JP2022137758A - Reinforcement member of multi-unit tube and rehabilitation method for existing pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、老朽化した下水道管、上水道管、トンネルなどの既設管の更生に用いられる補強部材及び既設管の更生方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reinforcing member used to rehabilitate existing pipes such as aged sewage pipes, water supply pipes, and tunnels, and a method for rehabilitating existing pipes.
老朽化した既設管を更生するために、既設管の内側に更生管を設け、既設管と更生管の間に裏込め材を充填し、既設管、更生管及び裏込め材を一体化した複合管を構築する方法が知られている。この方法では、複合管の強度を高めるために、既設管と更生管の間に補強部材を介在させたり、スペーサにより裏込め材の充填間隔を確保し複合管の管厚を厚くしたりすることが行われている。 In order to rehabilitate an existing pipe that has deteriorated, a rehabilitated pipe is installed inside the existing pipe, a backfilling material is filled between the existing pipe and the rehabilitated pipe, and the existing pipe, the rehabilitated pipe, and the backfilling material are integrated. Methods of constructing tubes are known. In this method, in order to increase the strength of the composite pipe, a reinforcing member is interposed between the existing pipe and the rehabilitated pipe, or a spacer is used to secure the filling interval of the back-filling material and increase the pipe thickness of the composite pipe. is being done.
下記特許文献1には、既設管と更生管の間に介在させる補強部材として、鉄筋で構成された骨組体が開示されている。この骨組体は、既設管の周方向に沿って延びる複数の鉄筋と軸方向に沿って延びる複数の鉄筋とを結束した籠状に形成されている。
特許文献1の骨組体を用いた既設管の更生では、既設管内に骨組体を組み立て、骨組体の内側で複数の分割パネルを既設管の周方向及び軸方向に連結して更生管を設けている。その後、既設管と更生管の間に裏込め材を充填し骨組体を埋設している。
In the rehabilitation of an existing pipe using a framework according to
下記特許文献2には、既設管と更生管の間に介在させる鋼製のスペーサが開示されている。このスペーサは、既設管側の脚部と、更生管側の載置部材を有している。脚部は、既設管の軸方向に沿って延び既設管の周方向に間隔を置いて複数設けられている。載置部材は、板材で形成され、複数の脚部に架け渡されて固定され、既設管の軸方向に間隔を空けて複数配置されている。
特許文献2のスペーサを用いた既設管の更生では、既設管内にスペーサを設置し、スペーサの載置部材に載置されるように更生管を設け、既設管と更生管の間に裏込め材を充填しスペーサを埋設している。
In the rehabilitation of an existing pipe using a spacer in
特許文献1に開示された骨組体は充填の厚みが十分に確保されず、複合管の径方向に作用する力に対する補強効果が弱い。また、既設管内で骨組体を組み立てるとともに、その内側に分割パネルで更生管を形成するため、既設管の通水を止める必要があり、これに伴いバイパス配管を設ける必要がある。
The framework disclosed in
特許文献2に開示されたスペーサは、更生管に勾配を付けることを主目的とし、副次的に、スペーサにより厚くなった管厚や、スペーサの鋼材部分を補強に寄与させている。スペーサの内側(更生管側)の一部に配置された鋼板の載置部材は、複合管の径方向に作用する力に対し補強効果を期待できるものの、スペーサのその他の内側部分や外側(既設管側)は補強効果に乏しい。
The spacer disclosed in
本発明は上記課題の少なくとも1つを解決するためになされたものであって、本発明の一態様に係る複合管の補強部材は、
外側の既設管と内側の更生管との間に裏込め材が充填され複合管が構築されるにあたり既設管と更生管の間に介在させる補強部材であって、
上記既設管側の第1の板部と、
上記更生管側の第2の板部と、
上記第1の板部と上記第2の板部の間に設けられ2つの上記板部の間隔を確保する離隔部と、を備えたことを特徴とする。
The present invention has been made to solve at least one of the above problems, and a reinforcing member for a composite pipe according to one aspect of the present invention comprises:
A reinforcing member interposed between the existing pipe and the rehabilitation pipe when the composite pipe is constructed by filling the space between the existing pipe on the outside and the rehabilitation pipe on the inside with a backfilling material,
a first plate portion on the existing pipe side;
a second plate portion on the rehabilitation pipe side;
and a separating portion that is provided between the first plate portion and the second plate portion and that secures an interval between the two plate portions.
上記構成によれば、更生管側及び既設管側の2つの板部と、離隔部で確保された間隔に基づく管厚とにより、複合管の補強効果を高めることができる。 According to the above configuration, the reinforcing effect of the composite pipe can be enhanced by the two plate portions on the rehabilitated pipe side and the existing pipe side and the pipe thickness based on the gap secured by the separation portion.
好ましくは、上記第1の板部は、上記既設管の内面形状に対応した形状を有する。
上記構成によれば、補強部材を既設管に安定して敷設することができる。
Preferably, the first plate portion has a shape corresponding to the inner surface shape of the existing pipe.
According to the above configuration, the reinforcing member can be stably laid on the existing pipe.
好ましくは、上記第1の板部及び上記第2の板部のうちの少なくとも一方には、複数の孔が形成されている。
上記構成によれば、複数の孔から2つの板部の間に裏込め材を行き渡らせることができる。
Preferably, at least one of the first plate portion and the second plate portion is formed with a plurality of holes.
According to the above configuration, the back-filling material can be distributed between the two plate portions through the plurality of holes.
好ましくは、上記離隔部は、板状のリブで形成されている。
上記構成によれば、第1の板部及び第2の板部が補強され、補強機能を高めることができる。
Preferably, the separating portion is formed of a plate-like rib.
According to the above configuration, the first plate portion and the second plate portion are reinforced, and the reinforcing function can be enhanced.
好ましくは、上記板状のリブには、複数の孔が形成されている。
上記構成によれば、2つの板部の間におけるリブで隔たれた空間に裏込め材を行き渡らせることができる。
Preferably, the plate-like rib is formed with a plurality of holes.
According to the above configuration, the back-filling material can be spread over the space separated by the rib between the two plate portions.
本発明の他の態様は、既設管の更生方法であって、
上記補強部材を既設管の内側に敷設する工程と、
帯状部材を螺旋状に巻回して上記既設管の内側に更生管を形成し、上記既設管と上記更生管の間に上記補強部材を介在させるとともに裏込め材を充填するための空間を形成する工程と、
上記既設管と上記更生管の間に裏込め材を充填し複合管を構築する工程と、を備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、補強部材と管厚の確保により補強効果を高めた複合管を構築することができる。
Another aspect of the present invention is a method for rehabilitating an existing pipe, comprising:
Laying the reinforcing member inside the existing pipe;
A belt-shaped member is spirally wound to form a rehabilitating pipe inside the existing pipe, the reinforcing member is interposed between the existing pipe and the rehabilitating pipe, and a space for filling a backfilling material is formed. process and
and filling a gap between the existing pipe and the rehabilitated pipe with a back-filling material to construct a composite pipe.
According to the above configuration, it is possible to construct a composite pipe with enhanced reinforcing effect by securing the reinforcing member and the pipe thickness.
本発明によれば、既設管の更生で構築される複合管の補強効果を高めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reinforcement effect of the composite pipe constructed|assembled by rehabilitation of an existing pipe can be heightened.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を、図1~図4を参照して説明する。この実施形態は、本発明を、老朽化した既設管である下水道用導水トンネルを更生する方法、及びその更生に用いる補強部材に、適用したものである。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. In this embodiment, the present invention is applied to a method for rehabilitating an existing sewage tunnel, which is an existing dilapidated pipe, and a reinforcing member used for rehabilitating it.
(既設管の更生)
図2、図3に示す既設管1は、その内側に更生管2を製管し、既設管1と更生管2の間に裏込め材3を充填し、既設管1、更生管2及び裏込め材3を一体化した複合管4を構築することで更生される。この更生で、図1に示す補強部材5は、既設管1と更生管2の間に介在させて裏込め材3に埋設される。
(Rehabilitation of existing pipes)
The existing
(既設管)
既設管1である下水道用導水トンネルは、コンクリート製で地中に埋設されている。既設管1は、図2に示すように、その断面形状が馬蹄形をなしており、平面の内面を有する底版部11(管底部)と、底版部11の両側に立設する側壁部12,12と、側壁部12,12の上端同士を連ねるアーチ形の頂版部13とを有している。
(existing pipe)
The sewerage tunnel, which is the existing
頂版部13と側壁部12,12は、内部に鋼管1aを有している。底版部11は内部に鋼管を有しておらず、無筋コンクリートとなっている。
既設管1は、下水道管、農業用水管、工業用水管、上水道管、発電用導水管、他のトンネルなどであってもよい。
The
The existing
(更生管)
更生管2は、図3に示すように、既設管1の内周に沿って帯状部材20を螺旋状に巻回したものである。帯状部材20は、図4(B)に示すように、主帯材21と補強帯材22を含む。
主帯材21は、硬質塩化ビニル等の合成樹脂材で成形され、一定断面を有して、図4(B)の紙面と直交する方向へ長尺状に延びている。
(rehabilitation pipe)
As shown in FIG. 3, the rehabilitated
The
主帯材21は、平帯部23と、Tリブ24,25と、第1嵌合部26と、第2嵌合部27と、サブロック片28とを一体に有している。
平帯部23の平坦な表側面23aは更生管2の内周面を構成し、平帯部23の裏側面23bは更生管2の外周へ向けられる。Tリブ24,25は、それぞれ裏側面23bから真っ直ぐ突出し、T字形状の断面を有している。第1嵌合部26は、主帯材21の幅方向(図4(B)において左右)の一端側で凹溝状に形成されている。第2嵌合部27は、主帯材21の幅方向の他端側で凸条状に形成されている。サブロック片28は、第1嵌合部26より主帯材21の幅方向の一端側で斜めに突出している。
The
A flat
サブロック片28と第1嵌合部26の間には、平坦なシール材接合面29が形成され、第2嵌合部27とTリブ25の間の裏側面23bには、シール材23cが設けられている。平帯部23の裏側面23bにおける、Tリブ24とTリブ25の間には、補強帯材22を収容する収容部23dが形成されている。
A flat sealing material
補強帯材22は、鋼製の帯板を折り曲げ加工して成形され、W字形の一定断面を有し、主帯材21と同方向(図4(B)の紙面と直交する方向)へ延びている。補強帯材22は、収容部23dに嵌め込まれ、主帯材21の幅方向(図4(B)において左右)の両端部がTリブ24,25の先端部に係止されている。
The
図4(A)に示すように、更生管2において、螺旋状に巻回された帯状部材20の一周違いに隣接する第1嵌合部26と第2嵌合部27が嵌合され、サブロック片28の先端部がTリブ25の先端部に係止されるとともに、シール材接合面29がシール材23cに圧接されている。
As shown in FIG. 4A, in the rehabilitating
(裏込め材)
裏込め材3は、モルタル等であり、セメントに軽量骨材、エマルジョン、収縮低減剤などを配合したレジン系モルタルであってもよい。裏込め材3は、既設管1と更生管2の間の空間Sに充填され、既設管1及び更生管2に付着して一体化し、止水性を付与する。これにより、複合管4が構築される。裏込め材3は、水中に注入しても分散しないため水を押し出しながら細部まで注入できる。
(back-filling material)
The back-filling
(補強部材)
図1に示す補強部材5は、複合管4の嵩上げと補強をするためのものであって、図2、図3に示すように、既設管1と更生管2に挟まれるように、既設管1の底版部11の内面に敷設される。補強部材5は、既設管1側の外板部51(第1の板部)と、更生管2側の内板部52(第2の板部)と、外板部51と内板部52の間のリブ53(離隔部)とを有している。
(reinforcing member)
The reinforcing
外板部51は、鋼板により構成され矩形状をなしており、第1方向に延びる辺と、第1方向と直交方向に延びる辺とを有し、本実施形態では、第1方向より第2方向に長く形成されている。外板部51の板面は底版部11の内面形状に対応して形成され、本実施形態では平面である。
The
内板部52は、鋼板により外板部51と同形状、同寸法に形成され、外板部51とは一定間隔で対向しており、平面視において外板部51と同位置にある。内板部52には、裏込め材3が流通可能な孔52aが複数形成されている。内板部52をパンチングメタルで構成してもよい。尚、内板部52のように外板部51にも、裏込め材3が流通可能な孔を複数形成してもよい。
The
リブ53は、外板部51と内板部52の間隔を確保する機能を有するものであり、鋼板により構成され細長い矩形状をなしており、第1方向(外板部51及び内板部52の短手方向)に延びて、板面を第2方向(外板部51及び内板部52の長手方向)に向けた状態で、外板部51と内板部52を連ねている。リブ53は、外板部51及び内板部52と溶接等により固定されている。リブ53により、外板部51と内板部52は補強されている。
The
リブ53は、複数(本実施形態では5つ)設けられ、外板部51及び内板部52の第2方向の両端から等間隔に配置されている。各リブ53には、裏込め材3が流通可能な孔53aが複数形成されている。
A plurality of (five in this embodiment)
複数の補強部材5は、図示しない連結手段により、第1方向に直列に連結したり、第2方向に並列に連結したりすることができる。連結手段は、連結される2つの補強部材5の一方又は双方に設けたり、別個に設けたりすることができる。例えば、補強部材5の端部に設けたフック同士を係着させてもよい。補強部材5を既設管1内に搬入可能な大きさに形成し、既設管1への敷設時に補強部材5を連結すれば、さまざまな大きさの既設管1の更生に対応させることができる。
A plurality of reinforcing
(既設管の更生方法)
次に、補強部材5を用いて老朽化した既設管1を更生する方法について説明する。
先ず、通水状態の既設管1における底版部11の内面に補強部材5を敷設する。
補強部材5の第1方向(短手方向)を既設管1の管軸方向に合わせるとともに、第2方向(長手方向)を底版部11内面の幅方向に向け、外板部51を底版部11の内面に載置する。これにより、リブ53の延び方向が管軸方向に沿うことになり、通水を妨げない。また、外板部51は底版部11の内面に対応して平面をなしているため、補強部材5は安定して載置される。
(Method for Rehabilitation of Existing Pipes)
Next, a method for rehabilitating the
First, the reinforcing
The first direction (lateral direction) of the reinforcing
ここで用いられる補強部材5は、図2に示すように、第2方向(長手方向)の長さが底版部11内面の幅と同じかやや小さく形成されている。補強部材5は、図3に示すように、既設管1の更生区間に応じて、管軸方向に直列に複数連結される。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
続いて、既設管1内で補強部材5上に更生管2を製管する。
帯状部材20は、巻き癖を付与されて既設管1内に導入され、図3に示すように、螺旋管状の更生管2に製管される。その過程で帯状部材20では、図4(A)に示すように、一周違いに隣接する、第1嵌合部26と第2嵌合部27、サブロック片28とTリブ25、及びシール材接合面29とシール材23cが、それぞれ接合される。
Subsequently, the rehabilitating
The band-shaped
更生管2の製管により、図2、図3に示すように既設管1と更生管2の間に、裏込め材3を充填するための空間Sが形成され、補強部材5が介在している。更生管2には、浮上防止のため重しを入れたり、浮上防止と変形防止のため支保工を設置したりすることができる。
2 and 3, a space S for filling the back-filling
続いて、更生区間の両端部における既設管1と更生管2の間の空間Sの管口を閉塞した後、空間Sに裏込め材3を注入し充填する。裏込め材3は、補強部材5の内板部52に複数形成された孔52a、及びリブ53に複数形成された孔53aを通って、補強部材5の内部まで行き渡らせることができる。よって、裏込め材3を空間Sの細部まで充填することができる。
Subsequently, after closing the mouth of the space S between the existing
裏込め材3は、既設管1、更生管2及び補強部材5と付着し硬化する。これにより、既設管1、更生管2、裏込め材3及び補強部材5が一体化した複合管4が構築され、既設管1を更生することができる。
The back-filling
(第1実施形態の効果)
上記実施形態によれば、既設管1は、複合管4として管厚を増すことにより補強され、無筋コンクリートであった既設管1の底版部11を含む複合管4の管底部では、補強部材5により補強効果が高められている。例えば、複合管4の径方向に作用する力に対し、既設管1側の外板部51と更生管2側の内板部52とにより、補強効果がより高められている。
また、既設管1の通水を止めることなく、補強部材5と管厚の確保により補強効果を高めた複合管4を構築することができる。そのため、バイパス配管を設けなくてよい。
(Effect of the first embodiment)
According to the above embodiment, the existing
In addition, the
次に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態については、上記実施形態と異なる構成だけを説明することとし、同様な構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following embodiment, only the configuration different from the above embodiment will be described, and the same reference numerals will be given to the same components, and the description thereof will be omitted.
[第2実施形態]
図5(A)は、本発明の第2実施形態を示す。この実施形態は、管底部の内面形状が曲面である既設管に補強部材を敷設可能にしたものである。
[Second embodiment]
FIG. 5A shows a second embodiment of the invention. In this embodiment, a reinforcing member can be laid on an existing pipe having a curved inner surface at the bottom of the pipe.
既設管(図示しないが、説明の便宜上符号1Bを付す)の管底部の内面形状は、管軸に対し管径方向外方向に湾曲する曲面となっている。補強部材5Bの外板部51Bの形状は、既設管1Bの管底部の曲面に対応して湾曲している。内板部52Bの形状は、外板部51Bより小さい曲率で湾曲している。そのため、外板部51Bと内板部52Bの間隔は、第2方向の中央より両端部が狭く形成されている。ひいては、リブ53Bの高さも異なり、中央部で高く、両端に向かうにつれ低く形成されている。両端の最も低いリブ53B以外のリブ53Bに孔53aが形成されている。両端のリブ53Bに孔53aを形成してもよい。
The inner surface of the pipe bottom of the existing pipe (not shown, but denoted by reference numeral 1B for convenience of explanation) is a curved surface that curves outward in the pipe radial direction with respect to the pipe axis. The shape of the
第2実施形態によれば、内面形状が曲面である既設管1Bの管底部に、補強部材5Bを安定して敷設することができる。よって、例えば、断面形状が円形、卵形である既設管の更生に適用することができる。
According to the second embodiment, the reinforcing
[変形例]
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。
補強部材を既設管の管底部以外の部位にも敷設してもよい。
裏込め材が流通可能な孔を内板部に形成せず、外板部にのみ形成してもよい。
上記実施形態の補強部材の形状は、既設管の管軸方向に向けられる第1方向より第2方向を長く形成したが、第2方向を短く形成してもよく、同じに形成してもよい。
上記実施形態では、外板部と内板部の間隔を確保する離隔部を、板状のリブで形成したが、板状のリブに代え、直方体状のブロックを第1方向に断続的に配置し固定してもよい。この場合、離隔部に裏込め材を流通させるための孔の形成は不要である。
既設管の断面形状は、馬蹄形、円形、卵形だけでなく、矩形等その他の形状であってもよい。
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be adopted without departing from the gist of the present invention.
The reinforcing member may also be laid at a portion other than the bottom portion of the existing pipe.
The holes through which the backfilling material can flow may not be formed in the inner plate portion, but may be formed only in the outer plate portion.
Although the shape of the reinforcing member in the above embodiment is such that the second direction is longer than the first direction directed to the pipe axis direction of the existing pipe, the second direction may be formed shorter or the same. .
In the above-described embodiment, the separating portion that secures the interval between the outer plate portion and the inner plate portion is formed by plate-shaped ribs. may be fixed. In this case, it is not necessary to form a hole for circulating the back-filling material in the separation portion.
The cross-sectional shape of the existing pipe may be horseshoe-shaped, circular, oval, or other shapes such as rectangular.
本発明は、老朽化した下水道管、農業用水管、上水道管、トンネルなどの既設管の更生に用いられる補強部材及び既設管の更生方法に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a reinforcing member and a method for rehabilitating existing pipes such as aging sewage pipes, agricultural water pipes, water supply pipes, and tunnels.
1,1B 既設管
1a 鋼管
2 更生管
3 裏込め材
4 複合管
5,5B 補強部材
11 底版部(管底部)
12 側壁部
13 頂版部
20 帯状部材
21 主帯材
22 補強帯材
23 平帯部
23a 表側面
23b 裏側面
23c シール材
23d 収容部
24,25 Tリブ
26 第1嵌合部
27 第2嵌合部
28 サブロック片
29 シール材接合面
51,51B 外板部(第1の板部)
52,52B 内板部(第2の板部)
52a 孔
53,53B リブ(離隔部)
53a 孔
S 既設管と更生管の間の空間
12
52, 52B inner plate portion (second plate portion)
53a Hole S Space between existing pipe and rehabilitation pipe
Claims (6)
上記既設管側の第1の板部と、
上記更生管側の第2の板部と、
上記第1の板部と上記第2の板部の間に設けられ2つの上記板部の間隔を確保する離隔部と、を備えたことを特徴とする複合管の補強部材。 A reinforcing member interposed between the existing pipe and the rehabilitation pipe when the composite pipe is constructed by filling the space between the existing pipe on the outside and the rehabilitation pipe on the inside with a backfilling material,
a first plate portion on the existing pipe side;
a second plate portion on the rehabilitation pipe side;
A reinforcing member for a composite pipe, comprising: a separating portion that is provided between the first plate portion and the second plate portion and that secures an interval between the two plate portions.
帯状部材を螺旋状に巻回して上記既設管の内側に更生管を形成し、上記既設管と上記更生管の間に上記補強部材を介在させるとともに裏込め材を充填するための空間を形成する工程と、
上記既設管と上記更生管の間に裏込め材を充填し複合管を構築する工程と、を備えたことを特徴とする既設管の更生方法。 A step of laying the reinforcing member according to any one of claims 1 to 5 inside an existing pipe;
A belt-shaped member is spirally wound to form a rehabilitating pipe inside the existing pipe, the reinforcing member is interposed between the existing pipe and the rehabilitating pipe, and a space for filling a backfilling material is formed. process and
filling a space between the existing pipe and the rehabilitating pipe with a back-filling material to construct a composite pipe.
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JP2021037413A JP2022137758A (en) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Reinforcement member of multi-unit tube and rehabilitation method for existing pipe |
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