(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022041253
(43)【公開日】2022-03-11
(54)【発明の名称】更生管の高さ調整装置及び既設管の更生方法
(51)【国際特許分類】
E03F 7/00 20060101AFI20220304BHJP
F16L 1/00 20060101ALI20220304BHJP
【FI】
E03F7/00
F16L1/00 J
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020146346
(22)【出願日】2020-08-31
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-01-06
(71)【出願人】
【識別番号】508100055
【氏名又は名称】日本ノーディッグテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100119091
【弁理士】
【氏名又は名称】豊山 おぎ
(72)【発明者】
【氏名】伊東 宏顕
(72)【発明者】
【氏名】山根 歩
【テーマコード(参考)】
2D063
【Fターム(参考)】
2D063EA06
(57)【要約】
【課題】本発明は、更生管の既設管の底面に対する高さ調整を精度よく且つ容易に行うことができる更生管の高さ調整装置及び既設管の更生方法を提供する。
【解決手段】本発明の更生管の高さ調整装置1は、既設管Xの延在方向に長手方向を沿わせて、既設管Xの幅方向に間隔を空けて複数配置し、既設管X内に敷設する更生管を載置させる支持部材3と、複数の支持部材3に跨るようにこれらの支持部材3に交差する方向に向けて支持部材3の下方に配置され、上下動可能に設けられた可動部材2と、可動部材2を既設管Xの底面X1に対して上下動させる位置決め部材4とを有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
既設管の延在方向に長手方向を沿わせて、前記既設管の幅方向に間隔を空けて複数配置し、前記既設管内に敷設する更生管を載置させる支持部材と、
前記複数の支持部材に跨るようにこれらの支持部材に交差する方向に向けて前記支持部材の下方に配置され、上下動可能に設けられた可動部材と、
前記可動部材を前記既設管の底面に対して上下動させる位置決め部材とを有する更生管の高さ調整装置。
【請求項2】
前記可動部材は、前記延在方向に直交する断面形状に沿う前記既設管の底面の形状に沿うように曲げ加工されている請求項1に記載の更生管の高さ調整装置。
【請求項3】
前記可動部材は、鋼板を用いて構成されている請求項1又は2に記載の更生管の高さ調整装置。
【請求項4】
支持部材は、互いに対向配置し可動部材又は更生管に接触する支持面部と、支持面部間の距離を確定する連結部とを備えている請求項1から3のいずれか一項に記載の更生管の高さ調整装置。
【請求項5】
前記支持部材は、H鋼を用いて構成されている請求項1から4のいずれか一項に記載の更生管の高さ調整装置。
【請求項6】
前記位置決め部材は、ボルトを用いて構成されている請求項1から5のいずれか一項に記載の更生管の高さ調整装置。
【請求項7】
前記可動部材は、前記延在方向に連ねて配置される支持部材同士の間を連結する請求項1から6のいずれか一項に記載の更生管の高さ調整装置。
【請求項8】
既設管の底面に、前記既設管の延在方向に交差する方向に長手方向を向けて、位置決め部材を備えた可変部材を複数互いに間隔を空けて配置する可動部材設置工程と、
前記延在方向に長手方向を向けて、前記可動部材上に更生管を載置させる支持部材を複数配置し、前記可動部材に固定する支持部材設置工程と、
前記更生管の前記既設管の底面からの高さ位置を決める位置出し工程と、
前記位置決め部材を用いて前記可動部材の上下方向の位置を設定する高さ調整工程と、
前記既設管と前記可動部材とを固定する固定工程と、
前記更生管を形成する更生管敷設工程と、
を有する既設管の更生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管渠等に敷設する更生管の高さ調整装置及び更生管の施工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
下水道などの管渠ないし既設管を更生するために用いられる帯状のプロファイルの表面は、一般的に硬質塩化ビニル等の合成樹脂で形成されている。管渠が矩形、アーチカルバート又は馬蹄形等の非円形断面の場合、プロファイルに形成されたリブ形状間にスチール補強材を噛合させたものを使用してスチールの塑性変形を活用し、既設管と相似形の更生管を形成する方法が知られている。
更生管は、更生管の管底高さを設計通りに施工するために、管軸(長手)方向に適切な勾配がとれるように、既設管と更生管の夫々の管底部どうしの距離、即ち既設管の底面からの高さを精度良く確定していなければならない。
従来、更生管の敷設において勾配を付ける場合、高さ調整材としてスペーサを使用したり、更生管を敷設する前に既設管の底部に均しコンクリートを打設の上、左官仕上げにより所定の勾配調整をしたりしていた(例えば、下記特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1に記載する方法は、既設管の底面と更生管の底部との距離の微調整ができないため、勾配の精度確保が困難であった。特許文献1等の従来の方法によっては、更生管の底部の高さ調整の作業が複雑となり、作業に著しく時間が掛かっていた。この問題は、更生管の高さが2m以上になる大口径の既設管の更生において特に顕著であった。
そこで、本発明は、既設管における更生管の高さ調整を精度よくかつ容易に行うことができる更生管の高さ調整装置及び既設管の更生方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の更生管の高さ調整装置は、既設管の延在方向に長手方向を沿わせて、前記既設管の幅方向に間隔を空けて複数配置し、前記既設管内に敷設する更生管を載置させる支持部材と、前記複数の支持部材に跨るようにこれらの支持部材に交差する方向に向けて前記支持部材の下方に配置され、上下動可能に設けられた可動部材と、前記可動部材を前記既設管の底面に対して上下動させる位置決め部材とを有する。
この構成によれば、更生管の上下方向の位置出し及び位置決めを容易にすることができる。
【0006】
本発明の更生管の高さ調整装置の前記可動部材は、前記延在方向に直交する断面形状に沿う前記既設管の底面の形状に沿うように曲げ加工されていてもよい。
この構成によれば、既設管の底面の形状に合わせた更生管の高さ調整を容易に行うことができる。
【0007】
本発明の更生管の高さ調整装置の前記可動部材は、鋼板を用いて構成されていてもよい。
この構成によれば、可動部材をシンプルな構成とし、容易に形成及び使用することができる。
【0008】
本発明の更生管の高さ調整装置の支持部材は、互いに対向配置し可動部材又は更生管に接触する支持面部と、支持面部間の距離を確定する連結部とを備えていてもよい。
この構成によれば、支持部材を安定的に支持することができる。
【0009】
本発明の更生管の高さ調整装置の前記支持部材は、H鋼を用いて構成されていてもよい。
この構成によれば、支持部材をシンプルな構成とし、容易に形成及び使用することができる。
【0010】
本発明の更生管の高さ調整装置の前記位置決め部材は、ボルトを用いて構成されていてもよい。
この構成によれば、更生管の高さ調整を容易に行うことができる。
【0011】
本発明の更生管の高さ調整装置の 前記可動部材は、前記延在方向に連ねて配置される支持部材同士の間を連結していてもよい。
この構成によれば、支持部材を可動部材に確実かつ安定的に固定することができる。
【0012】
本発明の既設管の更生方法は、既設管の底面に、前記既設管の延在方向に交差する方向に長手方向を向けて、位置決め部材を備えた可変部材を複数互いに間隔を空けて配置する可動部材設置工程と、前記延在方向に長手方向を向けて、前記可動部材上に更生管を載置させる支持部材を複数配置し、前記可動部材に固定する支持部材設置工程と、前記更生管の前記既設管の底面からの高さ位置を決める位置出し工程と、前記位置決め部材を用いて前記可動部材の上下方向の位置を設定する高さ調整工程と、前記既設管と前記可動部材とを固定する固定工程と、前記更生管を形成する更生管敷設工程と、を有する。
この構成によれば、既設管における更生管の高さ調整を精度よくかつ容易に行うことができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明の更生管の高さ調整装置及び既設管の更生方法は、既設管における更生管の高さ調整を精度よくかつ容易に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】既設管及び更生管の間に本発明の一実施形態の更生管の高さ調整装置を設置した状態を示した縦断面図である。
【
図2】本発明の一実施形態の更生管の高さ調整装置を設置した状態を示した平面図である。
【
図3】本発明の一実施形態の更生管の高さ調整装置の可動部材及び支持部材の重なり状態を示した平面図である。
【
図4】(a),(b)本発明の一実施形態の更生管の高さ調整装置による高さ調整方法を示した側面図である。
【
図5】本発明の一実施形態の更生管の高さ調整装置の固定状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図を参照して本発明の更生管の高さ調整装置及び既設管の更生方法の一実施形態について説明する。
図1に示すように、本発明の一実施形態の更生管の高さ調整装置1は、既設管Xと更生管Yとの隙間に設置される装置である。
【0016】
図1及び
図2に示すように、更生管Yの高さ調整装置1は、既設管Xの底面X1に固定する可動部材2と、可動部材2の上に取り付け可能であり、既設管X内に敷設される更生管Yを下方から支持する支持部材3と、位置調整部材4とを備えている。
【0017】
図2に示すように、可動部材2は、一辺2aが他の一辺2bよりも長い概略矩形の偏平面2cを有する板部材である。
【0018】
可動部材2の寸法は、既設管Xの底面X1の幅寸法(すなわち既設管Xの底面X1の延在方向にほぼ直交する方向の寸法)、設置の容易性、位置調整部材4を構成する位置決めボルト等による位置決めの安定性等を考慮して適宜設定されている。本実施形態では、底面X1の幅寸法が4900~5000mmである既設管Xに、可動部材2の長手方向の寸法2aが約3760mm程度、短手方向(すなわち幅)寸法2bが100mm程度となっているものを設置例として説明する。
【0019】
可動部材2の厚さは、
図4(a)に示す位置調整部材4等を螺入させた際に、位置調整部材4及び固定部材(
図4では図示を省略している)を安定的に固定し得る厚さであって、更に支持部材3を安定的に保持し得る剛性を有していれば特に限定されないが、4.5mm~12mmのものを好適に使用することができる。
【0020】
可動部材2には、長手方向に所定の間隔を空けて位置調整部材4及びその他の固定部材を螺合可能な孔が形成されている。これらの孔は、可動部材2の厚さ方向に貫通している。
【0021】
具体的に、可動部材2には、
図3に示すように、支持部材3の端部に形成された貫通孔6と連通させてボルト等の固定具を挿通させる支持部材の固定用挿通孔7が形成されている。なお、
図3において、貫通孔6及び固定用挿通孔7は重なっているものとして表示されている。
【0022】
本実施形態では、固定用挿通孔7は、可動部材2と支持部材3の重なり部分の角部の近傍に互いに間隔を空けて4つ形成されている。この4つの固定用挿通孔7は、可動部材2の両端部2e,2eの近傍、及び、両端部2e,2eの支持部材固定用の4つの挿通孔7の間をほぼ4等分する3箇所にも形成されている。
【0023】
固定用挿通孔7の数及び形成位置は、特に限定されないが、作業効率及び支持部材3の確実な固定の観点によって決定される。また、固定用挿通孔7は、可動部材2に載置される支持部材3の数に応じて及び支持部材3の数を考慮した支持部材3の設置位置に応じて可動部材2の長手方向に間隔を空けて設けられる。
【0024】
可動部材2と支持部材3との重なり部分の近傍の可動部材2単体部分には、可動部材2を既設管Xの底面部X1に固定するアンカーボルトなどの固定具を挿通するアンカー用挿通孔8が形成されている。アンカー用挿通孔8は、可動部材2の幅方向のほぼ中央に形成されている。
【0025】
アンカー用挿通孔8の近傍の可動部材2単体部分には、位置決めボルト4等の位置調整部材4を挿通させるための位置決め用雌螺子孔9が形成されている。位置決め用雌螺子孔9は、可動部材2の幅方向に間隔を空けて2つ形成されている。位置決め用雌螺子孔9の内周面には、位置決めボルト4を螺合させる不図示の雌螺子が切られている。
【0026】
アンカー用挿通孔8の形成位置及び数も、支持部材3を固定した可動部材2を確実に既設管Xの底面部に固定できれば特に限定されないが、本実施形態では、可動部材2と支持部材3との重なり部分の近傍で可動部材2単体の部分にそれぞれ形成されている。なお、アンカー用挿通孔8は、更生管Yの製管機(不図示)を通過させた際にたわみ又はねじれが生じることを防止できること等を考慮して適切に設けられる。
【0027】
位置決め用雌螺子孔9の形成位置及び数は、支持部材3を固定した可動部材2の位置を安定的に設定できれば特に限定されないが、可動部材2と支持部材3との重なり部分の近傍で可動部材2単体の部分にそれぞれ形成されている。また、位置決め用雌螺子孔9は、可動部材2の幅方向に間隔を空けて2つずつ形成されている。これにより、可動部材2の四隅の近傍及び各支持部材3の近傍に位置調整部材4を挿通させて立脚部とすることができるため、可動部材2を安定的に保持できる。なお、位置決め用雌螺子孔9は、既設管Xの底面X1のアールが不均一な場合の調整のために中間部にも設けておくことが望ましい。また、更生管Yの勾配調整を行う必要がある場合は、底面X1の幅方向の中央部分に設けるようにする。
【0028】
可動部材2の材質は、後述する支持部材3を取り付けて保持することができる剛性を有していれば特に限定されないが、スチールFB(フラットバー)SS400、ステンレスFB等の金属等により形成される。
このようにして形成される可動部材2は、既設管Xの底面X1の形状に応じて予め曲げ加工が施されている。
【0029】
図4(a)に示すように、支持部材3は、互いに対向配置され、各々が可動部材2及び更生管Yの底面部Y1の表面のいずれか一方と接する支持面部15,15と、支持面部15,15同士を連結すると共にこれらの間に偏平面が立ち上がる連結部16とを備えている。
【0030】
支持部材3の支持面部15は、
図3に示すように、平面視又は底面視した偏平面15cがほぼ矩形の板状に形成されている。支持面部15の偏平面15cの寸法は、設置作業の容易性、更生管の安定的な支持、既設管の湾曲部分への対応等の観点により適宜設定されている。本実施形態では、支持面部15は、可動部材2の幅方向の辺2bとほぼ同じ幅寸法の幅100mm程度、長手方向の寸法2000mm程度で形成されている。
【0031】
支持面部15の厚さは、特に限定されないが、可動部材2の厚さとほぼ同様に形成されている。
互いに対向する支持部材3の支持面部15は、ほぼ同形状に形成されている。
【0032】
図3に示すように、支持面部15,15の長手方向の両端部には、可動部材2の固定用挿通孔7に連通させる貫通孔6が形成されている。貫通孔6は、支持面部15のそれぞれの短辺から、可動部材2の幅寸法の約半分と同じ寸法までの位置に形成されている。貫通孔6の数は、可動部材2の長手方向に並んだ固定用挿通孔7の数に合わせて、本実施形態では、2つ形成されている。
【0033】
図3及び
図4(a)に示すように、支持部材3の連結部16は、正面視した偏平面がほぼ矩形の板状に形成されている。連結部16の偏平面16cの寸法は、幅すなわち短手方向の寸法を既設管Xの底面と更生管(
図3及び
図4では不図示)の底面部との設定隙間寸法に概略合わせ、長手方向の寸法を支持面部15に合わせて形成されている。
【0034】
連結部16の厚さ寸法は、更生管Yが形成された際の自重及び/又は裏込め材の重みに耐える剛性を考慮して適宜設定されている。
【0035】
図4(a)に示すように、支持面部15,15は、それぞれの偏平面15c,15cが平行になるよう配され、互いに対向する支持面部15,15同士との間に連結部16が設けられている。連結部16は、支持面部15,15の両偏平面15c,15cの幅方向のほぼ中央から連結部16の偏平面16cが直立する向きで設けられている。このようにして支持面部15,15が連結部16により連結している。
【0036】
連結部16が突出した面15cと反対側の支持面部15の偏平面は、更生管Yの外面との接触面を構成している。
本実施形態では、支持部材3は、H鋼により形成されている。
なお、支持面部15,15は、ほぼ同形状で互いに偏平面15cを平行にして設けられているため、使用時にこれらは区別なく用いられる。ただし、支持部材の支持面部15,15の一方にのみ貫通孔6を形成してもよく、この場合は、貫通孔6を形成した方を可動部材2側に向けて用いる。
【0037】
図3に示すように、支持部材3は、その長手方向を可動部材2の長手方向に対して略直交する方向に向け、支持部材3の端部3eが可動部材2の幅の約半分に重なるように、可動部材2の偏平面2cに重ねられている。この際、支持部材3の貫通孔6は、可動部材2の固定用挿通孔7に重ねられている。これらの連通した貫通孔6及び固定用挿通孔7には、ボルト及びナット等の不図示の固定部材が挿通されており、支持部材3と可動部材2とが固定されている。
【0038】
可動部材2の幅の残りの約半分側には、別の支持部材3の端部が重ねられ、上記と同様にしてボルト及びナット等の固定部材により固定されている。
このようにして、既設管Xの延在方向に間隔を置いて配置された可動部材2の隣り合う2つに跨って一つの支持部材3が既設管Xの延在方向に延びるように固定されている。
【0039】
可動部材2に支持部材3が固定された状態で、可動部材2の四隅に設けられた位置決め用雌螺子孔9に位置決めボルト4が螺合されている。
本実施形態の更生管Yの高さ調整装置1は、以上のような可動部材2、支持部材3及び位置決めボルト4により構成されている。
【0040】
次に、本実施形態の更生管の高さ調整装置を用いて、既設管X内に更生管Yを形成する既設管Xの更生方法の例について説明する。
【0041】
可動部材設置工程において、予め既設管Xの底面X1の形状に合わせて曲げ加工しておいた可動部材2を既設管Xの底面X1に配置する。
可動部材2は、その偏平面2cを既設管Xの底面X1に沿わせて、長手方向を既設管Xの延在方向に交差する方向(本実施形態ではほぼ直交する方向)に向けて、長手方向に間隔を空けて複数配置されている。可動部材2同士の間隔は、支持部材3の両端部3e,3eが届く程度で、貫通孔6と固定用挿通孔7とが重なり得る距離に設定されている。
【0042】
可動部材2の位置決め用雌螺子孔9には、位置決めボルト4を螺入しておく。なお、位置決めボルト4の螺入は、次工程の支持部材設置工程において、またその直後にしてもよいが、支持部材設置工程よりも前の方が作業しやすい。
【0043】
支持部材設置工程として、
図3に示すように、可動部材2の上に支持部材3を設置する。この際、支持部材3は、可動部材2に対して略直交する向きにして、両端部3e,3eが隣り合う可動部材2の幅方向の半身側を覆うように、そして隣り合う支持部材3の端面同士を互いに突き合わせて置く。また、貫通孔6は、固定用挿通孔7に合わせて互いに連通させる。
その上で、貫通孔6及び固定用挿通孔7に貫通するようにボルト等の不図示の固定部材を挿通させて支持部材3と可動部材2とを固定する。このようにして、支持部材3を既設管Xの延在方向に延びるように可動部材2上に設置していく。
なお、可動部材設置工程と支持部材設置工程とは、互いに交互に、ほぼ並行して行ってもよい。
【0044】
位置出し工程として、
図4(a),(b)に示すように、可動部材2上に設置された各支持部材3の頂面となる接触面15cの高さを位置決めボルト4の螺入位置によって設定する。その上で、接触面にレーザー光を合わせて、各支持部材3の接触面の位置の相違を見て、位置決めボルト4によって更に高さ又は勾配を調整する。このようにして、更生管Yの既設管Xの底面X1からの高さ位置を決め、揃えることができる。なお、位置出し工程は、可動部材2が水平に配されるように又は既設管Xの底面X1に対して所定の角度で設けられるように、可動部材2の両端の底面X1に対する高さを調整するためも行われる。
【0045】
固定工程として、
図5に示すように、位置出し工程の完了後に、既設管Xと可動部材2とを固定する。
既設管Xと可動部材2との固定は、アンカー用挿通孔8にアンカーボルト(固定具)10を挿通させて更にその先端を既設管Xの底面部に挿し込むことにより行う。アンカーボルト10として、オールアンカーボルトを好適に用いることができる。このようにして、更生管の高さ調整装置を正確に既設管Xの底面X1からの高さの位置出しが完了した状態で既設管Xに固定することができる。
【0046】
更生管敷設工程として、高さの位置決めがされて既設管Xに固定された支持部材3上に、
図1に示すように更生管Yを敷設する。更生管Yは、更生管Yを形成する長尺な帯状のプロファイルを巻回する等公知の方法を用いて形成すればよい。
【0047】
以上のように、本発明の更生管Yの高さ調整装置1及び既設管Xの更生方法によれば、更生管の既設管Xの底面X1に対する高さ調整を精度よく且つ容易に行うことができるという効果を奏する。
【0048】
特に、可動部材2が鋼板を用いたもので、その固定方法も非常に容易であり、可動部材2への支持部材3の固定も極めて簡単であるため、更生管Yの高さ調整装置1の設置作業が極めて簡単で効率が良いという効果を奏する。
【0049】
特に本発明は、設計図面と施工現場の事前測量より、更生管の高さ調整装置1を可動部材2、支持部材3及び位置調整部材4をユニットとして工場で加工し、施工現場で、ユニット配置し、組立て、高さ調整をして、固着の施工をするというフローで作業できる。したがって、本発明は、このフローを繰り返すことで、更生管Yの底部の高さ調整と所定勾配の精度(高さ精度はミリ単位)を確保でき、かつ作業の簡素化、施工時間の短縮を図ることができるという効果を奏する。
【0050】
また、可動部材は曲げ加工により、既設管Xの底面X1の形状に合わせてより適切に更生管の高さ調整を行うことができるという効果を奏する。
また、更生管の高さ調整装置1は、既設管Xの底面X1から一定の高さを設けることができるため、既設管Xの更生時に、例えば水深約30cm程度の水であれば、水替えが不要となるという効果を奏する。
【0051】
また、可動部材2のみならず支持部材3も極めてシンプルなH鋼を利用するだけであるので、可動部材2及び支持部材3の製造も非常に容易で安価に行うことができるという有利な効果を奏する。
【0052】
なお、可動部材2は、シンプルな構成の矩形の鋼板を用いた例を説明したが、曲げ加工が可能で支持部材3を載置することができ、長手方向において固定用挿通孔7、アンカー用挿通孔8及び位置決め用雌螺子孔9を設定できれば必ずしも鋼板の偏平面の形状は矩形でなくてもよい。また、支持部材3は、構成がシンプルなH鋼を採用した例を示したが、可動部材2に固定する板部と、更生管を支持する板部と、これらの間すなわち高さを出す板部を少なくとも有していれば、それぞれの形状等は限定されない。
【0053】
また、本発明の更生管Yの高さ調整装置1は、断面視が矩形の既設管(ないし管渠)の更生のみならず、アーチカルバート又は馬蹄形の平坦な側壁面X1に適用することもできる。
【符号の説明】
【0054】
1 更生管の高さ調整装置
2 可動部材
3 支持部材
X 既設管
X1 底面
Y 更生管