JP4861083B2

JP4861083B2 - 既設排水管の更生方法

Info

Publication number: JP4861083B2
Application number: JP2006200528A
Authority: JP
Inventors: 茂樹金尾
Original assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Current assignee: Kanaflex Corp Co Ltd
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2026-07-24
Also published as: JP2008025257A

Description

本発明は、老朽化した下水管等の既設排水管を開削せずに新たな排水管として更生させる既設排水管の更生方法に関するものである。

土中に埋設され長い年月を経た下水管が老朽化することによって耐荷能力や止水能力が低下すると、道路が陥没したり流下能力が低下するという問題が生じてくる。

これを解消する方法として、構造の異なる二種類の排水管更生方法が知られている。

第一の排水管更生方法は、既設排水管の管径よりも小さく且つ短尺の短管をマンホールから搬入し、順次接続しながら既設排水管内に挿入するいわゆる鞘管工法である。この鞘管工法によれば、専用の製管機を必要とせずに新たな排水管を形成することができ、しかも新たな排水管はそれ自体自立管として機能するため、補強する必要性がない。

ところが、上記鞘管工法は製管機を必要としないものの、自立性を備えるべく剛性の高い部材で構成されているため、重量が重く狭いマンホール内での取り扱いは容易でない。

そこで、施工が迅速に行える第二の排水管更生方法が提案され実施されている。

この第二の排水管更生方法には、マンホール内に帯状の硬質塩化ビニル材を供給し、既設排水管の入口部分でその帯状の硬質塩化ビニル材を製管機によって管状に形成しながら既設排水管に挿入していくという方法と、伸縮性を有する長尺の樹脂管を既設排水管内に引き込み、既設排水管内への引き込みが完了した時点で両側から引っ張ることにより新たな排水管とする方法（例えば、特許文献１参照）とがある。

上記第二の排水管更生方法は、いずれも老朽化した既設排水管を支持体として利用しその内部に新たな排水管を樹脂管で形成するというものであるため、既設排水管と一体化させることが必要となる。

そのため、挿入した新たな排水管と既設排水管との間にモルタルを充填し、そのモルタルが固化することによって新たな排水管と既設排水管とが一体構造になるように構成されている。
特開２００２−３８５８１号公報

上記した第二の排水管更生方法では、既設排水管の一方側（勾配の有する下水管の下流側）からモルタルを注入し、他方側（下水管の上流側）からそのモルタルが漏出することを確認することで注入完了とみなしていた。

しかしながら、実際の既設排水管は必ずしも直線的に配管されてはおらず、蛇行している場合が多い。そのような蛇行している既設排水管の曲り部分にはモルタルが注入されずに空隙部分として残ることになる。

このような空隙部分、すなわち、既設排水管と新たな排水管とが一体化されていない部分は、道路が陥没する原因になる。

本発明は以上のような従来の既設排水管更生方法における課題を考慮してなされたものであり、既設排水管を支持体として利用しその内部に新たな排水管を樹脂管で形成するにあたり、既設排水管と新たな排水管との隙間に注入材が確実に注入されているか否かを把握しながら施工することが可能な既設排水管更生方法を提供することにある。

本発明は、マンホール等の接続躯体間に接続され、下水や雨水等を流す既設排水管の更生方法において、透明部が管軸方向に連続している合成樹脂管を上記既設排水管内に挿通し、その合成樹脂管内に撮像手段を配置して撮影を開始し、上記既設排水管の下流側から、その既設排水管内壁と上記合成樹脂管外壁との隙間に流動性のある固化材を注入し、上記合成樹脂管内を移動する上記撮像手段によって上記合成樹脂管の透明部を通して上記固化材の注入状態を撮影する既設排水管の更生方法である。

本発明に従えば、既設排水管内に新たな合成樹脂管を挿入し両管の間に注入材を注入して一体化するにあたり、合成樹脂管の透明部を通して固化材の注入状態を、撮像手段としての例えばカメラで撮影すれば、固化材の注入良否を確実に把握することができる。

本発明において、上記既設排水管の上流側から、その既設排水管内壁と上記合成樹脂管外壁との隙間に補助注入用ホースを挿入すれば、上記撮像手段によって注入不良部分が確認された部分に固化材を注入することができる。それにより、注入不良を解消することができるようになる。

本発明において、上記既設排水管内に、上記合成樹脂管として透明軟質樹脂管の外壁に硬質樹脂からなる突条部を螺旋状またはリング状に形成した波付き樹脂管を挿通することができる。また、上記透明軟質樹脂管には補強材としての網状補強材を設けることができる。

本発明において、上記波付き樹脂管を、その管軸方向に収縮し得るように構成し、収縮状態で上記接続躯体の上方に配置し、その接続躯体内に搬入する際に先端部から順次伸張させるか、または、収縮状態で上記接続躯体内に搬入し上記既設排水管の開口部から挿入する際に先端部から順次伸張させることができる。

本発明によれば、既設排水管を支持体として利用しその内部に新たな排水管を樹脂管で形成するにあたり、既設排水管と新たな排水管との隙間に固化材が確実に注入されているかどうかを確認しながら施工することが可能になる。

以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明の既設排水管更生方法が適用される既設排水管の敷設状態を示したものである。

同図において、土中に複数本埋設されている既設排水管１は通常、コンクリート製管からなり、各既設排水管１は、排水経路に配設されたマンホール（接続躯体）２および３の下部に設けられた開口部２ａおよび３ａにそれぞれ接続されている。

既設排水管１を点検する場合、まず、その内部にカメラを挿入し、亀裂が発生しているかどうか調査が行われる。調査した結果、亀裂が発生しており補修の必要があれば、補修準備として既設排水管１内を高圧洗浄水で洗浄する。図中、４は洗浄水が他の既設排水管内に入ることを防止するための止水栓である。

次に、洗浄された排水管１に対し本発明の既設排水管更生方法が適用される。

図２はその既設排水管更生方法に使用する設備の構成を示したものである。

同図において、既設排水管１の一方端が左側マンホール２に接続され、他方端が右側マンホール３に接続されている排水管構造において、いずれか一方のマンホール、本実施形態では左側マンホール２の上部開口２ｂ近傍に、新たな排水管としての波付き樹脂管５が巻き付けられた回転ドラム６を配置する。

この回転ドラム６から巻き解かれた波付き樹脂管５は上部開口２ｂを通じて左側マンホール２内に挿入され、その先端５ａに引込治具７が取り付けられる。

一方、右側マンホール３の上部開口３ｂ近傍にはウインチ８が配置され、このウインチ８から巻き解かれたワイヤ９に上記引込治具７が接続されている。従ってウインチ８を巻取方向に駆動させると、ワイヤ９を介して波付き樹脂管５が矢印Ａ方向に引っ張られる。

なお、図中、１０および１１は波付き樹脂管５を左側マンホール２内に案内するためのアーチ状ガイドであり、各アーチ状ガイドの下部には波付き樹脂管５を円滑に移送するためのガイドローラ１０ａおよび１１ａが設けられている。

また、１２および１３は既設排水管１の出口側に設けられたアーチ状ガイドであり、波付き樹脂管５が摺動する部分にガイドローラ１２ａおよび１３ａが設けられている。

図３は波付き樹脂管５を拡大して示したものである。

同図において波付き樹脂管５は、直管部５ｂと、その直管部５ｂの外壁に螺旋状に形成された突条部５ｃとを有し、上記直管部５ｂはさらに下巻軟質樹脂層５ｄと上巻軟質樹脂層５ｅとその両樹脂層の間に介設された網状補強材５ｆとから構成されている。

下巻および上巻軟質樹脂層５ｄ，５ｅは、耐薬品性に優れた透明の熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル樹脂，ポリオレフィン樹脂や、例えばオレフィン系、スチレン系の熱可塑性エラストマー等から成形することができる。網状補強材５ｆは下巻軟質樹脂層５ｄと上巻軟質樹脂層５ｅが管状に成形される際に両樹脂層５ｄ，５ｅの間に挟み込まれる。

この網状補強材５ｆは、製造時において図示しない配糸盤の複数のボビンから供給した各補強糸を下巻軟質樹脂層５ｄ上に巻き付ける際に網状に形成されるようになっており、このようにして形成された網状補強材５ｆの各補強糸は、波付き樹脂管５の一方端から他方端まで通っているため管軸方向の引っ張りに対して対抗するようになる。

なお、上記補強糸はポリエステル，ナイロン，ポリアミド等の樹脂製繊維を使用することができるが、これに限らず例えば炭素繊維等からなる糸を使用することもできる。

また、網状補強材５ｆの網目サイズは、軟質樹脂層５ｄ，５ｅの透過性を著しく低下させない範囲で適宜設定することができるが、６ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定することが望ましい。

また、突条部５ｃは耐薬品性に優れた熱可塑性樹脂、例えば塩化ビニル、ポリオレフィン樹脂等から構成することができる。

この突条部５ｃもまた透明の熱可塑性樹脂で構成することが好ましいが、突条部５ｃと突条部５ｃの間にカメラ撮影に支障のない透過性を十分確保できる場合は、着色材料で構成することもできる。

上記突条部５ｃは、図４(ａ)に示すように、直管部５ｂの外面から外向きに台形状に成形することができるが、アンカー効果を持たせる場合には、図４(ｂ)または(ｃ)に示すような形状に成形することができる。

図４(ｂ)に示す突条部５ｇは、矩形状の突条部５ｇの裾部の左右両側に薄肉部５ｈに形成したものである。

このような薄肉部５ｈを設けると、既設排水管１内に波付き樹脂管５を引き込んだ後、既設排水管１内壁と引き込んだ波付き樹脂管５外壁との間の環状の隙間に固化材としてのグラウト（裏込め材）を充填すると、そのグラウトが、薄肉部５ｈにくい込んだ状態で硬化するため、突条部５ｇにアンカー効果を持たせることができる。

なお、上記グラウトとは隙間を埋める流動性の高い液体を意味し、止水、一体化を目的として注入されるものである。また、セメント系グラウトと合成樹脂系グラウトとがあるが、本実施形態ではセメント系グラウトを使用している。

また、図４(ｃ)に示す突条部５ｉは、突条部５ｉを管中心側に向けて先細に形成したものである。このように突条部５ｉの左右両側に先細となる傾斜面５ｊを設けることによっても突条部５ｉにアンカー効果をもたらすことができる。

なお、波付き樹脂管５の突条部５ｃが図４(ｂ)または(ｃ)に示したようにアンカー効果を備えたものであれば、注入されたグラウトＧの硬化が完了すると、波付き樹脂管５はグラウトＧを介して既設排水管１と一体化される。

また、上記実施形態の突条部は螺旋状に形成されているが、これに限らず、リング状に形成することもできる。

次に、図５に示したフローチャートに従って本発明の既設排水管更生方法について説明する。

まず、既設排水管１の内面を高圧洗浄する（ステップＳ１）。

次いで、新たな排水管としての波付き樹脂管５を引き込むに際し、支障がないかどうか既設排水管１の状態を調査する（ステップＳ２）。

次いで、施工の支障となるもの、具体的には、木の根や侵入水等を除去する（ステップＳ３）。

次いで、マンホール内に波付き樹脂管５引き込み用の治具を設置し、波付き樹脂管５を引き込む（ステップＳ４）。

詳しくは、図２に示したように、回転ドラム６に巻き付けられた波付き樹脂管５を巻き解き、その先端５ａを、配設経路で隣り合う２つのマンホール２および３のうちの一方のマンホール２の上端開口部２ｂからそのマンホール２内に挿入する。

搬入された波付き樹脂管５の一方端に引込治具７を取り付け、この引込治具７に他方のマンホール３から引き込まれたワイヤ９を接続する。

次に、ウインチ８を巻取駆動させることによってそのワイヤ９を巻き取り、波付き樹脂管５を排水管１に引き込む。

なお、排水管１内に波付き樹脂管５を引き込む際には既設排水管１の内壁と接触した状態で波付き樹脂管５を引っ張ることになるが、波付き樹脂管５の外径は既設排水管１の内径よりも小さいものが選択されているため、引き込み時の摺動抵抗は小さい。

また、ワイヤ９を介して波付き樹脂管５を引っ張る際には軟質樹脂層からなる直管部５ｂ（図３参照）に引張荷重が集中することになるが、この直管部５ｂには網状補強材５ｆが備えられていてその引張荷重に対抗するため、波付き樹脂管５が製品仕様で定められている長さ以上に伸びることがない。

既設排水管１内に波付き樹脂管５が挿通されると、その両端を止水金具の長さに合せて切断する（ステップＳ５）。

次いで、波付き樹脂管５内に、図６に示すように、自走式カメラ（撮像手段）２０を配置する（ステップＳ６）。

この自走式カメラ２０は本体２１の前部にカメラヘッド２２を備え、左右両側に駆動モータによって回転する走行用車輪２３が備えられている。

この自走式カメラ２０はケーブル２４を介して外部のコントローラ（図示しない）に接続されており、コントローラにはカメラヘッド２２によって撮影された画像を表示するための液晶画面と自走式カメラ２０を操作するための操作装置が備えらえている。

後述するようにグラウトＧが注入されると、液晶画面でそのグラウトＧ注入状態を確認しながら自走式カメラ２０を波付き樹脂管５内で走行させることができるようになっている。

また、カメラヘッド２２は波付き樹脂管５の直径方向に向けて配置されているとともに水平軸まわりに３６０°回転するように構成されているため、波付き樹脂管５の透明軟質樹脂層を通して、また、突条部５ｃも透明の熱可塑性樹脂で構成されている場合は、透明軟質樹脂層と透明突条部５ｃを通して、グラウトＧの注入状態を撮影し、コントローラの液晶画面上に表示することができるようになっている。

次いで、波付き樹脂管５の管口両端部に止水金具を締め付けて固定し（ステップＳ７）、グラウトＧの漏液を防止する。

また、上記止水治具によって波付き樹脂管５は管軸方向に引っ張られ、緊張した状態でそれらの治具に保持される。

自走式カメラ２０の動作をオンし、波付き樹脂管５の透明部を通してその外部の状態を撮影する（ステップＳ８）。

ここで、波付き樹脂管５の下流側からグラウトＧを注入する（ステップＳ９）と、波付き樹脂管５の外周面に沿って上昇するグラウトＧの注入状態は、液晶画面上で明瞭に把握することができる。従って、オペレータは注入不良の発生している箇所があるかどうかを液晶画面上で容易に確認することができる（ステップＳ１０）。

グラウトＧの注入状態が良好であれば、自走式カメラ２０を波付き樹脂管５の上流側に移動させ（ステップＳ１１）、グラウトＧの注入を継続する。グラウトＧが既設排水管１の上流端から流出すれば（ステップＳ１２）、注入完了とする。

また、ステップＳ１０において、注入不良が見つかると、コントローラの液晶画面には、波付き樹脂管５の上部において管軸方向に筋状の空間が映し出される。

このような場合、波付き樹脂管５の上流側から、波付き樹脂管５外壁と既設排水管１内壁との間に予め挿入している補助注入ホースから、上記筋状の空間部分にグラウトＧを注入し、注入不良を解消する（ステップＳ１３）。この補助注入ホースはグラウトＧを注入していくにつれて既設排水管１の上流側から引き抜かれるか、またはグラウトＧ注入後に引き抜かれる。

なお、図６において、２５は、グラウトＧ注入時において波付き樹脂管５が浮上することを防止するためのパイプであり、上記パイプ２５を配置した場合、上記自走式カメラ２０はそのパイプ２５を跨いだ状態で波付き樹脂管５内を走行することになる。

なお、本発明は、既設排水管内に新たな合成樹脂管を引き込み、既設排水管と合成樹脂管の隙間に固化材を注入して固化させ、両管および固化材を複合一体化するすべての排水管補修方法に適用することができる。

例えば、更生管用製管機をマンホール内に設置し、更生管を形成しながら順次既設排水管内に押し出していく元押式の排水管更生方法、既設排水管内に自走式の製管機を配置し、製管機を移動させながら既設排水管内に更生管を形成していく自走式の排水管更生方法にも本発明を適用することができる。

本発明の排水管更生方法が適用される下水管構造を示した断面図である。本発明の排水管更生方法を説明する断面図である。図２に示した波付き樹脂管の構成を示す一部切欠きを有する拡大図である。 (ａ)は図３に示した波付き樹脂管の突条部の拡大図、(ｂ)及び(ｃ)は突条部の変形例を示す説明図である。本発明の排水管更生方法を説明するフローチャートである。本発明の既設排水管更生方法において固化材注入状態を示した一部切欠きを有する断面図である。

符号の説明

１既設排水管
２，３マンホール
４止水栓
５波付き樹脂管
５ａ先端
５ｂ直管部
５ｃ突条部
５ｄ下巻軟質樹脂層
５ｅ上巻軟質樹脂層
５ｆ網状補強材
６回転ドラム
７引込治具
８ウインチ
９ワイヤ
１０，１１アーチ状ガイド

Claims

マンホール等の接続躯体間に接続され、下水や雨水等を流す既設排水管の更生方法において、
透明部が管軸方向に連続している合成樹脂管を上記既設排水管内に挿通し、
その合成樹脂管内に撮像手段を配置して撮影を開始し、
上記既設排水管の下流側から、その既設排水管内壁と上記合成樹脂管外壁との隙間に流動性のある固化材を注入し、
上記合成樹脂管内を移動する上記撮像手段によって上記合成樹脂管の透明部を通して上記固化材の注入状態を撮影することを特徴とする既設排水管の更生方法。
上記既設排水管の上流側から、その既設排水管内壁と上記合成樹脂管外壁との隙間に補助注入用ホースを挿入し、上記撮像手段によって注入不良部分が確認された部分に上記固化材を注入する請求項１記載の既設排水管の更生方法。
上記既設排水管内に、上記合成樹脂管として透明軟質樹脂管の外壁に硬質樹脂からなる突条部を螺旋状またはリング状に形成した波付き樹脂管を挿通する請求項１または２記載の既設排水管の更生方法。
上記透明軟質樹脂管に補強材としての網状補強材が設けられている請求項３記載の既設排水管の更生方法。
上記波付き樹脂管が、その管軸方向に収縮し得るように構成され、収縮状態で上記接続躯体の上方に配置され、その接続躯体内に搬入する際に先端部から順次伸張させるか、または、収縮状態で上記接続躯体内に搬入され上記既設排水管の開口部から挿入する際に先端部から順次伸張させる請求項３または４記載の既設排水管の更生方法。