(57)【要約】【課題】  分岐管との接続口を有する既設管を、作業性良く更生することができるようにする。【解決手段】  更生管４を、発進マンホール３Ａから既設管１内に挿し入れ、到達マンホール３Ｂから牽引することにより、既設管１の内壁に沿わせる。既設管１の接続口２ａ２ｂに連なる連通口４ａ，４ｂは、事前に形成する。すなわち、更生管４において接続口２ａ，２ｂと対応する箇所が既設管１内に挿し入れられる前に、この接続口対応箇所に連通口４ａ，４ｂを削孔する。更生管４はその先端部の下半分のみで牽引するので、更生管４の回動変位を抑制することができる。そのため、回動変位の矯正作業の労力を軽減できるとともに、連通口４ａ，４ｂを正確な角度位置に削孔することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐管との接続口を有する既設管を更生する方法であって、
上記既設管の一端から上記既設管の他端に向かって更生管の先端部を牽引することにより、上記更生管を、上記既設管の内壁に沿わせるようにして上記既設管内に挿入し、
上記更生管の挿入の過程で、上記更生管において上記接続口に対応する箇所が上記既設管内に挿し入れられる前に、上記接続口対応箇所に連通口を削孔し、
上記更生管を牽引する際、上記更生管の先端部の下半分だけを牽引することを特徴とする既設管更生方法。
【請求項２】
上記更生管を牽引する牽引ワイヤが、上記更生管の先端部の下部において、周方向に離れた２箇所に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の既設管更生方法。
【請求項３】
上記牽引ワイヤが２本用意され、これら２本の牽引ワイヤの先端がそれぞれ上記更生管の先端部の上記２箇所に連結され、これら２本の牽引ワイヤが同時に上記更生管を牽引することを特徴とする請求項２に記載の既設管更生方法。
【請求項４】
上記牽引ワイヤが、主ワイヤ部と、この主ワイヤ部から分岐した２本の分岐ワイヤ部とを有し、これら２本の分岐ワイヤ部の先端がそれぞれ上記更生管の先端部の上記２箇所に連結され、上記主ワイヤ部の牽引により上記２本の分岐ワイヤ部が同時に上記更生管を牽引することを特徴とする請求項２に記載の既設管更生方法。
【請求項５】
上記更生管の先端部の周壁には、上記更生管の内部空間を径方向に横切るとともに互いに直角をなして交差する２本の棒材が固定され、これら２本の棒材の下端部にそれぞれ上記牽引ワイヤの先端が連結され、
上記２本の棒材には、上記既設管の軸線と直交する反射板と、傾斜センサが支持されており、上記牽引による上記更生管の前進の際に、上記反射板へのレーザー距離計からのレーザー光の照射により得られる位置データと、上記傾斜センサによる上記更生管の回動変位データに基づき、上記連通口の削孔を実行することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の既設管更生方法。
【請求項６】
上記既設管の一端に連なる発進マンホール内で、帯板を螺旋状に連結することにより更生管を製管しながら、上記既設管の他端に連なる到達マンホールから上記更生管の先端部を牽引することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の既設管更生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水道管その他の既設管の内壁に沿って更生管を設けることで既設管を更生する方法に関し、特に、取付管等の分岐管との接続口を有する既設管に適した更生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
老朽化した下水道管等の既設管を更生管でライニングすることによって更生することは公知である（特許文献１参照）。
既設管には、取付管や流入管等の分岐管が接続されている。既設管の周壁には、これら分岐管との接続口が設けられている。更生管を設置すると、接続口が更生管で塞がれる。そこで、外部削孔機を分岐管内に入れて、更生管における接続口閉塞部分に位置確認用の孔を開ける。続いて、削孔ロボットからなる内部削孔機とＴＶカメラ車を更生管内に入れて、削孔ロボットの遠隔操作によって上記孔を拡げることで、更生管に、既設管の接続口に連なる連通口を削孔している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０５６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外部削孔機や内部削孔機は高価であり、施工コストが嵩む。また、更生管に補強鋼材等の硬質部分が含まれている場合には、削孔に時間がかかる。遠隔操作であるために削孔不良も起きやすい。
【０００５】
そこで、本発明者は、分岐管との接続口を有する既設管を更生管によって更生する際、接続口に連なる連通口を予め削孔する方法を開発した（特願２０１６−２４７４０９号参照）。
この方法では、予め既設管の接続口の軸方向位置および周方向位置（角度位置）を計測しておき、更生管における接続口に対応する位置が既設管に挿入する前に、更生管の移動を一旦停止してマンホールで連通口を削孔し、更生管の最終挿入状態で、連通口を接続口に一致させている。
【０００６】
上記方法において、特許文献１のように更生管を牽引して既設管内を前進させる場合、更生管の先端部に、牽引ワイヤの先端部の複数（例えば４本）の分岐ワイヤを周方向に等間隔で連結するのが一般的であるが、この状態で更生管を牽引すると、更生管が少しずつ回動しながら既設管内を前進することになる。更生管が帯板を螺旋状に巻いて更生されているため、牽引力の一部が回転方向の分力として更生管に作用するからである。
【０００７】
上記更生管の回動変位は、上述した連通口の事前削孔方法を採用する場合に支障となる。連通口を正確に削孔したり、更生管の既設管への最終挿入状態で連通口を接続口に一致させたりするために、更生管を回動変位した分だけ大きく回動させて基準角度位置に矯正する必要があり、大きな労力を要するからである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、分岐管との接続口を有する既設管を更生する方法であって、
上記既設管の一端から上記既設管の他端に向かって更生管の先端部を牽引することにより、上記更生管を、上記既設管の内壁に沿わせるようにして上記既設管内に挿入し、上記更生管の挿入の過程で、上記更生管において上記接続口に対応する箇所が上記既設管内に挿し入れられる前に、上記接続口対応箇所に連通口を削孔し、上記更生管を牽引する際、上記更生管の先端部の下半分だけを牽引することを特徴とする。
【０００９】
上記方法によれば、更生管において接続口対応箇所が既設管内に挿し入れられる前に、連通口を削孔するので、連通口を低コストかつ短時間に削孔できる。しかも、更生管の先端部の下半分だけで牽引するので、牽引の際の更生管の回動変位を抑制することができ、連通口を削孔する際や、更生管の挿入完了後に連通口を既設管の接続口に位置合わせする際に、更生管の回動変位の矯正に要する労力を低減することができる。
【００１０】
好ましくは、上記更生管を牽引する牽引ワイヤが、上記更生管の先端部の下部において、周方向に離れた２箇所に連結されている。
上記方法によれば、周方向に離れた２箇所で牽引するので、更生管を安定して牽引することができる。
一態様では、上記牽引ワイヤが２本用意され、これら２本の牽引ワイヤの先端がそれぞれ上記更生管の先端部の上記２箇所に連結され、これら２本の牽引ワイヤが同時に上記更生管を牽引する。
他の態様では、上記牽引ワイヤが、主ワイヤ部と、この主ワイヤ部から分岐した２本の分岐ワイヤ部とを有し、これら２本の分岐ワイヤ部の先端がそれぞれ上記更生管の先端部の上記２箇所に連結され、上記主ワイヤ部の牽引により上記２本の分岐ワイヤ部が同時に上記更生管を牽引する。
【００１１】
好ましくは、上記更生管の先端部の周壁には、上記更生管の内部空間を径方向に横切るとともに互いに直角をなして交差する２本の棒材が固定され、これら２本の棒材の下端部にそれぞれ上記牽引ワイヤの先端が連結され、上記２本の棒材には、上記既設管の軸線と直交する反射板と、傾斜センサが支持されており、上記牽引による上記更生管の前進の際に、上記反射板へのレーザー距離計からのレーザー光の照射により得られる位置データと、上記傾斜センサによる上記更生管の回動変位データに基づき、上記連通口の削孔を実行する。
上記方法によれば、牽引ワイヤを掛けるための棒材を、位置データ取得用の反射板と回動変位データ取得用の傾斜センサの支持のために、共用することができる。
【００１２】
好ましくは、上記既設管の一端に連なる発進マンホール内で、帯板を螺旋状に連結することにより更生管を製管しながら、上記既設管の他端に連なる到達マンホールから上記更生管の先端部を牽引する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、既設管の接続口に対応する更生管の連通口を、低コストかつ短時間に削孔できる。しかも、更生管を回動変位を抑制しながら牽引できるので、連通口を削孔する際や、更生管の挿入完了後に連通口を既設管の接続口に位置合わせする際に、更生管の回動変位の矯正に要する労力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る更生方法により既設管を更生した状態を示す断面図である。
【図２】上記既設管を更生するために、更生管を製管し、更生管を既設管に挿入し、更生管に連通口を削孔している状態を示す断面図である。
【図３】上記更生管の先端部の横断面図であり、ワイヤ掛部の構造を示す。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】ワイヤ掛部の他の態様を示す図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。図１に示すように、更生対象の既設管１は、例えば、地中の老朽化した下水道管である。既設管１の内径は、人が直に入れない大きさである。既設管１の中途部には、１又は複数（図では２つ）の接続口２ａ，２ｂが設けられている。各接続口２ａ，２ｂに取付管２Ａ，２Ｂ（分岐管）が接続されている。既設管１の両端１ａ，１ｂにはマンホール３Ａ，３Ｂが連なっている。
【００１６】
既設管１の内壁には、本発明の既設管更生方法により更生管４がライニングされている。更生管４は、例えば合成樹脂製の長尺の帯板４ｘを螺旋状に巻き、隣接する巻部分を接合することにより構成されている。更生管４が、既設管１の内壁に沿うように設けられることで、既設管１が更生されている。更生管４における、接続口２ａ，２ｂと対応する箇所には、連通口４ａ，４ｂが形成されている。これによって、各取付管２Ａ，２Ｂの内部と更生管４の内部とが連通されている。
既設管１の内周と更生管４の外周との間の隙間には、モルタル等の裏込め材（図示しない）が充填されている。
【００１７】
既設管１の更生にあたっては、まず、接続口２ａ，２ｂの位置データを取得しておく。
この位置データは既設管１の軸方向における位置と、既設管１の周方向の位置（角度位置）とを含む。位置計測方法の概略を説明する。既設管１内において走行車を、自走または牽引等の手段で走行させる。走行車には反射板とビデオカメラが搭載されている。走行車を接続口２ａ，２ｂの位置で停止させた状態で、マンホール３Ａ，３Ｂのいずれかに設置したレーザー距離計からレーザー光を反射板に照射することにより、接続口２ａ，２ｂの軸方向位置の情報を得る。また、角度計により接続口２ａ，２ｂの角度位置の情報を得る。ビデオカメラの映像から角度位置情報を取得してもよい。
なお、既設管１の設計図面等から接続口２ａ，２ｂの正確な位置が判明している場合には、上記位置データ取得工程を省略してもよい。
【００１８】
続いて、図２に示すように、一方の下流側マンホール３Ａ（以下、発進マンホールという）近くの地上に帯板操出しドラム６を設置し、他方の上流側マンホール３Ｂ（以下、到達マンホールという）近くの地上にウインチ７（牽引機）を設置し、マンホール３Ａ内に製管機８と、削孔機９を設置する。
製管機８は牽引式製管機と称されるものであり、その作用については後述する。削孔機９は、発進マンホール３Ａ内において製管機８と既設管１の端１ａとの間に配置される。
【００１９】
図２に示すように、帯板４ｘを帯板操出しドラム６から繰り出して、発進マンホール３Ａ内の製管機８に導入する。製管機８では、帯板４ｘを螺旋状に巻きながら、隣接する巻き部分を嵌合していく。これによって、発進マンホール３Ａ内において、更生管４が製管される。更生管４は、到達マンホール３Ｂ側を向く先端部が進行する。
【００２０】
更生管４の先端部を作製したら、そこにテーパを有する先端治具５を取り付けるとともに、ワイヤ掛部１０を設置する。
一方、ウインチ７からは２本の牽引ワイヤ７ａが引き出されており、これら牽引ワイヤ７ａは、到達マンホール３Ｂの真上に配置された滑車７ｘを介して到達マンホール３Ｂ内を垂直に下方に延び、到達マンホール３Ｂの底部に配置された滑車７ｙを介して既設管１を通り、発進マンホール１Ａに達している。これら２本の牽引ワイヤ７ａの先端が上記ワイヤ掛部１０に掛けられる。
【００２１】
図３、図４に示すように、ワイヤ掛部１０は、更生管４の内部空間を径方向に横切るとともに互いに直角に交差する２本の長尺のズンギリねじ１１（棒材）を有している。これらねじ１１の両端部が更生管４の周壁を貫通し、更生管４の外周に位置するナット１２により固定されている。なお、ねじ１１の両端部には、更生管４の内部に位置するナット１３も螺合されている。
【００２２】
上記ワイヤ掛部１０の中心部には、２本のねじ１１を挟むようにして一対の白色の塩化ビニル樹脂製の反射板２０が取り付けられるとともに、一対の反射板２０の内側において３つの傾斜センサ３０が周方向に等間隔をおいて設置されている。反射板２０は既設管１と直交している。
【００２３】
上記２本のねじ１１の下端部には、２本の牽引ワイヤ７ａの先端がそれぞれ連結されており、内側ナット１３により保持されている。
【００２４】
図２に示すように、更生管４が製管されるにしたがい、ウィンチ７の駆動により２本の牽引ワイヤ７ａを同時に牽引し、更生管４を到達マンホール３Ｂ側へ引き込む。その結果、更生管４は発進マンホール３Ａから既設管１への挿入が進む。
【００２５】
前述の位置測定工程と同様に、一方のマンホール例えば発進マンホール３Ａの底部にはレーザー距離計２５が設置されている。このレーザー距離計２５は、反射板２０にレーザー光を照射し、その反射光を入射することにより、反射板３０からレーザー距離計２５までの距離を測定する。この測定データから更生管４の先端部の軸方向位置データを得ることができる。
【００２６】
傾斜センサ３０は、更生管４の既設管１に対する軸線回りの回動変位を計測する。本実施形態では、図３の角度位置を基準角度位置とし、この基準角度位置からの回動変位を計測することになる。この基準角度位置では、ワイヤ掛部１０の２本のねじ１１が、既設管１の中心軸線で交わる水平面および垂直面に対して４５°傾斜し、２本の牽引ワイヤ７ａのねじ１１への連結位置が、垂直面に対して等角度で離間している。
【００２７】
上記更生管４の牽引に際して、前述したように周方向の分力が生じるが、本実施形態では、更生管４の先端部の下半分だけを牽引するため、上記周方向の分力を相殺することができ、更生管４の回動変位を抑制することができる。
【００２８】
図示しない管理システムが、レーザー距離計２５の計測データに基づき、更生管４において到達マンホール３Ｂに近い接続口２ｂに対応する箇所が、削孔機９による削孔位置に達したと判断した時には、更生管４の製管作業と牽引作業が一時停止される。上記傾斜センサ３０のデータに基づき、更生管４が基準角度位置から回動変位している場合には、更生管４を回して基準角度位置に戻す。この状態で、接続口２ｂの角度位置に合わせて削孔機９により連通口４ｂを形成する。
【００２９】
上記のように、接続口対応位置が既設管１内に挿し入れられる前に、発進マンホール３Ａ内で削孔作業できるから、簡単かつ短時間で削孔でき、高価な削孔ロボット（内部削孔機）は不要である。
また、更生管４が牽引される際に回動変位が抑制されるので、回動変位を矯正する労力も軽くて済む。
【００３０】
その後、更生管４の製管及び牽引作業を再開する。
上記管理システムが、レーザー距離計２５の計測データに基づき、更生管４において、接続口２ａに対応する箇所が、削孔機９による削孔位置に達したと判断した時には、更生管４の製管作業と牽引作業が一時停止される。上記傾斜センサ３０のデータに基づき、更生管４が基準角度位置から回動変位している場合には、更生管４を回して基準角度位置に戻す。この状態で、接続口２ａの角度位置に合わせて削孔機９により連通口４ａを形成する。
【００３１】
その後、更生管４の製管及び牽引作業を再開する。やがて、更生管４の先端部が、既設管１の端１ｂから到達マンホール３Ｂ内に突出する。これによって、更生管４を既設管１の全域に設置することができ、更生管４の製管及び牽引・挿入工程が完了する。好ましくは、更生管４の到達マンホール３Ｂ内への突出量が、ワイヤ掛部１０から先端治具５の先端までの距離と等しくなるようにする。この突出部位は最後に切断される。
【００３２】
傾斜センサ３０のデータに基づき、更生管４が基準角度位置から回動変位していると判断した場合には、更生管４を回して基準角度位置に戻す。これによって、連通口４ａ，４ｂの角度位置を接続口２ａ，２ｂに合わせることができる。上述したように更生管４の牽引の際に、更生管４の回動変位は抑制されるため、この位置合わせのための回動変位矯正に要する労力も軽減することができる。
【００３３】
図５に示す実施形態では、ワイヤ掛部が２つのリング付きボルト１５により構成されている。このボルト１５は先端治具５の周壁の下部にねじ込まれており、このボルト１５のリング部に牽引ワイヤ７ａが連結されるようになっている。
【００３４】
容易に理解できるので図示しないが、上記牽引ワイヤが、主ワイヤ部と、この主ワイヤ部から分岐した２本の分岐ワイヤ部とを有していてもよい。主ワイヤ部がウインチ７から引き出され、滑車７ｘ、７ｙを経て既設管１内に入り込む。２本の分岐ワイヤ部の先端がそれぞれ更生管４の先端部の下半分の２箇所に連結される。主ワイヤ部の牽引により２本の分岐ワイヤ部が同時に更生管４を牽引する。
【００３５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
既設管１に連なる取付管２Ａ，２Ｂ等の分岐管ひいては接続口２ａ，２ｂの数は任意であり、１つだけのこともあり、３つ以上のこともある。
既設管は、下水道管に限られず、上水道管、農業用水管、ガス管等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、例えば老朽化した下水道管の更生施工に適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１            既設管
１ａ          既設管の一端
１ｂ          既設管の他端
２Ａ，２Ｂ    取付管（分岐管）
２ａ，２ｂ    接続口
３Ａ          発進マンホール
３Ｂ          到達マンホール
４            更生管
４ｘ          帯板
４ａ，４ｂ    連通口
７            ウインチ
７ａ          牽引ワイヤ
８            製管機
９            削孔機
１０          ワイヤ掛部
１１          ねじ（棒材）
２０          反射体
２５          レーザー距離計
３０          傾斜センサ
【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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