JP4305803B2 - 管路用内張り材端部の裏込め用構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水管等の既設管路を補修すべく、その内面に内張り材を敷設するとともに、その内張り材と既設管路の内面との隙間に裏込め材を注入して硬化させる工法に用いられる、内張り材端部の裏込め用構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水管等の既設管路の補修工法として、従来、既設管路の内面に沿わせて内張り材を敷設するとともに、その内張り材と既設管路内面間の隙間にモルタルやセメントミルク等の裏込め材を注入して硬化させる工法が知られている。
【０００３】
この種の工法においては、従来、例えば特開昭６３−８８３８８号公報に開示されているように、既設管路の内面と内張り材との間に形成される筒状の空隙に注入ホースを挿入しておくとともに、その筒状の空隙の筒長方向両端の開口部分をモルタルで埋めて目張りを行い、その状態で注入ホースを通じて当該筒状空隙内に裏込め材を注入する方法が一般に採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既設管路内面と内張り材の間の空隙の両端部の開口部分をモルタルにより目張りを施した状態で裏込め材を注入する従来の方法においては、目張り用のモルタルが硬化するまでの間は裏込め材の注入ができず、しかも、空隙への裏込め材の注入時の圧力により、モルタルによる目張りが崩壊してしまう恐れがあるため、裏込め材の注入は低圧で行わなければならなかった。また、既設管路内面に水が流れていると、モルタルにより完全な目張りを施すことが困難であり、目張りの一部から裏込め材が外部に流出してしまうこともある。このようなことから、モルタルで空隙の両端部を目張りする従来の工法においては、裏込め材の注入作業の効率が悪く、長時間を要するという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、流水等の有無等の既設管路の内面状態に影響されることなく、裏込め材を注入すべき空隙の端部を確実に封止することができ、かつ、裏込め材の注入を高圧で安定して行うことができ、更には硬化後の裏込め材の品質を安定して高いものとすることのできる管路用内張り材端部の裏込め用構造の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の管路用内張り材端部の裏込め用構造は、既設管路の内面とその内側に敷設された内張り材との間に形成される空隙に裏込め材を注入するための内張り材の端部構造であって、内張り材の筒長方向端部内面と、その位置から筒長方向外側に所定距離だけ離れた既設管路の内面に、透水性材料からなる筒状部材の両端部がそれぞれに対応する中空状拡径部材によって圧着固定されているとともに、内張り材の端部近傍もしくは上記筒状部材に裏込め材注入口が設けられていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【０００７】
ここで、本発明においては、上記筒状部材の両端部と既設管路内面または内張り材の内面との間、もしくは、当該筒状部材の両端部と各中空状拡径部材との間に、中空状弾性部材が介挿された構造（請求項２）を採用することが好ましい。
【０００８】
また、本発明においては、内張り材の一端側に請求項１または２に記載の裏込め用構造が設けられ、他端側には、その他端部の内面と、その位置から筒長方向外側に所定距離だけ離れた既設管路内面に、透水性材料からなる筒状部材の両端部がそれぞれに対応する中空状拡径部材によって圧着固定された構造（請求項３）を好適に採用することができる。
【０００９】
更に、この請求項３に係る発明において、上記内張り材の他端側に設けられる筒状部材の両端部と既設管路内面または内張り材の内面との間、もしくは、当該筒状部材の両端部と中空状拡径部材との間に、中空状弾性部材が介挿された構造（請求項４）を採用することが好ましい。
【００１０】
本発明は、既設管路と内張り材の間に形成される筒状の空隙の両端部を、モルタル等の硬化性材料で目張りするのではなく、透水性材料からなる筒状部材の両端部を中空状拡径部材により既設管路内面と内張り材端部内面に圧着固定することによって封止することで、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１１】
すなわち、本発明においては、内張り材の筒長方向端部内面と、その位置から筒長方向外側に若干の距離を置いた既設管路内面に、例えば織布などの布帛からなる帆布等の透水性材料からなる筒状部材の両端部をそれぞれ中空状拡径部材を用いて圧着固定して、既設管路と既設管路の間に形成される筒状の空隙の端部を封止し、その封止部分近傍の内張り材の内面か、あるいは筒状部材に設けた注入口を介して筒状の空隙内に裏込め材を注入する。
【００１２】
従って、モルタル等の硬化性材料により目張りをする場合のように硬化を待つ必要がなく、筒状部材による封止を施した後に直ちに裏込め材の注入を開始することができるとともに、流水の有無等の既設管路内面の状態に影響を受けることなく、安定して封止を行うことが可能となる。
【００１３】
また、中空状拡径部材による筒状部材の既設管路内面並びに内張り材端部内面に対する筒状部材の両端の圧着を確実に行うことにより、裏込め材の注入圧を高くしても目張りから裏込め材が漏れることがなく、注入圧力を高圧化することが可能となって、その所要時間を短縮することができる。
【００１４】
更に、封止のための部材に透水性材料からなる筒状部材を用いることから、この封止部分を介して、裏込め材の注入時にその余剰水や外部からの侵入水を排出し、また、空気溜まりの形成を防止することができ、打設後の裏込め材の品質を向上させることができる。
【００１５】
請求項２に係る発明のように、筒状部材の両端を中空状拡径部材により単に既設管路内面並びに内張り材端部内面に圧着するのではなく、筒状部材の両端部の外周もしくは内周に中空状弾性部材を介在させることにより、既設管路内面並びに内張り材端部内面の凹凸が存在しても、これらの内面に対応して変形し、筒状部材の圧着固定部位における密閉性を容易に確実なものとすることができ、作業性の向上を達成すると同時に、裏込め材の注入圧力をより高圧化することが可能となる。
【００１６】
また、請求項３に係る発明のように、内張り材の一端側に上記した請求項１または２に係る発明の裏込め用構造を設ける一方、他端側にも、これらの構造と同等の構造、つまり透水性材料からなる筒状部材の両端部を、内張り材端部内面とその位置から筒長方向に所定距離だけ離れた既設管路内面に対してそれぞれ中空状拡径部材により圧着固定してなる構造を構築することにより、この他端側の封止部分から、裏込め材の注入領域全長分の余剰水や侵入水の排出、並びに空気溜まりの形成防止を達成することができ、打設後の裏込め材の品質を大幅に向上させることができる。
【００１７】
そして、この他端側の目張り構造においても、請求項４に係る発明のように、筒状部材の両端部の外周もしくは内周に中空状弾性部材を介在させることで、中空状拡径部材による既設管路内面並びに内張り材端部内面に対する筒状部材の圧着固定部における密閉性を容易に向上させることができ、作業性の向上並びに裏込め材注入圧力の更なる高圧化を達成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の内張り材１の端部近傍の構成を示す断面図で、図２はその要部拡大図である。また、図３には、図１におけるＡ矢視図を示し、この図３においては、図面の煩雑化を避けるために、内側の中空状拡径部材４ａについてはその図示を省略している。
【００１９】
この実施の形態は、断面円形の既設管路Ｐに対して本発明を適用した場合の例を示すものであり、図４に模式的に例示するように、マンホールＭ１，Ｍ２の間の既設管路Ｐの内側に、例えば樹脂製の内張り材１が円筒状に敷設されている。この内張り材１の敷設構造の例について述べると、既設管路Ｐの内面に沿って複数の鋼製等の補強リングを互いに並列に配置するとともに、その各補強リングを連結部材（いずれも図示せず）により既設管路Ｐの筒長方向に連結し、これらに対して内張り材１を固定したものであり、各補強リングには、注入された裏込め材が筒長方向に流動できるように適宜の貫通孔が形成されている。
【００２０】
さて、図４においてＥ１で示す内張り材１の一端部の内面には、図１，図２に示すように、その内面に対して透水性材料からなる筒状部材２の一端が周方向に沿って圧着固定されており、この筒状部材２の他端は、内張り材１の一端部から筒長方向に所定距離だけ外側の位置において既設管路Ｐの内面に対して同様に周方向に沿って圧着固定されている。この圧着固定構造について詳述すると、内張り材１の端部内面並びに既設管路Ｐの内面にそれぞれ中空状弾性部材３ａ，３ｂを配し、その各中空状弾性部材３ａ，３ｂの内面周方向に筒状部材２の両端部をそれぞれ沿わせ、更にその内側に中空状拡径部材４ａ，４ｂを配置して、筒状部材２を内側から拡径して中空状弾性部材３ａ，３ｂを介して内張り材１の内面ないしは既設管路Ｐの内面に向けて押しつけることによって、筒状部材２をこれらの各内面に対して圧着固定している。
【００２１】
筒状部材２の材質は、織布などの布帛からなる帆布を筒状に縫製したものであり、一端側は内張り材１の内周長に、他端側は既設管路Ｐの内周長にそれぞれ合わせて縫製している。また、この筒状部材２は、後述する裏込め材の注入圧に耐えられる強度の帆布並びに縫製を選定する。
【００２２】
また、中空状弾性部材３ａ，３ｂは、単独気泡スポンジゴムなどが用いられ、その具体的な材質は、当該中空状弾性部材３ａ，３ｂは裏込め材の注入、硬化後には除去される一時的な使用物であるために特に制限はなく、ＣＲなどのゴム系やウレタン系などが適当である。硬度はショアＡ２５程度が、適度に内張り材１の内面や既設管路Ｐの内面の凹凸に対応する柔軟性と、中空状拡径部材４ａ，４ｂによる圧縮に反発して裏込め材の注入圧に変形しない剛性を兼ね備えることから好ましい。
【００２３】
この中空状弾性部材３ａ，３ｂの製造方法としては、ブロック状のものの端部どうしを接着剤などで接合し、その外面形状を、既設管路Ｐ並びに内張り材１の内面形状に合わせる。具体的形状は、既設管路Ｐの断面形状が本実施の形態のように円形であればリング状、馬蹄形であるならば馬蹄形とするなど、管路の断面形状に合致した形状とする。径方向への厚さは１０ｍｍ程度とすることが、適度な圧縮代が得られることから好ましい。口径および幅は適宜現場にて合わせればよい。
【００２４】
中空状拡径部材４ａ，４ｂは、互いに同じ構造であり、複数に分割された鋼製リング４１ａ，４１ｂと、複数のジャッキ４２ａ，４２ｂを用いる。その構造を図３を参照しつつ外側の中空状拡径部材４ｂを代表させて説明すると、鋼製リング４１ｂを形成する各分割片４１１ｂは、互いに隣接するものどうしが周方向にスライド自在に嵌合しており、かつ、これらはジャッキ４２ｂによって相互に連結されている。内側の中空状拡径部材４ａについても全く同様である。この例においては、各中空状拡径部材４ａ，４ｂは、それぞれに２組の鋼製リング４１ａ，４１ａあるいは４１ｂ，４１ｂを管路Ｐの筒長方向に互いに平行に配置して、ボルト等の連結部材Ｆによってそれぞれに対向する分割片４１１ａ，４１１ａどうし、あるいは４１１ｂ，４１１ｂどうしを相互に固定している。そして、各ジャッキ４２ａ，４２ｂは、それぞれの両端に設けた係合部材Ｃを介して連結部材Ｆに取り付けられており、ジャッキ４２ａ，４２ｂを伸縮させることによって、２つの鋼製リング４１ａ，４１ａ、あるいは４１ｂ，４１ｂが同時に拡径するようになっている。
【００２５】
このように、各中空状拡径部材４ａ，４ｂをそれぞれに２つの鋼製リング４１ａ，４１ａないしは４１ｂ，４１ｂを用いて構成することによって、管路内での設置時に傾斜することなく容易に正しく垂直に設置することができる。ただし、各中空状拡径部材４ａ，４ｂをそれぞれに１組の鋼製リング４１ａ，４１ｂで構成しても、管路内で正しく垂直に設置することによって、この実施の形態と同等の作用効果を発揮できる。ここで、中空状拡径部材４ａ，４ｂの輪郭形状は、中空状弾性部材３ａ，３ｂと同様、この実施の形態のように断面円形の管路に適用する場合にはリング状に、また、馬蹄形の管路への適用に際しては馬蹄形とするなど、既設管路Ｐの形状に合致した形状とする。ここで、中空状拡径部材４ａ，４ｂは、以上の構造に限定されるものではなく、例えばタイヤチューブのような膨張バッグとして、その内部にエアを注入することによって筒状部材２を拡径するものであってもよい。
【００２６】
そして、筒状部材２に複数の裏込め材注入口５を設けている。この裏込め材注入口５は、裏込め材注入ホース（図示せず）の先端と接続可能な任意の部品を用いることができ、その材質も金物あるいは樹脂製のいずれでもよい。このような裏込め材注入口５の筒状部材２への取り付け構造としては、図２に例示するように、裏込め材注入口５として、フランジ部５ａの一端側に、管継手等を介してホースを接続可能なように雄ねじが刻まれた長スリーブ５ｂが形成され、かつ、他端側には、ナット５ｃがねじ込まれる雄ねじが刻まれた短スリーブ５ｄが形成された構造のものを用いる。一方、筒状部材２には孔を穿ち、裏込め材注入口５の短スリーブ５ｄをその孔内に挿入してフランジ部５ａを筒状部材２の表面に沿わせた状態で、短スリーブ５ｄにナット５ｃをねじ込むことにより、筒状部材２をナット５ｃとフランジ部５ａの間に挟み込む。なお、筒状部材２の孔の周辺は、糸のほつれが生じないように接着剤で固めておくか、あるいは鏝で孔を開けて糸を融着させておくことが好ましい。
【００２７】
以上の端部構造を構築する方法について述べる。この端部構造を構築するための筒状部材２や中空状弾性部材３ａ，３ｂないしは中空状拡径部材４ａ，４ｂ等は、図４に示したマンホールＭ１等から既設管路Ｐ内に搬入する。さて、まず、内張り材１の端部内面に中空状弾性部材３ａを配置するとともに、そこから筒長方向外側に所定距離だけ離れた既設管路Ｐの内面に中空状弾性部材３ｂを配置する。このとき、各中空状弾性部材３ａ，３ｂを粘着テープなどで仮固定しておくことが好ましい。次に、透水性材料からなる筒状部材２を、内側の中空状弾性部材３ａを越えて奥側（内側）に一端が若干突出し、かつ、他端が外側の中空状弾性部材３ｂよりも手前側（外側）に突出するように配置する。この際においても、筒状部材２の両端部を中空状弾性部材３ａ，３ｂの内周面に沿わせて粘着テープ等によって仮固定しておくことが作業上好ましい。筒状部材２には、あらかじめ複数の裏込め材注入口５を装着しておく。
【００２８】
その後、内側の中空状拡径部材４ａを筒状部材２の一端部の内側で組み立て、ジャッキ４２ａを操作して拡径させ、筒状部材２を介して中空状弾性部材３ａを圧縮変形させることにより、筒状部材２の一端部を内張り材１の内面に対して圧着固定する。次いで、外側の中空状拡径部材４ｂを筒状部材２の他端部の内側で組み立て、ジャッキ４２ｂを操作して拡径させ、筒状部材２を介して中空状弾性部材３ｂを圧縮変形させることにより、筒状部材２の他端部を既設管路Ｐの内面に対して圧着固定することにより、図１に示した端部構造が得られる。
【００２９】
なお、図４においてＥ２で示す既設管路Ｐの他端部には、上記の端部構造と同等の構造で、裏込め材注入口５のみを設けない構造の端部構造により封止することが好ましく、この他端部Ｅ２をも封止した状態で、各裏込め材注入口５にホースを接続して裏込め材の注入作業を行う。この際、各端部をモルタル等の硬化性材料で封止する従来の方法のように封止材の硬化を待つ必要がなく、端部構造の構築後に直ちに裏込め材の注入を開始することができ、また、既設管路Ｐの内面に水が流れていても確実に封止することができ、更には、封止部分に透水性材料からなる筒状部材２を用いているために、裏込め材の注入時に筒状部材２を介して空気や余剰水が外部に排出され、硬化後の裏込め材の品質が安定し、信頼性が向上する。また、内張り材１の端部が中空状拡径部材４ａ，４ｂの拡径により筒状部材２の両端部分を既設管路Ｐの内面と内張り材１の内面に確実に圧着固定しているので、裏込め材の注入圧力についても、モルタル等の目張りにより管路の両端部を封止する場合に比して大幅に高くすることができ、作業効率を向上させることができる。
【００３０】
なお、裏込め材の硬化後には、各中空状拡径部材４ａ，４ｂ、各中空状弾性部材３ａ，３ｂ、および筒状部材２は除去される。除去時の作業性向上のため、裏込め材と接する箇所には、あらかじめ離型材をコーティング、塗布しておくと、裏込め材が一体化されずに容易に除去できることから好ましい。
【００３１】
ここで、以上の実施の形態においては、各中空状弾性部材３ａ，３ｂを筒状部材２の外面側に配置するとともに、裏込め材注入口５を筒状部材２に設けた例を示したが、本発明においては、各中空状弾性部材３ａ，３ｂは筒状部材２の内面側に配置してもよく、また、裏込め材注入口５は内張り材１に設けてもよい。図５および図６にその例を断面図で示す。
【００３２】
図５に示す例は、既設管路Ｐの内面に圧着固定される筒状部材２の端部において、その筒状部材２の内面側に中空状弾性部材３ｂを配置し、その内側に中空状拡径部材４ｂを配置して、この中空状拡径部材４ｂを拡径することにより、中空状弾性部材３ｂを介して筒状部材２を既設管路Ｐの内面に圧着固定している。なお、この図５においては内張り材１の内面に圧着固定される側の筒状部材２の端部は、先の例と同様にその外面側に中空状弾性部材３ａを配置し、筒状部材２の内面側に中空状拡径部材４ａを配置している。
【００３３】
図６に示す例は、筒状部材２の両端ともにその内面側に中空状弾性部材３ａ，３ｂを配置し、その内側に設けた中空状拡径部材４ａ，４ｂにより中空状弾性部材３ａ，３ｂを介して筒状部材２の両端を内張り材１の内面ないしは既設管路Ｐの内面に圧着固定している。
【００３４】
また、図５，図６の例とも、裏込め材注入口５は筒状部材２の端部近傍の内張り材１に設けている。この裏込め材注入口５の内張り材１への取り付けは、前記した筒状部材２への取り付けと同等の構造を採ってもよいし、あるいは内張り材１自体にタップで雌ねじを形成し、一端に雄ねじを形成したパイプを等をねじ込んだ構造としてもよい。
【００３５】
さて、以上の図５および図６の例のように、筒状部材２の既設管路Ｐへの圧着固定部分において中空状弾性部材３ｂを筒状部材２の内面側に配置し、筒状部材２の外面を直接的に既設管路Ｐに密着させた状態でこの端部を封止する構造は、管路上部に溜まる空気を透水性材料からなる筒状部材２から排出することができるため、裏込め材を管路内に完全に充填できることから好ましい。ちなみに、図１〜図３に示した先の例では、中空状弾性部材３ｂの厚さ分だけ空気が溜まる恐れがあるので、既設管路Ｐに傾斜がある場合、裏込め材注入口は下方側端部に設けて、裏込め材の注入時に空気を上方に排出するように考慮することが好ましい。
【００３６】
また、図５，図６の例のように、裏込め材注入口５を内張り材１の端部に設けると、透水性材料からなる筒状部材２から空気や裏込め材の余剰水が排出しやすくなるので、より好ましい。
【００３７】
なお、以上の各実施の形態においては、筒状部材２両端の内張り材１の端部内面並びに既設管路内面への圧着固定部分に、それぞれ中空状弾性部材３ａ，３ｂを介在させることにより、既設管路Ｐの内面や内張り材１の内面の凹凸を吸収して容易に封止を確実なものとする例を示したが、これらの各内面に凹凸があまり存在しない場合には、中空状弾性部材３ａ，３ｂについては必ずしも設ける必要はなく、これらの使用の是非については各内面の凹凸の状態等に応じて適宜に選択することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の管路用内張り材端部の裏込め用構造によれば、内張り材の端部の内面と、その位置から筒長方向に所定距離だけ離れた既設管路の内面に対し、透水性材料からなる筒状部材の両端部をそれぞれ中空状拡径部材により内側から圧着固定し、その筒状部材もしくはその近傍の内張り材に裏込め材注入口を設けているので、既設管路と内張り材の間の空隙に裏込め材を注入するに当たり、従来のモルタル等の硬化性材料で内張り材の端部と既設管路の間を目張りする場合のように、その目張り材料の硬化を待つことなく、直ちに裏込め材の注入作業を開始することができるとともに、流水等の既設管路の内面の状態に影響を受けることなく、裏込め材の注入端部を確実に封止することができ、裏込め材の注入圧力を従来に比して大幅に高くすることができ、作業効率を向上させることができる。しかも、封止部位に用いる筒状部材は透水性材料を用いているので、裏込め材の注入時に空気や余剰水を外部に排出することができ、硬化後の裏込め材の品質を向上させることもできる。
【００３９】
また、請求項２に係る発明のように、筒状部材の両端部を中空状弾性部材を介在させた状態で既設管路ないしは内張り材の内面に圧着固定する構成を採用すれば、既設管路や内張り材の内面に凹凸があっても、容易にその封止を確実なものとすることができ、裏込め材の注入圧を更に高くすることも可能となる。
【００４０】
更に、請求項３および４に係る発明のように、内張り材の一端に請求項１または２に係る発明の端部構造を、他端には、請求項１または２に係る発明の端部構造から裏込め材注入口のみを除いた構造をそれぞれ構築すれば、裏込め材の注入空間の両端の封止を確実に行うことができるとともに、この注入空間の全長にわたる空気溜まりや余剰水ないしは管路内外からの侵入水を排出することができ、打設された裏込め材の大幅な品質向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の内張り材端部近傍の構成を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１におけるＡ矢視図で、内側の中空状拡径部材４ａの図示を省略して示す図である。
【図４】本発明の実施の形態が適用される既設管路Ｐ並びにその内張り材１の全体構成の説明図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の内張り材端部近傍の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の更に他の実施の形態の内張り材端部近傍の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 内張り材
２ 筒状部材
３ａ，３ｂ 中空状弾性部材
４ａ，４ｂ 中空状拡径部材
５ 裏込め材注入口
Ｐ 既設管路

Claims (4)

1. 既設管路の内面とその内側に敷設された内張り材との間に形成される空隙に裏込め材を注入するための内張り材の端部構造であって、
   内張り材の筒長方向端部内面と、その位置から筒長方向外側に所定距離だけ離れた既設管路の内面に、透水性材料からなる筒状部材の両端部がそれぞれに対応する中空状拡径部材によって圧着固定されているとともに、内張り材の端部近傍もしくは上記筒状部材に裏込め材注入口が設けられていることを特徴とする管路用内張り材端部の裏込め用構造。
2. 上記筒状部材の両端部と既設管路内面または内張り材の内面との間、もしくは、当該筒状部材の両端部と各中空状拡径部材との間に、中空状弾性部材が介挿されていることを特徴とする請求項１に記載の管路用内張り材端部の裏込め用構造。
3. 内張り材の筒長方向一端側に請求項１または２に記載の裏込め用構造が設けられ、他端側には、その他端部の内面と、その位置から筒長方向外側に所定距離だけ離れた既設管路内面に、透水性材料からなる筒状部材の両端部がそれぞれに対応する中空状拡径部材によって圧着固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の管路用内張り材端部の裏込め用構造。
4. 上記内張り材の他端側に設けられる筒状部材の両端部と既設管路内面または内張り材の内面との間、もしくは、当該筒状部材の両端部と中空状拡径部材との間に、中空状弾性部材が介挿されていることを特徴とする請求項３に記載の管路用内張り材端部の裏込め用構造。

Images