(57)【要約】【課題】外部から大きな衝撃が作用しても機能を損なうことなく複合管を構築でき、また屈曲した既設管でも簡単に更生することができる更生管用セグメント、及び該セグメントを用いた既設管の更生工法を提供する。【解決手段】第１と第２のセグメント半体３、４を連結して可変幅セグメント２が構成される。第１のセグメント半体は内面板３０１と、該内面板に対して平行に延びる凸板３０２と、内面板に対して垂直に延びる側板３０３を有し、第２のセグメント半体は内面板４０１と、該内面板に対して平行に延びて凹部４０７を形成する内部板４０２と、内面板に対して垂直に延びる側板４０３とを有する。凸板３０２と制動ゴム５を凹部４０７に嵌合して第１と第２のセグメント半体を連結し、可変幅セグメントを構成する。可変幅セグメントに一定以上の引張力が作用すると、制動ゴム５の制動に抗して第１と第２のセグメント半体が相対的に管長方向に移動する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管内で外径が既設管の内径より小さな更生管を組み立てるために用いられる更生管用セグメントであって、
第１のセグメント半体と第２のセグメント半体とからなり、該第１と第２のセグメント半体を、管長方向に相対的に移動できるように構成して、管長方向の幅を可変にしたことを特徴とする更生管用セグメント。
【請求項２】
更生管の管長方向に対応する幅方向に所定値以上の引張力が作用すると、第１と第２のセグメント半体からなるセグメントの管長方向の幅が伸長することを特徴とする請求項１に記載の更生管用セグメント。
【請求項３】
前記第１のセグメント半体には更生管の管長方向に突出する凸板が形成され、前記第２のセグメント半体には前記凸板を受ける凹部が形成され、前記凸板と制動部材を凹部に嵌合させて前記第１と第２のセグメント半体を連結し、前記所定値以上の引張力が作用すると、前記制動部材の制動に抗して第１と第２のセグメント半体が相対的に管長方向に移動し、セグメントの管長方向の幅が伸長することを特徴とする請求項２に記載の更生管用セグメント。
【請求項４】
前記第１のセグメント半体は、セグメントの内周面を構成する内面板と、該内面板に対して平行に延びる凸板と、内面板に対して垂直に延びるセグメントの一方の側板を構成する側板とを有し、
前記第２のセグメント半体は、セグメントの内周面を構成する内面板と、該内面板に対して平行に延びて前記凹部を形成する内部板と、内面板に対して垂直に延びるセグメントの他方の側板を構成する側板とを有し、
前記第１のセグメント半体の凸板と、第１と第２のセグメント半体の離反に制動を掛ける制動部材とが、第２のセグメント半体の凹部に嵌合されて第１と第２のセグメント半体が連結されることを特徴とする請求項２又は３に記載の更生管用セグメント。
【請求項５】
前記第１のセグメント半体には更生管の管長方向に突出する凸板が形成され、前記第２のセグメント半体には前記凸板とを受ける凹部が形成され、前記凸板を凹部に嵌合させて前記第１と第２のセグメント半体を連結することを特徴とする請求項１に記載の更生管用セグメント。
【請求項６】
前記第１のセグメント半体は、セグメントの内周面を構成する内面板と、該内面板に対して段差を設けて平行に延びる凸板と、内面板に対して垂直に延びるセグメントの一方の側板を構成する側板とを有し、
前記第２のセグメント半体は、セグメントの内周面を構成する内面板と、内面板に対して垂直に延びるセグメントの他方の側板を構成する側板とを有し、
第１のセグメント半体の凸板と第２のセグメント半体の内面板が重ね合わせられ、第１と第２のセグメント半体が相対的に移動可能となることを特徴とする請求項１に記載の更生管用セグメント。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の更生管用セグメントを用いて既設管を更生する更生工法であて、
第１と第２のセグメント半体を連結して管長方向の幅が可変な可変幅セグメントを構成し、
前記可変幅セグメントを周方向に連結して第１の管ユニットを構成し、
管長方向の幅が一定の固定幅セグメントを周方向に連結して第２の管ユニットを構成し、
前記第１と第２の管ユニットを管長方向に連結して既設管内に更生管を組み立てることを特徴とする既設管の更生工法。
【請求項８】
前記第１の管ユニットは、既設管の継ぎ目部分あるいはその近傍に配置されることを特徴とする請求項７に記載の既設管の更生工法。
【請求項９】
前記第１の管ユニットを構成する各可変幅セグメントは、周方向の一端から他端に行くに従い、その管長方向の幅が大きくなることを特徴とする請求項７に記載の既設管の更生工法。
【請求項１０】
前記第１の管ユニットは既設管の屈曲部に配置され、第１の管ユニットを構成する各可変幅セグメントの幅は、屈曲部の内周に位置するところで最小となり、屈曲部の外周に位置するところで最大となるように、周方向の一端から他端に行くに従い大きくなることを特徴とする請求項９に記載の既設管の更生工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周方向と管長方向に複数個連結して更生管を組み立てるときに使用される更生管用セグメント、及び該セグメントを用いて既設管を更生する更生工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水道管、上水道管、農業用水管などの既設管が老朽化したとき、セグメントを周方向と管長方向に複数個連結して更生管を組み立て、更生管と既設管の隙間に充填剤を充填して更生管と既設管を一体化し複合管を構築する既設管の更生工法が知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
この更生管の組立単位部材となる更生管用セグメントは、内面板、側板、端板で画成された透明あるいは不透明なプラスチックで一体成形したブロックとして形成されており、適当に補強板、リブを設けてセグメントの強度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８６７４２号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した既設管は、一定の長さの管を複数接続して形成されているので、地震など大きな力が外部から作用すると、既設管の継ぎ目が離間してしまう場合がある。既設管が上述したセグメントを用いて更生されている場合、既設管と一体となっている更生管においても上記継ぎ目部分ないしはその近傍の部分が引張力により破断してしまう。これは、更生管を構成するセグメントの幅寸法が決まっていて、引張に対して伸縮できないためである。既設管が下水管であった場合、離間した下水管の継ぎ目の間を通って外部の液状化した土砂が下水管の破断した部分より流入して下水管の機能を失ってしまう。
【０００６】
また、屈曲した既設管を更生するときには、セグメントも屈曲に対して斜めにカットするなどの特別な加工を必要とし、屈曲した更生管を簡単に組み立てることができないという問題があった。
【０００７】
そこで本発明の課題は、上述のような問題を解決し、外部から大きな衝撃が作用しても機能を損なうことなく複合管を構築でき、また屈曲した既設管でも簡単に更生することができる更生管用セグメント、及び該セグメントを用いた既設管の更生工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、
既設管内で外径が既設管の内径より小さな更生管を組み立てるために用いられる更生管用セグメントであって、
第１のセグメント半体と第２のセグメント半体とからなり、該第１と第２のセグメント半体を、管長方向に相対的に移動できるように構成して、管長方向の幅を可変にしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のセグメントでは、更生管の管長方向に対応する幅方向に所定値以上の引張力が作用すると、第１と第２のセグメント半体からなるセグメントの管長方向の幅が伸長する。
【００１０】
第１のセグメント半体は、セグメントの内周面を構成する内面板と、該内面板に対して平行に延びる凸板と、内面板に対して垂直に延びるセグメントの一方の側板を構成する側板とを有し、第２のセグメント半体は、セグメントの内周面を構成する内面板と、該内面板に対して平行に延びて凹部を形成する内部板と、内面板に対して垂直に延びるセグメントの他方の側板を構成する側板とを有し、第１のセグメント半体の凸板と、第１と第２のセグメント半体の離反に制動を掛ける制動部材とが、第２のセグメント半体の凹部に嵌合されて第１と第２のセグメント半体が連結される。
【００１１】
また、本発明では、制動部材を使用しない更生管用セグメントが提案されている。
【００１２】
このような更生管用セグメントを用いて既設管を更生する更生工法は、
第１と第２のセグメント半体を連結して管長方向の幅が可変な可変幅セグメントを構成し、
前記可変幅セグメントを周方向に連結して第１の管ユニットを構成し、
管長方向の幅が一定の固定幅セグメントを周方向に連結して第２の管ユニットを構成し、
前記第１と第２の管ユニットを管長方向に連結して既設管内に更生管を組み立てることを特徴とする。
【００１３】
第１の管ユニットは、既設管の継ぎ目部分あるいはその近傍に配置される。
【００１４】
あるいは、第１の管ユニットは既設管の屈曲部に配置され、第１の管ユニットを構成する各可変幅セグメントの幅は、屈曲部の内周に位置するところで最小となり、屈曲部の外周に位置するところで最大となるように、周方向の一端から他端に行くに従い大きくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の更生管用セグメントは、更生管の管長方向に対応する幅方向に所定値以上の引張力が作用すると幅寸法が伸長するので、本発明の更生管用セグメントを要所に用いて更生管を既設管内に組み立てれば、更生した既設管の管路の耐震性を向上させることができる。また、屈曲した更生管の組み立てを簡単に行うことができる。
【００１６】
すなわち、地震など外部から大きな衝撃が加わり、管路に引張力が作用して既設管の継ぎ目が離間しても、更生管の前記継ぎ目に対向する部分に用いられた更生管用セグメントの幅がそれに応じて変化することにより、更生管が破断することが防止される。
【００１７】
また、本発明の更生管用セグメントは管長方向の幅が可変なので、既設管の屈曲部に対応して更生管を屈曲させる場合、セグメントの幅を調整するだけで更生管を曲げることができ、セグメントの特別な加工をしたりする必要がなく、屈曲した更生管の組み立てを簡単に短時間で行うことができる。また、更生管用セグメントの幅が伸長することにより、その部分に引張力が作用しても更生管が破断することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】更生管の組み立てに用いる固定幅のセグメントの構造を示した斜視図である。
【図２】同セグメントの周方向への連結構造を示す図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】同セグメントを周方向に連結して管ユニットを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図４】同セグメントの管長方向への連結状態を示すセグメントの上面図である。
【図５】同セグメントを管長方向に連結する方法を説明する説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は可変幅セグメントの構造と組み立てを示す断面図、（ｄ）は可変幅セグメントの端面を示す端面図である。
【図７】（ａ）と（ｂ）は、それぞれ図６中のａ部とｂ部の拡大図である。
【図８】既設管内の更生管における可変幅セグメントの配置と管長方向への連結構造を示す断面図である。
【図９】既設管内の更生管における可変幅セグメントの配置を示す断面図である。
【図１０】図９中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図１１】地震により既設管の継ぎ目が離間したときの可変幅セグメントの状態を示す断面図である。
【図１２】（ａ）は制動ゴムの断面形状と寸法を示す断面図、（ｂ）は図１１中のｄ部の拡大図である。
【図１３】可変幅セグメントを用いて屈曲した更生管を構成したときの更生管の断面図である。
【図１４】（ａ）と（ｂ）は、それぞれ図１３中のｅ部とｆ部の拡大図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は可変幅セグメントの他の実施例の構造と組み立てを示す断面図、（ｄ）はその可変幅セグメントの端面を示す端面図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は可変幅セグメントの更に他の実施例の構造と組み立てを示す断面図、（ｄ）はその可変幅セグメントの端面を示す端面図である。
【図１７】図１６の可変幅セグメントを用いて屈曲した更生管を構成したときの更生管の断面図である。
【図１８】固定幅同セグメントからなる更生管を既設管内で組み立てた状態を示す破断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付した図を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。本発明の更生管用セグメントは、下水道管、上水道管、農業用水管などの既設管を更生するセグメントとして用いられ、この更生管用セグメントを用いて既設管が更生される。
【実施例１】
【００２０】
図１には、既設管を更生する更生管の組立単位部材となる更生管用セグメント１（以下、単にセグメントという）の構造が図示されている。セグメント１は、更生管の内周面を構成する内面板１０１と、該内面板１０１の周方向に延びる両側に垂直に立設された側板１０２、１０３と、内面板１０１の管長方向に延びる両端に垂直に立設された端板１０４、１０５とからなるプラスチックでできた一体成形のブロック状の部材である。側板１０２、１０３並びに端板１０４、１０５は同じ高さで内面板１０１の周縁を四方から包囲する外壁板となっている。セグメント１は、本実施例では、円周を複数等分する所定角度、例えば５等分する７２度の円弧状に湾曲した形状となっている。ただし、セグメントは円弧形ないし扇形に限定されず、既設管の断面形状、あるいはその大きさ、あるいは既設管の補修箇所に応じて、直方体あるいは直角に丸みを付けて折り曲げた形などにすることもできる。
【００２１】
セグメント１の機械的強度を補強する場合には、側板１０２，１０３の内側で内面板１０１の上面に、側板と同様な複数の内部板１０６、１０７が側板１０２、１０３と平行に立設して設けられる。また、側板１０２，１０３の内側面と内部板１０６，１０７の両側面には、それぞれの変形を防ぐために側方に張り出した凸板１０３ｂ，１０６ｂ，１０７ｂが複数箇所に形成され、リブ構造となってセグメント１の強度を高めている。
【００２２】
内面板１０１、側板１０２，１０３、端板１０４，１０５、内部板１０６、１０７、並びに各凸板は、いずれも透明、半透明あるいは不透明な同じプラスチックでできており、公知の成形技術を用いて一体に成形される。
【００２３】
内面板１０１の両端部には、セグメント１を周方向に連結するための開口部１０１ａが複数形成され、また、セグメント１を管長方向に連結するために、側板１０２，１０３及び内部板１０６には穴１０２ａ，１０３ａ及び１０６ａが複数形成され、内部板１０７には切り欠き１０７ａが複数形成される。
【００２４】
図２に示したように、セグメント１の開口部１０１ａからボルト６を挿通孔１０４ａ、１０５ａに挿通してナット７を螺合させ、両端板１０４、１０５を締め付けることにより、セグメント１は周方向に連結される。端板１０４には、凹部１０４ｂ、１０４ｃが、また端板１０５には、その凹部に嵌合する凸部１０５ｂ、１０５ｃが管長方向に全長に渡って形成されている。このため、連結時に両セグメント１を位置決めして密着させる作業が容易になる。また嵌合部に不図示のシール材を塗布しておくことにより、連結部の水密性を高めることができる。連結が終了すると、各開口部１０１ａは、蓋（不図示）などにより密閉される。このとき、蓋の内面が各内面板１０１の内面と連続し均一な内面が形成されるようにする。なお、ボルト６とナット７による周方向の連結が容易な場合には、特に開口部１０１ａを設ける必要はない。また、図２では、２組のボルトとナットが用いられているが、小径の既設管に使用されるセグメントの場合には、一組のボルトとナットだけでセグメントを周方向に連結することができる。
【００２５】
セグメント１を順次周方向に一周分連結させると、図３に示すようなリング状の閉じた所定の短い長さの短管体１０（以下、管ユニットという）を組み立てることができる。管ユニット１０は、円管を管長方向Ｘに垂直に所定幅Ｄで輪切りに切断したときに得られる形状となっており、その外径が更生すべき既設管の内径より少し小さな値となっている。セグメント１は、この管ユニット１０を、径方向Ｒに沿った切断面で周方向に複数個に分割（好ましくは等分）したときに得られる部材に相当する。
【００２６】
なお、図３では、セグメント１の主要な構造部材である内面板１０１、側板１０２、１０３、端板１０４、１０５が図示されていて、内部板１０６、１０７、凸板などの補強構造は、煩雑さを避けるために、図示が省略されている。また、この明細書において、管長方向とは図３で管ユニット１０の管の長さ方向に延びる矢印Ｘで示した方向を、径方向とは、管ユニット１０の中心軸に向かう放射状の矢印Ｒで示した方向を、周方向とは管ユニット１０の円の周方向をいう。
【００２７】
既設管の更生工事では、まず既設管内で上記のように複数のセグメント１を周方向に連結して管ユニット１０を組み立て、管ユニット１０の各セグメントを管長方向に連結して更生管を組み立てる。
【００２８】
図４、図５には、両端にネジ部１１ａ、１１ｂが形成されたロッド状のネジ部材（連結部材）１１とナット１２を用いてセグメントを管長方向に連結させる状態が示されている。ナット１２は、セグメント１の側板１０２、１０３の穴１０２ａ、１０３ａを通過でき、内部板１０６の穴１０６ａは通過できないような形状になっている。また、ネジ部材１１のネジ部１１ａに螺合するナット１４のつば１４ａは、セグメント１の側板１０２の穴１０２ａを通過でき、内部板１０６の穴１０６ａは通過できないような大きさになっている。ナット１２に螺合するボルト１３のつば１３ｂは内部板１０６の穴１０６ａよりその径が大きく、ネジ部材１１の径は、内部板１０６の穴１０６ａの径より小さくなっている。
【００２９】
図５（ａ）に示したように、ナット１２を一方のセグメント１の側板１０２の穴１０２ａを通過させ、内部板１０６に当接させ、ボルト１３をナット１２にねじ込む。そして、図５（ｂ）に示したように、ナット１２を内部板１０６に締め付けてセグメント１に固定する。ナット１２のセグメント１への固定は、図３に示したように、セグメント１を周方向に連結した後に行ってもよく、あるいは最初にセグメント１にナット１２を固定してから、セグメントを周方向に連結して管ユニット１０を構成するようにしてもよい。
【００３０】
図５（ｃ）、（ｄ）に示したように他方のセグメント１の側板１０３の穴１０３ａにナット１２を通過させ、両セグメント１を突き合わせる。この状態で、ネジ部材１１を、図４、図５（ｅ）に示したように、セグメント１の側板１０２の穴１０２ａ、内部板１０６の穴１０６ａ、内部板１０７の切り欠き１０７ａに通し、ネジ部１１ｂを一方のセグメント１に固定されているナット１２にねじ込む。これにより、ネジ部材１１とナット１２が連結される。その後、図５（ｆ）に示したように、ナット１４のつば１４ａが内部板１０６に圧接するまでナット１４をねじ込み、両セグメント１、１を締め付けて固定させる。
【００３１】
なお、図４では、周方向の連結は一組のボルトとナットを介して行われ、図４では、その一つのボルト６が図示されている。
【００３２】
以上のようにして、管ユニットの各セグメントを管長方向に連結することにより、図１８に示すように、既設管９内に更生管８を組み立てることができる。既設管９と更生管８間の隙間にはグラウト材等の充填材８’が充填され、既設管９と更生管８が一体化されて複合管が構築される。
【００３３】
なお、図１８では、各セグメント１の構造並びにその周方向と管長方向の連結は、図が複雑になるために省略されている。また、図１８では、各セグメント１の周方向の連結部１ａは、管長方向に隣接するセグメントの連結部１ａとは周方向に所定量ずれている。図４の例では、このずれ量はないが、図１８のように、連結部１ａをずらす場合には、隣接する各セグメントを所定量ずらして管長方向に連結するようにする。
【００３４】
以上は、セグメント１の管長方向の幅（図３のＤ）は、一定であった。この意味で、セグメント１は固定幅セグメントということができる。これに対して、図６には、セグメントの管長方向の幅が可変なセグメント（以下、可変幅セグメントという）が、図示されている。図６（ａ）〜（ｃ）は、可変幅セグメントを径方向に切断したときの断面図、図６（ｄ）は可変幅セグメントの端板を示した端面図である。
【００３５】
可変幅セグメント２は、第１と第２のセグメント半体３、４からなり、セグメント半体３、４間に制動部材としての制動ゴム５が取り付けられる。
【００３６】
セグメント半体３は、内面板３０１、凸板３０２、側板３０３、内部板３０４，３０５及び端板３０６などから構成され、各板３０１〜３０６は、セグメント１と同様なプラスチック材を用いて一体に成形される。凸板３０２は内面板３０１に対して段差を設けて内面板３０１に平行に延びており、側板３０３、内部板３０４，３０５、端板３０６は内面板３０１に対して垂直に延びている。
【００３７】
内面板３０１の両側には、凹条３０１ａ、３０１ｂが形成され、凸板３０２のセグメント半体４に対面する側には、凸条３０２ａが形成される。側板３０３には、連結用の穴３０３ａが形成される。
【００３８】
制動ゴム５は、図１２（ａ）に断面を示すように、所定の幅Ｗ１で所定の厚さＴ１の帯状でセグメント半体３の周方向の全長に対応した長さを有し、凸板３０２の凸条３０２ａと内部板３０５間に保持される。制動ゴム５は、プラスチックなどのゴム以外の弾性体からなる帯状の制動部材としてもよい。
【００３９】
セグメント半体４は、内面板４０１、側板４０３、内部板４０２、４０４、４０５及び端板４０６などから構成され、各板４０１〜４０６は、セグメント１と同様なプラスチック材を用いて一体に成形される。側板４０３、内部板４０４、４０５、端板４０６は内面板４０１に対して垂直に延びており、内部板４０２は内面板４０１と平行に延びている。内面板４０１のセグメント半体３側には、セグメント半体３の凹条３０１ｂと嵌合する凸条４０１ａが形成され、逆側には、凸条４０１ｂが形成される。側板４０３には、セグメント１の側板１０２、１０３の穴１０２ａ、１０３ａ、あるいはセグメント半体３の穴３０３ａに嵌合する突起４０３ａが形成される。
【００４０】
内部板４０２、４０５と内面板４０１によってセグメント半体３の凸板３０２並びに制動ゴム５と嵌合する凹部４０７が形成される。図７（ａ）に示すように、内面板４０１と凸板３０２の間に僅かな間隔Ｄ１の隙間ができ、また制動ゴム５と内部板４０２の間にも僅かな間隔Ｄ２の隙間ができるように、これらの各部材の寸法が設定されている。このような設定により、図６（ａ）から（ｂ）に矢印で示すように、各部材に負荷をかけることなくセグメント半体３の凸板３０２と制動ゴム５を、セグメント半体４の凹部４０７にスムーズに挿入することが可能になる。
【００４１】
凸板３０２と制動ゴム５を、図６（ｃ）に示すように凹部４０７の奥まで挿入して嵌合する。ここで図７（ｂ）に示すように、制動ゴム５の先端は内部板４０２の傾斜面４０２ａに接触する。この内部板４０２の傾斜面４０２ａと平坦な面４０２ｂに予め低粘度の接着剤５’を薄く塗布しておくと、制動ゴム５をセグメント半体４の内部板４０２に固定させることができる。一方、制動ゴム５は凸板３０２の凸条３０２ａと内部板３０５間に保持されているので、強い力が作用しない限り、制動ゴム５とセグメント半体３とは相対的に移動することがなく、セグメント半体３、４は図６（ｃ）に示す状態で制動ゴム５を介して一体的に結合される。このとき、内面板４０１の凸条４０１ａと内面板３０１の凹条３０１ｂが嵌合し、セグメント半体３の内面板３０１とセグメント半体４の内面板４０１は、図６で上側の面が段差のない均一な面となっている。
【００４２】
図６（ｃ）、（ｄ）に示した状態の可変幅セグメント２は、図１に示したような固定幅セグメント１と同様な形状、構造を有する。可変幅セグメント２の内面板３０１と４０１は固定幅セグメント１の内面板１０１に対応し、更生管を組み立てたとき均一な内面を構成する。また可変幅セグメントの側板３０３、４０３は固定幅セグメント１の側板１０２、１０３に対応し、内部板３０４、４０４は内部板１０６に対応して可変幅セグメント２の強度を補強する。また、側板３０３の穴３０３ａ、側板４０３の突起４０３ａも、セグメント１の側板１０２、１０３に形成される穴１０２ａ、１０３ａの数に応じて複数設けられる。
【００４３】
可変幅セグメント２の管長方向の幅Ｄ’は固定幅セグメント１の同幅Ｄ（図３）と同じになっており、また可変幅セグメント２の円弧形状は、固定幅セグメント１の円弧形状と同一で、円周を５等分した７２度の円弧形状となっている。従って、可変幅セグメント２の側板３０３、４０３は固定幅セグメント１の側板１０２、１０３と形状が一致し、可変幅セグメント２の各板３０１、３０２、３０４、３０５、４０１、４０２、４０４、４０５、制動ゴム５なども、円周を５等分した７２度の円弧状になっている。なお、制動ゴム５は、セグメント状ではなく、リング状の無端ベルトとすることもできる。
【００４４】
なお、可変幅セグメント２の凹部４０７の内面と凸板３０２の図６で見て上面に予めシール材を塗布しておくことにより、水密性を高めることができる。また、接着剤５’で内部板４０２に固定された制動ゴム５もシールの機能を果たす。
【００４５】
可変幅セグメント２の周方向の連結は、セグメント１の周方向の連結と同様に、つまり、図２に示したようにして行われる。すなわち、２つの可変幅セグメント２は、各端板３０６、４０６が突き合わされ、各端板に形成された穴３０６ａ、４０６ａ（図６（ｄ））にボルトを通して２つの端板をボルトとナットで締め付けることにより周方向に連結される。このように可変幅セグメントを順次周方向に連結して、可変幅セグメント２からなる管ユニット２０が組み立てられる（図１０）。
【００４６】
図８及び図９には、可変幅セグメント２を介して固定幅セグメント１を管長方向に連結する状態が図示されている。図８において、可変幅セグメント２と右側の固定幅セグメント１との連結は、オス型連結具１６を固定幅セグメント１の側板１０３の穴１０３ａに固定し、このオス型連結具１６を可変幅セグメント２の側板３０３の穴３０３ａを通過させて可変幅セグメント２の側板３０３に固定したメス型連結具１７とスナップ嵌合することにより行われる。可変幅セグメント２と左側の固定幅セグメント１の連結は、可変幅セグメント２の突起４０３ａを固定幅セグメント１の側板１０２の穴１０２ａに圧入することにより行われる。なお、図示してないが、可変幅セグメント２にも、図４、図５に示したようなナット１２を固定し、このナット１２と螺合するネジ部材１１により可変幅セグメント２と左側の固定幅セグメント１を連結するようにしてもよい。
【００４７】
このようにして、可変幅セグメント２を固定幅セグメント１、１間に連結できる。図８〜図１０に示すように、既設管９の継ぎ目９ａに対向する部分には可変幅セグメント２からなる管ユニット２０が位置するように、それ以外の部分には固定幅セグメント１からなる管ユニット１０が位置するように、セグメント１、２を管長方向に連結して更生管８を組み立てる。なお、図１８に関連して述べたように、更生管８の組み立て終了後に、更生管８の外周と既設管９の内周の間の隙間に、流動性で時間の経過により硬化するモルタルなどの充填材８’を充填する。充填された充填材が硬化することにより、更生管８が充填材を介して既設管９と一体化し、強度のある更生された複合管が構築される。
【００４８】
このように、可変幅セグメント２からなる管ユニット２０を、既設管９の継ぎ目９ａに対向する部分に配置したことにより、以下に説明するように、複合管の性能を向上することができる。
【００４９】
図８に示す状態から、地震などにより外部から既設管９に大きな引張力が作用し、図１１に示すように既設管９の継ぎ目９ａが離間したとする。このとき不図示の充填材を介して既設管９と一体化していた可変幅セグメント２にも、そのセグメント半体３，４を離間させる引張力が作用する。この引張力が所定の値以上の値になると、図１１に示すように、セグメント半体３，４が離間する、このとき、凸板３０２の凸条３０２ａは、図１２（ｂ）に示すように、制動ゴム５の厚さＴ１の１／３程度の深さＴ２だけ制動ゴム５に食い込み、制動ゴム５を弾性変形させる。凸板３０２の凸条３０２ａが制動ゴム５に食い込むことにより、セグメント半体３，４の離反に制動がかかる。しかし、その制動力より引張力が大きければ、セグメント半体３、４は、継ぎ目９ａの離間量に対応する距離相対的に移動し、管ユニット２０の管長長さが伸長する。
【００５０】
ここで、セグメント半体３，４が相対的に離反する方向に移動しても、凸板３０２の凸条３０２ａが制動ゴム５に食い込んでいる限りでは、更生管８の連続性が維持されるので、既設管９の継ぎ目９ａが離反しても、その部分９ａから液状化した土砂などが更生管８内に流入することを防止することができ、管路の耐震性を向上させることができる。
【実施例２】
【００５１】
図１３及び図１４は、可変幅セグメント２を、既設管の屈曲箇所に配置して更生管を組み立てる実施例を示している。
【００５２】
図１３に示すように、既設管の屈曲に合わせて、可変幅セグメント２からなる管ユニット２０を３個固定幅セグメント１からなる管ユニット１０間に連結し、屈曲した更生管８を組み立てる。
【００５３】
図１３において、管ユニット１０の管長方向の寸法、すなわち固定幅セグメント１の管長方向の幅はＤ（図３）であり、図６（ｃ）に示した可変幅セグメント２の管長方向の幅もＤ（＝Ｄ’）である。ここで、可変幅セグメント２は、セグメント半体３、４を相対的にずらすことにより、管長方向の幅Ｄを変化させることができる。例えば、可変幅セグメント２のセグメント半体３、４を、図１４（ｂ）から（ａ）の状態に管長方向に相対的にずらして、凸板３０２の凸条３０２ａが管長方向にα移動すると、このずらした部分での可変幅セグメント２の管長方向の幅はＤ＋αとなり、内面板３０１と４０１の凸条４０１ａと凹条３０１ｂは角度にしてθ１だけ拡大する。
【００５４】
可変幅セグメント２のセグメント半体３、４のずれ量（α）は、セグメントの周方向の各位置ごとに調整することができるので、図１３に示すように、更生管８の周方向に沿って片側から反対側（図１３中で下側から上側）に行くほどずれ量が大きくなるように、可変幅セグメント２の幅を連続して変化させる。すなわち、各可変幅セグメント２の管長方向の幅を、屈曲部の内周に位置するところで最小となっていて（図１４（ｂ）、ずれ量はゼロ）、屈曲部の外周に位置するところ（図１４（ａ）、径方向に見て対向する上の位置）では、最大となる（ずれ量はα）ように、連続して変化させる。このようにセグメント幅を連続して変化させることにより、管ユニット２０は角度θ１だけ曲がり、更生管８を角度θ１だけ曲げることが可能となる。
【００５５】
なお、１個の管ユニット２０における曲げの角度θ１は小さくても、管ユニット２０を複数箇所に連結することにより、更生管８全体として曲げの角度を大きくすることができる。また、本実施例で用いる可変幅セグメント２は、周方向の長さが短いもの、すなわち更生管８の円周を多数等分（例えば８等分以上）した長さのものを用いるのがよい。これは、管ユニット２０の各可変幅セグメント２について上記のずれ量を連続的に大きくすることを無理なく行えるようにするためである。
【００５６】
なお、上述したように、ずれ量を変化させても、周方向に隣接する可変幅セグメント２の端板３０６、４０６はそれぞれ平行で同じ大きさになっているので、上述した方法で、つまりボルトとナットの締め付けにより可変幅セグメント２を周方向に連結させることができる。また、管長方向の連結に関しても、可変幅セグメントどうしの連結は、側板４０３の突起４０３ａを隣接する側板３０３の穴３０３ａに嵌合させることにより、また、可変幅セグメント２と固定幅セグメント１との連結は、図８に示したようにして行うことができる。
【００５７】
また、図示していないが、本実施例においても、既設管内で更生管８を組み立てた後に、既設管の内周と更生管８の外周の間の隙間に充填材を充填し、既設管と更生管を一体化し複合管とすることは、上述したとおりである。
【００５８】
本実施例によれば、屈曲させたい部分に可変幅セグメント２からなる管ユニット２０を連結し、管ユニット２０の可変幅セグメント２の幅を上述したように調整するだけで、屈曲した更生管８を組み立てることができる。従って、工事現場でセグメントに特別な加工を行うような必要がなく、屈曲した更生管の組み立てを簡単に短時間で行うことができる。
【００５９】
また、実施例１と同様に、可変幅セグメント２は幅方向に伸縮するので、地震などで外部から外力が作用しても更生管が可変幅セグメント２の部分で破断することが防止される。
【実施例３】
【００６０】
更生管の耐震性が要求されない場合には、図１５に示したように、制動ゴム５を省略することができる。
【００６１】
図１５において、図６と同一部分には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。セグメント半体３の凸板３０２’は、図６の凸板３０２に相当し、その先端に形成される凸条３０２’は、図６に比較して径方向に長くなっている。また、セグメント半体４の内部板４０２’は、図６の内部板４０２に相当し、図６と比較して傾斜面がなくなり平坦な面４０２ａ’となっている。
【００６２】
凸板３０２’の凸条３０２ａ’の径方向の長さは、セグメント半体４の凹部４０７に余裕を持って挿入できる長さとなっており、図１５（ａ）、（ｂ）に示したように、セグメント半体３の凸板３０２’がセグメント半体４の凹部４０７に嵌合され、図１５（ｃ）に示したように、制動ゴムのない可変幅セグメント２’が形成される。
【００６３】
このような可変幅セグメント２’も、図６に示した可変幅セグメント２と同様に、周方向並びに管長方向に連結され、図１３に関連して説明したのと同様な方法で、屈曲した更生管を組み立てるのに利用される。
【００６４】
可変幅セグメントは、既設管と更生管との間に充填される充填材（モルタルなど）により一体化して固定されるので、図１５に図示したように、必ずしもセグメント半体３、４を嵌合させて結合する必要はなく、図１６に示したように、セグメント半体を重ね合わせて可変幅セグメントを構成することができる。
【００６５】
図１６において、セグメント半体５０は、図１５の内面板３０１に相当する内面板５０１、凸板３０２’に相当する凸板５０２、側板３０３に相当する側板５０３、内部板３０４，３０５に相当する内部板５０４、５０５及び端板３０６に相当する端板５０６などから構成され、各板５０１〜５０６は、セグメント１と同様なプラスチック材を用いて一体に成形される。凸板５０２は内面板５０１に対して段差を設けて内面板５０１に平行に延びており、側板５０３、内部板５０４，５０５、端板５０６は内面板５０１に対して垂直に延びている。
【００６６】
内面板５０１の両側には、凸条５０１ａ、段差部５０１ｂが形成され、凸板５０２のセグメント半体６０に対面する側には、凸条５０２ａが形成される。側板５０３には、穴５０３ａが形成される。
【００６７】
セグメント半体６０は、内面板４０１に相当する内面板６０１、側板４０３に相当する側板６０３、内部板４０４、４０５に相当する内部板６０４、６０５及び端板４０６に相当する端板６０６などから構成され、各板６０１〜６０６は、セグメント１と同様なプラスチック材を用いて一体に成形される。側板６０３、内部板６０４、６０５、端板６０６は内面板６０１に対して垂直に延びている。内面板６０１のセグメント半体５０と逆側には、セグメント半体５０の凸条５０１ａと嵌合する凹条６０１ａが形成され、内面板６０１の下面には、凸板５０２の凸条５０２ａがスライドする凹部６０１ｂが周方向に形成される。側板６０３には、セグメント１の側板１０２、１０３の穴１０２ａ、１０３ａ、あるいはセグメント半体５０の穴５０３ａに嵌合する突起６０３ａが形成される。また、端板５０６、６０６には、セグメントを周方向に連結するための穴５０６ａ、６０６ａが形成される。
【００６８】
このように構成されたセグメント半体５０、６０は、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、凸板５０２の凸条５０２ａをセグメント半体６０の凹部６０１ｂ内でスライドさせることにより、セグメント半体５０の凸板５０２とセグメント半体６０の内面板６０１が重なり合うように移動される。内面板６０１の先端が内面板５０１の傾斜面５０１ｂに当接し、また凸板５０２の凸条５０２ａが内部板６０５に当接する図１６（ｃ）の状態になるまでセグメント半体５０、６０が相対的に移動すると、管長方向の幅がＤ’の可変幅セグメント４０が形成される。このとき、セグメント半体５０の内面板５０１とセグメント半体６０の内面板６０１は、同一な面となっている。
【００６９】
可変幅セグメント４０も、可変幅セグメント２、２’と同様に、周方向、管長方向に連結することができ、その管長方向の幅を、セグメントの周方向の各位置ごとに調整することができる。従って、図１３に示したのと同様な方法で、可変幅セグメント４０からなる管ユニット４１を組み立て、更生管８の周方向に沿って片側から反対側に行くほど可変幅セグメント４０の幅を連続して増大させることができる。このようにして、図１７に示したように、可変幅セグメント４０の幅ＤをＤからＤ＋αまで連続して変化させることができ、更生管８を角度θ１だけ曲げることが可能となる。
【００７０】
なお、セグメント半体５０、６０は単に重ね合わされているだけなので、径方向に移動して離反する恐れがある。従って、セグメント幅方向の位置を調整した後に、セグメント半体５０、６０を重ね合わせた状態で仮接着ないし仮止めしておくのが好ましい。既設管と更生管が、その間に充填される充填材により一体化されると、セグメント半体５０、６０は不動となるので、径方向に移動する恐れは無くなる。
【００７１】
可変幅セグメント４０でも、可変幅セグメント２’と同様の効果を奏することができ、可変幅セグメント２’と比較して、セグメントの構造を簡略化することができる、という利点が得られる。
【符号の説明】
【００７２】
１  セグメント
２、２’  可変幅セグメント
３，４  セグメント半体
５  制動ゴム
８  更生管
９  既設管
１０  管ユニット
２０  管ユニット
４０  可変幅セグメント
４１  管ユニット
５０、６０  セグメント半体
１０１，３０１，４０１、５０１、６０１  内面板
１０２，１０３，３０３，４０３、５０３、６０３  側板
１０４，１０５、３０６、４０６、５０６、６０６  端板
３０２、３０２’、５０２  凸板
４０７  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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