JP2023081119A - 既設管の更生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上水道又は下水道の配設経路に沿って地中に埋設された既設管の更生方法であって、施工コストが高く付くのを防止するとともに、施工期間が長くなるのを防止しつつ、既設管を適正に更生して、更生管の端部と既設管の端部との隙間に排水等が侵入するのを防止できる既設管の更生方法を提供する。【解決手段】上水道又は下水道の配設経路に沿って地中に埋設された既設管１の更生方法であって、前記既設管１内に更生管３を設置する更生管設置工程Ｋと、前記既設管１の端部と前記更生管３の端部との隙間１３内に、発泡樹脂材からなる止水材を注入する止水材注入工程Ｋ４と、を備え、該止水材注入工程Ｋ４において、止水材注入装置６に設けられた止水材注入部６１の先端を前記隙間１３内に挿入した状態で、該隙間１３内に前記止水材６０を注入する。【選択図】図７

Description

本発明は、上水道又は下水道の配設経路に沿って地中に埋設された既設管の更生方法に関する。

従来、下水や雨水等の排水を案内する複数の既設管（管体）を配設経路に沿って地中に埋設し、この配設経路の途中に相隣接する既設管同士を接続するためのハンドホールやマンホール等の作業用ホール（接続部）を設けてなる排水管構造が用いられている。このような排水管構造において、可撓性を有する素材からなる更生管（補助管）を回転体に繰り出し自在に巻き付け、この回転体を回転させることにより繰り出される更生管を前記作業用ホールの上端開口部を通して既設管の内部全域に挿入した後、更生管を既設管に固定する排水管補修方法（特許文献１参照）が知られている。

特許４１７２１３８号公報

上述の特許文献１に開示された排水管補修方法によれば、回転体から繰り出された更生管を、既設管内に挿入して固定することにより、例えば既設管の配設経路に設けられた一方の作業用ホールと他方の作業用ホールとの間に位置する配設経路の全長を更生管によって補修する作業を極めて迅速に行うことが可能である。しかし、前記排水管補修方法では、既設管内に更生管を容易に挿入し得るように、通常、更生管の外径が既設管の内径よりも小さく設定されている。この結果、前記作業用ホールに接続された既設管の端部と更生管の端部との間に所定の隙間が形成されることが避けられず、この隙間の存在により排水の流動性が阻害され易い等の問題があった。

このため、従来、例えば作業者が作業用ホール内に入って、更生管の端部をグラインダー等により切断した後、この更生管の端部と既設管の端部との間をモルタル材等からなる閉塞材で覆うように塗り込める端末処理が必要であった。しかし、この端末処理を適正に行うためには、作業者の熟練度が要求され、かつ閉塞材が硬化するのに所定の時間を要するので、施工コストが高く付くとともに、施工期間が長くなることが避けられないという問題があった。

なお、特許文献１に示す止水工法では、既設管の内部全域に亘る長さの充填材補給用の筒体を既設管の内面と更生管の外面との隙間に配置し、前記筒体に形成された複数の孔を通して前記隙間内に充填材を供給することにより、既設管を補強して、長期間に亘り排水の案内機能を良好に維持できるようにしている。この場合、前記筒体の孔から供給された充填材を、更生管及び既設管の端部まで必要かつ十分に行き渡らせることができれば、更生管の端部と既設管の端部との隙間を閉塞して、該隙間に排水等が侵入するのを防止することが可能である。しかし、上述の工法では、充填材の供給量が不足して更生管及び既設管の端部まで充填材を行き渡らせることできなかったり、逆に充填材の供給量が過大になって更生管及び既設管の端部から充填材が溢れ出たりし易いという問題がある。

本発明の目的は、前述の状況に鑑み、施工コストが高く付くのを防止するとともに、施工期間が長くなるのを防止しつつ、更生管の端部と既設管の端部との隙間を適正に封止することができる既設管の更生方法を提供することである。

本発明に係る既設管の更生方法は、上水道又は下水道の配設経路に沿って地中に埋設された既設管の更生方法であって、前記既設管内に更生管を設置する更生管設置工程と、前記既設管の端部と前記更生管の端部との間に形成された隙間内に、発泡樹脂材からなる止水材を注入する止水材注入工程と、を備え、該止水材注入工程において、止水材注入装置に設けられた止水材注入部の先端を前記隙間内に挿入して、該隙間内に前記止水材を注入するものである。

本発明に係る既設管の更生方法は、管更生構造製造方法（管更生構造生産方法）である。該管更生構造製造方法により製造される管更生構造は、前記既設管と、前記更生管と、前記隙間内に注入された前記止水材と、から構成される。

この構成によれば、発泡樹脂材からなる止水材を更生管の端部と既設管の端部との間の隙間内に注入するだけで、その発泡作用により前記隙間内に止水材を容易に充満させることができる。したがって、作業者が既設管の端部と更生管の端部との間をモルタル材等で覆うように塗り込めていた従来工法に比べて、前記隙間を止水材により効果的に封止することができる。これによって、前記隙間内に排水又は土砂等が侵入するのを効果的に防止できるとともに、排水等の流動性を良好状態に維持できるという利点がある。

また、前記既設管の端部及び前記更生管の端部は、地中に埋設された作業用ホールにそれぞれ接続され、前記止水材注入工程において、前記止水材注入部を前記作業用ホール内に導入して、前記止水材の注入を行うようにしてもよい。

この構成によれば、前記作業用ホールを有効に利用して、既設管の端部と更生管に端部との間に形成された隙間を止水材で容易かつ効果的に封止することができ、作業用ホール内に流入した家庭の排水等が、前記隙間内に侵入するのを効果的に防止できる等の利点がある。

また、前記止水材注入工程は、前記更生管の上側に前記止水材を注入する上側注入工程と、前記更生管の左側に前記止水材を注入する左側注入工程と、前記更生管の右側に前記止水材を注入する右側注入工程と、有することが好ましい。

この構成によれば、既設管の端部と更生管の端部における三個所から前記隙間内に止水材を注入して発泡させることにより、更生管の上部から下部に至る外周面の全体に止水材を迅速、かつ効率よく行き渡らせることができる。

また、前記発泡樹脂材は、ポリオールを主成分とする基剤と、ポリイソシアネートを主成分とする硬化剤と、が混合されることにより発泡する硬質発泡ポリウレタンであることが好ましい。

この構成によれば、前記隙間内に注入された硬質発泡ポリウレタンからなる止水材を早期に硬化させることができるとともに、この止水材を前記隙間内に注入することにより一定の保形性が得られることになる。したがって、地震による振動等を前記止水材により良好に吸収して、既設管や更生管に割れやヒビ等が形成されるのを効果的に回避できるという利点がある。

また、前記止水材注入部は、前記止水材注入装置の止水材噴射ノズルに接続された中間ホースと、該中間ホースに接続されるとともに、先端にＬ字型の屈曲部が設けられた止水材吐出ホースと、を有し、前記中間ホースは、可撓性を有する素材により形成され、かつ前記止水材吐出ホースは、前記中間ホースよりも剛性の高い素材により形成され、前記止水材注入工程において、前記屈曲部を前記隙間内に挿入した状態で、前記止水材の注入を行うことが好ましい。

この構成によれば、中間ホースを適宜に変形させて止水材吐出ホースを止水材の注入位置に導入するとともに、既設管の端部と更生管の端部との隙間内に前記屈曲部を挿入した状態で、止水材を注入する作業を、作業用ホールに作業者が入ることなく、安全かつ容易に行うことができる。

また、前記更生管設置工程において、可撓性を有する素材からなる前記更生管が巻き付けられた回転体を回転させることにより該回転体から繰り出された前記更生管を、前記既設管内に引き込んで設置した後、該既設管に前記更生管を固定することが好ましい。

この構成によれば、既設管の長さ方向全域に更生管を設置する作業を容易かつ短時間で行うことができる。しかも、上述のように既設管の端部と更生管の端部と間に形成された隙間内に止水材を注入して封止することにより、この隙間に浸入した家庭の排水又は土砂等により更生管もしくは排水用主管が傷付けられたり、排水等の流動性が阻害されたりするのを防止できるという利点がある。

また、前記止水材注入工程で前記既設管の端部と更生管の端部との間に裏込め材の充填用チューブを設置した後、裏込め供給機の注入ホースを前記充填用チューブに接続した状態で、前記既設管及び更生管の一端部側から他端部側に向けて、前記裏込め材を充填する裏込め材充填工程を、さらに備えたものであってもよい。

この構成によれば、既設管の端部と更生管の端部との隙間を止水材により封止した状態で、前記裏込め材の充填作業を行うことができるため、その充填圧を高く設定した場合においても、既設管の端部と更生管の端部との間から裏込め材が溢れ出るのを防止しつつ、既設管及び更生管の長手方向の全長に亘って裏込め材を効率よく充填することができる。

本発明に係る既設管の更生方法によれば、施工コストが高く付くのを防止するとともに、施工期間が長くなるのを防止しつつ、更生管の端部と既設管の端部との隙間を適正に封止することができるという効果を奏する。

本発明に係る既設管の更生方法の実施形態を示す工程図である。 既設管の設置状態を示す断面図である。 既設管に対する更生管の引込過程を示す説明図である。 既設管内に更生管を設置した状態を示す断面図である。 更生管の構造を示す一部拡大断面図である。 更生管の端部を仮切断した状態を示す断面図である。 止水材の注入工程を示す断面図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。 裏込め材の充填用チューブの設置状態を示す断面図である。 裏込め材の充填工程を示す断面図である。

以下、本発明に係る既設管の更生方法の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

図２は、本発明に係る更生方法が適用される既設管１の設置状態を示し、図３は、既設管１内に更生管３を引き込む過程を示している。既設管１は、上水道又は下水道の配設経路に沿って地中に埋設されたコンクリート製のヒューム管等からなっている。そして、相隣接する既設管１，１の間には、両者を接続するためのコンクリート製のハンドホールやマンホール等からなる作業用ホール１１，１２が設けられている。

この発明に係る既設管１の更生方法は、図１に示すように、既設管１に対して所定の前処理を行う前処理工程Ｋ１と、既設管１内に更生管３を引き込む更生管引込工程Ｋ２と、更生管３の端末処理を行う端末処理工程Ｋ３と、既設管１の端部と更生管３の端部との間に形成された隙間内に止水材を注入する止水材注入工程Ｋ４と、既設管１及び更生管３の一端部側から他端部側に向けて裏込め材を充填する裏込め材充填工程Ｋ５と、を備えている。

前処理工程Ｋ１では、図略のカメラ等により既設管１内の調査を行った後、既設管１内を洗浄車の高圧ジェットにより洗浄したり、既設管１内に浸入した木の根等からなる障害物を除去したりする等の処理を行う。

前記更生管引込工程Ｋ２では、図３に示すように、既設管１の配設経路に設けられたマンホール等からなる一対の作業用ホール１１，１２のうちの一方、例えば図３の左側に位置する作業用ホール１１の上端開口部付近に、可撓性を有する合成樹脂製の管体からなる更生管３が巻き付けられた回転体３０と、ガイドローラ等を有する更生管３の案内装置３１とを配置する。次いで、更生管３の先端に取り付けられた帽子型のキャップ４１に、図３の右側に位置する他方の作業用ホール１２の上端開口部付近に配置されたウインチ４２により巻き取られるワイヤー４３を固定する。そして、ウインチ４２からなる引込手段を作動させることにより、作業用ホール１１の上端開口部から既設管１内に更生管３を引き込んで設置する。なお、前記ウインチ４２に代え、更生管３を空気圧等の流体圧に応じて押し込む手段や、その他の設置手段を用いてもよい。

更生管３は、図４に示すように、既設管１の内径Ｓよりも小さい、例えば２８６ｍｍ程度の外径Ｒと２５０ｍｍ程度の内径ｒとを有しているが、この寸法に限定されるものではない。そして、既設管１内に更生管３が設置された状態では、両者の間に既設管１の内径Ｓと更生管３の外径Ｒとの寸法差に対応した隙間１３が形成されることになる。

図５に示すように、更生管３は、内面が略フラットな内管壁３３と、この内管壁３３の外面に形成された外管壁３２と、有している。外管壁３２は、例えば内管壁３３の外面に螺旋状に巻き回される帯状の芯材３４と、この芯材３４を被覆するとともに、内管壁３３の外面に融着させる融着層３５と、有している。そして、芯材３４及び融着層３５からなる補強用の凸部３８が、更生管３の外周部に沿って螺旋状に延びるように形成されるとともに、相隣接する凸部３８，３８の間に一定幅の凹部３９が形成されている。

更生管３の外周部に補強用の凸部３８が設けられることにより、回転体３０に巻き付け得る程度の可撓性が更生管３に与えられるとともに、設置時に更生管３が円筒形状を安定して保持し得る強度が更生管３に与えられている。なお、前記螺旋状に延びる補強用の凸部３８に代え、更生管３の外周部に環状の凸部と凹部とを一定間隔で設けた構造としてもよい。また、図例では、台形状の凸部３８を更生管３の外周部に設けているが、これに限られず、矩形状、又は半円形状の凸部を設けた構造としてもよい。

芯材３４は、硬質樹脂（又は硬質樹脂組成物）から構成される。硬質樹脂には、エンジニアリングプラスチック等の既知の樹脂を広く利用できる。かかる硬質樹脂の例としては、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＡＲ（ポリアリレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＰ（ポリプロピレン）、上記で挙げた以外の任意の他の飽和ポリエステルおよびこれらのポリマーブレンド体のいずれか一つが挙げられる。また、芯材３４を構成する硬質樹脂は、強化繊維を含まなくてもよい。

上述のＰＰＳおよびＰＰＥは、高い耐熱性、強度、剛性、優れた寸法安定性を有するとともに熱可塑性樹脂としての成形加工性にも優れた高耐熱エンジニアリングプラスチックである。ＰＰＳおよびＰＰＥは、従来は金属や熱硬化性樹脂の代替として用いられ、射出成形により加工されることが多い。このＰＰＳ又はＰＰＥから構成される芯材３４は、吸水率が極めて低く、また、吸水による寸法変化も小さく、寸法安定性に優れている。しかも耐熱水性にも優れている。

前記ＰＰＳは、リニア型のものであっても、架橋型のものであってもよいが、リニア型を使用することによって芯材に弾力性を付与することができる。また、ＰＰＥは変性ＰＰＥ（ｍ－ＰＰＥ）であってもよく、成形性に優れるＰＳ（ポリスチレン）などのスチレン系樹脂や、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂が更に含まれていてもよい。

芯材３４を構成する硬質樹脂は、上記のような樹脂材料に、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカー、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、カーボンブラック、含水ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の強化材が添加されて強化されている。この強化材とはしては、芯材３４の強度を確保する観点から、ガラス繊維を採用することが好ましい。なお、ＰＣ（ポリカーボネート）、芳香族ナイロン、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、不飽和ポリエステルおよびこれらに類するポリマーブレンド材料により芯材３４を構成することが可能である。さらに、芯材３４を構成する硬質樹脂は、必要に応じてエラストマーなどの他の樹脂成分を含んでいてもよい。

融着層３５は、耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂や、例えばスチレン系、ナイロン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリスチレン系の熱可塑性エラストマー等から構成することができる。これらの熱可塑性エラストマーにオレフィン系樹脂を配合すれば、内圧（例えば内水圧）、外圧（例えば外水圧）、偏平強度、圧縮強度、引張強度などの向上を図ることができるため、より好ましい。

特に耐油性が要求される場合には、上記ポリオレフィン樹脂のうちでも、直線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、他の低密度ポリエチレン、および中密度ポリエチレンからなる群より選択される少なくとも一種を含む材料で融着層３５を構成することが好ましい。この場合、他のオレフィン系樹脂（ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等）などが配合されていてもよい。また、特に可撓性が要求される場合には、融着層３５は、上記熱可塑性エラストマーのうちでも、水添スチレン系熱可塑性エラストマー、具体的にはスチレン－エチレン／ブチレン－スチレンブロックコポリマー（ＳＥＢＳ）を使用することが好ましい。前記ＳＥＢＳには、ＳＥＢＳの酸変性品やアミン変性品も含まれる。

内管壁３３は、内側層である下巻層３６と、この下巻層３６の外側に積層される外側層３７とを備える。下巻層３６及び外側層３７には、前記融着層３５と同様の材質が採用される。外側層３７は、例えばバインダー層、クロス糸、中巻層、及び、横糸等で構成される。具体的には、下巻層３６の外面に、クロス糸を異なる方向に巻回して互いに交差させて配置するとともに、このクロス糸を変性ポリプロピレンで形成されたバインダー層で被覆する。さらに、バインダー層上に横糸を同一方向に巻回するとともに、この横糸をスチレン系エラストマーからなる中巻層で融着する等により外側層３７が構成される。

本実施形態において、クロス糸及び横糸には、ポリビニールアルコール系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリプロン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアリレート繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、又は、液晶ポリエステル繊維の何れかで構成された補強繊維が採用される。このうち、補強繊維の強度を確保する観点から、高強度・高弾性率・高耐熱性を備える「スーパー繊維」である、ポリアリレート繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアラミド繊維の何れかを採用することが好ましい。

前記更生管３は、内管壁３３の外側層３７において、同一方向に巻回される横糸と、異なる方向に巻回されて互いに交差するクロス糸と、の二種類の補強繊維が巻回されることにより構成されている。これにより、更生管３における耐内圧特性を高めることができる。なお、外側層３７に巻回する補強繊維を布状に構成してもよい。これにより、更生管３に耐内圧特性をさらに向上させることが可能となる。

このような内管壁３３の下巻層３６は、まず押出成形機から軟化点以上融点以下の温度で平帯状に押出された下巻層形成用の帯状材を、管成形用マンドレルの上でその側縁部が重なり合うように螺旋状に巻き付けることにより形成される。そして、前記下巻層３６の上に、別の押出成形機から同じく上記温度条件下で平帯状に押出されたバインダー層及び中巻層成用の帯状材を、同じく側縁部が重なり合うように螺旋状に巻き付けて、筒状の外側層３７を積層することにより、内周面がほぼ平滑な内管壁３３が形成される。

上述の構成を有する更生管３を更生管引込工程Ｋ２において既設管１内に引き込んだ後、前記回転体３０、案内装置３１、及びウインチ４２等を取り外す。次いで、端末処理工程Ｋ３において、図６に示すように更生管３の端部をグラインダー等からなる切断工具５により仮切断する。例えば、操作棒５１の先端部に固定された切断工具５を、作業用ホール１１の上端開口部から該作業用ホール１１内に挿入した状態で、更生管３の切断作業を行う。

なお、作業用ホール１１の口径が十分に大きい場合には、作業者が作業用ホール１１内に入って更生管３の切断作業を行うことも可能であるが、上述の操作棒５１を用いた場合には、作業者が作業用ホール１１内に入ることなく、更生管３の切断作業を安全かつ容易に行うことができる。図例では、既設管１の端部から所定長さ、例えば２５ｃｍ程度だけ作業用ホール１１内に突出した位置で、更生管３を仮切断している。なお、下記止水材注入工程Ｋ４の前、もしくは止水材注入工程Ｋ４の終了後、又は後述の裏込め材充填工程Ｋ５の終了後に、更生管３の端部を仕上切断することにより、図９に示すように、既設管１の端部と更生管３の端部とを揃えることが好ましい。

上述の前処理工程Ｋ１、更生管引込工程Ｋ２、及び端末処理工程Ｋ３により、既設管１内に更生管３を引き込んで設置する更生管設置工程Ｋが構成されている。この更生管設置工程Ｋによれば、既設管１の埋設部を、その長さ方向全域に亘り地面を掘り起こす等の補修工事（開削工法）を行う必要がないため、既設管１の更生に要する作業時間及び費用を大幅に低減することができる。具体的には、本実施形態によれば、従来の開削工法と比較して、作業時間を約１０分の１に短縮することができるとともに、単位長さ当りの費用を約半分に削減することが可能である。

次いで、図７に示すように、止水材注入装置６を用いて止水材６０の注入作業を行う。この止水材６０としては、ポリイソシアネートを主成分とする基剤と、ポリオールを主成分とする硬化剤と、が混合されるとともに、これに適宜の発泡剤や触媒等が混入されることにより発泡する硬質発泡ポリウレタンが好適に使用される。硬質発泡ポリウレタンからなる止水材６０を用いた場合は、これを早期に硬化させることができるとともに、一定の保形性が得られるという利点がある。なお、硬質発泡ポリウレタンに代えて、硬質発泡ポリスチレンや、その他の発泡樹脂材を使用可能である。

止水材注入装置６は、例えば、下記の止水材注入部６１と、止水材生成用の主剤及び硬化剤を収容する収容ボンベ６２，６３と、止水材噴射ノズル６４と、を備えている。止水材注入部６１は、止水材噴射ノズル６４の先端部に接続された中間ホース６５と、この中間ホース６５の先端部に接続された止水材吐出ホース６６とを有している。中間ホース６５は、テフロン（登録商標）製のチューブ等の十分な可撓性を有する素材からなっている。一方、止水材吐出ホース６６は、中間ホース６５よりも剛性の高い素材、例えばポリブデン管等からなっている。また、止水材吐出ホース６６の先端には、所定角度に屈曲したＬ字形の屈曲部６７が設けられている。

止水材注入部６１は、例えば、ポリブデンからなる外側チューブと、テフロン（登録商標）からなり、外側チューブに挿入され先端付近が外側チューブから突出する内側チューブと、から構成されてもよい。これにより、止水材注入部６１の中間付近は、止水材注入部６１の先端を隙間１３へ押し込むことができる強度を有するとともに、止水材注入部６１の先端付近は、折り曲げることが可能な強度を有する。この場合、中間付近が、止水材注入部６１の先端を隙間１３へ押し込むことができる強度及び可撓性を有し、止水材注入部６１の先端付近が、折り曲げることが可能な強度を有していれば、止水材注入部６１の原材料は、特に限定されない。止水材注入部６１の中間付近が、止水材注入部６１の先端を隙間１３へ押し込むことができる強度及び可撓性を有するため、作業ホール１３の種々の形状に対応して、止水材注入部６１の先端を隙間１３へ押し込むことができる。すなわち、この構成によれば、作業ホール１３が如何なる形状を有するものであっても、これに対応させるように止水材注入ホース６１を変形させて止水材６０の注入作業を適正に行うことができる。

止水材注入工程Ｋ４において、例えば、作業者が止水材注入装置６の止水材噴射ノズル６４及び止水材吐出ホース６６を把持しつつ、作業用ホール１１の上端開口部から該作業用ホール１１内に止水材吐出ホース６６を導入する。そして、止水材吐出ホース６６の先端の屈曲部６７を、既設管１の端部と更生管３の端部との間に形成された隙間１３内に挿入した状態で、止水材噴射ノズル６４を操作して止水材６０を注入する。

隙間１３内に止水材６０を効率よく注入するためには、図８に示すように、更生管３の上側に止水材吐出ホース６６の屈曲部６７を挿入した状態で止水材６０を注入する上側注入工程と、更生管３の左側に止水材吐出ホース６６の屈曲部６７を挿入した状態で止水材６０を注入する左側注入工程と、更生管３の右側に止水材吐出ホース６６の屈曲部６７を挿入した状態で止水材６０を注入する右側注入工程と、を止水材注入工程Ｋ４に設けることが好ましい。

止水材６０の注入時間は、既設管１の端部から所定の長さ、例えば約１０ｃｍ～２０ｃｍ程度の長さに止水材６０が注入され、かつ更生管３の上部から下部に至る外周面の全体に止水材６０が行き渡るように設定される。具体的には、直径が２５０ｍｍである既設管１に対し、８ｍｍの口径を有する止水材吐出ホース６６を用いて、３３倍程度の発泡倍率を有する止水材６０を注入する場合、既設管１の上部に対する注入時間を５秒程度、既設管１の左右両側部にする注入時間をそれぞれ１秒程度に設定する。これにより、ポリオールを主成分とする基剤及びポリイソシアネートを主成分とする硬化剤等を混合することにより生成される止水材６０の発泡時間が１分程度で、硬化時間が５分程度となり、既設管１の端部と更生管３の端部とが強固に固定されることが、実験により確認された。

なお、後述の裏込め材充填工程Ｋ５において、既設管１及び更生管３の一端部側から他端部側に向けて裏込め材を充填する場合には、図９に示すように、既設管１の端部と更生管３の端部との隙間１３に予め裏込め材の充填用チューブ７１を挿入した状態で、前記止水材６０の注入を行う。この結果、図１０に示す裏込め材７０の充填時に使用される充填用チューブ７１が止水材６０により前記隙間１３に安定して保持されることになる。

また、一方の作業用ホール１１における端末処理工程Ｋ３及び止水材注入工程Ｋ４と同様の作業を、他方の作業用ホール１２においても行う。なお、他方の作業用ホール１２に接続される既設管１の端部と更生管３の端部との間には、上述の充填用チューブ７１に代えて、空気抜き用チューブ（図示せず）を挿入した状態で、前記止水材６０の注入を行ことにより、既設管１の端部と更生管３の端部との間に空気抜き用チューブを保持させるようにする。

次に、裏込め材充填工程Ｋ５において、図１０に示すように、コンクリートミキサー等からなる裏込め供給機７の供給ホース７２を前記充填用チューブ７１に接続した状態で、一方の作業用ホール１１に接続された既設管１及び更生管３の一端部側から裏込め材７０を充填する。そして、既設管１及び更生管３の他端部側に設けられた空気抜きチューブを介して隙間１３内の空気を排出しつつ、他方の作業用ホール１２に接続された既設管１及び更生管３の他端部側に向けて裏込め材７０を充填する。この裏込め材７０としては、モルタル等のコンクリート材や、前記端末処理材と同様の材料、例えば発泡ポリウレタン等の発泡樹脂材が使用されるが、これに限られず硬化後に所定の強度が得られる種々の材料を用いることができる。

このようにして既設管１及び更生管３の長手方向の全長に亘り裏込め材７０を効率よく充填することにより、既設管１の内周面に更生管３を強固に固定することができる。すなわち、既設管１及び更生管３の端部が止水材６０により封止された状態で、裏込め材７０の充填が行われるので、その充填圧を高く設定した場合においても、既設管１の端部と更生管３の端部との間から裏込め材７０が溢れ出ることはない。このため、熟練した作業者によらずとも、既設管１及び更生管３の長手方向の全長に亘って裏込め材７０を行き渡らせる作業を容易かつ迅速に行うことができる。

なお、裏込め材７０の充填が終了した後に、必要に応じて前記充填用チューブ７１及び空気抜きチューブを既設管１及び更生管３の端部から除去するとともに、この部分に形成された開口部を止水材６０等で封止することが好ましい。

上述のように地中に埋設された上水道又は下水道の配設経路に沿って地中に埋設された既設管１内に更生管３を設置する更生管設置工程Ｋと、既設管１の端部と更生管３の端部との隙間１３内に、発泡樹脂材からなる止水材６０を注入する止水材注入工程Ｋ４と、を備え、該止水材注入工程Ｋ４において、止水材注入装置６の止水材注入部６１の先端を前記隙間１３内に挿入した状態で、該隙間１３内に止水材６０を注入するように構成したため、施工コストが高く付くのを防止するとともに、施工期間が長くなるのを防止しつつ、前記隙間１３を封止して既設管１を適正に更生することができる。

すなわち、上述の止水材注入工程Ｋ４において、既設管１と更生管３との間に形成された隙間１３内に発泡樹脂材からなる止水材６０を注入するだけで、その発泡作用によりにより前記隙間１３内に止水材６０を容易に充満させることができる。したがって、作業者が既設管１の端部と更生管３の端部との間をモルタル材等で覆うように塗り込めていた従来工法に比べて、両者の間を止水材６０により封止する作業を短時間で効率よく行うことができる。これによって、更生管３と既設管１との間に形成された隙間１３内に排水又は土砂等が侵入するのを効果的に防止できるとともに、排水等の流動性を良好状態に維持できるという利点がある。

特に、図７等に示すように、更生管３の外周部に補強用の凸部３８及び凹部３９が形成されている場合、凸部３８が邪魔になって凹部２９内に止水材６０を充満させることが困難になる可能性がある。しかし、上述の発泡樹脂材からなる止水材６０を用いれば、凸部３８を乗り越えて凹部３９内に供給された少量の止水材６０を発泡させることにより、該止水材６０により凹部３９の全体を覆うことができる。したがって、上述の更生管３を用いた場合においても、その端部と既設管１の端部との間に形成された隙間１３を止水材６０により容易かつ十分に封止して、更生管３と既設管１との間に形成された隙間１３内に排水又は土砂等が侵入したり、排水等の流動性が阻害されたりするの効果的に抑制することが可能である。

また、上述の実施形態では、既設管１の端部及び更生管３の端部が、地中に埋設された作業用ホール１１にそれぞれ接続されている場合に、この作業用ホール１１内に止水材注入装置６の止水材注入部６１を導入して、既設管１の端部と更生管３の端部との隙間１３内に止水材６０を注入するようにしている。このため、作業用ホール１１を有効に利用して、既設管１の端部と更生管３に端部との間を止水材６０で容易かつ効果的に封止することができ、作業用ホール１１内に流入した家庭の排水等が、既設管１の端部と更生管３の端部との間に形成された隙間１３内に侵入すること等を効果的に防止できるという利点がある。

さらに、上述の実施形態では、更生管３の上側に止水材６０を注入する上側注入工程と、更生管３の左側に止水材６０を注入する左側注入工程と、更生管３の右側に止水材６０を注入する右側注入工程と、を止水材注入工程Ｋ４に設けている。そして、既設管１の端部と更生管３の端部における三個所から、前記隙間１３内に止水材６０を注入することにより、更生管３の上部から下部に至る外周面の全体に止水材６０を迅速、かつ効率よく行き渡らせることができる。なお、前記止水材６０の注入個所及び注入順序は、特に限定されるものではない。

止水材６０を構成する発泡樹脂材として、ポリオールを主成分とする基剤と、ポリイソシアネートを主成分とする硬化剤と、が混合されることにより発泡する硬質発泡ポリウレタンを用いた場合には、これを早期に硬化させることができるとともに、一定の保形性が得られるとい利点がある。したがって、既設管１の端部と更生管３の端部との間に形成された隙間１３内に硬質発泡ポリウレタンからなる止水材６０を注入することにより、地震による振動等を良好に吸収して、既設管１や更生管３に割れやヒビ等が形成されるのを効果的に回避できるという利点がある。

上述の実施形態では、止水材噴射ノズル６４に接続される中間ホース６５と、その先端部に接続されるとともに、先端にＬ字型の屈曲部６７が設けられた止水材吐出ホース６６と、により止水材注入装置６の止水材注入部６１を構成している。そして、中間ホース６５を、可撓性を有する素材により形成し、かつ止水材吐出ホース６６を、中間ホース６５よりも剛性の高い素材により形成している。この構成によれば、中間ホース６５を適宜に変形させて作業用ホール１１内に止水材吐出ホース６６を導入するとともに、前記屈曲部６７を既設管１の端部と更生管３の端部との隙間１３内に挿入して止水材６０を注入する作業を、作業用ホール１１内に作業者が入ることなく、その上方開口部から安全かつ容易に行うことができる。

また、上述のように更生管引込工程Ｋ２において、可撓性を有する素材からなる更生管３が巻き付けられた回転体３０を回転させることにより該回転体３０から繰り出された更生管３を、既設管１の長さ方向に引き込んだ後、この既設管１に対して更生管３を固定するように構成すれば、例えば一対の作業用ホール１１，１２間に配設された既設管１の長さ方向全域に更生管３を設置する作業を容易かつ短時間で行うことができる。この反面、既設管１と更生管３との間に所定の隙間１３が形成されることが避けらず、この隙間１３に家庭の排水又は土砂等が侵入し易い傾向がある。しかし、上述のように既設管１の端部と更生管３の端部との間に形成された隙間１３内に発泡樹脂材からなる止水材６０を注入して、この隙間１３を封止することにより、作業用ホール１１から更生管３内に流入した家庭の排水又は土砂等が前記隙間１３に侵入するのを効果的に防止できるという利点がある。

さらに、上述の実施形態では、止水材注入工程Ｋ４で既設管１の端部と更生管３の端部との間に裏込め材７０の充填用チューブ７１を設置した後、裏込め供給機７の供給ホース７２を充填用チューブ７１に接続した状態で、既設管１及び更生管３の一端部側から他端部側に向けて、裏込め材７０を充填する裏込め材充填工程Ｋ５を、さらに備えた構成としている。この構成によれば、既設管１の端部と更生管３の端部との隙間１３内に注入された止水材６０により前記隙間１３を封止した状態で、裏込め材７０の充填作業を行うことができる。このため、裏込め材７０の充填圧を高く設定した場合においても、既設管１の端部と更生管３の端部との間から裏込め材７０が溢れ出るのを防止しつつ、既設管１及び更生管３の長さ方向の全長に亘り裏込め材７０を効率よく充填することができる。

１ 既設管
３ 更生管
５ 切削工具
６ 止水材注入装置
７ 裏込め材供給機
１１，１２ 作業用ホール
１３ 隙間
３０ 回転体
３１ 案内装置
３２ 外管壁
３３ 内管壁
３４ 芯材
３５ 融着層
３６ 下巻層
３７ 外側層
３８ 凸部
３９ 凹部
４１ キャップ
４２ ウインチ
４３ ワイヤー
５１ 操作棒
６０ 止水材
６１ 注入ホース
６２，６３ 収容ボンベ
６４ 止水材噴射ノズル
６５ 中間ホース
６６ 止水材吐出ホース
６７ 屈曲部
７０ 裏込め材
７１ 充填用チューブ
７２ 供給ホース
Ｋ 更生管設置工程
Ｋ１ 前処理工程
Ｋ２ 接合位置特定工程
Ｋ３ 端末処理工程
Ｋ４ 止水材注入工程
Ｋ５ 裏込め材充填工程

Claims (7)

1. 上水道又は下水道の配設経路に沿って地中に埋設された既設管の更生方法であって、
   前記既設管内に更生管を設置する更生管設置工程と、
   前記既設管の端部と前記更生管の端部との間に形成された隙間内に、発泡樹脂材からなる止水材を注入する止水材注入工程と、を備え、
   該止水材注入工程において、止水材注入装置に設けられた止水材注入部の先端を前記隙間内に挿入した状態で、該隙間内に前記止水材を注入する、既設管の更生方法。
2. 前記既設管の端部及び前記更生管の端部が、地中に埋設された作業用ホールにそれぞれ接続され、
   前記止水材注入工程において、前記止水材注入部を前記作業用ホール内に導入して、前記止水材の注入を行う、請求項１記載の既設管の更生方法。
3. 前記止水材注入工程は、前記更生管の上側に前記止水材を注入する上側注入工程と、前記更生管の左側に前記止水材を注入する左側注入工程と、前記更生管の右側に前記止水材を注入する右側注入工程と、有する、請求項１又は２記載の既設管の更生方法。
4. 前記発泡樹脂材は、ポリオールを主成分とする基剤と、ポリイソシアネートを主成分とする硬化剤と、が混合されることにより発泡する硬質発泡ポリウレタンである、請求項１～３の何れか１項に記載の既設管の更生方法。
5. 前記止水材注入部は、前記止水材注入装置の止水材噴射ノズルに接続される中間ホースと、該中間ホースに接続されるとともに、先端にＬ字型の屈曲部が設けられた止水材吐出ホースと、を有し、
   前記中間ホースは、可撓性を有する素材により形成され、かつ前記止水材吐出ホースは、前記中間ホースよりも剛性の高い素材により形成され、
   前記止水材注入工程において、前記屈曲部を前記隙間内に挿入した状態で、前記止水材の注入を行う、請求項１～４の何れか１項に記載の既設管の更生方法。
6. 前記更生管設置工程において、可撓性を有する素材からなる前記更生管が巻き付けられた回転体を回転させることにより該回転体から繰り出された前記更生管を、前記既設管内に引き込んで設置した後、該既設管に前記更生管を固定する、請求項１～５の何れか１項に記載の既設管の更生方法。
7. 前記止水材注入工程で前記既設管の端部と更生管の端部との間に裏込め材の充填用チューブを設置した後、
   裏込め供給機の注入ホースを前記充填用チューブに接続した状態で、前記既設管及び更生管の一端部側から他端部側に向けて、前記裏込め材を充填する裏込め材充填工程を、さらに備えた、請求項１～６の何れか１項に記載の既設管の更生方法。

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