流口には合流口用栓を、更生口には更生口用栓を、何らの支障なく配置できる。
そして、合流口用栓と更生口用栓の各内装バッグに空気を供給してその外側の外装バッグとスリーブと共に膨張させると、外装バッグ外周に設けた厚み方向に弾性を有するスリーブが例え合流口及び更正口が歪に開口していても夫々の内面形状に対応して変形し圧着されるため、合流口及び更正口を隙間無く水密状に閉塞できる。
これにより、下水管と更生管との間隙を枝管と更生管の夫々と水密状に隔絶でき、その間隙への枝管からの下水の浸入を阻止でき、次工程である前記間隙へのグラウト材注入作業を支障なく進行できると共に、更生管へのグラウト材の侵入を阻止でき、下水管に更生管をグラウト材を介して接着一体化できる。
また、合流口用栓の排水導管、可撓管、及び更生口用栓の排水導管が連続する一連の排水路によって枝管と下水管内にライニング中の更生管とが連通して、枝管からの排水を前記グラウト材注入作業からグラウト材の固化までの間も継続できるので、従来生じていた止水による支障等を解消できる。
しかも、合流口用栓と更生口用栓の間に掛け渡した外側可撓管によってグラウト材内に確保された空間を、グラウト材が固化した閉塞栓撤去後に枝管と更生管とを連通する所望口径の中継排水路として新設できる。

又、可撓管が連結される合流口用栓の流出口と更生口用栓の流入口の一方又は両方に周設した円形状のスペーサを介して外側可撓管を外嵌支持したので、例え、合流口用栓の流出口と更生口用栓の流入口とが可撓管で連結されていても、合流口用栓及び更生口用栓の排水導管が剛性を有するため、合流口用栓の流出口と更生口用栓の流入口の一方又は両方にスペーサを周設しても、各排水導管が潰れることがなく、上記一連の排水路を保持でき、合流口用栓と更生口用栓の間に前記可撓管を所定の空間を介して囲繞する外側可撓管を簡単に掛け渡すことができ、例えば合流口（枝管）と同一口径の外側可撓管を用いれば、下水管と更生管との間隙に注入したグラウト材が固化した後に、閉塞栓を撤去すると、固形グラウト材中の外側可撓管との対応箇所に枝管の下流に連続して更生管への排水の流れが良好な中継排水路を形成できる。

又、可撓管を伸縮自在に設け、可撓管が連結される合流口用栓の流出口に周設した円形状のスペーサを介して外側可撓管を外嵌支持したので、例え、合流口用栓の流出口と更生口用栓の流入口とが可撓管で連結されていても、合流口用栓の排水導管が剛性を有するため、合流口用栓の流出口にスペーサを周設しても、前記排水導管が潰れることがなく、上記一連の排水路を保持でき、合流口用栓と更生口用栓の間に前記可撓管を所定の空間を介して囲繞する外側可撓管を簡単に掛け渡すことができる。
そして、閉塞栓のセットの際に、先ず合流口に収縮状態の合流口用栓を配置して該合流口用栓の内装バッグに空気を供給して合流口を上記と同様に水密状に閉塞すれば、更生口の上方に閉塞栓を位置決め保持できると共に合流口に対する合流口用栓の閉塞状態を確認できる。
その上で、収縮状態の更生口用栓を持ってこれを更生口内に位置する様に上下させると共に、可撓管を上下に長さ調整することにより、更生口に更生口用栓を位置対応させて該更生口用栓の内装バッグに空気を供給すれば、更生口を確実にして正確に水密閉塞できると共に、合流口用栓と更生口用栓との間に、より隙間なく外側可撓管を配置できる等その実用的効果甚だ大である。

膨張状態の排水路付き閉塞栓の正面図である。 外側可撓管を破断した同上正面図である。 同上縦断面図である。 同上上方の拡大図である。 同上下方の拡大図である。 収縮状態の排水路付き閉塞栓の外側可撓管を破断した正面図である。 合流口を閉塞した状態を示す概略断面図である。 合流口と更生口を閉塞した状態を示す概略断面図である。

以下本発明の実施の一形態例を図面に基づいて説明する。
本発明に係る排水路付き閉塞栓１（以下、閉塞栓１と称する。）は、老朽化した既設の大型の下水管Ｄの内壁に合成樹脂製の更生管Ｒをライニングする下水管更生工法において、下水管Ｄに合流する枝管Ｂとの合流口Ｃと、該合流口Ｃに対応して更生管Ｒに開設した更生口R1を夫々に閉塞して下水管Ｄと更生管Ｒとの間隙Ｓに注入されるグラウト材（図示せず）の更生管Ｒへの流入と枝管Ｂ内を流下する下水のグラウト材への混入を阻止し、同時に枝管Ｂからの下水を更生管Ｒへ排水させる様にしたものである。

この閉塞栓１は、上端に流入口2aを、下端に流出口2bを設けた剛性を有する排水導管２と、該排水導管２の周囲に空気の流出入で膨縮自在に設けた内装バッグ３と、該内装バッグ３の膨張規制と防護用にこれを被包する外装バッグ４と、該外装バッグ４外周に周着した厚み方向に弾性を有する発泡ウレタンゴム等の合成ゴム製のスリーブ５とから成る一対の合流口用栓６と更生口用栓７を上下に配置すると共に、合流口用栓６の流出口2bと更生口用栓７の流入口2aとを所定長さの可撓管８で連結し、合流口用栓６と更生口用栓７の間に可撓管８を所定の空間を介して囲繞する外側可撓管９を掛け渡している。

尚、合流口用栓６と更生口用栓７は同一構成からなり、各排水導管２も同一口径で同一長のものを基本的に使用し、合流口用栓６の排水導管2 、可撓管８及び更生口用栓７の排水導管２の連続する一連の流路を排水路1aと成しているが、内装バッグ３、外装バッグ４及びスリーブ５の大きさ内装バッグ３の膨張時の外装バッグ４及びスリーブ５の大きさ、特に外径は使用に応じ適宜に決定される。

排水導管２は、硬質塩化ビニルなどの剛性を有する比較的軽量な合成樹脂製管から成り、排水導管２の上端2a及び下端2bは、内装バッグ３及び外装バッグ４の上下端より上方及び下方へ若干突出させている。

内装バッグ３は、気密性及び柔軟性を有するゴム製シートを樽状に形成、具体的には、前後に排水導管２の上下方外周の夫々に弾性的に装着可能な筒口3aを設けた漏斗部3bと、各漏斗部3bの大径部に連続する長尺な円筒状の胴部3cとから成る。

そして、各筒口3a外周には所定径のナイロン糸10を捲回して緊締することにより排水導管２外周に気密性が保持された内装バッグ３が形成される。
尚、各筒口3aと排水導管２とは、上記に限らず、接着等その他の手段によって内装バッグ３の気密性を保持しても良い。

又、内装バッグ３の内側を気密状に区画する排水導管２の管壁において、その下方には、先端が内装バッグ３内部に突入する様に排水導管２内から気密状に挿嵌され、基端が排水導管２内面に沿って流出口2bに指向するＬ字状の管継手11が配置されており、該管継手11の基端に枝管Ｂよりも長尺な可撓性を有するエアホース12の一端を気密状に挿嵌連結し、該エアホース12の他端は、排水路1aを通じてその下端口2b（更生口用栓７の排水導管2 の流出口2b）より外方へ延出し、更生口R1下方の更生管Ｒ内に配置した図示しないエアーポンプに連結される。

外装バッグ４は、引張強さ及び摩擦係数が大きく、透水率が小さくて柔軟性を有するガラス繊維入り不織布などの布製から成り、内装バッグ３を被包する様に収容し、内装バッグ３より大きい樽状（その形状については上記と同様なため説明は省略する。）に形成され、その円筒状の胴部4cの前後に連続して設けた漏斗部4bにおける筒口4aの付け根に締結具13を外嵌し、該締結具13の圧着にて内装バッグ３の筒口3aの付け根を介して排水導管２に括り付けている。
これにより、外装バッグ４は、内装バッグ３の過度の膨張を規制し、その膨張時形状を維持すると共に、内装バッグ３の損傷、破裂などを誘引する突起物などから保護している。

締結具13はステンレス製のホースバンドであり、長さ方向全域にわたって斜め横向きの係合溝14ａを所定ピッチで穿設したバンド14と、該バンド14の一端部上方に軸線がバンド14の長さ方向に合致する様に固定された筒状のハウジング15と、該ハウジング15とバンド14の一端部間に進退自在に挿通されたバンド14の他端側の係合溝14ａに噛合する様にハウジング15に転動自在に内蔵されたウォームギア（図示せず）と、該ウォームギヤの一端よりハウジング15外部に回転自在に突出してその突端面にネジ回しを差し込む十字穴を刻設した操作軸16とから成る。

そして、操作軸16の回動にてハウジング15内のウォームギアを転動させることにより、ウォームギアに噛合するバンド14（係合溝14ａ）を進退させて一周して成るバンド14の輪状の口径を拡縮径自在と成し、バンド14の輪状の縮径による上記圧着にて外装バッグ４を内装バッグ３を介して排水導管２に括り付け、バンド14の輪状の拡径による圧着解除にて排水導管２から離脱可能と成している。
尚、締結具13は、合成樹脂製の結束用バンド（図示せず）であっても良い。

又、外装バッグ４の内面と内装バッグ３外面とは、図示しない両面テープを介して着脱自在に貼着している。
これにより、外装バッグ４は内装バッグ３と一体化でき、該内装バッグ３の膨縮にスリーブ５と共に追従する様に成しており、外装バッグ４の取り外しに際しては、締結具13による圧着解除後、内装バッグ３から引き剥がすことで成し得る。

スリーブ５は外装バッグ４に図示しない両面テープを介して着脱自在に貼着している。
尚、スリーブ５は、合流口Ｃと更生口R1の夫々に配した合流口用栓６と更生口用栓７を膨張させた時に、合流口Ｃと更正口R1の各内面形状が歪であっても対応して両口Ｃ、R1を水密状に閉塞する様に外装バッグ４外面に貼着したものである。

可撓管８は、合成樹脂製の蛇腹ホースから成り、該蛇腹ホース８の上下端開口部の夫々を合流口用栓６の流出口2bと更生口用栓７の流入口2aに外嵌すると共に、上記と同様に図示例のホースバンド又は結束バンドから成る締結具13にて外嵌圧着して合流口用栓６の排水導管２、可撓管８及び更生口用栓７の排水導管２を水密状に連結している。

そして、可撓管８が連結される合流口用栓６の流出口2bと更生口用栓７の流入口2aの一方又は両方（図示例）に周設した円形状のスペーサ17を介して外側可撓管９を外嵌支持している。

スペーサ17は、内径が排水導管２の外径と略同径にして、外径が外側可撓管９の内径と同径に形成した所定肉厚を有する硬質合成樹脂製の円板から成り、その円形の中空部に排水導管２を配するため、一直径方向で２分割に裁断形成されており、各分割体17ａの中心に有する半円弧状の凹部の左右にボルトを平行に挿通し、各ボルトをナットで締結することにより、排水導管２に周設される。

この様に、合流口用栓６と更生口用栓７の排水導管２にスペーサ17を周設しても、各排水導管２は剛性を有するため潰れることがなく、上記一連の排水路1aを保持でき、合流口用栓６と更生口用栓７の間に可撓管８を所定の空間を介して囲繞する外側可撓管９を簡単に掛け渡すことができ、例えば合流口Ｃ（枝管Ｂ）と同一口径の外側可撓管９を用いれば、下水管Ｄと更生管Ｒとの間隙Ｓに注入したグラウト材が固化した後に、閉塞栓１を撤去すると、固形グラウト材中の外側可撓管９との対応箇所に枝管Ｂの下流に連続して更生管Ｒへの排水の流れが良好な中継排水路を形成できる。

外側可撓管９は、塩化ビニールホース等の大径可撓管から形成されているが、下水管Ｄと更生管Ｒとの間隙Ｓにグラウト材注入による圧力等によっても変形しない程度の剛性は有しており、スペーサ17外周面上の外側可撓管９外周に、上記と同様に図示例のホースバンド又は結束バンドから成る締結具13を外嵌して圧着することにより、外側可撓管９をスペーサ17を介して排水導管２に固定している。

尚、可撓管８が伸縮自在な蛇腹ホースから構成されている場合には、可撓管８が連結される合流口用栓６の流出口2bにのみ上記構成のスペーサ17を周設し、該スペーサ17を介して締結具13を用いて外側可撓管９を外嵌支持するのがより望ましい。

上記の様に構成された閉塞栓１にあっては、老朽化した既設の大型下水管Ｄ内に配置した更生管Ｒが当該下水管Ｄ内壁にライニングされ、枝管Ｂの下水管Ｄとの合流口Ｃに対応して更生管Ｒに更正口R1が開設された状態において使用される。

この使用に際し、閉塞栓１における合流口用栓６と更生口用栓７の夫々はエアホース12を介してエアポンプに接続されており、内装バッグ３を外装バッグ４とスリーブ５と共に排水導管２に密着する様に収縮させた状態で合流口用栓６を上にして更正口R1から合流口Ｃへ向かって突き上げる。

この時、更生管Ｒに穿孔した更生口R1が合流口Ｃの直下に形成できず多少位置ずれしていたとしても、合流口用栓６と更生口用栓７との間には可撓管８と外側可撓管９を設けているため、更生口R1の位置ずれを修正する余分な作業をすることなく、合流口Ｃには合流口用栓６を、更生口R1には更生口用栓７を、何らの支障なく配置できる。

そして、合流口用栓６と更生口用栓７の各内装バッグ３に空気を供給してその外側の外装バッグ４とスリーブ５と共に膨張させると、外装バッグ４外周に設けた厚み方向に弾性を有するスリーブ５が、例え合流口Ｃ及び更正口R1が歪に開口していても夫々の内面形状に対応して変形し圧着されるため、合流口Ｃ及び更正口R1の夫々を隙間無く水密状に閉塞できる。

尚、可撓管８が伸縮自在な蛇腹ホースから構成され、可撓管８が連結される合流口用栓６の流出口2bにのみスペーサ17を周設し、該スペーサ17を介して外側可撓管９を外嵌支持した閉塞栓１では、この閉塞栓１のセットの際に、先ず合流口Ｃに収縮状態の合流口用栓６を配置して該合流口用栓６の内装バッグ３に空気を供給して合流口Ｃを上記と同様に水密状に閉塞すれば、更生口R1の上方に閉塞栓１を位置決め保持できると共に合流口Ｃに対する合流口用栓６の閉塞状態を確認できる。
その上で、収縮状態の更生口用栓７を持ってこれを更生口R1内に位置する様に上下させると共に、可撓管８を上下に長さ調整することにより、更生口R1に更生口用栓７を位置対応させて該更生口用栓７の内装バッグ３に空気を供給すれば、更生口R1を確実にして正確に水密閉塞できると共に、合流口用栓６と更生口用栓７との間に、より隙間無く外側可撓管９を配置できる。

この様にして閉塞栓１により下水管Ｄと更生管Ｒとの間隙Ｓを枝管Ｂと水密状に隔絶し、その間隙Ｓへの下水の浸入を阻止する。

これにより、次工程である上記間隙Ｓへのグラウト材注入作業を支障なく進行でき、更生管Ｒへのグラウト材の侵入を阻止でき、下水管Ｄに更生管Ｒをグラウト材を介して接着一体化できると共に、合流口用栓６の排水導管２、可撓管８、及び更生口用栓７の排水導管２が連続する一連の排水路1aによって枝管Ｂと下水管Ｄ内にライニング中の更生管Ｒとが連通して、枝管Ｂからの排水を前記グラウト材注入作業からグラウト材の固化までの間も継続できる。
しかも、合流口用栓６と更生口用栓７の間に掛け渡した外側可撓管９によってグラウト材内に確保された空間を、グラウト材が固化した閉塞栓１の撤去後に枝管Ｂと更生管Ｒとを連通する所望口径の中継排水路として新設できる。

そして、間隙Ｓに注入されたグラウト材が固化して、該グラウト材を介して下水管Ｄが更生管Ｒと一体化してライニングが完了した作業終了後において、閉塞栓１を回収するにあたっては、エアポンプによって合流口用栓６と更生口用栓７の内装バッグ３内の空気を吸引排気する。

この時、外装バッグ４は内装バッグ３に両面テープを介して一体的に貼着されているので、内装バッグ３の収縮にスリーブ５と共に追従できるから、閉塞栓１のセット時と同様に内装バッグ３等を合流口用栓６と更生口用栓７の各排水導管２に密着する様に収縮させられるので、速やかで円滑な回収作業が行える。

そして、閉塞栓１の回収後において、各所に用いられている締結具13を取り外す。
即ち、操作軸16をネジ回しを用いて回動することにより、ハウジング15内のウォームギアを転動させて、バンド14による各所に対する圧着を解除する。

これにより、先ず外側可撓管９を取り外し、続いて合流口用栓６と更生口用栓７とを可撓管８から分離する。
スペーサ17は、その分割体17ａを連結しているボルトとナットの締結を解除して、排水導管２から離脱する。

合流口用栓６と更生口用栓７にあっては、締結具13による外装バッグ４に対する圧着解除後、両面テープと共に外装バッグ４を内装バッグ３から剥がし、新規な外装バッグ４を内装バッグ３に取り付ければ、閉塞栓１の再使用が可能である。

又、外装バッグ４の継続使用が可能で、スリーブ５を廃棄する場合には、該スリーブ５を両面テープと共に外装バッグ４から剥ぎ取り、新規なスリーブ５を外装バッグ４に取り付ければ良い。

上記の様に、閉塞栓１の分解された各パーツは点検され、継続使用可能か、又は交換が必要か確認され、再度組み付けられて再使用される。

１ （排水路付き）閉塞栓
２ 排水導管
2a 流入口
2b 流出口
３ 内装バッグ
４ 外装バッグ
５ スリーブ
６ 合流口用栓
７ 更生口用栓
８ 可撓管
９ 外側可撓管
17 スペーサ
Ｂ 枝管
Ｃ 合流口
Ｄ 下水管
Ｒ 更生管
R1 更生口

Claims (3)

1. 老朽化した既設の下水管の内壁に合成樹脂製の更生管をライニングする下水管更生工法において、前記下水管に合流する枝管との合流口と、該合流口に対応して更生管に開設した更生口を夫々に閉塞し、且つ枝管からの下水を更生管へ排水させるために使用される排水路付き閉塞栓であって、上端に流入口を、下端に流出口を設けた剛性を有する排水導管と、該排水導管の周囲に空気の流出入で膨縮自在に設けた内装バッグと、該内装バッグの膨張規制と防護用にこれを被包する外装バッグと、該外装バッグ外周に周着した厚み方向に弾性を有するスリーブとから成る一対の合流口用栓と更生口用栓を上下に配置すると共に、合流口用栓の流出口と更生口用栓の流入口とを所定長さの可撓管で連結し、合流口用栓と更生口用栓の間に前記可撓管を所定の空間を介して囲繞する外側可撓管を掛け渡したことを特徴とする排水路付き閉塞栓。
2. 可撓管が連結される合流口用栓の流出口と更生口用栓の流入口の一方又は両方に周設した円形状のスペーサを介して外側可撓管を外嵌支持したことを特徴とする請求項１記載の排水路付き閉塞栓。
3. 可撓管を伸縮自在に設け、可撓管が連結される合流口用栓の流出口に周設した円形状のスペーサを介して外側可撓管を外嵌支持したことを特徴とする請求項１記載の排水路付き閉塞栓。

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