JP2020204334A - 埋設管の開口部の補修装置及び補修方法、並びに埋設管の更生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンプレッサを用いることなくパッカーを膨張可能とすることによって、埋設管の開口部の内周面に補修材を設置して開口部を補修する。【解決手段】補修装置１０の第１押圧部材１１及び第２押圧部材１２を互いに対向させて、埋設管１の周壁１ａの開口部１ｃを挟んで周壁１ａの外周側と内周側にそれぞれ配置する。押圧部材１１，１２の間に環状の弾性体からなるパッカー３０を挟み付ける。開口部１ｃの内周面に貼り付け可能な補修材４をパッカー３０の外周に設ける。回転駆動部２１の回転力を変換機構４０で直線移動力に変換し、力付与部４１ａによって前記直線移動力を第１押圧部材１１に付与することによって、押圧部材１１，１２どうしを接近離間させる。【選択図】図３

Description

本発明は、埋設管の周壁に形成された開口部を補修する装置および方法、並びに埋設管の更生方法に関し、例えば下水道管などの埋設管の更生された周壁における、取付管に連なる開口部に対する補修装置及び補修方法等に関する。

老朽化した下水道管などの既設埋設管の内周に更生管をライニングすることによって、埋設管を更生する方法は公知である。一方、この種の下水道管などの埋設管においては、本管の中間部の所々に取付管などの枝管が連なっていることが通例である。本管の内周に更生管をライニングすると、枝管との接続口（取付管口）が更生管によって塞がれる。このため、更生管には、接続口との連通口が削孔される。これによって、本管及び更生管からなる更生済の埋設管の周壁に、接続口及び連通口からなる開口部が形成される。さらに、接続口の内周面から連通口の内周面に跨って環状の補修材が設けられることで、開口部が補修される。

一般に、前記開口部の補修には、ゴム風船状の空気圧式パッカーが用いられている（特許文献１等参照）。補修材を開口部の内部に配置するとともに前記パッカーを補修材の内部に挿し入れる。そして、パッカーの内部に空気圧を導入することで、パッカーを膨張させる。これによって、補修材が、開口部の内周面に押し当てられて接着される。

特開２００１−１４１１７２号公報

風船状の空気圧式パッカーを用いた補修方法においては、空気圧を発生させるためのコンプレッサが必要であり、該コンプレッサから延びる配管を既設管の本管の内部に引き回す必要がある。さらに、補修材が開口部の内周面に接着されるまでの養生期間中、コンプレッサを接続しておく必要があり、その間はコンプレッサを他の開口部の補修に回すことができず、工期が長くかかる。
本発明は、かかる事情に鑑み、コンプレッサを用いることなくパッカーを膨張可能とすることによって、埋設管の開口部の内周面に補修材を設置でき、埋設管の内部にコンプレッサ用の配管を引き回す必要の無い補修装置及び補修方法を提供することを主目的又は第１目的とする。さらに、養生期間中、加圧動力源をパッカーに接続し続けなくてもよく、加圧動力源を別の開口部の補修に使用可能とすることで工期を短縮可能な補修装置及び補修方法を提供することを第２目的とする。

前記課題を解決するため、本発明装置は、埋設管の周壁に形成された開口部を補修する補修装置であって、
互いに対向して、前記開口部を挟んで前記周壁の外周側と内周側にそれぞれ配置される第１押圧部材及び第２押圧部材と、
前記第１押圧部材及び第２押圧部材の間に挟み付けられた環状の弾性体からなり、外周には、前記開口部の内周面に貼り付け可能な補修材が設けられるパッカーと、
回転力を発生させる回転駆動部と、
前記回転力を直線移動力に変換する変換機構と、
前記直線移動力を前記第１押圧部材又は前記第２押圧部材に付与することによって前記第１押圧部材及び第２押圧部材どうしを接近離間させる力付与部と、
を備えたことを特徴とする。

回転駆動部の回転駆動によって、第１押圧部材又は前記第２押圧部材に直線移動力が付与され、第１押圧部材及び第２押圧部材どうしが接近離間される。コンプレッサは不要である。コンプレッサ用の配管を引き回すことも不要であり、前記主目的（第１目的）を達成できる。
第１押圧部材及び第２押圧部材どうしを接近させると、これら押圧部材どうし間のパッカーが軸方向に圧縮されて径方向外側へ膨張、拡径される。これによって、パッカーの外周の補修材が開口部の内周面に押し当てられて貼り付けられる。
第１押圧部材及び第２押圧部材どうしを離間させることで、パッカーの押し当てが解除される。

前記第１押圧部材が、前記第２押圧部材へ向かって縮径された円錐面状の第１テーパ面を有し、前記第２押圧部材が、前記第１押圧部材へ向かって縮径された円錐面状の第２テーパ面を有しており、
前記パッカーが、前記第１テーパ面と対面する円錐凹面状の第１テーパ凹面と、前記第２テーパ面と対面する円錐凹面状の第２テーパ凹面とを有していることが好ましい。
第１押圧部材及び第２押圧部材によってパッカーを軸方向に圧縮すると、パッカーが例えば台形の断面形状をほぼ維持しながら拡径される。これによって、補修材が開口部の内周面の全域にほぼ均等に押し当てられる。

前記第２押圧部材が、前記パッカーが押し当てられるとともに前記周壁の内周側から前記開口部に臨む第２押圧本体部と、前記第２押圧本体部を囲むとともに前記開口部の周辺における前記周壁の内面に面する鍔押さえ部とを有していることが好ましい。前記補修材が、筒状補修材部分と、環状補修材部分とを含み、前記環状補修材部分の内周縁から前記筒状補修材部分が突出されていることが好ましい。
前記パッカーによって、筒状補修材部分を前記開口部の内周面に押し当てて貼り付けることができる。前記鍔押さえ部によって、環状補修材部分を前記開口部の周辺における前記周壁の内面に押し当てて貼り付けることができる。

前記変換機構が、ボルト及び該ボルトに螺合されたナットを含むネジ機構であり、前記ナットとボルトのうち一方の部材が、前記回転駆動部と前記回転力を伝達可能に接続され、前記ナットとボルトのうち他方の部材が、前記第１押圧部材又は第２押圧部材と前記直線移動力を伝達可能に接続されていることが好ましい。
回転駆動部によって前記ナットとボルトのうち一方の部材を回転させることで、前記他方の部材と接続された押圧部材が直線移動される。前記ナットとボルトのうち他方の部材は、前記力付与部を兼ねる。

前記一方の部材が、前記回転駆動部の回転軸と着脱可能に接続されていることが好ましい。これによって、前記第２目的を達成できる。すなわち、１つの開口部の内周面に補修材を貼り付けて養生中に、回転駆動部を分離して、別の開口部の形成又は補修に用いることができる。これによって、工期短縮を図ることができる。

前記回転駆動部の回転軸には、前記周壁を削って前記開口部を形成する削孔工具が着脱可能であることが好ましい。
前記回転駆動部及び削孔工具を含む削孔装置によって前記開口部を形成した後、削孔工具を外して前記変換機構及び力付与部を介して第１、第２押圧部材を回転駆動部に装着することで、削孔装置を補修装置に転用できる。

前記第１押圧部材及び第２押圧部材、並びに前記回転駆動部の筐体が、回り止め手段によって互いに相対回転不能に係止されていることが好ましい。
これによって、回転駆動部の回転軸を回転させたとき、第１押圧部材又は第２押圧部材が摩擦によって回転軸と一体に回転しようとすると、回り止め手段によって前記筐体との係止力が働く。これによって、第１押圧部材又は第２押圧部材が回転軸と共回りするのを阻止できる。したがって、第１押圧部材及び第２押圧部材どうしを確実に接近離間させることができる。

前記回り止め手段が、前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とに跨り、これら押圧部材どうしの接近離間を許容するとともに相対回転を阻止する第１回り止め部材と、前記第１回り止め部材とは別体をなして前記第２押圧部材と前記筐体とに跨り、これら第２押圧部材と筐体の相対回転を阻止するとともに第２押圧部材又は筐体から分離可能な第２回り止め部材とを含むことが好ましい。
これによって、第１回り止め部材及び第２回り止め部材の長さを短くできる。回転駆動部と第２押圧部材を分離する際は、短いストロークで分離できる。

本発明方法は、埋設管の周壁に形成された開口部を補修する補修方法であって、
前記補修装置を用意し、
前記補修装置のパッカーの外周に補修材を設け、
前記第１押圧部材及び第２押圧部材を、前記開口部を挟んで前記周壁の外周側と内周側に対峙させ、
前記回転駆動部の駆動によって、前記第１押圧部材及び第２押圧部材どうしを接近させることにより前記パッカーを拡径させて、前記補修材を前記開口部の内周面に貼り付けることを特徴とする。

前記埋設管の本管の内周に更生管をライニングし、
前記更生管に、前記本管における枝管との接続口と連なる連通口を形成し、ひいては前記接続口及び連通口からなる開口部を形成し、
前記補修方法によって、前記補修材を前記接続口の内周面から連通口の内周面に跨るように貼り付けることが好ましい。

本発明によれば、コンプレッサを用いることなくパッカーを膨張させることによって、埋設管の開口部の内周面に補修材を設置することができる。したがって、埋設管の内部にコンプレッサ用の配管を引き回す必要が無い。

図１は、埋設管の一例として下水道管を更生済の状態で示す側面断面図である。 図２（ａ）は、前記下水道管の更生する過程を、第１実施形態の削孔装置を用いて開口部を形成しようとする状態で示す側面断面図である。 図２（ｂ）は、前記下水道管の更生する過程を、第１実施形態の補修装置を用いて開口部を補修しようとする状態で示す側面断面図である。 図３は、図２（ｂ）の円部ＩＩＩを拡大して示す断面図である。 図４は、前記補修装置を開口部に挿し込んだ状態で示す断面図である。 図５は、前記補修装置によって補修材を開口部の内周面に貼り付けている状態の断面図である。 図６（ａ）は、前記補修材の一例を貼り付け前の状態で示す斜視図である。図６（ｂ）は、前記補修材の他の一例を貼り付け前の状態で示す斜視図である。 図７は、前記補修材の貼り付け後、前記補修装置のパッカーによる押し当てを解除した状態の断面図である。 図８は、前記補修装置を開口部から撤去する状態の断面図である。 図９は、本発明の第２実施形態に係る補修装置を、開口部に挿し込んだ状態で示す断面図である。 図１０は、前記第２実施形態において補修材の養生中に補修装置の回転駆動部を補修アタッチメントから分離した状態の断面図である。 図１１は、本発明の第３実施形態に係る補修装置を、開口部に挿し込んだ状態で示す断面図である。 図１２は、前記第３実施形態において補修材の養生中に補修装置の回転駆動部を補修アタッチメントから分離した状態の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態＞
図１に示すように、本発明形態における更生及び補修対象の埋設管は、下水道管１である。なお、埋設管は、下水道管に限らず、上水道管、農業用水管、水力発電導水管、ガス管、ダム通水管、トンネルなどであってもよい。
下水道管１の本管１ｘには、取付管口２ｃ（接続口）を介して取付管２（枝管）が接続されている。

更生済の下水道管１においては、本管１ｘの内周に更生管３がライニングされている。更生管３は、合成樹脂製帯状部材（プロファイル）を螺旋状に巻いた螺旋管でもよく、温度に応じた形状記憶性を有する合成樹脂チューブであってもよく、環状もしくは部分環状又は短冊状の複数のセグメントを管状に組み立てたものであってもよい。
更生管３には、取付管口２ｃと連通する連通口３ｃが形成されている。
本管１ｘ及び更生管３によって、更生済の下水道管１の周壁１ａが構成される。
取付管口２ｃ及び連通口３ｃによって、開口部１ｃが構成されている。

補修済みの開口部１ｃには、補修材４が設けられている。補修材４は、繊維と樹脂を複合させたＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics（繊維強化プラスチック））によって構成されている。ＦＲＰの繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維などが挙げられ、不織布でもよく織布でもよく、好ましくは不織布又は織布が複数積層されている。ＦＲＰの樹脂としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ケイ酸塩樹脂などが挙げられる。

補修材４は、筒状補修材部分４ａと、環状補修材部分４ｂを含む。筒状補修材部分４ａが、開口部１ｃの内周面に貼られている。筒状補修材部分４ａは、本管１ｘの取付管口２ｃの内周面から更生管３の連通口３ｃの内周面に跨り、本管１ｘと更生管３の間の隙間を塞いでいる。

筒状補修材部分４ａの底部側（図１において下側）の端部に環状補修材部分４ｂが連なっている。環状補修材部分４ｂは、筒状補修材部分４ａから径方向外側へ突出されている。環状補修材部分４ｂが、更生管３ひいては周壁１ａにおける開口部１ｃの周辺の内面３ｂに貼られている。

詳細な図示は省略するが、筒状補修材部分４ａの外周面及び環状補修材部分４ｂの周壁１ａとの対向面（図１において上面）には、水膨張ゴムを含む粘着層が設けられている。該粘着層によって補修材４が開口部１ｃの内周面及び周辺内面３ｂと接合されている。かつ水膨張ゴムの止水性によって、補修材４と開口部１ｃの内周面との間が液密にシールされている。
前記水膨張ゴムを含む粘着層は、水膨張ゴムを基材とする粘着テープであってもよい。

図２（ｂ）に示すように、補修材４は、補修装置１０によって開口部１ｃに設置される。補修装置１０は、補修アタッチメント１０ａと、回転駆動部２１と、移動・位置決め機構２４と、走行体２０ｂを備えている。走行体２０ｂに移動・位置決め機構２４が設けられ、移動・位置決め機構２４に回転駆動部２１を介して補修アタッチメント１０ａが支持されている。

図２（ａ）に示すように、走行体２０ｂ、移動・位置決め機構２４及び回転駆動部２１は、連通口３ｃを形成するための削孔装置２０から転用したものである。削孔装置２０は、走行体２０ｂと、移動・位置決め機構２４と、回転駆動部２１と、削孔工具２３を含む。
移動・位置決め機構２４は、基部２４ｃと、進退ロッド２４ｂと、スライドガイド２４ａを含む。走行体２０ｂに基部２４ｃが支持されている。基部２４ｃひいては移動・位置決め機構２４は、走行体２０ｂに対して、筒状の基部２４ｃの水平な軸線Ｌ_２４のまわりに角度調節可能である。進退ロッド２４ｂは、基部２４ｃに対して出没するように軸線Ｌ_２４に沿って前進、後退可能である。進退ロッド２４ｂの先端部にスライドガイド２４ａが設けられている。スライドガイド２４ａは、軸線Ｌ_２４に対して直交する方向（図２（ａ）において上下）へ延びている。スライドガイド２４ａに回転駆動部２１が前記延び方向へスライド可能に支持されている。
したがって、回転駆動部２１は、移動・位置決め機構２４によって、軸線Ｌ_２４に沿う水平方向及び軸線Ｌ_２４と直交する鉛直ないしは径方向へ位置調節可能（移動可能）であり、かつ軸線Ｌ_２４の周りに角度調節可能である。
図３に示すように、回転駆動部２１は、筐体２１ａと、該筐体２１ａに収容された図示しない油圧モーター（駆動源）と、筐体２１ａの先端面（図３において上面）から突出された回転軸２２を含む。前記駆動源として、油圧モーターに代えて、電動モーターを用いてもよい。
なお、図３においては、移動・位置決め機構２４の図示が省略されている（図４以降の図においても同様）。
図２（ａ）に示すように、削孔装置２０においては、回転軸２２に削孔工具２３が着脱可能に装着されている。
図２（ｂ）に示すように、補修装置１０においては、補修アタッチメント１０ａが、削孔工具２３の代わりに回転軸２２に装着されている。

図３に示すように、補修アタッチメント１０ａは、一対をなす押圧部材１１，１２と、パッカー３０を含む。第１押圧部材１１及び第２押圧部材１２は、回転軸２２の軸線Ｌ_２２に沿う方向に互いに対向されている。

第１押圧部材１１は、回転駆動部２１から先端側（図３において上側）へ離れて配置されている。第１押圧部材１１は、円形の先端面１１ａと、円筒形の周側面１１ｂと、第２押圧部材１２との対向面１１ｃとを有し、概略円盤形状に形成されている。第１押圧部材１１の外周部には、円錐面状の先端テーパ面１１ｄと、逆向きの円錐面状の第１テーパ面１１ｅとが形成されている。先端テーパ面１１ｄは、周側面１１ｂから先端面１１ａへ向かうにしたがって縮径されている。第１テーパ面１１ｅは、周側面１１ｂから対向面１１ｃひいては第２押圧部材１２へ向かって縮径されている。
第１押圧部材１１の材質は、鉄、アルミなどの金属でもよく、樹脂でもよい。

図３に示すように、第２押圧部材１２は、第１押圧部材１１と回転駆動部２１との間に配置されている。第２押圧部材１２は、第２押圧本体部１２ａと、鍔押さえ部１６を有している。第２押圧本体部１２ａは、第１押圧部材１１との対向面１２ｃと、外周部の第２テーパ面１２ｅとを有し、概略円盤状になっている。第２テーパ面１２ｅは、対向面１２ｃひいては第１押圧部材１１へ向かって縮径された円錐面状に形成されている。
第２押圧部材１２の材質は、鉄、アルミなどの金属でもよく樹脂でもよく、第１押圧部材１１と同一材質でも異なる材質でもよい。

第２押圧本体部１２ａの径方向外側に鍔押さえ部１６が設けられている。鍔押さえ部１６は、第２押圧本体部１２ａを囲む環状に形成されている。第２押圧本体部１２ａと鍔押さえ部１６の底部（図３において下端部）どうしが一体に連なっている。第２テーパ面１２ｅと鍔押さえ部１６との間には、三角形断面の環状凹部１２ｇが形成されている。鍔押さえ部１６における先端側（図３において上側）を向く面は、環状の押さえ面１６ａとなっている。詳細な図示は省略するが、好ましくは押さえ面１６ａは、更生管３の筒状の内面形状に合わせた曲面になっている。より好ましくは、押さえ面１６ａの曲率半径は、更生管３の内面の曲率半径よりも環状補修材部分４ｂの厚み分だけ小さい。
図３においては、押さえ面１６ａは、対向面１２ｃとほぼ面一であるが、対向面１２ｃより先端側に突出されていてもよく、対向面１２ｃより引っ込んでいてもよい。

第２押圧部材１２の底面（図３において下面）の中央部には、嵌合凹部１２ｆが形成されている。嵌合凹部１２ｆに回転軸２２が嵌め入れられている。好ましくは、回転軸２２の回転トルクが第２押圧部材１２になるべく伝達されないよう、回転軸２２と第２押圧部材１２とが縁切りされている。図示は省略するが、嵌合凹部１２ｆの内面と回転軸２２との間には、隙間が形成されていてもよく、潤滑剤又はベアリングなどの摩擦低減手段が設けられていてもよい。

補修装置１０には、回転駆動部２１から補修アタッチメント１０ａに跨る回り止め手段５０が設けられている。回り止め手段５０は、棒状の回り止め部材５９を含む。回り止め部材５９は、回転駆動部２１の筐体２１ａに着脱可能に固定されるとともに、軸線Ｌ_２２と平行に先端方向（図３において上側）へ真っ直ぐ延びている。

押圧部材１１，１２には、回り止め孔５３，５４がそれぞれ形成されている。第１押圧部材１１の回り止め孔５３は、対向面１１ｃから先端面１１ａへ向かって軸線Ｌ_２２と平行に延びている。第２押圧部材１２の回り止め孔５３は、第２押圧部材１２の底面（図３において下面）から軸線Ｌ_２２と平行に対向面１２ｃへ貫通する貫通孔となっている。

回り止め部材５９が、第２押圧部材１２の回り止め孔５３を貫通している。さらに、回り止め部材５９の先端部が、第１押圧部材１１の回り止め孔５３に挿し込まれている。これによって、押圧部材１１，１２及び筐体２１ａが、互いに相対回転不能に係止されている。かつ回り止め部材５９は、第１押圧部材１１が軸線Ｌ_２２と平行な方向に直線移動するのを許容している。

第１押圧部材１１及び第２押圧部材１２の間にパッカー３０が挟み付けられている。パッカー３０は、ゴムなどの弾性体によって構成されている。パッカー３０を構成するゴムは、天然ゴムでもよく、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの合成ゴムでもよい。パッカー３０は、円筒面状の外周面３３と、円筒面状の内周面３４と、先端側（図３において上側）の第１テーパ凹面３１と、底部側（図３において下側）の第２テーパ凹面３２とを有し、環状になっている。外周面３３は、内周面３４よりも軸長方向の両側（図３において上下）へ突出されている。
無負荷状態（非圧縮状態）におけるパッカー３０の外半径は、少なくとも第１押圧部材１１の外半径よりも補修材４の厚み以上小さく、好ましくは第１押圧部材１１の外半径よりも十分に小さい。したがって、外周面３３が、第１押圧部材１１の周側面１１ｂよりも引っ込んでいる。

第１テーパ凹面３１は、内周側から外周側へ向かって拡径されながら先端側（図３において上側）へ傾く円錐凹面状となっている。好ましくは、第１テーパ凹面３１の傾斜角度は、第１テーパ面１１ｅの傾斜角度と一致している。第１テーパ凹面３１と第１テーパ面１１ｅとが、互いに対面して当接されている。

第２テーパ凹面３２は、内周側から外周側へ向かって拡径されながら底部側（図３において下側）へ傾く円錐凹面状となっている。好ましくは、第２テーパ凹面３２の傾斜角度は、第２テーパ面１２ｅの傾斜角度と一致している。第２テーパ凹面３２と第２テーパ面１２ｅとが、互いに対面して当接されている。
パッカー３０の周方向と直交する断面形状は、台形になっている。
パッカー３０の底側部分（図５において下側部分）は、環状凹部１２ｇに嵌り込んでいる。該パッカー３０の底側部分を鍔押さえ部１６が囲んでいる。鍔押さえ部１６は、パッカー３０の脱落規制手段として機能している。

第１押圧部材１１と回転軸２２とは、ネジ機構４０（変換機構）を介して連結されている。ネジ機構４０は、ボルト４１及びナット４２を含む。ボルト４１は、回転軸２２の軸線Ｌ_２２上に配置されている。ボルト４１の先端部（図３において上端部）が、第１押圧部材１１と固定されて一体化されている。ボルト４１は、軸線Ｌ_２２に沿って第１押圧部材１１から回転駆動部２１へ向かって突出されている。

ナット４２は回転軸２２に一体に組み込まれている。詳しくは、回転軸２２には、軸線Ｌ_２２に沿って雌ネジ孔が形成されている。該雌ネジ孔がナット４２として提供されている。ナット４２は、回転駆動部２１と回転力を伝達可能に接続されている。ボルト４１がナット４２に螺合されている。

回転駆動部２１の回転駆動によって回転軸２２ひいてはナット４２が回転されることで、ボルト４１が軸線Ｌ_２２に沿って直線移動される。さらには第１押圧部材１１が軸線Ｌ_２２に沿って直線移動される。つまり、ネジ機構４０（変換機構）によって、回転駆動部２１の回転力が直線移動力に変換される。ボルト４１の先端側（図３において上側）の端部４１ａは、第１押圧部材１１に対して直線移動力を伝達可能に接続されている。先端側端部４１ａは、第１押圧部材１１に直線移動力を付与する力付与部を構成している。

第１押圧部材１１の直線移動によって、押圧部材１１，１２どうしが接近位置（図５）と離間位置（図３、図４）との間で互いに接近離間される。
図３に示すように、押圧部材１１，１２が離間位置のとき、パッカー３０は無負荷状態（非圧縮状態）ないしは縮径状態になっている。
押圧部材１１，１２を離間位置から接近位置にしていくと、パッカー３０が軸方向（図５において上下方向）に圧縮され、径方向外側へ膨張して拡径される。
図５に示すように、接近位置のとき、パッカー３０は拡径状態になる。図５において、拡径状態におけるパッカー３０の外半径は、第１押圧部材１１の外半径とほぼ同じになっているが、第１押圧部材１１の外半径より大きくてもよく、外周面３３が第１押圧部材１１の周側面１１ｂより突出されていてもよい。

老朽化した下水道管１の更生方法を、開口部１ｃの補修を中心に説明する。
図２（ａ）に示すように、下水道管１の本管１ｘの内周に更生管３をライニングする。該更生管３によって、本管１ｘの取付管口２ａ（取付管２との接続口）が塞がれる。
次に、更生管３の内部に削孔装置２０を搬入する。該削孔装置２０によって、更生管３における取付管口２ａとの対応箇所を削孔して、連通口３ａを形成する。ひいては接続口２ｃ及び連通口３ｃからなる開口部１ｃを形成する。

その後、図２（ｂ）及び図３に示すように、削孔装置２０の回転駆動部２１から削孔工具２３を取り外し、代わりに補修アタッチメント１０ａを回転駆動部２１に装着する。これによって、補修装置１０を簡単に用意できる。削孔工程後の削孔装置２０を補修装置１０に転用でき、設備コストを低減できる。コンプレッサは不要であり、コンプレッサ用の配管を引き回すことも不要である。

図３に示すように、補修アタッチメント１０ａの押圧部材１１，１２は離間位置に位置させておく。パッカー３０の外周面３３及び鍔押さえ部１６の押さえ面１６ａには、離型剤（図示せず）を塗布しておく。そのうえで、補修アタッチメント１０ａに補修材４を設ける。
詳しくは、補修材４の筒状補修材部分４ａをパッカー３０の外周面３３に被せる。押圧部材１１，１２を離間位置にしてパッカー３０を縮径させておくことで、筒状補修材部分４ａをパッカー３０の外周に容易に被せることができる。さらに、環状補修材部分４ｂを鍔押さえ部１６の押さえ面１６ａに被せる。パッカー３０及び鍔押さえ部１６と補修材４との間には、前記離型剤が介在される。
この段階のＦＲＰ製の補修材４の樹脂成分は未硬化であり、補修材４が拡縮変形可能である。
図６（ａ）に示すように、補修材４のサイズによっては、筒状補修材部分４ａと環状補修材部分４ｂの間に弛み部４ｃを形成してもよい。
図６（ｂ）に示すように、補修材４が巻回及び展開可能なシート状であり、該シートが筒状に巻かれて両端部４ｅどうしが重ねられていてもよい。

図３の矢印にて示すように、補修アタッチメント１０ａの第１押圧部材１１を更生管３の内部から開口部１ｃに挿し入れる。先端テーパ面１１ｄがガイドになることによって、第１押圧部材１１を容易に挿し入れることができる。さらには、押圧部材１１，１２どうしを離間位置にしてパッカー３０ひいては筒状補修材部分４ａを収縮させておくことで、筒状補修材部分４ａが開口部１ｃの内周面に摺擦されるのを回避でき、挿し入れ操作を容易化できる。

図４に示すように、前記挿し入れによって、第１押圧部材１１及び第２押圧部材１２が、開口部１ｃを挟んで周壁１ａの外周側と内周側に分かれて対峙される。第１押圧部材１１は、周壁１ａの外周側から開口部１ｃに臨む。第２押圧本体部１２ａは、周壁１ａの内周側から開口部１ｃに臨む。さらに、鍔押さえ部１６の押さえ面１６ａが、開口部１ｃの周辺における周壁内面３ｂに面する。
該押さえ面１６ａ上の環状補修材部分４ｂを周壁内面３ｂに押し当てる。これによって、環状補修材部分４ｂが、周壁内面３ｂと鍔押さえ部１６とに挟み付けられる。押さえ面１６ａを更生管３の内面形状に合わせた曲面状に形成しておくことによって、環状補修材部分４ｂの全域が周壁内面３ｂに隙間なく密着される。

続いて、図５に示すように、回転駆動部２１の駆動によって回転軸２２ひいてはナット４２を正方向へ回転させ、該回転力をボルト４１によって直線移動力に変換することによって、第１押圧部材１１を第２押圧部材１２へ向けて直線移動させる。このとき、第１押圧部材１１及び第２押圧部材１２が摩擦によって回転軸２２と一体に回転しようとすると、筐体２１ａに固定された回り止め部材５９が回り止め孔５３，５４の内面に引っ掛かって回り止めされる。これによって、押圧部材１１，１２が回転軸２２と共回りするのを阻止でき、第１押圧部材１１を確実に直線移動させることができる。

これによって、押圧部材１１，１２どうしが接近され、これら押圧部材１１，１２間のパッカー３０が軸方向に圧縮されて径方向外側へ膨張、拡径される。このとき、パッカー３０の第１テーパ凹面３１が第１テーパ面１１ｅに沿って径方向外側へ滑り、かつ第２テーパ凹面３２が第２テーパ面１２ｅに沿って径方向外側へ滑ることで、パッカー３０は、台形の断面形状をほぼ維持しながら該台形の断面が径方向外側へ平行移動されるようにして拡径される。なお、前記台形の断面形状は、拡径に伴って軸方向（図５において上下方向）には縮む。
これに伴って、パッカー３０の外周の筒状補修材部分４ａが拡径される。

図５に示すように、押圧部材１１，１２どうしを接近位置にすることで、パッカー３０が、開口部１ｃの内周面に押し当てられる。直接には、パッカー３０の外周の筒状補修材部分４ａが開口部１ｃの内周面に押し当てられる。筒状補修材部分４ａは、取付管口２ｃの内周面から連通口３ｃの内周面に跨る。

パッカー３０は拡径後も台形の断面形状が維持されているために、補筒状補修材部分４ａが開口部１ｃの内周面の全域にほぼ均等に押し当てられる。つまり、パッカー３０の中央部が太鼓状に膨らむことがなく、主として筒状補修材部分４ａの軸線方向（図５において上下方向）の中央部だけが開口部１ｃの内周面に強く当たる状態を回避できる。

しばらく、前記押し当て状態を維持して、補修材４を養生する。養生期間中に補修材４の樹脂成分が硬化される。また、補修材４の表面の水膨張ゴムを含む粘着層が、周壁１ａにしっかりと粘着される。これによって、補修材４が周壁１ａに貼り付けられる。具体的には、筒状補修材部分４ａが、開口部１ｃにおける接続口２ｃの内周面から連通口３ｃの内周面に跨って貼り付けられる。環状補修材部分４ｂが開口部１ｃの周辺の周壁内面３ｂに貼り付けられる。

その後、図７に示すように、回転駆動部２１の駆動によって回転軸２２ひいてはナット４２を逆方向へ回転させ、第１押圧部材１１及び第２押圧部材１２どうしを離間させる。このとき、回り止め手段５０によって、押圧部材１１，１２の共回りを阻止できる。
押圧部材１１，１２が離間位置に戻されることによって、パッカー３０が弾性復元力により縮径される。このとき、パッカー３０から補修材４の筒状補修材部分４ａが剥がれる。筒状補修材部分４ａは、開口部１ｃの内周面に残置される。パッカー３０の外周面に離型剤を塗布しておくことによって、筒状補修材部分４ａを確実に剥離して残置できる。
そして、図８に示すように、補修装置１０を更生管３の内周側へ退避させる。このとき、鍔押さえ部１６から補修材４の環状補修材部分４ｂが剥がれる。環状補修材部分４ｂは、開口部１ｃの周辺内面３ｂに残置される。押さえ面１６ａに離型剤を塗布しておくことによって、環状補修材部分４ｂを確実に剥離して周辺内面３ｂに残置できる。
このようにして、開口部１ｃが補修され、老朽化した下水道管１が更生される。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
＜第２実施形態＞
図９及び図１０は、本発明の第２実施形態を示したものである。図９に示すように、第２実施形態の補修装置１０Ｂにおいては、ネジ機構４０（変換機構）のナット４２が、回転駆動部２１の回転軸２２とは別体になっている。回転軸２２には、六角形断面のナット嵌合孔２２ｂが形成されている。ナット嵌合孔２２ｂは、軸線Ｌ_２２に沿って延び、回転軸２２の先端面に開口されている。

回転軸２２が、第２押圧部材１２の嵌合凹部１２ｆに抜き差し可能に嵌め込まれ、かつナット嵌合孔２２ｂにナット４２が抜き差し可能に嵌め込まれている。これによって、ナット４２（一方の部材）が回転軸２２と着脱可能に接続されている。ナット４２にはボルト４１（他方の部材）がねじ込まれている。

第２押圧部材１２の底面と嵌合凹部１２ｆの内周面との角部には、テーパ状の案内面１２ｈが形成されている。回転軸２２の外周面と先端面との角部には、テーパ状の案内面２２ｈが形成されている。これによって、回転軸２２を嵌合凹部１２ｆに嵌め込み易くなっている。

回転軸２２の周側面には、プランジャ２５が設けられている。第２押圧部材１２の嵌合凹部１２ｆの内周面には、環状係止溝１２ｂが形成されている。プランジャ２５のボール２５ｂがバネ力によって環状係止溝１２ｂに嵌ることで、回転軸２２が第２押圧部材１２に対して着脱可能に抜け止めされている。ひいては回転駆動部２１が補修アタッチメント１０ａに対して抜け止めされている。
なお、回転軸２２と第２押圧部材１２との着脱可能な抜け止め手段は、プランジャ２５に限らず、磁石などであってもよい。

回転駆動部２１の駆動によって回転軸２２が回転されると、一緒にナット４２が回転され、ボルト４１が軸線Ｌ_２２に沿って直線移動される。これによって、第１押圧部材１１及び第２押圧部材１２が接近離間され、パッカー３０が拡縮される。

開口部１ｃの補修に際しては、第１実施形態と同様に、補修アタッチメント１０ａを開口部１ｃに挿し入れ、押圧部材１１，１２を接近位置にして、パッカー３０を拡径させることで、該パッカー３０の外周の補修材４を開口部１ｃの内周面に押し当てる。
その後、図１０に示すように、回転駆動部２１を更生管３の内部側（図１０において下側）へ引くと、プランジャ２５のボール２５ｂが環状係止溝１２ｂから外れ、回転軸２２が嵌合凹部１２ｆから抜けるとともに、ナット嵌合孔２２ｂからナット４２が外れる。さらには、回り止め部材５９が回り止め孔５３，５４から抜ける。これによって、回転駆動部２１が補修アタッチメント１０ａから分離される。
補修アタッチメント１０ａは、開口部１ｃに残置され、補修材４を開口部１ｃの内周面に押し当て続ける。したがって、回転駆動部２１の分離後も補修材４を継続して養生できる。

分離した回転駆動部２１の回転軸２２に削孔工具２３（図２（ａ））を取り付け、かつ回り止め部材５９を取り外すことで削孔装置２０を構成する。該削孔装置２０によって別の連通口３ｃの削孔を行う。要するに、１つの開口部１ｃに補修材４を貼り付けて養生中に、別の開口部１ｃの形成作業を併行して実施できる。これによって、下水道管１の更生作業の工期を短縮することができる。

＜第３実施形態＞
図１１及び図１２は、本発明の第３実施形態を示したものである。図１１に示すように、第３実施形態の補修装置１０Ｃにおいては、第２実施形態と同様の分離可能構造において、回り止め手段５０が、１本の長い回り止め部材５９に代えて、２本の短い回り止め部材５１，５２を備えている。

第１回り止め部材５１は、第１押圧部材１１と第２押圧部材１２とに跨っている。詳しくは、第１回り止め部材５１は、第２押圧部材１２に固定されるとともに、そこから先端側（図１１において上側）へ軸線Ｌ_２２と平行に突出されている。第１回り止め部材５１の先端部は、第１押圧部材１１の回り止め孔５３にスライド可能に挿入されて係止されている。これによって、押圧部材１１，１２どうしが、接近離間を許容されるとともに相対回転を阻止されている。
なお、第１回り止め部材５１が、第１押圧部材１１から突出されて、第２押圧部材１２に係止されていてもよい。

第２回り止め部材５２は、第１回り止め部材５１とは別体をなして、第２押圧部材１２と筐体２１ａとに跨っている。詳しくは、第２回り止め部材５２は、筐体２１ａに着脱可能に固定されるとともに、そこから先端側（図１１において上側）へ軸線Ｌ_２２と平行に突出されている。第２回り止め部材５２の先端部は、第２押圧部材１２の回り止め孔５４に引き抜き可能に挿入されている。これによって、第２押圧部材１２と筐体２１ａとが相対回転不能かつ分離可能に係止されている。
回り止め孔５４は、第２押圧部材１２の底面（図１１において下面）に開口される一方、対向面１２ｃには達しておらず、メクラ穴となっている。
なお、第２回り止め部材５２が、第２押圧部材１２から突出されて、筐体２１ａに係止されていてもよい。

図１２に示すように、回転駆動部２１を補修アタッチメント１０ａから分離する際は、少なくとも第２回り止め部材５２が回り止め孔５４に嵌り込んでいる長さＬ_５４（図１１）分のストロークだけ、回転駆動部２１を更生管３の内側（図１２において下側）へ引けばよい。前記長さＬ_５４よりも回転軸２２が嵌合凹部１２ｆに嵌り込んでいる長さ又はネジ機構４０がナット嵌合孔２２ｂに挿入されている長さのほうが大きいときは、大きいほうの長さ分のストロークだけ回転駆動部２１を引けばよい。これによって、第２実施形態（図１０）よりも小さいストロークで、回転駆動部２１を補修アタッチメント１０ａから分離することができる。

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、補修装置の補修対象は、埋設管の周壁に形成された開口部であればよく、更生された下水道管１の開口部１ｃに限らない。埋設管の本管の更生とは無関係に開口部だけを補修するものであってもよい。
ネジ機構４０のボルトが回転駆動部と回転力を伝達可能に接続され、ナットが第１押圧部材又は第２押圧部材と直線移動力を伝達可能に接続されていてもよい。ナットが第１押圧部材又は第２押圧部材に一体に設けられていてもよい。第１押圧部材又は第２押圧部材に前記ナットを構成する雌ネジが形成されていてもよい。
ネジ機構４０（変換機構）は、ボルト４１及びナット４２に限らず、ウォームとウォームホイールの組み合わせなどでもよい。

本発明は、例えば地中に埋設された下水道管の更生に適用できる。

１ 下水道管（埋設管）
１ｘ 本管
１ａ 周壁
１ｃ 開口部
２ 取付管（枝管）
２ｃ 取付管口（接続口）
３ 更生管
３ｂ 周辺内面
３ｃ 連通口
４ 補修材
４ａ 筒状補修材部分
４ｂ 環状補修材部分
１０ 補修装置
１０ａ 補修アタッチメント
１１ 第１押圧部材
１１ｄ 先端テーパ面
１１ｅ 第１テーパ面
１２ 第２押圧部材
１２ａ 第２押圧本体部
１２ｅ 第２テーパ面
１６ 鍔押さえ部
１６ａ 押さえ面
２０ 削孔装置
２１ 回転駆動部
２１ａ 筐体
２２ 回転軸
２３ 削孔工具
２５ プランジャ
３０ パッカー
３１ 第１テーパ凹面
３２ 第２テーパ凹面
４０ ネジ機構（変換機構）
４１ ボルト（他方の部材）
４１ａ 先端側端部（力付与部）
４２ ナット（一方の部材）
５０ 回り止め手段
５１ 第１回り止め部材
５２ 第２回り止め部材
５３，５４ 回り止め孔
５９ 回り止め部材

Claims (10)

1. 埋設管の周壁に形成された開口部を補修する補修装置であって、
   互いに対向して、前記開口部を挟んで前記周壁の外周側と内周側にそれぞれ配置される第１押圧部材及び第２押圧部材と、
   前記第１押圧部材及び第２押圧部材の間に挟み付けられた環状の弾性体からなり、外周には、前記開口部の内周面に貼り付け可能な補修材が設けられるパッカーと、
   回転力を発生させる回転駆動部と、
   前記回転力を直線移動力に変換する変換機構と、
   前記直線移動力を前記第１押圧部材又は前記第２押圧部材に付与することによって前記第１押圧部材及び第２押圧部材どうしを接近離間させる力付与部と、
   を備えたことを特徴とする埋設管の開口部の補修装置。
2. 前記第１押圧部材が、前記第２押圧部材へ向かって縮径された円錐面状の第１テーパ面を有し、前記第２押圧部材が、前記第１押圧部材へ向かって縮径された円錐面状の第２テーパ面を有しており、
   前記パッカーが、前記第１テーパ面と対面する円錐凹面状の第１テーパ凹面と、前記第２テーパ面と対面する円錐凹面状の第２テーパ凹面とを有していることを特徴とする請求項１に記載の補修装置。
3. 前記第２押圧部材が、前記パッカーが押し当てられるとともに前記周壁の内周側から前記開口部に臨む第２押圧本体部と、前記第２押圧本体部を囲むとともに前記開口部の周辺における前記周壁の内面に面する鍔押さえ部とを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の補修装置。
4. 前記変換機構が、ボルト及び該ボルトに螺合されたナットを含むネジ機構であり、前記ナットとボルトのうち一方の部材が、前記回転駆動部と前記回転力を伝達可能に接続され、前記ナットとボルトのうち他方の部材が、前記第１押圧部材又は第２押圧部材と前記直線移動力を伝達可能に接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の補修装置。
5. 前記一方の部材が、前記回転駆動部の回転軸と着脱可能に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の補修装置。
6. 前記回転駆動部の回転軸には、前記周壁を削って前記開口部を形成する削孔工具が着脱可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の補修装置。
7. 前記第１押圧部材及び第２押圧部材、並びに前記回転駆動部の筐体が、回り止め手段によって互いに相対回転不能に係止されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の補修装置。
8. 前記回り止め手段が、前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とに跨り、これら押圧部材どうしの接近離間を許容するとともに相対回転を阻止する第１回り止め部材と、前記第１回り止め部材とは別体をなして前記第２押圧部材と前記筐体とに跨り、これら第２押圧部材と筐体の相対回転を阻止するとともに第２押圧部材又は筐体から分離可能な第２回り止め部材とを含むことを特徴とする請求項７に記載の補修装置。
9. 埋設管の周壁に形成された開口部を補修する補修方法であって、
   請求項１〜８の何れか１項に記載の補修装置を用意し、
   前記補修装置のパッカーの外周に補修材を設け、
   前記第１押圧部材及び第２押圧部材を、前記開口部を挟んで前記周壁の外周側と内周側に対峙させ、
   前記回転駆動部の駆動によって、前記第１押圧部材及び第２押圧部材どうしを接近させることにより前記パッカーを拡径させて、前記補修材を前記開口部の内周面に貼り付けることを特徴とする埋設管の開口部の補修方法。
10. 前記埋設管の本管の内周に更生管をライニングし、
    前記更生管に、前記本管における枝管との接続口と連なる連通口を形成し、ひいては前記接続口及び連通口からなる開口部を形成し、
    請求項９に記載の補修方法によって、前記補修材を前記接続口の内周面から連通口の内周面に跨るように貼り付けることを特徴とする埋設管の更生方法。

Images