(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に隣接して配置される複数のライニング体と、隣接する前記ライニング体間を接合するフレキシブル性を有する接合体とを備え、
前記ライニング体は、
空洞構造物の内周面をライニングするための筒状のライニング材と、
前記ライニング材の外周面に一体に形成され、周方向に平行に延びる複数のリブと、
前記ライニング材の軸方向に延び、前記複数のリブを貫通して結合する複数の金属製の結合材と、
前記ライニング材の周方向に延び、前記ライニング材の軸方向の両端部に配置される少なくとも１対の金属製の補強材とを備え、
前記結合材の端部は、前記補強材に固定されているライニング構造物。
【請求項２】
前記ライニング材は、周方向に延びる少なくとも１つのライニング片を、密閉シールを介して連結することで形成されており、
前記ライニング片の端部同士を固定し、伸縮自在に構成された少なくとも１つの締結部材をさらに備えており、
前記締結部材の両端部は、前記ライニング片の端部間の境界を挟んで配置される一対の前記結合材にそれぞれ連結されている請求項１に記載のライニング構造物。
【請求項３】
前記接合体は、
隣接する前記ライニング体を接合し、前記ライニング体の内周面から径方向外方に突出するように撓む撓み領域を有する本体部と、
前記本体部に取り付けられ、前記ライニングの内周面側から前記撓み領域を覆うカバーとを備える請求項１又は２に記載のライニング構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空洞構造物の内周面のライニングに使用するライニング体、及び、そのライニング体を用いたライニング構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル構築において、セグメントによる一次覆工を施工し、その一次覆工の内側に、防水性、防食性等を付与するための二次覆工を施工している。この二次覆工を施すライニング工法として、一次覆工内に二次覆工を形成し、一次覆工と二次覆工との内外径差に基づく隙間内に裏込めを施すことを行っていた。この二次覆工は、特許文献１に開示されるような、可撓性を有する樹脂材料によって成形され、帯板状の基板と当該基板の片側表面上に設けられるリブとを有する帯状体を、筒状体として形成し軸方向に継ぎ足すことにより形成されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなライニング工法は、老朽化した既設管に対して適用することが望まれている。この場合には、老朽化のため外水圧等に対する耐圧性能が低下した既設管の耐圧性能を、ライニング工法により高めることが要求される。そのため、ライニング工法において使用する帯状体には、施工後、既設管が新設時に有していた高い耐圧性能が得られるものが望まれている。なお、新設管に対しても、このような要求はなされるものである。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、新設管及び既設管に適用可能な、高い耐圧性能が得られるライニング体及びそれを用いたライニング構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るライニング体は、空洞構造物の内周面をライニングするための筒状のライニング材と、前記ライニング材の外周面に一体に形成され、周方向に平行に延びる複数のリブと、前記ライニング材の軸方向に延び、前記複数のリブを貫通して結合する複数の結合材と、を備える。
【０００７】
この構成によれば、ライニング材とリブとは一体に形成されており、そのリブと結合材とは、結合材がリブを貫通して一体となっている。このようなライニング体を空洞構造物に配置し裏込めすると、結合材が周囲に流れ込む裏込め材と一体化される。これにより、ライニング体と裏込め材とが一体化されるため、結合材が配置される軸方向に関して、空洞構造物にかかる外水圧等に対する耐圧性能を向上することができる。また、結合材はリブを貫通しているため、結合材がリブから外れ、耐圧性能が低下することを防止することができる。なお、ここでいう「リブを貫通する」とは、複数のリブの全てを貫きとおす構成であればよく、リブに円形状の孔を形成し、軸方向に結合材を差し込む構成でもよく、又、リブの外周端から切欠孔を形成し、リブの外方から径方向に結合材を差し込む構成でもよい。この点については、本明細書を通じて同様の意味である。
【０００８】
上記ライニング体においては、ライニング材の周方向に延び、ライニング材の軸方向の両端部に配置される少なくとも１対の補強材をさらに備え、結合材の端部は、補強材に連結させることができる。
【０００９】
この構成によれば、補強材が周方向に配置され、結合材の端部が補強材に結合し、ライニング材と補強材とが一体化されているため、空洞構造物の周方向にかかる圧力に対しても耐圧性能を向上することができる。また、結合材の端部が補強材に連結されており、結合材によりリブ及び補強材が一体的に結合されているため、結合材がリブ及び補強材から外れるのを防止することができる。
【００１０】
また、上記ライニング体においては、ライニング材は、周方向に延びる少なくとも１つのライニング片を、密閉シールを介して連結することで形成されており、ライニング片の端部同士を固定し、伸縮自在に構成された少なくとも１つの締結部材をさらに備え、締結部材の両端部は、ライニング片の端部間の境界を挟んで配置される一対の結合体にそれぞれ連結させることができる。
【００１１】
この構成によれば、空洞構造物の内径、断面形状等により、ライニング体を一体の筒状に形成できない場合には、ライニング片を連結することでライニング体を形成することができる。例えば、空洞構造物の内径が大きくライニング体を一体の筒状に形成すると空洞構造物内に搬送できない場合には、帯状のライニング片を空洞構造内に搬送し、空洞構造内で筒状に形成することができる。また、空洞構造物の断面形状が直線、円弧、角部等の形状が組み合わさっている場合には、各形状に適したライニング片を形成し連結してライニング体を形成することができる。そのため、空洞構造物の内径、断面形状等にとらわれず、任意の空洞構造物に即したライニング体を形成することができる。また、ライニング片の端部同士を密閉シールで封止することで、水等の侵入を確実に防止することができ、高い防水性を得ることができる。
【００１２】
また、本発明に係るライニング構造物は、軸方向に隣接して配置される上述した複数のライニング体と、隣接する前記ライニング体を接合する接合体と、を備え、前記接合体は、隣接する前記ライニング体を接合し、前記ライニング体の内周面から径方向外方に突出するように撓む撓み領域を有する本体部と、前記本体部に取り付けられ、前記ライニング体の内周面側から前記撓み領域を覆うカバーと、を備える。
【００１３】
この構成によれば、空洞構造物の段差及び屈曲等により隣接するライニング体の間隔が均一でない場合でも、接合体の本体部の撓み領域が、隣接するライニング体の間隔に応じて伸縮し、空洞構造物の段差及び屈曲等を吸収することができる。そのため、空洞構造物の形状に応じて任意のライニング構造物を施工することが可能となる。加えて、本体部にはライニング体の内周面からカバーが取り付けられ、本体部の撓み領域を覆っている。これにより、本体部の撓み領域が有するライニング体の内周面から径方向外方への凹みが無くなり、ライニング構造物内の流体の流れを阻害すること及びその凹みにゴミが溜まることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るライニング体及びそれを用いたライニング構造物によれば、高い耐圧性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るライニング構造物の一実施形態を空洞構造物内に配置した状態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係るライニング体の一実施形態を示す軸方向断面図である。
【図４】図３のライニング体の角部の拡大斜視図である。
【図５】図３のライニング体のリブを正面側から見た図である。
【図６】図３のライニング体の連結部を側面側から見た図である。
【図７】本発明に係る接合体の一実施形態を示す軸方向断面図である。
【図８】図３のライニング体に図７の接合体を嵌め合わせた状態を示す軸方向断面図である。
【図９】図８のライニング体の間隔が広がった状態を示す軸方向断面図である。
【図１０】本発明に係るライニング構造物の一実施形態の覆工方法を示す説明図である。
【図１１】本発明に係るライニング体の他の実施形態を示す軸方向断面図である。
【図１２】本発明に係るライニング体のリブの他の実施形態を正面側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るライニング構造物の一実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、ライニング構造物を空洞構造物内に配置した状態を示す縦断面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、ここでいう「空洞構造物」とは、新設及び既設を問わず、又、管路の断面形状が円形及び非円形を問わず、トンネル等の内空断面を有する構造物全般をいう。この点については、本明細書を通じて同様の意味である。
【００１７】
図１に示すように、ライニング構造物１は、ライニング体１０と接合体２０とからなる。図２に示すように、ライニング体１０は、空洞構造物２の断面形状に適した筒状に形成されており、空洞構造物２内で軸方向に複数配置されている。各ライニング体１０の間には、隣接するライニング体を接合するための接合体２０が取り付けられている。
【００１８】
次に、ライニング体１０について、図３から図５を参照して説明する。図３は、ライニング体の軸方向断面図、図４は、ライニング体の角部の拡大斜視図、図５は、ライニング体のリブを正面側から見た図である。図３に示すように、ライニング体１０は、ライニング材１１、リブ１２、補強材１３及び結合材１４から形成される。ライニング材１１及びリブ１２は樹脂製であり、補強材１３及び結合材１４は金属製である。
【００１９】
ライニング材１１は、帯板状の一枚のライニング片１１１により形成されており、このライニング片１１１を１周分巻いて端部同士を後述する締結部材１５を用いて連結し筒状としている。これにより、ライニング体１０の内周面を形成している。図３に示されるように、ライニング片１１１は、断面コ字状に形成されており、軸方向の両端に、突条部１１３が形成されている。この突条部１１３は、ライニング体１０の内周面から径方向外方に突出しており、その軸方向外側に、接合体２０を取り付けるための接合体取付溝１１２が形成されている。接合体取付溝１１２は、ライニング体１０の内周面側に凹状の開口部１１２ａが形成されており、この開口部１１２ａに接合体２０が嵌め込まれる。また、ライニング材１１の外周面には、ライニング材１１と一体に、複数のリブ１２が形成されている。複数のリブ１２は、突条部１１３の間に均等に配置されている。このリブ１２は、ライニング材１１の内周面から径方向外方に突出し、周方向に延びている。本実施形態では、５本のリブ１２が、軸方向に沿って平行に延びている。また、図４に示すように、ライニング体１０の角部に当たるリブ１２には切欠部１２１が形成されており、切欠部１２１が周方向に広がることで、角部の湾曲が形成されている。
【００２０】
補強材１３は、図３に示すように、ライニング材１１の突条部１１３の軸方向内側に、突条部１１３に沿って周方向に延びて配置されている。断面は３辺を有するコ字状に形成されており、そのうちの２辺がライニング材１１及び突条部１１３に接し、他の１辺がライニング材１１の径方向外方に位置するように配置されている。この径方向外方に位置する１辺が、後述する覆工方法により充填された裏込め材３０と一体となり、ライニング構造物１の耐圧性能を高める。また、本実施形態のように、空洞構造物２の断面形状が曲率半径の小さい角部を有する場合には、図２及び図４に示すように、補強材１３は、ライニング体１０の側面部１３１と角部１３２を別部材として、各々の形状に即して形成し、それらを組み合わせて配置される。このとき角部１３２は、曲率半径の小さい湾曲に対応させるため、断面形状を板状に形成されている。
【００２１】
結合材１４は、図３に示すように、棒状の結合材本体１４１、ボルト１４２及びナット１４３から形成されている。図５に示すように、リブ１２及び補強材１３には、軸方向に一直線となるように貫通孔１２２が形成されており、その貫通孔１２２を通して結合材１４が取り付けられる。結合材本体１４１は、軸方向両端部に配置される補強材１３の間に収まる長さに形成されており、リブ１２の貫通孔１２２を通して、補強材１３の間に配置される。ボルト１４２は、軸方向両端部の補強材１３の軸方向間より長く形成されており、一端の補強材１３ａの軸方向外側から結合材本体１４１に差し込む。このとき、ボルト１４２は、軸方向両端部の補強材１３の軸方向間より長いため、他端の補強材１３ｂの軸方向外側に突出する。そのボルト１４２の突出部にナット１４３を嵌め込み、ボルト１４２とナット１４３とで補強材１３及びリブ１２を一体的に結合する。
【００２２】
次に、締結部材１５について、図６も参照して説明する。図６は、ライニング体１０の連結部を側面側から見た図である。締結部材１５は、ライニング片１１１の端部同士１１１ａ，１１１ｂを連結するために用いられる。締結部材１５には、例えば、ターンバックルを使用し、連結部を挟んで近接する結合材１４ａ，１４ｂにターンバックルの両端を引っ掛け締め上げることで連結する。ターンバックルは、伸縮自在に構成されており、これを縮めることで締め上げることができる。これにより、締結部材１５は、結合材１４ａ，１４ｂと一体化されるため、連結部においても高い耐圧性能を得ることができる。また、隣接するリブ１２同士の間と、近接する結合材１４ａ，１４ｂの間とに嵌まり込む補強板１６を挟み込むことができる。これにより、補強板１６が連結部を補強し、耐圧性能をさらに高めることができる。さらに、ライニング片１１１の端部同士１１１ａ，１１１ｂの間に、密閉シール１７を挟むことができる。この密閉シール１７には、例えば、ゴム等のパッキンを使用することができる。これにより、連結部の密閉性を高め、防水性を向上させることができる。
【００２３】
次に、接合体について、図７を参照して説明する。図７は、接合体２０の軸方向断面図である。接合体２０は、樹脂性であり、本体部２１とカバー２２とから形成されている。本体部２１は、ライニング体１０の内周面から径方向外方に撓む撓み領域２１１と、撓み領域２１１の軸方向外方に位置する平坦領域２１２とを有している。そして、平坦領域２１２に、隣接するライニング体１０を接合するための接合体取付突起２１３が形成されており、撓み領域２１１に、カバー２２を取り付けるためのカバー取付突起２１４が形成されている。カバー２２は、本体部２１に取り付けた際に、ライニング体１０の内周面側が平坦になるように形成されており、撓み領域２１１に形成されるカバー取付突起２１４が嵌まり込むためのカバー取付溝２２１を有している。これにより、本体部２１の撓み領域２１１を、ライニング体１０の内周面側から覆うことで、内周面側に大きな凹みがなくなり、本体部２１の撓み領域２１１でライニング体１０内の流体の流れを阻害すること及びその凹みにゴミが溜まることを防止することができる。
【００２４】
次に、接合体２０が隣接するライニング体１０の間隔を調節する動作について、図８及び図９を用いて説明する。図８は、上記のように形成されたライニング体１０と接合体２０とを嵌め合わせた状態を示す軸方向断面図、図９は、隣接するライニング体１０の間隔が広がった状態を示す軸方向断面図である。ここでは、空洞構造物２内において、軸方向に２個のライニング体１０が配置された状態を例にとって説明する。先に配置されたライニング体を第１ライニング体１０ａ、後に配置されるライニング体を第２ライニング体１０ｂとする。
【００２５】
図８に示すように、第１ライニング体１０ａと第２ライニング体１０ｂとの間に接合体２０が取り付けられる。第１ライニング体１０ａの接合体取付溝１１２ａと接合体２０の第１ライニング体１０ａ側の接合体取付突起２１３ａとが嵌め合わされ、第２ライニング体１０ｂの接合体取付溝１１２ｂと接合体２０の第２ライニング体１０ｂ側の接合体取付突起２１３ｂとが嵌め合わされて取り付けられる。このように取り付けられる接合体２０は、空洞構造物２に段差及び屈曲等が生じている場所では、図９に示すように、本体部２１の撓み領域２１１が伸びることができる。これにより、ライニング構造物１は、空洞構造物２の段差及び屈曲等に追随することができる。また、接合体２０は樹脂材料で形成されているため、周方向の一部に段差等が有る場合には、その部分の接合体２０が伸びることで追随することができる。これにより、１つの接合体２０で種々の形状の空洞構造物２にも対応することができ、現場において、空洞構造物２の形状を確認しながら任意の接合体２０を選択する必要がなくなる。
【００２６】
次に、上記のように構成されるライニング構造物１の空洞構造物２内への覆工方法について、図１０を用いて説明する。図１０は、ライニング構造物の覆工方法を示す説明図である。同図に示すように、まず、ライニング片１１１を立坑２ａから空洞構造物２内に搬入する。搬入後、その場で空洞構造物２の断面形状に対応する断面形状を有する筒状のライニング体１０を形成する。その後、空洞構造物２内の所定の位置に移送され、そこで、先に搬送されている第１ライニング体１０ａと接合体２０によって接合する。ここで、接合体２０は、上記のように種々の形状に対応可能なフレキシブル性を有しているため、空洞構造物２の段差及び屈曲等に追随することができる。そのため、覆工現場には、上記の接合体２０を準備していればよく、空洞構造物２の形状に対応させるために種々の接合体２０を準備する必要はない。これを繰り返し、ライニング体１０を軸方向に連結してライニング構造物１を施工する。その後、ライニング構造物１と空洞構造物２の内面との間の間隙にセメントミルク等の裏込め材３０を充填して裏込めが施される。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、結合材１４がリブ１２を貫通して軸方向に延びて取り付けられているため、ライニング構造物１は、軸方向の引張力にも強くなり、耐圧性能を向上することができる。また、結合材１４の両端に補強材１３を周方向に延びて取り付けることにより、ライニング構造物１は、周方向の引張力にも強くなり、さらに耐圧性能を向上することができる。さらに、接合体２０に撓み領域２１１を形成しているため、空洞構造物２の段差及び屈曲等に追随することができ、種々の空洞構造物２に対しても容易にライニング構造物１を施工することができる。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの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限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、ライニング体１０は、１枚のライニング片１１１を１周分巻いて筒状として形成していたが、予め筒状とすることも可能であるし、又、２枚以上のライニング片を連結させて筒状を形成することも可能である。また、リブの本数を５本としているが、それに限られず、４本以下とすることも可能であるし、６本以上とすることも可能である。
【００２９】
また、上記実施形態では、補強材１３は、接合体取付溝１１２の軸方向内方に取り付けられているが、図１１に示すように、接合体取付溝１１２の軸方向外方に取り付けることも可能である。また、補強材１３の断面形状は、コ字状としているが、それに限らず、例えば、図１１に示すようなＴ字状、逆Ｌ字状とすることも可能である。さらに、必ずしも補強材１３を取り付ける必要はなく、結合材１４を軸方向両端に位置するリブ１２で結合することも可能である。
【００３０】
また、上記実施形態では、ライニング体１０の側面部１３１と角部１３２とで補強材１３を別部材として形成しているが、必ずしも側面部１３１と角部１３２とで分離する必要はなく、側面部１３１と角部１３２とを一体として形成することも可能である。
【００３１】
また、上記実施形態では、図５に示すように、リブ１２に円形状の貫通孔１２２が形成されているが、形状は円形状に限らず、結合材１４に対応した形状で、結合材１４を貫通可能に形成されればよい。また、図１２に示すように、リブ１２の外周端からＬ字状の切欠きを形成し、この切欠孔１２３にリブ１２の外周側から径方向に結合材１４を差し込んで貫通させてもてもよい。このように、切欠孔１２３をリブ１２の内部でＬ字状に折り曲げて形成することで、折り曲げた部分が抜け止め部１２３ａとなり、結合材１４が径方向外方へ抜けるのを防止することができる。このような構成とすることで、軸方向に結合材１４を差し込むスペースがない場所でライニング体１０を組み立てる場合であっても、径方向に結合材１４を差し込めるので、容易に組み立てることができる。
【００３２】
また、上記実施形態では、締結部材１５として、ターンバックルを用いているが、これに限定されるものではなく、伸縮自在に構成されており、縮むことでライニング片１１１を締め上げて連結できるものであればよい。
【００３３】
また、接合体２０は、空洞構造物２のライニング体１０を取り付ける部分が平坦であり、段差等に追随する必要がない場合には、一般的に使用される形状が固定されている接合体とすることも可能である。
【００３４】
また、上記実施形態は、既設管の耐圧性能を高めるためにのみ用いられるものではなく、新設管に対してもより耐圧性能を高めるために用いることが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１      ライニング構造物
２      空洞構造物
１０    ライニング体
１１    ライニング材
１２    リブ
１３    補強材
１４    結合材
１５    締結部材
１７    密閉シール
２０    接合体
２１    本体部
２２    カバー
１１１  ライニング片
２１１  撓み領域
【要約】
【課題】  本発明は、高い耐圧性能が得られるライニング体及びそれを用いたライニング構造物を提供する。
【解決手段】  本発明のライニング体は、空洞構造物の内周面をライニングするための筒状のライニング材と、ライニング材の外周面に一体に形成され、周方向に平行に延びる複数のリブと、ライニング材の軸方向に延び、複数のリブを貫通して結合する複数の結合材と、を備える。
【選択図】  図３【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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【図１１】
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【図１２】
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