JP5152883B1 - 金属管補修工法および該工法に使用する包囲カバー - Google Patents

Abstract

【課題】金属管内を通る水を止水することなく、施工時間帯が制限されずに工期を短縮でき、かつコストも低い金属管補修工法を提供する。
【解決手段】金属管補修工法は、金属管１０の微小孔や脆弱部分に接着材を塗布した補修対象箇所の周辺部を研磨し、補修対象箇所の上に板状のパッチ部材２０を貼着し、金属管１０およびパッチ部材２０の上から接着材を塗布し、その上から金属管１０を囲んで覆う合成樹脂製の包囲カバー３０を取り付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部に液体が流れる金属管の補修工法に関し、特に内部を水が流れる金属管の補修工法および該金属管補修工法に使用する包囲カバーに関する。

従来、建築物内に配管された金属製の水管に穴が開いて内部の水が漏れるようになった場合や、錆の発生が多くなってそのまま放置したのでは水漏れが発生するようになることが危惧される場合には、建築物全体の水管を新しいものと交換するか水管の内壁面をライニングするという手段が採られていた。

水管の内壁面をライニングする方法は、特許文献１にも記載されているように周知の方法である。ライニングに使用される素材としては例えばエポキシ樹脂等の合成樹脂が挙げられる。また、ライニング方法としては、パラシュート工法、ピグ工法など種々有る。

特開２０１２−９７６号公報

しかしながら、水管を新しいものと交換する場合、費用が非常に高くなり、費用対効果の点で大きな問題となる。また、施工中は、建築物全体を止水しなければならず、例えばオフィスビルでは施工できる時間が夜間や休日などに限定されてしまうので施工期間が相当に長いものとなる。さらに、夜間や休日とはいえ、オフィスを使用している場合もあるので、止水による不便を掛けることもある。また、マンションなどでは、むしろ日中に施工せざるを得なくなるので、居住者に止水による不便を掛けることになる。このように建築物全体を止水しなければならないことによる問題点は多い。

一方、水管内をライニングする方法では、水管を交換する場合よりも費用を低く抑えることができるという利点がある。しかしながら、このライニング方法でも施工中は建築物全体を止水する必要があるので、止水による問題点は水管を交換する場合と同様に有る。

本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、金属管内を通る水を施工中に止水する必要がなく、施工時間帯が制限されずに工期を短縮でき、かつコストも低く抑えることができるようにした金属管の補修工法を提供することを目的としている。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］ 内部に液体が流れる金属管（１０）の管壁に微小孔や振動等の刺激によって小孔が発生する恐れのある脆弱部分が生じたものを補修するための金属管補修工法であって、
金属管（１０）の微小孔や脆弱部分に接着材を塗布し、
補修対象箇所の上に板状のパッチ部材（２０）を貼着し、
前記金属管（１０）およびパッチ部材（２０）の上から接着材を塗布し、その上から前記金属管（１０）を囲んで覆う合成樹脂製の包囲カバー（３０）を取り付けることを特徴とする金属管補修工法。

［２］ 内部に水が流れる金属管（１０）の管壁に微小孔や振動等の刺激によって小孔が発生する恐れのある脆弱部分が生じたものを補修するための金属管補修工法であって、
金属管（１０）の微小孔や脆弱部分に耐水性の接着材を塗布し、
補修対象箇所の上に板状のパッチ部材（２０）を貼着し、
前記金属管（１０）およびパッチ部材（２０）の上から接着材を塗布し、その上から前記金属管（１０）を囲んで覆うＦＲＰ製の包囲カバー（３０）を取り付けることを特徴とする金属管補修工法。

［３］ 前記金属管（１０）の延びる方向に沿って複数本の包囲カバー（３０）を連結して前記金属管（１０）を囲んで覆い、連結した前記包囲カバー（３０）全体を分子結合剤でライニングして前記包囲カバー（３０）が一体と成るように形成することを特徴とする項［１］または［２］に記載の金属管補修工法。

［４］ 前記包囲カバー（３０）は、該包囲カバー（３０）の延びる方向に沿って延設された結合部（３２）を有する、少なくとも２つに分割されたものであり、前記結合部（３２）同士を合わせて固定することによって前記金属管（１０）を囲むようにすることを特徴とする項［１］から［３］のいずれか一項に記載の金属管補修工法。

［５］前記金属管（１０）同士が接合されている接合部（１２）を含めて前記金属管（１０）を囲んで覆う場合は、前記包囲カバー（３０）は、前記金属管（１０）同士の接合部（１２）を覆う接合部カバー部（３４）を有するものを使用することを特徴とする項［１］から［４］のいずれか一項に記載の金属管補修工法。

［６］ 前記パッチ部材（２０）は、所定方向に延びる可変部（２１）が形成されたものであり、前記可変部（２１）で曲げて全体を前記金属管（１０）の外周壁（１１）に沿って湾曲させた状態で前記金属管（１０）に貼着することを特徴とする項［１］から［５］のいずれか一項に記載の金属管補修工法。

［７］ 前記項［１］から［６］のいずれか一項に記載された金属管補修工法に使用する包囲カバー（３０）。

前記本発明は次のように施工する。
内部に水が流れる金属製の下水管や上水管は、経年劣化によって錆が発生して微小孔が生じたり、振動などの物理的刺激によって小孔が開くような破損の生じる直前の状態まで腐食が進んでいたりすることがある。これら下水管や上水管等の金属管（１０）のこのような状態は、金属管（１０）からの水漏れ等によって発見される。

このような水漏れする金属管（１０）の補修は、金属管（１０）の外部に施すのでその際には、金属管（１０）内を流れる水を止水する必要はない。本発明に係る金属管補修工法によれば、先ず、通常の使用状態で水管（１０）の微小孔や脆弱部分に耐水性の接着材を塗布する。これにより、微小孔から漏れ出る水を止める。また、脆弱部分が破損し難いようにしておく。

次に、塗布した接着材が固化したら、接着材を塗布した補修対象箇所の周辺部を研磨して錆を落とす。次に、この補修対象箇所および研磨した周辺部を覆うように、板状のパッチ部材（２０）を湾曲させて接着材を用いて貼着する。
パッチ部材（２０）が金属管（１０）に貼着したときに金属管（１０）の長手方向に延びる可変部（２１）が形成されたものである場合には、可変部（２１）で曲げてパッチ部材（２０）の全体を前記金属管（１０）の外周壁（１１）に沿って湾曲させた状態で前記金属管（１０）に貼着する。これにより、金属管（１０）の外周壁（１１）にパッチ部材（２０）をより良く貼着することができる。

次に、パッチ部材（２０）を貼着した金属管（１０）の略全体に接着材を塗布して、その上から合成樹脂製の包囲カバー（３０）で金属管（１０）を囲んで覆うことによって補修が完了する。

なお、包囲カバー（３０）をＦＲＰ製にした場合には、金属管（１０）の延びる方向に沿って複数本の包囲カバー（３０）を連結して金属管（１０）を囲んで覆い、連結した包囲カバー（３０）全体を分子結合剤でライニングする。これにより、連結した包囲カバー（３０）が一体と成り、包囲カバー（３０）自体が管体となる。したがって、金属管（１０）自体から新たに水漏れ等が発生しても包囲カバー（３０）によって水が外に漏れることはない。

包囲カバー（３０）がその延びる方向に沿って延設された結合部（３２）を有する、少なくとも２つに分割されたものであり、結合部（３２）同士を合わせて固定することによって金属管（１０）を囲むようにするものである場合には、配管された金属管（１０）と壁等との空間が狭いような場合にも容易に金属管（１０）を覆うように取り付けることができる。

また、金属管（１０）同士がフランジのような接合部（１２）で接合されているものをその接合部（１２）を含めて金属管（１０）を囲んで覆う場合には、金属管（１０）同士の接合部（１２）を覆う接合部カバー部（３４）を有する包囲カバー（３０）を使用すればよい。これにより、接合部（１２）を含めて金属管（１０）全体を包囲カバー（３０）によって覆うことができる。

また、パッチ部材（２０）が所定方向に延びる可変部（２１）を形成してあるものである場合には、可変部（２１）で曲げて全体を金属管（１０）の外周壁（１１）に沿うように湾曲させることが容易であるので、金属管（１０）に容易且つ良好に貼着することができる。

本発明にかかる金属管補修工法によれば、補修は金属管の外側で行うので、金属管内を流れる水を止水することなく施工することができ、以って、金属管が配設された建築物のテナントや建築物の利用者や建築物の居住者等に不都合をかけることなく金属管の補修をすることができる。

また、金属管内を流れる水を止水することなく施工することができるので、施工の時間帯は特に制限されず、施工期間を大幅に短縮することができる。

さらに、包囲カバーは、一体になって管体となるので、内側の金属管の腐食が進んで新たに穴が開いても、包囲カバーから水が漏れることはなく、包囲カバーが水管の役目を果たすことができる。

本発明の一実施の形態に係る金属管の補修工法を施工されている水管を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る金属管の補修工法を示すフローチャートである。 水管に包囲カバーを取り付けた状態を示す側面図である。 図３におけるＡ−Ａ線断面図である。 補修した水管の包囲カバーの連結部を示す側面図である。 図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。 異なる形態の包囲カバーを使用して金属管の補修工法を施工されている水管を示す斜視図である。 図７における包囲カバーを長手方向に沿って切断した状態を示す縦断面図である。 図７における接合部カバー部のところで切断した状態を示す横断面図である。 異なる形態の包囲カバーを使用して金属管の補修工法を施工されている水管の包囲カバーを開いた状態を示す斜視図である。 図７における包囲カバーの内側を示す側面図である。 異なる形態の包囲カバーを使用して金属管の補修工法を施工されている水管を側面から見た説明図である。

以下、図面に基づき本発明の好適な一実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る金属管補修工法によって補修されている金属製の水管を示す斜視図であり、図２は、本発明の一実施の形態に係る金属管補修工法を示すフローチャートである。図３は、水管に包囲カバーを取り付けた状態を示す側面図であり、図４は、図３におけるＡ−Ａ線断面図である。図５は、補修した水管の包囲カバーの連結部を示す側面図であり、図６は、図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。なお、図６において、断面を示すハッチングは、水管の断面にのみ入れてある。

図１に示すように、本発明は、主として上水管や下水管など内部に水が流れる金属製の水管１０を補修するための補修工法である。この補修工法は、水管１０に生じた微小孔や錆つきが進んで破損する可能性が有る脆弱部分に対して水管１０の外周壁１１側に板状のパッチ部材２０を貼着し、さらに水管１０全体を包囲カバー３０で囲んで覆うようにするものである。

パッチ部材２０は、合成樹脂あるいは金属で作られた板状の部材である。特にＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）が好ましい。このパッチ部材２０は、所定方向に延びる可変部２１が形成されている。この可変部２１は、例えば溝を形成して肉薄とし、容易に屈曲可能にした部分である。図示した例では、直線状に延びる複数の可変部２１が互いに平行になるように形成されている。

この可変部２１を有することにより、パッチ部材２０を水管１０に貼着する際に、可変部２１の延びる方向を水管１０が延びる方向に一致させて、パッチ部材２０を可変部２１のところで適宜に曲げてパッチ部材２０の全体を水管１０の外周壁１１の円筒面に沿うように湾曲させることができる。例示したパッチ部材２０は、四辺形に形成したものであるが、形状に限定されることなく、円形や三角形、その他の多角形であっても良い。

包囲カバー３０は、パッチ部材２０を微小孔や脆弱部分に貼着したのちに水管１０を囲んで覆うものである。包囲カバー３０は、合成樹脂製であるが、ＦＲＰが好適である。本実施の形態では、包囲カバー３０をＦＲＰ製のものとして説明する。

図示した包囲カバー３０は、円筒体をその長手方向に沿った平面で２等分するように分割した形状のものから成り、２つ一組で水管１０を囲んで覆うことができる。この分割数は２つに限定されるものではなく、３分割以上に分割しても良い。また、円筒体をその長手方向に沿って分割する面は平面に限らず、平面を捩ったような面であってもよい。さらに、分割せずに長手方向に沿った全長にわたって、１本の切込みを入れても良い。この場合、切込み部分を拡げて、この拡げた部分から水管を内側に収めるように被せれば良い。

包囲カバー３０は、円筒形の一部を成す側壁部３１と、該側壁部３１の長手方向に沿って延びる縁部から半径方向外側に延びるフランジである結合部３２と、包囲カバー３０の両端縁に沿って該両端縁から半径方向外側に延びるフランジである連結部３３とを有して成る。

結合部３２には、包囲カバー３０の長手方向に沿って、ボルトｂを通すための複数の開口が穿設されている。この開口は、一組の包囲カバー３０で水管１０を囲んで覆った後に、一組の包囲カバー３０，３０それぞれの結合部３２に穿設された開口の位置を合致させて、各開口にボルトｂを通してからボルトｂにナットｎを螺合させることによって一組の包囲カバー３０，３０を一体に固定するためのものである。

また、連結部３３にもボルトｂを通すための複数の開口が穿設されている。この開口は、水管１０に沿って複組の包囲カバー３０を互いに連結するためのものであり、隣り合う組それぞれの連結部３３に穿設された開口の位置を合致させて、各開口にボルトｂを通してからボルトｂにナットｎを螺合させることによって一組の包囲カバー３０，３０が連続して一体となるように固定するためのものである。

次に本発明の実施の形態に係る水管１０の補修工法の工程を説明する。
微小孔が生じていたり、腐食が進んで小孔が開き易くなっている脆弱部を補修するには、図２に示したような工程にしたがって行う。なお、補修の間、水管１０内を流れる水を止水する必要はない。

補修は先ず、前処理工程（ステップＳ１）から始める。この前処理工程では、水管１０の微小孔や脆弱部分に接着材を塗布する。例えば、エポキシ系の接着材等の耐水性に優れた接着材を塗布する。この処理は、微小孔についてはそこから漏れ出る水を止めるためであり、脆弱部分への塗布は、施工中の振動等によって脆弱部が破損してしまうことを防止するためである。

次に、塗布した接着材が固化したら、研磨工程（ステップＳ２）を実施する。この研磨工程では、接着材を塗布した補修対象箇所の周辺部を研磨して錆を落とす。この処理は、以降の工程で行う接着材による接着等を良好に行うことができるようにするためのものである。

次に、補修対象箇所と前記研磨した周辺部を覆うように、パッチ部材２０を貼着するパッチ工程（ステップＳ３）を実施する。パッチ部材２０は、可変部２１の延びる方向が水管１０の長手方向となるように貼着する。その際、可変部２１を適宜に曲げて、パッチ部材２０全体が水管１０の外周壁１１の湾曲に沿うように変形させてから、予め補修対象箇所に塗布しておいた接着材の上に貼着する。これにより、確実に開口を塞ぐことができ、また、脆弱部分を補強することができる。

なお、補修対象箇所が極めて脆弱であり、前処理工程（ステップＳ１）を施した後であっても研磨工程（ステップＳ２）で発生する振動によって補修対象箇所が破損するおそれがあるときは、パッチ工程（ステップＳ３）と研磨工程（ステップＳ２）とを逆にしても良い。

次に、水管１０を包囲カバー３０で囲んで覆うようにする包囲カバー取付け工程（ステッチＳ４）を行う。この工程では、パッチ部材２０を貼着した水管１０の略全体に接着材を塗布し、次に２つの包囲カバー３０によって水管１０を囲んで覆う。さらに、包囲カバー３０，３０それぞれの側壁部３１に穿設された開口を合致させてボルトｂを通し、ナットｎをボルトｂに螺合させて一体に固定する。さらに、側壁部３１およびその周辺部または側壁部３１を含む包囲カバー３０全体に、ＦＲＰ用の分子結合剤を塗布する。これにより、一組の包囲カバー３０，３０が一体となった管体となる。

一組の包囲カバー３０，３０は、複数組を連結することができる。この場合、隣り合う一組の包囲カバー３０，３０同士は、それぞれの結合部３２に穿設された開口を合致させてボルトｂを通し、ナットｎをボルトｂに螺合させて連結する。このように連結したものは、一本の管体のようになる。この場合には、結合部３２にもＦＲＰ用の分子結合剤を塗布する。これにより、連結された複数組の包囲カバー３０，３０が一体となった管体となる。

このようにして、一体となった包囲カバー３０は、内側の金属製の水管１０の腐食がすすんでも、包囲カバー３０が水の通る水管の役目を果たすことができる。

以上のようにして、水管１０内を流れる水を止水することなく、水管１０の微小孔や脆弱部を速やかに且つ確実に補修することができる。

次に、包囲カバー３０の変形例を説明する。なお、前記の包囲カバー３０と同種の部位には同一符号を付し重複した説明を省略する。図７は、変形例の包囲カバー３０Ａを使用して金属管の補修工法を施工されている水管１０を示す斜視図であり、図８は、包囲カバー３０Ａを長手方向に沿って切断した状態を示す縦断面図であり、図９は、包囲カバー３０Ａを接合部カバー部３４の所で切断した状態を示す横断面斜視図である。また、図１０は、金属管の補修工法を施工されている水管１０を包囲カバー３０Ａを開いた状態で示す斜視図であり、図１１は、包囲カバー３０Ａの内側を示す側面図である。さらに、図１２は、包囲カバー３０Ａを使用して金属管の補修工法を施工されている水管１０を側面から見た説明図である。

図１０および図１２から分かるように、包囲カバー３０Ａは、水管１０がフランジ１２で接合されている部分を含めて覆うことができるものである。このため、包囲カバー３０Ａには、水管１０のフランジ１２を覆う接合部カバー部３４が設けられている。

接合部カバー部３４は、包囲カバー３０Ａの結合部３２同士を合わせて固定したときの内径が水管１０のフランジ１２の外径よりも大きく、幅はフランジ１２の厚みの２倍よりも広く形成されている。この接合部カバー部３４は、包囲カバー３０Ａの中間部に一体に成形してもよいし、別体に成形して施工時に接着材を使用して両側の包囲カバー３０Ａと一体となるように接着しても良い。また、例えば包囲カバー３０Ａの素材がＦＲＰであるならば、水管１０の外周壁１１に包囲カバー３０Ａを装着し、フランジ１２を覆うように接合部カバー部３４を装着した後、包囲カバー３０Ａおよび接合部カバー部３４にＦＲＰ用の分子結合剤を塗布してそれらが一体となるようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、パッチ部材２０は所定方向に延びる可変部２１が形成されているものとして説明したが、パッチ部材２０は、予め水管１０の規格に合わせて水管１０の外周壁１１に略一致するように曲率半径の異なるものを複数種類用意しておき、施工の都度、現場の水管１０の外径に合うものを選択して使用するようにしてもよい。この場合、研磨工程（ステップＳ２）後、直ぐにパッチ部材２０を水管１０に貼着する作業を開始することができ、施工時間の一層の短縮を図ることができる。

また、外周壁１１に錆が発生していない状態であるが何らかの原因で微小孔が開いたような場合に研磨の必要が無いときは、研磨工程（ステップＳ２）を省略しても良い。

さらに、補修する金属管として直線状に延びる水管１０を図示して説明したが、Ｙ字やＴ字に分岐した形状の水管やエルボ形の水管を補修するときは、その水管の外周壁が延びる形状に合わせた形状に成形された包囲カバーを使用すれば良いことは言うまでもないことである。

本発明は、管壁に微小孔や振動等の刺激によって小孔が発生する恐れのある脆弱部分が発生した、内部を水が流れる金属製の水管を補修する、金属管の補修工法に関するものであるが、管の内部を流れるものは、水に限られず他の液体が流れる管体に広く適用することができる。
また、補修する管体は金属管に限られるものではなく、あらゆる材質の管体の補修に適用することができる。

ｂ…ボルト
ｎ…ナット
１０…水管（金属管）
１１…外周壁
１２…フランジ（接合部）
２０…パッチ部材
２１…可変部
３０…包囲カバー
３０Ａ…包囲カバー
３１…側壁部
３２…結合部
３３…連結部
３４…接合部カバー部

Claims (11)

1. 内部に液体が流れる金属管を補修するための金属管補修工法であって、
   前記金属管は、建築物内に配設されており、
   前記金属管上の補修対象箇所の上に接着材１を塗布し、
   前記金属管上の補修対象箇所の上にパッチ部材を貼着し、
   前記金属管及び前記パッチ材の上から接着材２を塗布し、
   前記パッチ部材が貼着された金属管を囲んで覆う合成樹脂製の包囲カバーを取り付ける金属管補修工法。
2. 前記補修対象箇所が、少なくとも前記金属管の管壁に微小孔や振動等の刺激によって小孔が発生する脆弱部分が生じた箇所である請求項１記載の金属管補修工法。
3. 前記合成樹脂がＦＲＰである、請求項１又は２記載の金属管補修工法。
4. 複数本の前記包囲カバーを、前記金属管が延びる方向に沿って連結して前記金属管を囲んで覆い、
   前記連結された包囲カバー全体を、分子結合剤でライニングして、
   前記連結された包囲カバーが一体と成るように形成する請求項１〜３のいずれか１項記載の金属管補修工法。
5. 前記包囲カバーが、前記包囲カバーの延びる方向に沿って延設された結合部を有する、少なくとも２つに分割されており、
   前記結合部同士を合わせて固定することによって前記金属管を囲んで覆う請求項１〜４のいずれか１項記載の金属管補修工法。
6. 前記金属管同士が接合されている接合部を含めて前記金属管を囲んで覆う場合は、
   前記包囲カバーは、前記金属管同士の接合部を覆う接合部カバー部を有する請求項５記載の金属管補修工法。
7. 前記パッチ部材が、板状である請求項１〜６のいずれか１項記載の金属管補修工法。
8. 前記パッチ部材が、所定方向に延びる可変部が形成されており、
   前記パッチ部材を、前記可変部で曲げて全体を前記金属管の外周壁に沿って前記金属管に貼着する請求項１〜７のいずれか１項記載の金属管補修工法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項記載の金属管補修工法で補修されて得られうる、
   前記パッチ部材が貼着された前記金属管が、前記包囲カバーで囲んで覆われた、
   建築物内に配設し、内部に水を流すための複合管。
10. 請求項１〜８のいずれか１項記載のパッチ部材が貼着された請求項１〜８のいずれか１項記載の金属管が、
    請求項１〜８のいずれか１項記載の包囲カバーで囲んで覆われ、
    前記パッチ部材と前記金属管の間に請求項１〜８のいずれか１項記載の接着材１、及び、前記パッチ部材の上に請求項１〜８のいずれか１項記載の接着材２が塗布されており、
    建築物内に配設し、内部に水を流すための複合管。
11. 請求項１〜８のいずれか１項記載の金属管補修工法、
    請求項９の複合管、又は、
    請求項１０記載の複合管に使用するための請求項１〜１０のいずれか１項記載の包囲カバー。

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