JP3568997B2 - 既設管渠の更生工法及び更生管渠 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、既に設置された上水道管等の既設管渠を更生する既設管渠の更生工法及び更生管渠に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に地中に埋設される上水道用の給水本管や、給水本管から各家庭やオフィス等へ分岐する枝管等の管渠は、従来から鋳鉄管、石綿管、鉛管等が広く使用されている。しかし鋳鉄管にあっては、長時間の使用により内壁面に錆及び錆瘤が発生し、この錆等が溶出して管渠内の流水に混入するおそれがあり、また石綿管や鉛管にあってもその材料として使用される石綿や鉛等の発癌物質を含む人体への有害物質が溶出して管渠内の流水に混入するおそれがある。
【０００３】
更にこれら管渠は、長期間の使用によって内壁面が流水等によって侵食され、管厚が薄くなって強度が低下している。また地圧や地盤沈下等により管渠間の継目部がずれて隙間ができたり、上載荷重等によって管渠の一部が変形或はクラックが発生し、この部分より地下水等が管渠内に浸入し、また管渠を流れる流水が地中に漏水することがある。
【０００４】
この対策として、地中に埋設された既設管渠内に熱硬化性樹脂製の更生用管を折り畳まれた縮径状態で挿入し、高圧流体、例えば加圧流水等の注入により更生用管を拡径して管渠内壁面に押圧して張設し、かつ加熱によって更生用管を硬化せしめてなる既設管渠の更生工法が開発され、実施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記既設管渠の更生工法は、熱硬化性樹脂製の更生用管によって既設管渠の内壁面を被装することから、錆、石綿、鉛等の管渠材料が管渠内の流水内に溶出して混入することが防止され、かつ管渠間の隙間やクラックからの漏水を阻止することが可能である。しかし、既設管渠内に熱硬化性樹脂製更生用管を拡径して張設した後加熱により更生用管を硬化せしめる必要があり、その加熱作業に多くの時間を要し、施工期間の長期化及び加熱装置等の設備費等施工費の増大を招き、かつ更生後における定期的または必要に応じて行われる管渠内の洗浄に際し、更生用管内壁面にすり傷等が生じ、内壁面の平滑性が損なわれて懸濁物の管内蓄積を助長し、かつ流水の流動抵抗が増大し、更に更生用管の材料成分が流水に混入するおそれがある。
【０００６】
従って本発明は、施工期間の短縮及び施工費の低減が得られ、既設管渠及び更生用管の材料成分が管渠内の流水内に溶出するおそれがなく、信頼性が確保できる既設管渠の更生工法及び更生管渠を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明による既設管渠の更生工法は、拡径可能に折り畳まれて縮径された閉断面形状であって、先端が封止された実質的な有害物質を溶出しない金属製の更生用管を、該更生用管の外壁面と既設管渠の内壁面との間に緩衝材を介装させた状態で、既設管渠内に挿入し、更生用管の基端から更生用管内に高圧流体を注入して更生用管を既設管渠内で膨張拡径しかつ更生用管の外壁面を既設管渠の内壁面に前記緩衝材を介して圧接して密着固定するように塑性的に変形させて既設管渠内壁面を更生用管で被装することを特徴とするものであり、また本発明による更生管渠は、既設管渠と、拡径可能に折り畳まれて縮径された閉断面形状となっている内部への高圧流体注入によって既設管渠内で塑性的に膨張拡径し、既設管渠内壁面に緩衝材を介して圧接して既設管渠内壁面を被装する実質的な有害物質を溶出しない金属製の更生用管とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明による既設管渠の更生工法及び更生管渠の一実施例を更生すべき管渠が上水道用の給水本管から分岐した枝管の場合を例に図によって説明する。
【０００９】
図１は、本実施例における既設管渠の更生工法の概要を示す要部断面図であり、図２は、枝管の敷設状態を示す要部断面説明図である。
【００１０】
図中符号１は更生すべき枝管であって、枝管１の一端は、上水道用の給水本管２に接続され、他端は、例えば家庭用桝３内に配設された止水弁４、量水器５を介在して各家庭等の給水装置６に接続されている。
【００１１】
枝管１は、例えば実質的な有害物質の溶出のおそれがある鉛管からなり、長期間の使用により内壁面１ａが流水等により侵食されて強度が低下したり、また地圧や地盤沈下、上載荷重等によりクラックが生じ、更に図２に一点鎖線１′で示すように、或いは断面を図２中の（ａ）に示すように湾曲変形している場合がある。
【００１２】
枝管１の更生作業は先ず、枝管１から止水弁４、量水器５を取り外し、管内洗浄装置等により枝管１の内壁面を洗浄する。
【００１３】
次に図１（ｂ）に断面を示すように拡径可能な略Ｕ字状乃至Ｃ字状に折り畳まれ、縮径された閉断面形状で外形が略円筒状で、例えば軟鋼製の変形鋼管からなる更生用管７を挿入する。
【００１４】
更生用管７は、先端が先端封止部材（図示せず）によって密閉され、基端には、更生用管７内に高圧流体、例えば水を加圧注入するためのカップリング部材（図示せず）が設けられていて、更生用管７の外周長は略枝管１の内周長に設定され、後述する拡径状態において過不足なく枝管１の内壁面１ａに沿って張設する寸法を有し、図１（ｂ）に示す折り畳まれた縮径状態で枝管１の内径寸法Ｄに対して更生用管７の外径寸法ｄが略１／２に設定されている。
【００１５】
更生用管７の外径寸法ｄが枝管１の内径寸法Ｄに対して著しく小径であり、かつ軟鋼製であることから、枝管１が湾曲或いは断面形状が楕円形等に押し潰された形状であっても、その湾曲乃至変形した枝管１の内壁面１ａに倣って更生用管７が湾曲して容易に枝管１に挿入できる。
【００１６】
次に枝管１の両端、即ち給水本管２及び桝３内に更生用管７の先端及び基端が各々突出した枝管１への挿入状態下で更生用管７の基端に設けたカップリング部材を介して加圧供給装置（図示せず）によって更生管７内に高圧流体を供給、例えば水を加圧注入する。
【００１７】
水の加圧注入に従って、枝管１内に挿入された更生用管７は、図１（ｃ）、（ｄ）に示すように流体圧によって次第に拡径され断面円形状に膨張して図１（ｅ）に示すように、その外壁面７ａを枝管１の内壁面１ａに圧接して密着固定するように塑性的に変形し、枝管１の内壁面１ａを更生用管７によって被覆する。
【００１８】
更生用管７の拡径乃至膨張に従って更生用管７の外壁面７ａが枝管１の内壁面１ａを押接して一点鎖線１′で示すように湾曲した枝管１が応動して略直線状に、また断面楕円形等に変形した枝管１の部位も略断面真円形に修復される。
【００１９】
次に更生用管７の一端から給水本管２内に突出した更生用管７の部位を切除して更生用管７の先端を給水本管１の内壁面１ａに開口させ、かつ基端を切除して桝３内に開口させて、止水弁４、量水器５を取付け、かつ給水装置６に接続して枝管１の更生を完了する。
【００２０】
上記実施例では、更生用管７を拡径してその外壁面７ａを枝管１の内壁面１ａに直接固着したが、更生用管７の外壁面７ａと枝管１の内壁面１ａとの間に緩衝材、例えば発泡スチロール材或いは水膨潤性材を介在させることにより枝管１の内壁面１ａと更生用管７の外壁面７ａとの寸法的乃至形状的誤差を補完してより一層の密着固定を図ることも可能である。この場合発泡スチロール材、水膨潤性材等の緩衝材を予め更生用管７の外壁面７ａ上に張設し、枝管１内に挿入して前記同様流体圧によって拡径して枝管１と更生用管７との間に介在させることにより効率的に行える。
【００２１】
上記実施例では、拡径可能に折り畳まれた断面略Ｕ字状乃至Ｃ字状の閉断面形状を有する更生用管７を用いた例について説明したが図３に断面略Ｓ字状に拡径可能に折り畳まれた閉断面形状を有する更生用管８を用いることも可能であり、この場合、拡径時における更生用管８の外壁面８ａと枝管１の内壁面１ａとの当接及び摺接個所が枝管１の内壁面１ａに略均等に分散され、枝管１の内壁面１ａに沿ってより均一に拡径することが可能になり、局部的な歪のない高品質な更生用管による枝管１の更生が得られる。
【００２２】
また、上記断面略Ｕ字状乃至Ｃ字状或いは断面略Ｓ字状に縮径された閉断面形状の更生用管に限らず、図４（ａ）、（ｂ）に示す拡径可能な断面略星形形状の更生用管９、或いは他の拡径可能な任意断面形の閉断面形状の更生用管も適宜使用することも可能である。更に上記実施例では、給水本管２から分岐した枝管１を更生する場合について説明したが、枝管１に限らず、給水本管２の更生を行うことも可能であり、また、他の既設管渠の更生に適宜適用することも可能であり、更生用管の材質は、上記軟鋼に限らずステンレス鋼、アルミニュウム及びニッケル合金等実質的な有害物質が溶出するおそれのない適宜他の金属を使用することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明した本発明の既設管渠の更生工法及び更生管渠によれば、実質的な有害物質の溶出しない金属製で拡径可能に折り畳まれて縮径された閉断面形状の更生用管を、既設管渠内で高圧流体の注入によって塑性的に膨張拡径して既設管渠内壁面を被装することから、既設管渠の内壁面が信頼性の高い上記金属製の更生用管で被装され、既設管渠材料、例えば、錆、石綿、鉛等が管渠内の流水に溶出して混入することが防止され、金属製の更生用管によって内側から補強され、更生用管が比較的高強度を有することから、高圧流体の供給による拡径に従って既設管渠の湾曲及び断面形状の変形を修復することが可能になる。更に比較的高硬度の更生用管によって既設管渠内壁面が複覆され、管渠内の洗浄に際しても更生用管内壁面に傷等の発生が抑制されて平滑性が確保でき、懸濁物等の管内蓄積が回避され、流動抵抗の増大を招くことなく高品質の管渠更生が得られ、かつ従来の熱硬化性樹脂製の更生用管を使用した管渠更生に比べ更生用管を硬化させるための加熱硬化作業が不用となり、施工期間の短縮及び施工費の低減が得られる等本発明特有の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における既設管渠の更生工法の一実施例を説明する要部断面説明図である。
【図２】本実施例における管渠の敷設状態を説明する要部断面説明図である。
【図３】本実施例に用いられる他の更生用管を説明する要部断面図である。
【図４】本実施例に用いられる更に他の更生用管を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
１‥‥‥‥枝管（既設管渠）
１ａ‥‥‥内壁面
２‥‥‥‥給水本管（既設管渠）
７‥‥‥‥更生用管
７ａ‥‥‥外壁面
【産業上の利用分野】
本発明は、既に設置された上水道管等の既設管渠を更生する既設管渠の更生工法及び更生管渠に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に地中に埋設される上水道用の給水本管や、給水本管から各家庭やオフィス等へ分岐する枝管等の管渠は、従来から鋳鉄管、石綿管、鉛管等が広く使用されている。しかし鋳鉄管にあっては、長時間の使用により内壁面に錆及び錆瘤が発生し、この錆等が溶出して管渠内の流水に混入するおそれがあり、また石綿管や鉛管にあってもその材料として使用される石綿や鉛等の発癌物質を含む人体への有害物質が溶出して管渠内の流水に混入するおそれがある。
【０００３】
更にこれら管渠は、長期間の使用によって内壁面が流水等によって侵食され、管厚が薄くなって強度が低下している。また地圧や地盤沈下等により管渠間の継目部がずれて隙間ができたり、上載荷重等によって管渠の一部が変形或はクラックが発生し、この部分より地下水等が管渠内に浸入し、また管渠を流れる流水が地中に漏水することがある。
【０００４】
この対策として、地中に埋設された既設管渠内に熱硬化性樹脂製の更生用管を折り畳まれた縮径状態で挿入し、高圧流体、例えば加圧流水等の注入により更生用管を拡径して管渠内壁面に押圧して張設し、かつ加熱によって更生用管を硬化せしめてなる既設管渠の更生工法が開発され、実施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記既設管渠の更生工法は、熱硬化性樹脂製の更生用管によって既設管渠の内壁面を被装することから、錆、石綿、鉛等の管渠材料が管渠内の流水内に溶出して混入することが防止され、かつ管渠間の隙間やクラックからの漏水を阻止することが可能である。しかし、既設管渠内に熱硬化性樹脂製更生用管を拡径して張設した後加熱により更生用管を硬化せしめる必要があり、その加熱作業に多くの時間を要し、施工期間の長期化及び加熱装置等の設備費等施工費の増大を招き、かつ更生後における定期的または必要に応じて行われる管渠内の洗浄に際し、更生用管内壁面にすり傷等が生じ、内壁面の平滑性が損なわれて懸濁物の管内蓄積を助長し、かつ流水の流動抵抗が増大し、更に更生用管の材料成分が流水に混入するおそれがある。
【０００６】
従って本発明は、施工期間の短縮及び施工費の低減が得られ、既設管渠及び更生用管の材料成分が管渠内の流水内に溶出するおそれがなく、信頼性が確保できる既設管渠の更生工法及び更生管渠を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明による既設管渠の更生工法は、拡径可能に折り畳まれて縮径された閉断面形状であって、先端が封止された実質的な有害物質を溶出しない金属製の更生用管を、該更生用管の外壁面と既設管渠の内壁面との間に緩衝材を介装させた状態で、既設管渠内に挿入し、更生用管の基端から更生用管内に高圧流体を注入して更生用管を既設管渠内で膨張拡径しかつ更生用管の外壁面を既設管渠の内壁面に前記緩衝材を介して圧接して密着固定するように塑性的に変形させて既設管渠内壁面を更生用管で被装することを特徴とするものであり、また本発明による更生管渠は、既設管渠と、拡径可能に折り畳まれて縮径された閉断面形状となっている内部への高圧流体注入によって既設管渠内で塑性的に膨張拡径し、既設管渠内壁面に緩衝材を介して圧接して既設管渠内壁面を被装する実質的な有害物質を溶出しない金属製の更生用管とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明による既設管渠の更生工法及び更生管渠の一実施例を更生すべき管渠が上水道用の給水本管から分岐した枝管の場合を例に図によって説明する。
【０００９】
図１は、本実施例における既設管渠の更生工法の概要を示す要部断面図であり、図２は、枝管の敷設状態を示す要部断面説明図である。
【００１０】
図中符号１は更生すべき枝管であって、枝管１の一端は、上水道用の給水本管２に接続され、他端は、例えば家庭用桝３内に配設された止水弁４、量水器５を介在して各家庭等の給水装置６に接続されている。
【００１１】
枝管１は、例えば実質的な有害物質の溶出のおそれがある鉛管からなり、長期間の使用により内壁面１ａが流水等により侵食されて強度が低下したり、また地圧や地盤沈下、上載荷重等によりクラックが生じ、更に図２に一点鎖線１′で示すように、或いは断面を図２中の（ａ）に示すように湾曲変形している場合がある。
【００１２】
枝管１の更生作業は先ず、枝管１から止水弁４、量水器５を取り外し、管内洗浄装置等により枝管１の内壁面を洗浄する。
【００１３】
次に図１（ｂ）に断面を示すように拡径可能な略Ｕ字状乃至Ｃ字状に折り畳まれ、縮径された閉断面形状で外形が略円筒状で、例えば軟鋼製の変形鋼管からなる更生用管７を挿入する。
【００１４】
更生用管７は、先端が先端封止部材（図示せず）によって密閉され、基端には、更生用管７内に高圧流体、例えば水を加圧注入するためのカップリング部材（図示せず）が設けられていて、更生用管７の外周長は略枝管１の内周長に設定され、後述する拡径状態において過不足なく枝管１の内壁面１ａに沿って張設する寸法を有し、図１（ｂ）に示す折り畳まれた縮径状態で枝管１の内径寸法Ｄに対して更生用管７の外径寸法ｄが略１／２に設定されている。
【００１５】
更生用管７の外径寸法ｄが枝管１の内径寸法Ｄに対して著しく小径であり、かつ軟鋼製であることから、枝管１が湾曲或いは断面形状が楕円形等に押し潰された形状であっても、その湾曲乃至変形した枝管１の内壁面１ａに倣って更生用管７が湾曲して容易に枝管１に挿入できる。
【００１６】
次に枝管１の両端、即ち給水本管２及び桝３内に更生用管７の先端及び基端が各々突出した枝管１への挿入状態下で更生用管７の基端に設けたカップリング部材を介して加圧供給装置（図示せず）によって更生管７内に高圧流体を供給、例えば水を加圧注入する。
【００１７】
水の加圧注入に従って、枝管１内に挿入された更生用管７は、図１（ｃ）、（ｄ）に示すように流体圧によって次第に拡径され断面円形状に膨張して図１（ｅ）に示すように、その外壁面７ａを枝管１の内壁面１ａに圧接して密着固定するように塑性的に変形し、枝管１の内壁面１ａを更生用管７によって被覆する。
【００１８】
更生用管７の拡径乃至膨張に従って更生用管７の外壁面７ａが枝管１の内壁面１ａを押接して一点鎖線１′で示すように湾曲した枝管１が応動して略直線状に、また断面楕円形等に変形した枝管１の部位も略断面真円形に修復される。
【００１９】
次に更生用管７の一端から給水本管２内に突出した更生用管７の部位を切除して更生用管７の先端を給水本管１の内壁面１ａに開口させ、かつ基端を切除して桝３内に開口させて、止水弁４、量水器５を取付け、かつ給水装置６に接続して枝管１の更生を完了する。
【００２０】
上記実施例では、更生用管７を拡径してその外壁面７ａを枝管１の内壁面１ａに直接固着したが、更生用管７の外壁面７ａと枝管１の内壁面１ａとの間に緩衝材、例えば発泡スチロール材或いは水膨潤性材を介在させることにより枝管１の内壁面１ａと更生用管７の外壁面７ａとの寸法的乃至形状的誤差を補完してより一層の密着固定を図ることも可能である。この場合発泡スチロール材、水膨潤性材等の緩衝材を予め更生用管７の外壁面７ａ上に張設し、枝管１内に挿入して前記同様流体圧によって拡径して枝管１と更生用管７との間に介在させることにより効率的に行える。
【００２１】
上記実施例では、拡径可能に折り畳まれた断面略Ｕ字状乃至Ｃ字状の閉断面形状を有する更生用管７を用いた例について説明したが図３に断面略Ｓ字状に拡径可能に折り畳まれた閉断面形状を有する更生用管８を用いることも可能であり、この場合、拡径時における更生用管８の外壁面８ａと枝管１の内壁面１ａとの当接及び摺接個所が枝管１の内壁面１ａに略均等に分散され、枝管１の内壁面１ａに沿ってより均一に拡径することが可能になり、局部的な歪のない高品質な更生用管による枝管１の更生が得られる。
【００２２】
また、上記断面略Ｕ字状乃至Ｃ字状或いは断面略Ｓ字状に縮径された閉断面形状の更生用管に限らず、図４（ａ）、（ｂ）に示す拡径可能な断面略星形形状の更生用管９、或いは他の拡径可能な任意断面形の閉断面形状の更生用管も適宜使用することも可能である。更に上記実施例では、給水本管２から分岐した枝管１を更生する場合について説明したが、枝管１に限らず、給水本管２の更生を行うことも可能であり、また、他の既設管渠の更生に適宜適用することも可能であり、更生用管の材質は、上記軟鋼に限らずステンレス鋼、アルミニュウム及びニッケル合金等実質的な有害物質が溶出するおそれのない適宜他の金属を使用することも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明した本発明の既設管渠の更生工法及び更生管渠によれば、実質的な有害物質の溶出しない金属製で拡径可能に折り畳まれて縮径された閉断面形状の更生用管を、既設管渠内で高圧流体の注入によって塑性的に膨張拡径して既設管渠内壁面を被装することから、既設管渠の内壁面が信頼性の高い上記金属製の更生用管で被装され、既設管渠材料、例えば、錆、石綿、鉛等が管渠内の流水に溶出して混入することが防止され、金属製の更生用管によって内側から補強され、更生用管が比較的高強度を有することから、高圧流体の供給による拡径に従って既設管渠の湾曲及び断面形状の変形を修復することが可能になる。更に比較的高硬度の更生用管によって既設管渠内壁面が複覆され、管渠内の洗浄に際しても更生用管内壁面に傷等の発生が抑制されて平滑性が確保でき、懸濁物等の管内蓄積が回避され、流動抵抗の増大を招くことなく高品質の管渠更生が得られ、かつ従来の熱硬化性樹脂製の更生用管を使用した管渠更生に比べ更生用管を硬化させるための加熱硬化作業が不用となり、施工期間の短縮及び施工費の低減が得られる等本発明特有の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における既設管渠の更生工法の一実施例を説明する要部断面説明図である。
【図２】本実施例における管渠の敷設状態を説明する要部断面説明図である。
【図３】本実施例に用いられる他の更生用管を説明する要部断面図である。
【図４】本実施例に用いられる更に他の更生用管を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
１‥‥‥‥枝管（既設管渠）
１ａ‥‥‥内壁面
２‥‥‥‥給水本管（既設管渠）
７‥‥‥‥更生用管
７ａ‥‥‥外壁面
Claims (3)
- 拡径可能に折り畳まれて縮径された閉断面形状であって、先端が封止された実質的な有害物質を溶出しない金属製の更生用管を、該更生用管の外壁面と既設管渠の内壁面との間に緩衝材を介装させた状態で、既設管渠内に挿入し、更生用管の基端から更生用管内に高圧流体を注入して更生用管を既設管渠内で膨張拡径しかつ更生用管の外壁面を既設管渠の内壁面に前記緩衝材を介して圧接して密着固定するように塑性的に変形させて既設管渠内壁面を更生用管で被装することを特徴とする既設管渠の更生工法。
- 更生用管が軟鋼製である請求項１に記載の既設管渠の更生工法。
- 既設管渠と、拡径可能に折り畳まれて縮径された閉断面形状となっている内部への高圧流体注入によって既設管渠内で塑性的に膨張拡径し、既設管渠内壁面に緩衝材を介して圧接して既設管渠内壁面を被装する実質的な有害物質を溶出しない金属製の更生用管とを有することを特徴とする更生管渠。
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| JP18815394A JP3568997B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 既設管渠の更生工法及び更生管渠 |
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| JPH0852800A JPH0852800A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3568997B2 true JP3568997B2 (ja) | 2004-09-22 |
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Family Applications (1)
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| JP18815394A Expired - Fee Related JP3568997B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 既設管渠の更生工法及び更生管渠 |
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