JP2862341B2 - 既設管のライニング工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、老朽化した既設管を更生する際に実施され
る既設管のライニング工法に関する。さらに詳述すれ
ば、合成樹脂製の帯状体を螺旋状に巻回して製造される
螺旋管を、直接、既設管内に挿入して、挿入された螺旋
管にて既設管をライニングする既設管のライニング工法
に関する。

（従来の技術） 上水道や下水道として使用される埋設管には、古くか
ら金属管やヒューム管が採用されている。このような埋
設管は、長期の使用によって老朽化し、割れや腐蝕が生
じて漏水したり地下水が浸入するおそがある。このた
め、最近では、老朽化した埋設管等の既設管内に合成樹
脂製の管を挿入してライニングすることが行われてい
る。

既設管のライニング工法の一つに、合成樹脂製の帯状
体を螺旋状に巻回することにより製造される螺旋管によ
り既設管をライニングする方法がある。この方法は、例
えば特開昭61−48690号公報に開示されている。該公報
に開示された方法は、既設管の端部開口に対向させて、
螺旋管を製造し得る製管機を設置して実施される。該製
管機には、各側縁部同士が相互に係合し得る合成樹脂製
の帯状体が順次供給され、製管機は該帯状体を螺旋状に
巻回すると共に、その巻回により相互に隣り合った帯状
体の側縁部同士を係合させることにより、順次螺旋管を
製造する。製造される螺旋管は、順次、回転しつつ製管
機から導出される。そして、該製管機から導出される螺
旋管は、直接、既設管内へ導入され、該既設管内を回転
しつつ推進される。既設管の略全域にわたって螺旋管が
挿入されると、該螺旋管と既設管との間にセメントモル
タル等の裏込め材が充填されて該螺旋管が既設管内に固
定される。これにより、既設管が該螺旋管にてライニン
グされる。

（発明が解決しようとする課題） このようなライニング工法において、本願発明者ら
は、帯状体を螺旋管に巻回する際に、帯状体の係合され
る側縁部間に線材を挟持させることにより、係合された
帯状体の側縁部間の抵抗を増加させ、側縁部同士を強固
な軽視状態とする方法を開発した。このようにして、螺
旋管を製造すれば、螺旋管を構成する帯状体の側縁部間
の抵抗が線材により増加するため、小径の螺旋管が製造
される。そして、既設管内に、このような小径の螺旋管
を挿通させた後に、螺旋管を製造する場合と同様に帯状
体を供給することにより、螺旋管を構成する帯状体に推
進力を付与しつつ、線材を帯状体の側縁部間から離脱さ
せれば、側縁部同士の強固な係止状態が解除され、線材
が離脱された部分から、順次、各帯状体の側縁部同士が
滑動して、螺旋管は、回転しつつ拡径される。そして、
拡径された螺旋管は、既設管内周面にほぼ接した状態に
なる。

既設管内を挿通された小径の螺旋管は、該螺旋管から
順次線材を離脱させるに先立ち、その先端部を、既設管
内周面に密着した状態に拡径して、既設管に固定する必
要がある。螺旋管先端部の拡径作業は、従来、手作業に
より行われており、まず、既設管を挿通した螺旋管の先
端部から線材を離脱させた状態で、その先端部に一対の
小孔を形成する。その後に、各小孔に操作棒のそれぞれ
の端部を挿通して、小孔間に該操作棒を架設状態にす
る。そして、該操作棒を回転操作することにより螺旋管
の先端部を拡径する。

このように、螺旋管の先端部を、操作棒の回転操作に
より拡径させる場合には、螺旋管が強制的に回転される
ために、該螺旋管の先端部において、螺旋管を構成する
帯状体の各側縁部同士の係合状態がはずれて螺旋管が分
解するおそれがある。

本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、そ
の目的は、既設管内を挿通した比較的小径の螺旋管の先
端部を、螺旋管を破損することなく確実に既設管の内径
とほぼ同様の外径に拡径し得る既設管のライニング工法
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の既設管のライニング工法は、 帯状体を巻回し、相互に隣接する帯状体の側縁部同士
を係止状態として、螺旋管を製造する工程と、 製造された螺旋管を既設管内に順次挿入して、挿入さ
れた螺旋管を既設管内に推進させて該既設管から先端部
を延出させる工程と、 該既設管から延出した螺旋管の先端部において帯状体
の側縁部同士の強固な係止状態を解除するとともに、該
既設管の内径とほぼ同様の内径を有する保持管を、該既
設管から延出した螺旋管先端部に嵌合させて該既設管端
部に同心状態で取り付ける工程と、 該螺旋管を構成する帯状体に推進力を付与するととも
に、該螺旋管の先端の軸方向への前進移動を阻止して、
該螺旋管先端部を保持管内周面に接するように拡径する
工程と、 を包含してなり、そのことにより上記目的が達成され
る。

（作用） 帯状体の側縁部同士が滑動しない状態になった小径の
螺旋管が製造されて、既設管内を挿通される。螺旋管の
先端部は、既設管から延出され、その先端部は、側縁部
同士が滑動し得る状態とされて、既設管とほぼ同様の内
径を有する保持管に嵌合される。そして、螺旋管先端の
軸方向への前進移動を阻止した状態で、螺旋管を構成す
る帯状体に推進力が付与される。その結果、螺旋管先端
部の帯状体の各側縁部同士が相互に滑動して、該先端部
が保持管内周面に密着するように拡径される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明の既設管のライニング工法は、例えば、第１図
に示すように、既設管であるコンクリート製の下水管81
を更生する際に実施される。本発明方法は、まず、合成
樹脂製の帯状体10を、油圧モーター22により駆動される
製管機20により螺旋管10′とする。該製管機20は、下水
管81の一端部が接続されたマンホール82内に設置されて
おり、製管された螺旋管10′は、順次、下水管81内に導
入される。このとき、螺旋管10′は、少なくと底部以外
が下水管81内周面に接触しないように、下水管81の内径
に対して十分に小さい外径とされる。

本発明方法に使用される帯状体10は、第３図に示すよ
うな断面形状をしている。該帯状体10は、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、あるいはこれらの樹脂をガラス繊維
で補強した樹脂等の材料により成形される。

該帯状体10は、帯板状の基板12の背面に多数の断面Ｔ
字状の補強リブ19が設けられている。該基板12の多数の
補強リブ19が立設された背面における一方の側縁部に
は、嵌合突条13が立設されている。基板12の他方の側縁
部は、嵌合突条13が設けられた基板12側縁部が係合し得
るように基板12の厚みだけ背面側に段落ちした段落ち部
14になっており、その段落ち部14に、嵌合突条13が若干
の間隙を有した状態で嵌入し得る嵌合凹溝15が設けられ
ている。

このような帯状体10は、嵌合突条13、補強リブ19、嵌
合凹溝15が立設された基板12背面が外周面になるよう
に、螺旋条に巻回され、嵌合突条13が嵌合凹溝15内の空
間に嵌合されることにより、所定径の螺旋管とされる。
このとき、段落ち部14における側縁部16が、隣接する補
強リブ19に係止される。

帯状体10は、帯状体ドラムに巻回されて、マンホール
82の近傍の地上に配置されており、該帯状体ドラムから
帯状体10が順次繰り出されて、第２図に示すように、マ
ンホール82内に設置されて油圧モーター22により駆動さ
れる製管機20により螺旋管10′とされる。該製管機20
は、該製管機20内に導入される帯状体10を、所定の螺旋
角を有して円筒周面上に配設された製管ローラ21により
強制的に屈曲して、該帯状体10を螺旋状に巻回する。そ
して、第４図に示すように、螺旋状に巻回された帯状体
10の嵌合凹溝15内の空間内に、新たに製管機20内に導入
される帯状体10の嵌合突状13が挿入される。嵌合突条13
が嵌合凹溝15内の空間内に挿入されると、該嵌合突状13
が嵌合凹溝15に抜け止めされ、相互に隣り合う帯状体10
の側縁部同士が係合される。このとき、段落ち部14の側
縁部16が、嵌合突条13に隣接する補強リブ19に係止され
る。

本発明のライニング工法では、このように、製管機20
にて螺旋状に巻回された帯状体10の嵌合凹溝15の空間内
へ、新たに製管機20内へ導入される帯状体10における嵌
合突条13が嵌合される際に、嵌合凹溝15が配設された段
落ち部14と、該段落ち部14内に嵌合された基板12におけ
る嵌合突条13配設側の側縁部との対向面間に、帯状線材
30が介装される。

該帯状線材30は、段落ち部14内に位置する基板の端面
と該段落ち部14との対向面間にその一方の側縁部が位置
される。該帯状線材30は、例えば、帯状体10よりも柔ら
かい材質の合成樹脂内に、抗張体として長手方向に延び
る多数のガラス繊維が幅方向に並設されるて構成されて
いる。該帯状線材30の幅寸法は、大きいほど好ましい
が、通常は、段落ち部14内に位置する基板12の端面と嵌
合突条13との距離（３〜6mm）程度とされている。該帯
状線材30の厚さは、段落ち部14と該段落ち部14内の基板
12側縁部との両者を確実に圧接して両者が滑動すること
を確実に防止し得るように、１〜2mm程度になってい
る。

該帯状線材30は、嵌合突条13を嵌合凹溝15の空間内に
挿入する際に、該嵌合突条13に隣接する基板12の側縁部
および側端縁に沿って配設される。そして、嵌合突条13
が嵌合凹溝15の空間内に挿入されると、該帯状線材30が
段落ち部14と該段落ち部14内に嵌合された基板12側縁部
および側端縁との間に挟まれる。該帯状線材30は、段落
ち部14と該段落ち部14内に嵌合された基板12側縁部とを
傾斜状態とし、嵌合凹溝15内に挿入された嵌合突条13
を、嵌合凹溝15に強く係止させる。これにより、基板12
における嵌合突条13と該嵌合突条13に隣接する補強リブ
19との間の部分が段落ち部14との対向面に強く面圧着さ
れ、螺旋状に巻回された帯状体10の側縁部同士は、相互
に滑動することがないように、強固な係止状態に保持さ
れる。このとき、段落ち部14に連設された側縁部16の先
端は、嵌合突条13に隣接する補強リブ19に係止され、該
段落ち部14が該段落ち部14内に嵌合された基板12に強く
押し付けられて、螺旋管とされた帯状体10の側縁部同士
を一層強固に係止する。嵌合凹溝15内に挿入された嵌合
突条13は、嵌合凹溝15内から抜け止めされており、従っ
て、製管機20にて製造される螺旋管10′は拡径すること
なく、所定の径に維持されて、下水管81内に推進され
る。

このようにして、相互に隣り合う帯状体10の側縁部同
士が強固に係止された螺旋管10′が製造されると、該螺
旋管10′は、製管機20から、直接、下水管81内へ挿入さ
れる。そして、該螺旋管10′は、下水管81内を、回転し
つつ軸方向に推進される。このとき、螺旋管10′の外径
は、下水管81の内径よりも十分に小さいために、螺旋管
10′はその底部を除いて下水管81内周面にほとんど接触
することなく、下水管81内を円滑に推進する。また、螺
旋管10′が下水管81内周面に接触しても、その径が小さ
いために、該螺旋管10′が下水管81内周面から受ける抵
抗が小さく、該螺旋管10′は、下水管81内を円滑に推進
する。

このようにして、螺旋管10′が下水管81内を挿通し
て、その先端部がマンホール83内に延出した状態になる
と、第５図および第６図に示すように、マンホール83内
に設置される先端拡径具60により、螺旋管10′の先端部
が拡径される。先端拡径具60は、マンホール83内に水平
状態で架設される支持杆61と、該支持杆61に直交状態で
取り付けられた一対の伸縮ロッド62および62とを有す
る。支持杆61は、螺旋管10′が挿通された下水管81に対
向する位置に水平状態で固定される。各伸縮ロッド62
は、支持杆61から下水管81に向かって延出するように、
該支持杆61に基端部が固定されている。各伸縮ロッド62
は、それぞれ伸縮可能になっており、全長が所定の長さ
とされて固定部材62aにより固定される。

各伸縮ロッド62の先端部には、連結板63がほぼ鉛直状
態となるように取り付けられており、該連結板63に、保
持管64が水平状態で取り付けられている。該保持管64
は、下水管81の内径と同様か若干小さく、従って、螺旋
管10′の外径よりも大きい内径を有している。連結板63
における保持管64が取り付けられた面には、該保持管64
内に位置するように、当接板65が取り付けられている。
該当接板65は、その表面の摩擦係数が小さい塩化ビニ
ル、ステンレス等により構成されている。

このような先端拡径具60は、螺旋管10′の先端部がマ
ンホール83内に延出した状態になると、該マンホール83
内に取り付けられる。該先端拡径具60をマンホール83内
に取り付けるに先だって、マンホール83内に延出した螺
旋管10′の先端部から帯状線材30を離脱させる。先端拡
径具60は、保持管64が下水管81と同心状態に保持される
ように、支持杆61がマンホール83内に水平状態で架設さ
れて該マンホール83内に固定される。保持管64の先端
は、該保持管64の外径が下水管81の内径よりも小さい場
合には該下水管81内に若干進入した状態になるように、
また、下水管81と同様の外径の場合には、該下水管81の
端面の周辺部に突き当てられるように、各伸縮ロッド62
の長さが調整され、各伸縮ロッド62の長さが固定部材62
aにより固定される。

このような状態で、製管機20は再び駆動され、該製管
機20に帯状体10が送給されて、螺旋管10′が回転しつつ
前進される。これにより、マンホール83内に延出した螺
旋管10′の先端が、保持管64内を前進して、連結板63に
取り付けられた当接板65に突き当てられる。このような
状態で、さらに製管機20が駆動されて、螺旋管10′が回
転されると、螺旋管10′を構成する帯状体10に推進力が
付与される。このとき、螺旋管10′の先端部における段
落ち部14と、該段落ち部14内に係合されている基板12の
側縁部との間に挟まれた帯状線材30が離脱された状態に
なっているために、該螺旋管10′の段落ち部14と該段落
ち部14内の基板12の側縁部とが間隙を有する状態とな
り、段落ち部14と該段落ち部14内の基板12の側縁部との
間の強固な係止状態が解除される。また、螺旋管10′の
先端は、表面が低摩擦係数の当接板65に突き当てられた
状態になっているために、該螺旋管10′の先端は、該当
接板65と円滑に摺接して回転する。そして、該当接板65
にて螺旋管10′が前進することが阻止されることによ
り、螺旋管10′を構成する帯状体10に推進力が付与さ
れ、嵌合凹溝15内に挿入されている嵌合突条13は、該嵌
合凹溝15内を円滑に滑動して順次拡径される。

このようにして、螺旋管10′の先端部が拡径された状
態になると、螺旋管10′の先端部から、順次、帯状線材
30を離脱させる。これにより、前述したように、該螺旋
管10′の段落ち部14と、該段落ち部14内の基板12の側縁
部とが間隙を有する状態となり、段落ち部14と該段落ち
部14内の基板12の側縁部との間の強固な圧着状態が解除
され、嵌合凹溝15内に挿入されている嵌合突条13は、該
嵌合凹溝15内を円滑に滑動し得る状態となる。そして、
油圧モーター22により製管機20が駆動されると、下水管
81内を挿通する螺旋管10′の帯状体に推進力が付与され
る。該螺旋管10′の先端がマンホール83内にて前進しな
い状態に固定されているために、該螺旋管10′における
帯状体10の嵌合凹溝15と該嵌合凹溝15内に嵌合された嵌
合突条13とが相互に滑動して、該螺旋管10′は固定され
た先端側から順に拡径される。拡径された螺旋管10′
は、下水管81内周面にほぼ密着した状態になる。

なお、上記実施例では、螺旋状に巻回された帯状体の
各側縁部間に帯状線材を介装して、各側縁部同士の滑動
を防止し、該帯状線材を離脱させることにより螺旋管を
拡径する構成としたが、本発明は、このような実施例に
限定されるものではない。例えば、螺旋状に巻回される
帯状体の各側縁部同士を接着テープにより接着して螺旋
管を製造し、該接着テープを切断することにより螺旋管
を拡径する構成、あるいは、螺旋状に巻回された帯状帯
の各側縁部同士を、凹部と凸部とを接着嵌合させて係止
状態とし、その凸部を凹部内に接着嵌合された状態で、
例えば帯状体に埋設された線材を帯状体から離脱させる
ことにより切断して、拡径するようにしてもよい。

上述した実施例では、先端拡径具60をマンホール83内
において固定されているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、螺旋管10′の先端が当接板65に突き当た
った時点で伸縮ロッド62を収縮させることにより、螺旋
管10′の先端に製管前進方向とは反対方向への押圧力を
付与してもよい。この場合、当初の螺旋管10′のマンホ
ール83内への延出量を小さくしておくと、拡径した時点
で螺旋管10′の先端部がマンホール83と面一になるよう
にすることができるので好ましい。

（発明の効果） 本発明の既設管のライニング工法は、このように、既
設管内を挿通された小径の螺旋管の先端部に、既設管内
径とほぼ同様の内径を有する保持管に嵌合させて、保持
管の当接板により螺旋管の前進を阻止した状態で、螺旋
管を構成する帯状体に推進力を付与しているために、螺
旋管先端部が保持管内周面に接するように確実に拡径さ
れる。螺旋管先端部の拡径は、該螺旋管を構成する帯状
体に推進力を付与することにより行われるために、帯状
体の各側縁部同士の係合状態がはずれるおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のライニング工法の実施工
程をそれぞれ示す断面図、第３図は帯状体の断面図、第
４図は側縁部同士が係止された帯状体の要部断面図、第
５図は先端拡径具の平面図、第６図はその側面図であ
る。 10…帯状体、10′…螺旋管、12…基板、13…嵌合突条、
14…段落ち部、15…嵌合凹溝、20…製管機、22…油圧モ
ーター、30…帯状線材、60…先端拡径具、61…支持杆、
62…伸縮ロッド、63…連結板、64…保持管、65…当接
板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯状体を巻回し、相互に隣接する帯状体の
   側縁部同士を係止状態として、螺旋管を製造する工程
   と、 製造された螺旋管を既設管内に順次挿入して、挿入され
   た螺旋管を既設管内に推進させて該既設管から先端部を
   延出させる工程と、 該既設管から延出した螺旋管の先端部において帯状体の
   側縁部同士の強固な係止状態を解除するとともに、該既
   設管の内径とほぼ同様の内径を有する保持管を、該既設
   管から延出した螺旋管先端部に嵌合させて該既設管端部
   に同心状態で取り付ける工程と、 該螺旋管を構成する帯状体に推進力を付与するととも
   に、該螺旋管の先端の軸方向への前進移動を阻止して、
   該螺旋管先端部を保持管内周面に接するように拡径する
   工程と、 を包含する既設管のライニング工法。