(57)【要約】【課題】  劣化した既設のコンクリート製の下水道管を新規のコンクリート製の下水道管と取り替えることなく、内部を補修することで、同容量の排水を可能とする補修方法を提供する。【解決手段】  既設のコンクリート製の劣化した下水道管１の補修において、補修すべき管径が２００〜６００ｍｍのコンクリート製の下水道管１の内面に、ゴム製チューブ４を挿入して固定し、コンプレッサーによりゴム製チューブ４内に空気を送り、ゴム製チューブ４を膨張させて補修すべき管径の巻立て厚さ３の間隔を下水道管１の内面と膨張したゴム製チューブ４間に確保し、この巻立て厚さ３にモルタルを圧送して充填し、このモルタルの硬化を待ってゴム製チューブ４内の空気を減圧して収縮し、補修した下水道管１から引抜き、再生した下水道管１を得る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート製の劣化した下水道管の補修において、管内径が２００〜６００ｍｍの補修するコンクリート製の下水道管の内面に、ゴム製チューブを間隔を空けて固定する巻立て間隔固定具とゴム製チューブを挿入し、コンプレッサーによりゴム製チューブ内に空気を送り込んでゴム製チューブを膨張させ、補修すべき管径の巻立て厚さの間隔を下水道管の内面と膨張したゴム製チューブとの間に確保し、この確保した巻立て厚さの間隔にモルタルを注入材としてモルタルポンプの圧送により充填し、充填したモルタルの硬化を確認した後、ゴム製チューブ内の空気の減圧によりゴム製チューブを収縮して下水道管から引抜き再生した下水道管内面を得ることを特徴とする劣化した既設コンクリート製の下水道管の補修方法。
【請求項２】
巻立て厚さの間隔は１５〜２０ｍｍとし、ゴム製チューブ内に送り込む空気の加圧力は注入して周囲に充填したモルタルの圧力に負けることなく内管面を形成しうる圧力とし、圧送により充填するモルタルの注入圧力は０．１５〜０．２ＭＰａとすることを特徴とする請求項１に記載の劣化した既設コンクリート製の下水道管の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、敷設してから長期間経過した古い下水道管の破損部を補修して更生する技術に関し、特に、繰り返して更生しうる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部におけるインフラ整備が進むと共に、既設の下水道管などの構造物の劣化が顕在化してきた。これらの劣化は、例えば、コンクリート製の下水道管の内面下部は長年月にわたって流れる下水により劣化して肉厚が減少し、さらに下水道管の内面上部は長年にわたって下水から発生した硫化水素などにより劣化して肉厚が減少し、下水道管の内径はやや縦長の楕円状に変形していることがある。このように劣化により下水道管の上下の肉厚が薄くなると、下水道管が埋設されている道路面の荷重で圧潰されることも生じる。特に古くから都市機能を備えた市街地では、多くの下水道管がこれらの劣化に伴い、造り替えを必要とする時期に来ている。これらの都市構造物のうち、道路や下水道管などは生活に密着しており、特に下水道管が破損すると生活に直結しているだけに大きな問題となる。このために事前に下水道管の破損や劣化の状況を調査し、これらの古い下水道管を部分的に順次補修あるいは取り替えを行って維持管理している。
【０００３】
しかし、地中に埋設されて建設されている下水道管などの構造物は、補修や取り替えのために地上から掘り返して施工を行うのは大変な作業になるので、創意工夫が要求されるところである。そこで、登場してくるのが下水道管などの既設管の内部を、埋設されたそのままの状態で、補修あるいは補強する方法である。現にこれら下水道管を補修する多くの工法が開発され、熱可塑性樹脂などによりライニングする工法、例えば、反転工法や形成工法あるいは製管工法がとられている（例えば、非特許文献１参照。）。しかし、これらの従来の工法は非常にコストの掛かる工法である。
【０００４】
【非特許文献１】「管きょ更生工法の品質管理  技術試料  ２００５年３月」、財団法人  下水道新技術水深機構発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、劣化した既設のコンクリート製の下水道管を新規のコンクリート製の下水道管と取り替えることなく、内部を補修することで、略同容量の排水を可能とする下水道管の補修方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らは、既設の劣化したコンクリート製の下水道管１の内面に、その既設管の材質のコンクリートと同じタイプの材質のモルタルを注入してライニングすることにより補修する方法を開発した。この方法でライニングして補修したコンクリート製の下水道管１が、さらに長年にわたって使用した結果、流下する下水のために下水道管１のコンクリートの内面に劣化が再び生じた場合は、その劣化した元のライニング部分を、その下水道管１の内面から削り取り、再びモルタルを注入してライニングすることで更生する方法である。すなわち、この工法により再び元と同断面積の空間面積を確保できるようにするために、上記のモルタルによるライニング方法では、下水道管１の劣化したライニング部分を穿削し直して生じた内面に再びモルタルを均一に注入することによりライニングを行う方法である。
【０００７】
この方法を採用することで、人口の急激な増加に伴う下水道管１の管径の大きな変更を要する場合を除けば、コンクリート製の下水道管１が劣化すれば、それを補修することにより再生できるので、何度も繰り返して補修することができ、新しい下水道管１を敷設し直す必要がない。
【０００８】
本発明の上記の課題を解決するための手段では、この手段を適用可能とする対象の既設のコンクリート製の下水道管１は、その管内径が２００〜６００ｍｍである既設管とする。補修する既設管の内面にゴム製チューブ４を巻立て厚さ３をとるための巻立て間隔固定具２とゴム製チューブ４を同時に挿入する。この場合、本方法を適用する下水道管１の管内径が２００ｍｍ未満であれば、補修するコストが新設に比して利点を有せず、また、一般には２００ｍｍ以上のものが下水道管１として通常のものであり、また、管内径が６００ｍｍを超えるとゴム製チューブ４を詰めるモルタルの重量に負けないように支持するためのコスト増が生じる。さらに巻立て間隔固定具２の隣接同士の間隔は長くとも１５００ｍｍのものとし、補修する下水道管１の長さにより複数個の巻立て間隔固定具２を挿入する。
【０００９】
上記のように巻立て間隔固定具２とゴム製チューブ４が挿入されると、次いで、コンプレッサーによりゴム製チューブ４内に空気を送り込んで、ゴム製チューブ４を所定の直径に膨張させる。この膨張したゴム製チューブ４によりモルタルを注入する間隔である巻立て厚さ３の間隔を確保する。この確保においては、請求項２の発明の方法では、巻立て厚さ３の間隔である下水道管１とゴム製チューブ４との間隔は１５〜２０ｍｍとする。しかし、この巻立て厚さ３による間隔が１５ｍｍ未満であると損傷した内面の強度を十分に保って補修することはできず、また２０ｍｍより大きくなりすぎると再生された下水道管１の内径が小さくなり過ぎ、その能力が減少することとなる。
【００１０】
また、ゴム製チューブ４を膨張させる空気の加圧力は、注入して周囲に充填したモルタルの圧力に負けることなく円形の内管面を形成しうるものとする。本発明の方法のゴム製チューブ４を使用するときは、そのための空気圧力を例えば０．０３５ＭＰａとする。さらに上記の巻立て厚さ３の間隔の上限の２０ｍｍはその下水道管１に託された下水の処理必要量に見合うものとする。さらに、必要により補修する下水道管１の端面には、その端面を閉塞する止め金具を取り付ける。このように準備が整うと、既設管に挿入したゴム製チューブと下水道管１の間隔すなわち巻立て厚さ３の間隔にモルタルを注入する。この場合、注入するモルタルをモルタルミキサーで攪拌し、モルタルポンプにて圧送して充填するものとする。この場合に使用するモルタルは無収縮性のモルタルとする。
【００１１】
モルタルポンプにて圧送するモルタルの注入圧力は０．１５〜０．２ＭＰａとする。０．１５ＭＰａより低いと充填の途中で硬化し始め、十分に巻立て厚さ３の間隔に充填できない。０．２ＭＰａより大きいと、ゴム製チューブ４を押しすぎて変形を生じたり、あるいは、一部のモルタル内に巣を生じる恐れがある。このようにして注入したモルタルの硬化を確認した後、ゴム製チューブ４の空気を減圧し、モルタルが完全に硬化したことを確認してからゴム製チューブ４を収縮して下水道管１から引抜くものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、長年の使用により劣化した下水道管の内部を加圧したゴム製チューブで支持することにより高価な資材を用いることなく、また複雑な工程を要することなく補修することができ、従って下水道管を取り替えて新設する必要をなくし、補修により下水道管の能力を落とすこともなく、しかも、劣化すると再び補修することを可能とするなど、短期間で、しかも、従来法よりも大幅な低コストで再生することができるなど、本発明は従来にない優れた効果を奏する方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明の補修方法における下水管１の内面に用いるゴム製チューブ１と硬質塩化ビニール製の巻立て間隔固定具２を下水管１の長さと対比して模式的に示した斜視図である。図２は本発明の工法に使用のゴム製チューブ４で（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。図３は本発明の工法に使用の硬質塩化ビニール製の巻立て間隔固定具２で（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図４は本発明の工法の施工時にモルタル流失防止用に下水道管１を閉塞する閉塞金具５で、（ａ）は低位側の閉塞金具５、（ｂ）は高位側の閉塞金具５である。
【００１４】
本発明の１実施の形態を説明する。長年使用して内面が劣化したヒューム管からなる内空断面径φ３００ｍｍの下水道管１の劣化した内面１ａを補修するため、この内面１ａとその中に挿入するゴム製チューブ４との間に、モルタル注入用の間隔である巻立て厚さ３を確保する。このためにリング状の硬質塩化ビニール製の巻立て間隔固定具２を下水道管１の内面１ａに１５００ｍｍ毎の間隔を空けて挿入する。このリング状の硬質塩化ビニール製の巻立て間隔固定具２は、図３に示すように、厚み５ｍｍ、幅３０ｍｍのリング体からなっている。この巻立て間隔固定具２のリング体の周囲にモルタル注入用の２０ｍｍの間隔の巻立て厚さ３を確保するため、放射方向に等間隔に間を置いて延びる３本の長さ１５ｍｍの脚２ａを厚み５ｍｍのリング体の周囲に一体的に等間隔に成型して有する。下水道管１の中に挿着するゴム製チューブ４は、厚みが５ｍｍの帆布二層入り円形型ゴム製チューブからなり、その大きさは空気で膨張させた時の径の大きさがその周囲にモルタル挿入用の巻立て厚さ３を確保する大きさであるφ２７０ｍｍの径からなるものである。この方法で使用するゴム製チューブの概略外径とその中に送気する圧縮空気圧との関係を表１に示す。
【００１５】
【表１】
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持ち帰り用袋に
【００１６】
この補修のために、上記の内空断面径φ３００ｍｍを有する２０ｍの長さの下水道管１に、先ず、リング状の硬質塩化ビニール製の間隔固定具２を１５００ｍｍ毎に間隔を空けて挿入する。この場合、挿入する各リング状の硬質塩化ビニール製の間隔固定具２を細いワイヤーロープなどで１５００ｍｍ間隔毎に接続し、そのリング体の中に一端を閉じたゴム製チューブ４を挿入し、そのゴム製チューブ４の一端に上記の細いワイヤーロープを取付け、さらにゴム製チューブ４の他端からコンプレッサーにより空気圧力０．０３８ＭＰａで膨張させながら、一端の細いワイヤーロープを下水道管１の他端から引抜き、図１に示すように、下水道管１の内面の全長にわたり間隔固定具２とゴム製チューブ４を配設する。配設し終わるとゴム製チューブ４の内圧を０．０３５ＭＰａに保持して端を閉じ、膨張したゴム製チューブ４で下水道管１補修する内面１ａとの間に２０ｍｍの巻立て厚さ３の間隔を確保してモルタル注入の準備を完了する。
【００１７】
次いで、モルタルとして無収縮の特殊セメント材と水を容量で１対１．５の割合としてモルタルミキサーで混練し、圧縮強度σ28で５０〜７０Ｎ／ｍｍ2のモルタルを得て、このモルタルをモルタルポンプにより圧送して上記の巻立て厚さ３の間隔に送給パイプにより挿入する。この場合、必要により補修する下水道管１の両端部に、それらの端部を閉塞する図４に示す閉塞金具５をピン孔６にピン止めして当てがう。この閉塞金具５は補修する下水道管１の内径と同じ大きさの径の開口５ａを有する。図４の（ａ）に示すように、下水道管１の低位側の端部の閉塞金具５は、その開口５ａの下端部にモルタル送給孔５ｂを有する。この送給孔５ｂにモルタルの送給パイプを接続する。さらに、図４の（ｂ）に示すように、下水道管１の高位側の端部の閉塞金具５は、その開口５ａの上端部に空気抜き孔５ｃを有する。この空気抜き孔５ｃから巻立て厚さ３内の空気を排出可能としている。これらの閉塞金具５を上記のように補修する下水道管１の両端部に当てがい終わると、低位側のモルタル送給孔５ｂからモルタルを注入圧力０．１５ＭＰａから０．２０ＭＰａで、例えばスクイズ式のモルタルポンプにより圧送して注入する。このモルタルの圧送にしたがって高位側の空気抜き孔５ｃから空気が排出される。
【００１８】
モルタルの注入が終わると、モルタルの硬化を確認してゴム製チューブ４の空気を減圧する。その後、約１昼夜経過して完全にモルタルが硬化してから、ゴム製チューブ４を補修した下水道管１から引抜き、補修は完了する。この場合、リング状の硬質塩化ビニール製の間隔固定具２はモルタル中に埋めて残す。補修された下水道管１の内部のモルタルの２８日後の圧縮強度は５０〜７０Ｎ／ｍｍ2で、下水道管として十分な強度を有していた。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の補修方法における下水管の内面に用いるゴム製チューブと硬質塩化ビニール製間隔材を下水管の長さと対比して模式的に示した斜視図である。
【図２】本発明の工法に使用のゴム製チューブで（ａ）は側面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】本発明の工法に使用する硬質塩化ビニール製の巻立て間隔固定具で（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の工法の施工時にモルタル流失防止用に下水道管を閉塞する閉塞金具で、（ａ）は下位側の閉塞金具、（ｂ）は高位側の閉塞金具である。
【符号の説明】
【００２０】
１  下水道管
１ａ  内面
２  巻立て間隔固定具
２ａ  脚
３  巻立て厚さ
４  ゴム製チューブ
５  閉塞金具
５ａ  開口
５ｂ  モルタル送給孔
５ｃ空気抜き孔
６  ピン孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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