特開 2024-74729 更生管の管台設置装置及び既設管の更生方法

(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】P2024074729

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】更生管の管台設置装置及び既設管の更生方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/18 20060101AFI20240524BHJP

   B29C 63/32 20060101ALI20240524BHJP

   F16L 55/162 20060101ALI20240524BHJP

   F16L 1/00 20060101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

F16L55/18 Z

B29C63/32

F16L55/162

F16L1/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186077

(22)【出願日】2022-11-21

(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】竹田 大毅

(72)【発明者】

【氏名】山根 歩

【テーマコード（参考）】

3H025

4F211

【Ｆターム（参考）】

3H025EA01

3H025EB07

3H025EC01

3H025ED02

3H025EE05

4F211SA05

4F211SC03

4F211SD06

(57)【要約】

【課題】本発明は、既設管の更生に用いられる管台設置装置及び既設管の更生方法に関する。
【解決手段】本発明は、既設管の幅方向に間隔を置いて複数設置される載置部材２及び複数の載置部材２，２・・同士の間を固定し前記幅方向に延びる連結部材３を備えた管台１と、前記管底の幅方向の両端に固定され、連結部材３の両端部を挿通させる溝部４ｇを有し、管台１を溝部４ｇに沿って移動させるガイドレール４，４と、を備えている管台設置装置１０に関する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既設管の幅方向に間隔を置いて複数設置される載置部材及び複数の前記載置部材同士の間を固定し前記幅方向に延びる連結部材を備えた管台と、
前記管底の幅方向の両端に固定され、前記連結部材の両端部を挿通させる溝部を有し、前記管台を前記溝部に沿って移動させるガイドレールとを備えた管台設置装置。

【請求項2】

前記載置部材は、断面形状が円弧形，Ｌ字形又はＵ字形に形成された棒状の鋼材により形成されている請求項１に記載の管台設置装置。

【請求項3】

前記連結部材は、複数前記載置部材間に跨って延びる板状の部材により形成されている請求項１又は２に記載の管台設置装置。

【請求項4】

前記載置部材には、裏込め材の通過を許す切欠き又は孔が形成されている請求項１又は２に記載の管台設置装置。

【請求項5】

前記載置部材の長手方向の端部には、蓋部材が設けられている請求項１又は２に記載の管台設置装置。

【請求項6】

既設管の内部に更生管を形成する更生管形成工程と、
製管された前記更生管の先端部分と前記既設管の管底との間に、前記管底の幅方向に間隔を置いて複数設置される更生管の載置部材及び複数の前記載置部材同士の間を固定する連結部材を備えた管台と、前記管底の幅方向の両端に固定され、前記連結部材の両端部を挿通させる溝部を有し、前記管台を前記溝部に沿って移動させるガイドレールとを備えた管台設置装置を用いて、前記管台を前記ガイドレールに沿って配置する管台設置工程と、
前記更生管の製管後に、前記既設管の管底に配された前記載置部材に乗るように腹起し材を配置する腹起し材設置工程と、
前記更生管の内側に支保を設置した上で、前記既設管と前記更生管との間に裏込め材を充填する裏込め材充填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、既設管に更生管を形成する際に用いられる更生管の管台設置装置及び既設管の更生方法に関する。

【背景技術】

【0002】

老朽化した下水道管等の既設管を更生する方法として、既設管内に硬質塩化ビニル等の合成樹脂製の更生管を製管した後、既設管と更生管との間隙に裏込め材を注入して硬化させる方法が広く採用されている。
既設管を更生する際には、更生管を置く管底の不陸を補ったり、更生管の勾配の調整を図る必要が生じたりすることがある。また、海岸に近い場所等の既設管は、不明水による水圧によって更生管の底面を押し上げるなどの変形が起こることがあるため、変形が起きにくいように、既設管の更生に際して、既設管と更生管との間に隙間無くモルタルを充填させておく必要がある。
従来の管台としては、既設管の管底と更生管との間に隙間を設けるスペーサと、スペーサに支持されるメッシュ状に組まれた鉄線によるものが知られている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかし従来の管台は、不陸が発生している管底に直接スペーサを配置し、その上にメッシュ状に組まれた鉄線を設けるものであるため、不陸が発生している既設管の管底に管台の傾きが影響されてしまっていた。したがって、更生管に付与すべき勾配の設計どおりに管台を設置できないという問題があった。また、更生管を形成しながら更生管の下方に管台を挿入していく必要がある手法において、更生管の下方は見えにくく、設計された適切な位置を作業者が外部から確認することは困難であるため、管台の設置を設計どおりにできなかった。とりわけ、下水道などは、１ｍの管路において約１ｍｍという細かい勾配を設定する（逆勾配でも約２ｍｍ／ｍ）必要があるため、更生管の設置は正確性が要求される。
そこで、本発明は、更生管を所定の位置に容易かつ適切に配置することができる管台の設置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】

【0004】

本発明の管台設置装置は、既設管の管底の幅方向に間隔を置いて複数設置される載置部材及び複数の前記載置部材同士の間を固定し前記幅方向に延びる連結部材を備えた管台と、前記管底の幅方向の両端に固定され、前記連結部材の両端部を挿通させる溝部を有し、前記管台を前記溝部に沿って移動させるガイドレールと、を備えている。
この構成によれば、既設管の管底に予めガイドレールを設置しておくことで、更生管を少しずつ形成して行きながら更生管の限られた隙間に、設計どおりに管台を設置することができる。

【0005】

本発明の管台設置装置の前記載置部材は、断面形状が円弧形，Ｌ字形又はＵ字形に形成された棒状の鋼材により形成されていてもよい。
この構成によれば、既設管内に供用水を流しながら更生管を形成し管台を設置しても、載置部材に供用水に含まれるごみなどの異物を溜めにくい。

【0006】

本発明の管台設置装置の前記連結部材は、複数の前記載置部材間に跨って延びる板状の部材により形成されていてもよい。
この構成によれば、連結部材の板面に載置部材を安定的に固定させることができる。したがって、管台にゴミが溜まる要素となりうる連結部材の使用数を抑えることができる。

【0007】

本発明の管台設置装置の前記載置部材には、裏込め材の通過を許す切欠き又は孔が形成されていてもよい。
この構成によれば、載置部材の内部にも裏込め材を充填させやすい。

【0008】

本発明の管台設置装置の前記載置部材の長手方向の端部には、蓋部材が設けられていてもよい。
この構成によれば、載置部材の内部にゴミが入ることを防止することができる。

【0009】

本発明の既設管の更生方法は、既設管の内部に更生管を形成する更生管形成工程と、製管された前記更生管の先端部分と前記既設管の管底との間に、前記管底の幅方向に間隔を置いて複数設置される更生管の載置部材及び複数の前記載置部材同士の間を固定する連結部材を備えた管台と、前記管底の幅方向の両端に固定され、前記連結部材の両端部を挿通させる溝部を有し、前記管台を前記溝部に沿って移動させるガイドレールとを備えた管台設置装置を用いて、前記管台を前記ガイドレールに沿って配置する管台設置工程と、前記更生管の製管後に、前記既設管の管底に配された前記載置部材に乗るように腹起し材を配置する腹起し材設置工程と、前記更生管の内側に支保を設置した上で、前記既設管と前記更生管との間に裏込め材を充填する裏込め材充填工程とを有する。
この構成によれば、更生管を設計どおりに配置した状態で、裏込め材を既設管の管底と更生管との間に充填することができる。

【発明の効果】

【0010】

本願の各発明は、更生管を形成しながら、更生管の下方の設計された位置に管台を的確に設置し、既設管の管底と更生管との間を含めて裏込め材を適切に充填することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態の管台を示した斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態の更生管設置装置を示した斜視図である。

【図3】（ａ）～（ｃ）本発明の一実施形態の管台の設置工程から裏込め材充填工程を示した概略図である。

【図4】（ａ）～（ｃ）本発明の一実施形態の管台の設置工程を示した概略図である。

【図5】（ａ），（ｂ）本発明の一実施形態の管台の設置工程を示した概略図である。

【図6】本発明の他の実施形態の管台を示した平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図を参照して本発明の管台１を具備した管台設置装置１０及び既設管の更生方法の一実施形態について説明する。

【0013】

図１に示すように、本発明の管台１は、更生管を載置させる載置部材２及び載置部材２同士を連結させる連結部材３を有している。図２に示すように、本発明の管台設置装置１０は、管台１と左右一対のガイドレール４，４を有している。

【0014】

図１に示すように、載置部材２は、更生管を載せて更生管を軸線方向に支持する部材である。載置部材２は、概略矩形の偏平面を有し所定の厚みを有する長尺な２つ鋼板の長辺同士を突き合せた形状で、長手方向に直交する断面視で所定の角度（本実施形態では略９０°）をなすようにＬ字の棒状に形成されている（以下、鋼板のそれぞれを「鋼板部５」という）。本実施形態では、載置部材２として、一枚の長尺な矩形の鋼板を曲げ加工して形成した等辺の山型鋼（アングル鋼）が用いられている。

【0015】

各載置部材２の２つの鋼板部５の長辺５ａに沿う端部には、円弧形状の切欠き６が形成されている。
切欠き６は、山型の頂部（即ち山型鋼の折曲部）７側に入り込んだ円弧形状で、間隔を空けて一又は複数形成されている。切欠き６は、２つの鋼板部５，５間で見て、載置部材２の長手方向に直交する方向に連通しないよう、互いに長手方向にずれた位置に形成されている。これにより、一方の鋼板部５に形成された切欠き６を通過した他方の鋼板部５には壁が立ちはだかっている。

【0016】

載置部材２は、図３（ｃ）に示す更生管Ｘの管底Ｘ１の幅寸法に応じて複数本用いられる。各載置部材２は、山形の頂部７を上方に向け、更生管Ｘに取り付けられる複数の腹起し材８（図３（ｃ）参照）の設置位置を考慮して、更生管Ｘの管底Ｘ１を挟んで腹起し材８と対向する位置に配置され得る間隔で平行に配列されている。

【0017】

更生管Ｘに勾配を取らせる場合は、ａパーミル（以後、‰：軸線方向に対する高さの比を表す）、逆勾配の場合は、－ｂ‰（ａ，ｂは計画された設計数値）で更生管Ｘが傾くように設計される。そのため、載置部材２としては、連結部材３に固定した際の高さは、当該設計勾配を得られる載置部材２が好適に用いられる。

【0018】

図１に示すように、載置部材２の両端には、着脱自在の蓋部材９が配されている。
蓋部材９は、載置部材２の断面形状に合わせて、載置部材２の長手方向の両端部を完全に覆うように形成されている。蓋部材９は、磁力、係合構造、その他の方法で着脱自在に形成されている。なお、蓋部材９は、載置部材２の端面に外せないように固定されていてもよい。

【0019】

連結部材３は、複数の載置部材２同士の間隔を設定して固定する部材である。連結部材３は、所定の厚さを有する長尺な矩形の鋼板により形成されている。
連結部材３は、長手方向を複数の載置部材２に交差する方向（本実施形態では直交方向）に向け、偏平面を図３に示す既設管Ｙの管底Ｙ１に対向し得る向きで複数の載置部材２を上面に載せて固定している。連結部材３と複数の載置部材２の山型の裾の先端とは、互いの接触箇所で溶接により固定されている。

【0020】

複数の載置部材２は、複数の連結部材３により固定されていてもよいが、本実施形態では、１つの連結部材３によって固定されている。
連結部材３は、複数の載置部材２を連結させるとともに、図３（ｂ）に示す既設管Ｙの管底Ｙ１の両端に設置される後述するガイドレール４に挿通させてガイドレール４に従って管台１全体を移動させる役割も果たしている。そのために、連結部材３は、ガイドレール４，４の設置間寸法に応じた長さに形成されている。

【0021】

また、連結部材３は、既設管Ｙの管底Ｙ１にインバート施工がされている場合などに応じて、管底の形状に沿うよう変形させている。

【0022】

連結部材３の短手方向の少なくとも一端側には、上流側から流れてくる供用水が連結部材３の下方を流れることを防止するカバー部材が設けられていてもよい。
カバー部材は、連結部材３と管底Ｙ１との隙間を塞ぎ得る鋼板、角材などが用いられる。

【0023】

図２に示すように、ガイドレール４は、図３に示す更生管Ｘの形成前に既設管Ｙの管底Ｙ１の両端に固定され、管台１をガイドしつつ更生管Ｘの下の所定の高さ位置に配置させる部材である。ガイドレール４は、特に限定されないが、数ｍ～１０ｍの長さで形成されており、長手方向に連結させて更生管Ｘの形成方向に延びるように既設管に固定される。

【0024】

ガイドレール４は、連結部材３の端部を挿通させる溝部４ｇが形成された鋼材により形成されている。ガイドレール４としては、例えばＣ型鋼などを好適に用いることができる。溝部４ｇの開口幅（矢印Ｌ２方向の寸法）は、連結部材３の板厚に対し、を摺動させやすい程度に余裕のある寸法に設定されている。ガイドレール４の長手方向の寸法は、複数の連結部材３を挿通させることが可能な程度に形成されている。
なお、更生管Ｘの勾配は、前述のとおり載置部材２によって付与することが可能であるが、ガイドレール４の設置位置によって調整することも可能である。

【0025】

以上の構成を有する管台１を用いて既設管Ｙに更生管Ｘを形成する方法について説明する。
管台１を用いて更生管Ｘを形成するには、図３（ａ）に示すように、既設管Ｙの管底Ｙ１の幅方向（既設管Ｙを軸線Ｌ方向に見た水平方向）の両端又は両側壁の下端にガイドレール４を配置する（ガイドレール配置工程）。ガイドレール４は、更生管Ｘの勾配等を考えて設置すべき高さが決定されている。ガイドレール４を設置する高さ位置としては、可能な限り連結部材３と既設管Ｙの管底Ｙ１との間に隙間が形成されないように考慮されるとよい。また、更生管Ｘの形成を開始する前に、更生管Ｘの始端で管台１の適切な挿入完了位置が分かるように、図４（ａ）に示すように、管台１の挿入留め（アンカー）３０を設けておく。

【0026】

これにより、管台１は、形成された更生管Ｘの下方で作業者が見えにくい狭い隙間に、設計に従って適切に配置される。すなわち、更生管Ｘの形成前にガイドレール４を既設管Ｙに取り付けることによって、更生管Ｘの勾配等を考慮して更生管Ｘを支持する管台１の正確な位置出しをすることができる。そして、更生管Ｘを形成した後に、管台１が設置されるべき位置に正確に配置できる状態となる。また、可能な限り連結部材３と既設管Ｙの管底Ｙ１との間に隙間が形成されないように設定される。

【0027】

次に、図５（ａ）に示すように、既設管Ｙ内で製管機４０を回転させ、合成樹脂からなる帯状のプロファイルＰを螺旋状に巻回し更生管Ｘを形成していく（更生管形成工程）。この際、ガイドレール４は、既設管Ｙの両端に配置しているので製管機４０による製管作業を妨げないように配置されている。

【0028】

既設管Ｙの軸線方向に更生管Ｘを所定寸法形成したところで、連結部材３の長手方向を既設管Ｙの管底Ｙ１の幅方向に合わせた向きで用意する。これにより載置部材２は、既設管Ｙないし更生管Ｘの軸線に対して略平行に配された状態となる。なお、所定寸法とは、管台１の載置部材２の長手方向の寸法程度又はそれよりもやや長い寸法、すなわち管台１の更生管Ｘの下方への挿入が容易な程度であるとよい。

【0029】

更生管Ｘを少し持ち上げ、管台１の連結部材３の両端をガイドレール４の溝内に合わせ、管台１を更生管Ｘの下方に押し込む。そうすると、作業者が管台１の位置などを特に確認しなくても連結部材３がガイドレール４に沿って、更生管Ｘの下方であって既設管Ｙの管底Ｙ１との間に隙間を極力形成しないように挿入される（管台配置工程）。

【0030】

図４（ａ）に示すように、管台１の載置部材２又は連結部材３が予め設置しておいたアンカー３０に当たったら、管台１が所定の位置まで挿入されたことが分かるので、更生管Ｘを載置部材２上に置いて、再び更生管Ｘを軸線方向に載置部材２の長手方向の寸法程度製管し、前述のようにして更生管Ｘの下方に管台１を挿入する。２つ目以降の管台１は、先に挿入した管台１に当たるところまで挿入する。

【0031】

以上の更生管形成工程及び管台配置工程を繰り返して、図４（ｂ），（ｃ）及び図５（ｂ）に示すように、更生管Ｘを延ばしつつ、管台１が製管機４０による更生管Ｘの形成の邪魔にならないように、管台１を順次設置していく。
更生管Ｘの形成が完了したら、図３（ｃ）に示すように、更生管Ｘの内側に腹起し材８を取り付け（腹起し材設置工程）、不図示の支保を設置する。管台１は、腹起し材８の設置位置に対向し得るように載置部材２を設けているので、腹起し材８と載置部材２とが更生管Ｘを挟んだ状態で支保が設置される。

【0032】

支保の設置後、既設管Ｙと更生管Ｘとの間にモルタル等の裏込め材２０を注入すると、管台１の周辺に裏込め材２０が回っていき、その後載置部材２に形成された切欠き６から載置部材２内に裏込め材２０が入り込む（裏込め材充填工程）。

【0033】

この際、切欠き６は、２つの鋼板部５，５間で長手方向にずれた位置に形成されているので、切欠き６から入り込んだ裏込め材２０は、切欠き６に対向する鋼板部５の内壁に当たってその内壁に沿って流動し、他方に形成された切欠き６から一部抜けていきつつも載置部材２内を広がっていく。そして、載置部材２の両端は蓋部材９により閉じられているので、載置部材２内に裏込め材２０が溜まっていく。このようにして、裏込め材２０は管台１の外側及び内側にしっかりと充填されていく。

【0034】

裏込め材２０の充填が完了したら、支保及び腹起し材８を更生管Ｘから取り外し、既設管Ｙ内への更生管Ｘの形成が完了する。

【0035】

このように、本発明の管台設置装置１０及び既設管の更生方法によれば、既設管Ｙの管底Ｙ１の幅方向両端に、ガイドレール４，４が配されており、このガイドレール４，４に連結部材３を挿通させて管台１を更生管Ｘの下方に押し込むことができる。したがって、更生管Ｘを形成しながらその下方に管台１を設置していくにあたり、管台１の配置位置を確認することが難しくても、管台１の高さ位置及び向きを略設計どおりに適切に配置することができる。

【0036】

また、載置部材２が細長い断面山型の棒状に形成され既設管Ｙの軸線に略沿って、すなわち水流方向に沿うように配置されているため、載置部材２の内部及び外面に水中に浮遊するゴミなどの異物を引っ掛けて溜めてしまうことを防止しやすい。

【0037】

また、連結部材３は、軸線に対して交差する方向に長辺を向けて配置されるが、偏平で長尺な板状に形成され、その偏平面を既設管Ｙの管底Ｙ１に極力隙間を形成しないように配される。また、管底Ｙ１が湾曲している場合には、連結部材３を湾曲面に沿わせて変形させている。

【0038】

よって、既設管Ｙを流れる水は、連結部材３の下方には流れにくく、連結部材３の端面に当たると連結部材３の上面側に流れ浮遊物などを流していく。したがって、管台１の設置により既設管Ｙと更生管Ｘとの間に異物を溜めてしまい、裏込め材２０の充填が不十分になってしまうといった問題を効果的に防止することができるという効果を奏する。

【0039】

また、載置部材２の長手方向の端部には蓋部材９が取り付けられていることで、既設管Ｙ内の上流側から流れる水の載置部材２内への進入を効果的に防ぐことができる。これによって、水に含まれたゴミ等の異物が管台１の内部に溜まることで裏込め材２０の充填を妨げてしまうことを有効に回避することができる。

【0040】

また、載置部材２が山型に形成されているため、異物が流れてきても載置部材２の山形の頂部７から下方及び下流側に流されやすくなって溜まりにくい。したがって、本発明の管台１は、その周辺に裏込め材２０が充填されにくくなって充填が不十分になる問題を回避することができるという効果を奏する。

【0041】

また、連結部材３が、長尺な鋼板により成されているため、載置部材２を鋼板との接触面で堅固に固定することができる。したがって、載置部材２を固定するように既設管Ｙの管底の幅方向に延びて、水の流れを阻害し、また水に含まれて浮遊するゴミを溜めてしまうおそれのある連結部材３の数を抑制し水流及びこれに含まれるゴミの流れを留めてしまうことを防止することができるという効果を奏する。

【0042】

また、載置部材２と腹起し材８とを対向させて配置するため、更生管Ｘを管台１と腹起し材８及び支保により確実に把持することができるという効果を奏する。また上記構成により、更生管Ｘの変形を防止することができるという効果を奏する。

【0043】

なお、上記実施形態において、切欠き６は円弧状に形成された例を示したが、切欠き６の形状は円弧形状に限定されるものではない。また、連結部材３との間で開口を形成する切欠き６が形成されていることが望ましいが、載置部材２内に裏込め材２０を進入させる開口として、鋼板部５に孔が形成されていてもよい。

【0044】

また、載置部材２の形状として山形鋼を用いた例を示したが、載置部材２の形状は、その表面にゴミなどの異物が溜まりにくい形状であれば断面円弧形やＵ字形等の形状であってもよい。
また、載置部材２の鋼板部５，５がなす角度は、９０°であることは必須ではなく、９０°以下又は９０°以上であってもよい。

【0045】

また更に、管台１の載置部材２は、図６に示すように、少なくとも２本が既設管Ｙの軸線方向に前後する管台１の載置部材２と接し得る長さを有していれば、３本目の載置部材２は、前後の載置部材２と接する長さを有していなくてもよい。
管台１として上記の構成を採ることにより、少なくとも２本の載置部材２で、軸線方向に前後する管台１の載置部材２と接触して安定性を保持することができ、３本目以上の載置部材２の材料費を抑え得るとともに、水流を妨げる物を極力設けないようにすることができるという効果を奏する。

【符号の説明】

【0046】

１ 菅台
２ 載置部材
３ 連結部材
４ ガイドレール
５ 鋼板部
６ 切欠き
１０ 管台設置装置
２０ 裏込め材（モルタル）
Ｘ 更生管
Ｙ 既設管
Ｙ１ 既設管の管底

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】