補修用被覆体及びこれを用いた既設管の補修方法
【課題】筒状体を最適に拡径した状態で既設管に設置して補修用被覆体による拡径圧を確実に既設管に与えることができ、既設管の径の大小に対応し汎用性のある補修用被覆体及びこれを用いた補修方法を提供すること。
【解決手段】既設管路１を補修する補修用被覆体１０において、被覆体１０は筒状体２０と環状弾性部材１２とを有し、筒状体２０は板部材２２ａ、２２ｂから構成され、板部材２２ａ、２２ｂは一方の端部相互２６、２８が仮固定され、板部材２２ａ、２２ｂの他方の端部相互３２、３４は重ねられており、板部材２２ｂの端部３４近傍には係止片４４が設けられ、他方の板部材２２ａの端部３２近傍には、複数の係止孔４２が設けられ、仮固定は係止孔４２と係止片４４の係合時には仮固定が維持され、くさび部材５０による拡径動作中に仮固定が解除され得る保持強度を有する仮固定具により行われる補修用被覆体１０。
【解決手段】既設管路１を補修する補修用被覆体１０において、被覆体１０は筒状体２０と環状弾性部材１２とを有し、筒状体２０は板部材２２ａ、２２ｂから構成され、板部材２２ａ、２２ｂは一方の端部相互２６、２８が仮固定され、板部材２２ａ、２２ｂの他方の端部相互３２、３４は重ねられており、板部材２２ｂの端部３４近傍には係止片４４が設けられ、他方の板部材２２ａの端部３２近傍には、複数の係止孔４２が設けられ、仮固定は係止孔４２と係止片４４の係合時には仮固定が維持され、くさび部材５０による拡径動作中に仮固定が解除され得る保持強度を有する仮固定具により行われる補修用被覆体１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設管路の管路内周面を被装して補修する補修用被覆体及びこれを用いた既設管の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、下水道管等の管路には、ヒューム管、陶管、硬質塩化ビニル管等が広く使用されている。これら管路は、長期間の使用により地圧や地盤沈下等によって管路の継目部がずれて隙間ができたり、上載荷重等によって管路の一部にクラックが発生している場合がある。
【０００３】
この対策として管路の内周面を補修用被覆体によって被覆する管路補修方法がある（例えば、特許文献１）。この管路補修方法に使用される補修用被覆体１００は、例えば、図１６に斜視図を示すように、環状弾性部材１０１及び可撓性を有する板部材１１０によって構成されている。
【０００４】
板部材１１０は、例えばステンレス鋼のような耐腐食性に優れる金属材料或いは合成樹脂製であって、一端部が他端部の内側となるように互いに重なる筒状、即ち渦巻状に変形された後、環状弾性部材１０１内に挿入される。
【０００５】
板部材１１０は、図１７に展開斜視図を示すように、板部材１１０の両側端に沿って環状弾性部材１０１を収容するように外側に湾曲した縁部１１２を有し、この縁部１１２により既設管路内を流れる下水や管路内洗浄の際、環状弾性部材１０１を保護し、かつ板部材１１０補剛を図ることにより管路の強度向上を図っている。
【０００６】
また、板部材１１０の一方端部側には、所定寸法を隔てて複数の係止孔１１３が列設され、他端部側に所定寸法を隔てて係止孔１１３に係止可能な係止片１１４が接起し加工により板部材１１０の内方へ突出するように形成され、これら係止孔１１３と係止片１１４とにより板部材１１０を拡径した状態に維持する係止部１１５（図１６参照）を構成している。
【０００７】
このように構成された補修用被覆体１００を用いて既設管路１３１（図１８参照）を補修する場合、まず、補修用被覆体１００を拡径させるための拡開機１２０に装着する。拡開機１２０は、図１８に示すように、円筒状の本体１２１と、この本体１２１の外周に固定され、圧力流体、例えば圧縮空気を供給することにより風船状に膨張する膨張部１２２とを有しており、この膨張部１２２を収縮させた状態で板部材１１０の内側に挿入することにより補修用被覆体１００が装着される。
【０００８】
次いで補修用被覆体１００及び拡開機１２０を予め管路内周面１３２が洗浄され、必要に応じて表面に付着したモルタルや侵入した木根等を取り除くための表面処理が施された既設管路１３１内の図示していないクラック発生部や継ぎ目等の補修箇所まで移動させる。
【０００９】
地上に配置されたコンプレッサーからホース１２３を介して圧縮空気等を供給して膨張部１２２を膨張させる。膨張部１２２の膨張により補修用被覆体１００の板部材１１０が拡開され、いずれか一組の係止孔１１３に係止片１１４が係合可能になる程度に拡開される。その結果、板部材１１０の外周に配置される環状弾性部材１０１は円筒状に拡げられ、管路内周面１３２に止水体１０３が圧接して弾性変形することにより管路内周面１３２と板部材１１０との間を隙間なくシールする。
【００１０】
次に膨張部１２２に供給された圧縮空気を排出して膨張部１２２を収縮させる。膨張部１２２が収縮すると、環状弾性部材本体１０２及び止水体１０３の復元力によって板部材１１０を縮径させる力が板部材１１０に作用し、係止片１１４がいずれか一組の係止孔１１３に係合する。したがって、環状弾性部材本体１０２及び止水体１０３は管路内周面１３２と板部材１１０とによって圧縮付与された状態に保持され、補修用被覆体１００は管路内に設置される。そして、拡開機１２０は既設管路１３１内から撤去される。
【００１１】
また、本出願人は、１枚の板部材を略円筒状に湾曲させ、板部材の基端部と終端部とが対向した筒状体と、その筒状体の外周面と既設管路内周面との間に介装される環状弾性部材とを有する補修用被覆体を提案している（特許文献２）。この補修用被覆体では、筒状体の基端部と終端部とで形成される隙間部に、筒状体の長さ方向両端部側から中央部側に向かって一対の挿入部材を挿入し、基端部と終端部とを離間させて筒状体を拡径させる。これにより補修用被覆体が既設管内周面に押圧され、既設管の補修が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平９−１２３２７７号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４９０５号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の被覆体１００を用いた場合には、図１９の筒状体の断面図に示すように、図１９（ａ）の拡径させる前の状態から、図１９（ｂ）のように拡径させた後に、図１９（ｃ）のように係止片１１４と係止孔１１３を係合させるので、係合時に若干の縮径が生じる。
【００１４】
また、既設管は製造時の誤差や、長年の使用による劣化現象による拡大によって内径寸法がそれぞれまちまちであるが、特許文献２の補修用被覆体を用いた場合には、組み合わせる挿入部材の大きさにより拡径できる幅に限度があるために、補修用被覆体を拡径した状態で設置したとしても、変形後の既設管の径とのサイズが一致しなければ、既設管を内側から押圧する力を十分に得ることができない。また、既設管の径を事前に測定してからその径に合う補修用被覆体を製造し、その後補修作業を行うことが望ましいが、補修作業全体に要する工程や時間が増え現実的に困難である。
【００１５】
本発明は、筒状体を的確に拡径した状態で既設管に設置し、種々の径の既設管にも対応した補修用被覆体を提供することにある。また、この補修用被覆体を使用した既設管の補修方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の既設管の補修用被覆体は、既設管路の内周面に被装して前記既設管路を補修する補修用被覆体において、該補修用被覆体は、板部材を円筒状に湾曲させて構成した筒状体と、該筒状体に外嵌されて前記筒状体の外周面と前記既設管の内周面との間に挟装される環状弾性部材と、を有し、前記筒状体は、周方向に並べられた可撓性を有する２枚の板部材から構成され、前記２枚の板部材は、一方の端部相互が仮固定されることにより連結され、前記仮固定された側の端部相互により、くさび部材を幅方向に挿入するための隙間部が形成され、前記２枚の板部材の他方の端部相互は、所定の長さ重ねられて巻かれており、該重なり部分の一方の板部材の端部近傍には係止片が設けられ、他方の板部材の端部近傍には、周方向に間隔をおいて前記係止片が係合する複数の係止孔が設けられ、前記仮固定は、前記係止孔と係止片による係合動作時には前記仮固定状態が維持され、前記くさび部材による拡径動作中に仮固定状態が解除され得る保持強度を有する仮固定具により行われることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、まず筒状体を拡径した状態とし、その後、係止片を複数の係止孔のいずれかに選択的に係合させることにより、既設管毎の内径の差異に対応することができる。次に、くさび部材を隙間部に挿入することにより、２枚の板部材の仮固定状態が解除されつつ、２枚の板部材が周方向に離間する。これにより、筒状体を最適な状態に拡径することができる。すなわち、係止片の係合時に生じる若干の縮径をここで解消することができる。また、くさび部材を挿入すれば自動的に仮固定状態が解除されるので、仮固定状態を手作業で解除する必要はない。従って、補修作業が容易化・短時間化が図られる。
【００１８】
請求項２に記載の補修用被覆体は、請求項１に記載の補修用被覆体において、前記隙間部を形成する前記板部材の端部相互には、くさび部材を幅方向に挿入する方向に向かって離間間隔が狭くなる傾斜部が設けられ、該各々の傾斜部のなす角度は、くさび部材のくさび状部の両側面のなす角度とほぼ同一であることを特徴とする。
【００１９】
くさび部材のくさび状部に対応する傾斜部を前記隙間部に設けることで、くさび状部の両側面を傾斜部に対応させて当接させることができる。これにより、拡径状態の安定した維持が可能となり、作業性が向上する。
【００２０】
請求項３に記載の補修用被覆体は、請求項１又は２に記載の補修用被覆体において、前記くさび部材は、そのくさび状部を上下から挟んで覆う２枚のプレート部を有し、前記くさび部材の一部を前記隙間部に挿入し、前記２枚のプレート部間に前記２枚の板部材が挟まれた領域に前記仮固定具を挿通することにより前記仮固定が行われることを特徴とする。
【００２１】
このように、くさび部材と仮固定手段を一体化することで、２枚の板部材を連結する筒状体を容易に構成することができる。また、補修作業時には筒状体の傾斜部間にくさび部材の一部を挿入した状態で既設管内に補修用被覆体を導入するが、この構成によれば、２枚の板部材が仮固定されているだけでなく、くさび部材も仮固定されているので、この導入作業中にくさび部材が外れることもない。従って、既設管の確実な補修作業を図ることができる。
【００２２】
請求項４に記載の既設管の補修方法は、請求項１〜３の何れか１項に記載の補修用被覆体を補修する既設管内に配置し、前記筒状体の内側に設置した膨張体を膨張させることにより、前記筒状体を拡径し、前記係止片と係止孔を係合させて拡径された状態を維持する第１拡径工程と、次いで、前記傾斜部間に前記くさび部材を挿入することにより、前記仮固定状態を解除して、２枚の板部材を周方向に離間させることにより更に拡径を行う第２拡径工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
この構成のように、既設管の補修方法おいて、係止片と係止部による第１拡径工程と、くさび部材による第２拡径工程を行えば、最適な状態で補修用被覆体を既設管内に設置することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の補修用被覆体によれば、筒状体を最適に拡径した状態で既設管に設置して補修用被覆体による拡径圧を確実に既設管に与えることができ、既設管の径の大小に対応し汎用性のある補修用被覆体及びこれを用いた補修方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】補修用被覆体の構成を説明する分解斜視図である。
【図２】筒状体の展開図である。
【図３】係止片の詳細斜視図である。
【図４】くさび部材の構成を説明する斜視図である。
【図５】隙間部にくさび部材を一部挿入した状態を示す説明図である。
【図６】係止片の別の例を示す斜視図である。
【図７】係止部の別の例を示す断面図である。
【図８】２枚の板部材の連結部分を示す詳細断面図である。
【図９】環状弾性体の断面図である。
【図１０】拡開機および挿入機の要部説明断面図である。
【図１１】拡開機に補修用被覆体及び挿入機を装着した状態の説明図である。
【図１２】係止片が係止孔に係合する様子を示す説明図である。
【図１３】くさび部材を筒状体に完全に挿入した時の状態を示す説明図である。
【図１４】筒状体が拡径した状態で固定されたときの補修用被覆体を示す説明図である。
【図１５】筒状体の他の実施の形態を示す展開図である。
【図１６】従来の補修用被覆体を示す斜視図である。
【図１７】従来の補修用被覆体の筒状体を示す展開斜視図である。
【図１８】従来の補修用被覆体を既設管に設置して補修する際の説明図である。
【図１９】筒状体の係合部の詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる補修用被覆体１０の構成を示す分解斜視図であり、補修用被覆体１０が設置される既設管路１が破線で示されている。補修用被覆体１０の基本構成は、縮径した状態の略円筒状の筒状体２０を配置させ、その外周に環状弾性部材１２を外嵌させる。そして、既設管路１内において筒状体２０を拡径させ、補修用被覆体１０を既設管路１の内周面２に押し付け、この状態で補修用被覆体１０を設置して既設管路１の補修を行うものである。
【００２７】
図２は、本発明の補修用被覆体１０に用いる筒状体２０の一例を示す展開図である。図示のように、２枚の略矩形状の板部材２２ａ、２２ｂが、それぞれの端部２６、２８の両端において仮固定されて筒状体２０が構成される。板部材２２ａ、２２ｂは鋼材や合成樹脂材等の所定の可撓性を有する部材で形成される。
【００２８】
板部材２２ａの端部３２近傍には、左右に複数段の矩形状の係止孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃが設けられ、板部材２２ｂの他方の端部３４近傍には、図３にも示すように、切り起こし加工によって筒状体２０の内方へ突出形成された係止片４４が形成されている。２枚の板部材２２ａ、２２ｂは、係止片４４を有する板部材２２ｂが外側、係止孔４２を有する板部材２２ａが内側となるように、所定の長さ重ねられて筒状体２０となっている（図１及び図１２（ａ）参照）。
【００２９】
後述する拡開機により筒状体２０を拡径させ、次いで若干縮径させたときに、係止片４４がいずれか一組の係止孔４２ａ、４２ｂ、４４ｃに選択的に係合することで、筒状体２０の拡径状態を維持することができる（第１拡径工程）。
【００３０】
図２及び３で示した係止片４４は矩形状のものを示しているが、係止孔４２ａ〜４２ｃに係合しやすいように、台形状あるいは三角形状に形成してもよい。また、係止孔４２ａ〜４２ｃは幅方向左右両側に１列ずつ設けられているが、左右の係止孔４２ａ〜ｃの間に更に付加して３列以上としたり、中央に１列のみとすることも可能である。同様に、係止片４４は左右の係止片４４の間に更に付加してもよいし、中央に１つ単独で設ける構成としてもよい。各列の係止孔の数は種々調整することができる。
【００３１】
また、係止片は、図６（ａ）で示す係止片４４−１ように板部材２２ｂの端部３４に設ける構成としてもよく、図６（ｂ）で示す係止片４４−２のように、板部材２２ｂの端部３４よりも突き出した形で形成してもよい。更に、係止片は径方向外側に切り出されて形成される構成としてもよい。この場合、図７に記載のように、係止片１４４を有する板部材１２２ｂが内側、係止孔１４２ａ〜ｃを有する板部材１２２ａが外側となるように重ねられる。係止動作は上述したものと同様である。
【００３２】
２枚の板部材２２ａ、２２ｂの幅方向両端部には、折曲部２４が形成されており、筒状体２０を形成するときは、折曲部２４が径方向外方に向けて折曲された状態になっている。折曲部２４は、既設管路内を流れる流水等によって環状弾性部材１２（図１参照）が位置ずれするのを防止し、かつ筒状体２０を補強するものである。また、水や水中に混入した固形物を流れやすくするためのものでもある。折曲部２４は、２６と２８の対向端部付近では存在せず、折曲部２４に該当する部位が除かれた状態になっており、それぞれ平端部３６、３８（図４参照）を形成している。
【００３３】
２枚の板部材２２ａ、２２ｂが連結する側の端部２６、２８の幅方向両側には、それぞれ傾斜部２６ａ、２６ｂ及び２８ａ、２８ｂが形成されている。傾斜部２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂは、それぞれの板部材２２ａ、２２ｂの幅方向外側から中央部側に向かって、離間間隔が狭くなるように直線状に形成されている。連結端部２６、２８の中央部２６ｃ、２８ｃは直線状に形成され、間隔をおいて互いに対向するように構成されている。端部２６、２８により隙間部３０が形成され、隙間部３０にくさび部材５０が挿入される。
【００３４】
図４に示したように、くさび部材５０には、くさび状部５２を上下から挟むように平板状の外側プレート部５８と、内側プレート部５６とが設けられている。上下プレート部５６、５８の挿入方向側には、左右両側に挿通孔５４が設けられている。この挿通孔５４は、２枚の板部材２２ａ、２２ｂを仮固定して連結するために、仮固定具として後述する針金５３を挿通する穴である。板部材２２ａ、２２ｂの傾斜部２６ａ、２８ａ付近には、くさび部材５０の挿通孔５４に対応する挿通孔５５が設けられている。
【００３５】
くさび部材５０の一部を隙間部３０に挿入し、くさび部材５０の挿通孔５４と板部材の挿通孔５５が一致する箇所で、針金５３をそれぞれの挿通孔５４、５５に挿通する（図５参照）。挿通孔５４、５５に挿通する針金５３は、係止孔４２と係止片４４による第１拡径工程時には仮固定状態が維持され、第２拡径工程でくさび部材５０を筒状体２０の幅方向中央側に移動させる際に、そのせん断力により破断する強度のものである。仮固定具は、針金５３に限定されるものではなく、上記の保持強度を有するボルト等でもよい。
【００３６】
くさび状部５２は、上記挿入方向２００に長さ方向を有し、傾斜部２６ａ及び傾斜部２８ａにそれぞれ対向して当接される当接面５２ａと５２ｂとを両面に有している。この当接面５２ａ、５２ｂにより、挿入方向に狭くなる挟角αを形成しており、挟角αは傾斜部２６ａと傾斜部２８ａとが互いに対向した状態で形成する角度βとほぼ等しくなるように形成されている。
【００３７】
くさび部材５０の隙間部３０への挿入は、くさび状部５２の当接面５２ａと５２ｂが、傾斜部２６ａ、２６ｂと当接されるように行う。くさび部材５０が隙間部３０に挿入された状態で、外側プレート部５８は筒状体２０の外周側に位置し、内側プレート部５６は筒状体２０の内周側に位置する状態となる。
【００３８】
図５は、隙間部３０に挿入口側からくさび部材５０の一部が挿入され、仮固定された状態を筒状体２０の外側から見た図である。同図に基づいてくさび部材５０による筒状体２０の拡径動作について説明する。
【００３９】
上述したように、くさび部材５０の挿入時、くさび状部５２のそれぞれの当接面５２ａ、５２ｂを、隙間部３０の傾斜部２６ａ、２８ａに当接させつつくさび部材５０を挿入する。傾斜部２６ａと傾斜部２８ａの前述した形状により、隙間部３０は筒状体２０の幅方向外側から中央部方向に、その幅が狭くなっている。従って、くさび部材５０が、隙間部３０を筒状体２０の中央部方向に向かって移動するに伴って針金５３が破断し、傾斜部２６ａ、２８ａは、当接面５２ａ、５２ｂに押され、隙間部３０の幅が広くなる方向に移動する。これにより筒状体２０の拡径が行われる。
【００４０】
そして、筒状体２０が最適に拡径した状態にまで拡径された時点でくさび部材５０による拡径動作を停止させ、停止位置にくさび部材５０をそのまま位置させることにより筒状体２０の上記拡径状態が維持される（第２拡径工程）。
【００４１】
筒状体２０が拡径された状態では筒状体２０に環状弾性体１２の収縮力及び環状弾性体１２に設けられた突条部１６の既設管１に対する反力等が作用し、これにより、傾斜部２６ａと２８ａは互いに近づく方向に移動しようとする。そして、くさび状部５２は、当接面５２ａ、５２ｂで傾斜部２６ａと２８ａを押しているので、当接面５２ａ、５２ｂの全面に応力がほぼ均一に加わり傾斜部２６ａ、２８ａがくさび部材５０の介在に起因して変形することが防止される。これにより、筒状体２０の拡径状態の安定した維持が可能になる。
【００４２】
図２の符号４０−１で示した部材は、当板部材４０−１であり、平板状の略長方形形状を有している。当板部材４０−１は、筒状体２０の隙間部３０となる部分を覆い、隙間部３０から環状弾性部材１２が筒状体２０の内周側に露出して突出するのを防止するものであり、筒状体２０と環状弾性部材１２との間に装着される。当板部材４０−１は、筒状体２０よりも厚さが薄いか或いは同等の厚さを有し、板部材２２と同一の材質で形成することができる。図８に板部材２２ａ、２２ｂの連結部分の詳細断面図を示すように、当板部材４０−１の一方の端部４０ａは板部材２２ａの外側に、例えば溶接などにより結合され、他方の端部４０ｂは結合していないか、あるいは、板部材２２ａ、２２ｂが離間するときに解除される仮結合状態となっている。また、他方の端部３２、３４にも同様の当板部材４０−２が設けられる。
【００４３】
図９に本発明で用いられる環状弾性部材１２の概略部分断面図を示す。環状弾性部材１２は、筒状体２０の拡径によって図示しない既設管路１の内周面２に押圧される環状形状を有している。具体的には、筒状体２０の外周を被装する筒状のシート部１４と、シート部１４の両側端部外周上で各々周方向に沿って突出形成されて、補修状態では頂部が管路内周面２に密着する環状の突条部１６を有している。
【００４４】
補修用被覆体１０による既設管路１の補修では、この両側の突条部１６の間で既設管路１に発生したクラックや管と管との繋ぎ部の隙間をシールしている。この構成によりクラック等から地下水等が既設管路１内に侵入し、あるいは既設管路１内の流水が周囲に排出されるのを防止するものである。また、地震等による地盤の変化に対して緩衝作用を示すので、補修用被覆体１０に耐震性を付与する効果も有する。
【００４５】
以下に図１０〜１４に基づいて、上述の実施の形態に係る補修用被覆体１０を、実際に既設管路１に設置するための動作について説明する。図１０は、第一拡径工程において筒状体２０を拡開させる拡開機６０と、第２拡径工程においてくさび部材５０の隙間部３０への挿入を行う挿入機６４の構成を示している。
【００４６】
補修用被覆体１０の設置作業はこの拡開機６０と挿入機６４とを使用して行われる。拡開機６０は、芯体６２とその外周に設けられ、外方に膨張する膨張部６８を有している。また、拡開機６０を走行可能とするため、走行手段６６が設けられており、走行手段６６は、芯体６２の内周側に固定された脚７８と、脚７８の先端部に回動自在に備えられた車輪８４とを有している。
【００４７】
芯体６２は、中空の円筒形状を有し、その外側には例えば圧縮空気等の供給により膨張する膨張部６８を備えており、その外側に図示しない補修用被覆体１０が装着される。拡開機６０の本体部分の長さは、補修用被覆体１０の長さに略一致する。
【００４８】
挿入機６４は、図示しないくさび部材５０を筒状体２０の隙間部３０に押圧して挿入するための一対の爪部７４−１、７４−２を有しており、一方の爪部７４−１を往復運動させるための部材として油圧シリンダー８０及びこれに取り付けられたピストン７９が設けられている。これら爪部７４−１、７４−２、油圧シリンダー８０及びピストン７９は、支持部７２に装填されており、油圧シリンダー８０と爪部７４−１、７４−２は、支持部７２の両端部に固定されている。
【００４９】
支持部７２は、芯体６２の内周部の上部に芯体６２の長さ方向に移動可能に設けられている。ここで、油圧シリンダー８０の操作は、油圧ホース７６を介した作動用油の給、排油により行われる。
【００５０】
次に、拡開機６０及び挿入機６４を使用して補修用被覆体１０を既設管路１に設置する手順を説明する。
【００５１】
図１１は、挿入機６４が設けられた拡開機６０に、補修用被覆体１０を外装した状態が示されている。この装着は次の手順で行われる。まず、膨張部６８の外周に筒状体２０を縮径した状態で外装し、次いで当板部材４０を被せる。そして、筒状体２０の外周に環状弾性部材１２を外嵌する。
【００５２】
次に、拡開機６０を、例えば拡径作業観測用のテレビカメラが備えられた牽引機で牽引し、既設管路１の補修個所に搬入する。既設管路１の補修個所は内周面が予め処理され、土砂や木の根が取り除かれている。
【００５３】
拡開機６０が補修個所まで搬入されたときには、補修用被覆体は上述の図１１に示した状態にあり、筒状体２０は、図１２（ａ）の詳細断面図に示すように、係止片４４を有する板部材２２ｂが外側、係止孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃを有する板部材２２ａが内側に重なった縮径状態である。
【００５４】
この状態から拡開機６０の膨張部６８を膨張させる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、筒状体２０が拡径される。次に、膨張部６８を圧縮空気等の排出によって縮小させると、環状弾性体１２及び止水体の復元によって、筒状体２０に筒状体２０を縮径させる力が作用し、図１２（ｃ）のように、係止片４４が、係止可能な１組の係止孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃの何れかに係合する（本図では４２ｂに係合している）。次に、挿入機６４の爪部７４−１、７４−２を筒状体２０の幅方向中央方向に向けて移動させてくさび部材５０を隙間部３０に挿入する。くさび部材５０を挿入すると、図１３に示すように、仮固定用の針金５３（図示していない）がせん断力により破断すると共に、２枚の板部材２２ａ、２２ｂの端部２６、２８は周方向に離間する。くさび部材５０の挿入による第２拡径工程によれば、図５に示すＷ１の長さと図１３に示すＷ２の長さの差の分拡径することができ、これにより、筒状体２０は最適な状態で固定され、補修用被覆体１０は管路内周面２と密着した状態で設置される。
【００５５】
図１４は、上述の作業が終了した状態の全体構成が示されている。図示された補修用被覆体１０の拡径状態では、環状弾性部材１２の突条部１６が圧縮変形され、筒状体２０と管路内周面２との間を水密的に接合する状態になっている。
【００５６】
この状態が得られた時点で、筒状体２０のくさび部材５０による拡径作業を停止する。そして、挿入機６４の油圧シリンダー８０を操作して爪部７４−１、７４−２をくさび部材５０、５０から離れる方向に移動させる。その後、補修用被覆体１０から拡開機６０及び挿入機６４を取り外し、補修作業が終了する。
【００５７】
図１５は、本発明に用いる筒状体の他の実施の形態を示す展開図である。板部材２２ａ、２２ｂの端部２６、２８は、円弧状に形成された中央部２６ａ、２８ｃで互いに重なっている。この重なっている領域に仮固定具としてのピン２９が３本挿通されている。この３本のピン２９は、上述した針金５３と同様に、係止片４４と係止孔４２ａ〜４２ｃの係合作業時には仮固定状態が維持され、傾斜部２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂから形成される隙間部３０に、くさび部材を挿入することにより、破断する保持強度のものである。
【００５８】
上記強度の仮固定をすることができればどのようなものを用いてもよく、例えば、中央部２６ｃ、２８ｃが重なった領域に接着剤を塗布することによって仮固定することも可能である。
【００５９】
なお、本発明は上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。上記筒状体２０の隙間部３０は、中央側から外側に向かって広くなるものを示したが、例えば、特許文献３に記載の筒状体のくさび部材の挿入部分のように、筒状体の幅方向外側から中央部に向かって広くなる隙間部を有するものとしてもよい。この場合は、筒状体のその幅方向外側端部を仮固定して筒状体を構成する。
【符号の説明】
【００６０】
１ 管路
２ 既設管路内周面
１０ 補修用被覆体
１２ 環状弾性部材
１４ シート部
１６ 突状部
２０ 筒状体
２２ａ、２２ｂ 板部材
２４ 折曲部
２６、２８ 連結側端部
２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ 傾斜部
２６ｃ、２８ｃ 中央部
３０ 隙間部
３２ 係止孔側端部
３４ 係止片側端部
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ 係止孔
４４ 係止片
５０ くさび部材
６０ 拡開機
６４ 挿入機
１００ 補修用被覆体
１０１ 環状弾性部材
１１０ 板部材
１１３ 係止孔
１１４ 係止片
１２０ 拡開機
１３１ 既設管路
１３２ 既設管内周面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設管路の管路内周面を被装して補修する補修用被覆体及びこれを用いた既設管の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、下水道管等の管路には、ヒューム管、陶管、硬質塩化ビニル管等が広く使用されている。これら管路は、長期間の使用により地圧や地盤沈下等によって管路の継目部がずれて隙間ができたり、上載荷重等によって管路の一部にクラックが発生している場合がある。
【０００３】
この対策として管路の内周面を補修用被覆体によって被覆する管路補修方法がある（例えば、特許文献１）。この管路補修方法に使用される補修用被覆体１００は、例えば、図１６に斜視図を示すように、環状弾性部材１０１及び可撓性を有する板部材１１０によって構成されている。
【０００４】
板部材１１０は、例えばステンレス鋼のような耐腐食性に優れる金属材料或いは合成樹脂製であって、一端部が他端部の内側となるように互いに重なる筒状、即ち渦巻状に変形された後、環状弾性部材１０１内に挿入される。
【０００５】
板部材１１０は、図１７に展開斜視図を示すように、板部材１１０の両側端に沿って環状弾性部材１０１を収容するように外側に湾曲した縁部１１２を有し、この縁部１１２により既設管路内を流れる下水や管路内洗浄の際、環状弾性部材１０１を保護し、かつ板部材１１０補剛を図ることにより管路の強度向上を図っている。
【０００６】
また、板部材１１０の一方端部側には、所定寸法を隔てて複数の係止孔１１３が列設され、他端部側に所定寸法を隔てて係止孔１１３に係止可能な係止片１１４が接起し加工により板部材１１０の内方へ突出するように形成され、これら係止孔１１３と係止片１１４とにより板部材１１０を拡径した状態に維持する係止部１１５（図１６参照）を構成している。
【０００７】
このように構成された補修用被覆体１００を用いて既設管路１３１（図１８参照）を補修する場合、まず、補修用被覆体１００を拡径させるための拡開機１２０に装着する。拡開機１２０は、図１８に示すように、円筒状の本体１２１と、この本体１２１の外周に固定され、圧力流体、例えば圧縮空気を供給することにより風船状に膨張する膨張部１２２とを有しており、この膨張部１２２を収縮させた状態で板部材１１０の内側に挿入することにより補修用被覆体１００が装着される。
【０００８】
次いで補修用被覆体１００及び拡開機１２０を予め管路内周面１３２が洗浄され、必要に応じて表面に付着したモルタルや侵入した木根等を取り除くための表面処理が施された既設管路１３１内の図示していないクラック発生部や継ぎ目等の補修箇所まで移動させる。
【０００９】
地上に配置されたコンプレッサーからホース１２３を介して圧縮空気等を供給して膨張部１２２を膨張させる。膨張部１２２の膨張により補修用被覆体１００の板部材１１０が拡開され、いずれか一組の係止孔１１３に係止片１１４が係合可能になる程度に拡開される。その結果、板部材１１０の外周に配置される環状弾性部材１０１は円筒状に拡げられ、管路内周面１３２に止水体１０３が圧接して弾性変形することにより管路内周面１３２と板部材１１０との間を隙間なくシールする。
【００１０】
次に膨張部１２２に供給された圧縮空気を排出して膨張部１２２を収縮させる。膨張部１２２が収縮すると、環状弾性部材本体１０２及び止水体１０３の復元力によって板部材１１０を縮径させる力が板部材１１０に作用し、係止片１１４がいずれか一組の係止孔１１３に係合する。したがって、環状弾性部材本体１０２及び止水体１０３は管路内周面１３２と板部材１１０とによって圧縮付与された状態に保持され、補修用被覆体１００は管路内に設置される。そして、拡開機１２０は既設管路１３１内から撤去される。
【００１１】
また、本出願人は、１枚の板部材を略円筒状に湾曲させ、板部材の基端部と終端部とが対向した筒状体と、その筒状体の外周面と既設管路内周面との間に介装される環状弾性部材とを有する補修用被覆体を提案している（特許文献２）。この補修用被覆体では、筒状体の基端部と終端部とで形成される隙間部に、筒状体の長さ方向両端部側から中央部側に向かって一対の挿入部材を挿入し、基端部と終端部とを離間させて筒状体を拡径させる。これにより補修用被覆体が既設管内周面に押圧され、既設管の補修が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平９−１２３２７７号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４９０５号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の被覆体１００を用いた場合には、図１９の筒状体の断面図に示すように、図１９（ａ）の拡径させる前の状態から、図１９（ｂ）のように拡径させた後に、図１９（ｃ）のように係止片１１４と係止孔１１３を係合させるので、係合時に若干の縮径が生じる。
【００１４】
また、既設管は製造時の誤差や、長年の使用による劣化現象による拡大によって内径寸法がそれぞれまちまちであるが、特許文献２の補修用被覆体を用いた場合には、組み合わせる挿入部材の大きさにより拡径できる幅に限度があるために、補修用被覆体を拡径した状態で設置したとしても、変形後の既設管の径とのサイズが一致しなければ、既設管を内側から押圧する力を十分に得ることができない。また、既設管の径を事前に測定してからその径に合う補修用被覆体を製造し、その後補修作業を行うことが望ましいが、補修作業全体に要する工程や時間が増え現実的に困難である。
【００１５】
本発明は、筒状体を的確に拡径した状態で既設管に設置し、種々の径の既設管にも対応した補修用被覆体を提供することにある。また、この補修用被覆体を使用した既設管の補修方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の既設管の補修用被覆体は、既設管路の内周面に被装して前記既設管路を補修する補修用被覆体において、該補修用被覆体は、板部材を円筒状に湾曲させて構成した筒状体と、該筒状体に外嵌されて前記筒状体の外周面と前記既設管の内周面との間に挟装される環状弾性部材と、を有し、前記筒状体は、周方向に並べられた可撓性を有する２枚の板部材から構成され、前記２枚の板部材は、一方の端部相互が仮固定されることにより連結され、前記仮固定された側の端部相互により、くさび部材を幅方向に挿入するための隙間部が形成され、前記２枚の板部材の他方の端部相互は、所定の長さ重ねられて巻かれており、該重なり部分の一方の板部材の端部近傍には係止片が設けられ、他方の板部材の端部近傍には、周方向に間隔をおいて前記係止片が係合する複数の係止孔が設けられ、前記仮固定は、前記係止孔と係止片による係合動作時には前記仮固定状態が維持され、前記くさび部材による拡径動作中に仮固定状態が解除され得る保持強度を有する仮固定具により行われることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、まず筒状体を拡径した状態とし、その後、係止片を複数の係止孔のいずれかに選択的に係合させることにより、既設管毎の内径の差異に対応することができる。次に、くさび部材を隙間部に挿入することにより、２枚の板部材の仮固定状態が解除されつつ、２枚の板部材が周方向に離間する。これにより、筒状体を最適な状態に拡径することができる。すなわち、係止片の係合時に生じる若干の縮径をここで解消することができる。また、くさび部材を挿入すれば自動的に仮固定状態が解除されるので、仮固定状態を手作業で解除する必要はない。従って、補修作業が容易化・短時間化が図られる。
【００１８】
請求項２に記載の補修用被覆体は、請求項１に記載の補修用被覆体において、前記隙間部を形成する前記板部材の端部相互には、くさび部材を幅方向に挿入する方向に向かって離間間隔が狭くなる傾斜部が設けられ、該各々の傾斜部のなす角度は、くさび部材のくさび状部の両側面のなす角度とほぼ同一であることを特徴とする。
【００１９】
くさび部材のくさび状部に対応する傾斜部を前記隙間部に設けることで、くさび状部の両側面を傾斜部に対応させて当接させることができる。これにより、拡径状態の安定した維持が可能となり、作業性が向上する。
【００２０】
請求項３に記載の補修用被覆体は、請求項１又は２に記載の補修用被覆体において、前記くさび部材は、そのくさび状部を上下から挟んで覆う２枚のプレート部を有し、前記くさび部材の一部を前記隙間部に挿入し、前記２枚のプレート部間に前記２枚の板部材が挟まれた領域に前記仮固定具を挿通することにより前記仮固定が行われることを特徴とする。
【００２１】
このように、くさび部材と仮固定手段を一体化することで、２枚の板部材を連結する筒状体を容易に構成することができる。また、補修作業時には筒状体の傾斜部間にくさび部材の一部を挿入した状態で既設管内に補修用被覆体を導入するが、この構成によれば、２枚の板部材が仮固定されているだけでなく、くさび部材も仮固定されているので、この導入作業中にくさび部材が外れることもない。従って、既設管の確実な補修作業を図ることができる。
【００２２】
請求項４に記載の既設管の補修方法は、請求項１〜３の何れか１項に記載の補修用被覆体を補修する既設管内に配置し、前記筒状体の内側に設置した膨張体を膨張させることにより、前記筒状体を拡径し、前記係止片と係止孔を係合させて拡径された状態を維持する第１拡径工程と、次いで、前記傾斜部間に前記くさび部材を挿入することにより、前記仮固定状態を解除して、２枚の板部材を周方向に離間させることにより更に拡径を行う第２拡径工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
この構成のように、既設管の補修方法おいて、係止片と係止部による第１拡径工程と、くさび部材による第２拡径工程を行えば、最適な状態で補修用被覆体を既設管内に設置することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の補修用被覆体によれば、筒状体を最適に拡径した状態で既設管に設置して補修用被覆体による拡径圧を確実に既設管に与えることができ、既設管の径の大小に対応し汎用性のある補修用被覆体及びこれを用いた補修方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】補修用被覆体の構成を説明する分解斜視図である。
【図２】筒状体の展開図である。
【図３】係止片の詳細斜視図である。
【図４】くさび部材の構成を説明する斜視図である。
【図５】隙間部にくさび部材を一部挿入した状態を示す説明図である。
【図６】係止片の別の例を示す斜視図である。
【図７】係止部の別の例を示す断面図である。
【図８】２枚の板部材の連結部分を示す詳細断面図である。
【図９】環状弾性体の断面図である。
【図１０】拡開機および挿入機の要部説明断面図である。
【図１１】拡開機に補修用被覆体及び挿入機を装着した状態の説明図である。
【図１２】係止片が係止孔に係合する様子を示す説明図である。
【図１３】くさび部材を筒状体に完全に挿入した時の状態を示す説明図である。
【図１４】筒状体が拡径した状態で固定されたときの補修用被覆体を示す説明図である。
【図１５】筒状体の他の実施の形態を示す展開図である。
【図１６】従来の補修用被覆体を示す斜視図である。
【図１７】従来の補修用被覆体の筒状体を示す展開斜視図である。
【図１８】従来の補修用被覆体を既設管に設置して補修する際の説明図である。
【図１９】筒状体の係合部の詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる補修用被覆体１０の構成を示す分解斜視図であり、補修用被覆体１０が設置される既設管路１が破線で示されている。補修用被覆体１０の基本構成は、縮径した状態の略円筒状の筒状体２０を配置させ、その外周に環状弾性部材１２を外嵌させる。そして、既設管路１内において筒状体２０を拡径させ、補修用被覆体１０を既設管路１の内周面２に押し付け、この状態で補修用被覆体１０を設置して既設管路１の補修を行うものである。
【００２７】
図２は、本発明の補修用被覆体１０に用いる筒状体２０の一例を示す展開図である。図示のように、２枚の略矩形状の板部材２２ａ、２２ｂが、それぞれの端部２６、２８の両端において仮固定されて筒状体２０が構成される。板部材２２ａ、２２ｂは鋼材や合成樹脂材等の所定の可撓性を有する部材で形成される。
【００２８】
板部材２２ａの端部３２近傍には、左右に複数段の矩形状の係止孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃが設けられ、板部材２２ｂの他方の端部３４近傍には、図３にも示すように、切り起こし加工によって筒状体２０の内方へ突出形成された係止片４４が形成されている。２枚の板部材２２ａ、２２ｂは、係止片４４を有する板部材２２ｂが外側、係止孔４２を有する板部材２２ａが内側となるように、所定の長さ重ねられて筒状体２０となっている（図１及び図１２（ａ）参照）。
【００２９】
後述する拡開機により筒状体２０を拡径させ、次いで若干縮径させたときに、係止片４４がいずれか一組の係止孔４２ａ、４２ｂ、４４ｃに選択的に係合することで、筒状体２０の拡径状態を維持することができる（第１拡径工程）。
【００３０】
図２及び３で示した係止片４４は矩形状のものを示しているが、係止孔４２ａ〜４２ｃに係合しやすいように、台形状あるいは三角形状に形成してもよい。また、係止孔４２ａ〜４２ｃは幅方向左右両側に１列ずつ設けられているが、左右の係止孔４２ａ〜ｃの間に更に付加して３列以上としたり、中央に１列のみとすることも可能である。同様に、係止片４４は左右の係止片４４の間に更に付加してもよいし、中央に１つ単独で設ける構成としてもよい。各列の係止孔の数は種々調整することができる。
【００３１】
また、係止片は、図６（ａ）で示す係止片４４−１ように板部材２２ｂの端部３４に設ける構成としてもよく、図６（ｂ）で示す係止片４４−２のように、板部材２２ｂの端部３４よりも突き出した形で形成してもよい。更に、係止片は径方向外側に切り出されて形成される構成としてもよい。この場合、図７に記載のように、係止片１４４を有する板部材１２２ｂが内側、係止孔１４２ａ〜ｃを有する板部材１２２ａが外側となるように重ねられる。係止動作は上述したものと同様である。
【００３２】
２枚の板部材２２ａ、２２ｂの幅方向両端部には、折曲部２４が形成されており、筒状体２０を形成するときは、折曲部２４が径方向外方に向けて折曲された状態になっている。折曲部２４は、既設管路内を流れる流水等によって環状弾性部材１２（図１参照）が位置ずれするのを防止し、かつ筒状体２０を補強するものである。また、水や水中に混入した固形物を流れやすくするためのものでもある。折曲部２４は、２６と２８の対向端部付近では存在せず、折曲部２４に該当する部位が除かれた状態になっており、それぞれ平端部３６、３８（図４参照）を形成している。
【００３３】
２枚の板部材２２ａ、２２ｂが連結する側の端部２６、２８の幅方向両側には、それぞれ傾斜部２６ａ、２６ｂ及び２８ａ、２８ｂが形成されている。傾斜部２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂは、それぞれの板部材２２ａ、２２ｂの幅方向外側から中央部側に向かって、離間間隔が狭くなるように直線状に形成されている。連結端部２６、２８の中央部２６ｃ、２８ｃは直線状に形成され、間隔をおいて互いに対向するように構成されている。端部２６、２８により隙間部３０が形成され、隙間部３０にくさび部材５０が挿入される。
【００３４】
図４に示したように、くさび部材５０には、くさび状部５２を上下から挟むように平板状の外側プレート部５８と、内側プレート部５６とが設けられている。上下プレート部５６、５８の挿入方向側には、左右両側に挿通孔５４が設けられている。この挿通孔５４は、２枚の板部材２２ａ、２２ｂを仮固定して連結するために、仮固定具として後述する針金５３を挿通する穴である。板部材２２ａ、２２ｂの傾斜部２６ａ、２８ａ付近には、くさび部材５０の挿通孔５４に対応する挿通孔５５が設けられている。
【００３５】
くさび部材５０の一部を隙間部３０に挿入し、くさび部材５０の挿通孔５４と板部材の挿通孔５５が一致する箇所で、針金５３をそれぞれの挿通孔５４、５５に挿通する（図５参照）。挿通孔５４、５５に挿通する針金５３は、係止孔４２と係止片４４による第１拡径工程時には仮固定状態が維持され、第２拡径工程でくさび部材５０を筒状体２０の幅方向中央側に移動させる際に、そのせん断力により破断する強度のものである。仮固定具は、針金５３に限定されるものではなく、上記の保持強度を有するボルト等でもよい。
【００３６】
くさび状部５２は、上記挿入方向２００に長さ方向を有し、傾斜部２６ａ及び傾斜部２８ａにそれぞれ対向して当接される当接面５２ａと５２ｂとを両面に有している。この当接面５２ａ、５２ｂにより、挿入方向に狭くなる挟角αを形成しており、挟角αは傾斜部２６ａと傾斜部２８ａとが互いに対向した状態で形成する角度βとほぼ等しくなるように形成されている。
【００３７】
くさび部材５０の隙間部３０への挿入は、くさび状部５２の当接面５２ａと５２ｂが、傾斜部２６ａ、２６ｂと当接されるように行う。くさび部材５０が隙間部３０に挿入された状態で、外側プレート部５８は筒状体２０の外周側に位置し、内側プレート部５６は筒状体２０の内周側に位置する状態となる。
【００３８】
図５は、隙間部３０に挿入口側からくさび部材５０の一部が挿入され、仮固定された状態を筒状体２０の外側から見た図である。同図に基づいてくさび部材５０による筒状体２０の拡径動作について説明する。
【００３９】
上述したように、くさび部材５０の挿入時、くさび状部５２のそれぞれの当接面５２ａ、５２ｂを、隙間部３０の傾斜部２６ａ、２８ａに当接させつつくさび部材５０を挿入する。傾斜部２６ａと傾斜部２８ａの前述した形状により、隙間部３０は筒状体２０の幅方向外側から中央部方向に、その幅が狭くなっている。従って、くさび部材５０が、隙間部３０を筒状体２０の中央部方向に向かって移動するに伴って針金５３が破断し、傾斜部２６ａ、２８ａは、当接面５２ａ、５２ｂに押され、隙間部３０の幅が広くなる方向に移動する。これにより筒状体２０の拡径が行われる。
【００４０】
そして、筒状体２０が最適に拡径した状態にまで拡径された時点でくさび部材５０による拡径動作を停止させ、停止位置にくさび部材５０をそのまま位置させることにより筒状体２０の上記拡径状態が維持される（第２拡径工程）。
【００４１】
筒状体２０が拡径された状態では筒状体２０に環状弾性体１２の収縮力及び環状弾性体１２に設けられた突条部１６の既設管１に対する反力等が作用し、これにより、傾斜部２６ａと２８ａは互いに近づく方向に移動しようとする。そして、くさび状部５２は、当接面５２ａ、５２ｂで傾斜部２６ａと２８ａを押しているので、当接面５２ａ、５２ｂの全面に応力がほぼ均一に加わり傾斜部２６ａ、２８ａがくさび部材５０の介在に起因して変形することが防止される。これにより、筒状体２０の拡径状態の安定した維持が可能になる。
【００４２】
図２の符号４０−１で示した部材は、当板部材４０−１であり、平板状の略長方形形状を有している。当板部材４０−１は、筒状体２０の隙間部３０となる部分を覆い、隙間部３０から環状弾性部材１２が筒状体２０の内周側に露出して突出するのを防止するものであり、筒状体２０と環状弾性部材１２との間に装着される。当板部材４０−１は、筒状体２０よりも厚さが薄いか或いは同等の厚さを有し、板部材２２と同一の材質で形成することができる。図８に板部材２２ａ、２２ｂの連結部分の詳細断面図を示すように、当板部材４０−１の一方の端部４０ａは板部材２２ａの外側に、例えば溶接などにより結合され、他方の端部４０ｂは結合していないか、あるいは、板部材２２ａ、２２ｂが離間するときに解除される仮結合状態となっている。また、他方の端部３２、３４にも同様の当板部材４０−２が設けられる。
【００４３】
図９に本発明で用いられる環状弾性部材１２の概略部分断面図を示す。環状弾性部材１２は、筒状体２０の拡径によって図示しない既設管路１の内周面２に押圧される環状形状を有している。具体的には、筒状体２０の外周を被装する筒状のシート部１４と、シート部１４の両側端部外周上で各々周方向に沿って突出形成されて、補修状態では頂部が管路内周面２に密着する環状の突条部１６を有している。
【００４４】
補修用被覆体１０による既設管路１の補修では、この両側の突条部１６の間で既設管路１に発生したクラックや管と管との繋ぎ部の隙間をシールしている。この構成によりクラック等から地下水等が既設管路１内に侵入し、あるいは既設管路１内の流水が周囲に排出されるのを防止するものである。また、地震等による地盤の変化に対して緩衝作用を示すので、補修用被覆体１０に耐震性を付与する効果も有する。
【００４５】
以下に図１０〜１４に基づいて、上述の実施の形態に係る補修用被覆体１０を、実際に既設管路１に設置するための動作について説明する。図１０は、第一拡径工程において筒状体２０を拡開させる拡開機６０と、第２拡径工程においてくさび部材５０の隙間部３０への挿入を行う挿入機６４の構成を示している。
【００４６】
補修用被覆体１０の設置作業はこの拡開機６０と挿入機６４とを使用して行われる。拡開機６０は、芯体６２とその外周に設けられ、外方に膨張する膨張部６８を有している。また、拡開機６０を走行可能とするため、走行手段６６が設けられており、走行手段６６は、芯体６２の内周側に固定された脚７８と、脚７８の先端部に回動自在に備えられた車輪８４とを有している。
【００４７】
芯体６２は、中空の円筒形状を有し、その外側には例えば圧縮空気等の供給により膨張する膨張部６８を備えており、その外側に図示しない補修用被覆体１０が装着される。拡開機６０の本体部分の長さは、補修用被覆体１０の長さに略一致する。
【００４８】
挿入機６４は、図示しないくさび部材５０を筒状体２０の隙間部３０に押圧して挿入するための一対の爪部７４−１、７４−２を有しており、一方の爪部７４−１を往復運動させるための部材として油圧シリンダー８０及びこれに取り付けられたピストン７９が設けられている。これら爪部７４−１、７４−２、油圧シリンダー８０及びピストン７９は、支持部７２に装填されており、油圧シリンダー８０と爪部７４−１、７４−２は、支持部７２の両端部に固定されている。
【００４９】
支持部７２は、芯体６２の内周部の上部に芯体６２の長さ方向に移動可能に設けられている。ここで、油圧シリンダー８０の操作は、油圧ホース７６を介した作動用油の給、排油により行われる。
【００５０】
次に、拡開機６０及び挿入機６４を使用して補修用被覆体１０を既設管路１に設置する手順を説明する。
【００５１】
図１１は、挿入機６４が設けられた拡開機６０に、補修用被覆体１０を外装した状態が示されている。この装着は次の手順で行われる。まず、膨張部６８の外周に筒状体２０を縮径した状態で外装し、次いで当板部材４０を被せる。そして、筒状体２０の外周に環状弾性部材１２を外嵌する。
【００５２】
次に、拡開機６０を、例えば拡径作業観測用のテレビカメラが備えられた牽引機で牽引し、既設管路１の補修個所に搬入する。既設管路１の補修個所は内周面が予め処理され、土砂や木の根が取り除かれている。
【００５３】
拡開機６０が補修個所まで搬入されたときには、補修用被覆体は上述の図１１に示した状態にあり、筒状体２０は、図１２（ａ）の詳細断面図に示すように、係止片４４を有する板部材２２ｂが外側、係止孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃを有する板部材２２ａが内側に重なった縮径状態である。
【００５４】
この状態から拡開機６０の膨張部６８を膨張させる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、筒状体２０が拡径される。次に、膨張部６８を圧縮空気等の排出によって縮小させると、環状弾性体１２及び止水体の復元によって、筒状体２０に筒状体２０を縮径させる力が作用し、図１２（ｃ）のように、係止片４４が、係止可能な１組の係止孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃの何れかに係合する（本図では４２ｂに係合している）。次に、挿入機６４の爪部７４−１、７４−２を筒状体２０の幅方向中央方向に向けて移動させてくさび部材５０を隙間部３０に挿入する。くさび部材５０を挿入すると、図１３に示すように、仮固定用の針金５３（図示していない）がせん断力により破断すると共に、２枚の板部材２２ａ、２２ｂの端部２６、２８は周方向に離間する。くさび部材５０の挿入による第２拡径工程によれば、図５に示すＷ１の長さと図１３に示すＷ２の長さの差の分拡径することができ、これにより、筒状体２０は最適な状態で固定され、補修用被覆体１０は管路内周面２と密着した状態で設置される。
【００５５】
図１４は、上述の作業が終了した状態の全体構成が示されている。図示された補修用被覆体１０の拡径状態では、環状弾性部材１２の突条部１６が圧縮変形され、筒状体２０と管路内周面２との間を水密的に接合する状態になっている。
【００５６】
この状態が得られた時点で、筒状体２０のくさび部材５０による拡径作業を停止する。そして、挿入機６４の油圧シリンダー８０を操作して爪部７４−１、７４−２をくさび部材５０、５０から離れる方向に移動させる。その後、補修用被覆体１０から拡開機６０及び挿入機６４を取り外し、補修作業が終了する。
【００５７】
図１５は、本発明に用いる筒状体の他の実施の形態を示す展開図である。板部材２２ａ、２２ｂの端部２６、２８は、円弧状に形成された中央部２６ａ、２８ｃで互いに重なっている。この重なっている領域に仮固定具としてのピン２９が３本挿通されている。この３本のピン２９は、上述した針金５３と同様に、係止片４４と係止孔４２ａ〜４２ｃの係合作業時には仮固定状態が維持され、傾斜部２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂから形成される隙間部３０に、くさび部材を挿入することにより、破断する保持強度のものである。
【００５８】
上記強度の仮固定をすることができればどのようなものを用いてもよく、例えば、中央部２６ｃ、２８ｃが重なった領域に接着剤を塗布することによって仮固定することも可能である。
【００５９】
なお、本発明は上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。上記筒状体２０の隙間部３０は、中央側から外側に向かって広くなるものを示したが、例えば、特許文献３に記載の筒状体のくさび部材の挿入部分のように、筒状体の幅方向外側から中央部に向かって広くなる隙間部を有するものとしてもよい。この場合は、筒状体のその幅方向外側端部を仮固定して筒状体を構成する。
【符号の説明】
【００６０】
１ 管路
２ 既設管路内周面
１０ 補修用被覆体
１２ 環状弾性部材
１４ シート部
１６ 突状部
２０ 筒状体
２２ａ、２２ｂ 板部材
２４ 折曲部
２６、２８ 連結側端部
２６ａ、２６ｂ、２８ａ、２８ｂ 傾斜部
２６ｃ、２８ｃ 中央部
３０ 隙間部
３２ 係止孔側端部
３４ 係止片側端部
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ 係止孔
４４ 係止片
５０ くさび部材
６０ 拡開機
６４ 挿入機
１００ 補修用被覆体
１０１ 環状弾性部材
１１０ 板部材
１１３ 係止孔
１１４ 係止片
１２０ 拡開機
１３１ 既設管路
１３２ 既設管内周面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管路の内周面に被装して前記既設管路を補修する補修用被覆体において、
該補修用被覆体は、板部材を円筒状に湾曲させて構成した筒状体と、該筒状体に外嵌されて前記筒状体の外周面と前記既設管の内周面との間に挟装される環状弾性部材と、を有し、
前記筒状体は、周方向に並べられた可撓性を有する２枚の板部材から構成され、
前記２枚の板部材は、一方の端部相互が仮固定されることにより連結され、
前記仮固定された側の端部相互により、くさび部材を幅方向に挿入するための隙間部が形成され、
前記２枚の板部材の他方の端部相互は、所定の長さ重ねられて巻かれており、該重なり部分の一方の板部材の端部近傍には係止片が設けられ、他方の板部材の端部近傍には、周方向に間隔をおいて前記係止片が係合する複数の係止孔が設けられ、
前記仮固定は、前記係止孔と係止片による係合動作時には前記仮固定状態が維持され、前記くさび部材による拡径動作中に仮固定状態が解除され得る保持強度を有する仮固定具により行われることを特徴とする補修用被覆体。
【請求項２】
前記隙間部を形成する前記板部材の端部相互には、くさび部材を幅方向に挿入する方向に向かって離間間隔が狭くなる傾斜部が設けられ、
該各々の傾斜部のなす角度は、くさび部材のくさび状部の両側面のなす角度とほぼ同一であることを特徴とする請求項１に記載の補修用被覆体。
【請求項３】
前記くさび部材は、そのくさび状部を上下から挟んで覆う２枚のプレート部を有し、
前記くさび部材の一部を前記隙間部に挿入し、前記２枚のプレート部間に前記２枚の板部材が挟まれた領域に前記仮固定具を挿通することにより前記仮固定が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の補修用被覆体。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の補修用被覆体を補修する既設管内に配置し、
前記筒状体の内側に設置した膨張体を膨張させることにより、前記筒状体を拡径し、前記係止片と係止孔を係合させて拡径された状態を維持する第１拡径工程と、
次いで、前記傾斜部間に前記くさび部材を挿入することにより、前記仮固定状態を解除して、２枚の板部材を周方向に離間させることにより更に拡径を行う第２拡径工程と、
を含むことを特徴とする既設管の補修方法。
【請求項１】
既設管路の内周面に被装して前記既設管路を補修する補修用被覆体において、
該補修用被覆体は、板部材を円筒状に湾曲させて構成した筒状体と、該筒状体に外嵌されて前記筒状体の外周面と前記既設管の内周面との間に挟装される環状弾性部材と、を有し、
前記筒状体は、周方向に並べられた可撓性を有する２枚の板部材から構成され、
前記２枚の板部材は、一方の端部相互が仮固定されることにより連結され、
前記仮固定された側の端部相互により、くさび部材を幅方向に挿入するための隙間部が形成され、
前記２枚の板部材の他方の端部相互は、所定の長さ重ねられて巻かれており、該重なり部分の一方の板部材の端部近傍には係止片が設けられ、他方の板部材の端部近傍には、周方向に間隔をおいて前記係止片が係合する複数の係止孔が設けられ、
前記仮固定は、前記係止孔と係止片による係合動作時には前記仮固定状態が維持され、前記くさび部材による拡径動作中に仮固定状態が解除され得る保持強度を有する仮固定具により行われることを特徴とする補修用被覆体。
【請求項２】
前記隙間部を形成する前記板部材の端部相互には、くさび部材を幅方向に挿入する方向に向かって離間間隔が狭くなる傾斜部が設けられ、
該各々の傾斜部のなす角度は、くさび部材のくさび状部の両側面のなす角度とほぼ同一であることを特徴とする請求項１に記載の補修用被覆体。
【請求項３】
前記くさび部材は、そのくさび状部を上下から挟んで覆う２枚のプレート部を有し、
前記くさび部材の一部を前記隙間部に挿入し、前記２枚のプレート部間に前記２枚の板部材が挟まれた領域に前記仮固定具を挿通することにより前記仮固定が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の補修用被覆体。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の補修用被覆体を補修する既設管内に配置し、
前記筒状体の内側に設置した膨張体を膨張させることにより、前記筒状体を拡径し、前記係止片と係止孔を係合させて拡径された状態を維持する第１拡径工程と、
次いで、前記傾斜部間に前記くさび部材を挿入することにより、前記仮固定状態を解除して、２枚の板部材を周方向に離間させることにより更に拡径を行う第２拡径工程と、
を含むことを特徴とする既設管の補修方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−２３６９２５（Ｐ２０１１−２３６９２５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０６１４２（Ｐ２０１０−１０６１４２）
【出願日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【出願人】（０００２１９３５８）東亜グラウト工業株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【出願人】（０００２１９３５８）東亜グラウト工業株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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