(57)【要約】【課題】  地中に埋設された管材の補強を、低コストで実現可能な管材の内張り方法を提供する。そして、かかる方法の実施に直接使用する加圧機も提供する。【解決手段】  管材１に対してその内面から径外方向に負荷を作用させる圧接手段９と、前記圧接手段９の変位検出部１１と、前記圧接手段９が管材１に対して作用させている負荷を検出可能な負荷検出部１０と、前記変位検出部１１及び負荷検出部１０から検出される変位と負荷とを出力可能な表示画面２０を有する加圧機５を用いて、前記管材１を所定量変形させ、負荷の大きさを測定する。そして、測定された負荷の大きさに基づいて内張り材２８を選択し、管材１内に配置する。【選択図】      図１
2005231153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された既設管材の内張り方法であって、
前記管材に対してその内面から径外方向に負荷を作用させて、前記管材を所定量変形さ
せたときの負荷の大きさを測定する第１の工程と、
前記第１の工程において測定された負荷の大きさに基づいて内張り材を選択し、前記選
択された内張り材を前記管材内に配置する第２の工程と、を有する管材の内張り方法。
【請求項２】
地中に埋設された既設管材の内張り方法であって、
前記管材に対してその内面から径外方向に所定の大きさの負荷を作用させて、前記管材
の変形量を測定する第１の工程と、
前記第１の工程において測定された前記管材の変形量に基づいて内張り材を選択し、前
記選択された内張り材を前記管材内に配置する第２の工程と、を有する管材の内張り方法
。
【請求項３】
前記管材に対してその内面から径外方向に負荷を作用させたのち、前記負荷を開放する
第３の工程をさらに有し、
前記第１の工程が、前記第３の工程ののちに行われる請求項１又は２に記載の管材の内
張り方法。
【請求項４】
前記第３の工程が、前記管材に対する負荷の作用と開放を、所定回数繰り返して行うも
のである請求項３に記載の管材の内張り方法。
【請求項５】
地中に埋設された既設管材に対して、その内面から径外方向に負荷を作用させる圧接手
段と、
前記圧接手段の変位を検出可能な変位検出部と、
前記圧接手段が前記管材に作用させている負荷を検出可能な負荷検出部と、
前記変位検出部で検出された前記圧接手段の変位、及び前記圧接手段の変位における前
記負荷検出部で検出された負荷を出力可能な表示部と、を有する加圧機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス管、水道管、下水道管、電力線や通信線の敷設用管、電柱、その他の地
中に埋設された管材の内張り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設された管材は、埋設施工後ある程度の年数が経過すると、経年劣化による腐
食などによって肉厚が小さくなり、強度が低下する。したがって、地中に埋設された管材
は、一定の年数が経過すると、その内面に柔軟な内張り材を挿入し、接着させることによ
る補強が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる管材の補強を行う際、管材の残存肉厚を測定することが困難であることから、内
張り材のみで強度を維持できるよう、安全性を重視した内張り材の選択が行われている。
即ち、内張り材のみで強度を維持できるような内張り材の材料又はその肉厚が選択されて
おり、管材の残存肉厚は考慮されていない。なお、管材の残存肉厚は、超音波測定を利用
して測定する方法も考えられるが、かかる測定を行う場合には、測定を行う管材の内面の
みでなく外面をも平滑な面に仕上げる必要がある。ところが、地中や水中に埋設された管
材の外面を仕上げることは現実的に出来るものではない。また、測定点が曲面であれば、
測定誤差も大きく、現実的でない。
【０００４】
このように、安全サイドに立って内張り材の材料、又は内張り材の肉厚を決めることと
なると、高価な内張り材の選択が余儀なくされる。一方、内張り材の材料を限定すれば、
内張り材の肉厚を大きくする必要がある。したがって、いずれの場合であっても高コスト
の要因となってしまう。
【０００５】
【特許文献１】特公平６−７７９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、地中に埋設された管材の補強を
低コストで実現可能な、管材の内張り方法を提供することを第１の目的とする。そして、
かかる方法の実施に直接使用する加圧機の提供も目的とする。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明において、以下の特徴は単独で、若しくは、適宜組合わされて備えられている。
前記課題を解決するための本発明に係る管材の内張り方法は、地中に埋設された既設管材
の内張り方法であって、前記管材に対してその内面から径外方向に負荷を作用させて、前
記管材を所定量変形させたときの負荷の大きさを測定する第１の工程と、前記第１の工程
において測定された負荷の大きさに基づいて選択された内張り材を、前記管材内に配置す
る第２の工程と、を有する方法であることを特徴とする。この管材の内張り方法によれば
、地中に埋設された既設管材であっても、管材の残存強度を測定することによって、管材
の残存肉厚を推定し、その残存肉厚を考慮して、使用する内張り材を選択することができ
、内張り材の種類を限定した場合であっても、内張り材の肉厚を薄くすることが可能とな
る。また、高価な内張り材の選択が余儀なくされる可能性が少ない。以上より、いずれの
場合であっても、内張り材のコストを削減することが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る管材の内張り方法は、地中に埋設された既設管材の内張り方法であ
って、前記管材に対してその内面から径外方向に所定の大きさの負荷を作用させて、前記
管材の変形量を測定する第１の工程と、前記第１の工程において測定された前記管材の変
形量に基づいて選択された内張り材を、前記管材内に配置する第２の工程と、を有する方
法であってもよい。かかる方法であっても、地中に埋設された既設管材の残存強度を測定
することによって、管材の残存肉厚を推定し、その残存肉厚を考慮して、使用する内張り
材を選択することができ、内張り材の種類を限定した場合であっても、内張り材の肉厚を
薄くすることが可能となる。また、高価な内張り材の選択が余儀なくされる可能性が少な
い。したがって、いずれの場合であっても、内張り材のコストを削減することが可能とな
る。
【０００９】
なお、ここで、「地中に埋設された既設管材」とは、管材の全部が地中に埋設された既
設管材のみでなく、一部が地中に埋設された既設管材、例えば鋼管からなる電柱等をも含
む。
【００１０】
ここで、本発明に係る管材の内張り方法は、前記管材に対してその内面から径外方向に
負荷を作用させたのち、前記負荷を開放する第３の工程をさらに有し、前記第１の工程が
、前記第３の工程ののちに行われる方法であることが好ましい。こうすることで、地中に
埋設された管材の周囲に隙間を生じさせることができるので、管材に対して、管材の外面
からその径内方向への負荷を軽減できる。したがって、管材の残存強度を測定する際の誤
差が小さくなると思われる。
【００１１】
また、本発明に係る管材の内張り方法は、前記第３の工程が、前記管材に対する負荷の
作用と開放を、所定回数繰り返して行う方法であることが好ましい。こうすることで、地
中に埋設された管材の周囲に、より確実に隙間を生じさせることが可能となり、さらに測
定誤差が小さくなることが期待できる。
【００１２】
また、本発明に係る加圧機は、地中に埋設された既設管材に対して、その内面から径外
方向に負荷を作用させる圧接手段と、前記圧接手段の変位を検出可能な変位検出部と、前
記圧接手段が前記管材に作用させている負荷を検出可能な負荷検出部と、前記変位検出部
で検出された前記圧接手段の変位、及び前記圧接手段の変位における前記負荷検出部で検
出された負荷を出力可能な表示部と、を有することを特徴とする。地中に埋設された管材
は、その外面から負荷を作用させることによって、管材の残存強度を測定することができ
ない。しかし、かかる加圧機によれば、管材に対して、管材の内面からその径外方向に負
荷を作用させることが可能となるので、管材の残存強度を測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る管材の内張り方法の一実施形態について説明する。図１は地中に埋
設された既設管材の残存強度を測定している概略図、図２は図１に図示されるＡ−Ａ線断
面図である。本実施形態においては、第１の工程として、地中２に埋設された既設管材１
の残存強度の測定を行い、かかる残存強度に基づいて管材１の残存肉厚を推定している。
そして、第２の工程として、第１の工程において推定された管材１の残存肉厚に基づいて
、最適な内張り材の種類と内張り材の肉厚を決定し、内張りを行っている。
【００１４】
先ず、第１の工程について、図１及び図２を用いて説明する。図１によれば、鋼管から
なる通信線敷設用の管材１が地中２に埋設されており、かかる管材１の点検や補修等を行
うための作業坑３が、管材１の長さ方向に所定の間隔で設けられている。また、作業坑３
に入坑するためのマンホール４が、作業坑３の上部に設けられている。本実施形態におい
ては、加圧機５を用いて、管材１の残存強度を測定している。加圧機５は、加圧機の本体
部６と、油圧機器７と、加圧機の制御ボックス８とを備えている。そして、加圧機の本体
部６が管材１の内部に配置され、加圧機の油圧機器７と制御ボックス８とが地上に配置さ
れている。ここで、加圧機の本体部６を管材１の内部に配置するのは、管材１は、地中２
に埋設されているので、管材１に対して管材１の内面から径外方向に負荷を作用させるこ
とによって、管材１の残存強度を測定するためである。なお、管材１は、鋼管に限られず
、塩化ビニルからなる管材等、弾性を有する材料からなるものであれば、適用が可能であ
る。
【００１５】
管材１の残存強度は、図２に示すように、管材１に対して管材１の内面から径外方向に
負荷を作用させることによって測定している。ここで、図２（ａ）は図１に図示されるＡ
−Ａ線断面図であって管材１に対して負荷を作用させる前の図、図２（ｂ）は図１に図示
されるＡ−Ａ線断面図であって管材１に対して管材１の内面から径外方向に負荷を作用さ
せた図である。なお、管材１は、通信線敷設用の管材１のみでなく、ガス管、水道管、下
水道管、電力線の敷設用管、その他の管材であっても、残存強度を測定することができる
。また、管材１の全部が地中に埋設されたものに限定されるものではなく、少なくとも一
部が地中２に埋設されている管材１であれば、本発明にかかる方法を適用できる。なお、
かかる管材１の場合、地中２に埋設されていない他の部位が、地上に敷設されていたり、
水中に埋設されていてもよい。たとえ、地中２に埋設されていない部位の外面から残存強
度を測定することが可能であったとしても、地中２に埋設された部位とは腐食環境などが
異なることから、地中２に埋設された部位の残存強度を測定することは有効だからである
。
【００１６】
ここで、加圧機５の構成について、図１乃至図３を用いて説明する。加圧機５は、図１
に示すように、前述のとおり、加圧機の本体部６と、油圧機器７と、加圧機の制御ボック
ス８とを備えている。加圧機の本体部６は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、油圧に
よって拡縮可能な油圧シリンダ９と、油圧シリンダ９に対して作用する負荷を検出するロ
ードセル１０と、油圧シリンダ９における変位を検出する変位センサ１１と、油圧シリン
ダ１０の縮方向の限界を検出するリミットセンサ（図示せず）と、油圧シリンダ１０の高
さを調整するための昇降装置（図示せず）と、油圧シリンダ９が管材１に対して負荷を作
用させる第１支持部１４及び第２支持部１５とを備えている。なお、変位センサ１１は、
油圧シリンダのシェル９ａに固定され、油圧シリンダの拡縮ロッド９ｂの変位を検出して
いる。また、第１支持部１４は、油圧シリンダ９の拡縮ロッド９ｂの先端に固定され、第
２支持部１５は、ロードセル１０に固定されている。なお、油圧シリンダ９が管材１に対
して負荷を作用させる支持部は、第１支持部と第２支持部の２点に限られるものではなく
、管材１の内周面全域に渡って負荷を作用させることができるものであっても良い。
【００１７】
油圧機器７は、作動油を貯留するための図示しない油圧タンクと、油圧タンクに貯留さ
れた油圧を昇圧して油圧シリンダ９に作動油を送る図示しない油圧ポンプとを備えている
。そして、油圧ポンプは、油圧シリンダ９に油圧ホース１６で接続されている。また、油
圧ホース１６の中途には、拡ポートと縮ポートと中立とを備えた油圧弁１７が設けられて
おり、油圧弁１７の下流側（油圧シリンダ９側）は、油圧シリンダ９の拡側と縮側に油圧
ホース１６が分岐している。即ち、油圧弁１７の拡ポートと油圧シリンダ９の拡側が接続
され、油圧弁１７の縮ポートと油圧シリンダ９の縮側が接続されている。なお、油圧弁１
７の中立はいずれにも接続されていない。本実施形態において、管材１に対して管材１の
内面からその径外方向に負荷を作用させるために油圧シリンダ９を用いているが、管材１
の材質如何によっては、エアシリンダを用いることもできる。ただし、エアシリンダの場
合、油圧シリンダほどの負荷を作用させることができないので、エアシリンダによって管
材１を変形させることができるかどうか、予め検証が必要である。
【００１８】
加圧機の制御ボックス７は、油圧シリンダ９の設定変位及び設定負荷などの各種設定値
を入力するための設定値入力部１８と、油圧シリンダ９の拡縮を操作するための油圧シリ
ンダ操作スイッチ１９と、変位センサ１１及びロードセル１０で検出される油圧シリンダ
９の変位及び負荷などを表示するための表示画面２０と、を備えている。そして、加圧機
の制御ボックス７は、第１通信ケーブル２１によって加圧機の本体部６と接続され、図示
しない第２通信ケーブルによって油圧弁１７と接続されている。
【００１９】
ここで、加圧機５の制御構成について、図３を用いて説明する。図３は、加圧機の制御
ブロック図である。加圧機５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどを備えた制
御部２２を備えている。そして、ロードセル１０、変位センサ１１、図示しないリミット
センサ、設定値入力部１８、油圧シリンダ操作スイッチ１９、油圧弁１７、及び表示画面
２０のそれぞれが、制御部２２に対する信号の送信又は制御部２２に対する信号の受信が
可能に接続されている。そして、制御部２２は、各機器から受信した情報に基づく判断又
は他の機器への指令を行っている。
【００２０】
次に、加圧機５を用いた、地中２に埋設された管材１の残存強度の測定方法について、
説明する。ここで、管材１の残存強度の測定方法として、第１の実施形態と第２の実施形
態がある。第１の実施形態は、管材１に対して、管材１の内面から径外方向に負荷を作用
させて、管材１を所定量変形させたときの負荷の大きさを測定し、そのときの管材１の変
形量と負荷の大きさに基づいて残存強度を求める方法である。第２の実施形態は、管材１
に対して、管材１の内面から径外方向に所定の大きさの負荷を作用させて、管材１の変形
量を測定し、そのときの管材１の変形量と負荷の大きさに基づいて残存強度を求める方法
である。
【００２１】
先ず、第１の実施形態について、図３及び図４を用いて説明する。ここで、図４は、加
圧機５の制御の流れを示した第１実施例の図である。加圧機５の制御部２２は、先ずＳ１
において、設定変位Ｈの入力操作待ち状態となっている。ここで、設定変位Ｈとは、油圧
シリンダ９から作用される負荷による管材１の変形量ｈの上限をいう。即ち、油圧シリン
ダ９のロードセル１０が負荷を検出したとき（第１の支持部１４及び第２の支持部１５の
いずれもが管材１の内面に当接したとき）を原点とし、油圧シリンダ９の原点からの変位
ｈが設定変位Ｈと同じ値になったとき、油圧シリンダ９の拡方向への動作が停止する。こ
の設定変位Ｈは、管材１の弾性領域内で設定すべきである。そして、設定値入力部１８で
、設定変位Ｈの入力操作があったときは、Ｓ２において、入力された変位がセットされる
。設定変位Ｈの入力操作がなければ、Ｓ３に進み、現在、設定変位Ｈがセットされている
かどうか確認する。ここで、設定変位Ｈがセットされていなければ、次のＳ４又はＳ１１
の油圧シリンダ９の操作は受け付けず、設定変位Ｈの入力操作が行われるまで待機状態と
なる。なお、設定変位Ｈがセットされていない状態で、Ｓ４の油圧シリンダ９の拡操作又
はＳ１１の油圧シリンダ９の縮操作を受け付けたときは、油圧シリンダ９の停止動作指令
があるまで、あるいは上限まで拡動作又は下限まで縮動作を継続するようにしてもよい。
また、設定変位Ｈがセットされていない状態で、Ｓ４の油圧シリンダ９の拡操作又はＳ１
１の油圧シリンダの縮操作を受け付けたときに、エラー表示又は設定変位Ｈの入力を促す
表示を表示画面２０に出力するようにしてもよい。
【００２２】
設定変位Ｈがセットされると、Ｓ４で油圧シリンダ９の拡操作待ち状態となる。ここで
、油圧シリンダ９の拡操作がなければＳ１１に進み、油圧シリンダ９の縮操作がないかど
うか判断する。そして、設定値入力部１８で油圧シリンダの拡操作が行われると、Ｓ５に
進み、現在の変位ｈが設定変位Ｈよりも小さいかどうか確認される。このとき、現在の変
位ｈが設定変位Ｈよりも大きければ、Ｓ４に戻る。即ち、油圧シリンダ９の拡操作が無効
化される。現在の変位ｈが設定変位Ｈよりも小さければ、Ｓ６において制御部２２から油
圧弁１７に対して拡ポートの開指令信号が送られる。ここで、油圧弁１７の拡ポートと油
圧シリンダ９の拡側が接続されているので、油圧シリンダの拡縮ロッド９ｂが拡方向に作
動する。そして、第１支持部１４と第２支持部１５のいずれもが管材１の内面に当接した
とき、即ち、ロードセル１０で検出される負荷の大きさがゼロでなくなったときを現在変
位ｈの原点としてセットされる。そして、Ｓ７で現在の変位ｈと設定変位Ｈが同じ値にな
ると、Ｓ９に進み、制御部２２から油圧弁１７に対し、中立指令信号が送信される。その
信号を受信した油圧弁１７は、拡ポートから中立に切り替わる。なお、Ｓ７で現在の変位
ｈと設定変位Ｈとが同じ値でなければ、Ｓ８に進み、油圧シリンダ操作スイッチ１９で油
圧シリンダ９の拡動作を停止させるための操作があったかどうか判断される。ここで、油
圧シリンダ９の拡動作を停止させるための操作があったときはＳ９に進み、油圧弁１７に
対して拡ポートから中立に切り替えるよう指令するための信号が送信される。油圧シリン
ダ９の拡動作を停止させるための操作がなければＳ７に戻る。
【００２３】
制御部２２から油圧弁１７に対して中立指令信号が送信されたとき、即ち、油圧シリン
ダ操作スイッチ１９で油圧シリンダ９の拡動作を停止させる操作があったとき、又は現在
変位ｈが設定変位Ｈと同じ値になったときは、油圧弁１７が中立に切り替わることによっ
て、油圧シリンダ９の拡動作が停止する。このとき、Ｓ１０に進み、制御部２２は、変位
センサ１１から検出される現在の変位ｈと、ロードセル１０から検出される管材１に対し
て作用させている現在の負荷ｆとを、表示画面２０に出力している。したがって、表示画
面２０に出力されるのは、現在のシリンダ９の変位ｈと、現在のシリンダ９の変位ｈにお
けるロードセル１０で検出された負荷とが表示画面２０に出力されることとなる。その後
、Ｓ１１に進む。なお、本実施形態においては、油圧シリンダ９の動作が停止したときに
、現在の変位ｈと、ロードセル１０から検出される管材１に対して作用させている負荷ｆ
とを、表示画面２０に出力しているが、これに限られるものではない。油圧シリンダ９が
その拡方向又は縮方向に動作中であっても、現在の変位ｈと、ロードセル１０から検出さ
れる管材１に対して作用させている負荷ｆとを、常時、表示画面２０に出力するようにし
てもよい。なお、このとき、現在の変位ｈと、ロードセル１０から検出される管材１に対
して作用させている負荷ｆとの間には、一定の相関関係がある。
【００２４】
Ｓ１１では、油圧シリンダ操作スイッチ１９において、油圧シリンダ９の縮操作があっ
たかどうか判断される。ここで、油圧シリンダ９の縮操作がなければＳ１に戻る。また、
油圧シリンダ９の縮操作があれば、Ｓ１２に進み、制御部２２から油圧弁１７に対して縮
ポートの開指令信号が送信される。そして、縮ポートの開指令信号を受信した油圧弁１７
は、縮ポートに切り替わる。油圧弁１７が拡ポートに切り替わると、油圧弁１７の縮ポー
トと油圧シリンダ９の縮側が接続されているので、油圧シリンダ９は縮方向に縮動作する
。そして、Ｓ１３において、油圧シリンダ９が、その縮方向に動作することによってリミ
ットセンサ（図示せず）での下限検出があったかどうか判断し、下限検出があればＳ１４
に進み、制御部２２から油圧弁１７に対して中立指令信号が送信される。そして、油圧弁
１７が中立に切り替わると、油圧シリンダ９の動作が停止し、一連の処理は終了する。な
お、リミットセンサ（図示せず）での検出がなければ、Ｓ１５に進み、油圧シリンダ操作
スイッチ１９において、油圧シリンダ９の縮停止操作があったかどうか判断される。ここ
で、油圧シリンダ９の縮停止操作があったときは一連の処理が終了する。油圧シリンダ９
の縮停止操作がなければ、リミットセンサ（図示せず）で下限が検出されるまで油圧シリ
ンダ９の縮動作が継続する。そして、リミットセンサ（図示せず）で下限が検出されると
、Ｓ１４に進み、制御部２２から油圧弁１７に対して中立指令信号が送信される。そして
、油圧弁１７が中立に切り替わると、油圧シリンダ９の動作が停止し、一連の処理は終了
する。
【００２５】
次に、加圧機５の制御の流れの第２実施例について、図５を用いて説明する。ここで、
図５は、加圧機５の制御の流れを示した第２実施例の図である。なお、第２実施例におけ
る加圧機５の制御ブロックについても、図３に図示される構成である。加圧機５の制御部
２２は、先ずＳ５１において、設定負荷Ｆの入力操作待ち状態となっている。ここで、設
定負荷Ｆとは、油圧シリンダ９が管材１に対して作用させる負荷ｆの上限をいう。即ち、
油圧シリンダ９が管材１の内面から管材１の径外方向に対して作用させる負荷ｆの大きさ
が設定負荷Ｆと同じ値になったとき、油圧シリンダ９の拡方向への動作が停止する。この
設定負荷Ｆは、管材１の弾性領域内で設定すべきである。そして、設定値入力部１８で、
設定負荷Ｆの入力操作があったときは、Ｓ５２において、入力された負荷がセットされる
。設定負荷Ｆの入力操作がなければ、Ｓ５３に進み、現在、設定負荷Ｆがセットされてい
るかどうか確認する。ここで、設定負荷Ｆがセットされていなければ、次のＳ５４又はＳ
６１の油圧シリンダ９の操作は受け付けず、設定負荷Ｆの入力操作が行われるまで待機状
態となる。なお、設定負荷Ｆがセットされていない状態で、Ｓ５４の油圧シリンダ９の拡
操作又はＳ６１の油圧シリンダ９の縮操作を受け付けたときは、油圧シリンダ９の停止動
作指令があるまで、あるいは上限まで拡動作又は下限まで縮動作を継続するようにしても
よい。また、設定負荷Ｆがセットされていない状態で、Ｓ５４の油圧シリンダ９の拡操作
又はＳ６１の油圧シリンダの縮操作を受け付けたときに、エラー表示又は設定負荷Ｆの入
力を促す表示を表示画面２０に出力するようにしてもよい。
【００２６】
設定負荷Ｆがセットされると、Ｓ５４で油圧シリンダ９の拡操作待ち状態となる。ここ
で、油圧シリンダ９の拡操作がなければＳ６１に進み、油圧シリンダ９の縮操作がないか
どうか判断する。そして、設定値入力部１８で油圧シリンダの拡操作が行われると、Ｓ５
５に進み、現在の負荷ｆが設定負荷Ｆよりも小さいかどうか確認される。このとき、現在
の負荷ｆが設定負荷Ｆよりも大きければ、Ｓ５４に戻る。現在の負荷ｆが設定負荷Ｆより
も小さければ、Ｓ５６において制御部２２から油圧弁１７に対して拡ポートの開指令信号
が送られる。そして、縮ポートの開指令信号を受信した油圧弁１７は、縮ポートに切り替
わる。油圧弁１７が拡ポートに切り替わると、油圧弁１７の拡ポートと油圧シリンダ９の
拡側が接続されているので、油圧シリンダの拡縮ロッド９ｂが拡方向に作動する。そして
、第１支持部１４と第２支持部１５のいずれもが管材１の内面に当接したとき、油圧シリ
ンダ９が、管材１の内面から管材１の径外方向に向かって負荷ｆを作用させるので、ロー
ドセル１０で負荷ｆが検出される。そして、Ｓ７で現在の負荷ｆと設定負荷Ｆが同じ値に
なると、Ｓ５９に進み、制御部２２から油圧弁１７に対し、中立指令信号が送信される。
その信号を受信した油圧弁１７は、拡ポートから中立に切り替わる。なお、Ｓ５７で現在
の負荷ｆと設定負荷Ｆとが同じ値でなければ、Ｓ５８に進み、油圧シリンダ操作スイッチ
１９で油圧シリンダ９の拡動作を停止させるための操作があったかどうか判断される。こ
こで、油圧シリンダ９の拡動作を停止させるための操作があったときはＳ５９に進み、油
圧弁１７に対して拡ポートから中立に切り替えるよう指令するための信号が送信される。
油圧シリンダ９の拡動作を停止させるための操作がなければＳ５７に戻る。
【００２７】
制御部２２から油圧弁１７に対して中立指令信号が送信されたとき、即ち、油圧シリン
ダ操作スイッチ１９で油圧シリンダ９の拡動作を停止させる操作があったとき、又は現在
負荷ｆが設定負荷Ｆと同じ値になったときは、油圧弁１７が中立に切り替わることによっ
て、油圧シリンダ９の拡動作が停止する。このとき、Ｓ１０に進み、制御部２２は、変位
センサ１１から検出される現在の変位ｈと、ロードセル１０から検出される管材１に対し
て作用させている現在の負荷ｆとを、表示画面２０に出力している。その後、Ｓ１１に進
む。なお、本実施形態においては、油圧シリンダ９の動作が停止したときに、現在の変位
ｈと、ロードセル１０から検出される管材１に対して作用させている負荷ｆとを、表示画
面２０に出力しているが、これに限られるものではない。油圧シリンダ９がその拡方向又
は縮方向に動作中であっても、現在の変位ｈと、ロードセル１０から検出される管材１に
対して作用させている負荷ｆとを、常時、表示画面２０に出力するようにしてもよい。な
お、このとき、現在の変位ｈと、ロードセル１０から検出される管材１に対して作用させ
ている負荷ｆとの間には、一定の相関関係がある。
【００２８】
Ｓ６１では、油圧シリンダ操作スイッチ１９において、油圧シリンダ９の縮操作があっ
たかどうか判断される。ここで、油圧シリンダ９の縮操作がなければＳ５１に戻る。また
、油圧シリンダ９の縮操作があれば、Ｓ６２に進み、制御部２２から油圧弁１７に対して
縮ポートの開指令信号が送信される。そして、縮ポートの開指令信号を受信した油圧弁１
７は、縮ポートに切り替えられる。ここで、油圧弁１７の縮ポートと油圧シリンダ９の縮
側が接続されているので、油圧シリンダ９は縮方向に縮動作する。そして、Ｓ６３におい
て、油圧シリンダ９が、その縮方向に動作することによってリミットセンサ（図示せず）
での下限検出があったかどうか判断し、下限検出があればＳ６４に進み、制御部２２から
油圧弁１７に対して中立指令信号が送信される。そして、油圧弁１７が中立に切り替わる
と、油圧シリンダ９の動作が停止し、一連の処理は終了する。なお、リミットセンサ（図
示せず）での検出がなければ、Ｓ６５に進み、油圧シリンダ操作スイッチ１９において、
油圧シリンダ９の縮停止操作があったかどうか判断される。ここで、油圧シリンダ９の縮
停止操作があったときは一連の処理が終了する。油圧シリンダ９の縮停止操作がなければ
、リミットセンサ（図示せず）で下限が検出されるまで油圧シリンダ９の縮動作が継続す
る。そして、リミットセンサ（図示せず）で下限が検出されると、Ｓ６４に進み、制御部
２２から油圧弁１７に対して中立指令信号が送信される。そして、油圧弁１７が中立に切
り替わると、油圧シリンダ９の動作が停止し、一連の処理は終了する。
【００２９】
かかる第1の実施形態及び第２の実施形態において説明した加圧機５を用いれば、管材
１に対してその内面から径外方向に負荷を作用させて、管材１の残存強度を求めることが
できる。とくに、地中に埋設されている管材１のように、管材１に対してその外面から径
内方向に負荷を作用させることができない管材１であっても、その管材１の残存強度を測
定可能な点で有効である。
【００３０】
以上説明したように、第１の実施形態においては、管材１に対して、管材１の内面から
径外方向に負荷を作用させて、変位センサ１１で検出される変位ｈがＨになったときに油
圧シリンダ９の動作を停止している。そして、このとき、変位センサで検出される変位ｈ
とロードセルで検出される負荷ｆとが、表示画面２０に表示される。ここで、理論的には
、設定変位Ｈと変位センサで検出される変位ｈとが同じ値となるはずであるが、制御の応
答性によって若干の誤差が生じる場合もある。一方、第２の実施形態においては、管材１
に対して、管材１の内面から径外方向に、ロードセル１０で検出される負荷ｆがＦになっ
たときに油圧シリンダ９の動作を停止している。そして、このとき、変位センサで検出さ
れる変位ｈとロードセルで検出される負荷ｆとが、表示画面２０に表示される。ここで、
第１の実施形態と同様に、理論的には、設定負荷Ｆとロードセル１０で検出される負荷ｆ
とが同じ値となるはずであるが、制御の応答性によって若干の誤差が生じる場合もある。
ここで、第１の実施形態及び第２の実施形態のいずれの方法であっても、表示画面２０に
出力された変位ｈと負荷ｆとに基づいて、管材１の残存肉厚を演算によって推定すること
ができる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、加圧機５の制御部２２が、表示画面２０に出力された変
位ｈと負荷ｆとに基づいて、管材１の残存肉厚を推定する演算を行っている。そして、か
かる演算によって求められた管材１の推定肉厚を表示画面２０に出力している。このよう
に、管材１の残存肉厚を推定する演算を制御部２２が行い、表示画面２０に出力されれば
、加圧機５の利便性が大幅に向上する。ただし、管材１の残存肉厚を推定する演算は、必
ずしも加圧機５の制御部２２が行う必要はない。少なくとも、変位ｈと負荷ｆとが表示画
面２０に出力されれば、表示画面２０に出力された変位ｈと負荷ｆとに基づいて、他の手
段であっても容易に管材１の残存肉厚を推定することができるからである。それ故、管材
１の残存肉厚の推定演算を加圧機５の制御部２２で実施させるかどうかの選択スイッチを
別途設けてもよい。
【００３２】
次に、前述の第１の実施形態及び第２の実施形態における表示画面２０に出力された変
位ｈと負荷ｆとに基づいて、管材１の残存肉厚を推定する演算式について、図６を用いて
説明する。図６（ａ）は、円筒部材２３に集中荷重Ｐ１，Ｐ２が作用している斜視図であ
り、図６（ｂ）は、図６（ａ）に図示される円筒部材２３の長手方向の断面図である。な
お、かかる演算式は、制御部２２のＲＯＭに記憶されており、表示画面２０に出力された
（又は出力される）変位ｈと負荷ｆとに基づいて、自動的に演算を行っている。
【００３３】
図６において、円筒部材２３に対して径外方向に集中荷重Ｐ１及びＰ２が作用した場合
を考える。なお、集中荷重Ｐ１及びＰ２は、同一水平面内に作用している荷重であり、円
筒部材２３を挟んで相対する部位から互いに相反する方向に作用させている。ここで、図
６（ｂ）において、Ｐ１の作用点とＰ２の作用点とを結ぶ直線と直交する直線が円筒部材
２３と交わる点を点Ｃとすると、点Ｃに発生する横断面方向の曲げモーメントＭは、各荷
重Ｐ１とＰ２の線形和となり、（１）式で表される。
【数１】
2005231153.tif 000003
ここで、Ｐ１及びＰ２は、第１の実施形態において、変位ｈが設定変位Ｈと同じ値とな
ったために油圧シリンダ９の拡動作が停止したときの、表示画面２０に出力された負荷ｆ
、又は第２の実施形態において、負荷ｆが設定負荷Ｆと同じ値となったために油圧シリン
ダ９の拡動作が停止したときの、表示画面２０に出力された負荷ｆである。したがって、
（２）式で表される。なお、（１）式におけるυはポアソン比である。
【数２】
2005231153.tif 000004
また、ここで、ρ１＝π／２（ζ＝０より）、ρ２＝π／２（ζ＝０より）である。し
たがって、点Ｃに発生する横断面方向の曲げモーメントＭは、（３）式で表される。
【数３】
2005231153.tif 000005
なお、円筒部材２３が変形後の曲率半径（即ち、変形後の半径）をρ、変形前の曲率半
径（即ち、変形前の半径）をρ０、円筒部材の厚みをｔ、ヤング率をＥとすると、曲率ρ
，ρ０と横断面方向の曲げモーメントＭの関係は、（４）式で表される。
【数４】
2005231153.tif 000006
したがって、（５）式から、円筒部材２３の厚みｔを求めることができる。
【数５】
2005231153.tif 000007
【００３４】
次に、第２の工程について説明する。管材１の残存肉厚は、以上に説明した演算式に基
づいて求められ、加圧機５の表示画面２０に表示される。このように得られた管材１の残
存肉厚に基づいて、最適な内張り材２８の種類、及びかかる内張り材２８の肉厚の選択が
可能である。
【００３５】
本実施形態においては、薄肉タイプの内張り材２８ａと厚肉タイプの内張り材２８ｂを
用意している。そして、管材１の残存肉厚が、当該管材１を新設したときの初期肉厚に対
して２分の１以上残存しているとみなされるか否かによって、薄肉タイプの内張り材２８
ａ又は厚肉タイプの内張り材２８ｂのいずれかを選択する。即ち、管材１の残存肉厚が、
当該管材１を新設したときの初期肉厚に対して、２分の１以上残存しているとみなされる
ときは薄肉タイプの内張り材２８ａを、２分の１未満であるとみなされるときは厚肉タイ
プの内張り材２８ｂを選択する。即ち、管材１の残存肉厚が初期肉厚に対して２分の１以
上残存していれば、薄肉の内張り材２８ａを使用することができるので、内張り材２８の
コストを削減することが期待できる。
【００３６】
なお、本実施形態においては、薄肉タイプの内張り材１８ａと厚肉タイプの内張り材２
８ｂの２タイプしか用意していないが、さらに複数のタイプの内張り材２８を用意しても
よい。
【００３７】
また、内張り材２８の選択は、管材１の強度に影響を及ぼす要素を選択するものであれ
ばよい。したがって、内張り材２８の肉厚の選択のみでなく、内張り材２８を構成する材
料を選択するものであってもよい。さらに、内張り材２８を構成する材料と肉厚の両方を
選択するものであってもよい。即ち、第２の工程の都合上、内張り材２８の肉厚を変更す
ることが困難な場合などは、管材の強度保持が可能な曲げ弾性率を有する材料からなる内
張り材２８を選択するとよい。但し、施工工事毎に内張り材２８の材料を変更すると却っ
てコストアップとなる場合が多いので、管材の強度の保持が可能なように、内張り材２８
の肉厚を選択するのが好ましい。
【００３８】
次に、第２の工程における選択された内張り材２８を管材の内面に挿入する方法につい
て、図７及び図８を用いて説明する。図７は、管材１に内張りを開始したときの概略図、
図８は、管材１に内張りを行っている途中の状態を示す図である。図７によれば、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの硬化性樹脂液が塗布された内張り材２８が反転機
２４の中に巻き取られており、内張り材２８の先端部は、反転機２４の先端に取り付けら
れた筒状の反転金具２５の外面に環状に固定されている。反転機２４は圧力容器となって
おり、その内部にコンプレッサー３０で生成された圧縮エア２６を送り込むと反転機２４
内の圧力が上昇し、内張り材２８は次々と表面と裏面とが逆になるように反転しながら反
転金具２５の内側を通って反転機２４の外へ進行していく。反転を進めつつ、内張り材２
８の反転折り返し部２９（反転が起こっている先端部）を管材の一端部まで適宜の方法で
誘導した後、更に反転を進行させると、図８に示すように、内張り材２８は反転しながら
管材の中で挿通されていく。そして、反転折り返し部２９が管路の他端部まで到達したら
、内張り材２８内部に作用している圧力を保ったまま保持し、内張り材２８に塗布されて
いる硬化性樹脂液を常温硬化または加熱硬化させることにより、管材の内張りが終了する
。
【００３９】
なお、本実施形態においては、圧力媒体として圧縮エアを使用しているが、これに限ら
れるものではない。例えば、水を使用することができる。また、内張り材２８を管材１の
内面に挿入させる第２の工程は、本実施形態の方法に限られるものではなく、引き込みに
よってもよい。所望の材料、又は所望の肉厚の内張り材２８を管材１の内面に挿入させる
ことができれば、本発明の目的を達成することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態においては、第１の工程を行う前に、加圧機５を用いて、管材１に
対してその内面から径外方向に負荷を一定時間作用させてある程度管材１を変形させたの
ち、その負荷を開放するという第３の工程を行っている。なお、かかる場合、第１の工程
の第１の実施形態における設定変位Ｈよりも若干大きい変位、又は第１の工程の第２の実
施形態における設定負荷Ｆよりも若干大きい負荷を設定する。ただし、いずれの場合も、
管材１に対して作用させる負荷は、弾性変形領域内の負荷である。このように、第３の工
程を行ったのちに第１の工程を行うことによって、地中２に埋設された管材１であれば、
管材１の周囲にわずかな隙間を発生させることができ、より正確な残存肉厚を推定するこ
とが可能となる。即ち、地中２に埋設された管材１であれば、管材１に対してその外面か
ら径内方向に負荷が作用しているため、管材１に対してその内面から径外方向に負荷を作
用させても、管材１の残存強度が高めに測定されてしまう。したがって、このように管材
１の周囲に隙間を生じさせることによって、管材１に対してその外面から径内方向に作用
している負荷を軽減させることができ、測定誤差が小さくなる。
【００４１】
また、第３の工程において、加圧機５を用いて、管材１に対してその内面から径外方向
に負荷を一定時間作用させてある程度管材１を変形させたのち、その負荷を開放するとい
う作業を繰り返し行うことが好ましい。こうすることで、管材１の周囲に、確実に隙間が
生じることになるので、さらに、測定誤差が小さくなることが期待できる。
【００４２】
尚、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限
されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされるこ
とができることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】地中に埋設された既設管材の残存強度を測定している概略図である。
【図２】（ａ）は図１に図示されるＡ−Ａ線断面図であって管材１に対して負荷を作用させる前の図であり、（ｂ）は図１に図示されるＡ−Ａ線断面図であって管材１に対して管材１の内面から径外方向に負荷を作用させた図である。
【図３】加圧機の制御ブロック図である。
【図４】加圧機５の制御の流れを示した第１の実施形態の図である。
【図５】加圧機５の制御の流れを示した第２の実施形態の図である。
【図６】（ａ）は円筒に集中荷重Ｐ１，Ｐ２が作用している斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に図示される円筒の長手方向の断面図である。
【図７】管材に内張りを開始したときの概略図である。
【図８】管材に内張りを行っている途中の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    管材
２    地中
３    作業坑
４    マンホール
５    加圧機
６    加圧機の本体部
７    油圧機器
８    加圧機の制御ボックス
９    油圧シリンダ
９ａ  油圧シリンダのシェル
９ｂ  油圧シリンダの拡縮ロッド
１０  ロードセル
１１  変位センサ
１４  第１支持部
１５  第２支持部
１６  油圧ホース
１７  油圧弁
１８  設定値入力部
１９  油圧シリンダ操作スイッチ
２０  表示画面
２１  第１通信ケーブル
２２  制御部
２３  円筒部材
２４  反転機
２５  反転金具
２６  圧縮エア
２８  内張り材
２９  内張り材の反転折り返し部
３０  コンプレッサー
【図１】
2005231153.tif 000008
【図２】
2005231153.tif 000009
【図３】
2005231153.tif 000010
【図４】
2005231153.tif 000011
【図５】
2005231153.tif 000012
【図６】
2005231153.tif 000013
【図７】
2005231153.tif 000014
【図８】
2005231153.tif 000015