JPH047434A - ライニング施工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、老朽化等によって損傷した既設のコンクリー
ト管等のトンネル内壁面をライニング板等で被覆するラ
イニング施工方法とその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

地中に埋設されているコンクリート製の下水道管等は、
老朽が進むと、漏水等が起こることがあるため、この既
設下水道管の内壁面を修復する必要がある。

従来、この修復工事には、複数に分割され湾曲した鉄製
の板と、これを支持する支持装置とで大略構成された円
筒状の内型枠を用いていた。この内型枠による修復方法
は、既設下水道管の内壁面に沿って内型枠を略円形に組
立て、型枠の外周面と、既設下水道管の内壁面との間に
コンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後に型
枠を取り外して、次の区間へ移動させ、上記作業を順次
繰り返し、既設下水道管の内壁面を新たなコンクリート
で被覆する方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、−ト述した従来の修復方法では、被覆された
内壁面がコンクリートであるため、下水道管内を流れる
下水や下水汚泥中の細菌や下水等から発生するガス等に
より、コンクリートが腐食し、再び損傷してしまうとい
う問題がある。この損傷により、再び修復工事を行うに
は、上述した修復方法で再度管内壁面を被覆すればよい
が、経費がかさむばかりでなく、修復工事が反型なると
、管内の内径が減少するため下水の流水量が減少してし
まうという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点を解消するために、老朽
化等によって損傷した既設の下水道管等の内壁を、下水
中から発生するガス等による腐食や損傷を受けにくいラ
イニング面で被覆して、修復工事の回数を減らし、かつ
、経費の節減を実現できるライニング施工方法及びその
装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

次に、上記の目的を達成するための手段を、実施例に対
応する第１図乃至第５図を参照して説明する。

この、発明のライニング施工方法は、円弧状に形成され
た複数のビームを、各々連結して略リング状に組立てた
複数組の枠体を、それぞれ周方向に回転させつつ、各枠
体の外周に可撓性を有するライニング板をそれぞれ巻装
して該ライニング板の各周縁端を枠体にフックで仮止め
した後、各ライニング板の外周を固定ベルトで前記枠体
に締着固定し、前記フックを取り外して、前記各枠体を
連結させ、各ライニング板の周縁端を接続し、略円筒状
の内面型枠を形成させ、トンネル内に搬入し、該トンネ
ルの内壁面と、前記内面型枠の外周面との間に所定の間
隙を設定させ、該間隙にコンクリートを打設し、該コン
クリートが硬化した後に前記内面型枠を脱型して、前記
トンネル内壁に前記ライニング板が被覆されたライニン
グ面を形成させることを特徴としている。

また、本発明のライニング施工装置は、円弧状に形成さ
れた複数のビームを各々連結して略リング状に組立てら
れる複数組の枠体と、複数に分割され、前記枠体をそれ
ぞれ支持するとともに、各枠体を連結する連結支持柱と
、前記連結支持柱に設けられ、前記枠体の回転及び搬送
を行うとともに、該枠体の位置決めを行うローラと、前
記連結支持柱に連結され、前記枠体を略リング状に支持
する支持体と、複数に分割されている前記連結支持柱を
それぞれ連結する連結部と、前記各枠体の外周に巻装さ
れるライニング板を締着する固定ベルトと、前記固定ベ
ルトを緊張して保持するベルト緊縮部と、で構成された
ことを特徴としている。

（作　　用） 円弧状に形成されているビーム７で構成されているとと
もに、連結支持柱１５及び支持体２８゜３３で支持され
ている略リング形状の複数組の枠体６をローラ２３，３
０によって周方向に回転させながら、前記各枠体６の外
周にそれぞれライニング板３６を巻装させる。

各ライニング板３６は、各枠体６にフック１３で仮固定
され・た後、それぞれ固定ベルト３５がライニング板３
６の外周に巻かれ、ベルト緊縮部３４によってこの固定
ベルト３５を緊張し、ライニング板３６を枠体６に固定
させる。

そして、前記フック１３を取り外して、前記各枠体６を
連結部１６で連結し、各枠体６に取付けられている各ラ
イニング板３６の周縁端３６ｂ同士を接続し、略円筒状
の内面型枠を形成させる。

その後、内面型枠をトンネル５内に搬入し、トンネル内
壁面５ａと内面型枠の外周面となるライニング板３６の
外周面との間の間隙にコンクリート４１を打設する。

コンクリート４１の硬化後、前記内面型枠の脱型、すな
わち、支持体２８．３３を操作させて枠体６を変形させ
ることでライニング板３６が枠体６から離脱し、このラ
イニング板３６がトンネル内壁面５ａを被覆してライニ
ング面が形成される。

〔実施例〕

はじめに、ライニング施工装置の構成を説明する。

第１図に示すように一本実施例の施工装置１は、地中に
埋設された既設のコンクリート管５の内壁５ａをライニ
ング板３６にて被覆する装置で、先頭部２．後尾部４と
これら各部の間に連結される中間部３とで構成されてい
る。

各部２，３．４はそれぞれ枠体としてのリングフレーム
６と連結支持柱１５とで大略構成され、これら各部２，
３．４が連結ターンバックル１８て各々連結されるよう
になって、いる。

まず、リングフレーム６は、第１図に示すように、前記
各部において、前方６ａ、中央６ｂ、後方６Ｃの３組で
構成されている。なお、先頭部２、中間部３．後尾部４
のそれぞれが同様に３組のリングフレーム６で構成され
ているので、中間部３及び後尾部４の各リングフレーム
６の説明を省略し、先頭部２のリングフレーム６につい
て説明をする。

リングフレーム６は、第２図に示すように、上方に位置
する々ラウンビーム７ａと、両側に位置する一対のサイ
ドビーム７ｂ、７ｃと、底部に位置するインバートビー
ム７ｄとで構成されている。各ビーム７ａ、７ｂ、７ｃ
、７ｄは、略属円弧状で断面が略Ｔ字に形成されている
。一方のサイドビーム７ｂとクラウンビーム７ａとはボ
ルト８によって着脱自在に結合されている。また、他の
各ビーム７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ間は、ヒンジ９で回転
可能に連結されているとともに、各ビームをリング状に
組立てた際に、各ヒンジ９に近接した位置に、このヒン
ジ９の回動を規制する固定ビン１０がそれぞれ嵌合され
ている。各ビーム７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの対向する中
途部には、リブ板で補強された支持板１１がそれぞれ設
けられている。

これらリングフレーム６の前方（第１図中右方）位置の
リングフレーム６ａには、放射状に数ケ所スパッド１２
が設けられている。このスパッド１２は、リングフレー
ム６ａ外周面より突出し、施工時におけるコンクリート
管５内でのリングフレーム６の位置決め（センタリング
）を行うようになっている。また、この前方リングフレ
ーム６ａと後方リングフレーム６Ｃとには、インバート
ビーム７ｄを除く各ビーム７ａ、７ｂ。

７ｃに、後述するライニング板３６を仮保持するフック
１３がそれぞれ複数設けられている。このフック１３は
、第５図に示すように、鉤状の先端が前方及び後方に延
出するように設けられ、圧縮コイルバネ１４が装着され
ている。

そして、これら前方、中央、後方の各リングフレーム６
ａ、６ｂ、６ｃは、各々か所定間隔をあけて前記支持板
１１を、介して連結支持柱１５によって連結されるよう
になっている。

次に連結支持柱１５は、第２図に示すように、周方向で
９０°ピツチとなるように前述したリングフレーム６の
各ビームに設けられている支持板１１にそれぞれ取付け
られている。これら連結支持柱１５は、断面が方形の角
柱状に形成され、先頭部２．中間部３．後尾部４にそれ
ぞれ分割されるようになっている。先頭部２及び後尾部
４の各連結支持柱１５は、一端１５ａが盲端に形成され
、他端１５．ｂに連結部１６が設けられている。

また、中間部３の各連結支持柱１５は両端に連結部１６
が設けられている。

各々の連結、部１６は、連結ブラケット１７が突設され
、各他端面及び両端面に互いに嵌合できる凸部及び凹部
がそれぞれ設けられている。そして、各部２，３．４の
各連結支持柱１５は、凸部及び凹部の嵌合とともに、各
連結ブラケット１７を介して連結ターンバックル１８で
連結されることで先頭部２．中間部３．後尾部４が連結
される。この連結ターンバックル１８は、連結ブラケッ
ト１７に対して取付ピン１９によって着脱可能になって
いる。

さて、先頭部２及び後尾部４における連結支持柱１５の
各一端１５ａ（盲端）部には、水平支持部２１と垂直支
持部２２がそれぞれ設けられている。

まず、水平支持部２１は、第２図に示すように、前記リ
ングフレーム６の両側部を構成する一対のサイドビーム
７ｂ、７ｃに固設された連結支持柱１５に設けられてい
る。各連結支持柱１５の一端部１５ａには、互いに外方
（図中左右方向）へ延出しているローラ２３が支軸２４
を介してそれぞれ設けられている。各ローラ２３は、第
１図に示すように前後一対ずつ設けられている。各ロー
ラ２３の支軸２４は連結支持柱１５を貫通して取付けら
れており、各々が向きあう各支軸２４の端部に、ローラ
２３の回転方向、及びローラ２３の突出量を調節するハ
ンドル２５がそれぞれ設けられている。また、各支軸２
４には、コイルスプリング２６が装着され、ローラ２３
をコンクリート管内にて両側壁面に所定圧力で押圧付勢
し、左右方向（水平方向）の位置決めを補助するように
なっている。

また、上記前後の各ローラ２３の間に位置する各連結支
持柱１５の対向する側面には、ブラケット２７がそれぞ
れ設けられている。これらブラケット２７を介した連結
支持柱１５間には、第２図に示すように、支持体として
の水平ターンバックル２８が略水平に架は渡され、左右
に位置する各連結支持柱１５を連結している。この水平
ターツバックル２８は、バレル中央の操作部を回転操作
することで両端のロッド２８ａが略均等に伸縮するよう
になっている。この両ロット２８ａの各゛先端は、前記
ブラケット２７にそれぞれ回動自在に取付けられている
。

次に垂直支持部２２は、第２図に示すように、前記リン
グフレーム６の上下を構成するクラウンビーム７ａとイ
ンバートビーム７ｄとに設けられている対向した連結支
持柱１５に設けられている。各連結支持柱１５の一端部
１５ａには、前記水平支持部２１と同様にローラ３０が
支軸３１を介して互いに外方（図中上下方向）へ延出し
て設けられている。この垂直支持部２２は、上記ローラ
３０が１組ずつ設けられ、上下方向く垂直方向）の位置
決めを補助するようになっている。

また、上記ローラ３０に近接した各連結支持柱１５の対
向する側面には、第３図に示すようにブラケット３２が
設けられ、支持体を構成する垂直ターンバックル３３が
設けられている。この垂直ターンバックル３３は、垂直
に各連結支持柱１５に架は渡され、前記水平ターンバッ
クル２８と直交するようになっている。なお、この垂直
ターンバックル３３は、前記水平ターンバックル２８と
同′じ構造なので構造についての詳述は省略する。

また、これら上下に位置する連結支持柱１５のインバー
トビーム７ｄに取付けられる下方の連結支持柱１５には
、第１図に示すように先頭部２゜中間部３．後尾部４の
各部につき両端近傍の２ケ所にベルト緊縮部３４が設け
られている。このベルト緊縮部３４は、第４図に示すよ
うにねじジヤツキで構成され、後述するライニング板３
６をリングフレーム６に固定するための固定ベルト３５
の両端を保持し、ハンドル操作によってこの固定ベルト
３５を緊縮保持するようになっている。

次に上述したライニング施工装置１に取付けられ、修復
されるコンクリート管５の被覆材となるライニング板３
６について説明する。

このライニング板３６は、塩化ビニール樹脂等の可撓性
を有する硬質な樹脂材料より形成され、第７図に示すよ
うに、一方の面に互いに平行な多数のリブ片３６ａが一
体に形成されている。このライニング板３６は、例えば
長さ１，０００ｍｍ、幅３１４ｍｍの長方形状で長手方
向にリブ片３６ａが連続するように形成され、幅方向に
１０枚連接して前記ライニング施工装置１に保持される
ようになっている。各ライニング板３６の幅方向の接合
は、第７図に示すような略コ字形状のジヨイント３７を
、両端縁のリブ片３６ａ同士を突き合わせて嵌着するこ
とで行うようになっている。

次に上述したライニング施工装置１によるトンネルとし
ての既設コンクリート管５のライニング方法を説明する
。なあ、本実施例の施工装置では、４ｍ単位で施工を行
うので先頭部２．後尾部４に中間部３を２部使用する。

まず、地中の既設コンクリート管５内に施工装置１を搬
入する。この搬入の方法としては、例えば立坑を掘削し
、この立坑から施工装置を先頭部２、中間部３．後尾部
４とに分割して搬入する。

搬入時、水平及び垂直ターンバックル２８．３３は、第
８図に示すような縮退状態となっており、リングフレー
ム６が折曲された変形状態となっている。

次に、コンクリート管５内にて、各部２，３゜４を連結
する。各部２，３．４の連結のための連結ターンバック
ル１８は、第５図に示すような伸長状態で連結ブラケッ
訃１７にピン結合され、各連結支持柱１５の凸部及び四
部は完全に嵌合されていない。

そして、水平及び垂直ターンバックル２８゜３３を操作
し、ロッド２８ａ、３３ａを伸長させ、管内にてり・ン
グフレーム６を略円形に組立てる。組立てられたリング
フレーム６の各ヒンジ９部分には、固定ピン１０が取付
けられ、また、クラウンビーム７ａと一方のサイドビー
ム７ｂとをボルト８で固定する。

次に先頭部２及び後尾部４の各ローラ２３゜３０をハン
ドルを回転させてコンクリート管５の管軸方向と直交す
る方向に向ける。そして、施工装置１全体を回転させな
がら、先頭部２より順にライニング板３６を取付ける。

各ライニング板３６は前述のように予め接合させである
ので１回転毎に各部２，３．４に取付けられる。ライニ
ング板３６の取付けは、リングフレーム６に設けられて
いるフック１３によって、外周面にリブ片３６ａが突出
するように、リングフレーム６の外周に巻き付けながら
、ライニング板３６の周縁となる端部な仮止めする。こ
のライニング板３６の取付けは、インバートビーム７ｄ
には行わず、コンクリート管５の底部となる部分、本実
施例では管底部の８３．２°の部分（第２図中矢線Ａ部
分）にはライニング板３６を被覆しない。

次に、仮止めされたライニング板３６の外周に固定ベル
ト３５を巻きつける。巻きつけられた固定ベルト３５の
両端は、リングフレーム６のラインニング板３６が取付
けられていない底部よりリングフレーム６中心方向に引
き込み、この両端をベルト緊縮部３４に保持させる。

固定ベルト３５を保持させた後、ベルト緊縮部３４のハ
ンドルを操作し、固定ベルト３５の両端を牽引して緊張
した状態で保持する。この状態で各ライニング板３６は
、リングフレーム６の外周に巻装され略筒状となる。

次に、各ライニング板３６を仮止めしていたフック１３
を取り外す。

そして、連結部１６の連結ターンバックル１８を操作し
、両端のロッ′ドを縮退させ、各連結支持柱１５間を隙
間なく結合し、各部２，３．４に巻装されているライニ
ング板３６の周縁端３６ｂを突き合わせる。このとき、
各ライニング板３６の内面から、突き合わせられる周縁
端の間に、第６図に示すような、断面丁字形状の目地材
４０を接着材にて接合する。

各部２，３．４が連結されると、ライニング板３６が、
略円筒状に形成され、コンクリート管５の内面型枠とな
る。そして、この状態で前記ローラ２３，３０の回動方
向を管軸方向に修正し、施工装置１全体を施工場所へ移
動させる。ローラ２３，３０の突出量は予め設定され、
管内壁５ａからほぼ等距離にライニング板３６が位置す
るようになっているが、正しく設定するためにスパッド
１２を取付ける。スパッド１２はライニング板３６を貫
通し、その先端が管内壁面５ａに当接するようになって
いる。

そして、施工装置１の位置が決定すると、既設コンクリ
ート管５の内壁面５ａと内面型枠の外周、すなわちライ
ニング板３６の外周面との間隙にコンクリート４１を打
設する。このコンクリート４１は、モルタルに空気等の
気泡が混入している発泡モルタルを用いる。この発泡モ
ルタル４１の打設方法は、先頭部２の前方リングフレー
ム６ａの周縁端より注入、または、施工装置１の内面側
から数ケ所注入孔を設け、この注入孔から打設する。

発泡モルタル４１の打設後、３０分から１時間程で、こ
の発泡モルタル４１は硬化する。硬化後、スパッド１２
を全て抜脱して、固定ベルト３５をベルト緊縮部３４か
ら切断する。次に、リンクフレーム６の各ビーム７間の
ヒンジ部分から固定ピン１０を取り外し、また、クラウ
ンビーム７ａと一方のサイドビーム７ｂとを固定したポ
ルト８を取り外す。

そして、水平及び垂直ターンバックル２８゜３３を操作
し、各ロッド２８ａ、３３ａを縮退させ、リングフレー
ム６の各ビーム７間の距離を縮めて、搬入時と同様にリ
ングフレーム６が折曲された状態（第８図示）・に変形
させ脱型する。このとき、ローラ２３，３０の支軸２４
．３１に設けられているコイルスプリング２６の付勢力
も加わり脱型は容易に行われる。

すると、リングフレーム６に固定されていたライニング
板３６は、リングフレーム６から離脱し、管内壁５ａを
被覆した状態となる。ライニング板３６は、そのリブ片
３６ａが打設された発泡モルタル４１内に埋没しており
、この発泡そルタル４１と略一体化することで既設コン
クリート管５の内壁面を形成する。

脱型の後、施工装置１には、再びライニング板３６が巻
装され、順次コンクリート管内壁５ａの被覆を施工する
。

なお、上記のライニング方法では、既設コンクリート管
５の底部なライニング板３６で被覆していないが、必要
な場合は、別工程にて行われる。

従ってこのように構成されたライニング施工装置、及び
ライニング施工方法によれば、従来の型枠のように鉄板
等で堅固に構成されてなく、リング状のフレームと−１
これを支える柱のみで構成され、従来の鉄板に当る材質
が硬質な樹脂であるとともに、ライニング面としてトン
ネル等の内壁面となるため、装置全体が簡素となり、軽
量化され、施工が容易になるという効果がある。また、
この施工装置は、型枠自体が回転できるため、作業員が
足場を変えずにライニング板を取付けることができる。

さらに、この施工装置は長手方向に複数に分割されてい
るため、直進管ばかりでなく曲線管にも対応することが
できる。

また、管内壁に被覆される充填コンクリート（発泡モル
タル）の厚みによる管内径の減少に伴う流水量の減少を
ライニング板の表面の粗度係数が減少することで補える
という効果かある。

本実施例では、既設コンクリート管の内壁面なライニン
グする方法及びその装置について説明したが、これに限
らず、トンネル等の一次覆工面に二次覆工を施す際や、
シールドトンネルのライニング、ヒユーム管の内壁被覆
等にも行える。

また、本実施例では・、既設コンクリート管の底部を除
いた内壁面にライニング板を被覆する例について述べた
が、インバートビームにフック等を増設すれば、管内壁
全周にライニング板を被覆することができる。

さらに、本実施例では、リングフレームを支持する水平
及び垂直ターンバックルや連結支持柱を連結する連結タ
ーンバックル等が手動による操作で作動させている例に
ついて述べたが、油圧等を用いて操作し゛てもよい。こ
の場合、施工の自動化等を言することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によるライニング施工方法及
びその装置は、修復されるコンクリート管等の内面をラ
イニング板で被覆するため、下水等のガスによる腐食や
損傷は発生せず、再び修復を行う作業が殆どなくなると
いう効果がある。

また、施工の際に、本発明の施工装置は枠体がローラに
よって回転するのでライニング板を取付ける際に足場を
変えることなく作業が行え、容易にライニング板を取付
けることができるという効果がある。さらに連結支持柱
によって複数に分割されているため、施工時の搬入が容
易になるという効果がある。また、分割できることによ
り、直進施工ばかりでなくカーブにも対応できるという
効果がある。

ざらにライニング施工によるコンクリート管等の内径の
減少に供う流水量の減少はライニング板表面の粗度係数
の減少で補うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

３６−・・ライニング板、　　　３６ｂ・・・周縁端、
第１図は本発明によるライニング施工装置の実施例を示
す側断面図、第２図は同実施例によるライニング施工装
置の正面図、第３図は第１図における■−■線断面図、
第４図は第１図におけるｒＶ−ＩＶ線断面図、第５図は
同実施例によるライニング施工装置の一部拡大側面図、
第６図及び第７図はライニング板の接合部分を示す拡大
断面図、第８図は同実施例によるライニング施工装置の
動作説明図である。 １・・・施工装置、 ５・・・トンネル（コンクリート管）、５ａ・・・内壁
（管内壁）、 ６・・・枠体（リングフレーム）、 ７・・・ビーム、　　１３・・・フック、１５−・・連
結支持柱、　　　　１６・・・連結部、２３．３０・・
・ローラ、 ２８．３３・・・支持体（水平ターンバックル、垂直タ
ーンバックル）、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）円弧状に形成された複数のビームを、各々連結して
   略リング状に組立てた複数組の枠体を、それぞれ周方向
   に回転させつつ、各枠体の外周に、可撓性を有するライ
   ニング板をそれぞれ巻装して該ライニング板の各周縁端
   を枠体にフックで仮止めした後、各ライニング板の外周
   を固定ベルトで前記枠体に締着固定し、前記フックを取
   り外して、前記各枠体を連結させ、各ライニング板の周
   縁端を接続し、略円筒状の内面型枠を形成させ、トンネ
   ル内に搬入し、該トンネルの内壁面と、前記内面型枠の
   外周面との間に所定の間隙を設定させ、該間隙にコンク
   リートを打設し、該コンクリートが硬化した後に前記内
   面型枠を脱型して、前記トンネル内壁に前記ライニング
   板が被覆されたライニング面を形成させることを特徴と
   するライニング施工方法。 ２）円弧状に形成された複数のビームを各々連結して略
   リング状に組立てられる複数組の枠体と、 複数に分割され、前記枠体をそれぞれ支持するとともに
   、各枠体を連結する連結支持柱と、前記連結支持柱に設
   けられ、前記枠体の回転及び搬送を行うとともに、該枠
   体の位置決めを行うローラと、 前記連結支持柱に連結され、前記枠体を略リング状に支
   持する支持体と、 複数に分割されている前記連結支持柱をそれぞれ連結す
   る連結部と、 前記各枠体の外周に巻装されるライニング板を締着する
   固定ベルトと、 前記固定ベルトを緊張して保持するベルト緊縮部と、で
   構成されたことを特徴とするライニング施工装置。