(57)【要約】【課題】簡単な構成で短時間に組み立てることができ、しかも充填材の充填圧に確実に対抗することができる支保工装置を提供する。【解決手段】複数の枠ユニット２０、３０を用いて正八角形の環状枠１１が支持部材５０〜５３に支持されて更生管２内に設置され、既設管１と更生管２の隙間Ｓに充填される充填材の充填圧に対抗する内圧が形成される。環状枠の一辺を構成する枠の長さＬを調節し、環状枠の開口断面積を変化させて支持部材を介した更生管への内圧を調節する調節手段４０が設けられる。このような構成では、環状枠の一辺を構成する辺の長さを調節できるので、環状枠の開口断面積を変化させ、充填材の充填圧に対抗して更生管の変形を防止する適度の内圧を更生管内に形成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管の内周面と該既設管を更生する更生管の外周面間の隙間に充填される充填材の充填圧に対抗するために更生管を内部から支持し保持するための支保工装置であって、
断面が矩形あるいは正方形のフレームを一辺とする正八角形状の環状枠と、
前記フレームと更生管の内周面間に取り付けられて環状枠を支持するとともに、更生管に作用して更生管に内圧を発生させる複数の支持部材と、
環状枠の少なくとも一辺を構成するフレーム長さを調節し、環状枠の開口断面積を変化させて支持部材を介した更生管への内圧を調節する調節手段と、
を備えたことを特徴とする支保工装置。
【請求項２】
前記環状枠は、複数の枠ユニットを結合することにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の支保工装置。
【請求項３】
前記枠ユニットは、空洞のフレームから構成されることを特徴とする請求項２に記載の支保工装置。
【請求項４】
前記調節手段は、長さが調節される辺を構成するフレーム間に取り付けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の支保工装置。
【請求項５】
前記調節手段は、環状枠の複数の辺を構成するフレーム間に取り付けられることを特徴とする請求項３又は４に記載の支保工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支保工装置、更に詳細には、老朽化した既設管を更生する工法に使用される支保工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水管、上水管などの既設管が老朽化した場合既設管を更生するために、セグメントを既設管の周方向及び管長方向に順次連結して更生管として組み立て、この更生管の外周と既設管の内壁面の隙間にグラウト材などの充填材（裏込め材）を充填して硬化させ複合管を構築する既設管の更生工法が下記の特許文献１、２などにより知られている。
【０００３】
このような更生工法で、更生管の外周と既設管の内壁面の隙間に充填材を充填すると、充填材の充填圧によって更生管が充填圧を受けて支障を来たすことがあるので、これを防止するために、充填材を充填するときには、例えば、特許文献３、４に記載されている支保工装置を更生管内に挿入し、支保工装置に設けられた支持手段により支保工装置の環状枠を更生管内に設置して充填材の充填圧に対抗する処置がなされている。
【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
【特許文献３】特開平１０−１２１５６５号公報
【特許文献４】特開２０００−２９７８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の支保工装置では、支保工装置を更生管内で組み立てるのに、環状管を多数の支持手段に取り付けて支持する必要があり、その組み立てに時間がかかると共に、充填材の充填圧に効果的に対抗できるような支保工とするには、時間と手間が必要となる、という欠点があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成で短時間に組み立てることができ、しかも充填材の充填圧に確実に対抗することができる支保工装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明は、
既設管の内周面と該既設管を更生する更生管の外周面間の隙間に充填される充填材の充填圧に対抗するために更生管を内部から支持し保持するための支保工装置であって、
断面が矩形あるいは正方形のフレームを一辺とする正八角形状の環状枠と、
前記フレームと更生管の内周面間に取り付けられて環状枠を支持するとともに、更生管に作用して更生管に内圧を発生させる複数の支持部材と、
環状枠の少なくとも一辺を構成するフレーム長さを調節し、環状枠の開口断面積を変化させて支持部材を介した更生管への内圧を調節する調節手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、正八角形状の環状枠の一辺を構成するフレーム長さを調節でき、この調節により環状枠の開口断面積を変化させ、支持部材を介して更生管の内壁に作用する内圧を簡単に調節できるので、充填材の充填圧に対抗して更生管の変形を防止する最適の内圧を更生管に形成することができる。
【０００９】
また、環状枠は、複数の枠ユニットに分解できるので、更生管内で簡単に支保工装置を組み立てることができ、また分解することができる。
【００１０】
また、支保工装置は正八角形状の環状枠で構成されるので、環状枠の開口には遮るものがなく、この開口部を介して作業者が容易に通過できるので、複数の環状枠を更生管の管長方向に設置することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の支保工装置の構成を示す正面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ環状枠を構成する枠ユニットの外観を示す斜視図である。
【図３】環状枠を構成する４個の枠ユニットを示した正面図である。
【図４ａ】環状枠を組み立てる第１の工程を示した説明図である。
【図４ｂ】環状枠を組み立てる第２の工程を示した説明図である。
【図４ｃ】環状枠を組み立てる第３の工程を示した説明図である。
【図４ｄ】環状枠を組み立てる第４の工程を示した説明図である。
【図５】環状枠の一辺の長さを調節する調節手段を示す斜視図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ調節手段により一辺の長さが調節されるフレームを示した斜視図である。
【図７】環状枠並びに環状枠を支持する支持部材を示した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、下水道、上水道などの既設管１を更生する更生管２内に組み立てられた支保工装置１０を示している。ヒューム管などの老朽化した既設管１を更生するために、既設管１内に更生管２が組み立てられる。更生管２は、例えば、特許文献１、２などに記載されているように、セグメントを、周方向及び管長方向に順次連結して組み立てられる。そのほかに、更生管は、他の種々の公知の工法で敷設される。更生管２が敷設されたあと、既設管１と更生管２間の隙間Ｓには、グラウト材などの充填材（不図示）が充填されて既設管１と更生管２が堅固に結合され複合管が構築される。
【００１４】
支保工装置１０は、既設管１の内周面と更生管２の外周面間に充填される充填材の充填圧に更生管２が対抗できるように、更生管２を内側から支持し保持する装置で、断面が矩形ないし正方形の環状の正八角形ないしほぼ正八角形形状の金属からなる環状枠１１と、環状枠１１の辺を構成するフレームと更生管２の内周面間に取り付けられて環状枠１１を支持するとともに、更生管に作用して（接触して）更生管に内圧を発生させる複数の支持部材（端太角とよばれている）５０〜５３からなっている。各支持部材５０〜５３は更生管２の管長方向に延びる断面が正方形ないし矩形の木材からなっている（図７も参照）。
【００１５】
環状枠１１は、本実施例では、図１で２重矢印線で区画した２個の枠ユニット２０と２個の枠ユニット３０を組み立てて正八角形状の環状枠に形成される。各枠ユニットは、図１でＤで示したような寸法（５５０ｍｍ）でマンホール（径６００ｍｍ）から搬入でき、更生管２内に搬入して他の枠ユニットと結合できる大きさとなっている。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）には、枠ユニット２０、３０が図示されている。枠ユニット２０は、図２（ａ）に示したように、いずれも断面が中空の矩形ないし正方形となっているブロック状の金属製のフレーム２１、２２、２３を結合することにより構成される。
【００１７】
フレーム２１は、その一端がフレーム２２に対して互いの内側面がα（１３５度）の角度をなすように端面を合わせて溶接されており、他端には円形の穴２４ａが形成され金属の結合板２４が溶接で固定されている。また、フレーム２１には、中心に穴２４ａと同径の円柱の穴２９ａが形成された金属ブロック２９が圧入され、フレーム２１内に固定される。同様に、フレーム２３は、その一端がフレーム２２に対して互いの内側面がα（１３５度）の角度をなすように端面を合わせて溶接されており、他端には金属の結合板２５が溶接により固定されている。
【００１８】
互いのフレーム２１、２２、２３の結合強度を高めるために、金属製の補強板２７、２７’が各フレームにまたがって溶接される。フレーム２２のほぼ中央には支持部材５０、５１、５２又は５３を受けるための金属の受け板２６が固定されており、この受け板２６を補強するための金属の補強板２８がフレーム２２に溶接されている。
【００１９】
フレーム２２は環状枠１１の一辺の枠を形成し、その外部の辺の長さはＬとなっている。フレーム２３は結合板２５までの長さがＬ／２で枠ユニット３０の同様な長さのフレーム３３と結合され、環状枠１１の長さＬの一辺を構成する。フレーム２１は結合板２４までの長さがｄでＬ／２より短く、調節手段４０を介して枠ユニット３０の同様な長さのフレーム３１と結合され、環状枠１１の長さＬの一辺を構成する。この一辺の長さは、後述するように、調節手段により調節できるようになっている。
【００２０】
枠ユニット３０は、図２（ｂ）に示されており、ほぼ枠ユニット２０と同様な形状となっていて、いずれも断面が中空の矩形ないし正方形となっているブロック状の金属製のフレーム３１、３２、３３を結合することにより構成される。
【００２１】
枠ユニット３０のフレーム３１は、その一端がフレーム３２に対して互いの内側面がα（１３５度）の角度をなすように端面を合わせて溶接されており、他端には金属の結合板３４が溶接で固定されている。また、フレーム３３は、その一端がフレーム３２に対して互いの内側面がα（１３５度）の角度をなすように端面を合わせて溶接されており、他端には金属の結合板３５が溶接により固定されている。
【００２２】
互いのフレーム３１、３２、３３の結合強度を高めるために、金属製の補強板３７、３７’が各フレームにまたがって溶接される。フレーム３２のほぼ中央には支持部材５０、５１、５２又は５３を受けるための金属の受け板３６が固定されており、この受け板３６を補強するための金属の補強板３８がフレーム３２に溶接されている。
【００２３】
フレーム３２は環状枠１１の一辺の枠を形成し、その外部の辺の長さはＬとなっている。フレーム３３は結合板３５までの長さがＬ／２で枠ユニット２０の同様な長さのフレーム２３と結合され、環状枠１１の長さＬの一辺を構成する。フレーム３１は結合板２５までの長さがｄでＬ／２より短く、調節手段４０を介して枠ユニット２０の同様な長さのフレーム２１と結合され、環状枠１１の長さＬの一辺を構成する。この一辺の長さは、後述するように、調節手段により調節できるようになっている。
【００２４】
図３には、環状枠１１を構成する枠ユニット２０、３０を正面からみたときの図が図示されている。
【００２５】
調節手段４０は、図５に示したように、円錐状の突起４３ａ〜４３ｄが形成された金属の取付板４３と、該突起が形成された面と逆の面のほぼ中央に固定されたねじ４１と、このねじ４１と螺合する操作ディスク４２から構成されており、操作ディスク４２には操作ハンドル４２ａ、４２ｂが固定されている。取付板４３の突起４３ａ〜４３ｄは枠ユニット３０の結合板３４の穴３４ａ〜３４ｄに嵌合することができ、また、ねじ４１の外径は、フレーム２１内のブロック２９に形成された穴２９ａ並びに結合板２４に形成された穴２４ａの各径よりわずかに小さく、ねじ４１が結合板穴２４ａを経てブロック２９の穴２９ａ内に嵌合できるようになっている。
【００２６】
なお、図５並びに以下の図６には、各フレームの結合を補強する補強板は図示が省略されている。
【００２７】
このように構成された支保工装置を更生管２内に設置する方法を、以下に説明する。
【００２８】
既設管１には、公知の種々な工法を用いて更生管２が構築されているものとする。環状枠１１は、図３に示したように、４個の枠ユニットに分けてマンホール（不図示）に搬入され、更生管２内に持ち込まれる。
【００２９】
まず、図１で見て、更生管２の上部、右側壁中央部、底部並びに左側壁中央部に支持部材５０〜５３をそれぞれ、不安定にならない程度に、緩く（柔軟に）仮固定し、図４ａに示したように、最初の枠ユニット２０を右に１８０度回転させ、その受け板２６に底部の支持部材５２を嵌め込む。次に、図４ｂに示したように、次の枠ユニット３０を左に９０度回転させ、その受け板３６に左側の支持部材５３を嵌め込み、両枠ユニット２０、３０を支持部材５２、５３で支持する。そして、底部の枠ユニット２０の結合板２５と左側の枠ユニット３０の結合板３５を、ボルトナットなどの固定手段で固定して両枠ユニット２０、３０を結合する。
【００３０】
続いて、図４ｃ、図６（ａ）に示したように、調節手段４０の操作ディスク４２がねじ４１のほぼ中央に位置するように、操作ディスク４２をねじ回転させ、調節手段４０のねじ４１を、３番目の枠ユニット２０のフレーム２１内に固定されているブロック２９の穴２９ａ内に挿通して嵌合させる。そして、その枠ユニット２０の受け板２６に上部の支持部材５０を嵌合させ、調節手段４０の取付板４３の突起４３ａ〜４３ｄを左側の枠ユニット３０の結合板３４の対応する穴にそれぞれ挿入する。この挿入は、取付板４３の突起４３ａ〜４３ｄがそれぞれ円錐状になっているので円滑に行われる。
【００３１】
続いて、最後の枠ユニット３０を、図４ｄに示したように、９０度右回転してその受け板３６に右側の支持部材５１を嵌合させ、その結合板３５と上部の枠ユニット２０の結合板２５を、ボルトナットなどの固定手段で固定する。また、調節手段４０を、上述したのと同様な工程でフレーム２１、３１間に取り付ける。
【００３２】
このようにして、図１に示したような、外側の各一辺がＬの長さで、内側の各一辺も対応する長さのフレームからなるほぼ正八角形状の環状枠１１が組み立てられる。
【００３３】
この状態で、更生管２は環状枠１１と支持部材５０〜５３により適度の内圧を受けて支持され保持される。更に、強い内圧で支持しようとする場合、あるいは枠ユニットの製造誤差あるいは組立精度で内圧が十分でなく、環状枠１１に対して十分な支持保持効果が得られない場合は、調節手段４０により調節手段４０が取り付けられた一辺のフレーム長さを長くするようにする。また、内圧が強すぎる場合には、フレーム長さを短くするようにする。
【００３４】
このような内圧の調節は、調節手段のハンドル４２ａ、４２ｂを用いて操作ディスク４２をねじ回転させ、操作ディスク４２を、図６で見て、右方向あるいは左方向に移動することにより行われる。操作ディスク４２が右方向に移動すると、ねじ４１がフレーム２１内に固定されたブロック２９の円柱穴２９ａに緩く嵌合していることから、結合板２４とフレーム２１も同方向に移動する。このフレームの移動により、調節手段４０が設けられた環状枠１１の一辺のフレーム長さはＬからＬ’に変化して長くなる。この環状枠の一辺のフレーム長さが長くなることにより、環状枠１１の各枠ユニットにテンションが与えられ環状枠１１の開口面積が大きくなって環状枠が拡径するので、支持部材５０〜５３を介して更生管２へ作用する内圧も増大する。その結果、既設管１と更生管２間に充填される充填材により外部から作用する更生管２への外圧に対抗できるようになり、充填材注入による更生管２の変形を防止できる。フレーム２１が右方向に移動しすぎて内圧が強すぎる場合には、操作ディスク４２を逆方向に移動して内圧を調整する。
【００３５】
なお、枠ユニット３０のフレーム３１内に、枠ユニット２０のフレーム２１に圧入されるブロック２９と同様なブロックを圧入しておけば、枠ユニット２０、３０は、左右対称で、同一の枠ユニットとなるので、安価な環状枠とすることができるとともに、調節手段４０のねじ４１を、逆方向の枠ユニットのブロックに差し込んでもよいので、環状枠の組立作業が容易になる。
【００３６】
このような環状枠１１の一辺のフレーム長さの調節は、一箇所だけでなく、図１に示したように、対向する一辺のフレームでも行えるので、更生管２に均等な内圧を発生させることができる。また、調節手段４０は、図１で示した２辺だけでなく、他の辺のフレーム間にも設けることができ、より均一で強い内圧を更生管２内に発生させることができる。
【００３７】
また、環状枠１１は、図７に示したように、既設管１と更生管２が延びる管長方向に、所定距離を隔てて複数個（図７では２個が仮想線で図示されている）設けることができ、更生管の全体にわたって充填材の充填に対抗できる内圧を発生させることができる。
【００３８】
このように、管長方向に複数の環状枠を設置し、各環状枠に対して調節手段による調整が終了したら、既設管１と更生管２間の間隙Ｓに充填材を注入して両管１、２を堅固に結合し複合管を構築する。
【００３９】
その後、環状枠１１を組み立てたのと逆の順序で、環状枠１１を枠ユニット２０、３０に分解して更生管２から排出すると共に、更生管２に仮止めされていた支持部材５０〜５３も撤去する。
【００４０】
上述した実施例では、環状枠は正八角形として構成されたが、正六角形でもよい。また環状枠の断面は、矩形あるいは正方形だけでなく、円形であってもよい。また、調節手段４０は、環状枠の正八角形の対向する２辺の枠に設けたが、一辺の枠だけでもよい。また支持部材５０〜５３は、図５に示したように、更生管２の管長方向に連続して延びているが、環状枠の管長方向の幅と同程度あるいはそれより２〜３倍だけ長いものであってもよい。
【００４１】
また、上述した実施例では、環状枠は、４つの枠ユニット２０、枠ユニット３０に分解し、またこれらの４つの枠ユニットから組み立てるようにしたが、２つの枠ユニットに分解し、これらの２つの枠ユニットから組み立てるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  既設管
２  更生管
１０  支保工装置
１１  環状枠
２０  枠ユニット
２１〜２３  フレーム
２４、２５  結合板
２９  ブロック
２９ａ  挿通穴
３０  枠ユニット
３１〜３３  フレーム
３４、３５  結合板
４０  調節手段
４２  操作ディスク
４３  取付板
５０〜５３  支持部材（端太角）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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