JP2023019583A - 既設構造物の更生システム及び既設構造物の更生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】裏込め材の品質検査の作業性を向上させることができ、客観性の高い品質管理が可能な既設構造物の更生システム及び既設構造物の更生方法を提供すること。【解決手段】既設構造物４０の内側に設置される更生用構造物２０と、前記既設構造物と前記更生用構造物との間に注入される裏込め材３０と、を備え、前記裏込め材の硬化により前記既設構造物と前記更生用構造物とが一体化する既設構造物の更生システム１０。更生システム１０は、前記更生用構造物に取り付けられ、前記裏込め材が硬化する際の温度を検知可能であって、検知結果を無線通信により送信可能な温度センサと、前記既設構造物の外部に配置され、予め取得された前記裏込め材が硬化する際の発熱温度に関するデータを記憶するとともに、前記温度センサから受信した温度データを記録する情報処理装置４４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、既設構造物の更生システム及び既設構造物の更生方法に関し、特に、既設構造物とその内部に設置される更生用構造物とを経時硬化性の裏込め材を用いて一体化する更生システム及び更生方法に関する。

既設構造物、例えば地中に埋設される下水管やボックスカルバート等は、長年の使用により劣化することは不可避である。例えば、下水管は、老朽化により変形や亀裂等が生じて下水の流下機能が低下するだけでなく、下水管周囲の地下水や土砂が下水管内に亀裂等を通して流入することによって地中に空洞が生じることから地面陥没の原因にもなる。また、地中に埋設される下水管は地震等の地盤変動による影響を受けやすいこともあり、所定の時期に何らかの補修が必要となる。

一般に、下水管の耐久年数は約５０年とされており、近年では、耐久年数を迎える下水管の数が増加していることから、老朽化に伴う補修作業が急務となっている。

老朽化した下水管を更生する方法として、例えば、特許文献１では、既設構造物である下水管の内部に更生管を設置する工法が開示されている。この工法では、まず、既存の下水管の内側に更生用の管を設置する。次に、更生管に設けられた裏込め材の注入口から下水管と更生管の間の隙間にモルタル等の裏込め材を注入する。裏込め材は、セメントと水との水和反応によって発熱を伴って硬化し、硬化した裏込め材によって下水管と更生管とが一体化される。

特開２００８－５１１８３号公報

上述した工法では、更生管の外周面と既設の下水管の内周面との間に形成される隙間に、裏込め材が十分に充填されることで、更生管と下水管とを強固に一体化させることができる。しかしながら、老朽化した下水管に亀裂が有ると、この亀裂の間から裏込め材が下水管の外部に漏出して更生管と下水管との間に空洞ができたり、亀裂から地下水が入り込むなどの状況が生じ、裏込め材の充填状態が不十分になることがある。

このような不具合を防止するために、裏込め材が充填されて所定時間が経過した後、作業者が更生管の内部に入って、裏込め材の注入口から裏込め材の充填状態を目視で確認したり、更生管内から打音法で充填状態を確認するなどにより、裏込め材の品質管理を行っている。

しかしながら、上述の目視確認や打音法による確認方法では、下水管内に作業者が入る必要が有り、この作業のために下水を一旦止める作業を行わなければならず手間が掛かっていた。また、目視や打音法による検査では、作業者の経験が必要であり、また、経験値によって誤差が生じるため、より客観性のある品質管理方法が求められていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、既設構造物と更生用構造物を裏込め材を用いて一体化する既設構造物の更生システム及び既設構造物の更生方法において、裏込め材の品質検査の作業性を向上させることができ、客観性の高い品質管理が可能な既設構造物の更生システム及び既設構造物の更生方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の既設構造物の更生システムは、
既設構造物の内側に設置される更生用構造物と、
前記既設構造物と前記更生用構造物との間に注入される裏込め材と、を備え、
前記裏込め材が発熱をともなって硬化することで前記既設構造物と前記更生用構造物とが一体化する既設構造物の更生システムにおいて、
前記更生用構造物に取り付けられ、前記裏込め材が硬化する際の温度を検知可能であって、検知結果を無線通信により送信可能な温度センサと、
前記既設構造物の外部に配置され、予め取得された前記裏込め材が硬化する際の発熱温度に関するデータを記憶するとともに、前記温度センサから受信した温度データを記録する情報処理装置と、
を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、更生用構造物に取り付けられた温度センサによって、注入された裏込め材の温度を検知し、検知結果を既設構造物の外部にある情報処理装置が受信することで、作業者は既設構造物の外部に居ながら、注入した裏込め材が硬化する際の温度を検知することができる。また、作業者は、受信された温度データと情報処理装置に記憶された予め取得された裏込め材が硬化する際の発熱温度に関するデータとを比較することで、注入された裏込め材の硬化状態を検査することができる。すなわち、更生用構造物と既設構造物との間に充填された裏込め材が化学反応による発熱をともなって適切に硬化しているか否かを判断することができ、適切な温度上昇が生じたと判断できない場合には、例えば、裏込め材が既設構造物の亀裂から漏出している等の不具合があること確認することができる。
このように、裏込め材の品質検査は、作業者が既設構造物の外部に配置された情報処理装置を用いて行うことができ、作業者が更生用構造物の内部に入って検査を行う手間をなくすことができるので、品質検査の作業性を向上させることができる。
また、温度センサから受信した温度の数値データに基づいて品質管理が行われることで、作業者毎に品質評価が異なることがなくなり、客観性の高い品質管理を実施することが可能である。

また、請求項２に記載の既設構造物の更生システムは、請求項１に記載の更生システムにおいて、
前記既設構造物は、既設管であって、
前記更生用構造物は、前記既設管内に設置される管状の更生材であり、
前記温度センサは、前記更生材の管軸方向に所定の間隔をおいて複数設置されることを特徴とする。

この構成によれば、管状の更生材の管軸方向に所定の間隔をおいて設置された複数の温度センサにより、注入された裏込め材の管軸方向の各部位での硬化状態や充填状態を適切に管理することができ、各温度センサから受信した温度データを予め取得された発熱温度に関するデータと比較することで、不具合があった部位を容易に検出することができるので、品質検査の作業性を向上させることができる。また、従来の様に検査作業中に既設管内を流れる流体を一時せき止めるなどの措置をする必要もなく、検査作業の大幅な簡易化が達成される。

また、上記目的を達成するために、請求項３に記載の既設構造物の更生システムは、請求項２に記載の更生システムにおいて、
前記温度センサは、前記更生材の管軸方向に所定の間隔をおいて形成された管壁を貫通する複数の貫通孔に嵌め込み設置されていることを特徴とする。

この構成によれば、更生材に形成された貫通孔に温度センサが嵌め込まれており、裏込め材に温度センサを接触させて裏込め材の温度を直接測定することができるので、より的確な温度検知を行うことができる。

また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の既設構造物の更生方法は、
既設構造物とその内側に設置される更生用構造物との間に裏込め材を注入し、前記裏込め材が発熱をともなって硬化することで前記既設構造物と前記更生用構造物とが一体化する既設構造物の更生方法において、
前記更生用構造物に、前記裏込め材が硬化する際の温度を検知可能であって、検知結果を無線通信により送信可能な温度センサを取り付ける工程と、
前記既設構造物の外部に配置された情報処理装置によって前記温度センサから送信された温度データを受信し、受信した前記温度データと、予め取得された前記裏込め材が硬化する際の発熱温度に関するデータとを比較して、前記裏込め材の品質検査を行う工程と、
を含むことを特徴とする。

この構成によれば、更生用構造物に取り付けられた温度センサによって注入された裏込め材の温度を検知し、この検知結果を既設構造物の外部に配置された情報処理装置によって受信し、受信した温度データと予め取得された裏込め材が硬化する際の発熱温度に関するデータと比較することで、注入された裏込め材の硬化状態を検査することができる。これにより、裏込め材の品質検査を既設構造物の外部に配置された情報処理装置を用いて行うことが可能となり、作業者が更生用構造物の内部に入って検査を行う手間をなくすことができるので、品質検査の作業性を向上させることができる。
また、温度センサから受信した温度の数値データに基づいて品質管理が行われるので客観性の高い品質管理を実施することが可能である。

また、請求項５に記載の既設構造物の更生方法は、請求項４に記載の更生方法において、
前記既設構造物は、既設管であって、
前記更生用構造物は、前記既設管内に設置される管状の更生材であり、
前記温度センサは、前記更生材の管軸方向に所定の間隔をおいて形成された管壁を貫通する複数の貫通孔のそれぞれに嵌め込み設置されることを特徴とする。

この構成によれば、複数の温度センサにより、注入された裏込め材の管軸方向の各部位での硬化状態や充填状態を適切に管理することができ、不具合があった部位を容易に検出することができるので、品質検査の作業性を向上させることができる。また、管状の更生材を設置した後、貫通孔に温度センサを嵌め込む簡易な作業で温度センサを容易に設置することができる。更に、従来の様に検査作業中に既設管内を流れる流体を一時せき止めるなどの措置をする必要もなく、検査作業の大幅な簡易化が達成される。

また、請求項６に記載の既設構造物の更生方法は、請求項５に記載の更生方法において、
前記裏込め材は、前記貫通孔から注入され、
前記温度センサは、前記裏込め材の注入後に前記貫通孔を閉塞する蓋部材に取り付けられることを特徴とする。

この構成によれば、裏込め材を注入するための貫通孔を閉塞する蓋部材に温度センサが取り付けられており、蓋部材によって裏込め材の注入口の閉塞と温度センサの設置とを同時に行うことができるので作業性に優れている。また、温度センサによって裏込め材の温度を直接測定することができるので、より的確な温度検知を行うことができる。

また、請求項７に記載の既設構造物の更生方法は、請求項４に記載の更生方法において、
前記既設構造物は、既設管であって、
前記更生用構造物は、前記既設管内に設置される管状の更生材であり、
前記温度センサは、前記更生材を形成する複数の管更生部材を前記既設管内に導入する際に、前記更生材の外周面を形成する前記管更生部材の表面に取り付けられることを特徴とする。

この構成によれば、管状の更生材を形成する管更生部材を既設管内に導入する際に、温度センサを管更生部材の外周面に接着剤等で取り付けることができ、更生管の内部に入って温度センサを設置する必要がないので作業性に優れている。

また、請求項８に記載の既設構造物の更生方法は、請求項４に記載の更生方法において、
前記既設構造物は、既設管であって、
前記更生用構造物は、前記既設管内に設置される管状の更生材であり、
前記温度センサは、前記更生材を形成する複数の管更生部材の内部に埋め込まれていることを特徴とする。

この構成によれば、管状の更生材を形成する管更生部材に埋め込まれているので、施工現場で温度センサを取り付ける手間をなくすことができるので、作業性に優れている。

本発明に係る既設構造物の更生システム及び既設構造物の更生方法によれば、更生用構造物に取り付けられた無線通信可能な温度センサによって裏込め材が硬化する際の温度を検知し、この検知結果を既設構造物の外部にある情報処理装置で受信することから、作業者は、予め取得された裏込め材が硬化する際の発熱温度に関するデータと比較することで、既設構造物の外のエリアにて裏込め材の硬化状態や充填状態を確認することができる。これにより、作業者が更生用構造物の内部に入ることなく、裏込め材の品質検査を行うことができるので作業性を向上させることができる。また、受信した裏込め材の温度データという硬化状態を的確に反映する情報に基づいて品質管理を行うことができるので、客観性の高い品質管理を行うことが可能である。

本発明の一実施形態である既設構造物の更生方法によって更生された下水管の更生システムを示す断面図である。 帯状部材の断面図である。 図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図４において一点鎖線で囲んだ要部領域の拡大断面図である。 更生管の設置工程の説明図である。 支保工による更生管の支持状態を示す断面図である。 貫通孔の形成工程の説明図である。 裏込め部材の注入工程の説明図である。 下水管の更生システムの他の実施例を示す説明図である。 温度センサの設置状態の他の実施例を説明する図である。

以下、図１～図８に基づいて、本発明に係る既設構造物の更生システム及び既設構造物の更生方法について説明する。なお、本発明の説明に用いる各図面は模式図であって、各構成部材の寸法等を厳密に示したものではない。

図１は、本発明の一実施形態である既設構造物の更生方法を用いて既設構造物である地中に埋設された下水管（既設管）５０を更生する更生システム１０を示す断面図である。下水管５０は、２つのマンホール５２，５３の間に配設され、これらを連通している。更生システム１０は、下水管５０の内部に設置された更生用構造物である管状の新設の更生材２０と、下水管５０と更生材２０との間に充填された裏込め材３０と、裏込め材３０の注入口を閉塞する蓋部材３４と、蓋部材３４に取り付けられた無線通信可能な温度センサ４０と、情報処理装置４４と、を備える。下水管５０、更生材２０及び裏込め材３０は、一体となって更生管を形成している

更生材２０は、下水管５０の内壁面を覆うように、下水管５０内に設置される。更生材２０は、図５に示すように、長尺状の帯状部材（プロファイル）２２を螺旋状に巻いて管状に形成される。なお、図５では、帯状部材２２の一部を二点鎖線で示している。図２は、帯状部材２２の断面図であり、帯状部材２２を幅方向に切断した断面図を示している。帯状部材２２は、帯状の本体２３と、シール部材２８と、を備え、可撓性を有している。

本体２３は、例えば、硬質のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの合成樹脂によって形成することができる。本体２３の片面には、幅方向に間隔をおいて複数の突出するリブ２４，２５，２６が設けられている。各リブ２４，２５，２６は、本体２３の長さ方向に沿って長く延びている。本体２３の幅方向の一端部に形成されたリブ２４と、他端部に形成されたリブ２６とは、帯状部材２２を螺旋状に巻いて管形状を形成する際に互いに結合されるように、嵌合形状を成している。以下の説明では、一端部のリブ２４を「雄型リブ２４」、他端部のリブ２６を「雌型リブ２６」とも称する。

雄型リブ２４は、先端に断面略円形状の嵌合突起部２４ａが設けられている。雌型リブ２６は、嵌合突起部２４ａが嵌め込み可能な溝状部２６ａを有している。溝状部２６ａの開口は幅狭に形成されている。図２において、仮想線で示すように、この溝状部２６ａには、螺旋状に巻回された帯状部材２２の雌型リブ２６が圧入により嵌め込まれる。

雄型リブ２４と雌型リブ２６との間に設けられるリブ２５は、断面が略Ｔ字状に形成されている。図示例では、３つのリブ２５が配置されているが、リブ２５の数はこれに限らず、本体２３の幅寸法に応じて適宜設定される。雌型リブ２６の幅方向外側の領域には、斜め外向きの傾斜部２７が形成されている。傾斜部２７の先端は、雄型リブ２４に近接するリブ２５のＴ字状の角部に当接する。

雄型リブ２４と、これに近接するリブ２５との間の本体２３の平坦部表面には、水などの浸入を防止するためのシール部材２８が取り付けられている。シール部材２８は、例えば、ゴムやエラストマー等の弾性材料で形成することができ、本体２３の長さ方向に沿って長く延びる帯状に形成されている。本実施形態では、螺旋状に巻回された帯状部材２２の雄型リブ２４と雌型リブ２６との嵌め合い状態において、シール部材２８が、傾斜部２７の突っ張り反力により、帯状部材２２の厚さ方向で重なる本体２３の平坦部表面に圧接される。

裏込め材３０は、注入時に流動性を有し、経時により硬化する経時硬化性を有する材料で構成され、例えば、モルタルやコンクリート等を用いることができる。本実施形態では裏込め材３０として、熱による膨張・収縮の小さい無収縮モルタルを使用している。裏込め材３０は、注入後、化学反応である水和反応により発熱しながら硬化する。

蓋部材３４は、図３及び図４に示すように、更生材２０に形成された裏込め材３０の注入口である貫通孔２１を閉塞する部材である。蓋部材３４は、帯状部材２２と同等の強度を有することが好ましく、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの合成樹脂で形成することができる。図３及び図４に示すように、本実施形態では、更生材２０の鉛直方向上方側（地上側）の壁面に、管軸方向に所定の間隔をおいて複数の貫通孔２１を形成しており、各貫通孔２１に蓋部材３４が嵌め込み設置される。

図４に示すように、蓋部材３４は、注入口である貫通孔２１に嵌め込まれるソケット体３６と、ソケット体３６内に挿入設置されて、貫通孔２１を閉塞する蓋本体３８と、を備える。ソケット体３６は、中空の筒状であって、貫通孔２１の孔形状に沿った断面形状を有する。本実施形態では、ソケット体３６が、断面円形状の貫通孔２１に適合するように断面円形状の筒状に形成されている。ソケット体３６は、一端部に、径方向外側に突出するフランジ部３６ａを有しており、このフランジ部３６ａは、設置状態で、更生材２０の内壁面に当接する。ソケット体３６は、接着剤等を用いて、更生材２０に接合することができる。

蓋本体３８は、ソケット体３６内に挿入される円柱状の挿入部３８ａと、挿入部３８ａの一端側に設けられた座部３８ｂと、を有する。座部３８ｂは、挿通部３８ａの端部において、径方向外側へ突出した部位であり、設置状態でフランジ部３６ａと当接する。挿入部３８ａの先端部（座部３８ｂが形成される端部と反対側の端部）には、温度センサ４０が装着されている。本実施形態では、挿入部３８ａの先端に形成された凹部の内部に温度センサ４０が配置されている。

なお、蓋部材３４は、ソケット体３６を有していない構成であってもよく、かかる場合、蓋本体３８の挿入部３８ａは、貫通孔２１とほぼ同一の外形を有するように形成され、貫通孔２１に嵌め込み設置される。本実施形態では、ソケット体３６を設けることにより、温度センサ４０が装着された蓋本体３８をソケット体３６に対して着脱可能な構成としている。また、図４において仮想線で示すように、蓋本体３８は、その内部に空間部３８ｃを有する構成であってもよい。このように空間部３８ｃを設けることで、温度センサ４０の無線通信状態を良好にすることができる。

温度センサ４０は、温度を検知するセンサを有するとともに、検知された温度データを外部へ無線で通信する無線通信回路と、無線通信回路を駆動するバッテリとを内蔵している。温度センサ４０は、薄型形状、例えば、薄板状やシート状であることが好ましい。図４に示すように、温度センサ４０は、蓋部材３４の設置状態で裏込め材３０と接触することで、裏込め材３０の温度を経時的に測定することが可能である。本実施形態の更生方法では、裏込め材３０が硬化する際に水和反応により発熱し、この発熱温度を温度センサ４０によって測定する。温度センサ４４は、各蓋部材３４に装着されることにより、更生材２０の管軸方向に所定の間隔をおいて複数設置される。温度センサ４０の検知結果は、無線通信により情報処理装置４４に送信することができる。

情報処理装置４４は、各温度センサ４０による検知結果を無線通信により受信可能な装置である。情報処理装置４４は、例えば、操作パネルやスイッチボタン等の操作手段及びモニタ画面等の表示手段とともに、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス等からなるマイクロコンピュータを備えて構成される。このような情報処理装置４４としては、例えば、作業者９０が保有するパーソナルコンピュータやタブレット端末等を用いることができる。

本実施形態において、情報処理装置４４の記憶手段は、予め取得された裏込め材３０が硬化する際の発熱温度に関するデータを記憶している。このような発熱温度に関するデータは、事前に実験等を行うことにより取得することができる。また、情報処理装置４４の記憶手段は、各温度センサ４０から受信した温度データを記録することができる。

次に、上述した更生システム１０による下水管５０の更生方法について説明する。

まず、図５に示すように、下水管５０の内部に管状の更生材２０を設置する（更生材設置工程）。更生材２０を形成する帯状部材２２は、旋回ドラム７８に巻き付けられた状態で施工現場へ搬送され、地上に配置された旋回ドラム７８から一方のマンホール５２を介して下水管５０内に送り込まれる。更生材２０は、下水管５０内に導入された自走式の製管機７０を用いて設置される。製管機７０は、成形フレームと、成形フレームに設置された接合機構部とを有する。この製管機７０は、動力を付与する油圧ユニット７２により駆動する。油圧ユニット７２には、地上に配置された電源車７６から電力が供給される。

製管機７０の成形フレームは、螺旋状に巻かれた帯状部材２２の内壁面に接触する枠体であって、更生材２０が下水管５０の内壁面形状に沿った略円形断面形状を成すように円筒形状に形成されている。この成形フレームに外周面に沿って帯状部材２２を巻き付けることで、帯状部材２２は断面円形の管状に形成される。接合機構部は、螺旋状に巻かれた帯状部材２２の雌型リブ２６と雄型リブ２４とを嵌合する。帯状部材２２は、リブ２４，２５，２６が更生材２０の外周面側に配置されるように巻回される。このような帯状部材２２による更生材２０の形成方法では、下水管５０内に下水を流しながら更生材２０を形成することが可能である。

次に、図６に示すように、支保工６０を用いて更生材２０を下水管５０の所定位置に固定する（支保工設置工程）。支保工６０は、更生材２０の管軸方向に所定の間隔をおいて複数配置される。図６に示す支保工６０は、八角形状の枠部材６２と、枠部材６２の各辺部から放射状に延びる棒状の支保材６４と、支保材６４の先端に装着された腹起し材６６と、枠部材６２の上辺から鉛直上方へ延びる棒状の反力部材６８と、を備える。枠部材６２は、拡縮径可能に構成されている。反力部材６８は、更生材２０を貫通して先端が下水管５０の内壁に当接している。更生材２０は、支保工の腹起し材６６によって、径方向内側から外側へ押圧されている。

なお、支保工６０の構造は、これに限らず、後述する裏込め材注入工程において、更生材２０の浮き上がりや変形を防止できるように、更生材２０を支持できる構造であればよい。支保工６０は、更生材２０を形成しながら、更生材２０が形成された領域に順次、設置することができるが、更生材２０を下水管５０の全域にわたって設置した後に設置してもよい。また、支保工６０に変えて、又は、支保工６０と同時に、更生材２０の内部に、管軸方向に沿って重量物であるチェーンを配置して、下水による更生材２０の浮きを防止してもよい。例えば、下水管５０の内径が比較的小さい場合、支保工６０を用いずにチェーンを配置することによっても、更生材２０の底壁部がチェーンにより下水管５０に押さえつけられ、下水や裏込め材３０による更生材２０の浮きが防止されるので、更生材２０を下水管５０の所定位置に保持することが可能である。

次に、図７に示すように、更生材２０に裏込め材３０の注入口となる貫通孔２１を形成する（貫通孔形成工程）。貫通孔２１は、更生材２０の管軸方向に所定の間隔をおいて複数形成される。図７では、２つの貫通孔２１を形成しているが、貫通孔の数はこれに限らず３つ以上とすることができる。貫通孔２１は、ホールソー等の削孔器具（図示せず）を用いて形成することができる。

次に、図８に示すように、更生材２０と下水管５０との間の隙間Ｓ（図６参照）に裏込め材３０を注入する（裏込め材注入工程）。裏込め材３０は、地上に配置した車両８０に搭載された裏込め材プラント８２で生成される。生成された裏込め材３０は、図８において矢印で示すように、裏込め材プラント８２に接続された供給用配管８４を介して下水管５０内に供給され、供給用配管８４のノズル８６から貫通孔２１を介して隙間Ｓに注入される。本実施形態では、貫通孔２１とともに、更生材２０の一方の端部から下水管５０との間の隙間Ｓに供給用配管８４を介して裏込め材３０を注入している。隙間Ｓから溢れた裏込め材３０は、更生材２０の他方の端部側において、隙間Ｓに連通された溢出用配管８８から隙間Ｓの外部へ排出される。

次に、更生材２０に温度センサ４０を取り付ける（温度センサ取り付け工程）。図１に示すように、本実施形態では、隙間Ｓに裏込め材３０が充填された後、貫通孔２１を蓋部材３４で閉塞して、支保工６０を撤去する。既述のとおり、蓋部材３４には、温度センサ４０が取り付けられているため、貫通孔２１に蓋部材３４を嵌合設置することで、更生材２０に温度センサ４０が設置された状態となる。

次に、温度センサ４０によって取得された温度データに基づいて裏込め材３０の品質検査を行う（検査工程）。具体的には、各温度センサ４０によって裏込め材３０の管軸方向の各部位の温度を経時的に測定する。各温度センサ４０の検知結果は、無線通信により下水管５０の外部である地上に配置された情報処理装置４４に送信される。情報処理装置４４が、各温度センサ４０から温度データを受信した後、受信した温度データと、記憶手段に記憶された裏込め材３０の発熱温度に関するデータとを比較して、裏込め材３０の品質検査を行う。

このように、本実施形態では、温度センサ４０及び情報処理装置４４によって、裏込め材３０の温度変化を経時的に測定し、既存の発熱温度に関するデータと比較することで、裏込め材３０の硬化状態や充填状態を検査することができる。具体的には、温度センサ４０により裏込め材３０の適切な温度上昇が検知されることで、裏込め材３０が水和反応により硬化していることを確認することができる。また、温度センサ４０から取得されたデータにおいて、温度上昇が検知されない場合には、不具合があることを検知することが可能である。例えば、下水管５０に生じた亀裂から裏込め材３０が漏出していたり、亀裂から地下水が入り込んで硬化反応が十分に行われていなかったりする場合には、温度が上昇しないことから、不具合があることを検知することができる。このように、裏込め材３０の温度データという硬化状態を的確に反映する情報に基づいて検査を行うことで、客観性の高い品質管理を行うことが可能である。また、温度センサ４０は、更生材２０の管軸方向に間隔をおいて複数設定されているため、温度センサ４０が設置された各領域について、不具合の有無を検知することができる。

このような温度に基づく裏込め材３０の品質検査は、情報処理装置４４に予め設定された品質検査プログラムに基づいて品質の良否（裏込め材３０の不具合の有無）の判断を自動的に行ってもよいし、作業者９０が予め設定された基準に基づいてデータを比較検討し、品質の良否を判断してもよい。

温度センサ４０による温度データの取得期間は、例えば、１～２日間とすることができる。一定の養生期間を経て裏込め材３０が硬化されることで、下水管５０と更生材２０とが一体化される。なお、その後の期間においても定期的に温度データを取得することで、裏込め材３０の漏出の有無を長期的に確認することが可能である。

上述したように、本実施形態の更生システム１０及び更生方法では、無線通信可能な温度センサ４０によって裏込め材３０の温度を検知し、この検知結果を下水管５０の外部にある情報処理装置４４で受信することができるため、作業者９０が下水管５０の外のエリア（例えば地上など）にいながら裏込め材３０の硬化状態や充填状態を確認することができる。これにより、作業者９０が更生材２０内に入って検査作業を行う手間を省くことができ、従来の様に検査作業中に下水管内を流れる下水を一時せき止めるなどの措置をする必要もない。そのため、検査作業の大幅な簡易化が達成され、品質検査の作業性を向上させることができる。

また、管軸方向に複数設置された各温度センサ４０から受信した温度データを予め取得された発熱温度に関するデータと比較することで、不具合があった部位を容易に検出することができる。不具合が検知された場合、作業者９０が更生材２０内に入って詳細な検査を行う必要があるが、温度センサ４０を複数設置することで、不具合がある箇所を容易に特定することができるので、作業者９０が検査のために更生材２０内に入る時間を短縮することができる。

また、本実施形態の更生システム１０及び更生方法では、温度センサ４０から取得された温度の数値データに基づいて品質検査を行うことができるので、作業者９０によって検査評価が異なることがなく、客観性の高い検査を実施することができる。特に、受信した裏込め材３０の温度データという硬化状態を的確に反映する情報に基づいて品質管理を行うことができるので、客観性の高い品質管理を行うことが可能である。

また、検査に用いる温度センサ４０は、更生材２０に形成された貫通孔２１に嵌め込み設置する構成であるため、設置作業が容易である。特に、本実施形態では、裏込め材３０の注入口を閉塞する蓋部材３４に温度センサ４０を取り付けているので、注入口の閉塞と同時に温度センサ４０を設置することができ、作業性に優れている。

また、本実施形態では、裏込め材３０に温度センサ４０を接触させて裏込め材３０の温度を直接測定することができるので、より的確な温度検知を行うことができる。

さらに、本実施形態では、温度センサ４０が取り付けられた蓋本体３８が、更生材２０に固定されたソケット体３６に対して着脱可能な構成であるため、不具合があった際に、この蓋本体３８を取外して、貫通孔２１から裏込め材３０の充填状態や硬化状態を容易に確認することができる。

なお、本実施形態では、温度センサ４０を下水が通常流れることのない更生材２０の鉛直方向上方側の領域に設置している。温度センサ４０は、好ましくは、更生材２０の鉛直方向上方の頂点から周方向に６０度の範囲内に設置され、より好ましくは４５度の範囲内、さらに好ましくは１５度の範囲内に設置される。また、このような上方側の領域とともに、下水が流れる底壁側の領域に温度センサ４０を設置して、それぞれの領域の温度変化を測定する構成としてもよい。かかる場合に、温度センサ４０が下水の水面よりも上方にある状況と、下水の水面下にあって下水によって更生材２０が冷やされる状況とで裏込め材３０の表面温度に差異が出るため、予め実験室で得られた実験結果に基づき、品質検査の基準となる温度上昇値を各領域で変えることができる。

次に、更生システムの他の実施例を説明する。図９は、下水管５０の更生システム１０の他の実施例を説明する図である。図９に示す実施例おいて、上述した実施形態と同様の構成には同一の符号を付している。本実施例では、更生材設置工程において、下水管５０の内部で、更生構造物の骨組みとなる鋼製のリング２１０を組み立てる。リング部材２１０は、管軸方向に間隔をおいて複数設置され、各リング２１０は連結材で連結される。その後、リング２１０の内側に、管状の新設の更生材２０の表面を形成する表面部材である高密度ポリエチレン製の管更生部材２１２と、管更生部材２１２を結合する嵌合部材２１４とを組付ける。設置する際に、管更生部材２１２の長さ方向は、更生材２０の管軸方向に向けられ、幅方向は、更生材２０の周方向へ向けられる。複数の管更生部材２１２は、更生材２０の周方向に環状に並べられ、嵌合部材２１４によって隣接する管更生部材２１２が連結される。なお、図９では、長尺板状の管更生部材２１２を下水管５０の周方向に複数並べて更生材２０となる管状体を形成しているが、これに限らず、筒状の管更生部材２１２を下水管５０の管軸方向に並べて更生材２０を形成する構成であってもよい。

本実施例において、温度センサ４０は、管更生部材２１２を組付ける際に、更生材２０の外周面となる管更生部材２１２の外表面に取り付けられる（温度センサ取り付け工程）。温度センサ４０は、更生材２０の鉛直方向上方側の表面を形成する管更生部材２１２に、長尺板状の表面部材２１２の長さ方向に所定の間隔をおいて複数設置される（温度センサ取り付け工程）。温度センサ４０は、接着剤等を用いて、管更生部材２１２の表面に取り付けることが可能である。裏込め材３０は、更生材２０を設置した後に、更生材２０と下水管５０との間の隙間に注入される。なお、図１に示す実施形態において、帯状部材２２を下水管５０内に導入する際に、更生材２０の外表面を形成する帯状部材２２の表面に温度センサ４０を取り付けてもよい。かかる場合、帯状部材２２の長さ方向に所定の間隔をおいて複数の温度センサ４０を取り付けることで、下水管５０の管軸方向の各部位の温度を検知することができる。

このように、温度センサ４０は、裏込め材３０を注入する前に、更生材２０に設置される構成であってもよい。本実施形態では、下水管５０の外部で温度センサ４０を表面部材２１２に取り付けることができるので、設置作業が容易であり、作業性に優れている。

次に、図１０を用いて温度センサ４０の設置態様の他の実施例を説明する。図１０は、図９に示す更生システム１０において、更生材２０を構成している管更生部材２１２の斜視図である。本実施例では、温度センサ４０が、更生材２０を構成する管更生部材２１２の内部に埋め込まれている。管更生部材２１２は、略長方形の板状の本体と、本体の幅方向の両側部から突出する一対のリブとを有し、温度センサ４０は本体に内蔵されている。なお、温度センサ４０は、管更生部材２１２の長さ方向に所定の間隔をおいて複数埋め込まれていてもよい。温度センサ４０は、帯状部材２１２の本体２１３において、裏込め材３０と接触する外周面の近傍に埋め込まれていることが好ましい。このように、更生材２０を構成する帯状部材２２に予め温度センサ４０が内蔵された状態となっていることで、施工現場において、温度センサ４０を更生材２０に取り付ける手間を省くことができ、作業時間を短縮することができる。なお、図１に示す実施形態において、更生材２０を形成する帯状部材２２の本体２３に温度センサ４０が埋め込まれていてもよい。かかる場合、帯状部材２２の長さ方向に所定の間隔をおいて複数の温度センサ４０を埋め込む構成とすることで、下水管５０の管軸方向の各部位の温度を検知することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上述した実施形態では、断面円形状の既設管に断面円形状の更生材を設置しているが、既設管及び更生材の管形状はこれに限らず、断面形状が、矩形や楕円形等であってもよい。

また、本発明に係る更生システム及び更生方法は、更生材及び裏込め材からなる更生材と既設管とが構造的に一体として更生材と同等以上の耐荷重性能や耐久性能を有する複合管を施工するためのシステム及び方法に広く適用することが可能である。例えば、上述した実施形態のように、プロファイルと呼ばれる帯状部材を螺旋状に巻いて更生材を形成するＳＰＲ工法（登録商標）及びタンビー（登録商標）工法に適用することができる。また、ストリップと呼ばれる硬質塩化ビニルで形成された帯状部材をマンホール内で螺旋状に巻いて管状体を形成し、この管状体を既設管内に押し出しながら更生材を形成するＳＷライナー（登録商標）工法に適用することができる。また、図９に示す実施例のように、既設管内でリングを組み立てて骨組みを形成し、このリング部材の表面に、管更生部材と嵌合部材とを管軸方向に組み付けて更生材を形成するパルテム・フローリング（登録商標）工法に適用することができる。また、背面に補強鋼材を装着した高密度ポリエチレン製の管更生部材で更生材を形成し、裏込め材として無機系ポリマーセメント充填材を用いるクリアフロー（登録商標）工法に適用することができる。また、既設管の内面に炭素繊維による補強材又はアラミド繊維による補強材を取り付け、その内面側に、背面に突起のついたポリエチレン製の管更生部材を設置して更生材を形成するＰＦＬ工法に適用することができる。また、既設管内に高密度ポリエチレン製の管更生部材と嵌合材（ファスナー）を組み立てて更生材を形成するストリング工法（登録商標）に適用することができる。

また、例えば、更生対象となる既設構造物は、下水管５０に限らず、既設の上水管、農業用水管、工業用配管、ボックスカルバート等であってもよい。

１０ 更生システム
２０ 更生材（更生用構造物）
２２ 帯状部材
３０ 裏込め材
３４ 蓋部材
４０ 温度センサ
４４ 情報処理装置
５０ 下水管（既設構造物）
５２，５３ マンホール
６０ 支保工
７０ 製管機
９０ 作業者

Claims (8)

1. 既設構造物の内側に設置される更生用構造物と、
   前記既設構造物と前記更生用構造物との間に注入される裏込め材と、を備え、
   前記裏込め材が発熱をともなって硬化することで前記既設構造物と前記更生用構造物とが一体化する既設構造物の更生システムにおいて、
   前記更生用構造物に取り付けられ、前記裏込め材が硬化する際の温度を検知可能であって、検知結果を無線通信により送信可能な温度センサと、
   前記既設構造物の外部に配置され、予め取得された前記裏込め材が硬化する際の発熱温度に関するデータを記憶するとともに、前記温度センサから受信した温度データを記録する情報処理装置と、
   を備えたことを特徴とする既設構造物の更生システム。
2. 前記既設構造物は、既設管であって、
   前記更生用構造物は、前記既設管内に設置される管状の更生材であり、
   前記温度センサは、前記更生材の管軸方向に所定の間隔をおいて複数設置されることを特徴とする請求項１に記載の更生システム。
3. 前記温度センサは、前記更生材の管軸方向に所定の間隔をおいて形成された管壁を貫通する複数の貫通孔に嵌め込み設置されていることを特徴とする請求項２に記載の更生システム。
4. 既設構造物とその内側に設置される更生用構造物との間に裏込め材を注入し、前記裏込め材が発熱をともなって硬化することで前記既設構造物と前記更生用構造物とが一体化する既設構造物の更生方法において、
   前記更生用構造物に、前記裏込め材が硬化する際の温度を検知可能であって、検知結果を無線通信により送信可能な温度センサを取り付ける工程と、
   前記既設構造物の外部に配置された情報処理装置によって前記温度センサから送信された温度データを受信し、受信した前記温度データと、予め取得された前記裏込め材が硬化する際の発熱温度に関するデータとを比較して、前記裏込め材の品質検査を行う工程と、
   を含むことを特徴とする既設構造物の更生方法。
5. 前記既設構造物は、既設管であって、
   前記更生用構造物は、前記既設管内に設置される管状の更生材であり、
   前記温度センサは、前記更生材の管軸方向に所定の間隔をおいて形成された管壁を貫通する複数の貫通孔のそれぞれに嵌め込み設置されることを特徴とする請求項４に記載の更生方法。
6. 前記裏込め材は、前記貫通孔から注入され、
   前記温度センサは、前記裏込め材の注入後に前記貫通孔を閉塞する蓋部材に取り付けられることを特徴とする請求項５に記載の更生方法。
7. 前記既設構造物は、既設管であって、
   前記更生用構造物は、前記既設管内に設置される管状の更生材であり、
   前記温度センサは、前記更生材を形成する複数の管更生部材を前記既設管内に導入する際に、前記更生材の外周面を形成する前記管更生部材の表面に取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の更生方法。
8. 前記既設構造物は、既設管であって、
   前記更生用構造物は、前記既設管内に設置される管状の更生材であり、
   前記温度センサは、前記更生材を形成する複数の管更生部材の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項４に記載の更生方法。

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