JP4515806B2 - 既設管の更生方法 - Google Patents

Description

本発明は、既設管の更生方法、更に詳細には、２つの端板と２つの端板を、それぞれ内面板の上面に内面板と一体にして所定高さに立設してなるセグメント部材を、周方向（地面に水平な方向）並びに鉛直方向に組み立てて更生管としてマンホールなど鉛直に延びる既設管内に敷設し、既設管を更生する方法に関するものである。

従来から、マンホールなど鉛直に延びる既設管を更生する方法として、液状硬化性樹脂を含浸させた管状で可撓性の樹脂吸収材からなるライニング材をマンホール内に挿入し、水などの流体の圧力によりライニング材をマンホール内周面に押し付け、マンホールの内周面と同形になるようにして、硬化性樹脂を硬化させてライニング材を硬化させることにより、マンホール内周面にライニングを施してマンホールを更生する工法が知られている（特許文献１）。

しかしながら、ライニング材を用いてマンホールを更生する場合は、マンホールの全長に延びるライニング材がマンホールに挿入されマンホール内面が一度にライニングされるので、短時間でライニングを終了させることができるが、マンホールの内壁面の様子を見て部分的に補修を繰り返しながら更生を行うことができない、という欠点がある。

また、外周板を、それぞれ内面板の上面に内面板と一体にして所定高さに立設してなるセグメント部材を、地面に対してほほ水平に延びる既設管内で周方向並びに管長方向に順次更生管として組み立て、既設管を更生する工法も知られている（特許文献２）。この方法では、部分的に補修を行いながら全体を補修することは可能であるが、組み立て時各セグメント部材を、連結手段を用いて周方向並びに管長方向に連結しなればならず、敷設が複雑であるという欠点がある。
特開平８−１５０６５９号公報 特開２００３−２８６７４２号公報

本発明の課題は、上述した問題点を解決し、簡単な構成で既設管の内壁面の状態を見ながら順次既設管を補修することを可能にすることである。

本発明は、鉛直方向に延びる既設管を更生する方法であって、
平坦なあるいは所定の曲率で湾曲した内面を有する内面板と、内面板の周方向に沿った各側縁部に立設され、複数の挿通穴が形成された２つの側板と、内面板の管長方向に沿った各端縁部に立設した２つの端板とをプラスチックで一体に形成したセグメント部材を、更生管として周方向並びに鉛直方向に順次組み立て、
セグメント部材の鉛直方向への組み立ては、位置決め部材を、すでに設置されている下のセグメント部材の上側側板の挿通穴から突出するように該下のセグメント部材に取り付け、続いて下のセグメント部材から突出している位置決め部材を、該下のセグメント部材の上に積み上げられるセグメント部材の下側側板の挿通穴に挿入して上下の各セグメント部材を、その内面板の内面が連続して均一な面を形成するように、位置合わせし、その後位置合わせして積み重ねられた各セグメントを、側板の挿通穴に挿通される連結部材を用いて連結することにより行われ、
更生管としての組み立てが終了後、既設管と更生管間の隙間に充填材を充填し、硬化させて複合管として既設管と一体化させることを特徴とする。

本発明では、側板の挿通穴に挿入される位置決め部材により、既に組み立てられているセグメント部材上に各セグメント部材の内面板の内面が連続して均一な面を形成するように、各セグメント部材を位置決めして鉛直方向に積み重ね、積み重ねられた各セグメントを、側板の挿通穴に挿通される連結部材を用いて連結するようにしているので、簡単な方法で確実に既設管を更生することができる。

以下、添付した図を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、ここでは、マンホールを補修ないし更生させる方法を説明するが、マンホールに限定されず、地面に対して垂直方向（鉛直方向）に延びる管を更生する場合にも適用できるものである。また、マンホールの鉛直方向に直交する断面形状が矩形である場合について説明するが、円形の断面形状を有するマンホールにも適用できることは勿論である。

マンホールの更生は、図１、図２に示した更生管の単位更生部材ないし補修部材となるセグメント部材を周方向（地面に対して水平方向）並びに周方向に直交する鉛直方向に組み立て、更生管として敷設することにより行われる。図１に示すセグメント部材１は、内面板１０１、側板１０２，１０３、端板１０４，１０５、及び複数の補強板１０６を透明、半透明あるいは不透明なプラスチックで一体成形した直方体のブロックとして形成されている。透明なプラスチックとしては、塩化ビニル、ＡＢＳ、デュラスターポリマー（商品名）等が使用され、半透明プラスチックとしてはＰＶＣ、ポリエチレン等が使用され、不透明プラスチックとしてはＰＶＣ、ポリエステル、ＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン等が使用される。

内面板１０１は、所定幅で所定長さの平坦な内面を有する平板として形成されており、その内面はセグメント部材を組み立てたとき形成される更生管の内壁面となる。内面板１０１の両端部のそれぞれには、セグメント部材１どうしを周方向に連結するための作業を内側から行うための長方形の開口部１０１ａが複数形成されている。

側板１０２，１０３は、内面板１０１の長手方向（周方向）に沿う両側縁のそれぞれに沿ってその全長に渡って形成され、内面板１０１の上面の両側縁部に管長方向と垂直な方向（水平方向）に所定高さで外側に向かって立設されている。側板１０２，１０３のそれぞれには、後述する連結部材を鉛直方向（管長方向）に挿通するための挿通穴１０２ａ，１０３ａが長手方向に所定間隔で複数（ここでは１４個）形成されている。

端板１０４，１０５は、内面板１０１の鉛直方向に沿う両端縁のそれぞれに沿ってその全長に渡って形成されており、内面板１０１の上面の両端縁部に内面板に直交する方向に側板と同じ高さで外側に向かって立設されている。端板１０４，１０５には、セグメント部材１どうしを周方向に連結するボルトを挿通するための挿通穴１０４ａ、１０５ａが複数箇所に形成されている。

補強板１０６は、セグメント部材１全体の機械的強度を補強するものであり、側板１０２，１０３の内側で内面板１０１の面に対して直交する方向に所定高さで延びている。その長さは、側板、端板の高さと同じとなっているが、一部の補強板は、それより低くすることができる。また、補強板１０６には、後述の連結部材を鉛直方向に挿通するための複数の挿通穴１０６ａが側板１０２，１０３の挿通穴１０２ａ，１０３ａのそれぞれに対応する位置に形成されている。また、図１には、煩雑さを避けるために図示されていないが、セグメント部材１の強度を高めるために、側板１０２，１０３の内側面と補強板１０６の両側面には、側方に張り出したリブ構造の複数の凸板が形成されている。

図２は、マンホールの角部に配置されるセグメント部材２を示す。基本的な構成は、図１のセグメント部材１と同じであり、セグメント部材１の内面板１０１、側板１０２，１０３、端板１０４，１０５、及び補強板１０６に対応する内面板２０１、側板２０２，２０３、端板２０４，２０５、及び複数の補強板２０６を有し、それぞれ内面板、各側板，各端板、及び各補強板は、一体に形成され、材質もセグメント部材１と同様である。

セグメント部材２は、セグメント部材１が直線状に延びるブロック体であるのに対して、９０°に屈曲したブロック体であり、例えば、側板２０２は、長い直線部２０２ｂを有し、それが屈曲部２０２ｃで約４５度曲がり、続いて直線部２０２ｄとなって屈曲部２０２ｅで同方向に約４５度曲がって短い直線部２０２ｆに続いている。従って直線部２０２ｂと２０２ｆの延びる方向のなす角度は直角となる。他の側板２０３、内面板２０１並びに補強板２０６もそれに対応して屈曲しており、全体として折れ曲がった構造になっている。端板２０４、２０５が設けられる内面板２０１の両端部には、それぞれセグメント部材を周方向に連結する作業を行うための開口部２０１ａが形成されており、側板２０２、２０３には、連結部材を鉛直方向に挿通するための挿通穴２０２ａ、２０３ａが形成され、また端板２０４、２０５には、セグメント部材を周方向に連結するボルトを挿通するための挿通穴２０４ａ、２０５ａが形成されることも、セグメント部材１と同様である。

マンホールの角部に位置するセグメント部材は、図２に示すような形状ではなく、マンホールの内壁面の曲率に応じた曲率を有する外周円と内周円を同心とした円管を管長方向に垂直に所定幅で輪切りに切断し、それを径方向に沿って管長方向に切断して周方向に分割したときに得られるような円弧型の部材とすることもできる。

セグメント部材は、いずれも、管として組み立てたとき管の内周面となる平坦なあるいは既設管の内壁面に応じた所定の曲率で湾曲した内面を有する矩形状の内面板と、内面板の周方向に沿った各側縁部（側辺部）に外側に向けて立設した２つの側板と、内面板の管長方向に沿った各端縁部（端辺部）に外側に向けて立設した２つの端板とをプラスチックで一体に形成した部材であり、必要に応じて強度を高めるための補強板あるいはリブ構造が一体に設けられたものである。内面板、各側板並びに各端板を一体に形成したセグメント部材は、組み立てられる管を管長方向に垂直に所定幅で輪切りに切断し、それを径方向に沿って管長方向に切断して周方向に所定の長さを持つように分割したときに得られるブロック状部材に相当しており、セグメント部材の各側板の外側面は、ブロック状部材の管長方向に垂直に延びる切断面と同じ面で同じ形状となっており、各端板の外側面は、ブロック状部材の管長方向に延びる切断面と同じ面で同じ形状となっており、内面板の内面は、ブロック状部材の管内面に対応する面と同じ面で同じ形状となっている。

このような構成の各セグメント部材の各端板の外側面を互いに密着させ、各内面板の内面が均一な面となるようにセグメント部材を順次周方向に連結すると、周方向に閉じた所定長さの短い管が組み立てられ、また、各セグメント部材の各側板の外側面を互いに密着させ、各内面板の内面が均一な面となるようにセグメント部材を管長方向に順次連結することにより、均一で隙間のない内壁面を有する更生管を組み立てることができる。

次に、上述したセグメント部材を用いてマンホールを更生する方法を以下に説明する。

図３、図４に示したように、人孔４を介して本管６、６’を連通させる水平断面形状が矩形であるマンホール５内にセグメント部材１、２を搬入し、各セグメント部材を周方向に組み立てる。このとき、屈曲したセグメント部材２は、マンホール５の４つの角部に配置され、各セグメント部材２を直方体形状のセグメント部材１で連結する。

この周方向の連結は、図５に示したように、セグメント部材１と２の端板１０４と２０４の外側面を密着させ、内面板１０１と２０１の内面が同一面となるように、、また各側板１０２、１０３と２０２、２０３の外側面が揃うように位置決めして、セグメント部材１の内面板１０１の開口部１０１ａからボルト１６を挿通孔１０４ａ、２０４ａに挿通させて、セグメント部材２の内面板２０１の開口部２０１ａから挿入されるナット１７を螺合させ、両端板１０４、２０４を締め付けることにより行う。この連結が終了すると、各開口部１０１ａ、２０１ａは、蓋（不図示）などにより密閉される。このとき、蓋の内面が各内面板の内面と連続し均一な内面が形成されるようにする。

このように、各セグメント部材を隙間なく周方向に連結して閉じた短い管体を組み立てる。この組み立てられた管体は、鉛直方向に垂直に輪切りにした形状の管体であり、図４と図５に断面図として、また図６に斜視図として図示されている。なお、図６では、煩雑さを避けるために、各セグメント部材は、単にその外形の輪郭線のみが図示されている。

この図６に示した更生管部分（管体）は、更生管の最下段となり、その上に順次セグメント部材を積み上げてセグメント部材を鉛直方向に組み立てる。なお、この最下段の更生管部分が水平でない場合は、スペーサなどを用いて水平にしておく。

鉛直方向の組み立ては、連結部材を用いて各セグメント部材を連結させる方法と、位置決め部材を用いて各セグメント部材を積み上げていく方法、あるいはそれの両方を用いる方法がある。

連結部材を用いる方法は、図７に示したように、一端がねじ部１１ａとなり、このねじ部１１ａと螺合するねじ穴１１ｄを形成したナット部１１ｃが他端となった両端部をロッド１１ｂで一体結合した金属からなる連結部材１１を用いて行われる。

図７で、下側の連結部材１１は、すでに他の連結部材と結合されていてセグメント部材１と係止されセグメント部材１に固定されているものとする。この状態で、他のセグメント部材１をこのセグメント部材１と鉛直方向に連結するには、まず、両セグメント部材１、１の側板１０２と１０３の面を密着させ、各内面板１０１の内面が連続して均一な面となるように、位置合わせして、下方のセグメント部材１の側板１０２から突出しているナット部１１ｃを、上部のセグメント部材１の側板１０３の挿通穴１０３ａに嵌合させる。続いて、連結部材１１を上部のセグメント部材１の側板１０２の挿通穴１０２ａより挿通して、そのねじ部１１ａを下方の連結部材１１のナット部１１ｃのねじ穴１１ｄにねじ込む。上部の連結部材１１のナット部１１ｃが上部のセグメント部材１の補強板１０６に当接するまでねじ込むと、上部の連結部材１１が上部のセグメント部材１と係止する。このとき、上部の連結部材１１のナット部１１ｃが上部のセグメント部材の補強板１０６を締め付けるので、上部のセグメント部材１と上部の連結部材１１の係止が確実に行われ、上部の連結部材が上部のセグメント部材に固定されるとともに、上下の両セグメント部材の連結が行われる。各セグメント部材の連結は、１セグメント当たり４本の連結部材を用いて行われるので、上下のセグメント部材は鉛直方向に強固に連結される。

なお、図７において、下部のセグメント部材１が一番下にある場合には、仮想線１２で示すように、連結部材のねじ部１１ａと螺合するねじ部を何らかの方法で側板１０３に固定しておく。

このように順次セグメント部材の各側板１０２、１０３（各側板２０２、２０３）を密着させ、各内面板１０１、２０１の内面が均一な面となるようにセグメント部材１、２を鉛直方向に順次連結することにより、各セグメント部材１、２を組み立て均一で隙間のない内壁面を有する更生管を敷設することができる。

セグメント部材は、図８に示したように、位置決め部材を用いてセグメント部材上に自重を利用して鉛直方向に積み上げることもできる。この方法で用いられる位置決め部材１３は、円筒部１３ａとこれに連続する円錐筒部１３ｂからなるプラスチックからなる部材で、円筒部１３ａは、側板１０２の挿通穴１０２ａよりわずかに小さい直径でそこに挿通されて緊密に嵌合するような直径を有し、位置決め部材の全体の長さは、位置決め部材１３を補強板１０６に当接するまで差し込んだとき円筒部１３ａの上部と円錐筒部１３ｂが側板１０２から突出するような長さになっている。

鉛直方向への連結は、まず、すでに設置されている下のセグメント部材１の側板１０２の挿通穴１０２ａに位置決め部材１３を挿入して設置することから行われる。このような位置決め部材１３はセグメント当り複数、好ましくは、２から４個用いられる。図８に示した下側のセグメント部材１がすでにマンホールで管として組み立てられたセグメント部材であるとして、このセグメント部材１に位置決め部材１３を設置し、他の（上側の）セグメント部材１の下側の側板１０３の挿通穴１０３ａに、下のセグメント部材の側板１０２から突出している円錐筒部１３ｂを差し込むようにして上側と下側のセグメント部材を互いに位置合わせし、各セグメント部材を重ねる。この位置決め部材を介した位置決めにより、各セグメント部材を、その内面板の内面が連続して均一な面を形成するように、鉛直方向に組み立てることができる。

このようにセグメント部材を下段のセグメント部材に順次積み重ねることによりセグメント部材を鉛直方向に組み立てることができ、また積み重ねたセグメント部材の周方向に隣接する位置の下にあるセグメント部材の上に、セグメント部材を位置決めして積み重ねることにより、セグメント部材を順次周方向に組み立てることができる。セグメント部材は、すでに設置されているセグメント部材に位置決めして積み上げるだけで、図７に示したような連結部材を用いて各セグメント部材を連結する必要がなく、安価で簡単な方法でマンホール５内に更生管３を敷設することができる。

なお、位置決め部材をセグメント部材と別部材にするのではなく、セグメント部材と一体に形成するようにしてもよく、その場合には、例えば側板１０２から突出している形状の位置決め部材を側板と一体に形成するようにする。

また、単にセグメント部材を積み重ねるだけではなく、積み重ねたあと、図７に示すような連結部材を用いて積み上げられたセグメント部材をその下のセグメント部材と連結するようにしてもよく、またセグメント部材を積み上げた後、そのセグメント部材と周方向に組み立てられるセグメント部材を、図５に示したように、ボルトとナットなどの連結手段を介して連結するようにしてもよい。このような、セグメント部材の周方向及び／又は鉛直方向への連結は、全てのセグメント部材に対し行う必要ななく、例えばマンホールの内壁面の損傷度に応じて行い、損傷が大きい部分に対して行うようにしてもよい。このようにマンホールの内壁面の状態に応じて、組み立てられたセグメント部材を、図５、図７に示したような連結手段を用いて周方向及び／又は鉛直方向へ連結することにより、損傷度の大きいマンホール内壁面に対応する更生管部分の強度を高めることが可能となる。

このようにしてマンホール内にセグメント部材を用いて組み立てられた更生管が図９、図１０、図１１に図示されている。同図では、図６に示した更生管部分が、その下部にある更生管部分と管軸を中心に９０度回転した状態で、つまり各端板の端面がずれる状態で組み立てられているが、各セグメント部材の各端板の端面が揃うように組み立てることもできる。その場合には、セグメント部材１（２）の上に同じセグメント部材が各端板の面が揃うようにして積み上げられる。

このように、所定の高さまで更生管を敷設したら、その上部をカバーシート２２で被覆する。このカバーシート２２は、例えば、熱硬化性樹脂と硬化剤を含浸させた強化繊維からなる熱硬化型強化プラスチックから構成されており、敷設された更生管３の内部から上部の隙間を介して、つまりカバーシートを斜めにして入れるようにする。例えば、短冊状のその長いカバーシートを順次更生管上部に並べてシートを硬化させて互いに、また更生管とも結合させ更生管の上部全体を被覆するようにする。その場合、人孔の対応する部分には、同等な孔２２ａを形成するようにしておく。

このように、更生管３の上部の被覆が終了したあと、公知の方法でマンホール５と更生管（各セグメント部材）間の隙間に、グラウト材などの充填材を充填し、硬化させて複合管としてマンホール５と一体化させる。

直方体状のセグメント部材の概略構成を一部省略して示した斜視図である。 屈曲したセグメント部材の概略構成を一部省略して示した斜視図である。 セグメント部材を周方向に連結して最下段に管体を組み立てたときのマンホール周辺の縦断面図である。 図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 セグメント部材どうしを周方向に連結した状態を示す連結部の周方向に沿った断面図である。 セグメント部材を周方向に一巡するようにして組み立てたとき得られる鉛直方向に垂直に輪切りにした形状の管体を示した斜視図である。 セグメント部材どうしを連結部材により鉛直方向に連結した状態を示す鉛直方向に沿った断面図である。 セグメント部材どうしを位置決め部材により位置決めして鉛直方向に組み立てた状態を示す鉛直方向に沿った断面図である。 セグメント部材を更生管として組み立てたときのマンホール周辺の縦断面図である。 図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図９のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。

符号の説明

１、２ セグメント部材
３ 更生管
５ マンホール
１１ 連結部材
１３ 位置決め部材

Claims (3)

1. 鉛直方向に延びる既設管を更生する方法であって、
   平坦なあるいは所定の曲率で湾曲した内面を有する内面板と、内面板の周方向に沿った各側縁部に立設され、複数の挿通穴が形成された２つの側板と、内面板の管長方向に沿った各端縁部に立設した２つの端板とをプラスチックで一体に形成したセグメント部材を、更生管として周方向並びに鉛直方向に順次組み立て、
   セグメント部材の鉛直方向への組み立ては、位置決め部材を、すでに設置されている下のセグメント部材の上側側板の挿通穴から突出するように該下のセグメント部材に取り付け、続いて下のセグメント部材から突出している位置決め部材を、該下のセグメント部材の上に積み上げられるセグメント部材の下側側板の挿通穴に挿入して上下の各セグメント部材を、その内面板の内面が連続して均一な面を形成するように、位置合わせし、その後位置合わせして積み重ねられた各セグメントを、側板の挿通穴に挿通される連結部材を用いて連結することにより行われ、
   更生管としての組み立てが終了後、既設管と更生管間の隙間に充填材を充填し、硬化させて複合管として既設管と一体化させることを特徴とする既設管の更生方法。
2. セグメント部材を順次周方向に連結して管を鉛直方向に垂直に輪切りにした形状の水平な管体を形成し、該管体の上にセグメント部材を周方向並びに鉛直方向に順次積み上げることを特徴とする請求項１に記載の既設管の更生方法。
3. 組み立てられたセグメント部材が周方向に連結されて固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の既設管の更生方法。

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