JP5179957B2 - Pipeline rehabilitation method - Google Patents
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Description
この発明は、老朽化した上下水道・農業用水路等の既設管や隧道の内部に新設管を配管する管路更生方法に関する。 The present invention relates to a pipe rehabilitation method for piping a new pipe inside an existing pipe such as an aged water and sewage / agricultural water channel or a tunnel.
上下水道・農業用水路等の既設管は、年月の経過とともにその管内が老朽化して、その管内に凹凸が生じ、水理特性(管路内での流水の摩擦特性、流速等)が低下する。この水理特性が低下すると、管路内の流量が低下する等の問題を生じることがあるため、定期的に既設管の更新工事を行ってその問題の防止を図るようにしている。 Existing pipes such as water and sewage / agricultural waterways become obsolete with the passage of time, causing irregularities in the pipes and reducing hydraulic characteristics (friction characteristics of flowing water, flow velocity, etc.). . If this hydraulic characteristic deteriorates, problems such as a decrease in the flow rate in the pipeline may occur, so the existing pipes are periodically renewed to prevent the problem.
この更新工事の一つとして、既設管の中に新設管を設ける工法(パイプインパイプ工法)がある。この工法は、更新する既設管の一端側から新設管を一本ずつ搬入し、この新設管を既設管内で順次連結するものである。 As one of the renewal works, there is a method (pipe-in-pipe method) in which new pipes are installed in existing pipes. In this construction method, new pipes are carried one by one from one end of the existing pipe to be renewed, and the new pipes are sequentially connected in the existing pipe.
連結する新設管2の端部には、受け口又は挿し口が形成されており、一方の受け口に他方の挿し口を挿し込んで連結がなされる。また、この連結部分においては、両口の重なり合い部(カラー12)の分だけ、連結部分以外の場所と比較して通常は若干肉厚となっており、その外径方向に突出している(図6参照)。
A receiving port or an insertion port is formed at the end of the
このため、新設管2の敷設に際しては、既設管1の内径よりも、カラー12の突出を考慮して、その分だけ呼び径の小さい新設管2を採用する必要がある。その結果、通水断面積がカラー12の突出分だけ小さくなり、更生前と比較して、流量が却って低下する問題が生じ得る。
For this reason, when laying the
この問題を解決するため、このカラーが新設管の外径方向に突出しないように加工した管を用いた敷設方法が開示されている。この管には、その両端にその肉厚を減じた座繰り部が形成してある。この座繰り部の端面同士を突き合わせ、この突き合わせた座繰り部に、外径方向に突出しないようにカラーを設けるとともに、この座繰り部とカラーとを接着剤で固定して、両管同士を連結する(特許文献1の図4を参照)。
特許文献1に示す敷設方法は、それに用いる新設管に予め座繰り部を形成しておく必要があり、その加工のため材料コストが上昇する問題がある。また、その座繰り部が薄肉となるため、連結時の強度が低下する問題もある。
In the laying method shown in
そこで、この発明は、連結部の強度を維持しつつ、低コストでかつ簡便にその連結作業を行い得るようにすることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to enable the connection operation to be performed at low cost and easily while maintaining the strength of the connection portion.
上記の課題を解決するため、この発明は、既設管内に、新設管をその端面同士が対向するように並べて配置するとともに、両新設管の間に、前記既設管とこの新設管との間の隙間を調節するスペーサを介在して設け、このスペーサの調節によって前記隙間を所定間隔にした後に、前記新設管の内側から、前記端面同士の隙間を塞ぐ止水部材を設ける構成とした。 In order to solve the above problems, the present invention arranges a new pipe in an existing pipe so that the end faces thereof are opposed to each other, and between the new pipe, the existing pipe and the new pipe are arranged. A spacer for adjusting the gap is provided, and after the gap is set to a predetermined interval by adjusting the spacer, a water stop member is provided to close the gap between the end faces from the inside of the new pipe.
この新設管の端面には公知発明に示した座繰り部を設ける必要がないので、その座繰り部が薄肉となって強度低下が引き起こされる恐れはない。 Since it is not necessary to provide the countersink portion shown in the known invention on the end face of this new pipe, the countersink portion is thin and there is no fear of causing a decrease in strength.
また、前記スペーサは、例えば、前記既設管の内面と、前記新設管の外面とにそれぞれ当接する当接板を有するとともに、両当接板に介在してボルトを設け、このボルトのねじ込み量によって、両当接板の間隔を調節し得るようにしたものを採用することができる。 In addition, the spacer has, for example, contact plates that contact the inner surface of the existing tube and the outer surface of the new tube, and a bolt is provided between the contact plates, depending on the screwing amount of the bolt. It is possible to adopt a configuration in which the distance between both contact plates can be adjusted.
このスペーサの取り付け位置は、前記新設管をしっかりと固定し得るのであれば特に限定されないが、前記新設管の管軸心に対して向かい合う位置にそれぞれ設けるのが特に好ましい。このようにすることによって、前記向かい合う位置にある一方のスペーサによって当接板間隔を狭めるとともに、他方のスペーサによって前記当接板間隔を拡げるようにすれば、この狭めた方向にこの新設管をずらして、容易に位置調節することができるためである。 The position for attaching the spacer is not particularly limited as long as the new pipe can be firmly fixed. However, it is particularly preferable that the spacer is provided at a position facing the tube axis of the new pipe. In this way, if the distance between the contact plates is narrowed by the one spacer at the opposite position and the distance between the contact plates is increased by the other spacer, the new pipe is shifted in the narrowed direction. This is because the position can be easily adjusted.
この工法においては、新設管の内面側からその連結部が視認できるため、その内面側から連結部(新設管同士の隙間)に容易に止水部材を設けることができる。この止水部材は、前記内面側から前記スペーサを完全に覆ってしまうように設けても良いし、漏水等に対する水密性を確保しつつ、前記スペーサのボルトが前記止水部材から突出するように設けても良い。後者のようにすれば、この止水部材を設けた後に、前記ボルトのねじ込みによって前記新設管の位置を再度微調節し得るためである。 In this construction method, since the connecting portion can be visually recognized from the inner surface side of the newly installed pipe, the water stop member can be easily provided from the inner surface side to the connecting portion (the gap between the newly installed tubes). The water stop member may be provided so as to completely cover the spacer from the inner surface side, and the bolt of the spacer protrudes from the water stop member while ensuring water tightness against water leakage or the like. It may be provided. This is because the position of the new pipe can be finely adjusted again by screwing the bolt after the water stop member is provided.
この止水部材は、施工後の漏水を防止し得るものであれば、適宜選択することができるが、特に、水膨潤ゴムやブチル系パッキング材が好適である。
この水膨潤ゴムは、周囲の水を吸収して乾燥体積の数倍程度まで膨潤するものである。この膨潤作用によって、その連結部の隙間がその内側から圧接されて前記隙間を閉塞するため、漏水を確実に防止し得る。また、ブチル系パッキング材は、耐候性や耐薬品性に優れ、その素材自体に粘着性があるため、前記隙間を容易にかつ長期間に亘って確実に閉塞し得る。
The water-stopping member can be appropriately selected as long as it can prevent water leakage after construction, and water-swelling rubber and butyl-based packing material are particularly suitable.
This water-swollen rubber absorbs surrounding water and swells to several times the dry volume. By this swelling action, the gap of the connecting portion is pressed from the inside to close the gap, so that water leakage can be reliably prevented. Moreover, since the butyl packing material is excellent in weather resistance and chemical resistance, and the material itself is sticky, the gap can be easily and reliably closed over a long period of time.
前記構成においては、前記既設管と前記新設管との間に中込材を注入して、固化した中込材で前記新設管を保持するようにすることもできる。 In the above-described configuration, it is possible to inject an intermediate material between the existing pipe and the new pipe, and hold the new pipe with the solidified internal material.
前記新設管は、その周囲に設けたスペーサによって、前記既設管と所定の間隔を維持しつつ固定されているが、前記中込材を注入することによって、新設管の保持状態が確実なものとなる。この中込材として、例えば、セメント、起泡剤、及び、希釈水等からなる、所謂、エアモルタルを採用し得る。このエアモルタルは、時間とともに硬化して前記新設管を強固に支持するので、スペーサのみの支持と比較して新設管の安定性が格段に向上する。 The new pipe is fixed while maintaining a predetermined distance from the existing pipe by spacers provided around the new pipe. By injecting the intermediate material, the new pipe is securely held. . For example, a so-called air mortar made of cement, a foaming agent, dilution water, or the like can be used as the filling material. Since this air mortar hardens with time and firmly supports the new pipe, the stability of the new pipe is significantly improved compared to the support of only the spacer.
前記中込材の注入においては、前記スペーサを、前記新設管の下側と上側の双方に設けておいて、前記下側のスペーサが前記既設管の床面と前記新設管との間に所定の隙間を維持し得るようにするとともに、前記上側のスペーサが前記既設管の天井と前記新設管との間とで突っ張った状態となって、前記中込材の注入の際に、前記新設管の浮き止めがなされるようにすることもできる。 In the injection of the insert material, the spacer is provided on both the lower side and the upper side of the new pipe, and the lower spacer is provided between the floor of the existing pipe and the new pipe. A gap can be maintained, and the upper spacer is in a state of being stretched between the ceiling of the existing pipe and the new pipe, and the new pipe floats during the injection of the insert material. A stop can also be made.
この新設管の内部は空洞なので、前記中込材を前記既設管と新設管の間に注入する際に、この新設管に大きな浮力が作用する。その結果、連結した新設管に部分的にゆがみが生じ、その管内の水流が滞る問題が生じ得る。そこで、前記のように浮き止め用のスペーサを設けることで前記ゆがみを防止し、その管内の水理特性を良好な状態に保つことができる。 Since the inside of the new pipe is hollow, a large buoyancy acts on the new pipe when the intermediate material is injected between the existing pipe and the new pipe. As a result, the connected new pipe may be partially distorted and the water flow in the pipe may stagnate. Therefore, by providing a floating spacer as described above, the distortion can be prevented and the hydraulic characteristics in the pipe can be maintained in a good state.
前記各構成において用いる新設管は、一般的に下水道管等に用いられるヒューム管、強化樹脂管等を幅広く採用し得るが、特に、繊維強化プラスチックと樹脂モルタルとを管径方向に積層した複合材料で構成される積層管を採用するのが好適である。この積層管は、一般的にFRPM管と呼ばれている。このFRPM管は、鋼管と比較して非常に軽量なので搬送や連結等の作業性に優れるとともに、高い強度を兼ね備えているために施工後の信頼性にも優れている。 The new pipes used in each of the above-mentioned structures can employ a wide range of fume pipes, reinforced resin pipes, etc. that are generally used for sewer pipes, etc. It is preferable to employ a laminated tube constituted by: This laminated tube is generally called an FRPM tube. Since this FRPM pipe is very light compared to a steel pipe, it is excellent in workability such as conveyance and connection, and also has high strength, and thus is excellent in reliability after construction.
この発明によると、連結部に座繰り部を形成することなく新設管同士を連結するようにしたので、その新設管の加工に要するコストを削減し得る。また、座繰り部に伴う薄肉部がないので、その連結部の強度を十分確保し得る。このため、連結部の連結信頼性が高い。また、両新設管の端面同士を突き合わせて、位置調節をした後にその内面側から止水部材を設けることによって連結するので、管同士の挿し込み作業が不要となって、その作業が非常に簡便である。このため、工期を短縮化することができ、作業コストの一層の低減を図り得る。 According to the present invention, since the new pipes are connected without forming the counterbore part in the connection part, the cost required for processing the new pipe can be reduced. Moreover, since there is no thin part accompanying a countersink part, the intensity | strength of the connection part can fully be ensured. For this reason, the connection reliability of a connection part is high. Also, since the end faces of both new pipes are butted and connected by providing a water stop member from the inner surface side after adjusting the position, the work of inserting the pipes becomes unnecessary and the work is very simple. It is. For this reason, a construction period can be shortened and work cost can be further reduced.
この発明に係る管路更生方法によって更生した管路を図1及び図2に示す。この管路は、老朽化した既設管1の内部に新設管2を搬入し、この新設管2同士の連結部にスペーサ3を介在して設けたものである。この新設管2と既設管1との間の間隔はスペーサ3の伸縮によって調節し得る。前記連結部の隙間には止水部材4(水膨潤ゴム)が嵌め込んであって、新設管2からの漏水及び外水の浸入を防止するとともに、既設管1と新設管2の間には中込材5(エアモルタル)が注入固化され、新設管2が安定的に支持されるようになっている。
The pipe line rehabilitated by the pipe line rehabilitation method according to the present invention is shown in FIGS. In this pipe line, a
この新設管2は、ガラス繊維強化プラスチックで樹脂モルタルを挟んで積層して管体としたもの(FRPM管)であって、必要な強度を確保しつつ、従来の鋼管と比較して大幅な軽量化を図っている。このため、作業性が非常に良好なものとなっている。
また、その先端において座繰り部(薄肉部)が形成されていないので、新設管2同士を連結した際に十分な強度を確保し得る。
This
Moreover, since the countersink part (thin wall part) is not formed in the front-end | tip, sufficient intensity | strength can be ensured when the newly installed
この管路更生方法の手順を図3に示して説明する。
この方法においては、まず、既設管1内に設けた新設管2の後端(さらに新設管2を連結する側)に、この既設管1と新設管2に介在するスペーサ3を設ける。このスペーサ3は、例えば図4に示すものであって、2枚の当接板6に介在して、内面にねじ孔を形成した軸体7と、その軸体7にねじ込む調節ボルト8が設けられている。
The procedure of this pipeline rehabilitation method will be described with reference to FIG.
In this method, first, a
この調節ボルト8にはこれと一体に回転する(共回りする)ナット9が設けてあって、この調節ボルト8を調節することによって、自在に両当接板6、6を接離し得るようになっている。このスペーサ3を新設管2の後端に設ける前に、既設管1内面と新設管2外面との間隔を予め実測しておいて、その間隔と両当接板6、6の間隔とが大体同じとなるように予め調節しておく(図3(a)参照)。
The adjusting
このスペーサ3の設置位置は、既設管1内で新設管2を安定的に支持し得る限りにおいて適宜決定し得るが、後述する中込材5の注入工程において、この新設管2が浮き上がるのを防止するため、新設管2の下側のみでなく、上側にも設けるのが好ましい(同図(b)参照)。
The installation position of the
次に、この既設管1の一端側に形成した竪坑から新設管2をクレーンで下ろし(図示せず)、この新設管2をカゴ台車(図示せず)で連結済みの新設管2の隣まで搬送して、この新設管2の先端を既に設けた新設管の端部のスペーサ3に差し込む。この際、この新設管2の開放端(左端)が自重で垂れ下がらないように、バタ角10(仮置き用の角材)で支持する(同図(c)参照)。
Next, the
この嵌め込み後に、各スペーサ3に設けた調節ボルト8を調節して、この新設管2が所定箇所に位置するようにするとともに、各スペーサ3にがたつきが生じないように微調節を行う。さらに、前記開放端側にもスペーサ3を設け、既設管1の内面と新設管2の外面との間隔を予め調節しておく(同図(d)参照)。
After the fitting, the
隣り合う新設管2同士の位置微調節が完了したら、両新設管2、2の連結部に止水部材として水膨潤ゴム4を嵌め込む。この水膨潤ゴム4に水を吸収させると、乾燥体積の数倍程度に膨潤し、前記連結部の隙間を閉塞する。
When the fine adjustment of the positions of the adjacent
この水膨潤ゴム4を嵌め込んだ後、新設管2内に少量の水を流してみて、所定の方向にスムーズに通水できるかどうか試験しても良い。各スペーサ3の調節ボルト8の頭部が、水膨潤ゴム4から露出するようにしておけば、前記通水がスムーズになされるように、各調節ボルト8を調節して新設管2の傾斜を微調節し得る。これにより、新設管2の水理特性をさらに向上することができる。
After fitting the water-swelling
この新設管2の傾斜が確定したら、前記開放端側の既設管1と新設管2との間に介在して間仕切壁11を設けて水密性を確保し、新設管2上部に形成した注入孔(図示せず)から、両管1、2の間の隙間に中込材としてエアモルタル5を注入する。
When the inclination of the
このエアモルタル5の注入は、全ての新設管2を連結した後に、まとめて行うようにしても良いが、数本の新設管2を連結するごとに間仕切壁11を設け、この間仕切壁11による区切り単位で行うようにしても良い(同図(e)参照)。
前者のようにまとめて行うと、作業時間の短縮化を図り得るが、はじめに注入したエアモルタル5が作業中に固化し始めて、全体に均一に注入できない恐れがある。その一方で、後者のように区切り単位で行うと、一度に注入するエアモルタル5の分量が少ないために、トータルの作業時間は増大するものの、均一にエアモルタル5を注入し得る。
この作業時間と仕上がりの均一性とのバランスを考慮して、工法(間仕切壁11の設置間隔等)は適宜選択し得る。
The injection of the
If performed together as in the former case, the working time can be shortened, but the
In consideration of the balance between the working time and the uniformity of the finish, the construction method (such as the installation interval of the partition walls 11) can be appropriately selected.
この図3(a)〜(e)に示した作業を繰り返して、必要本数分だけ新設管2を順次連結する。
The operations shown in FIGS. 3A to 3E are repeated, and the
この作業においては、図3(b)に示したように、新設管2の下側及び上側にのみスペーサ3を設けるだけでなく、図5に示すように、この新設管2の横側にも同様に設けるようにしても良い。このようにすれば、中込材5の注入の際に、新設管2が横方向にずれて変位するのを抑制し得る。
In this work, as shown in FIG. 3B, not only the
上述した止水部材4としては、水膨潤ゴム以外に、耐候性・耐薬品性に優れるとともにその素材自体に粘着性を有するブチル系パッキング材も採用し得る。水膨潤ゴムと同様に高い水密性を確保し得るからである。
また、これ以外にも、水密性を確保するのに用いられる公知の止水部材4を幅広く採用し得る。
As the water-stopping
In addition to this, a well-known
また、この既設管は地下に埋設されているため、地下水位が高い状況下においては、この既設管の外周面に高い水圧がかかって破損する恐れがある。そこで、既設管の管体に土砂が入り込むのを防ぐフィルタと弁体を設けた貫通孔を形成するとともに、この貫通孔の位置に対応して、新設管にも貫通孔を形成し、既設管外の地下水が両管に形成した貫通孔を通って新設管内に流れ込むようにする。
これにより、既設管外の水圧を下げ、外水圧によって既設管が破損するのが防止される。
Moreover, since this existing pipe is buried underground, there is a risk that the outer peripheral surface of this existing pipe will be damaged due to high water pressure under circumstances where the groundwater level is high. Therefore, a through hole provided with a filter and a valve body for preventing soil and sand from entering the pipe body of the existing pipe is formed, and a through hole is also formed in the new pipe corresponding to the position of the through hole. Outside ground water is allowed to flow into the new pipe through the through holes formed in both pipes.
Thereby, the water pressure outside the existing pipe is lowered, and the existing pipe is prevented from being damaged by the external water pressure.
1 既設管
2 新設管
3 スペーサ
4 止水部材(水膨潤ゴム)
5 中込材(エアモルタル)
6 当接板
7 軸体
8 調節ボルト
9 ナット
10 バタ角
11 間仕切壁
1 Existing
5 Medium insert (air mortar)
6
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