JP2023178843A - 人孔部における、管渠の管口を連結する管渠構造 - Google Patents
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Abstract
Description
これらの既設管渠は、長年の経年劣化や地盤沈下、又は交通荷重の増大による老朽化が著しく、管渠の損傷等が原因と思われる漏水事故や道路陥没、臭気問題等が多発している。
標準耐用年数を経過し更生が必要な老朽管は、10年後には8.2万km(総延長の17%)、20年後には19万km(総延長の39%)と、今後急速に増加することがわかっており、持続的な下水道機能確保のため、計画的な維持管理・改築に実施が必要である。
しかしながら、人孔更生工においては、既設管を更生するための工事費が膨大であることや、その構成が必要な対策施設数が膨大である為、高額な費用が発生する。また既設管は様々な工法により施工されており、各工法に合わせた施工を行うことは困難である。 そのため、様々な施工法による既設管への浸入水を防止し、かつ安価で汎用的な工法による侵入水防止工法の開発が求められている。
このような連結部材による連結は、管渠内に施工されたライナを連結部材に圧着させるのみであり、ライニングされたパイプラインの内周壁への浸入水を防止できるが、連結部材と管渠の連結部に隙間が生じやすいため、人孔内に浸入した雨水等が、さらに管渠内へ浸入してしまう虞がある。
本発明の特徴である管渠構造は、ジョイント部材内に設けられた止水シートと水膨潤ゴムにより接続管と管口の隙間を埋めることで、管口への浸入水を確実に防ぐことができ、水漏れの虞がない。
このため、請求項1に係る管渠構造は、管渠の管口において優れた止水性を備えた管渠構造を形成することができるという作用効果を奏する。
このため、水膨潤ゴム、水膨潤性の接着剤からなる群から選択される1種以上を含む管渠構造は、耐久性が高く、長期間にわたり管渠の老朽化を防止することができる。
図1、図2、図3は、本発明の一実施形態である、管渠に接続管が設置された管渠構造を示す図である。
図1~3を参照すると、本発明の一実施形態である、管渠に接続管が設置された管渠構造は、地中に敷設された管渠(2、2a、2b)の任意の位置に有底の略円筒状を呈した人孔(1)が設けられ、この所定距離(L)を隔てて設けられる第1孔部及び第2孔部(H1、H2)の第1及び第2管渠(2a、2b)の管口(H1、H2)との接続部位からの水の浸入を防止するための管渠構造である。まず当該管渠構造は、管渠(2)の管口に水膨潤性止水手段(6)を装着し、水膨潤性止水手段(6)を止水シート(5)で被覆した後に、止水シート(5)に被覆された前記管口の接続部位とポリエチレン系樹脂からなる接続管(3)をジョイント部材(4)で固定する。ポリエチレン系樹脂に含まれる組成物は、前述のとおりである。
なお、最大50mmまでの段差に対応することができる。
接続管(3)の材料としては、汎用的に塩化ビニル樹脂が使用されるが、耐摩耗性が、高密度ポリエチレンと比較すると約30倍程度低いため、長期的に浸入水を防止できるとはいえない。
しかし本発明の管渠構造では、耐摩耗性をはじめとする耐久性に優れているため、長期的な浸入水の防止を可能とする。
本発明の管渠構造を設置した管口からの浸入水について、この浸入水抑制効果について確認するため、試験体を用いた各種試験をおこなった。
降雨量を146mmと想定した際の推定雨天時浸入量(m3)を計測した
以下に示す表は、本発明の管渠構造の一実施例である管渠構造から造られた試験体を設置する前の試験区と、設置後の試験区との浸入水量を比較したものである。
また、雨天時浸入水量算定式は、
本発明の管渠構造設置前:y=4.92x―36.48
本発明の管渠構造設置後:y=4.48x―33.67
yは推定雨水進入量(m3)を示し、xは降雨量(mm)を示す。
したがって、本発明の管渠構造を管口へ設置することにより、管口への浸入水が十分に防止されることが示された。
この結果は、本発明の管渠構造を管口へ設置することにより、管口への汚水の浸入が軽減され、雨水と汚水が混ざり合うことが軽減できる。浸入水が十分に防止されることが示された。
そのため、排出等に必要な費用を削減できる。
外水圧試験は、本発明の管渠構造を既設管渠に設置し、人孔内に注水し、鉄製の蓋をした後、水圧ポンプを用いて当該管渠構造に0.050MPa、0.060MPa、0.075MPa、0.090MPa、0.100MPaをそれぞれ3分間加圧した際の管口への漏水の有無を確認したものである。
以下に示す表は、外水圧試験結果を表したものである。
したがって、本発明の管渠構造を管口へ設置することにより、優れた耐荷性を備え、管渠構造から管渠への浸入水を防止できることがわかった。
外水圧繰り返し試験は、本発明の管渠構造を既設管渠に設置し、人孔内に注水し、鉄製の蓋をした後、水圧ポンプを用いて当該管渠構造に0.020MPaと0.050MPaの水圧を交互に加圧を10回繰り返し、漏水の有無を確認したものである。
以下に示す表は、外水圧試験結果を表したものである。
したがって、本発明の管渠構造を管口へ設置することにより、優れた耐荷性を備え、継続的に管渠構造から管渠への浸入水を防止できることがわかった。
2 管渠
2a 第1管渠
2b 第2管渠
3 接続管
4 ジョイント部材
5 止水シート
6 水膨潤ゴム
H1 第1孔部、第1管口
H2 第2孔部、第2管口
L 所定距離
これらの既設管渠は、長年の経年劣化や地盤沈下、又は交通荷重の増大による老朽化が著しく、管渠の損傷等が原因と思われる漏水事故や道路陥没、臭気問題等が多発している。
標準耐用年数を経過し更生が必要な老朽管は、10年後には8.2万km(総延長の17%)、20年後には19万km(総延長の39%)と、今後急速に増加することがわかっており、持続的な下水道機能確保のため、計画的な維持管理・改築に実施が必要である。
しかしながら、人孔更生工においては、既設管を更生するための工事費が膨大であることや、その構成が必要な対策施設数が膨大である為、高額な費用が発生する。また既設管は様々な工法により施工されており、各工法に合わせた施工を行うことは困難である。 そのため、様々な施工法による既設管への浸入水を防止し、かつ安価で汎用的な工法による侵入水防止工法の開発が求められている。
このような連結部材による連結は、管渠内に施工されたライナを連結部材に圧着させるのみであり、ライニングされたパイプラインの内周壁への浸入水を防止できるが、連結部材と管渠の連結部に隙間が生じやすいため、人孔内に浸入した雨水等が、さらに管渠内へ浸入してしまう虞がある。
前記接続管の外周の半分を取り囲む1対の半円形の第1及び第2ジョイント部材と、
当該第1及び第2ジョイント部材を互いに固定するねじ止め部からなり、前記第1及び第2のジョイント部材は、前記接続管の外周の上半分と下半分をそれぞれ取り囲んで締め付けるように構成されることを特徴とする、上水道又は下水道用の管渠構造は、上水道又は下水道のジョイント部材内に設けられた止水シートと水膨潤ゴムにより接続管と管口の隙間を埋めることで、管口への浸入水を確実に防ぐことができ、水漏れの虞がない。
また第1及び第2ジョイント部がねじ止め部で密接に固定されることで、ジョイント部材の内部に設けられた止水シート及び水膨潤ゴムをしっかりと固定し、さらにジョイント部材同士の接着面も密に固定されている。
このため、請求項1に係る管渠構造は、管渠の管口において優れた止水性を備えた管渠構造を形成することができるという作用効果を奏する。
このため、水膨潤ゴム、水膨潤性の接着剤からなる群から選択される1種以上を含む管渠構造は、耐久性が高く、長期間にわたり管渠の老朽化を防止することができる。
図1、図2、図3は、本発明の一実施形態である、管渠に接続管が設置された管渠構造を示す図である。
図1~3を参照すると、本発明の一実施形態である、管渠に接続管が設置された管渠構造は、地中に敷設された管渠(2、2a、2b)の任意の位置に有底の略円筒状を呈した人孔(1)が設けられ、この所定距離(L)を隔てて設けられる第1孔部及び第2孔部(H1、H2)の第1及び第2管渠(2a、2b)の管口(H1、H2)との接続部位からの水の浸入を防止するための管渠構造である。まず当該管渠構造は、管渠(2)の管口に水膨潤性止水手段(6)を装着し、水膨潤性止水手段(6)を止水シート(5)で被覆した後に、止水シート(5)に被覆された前記管口の接続部位とポリエチレン系樹脂からなる接続管(3)をジョイント部材(4)で固定する。ポリエチレン系樹脂に含まれる組成物は、前述のとおりである。
なお、最大50mmまでの段差に対応することができる。
接続管(3)の材料としては、汎用的に塩化ビニル樹脂が使用されるが、耐摩耗性が、高密度ポリエチレンと比較すると約30倍程度低いため、長期的に浸入水を防止できるとはいえない。
しかし本発明の管渠構造では、耐摩耗性をはじめとする耐久性に優れているため、長期的な浸入水の防止を可能とする。
本発明の管渠構造を設置した管口からの浸入水について、この浸入水抑制効果について確認するため、試験体を用いた各種試験をおこなった。
降雨量を146mmと想定した際の推定雨天時浸入量(m3)を計測した
以下に示す表は、本発明の管渠構造の一実施例である管渠構造から造られた試験体を設置する前の試験区と、設置後の試験区との浸入水量を比較したものである。
また、雨天時浸入水量算定式は、
本発明の管渠構造設置前:y=4.92x―36.48
本発明の管渠構造設置後:y=4.48x―33.67
yは推定雨水進入量(m3)を示し、xは降雨量(mm)を示す。
したがって、本発明の管渠構造を管口へ設置することにより、管口への浸入水が十分に防止されることが示された。
この結果は、本発明の管渠構造を管口へ設置することにより、管口への汚水の浸入が軽減され、雨水と汚水が混ざり合うことが軽減できる。浸入水が十分に防止されることが示された。
そのため、排出等に必要な費用を削減できる。
外水圧試験は、本発明の管渠構造を既設管渠に設置し、人孔内に注水し、鉄製の蓋をした後、水圧ポンプを用いて当該管渠構造に0.050MPa、0.060MPa、0.075MPa、0.090MPa、0.100MPaをそれぞれ3分間加圧した際の管口への漏水の有無を確認したものである。
以下に示す表は、外水圧試験結果を表したものである。
したがって、本発明の管渠構造を管口へ設置することにより、優れた耐荷性を備え、管渠構造から管渠への浸入水を防止できることがわかった。
外水圧繰り返し試験は、本発明の管渠構造を既設管渠に設置し、人孔内に注水し、鉄製の蓋をした後、水圧ポンプを用いて当該管渠構造に0.020MPaと0.050MPaの水圧を交互に加圧を10回繰り返し、漏水の有無を確認したものである。
以下に示す表は、外水圧試験結果を表したものである。
したがって、本発明の管渠構造を管口へ設置することにより、優れた耐荷性を備え、継続的に管渠構造から管渠への浸入水を防止できることがわかった。
2 管渠
2a 第1管渠
2b 第2管渠
3 接続管
4 ジョイント部材
5 止水シート
6 水膨潤ゴム
H1 第1孔部、第1管口
H2 第2孔部、第2管口
L 所定距離
Claims (6)
- 地中に敷設された管渠の任意の位置に有底の略円筒状を呈した人孔が設けられ、この所定距離を隔てて設けられる第1孔部及び第2孔部の第1及び第2管渠の管口との接続部位からの水の浸入を防止するための管渠構造であって、当該管渠構造は、
前記第1管渠の管口と前記第2管渠の管口に接続された接続管と、
前記第1及び第2管渠の少なくとも前記接続部位を被覆する水膨潤性止水手段と、
前記水膨潤性止水手段を被覆する止水シートと、
該止水シートに被覆された前記管口の接続部位と前記接続管を固定するジョイント部材と、
を設けてなることを特徴とする管渠構造。 - 前記ジョイント部材は、
前記接続管外周の半分を取り囲む1対の半円形の第1及び第2ジョイント部材と、
当該第1及び第2ジョイント部材を互いに固定するねじ止め部からなり、
前記第1及び第2のジョイント部材は、前記接続管の外周の上半分と下半分をそれぞれ取り囲んで締め付けるように構成されることを特徴とする、請求項1に記載の管渠構造。 - 前記接続管は、主成分としてポリエチレン系樹脂を含むことを特徴とする、請求項1に記載の管渠構造。
- 前記止水シートは、主成分として合成樹脂を含むことを特徴とする、請求項1に記載の管渠構造。
- 前記ジョイント部材は、合成樹脂、金属、合金と合成金属からなる群から選択される1種以上からなる、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の管渠構造。
- 前記水膨潤性止水手段が、水膨潤ゴム、水膨潤性の接着剤からなる群から選択される1種以上である、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の管渠構造。
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- 2022-06-06 JP JP2022091782A patent/JP7328643B1/ja active Active
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