(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
管路内に設置する際、内張り材は、その両端部が管路の端に接続されたマンホールにそれぞれ飛び出した状態で設置される。
【0006】
ここで、管路からマンホールに飛び出した内張り材の両端部は、その外周面に密着するものがない。そのため、内部から加圧した際、内張り材の両端部には伸びが生じ、内張り材の両端部の伸びに伴って、両端部にそれぞれ取り付けられた封止具が移動する。このとき、封止具は、マンホールの底面に形成されたインバートと呼ばれる溝に引っ掛かり、傾く、または、回転するおそれがある。この状態で内張り材が硬化した場合、内張り材の両端部には歪みが生じる。
【0007】
ところで、近年、硬化後の内張り材の端部からサンプルを採取し、そのサンプルによって、管路に構築される内張りの評価試験を行う動きがある。しかしながら、両端部が上述したように内張り材が管路からマンホールへ飛び出た部分において、内張り材の端部からサンプルを採取することは難しい。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、封止具の移動を規制し、管路内に構築される内張り相当のサンプルを内張り材の端部から得ることである。
【0009】
第1の発明の管路の内張り方法は、管路内に、筒状の内張り材を設置する設置工程と、前記内張り材の長さ方向両端部を管路の外側それぞれ封止具で封止する封止工程と、前記封止具の移動を規制する第1規制具を設置する第1規制具設置工程と、前記管路より外側、且つ、前記封止具より内側に、管路と略同一内径以上の前記内張り材の径方向の拡張を規制する円筒形状の第2規制具を設置する第2規制具設置工程と、前記内張り材に加圧流体を供給して前記内張り材を拡張させて管路内面を内張りする内張り工程とを備えることを特徴とするものである。
【0010】
本発明では、内張り材の端部の管路の長さ方向における移動を規制する第1規制具を設置する。また、第1規制具設置後に、内張り材に加圧流体を供給して内張り材を拡張させる。従って、第1規制具によって、内張り材拡張時の封止具の移動を規制することができる。これにより、封止具の傾き、および、回転を防止することができるため、内張り材の両端部には、歪みが生じない。また、内張り工程前に、管路より外側、且つ、封止具より内側に、管路と略同一内径以上の内張り材の径方向の拡張を規制する円筒形状の第2規制具を設置する。これにより、第2規制具によって、内張り材拡張時の内張り材の径方向の拡張を規制することができる。これにより、管路内の内張り材の内径と、第2規制具で拡張を規制された内張り材の内径とを略同一内径にすることができる。
【0011】
第2の発明の管路の内張り方法は、前記第1の発明において、前記第2規制具は、2つの半円筒部材を有し、前記第2規制具設置工程において、前記2つの半円筒部材を、前記内張り材を挟むように設置してから、前記2つの半円筒部材を連結して円筒状に形成することを特徴とするものである。
【0012】
本発明では、第2規制具は、2つの半円筒部材を有し、2つの半円筒部材で内張り材を挟んでから、これら2つの半円筒部材を連結する。これにより、管路より外側、且つ、封止具より内側に、筒状の第2規制具を簡単に取り付けることができる。
【0013】
第3の発明の内張り材のサンプル採取方法は、管路内に内張り材を挿入し、この内張り材を内張りさせて管路内に設置する際に、前記管路から、その長さ方向外側に出た端部をサンプルとして採取する方法であって、管路内に、筒状の内張り材を設置する設置工程と、前記内張り材の長さ方向両端部を管路の外側にそれぞれ封止具で封止する封止工程と、封止具と前記内張り材の前記端部の前記管路の長さ方向における移動を規制する第1規制具を設置する第1規制具設置工程と、前記内張り材の前記端部の、前記管路の径方向における拡張を規制する第2規制具を設置する第2規制具設置工程と、前記内張り材に加圧流体を供給して前記内張り材を拡張させて管路内面を内張りする内張り工程と、前記内張り材の拡張後に、前記内張り材の前記第2規制具で拡張規制された内張り材端部を切除してサンプルを採取するサンプル採取工程とを備えることを特徴とするものである。
【0014】
本発明では、内張り材の端部の管路の長さ方向における移動を規制する第1規制具を設置する第1規制具設置工程を有する。従って、第1規制具によって、内張り材拡張時の内張り材の長さ方向拡張を規制することができる。これにより、内張り材が長さ方向に伸びることを防止することができる。また、管路の径方向における拡張を規制する第2規制具を設置する第2規制具設置工程を有する。これにより、第2規制具によって、内張り材拡張時の内張り材の径方向の拡張を規制することができる。よって、内張り材の拡張後に、第2規制具で拡張を規制された内張り材端部を切り取って、内張り材の強度等を評価するためのサンプルを採取する場合、そのサンプルは、軸方向にも径方向にも伸びが規制されたものとなるため、管路内の内張りと同様の構造となる。従って、これによって得られたサンプルによって、管路内の内張り材の評価を正確に行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態は、地中に埋設された下水道管などの管路Pを補修する場合に、2つのマンホールH1,H2に挟まれた管路P(補修区間)に内張り材1を設置し、この管路P(補修区間)の内面全周を内張り材1によって被覆することで補修を行う場合に、本発明を適用した一例である。
【0017】
(内張り材)
まず、内張り材1について説明する。
図2に示すように、内張り材1は、シート材2と、筒状ホース4とを備える。
【0018】
シート材2は、例えば、SMC(シートモールディングコンパウンド)などの熱硬化性樹脂からなるシート状物であり、補修対象となる管路Pの内周長よりも外周長が短くなるように、筒状に丸められる。シート材2の周方向両端部は、筒状ホース4の内部に流体が供給された時、シート材2が拡張して管路Pの内周面に沿うように、シート材2の周方向端部がスライド可能に互いに重ね合わせられている。
【0019】
筒状ホース4は、強度を保持する円筒補強織物4aに被覆材4bが被覆された筒状物であって、内張り材1の強度と気密を保持するためのものである。円筒補強織物4aは、ポリエステル繊維等の経糸と伸縮性を有する緯糸とで織られた筒状の織物であり、織目の間にシート材2を構成するSMCの樹脂が含浸できる粗さを有している。なお、伸縮性の糸としては、ゴム弾性糸にポリエステル繊維等を巻回した糸や捲縮加工糸を用いることができ、伸縮性の糸を用いることで、筒状ホース4を管路Pの内面にシート材2が密着した状態におけるシート材2の内径に等しいか、それよりわずかに大きい径まで膨張させることができる。また、被覆材4bは、熱可塑性樹脂であり、成形によって円筒補強織物4aに被覆される。
【0020】
次に、上述した内張り材1を用いた管路Pの補修方法について説明する。なお、本実施形態では、内張り材1による管路補修を行うとともに、管路Pに構成された内張り構造(管路Pの補修構造)の強度等を評価するために、内張り材1の一部をサンプルとして採取する。
【0021】
(内張り材設置工程)
図3に示すように、マンホールH1から内張り材1を搬入し、管路Pに設置する。なお、マンホールH1,H2の底部には、管路Pの下部に連なる溝状のインバートIが形成されている。ここでは、インバートIは、管路Pの長さ方向(
図3の紙面左右方向)に伸びており、管路Pと管路の長さ方向外側の管路P´とを繋いでいる。
【0022】
内張り材1を管路P内に設置する前に、後述する第2規制具13を構成する半円筒部材13aを、管路Pと連なるように、マンホールH1,H2の底部に形成されたインバートI内に設置しておく。
【0023】
内張り材1のシート材2は、内張りされる管路Pの内周長よりも、外周長が短くなるように、筒状に丸められている。従って、内張り材1を管路Pに容易に設置可能である。また、内張り材1は、管路Pの長さよりも長い。従って、内張り材1の両端部は、管路Pの両端に接続されたマンホールH1,H2内にそれぞれ飛び出している。このとき、内張り材1の両端部の下部は、半円筒部材13aにそれぞれ収容される。
【0024】
なお、内張り材1は、既知の方法を用いて管路P内に内張り材1を設置すればよく、内張り材1の材料構成によって適宜選択すればよい。また、内張り材1は、施工現場において
図2のように丸めて、管路P内に設置してもよい。
【0025】
(内張り材封止工程)
次に、
図4に示すように、内張り材1の長さ方向両端部に封止具5をそれぞれ取り付け、筒状の内張り材1の両端の開口部を封止する。
【0026】
内張り材1の両端部に取り付けられる封止具5には、ホース孔5aがそれぞれ設けられている。一方のホース孔5aには蒸気ホース7が接続され、他方のホース孔5aには排気ホース8が接続される。
【0027】
(第1規制具設置工程)
次に、
図4、
図5に示すように、内張り材1の長さ方向両端部にそれぞれ取り付けられた封止具5の外側の位置に第1規制具6をそれぞれ設置する。具体的には、第1規制具6は、マンホールH1,H2の側壁面に設置される。
【0028】
まず、第1規制具6について説明する。第1規制具6は、筒部6aと、2本のネジ棒6bと、この2本のネジ棒6bにそれぞれ螺合された2つのナット部材6cと、第1規制具6の両端部にそれぞれ取り付けられた受圧板6dとを有する。第1規制具6は、2つのナット部材6cをそれぞれ回転させることによって、筒部6aの両端から出る2本のネジ棒6bの長さをそれぞれ調節することができる。
【0029】
次に、第1規制具6をマンホールH1,H2の側壁面に設置する方法について説明する。
【0030】
まず、規制具6の長さを、設置したいマンホールH1,H2の側壁面間よりやや短くなるように、ネジ棒6bを筒部6aに挿入しナット部材6cを回転させて位置を調節する。第1規制具6は、
図5(a)に示すように、その長さ方向が管路Pの長さ方向に対して直交するように封止具5の外側に配置される。また、第1規制具6は、マンホールH1,H2を横切るように水平位置に、封止具5の外端面に筒部6aの側部を接触させて配置される。このとき、緩衝材9を第1規制具6の両端とマンホールH1,H2の側壁面との間にそれぞれ配置する。この緩衝材9は、例えば、木材などからなる。
【0031】
次に、ナット部材6cをそれぞれ回転させることによって、第1規制具6を徐々に長くする。これに伴って、第1規制具6の両端に取り付けられた2つの受圧板6dは、緩衝材9に強く押しつけられる。これにより、マンホールH1,H2の側壁面に第1規制具6を強固に固定することができる。
【0032】
また、内張り材1の長さ方向両端部にそれぞれ取り付けられた封止具5に設けられたホース孔5aに、一方には内張り材1の内部に蒸気を供給するための蒸気ホース7を接続し、他方には蒸気を排出するための排気ホース8を接続する。
【0033】
(第2規制具設置工程)
次に、
図4、
図5に示すように、管路Pの長さ方向端部と封止部材5との間の位置に、第2規制具13をそれぞれ設置する。なお、上述したように、第2規制具13を構成する半円筒部材13aは、内張り材設置工程において、予めインバートI内に設置されている。
【0034】
まず、第2規制具13について説明する。第2規制具13は、
図6に示すように、2つの半円筒部材13a,13bからなる。2つの半円筒部材13a,13bは、その内径の大きさが管路Pの径の大きさとほぼ等しい。半円筒部材13aには、複数のボルト14が設けられている。半円筒部材13bには、複数のボルト穴(不図示)が設けられている。また、2つの半円筒部材13a,13bの材質は、例えば、鋼などからなる。
【0035】
半円筒部材13bに設けられたボルト穴(不図示)に、半円筒部材13aのボルト14をそれぞれ差し入れ、ナット15によって連結してする。これにより、
図6(b)に示すように、2つの半円筒部材13a,13bが固定され、略円筒形状の第2規制具13となる。また、上述したように、2つの半円筒部材13a,13bは、その内径の大きさが管路Pの径の大きさとほぼ等しい。従って、第2規制具13は、その内径の大きさが、管路Pの径とほぼ等しい。
【0036】
図4、
図5、
図6(b)に示すように、内張り材1を挟み込むように、インバートI内に収容された半円筒部材13aの上側に、半円筒部材13bを連結する。これにより、円筒状に形成された第2規制具13を、管路Pに連なるように設置する。より具体的には、第2規制具13は、管路Pの長さ方向端部と封止部材5との間の位置に、管路Pに連なるように設けられたインバートIに沿って設置される。
【0037】
(内張り材加熱内張り工程)
次に、
図7に示すように、蒸気ホース7から、シート材2の硬化温度以上の蒸気を筒状ホース4内に供給することにより、内張り材1を拡張する。筒状ホース4は、蒸気の供給に伴って、管路Pの内面にシート材2が密着した状態におけるシート材2の内径に等しいか、それよりわずかに大きい径まで拡張する。蒸気は、一定時間、蒸気ホース7から供給するとともに排気ホース8から排出する。これにより、一定時間、内張り材1内の温度を硬化温度以上に保持する。
【0038】
また、筒状ホース4は、シート材2の内周面に圧接され、シート材2を構成するSMCが筒状ホース4の布目に含浸し、シート材2と一体化する。内張り材1は、重ね合わせ部1aがスライドすることによって、管路Pの内面に沿うように拡径する。上述したように、加熱状態を一定時間保持することによってシート材2を硬化する。
【0039】
このとき、第1規制具6によって、封止具5の管路Pの長さ方向への移動が規制される。そのため、内張り材1の端部が軸方向へ伸びることが防止される。封止具5自身も、内張り材1の軸方向へ移動しないことから、封止具5がマンホールH1,H2の内壁等に衝突することが防止される。また、第2規制部13によって、内張り材1端部の、径方向への拡張が規制される。これにより、内張り材1の端部が開いてしまって、この端部から蒸気が漏れ出してしまうことが防止される。
【0040】
排気ホース8から内張り材1内の蒸気を排気することで圧力を下げる。その後、エアを供給することによって、内張り材1内の蒸気を排出するとともに、内張り材1を冷却する。内張り材1冷却後、
図1に示すように、蒸気ホース7、排気ホース8、第2規制具13、および、封止具5を内張り材1から取り外す。
【0041】
その後、管路Pの端からマンホールH1,H2に飛び出した内張り材1を切除し、第2規制具13によって規制されていた部分をサンプルとして採取する。
【0042】
本実施形態では、封止具5が設置される部分よりも、内張り材1の長さ方向における外側の位置に、封止具5の移動を規制する第1規制具6を設置する。また、第1規制具6設置後に、内張り材1に加圧流体を供給して内張り材1を拡張させる。従って、第1規制具6によって、内張り材拡張時の封止具6の移動を規制することができる。これにより、内張り材1が長さ方向に伸びることを防止することができる。また、管路Pより外側、且つ、封止具5より内側に、内張り1材の径方向の拡張を規制する第2規制具13を設置する。これにより、第2規制具13によって、内張り材拡張時の内張り材1の径方向の拡張を規制することができる。また、管路Pから外側に飛び出した内張り材1の端部を、サンプルとして採取する場合は、そのサンプルは、軸方向にも径方向にも伸びが規制されたものとなるため、管路P内の内張り材と、同じ形状や性能を有するサンプルを得ることができる。従って、これによって得られたサンプルによって、管路P内の内張り材の評価を、正確に行うことができる。
【0043】
また、第2規制具13は、管路Pとほぼ同じ内径の、円筒形状に形成されている。従って、管路Pから飛び出した内張り材1の端部の拡張を確実に規制できる。また、管路P内の内張り材1の内径と、管路Pよりも外側の内張り材1の内径とをほぼ等しくすることができる。これにより、内張り材1の端部から、管路Pに構築される内張り材により近いサンプルを得ることができる。
【0044】
また、第2規制具13を、管路Pの端部と連なるように設置する。これにより、管路Pから飛び出した内張り材1の端部の拡張を確実に規制できる。また、内張り材1の長さ方向において、管路P内の内張り材に隣接する部分から、内張り材の同じ形状や性能を有するサンプルを得ることができる。
【0045】
また、本実施形態では、上述したように、第1規制具6によって、内張り材拡張時の封止具5の移動を規制することができるため、内張り材1が長さ方向に伸びることを防止することができる。
【0046】
また、第2規制具13は、2つの半円筒部材13a,13bを有し、2つの半円筒部材13a,13bで内張り材1を挟んでから、これら2つの半円筒部材13a,13bを連結する。これにより、内張り材1に、筒状の第2規制具13を簡単に取り付けることができる。
【0047】
ここで、例えば、第2規制具13が1つの円筒部材である場合、その設置のためには、管路P内に内張り材1を引き入れる時、または、引き入れた後に、作業者が内張り材1を持ち上げて、内張り材1端部を円筒部材に差し入れなければならない。しかしながら、内張り材1の径が大きい場合、重量が大きくなるため、その作業は困難となる。
【0048】
本実施形態では、第2規制具13は、2つの半円筒部材13a,13bからなるため、内張り材1を設置する前に、予め半円筒部材13aをインバートI内に収容しておくことができる。そして、内張り材1を設置する際、予め設置した半円筒部材13aに内張り材1端部を収容させる。その後、半円筒部材13aに半円筒部材13bを挟むように設置することによって、第2規制具13を設置する。これにより、上述したような作業を行うことなく、第2規制具13を設置することができる。
【0049】
また、第1規制具設置工程において、第1規制具6を構成する筒部6aの側部を直接、封止具5の内張り材1の長さ方向における両外側の位置、すなわち、マンホールH1,H2の側壁面に設置する。これにより、内張り材加熱内張り工程時に、封止具5を全く移動させないようにすることができる。
【0050】
また、封止具5の外端面に、第1規制具6を構成する筒部6aの側部が直接接触している。従って、封止具5に第1規制具6が、管路Pの長さ方向と直交する管幅方向において長い範囲で当たっている。これにより、封止具5の移動を確実に規制することができる。
【0051】
また、第1規制具設置工程において、マンホールH1,H2内に第1規制具6を設置する。これにより、マンホールH1,H2内に設置した第1規制具6によって、封止具5の移動を確実に規制することができる。また、マンホールH1,H2内での作業であるため、第1規制具6の設置は容易となる。
【0052】
また、
図8に示すように、インバートIが管路Pの長さ方向に対して曲がっている場合がある。この場合、内張り材1の拡張時に封止具5が移動した際、インバートIの曲がり部の内側に封止具5が引っ掛かることにより、封止具5が傾く、または、回転するおそれがある。このようにインバートが曲がっている場合であっても、第1規制具6を適用することによって、封止具5の移動を規制することができる。
【0053】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態や実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【0054】
上記の実施形態では、内張り材1は、管路Pを補修する場合に適用されると記載したが、例えば、管路Pの補強のために内張り材1を適用しても構わない。
【0055】
また、上記の実施形態では、内張り材1は、シート材2と、筒状ホース4とを備えると記載したが、本発明を適用することができる内張り材は、この限りではない。
【0056】
また、上記の実施形態では、筒状ホース4は、強度を保持する円筒補強織物4aとその内側に気密を保持するための被覆材4bが積層されていると記載したが、例えば、シート材2の内側に、気密性を有するチューブを配しても構わない。さらには、筒状ホースは、気密性を有するチューブのみによって構成されても構わない。
【0057】
また、上記の実施形態では、シート材2は、SMC(シートモールディングコンパウンド)などの熱硬化性樹脂からなると記載したが、シート材として、例えば、有機合成繊維からなる不織布や有機合成繊維からなる不織布とガラスロービングクロスとを交互に積層したもの、有機合成繊維からなる不織布と有機合成繊維からなる織布を積層したもの等に、熱硬化性樹脂を含浸させて用いても構わない。
【0058】
また、上記の実施形態では、管路Pに対して圧接させる内張り材1について説明したが、内張り材は、管路Pと内張り材とが接着するものを用いても構わない。
【0059】
また、上記の実施形態では、内張り材1は、その端部がスライド可能に重ね合わせられた筒状であると記載したが、このような形態に限られない。内張り材は、例えば、拡張可能なシームレスの円筒織物なものでも構わない。例えば、筒状の熱可塑性樹脂とシームレス円筒織物を組み合わせた内張り材等がある。
【0060】
また、上記の実施形態では、内張り材加熱内張り工程において、蒸気によって内張り材1の拡張および加熱を同時に行うと記載したが、例えば、内張り材1の内部に圧力流体を供給して内張り材1を拡張した後、圧力流体を加熱加圧流体によって置換することにより、内張り材1を硬化させても構わない。
【0061】
また、上記の実施形態では、内張り材加熱内張り工程において、蒸気ホース7から蒸気を供給することにより、内張り材1の加熱拡張を行うと記載したが、内張り材1の加熱拡張に適用される流体は、この限りではない。
【0062】
また、上記の実施形態では、第2規制具13は、2つの半円筒部材13a,13bからなると記載したが、第2規制具は、例えば、その内径が管路Pの径とほぼ等しい1つの円筒部材であっても構わない。
【0063】
また、上記の実施形態では、第1規制具6は、緩衝材9を介してマンホールH1,H2の側壁面に固定されると記載したが、第1規制具6を固定可能であれば、緩衝材9は、必ずしも必要ではない。
【0064】
また、上記の実施形態では、第1規制具6は、第1規制具設置工程時に封止具5の外端面に筒部6aの側部を接触させて設置されると記載したが、第1規制具6は、第1規制具設置工程時に封止部材5に接触していなくても構わない。すなわち、第1規制具設置工程時には、第1規制具6と封止具5との間に空間が設けられ、拡張時に内張り材1の移動に伴って封止具5が移動したときに、初めて第1規制具6に封止具5が接触しても構わない。この場合、
図8に示すように、規制具6との接触位置よりも外側に、封止具5は移動しないように規制することができる。
【0065】
また、上記の実施形態では、第1規制具6は、封止具5の外端面に筒部6aの側部を接触させて設置すると記載したが、第1規制具は、例えば、
図9(a)に示すように、封止具5の複数箇所に接触する第1規制具10でも構わない。
【0066】
また、第1規制具は、
図9(b)に示すように、封止具5と複数箇所に接触する封止具支持部材11aと、第1規制具6とを備える第1規制具11でも構わない。封止具保持部材11aと、第1規制具6とは、例えば、封止具支持部材11aの内部に第1規制具6の筒部6aを設置させることによって連結される。
【0067】
また、上記の実施形態では、第1規制具6は、封止具5の外端面に筒部6aの側部を接触させて設置すると記載したが、封止具5に第1規制具6が間接的に接触しても構わない。例えば、封止具5に接続された、金属からなる蒸気ホース7および排気ホース8の下部の両外側の位置に、第1規制具6をそれぞれ設置することにより、蒸気ホース7および排気ホース8を介して封止部材5の移動を規制しても構わない。
【0068】
また、上記の実施形態では、内張り材1の両端部に封止具5が取り付けられているが、封止具5を設けることなく内張り材1を拡張しても構わない。
【0069】
また、上記の実施形態では、第1規制具6は、第1規制具6を構成する筒部6aの長さ方向が管路Pの長さ方向に対して直交するように、封止具5の両外側に配置されると記載したが、第1規制具は、
図10に示すように、その長さ方向が管路Pの長さ方向に対して平行になるように配置された第1規制具12でも構わない。第1規制具12は、一端を金属からなる蒸気ホース7および排気ホース8の下部で支持し、他端を内張り材1の側壁面に緩衝材9を介して押し付けることによって設置される。
【0070】
また、上記の実施形態では、第2規制具13は、半円筒部材13a,13bが上下になるように連結されていると記載したが、第2規制具13は、半円筒部材13a,13bが左右になるように連結されて設置されていても構わない。