JP2007285317A - 管体 - Google Patents

Abstract

【課題】水が溜まっているところでも容易に運搬が可能な管体を提供する。
【解決手段】本管部１ａの外周面に筒状に水より密度が小さい浮力層２を設けたものである。
ここで、浮力層２は本管部１ａの外周面に巻き付けられる発泡スチロール部２１とその外周面を被覆する鋼板２２とから構成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、水が溜まった管路内などにおける運搬に適した管体に関するものである。

従来、経年や地盤変動等により劣化した例えば円筒状の下水管を更生する方法として、下水管内に円筒状の更生管をその軸線が下水管の軸線に沿うように挿入し、更生管により下水管の劣化した部分を覆うパイプインパイプ工法と称される方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

このパイプインパイプ工法によれば、下水管内に挿入された更生管と下水管との間に例えばモルタルを注入し、このモルタルにより更生管を下水管に一体的に固定する。これにより、下水管の劣化した部分を更生管により補修することができるので、下水管内を流れる下水が劣化部分を経て地中に流出することを防止することができる。
特開２００３−１３８８８７号公報 特開２００５−５４５５７号公報

しかしながら、下水管には通常、下水が流れており、この流れを完全に止めるのが難しいため、更生管の運搬に電動運搬車などを使用することができない場合がある。

一方、狭い下水管内で中腰の姿勢で作業員によって更生管を運ぶのは重労働になるうえに、運搬距離も長くなることが多いため、効率的に運搬できる管体の開発が望まれている。

そこで、本発明は、水が溜まっているところでも容易に運搬が可能な管体を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の管体は、本管部の外周面の少なくとも一部に水より密度が小さい浮力層を設けたことを特徴とするものである。

ここで、前記浮力層は、本管部の外周面を周方向に囲繞するように形成することができる。また、前記浮力層は、本管部の外周面に巻き付けられる軽量部とその外周面を被覆する保護部とから構成することができる。

さらに、前記軽量部は、外周面に管軸方向に延設された溝部が周方向に間隔を置いて複数形成された発泡スチロール材によって構成することができる。

また、前記本管部の両端付近には、少なくとも管内下部を閉塞する着脱自在の仮蓋をそれぞれ配設することができる。

このように構成された本発明は、管体の本管部の外周面に水よりも密度が小さい浮力層が設けられているので、浮力層の設けられた部分を水に浸水させることで、水が溜まった狭い既設管内であっても容易に管体を運搬することができる。

また、本管部の外周面を周方向に囲繞するように浮力層を形成しておけば、運搬中に管体が自転しても浮力が変化することがなく、安定して運搬することができる。

さらに、本管部を浮力層で囲繞することで、運搬時の接触などで本管部の外周面が損傷してしまうことがない。

また、浮力層を軽量部と保護部との複層構造として機能を分けることで、軽量部を変更するだけで浮力の調整を容易におこなうことができる。

さらに、外周面に複数の溝部を設けた発泡スチロール材を軽量部として使用することで、容易に本管部に巻き付けることができる。

また、本管部の両端付近に仮蓋を配設することで、管内への水の浸入を防いで大幅に浮力を増加させることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の管体１の運搬方法を説明する概略構成を示した図である。

まず、構成から説明すると、この管体１は、図２に示すように本管部１ａの一端に受口部１ｂが形成され、他端に挿口部１ｃが形成された下水道管等として使用される筒状物である。

この本管部１ａは、断面が管軸方向に一定形状の管体で、挿口部１ｃの先端は図１，２に示すように本管部１ａからテーパ状に先細りする形状となっている。

また、受口部１ｂは、本管部１ａの先端に本管部１ａの外径よりも内径の大きな短筒状の受口部１ｂを固定したもので、この本管部１ａと受口部１ｂとの間には円環状のゴムなどからなる緩衝ゴム（図示せず）が介在されている。

この管体１には、例えば繊維強化プラスチックモルタル（ＦＲＰＭ）管などが使用できる。

このＦＲＰＭ管から構成される管体１は、２層の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）層である内面ＦＲＰ層と外面ＦＲＰ層との間に樹脂モルタル層を介在させて一体化したものである。

この内面ＦＲＰ層と外面ＦＲＰ層は、繊維方向を円周方向や管軸方向に向けた複数のガラス繊維層を積層させるとともに、不飽和ポリエステルを含浸させて形成したものである。

また、樹脂モルタル層は、硅砂などの無機質と不飽和ポリエステル樹脂とによって構成されて、内面ＦＲＰ層及び外面ＦＲＰ層と一体化されている。

そして、このようなＦＲＰＭ管からなる本管部１ａの受口部１ｂ側の端部に緩衝ゴムを接着剤で固定し、その上にＦＲＰ管からなる受口部１ｂを嵌めて接着剤で固定する。

また、受口部１ｂの内周面には図示しないが円環状の止水ゴムが取り付けられており、この止水ゴムが受口部１ｂと挿口部１ｃとの間を閉塞して接合時の水密性を確保する構造となっている。

このように構成された管体１の本管部１ａの外周面は、図１に示すように軽量部としての発泡スチロール部２１と保護部としての鋼板２２とから主に構成された浮力層２によって囲繞されている。

この発泡スチロール部２１は、板状の発泡スチロール材の一方の表面に略同じ間隔を置いて平行に複数の切り込みを入れて溝部２１ａ，・・・を延設したものである。

この溝部２１ａ，・・・は、図２に示すように発泡スチロール部２１を本管部１ａに巻き付ける際に外周面となる面に形成されるとともに、溝部２１ａ，・・・は周方向に間隔を置いて管軸方向に向けて延設されている。

さらに、この溝部２１ａ，・・・は、発泡スチロール部２１を本管部１ａの外周面に巻き付けた際に適度に開いて本管部１ａの外形に追従できるようになっている。

また、発泡スチロール部２１の厚さは、所望する浮力の大きさに応じて適宜設定すればよい。

そして、図３（ａ）に示すように発泡スチロール部２１を管体１に巻き付けた後に、図３（ｂ）に示すように発泡スチロール部２１の外周面を被覆するように鋼板２２を巻き付ける。

この鋼板２２には、例えば厚さ１ｍｍ程度の可撓性のあるものを使用し、筒状にして発泡スチロール部２１を締め付けるとともに両端を重ね合わせた部分にリベット２３，・・・を打ち込んで接合する。このように発泡スチロール部２１の外周を鋼板２２で締め付ける構成であれば、本管部１ａの外周面に発泡スチロール部２１が接着されていなくても管体１から浮力層２が抜け落ちることはない。

また、管体１の内部には、管軸方向に間隔を置いた２箇所に仮蓋３，３を配設して水が浸入しない空間を形成する。図１には、本管部１ａの管軸方向の両端付近にそれぞれ仮蓋３，３を取り付けた構成を示した。

この仮蓋３は、図１のＡ−Ａ線方向断面図である図４に示すように、管底から２／３程度の高さまでを締め切る半月板状の着脱自在の蓋材である。例えば、図示しないが仮蓋３の背面に突っ張り支持材を接続して、管体１の内側面に突っ張り支持材を突っ張らせることで仮蓋３を設置し、突っ張り支持材を縮めることで取り外せる構成とすることができる。

次に、本実施の形態の管体１の運搬方法及び運搬された管体１を接続して構築される管路について説明する。

この管体１を管内で運搬させる既設管４は、敷設後年月を経て劣化し始めたコンクリート製の管路で、図１に示すように内部には下水が流れて管内の半分程度の高さに水面Ｓがある。

このように水が滞留している管内へ、工場などで浮力層２及び仮蓋３，３を取り付けた管体１を搬入し、水面Ｓに浮かべながら既設管４に沿って管体１を運搬する。

このように既設管４内に浮いた状態であれば、運搬する作業員は管体１を支える必要がなく、所望する方向に押し出すだけで容易に管体１を運搬することができる。

図１の右側には先に運搬して所定の位置に設置された管体１が示されており、この管体１の受口部１ｂに新たに運搬してきた管体１の挿口部１ｃを挿入して接合をおこなう。

この先に設置されていた管体１の上面には、図１，５に示すような浮上り防止具５が設置されており、管体１が所定の高さ以上に浮き上がって既設管４の上面側に近づくことがないようになっている。

この浮上り防止具５は、管体１の外形に合わせて成形された円弧状の当接板５ａと、その当接板５ａ上に周方向に間隔を置いて複数立設されたボルト５ｂ，・・・と、ボルト５ｂ，・・・の先端に螺着されたナット５ｃ，・・・とから主に構成されている。

そして、この当接板５ａを管体１の上面に載せて、管体１の外周面と既設管４の内周面の間隔が所望する間隔に設定されるようにナット５ｃ，・・・を回して所定の長さに調整する。

また、管体１の運搬及び接続に合わせて管体１の上面側と下面側に、図５に示すような注入パイプ６１，６１と確認パイプ６２と水抜きパイプ６３とを延設しておく。

このように管体１，・・・の運搬及び接続を繰り返し、既設管４内に管体１の管路を形成した後に、下水を既設管４内から排出し、注入パイプ６１，６１によってエアモルタル６などの充填材を注入する。なお、２本の注入パイプ６１，６１は先端の位置が異なっており、管軸方向で間隔を置いた複数の箇所からエアモルタル６を吐出させることができる。

この注入パイプ６１，６１からエアモルタル６を注入すると、エアモルタル６は既設管４の上面側から底面側に落ちて下から打ち上がるように充填され、充填に伴って既設管４内に残留していた水は水抜きパイプ６３から排出される。

また、エアモルタル６の充填による浮力によって管体１が浮き上がることになるが、浮上り防止具５によって移動が制限されるので、管体１の外周面と既設管４の内周面との間隔を所望する値にすることができる。

そして、エアモルタル６が既設管４の上面まで打ち上がると、確認パイプ６２にエアモルタル６が逆流して既設管４の内周面と管体１の外周面との間にエアモルタル６が充分に充填されたことが確認できる。なお、図示しないが確認パイプ６２を既設管４の半分程度の高さの位置にも配管しておき、段階的に充填状況を確認できるようにしてもよい。

このエアモルタル６の充填圧は、鋼板２２を介して発泡スチロール部２１に作用することになるが、いずれの部材もこの充填圧よりも高い強度を有する材料であるため破損することがない。

よって、本管部１ａの外周は、発泡スチロール部２１、鋼板２２、エアモルタル６、既設管４の順で積層されることになる。

このように構成された本実施の形態の管体１は、本管部１ａの外周面に水よりも密度が小さい浮力層２が設けられているので、浮力層２の設けられた部分を水に浸水させて水面Ｓに浮かべることで狭い既設管４内であっても容易に管体１を運搬することができる。

また、管体１が完全に浮かない場合であっても、浮力により運搬に必要な力を低減できるので、運搬が容易になる。

さらに、本管部１ａの外周面に筒状に浮力層２を形成することで、運搬中に管体１が管軸を中心に自転しても浮力が変化することがなく、安定して運搬することができる。

さらに、本管部１ａを浮力層２で囲繞することで、運搬時に既設管４の内側面や管内設備に接触などしても本管部１ａの外周面が損傷してしまうことがない。

また、浮力層２を安価で軽量な発泡スチロール部２１と強度の高い鋼板２２との複層構造として機能を分けることで、発泡スチロール部２１の厚みを変更するだけで容易に浮力の調整をおこなうことができる。

さらに、外周面に複数の溝部２１ａ，・・・を設けた発泡スチロール部２１であれば、容易に本管部１ａに巻き付けることができる。

また、本管部１ａの両端付近に仮蓋３，３を配設することで、管内への水の浸入を防いで大幅に浮力を増加させることができる。

以下、この実施例では、前記実施の形態で説明した浮力層の軽量部管体１とは別の形態について図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図６には、浮力層の軽量部としての発泡スチロール部７の概略構成を説明する斜視図を示した。

この発泡スチロール部７は、一辺が本管部１ａの長さと略同じ長さで、他辺が本管部１ａの周長と略同じ長さの矩形状の両面接着シート７ｃ上に、四角柱状の複数の角柱部７ｂ，・・・を貼り付けて構成されたものである。

この角柱部７ｂは、両面接着シート７ｃの一辺と略同じ長さの発泡スチロール材で、同じ形状の複数の角柱部７ｂ，・・・が溝部７ａ，・・・となる隙間を開けて平行に並べられる。

そして、両面接着シート７ｃの下面を本管部１ａの外周面に接着しながら巻き付けると、外周面側の溝部７ａ，・・・が開いて容易に本管部１ａに巻き付けることができる。

このように両面接着シート７ｃを介して角柱部７ｂ，・・・を連結しておけば、発泡スチロール部７を過度に撓ませても分離することがなく、巻き取った荷姿で搬送することも可能になる。

また、両面接着シート７ｃを使用するため、保護層を設ける前に発泡スチロール部７を本管部１ａの外周面に仮固定することができ、作業性が良い。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態または実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、円筒状のＦＲＰＭ管を管体１として使用したが、これに限定されるものではなく、ＦＲＰ管、鋼管、コンクリート管などいずれの材質及びいずれの形状の管体であっても適用することができる。

また、前記実施の形態では円筒形に成形されたコンクリート製の既設管４内で管体１を運搬する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、上面が開放された断面Ｕ字型の水路や湖などで搬送する場合にも本発明の管体１を使用することができる。

さらに、前記実施の形態では本管部１ａの両端付近に仮蓋３，３を配設したが、これに限定されるものではなく、管体１の内部に水を浸水させた状態で浮かべてもよい。このように仮蓋３，３が無い方が推進に対する抵抗が減るので運搬が容易になる場合がある。

また、前記実施の形態では本管部１ａの全周を囲繞する筒状の浮力層２を設けたが、これに限定されるものではなく、水面Ｓ下に水没する可能性のある管体１の下部にだけ断面視円弧状の半円筒形の浮力層を設けるものであってもよい。

また、前記実施の形態及び実施例では軽量部を発泡スチロール材によって形成したが、これに限定されるものではなく、ウレタンファームなどエアモルタル６などの充填材の充填圧によって破壊されない程度の強度を有する比較的密度の小さな軽量材料であればよい。

さらに、保護部として鋼板２２を使用したが、これに限定されるものではなく、アルミ板、プラスチック板なども使用することができる。

本発明の最良の実施の形態の管体を運搬する状況を説明する説明図である。 管体に発泡スチロール部を巻き付ける状況を説明する斜視図である。 （ａ）は本管部の外周面に発泡スチロール部を巻き付けた管体の側面図、（ｂ）は発泡スチロール部の外周面に鋼板を巻き付けた管体の側面図である。 図１のＡ−Ａ線方向の断面図である。 既設管の内部に管体を配置してその周囲にエアモルタルを充填した管路の構成を示した断面図である。 実施例の発泡スチロール部の構成を説明する斜視図である。

符号の説明

１ 管体
１ａ 本管部
２ 浮力層
２１ 発泡スチロール部（軽量部）
２１ａ 溝部
２２ 鋼板（保護部）
３ 仮蓋
７ 発泡スチロール部（軽量部）
７ａ 溝部

Claims (5)

1. 本管部の外周面の少なくとも一部に水より密度が小さい浮力層を設けたことを特徴とする管体。
2. 前記浮力層は、本管部の外周面を周方向に囲繞するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管体。
3. 前記浮力層は、本管部の外周面に巻き付けられる軽量部とその外周面を被覆する保護部とから構成されていることを特徴とする請求項２に記載の管体。
4. 前記軽量部は、外周面に管軸方向に延設された溝部が周方向に間隔を置いて複数形成された発泡スチロール材であることを特徴とする請求項３に記載の管体。
5. 前記本管部の両端付近には、少なくとも管内下部を閉塞する着脱自在の仮蓋がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の管体。
   

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