JP2820914B2 - 改修型下水管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設の下水管を改
修した改修型下水管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】下水道の排除方式としては、分流式と合
流式の２つがある。分流式は汚水と雨水を別々の系統で
排除する方式で、集められた雨水の方はそのまま河川等
に放流され、汚水は処理場で処理された後、放流され
る。一方、合流式は汚水と雨水を同一の管きょで排除す
る方式で、一定量の下水は処理場で処理されるが、それ
を越える量の下水は河川等に放流される。

【０００３】この様に合流式の場合は、処理場において
汚水と雨水を一括処理するものである為処理負荷が高ま
るという問題がある他、希釈された液を処理することに
なるので総量規制という考え方にそぐわないという問題
がある。また雨天時には汚水の一部が無処理のまま放流
されることになるので、水質汚濁防止の観点から一層大
きい問題がある。そこで、現在では下水道は分流式で計
画される様になっており、既設の合流式の下水道につい
ても分流式への移行が進められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】合流式を分流式に移行
するに当たっては、分流式の汚水管々路と雨水管々路の
２本を新たに設置するよりも、既設の合流式下水管を、
分流式の一方の管、例えば汚水管或いは雨水管として利
用し、新設管路を一本に止める方が、施工コストの低減
及び施工期間の短縮の点から有利である。この様な観点
から既設の合流式下水管の改修利用技術を確立すること
が望まれている。しかしながら、合流式下水管は設計流
量が大きいことから管径が大きく、流量の少ない分流式
の管として利用する場合には、以下の様な問題がある。

【０００５】図６は合流式下水管を示す断面図であり、
地中（土２）に埋設された下水管１に、下水３が流れて
いる。管径が大きく、従って曲率半径の大きい底部に少
量の下水３が流れる場合は、図６に示す様に、下水３が
下水管底部に広がって浅い流れを形成することとなり、
水位が低くなると共に下水管底部壁面との摩擦によって
流速が非常に遅くなる為、下水３の滞留により悪臭を放
ち、また砂や固形廃棄物が流れずに溜ってしまうという
問題がある。

【０００６】そこで本発明は以上の様な問題を解決する
為になされたものであって、既設の下水管を利用しつ
つ、下水が少量の場合に必要な流速を確保できる様な改
修型下水管を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る改修型下水
管は既設下水管の内部に、該下水管の底部曲率半径より
も小さい曲率半径の凹溝を有する樋部材を設けけたもの
であって、該樋部材が凹溝の両縁から斜め上方へ向かう
翼片を有し、且つ該樋部材が勾配を自在に変更できるレ
ール部材を介して既設下水管に取付けられたものである
ことを要旨とする。下水が少量の場合は前記凹溝内に下
水が流れることになり、一方前記凹溝内を越える量の下
水が流れるときには、上記翼片のところまで水位が上が
って流れることになる。また、上記レール部材によって
樋部材の上面の勾配を調整できる。

【０００８】前記樋部材の凹溝は、丸底，Ｕ底，逆台形
底，Ｖ底のいずれかであることが望ましく、いずれも凹
溝全体を見た場合の曲率半径が小さいものである。尚、
上記Ｕ底には楕円形底や卵型底も含まれる。

【０００９】

【００１０】

【００１１】加えて、前記既設下水管の底面と前記樋部
材の裏面の間の空間に、充填材を充填することがより好
ましく、これにより、樋部材を既設下水管の底部分に強
く固着することができる。前記充填材としてはセメント
系無機材料が好ましい。

【００１２】また、前記樋部材の少なくとも下水に接触
する表面が、合成樹脂製若しくはＦＲＰ製であることが
好ましい。加えて、前記樋部材が合成樹脂製若しくはＦ
ＲＰ製であって、その下面側に３次元広がりを有する網
状構造を形成したものであることがより好ましく、網状
構造を前記充填材側に向ける様にする。更に、前記樋部
材は、フランジ接合若しくはソケット接合によって連結
されたものであることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る改修型下水管
の一具体例を示す断面図である。地中に埋設された既設
下水管１の内部には樋部材４が設けられ、樋部材４の裏
面と既設下水管１の底面との間にはセメント系無機材料
５が充填されている。樋部材４は、丸底の凹溝４ａと、
該凹溝４ａの両縁から斜め上方へ向かう翼片４ｂを有
し、該凹溝４ａ内には下水３が流れている。尚、翼片４
ｂの縁部と既設下水管１内壁との間は、翼片４ｂの傾斜
の延長線までセメント系無機材料５が充填されている。

【００１４】底部の曲率半径が大きい場合は（図６参
照）、下水量が少なくなると、前述の様に流速が遅くな
る。しかし、本発明の改修型下水管では、図１に示す様
に、下水が少量の場合でも曲率半径の小さい凹溝４ａ内
をいっぱいになって流れることになり、水位が高まり、
水量が少なくても良好に流れる速い流速を確保できる。
加えて、凹溝４ａ内ではその壁面に下水が接触する面積
が小さくなるから流速が落ちないという利点も挙げられ
る。従って下水が少量であっても良好に流すことができ
る。尚、以下、下水が滞留したり固形物が溜ることなく
良好に流れる為の最少必要流速を、単に必要流速と称
す。

【００１５】また、凹溝の縁から斜め上方へ傾斜した翼
片４ｂが設けられているので、各家庭の汚水管等の枝管
から流入する固形物を含む汚水が、上記翼片４ｂ上を落
下して凹溝４ａ内に良好に導かれる様になる。

【００１６】次に、下水３の流量が多い場合について述
べる。下水流量が多いときは、凹溝４ａを越えて翼片４
ｂのところまで水位が上がることになる。仮に前記凹溝
の両横を水平面とした場合には、凹溝内容量を越えた下
水は上記水平面に浅く一様に広がることになり、水平面
上における水位が低くなると共に該水平面と下水の接触
面積が大きくなって、上記水平面上では下水が滞留する
ことになる。しかし本発明の翼片４ｂは既設下水管１の
横壁面に向けて斜め上方へ傾斜しているから、傾斜面に
上がった下水も凹溝方向に流れ落ちようとしており、従
って凹溝４ａ内の下水と傾斜面上の下水の一体性が高く
なって全体として高水位が保たれた状態となると共に、
下水３と樋部材４の接触面積が小さくなり、下水３を滞
留させることなく流すことができる。尚、図１に示す様
に翼片４ｂの傾斜が緩やかな場合は、翼片４ｂ部分だけ
について見れば流速は遅くなるのであるが、凹溝４ａ内
を流れる下水の流速は速いから、全体として必要流速は
確保できる。下水３に含まれる固形物については、翼片
４ｂ上の流速では遅いため流れ難いが、翼片４ｂの傾斜
によって上記固形物は凹溝４ａへ落ち、凹溝４ａ内を流
れるので、充分な流速で固形物を流すことができる。

【００１７】また、翼片４ｂは凹溝４ａ両縁から大きく
広がる様に設けてあるから、広い下水管断面を確保する
ことができ、流量が設計値を越え多量の下水３が流れた
場合についても対応でき、しかも前述の様に、必要流速
を確保できる。

【００１８】この様に本具体例に係る改修型下水管は、
少量（設計値流量）の場合だけでなく、多量に流れる場
合についても対応でき、しかもどの様な流量の場合も必
要流速を保持できる。

【００１９】樋部材４としては、少なくとも下水に設置
する表面が合成樹脂製若しくはＦＲＰ製であることが好
ましい。コンクリート製に比べ、上記合成樹脂製やＦＲ
Ｐ製であると表面が滑らかで抵抗が非常に小さいので、
固形の汚物や土砂等をスムーズに流下させることができ
るからである。従って管閉塞の恐れがなくなり、清掃の
手間を削減できる。加えて、合成樹脂製若しくはＦＲＰ
製の樋部材４は、汚水から発生する硫化物に対して耐食
性が高く、コンクリート製のものに比べ腐食の心配が軽
減される。

【００２０】更に樋部材４は、下側に３次元広がりを有
する網状構造が形成されたものが好ましく、該網状構造
にセメント系無機材料５が入り込み、アンカー効果が発
揮されて、樋部材４とセメント系無機材料５が強固に密
着固定される。この様な片面網状構造を有する合成樹脂
製の部材としては特開平6-32028 に示す部材等が挙げら
れる。

【００２１】図２は、図１に示す改修型下水管のセメン
ト系無機材料５を充填していない状態（即ちセメント系
無機材料５充填前の状態）を表す断面図であり、樋部材
４がレール部材６を介し既設下水管１に取付けられてい
る。レール部材６は、支持板６ｃと脚部６ｂとレール６
ａからなり、それぞれが例えば溶接により固定されてお
り、アンカーボルト６ｄを既設下水管１に打ち込むこと
によって支持板６ｃが既設下水管１に固定されている。
上記脚部６ｂは、例えば昇降用ボルト等で構成され、高
さの調整が可能となっている。レール部材６のレール６
ａには、樋部材４の支持手４ｃが嵌め込まれる様になっ
ており、樋部材４が固定されている。尚、４ｄは樋部材
４を連結するためのフランジであり、樋部材４の流れ方
向両端部に設けられている。

【００２２】下水管自体の勾配を変更しなくとも、上記
脚部６ｂの調整によってレール６ａの高さ位置を管路方
向に調節することができ、任意の勾配を付与することが
できる。従って必要流速をより一層良好に確保すること
ができる。

【００２３】図３は、図２に示すレール部材６よりも脚
部の長いタイプのレール部材７を用いた場合を表す図で
あり、図２と同じく改修型下水管のセメント系無機材料
５が充填される前の状態を表す断面図である。図２と同
様に、レール部材７は支持板７ｃと脚部７ｂとレール７
ａからなり、アンカーボルト７ｄを既設下水管１に打ち
込むことによって支持板７ｃが既設下水管１に固定され
ている。上記脚部７ｂも、例えば昇降用ボルト等で構成
され、高さの調整が可能となっており、図２に示すレー
ル部材６よりも、高い位置に樋部材４を固定することが
可能であり、また樋部材４の勾配調整の余裕度が広いも
のである。

【００２４】図２，３に示す様な脚部の長さが異なる種
々のレール部材を用い、これらを適宜選択すると共に脚
部の長さを調節することによって、設置場所の計画勾配
通りの勾配に施工することができる。

【００２５】また充填材（セメント系無機材料５）を樋
部材４の下部の空間に充填することによって、前述の様
に樋部材の固定、及びレール部材６の固定が行われる。
更に、仮に充填材が下部空間に充填されない場合は、樋
部材４上を越えて落下した汚水が溜まり悪臭を発する恐
れがあるが、充填材を充填することによってこれを防ぐ
ことができる。

【００２６】レール部材６，７は、充填材内に埋設さ
れ、下水による腐食等の懸念がないので、素材としては
特に限定されず、鋼製品等も使用でき、コストを低く抑
えることができる。またＦＲＰ製若しくは合成樹脂製と
すれば軽量化が図れ、施工時において、例えばマンホー
ルからレール部材を搬入する際や組立を行う際に、作業
が容易となる。尚、本発明のレール部材としては図２，
３に示すものに限るものではなく、高さを自在に変更で
きるものであればどの様な構成であっても良い。

【００２７】例えば、図５は、他のレール部材を用いた
改修型下水管のセメント系無機材料充填前の断面図であ
り、脚部８ｂが小型のジャッキとなっている。この様に
ジャッキ型の脚部８ｂを用いた場合は、ハンドル８ｃを
回すことで、容易にレール７ａの高さ位置を調節するこ
とができる。尚、各図において同じ構成部分については
同一の符号を付して重複説明を避ける。

【００２８】充填材としては、セメント系無機材料５の
他に、発泡スチロール等を用いる様にしても良い。尚、
発泡スチロールを用いる場合は、水切りした状態で改修
工事を行わなければならないが、セメント系無機材料を
用いる場合は、下水が流れている状況のままで工事を行
うことが可能である。

【００２９】次に、本発明に係る改修型下水管の施工方
法について述べる。まず、レール部材６，７の各部品を
マンホール等から既設下水管１内に順次持ち込んで、既
設下水管１内でレール部材６，７を組み立て、所望の勾
配が得られる様に脚部６ｂ，７ｂの高さを調節する。こ
の様に高さ調節することで、たとえ既設下水管１に波打
や逆勾配があったとしても、完成した改修型下水管の下
水３が流れる面（樋部材４の上面）を所望の均一な勾配
にすることができる。

【００３０】次に一定長さの樋部材４をマンホール等か
ら持ち込み、レール６ａ，７ａに支持手４ｃを嵌め込み
つつ、順次樋部材４を既設下水管１内に挿入する。この
樋部材４の挿入の際には、各樋部材４のフランジ４ｄを
フランジ接合することによって連結する。尚、場合によ
ってはソケット接合によって各樋部材４を連結する様に
しても良く、既設下水管１の設置されている形状等に応
じて、これら接合方法を適宜選択することによって、既
設下水管１に蛇行や波打があった場合においても支障な
く各樋部材４を密着連結することができる。例えば、下
水管が曲がっている場合には樋部材の端部をベルマウス
型とし、ソケット接合すると良い。

【００３１】次いで既設下水管１の底面と樋部材４の裏
面との間に形成されている空間内に、セメント系無機材
料５を充填し、改修型下水管が完成する。尚、セメント
系無機材料５は、図１に示す様に、翼片４ｂの傾斜を延
長した仮想面まで充填しても良いし、或いは上記仮想面
よりやや低い位置まで充填し、その上に防食性のシール
部材を塗布して上記仮想面の高さにする様にしても良
い。尚、セメント系無機材料５としてはモルタル，生コ
ンクリート，発泡モルタル等が挙げられる。以上の様に
施工すれば、下水管を掘り起こすことなく、改修型下水
管を施工することができ、工事期間の短縮、また施工コ
ストの低減ができる。

【００３２】尚、図１に示す円形の既設下水管１の部分
に施工する場合だけでなく、マンホール等のます部分に
も施工することができる。昨今、ますの底にコンクリー
ト製のインバートを設け、ます内に固形物を溜めること
なく処理場まで固形物を流す方策を採る様になってきて
いるが、コンクリート製インバートの施工に代えて、本
発明の樋部材を備えた改修型下水管を付設すれば、従来
よりも施工が簡便となる。この点は、良好なコンクリー
ト製インバートを施工できる技術者不足の現在において
有利である。

【００３３】図４は、樋部材４を示す斜視図であり、図
４の(a) は凹溝４ａが中央に１本設けられたもの、図４
の(b) は凹溝４ａがＴ字型に設けられたものである。既
設の下水道が１筋で構成されている場合は図４の(a) に
示す樋部材４を使用すれば良く、２本以上の筋が合流し
ている場合は、図４の(b) に示す様なＴ字型や、Ｙ字型
またはＸ型の樋部材を用いれば良く、下水道のどの様な
部分であっても本発明の改修型下水管の施工が可能であ
る。

【００３４】

【実施例】管径700mm の既設の合流式下水管を約400mに
わたって改修を行った。15.32 〜57.00mの間隔を開けて
設けられたマンホールから、レール部材６，７や樋部材
４の搬入を行った。尚、マンホールからの搬入は上流
側、下流側どちらからでも良い。

【００３５】レール部材６，７は鋼製であり、流れ方向
長さが1500mmで、支持板６ｃ，７ｃの幅100mm ，厚さ6m
m であり、脚部長さの異なるもの数種を用いた。樋部材
４としては、流れ方向長さ1mで、支持手４ｃを４本有
し、網状構造を下側に有するＦＲＰ製のものを用いた。
尚該ＦＲＰ部分の厚さは3.5mm であり、上記網状構造部
分の厚さは6mm である。これらレール部材６，７や樋部
材４の長さは、マンホール下部の空間の大きさに制約さ
れ、本実施例の場合はマンホール下部空間が直径1200mm
であるので、上記長さとなる。レール部材の勾配の設定
はレーザーレベル計を用いて行った。

【００３６】各樋部材４の連結については、フランジ接
合のものはボルトを用いて行い、ソケット接合のものは
接着剤を用いるか若しくはリベット接続により行った。
尚、施工工事は上流側，下流側のどちらからでも可能で
あった。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る改修型下水管は、底部の曲
率半径の大きい既設下水管を利用し、下水流量が少ない
場合であっても必要流速を保持でき、下水を良好に流す
ことができる。従って、分流式の２種の下水管を新たに
付設する必要がなく、既設の下水管を一方の下水管とし
て利用でき、しかも施工方法として地面を掘り起こさず
に上記既設下水管の端部のマンホール等から施工を行う
ことができるので、施工が容易であり、施工コストを低
減でき、また短い工期で行うことができる。

【００３８】加えて、改修施工することで、腐食や亀裂
の生じた既設下水管の補修を兼ねることができ、しかも
合成樹脂製或いはプラスチック製の樋部材を用いること
で、腐食の心配の少ない耐久性に優れた下水管にするこ
とができる。また前記翼片を設けることで、下水が少量
の時だけでなく多量に流れた場合にも対応でき、即ち流
量の変化に対応しつつ良好に下水を流すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る改修型下水管を示す断面図。

【図２】本発明に係る改修型下水管のセメント系無機材
料が充填されていない状態の一例を表す断面図。

【図３】本発明に係る改修型下水管のセメント系無機材
料が充填されていない状態の他の例を表す断面図。

【図４】本発明に係る改修型下水管の樋部材を示す斜視
図。

【図５】本発明に係る改修型下水管のセメント系無機材
料が充填されていない状態の他の例を表す断面図。

【図６】合流式の下水管を示す断面図。

【符号の説明】

１ 既設下水管 ２ 土 ３ 下水 ４ 樋部材 ４ａ 凹溝 ４ｂ 翼片 ４ｃ 支持手 ４ｄ フランジ ５ セメント系無機材料（充填材） ６，７ レール部材 ６ａ，７ａ レール ６ｂ，７ｂ，８ｂ 脚部 ６ｃ，７ｃ 支持板 ６ｄ，７ｄ アンカーボルト ８ｃ ハンドル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 暁 大阪市北区芝田２丁目８番33号 日本ポ リエステル株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−44244（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−44350（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−32028（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E03F 3/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設下水管の内部に、該下水管の底部曲
   率半径よりも小さい曲率半径の凹溝を有する樋部材を設
   けたものであって、 該樋部材が凹溝の両縁から斜め上方へ向かう翼片を有
   し、 且つ該樋部材が、勾配を自在に変更できるレール部材を
   介して既設下水管に取付けられたものであることを特徴
   とする改修型下水管。
2. 【請求項２】 前記樋部材の少なくとも下水に接触する
   表面が、合成樹脂製若しくはＦＲＰ製である請求項１に
   記載の改修型下水管。
3. 【請求項３】 前記樋部材が、合成樹脂製若しくはＦＲ
   Ｐ製であって、その下面側に３次元広がりを有する網状
   構造を形成したものである請求項２に記載の改修型下水
   管。