JPH10109362A - 既設管路の補修工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業安全性に優れ、しかも施工コストの低減
が得られる既設管路の補修工法を提供する。 【解決手段】 管路１３内に導入した光硬化剤を含有す
る未硬化状態の硬化性樹脂を含む筒状の補修用スリーブ
１内に圧搾空気を供給してその補修用スリーブ１を管路
内面１３ａに圧接した状態下において、補修用スリーブ
１内を移動する紫外線照射装置３１からの紫外線照射に
より補修用スリーブ１を光硬化せしめるとともに紫外線
照射装置３１に追従して冷却水を散布する冷却部３６を
移動させて補修用スリーブを冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既に設置された下
水管等の既設管路の補修工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、地中に埋設された下水管等の管
路はヒューム管、陶管等が広く使用されている。これら
管路は長期間の使用により内周面が硫化水素やその他の
腐食ガス及び付着物等によって侵食され、かつ劣化して
強度が低下している。また地圧や地盤沈下、上載荷重等
によって管路の一部にクラック等が発生し、この部分よ
り地下水等が管路内に浸入し、或いは管路内の流水等が
地中に漏水することがある。

【０００３】この対策として下水管等の既設管路内に熱
硬化性樹脂を含む未硬化の補修用スリーブを流体圧、例
えば圧搾空気や水圧等によって反転させながら導入、或
いは補修用スリーブをロープ等によって引き込み導入し
て管路内面に沿わせ、流体圧による加圧で押圧せしめ、
その後補修用スリーブを加熱媒体、例えば加熱蒸気や温
水等によって加熱して補修用スリーブを硬化せしめ、硬
化したスリーブで管路内面を被覆する既設管路の補修工
法が既に開発されている。

【０００４】この補修工法によると、管路内面に沿って
硬化した樹脂製のスリーブが形成されることから強度が
低下した管路やクラック等によって一部が破損した管路
であっても大幅な強度の向上が得られ、かつクラック発
生部を通って管路内へ地下水の浸入及び管路からの漏水
が防止でき、既設管路の機能を回復させることができ
る。

【０００５】しかし補修用スリーブを加熱硬化せしめる
この補修工法にあっては地中に埋設された補修すべき管
路のクラック部等から浸入する地下水等によって補修作
業中の管路内面に張設した未硬化状態の補修用スリーブ
の外周面が冷却されることから、補修用スリーブの内側
部から外周部に亘って充分に加熱硬化せしめるには、そ
の加圧及び加熱作業に長時間を要し、また補修対象とな
る管路全長に亘って補修用スリーブを均一に硬化せしめ
るためには、加圧及び加熱作業時間が更に長時間に及ぶ
ため、いちじるしい作業能率の低下を招き、施工コスト
の増大を招く等の不具合や、また加圧及び加熱硬化時間
の不足等に因る硬化不充分等に起因して管路内面を被覆
した硬化後のスリーブが管路内面からはがれたり、ある
いは形状変形したりして管路内の流体の流下能力を損な
う等の不具合がある。とりわけ、直径が大きい管路を補
修用スリーブを用いて加圧及び加熱硬化せしめる際に管
路の直径が大きくなるに従い、使用する補修用スリーブ
の厚みが増し、該スリーブを硬化させるための加圧及び
加熱のための作業時間は更に長時間となり、施工コスト
の大幅な増大と該スリーブを管路の全長に亘って均一に
ムラなく硬化し難い等の不具合がある。

【０００６】この対策として、既設管路内に圧搾空気に
よって反転させながら、或いはロープ等による引き込み
によって光硬化剤を含有する硬化性樹脂を含む未硬化状
態の補修用スリーブを導入し、圧搾空気の流体圧による
加圧で管路内面に沿わせて押圧せしめ、その後補修用ス
リーブを加圧押接した状態で紫外線照射装置で紫外線照
射して補修用スリーブを硬化させて管路内面を硬化した
スリーブによって被覆する補修工法が開発されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この補修用スリーブを
紫外線照射により硬化せしめる補修工法にあっては、光
硬化剤を含有する硬化性樹脂を含む未硬化状態の補修用
スリーブを紫外線照射により硬化させることから、補修
用スリーブの外周面が地下水等によって冷却される場合
でも短時間で補修用スリーブを充分に硬化でき、作業効
率の向上が得られ、施工コストの削減が図れる。

【０００８】しかし、補修用スリーブは、光硬化剤を含
有する未硬化状態の硬化性樹脂を内側薄膜及び外側薄膜
で被覆した筒状であり、圧搾空気による流体圧によって
管路内面に加圧押接した未硬化状態の補修用スリーブ内
周面に複数の支持脚によって移動可能に支持される紫外
線照射装置を移動させながら補修用スリーブに紫外線を
照射して硬化させることから、移動する支持脚によって
内側薄膜を破損せしめ、破損した内側薄膜に紫外線照射
装置が接触して内側薄膜が発火、或いは破損した内側薄
膜から漏れ出した未硬化状態の硬化性樹脂が紫外線照射
装置からの発熱によって発火し、火災を招くおそれがあ
る。

【０００９】また、紫外線照射による補修用スリーブの
光硬化作業中には、補修対象管路の全域に亘って該スリ
ーブ内の圧力を一定保持し、更に補修用スリーブ内温度
も設定限界温度以上に上昇しないように長時間に亘って
大量の圧搾空気を該スリーブ内へ送気しなければなら
ず、とりわけ直径の大きい管路を補修用スリーブで加圧
及び光硬化をせしめる際には、大きな送気容量を有する
空気圧送装置を使用しなければ加圧及び光硬化作業がで
きない等の不具合と大送気容量の空気圧送装置を使用す
る作業には危険性が伴う等の不具合がある。

【００１０】従って本発明の目的は施工コストの低減が
得られしかも補修作業中の火災等の危険がなく安全性に
優れる既設管路の補修工法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の発明は、管路内に導入した光硬化剤
を含有する未硬化状態の硬化性樹脂を含む筒状の補修用
スリーブ内に圧搾空気を供給してその補修用スリーブを
管路内面に圧接した状態下において、管路内面に圧接し
た補修用スリーブ内を移動する光照射装置からの光照射
による補修用スリーブの光硬化及び光照射装置に追従し
て補修用スリーブ内を移動する冷却部からの冷却媒体に
より連続して冷却することを特徴とするものである。

【００１２】この請求項１に記載の発明によると、管路
内面に圧接した補修用スリーブを移動する光照射装置に
よる補修用スリーブの光硬化に連続して冷却部からの冷
却媒体により冷却することから、光照射装置によって補
修用スリーブが加熱されても連続する冷却部からの冷却
媒体によって冷却されて火災が未然に防止され、かつ万
一光照射装置からの発熱により補修用スリーブが発火し
ても冷却部からの冷却媒体、特に冷却水の散布により瞬
時に消火されて作業の安全性が確保できる。

【００１３】更に補修用スリーブが光硬化に連続して冷
却部からの冷却媒体によって冷却されることから補修用
スリーブ内に供給される圧搾空気は、補修用スリーブを
管路内面に圧接するに要する量で充分であり、圧搾空気
の送気量を減少できる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において光照射装置が紫外線照射装置であり、紫
外線照射装置からの紫外線照射により補修用スリーブを
光硬化せしめるものである。

【００１５】請求項３に記載の発明は、光照射装置と冷
却部を連結することにより補修用スリーブ内を一体的に
移動せしめることを特徴とし、光照射装置の移動に追従
して冷却部が一体的に移動することを可能にする。

【００１６】請求項４に記載の発明は、冷却部は、基端
が冷却水圧送装置に接続され先端部が管路内の補修用ス
リーブ内に導入されかつ先端が閉塞するホースと、この
ホース先端部を管路内に移動可能に保持する保持部材
と、冷却水圧送装置から供給される冷却媒体となる冷却
水を散布するホース先端部に開口する噴射ノズルとを有
することを特徴とするものである。

【００１７】この発明によると、ホース先端部を管路内
に保持部材により移動可能に保持し、ホース先端部に開
口する噴射ノズルから冷却水を散布することにより効率
的に冷却水を補修用スリーブ内に散布することが可能に
なる。

【００１８】請求項５に記載の発明は、冷却部は、基端
が冷却水圧送装置に接続され先端部が管路内の補修用ス
リーブ内に導入されかつ先端が閉塞するホースと、この
ホース先端部を管路内に移動可能に保持するホース外周
に結合されて放射状に伸びる多数の可撓性線材からなる
円板形のブラシ状である一対の保持部材と、一対の保持
部材間において冷却水圧送装置から供給される冷却水を
噴出するホース先端部に開口する噴射ノズルとを有する
ことを特徴とするものである。

【００１９】この発明によると、ホース先端を可撓性線
材からなる円板形状の保持部材により保持することか
ら、管路に段差、曲がり等がある場合でも冷却部の移動
が容易に行え得る。

【００２０】請求項６の発明は、冷却部から散布される
冷却水が温水であることを特徴とし、冷却水による補修
用スリーブの急激な温度変化が回避できる。

【００２１】

【発明の実施形態】以下、本発明における既設管路の補
修工法の一実施形態について説明する。

【００２２】本既設管路の補修工法に用いる補修用スリ
ーブ１は図１に一部破断説明図を示すようにガラス繊
維、ポリエステル繊維等の補強繊維からなる筒状のベー
スを１層或いは複数層、本実施の形態では２層のベース
材２、３に光硬化材を含有する未硬化状態の硬化性樹脂
４を含浸させて形成した樹脂層５と、この樹脂層５の内
外両面を各々被覆するプラスチック薄膜、例えばポリエ
チレンフィルム等の内側薄膜６及び外側薄膜７とを有し
ている。

【００２３】補強繊維からなるベース材２、３は繊維束
が複数に互に交差して編まれた筒状で補修用スリーブ１
内に圧力流体、例えば圧搾空気を供給した際、周方向に
伸長して補修用スリーブ１が管路内面形状に倣って変形
して管路内面に密着するよう形成されている。

【００２４】次にこのように形成された補修用スリーブ
１による既設管路の補修工法について説明する。

【００２５】図２において符号１１、１２はマンホール
であり、符号１３はヒューム管、陶管等からなる地中に
埋設された補修を要する既設管路である。

【００２６】既設管路１３の内面１３ａは、長期間の使
用により硫化水素やその他の腐食ガス等に晒されて劣化
し、侵食されて管厚が薄くなって強度が低下したり地圧
や振動等によってクラックが発生している場合がある。

【００２７】既設管路１３の補修は、先ず図３に示すよ
うに管内洗浄車１５等により管路１３の内面１３ａに高
圧水を吹き付けて管路内面１３ａを洗浄し、続いて前記
補修用スリーブ１の引き込み作業を容易にし、補修用ス
リーブ１を管路内面１３ａによって傷付けることなく管
路１３内に導入するために図４及びＡ−Ａ線断面図を示
す図５のように管路内面１３ａの下部に塩化ビニル等の
樹脂シート１６を敷設し、その上面に滑りを良好にする
ための滑剤を塗布する。

【００２８】そして地上に設けられた補修用スリーブ供
給装置１７に偏平状に折り畳まれてドラム１７ａに巻
装、或いは折り重ねて積層された補修用スリーブ１の先
端１ａに連結された牽引ロープ１８を一方のマンホール
１１から導入し、既設管路１３内を通して他方のマンホ
ール１２を介して地上に設けられた牽引装置１９によっ
て牽引する。

【００２９】牽引ロープ１８の牽引に従って補修用スリ
ーブ供給装置１７に収容された偏平状の補修用スリーブ
１を繰り出してマンホール１１内を経て既設管路１３内
に引き込み、樹脂シート１６上を滑らせてその先端１ａ
を他方のマンホール１２へ導入し、その後樹脂シート１
６を取り除く。

【００３０】次に既設管路１３内へ引き込まれた補修用
スリーブ１の両端部を既設管路１３から各々マンホール
１１及び１２に突出した位置から切断し、補修用スリー
ブ内に後述するスリーブ硬化装置３０を搬入し、その後
図６に示すように補修用スリーブ１の先端１ａを細孔を
有する栓体２２ａによって閉塞するとともに、他端を栓
体２２ｂによって閉鎖する。そして他端１ｂから圧搾空
気を補修用スリーブ１内に供給して補修用スリーブ１を
押し拡げて既設管路１３の内面１３ａに沿って押圧す
る。補修用スリーブ１は周方向に伸長可能であることか
ら既設管路１３の内面１３ａに倣って変形し、内面１３
ａに密着する補修用スリーブ１内への圧搾空気の供給
は、マンホール１１内に配置された給気管２０を通して
地上に配設する空気圧送装置２１によって行われ、給気
管２０の一端は補修用スリーブ１の他端１ｂを閉塞する
栓体２２ｂに形成される孔に連通している。

【００３１】補修用スリーブ１内に搬入されるスリーブ
硬化装置３０は、図７及び図７のＢ部拡大を示す図８、
図８のＣ−Ｃ線断面図を図９に示すように、光照射装
置、例えば紫外線照射装置３１と冷却部３６とを有し、
これら紫外線照射装置３１と冷却部３６とはロープ等の
連結具４１によって互いに連結されている。

【００３２】紫外線照射装置３１は複数の支持部材、例
えば支持脚３２によって補修用スリーブ１の内周面に移
動可能に支持される円筒状のフレーム３３を有し、この
フレーム３３の外周に沿って複数、例えば１６個の紫外
線ランプ３５が放射状でかつ、千鳥状に配置されてい
る。

【００３３】一方冷却部３６は、先端が閉塞され、基端
が栓体２２ｂを摺動可能に貫通して地上の冷却媒体供給
装置、例えば冷却水圧送装置４２に接続されるホース３
７を有し、先端部に離間した一対の保持部材３８が設け
られ、保持部材３８によってホース３７の先端部を管路
１３に沿って移動可能に保持している。

【００３４】ホース３７には一対の保持部材３８間にお
いて冷却水圧送装置４２から圧送される冷却媒体となる
冷却水を補修用スリーブ１内面に向けて霧状或いはスプ
レー状に散布する噴出ノズル３７ａが複数開口してい
る。

【００３５】保持部材３８は、可撓性材料製で基端３９
ａがホース３７の外周上に結合されて放射状に伸びる多
数の線状材３９からなる略円板形のブラシ状に形成さ
れ、その先端３９ｂが補修用スリーブ１に摺接すること
によりホース３７の先端部を略補修用スリーブ１の中心
軸線上に保持しかつ中心軸線に沿って移動可能に支持し
ている。スリーブ硬化装置３０による補修用スリーブ１
の硬化作業は、空気圧送装置２１から給気管２０を介し
て補修用スリーブ１内に圧搾空気を供給して補修用スリ
ーブ１を既設管路１３の内面１３ａに圧接させ、かつ補
修用スリーブ１内に栓体２２ｄ側から栓体２２ａ方向に
流れる空気流を形成する。

【００３６】そして紫外線照射装置３１の紫外線ランプ
３５を点灯し、かつ冷却水圧送装置４２によりホース３
７に冷却水を圧送して噴射ノズル３７ａから放出しつ
つ、スリーブ硬化装置３０をスリーブ１の中心軸線に沿
って移動する。

【００３７】スリーブ硬化装置３０の移動は、図７に示
すようにロープ牽引装置４３により紫外線照射装置３１
に一端が連結されたロープ４４を牽引することにより、
或いは自走式により補修用スリーブ１内を前記空気流の
下流側から上流に向けて、即ち栓体２２ａ側から栓体２
２ｂ方向に移動させる。またスリーブ硬化装置３０の移
動方向は、傾斜する既設管路１３の低位置側から高位置
方向へ移動させることが好ましい。

【００３８】スリーブ硬化装置３０の移動に伴って紫外
線照射装置３１の紫外線ランプ３５からの紫外線照射に
より補修用スリーブ１の未硬化状態の硬化性樹脂４が順
次硬化し、紫外線ランプ３５からの発熱によって加熱さ
れた補修用スリーブ１は紫外線照射装置３１の移動に追
従して移動する冷却部３６のホース３７に開口する噴出
ノズル３７ａからの冷却水散布によって火災のおそれが
ない設定限界温度以上に上昇しないように冷却され、ス
リーブ硬化装置３０が栓体２２ｂ近傍に到達して補修用
スリーブ１の硬化を完了する。

【００３９】従って保持部材３８が可撓性材料からなる
ブラシ状であることから管路１３内の空気流を許容しつ
つ段差、曲り或い狭溢部分がある管路１３ａに押圧され
た補修用スリーブ１であっても補修用スリーブ１の内面
形状に追従して弾性変形してホース３７を安定的に保持
して紫外線照射装置３１に追従して冷却部３６が移動
し、かつ噴射ノズル３７ａからの冷却水が紫外線照射装
置３１、特に紫外線ランプ３５への飛散が防止できる。

【００４０】また、噴射ノズル３７ａから散布される冷
却水は、補修用スリーブ１の急激な温度変化を回避する
ために温水を用いることも可能であり、この場合冷却水
圧送装置４２に加熱装置４２ａを設けることにより容易
に達成される。

【００４１】補修用スリーブ１が硬化した後、、図７に
示すａ−ａ、ｂ−ｂで示すように両端部を切断してマン
ホール１１及び１２内に突出した部分を切除し、更に切
断した補修用スリーブ１の両端部と管路１３との接合端
部をマンホール１１及び１２側から硬化性樹脂１４等で
被覆して既設管路の補修を完了する。

【００４２】上記説明では筒状の補修用スリーブ１を牽
引ロープ１８の牽引によって既設管路１３内に引き込
み、既設管路１３内に導入したが、補修用スリーブ１を
流体圧、例えば圧搾空気や水圧等によって反転させなが
ら既設管路１３内に導入することも可能である。

【００４３】このような既設管路補修工法によると、圧
搾空気の供給により補修用スリーブ１を管路１３の内面
に押圧させて、補修用スリーブ１を光硬化させる紫外線
照射装置３１及び補修用スリーブ１内に冷却水を噴出す
る冷却部３６を連続して一体的に移動することから、紫
外線照射装置３１によって内側薄膜６等が過熱された場
合でも冷却部３６からの冷却水により設定限度以下に冷
却されて補修用スリーブ１からの発火が未然に防止され
る。

【００４４】万一移動する紫外線照射装置３１の支持脚
３２等によって内側薄膜６が破損し、破損した内側薄膜
６に紫外線照射装置３１の紫外線ランプ３５等が接触し
て内側薄膜６が発火、或いは破損した内側薄膜６から漏
出した未硬化状態の硬化性樹脂４が紫外線照射装置３１
からの発熱によって発火した場合等、補修用スリーブ１
から発火が発生した場合でも冷却部３６からの冷却水に
より瞬時に消火され、作業の安全性が確保される。

【００４５】また紫外線照射装置３１により光硬化せし
められた補修用スリーブ１を紫外線照射装置３１に追従
して移動する冷却部３６から散布する冷却水により冷却
せしめることから、従来紫外線照射装置による補修用ス
リーブの光硬化作業中には、補修用スリーブ１を管路１
３の内面１３ａに押圧するとともに発火を防止するため
に補修用スリーブ内温度を設定限度温度以下に保持する
必要から長時間に亘って大量の圧搾空気を該スリーブ内
に送気していたが、補修用スリーブ１を管路１３内の内
面１３ａに押圧するに必要な送気量で充分であることか
ら、送気量の削減が達成でき、小さな送気容量の空気圧
送装置で可能であり、施工コストの削減が得られ、かつ
補修用スリーブ１内の設定圧力の低減を可能にして作業
の危険等が回避でき、特に直径の大きな管路を補修する
場合より効果的に行うことができる。

【００４６】以上説明では、光照射装置として紫外線照
射装置を用いたが、光硬化剤及び硬化性樹脂の種類に応
じて赤外線照射装置、赤外線ヒータ等を使用することも
可能であり、また冷却媒体として冷却空気等の他の冷却
媒体を用いることも可能であり、上記実施の態様に限定
されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した本発明の既設管路の補修工
法によると、補修用スリーブを光硬化させる光照射装置
の移動に追従して冷却部を移動せしめ、冷却部からの冷
却媒体により連続して冷却することから、光照射装置に
より補修用スリーブが過熱された場合でも瞬時に冷却さ
れて補修用スリーブの発火が未然に防止され、万一光照
射装置の発熱に起因して補修用スリーブに発火が生じた
場合でも冷却部からの冷却媒体、特に冷却水により瞬時
に消火されて作業の安全性が確保できる。

【００４８】また光照射装置に追従して移動する冷却部
からの冷却媒体により補修用スリーブを冷却せしめるこ
とから、補修用スリーブを管路内面に押圧するに必要な
送気量で充分であり、補修用スリーブ内に送気する送気
量の削減が得られ施工コストの削減が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】補修用スリーブ示す一部破断説明図である。

【図２】既設管路の補修工法の一実施の形態を示す説明
図である。

【図３】既設管路の補修工法の一実施の形態を示す説明
図である。

【図４】既設管路の補修工法の一実施の形態を示す説明
図である。

【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図６】既設管路の補修工法の一実施の形態を示す説明
図である。

【図７】既設管路の補修工法の一実施の形態を示す説明
図である。

【図８】図７のＢ部拡大図である。

【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１０】既設管路の補修工法の一実施の形態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ 補修用スリーブ ４ 硬化性樹脂 ６ 内側薄膜 １３ 既設管路 １３ａ 内面 ３１ 紫外線照射装置 ３６ 冷却部 ３７ ホース ３７ａ 噴出ノズル ３８ 保持部材 ３９ 線状材 ４２ 冷却水圧送装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管路内に導入した光硬化剤を含有する未
   硬化状態の硬化性樹脂を含む筒状の補修用スリーブ内に
   圧搾空気を供給してその補修用スリーブを管路内面に圧
   接した状態下において、管路内面に圧接した補修用スリ
   ーブ内を移動する光照射装置からの光照射による補修用
   スリーブの光硬化及び光照射装置に追従して補修用スリ
   ーブ内を移動する冷却部からの冷却媒体により連続して
   冷却することを特徴とする既設管路の補修工法。
2. 【請求項２】 光照射装置が紫外線照射装置であり、紫
   外線照射装置からの紫外線照射により補修用スリーブを
   光硬化せしめることを特徴とする請求項１に記載の既設
   管路の補修工法。
3. 【請求項３】 光照射装置と冷却部が連結されて一体的
   に補修用スリーブ内を移動することを特徴とする請求項
   １または２に記載の既設管路の補修工法。
4. 【請求項４】 冷却部は、 基端が冷却水圧送装置に接続され先端部が管路内の補修
   用スリーブ内に導入されかつ先端が閉塞するホースと、 このホース先端部を管路内に移動可能に保持する保持部
   材と、 冷却水圧送装置から供給される冷却水を噴出するホース
   先端部に開口する噴射ノズルとを有することを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれかに記載の既設管路の補修工
   法。
5. 【請求項５】 冷却部は、 基端が冷却水圧送装置に接続され先端部が管路内の補修
   用スリーブ内に導入されかつ先端が閉塞するホースと、 このホース先端部を管路内に移動可能に保持するホース
   外周に結合されて放射状に伸びる多数の可撓性線材から
   なる円板形のブラシ状である一対の保持部材と、 一対の保持部材間において冷却水圧送装置から供給され
   る冷却水を散布するホース先端部に開口する噴射ノズル
   とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載の既設管路の補修工法。
6. 【請求項６】 冷却部から放射される冷却水が温水であ
   ることを特徴とする請求項４または５に記載の既設管路
   の補修工法。