JPH07290573A - 地中管補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 形状記憶樹脂製の補修管材を用い、十分な強
度及び止水機能等を有する内張りを円滑に構成すること
のできる地中管補修方法を提供する。 【構成】 補修管材７を一本の連続したものとして形成
し、かつ外径を取付け管３の内径より小さく構成する。
補修管材７の一端側から加熱媒体（加熱水Ｅ）を供給し
て補修管材７を軟化温度に加熱しながら取付け管３内に
挿入する。挿入完了後にこの補修管材７を加圧蒸気を用
いて形状回復温度以上に加熱して内張りを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は下水本管や取付け管など
の地中管を内側から補修する地中管補修方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】老朽化や地震及び地盤沈下などにより取
付け管等の地中管にひび割れが生じたり、接続部がずれ
てしまったりした場合には早急にひび割れ部や接続部を
補修しなければならない。この補修にあたっては、ひび
割れ部などを部分的に補修する場合もあるが、長い補修
管材を地中管内に配置して全体的に又は長い範囲にわた
って地中管に内張りを形成する場合も多い。補修管材と
しては未硬化の硬化性合成樹脂を含浸したものなどが用
いられているが、特開平２−２４０４８７号公報に記載
されているように、最近になって形状記憶樹脂製の補修
管材を採用することが提案され始めている。

【０００３】形状記憶樹脂は、形状回復温度以上かつ形
状記憶温度未満で変形させ、冷却してこの変形を固定し
ても、形状回復温度以上に加熱すると形状記憶温度にお
ける形状（原形）に復帰する性質を有し、原形に復帰し
た後は冷却して常温に戻しても原形を保持するものであ
る。したがって、この形状記憶樹脂を用いれば、原形を
補修対象の地中管内径に相当する外径を有するものに成
形しておき、形状回復温度以上かつ形状記憶温度未満で
地中管内に挿入しやすい形状に変形させ、その後冷却し
て変形を固定することにより補修管材を形成し、この補
修管材を地中管に挿入した後に形状回復温度以上に加熱
して地中管内で原形復帰させ、地中管内に内張りを形成
するという補修方法が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、地中管はマ
ンホールや汚水マスの側面下側に開口し、汚水が自然に
流れるような勾配を有して延びている場合が多い。した
がって、マンホールや汚水マスを通して地中管内に補修
管材を挿入する場合には、少なくともマンホールや汚水
マス内で、すなわち地中管の一端開口付近で地中管の延
びる方向に補修管材を大きく曲げなければならない。と
ころが、常温で変形しやすい性質の形状記憶樹脂を用い
ると形成された内張りも変形しやすいものとなり強度が
不足するので、常温では変形しにくい性質の形状記憶樹
脂を用いなければならず、このような性質の形状記憶樹
脂製の補修管材を開口付近で大きく曲げると、補修管材
の先端が地中管内面と強く接触するので挿入作業をスム
ーズに行なうことができない。しかも、開口付近での無
理な曲げ変形により補修管材が折れたり割れたりして、
その結果挿入作業ができなくなったり、作業を継続でき
たとしても十分な止水機能等を有する内張りを形成でき
なかったりするおそれもある。

【０００５】そこで、本発明は形状記憶樹脂製の補修管
材を用い、十分な強度及び止水機能等を有する内張りを
円滑に形成することのできる新規な地中管補修方法の提
供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の地中管補修方法は、形状記憶樹脂製の補修
管材を地中管の一端開口側から挿入し、その後この補修
管材を形状回復温度以上に加熱して形状回復させる地中
管補修方法において、前記補修管材を、地中管の一端開
口付近で容易に変形するように形状回復温度未満の軟化
温度まで加熱して軟化状態を保持しながら、すなわち地
中管の一端開口付近で容易に変形する状態を保持しなが
ら挿入するものである。挿入中断時には軟化状態の保持
は必ずしも必要ではない。

【０００７】地中管路は急に曲がる場合もあり、補修管
材がこのような地中管内を円滑に進行するように、前記
補修管材を、地中管内でも容易に変形するように形状回
復温度未満の軟化温度まで加熱して軟化状態を保持しな
がら挿入することが好ましい。挿入中断時には軟化状態
の保持は必ずしも必要ではない。

【０００８】補修現場への移動上の制約を考慮し、かつ
挿入作業を容易にするために、前記補修管材を複数個の
補修管部材から構成し、この複数個の補修管部材を接続
した後に地中管の一端開口側から挿入する場合もある。

【０００９】挿入作業をさらに容易にするために、複数
個の補修管部材を順次地中管の一端開口側から挿入して
挿入過程で接続する場合もある。

【００１０】複数個の補修管部材を接続する場合には、
接続作業が容易となるように補修管部材の端部内側に、
この端部内側と容易に嵌まり合うように形成された、別
の補修管部材の端部外側を嵌め込むことが好ましい。こ
の場合には、できるだけ、形成される内張りの外周面が
全長にわたって地中管内面と密着するように、かつ内周
面に水流等の妨げとなる凹凸が生じないようにすべきで
ある。

【００１１】補修管材を形状回復させるにあたっては、
形状回復後の補修管材の一端が所定箇所に位置するよう
に、補修管材を一端側から他端側に向かって順次形状回
復温度以上に加熱して形状回復させることが効果的であ
る。複数個の補修管部材から補修管材を構成する場合に
は、補修管材の接続部分のはずれを防止することを主目
的として一端側から他端側に向かって順次形状回復させ
る場合がある。補修管材内で一端側から他端側に向って
順次加熱媒体を供給すれば、容易にかつ確実に補修管材
を順次形状回復させることができる。

【００１２】

【作用】軟化温度帯はガラス転移温度を越え、形状回復
温度未満の温度範囲であり、この温度帯では補修管材は
軟化するが形状回復を行なうとしても速度の遅い回復を
行う。したがって、軟化温度まで加熱することにより、
補修管材を軟化させ、しかも地中管内を移動しやすい形
状に維持したままで挿入を行なうことができる。図６は
形状記憶樹脂ＭＭ−４５００（三菱重工業（株）製）の
軟化温度帯を示す図であり、この形状記憶樹脂のガラス
転移温度Ａは４０℃（この温度以下ではこの形状記憶樹
脂はガラス状態となる）、形状回復温度Ｂは５３℃（こ
の温度以上ではこの形状記憶樹脂はゴム状態となる）で
あり、４０℃を越え５３℃未満の軟化温度帯Ｄでは弾性
率は温度の上昇にともなって減少し、したがって軟化程
度と形状回復速度は逆に大きくなる。軟化温度帯内での
温度の選択は加熱時間を考慮して行なわれるが、形状回
復速度が遅くなるガラス転移温度に近い温度が選択され
る場合が多い。なお、この形状記憶樹脂の形状記憶温度
は１７０℃前後であり、この温度以上での溶融状態にお
いて形状が記憶される。

【００１３】補修管材を地中管の一端開口付近で容易に
変形するように加熱するためには、開口付近で補修管材
に加熱空気又は蒸気を吹き付けたり、地中管の一端開口
近くに設置した加熱容器内に補修管材を収容しておき、
この加熱容器から補修管材を送り出したり、または補修
管材内に加熱水や加熱空気あるいは蒸気などを供給した
りする。補修管材を地中管内でも容易に変形するように
加熱するには補修管材内に加熱水や加熱空気あるいは蒸
気などを供給すればよい。

【００１４】補修管材を連続した一本のものとして形成
した場合には、折り畳むなどの変形を加えて補修現場に
移動させなければならない。そして、補修現場における
挿入作業ではこの変形を解消させる作業が必要となる
が、この作業は手間のかかる場合が多い。補修管材が複
数個の補修管部材から構成されていれば、不必要な変形
を加えておくことは必ずしも必要ではない。

【００１５】補修管部材を嵌込みによって接続すれば、
補修管部材の端面同士をずれないように注意深く接着剤
を用いて接続するような場合と比較して接続作業が容易
となる。

【００１６】連続した一本の補修管材も補修管部材も地
中管内径よりわずかに大きな又は地中管内径と等しい外
径を有する管体形状を記憶した後に長さ方向に張力を加
えられて小径体に変形されることが多い。この場合には
補修管材（複数個の補修管部材から構成される場合も含
む）は形状回復にともなって長さ方向に縮小することと
なる。したがって、補修管材全体をほぼ同時に形状回復
させると補修管材の両端が縮小にともなって長さ方向の
中心に向かい移動するため、形状回復時の縮小量を考慮
して長めの補修管材を準備しても形状回復した補修管材
の両端を長さ方向所定箇所に位置させることはなかなか
困難である。そこで、補修管材を一端が所定箇所に位置
するように地中管内に挿入し、その後この一端側から大
径の原形に形状回復させると、補修管材は一端が所定箇
所に位置したままで地中管内面と固着状態になってい
く。通常、形状回復の開始側は端末処理が困難な側とな
る。

【００１７】補修管材を複数個の補修管部材から構成し
た場合には、補修管材全体をほぼ同時に形状回復させる
と各々の補修管部材がばらばらに長さ方向の中心に向っ
て同時にかつ大きく縮小するため、接続部分に離れる方
向の大きな力が作用して接続部分がはずれてしまうおそ
れがある。補修管材を一端側から他端側に向って順次形
状回復温度以上に加熱すると、補修管部材は徐々に少し
ずつ長さ方向に縮小し、しかも縮小方向は一方向のみに
規制されるので、接続部分に離そうとする無理な力が作
用しない。したがって、形状回復時に接続部分がはずれ
てしまうのを効果的に防止することができる。接続部分
のはずれ防止のみを目的とする場合には、形状回復の開
始側は加熱作業性を考慮して決定される。

【００１８】補修管材を一端側から他端側に向かって順
次加熱するには加熱水などの加熱媒体を補修管材に順次
供給すればよい。すなわち、加熱媒体の補修管材への供
給位置を一端側から他端側に順次ずらしていく。供給方
法としては補修管材内をゆっくりと移動するホースなど
の供給部材から補修管材内面に向かって加熱水、加熱空
気又は蒸気などの加熱媒体を噴出させるという手段があ
るが、この場合には加熱媒体を放射状に噴出させるのが
効果的である。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図５を参照
して説明する。

【００２０】図１は一本の連続した補修管材を取付け管
に挿入する場合を示す図である。

【００２１】汚水マス１には側面下側に一端が開口する
ように取付け管３（地中管）が接続され、この取付け管
３の他端は下水本管５（図４参照）に接続されている。
形状記憶樹脂製の補修管材７は一本の連続したものとし
て形成され、外径は取付け管３の内径より小さく構成さ
れている。折り畳んだ形状に変形固定されて補修現場に
運ばれた補修管材７は形状回復しないように直線状に伸
ばされ、その後、開口９から取付け管３内に挿入され
る。挿入作業に際しては、補修管材７の先端内側にエア
止水栓１１を配置し、一端側（後端側）から加熱水Ｅを
この補修管材７内に供給する。加熱水Ｅは補修管材７を
全体的に軟化温度に加熱し、したがって補修管材７は汚
水マス１の入口１３付近及び取付け管３の開口９付近で
無理なく大きく曲がって変形する。また、補修管材７の
取付け管３内を進行する部分も軟化しているので、取付
け管３内部の急な曲りなどにもスムーズに対応して変形
する。補修管材７は形状回復状態にあるが回復速度はき
わめて遅く、挿入作業に支障をきたす程度に補修管材７
が大径化する前に挿入を完了させることができる。補修
管材７の挿入作業が完了したらエアホース１５から空気
を抜いてエア止水栓１１を収縮させ、加熱水Ｅを補修管
材７内から流出させてからエアホース１５を後方に引っ
張ってエア止水栓１１を抜き取る。

【００２２】図２は補修管材が複数個の補修管部材から
構成される場合の挿入過程を示す図である。

【００２３】補修管材１７は複数個の補修管部材１９，
１９´・・・から構成され、この複数個の補修管部材１
９，１９´・・・を順次取付け管３内に挿入する。補修
管部材１９，１９´・・・を予め接続しておき、その後
に取付け管３内に挿入することも可能であるが、順次挿
入する方が取り扱う補修材の長さが短いので作業性にす
ぐれている。まず、１つ目の補修管部材１９を、一端側
（後端側）から加熱空気Ｆを供給して全体的に軟化温度
に加熱しながら取付け管３内に挿入する。補修管部材１
９は図１の場合と同様に変形しながら取付け管３内に挿
入されるが、この補修管部材１９の全体が取付け管３内
に挿入された後に、やはり一端側（後端側）から加熱空
気Ｆを供給して全体的に軟化温度に加熱しながら２つ目
の補修管部材１９´の挿入作業を開始する。挿入作業が
開始されると、補修管部材１９´は図１の場合と同様に
汚水マス１の入口１３付近及び取付け管３の開口９付近
で大きく曲がって変形し、先端は取付け管３の開口９位
置に達する。補修管部材１９´の挿入作業をさらに進め
ると、補修管部材１９の後端部と補修管部材１９´の先
端部とが接続され、補修管部材１９は補修管部材１９´
に押されて取付け管３内を進行する。補修管部材１９と
補修管部材１９´とが接続された後は、補修管部材１９
´に供給されていた加熱空気Ｆは補修管部材１９にも供
給され（矢印参照）、補修管部材１９を取付け管３内で
容易に変形するように軟化温度に加熱する。

【００２４】なお、補修管部材１９と補修管部材１９´
との接続は、汚水マス１の入口１３付近で行ってもよ
い。すなわち、補修管部材１９の後端がまだ汚水マス１
の入口１３付近に位置しているときに補修管部材１９´
の挿入作業を開始する。汚水マス１の入口１３付近での
接続は手作業で簡単に行うことができる。

【００２５】接続構造は図３に詳細に示すように、２つ
目の補修管部材１９´の先端部２１を先端に向かって縮
径させ、１つ目の補修管部材１９の後端部内側２３にこ
の２つ目の補修管部材１９´の先端部外側２５を嵌め込
むものであり、このような接続構造を用いて複数個の補
修管部材１９，１９´・・・を接続していく。補修管部
材１９，１９´・・・の接続を強固なものとするために
は、後端部内側２３と先端部外側２５との間に接着剤を
用いるとよい。

【００２６】図４は補修管部材を形状回復させる場合を
示す図である。

【００２７】補修管部材１９，１９´・・・（ここでは
３本の補修管部材を使用）をすべて取付け管３内に挿入
した後（補修管材１７の形状回復にともなう長さ方向の
縮小を考慮して、最後に挿入した補修管部材１９´´の
後端部２７を取付け管３の開口９から適当長さだけ突出
させておく）、この補修管部材１９，１９´，１９´´
内に汚水マス１側からホース２９を挿入する。ホース２
９の先端金具部３１には周方向に複数個の噴出し孔３３
が設けられていて、この噴出し孔３３から蒸気Ｇが補修
管部材１９，１９´，１９´´の内面に吹き付けられ
る。ホース２９はまず、先端金具部３１が補修管部材１
９の先端に到達するまで補修管材１７内に挿入される。
その後ホース２９は、噴出し孔３３から蒸気Ｇを噴き出
しながらゆっくりと巻き取られる。したがって、補修管
部材１９、そして引き続いて補修管部材１９´及び１９
´´は先端側から後端側に向けて蒸気Ｇによって加熱さ
れて順次形状回復していくことになる。噴出し孔３３か
ら噴き出た蒸気Ｇはまた補修管部材１９，１９´，１９
´´の内面に衝突してこれらの補修管部材１９，１９
´，１９´´の形状回復を助け、加圧媒体としても機能
している。取付け管３の下水本管５側は端末処理が困難
であるが、補修管部材１９，１９´，１９´´の形状回
復をこの端末処理が困難な側である下水本管５側から行
うことにより、補修管部材１９の先端を取付け管３の先
端に容易に一致させて固着状態にさせ、下水本管５側の
端末処理を不必要にすることができる。形状回復を汚水
マス１側から行うと、補修管部材１９の先端は自由状態
であるため、補修管材１７の形状回復にともなって後方
に移動し、取付け管３の先端部分に過不足なく内張りを
形成することが困難となってしまう。図１に示す補修管
材７の形状回復にあたっても、ホースを用いて同様に加
熱することが好ましい。

【００２８】なお、補修管部材１９，１９´・・・は取
付け管３の内径より外径がわずかに大径となるように形
状を記憶しているが、外径が取付け管３の内径と等しく
なるようなものでもよい（補修管材７も同様である）。

【００２９】ホース２９の先端金具部３１の後方への移
動によって補修管材１７が全体的に形状回復すると、図
５に示すように取付け管３内に内張りが形成されること
となる。形状回復にともなって補修管材１７が長さ方向
に縮小してもなお、後端部２７が取付け管３の開口９
（図４参照）から突出している場合には突出部分を切断
する端末処理を施すこととなる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の補修方法
を用いれば、形状記憶樹脂の利点を生かしながら容易に
地中管を補修することができる。

【００３１】本発明の補修方法では複数個の補修管部材
から補修管材を構成することがあるが、これにより補修
作業現場での補修管材の取扱いは容易となる。そして、
本発明が提示する補修管部材の接続手段を用いることに
より接続作業が容易となって補修管材の取扱いが一層容
易となる。さらに、本発明が提示する補修管材の加熱手
段を用いることにより所定の内張りを形成することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一本の連続した補修管材を取付け管に挿入する
場合を示す図である。

【図２】補修管材が複数個の補修管部材から構成される
場合の挿入過程を示す図である。

【図３】補修管部材を接続した状態を示す断面図であ
る。

【図４】補修管部材を形状回復させる場合を示す図であ
る。

【図５】内張りの形成状態を示す図である。

【図６】特定の形状記憶樹脂の軟化温度帯を示す図であ
る。

【符号の説明】

３ 取付け管（地中管） ７，１７ 補修管材 ９ 開口 １９，１９´，１９´´ 補修管部材 ２３ 後端部内側 ２５ 先端部外側

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000219668 東海化成工業株式会社 愛知県小牧市大字北外山字下小管4203番地 の１ (72)発明者 中村 勝巳 東京都世田谷区上用賀１−７−３ 管清工 業株式会社内 (72)発明者 三浦 修司 東京都中央区日本橋本町３−３−６ 日曹 商事株式会社内 (72)発明者 夏堀 功 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600 東海 ゴム工業株式会社内 (72)発明者 高橋 修一 愛知県小牧市大字北外山字下小管4203−１ 東海化成工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形状記憶樹脂製の補修管材を地中管の一
   端開口側から挿入し、その後この補修管材を形状回復温
   度以上に加熱して形状回復させる地中管補修方法におい
   て、 前記補修管材を、地中管の一端開口付近で容易に変形す
   るように形状回復温度未満の軟化温度まで加熱して軟化
   状態を保持しながら挿入することを特徴とする地中管補
   修方法。
2. 【請求項２】 前記補修管材を、地中管内でも容易に変
   形するように形状回復温度未満の軟化温度まで加熱して
   軟化状態を保持しながら挿入することを特徴とする請求
   項１記載の地中管補修方法。
3. 【請求項３】 前記補修管材を複数個の補修管部材から
   構成し、この複数個の補修管部材を接続した後に地中管
   の一端開口側から挿入することを特徴とする請求項１又
   は２記載の地中管補修方法。
4. 【請求項４】 前記補修管材を複数個の補修管部材から
   構成し、この複数個の補修管部材を順次地中管の一端開
   口側から挿入して挿入過程で接続することを特徴とする
   請求項１又は２記載の地中管補修方法。
5. 【請求項５】 補修管部材の端部内側に、この端部内側
   と容易に嵌まり合うように形成された、別の補修管部材
   の端部外側を嵌め込むことにより前記補修管部材を接続
   することを特徴とする請求項３又は４記載の地中管補修
   方法。
6. 【請求項６】 前記補修管材を一端側から他端側に向か
   って順次形状回復温度以上に加熱して形状回復させるこ
   とを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の地中
   管補修方法。
7. 【請求項７】 形状回復温度以上の加熱は、前記補修管
   材内で一端側から他端側に向かって順次加熱媒体を供給
   することにより行なうことを特徴とする請求項６記載の
   地中管補修方法。