JP2009052636A - 既設管の更生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新管の内部に作業者が入ることなく新管の位置決め作業、特には新管の浮き上がり限度位置の設定作業を容易、かつ確実に行うことができる、施工性、及び経済性に優れた既設管の更生方法を提供する。
【解決手段】地中１０に埋設された既設管１の中へ新管２を挿入し、既設管１と新管２との間へ中込材５を充填して既設管１を更生する方法であって、膨張可能な膨張袋材３を収縮状態で外周面に配置した新管２を既設管１の中へ挿入する工程と、前記膨張袋材３に充填材４を注入する工程と、既設管１と新管２との隙間へ中込材５を充填して新管２を固定する工程とから成る。
【選択図】図５

Description

この発明は、地中に埋設されて老朽化した、又は破損した上水道や下水道、農業用水路その他各種の排水管などの既設管を、その中へ少し口径が小さい新管（主としてコルゲートパイプ）を挿入し固定すること（所謂パイプインパイプ工法）により既設管を更生する方法の技術分野に属し、更に云えば、口径が８００ｍｍ未満の小口径の新管を使用する場合にも好適に実施し得る既設管の更生方法に関する。

従来、所謂パイプインパイプ工法により既設管を更生する方法は、種々開示され実施に供されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１には、新管の円周方向に複数箇所、管壁を貫通する金属製のネジ孔部材を取り付け、前記新管を既設管の中へ挿入した後、同文献１の図８等に示したように、新管の内部に作業者が入り、人手により前記ネジ孔部材へボルトをねじ込んで既設管の内面との間で新管の芯出しを行い、充填材（中込材）を充填する方法が開示されている。
特許文献２には、新管の外周面下部に車輪を含む管受け部材を、上部には浮き上がり防止ストッパをそれぞれ取り付け、前記新管を既設管の中へ挿入した後、同文献２の図１に示したように、新管の内部に作業者が入り、人手により前記管受け部材および浮き上がり防止ストッパの高さ調節を行い、既設管に対する新管の位置調整を行った後に注入剤（中込材）を充填する方法が開示されている。
特許文献３には、新管の中心を通る水平線より上方の位置に、中込材の充填による浮き上がりを防止する浮き上がり防止具を設置すると共に、左右方向への横ぶれを防ぐぶれ止め具を設置し、前記新管を既設管の中へ挿入した後、同文献３の図７等に示したように、新管の内部に作業者が入り、人手により前記浮き上がり防止具、及びぶれ止め具を位置決めした後に中込材を充填する方法が開示されている。

特開平７−４２８７４号公報 特開平７−９１５６７号公報 特開２００４−２１８８２７号公報

特許文献１〜３に係る発明は共通して下記する問題があり、施工性、および経済性の点で改良の余地が認められる。
すなわち、新管を既設管の中へ挿入した後、新管の内部に作業者が入り、人手により新管に設けた多数のネジ孔部材のすべてにボルトをねじ込む等して新管の位置決め作業（芯出し作業）を行わなければならず、大変煩わしい上に工期が長期化するという問題があった。特に、労働安全衛生上、口径が８００ｍｍ未満の管内での作業は問題があるため、前記技術を使用することはできなかった。
また、新管に多数の孔を設ける構造であるが故に、所定の剛性を保持する精緻な構造設計にしたがって新管に穿設作業を施さなければならず、大変煩わしい上にコストが嵩むという問題もあった。新管の位置決め作業に必要なボルト等の部材点数も多く、新管の位置決め作業を行った後は新管の穿設部位に栓をする等の止水作業を確実に行う必要もあり、これもコストが嵩む要因となっている。

本発明の目的は、新管の内部に作業者が入ることなく新管の位置決め作業、特には新管の浮き上がり限度位置の設定作業を容易、かつ確実に行うことができる、施工性、及び経済性に優れた既設管の更生方法を提供することにある。また、従来実施することが至難であった、口径が８００ｍｍ未満の小口径の新管を使用する場合でも、新管の浮き上がり限度位置の設定作業を容易、かつ確実に行うことができる、施工性、経済性、及び安全性に優れた既設管の更生方法を提供することにある。

上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係る既設管の更生方法は、地中に埋設された既設管の中へ新管を挿入し、既設管と新管との間へ中込材を充填して既設管を更生する方法であって、
膨張可能な膨張袋材を収縮状態で外周面に配置した新管を、既設管の中へ挿入する工程と、
前記膨張袋材に充填材を注入する工程と、
既設管と新管との隙間へ中込材を充填して新管を固定する工程と、
から成ることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した既設管の更生方法において、既設管の底壁面にレールを敷設し、新管は前記レール上を滑走させて既設管の中へ挿入し、又は新管の外周面に既設管の底壁面を滑る滑走具を取り付け、新管は滑走具により既設管の底壁面を滑走させて既設管の中へ挿入することを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した既設管の更生方法において、膨張袋材は、新管の軸心を通る鉛直線上の頂部外面であって、新管の軸線方向に沿って当該新管の全長に亘って長く連続的に、又は断続的に配置することを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１又は２に記載した既設管の更生方法において、膨張袋材は、新管の軸心を通る水平線より上方の左右対称配置であって、新管の軸線方向に沿って当該新管の全長に亘って長く連続的に、又は断続的に配置することを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項３又は４に記載した既設管の更生方法において、新管の全長に亘って長く連続的に配置した膨張袋材の長手方向の特定部位に小径の絞り部を形成した構成とすることを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、請求項３又は４に記載した既設管の更生方法において、新管の全長に亘って断続的に配置した隣り合う膨張袋材同士は連結パイプで連通させることを特徴とする。

請求項７に記載した発明は、請求項１〜６のいずれか一に記載した既設管の更生方法において、膨張袋材は、その幅方向に、膨張袋材の幅方向への膨張を制限する拘束部材を所定のピッチで内蔵していることを特徴とする。

請求項８に記載した発明は、請求項１〜７のいずれか一に記載した既設管の更生方法において、膨張袋材は、透水性を有する構造であることを特徴とする。

請求項９に記載した発明は、請求項１〜８のいずれか一に記載した既設管の更生方法において、充填材は、モルタル、又は気泡混合処理土であることを特徴とする。

請求項１〜９に記載した発明に係る既設管の更生方法は、新管の外周面に配置した膨張袋材を膨張させることにより、新管の浮き上がり限度位置を容易、且つ確実に設定することができるので、新管の内部に作業者が入る必要性が一切ない。
よって、従来必須であった、作業者が新管の内部に入り、人手により新管に設けた多数のネジ孔部材のすべてにボルトをねじ込む等して新管の浮き上がり限度位置を設定する作業が一切不要となるので、施工性に非常に優れ、工期の短縮を図ることができる。
これに伴い、口径が８００ｍｍ未満の小口径の新管を使用する場合でも、新管の内部に作業者が入ることなく新管の浮き上がり限度位置を容易、且つ確実に設定することができるので、労働安全衛生を考慮しても十分に実施することができる。よって、汎用性が高い。
また、従来、新管の浮き上がり限度位置を設定するのに必要であったボルト等の部材点数も少なくして実施できるので、経済的である。
さらに、新管の位置決め作業を行った後に新管の穿設部位に栓をする等の止水作業を行う必要も一切なく、工期の短縮を図ることができ、経済的である。
加えて、下記する実施例２〜実施例４に係る既設管の更生方法によれば、新管に穿設加工を施さないで膨張袋材を新管に配置できる。よって、新管の剛性を保持するための精緻な構造設計は無用となるので、施工性、および経済性に非常に優れている。

本発明に係る既設管の更生方法は、上述した発明の効果を奏するべく、以下のように実施される。
すなわち、地中１０に埋設された既設管１の中へ新管２を挿入し、既設管１と新管２との間へ中込材（又は裏込め材とも言う。以下同じ。）５を充填して既設管１を更生する方法であって、充填材４を注入することにより膨張可能な膨張袋材３を収縮状態で外周面に配置した新管２を、既設管１の中へ必要な長さ挿入する工程と（図１参照）、前記膨張袋材３に充填材４を注入する工程と、既設管１と新管２との隙間へ中込材５を充填して新管２を固定する工程と（図４等を参照）、から成る（請求項１記載の発明）。
具体的に、前記膨張袋材３は通常、前記新管２の外周面における中込材５の充填に伴う新管２の浮き上がりを防止するのに適切な部位Ｓ（図１の破線部に囲まれた部位）に配置する。ちなみに、前記適切な部位Ｓとは、新管２の外周面における新管２の中心を通る水平線より上方部分を示す。ただし、前記既設管１が地盤沈下等に起因して沈下し、既設管１の入り出側の水路と段差が生じた際には、膨張袋材３を新管２の下側に配置して新管２を持ち上げる構成で実施することも考えられる。

図１は、一例として道路１０を構築する盛土の下部を通過する排水管などの既設管１が地中に埋設されており、これが老朽化し又は破損した場合に、同既設管１の中へコルゲートパイプによる新管２を挿入し、所謂パイプインパイプ工法で既設管１を更生する方法の概念図を示している。図１はまた、新管２であるコルゲートパイプ２は、セグメントの継ぎ目を互い違いに配置する形に組み立てたものであることを示す。そして、図１の右方の既設管１の外部に、コルゲートパイプ２の組み立て及び接続、並びに前記膨張袋材３をコルゲートパイプ２の外周面へ取り付けるための作業エリア１１が設けられていることを示している。

本発明に係る既設管の更生方法は、図１と図２に示したように、先ず、充填材４を注入することにより膨張可能な膨張袋材３を新管２の外周面に配置した新管２を、既設管１の中へ必要な長さ（通常、既設管１と同等長さ）挿入する。

本実施例で更生する既設管１は、口径が１０００ｍｍ程度のコルゲートパイプ１とされるが、更生する既設管１の種類、形状、及び大きさは勿論これに限定されない。例えば、円形断面の鋼管、又はコンクリート管から成る既設管にも実施できるし、円形断面に限らず矩形状の通称ボックスカルバートと称される既設管にも実施できるし、口径（又は一辺）が２０００ｍｍ程度以上の大口径の既設管にも実施できる。

本実施例に係る新管２は、コルゲートパイプ２で実施しているがこれに限定されず、例えば、円形断面の鋼管、樹脂管、或いは強化プラスチック複合管（ガラス繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを複合した管）でも同様に実施できる。本実施例に係るコルゲートパイプ２の大きさは、前記既設管１を更生するのに好適な７００ｍｍ程度の口径で実施しているがこれに限定されず、更生する既設管１の大きさ（口径）に応じて適宜設計変更可能であることは勿論である。

本実施例に係る膨張袋材３は、一例として織布の袋材で実施し、その内部に充填材４として早強モルタル４を充填すると、膨張袋材３内の体積が増大し膨張して全体が均等断面のほぼ円柱体形状となるように構成されている。前記膨張袋材３を織布の袋材で実施しているので、早強モルタルの水分が抜け出て早く固化することができる。
なお、前記充填材４は早強モルタル４などのモルタルに限定されず、気泡混合処理土でも同様に実施できる（請求項９記載の発明）。また、前記膨張袋材３は織布の袋材に限定されず、塩化ビニール、強化ナイロン等の合成樹脂製、或いはゴム製のチューブ体で実施することもできる。ただしこの場合は、充填材４として使用するモルタルや気泡混合処理土中の水分を排出して早く固化させるべく、小孔を明ける等して透水性を有する構造で実施することが好ましい（請求項８記載の発明）。
ここで、前記膨張袋材３について膨張する、とは膨張袋材３の体積が増大することをいい、例えばゴム製のように袋材自身の表面積が膨張する場合もあれば、布製のように袋材自身の表面積は変わらない場合もある。

次に、本実施例に係る膨張袋材３の具体的構成、及び前記膨張袋材３をコルゲートパイプ（新管）２に配置する部位、並びにその配置方法について説明する。
前記膨張袋材３は、図２Ａ、Ｂに示したように、収縮した状態で、新管２の軸心を通る鉛直線上の頂部外面であって、新管２の軸線方向に沿って当該新管２の全長に亘って長く
連続的に配置している（請求項３記載の発明）。また、本実施例に係る膨張袋材３は均等断面のほぼ円柱体形状に膨張すると、既設管１の頂部の内周面に十分に接触可能な形態で実施している。
なお、前記膨張袋材３は、完全に収縮した状態で実施する場合に限らず、既設管１の中に新管２が挿入できる程度に収縮していればよい。以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
前記膨張袋材３を新管２に配置する方法は、本実施例では、新管２の中心を通る水平線より上方の位置で、且つ新管２の中心を通る鉛直線から左右に３０度程度ずつ傾斜した部位に、新管２の軸線方向に沿って所要の間隔をあけてボルト通し孔を複数設けておき、前記膨張袋材３の両端縁に沿って形成した接合代３ａ、３ａにも前記ボルト通し孔と一致するボルト通し孔を複数設けておく。そして、前記作業エリア１１で、前記膨張袋材３を新管２の頂部にバランスよく載置する際にその接合代３ａ、３ａに設けたボルト通し孔を前記新管２に設けたボルト通し孔へ一致させ、その上に前記各ボルト通し孔と一致する位置に孔あき加工を施したフラットバー６を当てがい、当該一致したボルト通し孔へボルト７を通しナット８で締結することにより、前記膨張袋材３を新管２の頂部外面に配置している。
なお、本実施例では、図２Ｂに示したように、複数のフラットバー６を所要の間隔をあけて直線状に設け、各フラットバー６毎に４本のボルト７を通して膨張袋材３を新管２の頂部外面に配置しているがこれに限定されず、使用する新管２の剛性等に応じて適宜設計変更可能である。また、前記膨張袋材３における作業スペース１１側の端部には充填材注入口（図示省略）が設けられている。

前記新管２を既設管１の中へ挿入する方法として、本実施例では、既設管１の底壁面にレール９を敷設し、新管２は前記レール９上を滑走させて既設管１の中へ順次挿入する（請求項２記載の発明）。
前記レール９は、図３に示したように、建築の現場で所謂単管と通称され多用されている２本のパイプ材９ａ、９ａを例えば４００ｍｍ程度の間隔をあけてほぼ平行に並べ、これを直角方向に配置した帯鋼板（厚さ３ｍｍ、幅３２ｍｍ程度）による繋ぎ材９ｂで梯子状に連結した構成である。単管は長さが４ｍ程度、外径が５０ｍｍ、管厚３ｍｍ程度で軽量であるから、レール９は人手による取り扱いに便利である。繋ぎ材９ｂはレール９の長手方向に例えば１ｍ程度のピッチで（図示例では５本）配置されている。前記構成のレール９は、新管２の挿入時に新管２の重量等の負荷を受けると２本のパイプ材９ａ、９ａが既設管１の底壁面に沿って長手方向に撓み馴染む状態となる。このような構成のレール９を、新管２、ひいては既設管１の長さに応じて敷設することにより、膨張袋材３を備えた新管２は既設管１の中を円滑に順次挿入することができるのである。
なお、前記新管２を既設管１の中へ円滑に挿入するために採用する手段は、２本のパイプ９ａと繋ぎ材９ｂを組み合わせた前記レール９に限定されない。本出願人が先に出願した特開２００４−２１８８２７公報に開示されているように、新管２にスキー板又はスケートエッジのような滑走具を取り付ける方法（同公報の図２〜図６参照）や、２本のアングル材と繋ぎ材とを組み合わせたレールを既設管の底壁面に敷設する方法（同公報の図１６、図１７参照）など、更生する既設管１の形状や大きさ、使用する新管２の形状や大きさ等に応じて適宜選択して実施するのである（請求項２記載の発明）。ちなみに、前記既設管１および新管２の形状がともにコルゲートパイプ等の波付加工が施されていない単なる円筒形状の鋼管で実施する場合には、前記レール９、或いは滑走具を用いることなく実施することもできる。

かくして、前記膨張袋材３を頂部外面に配置した新管２は、既設管１の中へ円滑に順次挿入することができ、ひいては既設管１の全長に亘って挿入されるのである。
前記新管２を既設管１の全長に亘って挿入した後、前記膨張袋材３内へ前記充填材注入口から早強モルタル（充填材）４を充填すると、図４Ａ、Ｂに示したように、前記膨張袋材３が徐々に均等断面のほぼ円柱体形状に膨張し既設管１頂部の内周面へ接触する。さらに前記早強モルタル４を膨張袋材３内へ充満させるまで充填し、固化するまで養生すると、当該膨張袋材３が既設管１頂部の内周面を押圧して既設管１に反力をとることにより、新管２の浮き上がり限度位置が設定される。

新管２の浮き上がり限度位置が設定されたことを確認した後、前記既設管１とその中へ挿入した新管２との隙間へモルタル、セメント、気泡混合処理土等の中込材５を密実に充填し、中込材５が固化することにより新管２を固定する。前記既設管１の底壁面に敷設したレール９は埋め殺される。前記膨張袋材３は、その内部に充填した早強モルタルが固化しているので、中込材５の充填によって変形することはない。
前記新管２の頂部に設けた膨張袋材３の周辺は、図４Ｃに示したように、既設管１と新管２をともに波付け加工を施したコルゲートパイプで実施しているので、膨張袋材３と既設管１との間、及び膨張袋材３と新管２との間に隙間が生じている。よって、当該隙間を十分に通過し得る中込材５を使用することが作業上好ましい。

したがって、上述した既設管１の更生方法によれば、新管２の外周面（本実施例では頂部外面）に配置した膨張袋材３を膨張させることにより、新管２の浮き上がり限度位置を容易、且つ確実に設定することができるので、新管２の内部に作業者が入る必要性が一切ない。
よって、従来必須であった、作業者が新管２の内部に入り、人手により新管２に設けた多数のネジ孔部材のすべてにボルトをねじ込む等して新管２の浮き上がり限度位置を設定する作業が一切不要となるので、施工性に非常に優れ、工期の短縮を図ることができる。
これに伴い、口径が８００ｍｍ未満の小口径の新管２を使用する場合でも、新管２の内部に作業者が入ることなく新管２の浮き上がり限度位置を容易、且つ確実に設定することができるので、労働安全衛生を考慮しても十分に実施することができる。よって、汎用性が高い。
また、従来、新管２の浮き上がり限度位置を設定するのに必要であったボルト等の部材点数も少なくして実施できるので、経済的である。
さらに、新管２の位置決め作業を行った後に新管２の穿設部位に栓をする等の止水作業を行う必要も一切なく、工期の短縮を図ることができ、経済的である。

なお、本実施例に係る膨張袋材３は、均等断面のほぼ円柱体形状に膨張する形態で実施しているが、中込材５の充填作業をより効率よく行うべく、膨張袋材３の長手方向の特定部位に小径の絞り部を形成した構成で実施することもできる（請求項５記載の発明）。
また、本実施例に係る膨張袋材３は、図５Ａ、Ｂに示したように、その幅方向に、膨張袋材３の幅方向への膨張を制限する拘束部材２１を、新管２の軸線方向に所定のピッチ（例えば、３０〜５０ｃｍ）で内蔵して実施することもできる（請求項７記載の発明）。具体的に、前記拘束部材２１は細長い織布、ロープなどの紐状部材を用い、その両端部を膨張部材３へ定着させて実施する。かくして、前記膨張部材３が膨張する際に、前記拘束部材２１が前記膨張部材３の幅方向への膨張を制限し、その分、鉛直方向に膨張させることができ、少ない充填量で新管２の浮き上がり限度位置を速やかに設定することができる利点がある（図４Ａと図５Ｂを対比して参照）。

図６と図７は、請求項１に記載した既設管の更生方法の異なる実施例を示している。この実施例２は、上記実施例１と比して、前記膨張袋材３の具体的構成、及び前記膨張袋材３をコルゲートパイプ（新管）２に配置する部位、並びにその配置方法が主に相違する。以下、既設管１、新管２、及びレール９など、上記実施例１と共通する構成要素については同一の符号を付してその説明を適宜省略する。

この実施例２に係る膨張袋材１３は、一例として織布の袋材で実施し、その内部に充填材４として早強モルタルを充填すると、膨張袋材３内の体積が増大し膨張して全体が均等断面のほぼ円柱体形状となるように構成されている。前記膨張袋材１３は、図６に示したように、収縮した状態で、新管２の軸心を通る水平線より上方の左右対称配置であって、新管２の軸線方向に沿って当該新管２の全長に亘って長く連続的に配置している（請求項４記載の発明）。また、前記膨張袋材１３（１３ａ、１３ａ）は均等断面のほぼ円柱体形状に膨張すると、既設管１の内周面に十分に接触可能な形態で実施している。
前記膨張袋材１３ａ、１３ａを新管２に配置する方法は、本実施例２では新管２に穿設加工を施すことなく、新管２の外周面にフラットバー１２を溶接接合して実施している。具体的に、前記フラットバー１２は、新管２の外周面における新管２の中心を通る鉛直線上の頂部に当該新管２の軸線方向に沿って若干の隙間をあけて断続的に配置している（図７Ａ、Ｃ参照）。前記膨張袋材１３ａ、１３ａにおけるフラットバー１２側の端縁に沿って形成した接合代１３ｂ、１３ｂに所要の間隔で複数の通し孔１３ｃを設けておく（図７Ｂ参照）。そして、前記作業エリア１１で、各膨張袋材１３ａの通し孔１３ｃに通したワイヤ、ロープ等の紐状部材１４を前記フラットバー１２の外周に巻き付けて各膨張袋材１３ａを固定し、当該フラットバー１２の両側にバランスよく配置している。前記紐状部材１４は、フラットバー１２と波付加工が施された新管２との間に紐状部材１４を通すに十分な隙間が生じているので、前記フラットバー１２の外周に巻き付けることができるのである。

前記新管２を既設管１の中へ挿入する方法として、本実施例２では上記実施例１と同様に、既設管１の底壁面にレール９を敷設し、新管２は前記レール９上を滑走させて既設管１の中へ順次挿入する（請求項２記載の発明）。前記レール９の構成その他のバリエーションは前記段落［００２３］に記載したとおりである。

かくして、収縮状態の膨張袋材１３（１３ａ、１３ａ）を左右対称配置に備えた新管２は、既設管１の中へ円滑に順次挿入することができ、ひいては既設管１の全長に亘って挿入されるのである。
前記新管２を既設管１の全長に亘って挿入した後、前記膨張袋材１３ａ、１３ａ内へ前記充填材注入口から早強モルタル（充填材）４を充填すると、図７Ａ、Ｃに示したように、前記膨張袋材１３ａ、１３ａがそれぞれ徐々に均等断面のほぼ円柱体形状に膨張し既設管１の内周面へ接触する。さらに前記早強モルタル４を膨張袋材１３ａ、１３ａ内へ充満させるまで充填し、固化するまで養生すると、当該膨張袋材１３ａ、１３ａが既設管１の内周面を押圧して既設管１に反力をとることにより、新管２の浮き上がり限度位置が設定される。

新管２の浮き上がり限度位置が設定されたことを確認した後、前記既設管１とその中へ挿入した新管２との隙間へモルタル等の中込材５を密実に充填し、中込材５が固化することにより新管２を固定する。前記既設管１の底壁面に敷設したレール９は埋め殺される。 前記膨張袋材１３（１３ａ、１３ａ）は、その内部に充填した早強モルタルが固化しているので、中込材５の充填によって変形することはない。
前記新管２の頂部に設けた各膨張袋材１３ａの周辺は、上記実施例１と同様に、既設管１と新管２をともに波付け加工を施したコルゲートパイプで実施しているので、各膨張袋材１３ａと既設管１との間、及び各膨張袋材１３ａと新管２との間に隙間が生じている（図４Ｃを援用して参照）。よって、当該隙間を十分に通過し得る中込材５を使用することが作業上好ましい。

したがって、上述した既設管１の更生方法によれば、新管２の外周面（本実施例では新管２の軸心を通る水平線より上方の左右対称配置）に配置した膨張袋材１３ａ、１３ａを膨張させることにより、新管２の浮き上がり限度位置を容易、且つ確実に設定することができるので、新管２の内部に作業者が入る必要性が一切ない。
よって、従来必須であった、作業者が新管２の内部に入り、人手により新管２に設けた多数のネジ孔部材のすべてにボルトをねじ込む等して新管２の浮き上がり限度位置を設定する作業が一切不要となるので、施工性に非常に優れ、工期の短縮を図ることができる。
これに伴い、口径が８００ｍｍ未満の小口径の新管２を使用する場合でも、新管２の内部に作業者が入ることなく新管２の浮き上がり限度位置を容易、且つ確実に設定することができるので、労働安全衛生を考慮しても十分に実施することができる。よって、汎用性が高い。
また、従来、新管２の浮き上がり限度位置を設定するのに必要であったボルト等の部材点数も少なくして実施できるので、経済的である。
さらに、新管２の位置決め作業を行った後に新管２の穿設部位に栓をする等の止水作業を行う必要も一切なく、工期の短縮を図ることができ、経済的である。

加えて、本実施例２に係る既設管１の更生方法によれば、新管２に穿設加工を一切施さないで膨張袋材１３ａ、１３ａを新管２に配置できる。よって、新管２の剛性を保持するための精緻な構造設計は無用となるので、施工性、および経済性に非常に優れている。

なお、本実施例２に係る各膨張袋材１３ａは、均等断面のほぼ円柱体形状に膨張する形態で実施しているが、中込材５の充填作業をより効率よく行うべく、上記実施例１と同様に、膨張袋材１３ａの長手方向の所定の部位に小径の絞り部を有する構成で実施することもできる（請求項５記載の発明）。
また、本実施例に係る膨張袋材１３は、上記実施例１と同様に、その幅方向に、膨張袋材１３の幅方向への膨張を制限する拘束部材２１を、新管２の軸線方向に所定のピッチで内蔵して実施することもできる（図８Ａ参照、請求項７記載の発明）。

さらに、前記中込材５の充填作業をより効率よく行う手段として、図８と図９に示したように、新管２の外周面における各膨張袋材１３ａが接触する部位に、新管２の曲率とほぼ一致する曲率で湾曲したパイプ１５、又はフランジ付きプレート１６を溶接接合して実施することにより、中込材５の流路を確実に確保して実施することもできる。この手段は、前記既設管１および新管２の形状をともにコルゲートパイプ等の波付加工が施されていない単なる円筒形状の鋼管で実施する場合には、特に効果的である。その他、既設管１および新管２を単なる円筒形状の鋼管で実施する場合に中込材５の流露を確保するべく、膨張袋材１３ａを蛇腹形状に膨張する形態で実施することも考えられる。ただし、既設管１および新管２を単なる円筒形状の鋼管で実施する場合には、前記フラットバー１２の代わりに、例えば波付け加工を施した部材を用いて紐状部材１４を巻き付け可能な構成で実施するなどの工夫が必要となる。

図１０Ａ、Ｂは、請求項１に記載した既設管の更生方法の異なる実施例を示している。この実施例３は、上記実施例２と比して、前記膨張袋材１３（１３ａ、１３ａ）を新管２の軸線方向に沿って当該新管２の全長に亘って断続的に設け、隣り合う膨張袋材１３ａ、１３ａ同士は連結パイプ１７で連結させて実施する点が主に相違する（請求項４、６記載の発明）。
すなわち、前記膨張袋材１３は、新管２の浮き上がり限度位置を設定する役割を十分に果たすことができれば、新管２の軸線方向に沿って連続的に設ける必要はないのである。

したがって、実施例３に係る既設管１の更生方法によれば、上記実施例２と同様の作用効果（前記段落［００３３］及び［００３４］参照）を奏することに加え、中込材５の充填作業を迅速に行い得る利点がある。

図１１Ａ〜Ｃは、請求項１に記載した既設管の更生方法の異なる実施例を示している。この実施例４は、上記実施例１と比して、前記膨張袋材３の具体的構成、及び前記膨張袋材３をコルゲートパイプ（新管）２に配置する部位、並びにその配置方法が主に相違する。以下、既設管１、新管２、及びレール９など、上記実施例１と共通する構成要素については同一の符号を付してその説明を適宜省略する。

本実施例４に係る膨張袋材２３は、一例として織布の袋材で実施し、その内部に充填材４として早強モルタルを充填すると、膨張袋材３内の体積が膨張して全体がほぼ座布団形状（又は太鼓形状）となるように構成されている。
また、前記膨張袋材２３は、収縮した状態で、新管２の外周面における頂部外面近傍を覆うように、前記新管２の軸線方向に沿って当該新管２の全長に亘って断続的に複数配置し、隣り合う膨張袋材２３、２３同士は、連結パイプ１９で連通させている（請求項３、６記載の発明）。さらに、本実施例４に係る膨張袋材２３は均等断面のほぼ座布団形状に膨張すると、既設管１の頂部近傍の内周面に十分に接触可能な形態で実施している。
前記各膨張袋材２３を新管２に配置する方法は、本実施例４では、新管２の中心を通る水平線より上方の位置で、且つ新管２の中心を通る鉛直線から左右に７０度程度ずつ傾斜した部位に、新管２の軸線方向に沿って所要の間隔をあけてフラットバー１８、１８を溶接接合しておき（図１１Ｃ参照）、前記膨張袋材２３の両端縁に沿って形成した接合代２３ａ、２３ａに所要の間隔で複数の通し孔（図示省略）を設けておく。そして、前記作業エリア１１で、前記膨張袋材２３の接合代２３ａ、２３ａにそれぞれ設けた通し孔に通したワイヤ、ロープ等の紐状部材１４を前記フラットバー１８の外周に巻き付けて膨張袋材２３を固定し、新管２の頂部外面近傍を覆うように配置している。前記紐状部材１４は、フラットバー１８と波付加工が施された新管２との間に紐状部材１４を通すに十分な隙間が生じているので、前記フラットバー１８の外周に巻き付けることができるのである。

前記新管２を既設管１の中へ挿入する方法として、本実施例４では上記実施例１と同様に、既設管１の底壁面にレール９を敷設し、新管２は前記レール９上を滑走させて既設管１の中へ順次挿入する（請求項２記載の発明）。前記レール９の構成その他のバリエーションは前記段落［００２３］に記載したとおりである。

かくして、複数の膨張袋材２３を備えた新管２は、既設管１の中へ円滑に順次挿入することができ、ひいては既設管１の全長に亘って挿入されるのである。
前記新管２を既設管１内の全長に亘って挿入した後、前記複数の膨張袋材２３内に連結パイプ１９を通じて早強モルタル（充填材）４を充填すると、図１１Ｂに示したように、前記各膨張袋材２３がそれぞれ徐々に均等断面の座布団形状に膨張し既設管１の内周面へ接触する。さらに前記早強モルタル４を連結パイプ１９を通じて各膨張袋材２３内へ充満させるまで充填し、固化するまで養生すると、当該各膨張袋材２３が既設管１の内周面を押圧して既設管１に反力をとることにより、新管２の浮き上がり限度位置が設定される。

新管２の浮き上がり限度位置が設定されたことを確認した後、前記既設管１とその中へ挿入した新管２との隙間へモルタル等の中込材５を密実に充填し、中込材５が固化することにより新管２を固定する。前記既設管１の底壁面に敷設したレール９は埋め殺される。 前記膨張袋材２３は、その内部に充填した早強モルタルが固化しているので、中込材５の充填によって変形することはない。

したがって、上述した既設管１の更生方法によれば、新管２の外周面における頂部外面近傍を覆うように設けた膨張袋材２３を膨張させることにより、新管２の浮き上がり限度位置を容易、且つ確実に設定することができるので、新管２の内部に作業者が入る必要性が一切ないなど、上記実施例３と同様の作用効果（前記段落［００３８］参照）を奏する。

以上に実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
例えば、上記実施例１では、前記膨張袋材３をその両端縁の接合代３ａ、３ａにボルト７を通す要領で配置しているが、実施例４で実施した手法を応用して、図１２に示したように、長尺のフラットバー１８を用いて紐状部材１４を利用する要領で配置することもできる。
また、上記実施例１〜実施例４については、適用する既設管１の口径が１０００ｍｍ程度であるのに対し、使用する新管２の口径が７００ｍｍ程度で実施しているが故に新管２の横ぶれは懸念されなかった。しかし、使用する新管２の口径に対して適用する既設管１の口径が格別大きいなど新管２の横ぶれが懸念される場合は、図１２に示したように、前記膨張袋材３（１３、２３）を転用した横ぶれ防止材２０を、例えば実施例２で実施した手法（図６Ｂ参照）を応用して、紐状部材１４を利用する要領で配置することもできる。新管２の頂部上面に設けた膨張部材３については、新管２と既設管１との間が広くなることも懸念されるため、図１２に示したように、その幅方向に前記拘束部材２１を設けると特に効果的である（請求項７記載の発明）。

本発明に係る既設管の更生方法の実施要領を示した断面図である。 Ａは、実施例１に係る膨張袋材を備えた新管が既設管内に挿入された状態を示した縦断面図であり、Ｂは、膨張袋材を備えた新管を示した側面図である。 既設管の底壁面に敷設され、新管を挿入するのに利用されるレールを示した斜視図である。 実施例１に係る膨張袋材が膨張した状態を示した縦断面図である。 Ｂは、実施例１に係る膨張袋材が膨張した状態を示した側面図であり、Ｃは、膨張袋材と既設管及び新管との構成を拡大して示した側面図である。 Ａは、膨張袋材の内部に拘束部材を設けた場合の実施例を示した縦断面図であり、Ｂは、同膨張袋材が膨張した状態を示した縦断面図である。 実施例２に係る膨張袋材を備えた新管が既設管内に挿入された状態を示した縦断面図である。 Ａは、実施例２に係る膨張袋材が膨張した状態を示した縦断面図であり、Ｂは、膨張袋材を新管に配置する要領を概略的に示した斜視図であり、Ｃは、膨張袋材が膨張した状態を示した側面図である。 Ａは、実施例２のバリエーションを示した縦断面図であり、Ｂは、ＡのＸ−Ｘ線端面図である。 Ａは、実施例２のバリエーションを示した縦断面図であり、Ｂは、ＡのＸ−Ｘ線端面図である。 Ａは、実施例３に係る膨張袋材が膨張した状態を示した側面図であり、Ｂは、同縦断面図である。 Ａは、実施例４に係る膨張袋材を備えた新管が既設管内に挿入された状態を示した縦断面図であり、Ｂは、膨張袋材が膨張した状態を示した縦断面図であり、Ｃは、同側面図である。 実施例１〜４に係る既設管の更生の方法のバリーションを示した縦断面図である。

符号の説明

１ 既設管
２ 新管
３ 膨張袋材
４ 充填材
５ 中込材
６ フラットバー
７ ボルト
８ ナット
９ レール
１０ 盛土（道路）
１１ 作業スペース
１２ フラットバー
１３（１３ａ） 膨張袋材
１４ 紐状部材
１５ パイプ
１６ フランジ付きプレート
１７ 連結パイプ
１８ フラットバー
１９ 連結パイプ
２０ 横ぶれ防止材
２１ 拘束部材
２３ 膨張袋材

Claims (9)

1. 地中に埋設された既設管の中へ新管を挿入し、既設管と新管との間へ中込材を充填して既設管を更生する方法であって、
   膨張可能な膨張袋材を収縮状態で外周面に配置した新管を、既設管の中へ挿入する工程と、
   前記膨張袋材に充填材を注入する工程と、
   既設管と新管との隙間へ中込材を充填して新管を固定する工程と、
   から成ることを特徴とする、既設管の更生方法。
2. 既設管の底壁面にレールを敷設し、新管は前記レール上を滑走させて既設管の中へ挿入し、又は新管の外周面に既設管の底壁面を滑る滑走具を取り付け、新管は滑走具により既設管の底壁面を滑走させて既設管の中へ挿入することを特徴とする、請求項１に記載した既設管の更生方法。
3. 膨張袋材は、新管の軸心を通る鉛直線上の頂部外面であって、新管の軸線方向に沿って当該新管の全長に亘って長く連続的に、又は断続的に配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載した既設管の更生方法。
4. 膨張袋材は、新管の軸心を通る水平線より上方の左右対称配置であって、新管の軸線方向に沿って当該新管の全長に亘って長く連続的に、又は断続的に配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載した既設管の更生方法。
5. 新管の全長に亘って長く連続的に配置した膨張袋材の長手方向の特定部位に小径の絞り部を形成した構成とすることを特徴とする、請求項３又は４に記載した既設管の更生方法。
6. 新管の全長に亘って断続的に配置した隣り合う膨張袋材同士は連結パイプで連通させることを特徴とする、請求項３又は４に記載した既設管の更生方法。
7. 膨張袋材は、その幅方向に、膨張袋材の幅方向への膨張を制限する拘束部材を所定のピッチで内蔵していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載した既設管の更生方法。
8. 膨張袋材は、透水性を有する構造であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載した既設管の更生方法。
9. 充填材は、モルタル、又は気泡混合処理土であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載した既設管の更生方法。

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