JP4172138B2 - 排水管補修方法及び排水管補修装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば下水や雨水等を案内する管体の複数を配設経路に沿って地中に埋設し、前記配設経路途中に前記管体同士を接続するためのハンドホールやマンホール等の接続部を設けてなる排水管構造において、前記管体を補修するための排水管補修方法及び排水管補修装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記管体は、土中内に埋設されて排水用として使用されるものであるため、ある程度の強度を必要とするとともに、水を案内する構成であることから、錆等の問題がなく、しかも比較的安価なものとして、従来、コンクリート製のものを排水用の管体として用いていたため、以下に示す不都合が発生していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
つまり、上記のように管体がコンクリート製であると、内面が管体内を流れる水との接触により削れてきたり、外面が土中に存在する水等が接触することにより、老化現象を起こしたり、地震等により発生する振動を受けて、管体の一部が割れたりヒビが入ったりして、管体の水密性が低下する結果、管体による案内機能が低下又は皆無になる不都合が発生していた。
そこで、前記管体を補修するためには、例えば帯状部材を螺旋状に送り出しながら、隣り合う帯状部材の幅方向両端同士を自走式製管機により嵌合させながら管体内に更正管を形成していく。前記管体内に更正管を形成した後、管体の内面と更正管の外面との間の隙間にモルタル等を充填して更正管を固定するようにしている。
又、前記帯状部材に代えて、接続部の上端の開口部から挿入可能な短管を順次接続しながら更正管を形成し、前記のように管体の内面と更正管の外面との間の隙間にモルタル等を充填して更正管を固定することも行われている。
前記２つの補修方法によれば、いずれも更正管を形成するための嵌合作業又は接続作業を必要とし、それら作業は手間のかかる煩わしいものであるだけでなく、嵌合部又は接続部を有することから、その部分でシール不良を発生する可能性があり、信頼性を高めることができないものであった。又、前者の場合には、自走式製管機及びこれを駆動するための油圧ユニット等を必要とし、コストの高騰を招く不都合があった。
因みに、管体の内面にモルタル等を直接塗布して補修することが考えられるが、モルタルを塗布したとしても、一時的な解決策であり、根本的な解決にはなっておらず、改善策が望まれている。
【０００４】
本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、作業の迅速化及びコストの低減化を図ることができると共に、信頼性の高い補修を行うことができるようにする点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題解決のために、下水や雨水等を案内する管体の複数を配設経路に沿って地中に埋設し、前記配設経路途中に前記管体同士を接続するためのハンドホールやマンホール等の接続部を設けてなる排水管構造において、水平軸芯周りで回転自在な回転軸を有し、前記接続部の上端開口部付近に配置された、排水案内用の可撓性を有する補助管が巻き付けられた回転体を回転させることにより、該回転体により該回転体から繰り出される補助管を前記接続部の上方の開口部を通して前記接続部間を接続する管体の内部全域に渡って挿入した後、前記管体に対して前記補助管を固定する排水管補修方法であって、前記補助管が管軸芯方向において伸縮性を有する合成樹脂であり、該補助管の管軸芯方向において特定の複数箇所において該補助管を補助管配置終了側の前記接続部側へ引っ張ることができる引っ張り部材を連結し、繰り出し側への引っ張り操作により前記補助管との連結が解除されることを特徴とする排水管補修方法を用いる、又、下水や雨水等を案内する管体の複数を配設経路に沿って地中に埋設し、前記配設経路途中に前記管体同士を接続するためのハンドホールやマンホール等の接続部を設けてなる排水管構造において、水平軸芯周りで回転自在な回転軸を有し、前記接続部の上端開口部付近に配置された、排水案内用の可撓性を有する補助管が繰り出し自在に巻き付けられた回転体と、該回転体を回転させることにより該回転体により該回転体から繰り出された補助管を移動案内するための案内手段と、前記接続部の上方の開口部を通して前記接続部間を接続する管体の内部全域に渡って挿入するための挿入手段と、前記管体に対して前記補助管を固定する固定手段とを備えた排水管補修装置であって、前記補助管が管軸芯方向において伸縮性を有する合成樹脂であり、該補助管の管軸芯方向において特定の複数箇所において該補助管を補助管配置終了側の前記接続部側へ引っ張ることができる引っ張り部材を連結し、繰り出し側への引っ張り操作により前記補助管との連結が解除されることを特徴とする排水管補修装置により管体の補修を行うことによって、従来の問題点を解消することができる。つまり、排水案内用の可撓性を有する補助管を回転体により繰り出して管体の内部全域に渡って連続的に挿入することができ、従来のような嵌合や接続が不要になる。そして、管体に対して補助管を固定して補修作業を完了するのである。
【０００６】
前記繰り出される補助管を移動案内するための案内手段を設けることによって、補助管を管体内に蛇行させることなくスムーズに挿入することができる。
【０００７】
前記補助管が管軸芯方向において伸縮性を有する合成樹脂である場合には、該補助管の管軸芯方向において特定の複数箇所において該補助管を補助管配置終了側の前記接続部側へ引っ張ることができる引っ張り部材を連結し、繰り出し側への引っ張り操作により前記補助管との連結が解除される構成にすることによって、伸びた状態にある補助管を補助管配置終了側の接続部側へ引っ張ることで、補助管を元の状態（長さ）に戻すことができる。そして、引っ張り部材を繰り出し側へ引っ張り操作することにより補助管との連結を解除することができる。
【０００８】
管体の内面と前記補助管の外面との隙間に充填材を注入することにより該管体に該補助管を固定する構成とし、前記充填材を注入する場合に、前記接続部間を接続する管体の内部全域に渡る長さの充填材補給用の筒体を配置し、その筒体に供給される充填材を該筒体に形成の複数の孔を通して前記隙間内に供給することによって、例え補助管が割れたり、補助管にヒビが入ったとしても、補助管内を流れる排水が管体の内面にまで漏れ出すことを充填材が阻止するとともに、その充填剤により管体の補強又は管体内面の補修を行うことができ、管体自体が割れたり、管体自体にヒビが入ることを少なく又は皆無に近い状態にして長期間に渡って排水の案内機能を良好に維持させることが可能になる。しかも、充填材を筒体を介して隙間内に供給することによって、長い管体の内部全域に渡る隙間への充填材の充填を確実に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に、下水や雨水等を案内するための排水管構造を示し、この排水管構造は、配設経路に沿って埋設されたコンクリート製の管体１の複数と、これら管体１，１同士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の接続部２の複数とから構成している。図では、前記管体１を約３０ｍの長さのある一本のものから構成しているが、複数の短い管を連結したものから構成してもよい。又、前記接続部２は、強度面やコスト面等からコンクリート製が好ましいが、他の材料で構成してもよい。又、接続部２も同様に他の材料で構成してもよい。尚、図では、接続部２の上方の開口部を塞ぐための蓋（図示せず）を取り外した状態を示している。
【００１０】
前記のように構成された管体１を補修する補修方法について説明すれば、まず管体１内の調査をカメラ等により行い、亀裂が発生している等、補修が必要な管体１を探しだす。次に、前記探し出した管体１内を、図２に示すように洗浄車３の高圧ジェット４により洗浄するのである。図２に示す５は、前記高圧ジェット４からの洗浄水が他の管体１に入り込むことがないように止水するための止水栓である。この後、図３に示すように、配設経路で隣り合う２つの接続部２，２のうちの一方の接続部２の上端開口部２Ａ付近に、排水案内用の可撓性を有する約３０ｍの長さの補助管６が巻き付けられた回転体（ドラム）７を配置し、前記補助管６の先端に取り付けた帽子型のキャップの先端に他方の接続部２付近に配置したウインチ９により引っ張り操作されるワイヤー１０の先端を固定した後、挿入手段としてのウインチ９を巻き取り作動させることにより、補助管６を接続部２の上方の開口部２Ａを通して管体１内に挿入することができるようにしている。
【００１１】
前記補助管６は、図５に示すように、前記管体１の内径Ｓよりも小さい外径Ｒを有し、その外径Ｒが２８６ｍｍで、かつ、内径ｒが２５０ｍｍになっているが、この寸法に限定されるものではない。又、前記挿入手段としてウインチ９を用いたが、空気圧等の流体圧を利用して補助管６を挿入してもよく、挿入手段としての具体構成はこれら以外のものでもよい。又、前記回転体７は、図１１（ａ）にも示すように、水平軸芯周りで回転自在な回転軸７Ａと、この回転軸７Ａに巻き付けられる補助管６の左右方向の巻き付け幅を規制するための左右一対の円盤状の規制板７Ｂ，７Ｂとを主要構成部材としている。図３に示す１１，１２，１３は、前記回転体７から繰り出される補助管６を移動案内するために管体１の入口（挿入）側に設けた案内手段としてのガイドローラであり、前記地上に配置したガイドローラ１１，１２の上方にアーチ状のガイド部１１Ａ，１２Ａを延出してあり、繰り出される補助管６の左右方向及び上方向への移動を規制するようにしている。又、図３に示す１４，１５は、前記ワイヤー１０を移動案内するために管体１の出口側に設けた案内手段としてのガイドローラであり、前記同様に地上に配置したガイドローラ１５の上方にアーチ状のガイド部１５Ａを延出してあり、ウインチ９により巻き取られるワイヤー１０の左右方向及び上方向への移動を規制するようにしている。前記ガイドローラ１１，１２，１３に代えて、図１１（ａ），（ｂ）に示すように接続部２の上方の開口部に装着される円形開口部１９Ａを備えた案内部材１９であってもよい。ここでは、補修が必要な管体１に補助管６を挿入して補修するようにしているが、補修が不要な管体１にも適宜補助管６を挿入して管体１の強度アップ等の目的を図るようにしてもよい。
【００１２】
前記補助管６は、図６に示すように、外面に凸部６Ａと凹部６Ｂとが管軸芯方向で交互に位置し、かつ、それらが螺旋状に形成された形状になっているが、凸部６Ａと凹部６Ｂとが環状に形成されたものでもよいし、凹凸のないフラットなものでもよい。尚、図示していないが、前記補助管６の内面は、スムーズな排水が行えるようにフラットに形成している。又、前記補助管６として、高密度ポリエチレン製のものを用いることによって、耐薬品性がコンクリート製の前記管体１に比べて優れ、粗度係数ｎが前記管体１の場合には０．０１３であるのに対して高密度ポリエチレン製の補助管６の場合には０．０１０と低い値になっている。従って、管体１内に補助管６を設けることにより排水径が小さくなってしまっても、排水能力が管体１で流す場合とほとんど変わらない利点があるが、他の合成樹脂や合成ゴム等、可撓性を有するものであれば、どのような材料で構成してもよい。そして、前記補助管６を合成樹脂で構成する場合には、前記ウインチ９により引っ張ることにより補助管６が伸びてしまい、管体１内に補助管６を予定通り収納することができないため、図６に示すように、補助管６の管軸芯方向において特定の複数箇所において補助管６を補助管配置終了側（出口側）の接続部２側へ引っ張ることができる補助管６よりも長い寸法を有する引っ張り部材としての左右一対のロープ（紐）群１６Ａ，１６Ａ、１６Ｂ，１６Ｂ、１６Ｃ，１６Ｃ（合計６本）を連結し、繰り出し側（入口側）への引っ張り操作により補助管６との連結が解除される構成にしている。詳述すれば、補助管６の長手方向３箇所に金属製又はゴム製又は合成樹脂製等でなるベルト１７を巻き付け固定し、各ベルト１７の外周方向２箇所（ほぼ１８０度異なる箇所）に備えさせているリング部材１８，１８（図では一方しか見えていない）に前記ロープ（紐）１６Ａ，１６Ａ、１６Ｂ，１６Ｂ、１６Ｃ，１６Ｃをそれぞれ挿入することによって、伸びた状態にある補助管６を補助管配置終了側の接続部２側（図の矢印Ｘ方向）へ引っ張ることで、補助管６を元の状態（長さ）に戻すことができる。
【００１３】
前記ロープ１６Ａ，１６Ａ、１６Ｂ，１６Ｂ、１６Ｃ，１６Ｃにリング体（結び目がかたまりのようになった瘤でもよい）１６ａ，１６ａ、１６ｂ，１６ｂ、１６ｃ，１６ｃ（図では一方しか見えていない）を設けることによって、補助管６を補助管配置終了側の接続部２側（図の矢印Ｘ方向）へ引っ張ることができながらも、繰り出し側（入口側、図の矢印Ｙ方向）への引っ張り操作により補助管６との連結を解除できるようにしているが、図７に示すように、図において下側にロープ１６Ａを引っ張ると、ロープ１６Ａに噛み合って引っ張ることができ、図において上側にロープ１６Ａを引っ張ると、噛み合わずロープ１６Ａが抜けていく噛み合い装置２０を設けて実施してもよい。前記噛み合い装置は、ロープ１６Ａを貫通する一対の貫通孔を備えたケーシング２０Ａと、このケーシング２０Ａ内にロープ１６Ａと直交する方向から挟み込むための一対の噛み合い部材２０Ｂ，２０Ｃと、前記噛み合い部材２０Ｂ，２０Ｃを噛み合い側に移動付勢するための複数個のスプリング２０Ｄとからなっているが、他の構成でもよい。又、前記ロープを左右一対設けることにより、補助管６を安定姿勢で引っ張ることができるが、外周方向で等間隔をおいて補助管６に連結された３本以上のロープで引っ張れば更に安定姿勢で引っ張ることができる。又、１本のロープをループ状に設けて引っ張ることによりロープの本数を少なくしてもよい。又、補助管６の長手方向３箇所でロープを連結したが、１箇所、２箇所、４箇所以上連結して実施してもよい。又、１本のロープを補助管６の長手方向複数箇所に連結してもよい。又、ロープに代えて、ワイヤや金属棒等でもよい。
【００１４】
前記のように補助管６を管体１内にセットした後、補助管６の外面と管体１の内面との間の隙間の全域に渡って充填材２１を充填することによって、管体１に対して補助管６を固定することができるようにしている（図４参照）。尚、図４では、接続部２，２を挟んで隣り合う２本の管体１，１を含めて３本の管体に対して補助管６を設置した状態を示している。
前記隙間に充填材２１を充填する場合には、図８（ａ），（ｂ）に示すように、長手方向に複数の孔２２Ａが形成されたストレートな筒体としての断面形状が円形（角形等どのような形状でもよい）のチューブ（ある程度保形性を有するもの）２２を補助管６の外面と管体１の内面との間の隙間に挿入し、充填材２１をチューブ２２の一端から供給することにより、小さな注入圧でチューブ２２の孔２２Ａを通して隙間内に充填材２１を確実に供給することができ、隙間を完全に充填材２１により閉塞することができる。前記チューブ２２の他端（充填材２１を供給する側とは反対側）をキャップ２２Ｂにより閉じておくことによって、チューブ２２の他端まで充填材２１を確実に移動させるようにしてもよい。尚、図では示していないが、充填前に前記キャップ２２Ｂ側の補助管６の端面と管体１の端面とで形成される開口を蓋等により閉じておくことになる。前記チューブ２２は、補助管６を管体１へ挿入するときに一緒に挿入しておけば、チューブ２２を補助管６の外面と管体１の内面との間の隙間に挿入する作業工程を削除することができる利点がある。この場合、チューブ２２を可撓性を有するものから構成しておくことによって、挿入時に管体１の内面との接当によりチューブ２２が破損することを回避することができる。
【００１５】
又、図９に示すように、前記補助管６の凸部６Ａの特定の複数箇所に孔６ａを形成すると共に、補助管６の一端に充填材２１を注入するための注入口（図示せず）を形成して、注入口から注入した充填材２１が螺旋状の凸部６Ａの他端側まで移動しつつ、孔６ａを通して隙間内に充填材２１を充填するようにしてもよい。この場合、孔６ａを通して補助管６の凸部６Ａ内に充填された充填材２１と隙間内に充填された充填材２１とが一体化することによって、補助管６の管体１に対する回り止め効果や移動阻止効果を高めることができる。
【００１６】
前記管体１に対して補助管６を固定する固定手段として充填材２１を用いる他、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、隙間の一部のみを充填して固定するようにしてもよい。つまり、補助管６の凹部６Ｂの外面に水膨張ゴム２３を備えさせ、図１０（ａ）に示すように管体１内に補助管６を挿入した後、水膨張ゴム２３に水をかけて膨張させることによって図１０（ｂ）に示すように管体１に補助管６を固定することができるようにしている。前記水膨張ゴム２３は、一端膨張すると元に戻らない性質を有するものである。このような構成にすることによって、前記のような充填材２１の充填作業が不要にすることができる。前記水膨張ゴム２３は、複数個設ける他、長尺な一本のものを凹部６Ｂに螺旋状に設けてもよい。
【００１７】
前記充填剤２１としては、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を混合したもので構成してもよいし、モルタル等のコンクリート材でもよいし、又、発泡ポリスチレンやポリウレタン発泡体等のプラスチック発泡体（フォーム）や合成樹脂等でもよく、充填した後、時間経過と共に硬化するものであればどのようなものでもよい。又、合成樹脂材やゴム材等を隙間内に挿入して、管体１に補助管６を固定することができるものであればどのようなものでもよい。尚、前記プラスチック発泡体（フォーム）等を用いた場合は、特に地震により発生する振動を良好に吸収して、管体１や補助管６の割れやヒビが入ることを良好に回避することができる。
【００１８】
前記のように補助管６を設けることによって、接続部２のインバート２Ａの排水案内面２ａとの間に段差が発生して、排水を良好に行えないことになるため、図４及び図５に示すように、インバート２Ａの排水案内面２ａにモルタル（溶融樹脂等でもよい）２４を盛ることにより補助管６との高さを同一にしてもよい。前記モルタルに代えて、専用の排水用案内部材（図示せず）を製作し、その排水用案内部材をインバート２Ａの排水案内面２ａ上に固定するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１又は請求項５によれば、排水案内用の可撓性を有する補助管を回転体により繰り出して管体の内部全域に渡って連続的に挿入することができ、従来のような嵌合や接続が不要になり、作業の迅速化を図ることができるだけでなく、従来のような管を形成していくための機械等が不要になり、コストの低減化を図ることができる。しかも、継ぎ目のない補助管であるから、水漏れ等のない信頼性の高い補修を行うことができる。
【００２０】
請求項２によれば、繰り出される補助管を移動案内するための案内手段を設けることによって、補助管を管体内に蛇行させることなくスムーズに挿入することができ、作業の迅速化を一層図ることができる。
【００２１】
請求項３又は請求項６によれば、補助管が管軸芯方向において伸縮性を有する合成樹脂である場合には、補助管の管軸芯方向において特定の複数箇所において補助管を補助管配置終了側の接続部側へ引っ張ることができる引っ張り部材を連結し、繰り出し側への引っ張り操作により補助管との連結が解除される構成にすることによって、伸びた状態にある補助管を補助管配置終了側の接続部側へ引っ張ることで、補助管を元の状態（長さ）に強制的に戻すことができ、例えば補助管が元の状態（長さ）に戻ってから補助管を固定する作業を行うものに比べて、作業時間を短くすることができ、作業能率を高めることができる。
【００２２】
請求項４又は請求項７によれば、管体の内面と補助管の外面との隙間に充填材を注入することにより管体に該補助管を固定する構成とし、前記充填材を注入する場合に、前記接続部間を接続する管体の内部全域に渡る長さの充填材補給用の筒体を配置し、その筒体に供給される充填材を該筒体に形成の複数の孔を通して前記隙間内に供給することによって、例え補助管が割れたり、補助管にヒビが入ったとしても、補助管内を流れる排水が管体の内面にまで漏れ出すことを充填材が阻止するとともに、その充填剤により管体の補強又は管体内面の補修を行うことができ、管体自体が割れたり、管体自体にヒビが入ることを少なく又は皆無に近い状態にして長期間に渡って排水の案内機能を良好に維持させることができ、信頼性の高い排水構造とすることができる。しかも、充填材を筒体を介して隙間内に供給することによって、大きな注入圧でなくても、長い管体の内部全域に渡る隙間への充填材の充填を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】排水管構造を示す縦断側面図である。
【図２】管体内を洗浄している状態を示す縦断側面図である。
【図３】補助管を管体内に挿入している状態を示す縦断側面図である。
【図４】補修完了状態の排水管構造を示す縦断側面図である。
【図５】補助管との段差をなくすためにモルタルを盛る範囲を示す正面図である。
【図６】ロープを備えさせた補助管の側面図である。
【図７】ロープの噛み合い装置を示す縦断側面図である。
【図８】管体と補助管との隙間にチューブを挿入した状態を示し、（ａ）は一部断面にした側面図、（ｂ）は一部断面にした正面図である。
【図９】別の補助管の要部を示す縦断側面図である。
【図１０】水膨張ゴムを使用した別の固定方法を示し、（ａ）は水膨張ゴムが膨張する前の状態を示す要部の縦断側面図、（ｂ）は水膨張ゴムが膨張した状態を示す要部の縦断側面図である。
【図１１】接続部に装着した案内部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 管体 ２ 接続部
2A インバート 2a 排水案内面
３ 洗浄車 ４ 高圧ジェット
５ 止水栓 ６ 補助管
6A 凸部 6B 凹部
6a 孔 ７ 回転体（ドラム）
7A 回転軸 7B 規制板
８ キャップ ９ ウインチ（挿入手段）
10 ワイヤー
11,12,13,14,15 ガイドローラ
11A,12A,15A ガイド部
16A,16B,16C 引っ張り部材
16a リング体 17 ベルト
18 リング部材 19 案内部材
19A 円形開口部 20 噛み合い装置
20A ケーシング
20B,20C 噛み合い部材 20D スプリング
21 充填材 22 チューブ（筒体）
22A 孔 22B キャップ
23 水膨張ゴム 24 モルタル
ｒ 補助管の内径 Ｒ 補助管の外径
Ｓ 管体の内径 Ｘ，Ｙ 方向

Claims (2)

1. 下水や雨水等を案内する管体の複数を配設経路に沿って地中に埋設し、前記配設経路途中に前記管体同士を接続するためのハンドホールやマンホール等の接続部を設けてなる排水管構造において、水平軸芯周りで回転自在な回転軸を有し、前記接続部の上端開口部付近に配置された、排水案内用の可撓性を有する補助管が巻き付けられた回転体を回転させることにより、該回転体により該回転体から繰り出される補助管を前記接続部の上方の開口部を通して前記接続部間を接続する管体の内部全域に渡って挿入した後、前記管体に対して前記補助管を固定する排水管補修方法であって、前記補助管が管軸芯方向において伸縮性を有する合成樹脂であり、該補助管の管軸芯方向において特定の複数箇所において該補助管を補助管配置終了側の前記接続部側へ引っ張ることができる引っ張り部材を連結し、繰り出し側への引っ張り操作により前記補助管との連結が解除されることを特徴とする排水管補修方法。
2. 下水や雨水等を案内する管体の複数を配設経路に沿って地中に埋設し、前記配設経路途中に前記管体同士を接続するためのハンドホールやマンホール等の接続部を設けてなる排水管構造において、水平軸芯周りで回転自在な回転軸を有し、前記接続部の上端開口部付近に配置された、排水案内用の可撓性を有する補助管が繰り出し自在に巻き付けられた回転体と、該回転体を回転させることにより該回転体により該回転体から繰り出された補助管を移動案内するための案内手段と、前記接続部の上方の開口部を通して前記接続部間を接続する管体の内部全域に渡って挿入するための挿入手段と、前記管体に対して前記補助管を固定する固定手段とを備えてなる排水管補修装置であって、前記補助管が管軸芯方向において伸縮性を有する合成樹脂であり、該補助管の管軸芯方向において特定の複数箇所において該補助管を補助管配置終了側の前記接続部側へ引っ張ることができる引っ張り部材を連結し、繰り出し側への引っ張り操作により前記補助管との連結が解除されることを特徴とする排水管補修装置。

Images