JP4250131B2 - 排水管補修方法 - Google Patents

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Description

本発明は、老朽化した下水管等の排水管を補修する排水管補修方法に関するものである。
土中に埋設され長い年月を経た下水管が老朽化することによって耐荷能力や止水能力が低下すると、道路が陥没したり流下能力が不足するという問題が生じてくる。
これを解消する方法として、老朽化した下水管を支持体として利用しその内部に新たな排水管を樹脂管で形成するという排水管補修方法が提案され実施されている。
各種の排水管補修方法が存在する中で例えば製管方法は、マンホール内に帯状の硬質塩化ビニル材を供給し、既設管の入口部分でその帯状の硬質塩化ビニル材を製管機によって管状に形成しながら既設管に挿入していくという方法である。
また、帯状の硬質塩化ビニル材に代えて既設管の管径よりも小さく且つ短尺の短管をマンホールから搬入し、順次接続しながら既設管内に挿入するいわゆる鞘管工法も知られている。
ところが、上記製管工法では製管機等の専用の工事設備が必要であり、また、その施工には熟練作業者を必要とする。一方、上記鞘管工法では製管機を必要としないものの既に管として製造されているため、狭いマンホール内での取り扱いは容易でない。
しかも両工法とも既設管内で管体にするには接続作業が必須となり、接続部分のシール性を高めるためにかなりの作業時間を費やさなければならないという問題もある。
そこで、最近では、専用の工事設備を必要とせず既設管内に管体を簡便に形成することのできる工法として、図９に示すように、可撓性を有する樹脂管５０を回転ドラム５１から繰り出し、樹脂管５０が可撓性を有することを利用してそのままマンホール５２を通じて既設管５３の一方から挿入し、既設管５３の他方側からウインチ５４で引き取るという方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
なお、図中、５５は樹脂管５０の先端に取り付けられるキャップであり、５６はそのキャップ５５に接続されたワイヤである。
特開２００２−３８５８１号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載の工法では、凸部と凹部を管軸方向に螺旋状またはリング状に一体成形した、あるいは凹凸のないフラットに一体成形した樹脂管５０を使用するが、柔軟性を優先させているため引張強度が低く、ウインチ５４によってラフに引っ張ると伸びが生じて耐荷性能が低下するという問題がある。
また、長尺の既設管に対して挿入する樹脂管５０を継目なしで構成しようとすると、樹脂管５０も長尺になりその長尺の樹脂管５０を巻き取るための回転ドラム５１が大型化してしまうという問題もある。
本発明は以上のような従来の排水管補修方法における課題を考慮してなされたものであり、第一の目的は伸びを発生させずに既設排水管内に樹脂管を引き込むことができる排水管補修方法を提供することにあり、第二の目的は、既設管に挿入する樹脂管のコンパクト化を図ることができる排水管補修方法を提供することにある。
本発明は、地中に埋設された状態でマンホール等の接続躯体間に接続され、下水や雨水等をその接続躯体に案内する排水管の補修方法において、管軸方向の伸びを規制する補強材が埋設されている軟質樹脂管の外壁に、硬質樹脂からなる突条部が螺旋状またはリング状に形成され、管軸方向に収縮し得るように構成されている波付き樹脂管を、収縮状態で一方の上記接続躯体の上方に配置してその上部開口から上記接続躯体内に搬入する際、または収縮状態で上記接続躯体内に搬入し接続躯体に接続されている排水管開口部から挿入する際に、上記波付き樹脂管の先端部から順次伸張させ、上記排水管に挿入された波付き樹脂管を他方の接続躯体側から引っ張ることにより、排水管全長にわたって波付き樹脂管を配置する排水管補修方法である。
本発明に従えば、波付き樹脂管を構成する軟質樹脂管にその管軸方向の伸びを規制する補強材が埋設されて引張強度が高められているため、既設の排水管内に波付き樹脂管を引き込む際に波付き樹脂管に伸びを発生させずに配置することができるようになる。
本発明において、上記軟質樹脂管として下巻軟質樹脂層と上巻軟質樹脂層とを有し、これらの樹脂層間に補強材として網状補強材を介設することができる。
本発明によれば、上記波付き樹脂管がその管軸方向に収縮し得るように構成されているため、収縮状態で接続躯体の上方に配置し、その接続躯体内に搬入する際、または収縮状態で接続躯体内に搬入し排水管開口部から挿入する際に先端部から順次伸張させることができる。
本発明において、上記突条部の間の軟質樹脂管および補強材にたるみを持たせて成形することにより、波付き樹脂管を収縮させることができる。
本発明において、上記排水管全長にわたって波付き樹脂管を配置した後、排水管内壁と波付き樹脂管外壁との間に充填材を充填すれば、その充填材の硬化によって排水管と波付き樹脂管とを一体化させることができる。この場合、上記突条部の外周側をその裾部側よりも幅広に形成すれば、充填材をその裾部側にまわり込ませた状態で硬化させることができ、突条部にアンカー効果を持たせることができる。
本発明によれば、老朽化した既設管内に新しい波付き樹脂管を引き込む際に、その波付き樹脂管に伸びが発生しないため、耐荷性能を低下させることなく波付き樹脂管を配置することができる。
また、管軸方向に収縮し得る波付き樹脂管を用いれば、既設管に挿入する波付き樹脂管のコンパクト化が図れ、搬送および施工時の取り扱いが容易になるという長所を有する。
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の排水管補修方法が適用される排水管構造を示したものである。
同図において、土中に複数本埋設される排水管１は通常、コンクリート製管からなり、各排水管１は、排水経路に配設されたマンホール（接続躯体）２および３の下部に設けられた開口部２ａおよび３ａにそれぞれ接続されている。
排水管１を点検する場合、まず、その内部にカメラを挿入し、亀裂が発生しているかどうか調査が行われる。調査した結果、亀裂が発生しており補修の必要があれば、補修準備として排水管１内を高圧洗浄水で洗浄する。図中、４は洗浄水が他の排水管内に入ることを防止するための止水栓である。
次に、洗浄された排水管１に対し本発明の排水管補修方法が適用される。
図２はその排水管補修方法に係る第一の実施形態を示したものである。
同図において、排水管１の一方端が左側マンホール２に接続され、他方端が右側マンホール３に接続されている排水管構造において、いずれか一方のマンホール、本実施形態では左側マンホール２の上部開口２ｂ近傍に、波付き樹脂管５が巻き付けられた回転ドラム６を配置する。
この回転ドラム６から巻き解かれた波付き樹脂管５は上部開口２ｂを通じて左側マンホール２内に挿入され、その先端５ａに引込治具７が取り付けられる。
一方、右側マンホール３の上部開口３ｂ近傍にはウインチ８が配置され、このウインチ８から巻き解かれたワイヤ９に上記引込治具７が接続されている。従ってウインチ８を巻取方向に駆動させると、ワイヤ９を介して波付き樹脂管５が矢印Ａ方向に引っ張られる。
なお、図中、１０および１１は波付き樹脂管５を左側マンホール２内に案内するためのアーチ状ガイドであり、各アーチ状ガイドの下部には波付き樹脂管５を円滑に移送するためのガイドローラ１０ａおよび１１ａが設けられている。
また、１２および１３は排水管１の出口側に設けられたアーチ状ガイドであり、波付き樹脂管５が摺動する部分にガイドローラ１２ａおよび１３ａが設けられている。
図３は上記波付き樹脂管５を拡大して示したものである。
同図において波付き樹脂管５は、直管部５ｂと、その直管部５ｂの外壁に螺旋状に形成された突条部５ｃとを有し、上記直管部５ｂはさらに下巻軟質樹脂層５ｄと上巻軟質樹脂層５ｅとその両樹脂層の間に介設された網状補強材５ｆとから構成されている。
下巻および上巻軟質樹脂層５ｄ，５ｅは、耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル樹脂，ポリオレフィン樹脂や、例えばオレフィン系、スチレン系の熱可塑性エラストマー等から成形することができ、網状補強材５ｆは下巻軟質樹脂層５ｄと上巻軟質樹脂層５ｅが管状に成形される際に両樹脂層５ｄ，５ｅの間に挟み込まれる。
この網状補強材５ｆは、図示しない配糸盤の複数のボビンから供給した各補強糸を下巻軟質樹脂層５ｄ上に巻き付ける際に網状に形成されるようになっており、このようにして形成された網状補強材５ｆの各補強糸は、波付き樹脂管５の一方端から他方端まで通っているため管軸方向の引っ張りに対して対抗するようになる。
なお、上記補強糸はポリエステル，ナイロン，ポリアミド等の樹脂製繊維を使用することができるが、これに限らず例えば炭素繊維等からなる糸を使用することもできる。
また、突条部５ｃは耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル、ポリオレフィン樹脂等から構成することができる。
上記突条部５ｃは、図４(ａ)に示すように、直管部５ｂの外面から外向きに台形状に成形することができるが、アンカー効果を持たせる場合には、図４(ｂ)または(ｃ)に示すような形状に成形することができる。
図４(ｂ)に示す突条部５ｇは、矩形状の突条部５ｇの裾部の左右両側に薄肉部５ｈに形成したものである。
このような薄肉部５ｈを設けると、排水管１内に波付き樹脂管５を引き込んだ後、排水管１内壁とその引き込んだ波付き樹脂管５外壁との間の環状の隙間にグラウト（モルタル）を充填すると、そのグラウトが、薄肉部５ｈにくい込んだ状態で硬化するため、突条部５ｇにアンカー効果を持たせることができる。
また、図４(ｃ)に示す突条部５ｉは、突条部５ｉを管中心側に向けて先細に形成したものである。このように突条部５ｉの左右両側に先細となる傾斜面５ｊを設けることによっても突条部５ｉにアンカー効果をもたらすことができる。
次に、図２に戻り排水管補修方法について説明する。
回転ドラム６に巻き付けられた波付き樹脂管５を巻き解き、その先端５ａを、配設経路で隣り合う２つのマンホール２および３のうちの一方のマンホール２の上端開口部２ｂからそのマンホール２内に挿入する。
搬入された波付き樹脂管５の一方端に引込治具７を取り付け、この引込治具７に他方のマンホール３から引き込まれたワイヤ９を接続する。
次に、ウインチ８を巻取駆動させることによってそのワイヤ９を巻き取り、波付き樹脂管５を排水管１に引き込む。
なお、排水管１内に波付き樹脂管５を引き込む際には排水管１の内壁と接触した状態で波付き樹脂管５を引っ張ることになるが、波付き樹脂管５の外径は排水管１の内径よりも小さいものが選択されているため、引き込み時の摺動抵抗は小さい。
また、ワイヤ９を介して波付き樹脂管５を引っ張る際には軟質樹脂層からなる直管部５ｂ（図３参照）に引張荷重が集中することになるが、この直管部５ｂには網状補強材５ｆが備えられていてその引張荷重に対抗するため、波付き樹脂管５が製品仕様で定められている長さ以上に伸びることがない。
排水管１内に波付き樹脂管５が貫通されると、図５に示すように、排水管１内壁と波付き樹脂管５外壁との間の環状の隙間Ｓ内にグラウト１４が充填される。
このグラウト１４はモルタル，薬液を混合したものであり、止水、一体化を目的として充填される。
波付き樹脂管５の突条部５ｃが図４(ｂ)または(ｃ)に示したようにアンカー効果を備えたものであれば、充填されたグラウト１４の硬化が完了すると、波付き樹脂管５はグラウト１４を介して排水管１と一体化され、グラウト１４から剥離することが防止される。
なお、波付き樹脂管５と排水管１とを一体化させる充填材としては上記グラウト１４に限らず、例えば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するポリウレタンフォーム等のプラスチック性発泡体であってもよい。
図６および図７は本発明の排水管補修方法の第二の実施形態を示したものである。
まず、図６は第二の実施形態で使用する波付き樹脂管２０の構成を示したものであり、この波付き樹脂管２０は、管軸方向に圧縮することにより同図(ａ)に示す収縮状態に、また管軸方向に引っ張ることにより同図(ｂ)に示す伸張状態にそれぞれ変形することができるようになっており、収縮時には伸張時の管長Ｓの略１／３Ｓの長さに縮めることができるようになっている。
この伸縮可能な波付き樹脂管２０は、図７の拡大図に示すように、直管部２０ａと、その直管部２０ａの外面に螺旋状に形成された突条部２０ｂとから構成されている。
直管部２０ａは、下巻軟質樹脂層２０ｃと上巻軟質樹脂層２０ｄとその両樹脂層の間に介設された網状補強材２０ｅとから構成されている。
直管部２０ａは隣接する突条部２０ｂの間で若干、管中心に向けて湾曲した状態に成形されている。このように敢えてたわみを設けることにより、波付き樹脂管２０を管軸方向に圧縮することができ、蛇腹状に収縮させることができるようになっている。
下巻および上巻軟質樹脂層２０ｃ，２０ｄは例えば耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えば
塩化ビニル樹脂，ポリオレフィン樹脂や例えばオレフィン系，スチレン系の熱可塑性エラストマー等から構成することができる。
網状補強材２０ｅはポリエステル，ナイロン，ポリアミド等の樹脂製繊維を網状に形成したものであり、下巻軟質樹脂層２０ｃを管に成形していく工程で、その下巻軟質樹脂層２０ｃの外面に幅Ｗからなる網状帯を螺旋状に巻回していくことによって形成される。
この網状補強材２０ｅは、波付き樹脂管２０の収縮時において直管部２０ａが蛇腹状に折り畳まれるのに追従して変形し得る柔軟性を備えており、管軸方向に引っ張られて場合には直管部５ａがまっすぐに張られた状態以上に伸びないように所定の引張強度を備えている。
また、突条部２０ｂは耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂等から構成することができ、この突条部２０ｂはアンカー効果を高めるために、図４(ｂ)または(ｃ)に示したような形状にすることができる。
次に、上記伸縮可能な波付き樹脂管２０を用いた排水管補修方法について図８を参照しながら説明する。なお、同図において図２と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
図８(ａ)は管軸方向に収縮させてコンパクト化した波付き樹脂管２０をトラック２１の荷台に積載し、マンホール２から導入しようする状態を示している。同図(ｂ)はマンホール２の近傍にトラック２１を停車させ、その荷台に積まれた波付き樹脂管２０をその先端から順次伸張していき、マンホール２内に挿入している状態を示している。
伸張される波付き樹脂管２０はガイドローラ１１ａの位置から立ち下げられ、マンホール２下部の開口部２ａ近傍に設けられているガイドローラ２２位置で水平方向に向けられ、排水管１内に導入される。
排水管１内に導入された波付き樹脂管２０はワイヤ９によって矢印Ａ方向に引っ張られ、他方側のマンホール３から引き出される。
なお、波付き樹脂管２０の伸張を開始する位置はトラック２１の荷台上であってもよく、また、マンホール２の開口部２ａからであってもよい。
このように伸縮可能な波付き樹脂管２０を用いた排水管補修方法では、マンホール２に搬入する前の波付き樹脂管２０をコンパクト化することができるため、搬送時には嵩張らず波付き樹脂管２０の取り扱いが極めて簡単になる。しかも大型の回転ドラムを設置する必要がないため、口径に制限されず大口径の波付き樹脂管２０を排水管１の補修に使用することができるようになる。
なお、上記第一の実施形態において、波付き樹脂管５に使用した網状補強材５ｆを第二の実施形態の波付き樹脂管２０に使用することができ、その逆に、波付き樹脂管２０に使用した網状補強材２０ｅを、第一の実施形態に係る波付き樹脂管５の補強材として使用することもできる。
また、上記実施形態の突条部は螺旋状に形成されているが、これに限らず、リング状に形成することもできる。
本発明が適用される下水管構造を示した断面図である。 本発明の第一の実施形態に係る排水管補修方法を説明する断面図である。 図２に示した波付き樹脂管の拡大図である。 (ａ)は図３に示した波付き樹脂管の突条部の拡大図、(ｂ)及び(ｃ)は突条部の変形例を示す説明図である。 第一の実施形態による施工完了状態を示す断面図である。 本発明の第二の実施形態に使用する波付き樹脂管を示し、(ａ)は収縮状態を示す側面図、(ｂ)は伸張状態を示す側面図である。 図６に示した波付き樹脂管の拡大図である。 (ａ)は第二の実施形態による波付き樹脂管搬入前の状態を示す説明図、(ｂ)は排水管への引き込み状態を示す説明図である。 従来の排水管補修方法を示す断面図である。
符号の説明
１ 排水管
２，３ マンホール
４ 止水栓
５ 波付き樹脂管
５ａ 先端
５ｂ 直管部
５ｃ 突条部
５ｄ 下巻軟質樹脂層
５ｅ 上巻軟質樹脂層
５ｆ 網状補強材
６ 回転ドラム
７ 引込治具
８ ウインチ
９ ワイヤ
１０，１１ アーチ状ガイド

Claims (5)

  1. 地中に埋設された状態でマンホール等の接続躯体間に接続され、下水や雨水等をその接続躯体に案内する排水管の補修方法において、
    管軸方向の伸びを規制する補強材が埋設されている軟質樹脂管の外壁に、硬質樹脂からなる突条部が螺旋状またはリング状に形成され、管軸方向に収縮し得るように構成されている波付き樹脂管を、収縮状態で一方の上記接続躯体の上方に配置してその上部開口から上記接続躯体内に搬入する際、または収縮状態で上記接続躯体内に搬入し上記接続躯体に接続されている排水管開口部から挿入する際に、上記波付き樹脂管の先端部から順次伸張させ、上記排水管に挿入された上記波付き樹脂管を他方の上記接続躯体側から引っ張ることにより、上記排水管全長にわたって上記波付き樹脂管を配置することを特徴とする排水管補修方法。
  2. 上記軟質樹脂管として下巻軟質樹脂層と上巻軟質樹脂層とを有し、これらの樹脂層間に上記補強材として網状補強材が介設されている請求項１記載の排水管補修方法。
  3. 上記突条部の間の上記軟質樹脂管および上記補強材にたるみを持たせて成形する請求項１または２記載の排水管補修方法。
  4. 上記排水管全長にわたって上記波付き樹脂管を配置した後、上記排水管内壁と上記波付き樹脂管外壁との間に充填材を充填し、その充填材の硬化によって上記排水管と上記波付き樹脂管とを一体化させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の排水管補修方法。
  5. 上記突条部の外周側をその裾部側よりも幅広に形成し、上記充填材をその裾部側にまわり込ませた状態で硬化させる請求項４記載の排水管補修方法。
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