JP6808261B1 - 更生管の高さ調整装置及び既設管の更生方法 - Google Patents

Abstract

【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

Description

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。

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）。

特開２０１９−１０４１４４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 （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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (8)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
   

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