(57)【要約】【課題】既設管渠の内面にセグメントを順次組立てながら管状に新設管渠を構築する管渠更正装置を提供する。【解決手段】既設管渠Ｐ内を走行可能な機体が、前部側機体２Ａと後部側機体２Ｂとから構成され、これら前部側機体２Ａと後部側機体２Ｂとが相互にスライド可能に伸縮ジャッキ１５により伸縮自在に連結され、前部側機体２Ａ及び後部側機体２Ｂに前部グリッパ４，４…、後部グリッパ５，５…を備え、前記前部側機体２Ａに、既設管渠内の水を通水するための流水路６を設けるとともに、該流水路６の前部及び後部に夫々堰板７，８を設け、かつ既設管渠方向に回転軸を有する清掃用回転ブラシ１１を前記前側堰板７よりも前部側に備え、前記後部側機体２Ｂの後部に、セグメントを周方向に組み付け可能なエレクター１２を備えるとともに、リング状に構築されたセグメントリングと既設管渠Ｐとの間に注入される裏込充填材１３のための妻型枠１４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行ローラを備え既設管渠内を走行可能な機体が、前部側機体と後部側機体とから構成され、これら前部側機体と後部側機体とが既設管渠方向に沿って相互にスライド可能に一体化されるとともに、伸縮ジャッキにより伸縮自在に連結され、前記前部側機体に既設管渠の壁面に着脱自在の前部グリッパを備えるとともに、前記後部側機体に既設管渠の壁面に着脱自在の後部グリッパを備え、
前記前部側機体に、少なくとも機体範囲に亘り既設管渠内を流れる水を通水するための流水路を設けるとともに、該流水路の前部及び後部に夫々、水を堰き止めるための堰板を設け、かつ既設管渠方向に回転軸を有する回転アームの先端にブラシが設けられた清掃用回転ブラシを前記前側堰板よりも前部側に備え、
前記後部側機体の後部に、セグメントを周方向に組み付け可能なエレクターを備えるとともに、リング状に構築されたセグメントリングと既設管渠との間に注入される裏込充填材のための妻型枠を備えることを特徴とする既設管渠の更正装置。
【請求項２】
前記流水路は前記後部側の妻型枠を越えるとともに、少なくともセグメント構築部の下流側まで延在している請求項１記載の既設管渠の更正装置。
【請求項３】
前記前部側機体と後部側機体とは中折れ可能に連結されるとともに、前記流水路として可撓性を有する管材又は樋材を用いている請求項１、２いずれかに記載の既設管渠の更正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通水を行いながら、老朽化した既設管渠の内側に順次セグメントリングを組立て、既設管渠の更正を図るための管渠更正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ライフライン整備に伴って、地中には、ヒューム管、陶管、鋳鉄管等による水道管や下水道などの管渠が多く埋設されている。これらの管渠は、長期間の使用により硫化水素やその他の腐食ガス及び付着物によって侵食されるとともに、経年による老朽化によって強度低下等の問題が顕在化している。例えば、土圧、地震や地盤沈下によって管渠の継ぎ目部分に隙間が発生したり、クラックが発生したため、地下水が管渠内部に浸入し、或いは管渠内を流れる流水が地中に流れ出すなどの問題が発生したり、周辺土砂が管渠内に流入したため地中に空隙部が生じ、路面陥没を引き起こしたりすることがあった。
【０００３】
これらの対策として、近年、老朽化した管渠の更正が盛んに行われている。更正方法には、従来より幾つかの方法が提案され実用化されている。例えば、下記特許文献１では、地中に埋設された既設管きょ内に光硬化性樹脂を含む未硬化状態での可撓ホースを管きょの一端から圧搾空気を供給して反転させつつ膨脹させて管きょ内壁面に押圧させると共に、管きょの一端から他端方向への空気流を発生させ、上記のホース内に配置された紫外線照射装置をこの空気流と逆方向へ移動させながら紫外線を照射させ可撓ホースを硬化させる既設管きょの更生工法が提案されている。
【０００４】
また下記特許文献２では、帯状体を螺旋状に巻回するとともに、長手方向に連続する帯板状の補強材を帯状体外周面に順次装着して螺旋管を製造する工程と、製造された螺旋管を順次既設管内に挿入する工程と、既設管内に挿入された螺旋管外周面と既設管内周面との間に充填剤を充填する工程とを包含する既設管のライニング工法が提案されている。
【０００５】
さらに、下記特許文献３では、可撓性を有する合成樹脂によって構成された帯板状をしており、既設管の内周面に沿うように螺旋状に巻回された際に、隣接する各側縁部同士が係合状態とされる既設管ライニング用プロファイルを使用した既設管のライニング工法であって、既設管の内周面を転接して周回移動する押圧ローラーと、その押圧ローラーに対向した状態で周回移動する駆動ローラーと、既設管の内周面に沿って配置されて周回移動する複数のガイドローラーとを有する製管機を既設管内に配置する工程と、前記プロファイルを製管機の各ガイドローラーに螺旋状に巻回して押圧ローラーと駆動ローラーとの間を通過させることにより、隣接する各側縁部同士を係合状態にするとともに、各ローラーの周回移動によって前記補強材を塑性変形させてプロファイルを管状に成形する工程と、管状に成形されたプロファイルと既設管内周面との間に裏込め材を充填する工程とを包含する既設管のライニング工法が提案されている。
【特許文献１】特開平５−２１２７９２号公報
【特許文献２】特開平６−１９０９２２号公報
【特許文献３】特開平９−２１４８８号公報
【特許文献４】特開２００１−１０８１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載の既設管きょの更正工法は、小口径の管きょには適しているが、施工に当たって、管きょの使用を一時的に中断する必要があり、かつ肉厚が薄いため大きな強度増加が期待できないなどの問題があった。
【０００７】
これに対して、上記特許文献２，３記載の既設管のライニング工法は、耐化学性の高い樹脂を用いているため、被覆材としては適しているものの、既設管きょの強度増加を図るには、単独では高い強度増加は望めず、裏込めするグライト材との一体化により強度増加を図る構造となっている。そのため、ライニング用プロファイルの断面には、接合用リブの他、一体化のために多数のリブが必要となり断面形状が複雑となり、かつ強度増加を図るために金属製の補強材を組み込む必要があるなどの問題があった。さらに、プロファイルを管状に組み立て、裏込グラウト材を注入する作業は、通水しながらの作業も可能であるが、かなりの悪環境での作業になっているとともに、施工品質を確保する観点からすると確実性に欠ける場合があるなどの問題があった。
【０００８】
このような問題点に鑑み、上記特許文献４では、セグメントピースの複数を既設管きょの内側に連続して組み立てるようにした既設管きょの内面補修工法が提案されている。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献４におけるセグメントピースの施工は、外部でセグメントピースを複数連結した後、既設管きょに連通した立坑から既設管きょ内に搬入し、既設管きょ内に張設された索条と該索条に連結するとともに、セグメントリングを内側から支承するリング状の枠組みを架台とし自走式の推進装置を備えた組立兼搬送装置とによって立坑から設置場所へ搬送し組み付けるものであり、施工効率が悪い、手作業となる清掃や管きょ内で作業する作業員の労務負担が大きい、更には通水しながらの作業の場合は悪環境での作業が強いられるなどの問題があった。
【００１０】
そこで本発明の主たる課題は、既設管渠の内面にセグメントを順次組立てながら管状に新設管渠を構築するための管渠更正装置であって、作業員の労務負担を軽減するとともに、通水を行いながら良好な作業環境で作業が行えるようにした既設管渠の更正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、走行ローラを備え既設管渠内を走行可能な機体が、前部側機体と後部側機体とから構成され、これら前部側機体と後部側機体とが既設管渠方向に沿って相互にスライド可能に一体化されるとともに、伸縮ジャッキにより伸縮自在に連結され、前記前部側機体に既設管渠の壁面に着脱自在の前部グリッパを備えるとともに、前記後部側機体に既設管渠の壁面に着脱自在の後部グリッパを備え、
前記前部側機体に、少なくとも機体範囲に亘り既設管渠内を流れる水を通水するための流水路を設けるとともに、該流水路の前部及び後部に夫々、水を堰き止めるための堰板を設け、かつ既設管渠方向に回転軸を有する回転アームの先端にブラシが設けられた清掃用回転ブラシを前記前側堰板よりも前部側に備え、
前記後部側機体の後部に、セグメントを周方向に組み付け可能なエレクターを備えるとともに、リング状に構築されたセグメントリングと既設管渠との間に注入される裏込充填材のための妻型枠を備えることを特徴とする既設管渠の更正装置が提供される。
【００１２】
上記請求項１記載の発明においては、機体に清掃回転ブラシ及びエレクターを備え、既設管渠の清掃やセグメントの組立を機械化施工により可能としたため、作業員の労務負担を著しく軽減することが可能である。また、少なくとも機体範囲に亘り既設管渠内を流れる水を通水するための流水路を設けるとともに、該流水路の前部及び後部に夫々、水を堰き止めるための堰板を設けるようにしたため、管渠更正装置の区間内は、基本的にドライな状態での作業が可能となり、作業員の労務環境が改善されるようになる。
【００１３】
更に、本管渠更正装置においては、機体を前部側機体と後部側機体とから構成し、これらを伸縮ジャッキにより伸縮自在に連結し、所謂尺取り虫方式によって前進可能とするとともに、前部側機体に清掃用回転ブラシを設け、後部側機体の後部に裏込充填材のための妻型枠を備えるようにしたため、裏込充填材の注入時は後部側機体を固定としながら、前部側機体を前進させ既設管渠の清掃が行えるようにしたため、清掃作業と裏込充填材の注入作業とが同時併行的に行えるため作業効率が良好となる。
【００１４】
請求項２に係る本発明として、前記流水路は前記後部側の妻型枠を越えるとともに、少なくともセグメント構築部の下流側まで延在している請求項１記載の既設管渠の更正装置が提供される。
【００１５】
上記請求項２記載の発明は、前部側機体に設けられる流水路を、後部側の妻型枠を越えるとともに、少なくともセグメント構築部の下流側まで延在して設けるようにしたため、管渠更正装置が前進しても、常時、セグメントの組立作業区間をドライな環境に維持することができる。
【００１６】
請求項３に係る本発明として、前記前部側機体と後部側機体とは中折れ可能に連結されるとともに、前記流水路として可撓性を有する管材又は樋材を用いている請求項１、２いずれかに記載の既設管渠の更正装置が提供される。
【００１７】
上記請求項３記載の本発明は、前部側機体と後部側機体とを中折れ可能に連結し、前記流水路として可撓性を有する管材又は樋材を用いるものであり、既設管渠がかなりの急曲線であっても施工が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
以上詳説のとおり本発明によれば、既設管渠の内面にセグメントを順次組立てながら管状に新設管渠を構築するための管渠更正装置であって、作業員の労務負担を軽減するとともに、通水を行いながら良好な作業環境で作業が行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００２０】
図１は本発明に係る既設管渠の更正装置１を示す縦断面図、図２〜５は夫々、図１のII−II線矢視図、III−III線矢視図、IV−IV線矢視図、V−V線矢視図である。
【００２１】
本発明に係る管渠更正装置１は、通水を行いながら、老朽化した既設管渠Ｐの内側に順次セグメントリングＳｒを組立て、既設管渠Ｐの更正を図るための装置であって、走行ローラ３，３…を備え既設管渠Ｐ内を走行可能な機体２が、前部側機体２Ａと後部側機体２Ｂとから構成され、これら前部側機体２Ａと後部側機体２Ｂとが既設管渠Ｐ方向に沿って相互にスライド可能に一体化されるとともに、伸縮ジャッキ１５により伸縮自在に連結され、前記前部側機体２Ａに既設管渠Ｐの壁面に着脱自在の前部グリッパ４，４…を備えるとともに、前記後部側機体２Ｂに既設管渠Ｐの壁面に着脱自在の後部グリッパ５，５…を備え、かつ前記前部側機体２Ａに、少なくとも機体範囲に亘り既設管渠Ｐ内を流れる水を通水するための流水路６を設けるとともに、該流水路６の前部及び後部に夫々、水を堰き止めるための堰板７，８を設け、さらに前記既設管渠Ｐ方向に回転軸を有する回転アーム９の先端にブラシ１０が設けられた清掃用回転ブラシ１１を前記前側堰板７よりも前部側に備え、一方前記後部側機体２Ｂの後部に、セグメントＳを周方向に組み付け可能なエレクター１２を備えるとともに、リング状に構築されたセグメントリングＳｒと既設管渠Ｐとの間の注入される裏込充填材１３のための妻型枠１４を備えるものである。
【００２２】
以下、更に具体的に詳述すると、
先ず、既設管渠Ｐは、図示例ではセグメントリング、ヒューム管、陶管、鋳鉄管等を長手方向に連続させた外管２０の内面に二次覆工コンクリート２１を打設した管渠であり、老朽化に伴って、この既設管渠Ｐの内面にコンクリート又は鋼製のセグメントＳを設置しリニューアルを図るものである。前記セグメントＳと既設管渠Ｐとの間の隙間には高強度モルタル又はグラウト材からなる裏込充填材１３が注入され、既設管渠ＰとセグメントＳとの一体化が図られる。
【００２３】
前記管渠更正装置１の機体２は、前部側機体２Ａと後部側機体２Ｂとから構成されており、これら前部側機体２Ａと後部側機体２Ｂとは既設管渠Ｐ方向に沿って相互にスライド可能に一体化され、かつ伸縮ジャッキ１５により伸縮自在に連結されている。前記前部側機体２Ａは、図４に示されるように、両側に夫々傾斜方向にハ字状に設けられた走行ローラ３，３を前後に２組備え、既設管渠Ｐの内部を走行可能に構成されている。また、後部側機体２Ｂについても、両側に夫々傾斜方向にハ字状に設けられた走行ローラ３，３を前後に２組備え、既設管渠Ｐの内部を走行可能に構成されている。
【００２４】
前記前部側機体２Ａと後部側機体２Ｂとは、中折れ可能に連結されるとともに、伸縮ジャッキ１５により伸縮自在に連結される。前記伸縮ジャッキ１５は、同図に示されるように、機体２の左右両側に夫々設けられ、それぞれの伸縮量を調整することにより、前部側機体２Ａの進行方向が制御可能とされ、曲線管渠に対しても容易に対応可能となっている。また、前記前部側機体２Ａには、図４に示されるように、天井及び両側に夫々既設管渠Ｐの壁面に着脱自在の前部グリッパ４、４…が設けられ、前記後部側機体２Ｂにも同様に、天井及び両側に夫々既設管渠Ｐの壁面に着脱自在の後部グリッパ５，５…が設けられ、前部側機体２Ａ及び後部側機体２Ｂは既設管渠Ｐに対する固定状態と非固定状態とが夫々切り換え可能となっている。
【００２５】
また、前記前部側機体２Ａには、少なくとも機体範囲に亘り既設管渠内を流れる水を通水するための流水路６が設けられている。前記流水路６としては、前記前部側機体２Ａと後部側機体２Ｂとは中折れ可能に連結されることに対応して、可撓性を有する管材又は樋材、図示例ではＵ型コルゲート管が用いられている。また、前記流水路６の前部及び後部に夫々、水を堰き止めるために既設管渠Ｐの形状に合わせた三日月形の堰板７，８が設けられており、この堰板７，８の区間内では多少の浸水はあったとしても、基本的にドライな状態で施工が可能となっている。なお、前記前側堰板７部分には、図３に示されるように、既設管渠Ｐの内面に沿う弧状のブラシ２３が設けられ、前進に伴い既設管渠Ｐの下面を清掃可能となっている。
【００２６】
また、前部側機体２Ａには、詳細には図２に示されるように、回転ヘッド２２を備え、この回転ヘッド２２に管渠半径方向に延びる回転アーム９が設けられ、かつ前記回転アーム９の先端にブラシ１０を備えた清掃用回転ブラシ１１が設けられている。なお、前記回転アーム９は伸縮自在となっており、先端のブラシ１０を既設管渠Ｐの内面に接触させるまで伸長させ回転させることにより、既設管渠Ｐの全周を綺麗に清掃するようになっている。
【００２７】
一方、前記後部側機体２Ｂは、図５に示されるように、円弧状のセグメントＳを周方向に組み付け可能なエレクター１２を備えるとともに、リング状に構築されたセグメントリングＳｒの端面を封止する妻型枠１４を備える。前記妻型枠１４は、リング状を成す型枠板１４Ａの周縁に連続してシール材２４を備えた部材であり、セグメントリングＳｒと既設管渠Ｐとの間の隙間に注入される裏込充填材１３がセグメントリングＳｒの前側開口端から漏れ出さないように封止する。
【００２８】
次に、前記管渠更正装置１を用いた既設管渠Ｐのリニューアル手順について図６に基づき詳述する。
【００２９】
先ず図６(A)に示されるように、妻型枠１４によってセグメントリングＳｒの前側開口を塞いだ状態とし、裏込材充填ホース２４によりセグメントリングＳｒと既設管渠Ｐとの間の隙間に裏込充填材１３の注入を開始する。この際、前部グリッパ４、４…及び後部グリッパ５，５…は既設管渠Ｐの壁面に圧着し、機体２を固定した状態とする。
【００３０】
前記裏込充填材１３を注入している間に、図６(B)に示されるように、前部グリッパ４，４…を解放し、前部側機体２Ａを移動可能な状態とした後、清掃用回転ブラシ１１を周方向に回転させながら、伸縮ジャッキ１５を徐々に伸長させ、前部側機体２Ａをほぼ１セグメント幅の長さだけゆっくりと前進させる。前部側機体２Ａの前進が完了したならば、再度、前部グリッパ４，４…により前部側機体２Ａを既設管渠Ｐに固定する。なお、流水路６は図示されるように、前部側機体２Ａと共に前進するようになっている。
【００３１】
前部側機体２Ａをほぼ１セグメント幅だけ前進させ、かつ裏込充填材１３の注入が完了し、裏込材１３がある程度硬化したことを確認したならば、図６(C)に示されるように、後部側機体２Ｂの後部グリッパ５，５…を解放した後、後部側機体２Ｂをほぼ１セグメント幅だけ前進させる。後部側機体２Ｂは前進が完了したならば、再度、後部グリッパ５，５…により後部側機体２Ｂを既設管渠Ｐに固定する。
【００３２】
機体２の移動が完了したならば、図６(D)に示されるように、セグメントＳを周方向に組立て、セグメントリングＳrを構築したならば、図６(A)に示される工程に戻り、裏込充填材１３を注入する。
【００３３】
以上の工程を順に繰り返して、既設管渠Ｐの内面側に新設のセグメントを順次延長するようにする。
【００３４】
〔他の形態例〕
(1)上記形態例において、セグメントＳ同士の継手は、施工の簡略化のために、差し込むだけで接続が完了する、所謂ワンタッチジョイントと呼ばれる構造のものを使用するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る既設管渠の更正装置１を示す縦断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】図１のIII−III線矢視図である。
【図４】図１のIV−IV線矢視図である。
【図５】図１のV−V線矢視図である。
【図６】本管渠更正装置１による作業手順図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…管渠更正装置、２…機体、２Ａ…前部側機体、２Ｂ…後部側機体、３…走行ローラ、４…前部グリッパ、５…後部グリッパ、６…流水路、７・８…堰板、９…回転アーム、１０…ブラシ、１１…清掃用回転ブラシ、１２…エレクター、１３…裏込充填材、１４…妻型枠、１５…伸縮ジャッキ、２３…ブラシ、Ｐ…既設管渠
【図１】
2007292228.tif 000003
【図２】
2007292228.tif 000004
【図３】
2007292228.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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