(57)【要約】【課題】既設のヒューム管内壁面の劣化進行を阻止し、永続的にヒューム管を良好な状態に維持することができる方法を提供すること。【解決手段】既設コンクリート管渠１の内壁を、劣化部分２が完全に除去される深さ範囲まで内壁面全体にわたって一様に切削除去して未劣化のコンクリート面１ａを現出させ、この未劣化コンクリート面１ａを、その湾曲面に沿った湾曲を有する所定サイズのセラミックパネル片４を相互にかつ未劣化コンクリート面に対して密着固定させ順次敷き詰めることによって覆うようにした。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒューム管内壁の未劣化コンクリート面に、その湾曲面に沿った湾曲を有する所定サイズのセラミックパネル片を相互にかつ未劣化コンクリート面に対して密着固定させ順次敷き詰めることによって前記未劣化コンクリート面を覆うようにしたことを特徴とするヒューム管の内壁面保護方法。
【請求項２】
既設コンクリート管渠の内壁を、劣化部分が完全に除去される深さ範囲まで内壁面全体にわたって一様に切削除去して未劣化のコンクリート面を現出させ、
前記現出した未劣化コンクリート面を、その湾曲面に沿った湾曲を有する所定サイズのセラミックパネル片を相互にかつ未劣化コンクリート面に対して密着固定させ順次敷き詰めることによって覆うようにしたことを特徴とするコンクリート管渠の内壁面保護方法。
【請求項３】
前記未劣化コンクリート面に対するセラミックパネル片の密着固定を、接着剤による貼着によって行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート管渠の内壁面保護方法。
【請求項４】
前記劣化部分の切削除去後に、前記未劣化コンクリート面側からコンクリート管渠に対し、周方向および軸線方向へ所定の間隔を置いて、アンカーボルトを取り付け、このアンカーボルトの雄ネジ部を前記未劣化コンクリート面から突出させ、
前記各セラミックパネル片にその厚さ方向に貫通して設けた挿通孔を、前記雄ネジ部に嵌合し、且つ前記雄ネジ部の先端部をセラミックパネル片から突出させ、
前記雄ネジ部先端部にナットを螺合させ、締め込んで、前記未劣化コンクリート面に対しセラミックパネル片を固着すること
を特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート管渠の内壁面保護方法。
【請求項５】
隣接する各セラミックパネル片が相補的縁部形状により接合されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のコンクリート管渠の内壁面保護方法。
【請求項６】
前記劣化部分の切削除去後、前記セラミックパネル片の固着に先立って、前記未劣化コンクリート面にコンクリート内部の保護強化と止水作用をもたらす液剤が塗布されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のコンクリート管渠の内壁面保護方法。
【請求項７】
前記セラミックパネル片は、下水汚泥焼却灰を約３０％、陶器質微粉砕品を約３５％、陶土を約３５％材料として使用して焼成した陶製品であることを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載のコンクリート管渠の内壁面保護方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート下水管等のコンクリート管渠（以下、ヒューム管と略称する）の内壁面保護方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、地中に埋設されたヒューム管は長期間の使用により内壁面が硫化水素やその他の腐蝕ガスおよび付着物によって侵食され、劣化する。劣化を放置すると、やがてヒューム管の強度が低下し損壊に至るために、内壁面補修により補強措置や侵食劣化の増長を抑止する方策が採られている。
【０００３】
ヒューム管の強度を付与しつつ同管の内壁面を保護するための方法として、例えば下記特許文献１に記載のように、既設ヒューム管の内壁面の劣化部分を自動切削機で切削除去し、劣化部分を除去したヒューム管の内壁面を繊維からなるベース材に未硬化状態の硬化性樹脂を含浸させた樹脂層によって被覆した後、上記樹脂層を硬化せしめて侵食乃至劣化部分の切削除去によって減少した壁厚分に相応する厚さ乃至その厚さより小なる厚さの保護層を形成し、この保護層によってヒューム管に新管と同等程度の強度および耐久性をもたらすようにすることが示されている。
【０００４】
前記の自動切削機は、下記特許文献２にも記載されている。
【０００５】
ヒューム管内壁面への樹脂層の被覆は、下記特許文献１に記載のように、ヒューム管内に光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を含む未硬化状態の可撓性ホースを圧搾空気によって反転させながら導入し、或いは引き込みにより導入し、かつ圧搾空気によりヒューム管内壁面に沿わせて押圧せしめ、その後、可撓性ホースに光を照射し、或いは加熱気体もしくは加熱液体により加熱することにより可撓性ホースを硬化せしめ、ヒューム管内壁面に不透水性のライニングを形成することによって行われている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２３２３３３号公報
【特許文献２】
特開平８−２８１６３６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来技術は、対象とするヒューム管が、内径が比較的小径のもの、例えば８００ｍｍ以下のものに適しており、それ以上の、人間が立ち入ることができるような大径管（例えば内径が１．５ｍ以上）のものについては大掛かりな設備が必要であり、経済的、施工技術的に問題があり、実際上適用できないのが現状である。
【０００８】
そのような大径管は、劣化部分が多少あったとしても、管自体の強度はさほど低下しないので、管強度の低下を補うための補強処置は必ずしも必要ではないにしても、放置すれば、やがて管の崩壊に至る可能性があるので、劣化の進行は食い止める必要がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、既設のヒューム管内壁面の劣化進行を阻止し、永続的にヒューム管を良好な状態に維持することができる方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ヒューム管内壁の未劣化コンクリート面に、その湾曲面に沿った湾曲を有する所定サイズのセラミックパネル片を相互にかつ未劣化コンクリート面に対して密着固定させ順次敷き詰めることによって前記未劣化コンクリート面を覆うようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、大口径のヒューム管であっても、その内壁にセラミック製管状体を密着して設けた状態にすることが可能であると共に容易であり、また費用の嵩む大掛かりな設備を必要としないので、経済的にも有利である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、既設コンクリート管渠の内壁を、劣化部分が完全に除去される深さ範囲まで内壁面全体にわたって一様に切削除去して未劣化のコンクリート面を現出させ、
前記現出した未劣化コンクリート面を、その湾曲面に沿った湾曲を有する所定サイズのセラミックパネル片を相互にかつ未劣化コンクリート面に対して密着固定させ順次敷き詰めることによって覆うようにしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、既設の大口径ヒューム管であっても、容易に且つ経済的に内壁面劣化進行防止処理を行うことができる。また、ヒューム管内周面の密着固定箇所に応じてセラミックパネル片のサイズを適宜選択することによって、例えば、ヒューム管内周面の上部には小サイズのもの、下部には比較的大サイズのパネルを選定することによって、密着固定のための作業が容易になる。
【００１４】
結果として、既設ヒューム管において、内壁の劣化部分を完全に排除した後に現出させた未劣化コンクリート面は、腐蝕ガス等による侵食を受けないセラミックパネル片によって被覆され、この被覆は、セラミックパネル片相互および未劣化コンクリート面とセラミックパネル片とが密着固定されて行われるので、被覆後においては、最早、劣化は発生せず、ヒューム管の良好な状態を永続的に維持することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記未劣化コンクリート面に対するセラミックパネル片の密着固定を、接着剤による貼着によって行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、未劣化コンクリート面に対するセラミックパネル片の密着と固定を比較的簡単な作業で行うことができる。接着剤としては、接着効果の他に、耐久性、耐水性、耐酸性、耐薬品性、微生物による腐蝕に対抗する能力に優れたエポキシ樹脂接着剤が特に好適である。このような有機系接着剤の他にも、複合接着剤、例えば樹脂セメントなども好ましい。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記劣化部分の切削除去後に、前記未劣化コンクリート面側からコンクリート管渠に対し、周方向および軸線方向へ所定の間隔を置いて、アンカーボルトを取り付け、このアンカーボルトの雄ネジ部を前記未劣化コンクリート面から突出させ、
前記各セラミックパネル片にその厚さ方向に貫通して設けた挿通孔を、前記雄ネジ部に嵌合し、且つ前記雄ネジ部の先端部をセラミックパネル片から突出させ、
前記雄ネジ部先端部にナットを螺合させ、締め込んで、前記未劣化コンクリート面に対しセラミックパネル片を固着することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、セラミックパネル片が比較的大寸法で、大重量である場合にも、アンカーボルトにより、セラミックパネル片をヒューム管に強固に固着しておくことができる。その場合、セラミックパネル片と未劣化コンクリート面との間に接着剤を介在させることにより、両者の間が隙間なく密着せしめられると共に、より強固な固着が達成される。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、隣接する各セラミックパネル片が相補的縁部形状により接合されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、セラミックパネル片同士の、止水性のある密着接合が可能であり、その際、相互の接合面に接着剤を塗布することによって接続部の水密性と共に強度も高められる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、前記劣化部分の切削除去後、前記セラミックパネル片の固着に先立って、前記未劣化コンクリート面にコンクリート内部の保護強化と止水作用をもたらす液剤が塗布されることを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、ヒューム管に微細な亀裂が発生し、外周側から水が浸透してきた場合であっても、前記未劣化コンクリート面まで水分が到達することが回避され、セラミックパネル片を固着したことによる効果がヒューム管の微細な亀裂などにより阻害されることがなくなる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、前記セラミックパネル片が、下水汚泥焼却灰を約３０％、陶器質微粉砕品約３５％、陶土約３５％を材料にし、焼成した陶製品であることを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、大量に発生する下水汚泥、陶器廃棄物を、リサイクル率約６０％という高い割合で有効利用することが可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、既設ヒューム管に適用する場合を例に、図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、既設ヒューム管をその軸線に対して直交する断面図で示している。図１ａおよび図１ｂ中、１は土中に埋設された既設のヒューム管を指示し、２はこのヒューム管１において硫化水素やその他の腐蝕ガス等により侵食され、劣化した内周壁部分を指示している。
【００２７】
この実施例の場合、上記の劣化部分２を切削により削除する工程から始まる。
図１ｂには、この第１の工程を達成するために用いられる切削機３が概略的に示されている。この切削機としては上記特許文献１又は２に記載のものが利用可能である。マンホールからヒューム管内へ送入される前記切削機３は、ヒューム管１に対して伸縮可能で先端部にカッター３ａを備え且つヒューム管の軸線に関して回転可能の腕部材３ｂを有しており、またヒューム管１内を走行移動し得るようになされている。前記切削機３による劣化部分２の削除は、腕部材３ｂを伸長させてカッター３ａを劣化部分に押し当て、その状態で腕部材３ｂを回転させながら、切削機をヒューム管の軸線方向へ走行移動させることによって行われる。
切り込みの深さは腕部材３ｂの伸長の度合によって決定される。
【００２８】
上記切削工程において、劣化部分が完全に除去される深さ範囲まで内壁面全体にわたって一様に切削が行われ、その結果、ヒューム管には未劣化コンクリートの一様な内周面１ａが現出せしめられる。未劣化コンクリート面を切削により現出せしめると同時に、この面に後述の、コンクリート内部の保護強化と止水作用をもたらす液剤を塗布することが好ましく、その塗布は切削機に設備された、又は切削機と協働作用する噴射装置により行うことができる。
【００２９】
次工程において、図１ｃに示すように、前記現出した未劣化コンクリート面１ａに沿った湾曲を有する所定サイズのセラミックパネル片４が、前記未劣化コンクリート面１ａに、この面に密着し且つ相互に縁部を接して密着した状態で固定され、順次敷き詰められる。このようにして未劣化コンクリート面１ａ全体がセラミックパネル片４によって被覆され、結果として図１ｄに示すように、内周面にセラミック製の管が密着して設けられたヒューム管１がもたらされる。この結果、劣化し難いセラミックパネル片４によって完全に保護されたヒューム管のコンクリート面は、最早、硫化水素やその他の腐蝕ガスおよび付着物によって侵食されることはなく、従ってヒューム管１は長期に亙ってその耐久性を維持することが可能となる。
【００３０】
固着された上記のセラミックパネル片４は、切削により厚みを減少したヒューム管１の強度を十分に補う作用は有していないが、ヒューム管はそれ自体、劣化部切削除去後においても必要な強度を失うことはないので、ヒューム管１に対し何らかの補強対策を施す必要はない。
【００３１】
未劣化コンクリート面１ａに対するセラミックパネル片４の密着固定は、接着剤を用いて行うことができる。接着剤としては、ポリウレタン樹脂、シアノアクリレート、シリコーンゴム等が使用可能であり、特に、耐久性、耐水性、耐酸性、耐薬品性、微生物による腐蝕に対抗する能力に優れたエポキシ樹脂接着剤が好適である。その他に複合接着剤、例えば樹脂セメントなども使用可能である。
【００３２】
他の密着固定方法の例が図２及び図３に示されている。この例によれば、前記劣化部分２の切削除去後に、前記未劣化コンクリート面１ａ側からヒューム管に対してアンカーボルト５が取り付けられる。アンカーボルト５の取り付けは、基部５ａがヒューム管１にはめ込まれて固定され、雄ネジ部５ｂがコンクリート面１ａから突き出した状態で行われる。使用されるセラミックパネル片４のサイズに合わせてヒューム管の周方向および軸線方向におけるアンカーボルトの取り付け箇所が決められる。
【００３３】
セラミックパネル片４には上記の雄ネジ部５ｂが差し込まれる挿通孔４ａが設けてある。大寸法、大重量のセラミックパネル片の場合には、１つのセラミックパネル片に複数の挿通孔４ａを設け、それら挿通孔に対応するようにアンカーボルトを配置するようにしてもよい。
【００３４】
図３に示すように、セラミックパネル片４は、それに設けた挿通孔４ａに前記雄ネジ部５ｂを嵌合し、且つこの雄ネジ部の先端部をセラミックパネル片から突出させ、この雄ネジ部先端部にナット６を螺合させ、締め込むことによって前記未劣化コンクリート面１ａに対し固着される。この場合、セラミックパネル片４と未劣化コンクリート面１ａとの間に接着剤を介在させることにより、両者間の密着の度合が更に向上する。
【００３５】
上記のアンカーボルト５は、ステンレスや防食処理された金属材料で製作するか、或いはＦＲＰ等の樹脂を材料としたもの、或いは炭素繊維などを材料としたものであってもよい。さらに、雄ネジ部５ｂを設ける代わりに他の締め付け手段を利用してもよい。
【００３６】
上記のセラミックパネル片４のナット着座箇所に、図２及び図３に示すように凹陥部４ｃを設け、締め込み時にナット６がこの凹陥部内に収まり、雄ネジ部５ｂの先端部と共にセラミックパネル片４の表面から内周側へ突出しないようにすることが好ましい。
【００３７】
未劣化コンクリート面１ａに対するセラミックパネル片４の固着は、接着によるものと、アンカーボルトによるものとを併用しても良い。例えば、ヒューム管内の上部から側方に懸けては比較的小サイズのセラミックパネル片を接着剤により固着し、下方においては比較的大サイズのセラミックパネル片を接着剤及び／又はアンカーボルトにより固着するようにしてもよい。もちろん、小サイズのセラミックパネル片の固着にアンカーボルトを使用しても良い。
【００３８】
ヒューム管内の上部範囲に比較的小サイズのセラミックパネル片を配するようにすれば、セラミックパネル片の所定の位置までの持ち上げ作業を楽に行うことができ、また固着に接着剤を使用する場合の接着剤固化までのパネル片保持を、保持手段を必要とすることなく行える。下部範囲に比較的大サイズのセラミックパネル片を配するようにすれば、広い範囲に亙る被覆作業が一度に行え、その際接着剤のみによる固着であっても、パネル片の質量が固着の方向に作用するので、接着剤固化までのパネル片保持を必要としない。
【００３９】
セラミックパネル片４は、同サイズのものを使用して縦横に整列して敷き詰めてもよいし、異なるサイズのものをランダムに組み合わせて敷き詰めてもよい。
その場合、例えばパネル片幅寸法の半分及び／又は長さ寸法の半分ずつ互いにずらした状態で敷き詰めてもよい。
【００４０】
何れにしても、隣接するセラミックパネル片は縁部が互いに密着した状態になされることが必要である。場合によっては、目地部にセラミック材料粉末を含むパテ状詰め物を充填しても良い。
【００４１】
上記セラミックパネル片４の縁部は、隣り合うパネル片同士が相補的に接合される形状を有していることが好ましい。図４〜図６には相補的縁部形状の例が示されている。
【００４２】
図４及び図５に示すパネル片は、ヒューム管の軸線と平行な方向へ延びる２つの縁部は段状に形成されており、一方の縁部の段部４ａは内周側が周方向へ突出し、他方の縁部の段部４ｂは逆に外周側が周方向へ突出し、一方縁部と他方縁部の突出部を重ね合わせたときに、“合じゃくり”又は“相欠き”の状態で互いに補足し合って、パネル片本体部の厚さと同じになるようになされている。
【００４３】
図６に示すパネル片も同様に縁部に段部が形成されているが、この例の場合には、縁部形状が異なる３種類のパネル片の組み合わせとなっている。頂部に示されているパネル片４１は、その両方の縁部の外周側が周方向へ突出した段部となっており、図示の状態で頂部パネル片４１の左方及び右方に続くパネル片４２、４３・・・は、頂部パネル片側では頂部パネル片縁部と補足し合うように内周側が周方向へ突出し、他方側縁部では逆に外周側が周方向へ突出している。
【００４４】
図示例以外にも、相補的縁部構成は様々な態様で実現可能である。例えば、上記のように縁部に段状部を設ける代わりに、一方の縁部にはその長さ方向に溝を形成し、他方の縁部にはその長さ方向に、上記溝に嵌めこまれる凸条を形成し、隣り合うパネル片の溝と凸条を互いに嵌め合わせて、いわゆる“さねはぎ”状の相補接合にすることもできる。また、ヒューム管の周方向に隣接するパネル片の縁部を相補接合形状とすると共に、ヒューム管の軸線方向に隣接するパネル片の縁部も同様な相補接合形状としてもよいし、何れか一方のみにしてもよい。
【００４５】
更に、相補的縁部構成として、図７及び図８に示すように、一辺又は二辺に雄型突起４ｄを設け、他の一辺又は二辺に、前記雄型突起４ｄとパズル式に嵌合可能なるように雄型突起に相応する形状を有する雌型溝４ｅを設けた構成としてもよい。
【００４６】
上記のセラミックパネル片４は図９に示すように六角形であってもよく、或いはその他の多角形形状であってもよい。
【００４７】
上記の劣化部分２の切削削除工程後に、前記セラミックパネル片４の固着に先立って、前記未劣化コンクリート面１ａにコンクリート内部の保護強化と止水作用をもたらす液剤を塗布することが好ましい。塗布は、前記未劣化コンクリート面１ａに液剤を噴射することにより行うことが好ましい。噴射による塗布は切削機に設備された、又は切削機と協働作用する噴射装置により、前記未劣化コンクリート面１ａの現出と同時に行うことができ、それにより効率的に作業を行なうことが可能である。
【００４８】
この液剤としては、“Protecrete  CDS”の商品名で市販されているものが好ましい。このProtecrete  CDSは、超微細な二酸化ケイ素粒子が水に分散して浮遊しているコロイド状の非結晶シリカである。分子量が超微細なため水が通過する箇所全てに浸透する性質があり、コンクリート面へ高圧力で噴射すると経年したコンクリートでは１０〜１５ｃｍ程度の深さまで内部に浸透する。浸透した超微小コロイダルシリカはセメントの水和反応により生成されたコンクリートの劣化原因である水酸化カルシウムと瞬時に反応してケイ酸カルシウムと水に分解する働きをする。この反応によって、１００％不溶性固形に変性したシリカゲルは、通気性を保持したままコンクリート組織を緻密化し一体になることにより、コンクリート内部の保護強化と止水作用をもたらし、更に腐蝕防止、劣化阻止の機能ももたらす。
【００４９】
上記の液剤に撥水性の機能を持たせることが好ましく、それにより液剤を塗布された前記の未劣化コンクリート面が疎水性となり、微生物が生存しにくい、従って微生物による腐蝕が生じ難い状況を容易に作り出すことが可能である。
【００５０】
前記セラミックパネル片は様々な材料で製作可能であるが、下水汚泥焼却灰（高分子系）を約３０％、陶器質微粉砕品（例えば瓦シャモット）約３５％、陶土（粘土）約３５％を材料にして製作することができ、その場合、総原料の約６５％が再利用品となり、高リサイクル率製品となる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明方法によれば、上記のように、既設のヒューム管であっても、或いは樹脂による内周面保護処理の困難な大径のヒューム管であっても、容易に内壁面劣化進行防止処理を行うことができ、その結果、本発明方法による処理を施した既設ヒューム管は長期に亙ってその機能を維持し続けることが出来るという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の工程を説明する、ヒューム管の概略横断面図である。
【図２】既設ヒューム管の内周面に対しセラミックパネル片を固着するための手段の例を示す図である。
【図３】図２に示す手段を使用してセラミックパネル片をヒューム管内周面に固着した状態を示す図である。
【図４】セラミックパネル片縁部構成の例を示す、図１と同様の概略横断面図である。
【図５】図４に示すセラミックパネル片の斜視図である。
【図６】セラミックパネル片縁部構成の他の例を示す、図４と同様の概略横断面図である。
【図７】セラミックパネル片構成の他の例を示す斜視図である。
【図８】セラミックパネル片構成の更に他の例を示す斜視図である。
【図９】セラミックパネル片構成の更に他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・ヒューム管
１ａ・・・未劣化コンクリート面
２・・・劣化部分
３・・・切削機
３ａ・・・カッター
３ｂ・・・腕部材
４、４１，４２，４３・・・セラミックパネル片
４ａ、４ｂ・・・段部
４ｃ・・・凹陥部
５・・・アンカーボルト
５ａ・・・アンカーボルトの基部
５ｂ・・・アンカーボルトの雄ネジ部
６・・・ナット
【図１】
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【図２】
2004190814.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004190814.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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