JP4674172B2

JP4674172B2 - 既設管の更生方法、既設管の更生用治具及び該更生用治具を用いた既設管の更生方法

Info

Publication number: JP4674172B2
Application number: JP2006050542A
Authority: JP
Inventors: 孝市志喜屋
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2026-02-27
Also published as: JP2007231965A

Description

本発明は、例えば地中に埋設された下水管のような既設管が劣化したときに該既設管内に更生管を挿入することにより既設管を更生する既設管の更生方法、既設管の更生用治具及び該更生用治具を用いた既設管の更生方法に関する。

従来、経年や地盤変動等により劣化した例えば円筒状の下水管を更生する方法として、下水管内に円筒状の更生管をその軸線が下水管の軸線に沿うように挿入し、更生管により下水管の劣化した部分を覆うパイプインパイプ工法と称される方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。

このパイプインパイプ工法によれば、下水管内に挿入された更生管と下水管との間に例えばモルタルを注入し、このモルタルにより更生管を下水管に一体的に固定する。これにより、下水管の劣化した部分を更生管により補修することができるので、下水管内を流れる下水が劣化部分を経て地中に流出することを防止することができる。

下水管の横断面形状が馬蹄形のように円形以外の特殊な形状である場合、下水管内に挿入可能な外径を有する円筒状の更生管を下水管内に単に挿入すると、該更生管の外径が下水管内に挿入可能な最大径をたとえ有しているとしても、下水の流路となる更生管の横断面積は下水管の横断面積よりも大幅に小さくなるため、下水管内の流路の容積が大幅に縮小してしまい、下水管内の通水性の悪化を招く。そこで、従来のパイプインパイプ工法では、下水管の横断面形状に応じた横断面形状を有する更生管を用い、該更生管を下水管内に挿入することにより、前記した下水管内の通水性の悪化を防止している。
特開２００３−１３８８８７号公報特開２００５−５４５５７号公報

しかしながら、下水管すなわち既設管が円形以外の特殊な横断面形状を有する場合、既設管内の通水性の悪化を招くことなく既設管を更生するために、既設管毎にその横断面形状に応じた横断面形状を有する専用の更生管を一般的な円筒状の更生管とは別に製造する必要があるため、商品の品揃え数が増加してしまい、製造コストの増大を招く。

そこで、本発明の目的は、製造コストの増大を招くことなく既設管内の通水性の悪化を抑制することができ且つ既設管を更生することができる既設管の更生方法及び既設管の更生用治具を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、非円形の横断面を有する既設管を更生する方法であって、弾性変形可能な円筒状の更生管に外力を与えることにより該更生管の横断面形状が前記既設管の横断面形状に対応する形状になるように前記更生管を弾性変形させて前記既設管内に挿入し、前記既設管内への前記更生管の挿入後、前記更生管への外力を除くことにより該更生管の外周面を前記更生管の弾性反力によって前記既設管の内周面に接触させ、前記既設管の前記内周面を前記更生管により覆うことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、非円形の横断面を有する既設管を更生するために、弾性変形可能な円筒状の更生管を前記既設管内に挿入するときに用いられる更生用治具であって、前記更生管の周面に当接可能な複数の当接部材と、前記更生管の横断面形状が前記既設管の横断面形状に対応する形状になるように前記更生管を変形させるべく前記各当接部材を前記更生管に押し付けるための押圧手段とを備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の更生用治具を用いた既設管の更生方法であって、前記更生管内に前記更生用治具を挿入し、前記押圧手段により前記各当接部材を前記更生管の周面に押し付けることにより前記更生管の横断面形状が前記既設管の横断面形状に対応するように前記更生管を弾性変形させ、その状態で該更生管を前記既設管内に挿入した後、前記各当接部材から前記更生管への押圧力を除くことにより該更生管の外周面を前記更生管の弾性反力によって前記既設管の内周面に接触させ、前記既設管の前記内周面を前記更生管により覆うことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、弾性変形可能な円筒状の更生管に外力を与えることにより該更生管の横断面形状が既設管の横断面形状に対応する形状になるように更生管を弾性変形させて既設管内に挿入した後、更生管の弾性反力により更生管の外周面を既設管の内周面に接触させ、これにより、既設管の内周面を更生管により覆うことによって、従来と同様に、劣化した既設管を更生することができる。

また、更生管の横断面形状が前記既設管の横断面形状に対応する形状になるように更生管を弾性変形させることにより、非円形の横断面を有する既設管内に更生管を挿入することから、前記既設管内に該既設管の横断面積とほぼ等しい横断面積を有する流路を確保することができる。これにより、前記既設管内に挿入可能な円筒状の更生管を前記既設管内に単に挿入した場合のような前記既設管内の流路の容積の大幅な縮小を防止することができるので、前記既設管内の流路の容積が大幅に縮小することによる従来のような前記既設管内の通水性の悪化を確実に抑制することができる。

更に、円形の横断面を有する既設管をするための一般的な円筒状の更生管を用いることにより、非円形の横断面を有する既設管内の通水性の悪化を招くことなく既設管を更生することができることから、既設管の横断面形状が馬蹄形のように非円形をなしている場合に、既設管毎にその横断面形状に応じた横断面形状を有する従来のような専用の更生管を一般的な円筒状の更生管とは別に製造する必要はない。これにより、横断面形状が異なる既設管毎に専用の更生管を製造することによる従来のような商品の品揃え数の増加が防止され、製造コストの増大を確実に防止することができる。

従って、非円形の横断面を有する既設管内の通水性の悪化を製造コストの増大を招くことなく抑制することができ且つ前記既設管を確実に更生することができる。

請求項２に記載の発明によれば、弾性変形可能な円筒状の更生管を非円形の横断面を有する既設管内に挿入するための更生用治具が、更生管の横断面形状が既設管の横断面形状に対応する形状になるように更生管に押圧力を与えるための複数の押圧部材を備えることから、各押圧部材から更生管に押圧力を与えることによって、更生管をその横断面が既設管の横断面形状に対応するように容易に弾性変形させることができる。これにより、変形した更生管を既設管内に挿入した状態では、前記既設管内に該既設管の横断面積とほぼ等しい横断面積を有する流路を確保することができるので、前記既設管内に挿入可能な円筒状の更生管を前記既設管内に単に挿入した場合のような前記既設管内の流路の容積の大幅な縮小を防止することができる。従って、前記既設管内の流路の容積が大幅に縮小することによる従来のような前記既設管内の通水性の悪化を確実に抑制することができる。

また、既設管の横断面形状が馬蹄形のように円形以外の特殊な形状をなしている場合に、既設管毎にその横断面形状に応じた横断面形状を有する従来のような専用の更生管を一般的な円筒状の更生管とは別に製造することなく、一般的に用いられる円筒状の更生管を更生用治具によって変形させることにより、前記既設管内の通水性の悪化を招くことなく該既設管を更生することができることから、横断面形状が異なる既設管毎に専用の更生管を製造することによる従来のような商品の品揃え数の増加が防止され、製造コストの増大を確実に防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、更生管内に更生用治具を挿入し、各押圧部材からそれぞれ更生管に押圧力を作用させることにより更生管の横断面形状が既設管の横断面形状に対応するように更生管を弾性変形させ、その状態で更生管を既設管内に挿入した後、各押圧部材から更生管への押圧力を除くことにより更生管の外周面を更生管の弾性反力によって既設管の内周面に接触させ、既設管の内周面を更生管により覆うことにより、横断面形状が一方向に伸長した既設管内の通水性の悪化を製造コストの増大を招くことなく抑制することができ且つ前記既設管を更生することができる。

本発明を図示の実施例に沿って説明する。

図１は、地中に埋設された既設管である下水管１０を更生する更生方法に本発明を適用した例を示す。

本発明に係る下水管１０は、図１に示すように、例えばコンクリートからなり、板状の底部１１と、該底部の幅方向の両端から上方へ向けて互いに間隔が漸増するように立ち上がる一対の側壁１２と、該各側壁をそれらの上端１２ａで互いに連結する半円筒状の半円筒部１３とを有し、全体的に上下方向に伸長する馬蹄形をなした横断面を有する。

下水管１０が例えば経年劣化したときに該下水管を更生する際、従来よく知られているように、下水管１０を更生するための複数の更生管１４が下水管１０内に挿入される。

各更生管１４は、それぞれ高密度ポリエチレンや硬質塩化ビニル等のように外力に対する強度が確保され且つ弾性変形可能な合成樹脂材料からなり、図１に二点鎖線で示されているように、円筒状をなしている。更生管１４の外径は、下水管１０内に挿入可能な円筒管のうち最大径を有する円筒管、すなわち図示の例では、下水管１０の半円筒部１３とほぼ等しい曲率半径を有し且つ下水管１０内への挿入状態で各側壁１２の上端１２ａにおける内周面１０ａに近接する円筒管１５（図１に点線で示されている。）の外径よりも大きい。すなわち、更生管１４は、図１に示された下水管１０内に挿入不能な大きさの外径を有する。

また、各更生管１４は、図２に示すように、それぞれ一端部に他の更生管１４の他端部１４ｂが嵌合される嵌合端部１４ａを有する。各更生管１４は、それぞれの他端部１４ｂが他の更生管１４の嵌合端部１４ａ内に嵌合されることにより、互いに接続される。

このような更生管１１を下水管１０内に挿入する際、更生用治具が用いられる。更生用治具は、図示の例では、各更生管１４を下水管１０内に運搬するための台車１６で構成されている。

台車１６は、図２に示すように、更生管１４内に配置される台座１７と、該台座に設けられ、更生管１４を支持するための支持部材１８とを備える。

台座１７は、図示の例では、更生管１４の軸線に沿って伸びる板状をなしている。台座１７の伸長方向の長さ寸法は、台座１７の両端部１７ａ，１７ｂがそれぞれ更生管１４の両端部１４ａ，１４ｂから更生管１４の外方に突出する長さを有する。台座１７は、更生管１４の運搬時、両端部１７ａ，１７ｂがそれぞれ更生管１４の両端部１４ａ，１４ｂから突出し且つ板厚方向が上下方向に沿うように更生管１４内に配置される。台座１７の各端部１７ａ，１７ｂには、それぞれ台座１７を容易に移動させるための車輪１９が取り付けられている。また、台座１７には、該台車を押すための図示しない車両が連結される連結部２０が設けられている。

支持部材１８は、図示の例では、台座１７の前記した長さ寸法とほぼ等しい長さ寸法を有する棒状をなしており、その軸線が更生管１４の軸線に沿うように該更生管内に配置される。支持部材１８は、その両端部１８ａ，１８ｂで、台座１７の各端部１７ａ，１７ｂのそれぞれから上方に伸びる支柱２１に該各支柱の上端に設けられたジャッキ２２を介して支持されている。各ジャッキ２２は、それぞれ例えば油圧式や水圧式等の従来よく知られたジャッキで構成されており、支持部材１８を上下方向に昇降させるように作動する。各ジャッキ２２の作動により支持部材１８が上昇して更生管１４の内周面１４ｃに当接し、更に、支持部材１８が上昇することにより、更生管１４が持ち上げられる。

更に、本発明に係る台車１６は、各ジャッキ２２により支持部材１８を介して更生管１４を持ち上げたときに、支持部材１８から更生管１４に作用する持ち上げ力と反対方向へ向けての押圧力を更生管１４に作用させるための押圧部材２３を備える。

押圧部材２３は、図示の例では、棒状をなしており、その軸線が台座１７の伸長方向に沿うように台座１７の支持部材１８側と反対側すなわち台座１７の下方に配置されている。また、押圧部材２３は、図示の例では、台座１７の中央部に該台座の伸長方向に互いに間隔をおいて設けられ且つ台座１７の下方に伸びる一対の支柱２４により、台座１７に支持されている。各支柱の長さ寸法は、図示の例では、支持部材１８がその最下位置におかれ且つ台車１６が更生管１４内に挿入された状態で、押圧部材２３が更生管１４の内周面１４ｃに当接しない長さに設定されている。これにより、押圧部材２３は、各ジャッキ２２の作動により更生管１４が持ち上げられたとき、支持部材１８が所定の高さ位置に上昇したときに更生管１４の内周面１４ｃに当接し、支持部材１８が更に上昇することにより、更生管１４の内周面１４ｃに押し付けられて更生管１４にその径方向外方下方へ向けての押圧力を作用させる。

下水管１０を更生する際、先ず、下水管１０に連通した図示しないマンホール内に地上から更生管１４を搬入し、該更生管１４を下水管１０内に挿入する。このとき、前記した台車１６が用いられる。

台車１６を用いて更生管１４を下水管１０内に挿入する際、先ず、台車１６に連結された前記車両を操作することにより台車１６を図２に示すように更生管１４内に挿入する。次に、各ジャッキ２２の作動によって支持部材１８を上昇させることにより、更生管１４を持ち上げる。このとき、前記したように、押圧部材２３から更生管１４にその径方向外方下方へ向けての押圧力が作用するので、支持部材１８から更生管１４には、該更生管をその径方向外方上方へ向けて押圧する押圧力が作用する。すなわち、支持部材１８は、更生管１４にその径方向外方上方への押圧力を作用させる押圧部材を構成する。

これにより、更生管１４は、図３に示すように、その横断面が上下方向すなわち下水管の横断面形状の伸長方向に沿った長径を有する楕円となるように弾性変形する。更生管１４の変形度合いは、図示の例では、更生管１４の横断面の楕円の長径が下水管１０内の高さ寸法よりも小さく且つ楕円の短径が下水管１０の各側壁１２の上端１２ａ間の間隔よりも小さくなるように各ジャッキ２２の作動を調節することにより、調節される。これにより、図１及び図３に示すように、更生管１４を無負荷な状態で下水管１０内に挿入しようとしたときに更生管１４の下水管１０の端面１０ｂに当接する部分すなわち更生管１４の横方向で互いに対向する部分１４ｄと上下方向で互いに対向する部分１４ｅがそれぞれ下水管１０の内方に位置する。

次に、更生管１４が弾性変形した状態で、前記車両の操作によって台車１６を移動させることにより、更生管１４を下水管１０内に搬入する。このとき、前記したように、更生管１４の前記各部分１４ｄ，１４ｅがそれぞれ下水管１０の内方に位置するように更生管１４が変形していることから、更生管１４の端部１４ａ，１４ｂが下水管１０の端面１０ｂに当接することなく且つ更生管１４の外周面１４ｆ（図３参照。）が下水管１０の内周面１０ａに摺動することなく下水管１０内への更生管１４の挿入が可能となる。

更生管１４を下水管１０内に搬入した後、台車１６の支持部材１８を下降させることにより更生管１４を下水管１０内に置く。このとき、更生管１４への支持部材１８及び押圧部材２３からの押圧力が除かれるので、更生管１４は、その弾性反力により、更生管１４の前記部分１４ｄが下水管１０の各側壁１２の上端１２ａにおける内周面１０ａに当接するように変形する。これにより、更生管１４は、図３に示すように、下水管１０の内周面１０ａに近接して該内周面を廻るように下水管１０内に配置され、下水管１０内への更生管１４の挿入が終了する。

下水管１０内に更生管１４を挿入した後、更生管１４内から台車１６を抜き出し、他の各更生管１４を前記したと同様に下水管１０内に順次運搬し、各更生管１４の他端部１４ｂを他の更生管１４の嵌合端部１４ａ内に嵌合させることにより各更生管１４を互いに接続する。

その後、下水管１０と更生管１４との間に例えば図示しないモルタルを注入することにより、更生管１４を下水管１０に一体的に固定する。これにより、劣化した下水管１０が更生管１４により補強され、下水管１０の更生作業が終了する。

本実施例によれば、前記したように、下水管１０内に挿入可能な最大径よりも大きい外径を有する円筒状の更生管１４を、該更生管の横断面形状が下水管１０の横断面形状に対応するように弾性変形させて下水管１０内に挿入し、更生管１４によって下水管１０の内周面１０ａを覆うことにより、従来と同様に、劣化した下水管１０を更生することができる。

また、前記したように、横断面形状が馬蹄形をなした下水管１０内に挿入可能な最大径よりも大きい外径を有する円筒状の更生管１４を該更生管の横断面形状が下水管１０の横断面形状に対応する形状となるように弾性変形させることにより、下水管１０内に挿入不能な外径を有する更生管１４を下水管１０内に挿入することができる。

これにより、下水管１０の横断面積とほぼ等しい横断面積を有する流路を下水管１０内に確保することができるので、下水管１０内に変形させることなく挿入可能な円筒状の更生管を下水管１０内に単に挿入した場合のような下水管１０内の流路の容積の大幅な縮小を防止することができる。従って、下水管１０内の流路の容積が大幅に縮小することによる従来のような下水管１０内の通水性の悪化を確実に抑制することができる。

更に、前記したように、円形の横断面を有する既設管の更生に一般的に用いられる円筒状の更生管１４を用いることにより、横断面形状が馬蹄形をなした下水管１０内をその通水性の悪化を招くことなく更生することができることから、横断面形状の異なる下水管１０毎にその横断面形状に応じた横断面形状を有する従来のような専用の更生管を一般的な円筒状の更生管１４とは別に製造する必要はない。

これにより、横断面形状が異なる下水管１０毎に専用の更生管を製造することによる従来のような商品の品揃え数の増加が防止され、製造コストの増大を確実に防止することができる。

従って、非円形の横断面を有する下水管１０内の通水性の悪化を製造コストの増大を招くことなく抑制することができ且つ前記下水管１０を確実に更生することができる。

また、前記したように、台車１６が、更生管１４の横断面形状が下水管１０の横断面形状に対応するように更生管１４を変形させるべく該更生管に押圧力を作用させる支持部材１８及び押圧部材２３を備えることから、支持部材１８及び押圧部材２３から更生管１４に押圧力を与えることによって、更生管１４をその横断面形状が下水管１０の横断面形状に対応する形状になるように容易に弾性変形させることができる。

本実施例では、馬蹄形をなした横断面を有する下水管１０を更生する例を示したが、これに代えて、例えば上下方向に伸びる長方形のように馬蹄形以外の形状をなした横断面を有する下水管に本発明を適用することができる。この場合、下水管の横断面の形状に応じて、台車１６の支持部材１８及び押圧部材２３の配置及び個数等を適宜変更することができる。

また、本実施例では、更生管１４を下水管１０内に挿入するための更生用治具が台車１６で構成された例を示したが、これに代えて、更生管１４の横断面形状が下水管１０の横断面形状に対応するように更生管１４を変形させることができ且つ更生管１４が変形した状態で該更生管を下水管１０内に搬入することができる治具であれば、台車１６以外の手段で更生用治具を構成することができる。

更に、本実施例では、既設管が下水管１０で構成された例を示したが、これに代えて、通信ケーブルを保護すべく収容する保護管のように下水管１０以外の既設管を本発明に適用することができる。

本発明に係る下水管及び更生管を概略的に示す横断面図である。本発明に係る更生用治具を用いて更生管を下水管内に挿入した状態を概略的に示す縦断面図である。本発明に係る更生用治具を用いて更生管を変形させた状態を概略的に示す横断面図である。

符号の説明

１０既設管（下水管）
１４更生管
１０ａ内周面（既設管の内周面）
１６更生用治具（台車）
１７台座
１８，２３押圧部材（支持部材、押圧部材）
２２押圧手段（ジャッキ）

Claims

非円形の横断面を有する既設管を更生する方法であって、弾性変形可能な円筒状の更生管に外力を与えることにより該更生管の横断面形状が前記既設管の横断面形状に対応する形状になるように前記更生管を弾性変形させて前記既設管内に挿入し、前記既設管内への前記更生管の挿入後、前記更生管への外力を除くことにより該更生管の外周面を前記更生管の弾性反力によって前記既設管の内周面に接触させ、前記既設管の前記内周面を前記更生管により覆うことを特徴とする既設管の更生方法。
非円形の横断面を有する既設管を更生するために、弾性変形可能な円筒状の更生管を前記既設管内に挿入するときに用いられる更生用治具であって、前記更生管の周面に当接可能な複数の当接部材と、前記更生管の横断面形状が前記既設管の横断面形状に対応する形状になるように前記更生管を変形させるべく前記各当接部材を前記更生管に押し付けるための押圧手段とを備えることを特徴とする既設管の更生用治具。
前記更生管内に前記更生用治具を挿入し、前記押圧手段により前記各当接部材を前記更生管の周面に押し付けることにより前記更生管の横断面形状が前記既設管の横断面形状に対応するように前記更生管を弾性変形させ、その状態で該更生管を前記既設管内に挿入した後、前記各当接部材から前記更生管への押圧力を除くことにより該更生管の外周面を前記更生管の弾性反力によって前記既設管の内周面に接触させ、前記既設管の前記内周面を前記更生管により覆うことを特徴とする請求項２に記載の更生用治具を用いた既設管の更生方法。