(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管内に熱可塑性樹脂からなる更生管を縮径状態で挿入し、この更生管を加熱拡径させて既設管の内面に密着させることにより既設管をライニングする更生方法において、
既設管内に更生管を挿入する作業に先立って、耐水性の薄板材からなる遮蔽板を、遠隔監視可能な位置決め用のカメラを具備した貼着装置を用いて既設管内に搬入し、既設管における流入水の発生箇所に、位置決め用のカメラで遠隔監視しながら、上記遮蔽板の凸側表面に付着せしめた接着剤を介して上記遮蔽板を断面略円弧状に貼着することにより、既設管内に挿入される更生管の上方を前記遮蔽板で被覆するとともに、流入水を前記遮蔽板の凸側表面に沿って周方向に流下させ、更生管の少なくとも上半部が流入水によって冷却されるのを防止することを特徴とする既設管の更生方法。
【請求項２】
遮蔽版の凸側表面に、既設管の周方向に沿う複数本の凹溝が適宜間隔で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の既設管の更生方法。
【請求項３】
遮蔽板は、周方向に対する適度な反発弾性を備え、外力が加わらない状態での曲率半径が既設管の内径よりも大きくなるように賦形されたことを特徴とする請求項１に記載の既設管の更生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に埋設された既設管を熱可塑性樹脂製からなる更生管によってライニングする更生作業において、既設管への流入水から更生管を防護しつつ加熱するようにした更生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、地中に埋設されている下水用等の既設管路が老朽化した場合には、この管路内面を樹脂製の更生管によりライニングして管路を補強することが行われている。かかるライニング更生技術によって地中の既設管路を更生する作業の概要を、図５〜図８に示す。
【０００３】
＜更生管＞
図５は、ライニング更生に用いられる更生管１の形態を示す図である。例示した更生管１は、塩化ビニルや高密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂製により形成されている。この更生管１は、側面に襞状部１１が形成されて、図６（ａ）に示すように断面積が縮小されているが、所定の形状記憶温度（例えば８０℃）に加熱すると、図６（ｂ）〜（ｃ）に示すように襞状部１１を拡げつつ拡径して、円筒体に形状回復する性能を有している。
【０００４】
＜ライニング工程＞
図７は、更生管１を既設管２に引き込む作業を示す説明図である。例示した既設管２は、上流側マンホール８１（図中、左側）と下流側マンホール８２（図中、右側）とを連通するようにして、緩勾配で埋設されている。
【０００５】
上流側マンホール８１付近の地上にはドラム８３上に巻き取られた更生管１が搬入され、下流側マンホール８２付近の地上にはウィンチ８４が配設されている。また、下流側マンホール８２の下部には更生管１を牽引するワイヤ８５を案内するためのガイド部８６が設けられている。ライニング作業は、まずドラム８３を回転させながら更生管１を既設管２の内部に送り込む作業により開始される。具体的には、更生管１の先端に先端具８７を取り付けておくとともに、この先端具８７にウィンチ８４から延びるワイヤ８５を係止しておく。そして、ドラム８３から送り出された更生管１の先端を既設管２の内部に挿入した状態で、ウィンチ８４によってワイヤ８５を巻き取ることにより更生管１を牽引し、更生管１を既設管２の内部に引き込んでいく。この作業により、更生管１を、上流側マンホール８１と下流側マンホール８２との間を結ぶ既設管２内の全長に亘って敷設する。ここまでの段階では、更生管１の断面形状は、図６（ａ）に示したような縮径状態に保持されている。
【０００６】
図８は、引き込んだ更生管１を加熱拡径させて既設管２の内面に密着させる作業を示す説明図である。上流側マンホール８１付近の地上に蒸気発生・加圧器９１を配設し、下流側マンホール８２付近の地上に水・蒸気分離器９２を配設する。更生管１の後端にエルボ９３を連結し、そのエルボ９３に蒸気発生・加圧器９１から延びるホース９４を連結するともに、更生管１の先端に取り付けられた先端具８７に水・蒸気分離器９２から延びるホース９５を連結する。また、エルボ９３及び先端具８７には図示しない温度センサーを取り付けておく。この状態で、蒸気発生・加圧器９１より更生管１内に高温の蒸気を連続的に供給し、その蒸気を水・蒸気分離器９２へ流下させつつ、更生管１をその内部より形状記憶温度まで加熱する。すると、更生管１は、図６（ｂ）に示すような断面形状を経て、記憶された円筒体に近い形状まで拡径する。こうして更生管１を形状回復させた後、先端具８７を密閉状態にし、更生管１の内部に蒸気発生・加圧器９１より圧縮空気を送って、更生管１を内部より加圧膨張させる。すると、更生管１はさらに拡径して、図６（ｃ）に示すように、既設管２の内面に密着する。この加圧状態のまま更生管１を冷却固定した後、先端具８７によって閉止された更生管１の先端部を切除すれば、既設管２のライニング作業は終了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
老朽化の進んだ既設管２においては、管路の亀裂箇所等から湧水や雨水等が既設管２内に流入しているのが常態である。このような流入水が、前記従来のライニング更生作業において加熱拡径中の更生管１を濡らすと、濡れた部分が冷却されて十分に形状回復しないおそれがある。特に、図６（ａ）のように更生管１の襞状部１１が上を向いている状態では、この襞状部１１に流入水が溜まり、さらに管軸方向に流れるので、更生管１の円滑な拡径が広範囲にわたり阻害されてしまう。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、熱可塑性樹脂製からなる更生管を既設管内で加熱拡径させることにより既設管をライニングする更生作業において、更生管を円滑に拡径させるために、加熱中の更生管を流入水から防護するようにした更生方法の提供を解決課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の既設管の更生方法は、既設管内に熱可塑性樹脂からなる更生管を縮径状態で挿入し、この更生管を加熱拡径させて既設管の内面に密着させることにより既設管をライニングする更生方法において、既設管内に更生管を挿入する作業に先立って、耐水性の薄板材からなる遮蔽板を、遠隔監視可能な位置決め用のカメラを具備した貼着装置を用いて既設管内に搬入し、既設管における流入水の発生箇所に、位置決め用のカメラで遠隔監視しながら、上記遮蔽板の凸側表面に付着せしめた接着剤を介して上記遮蔽板を断面略円弧状に貼着することにより、既設管内に挿入される更生管の上方を前記遮蔽板で被覆するとともに、流入水を前記遮蔽板の凸側表面に沿って周方向に流下させ、更生管の少なくとも上半部が流入水によって冷却されるのを防止することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、既設管内への流入水が遮蔽板の凸側表面に沿って周方向に流下するので、更生管の少なくとも上半部は流入水によって濡れることがない。したがって、更生管が十分に加熱され、良好に形状回復して、既設管に密着する。なお、遮蔽板は更生管の拡径後、既設管と更生管との間に挟み込まれて残留するが、薄板材により形成されているので、更生後の状態に対してとくに支障をきたすこともない。
【００１３】
そして、この遮蔽版の凸側表面に、既設管の周方向に沿う複数本の凹溝を適宜間隔で形成することにより、流入水を管軸方向に分散させないようにして、円滑に流下させることができる。
【００１４】
また、この遮蔽板の凸側表面には水硬化性樹脂からなる接着剤が塗布または貼付されているのが好ましい。水硬化性樹脂からなる接着剤は、既設管の内面に水や泥が付着している場合でも、遮蔽板と既設管との界面を良好に密着させる効果を発揮する。かかる接着剤としては、シリル基を含有するポリマー系、あるいはアニオン重合タイプの一液湿気硬化型弾性接着剤等が好適である。なお、この接着剤を周方向に沿って適度な厚さで塗布したり、あるいはテープ状の形態にして貼付すれば、凹溝によって流入水を周方向に流下させるという前記の構成と同等の効果を得ることができる。
【００１５】
また、この遮蔽板は、周方向に対する適度な反発弾性を備え、外力が加わらない状態での曲率半径が既設管の内径よりも大きくなるように賦形されたものとすることもできる。この構成によれば、遮蔽板を既設管の内径よりも小さい曲率半径になるように湾曲させた状態で既設管内に搬入し、所定位置でこれを解放することにより、遮蔽板が自身の弾性で伸展して、既設管に対する貼着状態が良好になる。
【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いて説明する。更生管については、前記従来の技術の説明において図５〜図８により説明した内容と同じである。
【００１７】
＜遮蔽板＞
まず、本発明の既設管の更生方法に利用される遮蔽板の構成例を図１に示す。この遮蔽板３は、適度な可撓性および反発弾性を有する薄い合成樹脂板または金属板により形成されている。遮蔽板３は、円筒面の一部を切り取ったような外形を有し、幅方向の断面が略円弧状になっている。幅方向（円弧の周方向）の曲率半径は、外力が加わらない状態で、更生対象となる既設管２（図２〜図４参照）の内径よりもやや大きくなるように形成されている。
【００１８】
遮蔽板３の凸側表面には、周方向に沿って、細長い接着テープ３１が適宜間隔で貼付されている。この接着テープ３１は、適宜の厚みを有する基材の表面に、例えばポリマー系の水硬化性樹脂からなる接着剤を付着させたものである。これにより、隣り合う接着テープ３１間に、周方向に延びる凹溝３２が形成されている。
【００１９】
このような遮蔽板３は、凸側表面を既設管２の内面に向けて押圧されたときに、水硬化性樹脂からなる接着剤の硬化によって、既設管２に対し強固に貼着される。凸側表面の全面が既設管２に密着してしまうと、流入水の水圧によって遮蔽板３が剥がれやすくなるが、隣り合う接着テープ３１間に周方向の凹溝３２が形成されているので、この凹溝３２が流入水を円滑に流下させて下方に排除し、貼着状態を安定させる。
【００２０】
なお、本発明にかかる遮蔽板３は、この実施の形態に限定されるものではなく、例えば軸方向（円筒の母線方向）における断面が波形の薄い板材を湾曲させるなどして形成することもできる。
【００２１】
＜貼着装置＞
前記のような遮蔽板３は、例えば図２〜図３に示すような貼着装置５に保持されて既設管２内に搬入され、所定の位置に貼着される。
【００２２】
例示の貼着装置５は、遮蔽板３を保持するための押圧板５１が、既設管２内を移動しうる台車５２上に設けられた昇降支持手段および角度調節手段を介して、台車５２に対し昇降自在に、かつ、その昇降方向を既設管２の内周方向に沿って傾倒させうるように保持されたものである。
【００２３】
台車５２は、底部が既設管２の内面に沿うように形成されている。底部の四隅近傍には、既設管２の内面上を滑りやすい樹脂または金属等の素材からなる略半球状の脚部５３が取り付けられている。この台車５２は、ワイヤ等による牽引誘導で、あるいは適宜の自走手段を介して、流入水の発生箇所まで移動する。
【００２４】
台車５２の前後には一対の支持部材５４が相対して立設されている。前後いずれかの支持部材５４の近傍には、位置決め用のカメラ７７が取り付けられている。作業者は、このカメラ７７で既設管２の上部内面を遠隔監視することにより、流入水の発生箇所に押圧板５１が相対するように、台車５２の位置や押圧板５１の昇降方向を調節することができる。
【００２５】
前後の支持部材５４の上部には、前後の軸心を一致させるようにして軸部材５５および軸受部材５６が取り付けられており、これらによって台車５２の進行方向と平行な回転軸が形成されている。この回転軸には、基台部５７が吊持状態で取り付けられている。基台部５７は、前後の軸部材５５にそれぞれ相対して取り付けられた揺動材５８と、前後の揺動材５８を連結する左右一対の連結ロッド５９により形成され、前記回転軸を中心にして進行方向に対し左右に傾倒しうるように保持されている。また、台車５２の前後いずれかの一端には、基台部５７の傾倒角を変化させるためのモータ６０が取り付けられ、このモータ６０の駆動軸が一方の軸部材５５に結合されている。このモータ６０は、既設管２の外部から人為的に制御される。これら前後の支持部材５４と、基台部５７およびモータ６０によって、角度調節手段が構成されている。
【００２６】
基台部５７の前後には、パンタグラフ式のレジートング６１がそれぞれ取り付けられている。レジートング６１は、電車のパンタグラフや伸縮式のマジックハンド等に従来から利用されている機構で、菱形状に交叉してヒンジ連結された複数本のリンクアーム６２を有し、対をなす基端部６３の間隔を拡縮するとリンクアーム６２の交叉角が変化して全体の長さが伸縮する。この貼着装置５に用いられるレジートング６１は、伸長方向を上向きにして、基台部５７の前後にそれぞれ左右で対をなすように設けられている。各基端部６３は、基台部５７の幅方向に細長い基端連結部材６４を介して左右一体に連結されている。各基端連結部材６４は、左右一対の連結ロッド挿通孔６５を有し、これらの連結ロッド挿通孔６５に基台部５７を形成する左右の連結ロッド５９がそれぞれ挿通されいる。
【００２７】
さらに、基端連結部材６４の幅方向中央部には雌ネジ孔６７が形成されて、この雌ネジ孔６７には、基台部５７の幅方向中央に設けられたガイドボルト６８が螺合している。ガイドボルト６８は、基台部５７を形成する前後の揺動材５８間に配置されて、ギヤ６９，７０を介し、基台部５７のほぼ中央に載置されたモータ７１の駆動力を受けて回転するようになっている。また、ガイドボルト６８の両端近傍には。基端連結部材６４に形成された雌ネジに対応する雄ネジがそれぞれ形成されている。これら雌ネジおよび雄ネジは、対をなす基端部６３についてそれぞれ左ネジ７２および右ネジ７３になっている。そのため、ガイドボルとが回転すると、これに螺合した基端連結部材６４は、各レジートング６１の基端部６３の間隔を拡縮するようにして互いに反対方向に移動する。これらレジートング６１、基端連結部材６４、ガイドボルト６８およびモータ７１によって、昇降支持手段が形成されている。
【００２８】
レジートング６１の上端部には、左右のレジートング６１を覆うように形成されたカバー部材７４が取り付けられている。カバー部材７４の側面には、台車５２の進行方向に対し左右斜め上方に向かって突き出した押圧板支持アーム７５が取り付けられている。押圧板支持アーム７５の両端は、カバー部材７４の側面および押圧板５１の裏面四隅近傍にそれぞれヒンジ連結されている。
【００２９】
押圧板５１は、適度な湾曲弾性を有する金属板または樹脂板により形成され、表面側を凸とするように湾曲された状態で、前記押圧板支持アーム７５に保持されている。押圧板５１は、通常時における湾曲半径が既設管２の内法半径よりも小さくなるように賦形されている。押圧板５１の表面には、遮蔽板３の凹側表面を離着自在に保持しうるような適宜の保持手段が設けられている。
【００３０】
前記昇降支持手段が作動してカバー部材７４が上昇すると、カバー部材７４は、押圧板支持アーム７５を介して押圧板５１を既設管２の内面に押し付ける。すると、押圧板５１は、まずその中央近傍から既設管２の内面に当接する。カバー部材７４がさらに上昇すると、既設管２内面からの反力を受けた押圧板支持アーム７５が互いの角度を水平に近づけるように回動して、押圧板５１の曲率半径を拡大する。これにより押圧板５１は、中央近傍から両側縁にかけて徐々に既設管２の内面に押し当てられることとなる。
【００３１】
また、昇降支持手段が反対方向に作動してカバー部材７４が下降するときには、押圧板５１は自身の弾性により曲率管径を縮小させながら、中央近傍にかけて徐々に既設管２から離脱する。このような押圧板５１の昇降動作によって、凸側表面に接着剤を有する遮蔽板３を、既設管２の内面に精度良く貼着することができる。
【００３２】
なお、遮蔽板３自体に既設管２の内径よりも曲率半径の大きい湾曲状態が賦形されていると、押圧板５１による圧力から解放された後でも、遮蔽板３が自身の弾性により伸展しようとするので、既設管２に対する貼着状態が良好になる。
【００３３】
また、この貼着装置５には、押圧板５１を既設管２の内面に押圧する際に台車５２を固定する姿勢固定手段が設けられている。この姿勢拘束手段は、流入水の発生箇所が既設管２の直上ではなく斜め上方に位置している場合、押圧板５１を斜め上方に押圧する際の反力によって台車５２が既設管２内で傾斜しようとするのを防止するために設けられている。
【００３４】
姿勢拘束手段は、台車５２の前後に立設された伸縮部材７８により形成されている。伸縮部材７８は、例えば空気圧、ガス圧、油圧等の流体圧により伸縮するシリンダピストン機構を利用したもので、台車５２の前後各部において２本ずつの伸縮部材７８が左右に対をなすように設けられている。伸縮部材７８のシリンダ部分７９は台車５２に不動状態で固定され、ピストンロッド部８０がシリンダ部分７９から上下方向に出没するようになっている。ピストンロッド部８０の上端には、左右で対をなすピストンロッド部８０を一体に連結するようにして、突当部材８１が取り付けられている。突当部材８１の表面は、既設管２の内面との間に適度な摩擦力を発揮するように形成されている。前記した位置決め用のカメラ７７を介して台車５２が所定位置に位置決めされた後、外部からの操作によって伸縮部材７８を伸長させ、突当部材８１を既設管２の内面に突き当てる。すると、台車５２が既設管２内に突っ張り状態で固定され、遮蔽板３を既設管２の斜め上方に貼り付ける作業を精度良く行うことが可能になる。
【００３５】
なお、貼着装置５は、この実施の形態に限定されるものではない。例えば空気やガスを注入・排出することにより径方向に拡縮する略円筒状の押圧手段を備えた貼着装置などを利用することもできる。
【００３６】
＜更生管の防護＞
前記のような貼着装置５によって遮蔽板３の貼着が完了すると、図７〜図８に示したように既設管２内に更生管１が挿入されて、加熱拡径される。このとき、図４に示すように、既設管２内への流入水は、遮蔽板３の凸側表面に形成された凹溝３２に沿って周方向に流下し、既設管２の管軸方向にはほとんど分散せずに排除される。このため、更生管１の少なくとも上半部は流入水によって濡れることから防護される。これにより、更生管１が十分に加熱されて良好に形状回復し、既設管２に密着する。
【００３７】
なお、遮蔽板３の両側縁部から下方に排除された流入水は、既設管２の底部に溜まり、更生管１の下部を濡らして冷却する。しかし、更生管１の下部は元々、外側に向かって凸となるように形成されているので、多少冷却されてもその影響をあまり受けず、円滑に形状回復する。一方、更生管１の上半部に位置する襞状部１１は、元々、外側に向かって凹となるように形成されているので、この部分を流入水から防護することは、拡径時の効率や精度を高める上できわめて重要である。この点において本発明の更生方法は、作業性に対する寄与が格段に大きい。
【００３８】
こうして更生管１が拡径された後、遮蔽板３は、既設管２と更生管１との間に挟み込まれたまま残留する。しかし、遮蔽板３は薄板材により形成されているので、更生後の状態に対してとくに支障をきたすこともない。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の既設管の更生方法は、既設管内に更生管を挿入する作業に先立って流入水の発生箇所に遮蔽板を貼着し、この遮蔽板で更生管の上方を被覆して、加熱拡径時の更生管を防護するものである。この発明によれば、流入水が遮蔽板の凸側表面に沿って周方向に排除されるので、更生管の少なくとも上半部は十分に加熱され、良好に形状回復して既設管に密着する。その結果、ライニング更生作業の作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遮蔽板の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に使用される貼着装置の管軸方向の断面構成を示す説明図である。
【図３】図２に示した貼着装置の管径方向の断面構成を示す説明図であり、（ａ）は押圧板が上昇した状態、（ｂ）は押圧板が下降した状態をそれぞれ示す。
【図４】本発明にかかる既設管の更生方法の作用を説明する管径方向断面図である。
【図５】本発明に使用される更生管の一例を示す部分斜視図である。
【図６】図５の更生管を既設管内で加熱膨張させる際の形状変化を示す説明図である。
【図７】更生管を既設管に引き込む作業の説明図である。
【図８】更生管を既設管内で拡径する作業の説明図である。
【符号の説明】
１    更生管
２    既設管
３    遮蔽板
３１  接着テープ（接着剤）
３２  凹溝
【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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