JP6986743B2

JP6986743B2 - 管更生工法

Info

Publication number: JP6986743B2
Application number: JP2017236586A
Authority: JP
Inventors: 康弘横島
Original assignee: 株式会社横島エンジニアリング
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2021-12-22
Anticipated expiration: 2037-12-11
Also published as: JP2019104130A

Description

本発明は、管更生工法に係り、より詳しくは、液状の硬化性樹脂を含浸させた管状ライニング材を老朽管路１０内に反転挿入し老朽管壁を押圧して液状の硬化性樹脂を硬化させ老朽管路１０内に樹脂パイプを形成し老朽管路１０を更生する管更生工法に関する。

近年、老朽化した下水管、農業用水管、工業用水管、水道等の更生法として、樹脂ライニング工法が頻繁に実施されている。
この方法は、外周面を樹脂フィルムで被覆して気密化した管状樹脂吸着材に液状の硬化性樹脂を含浸させた管状ライニング材を老朽管路１０内に反転挿入し、管状ライニング材の内部を加圧して老朽管壁を押圧した状態を維持し、液状の硬化性樹脂を硬化させることにより、老朽管路１０内に樹脂パイプを形成して老朽管路１０を更生するものである。
この老朽管路１０更生工法は、管径が４００ｍｍφ、長さ５０ｍを超える場合、作業時間が８時間を超えて通常の作業時間を超過する場合が多かった。これは、交通規制や、騒音規制、時間制限や夜間作業禁止規則等により路上や市街地での施工が制約を受けるためである。

特開２０１０−２０８２８９号公報

本発明が目的とするところは、交通規制や騒音規制のある路上や市街地において、管径４００ｍｍφ以上かつ５０ｍ以上の施工が容易にできる管更生工法を提供することである。

本発明による管更生工法は、管径が４００ｍｍ以上かつ長さが５０ｍ以上の管更生工法であって、管状樹脂吸着材の外表面を樹脂フィルムで覆い、前記管状樹脂吸着材に液状の硬化性樹脂を含浸した管ライニング材を水頭圧により管路内に反転し、その後管ライニング材内部を加圧し、管路壁面に押し付けた状態で管ライニング材に含浸した硬化性樹脂を硬化させ、管路内に樹脂パイプを形成する老朽管路更生の方法であって、管路管口より管ライニング材挿入口を高くし、反転挿入した管ライニング材が管路の到達口に達するまで水頭圧を確保する段階と、
管路内への管ライニング材の反転挿入が完了すると管ライニング材の挿入口を元の位置より低い位置に配置する段階と、管ライニング材を管路壁面に押し付ける段階と、備え、前記管路内に管ライニング材を反転挿入した後、水頭圧確保部を立坑最上部より低い位置に下げ、前記立坑の上部に立坑蓋を設置し、前記管路内に配置された未硬化の管ライニング材内部には管ライニング材全体容積の半分以上を占める水温３０℃以下の水が満たされた状態で作業を一旦中断し、前記中断が８時間以上経過後に施工を再開し、前記立坑蓋を撤去し、管ライニング材を温水により管路壁面に押圧し、前記硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする。

水頭圧確保部２２の管状樹脂吸着材には、液状硬化性樹脂は含浸していない一部未含浸管ライニング材１２とし管路１０内に管ライニング材１２全体が挿入された後、未含浸部の管ライニング材１２を折りたたみまたは切断し挿入口の位置を低くすることを特徴とする。

水頭圧確保部２２は、反転ノズル９に取り付けられた補助チューブ５で行い、管ライニング材１２全体が管路１０内に挿入された後、補助チューブ５を切断または折りたたむことにより挿入口の位置を低くすることを特徴とする。

水頭圧確保部２２は、補助チューブ５の一端に取り付けられた接続カラー６と反転ノズル９を気密的に脱着可能に取り付けられた補助チューブ５で行い、管ライニング材１２全体が管路１０内に挿入された後、接続カラー６と反転ノズル９を切り離し、挿入口の位置を低くすることを特徴とする。

本発明によれば、交通規制や騒音規制のある路上や市街地において、規制時間帯での更生作業を中断させ、規制解除時間帯に作業を再開することで、管径４００ｍｍφ以上かつ５０ｍ以上の施工が容易にできる効果がある。

（ａ）は、本発明の脱着接続カラー６式による反転状況を示す図である。（ｂ）は、脱着接続カラー式による反転ノズル９の立坑１への収納状況を示す図である。（ｃ）は、脱着接続カラー式による加圧、加熱管ライニング硬化状況を示す図である。（ａ）は、本発明の管ライニング材１２折りたたみ式による反転状況を示す図である。（ｂ）は、管ライニング材１２折りたたみ式による立坑１への収納状況を示す図である。（ｃ）は、管ライニング材１２折りたたみ式による加圧、加熱管ライニング硬化状況を示す図である。（ａ）は、補助チューブ５切断式による反転状況を示す図である。（ｂ）は、補助チューブ５切断式による反転ノズル９収納状況を示す図である。（ｃ）は、補助チューブ５切断式による加圧、加熱管ライニング硬化状況を示す図である。ボトム型反転ノズルを示す図である。

本発明は、管径が４００ｍｍφ以上、長さ５０ｍ以上の老朽化した管路１０の更生に適用できる。交通規制や騒音規制等で１日の作業時間が限られている管更生の施工現場において、樹脂含浸チューブによる管更生施工法の作業を管路１０への管ライニング材１２の挿入と管ライニング材１２の硬化養生の２つに分け、１日の作業時間を２日以上に分けて行ない、作業時間の規制の課題を解決するものである。
管路１０内に管ライニング材１２の挿入が完了すると、反転挿入に使用した水頭圧確保部２２を切り離す、あるいは切断、あるいは折りたたみ、立坑１周辺の機材を片づけて、一旦作業を中断させる。そして、管路１０内に未硬化の管ライニング材１２を８時間以上未硬化状態で配置させておき、８時間以上経過した後、次の工程の加圧、加熱作業を再開させる。これにより、交通規制や騒音規制のある路上や市街地において、規制時間帯での更生作業を中断させ、規制解除時間帯に作業を再開して、管径４００ｍｍφ以上かつ５０ｍ以上の施工を容易にする。

管ライニング材１２は、ポリエステルファイバーの不織布からなる樹脂吸着材を管状に加工した管状樹脂吸着材の外表面をポリエチレン等の樹脂フィルムで気密的に覆い、前記樹脂吸着材に不飽和ポリエステル等の液状硬化性樹脂を含浸して構成する。
通常の工業用水、農業用水、水道管、下水管等の多くは地下に埋設されている。
管更生の実施に伴い管ライニング材１２を管路１０内に挿入するための管路管口１１と到達口２３が必要である。
下水管においては、マンホールが利用され、工業用水、農業用水等では、立坑１が設けられる。立坑１の設置位置で管更生長さが変化することもあり、長さが長いほど、また、管径が大きいほど１回の施工時間が長くなるのが一般的であった。
４００ｍｍφ、板厚１５．０ｍｍのグラスファイバー複合ポリエステルファイバー不織布の樹脂吸着材で構成される管ライニング材１２の反転圧力は、約０．０７ＭＰａであった。水頭にすると７．０ｍの高さとなった。即ち、管路１０管底より７．０ｍの高さの水頭圧を確保し、管ライニング材１２の反転を実施する必要があった。

以下、本発明の実施例について説明する。
［タイプI］
図１（ａ）〜（ｃ）に示す４００ｍｍφ、板厚１５．０ｍｍの実施例であり、立坑１上部より低い位置に反転ノズル９を設置する。
・一端にトップカラー４、他端に接続カラー６を取り付けた補助チューブ５（４．０〜６．０ｍ）を準備する。
次に反転ノズル９上部と接続カラー６を接続させ、パッキン８とねじ式締め付け具により気密性を確保する。
立坑１上部にタワー足場を仮設し、トップカラー４を管路管底より７．０ｍ高い位置に設置する。
管ライニング材１２を挿入口より通した後、一端を折り返し反転ノズル９に気密的に取り付ける。

水頭圧確保部に水を入れ、水頭圧確保部２２の水頭を上昇させ管ライニング材１２を反転させ管路内への挿入を行う。
立坑１内で管ライニング材１２を折り管路１０方向へ反転方向を変える作業に時間がかかる場合がある。
方向転換の時間を短縮するためには、予め他の場所で、管ライニング材１２の一端を少量（０．３ｍ〜１０．０ｍ）反転させておき反転ノズル９に取り付けてもよい。
また、図４に示すボトム型反転ノズル２５を使用してもよい。
管ライニング材１２のエンド部に温水ホース３を連結させ管ライニング材１２の反転挿入に伴い、温水ホース３を管ライニング材１２の内部に配備する。

管ライニング材１２のエンド部が管路１０内に挿入するかまたは管ライニング材１２の反転が完了するまで注水により水頭圧を作用させ、反転挿入作業を行う。
管路１０内に管ライニング材１２が挿入されると、排水により水頭圧を下げ、反転カラーより接続カラー６及び補助チューブ５を取り外す。
ライニング材には、少なくとも管ライニング材１２全体の半分以上の水を残し、８時間以上経過させるよう未硬化の管ライニング材１２を管路１０内に配置させ次の作業の再開を待つ。この時の水温は３０℃以下とし、満水状態にするのが最も好ましい。

次に立坑１上部のタワー（足場）、補助チューブ５を外し立坑蓋１３を設置し、立坑１上部に蓋をする。
８時間以上経過し、立坑蓋１３を撤去し、反転ノズル９にノズル上蓋１４をパッキン８を挟み込みねじ式締め付け具で気密的に取り付ける。
水槽１７に接続されているポンプ２０を作動させ、ボイラー１９を通し水を管ライニング材１２内に送る。
管ライニング材１２内の圧力が上昇し管路壁面にライニング材が押圧される。
この時の圧力は、０．０５〜０．１５ＭＰａである。
次に排水ホース１６のバルブ１８を開き水槽１７内に水を排水する。
圧力計２１により管ライニング材１２の圧力を観測しながらポンプ２０により送水する。
ボイラー１９により加熱され、温水ホース３先端（管ライニング材エンド１５）に送られ管ライニング材１２内に放出される。
放出された温水は管ライニング材１２内を通り再び水槽１７に排出され。水をボイラー１９を通し循環することにより管ライニング材１２内の水温を上昇させる。
管ライニング材１２内の水温上昇に伴い、管ライニング材１２に含浸させた硬化性樹脂が硬化し、老朽管内に樹脂パイプが形成されて管路１０が構成される。

［タイプII］図２（ａ）〜（ｃ）に示すタイプ１とほぼ同様の方法であるが、管ライニング材１２を反転させるための水頭の確保は、管ライニング材１２の一端に樹脂未含浸部を設けておく。
立坑１上部にタワーを仮設し管路管底より７．０ｍ以上の高さにトップカラー４を設置する。管ライニング材１２の一端（樹脂未含浸部）を折り返しトップノズルに取り付ける。
トップノズルが管ライニング材１２の挿入口となり、管ライニング材１２内に注水することにより樹脂未含浸部が管底まで反転され、管底で方向を管路管口１１に向くよう反転方向を転換する。
注水を行い、順次管ライニング材１２を管路１０内に反転挿入させる。
管ライニング材１２が管路１０内に反転挿入されると排水し、水頭圧確保部２２として使用された樹脂未含浸部を折りたたみ、トップノズルとともに立坑１内に収納し、立坑１に上蓋を設置する。
この時、樹脂未含浸部を切断し、立坑１より低い位置でトップカラー４を再度取り付けてもよい。
立坑１に立坑蓋１３を設置し、８時間以上経過させる。
次の作業では、タイプI同様、管ライニング材１２を加圧し、管路壁面に押圧させた状態で管ライニング材１２内の水を循環加熱の作業を再開させ管ライニング材１２を硬化させる。

［タイプIII］図３（ａ）〜（ｃ）に示すタイプIとほぼ同様の方法であるが、立坑１上部より低い位置に反転ノズル９を配置し、その反転ノズル９に補助チューブ５の一端を折り返し取り付け、反転ノズル９内を通し、補助チューブ５の他端を管路１０管底より７．０ｍ以上高い位置に設置する。
補助チューブ５の他端には、、トップカラー４を取り付け、タワーを立坑１上部に仮設する。
トップカラー４が管ライニング材１２の挿入口となり、トップカラー４を通し、管ライニング材１２の一端を折り返し、補助チューブ５の一端を折り返し部と重なり合うよう取り付ける。
補助チューブ５により水頭圧を確保し、管ライニング材１２を管路１０内に反転挿入させる。
管ライニング材１２が管路１０内に反転挿入されると、補助チューブ５を反転ノズル９上部で切断する。
タワー、補助チューブ５、トップノズルを撤去し、立坑１に立坑蓋１３を設置する。
８時間以上経過後、反転ノズル９にノズル上蓋１４を設置しタイプI、タイプII同様加圧、加熱作業を再開させ管ライニング材１２を硬化させる。

樹脂含浸チューブによる管更生施工法の作業を管路１０への管ライニング材１２の挿入と管ライニング材１２の硬化養生を２つに分け、管路１０内に管ライニング材１２の挿入が完了すると、反転挿入に使用した水頭圧確保部２２を切り離す、あるいは切断、あるいは折りたたみ、立坑１周辺の機材を片づけて、一旦作業を中断させる。そして、管路１０内に未硬化の管ライニング材１２を８時間以上未硬化状態で配置させておき、８時間以上経過した後、次の工程の加圧、加熱作業を再開させることにより、交通規制や騒音規制のある路上や市街地において、規制時間帯での更生作業を中断させ、規制解除時間帯に作業を再開することで、管径４００ｍｍφ以上かつ５０ｍ以上の施工が容易にできる効果がある。

１立坑
２管ライニング材挿入口
３温水ホース給水ホース
４トップカラー
５補助チューブ
６接続カラー
７締付具
８パッキン
９反転ノズル
１０管路
１１管路管口
１２管ライニング材
１３立坑蓋
１４ノズル上蓋
１５管ライニング材エンド
１６排水ホース
１７水槽
１８バルブ
１９ボイラー
２０ポンプ
２１圧力計
２２水頭圧確保部
２３到達口
２４補助チューブ切断箇所
２５ボトム型反転ノズル

Claims

管径が４００ｍｍ以上かつ長さが５０ｍ以上の管更生工法であって、
管状樹脂吸着材の外表面を樹脂フィルムで覆い、前記管状樹脂吸着材に液状の硬化性樹脂を含浸した管ライニング材を水頭圧により管路内に反転し、その後管ライニング材内部を加圧し、管路壁面に押し付けた状態で管ライニング材に含浸した硬化性樹脂を硬化させ、管路内に樹脂パイプを形成する老朽管路更生の方法であって、
管路管口より管ライニング材挿入口を高くし、反転挿入した管ライニング材が管路の到達口に達するまで水頭圧を確保する段階と、
管路内への管ライニング材の反転挿入が完了すると管ライニング材の挿入口を元の位置より低い位置に配置する段階と、
管ライニング材を管路壁面に押し付ける段階と、備え、
前記管路内に管ライニング材を反転挿入した後、液状硬化性樹脂が未含浸の管ライニング材を含む水頭圧確保部を立坑最上部より低い位置に下げ、前記立坑の上部に立坑蓋を設置し、前記管路内に配置された未硬化の管ライニング材内部には管ライニング材全体容積の半分以上を占める水温３０℃以下の水が満たされた状態で作業を一旦中断し、前記中断が８時間以上経過後に施工を再開し、前記立坑蓋を撤去し、管ライニング材を温水により管路壁面に押圧し、前記硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする管更生工法。
前記水頭圧確保部の前記管状樹脂吸着材には、液状硬化性樹脂は含浸していない一部未含浸管ライニング材とし管路内に管ライニング材全体が挿入された後、未含浸部の管ライニング材を折りたたみまたは切断し挿入口の位置を低くすることを特徴とする請求項１に記載の管更生工法。
前記水頭圧確保部は、反転ノズルに取り付けられた補助チューブで行い、管ライニング材全体が管路内に挿入された後、補助チューブを切断または折りたたむことにより挿入口の位置を低くすることを特徴とする請求項１に記載の管更生工法。
前記水頭圧確保部は、補助チューブの一端に取り付けられた接続カラーと反転ノズルを気密的に脱着可能に取り付けられた補助チューブで行い、管ライニング材全体が管路内に挿入された後、接続カラーと反転ノズルを切り離し、挿入口の位置を低くすることを特徴とする請求項１に記載の管更生工法。