(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状構造物の壁を貫通して結合された管体の内壁面をライニングして更生する管更生方法において、
前記管体の前記管状構造物側露出面を前記管状構造物外壁面まで環状に切除することによって前記管体を縁切りさせて環状切除部を形成し、
該環状切除部に弾性変形可能な弾性材を装填した後に、
前記管体の内壁面を前記弾性材に跨って筒状更生材によりライニングすることを特徴とする耐震化更生方法。
【請求項２】
前記ライニングは、前記弾性材と前記管状構造物の壁との間又は前記弾性材と前記筒状更生材との間に、前記弾性材と前記筒状更生材又は前記管状構造物の壁との隙間に水が浸入した場合に該浸入水により膨張して前記隙間を水密とする水膨張性を有する水膨張性弾性体を介在させた状態で行われることを特徴とする請求項１に記載の耐震化更生方法。
【請求項３】
管状構造物の壁を貫通して結合された管体の内壁面が筒状更生材によりライニングされて更生された更生構造であって、
前記管状構造物内に露出した管体の露出端面が環状に切除されることにより生じた環状切除部に弾性変形可能な弾性材が装填され、
前記管体の内壁面及び前記弾性材は筒状更生材により一体的にライニングされていることを特徴とする耐震化更生構造。
【請求項４】
前記弾性材と前記筒状更生材又は前記管状構造物の壁との隙間には、該隙間に水が浸入した場合に該浸入水により膨張して前記隙間を水密とする水膨張性を有する水膨張性弾性体が介在されていることを特徴とする請求項３に記載の耐震化更生構造。
【請求項５】
前記水膨張性弾性体は線条として前記管体の円周方向に複数本が平行に環状配列されていることを特徴とする請求項４記載の耐震化更生構造。
【請求項６】
前記弾性材は、シーリング機能を備えた弾性シーリング材であることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の耐震化更生構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マンホールや桝などの管状構造物に結合された下水道用管渠などの管体の内壁面を更生する更生方法及びその構造に関し、さらに詳しくは管状構造物と管体との結合部分の耐震性を確保できる耐震化更生方法及び耐震化更生構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マンホール取付管渠、建物設備排水管と接続されて屋外地中に配管されている屋外排水管と地中に埋設されている排水桝などの接続構造等において、自動車・鉄道の交通振動、地震、地盤沈下、地下水流、樹木の根の成長などにより管体が破損する場合があり、地面を掘り起こして新管に交換するには、地上交通や建築物への悪影響、工事期間の長期化、工事費の増大などの様々な問題が発生するので、掘り起こさずに管体の更生が行える工法が開発されている。
【０００３】
このような工法の一つとして、従来から、繊維質材料に硬化性樹脂を含浸させた筒状基材を含む筒状更生材が広く知られている。このような筒状更生材は、ひび割れなどにより補修や更生の必要な地中管内に配設され、内部から膨らまされて管路の内壁面に押圧されつつ硬化性樹脂が硬化されることにより、管路内に硬化された自立管としての被覆筒体（ライナー）を形成している。これにより、このような筒状更生材を用いた管路の更生方法によれば、地中管を掘り起こすことなく更生が行えるという利点を備えている。
【０００４】
ここで、一般に下水道用管渠などの管路は、３０ｍ〜５０ｍ毎に１個所の割合で設置されたマンホール間に埋設管（地中管）として設置されている。このような地中管では、数ｍ単位の長さのコンクリート製のヒューム管や陶器製の陶管が継手部で結合されて長尺に構成されているので、内面を筒状更生材によりライニングすれば地震などにより埋設管の長手方向に引っ張りによるズレが生じても、継手部の差込の範囲内で有れば、管体の結合部が抜けたり破壊することがなく、また、被覆筒体（ライナー）自体も破壊することが無く、埋設管部分での耐震性は優れているという特徴も有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このマンホールと埋設管とが、モルタルやコンクリートなどにより一体化されて結合されている場合、管体の内壁面を如何なる筒状更生材（補修材）によりライニングしても管体とマンホール壁とが剛結合されているので、地震等の際にマンホールと管体との間での変位が発生すると、そのマンホール壁と管体端部との結合箇所で亀裂が発生したり破壊されたりするなどして十分な耐震性を確保することができない。
【０００６】
このため、近年においては、新たに管体を敷設する場合には、マンホールに面する管体の端部に、例えば、フレキシブルな環状部などの可撓性を有する部分を設置することにより、管体端部に生じる伸縮及び曲げをこの可撓性を有する部分により吸収させることによって耐震性を持たせているが、既設管路に対してこれを行うには、掘り起こし作業などを含めて多大の工数及び経費を必要とする。
【０００７】
一方、最近、既設のマンホールにおいて、耐震化するためにマンホール内より、管体の周囲のマンホール壁を環状に切除し、その切除によって形成された環状空隙内に弾性材を充填する耐震化方法が提案された（例えば、特開２００１−４０７５１号公報）。
【０００８】
しかしながら、この公報には、下水道用管渠などの管体の内壁面を更生する際の耐震化更生方法及び耐震化更生構造については、何ら開示がなされていない。
【０００９】
この発明は、下水道用管渠などの管体の内壁面を筒状更生材によりライニングして更生する際のマンホールと管体との結合部分の耐震性を確保できる耐震化更生方法及び耐震化更生構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載の発明は、管状構造物の壁を貫通して結合された管体の内壁面をライニングして更生する管更生方法において、
前記管体の前記管状構造物側露出面を前記管状構造物外壁面まで環状に切除することによって前記管体を縁切りさせて環状切除部を形成し、該環状切除部に弾性変形可能な弾性材を装填した後に、前記管体の内壁面を前記弾性材に跨って筒状更生材によりライニングすることを特徴とする耐震化更生方法である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記ライニングは、前記弾性材と前記管状構造物の壁との間又は前記弾性材と前記筒状更生材との間に、前記弾性材と前記筒状更生材又は前記管状構造物の壁との隙間に水が浸入した場合に該浸入水により膨張して前記隙間を水密とする水膨張性を有する水膨張性弾性体を介在させた状態で行われることを特徴とする請求項１に記載の耐震化更生方法である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、管状構造物の壁を貫通して結合された管体の内壁面が筒状更生材によりライニングされて更生された更生構造であって、
前記管状構造物内に露出した管体の露出端面が環状に切除されることにより生じた環状切除部に弾性変形可能な弾性材が装填され、前記管体の内壁面及び前記弾性材は筒状更生材により一体的にライニングされていることを特徴とする耐震化更生構造である。
【００１３】
請求項４記載の発明は、前記弾性材と前記筒状更生材又は前記管状構造物の壁との隙間には、該隙間に水が浸入した場合に該浸入水により膨張して前記隙間を水密とする水膨張性を有する水膨張性弾性体が介在されていることを特徴とする請求項３に記載の耐震化更生構造である。
【００１４】
請求項５記載の発明は、前記水膨張性弾性体は線条として前記管体の円周方向に複数本が平行に環状配列されていることを特徴とする請求項４記載の耐震化更生構造である。
【００１５】
請求項６記載の発明は、前記弾性材は、シーリング機能を備えた弾性シーリング材であることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の耐震化更生構造である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
図１及び図２は、本発明に係る耐震化更生方法を施工する既設のマンホール取付管渠１の一例を示している。この図において、符号２は既設のマンホールであり、符号３、３はマンホール２の壁４を貫通して結合されている既設のコンクリート製のヒューム管、陶器製の陶管などの管体であり、符号５はマンホールの底部に打設されているインバートコンクリートである。
【００１８】
このようなマンホール取付管渠１では、マンホール壁４と管体３との結合は、例えば、マンホール壁４に管体３の外形より大きい貫通孔を開けておき、貫通孔内に管体３の先端部６を挿入し、管体３の外壁面３ａと貫通孔内周面との間の空隙をモルタル等で埋めたり、埋設された管体３の先端部６をマンホール成形用の型枠内に挿入しておき、コンクリートによってマンホールを成形することによって一体化する等により形成され、これにより地中に埋設された管体（埋設管）３がマンホール壁４と一体的に結合されて剛結合されている。
【００１９】
以下に、このような既設のマンホール取付管渠１を掘り起こすことなく管体３の内壁面をライニングして更生する耐震化更生方法及びその耐震化更生構造について更生方法の工程を追って説明する。
【００２０】
先ず、図３に示すように、マンホール２内において、必要な作業空間を形成するために先端部６の前面又は周辺のインバートコンクリート５を必要な範囲だけはつり取る。
【００２１】
ついでコア抜き治具や切削治具を使用して、マンホール２内より、管体３のマンホール側露出面である先端部６をマンホール２の外壁面４ａまで環状に切除することによって管体３を縁切りさせ、図４に示すように、環状に切除部（環状切除部７）を形成させる。このとき、マンホール壁４の外壁面４ａに沿って管体内（管路内）から切り込みを入れることにより環状切除部７の切除が容易となる。また、この環状切除部７の形成は、マンホール２側からのみならず、管体３側から切除することもできるので、必要な部分のコア抜きが容易に行える。
【００２２】
ついで、この環状切除部７に例えば、シリコーンや吸水材を含有する水膨張ゴム材等からなる弾性変形可能な弾性材としての弾性シーリング材８を装填する（図５）。この弾性シーリング材８は、例えば、マンホール２の径と管体３の径とを考慮して環状切除部７に嵌合するように予め環状に成型されたものであってもよい。
【００２３】
ついで、図６に示すように、この管体３の内壁面を弾性シーリング材８に跨って筒状更生材１０によりライニングする。
【００２４】
筒状更生材１０としては、例えば、図７に示すように、繊維質材料に硬化性樹脂を含浸させた筒状基材１１とその筒状基材１１の内外の両表面に積層された不透過性のフィルム又はシート（例えば、内層フィルム１２、外層フィルム１３）とから構成されたものが例示される。
【００２５】
また、他の筒状更生材１０の例としては、図８に示すように、ベースホース２１とキャリブレーションホース２２とから構成されている。ここで、このベースホース２１は、外層フィルム１３と繊維質材料に硬化性樹脂が含浸された筒状基材１１とから構成され、キャリブレーションホース２２は、内層フィルム１２の外周側に内層樹脂吸収フェルト２３が積層されて構成されている。
【００２６】
これらの筒状更生材１０を構成する繊維質材料としては、ポリエステルなどの有機繊維やガラス繊維などの無機繊維であり、その形態は不織布や織布、編物などを包含する布帛である。
【００２７】
また、このような繊維質材料に含浸される硬化性樹脂としては、液状のエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等の硬化性樹脂が例示され、これらの硬化性樹脂は、熱硬化性であっても紫外線等の光硬化性（電磁波硬化性）であってもよい。
【００２８】
内層フィルム１２は、液状の熱硬化性樹脂が蒸散等により透過又は飛散することが防止できるように不透過性であるのが好ましく、管路の補修後には管路の仕上がり内面となるので、耐傷性や耐久性、耐摩耗性などを考慮して適宜に選択される。このような条件を満たす好ましい内層フィルム材料としては、ポリウレタンが例示される。
【００２９】
また外層フィルム１３としては、液状の硬化性樹脂が外部に蒸散等により透過、又は飛散することが防止できるように不透過性のものが好ましく、耐久性を考慮して安価な材料を選択することができる。このような条件を満たす好ましい外層フィルム材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが例示される。
【００３０】
このような構成の筒状更生材１０は、繊維質材料により形成されているので、筒状基材に可撓性があり、かつ、伸縮性を備えている。これにより、この筒状更生材１０は折り畳まれた状態で管路内に配設することができる。
【００３１】
ついで、この筒状更生材１０内側に空気又は温水などの媒体を循環させて筒状更生材１０を管路の内壁面に押圧させつつ硬化性樹脂を熱又は光などにより硬化させる。これにより、筒状更生材１０の主要部を構成する筒状基材１１が膨張して管路の内壁面に密着された状態で硬化させることができる。
【００３２】
また、この筒状更生材１０は、繊維質材料に硬化性樹脂が含浸されたことにより、硬化後は、樹脂が繊維で補強されるので、その厚みや材質を適宜に設定することにより硬化された状態で自立管として形態を保持できる程度に剛性が強く、かつ、適度な伸縮性を備えることができる。
【００３３】
たとえば、内径が１５０ｍｍである管路の更生を行う場合、ポリエステル繊維などの合成繊維不織布（フェルト）を繊維質材料とする場合には、ライナーの厚みが３ｍｍ程度では、硬化後の曲げ強さは２０〜４０Ｎ／mm2であり、曲げ弾性率は２０００〜４０００Ｎ／mm2程度である。また、ガラス繊維を用いることにより、硬化後の曲げ強さが５０Ｎ／mm2以上、曲げ弾性率が５０００Ｎ／mm2以上であるライナーを得ることもできる。
【００３４】
最後に、マンホール２内の底部に新たなインバートコンクリート５を打設する。これにより、掘り起こすことなくライニングして更生する耐震化更生方法及びその耐震化更生構造が提供される。
【００３５】
なお、実際の施工においては、図９に示すように、インバートコンクリート５と弾性シーリング材８との間の隙間に追加の弾性材としての弾性シーリング材８´を装填するのがよい。ここで、この弾性シーリング材８´は弾性シーリング材８と同一素材であっても別素材であってもよい。また、この弾性シーリング材８´は弾性シーリング材８と一体であってもよい。これにより、追加の弾性シーリング材８´を装填した場合には、インバートコンクリート５の面にも弾性シーリング材８´が装填されることにより地震による変位が大きい場合にもその変位を吸収することができる。
【００３６】
以上のように構成すれば、管体３とマンホール壁４とは弾性シーリング材８を介して一体化されるので、地震時に両者間に変位が有っても、この弾性シーリング材８の変形によりこの変位を吸収することができる。
【００３７】
また、弾性シーリング材８と管体３との界面に隙間があっても弾性シーリング材８と管体３の内壁面３ｂに跨って筒状更生材１０によりライニングされているので、ここから漏水することがない。
【００３８】
また、弾性シーリング材８と筒状更生材１０又はマンホール壁４との界面は、筒状更生材１０が内面から押圧された状態で硬化されているので、隙間無く弾性シーリング材８を装填することができる。
【００３９】
【変形例１】
実施の形態に係る耐震化更生構造において、弾性シーリング材８と筒状更生材１０との界面、又は弾性シーリング材８とマンホール２の壁４との界面には隙間に水により膨張する水膨張性弾性体を介在させることが好ましく、この水膨張性弾性体は線条として管体３の円周方向に複数本が平行に環状配列されていることが好ましい。
【００４０】
例えば、図１０に示すように、弾性シーリング材８の内周側（筒状更生材１０側）及び外周側（マンホール壁４側）に水膨潤性の材料からなる環状線条９を介在させる。このような環状線条８は、例えば、環状に成形された弾性シーリング材８の外周又は内周に平行に複数本の環状線条９を仮固定し、この弾性シーリング材８を環状切除部７に装填し、ついで筒状更生材１０をライニングすることにより得ることができる。
【００４１】
このように構成すれば、長期間の使用中に弾性シーリング材８が劣化して弾性シーリング材８と筒状更生材１０との界面、又は弾性シーリング材８とマンホール２の壁４との界面に隙間が生じても、その隙間に水が浸入すると環状線条９が膨張して隙間の「みずみち」を遮断することができる。これにより、長期間に亘っても管渠内部の水の漏水や外部からの水の浸入を防止することができる。
【００４２】
また、この環状線条９は、複数本が環状に配置されているので、水の浸入防止効果を確実に行うことができる。
【００４３】
その他の作用効果は、実施の形態と略同一乃至は均等であるので、詳細な説明は省略する。
【００４４】
なお、この変形例１のように環状線条９を用いる場合には、弾性シーリング材８は、シーリング効果があってもよいが、無くてもよい。この場合には、環状線条９が実質的なシーリング効果を補完している。
【００４５】
【変形例２】
以上の発明の実施の形態では、筒状更生材による更生は最後の工程で行われたが、予め筒状更生材１０により更生がなされた管渠においてもこの発明の耐震化更生構造を得ることができる。
【００４６】
例えば、筒状更生材によりライニングがなされた管体３の先端部６側からコア抜きを行い、管体３の環状切除部７を形成させ、その環状切除部７に弾性シーリング材を充填又は圧入する。この場合は、実施の形態に比べて、環状切除部７のコア抜き作業性が劣ること、及び筒状更生材を弾性シーリング材に向けて押圧しつつ筒状更生材を硬化させることができないが、発明の実施の形態と略同一の構造の耐震化更生構造を得ることができる。
【００４７】
このような耐震化更生構造によれば、管体３とマンホール壁４とは弾性シーリング材８を介して一体化されるので、地震時に両者間に変位が有っても、この弾性シーリング材８の変形によりこの変位を吸収することができる。
【００４８】
また、弾性シーリング材８と管体３との界面に隙間があっても弾性シーリング材８と管体３の内壁面３ｂに跨って筒状更生材１０によりライニングされているので、ここから管渠内部の水の漏水が防止でき、また、外部より水が管渠内部に浸入することがない。
【００４９】
また、弾性シーリング材８を環状切除部７に圧入すれば、筒状更生材１０又はマンホール壁４との界面は隙間無く弾性シーリング材８を装填することができ、これにより、マンホール内からの漏水や外部からマンホール内への水の浸入を防止することができる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００５１】
例えば、以上の実施の形態では、マンホール取付管渠について一例を挙げて説明したが、桝取付管渠であってもよい。また、建物設備排水管と接続されて屋外地中に配管されている屋外排水管と地中に埋設されている排水桝（又は雨水桝）などの接続構造においても同様に排水管の排水桝への露出部を排水桝の外壁面まで環状に切除することによって排水管を縁切りさせて環状切除部を形成し、この環状切除部に弾性材を装填し、排水管の内壁面を弾性材に跨って筒状更生材によりライニングすることにより耐震化更生が行える。
【００５２】
また、このような耐震化更生は、地中管同士の接続構造においても同様に行うことができる。
【００５３】
また、以上の実施の形態では、管状構造体は平面視円形のマンホールを例示しているが、平面視が方形のマンホール又は桝でも同様な効果が得られることは明らかである。また、平面視方形のマンホール又は桝では、環状切除部の構造が簡略化されるので、環状の弾性パッキング材などの弾性材を用いることも簡易に行える。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従えば、下水道用管渠などの管体の内壁面を筒状更生材によりライニングして更生する際のマンホールと管体との結合部分の耐震性を確保できる耐震化更生方法及び耐震化更生構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  既設のマンホール取付管渠の一例を示す断面図である。
【図２】  図１の既設のマンホール取付管渠を説明する一部切欠斜視図である。
【図３】  本発明の実施の形態に係る耐震化更生方法におけるインバートコンクリートはつり後の状態を示す部分断面図である。
【図４】  同上の管体の先端部切除後の状態を示す部分断面図である。
【図５】  同上の弾性シーリング材の装填後の状態を示す部分断面図である。
【図６】  同上の筒状更生材をライニングした後の状態を示し、本発明の実施の形態に係る耐震化更生構造を説明する部分断面図である。
【図７】  筒状更生材の一例を説明する部分切断斜視図である。
【図８】  筒状更生材の他の例を説明する部分切断斜視図である。
【図９】  本発明の実施の形態に係る耐震化更生構造を説明する部分断面図である。
【図１０】  本発明の実施の形態に係る変形例１における環状線条を介在させた耐震化更生構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１：マンホール取付管渠
２：マンホール（管状構造物）
３：管体
３ａ：外壁面
３ｂ：内壁面
４：マンホール壁
４ａ：外壁面
５：インバートコンクリート
６：先端部
７：環状切除部
８、８´：弾性シーリング材（弾性材）
９：環状線条
１０：筒状更生材
１１：筒状基材
１２：内層フィルム（不透過性のフィルム又はシート）
１３：外層フィルム（不透過性のフィルム又はシート）
２１：ベースホース
２２：キャリブレーションホース
２３：内層樹脂吸収フェルト
【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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