JP2008185058A - 既設管更生方法に用いられるバイパスホース - Google Patents

Abstract

【課題】２系統のバイパスホースを選択的に用いて下水などを流下させながら既設管を更生する更生方法において、施工性を低下させることなく更生管を十分に加熱加圧して、既設管を品質を確保して更生する。
【解決手段】既設管Ｋのライニング部分の上流を堰止める一方、堰止めた下水などの水ポンプＰによる排水系統を２系統に分岐し、一方の系統に第１バイパスホース１１を接続して既設管Ｋ内に挿通し、下水などを第１バイパスホース１１を通して既設管Ｋの下流に流下させながら更正管１０を既設管Ｋ内に引き込んだ後、更正管１０内に第２バイパスホース１２を挿通して他方の系統に接続するとともに、下水などを第２バイパスホース１２を通して既設管Ｋの下流に流下させながら更正管１０を加熱加圧して既設管Ｋにライニングする。この際、バイパスホース１１，１２が、内層ホースの外周面に断熱層を積層して形成される。
【選択図】図５

Description

この発明は、老朽化した下水道管などの既設管に更正管をライニングする更生方法に用いられるバイパスホースに関するものである。

従来より、地中に埋設された下水道管などの既設管内に、既設管の内径よりも小径であって、形状記憶温度において円管形状に形状回復する塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂製の更生管を挿入し、更生管を加熱して円管形状に復元させた後、加圧して膨張拡径させ、更生管を既設管の内周面にライニングする更生方法が提案され、広く実施されている（例えば、特許文献１参照）。

このような更生方法において、既設管内を下水などが流下している状態で更生管をライニングするときには、下水などにより更生管が冷却されるため、更生管を加熱する工程で温度上昇が不十分となることがある。更生管の加熱が不十分であると、更生管が円管形状に形状復元する際、あるいは、軟化した更生管を加圧して膨張拡径させ、既設管の内周面に密着させる際、不完全な仕上がり状態となる可能性が高い。

このため、前述した更生方法においては、下水などが流下する環境下で施工することはできず、下水などが更生管を流下しないように、バイパスさせる必要があった。具体的には、発進側マンホールおよび到達側マンホール間にわたって道路上にバイパス配管を敷設し、下水などをバイパスさせる水替え作業が必要となる。この結果、施工に時間を要するばかりでなく、バイパス配管の敷設に伴う交通規制によって渋滞などを招来するという問題があった。

このような水替え作業を必要とする更正方法を改良するものとして、下水などを既設管のライニング部分を通過させて下流側に流す工法が提案されている。例えば、既設管のライニング部分の上流を堰止め、堰止めた下水などの水ポンプによる排水系統を２系統に分岐し、一方の系統に既設管のライニング部分に挿通した第１バイパスホースを接続し、下水などを水ポンプおよび第１バイパスホースを介して既設管のライニング部分の下流に導き、第１バイパスホースを通して流下させながら更正管を既設管のライニング部分に引き込んだ後、更正管内に第２バイパスホースを挿通して他方の系統に接続し、下水などを水ポンプおよび第２バイパスホースを介して既設管のライニング部分の下流に導き、第２バイパスホースを通して流下させながら更正管を加熱加圧して既設管にライニングするものである（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−２３０４１２号公報 特開２０００−１８５３５０号公報

このような更生方法においては、前述したバイパスホースに耐熱性が必要となるが、バイパスホースに既存の耐熱性管材を利用した場合、耐熱性管材からなるバイパスホースは硬く、かつ、重いことから、バイパスホースを引き込み、あるいは、引き抜くに際しての施工性が低下するものとなる。しかも、耐熱性管材からなるバイパスホースを更正管内に挿通して下水などを流下させると、更正管に接触するバイパスホースを介して下水などと更生管とが熱交換し、更正管が冷却される。このため、更生管を加熱する工程で温度上昇が不十分となり、更生管が円管形状に形状復元する際、あるいは、軟化した更生管を加圧して膨張拡径させ、既設管の内周面に密着させる際、不完全な仕上がり状態となるおそれがある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、２系統のバイパスホースを選択的に用いて下水などを流下させながら既設管を更生する更生方法において、施工性を低下させることなく更生管を十分に加熱加圧して、既設管を品質を確保して更生することのできる既設管更生方法に用いられるバイパスホースを提供するものである。

本発明は、既設管のライニング部分の上流を堰止める一方、堰止めた下水などの水ポンプによる排水系統を２系統に分岐し、一方の系統に第１バイパスホースを接続して既設管内に挿通し、下水などを第１バイパスホースを通して既設管の下流に流下させながら更正管を既設管内に引き込んだ後、更正管内に第２バイパスホースを挿通して他方の系統に接続するとともに、下水などを第２バイパスホースを通して既設管の下流に流下させながら更正管を加熱加圧して既設管にライニングする更生方法において、前記バイパスホースが、内層ホースの外周面に断熱層を積層して形成されることを特徴とするものである。

本発明によれば、バイパスホースが内層ホースの外周面に断熱層を積層して形成されていることにより、更正管内に挿通されたバイパスホースを通して下水などを既設管の下流に流下させたとしても、内層ホースを流れる下水などの熱が断熱層によって遮断され、バイパスホースを介して下水などと更正管とが熱交換することを確実に防止できる。したがって、更正管の冷却を確実に防止して更正管を十分に加熱して必要な温度にまで高めることができる。しかも、既存の耐熱性管材を使用する場合に比較して、耐熱性を損なうことなく柔軟性を確保しつつ軽量化を図ることができることから、バイパスホースの引き込みや引き抜き時の作業性を低下させることもない。

この結果、更生管を十分に加熱加圧し、確実に膨張拡径させて既設管に密着させることができることから、仕上がり品質を確保して既設管を更生管によってライニングすることができるとともに、施工性を低下させることもない。

ここで、内層ホースとしては、管材として好適なポリ塩化ビニルなどを挙げることができ、また、断熱層としては、クロロプレン発泡材などを挙げることができる。

本発明において、前記断熱層に耐熱層が積層されると、断熱性と耐磨耗性を向上させることができる。

この場合、耐熱層としては、ＥＰＲを挙げることができる。

本発明において、前記断熱層の外周面にリブまたは突起物が設けられると、更正管との接触面積を小さくすることができ、軽量性および柔軟性を保ちながら断熱性を向上させることができる。

この場合、リブや突起物としては、耐熱性を有するＥＰＲによって形成されることが好ましい。

本発明において、前記耐熱層の外周面にリブまたは突起物が設けられると、更正管との接触面積を小さくすることができ、軽量性および柔軟性を保ちながら断熱性と耐磨耗性を向上させることができる。

この場合、リブや突起物としては、耐熱層と同一の耐熱性を有するＥＰＲによって形成されることが好ましい。

本発明によれば、２系統のバイパスホースを選択的に用いて下水などを流下させながら既設管を更生する更生方法において、施工性を低下させることなく更生管を十分に加熱加圧して、既設管を品質を確保して更生することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の既設管更生方法に用いられるバイパスホース１の一実施形態が示されている。

このバイパスホース１は、ポリ塩化ビニル製の内層ホース２と、内層ホース２の外周面に積層されたクロロプレン製の断熱層３と、断熱層３の外周面に積層されたＥＰＲ製の耐熱層４とから形成されている。

このようなバイパスホース１においては、内層ホース２の外周面に断熱層３が積層されていることにより、バイパスホース１を下水などが流下しても、その熱が外部に伝わることを防止することができる。しかも、既存の耐熱性管材を使用する場合に比較して、耐熱性を損なうことなく柔軟性を確保しつつ軽量化を図ることができることから、バイパスホース１を既設管Ｋ内あるいは更正管１０内に容易に引き込むことができるとともに、既設管Ｋあるいは更正管１０から容易に引き抜くことができ、作業性を低下させることがない。また、断熱層３の外周面に耐熱層４が積層されていることにより、断熱性と耐磨耗性をさらに向上させることができる。

次に、このようなバイパスホース１を用いて既設管Ｋを更正管１０によって更生する方法について説明する。

なお、更生管１０は、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂によって円管形状に成形された従来と同様なものであり、既設管Ｋに挿入される前の状態では、その断面形状が既設管Ｋの内径よりも小径の略楕円管形状に形成されている。そして、更生管１０は、所定の形状記憶温度（例えば、８０℃）に加熱されることによって円管形状に形状回復する性能を有している。

更生作業は、既設管Ｋ内周面の高圧水洗浄が行われた後に実行される。

まず、発進側マンホールＭ１の上流にエアプラグＳを配設し、地上に設置された図示しないコンプレッサーから圧縮空気を供給して膨張させ、下水などを堰止める。一方、エアプラグＳの上流には、水ポンプＰが配置されており、水ポンプＰに接続された排水ホースＨは、エアプラグＳを水密的に貫通してその下流に導出されている。そして、エアプラグＳから引き出された排水ホースＨには、それぞれストップ弁Ｖを設けた２系統の分岐部Ｂ１，Ｂ２を有する分岐管Ｂが接続されている。

なお、水ポンプＰには、地上に設置された図示しない油圧などの動力源から圧油がエアプラグＳを通して供給され、駆動するようになっている。このため、水ポンプＰが適宜動力を受けて駆動するとき、エアプラグＳによって堰止められた下水などが水ポンプＰを介して吸引され、排水ホースＨを経てエアプラグＳの下流において接続された分岐管Ｂより排水される。

このような準備作業が終了すれば、発進側マンホールＭ１を通して前述したパイパスホース１を第１バイパスホース１１として既設管Ｋのライニング部分に引き込み、到達側マンホールＭ２の下流まで延設する。そして、発進側マンホールＭ１において、第１バイパスホース１１の一端を分岐管Ｂの一方の分岐部Ｂ１に接続した後、その分岐部Ｂ１に配設されたストップ弁Ｖを切換操作して開放する。その後、水ポンプＰを駆動すれば、エアプラグＳによって堰止められた下水などは、水ポンプＰを介して吸引され、排水ホースＨ、分岐管Ｂの一方の分岐部Ｂ１および第１バイパスホース１１を経て到達側マンホールＭ２の下流に排水される（図２参照）。

このように、第１バイパスホース１１を通して下水などを流下させている状態において、更生管１０を既設管Ｋ内に挿入する。このため、所定長さ、例えば、発進側マンホールＭ１および到達側マンホールＭ２間の長さに余裕長さを加えた長さの更生管１０を発進側マンホールＭ１に準備するとともに、到達側マンホールＭ２に更生管１０の牽引ワイヤー５を巻き取るためのウインチＷを設置する。また、更生管１０の先端をピンチするとともに、牽引ワイヤー５を到達側マンホールＭ２および発進側マンホールＭ１間の既設管Ｋ内に挿通した後、発進側マンホールＭ１において、ピンチした更生管１０の先端部に連結する。

更生管１０の先端に牽引ワイヤー５を連結したならば、ウインチＷを駆動して牽引ワイヤー５を巻き取り、更生管１０を既設管Ｋの内部に引き込む（図３参照）。

既設管Ｋ内に更生管１０を引き込めば、発進側マンホールＭ１および到達側マンホールＭ２において、冷却時の線膨張を考慮して更生管１０を一定長さマンホールに延出させた状態でそれぞれ切断した後、その一端部に栓体６を装着して閉塞する一方、発進側マンホールＭ１を経てパイパスホース１を第２バイパスホース１２として引き込むとともに、栓体６を通して更正管１０の内部に挿通し、更正管１０の他端部において、栓体６を通して到達側マンホールＭ２の下流まで延設する。また、第２バイパスホース１２の先端が挿通された栓体６を更正管１０の他端部に装着して閉塞する。次いで、発進側マンホールＭ１において、第２バイパスホース１２の一端を分岐管Ｂの他方の分岐部Ｂ２に接続した後、その分岐部Ｂ２に配設されたストップ弁Ｖを切換操作して開放する。また、一方の分岐部Ｂ１のストップ弁Ｖを切換操作して閉鎖するとともに、一方の分岐部Ｂ１から第１バイパスホース１１を離脱させる。これにより、エアプラグＳによって堰止められた下水などは、水ポンプＰから排水ホースＨ、分岐管Ｂの他方の分岐部Ｂ２および第２バイパスホース１２を経て到達側マンホールＭ２の下流に排水される（図４参照）。

さらに、更正管１０の一端側栓体６に、加熱媒体発生機、例えば、加熱蒸気発生機Ｇ（図５参照）に一端が接続された熱媒体供給管７の他端を接続するとともに、他端側栓体６に熱媒体排出管７１の一端を接続する。

次いで、加熱蒸気発生機Ｇを駆動して加熱蒸気を熱媒体供給管７を通して更生管１０に供給すれば、加熱蒸気の熱を更生管１０に伝える。これにより、更正管１０は、その内部に供給された加熱蒸気によって内周面側から加熱されて軟化し、円管形状に形状回復するとともに、加熱蒸気の圧力によって加圧され、膨張拡径される（図５参照）。この場合、先に第１バイパスホース１１を通して下水などを流下させていたことにより、既設管Ｋはドライな状態に保たれている他、更生管１０の内部に第２パイパスホース１２が挿通されるとともに、第２バイパスホース１２を下水などが流下しているものの、第２バイパスホース１２を流下する下水などの熱は、断熱層３によって更正管１０に伝わることが遮断されている。このため、更生管１０は、第２バイパスホース１２を流れる下水などとの熱交換が防止されて、その内部に供給された加熱蒸気によって内周面側から十分に加熱されて軟化するとともに、加熱蒸気の圧力によって加圧され、膨張拡径されて既設管Ｋの内周面に密着する（図６参照）。

この際、第１バイパスホース１１は、更正管１０に供給された加熱蒸気の圧力によって更正管１０が膨張拡径することにより、容易に圧潰して偏平化することから、更正管１０が円管形状に形状回復する際に突出物となることを防止でき、仕上がり品質を確保することができる。一方、更正管１０内に挿通された第２バイパスホース１２には、水ポンプＰを介して一定の圧力下で下水などが流下していることにより、圧潰が防止され、下水などの流下に影響を与えることはない。

なお、更生管１０に供給された過剰の加熱蒸気は、熱媒体排出管７１を通して排出され、更生管１０の内部圧力を一定に維持している。

更生管１０が加熱蒸気によって設定時間加熱加圧されることにより、既設管Ｋの内周面に密着したならば、加熱蒸気発生機Ｇの駆動を停止する一方、冷却媒体、例えば、常温の加圧空気を図示しない送風機を駆動して熱媒体供給管７を通して更生管１０に供給する。更生管１０に常温の加圧空気が供給されることにより、更生管１０は、加熱蒸気に代わって供給された常温の加圧空気と熱交換し、加圧空気による加圧を継続しつつ冷却される。

更生管１０が冷却され、ガラス転移温度を超えて設定温度以下に低下したならば、加圧空気の供給を停止した後、更生管１０を既設管Ｋの端縁に沿って切断するとともに、第２バイパスホース１２を分岐管Ｂから離脱させれば、排水などは、排水ホースＨを経て既設管Ｋの内周面に密着した更生管１０に沿って流下する。

その後、第２バイパスホース１２やエアプラグＳなどを回収すれば、流下がせき止められた下水などがライニングされた更正管１０に沿って流下する。

なお、本実施形態においては、加熱媒体として加熱蒸気を採用した場合を説明したが、熱風や熱水であってもよく、また、冷却媒体として常温の加圧空気を採用したが、水であってもよい。

ところで、前述した実施形態においては、内層ホース２、断熱層３および耐熱層４からなる３層構造のバイパスホース１を例示したが、耐熱層４の外周面にリブあるいは突起物を設けることもできる。

具体的には、図７に示すバイパスホース１の変形例は、耐熱層４の外周面に管軸方向に設定間隔をおいてＥＰＲ製のリブ１ａが設けられたものであり、リブ１ａの形状は、図７に示す断面方形状の他、断面半円状や三角形状などであってもよく、また、リブ１ａの大きさは、幅および高さがそれぞれ数ｍｍ〜数十ｍｍである。

また、図８に示すバイパスホース１の変形例は、耐熱層４の外周面にＥＰＲ製の多数の突起物１ｂを設けたものであり、突起物１ｂの形状は、図８に示す円柱状の他、球状、円錐状などであってもよく、また、突起物１ｂの大きさは、径および高さがそれぞれ数ｍｍ〜数十ｍｍである。

このように、リブ１ａあるいは突起物１ｂを形成することにより、更正管１０に対するバイパスホース１の接触面積が減少することから、軽量性および柔軟性を保ちながら断熱性と耐磨耗性を向上させることができる。

また、バイパスホース１としては、更生管１０の形状記憶温度に伴う加熱媒体の温度によっては必ずしも耐熱層４は必要ではなく、図９に示すように、内層ホース２およびその外周面に積層された断熱層３からなる２層構造であってもよい。さらに、このようなバイパスホース１における断熱層３の外周面に前述したＥＰＲ製のリブ１ａあるいは突起物１ｂを形成するようにしてもよい。

以上のように本発明によれば、下水などが流下する環境下であっても、品質を確保して既設管を更生することができることから、これまで道路事情などによって更生が困難であった老朽化した既設管であっても更生することが可能となり、社会基盤を再構築することができる。

本発明の既設管更生方法に用いられるバイパスホースの一実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明のバイパスホースを用いて施工される既設管の更生方法を説明する工程図である。 本発明のバイパスホースを用いて施工される既設管の更生方法を説明する工程図である。 本発明のバイパスホースを用いて施工される既設管の更生方法を説明する工程図である。 本発明のバイパスホースを用いて施工される既設管の更生方法を説明する工程図である。 本発明のバイパスホースを用いて施工される既設管の更生方法を説明する工程図である。 図１のバイパスホースの変形例を示す概略図である。 図１のバイパスホースのもう一つの変形例を示す概略図である。 本発明の既設管更生方法に用いられるバイパスホースの他の実施形態を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ バイパスホース
１１ 第１バイパスホース
１２ 第２バイパスホース
１ａ リブ
１ｂ 突起物
２ 内層ホース
３ 断熱層
４ 耐熱層
１０ 更正管
Ｋ 既設管
Ｍ１，Ｍ２ マンホール
Ｓ エアプラグ
Ｂ 分岐管
Ｈ 排水ホース
Ｐ 水ポンプ

Claims (4)

1. 既設管のライニング部分の上流を堰止める一方、堰止めた下水などの水ポンプによる排水系統を２系統に分岐し、一方の系統に第１バイパスホースを接続して既設管内に挿通し、下水などを第１バイパスホースを通して既設管の下流に流下させながら更正管を既設管内に引き込んだ後、更正管内に第２バイパスホースを挿通して他方の系統に接続するとともに、下水などを第２バイパスホースを通して既設管の下流に流下させながら更正管を加熱加圧して既設管にライニングする更生方法において、前記バイパスホースが、内層ホースの外周面に断熱層を積層して形成されることを特徴とする既設管更生方法に用いられるバイパスホース。
2. 前記断熱層に耐熱層が積層されることを特徴とする請求項１記載の既設管更生方法に用いられるバイパスホース。
3. 前記断熱層の外周面にリブまたは突起物が設けられることを特徴とする請求項１記載の既設管更生方法に用いられるバイパスホース。
4. 前記耐熱層の外周面にリブまたは突起物が設けられることを特徴とする請求項２記載の既設管更生方法に用いられるバイパスホース。

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