(57)【要約】【課題】直管状態と屈曲状態とを容易に切り替えることが可能な管体を提供する。【解決手段】管径が略等しい複数の管材１１〜１３を接続して形成される管体１である。  そして、管材１１，１２（１２，１３）間の接続部１ｄ（１ｅ）の外周を覆う被覆材２と、接続部より外側の管材の外周面と被覆材との間に介在される止水ゴム３，３とを備え、接続部には、管材の対向する一対の端部同士が管軸Ｘ直交方向に対して傾斜する略合致した傾斜面１１ａ，１２ａ（１２ｂ，１３ａ）に形成されるとともに、その接続部は管軸回りに回転自在に構成されている。【選択図】図１
2008075707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管径が略等しい複数の管材を接続して形成される管体であって、前記管材間の接続部の外周を覆う被覆材と、前記接続部より外側の管材の外周面と前記被覆材との間に介在される止水手段とを備え、前記接続部の少なくとも一つは、前記管材の対向する一対の端部同士が管軸直交方向に対して傾斜する略合致した傾斜面に形成されるとともに、その接続部は管軸回りに回転自在に構成されていることを特徴とする管体。
【請求項２】
前記管材の少なくとも一体には、その内部に管軸直交方向に向けた回転用治具を架け渡すための装着手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の管体。
【請求項３】
前記被覆材と前記管材の外周面との間には間詰材が介在されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の管体。
【請求項４】
前記被覆材は、可撓性の筒材とその外周に複数配置される環状の保護材とによって構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の管体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の管体を、曲線部を有する管路の内部に敷設する管体の敷設方法において、
前記管路の直線部では前記管体を直管状態にして搬送し、前記管路の曲線部では前記管材を管軸回りに回転させて屈曲状態にして搬送し、その曲線部を通過して直線部に進入した際には再び前記管材を管軸回りに回転させて直管状態にして搬送することを特徴とする管体の敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の管路内に敷設する管体及びその管体の敷設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、経年や地盤変動等により劣化した例えば円筒状の下水管を更生する方法として、下水管内に円筒状の更生管をその軸線が下水管の軸線に沿うように挿入し、更生管により下水管の劣化した部分を覆うパイプインパイプ工法と称される方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
このパイプインパイプ工法によれば、下水管内に挿入された更生管と下水管との間にモルタル等を注入し、このモルタルにより更生管を下水管に一体的に固定する。これにより、下水管の劣化した部分を更生管により補修することができるので、下水管内を流れる下水が劣化部分を経て地中に流出することを防ぐことができる。
【０００４】
また、このように補修をおこなう下水管には、曲線部がある場合が多く、その曲線部に配置するための屈曲部を有する管体が特許文献３，４に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３８８８７号公報
【特許文献２】特開２００５−５４５５７号公報
【特許文献３】特公平８−２３３９３号公報
【特許文献４】特開平７−２１７７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３，４に開示されている管体は、への字に曲げて成形された屈曲部を有するものであるため、全体の管体の高さが管径よりも大きくなり、管路の曲線部及び直線部を通過させるためには、その管路の内径よりも管体の高さが低くなるようにしなければならない。
【０００６】
このような屈曲部を有する管体の高さを低くするには、管径を小さくすればよいが、管径が小さくなると流下流量が減少してしまうという問題がある。
【０００７】
また、屈曲部から前後に突出する管体の長さを短くしても管体の全体の高さを低くすることができるが、管体の全長が短くなると、継手箇所が増加することになり、敷設作業の手間が増加するうえに、継手からの漏水の危険性が高まることになる。
【０００８】
そこで、本発明は、直管状態と屈曲状態とを容易に切り替えることが可能な管体及び管体の敷設方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の管体は、管径が略等しい複数の管材を接続して形成される管体であって、前記管材間の接続部の外周を覆う被覆材と、前記接続部より外側の管材の外周面と前記被覆材との間に介在される止水手段とを備え、前記接続部の少なくとも一つは、前記管材の対向する一対の端部同士が管軸直交方向に対して傾斜する略合致した傾斜面に形成されるとともに、その接続部は管軸回りに回転自在に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記管材の少なくとも一体には、その内部に管軸直交方向に向けた回転用治具を架け渡すための装着手段が備えられているものが好ましい。
【００１１】
また、前記被覆材と前記管材の外周面との間には間詰材が介在されているものであってもよい。
【００１２】
さらに、前記被覆材は、可撓性の筒材とその外周に複数配置される環状の保護材とによって構成することができる。
【００１３】
また、本発明の管体の敷設方法は、上記したいずれかの管体を、曲線部を有する管路の内部に敷設する管体の敷設方法において、前記管路の直線部では前記管体を直管状態にして搬送し、前記管路の曲線部では前記管材を管軸回りに回転させて屈曲状態にして搬送し、その曲線部を通過して直線部に進入した際には再び前記管材を管軸回りに回転させて直管状態にして搬送することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このように構成された本発明の管体は、複数の管材間の接続部の少なくとも一つが回転自在に接続されるものであって、その管材の端部には傾斜面が形成されている。
【００１５】
そして、この傾斜面に沿って管材を管軸回りに回転させると、接続部の角度が傾斜面の傾斜によって変化して直管状態と屈曲状態とを切り替えることができる。
【００１６】
このため、管路の直線部と曲線部とでは形状を変化させて管路の形状に合わせて最も通過させやすい形状にすることで、管体の管径を小さくしたり、長さを短くしたりしなくても、曲線部を有する管路内に管体を配置することができる。
【００１７】
また、管材の少なくとも一体に、管軸直交方向に向けた回転用治具を架け渡すための装着手段を設けることで、簡単に回転用治具を装着することができる。
【００１８】
このため、回転用治具を使って容易に管材を管軸回りに回転させることができる。
【００１９】
さらに、被覆材と管材の外周面との隙間に発泡ゴム等の間詰材を介在させておくことで、管体と管路の間に充填されるモルタル等の充填材の圧力によって被覆材が変形することを防ぐことができる。また、回転に対して追従し易い形態の間詰材であれば、管材を回転させる際に支障となることがない。
【００２０】
また、被覆材を可撓性の筒材とその外周に配置される環状の保護材とによって構成することで、被覆材の可撓性を確保した状態で、被覆材の外周を保護することができる。
【００２１】
すなわち、被覆材に可撓性の高い材料を選択すると、搬送時の接触などで損傷したり、管体と管路の間に充填する充填材の圧力によって変形したりし易くなるが、外周に保護材を配置しておくことで、損傷や変形を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態の管体１を屈曲状態にしたときの構成を示した図であり、図２は管体１を直管状態にしたときの構成を示した図である。なお、図１には、管軸Ｘの上側に断面図、下側に平面図が示されている。
【００２４】
まず、構成から説明すると、この管体１は、２体の外側管材１１，１３とその間に配置される中間管材１２との３体の管材を接続して形成されるものであって、中間管材１２とその両側の外側管材１１，１３との接続部１ｄ，１ｅは筒状の被覆材２によって覆われている。
【００２５】
また、この管体１は、一端に受口部１ａが形成され、他端に挿口部１ｂが形成された農業用水管や下水道管等として使用される筒状物である。
【００２６】
さらに、この管体１を構成する管材１１〜１３には、例えば管径が略等しい繊維強化プラスチックモルタル（ＦＲＰＭ）管などが使用できる。
【００２７】
このＦＲＰＭ管とは、２層の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）層である内面ＦＲＰ層と外面ＦＲＰ層との間に樹脂モルタル層を介在させて一体化させたものである。
【００２８】
また、内面ＦＲＰ層と外面ＦＲＰ層とは、繊維方向を円周方向や管軸方向に向けた複数のガラス繊維層を積層させるとともに、不飽和ポリエステルを含浸させたものである。
【００２９】
さらに、樹脂モルタル層は、硅砂などの無機質と不飽和ポリエステル樹脂とによって構成されて、内面ＦＲＰ層及び外面ＦＲＰ層と一体化される。
【００３０】
そして、このようなＦＲＰＭ管からなる外側管材１１の端部に緩衝ゴム（図示せず）を接着剤で固定し、その上にＦＲＰ管からなる受口部１ａを嵌めて接着剤で固定する。
【００３１】
また、外側管材１１の接続部１ｄ側の端部には、図１，２に示すように管軸Ｘ直交方向に対して傾斜する傾斜面１１ａを形成する。この傾斜面１１ａは、隣接する中間管材１２の対向する端部に形成される傾斜面１２ａと略合致する形状に形成される。
【００３２】
また、この外側管材１１と中間管材１２の接続部１ｄは、傾斜面１１ａ，１２ａ間で接着などがされることなく、管軸Ｘ回りに回転自在に構成されている。
【００３３】
さらに、この中間管材１２の他端には、上述した一端側の傾斜面１２ａとは反対方向に傾斜した傾斜面１２ｂが形成されている。ここでは、２つの傾斜面１２ａ，１２ｂの傾斜角を向きは反対であるが勾配が等しくなるように設定しているが、これに限定されるものではく、傾斜面１２ａとは異なる勾配の傾斜面１２ｂを形成してもよい。
【００３４】
また、この中間管材１２に隣接する外側管材１３の端部には、この傾斜面１２ｂと形状が略合致する傾斜面１３ａを形成する。
【００３５】
この中間管材１２と外側管材１３との接続部１ｅも、傾斜面１２ｂ，１３ａ間で接着などがされることなく、管軸Ｘ回りに回転自在になるように構成しておく。
【００３６】
さらに、外側管材１３の他端には、テーパ状に先細りした挿口部１ｂを形成しておく。
【００３７】
一方、本実施の形態の被覆材２は、可撓性の筒材としてのゴムチューブ２１と、その外周に複数配置される保護材としてのＦＲＰリング２２，・・・とから主に構成される。
【００３８】
このゴムチューブ２１は、中間管材１２の全体と、外側管材１１，１３との接続部１ｄ，１ｅを少なくとも覆う筒状に形成されており、外側管材１１，１３と中間管材１２とを接続する機能を有する。
【００３９】
また、ゴムチューブ２１は、可撓性及び伸縮性のあるゴム材であるため、外側管材１１，１３を回転させる際に支障となることがない。
【００４０】
さらに、このゴムチューブ２１の外周は、複数の円環状のＦＲＰリング２２，・・・によって保護されている。このＦＲＰリング２２，・・・は、管軸Ｘ方向に所定の間隔を開けて配置されており、図１に示すように、屈曲部の内角側では隣接するＦＲＰリング２２，・・・が密着することになり、外角側ではゴムチューブ２１が伸びてＦＲＰリング２２，・・・間に隙間が開くようになる。
【００４１】
また、このゴムチューブ２１（被覆材２）で覆われる外側管材１１，１３の外周面には、止水手段としての止水ゴム３が貼り付けられている。この止水ゴム３は円環状に形成されるとともに、被覆材２の両端付近に配置されるように貼り付けられている。
【００４２】
さらに、この止水ゴム３，３は、ゴムチューブ２１（被覆材２）の内周面にそれぞれ当接して水密性を確保する構造となっている。
【００４３】
また、止水ゴム３，３とゴムチューブ２１（被覆材２）の内周面との間には、グリスなどの潤滑材を注入しておくことで、水密性を確保した状態で管材１１〜１３を滑らかに回転させることができる。
【００４４】
また、被覆材２と中間管材１２等の外周面との間であって、止水ゴム３，３に挟まれた空間には間詰材としての発泡ゴム４が介在される。
【００４５】
さらに、外側管材１１，１３には、回転用治具５を架け渡すための装着手段としての注入口１ｃ，・・・が備えられている。
【００４６】
この注入口１ｃは、管体１を管路６内（図３参照）に設置した後に、管体１と管路６の間に管体１の内側からモルタルなどの充填材を注入するための孔で、注入用の筒状のニップル５１を螺入させるためのネジ溝が刻設されている。
【００４７】
また、回転用治具５は、例えば伸縮自在で所望する長さで固定可能なシリンダ状の伸縮棒５３と、その両端付近に鍔状に取り付けられるゴム製のストッパリング５２，５２と、注入口１ｃ，１ｃに螺入させるニップル５１，５１とによって構成することができる。
【００４８】
すなわち、注入口１ｃ，１ｃに取り付けられたニップル５１，５１の管路６内部側の孔に伸縮棒５３の先端を挿入し、ストッパリング５２，５２がニップル５１，５１に当接するまで伸縮棒５３を伸長して固定することで取り付けることができる。
【００４９】
次に、本実施の形態の管体１の敷設方法について、図３を参照しながら説明する。
【００５０】
この管体１を管内で搬送させる管路６は、敷設後年月を経て劣化し始めたコンクリート製の管路で、図３（ａ）に示すような直線部６１と、図３（ｂ）に示すような曲線部６２とを有している。
【００５１】
また、敷設する管体１には、図１に示すように両方の外側管材１１，１３に予め回転用治具５，５を取り付けておく。
【００５２】
そして、発進立坑（図示せず）などから管路６内に挿入した管体１は、管路６の直線部６１を搬送する際には、図３（ａ）に示すように直管状態にして搬送する。
【００５３】
この直管状態のときには、図２に示すように外側管材１１と中間管材１２と外側管材１３とが一直線に並び、被覆材２の外径が管体１の高さとなるため、管路６の内径が被覆材２の外径よりも大きければ管体１を通過させることができる。
【００５４】
そして、管体１が曲線部６２に進入する際に、先頭の外側管材１１の内部に取り付けられた回転用治具５を把持して管軸Ｘ回りに外側管材１１を回転させる。
【００５５】
この回転は、外側管材１１が中間管材１２に対して相対的に１８０度回転するまでおこなう。すなわち、外側管材１１を中間管材１２に対して相対的に１８０度回転させると、図１に示すように接続部１ｄが屈曲するとともに再び傾斜面１１ａ，１２ａ同士の形状が略合致することになる。
【００５６】
同様にして後方の外側管材１３も中間管材１２に対して相対的に１８０度回転させ、管体１を図３（ｂ）に示すような屈曲状態にして、曲線部６２を通過させる。
【００５７】
この屈曲状態にした管体１は、曲線部６２の形状に近い形状となっているため、管体１の外周面と管路６の内周面との間に隙間があまり確保できない場合であっても管体１を通過させることができる。このため、大きな管径の管体１によって管路６を更生することができるようになる。
【００５８】
そして、この曲線部６２を通過した後に、再び直線部６１を搬送する場合は、外側管材１１，１３を中間管材１２に対して相対的に１８０度回転させて直管状態に戻す。
【００５９】
他方、曲線部６２に管体１を設置する場合は、図３（ｂ）に示した屈曲状態で管体１を配置しておけばよい。
【００６０】
このようにして複数の管体１，・・・を管路６内で搬送し、隣接する管体１，・・・同士を受口部１ａに挿口部１ｂを挿入することで接合した後に、伸縮棒５３を取り外したニップル５１，・・・に注入パイプ（図示せず）を接続し、エアモルタルなどの充填材を管体１，・・・の外周面と管路６の内周面との隙間に注入する。
【００６１】
このエアモルタルの充填圧は、被覆材２の外周面に作用することになるが、被覆材２の外周面はＦＲＰリング２２，・・・で保護されているうえに、被覆材２と管材１１〜１３との間の隙間には発泡ゴム４が介在されているので、その充填圧によって被覆材２が破損することがない。
【００６２】
このように構成された本実施の形態の管体１は、複数の管材１１，１２（１２，１３）間の接続部１ｄ，１ｅの少なくとも一つが回転自在に接続されるものであって、その管材１１〜１３の端部には傾斜面１１ａ，１２ａ（１２ｂ，１３ａ）が形成されている。
【００６３】
そして、この傾斜面１１ａ，１２ａ（１２ｂ，１３ａ）に沿って管軸Ｘ回りに管材１１，１３を回転させると、接続部１ｄ，１ｅの角度が傾斜面１１ａ，１２ａ（１２ｂ，１３ａ）の傾斜によって変化して直管状態と屈曲状態とを切り替えることができる。
【００６４】
このため、管路６の直線部６１と曲線部６２とでは形状を変化させて管路６の形状に合わせて最も通過させやすい形状にすることで、管体１の管径を小さくしたり、長さを短くしたりしなくても、曲線部６２を有する管路６内に管体１を配置することができる。
【００６５】
特に、３体の管材１１〜１３によって構成された管体１では、中間管材１２の両側に配置された外側管材１１，１３を回転させることで、片側の管材だけを回転させる場合に比べて屈曲部の角度を大きく設定することが容易にできる。
【００６６】
また、管材１１〜１３の少なくとも一体に、管軸Ｘ直交方向に向けた回転用治具５を架け渡すための装着手段（注入口１ｃ）を設けることで、簡単に回転用治具５を装着することができる。
【００６７】
このため、回転用治具５を使って容易に管材１１〜１３を管軸Ｘ回りに回転させることができる。
【００６８】
さらに、被覆材２と管材１１〜１３の外周面との隙間に発泡ゴム４を介在させておくことで、管体１と管路６の間に充填される充填材の圧力によって被覆材２が変形することを防ぐことができる。また、発泡ゴム４であれば回転時のねじり力に対して容易に変形して追従するので、管材１１〜１３を回転させる際に支障となることがない。
【００６９】
また、被覆材２を可撓性のゴムチューブ２１とその外周に配置される環状のＦＲＰリング２２，・・・とによって構成することで、被覆材２の可撓性を確保した状態で、被覆材２の外周を保護することができる。
【００７０】
すなわち、被覆材２に可撓性の高い材料を選択すると、搬送時の接触などで損傷したり、管体１と管路６の間に充填する充填材の圧力によって変形したりし易くなるが、外周にＦＲＰリング２２，・・・を配置しておくことで、損傷や変形を防ぐことができる。
【実施例】
【００７１】
以下、この実施例では、前記実施の形態で説明した被覆材２とは別の形態の被覆材を配置した管体７について図４を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７２】
この図４は、管軸Ｘの上側に管体７の断面図、下側に管体７の平面図を示したものである。
【００７３】
この管体７は、受口側管材７１と挿口側管材７２との２体の管材を接続して形成されるものであって、その接続部７ｃが被覆材としてのコルゲート管７３によって覆われている。
【００７４】
このコルゲート管７３は、断面が凹凸の蛇腹状の管材で、鋼材とＦＲＰ材を積層させることで可撓性を備えつつも剛性の高い部材に形成されている。
【００７５】
また、このコルゲート管７３の内周面と管材７１，７２の外周面との間には、止水手段としての止水ゴム７４，７４を介在させる。
【００７６】
この止水ゴム７４，７４は、図４の上側断面図に示すように、コルゲート管７３の両端付近に配置され、接続部７ｃ周辺は空洞となっている。
【００７７】
このように剛性の高いコルゲート管７３を使用することで、接続部７ｃの周辺を空洞にして管材７１，７２を回転させる際の抵抗を低減することができる。
【００７８】
また、このように空洞があったとしても、コルゲート管７３の強度がその周囲に充填されるエアモルタルなどの充填材の充填圧を上回っていれば、変形したり損傷したりすることがない。
【００７９】
この管体７を敷設する場合も、管路６の曲線部６２において、受口側管材７１を挿口側管材７２に対して相対的に１８０度回転させることで屈曲状態にすることができる。
【００８０】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【００８１】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態または実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００８２】
例えば、前記実施の形態では、円筒状のＦＲＰＭ管を管材１１〜１３として使用したが、これに限定されるものではなく、ＦＲＰ管、鋼管、コンクリート管などいずれの材質及びいずれの形状の管体であっても適用することができる。
【００８３】
また、前記実施の形態では３体の管材１１〜１３、前記実施例では２体の管材７１，７２を使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、４体以上の管材を接続して管体を構成することもできる。
【００８４】
さらに、前記実施の形態では、中間管材１２の両端に傾斜面１２ａ，１２ｂを形成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一端を傾斜面１２ａ、他端を管軸直交面とし、その管軸直交面に対向する外側管材１３の端部も管軸直交面に形成したものであってもよい。
【００８５】
また、前記実施の形態及び実施例では、管体１，７の一端が受口部１ａ，７ａで他端が挿口部１ｂ，７ｂの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、両端とも受口部、両端とも挿口部という構成の管体であってもよい。
【００８６】
さらに、前記実施の形態では間詰材を発泡ゴム４によって形成したが、これに限定されるものではなく、ウレタンフォームなどの充填材の充填圧によって破壊されない強度を有する材料であればよい。
【００８７】
また、前記実施の形態では保護材としてＦＲＰリング２２を使用したが、これに限定されるものではなく、鋼材、アルミ材などの金属材料によって短筒状に成形された保護材なども使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の最良の実施の形態の管体の構成を説明する説明図である。
【図２】直管状態にある管体の構成を説明する平面図である。
【図３】（ａ）は管路の直線部を通過させる直管状態の管体の平面図、（ｂ）は管路の曲線部を通過させる屈曲状態の管体の平面図である。
【図４】実施例の管体の構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１              管体
１ｃ            注入口（装着手段）
１ｄ，１ｅ      接続部
１１，１３      外側管材（管材）
１１ａ，１３ａ  傾斜面
１２            中間管材（管材）
１２ａ，１２ｂ  傾斜面
２              被覆材
２１            ゴムチューブ（筒材）
２２            ＦＲＰリング（保護材）
３              止水ゴム（止水手段）
４              発泡ゴム（間詰材）
５              回転用治具
６              管路
６１            直線部
６２            曲線部
７              管体
７ｃ            接続部
７１            受口側管材（管材）
７１ａ          傾斜面
７２            挿口側管材（管材）
７２ａ          傾斜面
７３            コルゲート管（被覆材）
７４            止水ゴム（止水手段）
Ｘ              管軸
【図１】
2008075707.tif 000003
【図２】
2008075707.tif 000004
【図３】
2008075707.tif 000005
【図４】
2008075707.tif 000006