JP4229694B2 - ステンレス鋼板による鋼管の更生工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼板を巻いて所定の長さを有する管状の巻き管を形成しながら、既存の鋼管の内面を被覆するとともに、ステンレス巻き管の継ぎ目を環状体によりシールし、鋼管の横断面積を事実上狭ばめることなく、強度を高める鋼管の更生工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上水道等の管路が鋼管によって構築されたものである場合、経年的な腐食劣化の進行に注意する必要がある。腐食の原因は水質の悪化、環境汚染、材料自体の問題等々様々であるが、事前に進行度合をチェックして大事に到らないうちに対策を講じ、延命を図ることが得策である。このような配水管類の更生のために、例えば特開２００２−１２２２８７号の発明のように、不銹性材料より成る補強板を管の内壁面に押し当てて補強筒を形成して行う更生工法がある。
【０００３】
同工法は主として地中に設置されている埋設管を対象としたものであり、ＰＣ管と称されるプレキャストコンクリート製の管について実施することを前提としている。これに対し、鋼製の管について前述の工法を実施すること自体には問題がないが、しかし既設の鋼管の内壁面にステンレス鋼管が接触することに伴う電気化学反応の問題を考慮しなければならない。
【０００４】
電気化学反応といっても様々であるが、注意しなければならないのは、鋼とステンレス鋼の接触において発生する、マクロセルの問題である。しかも、既設の鋼管の量は厖大であり、その補強ないしは補修のために使用し得る不銹製の金属材料はステンレス鋼板を措いて他にないといって良い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、水その他の搬送流体の鋼管の腐食による漏洩防止を図るものである。また本発明の他の課題は、鋼管の内面塗装としての意義を有する更生工法を提供することである。
【０００６】
前記の課題を解決するため、本発明は、ステンレス鋼板を巻いてマンホール等から鋼管内に搬入し、そののち筒状に展開しかつ管路方向の端部を溶接して所定の長さを有する管状のステンレス巻き管を形成しながら、既存の鋼管の内面を被覆するとともに、ステンレス巻き管の継ぎ目を環状体によりシールし、鋼管の横断面積を事実上狭ばめることなく、強度を高める鋼管の更生工法であって、ステンレス鋼板を溶接してステンレス巻き管を形成するために溶接の熱から保護する目的で、耐火耐熱性を有するシートないしテープ状の部材を、ステンレス巻き管に対する溶接箇所の、ステンレス巻き管とプラスチック製スリーブとの間に介装し、鋼管の内面とステンレス巻き管との接触を防止するために、鋼管の内面とステンレス巻き管との間にプラスチック製スリーブを配置し、電気的に絶縁した状態を作ることにより所定の長さを有する複数個のステンレス巻き管を用いて鋼管の内面を被覆し、隣接するステンレス巻き管の端部同士を、ステンレス巻き管に適合した内径を有しかつ弾力性材料より成る環状体と、上記環状体をステンレス巻き管に対して外方へ圧迫する固定板によりシールするという手段を講じたものである。
【０００７】
ステンレス巻き管を形成しながら、既存の鋼管の内面を被覆することにより、鋼管の内面にステンレス巻き管が張り付いたような形態を持つ補強構造が完成する。このことによって、外部から作用する圧力（外圧）は鋼管が受け持ち、内部から作用する圧力（内圧）はステンレス巻き管が受け持つことになり、著しい強度向上を達成することができるとともに、既存の鋼管の横断面積は極めて僅か減少するだけである。
【０００８】
なお、既存の鋼管という場合、既に設置済みの鋼管だけではなく、既に存在している鋼管は設置前のものであっても全て含むこととなる。したがって、後者は本発明の工法を適用しながら新たな管路を設置して行く場合を含むので、その場合には鋼管の補強工法という意味合いになる。
【０００９】
これらの鋼管に対する更生方法ないしは補強工法において、本発明は、鋼管の内面にステンレス巻き管が接触するのを防止するために、鋼管内面とステンレス巻き管との間にプラスチック製のスリーブを配置する。プラスチック製のスリーブは、鋼管とステンレス巻き管とを電気的に絶縁した状態とする。このことは鋼管の内面に塗装をしたのと同様の意義を持つ。
【００１０】
スリーブとして使用し得るプラスチック材料としては、絶縁特性の良好なものを基準として何種類かを挙げることができる。例えば、ポリエチレン、塩化ビニル、ポリアミド系の材料などは好適であり、またシリコーン樹脂系やポリテトラフルオロエチレンなどは耐熱性の面で有効である。これらのプラスチック材料或いは他のプラスチック材料はシート又はフィルムの形態で目的箇所に配置されることが望ましい。というのは液体の形態で供給し、鋼管の内面か或いはステンレス鋼板の外面となる面に塗膜を形成する場合に比較して作業環境をより良好に保つことができ、作業性が良いと同時に、強度上も有利であり、電気絶縁性に優れているからである。
【００１１】
ステンレス鋼板は、鋼管内に運び込んで筒状に展開し、端部を溶接するので、溶接箇所では耐熱性が要求される。そこで耐熱性を備えていないプラスチック製スリーブを使用する場合には、耐火断熱性を有するシートないしはテープ状の部材を、ステンレス巻き管の溶接箇所における、ステンレス巻き管とプラスチック製スリーブとの間に介装する。耐火断熱性の部材としては、例えばガラス繊維等から成るものや、ガラス繊維、マイカ、石綿等を他の材料と複合したものなどを使用することができる。この耐火断熱性を有するシートないしテープ状の部材は湿らせることにより部材厚さの軽減を図ることができる。
【００１２】
他の構成、例えばステンレス鋼管を溶接し、所定の長さの管状となったステンレス巻き管の隣接端部を環状体を用いてシールする方法などは、前記した従来の工法（特開２００２−１２２２８７号等）と同様で良い。つまり、ステンレス巻き管の隣接両端部にまたがって、ゴム等弾力性材料より成る環状体を配置し、その環状体を、鋼管内面を新たに覆っているステンレス巻き管に対して外方へ圧迫するように固定板により取り付ける方法を取ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図示の実施形態を参照し本発明をより詳細に説明する。図１は既存の鋼管１１に対して本発明の更生工法を実施したものを示しており、鋼管１１としてはダクタイル管を想定している。鋼管１１の内面にはポリエチレンから成るスリーブ１２が全面にわたって配置される。
【００１４】
次に、ステンレス鋼板を巻いて所定の長さＬを有する巻き管１３を形成しながら、既存の鋼管１１の内面を被覆する工程が行われる。ステンレス鋼板は、例えば特開２００２−１２２２８７号の発明に開示してある方法に従って鋼管内に搬入され、つまり丸めてマンホール等から鋼管内に搬入される。このステンレス鋼板は、鋼管１１の内面の周長以上の寸法を有しており、これを円筒状に曲げながら、前工程で配置されているスリーブで覆われた鋼管内面に押し広げ器具を用いて押し当てるようにして、ステンレス鋼板の重なっている端縁を鋼管１１の軸と平行な方向に、溶接によって接合する。溶接部は図３に符号１４によって示してある。
【００１５】
図３は、さらに、耐熱性を備えていない、ポリエチレンから成るスリーブ１２を溶接の熱から保護する目的で介装した、ガラス繊維より成る耐火断熱性の部材１５を示している。同部材１５は、ステンレス鋼板の端部近くにおける外面と鋼管内面を被覆しているスリーブ１２の内面との間において、溶接部１４の裏当てとなるように設けられている。溶接部１４は、ステンレス巻き管１３の定寸である長さＬにわたって設けられるので、耐火断熱性の部材１５もこの長さをカバーしていなければならない。同部材１５はテープ状のものを予めステンレス鋼板裏面（外面）に貼り付けてあっても良い。
【００１６】
このようにして鋼管１１の内面は、プラスチック製のスリーブ１２を間に介在させた上で、ステンレス巻き管１３によって被覆されるので、内外からの圧力に対する抗強度が著しく高められた状態となっている。しかし隣接するステンレス巻き管１３、１３の端部間には継ぎ目１６があくので、これを環状体１７により塞ぎ水封する。環状体１７は、鋼管１１の内径に適合する直径を備えた環状にゴム又はこれとほぼ同効の弾力性を期待することができる樹脂材料を用いて型成形されているもので、金属製の固定板１８を用いて内側から固定することにより、継ぎ目１６を覆う（図４参照）。環状体１７は、ステンレス巻き管１３に接するように全周にわたって両端に設けられたベルマウス状の外面形状を有する先端部１９、１９及びそれらの間にあって２重のシールをなす第２シール部２０を有している。そしてベルマウス部に固定板１８の固定力を伝えるハンチ部２１などを備えている。
【００１７】
固定板１８の固定方法等は図５及び図６に示されている。例示の固定板１８は全周を３等分し、その２箇所をヒンジ部２２で結合して折り畳み可能とし、残る１箇所を最終的な結合部２３としたものである。結合部２３は、固定板両端１８Ｓ、１８Ｔの内の一方１８Ｓに捩じ込むネジ２４を通す長孔２５、２５を有し、長孔２５とネジ２４の空隙部に樹脂２８を注入固化させてゆるみ止めをなし、かつ他の一方の１８Ｔに掛け止める掛止部２６を有する連結片２７を使用するものとして例示されている。
【００１８】
本発明の工法によると、管路の原形が内径において殆ど減小せず、また流れ方向においても凹凸を小さく押さえることができるので、施工前後の変化特に流量の減少を気に掛ける必要がない。また薄いステンレス鋼板と環状体等が付加されるに過ぎないので施工後の重量増加が少なく、下部構造物の補強を考慮しなければならない水道橋のような場合に威力を発揮する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるから、鋼管の腐食進行を止め、水その他の搬送流体の漏洩を防止することができるとともに、鋼管の横断面積を殆んど狭ばめないので流れの特性変化を心配する必要がなく、また鋼管の内面をステンレス鋼板により覆えるため鋼管内面に対する耐食性塗装としての意義もある等顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステンレス鋼板による鋼管の更生工法の１例を示す縦断面図。
【図２】同じく横断面図。
【図３】ステンレス巻き管の溶接部を示す周方向の断面図。
【図４】環状体を示す横断面図。
【図５】（ａ）固定板のヒンジを示す平面図。
（ｂ）同じく側面図。
【図６】（ａ）固定板の結合部を示す平面図。
（ｂ）同じく周方向の断面図。
【符号の説明】
１１ 鋼管
１２ スリーブ
１３ ステンレス巻き管
１４ 溶接部
１５ 耐火断熱性の部材
１７ 環状体
１８ 固定板

Claims (1)

1. ステンレス鋼板を巻いてマンホール等から鋼管内に搬入し、そののち筒状に展開しかつ管路方向の端部を溶接して所定の長さを有する管状のステンレス巻き管を形成しながら、既存の鋼管の内面を被覆するとともに、ステンレス巻き管の継ぎ目を環状体によりシールし、鋼管の横断面積を事実上狭ばめることなく、強度を高める鋼管の更生工法であって、ステンレス鋼板を溶接してステンレス巻き管を形成するために溶接の熱から保護する目的で、耐火耐熱性を有するシートないしテープ状の部材を、ステンレス巻き管に対する溶接箇所の、ステンレス巻き管とプラスチック製スリーブとの間に介装し、鋼管の内面とステンレス巻き管との接触を防止するために、鋼管の内面とステンレス巻き管との間にプラスチック製スリーブを配置し、電気的に絶縁した状態を作ることにより所定の長さを有する複数個のステンレス巻き管を用いて鋼管の内面を被覆し、隣接するステンレス巻き管の端部同士を、ステンレス巻き管に適合した内径を有しかつ弾力性材料より成る環状体と、上記環状体をステンレス巻き管に対して外方へ圧迫する固定板によりシールするようにしたことを特徴とするステンレス鋼板による鋼管の更生方法。

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