(57)【要約】【課題】更生管内に支保工を組み立てることなく、充填材の注入ができ、更生管の変形を防止して既設管の更生を行う。【解決手段】内周面を構成する内面板の周縁に立設された側板並びに端板とをプラスチックによって一体に形成してなるセグメント１を、周方向に連結して管ユニットを組み立てる。更生管の位置調整用スペーサー５０、６０〜６２を既設管２１と更生管４０の間に配置しながら管ユニットを管長方向に連結する。更生管を既設管内に敷設した後、更生管と既設管の間に充填材３０を注入する。スペーサーは、更生管と既設管の間に全周に渡って更生管と既設管の間の隙間に応じた厚さで複数配置される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面を構成する内面板と、該内面板の周縁に立設された側板並びに端板とをプラスチックによって一体に形成してなるセグメントを、周方向並びに管長方向に連結して既設管内に更生管を敷設する管更生工法であって、
セグメントを周方向に連結して管ユニットを組み立てる工程と、
更生管の位置調整用スペーサーを既設管と更生管の間に配置しながら管ユニットを管長方向に連結する工程と、
更生管を既設管内に所定長さまで敷設した後、更生管と既設管の間に充填材を注入する工程と、を備え、
前記スペーサーは、更生管と既設管の間に全周に渡って更生管と既設管の間の隙間に応じた厚さで複数配置されることを特徴とする管更生工法。
【請求項２】
更生管の上方部に配置されるスペーサーは、挿入方向の奥側が高くなるように所定角度で傾斜した第１のクサビ状部材と、該第１のクサビ状部材の傾斜角度と同角度で傾斜し、第１のクサビ状部材に傾斜角度面を合わせて重ねられる第２のクサビ状部材とからなり、第２のクサビ状部材を、第１のクサビ状部材に対して挿入方向に移動することによりスペーサーの厚さが調整されることを特徴とする請求項１に記載の管更生工法。
【請求項３】
更生管の下方部に配置されるスペーサーは、一定厚さの平板形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の管更生工法。
【請求項４】
異なる厚さの平板形状のスペーサーを複数用意して、その一つあるいは複数を積み重ねて更生管と既設管の間の隙間に配置することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の管更生工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内周面を構成する内面板と、該内面板の周縁に立設された側板並びに端板とをプラスチックによって一体に形成してなるセグメントを、周方向並びに管長方向に連結して既設管内に更生管を敷設する管更生工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設された下水管等の大口径既設管が老朽化した場合、既設管を地中から掘出することなく、その内周面にライニングを施して管路を補修する補修工法が実用化されている。このような工法では、上述したようなセグメントを周方向に連結して管ユニットを組み立て、該管ユニットを連結部材を介して管長方向に連結し管路内に更生管を組み立てている。既設管内に更生管を組み立てた後、既設管と更生管間にグラウトなどの充填材を充填して硬化させ複合管が構築される。
【０００３】
このような工法で、既設管と更生管間に充填材を注入するとき、更生管はプラスチック材からなることから比重が充填材より小さく、充填材上に浮いてしまう。これを防止するために、更生管を所定長さ（例えば１ｍ位）組み立てる毎に、既設管と更生管の間に、下記特許文献１に記載のようなスペーサーを挿入し、更生管を下方に押し付け、更生管の位置調整を行って充填材を注入するようにしている。
【０００４】
また、既設管と更生管の間に注入される充填材は、更生管の上部では多量であり、更生管が上述したスペーサーにより下方に押し付けられるので、更生管の底部では、充填材が注入されにくくなる。従って、充填材の層厚は更生管の周方向で異なってしまい、更生管は充填材により周方向に異なる外圧を受け、変形する恐れがある。この更生管の変形を防止するために、下記特許文献２、３に示すように、更生管の内部に支保工を組み立てている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６５０７０号公報
【特許文献２】特開平７−２６８８５３号公報
【特許文献３】特開２０１５−２４５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、作業者が更生管内に入ることは困難な場合が多く、更生管内に支保工を組み立てることは難作業となる。また、充填材が硬化したあと、支保工を解体して更生管内から除去しなければならないという問題がある。
【０００７】
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、更生管内に支保工を組み立てることなく、充填材の注入ができ、更生管の変形を防止して既設管の更生を行うことができる管更生工法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】
【０００８】
本発明は、
内周面を構成する内面板と、該内面板の周縁に立設された側板並びに端板とをプラスチックによって一体に形成してなるセグメントを、周方向並びに管長方向に連結して既設管内に更生管を敷設する管更生工法であって、
セグメントを周方向に連結して管ユニットを組み立てる工程と、
更生管の位置調整用スペーサーを既設管と更生管の間に配置しながら管ユニットを管長方向に連結する工程と、
更生管を既設管内に所定長さまで敷設した後、更生管と既設管の間に充填材を注入する工程と、を備え、
前記スペーサーは、更生管と既設管の間に全周に渡って更生管と既設管の間の隙間に応じた厚さで複数配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スペーサーは、更生管と既設管の間に全周に渡って更生管と既設管の間の隙間に応じた厚さで複数配置される。従って、更生管はスペーサーにより全周で堅固に保持されるようになり、更生管内に支保工を組み立てることなく、更生管の変形を防止して既設管の更生を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】更生管の組み立てに使用されるセグメントの構造を示した斜視図である。
【図２】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３】管ユニットのセグメントを連結部材を用いて管長方向に連結する状態を示した説明図である。
【図４】既設管内に更生管を敷設する状態を示す説明図である。
【図５】更生管の外周と既設管の内壁面の隙間に充填材を注入する様子を示す断面図である。
【図６】（ａ）はスペーサーを構成する第１のクサビ状部材の構造を示す斜視図、（ｂ）はスペーサーを構成する第２のクサビ状部材の下面側の斜視図である。
【図７】スペーサーを用いて更生管の外周と既設管の内壁面の隙間を調整する状態を示した説明図である。
【図８】スペーサーの他の実施例を示した斜視図である。
【図９】スペーサーの更に他の実施例を示した斜視図である。
【図１０】スペーサーにより更生管の位置を調整する状態を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明を、添付図面に示す実施例に基づいて説明する。本発明は、下水管、上水管、トンネル、あるいは農業用水路等の大口径の既設管を更生あるいは修復するのに適している。本実施例では、更生管は、管長方向に直交する断面形状が円形として説明されるが、円形以外の形状の更生管にも本発明を適用できることは勿論である。
【実施例】
【００１２】
図１には、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同形状の側板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同形状の端板１０４、１０５、並びに等間隔に複数立設された同形状の内部板１０６、１０７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。
【００１３】
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６等分する６０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等にすることもできる。
【００１４】
側板１０２、１０３、内部板１０６には、セグメント１を管長方向に連結するためにボルトとして構成された連結部材１１及びナット１２（図３）を通すための円形の挿通穴１０２ａ、１０３ａ、１０６ａが周方向に等間隔に複数形成される。内部板１０７にも、連結部材１１が挿入できる切り欠き１０７ａが等間隔に複数形成される。
【００１５】
端板１０４、１０５には、セグメント１を周方向に連結するボルト等の連結部材を通すための円形の挿通穴１０４ａ、１０５ａが複数形成される。セグメントはその端板１０５と他のセグメントの端板１０４を当接させ、ボルト６とナット７を側板１０２と１０３に形成された作業穴１０２ｂ、１０３ｂを介して挿入し、ボルト６、ナット７を螺合させることにより周方向に連結させることができる（図３）。
【００１６】
また、側板１０２、１０３と内部板１０６の上縁に、後述する充填材を通過させるための切り欠き１０２ｃ、１０３ｃ、１０６ｂを複数形成し、内部板１０６に形成した切り欠き１０６ｂの周方向の位置を、側板１０２、１０３に形成した切り欠き１０２ｃ、１０３ｃの周方向の位置と異なるようにしている。
【００１７】
セグメントを順次周方向に一周分連結させると、図２に示すようなリング状の管ユニット１０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Ｃ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。
【００１８】
なお、図２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等の補強構造は、煩雑さを避けるために、図示が省略されている。
【００１９】
このような管ユニット１０の各セグメントには、図３に示したように、ボルト１３を用いてナット１２が複数固定される。例えば、セグメント１ｂにセグメント１ａを管長方向に連結する場合、一端にナット１２と螺合するネジ部１１ａが形成され、他端につば１４ａを有する頭部１４が固定された連結部材１１が用いられる。両セグメント１ａ，１ｂの側板１０３、１０２を突き合わせ、連結部材１１を、セグメント１ａの側板１０２の挿通穴１０２ａ、内部板１０６の挿通穴１０６ａ、内部板１０７の切り欠き１０７ａに通し、ネジ部１１ａをセグメント１ｂに固定されているナット１２にねじ込むと、連結部材１１とナット１２が連結される。頭部１４のつば１４ａがセグメント１ａの最左端の内部板１０６に圧接するまで連結部材１１をナット１２にねじ込むと、両セグメント１ａ、１ｂがボルト締めされ管長方向に連結される。
【００２０】
このように構成されたセグメント１を用いて既設管を更生するために、まず、図４に示すように、マンホール２０を介して既設管２１内にセグメント１を搬入し、セグメントを周方向に順次連結して管ユニット１０を組み立てる。続いて、管ユニット１０を、図３に示す方法で、連結部材１１とナット１２を用いて順次管長方向に連結し、既設管２１内に更生管４０を敷設する。既設管２１と更生管４０間には、グラウトなどの充填材３０が注入される。
【００２１】
管更生工事において、更生管４０が既設管２１内に敷設された後、図５に示したように、セグメント１に注入孔４１ａが穿孔され、この注入孔４１ａを介して注入ホース４１を用いて充填材３０が更生管４０と既設管２１間の隙間に注入される。このとき、充填材３０が更生管４０と既設管２１の間に全周に渡って所定の層厚で注入されるように、更生管４０と既設管２１間にスペーサー５０、６０〜６２が間隔を隔てて配置される。
【００２２】
スペーサー５０は、更生管４０の上方部に配置されるもので、図６（ａ）に上面側を示す第１のクサビ状部材５１と図６（ｂ）に下面側を示す第２のクサビ状部材５２を図７に示すように上下に重ねて構成される。なお、スペーサー５０の高さが不足である場合には、スペーサー５０全体の高さを高くするために、かさ上げ部材５３が用いられる。
【００２３】
このようなスペーサー５０は、特許文献１に記載されたものと同様であり、第１のクサビ状部材５１には、中央部に溝５１ａが形成され、その底部には多数の歯５１ｂが傾斜線方向に沿って例えば数ｍｍ程度の短い所定ピッチで鋸歯状に形成されている。また、溝５１ａと両側の側壁間には、充填材３０を通過させるための長穴５１ｃが複数形成される。
【００２４】
第２のクサビ状部材５２には、溝５１ａと嵌合する凸部５２ａとそれに続く弾性変形片５２ｂが形成される。弾性変形片５２ｂの下面には複数（図６（ｂ）の例では２つ）の歯５２ｃが第１のクサビ状部材５１の歯５１ｂのピッチの整数倍の大きなピッチで形成されている。また、歯５１ｂと５２ｃは、それぞれ傾斜面と垂直面を有する鋸歯状であり、傾斜面同士が係合すると移動できるが、垂直面が係合すると移動できなくなる、いわゆる一方向クラッチとなるような歯面となっている。また、凸部５２ａと両側の側壁間には、長穴５１ｃと位置が合う長穴５２ｄが形成される。
【００２５】
第１のクサビ状部材５１は、挿入方向の奥側が高くなるように所定角度で傾斜し、第２のクサビ状部材５２は、第１のクサビ状部材５１の傾斜角度と同角度で傾斜した逆クサビ形状となっているので、第１のクサビ状部材の溝５１ａに第２のクサビ状部材５２の凸部５２ａを嵌合させて重ねると、図７に示したように、それぞれの底面５１ｄと上面５２ｅは平行になる。
【００２６】
また第２のクサビ状部材５２をＡ方向に押すと、歯５１ｂ，５２ｃは傾斜面が係合してＡ方向には移動するが、逆方向には垂直面が係合して移動が阻止される。それにより、第２のクサビ状部材５２をＡ方向に押すことにより、両部材の高さＨを小さなピッチで段階的に増大させることができる。また弾性変形片５２ｂは弾性変形するので、それを持ち上げると、歯５１ｂと５２ｃの係合がはずれるので、第２のクサビ状部材５２をＡ方向とは逆方向に移動させることができる。なお、第１のクサビ状部材５１は、図１０に示したように、管ユニット１０を組み立てる前、あるいは管ユニット１０を組み立てた後に、スペーサー保持部材７０を用いてセグメントに取り付けるようにしておく。
【００２７】
一方、更生管４０の下方部には、図５に示すような厚さが一定で平板状のプラスチック製スペーサー６０〜６２が用いられる。スペーサー６０は、更生管４０の最低部に使用されるもので、図８に示すように、例えば約２ｍｍ厚さｔ１で充填材３０が通過できる複数の開口部６０ａ、６０ｂが長手方向に形成される。スペーサー６１は、スペーサー６０の両側に使用されるもので、図９に示すように、厚さがｔ１より大きなｔ２で充填材３０が通過できる開口部６０ａ、６０ｂと同形状の開口部６１ａ、６１ｂが長手方向に形成され、スペーサー６０と同じ長さ（例えば約２２０ｍｍ）、幅（例えば約２０ｍｍ）を有する。スペーサー６２は、詳細は図示されていないが、厚さがｔ２より大きく、スペーサー６０、６１と同様な充填材３０が通過できる開口部が長手方向に形成され、スペーサー６０、６１と同じ長さ、幅を有している。
【００２８】
このような構成で、スペーサー５０、６０〜６２を既設管２１と更生管４０の間に配置しながら管ユニット１０を管長方向に連結する。例えば管ユニット１０を管長方向に連結して更生管４０の管長方向の長さが約０．６ｍになるごとに、図５に示したように、スペーサー５０、６０〜６２を既設管２１と更生管４０の間に挿入する。挿入順序としては、最初に更生管４０を鉄梃などで持ち上げてスペーサー６０を既設管２１の最低部に配置し、続いてスペーサー６１、６２、５０を挿入する。スペーサー５０は、その厚み（高さ）が調節できるので、図７、図１０に示したように、第２のクサビ状部材５２をＡ方向に押してその厚みを調節する。また、更生管４０の下方部に配置されるスペーサー６１〜６２は更生管と既設管の間の隙間に応じた厚さにする。この厚さに過不足がある場合には、異なる厚さのスペーサーを用いるか、スペーサーを積み重ねて厚さを調節する。このようにして、更生管と既設管の間に全周に渡って更生管と既設管の間の隙間に応じた厚さで複数のスペーサーが所定間隔隔てて配置される。
【００２９】
更生管４０が所望の長さ（例えば約５ｍ）まで組みたてられると、図５に示したように、更生管４０の一端のセグメント１に注入孔４１ａが穿孔され、この注入孔４１ａを介して注入ホース４１を用いて充填材３０が更生管４０と既設管２１間の隙間に注入される。更に、更生管４０を延伸させる場合には、上述したように、更生管４０が約０．６ｍ組み立てられる毎に、スペーサー５０、６０〜６２を既設管２１と更生管４０の間に挿入し、約５ｍ組み立てられたら、充填材３０を注入する工程を繰り返す。
【００３０】
充填材３０は、側板１０２、１０３と内部板１０６、１０７に形成された挿通穴１０２ａ、１０３ａ、１０６ａ、切り欠き１０７ａを介しても流入し、スペーサー５０に形成された長穴５１ｃ、５２ｄ、並びにスペーサー６０、６１に形成された開口部６０ａ、６０ｂ、６１ａ、６１ｂも通過して流れる。また、内部板１０６の上縁に形成された切り欠き１０６ｂの周方向の位置が、側板１０２、１０３の上縁に形成した切り欠き１０２ｃ、１０３ｃの周方向の位置と異なっているので、充填材３０はセグメントの上部を蛇行して流れ、充填材３０の注入を均一にすることができる。充填材３０が硬化した後には、既設管２１、充填材３０、更生管４０からなる堅固な複合管が構築される。
【００３１】
本実施例では、スペーサーは、更生管が変形しないように、更生管と既設管の間に全周に渡って所定間隔隔てて更生管と既設管の間の隙間に応じた厚さで複数配置される。従って、更生管はスペーサーにより全周で堅固に保持されるようになり、注入された充填材による更生管の変形が対応した所に配置したスペーサーにより防止される。このように、スペーサーで更生管の変形を防止する支保工の機能を持たせているので、更生管内に支保工を組み立てる必要がなくなり、管更生工事を効率的に行うことが可能になる。
【００３２】
なお、スペーサーの配置位置、使用するスペーサーの数、その種類などは、上述した実施例に限定されるものではない。例えば、最低部にはスペーサーを配置せず、その両側スペーサー６１で更生管４０を保持するようにしてもよい。また、スペーサーの数を増減させることもでき、スペーサーを周方向に等間隔に配置したり、粗密を変えて配置することもできる。また、上述した実施例では、既設管と更生管の隙間が大きい場所、例えば、更生管の上方部では、第１と第２のクサビ状部材５１、５２からなるスペーサー５０を用いるようにし、隙間の小さい場所、例えば更生管の下方部では、一定厚さの平板状のスペーサー６０〜６２を用いるようにしているが、上方部のスペーサー５０を一定厚さの平板状のスペーサー６０〜６２で置き換えるようにしてもよい。その場合、既設管と更生管の間の隙間に対応した厚さの一枚の平板状のスペーサーを用いたり、あるいは異なる厚さのスペーサーを積み重ねて当該厚さに調整するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１    セグメント
１０  管ユニット
２１  既設管
３０  充填材
４０  更生管
５０、６０〜６２  スペーサー
５１  第１のクサビ状部材
５２  第２のクサビ状部材
【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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