(57)【要約】【課題】既設管の内周に更生管を製管する際、前記更生管となるべき帯状部材の送り作業の負担を軽減する。【解決手段】帯状部材２０を既設管１の内周に沿って螺旋状に巻回することによって更生管２を製管する。既設管１の内周面の構成材よりも帯状部材２０との間の摩擦係数が低い低摩擦材質からなる低摩擦面１１ｂを有する摩擦低減装置１０を用意する。低摩擦面１１ｂが帯状部材２０と当たるようにして、摩擦低減装置１０を既設管１における帯状部材２０が通される部分１ｄの底部に設置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状部材を既設管の内周に沿って螺旋状に巻回することによって更生管を製管する方法であって、
前記帯状部材との間の摩擦係数が、前記既設管と前記帯状部材との間の摩擦係数よりも低い低摩擦材質からなる低摩擦面を有する摩擦低減装置を用意し、
前記低摩擦面が前記帯状部材と当たるようにして、前記摩擦低減装置を前記既設管における前記帯状部材が通される部分の底部に設置することを特徴とする製管方法。
【請求項２】
請求項１に記載の摩擦低減装置であって、
前記既設管の管軸方向にそれぞれ延びるとともに前記既設管の周方向に互いに間隔を置いて配置された３つ以上のガイド管と、
これらガイド管どうしを連結する連結手段と
を備え、前記各ガイド管の外周面の上側部が、前記低摩擦面となることを特徴とする摩擦低減装置。
【請求項３】
前記帯状部材が、樹脂製の帯本体と、前記帯本体の外周側に設けられた金属製の補強帯材を含み、
前記ガイド管の材質が低摩擦材質であることを特徴とする請求項２に記載の摩擦低減装置。
【請求項４】
前記連結手段が、前記管軸方向に互いに離れて配置された複数の連結部材を含み、
各連結部材が、前記３つ以上のガイド管の各々と嵌合される３つ以上の管嵌合部を有して、前記ガイド管と交差するように延びていることを特徴とする請求項２又は３に記載の摩擦低減装置。
【請求項５】
前記ガイド管の外周面の上側部が、前記連結部材の上面より上方へ突出していることを特徴とする請求項４に記載の摩擦低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状部材を既設管の内周に沿って螺旋状に巻回することによって更生管を製管する方法及び該製管方法に用いられる摩擦低減装置に関し、特に既設管を部分補修するのに適した更生管の製管方法及び摩擦低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
老朽化した下水管等の既設管の内周面に更生管をライニングすることによって、前記既設管を補修することは公知である。例えば特許文献１〜２等には、補修方法の一例として、製管工法が開示されている。
製管工法においては、合成樹脂製の帯状部材を、地上の巻付ドラムから繰り出し、かつ製管径より小さい巻き径の巻き癖を付けたうえで、人孔に降ろし、既設管の入口に配置した製管機に導入する。
なお、製管機が自走する自走式の製管工法においては、帯状部材を、既設管の入口から更に更生管の一部として製管済の部分の内部に通し、該製管済の部分の先端の製管機に導入する。また、帯状部材を送る経路上に例えば３０ｍ間隔で人員を配置して、送り作業を行なう。
そして、製管機によって、帯状部材を既設管の内壁に沿って螺旋状に巻回しながら帯状部材における一周違いに隣接する縁どうしを接合する。これによって、螺旋管状の更生管が形成される。その後、既設管の内周と更生管との間にモルタル等の裏込め材を充填して封止する。
【０００３】
近年の帯状部材は、スチール製の補強帯材が付加されることで、単体で強度負担可能なものも登場している。スチール製の補強帯材付きの帯状部材は、単位長さあたりの重量が大きいために、その送り経路上に配置する人員の間隔を例えば１５ｍ程度と短くし、１人あたりの負担を軽減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０５６５８号公報
【特許文献２】特開２０１６−０４３５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
老朽化は、既設管の特定部分だけで進行することがある。例えば、既設管が、大型車両が頻繁に通る道路下や鉄道の軌道下を横断している場合、その横断箇所における既設管の軸方向にクラックが入ることがある。既設管の施工後に地上構造物ができた場合にも、その直下の管部分にクラックが入ることがある。
【０００６】
既設管が部分的に老朽化している場合、コスト削減等の観点から、既設管の全体を補修するのではなく、老朽化している部分だけを補修したいとの要請もある。
部分補修工法として、ＦＲＰ管を既設管の補修対象部分に設置する工法が知られている。しかし、ＦＲＰ管は、既設管の内周のコンクリートとの接着性が悪く、施工後、抜けたり外れたりする懸念があり、恒久的な対策としては認知されておらず、採用例が少ない。
これに対し、前述した製管工法によれば、裏込め材によって既設管と更生管をしっかりと接合でき、恒久的な補修工法として有効である。
【０００７】
既設管の中間部を部分補修する場合、帯状部材を既設管の中間部まで送る必要がある。このとき、帯状部材が、既設管の入口から中間部までの間の内周面のコンクリートと摺擦される。これによって摩擦抵抗が発生するため、帯状部材の送り作業は大変な力仕事になる。特に、スチール製の補強帯材付きの帯状部材を送る場合、帯状部材自体が重いうえに、スチールとコンクリートとの間の摩擦係数が０．５程度と比較的高いために、４０ｋｇｆを越えるような非常に大きな力を要し、人力では動かせないことも考えられる。
本発明は、かかる事情に鑑み、既設管の内周に更生管を製管する際、特に既設管の中間部を更生管の製管によって部分補修する際、前記更生管となるべき帯状部材の送り作業の負担を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明方法は、帯状部材を既設管の内周に沿って螺旋状に巻回することによって更生管を製管する方法であって、
前記帯状部材との間の摩擦係数が、前記既設管と前記帯状部材との間の摩擦係数よりも低い低摩擦材質からなる低摩擦面を有する摩擦低減装置を用意し、
前記低摩擦面が前記帯状部材と当たるようにして、前記摩擦低減装置を前記既設管における前記帯状部材が通される部分の底部に設置することを特徴とする。
【０００９】
当該発明方法によれば、既設管の内周の底部と帯状部材との間に摩擦低減装置を介在させることで、帯状部材が既設管と直接に当たるのを防止できる。直接には、帯状部材が、摩擦低減装置の低摩擦面と当たるようにできる。この結果、帯状部材の送り作業の負担を軽減することができる。
好ましくは、前記帯状部材の外周側部の構成材と前記低摩擦面との間の摩擦係数が、前記既設管の内周面の構成材と前記帯状部材の前記外周側部の構成材との間の摩擦係数よりも低い。
前記帯状部材の外周側部の構成材は、スチール等の金属でもよく、ポリ塩化ビニル等の樹脂でもよい。
前記既設管の内周面の構成材は、例えばコンクリートである。
前記低摩擦面の構成材の材質（低摩擦材質）は、前記帯状部材の外周側部の構成材などの材質に応じて選定することが好ましい。
【００１０】
前記摩擦低減装置は、前記既設管の管軸方向にそれぞれ延びるとともに前記既設管の周方向に互いに間隔を置いて配置された３つ以上のガイド管と、
これらガイド管どうしを連結する連結手段と
を備え、前記各ガイド管の外周面の上側部が、前記低摩擦面となることが好ましい。
これによって、帯状部材をガイド管の外周面の上側部に当てて送ることで、摩擦抵抗を低減できる。ガイド管が既設管の管軸方向に延びているために、帯状部材を前記管軸方向に送り易くすることができる。ガイド管を円形断面とすることによって、帯状部材とガイド管との接触面積を小さくでき、摩擦抵抗を一層低減できる。
更に、ガイド管の数を３つ以上とすることによって、帯状部材を既設管と接触しないようにして、安定的に支持しながら送ることができる。仮に、ガイド管の数が１つだけであると、帯状部材が安定せず、既設管と接するおそれがある。ガイド管の数が２つであると、これら２つのガイド管どうしの間隔が狭いときは、帯状部材が安定せず、既設管と接するおそれがあり、２つのガイド管どうしの間隔が広いときは、これら２つのガイド管の間の既設管と帯状部材が接触するおそれがある。
【００１１】
前記帯状部材が、樹脂製の帯本体と、前記帯本体の外周側に設けられた金属製の補強帯材を含み、前記ガイド管の材質が、帯状部材との間の摩擦抵抗が小さい樹脂、金属などの低摩擦材質であることが好ましい。これによって、金属製の補強帯材が前記帯状部材の外周側部の構成材となる。該補強帯材が、低摩擦材質のガイド管と接することで、摩擦抵抗を軽減できる。
【００１２】
前記連結手段が、前記管軸方向に互いに離れて配置された複数の連結部材を含み、
各連結部材が、前記３つ以上のガイド管の各々と嵌合される３つ以上の管嵌合部を有して、前記ガイド管と交差するように延びていることが好ましい。これによって、複数のガイド管どうしを確実に連結できる。
【００１３】
前記ガイド管の外周面の上側部が、前記連結部材の上面より上方へ突出していることが好ましい。これによって、帯状部材が連結部材と接触するのを防止でき、帯状部材の送り作業の負担を確実に軽減できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、既設管の内周に更生管を製管する際、帯状部材の送り作業の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態を示し、中間部を部分補修中の既設管の側面断面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う、帯状部材の断面図である。
【図３】図３は、図８の円部ＩＩＩを拡大して示す、補修済みの既設管の断面図である。
【図４】図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う、摩擦低減装置の一部分の平面図である。
【図５】図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿う、摩擦低減装置の断面図である。
【図６】図６は、前記摩擦低減装置の一部分の斜視図である。
【図７】図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う、ガイド管の継ぎ目部分の断面図である。
【図８】図８は、部分補修済みの既設管の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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は、地中に埋設された既設管１を示したものである。既設管１としては、下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管等が挙げられる。既設管１は、例えばコンクリート製のヒューム管によって構成されている。
図１及び図３に示すように、永年の供用によって、既設管１の管軸方向（図１において左右）の中間部にはクラック１ｃ（劣化部）が形成されているものとする。一方、既設管１の管軸方向の両端部は、あまり劣化していないものとする。
【００１７】
図１に示すように、本発明形態の補修工法においては、既設管１の前記クラック１ｃを含む中間部だけを補修対象部分１ａとする。図８に示すように、該補修対象部分１ａの内周に沿って更生管２（螺旋管）をライニングすることによって、既設管１を部分補修する。
【００１８】
図８に示すように、更生管２は、長尺の帯状部材２０によって構成されている。図２に示すように、帯状部材２０は、帯本体２１と、補強帯材２２を含む。帯本体２１は、ポリ塩化ビニルによって構成されている。補強帯材２２は、スチールによって構成されている。帯本体２１の裏側（外周側、図２において上側）に補強帯材２２が重ねられている。補強帯材２２は、帯本体２１よりも裏側（外周側、図２において上方）へ突出されている。補強帯材２２の該突出部分２２ａが、帯状部材２０の外周側部を構成している。
なお、補強帯材２２と帯本体２１の裏側の端面どうしが面一でもよく、補強帯材２２が帯本体２１の裏側の端面より引っ込んでいてもよい。
【００１９】
図３及び図８に示すように、補修後の既設管１においては、前記の帯状部材２０が、既設管１の内壁に沿って螺旋状に巻回され、かつ一周違いに隣接する縁どうしが凹凸嵌合により接合されることによって、螺旋管状の更生管２となっている。帯本体２１の表側面が、更生管２の内周面を構成している。帯本体２１の裏側部及び補強帯材２２が、更生管２の外周部を構成している。
【００２０】
更生管２は次のようにして製管され、ひいては既設管１が部分補修される。
＜帯状部材の繰出〜送り工程＞
図１に示すように、人孔４の近くの地上に設置した巻付ドラム５から帯状部材２０を繰り出す。巻き癖機６によって帯状部材２０に製管径より小さい巻き径の巻き癖（曲率）を付与する。
該帯状部材２０を、巻き癖が付いた状態で人孔４に降ろし、既設管１の入口１ｅから補修対象部分１ａまで送る。更には、補修対象部分１ａにおいて、帯状部材２０（正確には未製管の帯部分２０ａ）を、製管済の帯部分すなわち更生管部分２ａの内部に通し、該更生管部分２ａの延伸方向の先端（図１において左端）の自走式の製管機３に導入する。
【００２１】
既設管１における入口１ｅから補修対象部分１ａまでの間の、帯状部材２０が通される部分（以下「帯送り部分１ｄ」と称す）の内部、及び更生管部分２ａの内部には、作業員（図示省略）が十数ｍ〜数十ｍの間隔を置いて配置されている。これら作業員の人力によって、帯状部材２０の未製管帯部分２０ａが製管機３へ向けて送られる。
【００２２】
＜製管工程＞
製管機３によって、未製管帯部分２０ａと、更生管部分２ａのひとまわり先行する部分との互いに隣接する縁どうしが接合される（図３参照）。これによって、更生管部分２ａが漸次延伸され、補修対象部分１ａの全長にわたる更生管２が形成される。
【００２３】
＜摩擦低減装置１０＞
図１に示すように、既設管１の帯送り部分１ｄの内周の底部には、摩擦低減装置１０が設置されている。図４〜図６に示すように、摩擦低減装置１０は、３つのガイド管１１と、連結手段１２を有している。各ガイド管１１は、既設管１の管軸方向（図４において左右方向）に延びている。図５に示すように、ガイド管１１の断面形状は円筒形になっている。３つのガイド管１１が、既設管１の周方向に互いに間隔を置いて平行に並べられて配置されている。
図４に示すように、好ましくは、各ガイド管１１は、複数の管材１１ａを一直線に連ねることによって構成されている。図７に示すように、隣接する管材１１ａ，１１ａどうしは、インロー方式により嵌め合わされることで、これら管材１１ａ，１１ａの外周面どうしが段差無く面一に連続している。
【００２４】
管材１１ａひいてはガイド管１１の材質は、帯状部材２０との間の摩擦抵抗が小さい低摩擦材質である。したがって、ガイド管１１の外周面の上側部１１ｂ（低摩擦面）は、低摩擦材質によって構成されている。好ましくは、前記低摩擦材質と帯状部材２０との間の摩擦係数は、既設管１と帯状部材２０との間の摩擦係数よりも低い。より好ましくは、帯状部材２０の外周側部の補強帯材２２を構成するスチールと前記低摩擦材質との間の摩擦係数が、既設管１の内周面を構成するコンクリートと帯状部材２０の前記スチールとの間の摩擦係数よりも低い。かかる低摩擦材質としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンなどの樹脂や、ステンレスなどの金属が挙げられる。ここでは、ガイド管１１の材質（低摩擦材質）として、ポリ塩化ビニルが用いられている。
【００２５】
図４に示すように、連結手段１２によって、３つのガイド管１１どうしが連結されるとともに、これらガイド管１１どうしの間隔が一定に保持されている。連結手段１２は、複数の連結部材１３を含む。これら複数の連結部材１３が、ガイド管１１の延び方向に互いに離れて配置されている。連結部材１３の配置間隔は、例えば数メートルであり、好ましくは２メートル程度であるが、本発明がこれに限られるものではない。
【００２６】
図５に示すように、各連結部材１３は、ガイド管１１と直交（交差）するように延びている。好ましくは、各連結部材１３は、既設管１の内周面の周方向に沿って円弧状に湾曲している。連結部材１３には、例えば孔状の３つの管嵌合部１３ｂが並んで形成されている。各管嵌合部１３ｂにガイド管１１が嵌合されている。ガイド管１１の外周面の上側部１１ｂが、管嵌合部１３ｂの上端開口から突出され、ひいては連結部材１３の上面よりも上方へ突出している。
【００２７】
連結部材１３の材質は、鉄、ステンレスなどの金属である。既設管１の内周面を構成するコンクリートと連結部材１３との間の摩擦係数を高めるため、連結部材１３の底面（前記コンクリートと接する面）を粗くしてもよい。
【００２８】
本発明形態の補修工法によれば、送り工程時の帯状部材２０と既設管１の底部との間に摩擦低減装置１０が介在される。これによって、帯状部材２０が、既設管１とは接触せずに、摩擦低減装置１０のガイド管１１の外周面の上側部１１ｂ（低摩擦面）と接触する。ガイド管１１と帯状部材２０との間の摩擦係数は、既設管１と帯状部材２０との間の摩擦係数よりも低い。この結果、送り工程時の帯状部材２０に働く摩擦抵抗を低減することができる。
具体的には、帯状部材２０のスチール製の補強帯材２２の外周側部２２ａが、コンクリート製の既設管１と接触するのではなく、ポリ塩化ビニル製のガイド管１１と接触する。スチールとコンクリートの摩擦係数は０．７前後であるのに対し、スチールとポリ塩化ビニルとの摩擦係数は０．５前後である。したがって、例えば、送り工程の作業者１人あたりが担うべき帯状部材２０の重量が１００ｋｇであるとした場合、摩擦低減装置１０が無いと作業者１人あたり７０ｋｇｆの力を要するが、本発明形態においては作業者１人あたり５０ｋｇｆの力で済む。この結果、帯状部材２０の送り作業の負担を軽減することができる。
【００２９】
円筒断面のガイド管１１と帯状部材２０との接触部分は、点接触ないしは線接触になるために接触面積が小さく、摩擦抵抗を一層低減できる。
ガイド管１１が既設管１の管軸方向に延びているために、帯状部材２０を前記管軸方向に送り易くすることができる。
ガイド管１１の数を３つとすることによって、帯状部材２０を安定的に支持しながら送ることができ、帯状部材２０と既設管１とが接触するのを確実に防止できる。
ガイド管１１の外周面の上側部１１ｂが、連結部材１３の上面より上方へ突出していることで、帯状部材２０が連結部材１３に引っ掛かるのを防止でき、帯状部材２０をスムーズに送ることができる。
【００３０】
＜裏込め工程＞
図８に示すように、既設管１の中間の補修対象部分１ａの全域に更生管２を製管した後、既設管１と更生管２との間の隙間には、モルタル等の裏込め材７を充填する。これによって、既設管１と更生管２との間を封止できるとともに、更生管２を既設管１にしっかりと接合でき、接合状態を恒久的に維持できる。
このようにして、既設管１の補修対象部分１ａを部分補修できる。既設管１の全体を補修するよりも施工コストを低減できる。
【００３１】
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。
例えば、本発明は、既設管１の一部分だけを部分補修するものに限られず、既設管１の全域を補修する場合にも適用できる。
更生管２の製管方式は、製管機３が自走する自走方式に限られず、元押し式でもよく、牽引式でもよい（特許文献１参照）。
ガイド管１１の数は、４つ以上であってもよい。４つ以上のガイド管１１が、既設管１の周方向に互いに間隔を置いて配置されていてもよい。
ガイド管１１の材質は、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ステンレスなどであってもよい。
動摩擦係数は、鉄とステンレスが０．３２、鉄とポリ塩化ビニルが０．４６、鉄とポリエチレンが０．２０となり、ポリエチレンの動摩擦係数が低い。一方、ガイド管１１の入手しやすさ、強度などを考慮すると、ガイド管１１の材質はステンレスが好ましい。
帯本体２１の材質は、ポリ塩化ビニル以外の、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂であってもよい。補強帯材２２は、スチール以外の、ステンレス、鉄などの金属によって構成されていてもよい。
帯状部材２０が、補強帯材２２を有していなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、例えば老朽化した下水道管、上水道管、農業用水管、ガス管等の既設管を螺旋状の更生管によって更生する技術に適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１      既設管
１ａ    補修対象部分（中間部）
１ｃ    クラック
１ｄ    帯送り部分（帯状部材が通される部分）
１ｅ    連通端
２      更生管
２ａ    更生管部分（製管済み部分）
２０    帯状部材
２０ａ  未製管帯部分
２１    帯本体
２２    補強帯材
２２ａ  補強帯材の突出部分（外周側部）
３      製管機
４      人孔
５      巻付ドラム
６      巻き癖機
７      裏込め材
１０    摩擦低減装置
１１    ガイド管
１１ａ  管材
１１ｂ  ガイド管の外周面の上側部（低摩擦面）
１２    連結手段
１３    連結部材
１３ｂ  管嵌合部
【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】
2019018430.tif 000009
【図８】
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