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【発明の名称】 管路更生接続方法及びその方法に使用される封止ユニット
【発明者】 【氏名】島貫 孝
【住所又は居所】滋賀県栗東市野尻75 日本ノーディッグテクノロジー株式会社内

【氏名】竹西 英也
【住所又は居所】滋賀県栗東市野尻75 日本ノーディッグテクノロジー株式会社内

【要約】 【課題】更生管の管端と他の配管の管端とを接続する場合において、接続作業が容易であり且つ信頼性の高い接続状態を得ることができる管路接続方法及び管路接続構造を提供する。

【解決手段】マンホールQ1内に臨む既設管3を更生管1によって構成する際、更生管1の管端に封止ユニットを取り付けておき、更生管1の内部を密封した状態で、更生管内部に加圧流体を導入して既設管3の内面に更生管1を密着させる。その後、封止ユニット6のインナ部材61から閉塞栓部材を離脱させ、更生管1の管端に残ったインナ部材61のフランジ部61bを利用し、継手管8を介して他方の既設管7と更生管1とを接続する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
既設管の内面を更生管によってライニングすると共に、この更生管の管端と他の配管の管端とを、それぞれの管路同士を連通させた状態で接続する方法であって、
上記更生管の管端に装着される略円環形状の第1部材と、この更生管の管端の開口を閉塞する第2部材とを備えた封止ユニットを更生管の管端に取り付け、更生管を既設管の内部に引き込んだ状態で更生管の内部に加圧流体を導入して更生管を拡径し、既設管の内面に更生管を密着させて既設管の更生を行う更生工程と、
この更生工程の後、更生管の管端から第2部材のみを取り外し、更生管の管端と他の配管の管端との間に継手管を配置して、この継手管と第1部材とを連結する配管継ぎ工程とを備えていることを特徴とする管路更生接続方法。
【請求項2】
上記請求項1記載の管路接続方法において、
更生工程において、更生管はマンホールを通じて既設管の内部に引き込まれ、
配管継ぎ工程では、マンホール内に継手管を導入して、この継手管の一方の管端をマンホール内に臨む非更生状態の既設管に連結し、他方の管端を更生管に装着された第1部材に連結することを特徴とする管路更生接続方法。
【請求項3】
上記請求項1または2記載の管路更生接続方法に使用される封止ユニットであって、
上記更生管の管端内部に嵌め込まれる略筒型形状のドラム部及び更生管の管端外側において外周側に広がるフランジ部を備えた第1部材と、外径寸法が前記フランジ部の外径寸法に略一致する円盤状であってこのフランジ部に重ね合わされることによって更生管の管端の開口を閉塞する第2部材とを備えていることを特徴とする封止ユニット。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば既設管をライニングした更生管と他の既設管とを接続する場合などに適用される管路接続方法及び管路接続構造に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、地中に埋設されている管路が老朽化した場合には、この管路内面を樹脂製の更生管でライニングして管路を補強することが行われている。例えば下記の特許文献1には、熱可塑性樹脂製であって形状回復温度において円筒形に形状回復するように襞状に縮退させた断面形状を呈する更生管を使用した更生方法が開示されている。
【0003】
この更生方法の作業手順について以下に説明する。先ず、襞状に縮退させた断面形状の更生管の一端を閉塞金具などによって閉塞した状態で、この閉塞側から更生管をマンホールを通して既設管内に引き込む。その後、この更生管の他端を蒸気などによって加熱し、部分的に円筒形に形状回復させる。そして、この形状回復した端部に封止ユニットを装着する。この封止ユニットは、例えば、図13に示すように、スチーム供給管b及びエア供給管cを備えたインナコアdと、このインナコアdが更生管pの端部に装着された状態で更生管pの外周面に装着されてインナコアdの抜け止めを行うリング材eとを備えている。このようにして更生管pの端部に封止ユニットaを装着した後、スチーム供給管bから更生管pの内部に蒸気を供給し、この更生管pの全体を加熱して円筒形に形状回復させる。更生管pから蒸気を抜いた後、エア供給管cから更生管pの内部に加圧エアを供給し、更生管pを拡径させてその外面を既設管の内面に密着させる。その後、上記閉塞金具及び封止ユニットaを更生管pから取り外し、更生管の端部処理を行ってライニング作業を終了する。
【0004】
一方、農業用水などの管路である有圧管にあっては、管端がマンホール内で開放していると、このマンホール内の貯水量が増大した場合に、マンホールから水が溢れ出てしまう可能性がある。このため、この種の管路では、マンホール内に臨む2本の配管(上流側配管と下流側配管)の管端同士を短管状の継手部材によって接続することが行われている。
【0005】
このため、例えばマンホール内に臨む2本の配管のうちの一方を更生管によってライニングした場合には、この更生管の管端と更生されていない側の既設管の管端とをマンホール内で継手部材によって接続する必要がある。
【0006】
図14は、更生管pと既設管fとをマンホールg内で継手部材hによって接続した従来の構成を示している。この図に示すように、既設管fの管径は予め決まっているため、継手部材hの一端(既設管fに接続する側の図中左側端部)の内径は、この既設管fの外径寸法に略一致して設定されている。一方、他端側である更生管pに接続する側の端部(図中右側端部)にあっては、更生管pの仕上がり径にバラツキが生じることを考慮し、内径が予め大きく設定してある。そして、この継手部材hの他端側の端部内に更生管pの管端を挿入した状態で、この更生管pの外面と継手部材hの内面との間をモルタルiによって埋めていた。
【特許文献1】特開2002−303376号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上述した如く更生管pと継手部材hとの間をモルタルiによって埋める場合、モルタルiが管路内に流れ込んでしまって(図中矢印参照)管路の有効内径を縮小
させてしまう可能性がある。また、この施工後に水(圧力水)を流した場合に、モルタルiに割れが生じて漏水が発生してしまう虞もあった。
【0008】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、更生管の管端と他の配管の管端とを接続する場合において、接続作業が容易であり且つ信頼性の高い接続状態を得ることができる管路接続方法及び管路接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、更生管による既設管の更生作業(ライニング)時にこの更生管の内部を密封するための部材を利用し、この更生管の管端と他の配管の管端とを接続するようにしている。つまり、更生管の内部を密封するための封止ユニットを複数の構成部材で成し、この封止ユニットの一部の部材を他の部材に連結するための構成をそのまま使用して、この他の部材と継手管との連結構造が得られるようにしている。
【0010】
−解決手段−
具体的に、本発明は、既設管の内面を更生管によってライニングすると共に、この更生管の管端と他の配管の管端とを、それぞれの管路同士を連通させた状態で接続する方法を前提とする。この管路更生接続方法に対し、更生工程と配管継ぎ工程とを備えさせる。更生工程では、上記更生管の管端に装着される略円環形状の第1部材と、この更生管の管端の開口を閉塞する第2部材とを備えた封止ユニットを更生管の管端に取り付け、更生管を既設管の内部に引き込んだ状態で更生管の内部に加圧流体を導入して更生管を拡径し、既設管の内面に更生管を密着させて既設管の更生を行う。配管継ぎ工程では、上記更生工程の後、更生管の管端から第2部材のみを取り外し、更生管の管端と他の配管の管端との間に継手管を配置して、この継手管と第1部材とを連結する。
【0011】
この特定事項により、封止ユニットにおける第1部材の第2部材に対する連結構造をそのまま利用して、第1部材と継手管とを連結することが可能になる。例えば、第1部材と第2部材とが、それぞれに形成されたボルト孔によってボルト止めされている場合に、継手管にも同様のボルト孔を形成しておき、第2部材を第1部材から取り外した後に、第1部材のボルト孔と継手管のボルト孔とを位置合わせしてこれらをボルト止めする等といった構成が採用される。
【0012】
また、本発明に係る管路接続方法が適用される一形態として、マンホール内に臨む2本の(一方が更生管によって更生されている)配管同士を連結することが掲げられる。この場合の上記各工程として、詳しくは、更生工程において更生管がマンホールを通じて既設管の内部に引き込まれるようになっている。また、配管継ぎ工程では、マンホール内に継手管を導入して、この継手管の一方の管端をマンホール内に臨む非更生状態の既設管に連結し、他方の管端を更生管に装着された第1部材に連結するようにしている。
【0013】
尚、上述した各解決手段のうち何れか一つに記載の管路更生接続方法に使用される封止ユニットも本発明の技術的思想の範疇である。つまり、更生管の管端内部に嵌め込まれる略筒型形状のドラム部及び更生管の管端外側において外周側に広がるフランジ部を備えた第1部材と、外径寸法が前記フランジ部の外径寸法に略一致する円盤状であってこのフランジ部に重ね合わされることによって更生管の管端の開口を閉塞する第2部材とを備えた封止ユニットである。
【発明の効果】
【0014】
本発明では、更生管の内部を密封するための封止ユニットを利用し、この更生管の管端
と他の配管の管端とを接続するようにしている。つまり、封止ユニットを構成する第2部材を第1部材から取り外した後に、この更生管の管端に残った第1部材を利用して継手管を連結するようにしている。従来では、更生管と継手との間をモルタルによって埋めていたため、モルタルが管路内に流れ込んでしまったり、モルタルが割れてしまうといった不具合があったが、本発明によれば、この不具合を解消することができ、接続作業が容易であり且つ信頼性の高い接続状態を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明は、マンホール内における更生管と既設管との接続部分に本発明を適用した場合について説明する。
【0016】
(第1実施形態)
先ず、第1実施形態について説明する。本発明に係る管路接続方法について説明する前に、マンホール内に臨む2本の既設管のうちの一方に対する更生管による更生動作について説明する。
【0017】
図1は既設管を更生するための更生管1の更生作業前の状態を示している。この更生管1は、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂材料よりなり、外面に長手方向に沿って延びる凹部11を有するように変形されて断面外形面積が小さくなる襞状に縮退させた形状に成形されている。
【0018】
また、この更生管1は、所定の形状回復温度(例えば80℃)に加熱されることによって円筒体に形状回復する性能を有している。この場合、形状回復温度とは、圧力などの外力を作用させることなく、加熱のみで円筒形に形状回復する温度のことである。
【0019】
この更生管1の製造方法は以下の通りである。図2に示すように、先ず、押出機21にて熱可塑性樹脂材料の円筒体10を押出成形し、その円筒体10を冷却水槽22中に通過させて冷却し、変形装置23にて、形状回復温度の雰囲気中で外面を押し潰して、図1に示す如く外面に長手方向に沿って延びる凹部11を形成する。その後、断面外形面積が減少するように引張装置24にて円筒体10を引っ張り、この円筒体10を、トラバース部25を経由して、ドラム26上に巻き取る。
【0020】
このようにして製造された更生管1は、既設管の更生現場に搬入されるまでの間は、外気温の影響を受けて管自身が「自然形状回復」することがないように、拘束手段を用いて拘束するか、低温保管することが好ましい。
【0021】
次に、既設管の更生作業について説明する。ここでは、図3に示すように、上流側マンホールQ1(図3において左側に位置するマンホール)と下流側マンホールQ2(図3において右側に位置するマンホール)との間に埋設されている既設管3を更生する場合について説明する。
【0022】
上流側マンホールQ1付近の地上には、上記ドラム26上に巻き取られた更生管1が搬入されている。一方、下流側マンホールQ2付近の地上には、ウィンチ51が配設されている。又、下流側マンホールQ2の下部には更生管1を牽引するワイヤ54を案内するためのガイド部52が設けられている。尚、更生管1を既設管3に挿入するのに先立って、予め、既設管3の内部を洗浄し且つ突出物を除去しておく。
【0023】
そして、更生管敷設工程として、図3に示すように、ウインチ51から導出されるワイヤ54の先端を、下流側マンホールQ2の下端から既設管3内を経て上流側マンホールQ1に導いておく。それから、ドラム26を回転させ、更生管1の先端を上流側マンホール
Q1の下端つまり既設管3の上流側端まで導出させる。
【0024】
そして、更生管1の先端に予め取り付けておいた先端具53にワイヤ54の先端を係止する。その後、ドラム26から送り出された更生管1の先端を既設管3の内部に挿入した状態で、ウィンチ51によってワイヤ54を巻き取ることにより更生管1を牽引し、更生管1を既設管3の内部に引き込んでいく。この引き込み途中において、更生管1を切断し、この切断部分に後述する封止ユニット6を取り付けておく。
【0025】
この動作により、更生管1を、上流側マンホールQ1側から下流側マンホールQ2側まで導いて、上流側マンホールQ1と下流側マンホールQ2との間を結ぶ既設管3内の全長に亘って敷設する。この際の既設管3内における更生管1の配置状態を図4(a)に示す。
【0026】
その後、ライニング工程に進む。このライニング工程では、図5に示すように、上流側マンホールQ1付近の地上に、蒸気発生・加圧器55を配設し、下流側マンホールQ2付近の地上に水・蒸気分離器56を配設する。更生管1に取り付けた封止ユニット6に蒸気発生・加圧器55から延びるホース55aを連結するともに、更生管1先端の先端具53に水・蒸気分離器56から延びるホース56aを連結する。
【0027】
この状態で、蒸気発生・加圧器55より更生管1内に蒸気を連続的に供給し、その蒸気を水・蒸気分離器56へ流下させつつ、更生管1をその内部より形状回復温度まで加熱して、略元の円筒体に形状回復させる。この際の既設管3内における更生管1の状態を図4(b)に示す。
【0028】
このようにして更生管1を円筒体に形状回復させた後、先端具53を密閉状態にし、その更生管1の内部に蒸気発生・加圧器55より加熱圧縮空気を送って、更生管1を、その内部より加熱加圧膨張させて既設管3の内面に密着させ(この際の既設管3内における更生管1の状態を図4(c)に示す)、この加圧状態にて、冷却固定して、既設管3の内面のライニング作業を終了する。
【0029】
次に、更生管1の端部に取り付けられる封止ユニット6について説明する。図6は、この封止ユニット6が更生管1の端部に取り付けられる際の状態を示す分解斜視図である。この図に示すように、封止ユニット6は、更生管1の管端に装着されるインナ部材61と、このインナ部材61に取り付けられる閉塞栓部材62と、インナ部材61が更生管1から抜け落ちることを防止するバンド63を備えている。
【0030】
上記インナ部材61は、更生管1の管端の内径寸法に略一致する外径寸法を有する筒型形状のドラム部61aと、このドラム部61aの一端縁から外周側に広がるフランジ部61bとを備えている。このフランジ部61bには、周方向に所定角度間隔を存した複数箇所(本形態では8箇所)に貫通孔で成るボルト孔61c,61c,…が形成されている。
【0031】
また、上記ドラム部61aの先端部(フランジ部61bが形成されている側とは反対側の端部)には、山型に外周側に僅かに突出した返り部61dが形成されており、更生管1に装着された際に容易には抜け落ちないようになっている。
【0032】
一方、閉塞栓部材62は、外径寸法が上記フランジ部61bの外径寸法に略一致する金属製の円盤状の部材であって、その外周縁部には、このフランジ部61bに重ね合わされた際に上記ボルト孔61c,61c,…の形成位置に一致する箇所に同様のボルト孔62a,62a,…が形成されている。このため、この閉塞栓部材62がインナ部材61のフランジ部61bに重ね合わされ、且つそれぞれのボルト孔61c、62aに亘ってボルト
が挿通され、このボルトにナットがねじ込まれた状態では、閉塞栓部材62がインナ部材61に一体的に組み付けられると共に、このインナ部材61の開口(ドラム部61aの内側の空間)が閉塞栓部材62によって閉塞されることになる。また、この閉塞栓部材62には、上記蒸気発生・加圧器55から延びるホース55aを連結するためのエルボ62b(図8参照)が取り付けられている(図6では図示省略)。
【0033】
バンド63は、インナ部材61のドラム部61aが更生管1の内部に挿入された状態で、更生管1の外面側から内周側に向けて締め付けられ、これによって更生管1の内面をドラム部61aの返り部61dに強固に係合させてインナ部材61が更生管1から抜け落ちることを防止するものである。
【0034】
つまり、この封止ユニット6を更生管1の端部に装着する場合には、先ず、インナ部材61のドラム部61aを更生管1の内部に挿入し、バンド63を更生管1の外面側から内周側に向けて締め付けることによってインナ部材61を更生管1に取り付ける。その後、閉塞栓部材62をインナ部材61のフランジ部61bに重ね合わせてそれぞれのボルト孔61c、62aに亘ってボルトを挿通し、このボルトにナットをねじ込むことによって閉塞栓部材62をインナ部材61に一体的に組み付ける。これによって、封止ユニット6が更生管1の端部に装着されることになる。尚、閉塞栓部材62をインナ部材61に組み付けた後に、インナ部材61を更生管1の内部に挿入して取り付けるようにしてもよい。
【0035】
次に、更生後の更生管1と、マンホールQ1内に臨む既設管7とを接続するための継手管8について説明する。図7は、この継手管8を示す斜視図である。この図に示すように、継手管8は、その軸線方向の中央部分が上記既設管7の内径寸法と略一致する内径寸法を有する直管部81を備えている。そして、この直管部81よりも既設管接続側は、テーパ部82を介し、既設管7の外径寸法に略一致する内径寸法を有する既設管接続部83を備えている。一方、直管部81よりも更生管接続側は、上記インナ部材61のフランジ部61bの形状に略一致するフランジ84が形成されており、このフランジ84には、上記フランジ部61bが重ね合わされた際に上記ボルト孔61c,61c,…の形成位置に一致する箇所に同様のボルト孔84a,84a,…が形成されている。
【0036】
次に、マンホールQ1内において更生管1と既設管7とを接続する作業について説明する。上記更生作業で説明したように、更生管1を既設管3の内部に引き込んでいく途中において、更生管1を切断し、この切断部分に封止ユニット6を取り付ける。この更生管1に封止ユニット6を取り付けた後の引き込み状態を図8に示す。尚、更生管1を既設管3内の所定位置まで引き込んだ後に、この更生管1の端部に封止ユニット6を取り付けるようにしてもよい。
【0037】
所定位置まで更生管1を引き込んだ後、上述した如く、上記蒸気発生・加圧器55より、ホース55a、封止ユニット6を経て更生管1内に蒸気を連続的に供給する。これにより、更生管1を円筒体に形状回復させる。その後、更生管1内に加熱圧縮空気を送って、更生管1を既設管3の内面に密着させる。この状態を図9に示している。
【0038】
以上の動作によって更生管1によるライニング動作が完了した後、図10に示すように、インナ部材61に閉塞栓部材62を締結していたボルトBを取り外して、閉塞栓部材62をインナ部材61から離脱させ、この閉塞栓部材62のみを地上に引き上げる。この状態では、更生管1の端部に取り付けられているインナ部材61の開口部と既設管7とがマンホールQ1の内部空間を介して対向している。
【0039】
その後、継手管8の装着作業に移る。この作業では、先ず、継手管8の既設管接続部83の内部に既設管7の先端部が入り込むように、継手管8と既設管7とを接合する。そし
て、図11に示すように、継手管8のフランジ84とインナ部材61のフランジ部61bとを重ね合わせ、且つ両部材84,61bの各ボルト孔84a,61cの位置を一致させる。そして、これら各ボルト孔84a,61cにボルトBが挿通され、このボルトBにナットNをねじ込むことによって継手管8とインナ部材61とを一体的に組み付ける。これにより、マンホールQ1内において、継手管8を介して更生管1と既設管7とが管路同士を連通させた状態で接続されることになり、マンホールQ1から水が溢れ出ない構成を構築することができる。
【0040】
以上のように本形態では、封止ユニット6にインナ部材61及び閉塞栓部材62を備えさせ、閉塞栓部材62をインナ部材61から取り外した後に、更生管1の管端に残ったインナ部材61を利用して継手管8を連結するようにしている。従来では、更生管と継手との間をモルタルによって埋めていたため、モルタルが管路内に流れ込んでしまったり、モルタルが割れてしまうといった不具合があったが、本形態によれば、この不具合を解消することができ、接続作業が容易であり且つ信頼性の高い接続状態を得ることができる。
【0041】
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本形態は、既設管7及び継手管8の形状が上述した第1実施形態のものと異なっている。その他の構成は上述した第1実施形態と同様であるので、ここでは既設管7及び継手管8の形状についてのみ説明する。
【0042】
図12は、本形態に係る更生管1と既設管7との接続状態を示している。この図に示すように、本形態に係る既設管7は、開口端縁部にフランジ71が一体形成されている。これに対応するべく、継手管8の既設管接続側の端部には、上記既設管7のフランジ71と同様のフランジ72が形成されている。そして、これら既設管7及び継手管8の各フランジ71,84には、互いに位置合わせされたボルト孔が形成されており、これら各ボルト孔にボルトBが挿通され、このボルトBにナットNをねじ込むことによって既設管7と継手管8とが一体的に組み付けられている。
【0043】
尚、継手管8とインナ部材61との接続形態は上述した第1実施形態のものと同一であるのでここでの説明は省略する。
【0044】
−その他の実施形態−
以上説明した各実施形態は、マンホールQ1内で、更生管1と非更生状態の既設管7とを接続する際に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、マンホール以外の箇所での配管同士を接続する場合や、更生管同士を接続する場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】更生作業前の更生管の一部を示す斜視図である。
【図2】更生管の製造工程を説明するための模式図である。
【図3】更生管を既設管の内部に引き込む更生管敷設工程を説明するための模式図である。
【図4】(a)は埋設管内に更生管を引き込んだ状態を示す断面図であり、(b)は更生管を加熱して形状回復させた状態を示す断面図であり、(c)は更生管を加圧膨張させて埋設本管の内面に密着させた状態を示す断面図である。
【図5】更生管を既設管内にライニングするライニング工程を説明するための模式図である。
【図6】封止ユニットが更生管の端部に取り付けられる際の状態を示す分解斜視図である。
【図7】第1実施形態に係る継手管を示す斜視図である。
【図8】更生管に封止ユニットを取り付けた状態での引き込み状態を示すマンホール及びその周辺の断面図である。
【図9】更生管の拡径工程後の状態を示すマンホール及びその周辺の断面図である。
【図10】閉塞栓部材をインナ部材から離脱する際の状態を示すマンホール及びその周辺の断面図である。
【図11】継手管によって更生管と既設管とが接続された状態を示すマンホール及びその周辺の断面図である。
【図12】第2実施形態おける図11に相当する図である。
【図13】従来例において更生管に封止ユニットが装着された状態を示す斜視図である。
【図14】従来例における図11に相当する図である。
【符号の説明】
【0046】
1 更生管
3,7 既設管
6 封止ユニット
61 インナ部材(第1部材)
61a ドラム部
61b フランジ部
62 閉塞栓部材(第2部材)
8 継手管
【出願人】 【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市北区西天満2丁目4番4号
【出願日】 平成16年8月6日(2004.8.6)
【代理人】
【公開番号】 特開2006−46592(P2006−46592A)
【公開日】 平成18年2月16日(2006.2.16)
【出願番号】 特願2004−231225(P2004−231225)