JP4503340B2 - 既設管路補修方法 - Google Patents

Description

本発明は、補修用被覆体を使用した既設管路補修方法に関する。

一般に下水管等の管路には、ヒューム管、陶管、硬質塩化ビニル管等が広く使用されている。これら管路は、通常地中に埋設されており、このため人為的もしくは自然的な地盤変動の影響を受けやすい。例えば、地盤沈下が生じた場合、これに伴い管路も沈下し管路の継ぎ目部がずれて隙間ができ、また地震が発生した場合管路に地震荷重が加わり管路の一部にクラックが発生する場合がある。

本発明の出願人は、管路に発生した継ぎ目部ずれやクラックの補修対策として管路の内周面を被覆する補修用被覆体に関する種々の技術の開発を行ってきた。図９は特許文献１に開示されている補修用被覆体を示したものである。補修用被覆体１００は、既設管路の補修箇所を図１１に示した既設管路１３１内部から被覆するもので、主にスリーブ１０１及びベース１１０によって構成されている。

スリーブ１０１は、ゴム等の高弾性材料により円筒状に形成されたスリーブ本体１０２と、スリーブ本体１０２の外周面上で母線方向両側部分に各々周方向に連続して延びる環状の止水体１０３によって構成されている。

ベース１１０は略長方形の板状材料を円筒状に巻き込んだもので、所定の弾性を有する金属材料や合成樹脂で構成されている。このベース１１０を円筒状に巻き込んだ状態でスリーブ１０１内に挿入し補修用被覆体１００としている。この補修用被覆体１００を既設管路１３１の補修箇所において、スリーブ１０１が既設管路１３１内面に所定状態にまで押接されるまで内部からベース１１０の円筒径を拡大（拡径）させ、そして拡径状態を固定維持する事によって既設管路１３１の補修を行う。

補修が行われた状態では、止水体１０３と既設管路１３１とが水密状に圧接されており、スリーブ１０１と既設管路１３１内周面との間がシールされた状態になっている。これにより、既設管路１３１の被補修箇所から既設管路１３１内に地下水等が浸入し、或いは既設管路１３１内の排水等が既設管路１３１外に流出するのを防止している。

補修用被覆体１００の拡径状態の固定、維持はベース１１０の円周方向両端部を固定することによって行われる。図１０に示したようにベース１１０の一方端部側には、所定寸法を隔てて複数の係止穴１１３が列設され、他端部側に所定寸法を隔てて係止穴１１３に係止可能な係止片１１４が切起し加工によりベース１１０の内方へ突出するように形成されている。そして係止穴１１３に係止片１１４を係合させてベース１１０の拡径状態を固定、維持するものである。

補修用被覆体１００の拡径は、図１１に示した拡開機１２０で行われる。拡開機１２０は、円筒状の本体１２１と、圧力流体、例えば圧縮空気を供給することにより風船状に膨張する膨張部１２２とを有している。この膨張部１２２を収縮させた状態でベース１１０の内側に挿入することにより補修用被覆体１００が装着される。次いで、既設管路１３１内の図示していないクラック発生部や継ぎ目等の補修箇所まで移動させる。ここで、既設管路１３１の補修箇所は、予め洗浄等され、土砂や木の根が取り除かれている。

そして、ホース１２３を介して圧縮空気を供給して膨張部１２２を膨張させる。膨張部１２２の膨張により補修用被覆体１００のベース１１０が拡開され、いずれか一組の係止穴１１３に係止片１１４が係合可能になる程度に拡開される。その結果、図１１に示したように、ベース１１０の外周に配置されるスリーブ１０１は円筒状に拡げられ、管路内周面１３２に止水体１０３が圧接して弾性変形することにより管路内周面１３２とベース１１０との間を隙間なくシールする。

次に、膨張部１２２に供給された圧縮空気を排出して膨張部１２２を収縮させる。膨張部１２２が収縮すると、係止片１１４がいずれか一組の係止穴１１３に係合する。従って、スリーブ本体１０２及び止水体１０３は管路内周面１３２とベース１１０とによって圧縮付与された状態に保持され、補修用被覆体１００は管路１３１内に設置される。

特許文献２には、円筒状のスリーブを形成する複数（実施の形態では３枚）のスリーブ構成部材等を有する補修用被覆体が開示されている。同文献に示された補修用被覆体では３枚のスリーブ構成部材を既設管路内で管路内周面に沿って周方向に並べ円筒状のスリーブを形成している。そのスリーブの外周上には環状の弾性シート部材が被装され、弾性シート部材は、スリーブと管路内周面との間に装填された状態となっている（図示せず）。そして、最終的なスリーブの拡径を行うための固定部材がスリーブの幅方（長さ方向）向両側からスリーブ構成部材の相互間のすき間に挿入され、これによりスリーブは拡径され、弾性シート部材は管路内周面に押圧され密着している。

これにより、補修用被覆体を組立式とし、補修用被覆体の既設管路内への施工作業を容易ならしめ、作業効率の向上を図ると共に、組み立て前はパーツごとに分解された状態とすることにより各部材の大きさや重量を小さくし、運搬及び搬入を容易なものとしている。

特開平９−１２３２７７号公報 特開２００３−１３０２８２号公報

上記特許文献１に開示された補修用被覆体１００を用いた管路補修方法では、管路内周面１３２の径に応じて係止穴１１３と係止片１１４の位置関係が変化する。例えば、ベース１１０が最大に拡径した際に、係止片１１４の先端が一つの係止穴１１３と円周方向に隣り合う他の係止穴１１３との中間の部分に当接されているときは、係合の際に縮径する方向に若干移動されることとなる。すなわち、ベース１１０がスリーブ１０１を管路内周面１３２に押圧する力は、このベース１１０の係合時の縮径量に応じて変化することとなる。その結果、補修ごとに補修用被覆体１００の管路内周面１３２への押圧力が一定していない。この様にベース１１０は、最大に拡径した状態、すなわち、最良の状態から少し縮径した状態で係合、設置状態となる。従って、スリーブ１０１の密閉性は確保されるが、常に一定した最良径は確保されていなかった。

特許文献２の補修用被覆体の場合、最終的にスリーブを拡径する段階で固定部材を使用しており、この拡径用の固定部材のスリーブ幅方向に沿った挿入動作が必要になる。この固定部材の挿入には、上述のように固定部材挿入時にスリーブ相互間に隙間を形成する必要があり、このため補修対象となる既設管路ごとにスリーブに形成される隙間に適合したサイズの固定部材を用意する必要がある。従って、これらの作業は人力により行われており、作業が煩雑になる要因となる。

本発明は、上記従来の補修用被覆体を用いた補修方法よりも更に既設管路内への施工作業を容易ならしめ、常に最良の状態で補修用被覆体を既設管路に設置できる既設管路補修方法を提供することを目的としてなされたものである。

請求項１に記載の既設管路補修方法は、
既設管路の内周に補修用被覆体を被装して前記既設管路を補修する既設管路補修方法において、板部材が略円筒状に湾曲されて該板部材の基端部と終端部とが互いに重ねられた筒状体に、前記既設管路内への設置状態で、前記筒状体の外周面と前記既設管路内周面との間に間装された状態となる環状弾性部材を外嵌させる筒状体準備工程と、該環状弾性部材を外嵌させた筒状体を前記既設管路の補修箇所に設置する筒状体設置工程と、前記設置された筒状体を、既設管路内で拡径させる拡径工程と、該拡径された筒状体の長さ方向の両端縁部における前記基端部と前記終端部との重なり領域の所定箇所で、前記基端部及び前記終端部の双方を所定間隔を開けた２本の切断線で切断し、該２本の切断線の間の前記基端部及び前記終端部を前記筒状体内側方向へ共に屈曲させる固定工程と、を有し、前記２本の切断線は、前記筒状体の長さ方向端縁部側から伸長方向に向かってそれらの間隔が徐々に狭くなるように形成されたことを特徴とする

この様に、筒状体はその両端縁部でかつ基端部と終端部とが重なった領域部分の任意の位置にて、２本の切断線で切断し、その間を筒状体内側方向へ共に屈曲させることだけで、基端部と終端部を固定することが可能である。従って、筒状体が適切な径になるまで拡径された状態、すなわち、環状弾性部材が適切な押圧力で既設管路の内周面に押圧された状態が得られる状態まで拡径されたときに、その径サイズの状態のままで固定する作業が容易なものとなる。

これにより、特許文献１の様に一旦拡径されたベース（本願の筒状体）が、係合動作の際、すなわち、係合状態となるために若干縮径されるという状況を解消することができる。なお、本発明の構成では、上記固定位置は特に限定されておらず、筒状体の基端部と終端部との重なり部分で筒状体の両端縁部の任意の位置とすることができる。従って、管内での作業の容易性や迅速性が図られる。

更に、既設管路の変形やつぎ目のずれにより筒状体が正確に円筒状に拡開しなかった場合、例えばテーパ状に拡開しているような場合であっても本発明の固定部は筒状体の両端縁部に存するので固定作業に支障はなく、補修用被覆体の設置は常に良好に行うことができる。

また、特許文献１及び２に示された技術のように筒状体内周部に形成された係止片による係止作業や筒状体の組み立てや、固定部材の挿入の様な煩雑な作業手順が省略され、作業の容易化が図られる。

更に、環状弾性体の拡径状態を容易に固定できる。すなわち上記２本の切断線の間の基端部及び終端部を共に屈曲させるという簡単な作業により、屈曲部位において、筒状体の外周側から屈曲した部位が内周側の切断部に噛み合った状態になるので、筒状体の基端部と終端部との円周方向のずれが規制される。そして、この固定は、筒状体の両方の端縁部において行われるので、筒状体の基端側と終端側とが互いに長さ方向に動くことも確実に防止される。

更に、前記２本の切断線は、前記筒状体の長さ方向端縁部側から伸長方向に向かってそれらの間隔が徐々に狭くなるように形成されている。

これにより、筒状体の拡径状態の固定がより確実になる。すなわち、外周側から屈曲した部位は、先端側に向かって幅の広がった逆扇状になっているので、筒状体の互いに重なった部位の外周側の部分が、上述した円周方向及び、長さ方向に加え、更に半径方向外方へもずれるおそれがない。従って、拡径状態にある補修用被覆体が縮径することが確実に防止される。

請求項２に記載の既設管路補修方法は、前記筒状体の長さ方向両端縁部には、全周に亘って径方向外方に向けて折曲された折曲部が形成され、該折曲部に前記固定部が設けられることを特徴とする。

これにより、固定部での重なり領域を固定する作業の容易化が図られる。

本発明に係る既設管路補修方法によれば、補修用被覆体の既設管路内への施工作業を容易ならしめ、常に最良の状態で既設管路に設置することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる補修用被覆体１０の構成を説明する分解斜視図である。補修用被覆体１０の基本構成は、上述の背景技術で説明した特許文献１や特許文献２の補修用被覆体の基本構成と同様である。すなわち、内部に所定の範囲で巻き込み自在な略円筒状の筒状体２１を配置させ、その外周に環状弾性部材１１を外嵌させている（筒状体準備工程）。そして、既設管路１内において筒状体２１を適切な径になるまで拡径、すなわち環状弾性部材１１が適切な押圧力で既設管路の内周面２に押圧された状態が得られる状態まで拡径させて既設管路１の補修を行うものである（筒状体設置工程及び拡径工程）。この補修状態（拡径状態）の維持は、筒状体２１の円筒形状を縮径しないように固定することにより行われており、この固定工程は固定部により行われ、固定部は後述するように筒状体２１の両端縁部に設けられる。

筒状体２１は略長方形の、例えば鋼材や合成樹脂板材等の所定の範囲で弾性変形可能な板材で構成されている。筒状体２１の長さ方向両端縁部には、径方向外方に向けて折曲された折曲部２３が形成されている。折曲部２３は管路１内を流れる流水等によって環状弾性部材１１が位置ずれするのを防止し、かつ筒状体２１を補剛するものである。

図２（Ａ）は、図１に示した筒状体２１の一部拡大上面図である。同図に基づいて本発明の特徴的構成要素である筒状体２１の固定部について説明する。筒状体２１は、補修状態において筒状体２１の円周方向の基端部２４と終端部２５とが互いに重なった状態にあり、固定部は、図示のようにこの重なり領域に構成され、本実施の形態では、折曲部２３に設けられている。すなわち、２本の切断線２７−１、２７−２が形成され、切断線２７−１、２７−２は、基端部２４と終端部２５の双方を切断したものであり、筒状体２１の長さ方向端縁部すなわち折曲部２３の外縁から所定長さ、所定間隔をもって形成されている。２本の切断線２７−１、２７−２の間隔は、折曲部２３の外縁から切断線の伸長方向に向かって徐々に狭くなるように切り込まれている。この切断線２７−１、２７−２により、その間には折込み部２８が形成され、その形状は逆扇状となっている。なお、本実施の形態では、基端部２４が筒状体２１の外周側に位置し終端部２５が筒状体２１の内周側に位置している。

図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の折曲部２３付近の拡大斜視図である。このように、折込み部２８を筒状体２１の内側に折曲げることによって、基端部２４と終端部２５とが固定される。

図３（Ａ）は、筒状体２１に形成された折込み部２８で筒状体２１の拡径状態を固定する概要を示した拡大斜視図である。図に示したように、折込み部２８は基端部２４側及び終端部２５側を同時に折曲げている。切断線２７は折曲部２３の部分に形成されているので折込み部２８も折曲部２３のみに形成されている。これにより、折曲げ部位において、筒状体２１の基端部２４の折曲げられた部位が終端部２５の２本の切断線２７に挟まれた状態になるので、筒状体２１の互いに重なった部位が円周方向に動くことを防止することができる。そして、この固定は、筒状体２１の長さ方向の両端縁部において行われるので、筒状体２１の基端部２４側と終端部２５側とが互いに筒状体２１の長さ方向に動くことも確実に防止される。

図３（Ｂ）は図３（Ａ）に表された筒状体２１の部分の正面図である。図示のように、折込み部２８が折曲げられた状態では、折込み部２８は図上、下方に向かって幅が広がった形状となっている。この構成により、折込み部２８は終端部２５側が径方向内方（矢印２００）に移動しようとしても、２本の切断線２７−１、２７−２の間に挟まった状態になっており動くおそれはない。

このように、折込み部２８の上記折曲げによる、固定により、補修用被覆体１０の拡径状態において筒状体２１の円筒形状が維持され、従って補修用被覆体１０の拡径状態の維持が確実なものとなる。なお、図示しないが折込み部２８を図３に示した折曲げ角度から更にその先端が筒状体２１の内周面に当接する程度まで折り曲げ、固定の安定化を図っても良い。

図４（Ａ）は、筒状体２１を拡径状態で固定する固定部の状態を参照として示した図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図１〜３と同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。

図４に示した参照例では、固定工程にて、折込み部２８を形成する代わりに、締結部材を用いている。すなわち、筒状体２１の基端部２４と終端部２５側とが互いに重なる部位の折曲部２３にネジ穴３７を形成し、このネジ穴３７に螺合するネジ３９を挿通して基端部２４と終端部２５とをネジ止めして固定部としている。ネジ穴３７は、例えばドリル等でこの内周側の終端部２５の部分に予め形成しておくことにより締結段階の作業の容易化を図ることができる。このネジ３９により筒状体２１の基端部２４側と終端部２５側とが互いに動かないように固定され、筒状体２１を適切な拡径状態に維持している。すなわち、この部位で基端部２４と終端部２５が筒状体２１の長さ方向の他、円周方向、半径方向に動くことが確実に防止される。

図５に本実施の形態で用いられた環状弾性部材１１の概略断面図を示す。環状弾性部材１１は、筒状体２１の拡径によって図示しない既設管路１の管路内周面２に押圧されて密着し、これにより既設管路１の補修を行う環状形状を有している。具体的には、所定の厚み（例えば１〜３ｍｍ）を有して筒状体２１の外周を被装する筒状のシート部１２と、シート部１２の両側端部外周上で各々周方向に沿って突出形成されて、補修状態では頂部が管路内周面２に密着する環状の突条部１３を有している。

本実施の形態では突条部１３は、環状弾性部材１１の長さ方向両端部にそれぞれ４本ずつ設けられており、中央部の２本がその両側部の２本よりも径方向に突出する断面略三角形状を有している。補修用被覆体１０による既設管路１の補修では、この両側の突条部１３の間で既設管路１に発生したクラックや管と管との繋ぎ部の隙間をシールしている。この構成によりクラック等から地下水等が既設管路１内に浸入し、あるいは既設管路１内の排水が周囲に排出されるのを防止するものである。

次に、上記構成を有する補修用被覆体１０の実際の設置動作について説明する。図６に上記構成を有する補修用被覆体１０を既設管路１に設置するのに使用する拡開機の概略斜視図を示す。補修用被覆体１０の拡径工程は図示された拡開機４０を使用して行うことができ、拡開機４０は補修用被覆体１０を装着する略円筒状の中央に位置する胴体部４２と、装着された補修用被覆体１０を拡径する膨張部４３及び移動用の車輪４１を備えている。

拡開機４０を用いた補修用被覆体１０の設置方法について説明すると、先ず略円筒状に巻かれた筒状体２１に環状弾性部材１１を外嵌して補修用被覆体１０を形成する。次に、その補修用被覆体１０を拡開機４０の胴体部４２に被せるようにして拡開機４０に装着する。そして、補修用被覆体１０及び拡開機４０を、管路１内の補修箇所（継ぎ目部やクラック等）まで移動させ、補修用被覆体１０の拡径操作を行う。補修箇所は、予め内周面が洗浄等により土砂や木の根が除かれており、更に必要に応じて表面処理が施されている。

図７は、拡開機４０を使用して補修用被覆体１０を拡径する状態を示した図である。図７（Ａ）は、筒状体２１を拡径させるべく膨張部４３への圧縮エアを供給する前段階の状態を示している。圧縮エアの供給により、筒状体２１は拡径を開始し、この拡径操作により、環状弾性部材１１の突条部１３が管路内周面２に当接するまで筒状体２１が拡径する。図７（Ｂ）は拡径した状態を示している。

図８は、補修用被覆体１０が拡開機４０の上記操作により既設管路１内で適切な拡径状態にまで拡径した状態を示した部分拡大図である。図示された補修用被覆体１０の拡径状態では、突条部１３が圧縮変形され、筒状体２１と管路内周面２との間を水密的に接合する状態になっている。

上記拡径状態まで拡径したときに、上記各実施の形態で述べたように筒状体２１の折屈部２３に設けられた固定部（折込み部２８等）で筒状体２１が縮径しないように維持固定する（図２、参照）。すなわち、上記実施の形態で説明すると、逆扇状に形成された折込み部２８を筒状体２１の内側に折曲げ、これにより筒状体２１の基端部２４の折曲げられた部位が終端部２５の２本の切断線２７に挟まれた状態にする。この状態により筒状体２１は、その両端縁部でかつ基端部２４と終端部２５とが重なった部分が筒状体２１の円周方向、長さ方向及び半径方向に動くことなく固定される。従って、上記操作により環状弾性部材１１の適切な押接状態が得られる径まで拡径された筒状体２１がその適切な径サイズの状態のままで固定される。

これにより、一旦適切サイズまで拡径された筒状体２１が、固定動作の際、すなわち、補修状態となる際に若干縮径されるという状況は生じない。また、切断線２７は、例えば、板材切断用治具で筒状体２１の上記箇所を切断することにより形成される。その場合、その切断線２７の形成位置は、筒状体２１の基端部２４と終端部２５との重なり領域の任意の位置で足りるので固定部の形成作業は容易である。

更に、既設管路の変形やつぎ目のずれにより筒状体が正確に円筒状に拡開しなかった場合、例えば、筒状体２１の両端が異なる径のテーパ状に拡開しているような場合であっても本発明の固定部は筒状体２１の両端縁部に存するので固定作業に支障はなく、補修用被覆体の設置は常に良好に行うことができる。

基端縁２４側の折曲部２３と終端縁２５側の折曲部２３とが固定された後、すなわち筒状体２１の径が固定された後、拡開機４０の膨張部４３内の圧縮エアを排出して膨張部４３を収縮させ、膨張部４３を管路内周面２から離間させ補修が完了する。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。

補修用被覆体の構成を説明する分解斜視図である。 （Ａ）は、本発明の実施の形態に係る筒状体に形成された折込み部を説明した上面図、（Ｂ）は、（Ａ）の斜視図である。 （Ａ）は、折込み部で筒状体を固定する概要を示した斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）の正面図である。 （Ａ）は、筒状体の固定部の参照例を示した斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。 環状弾性体の構成を説明する断面図である。 補修用被覆体を拡径させる、拡開機を説明する斜視図である。 既設管路内への取り付け方法を説明する図である。 既設管路内への取り付け方法を説明する図である。 従来技術を説明する図である。 従来技術を説明する図である。 従来技術を説明する図である。

１０ 補修用被覆体
１１ 環状弾性部材
１２ シート部
１３ 突条部
２１ 筒状体
２３ 折曲部
２４ 基端縁
２５ 終端縁
２８ 折込み部
３９ ネジ

Claims (2)

1. 既設管路の内周に補修用被覆体を被装して前記既設管路を補修する既設管路補修方法において、
   板部材が略円筒状に湾曲されて該板部材の基端部と終端部とが互いに重ねられた筒状体に、前記既設管路内への設置状態で、前記筒状体の外周面と前記既設管路内周面との間に間装された状態となる環状弾性部材を外嵌させる筒状体準備工程と、
   該環状弾性部材を外嵌させた筒状体を前記既設管路の補修箇所に設置する筒状体設置工程と、
   前記設置された筒状体を、既設管路内で拡径させる拡径工程と、
   該拡径された筒状体の長さ方向の両端縁部における前記基端部と前記終端部との重なり領域の所定箇所で、前記基端部及び前記終端部の双方を所定間隔を開けた２本の切断線で切断し、該２本の切断線の間の前記基端部及び前記終端部を前記筒状体内側方向へ共に屈曲させる固定工程と、
   を有し、前記２本の切断線は、前記筒状体の長さ方向端縁部側から伸長方向に向かってそれらの間隔が徐々に狭くなるように形成されたことを特徴とする既設管路補修方法。
2. 前記筒状体の長さ方向両端縁部には、全周に亘って径方向外方に向けて折曲された折曲部が形成され、該折曲部で前記固定工程が行われることを特徴とする請求項１に記載の既設管路補修方法。

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