JPH0826578B2 - 下水管補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、破損や腐朽が生じた既設の下水管を補修
する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

地中に埋設された下水管は、各家庭で生じる下水を集
めて下水処理場まで運ぶという重要な役割を果たすもの
であるが、その寿命は永久的ではなく、地下に生育する
木の根に圧迫されて破損したり、接続部分が腐朽したり
して割れ目を生じる場合がある。下水管に割れ目が生じ
ると、この部分から地下水や雨水が流入して下水が増量
し、その下流に設けられた下水処理場での処理容量を超
えて処理機能が果たせなくなる。そこで、既設下水管に
破損や腐朽が生じていないかどうかを定期的に点検して
補修の必要があると判断された場合には、早急に補修す
る態勢がとられている。このような下水管の補修方法と
しては、従来から、既設下水管の不良部分を地上側から
掘り起こし、不良の既設管を外して新しい下水管に交換
する方法（いわゆる「開削工法」）が採られてきたが、
最近、既設管を地中に残したままで、その内側に新しく
管を挿入するか、あるいは既設管内側を補強する下水管
補助管を既設管内側に形成するようにする等の方法が提
案され普及しつつある。例えば、SPR工法とよばれる方
法では、まず第10図に示すように、補修を必要とする既
設下水管１の一端側に設けられたマンホール２内に、帯
状シート３をらせん状に巻いた状態で繰り出して管をつ
くる製管機４を降ろし、既設下水管１内に、矢印Ｐで示
すようにらせん状の帯状シート３を繰り出すことにより
下水管補助管（以下「新設管」と略す）５をつくる。な
お、６は上記製管機４に帯状シート３を供給するプロフ
アイルドラム、７は動力ユニツトである。つぎに、上記
マンホール２内から製管機４を取り出し、第11図に示す
ように、マンホール２の地上開口2aに薬液注入装置９を
配置し、この装置９からマンホール２内にホース10を延
ばして既設下水管１と新設管５の隙間８に裏込め材（硬
化型の薬液，以下「薬液」という）11を注入する。な
お、上記下水管１と新設管５の隙間の両端部は、ホース
10による裏込め注入部を除いて予めシールされる。ま
た、図面では省略しているが、下水管１の途中には、下
水流入用のますから延びる取付管が何本か連通されてお
り、その連通開口もシールされる。ただし、他端側にお
いて、図示のようにエア抜き12が設けられる。このよう
にして、既設下水管１と新設管５とが一体化され補修さ
れる。そして、上記薬液11の硬化後に、第12図に示すよ
うに、例えばます13から削孔機14を挿入して上記硬化し
た薬液11および新設管５を削ることによつて、取付管15
と新設管５内を連通して補修工事を終える。したがつ
て、この工法によれば、既設下水管１を、地上側から掘
り起こす必要がなく、簡単かつ手早い作業で補修するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような工法では、通常、硬化時間
の長い一液タイプの薬液（例えばコンクリートモルタル
等）を用いるため、補修する下水管１の長さが長いと、
一端側のマンホール２から他端側まで充分に薬液を注入
しようとすれば、注入時間および硬化時間が非常に長く
かかり、施工効率が悪いという問題がある。そこで、硬
化時間の短い二液硬化型薬液を使用することが提案され
ているが、上記のように補修距離が長い場合には、マン
ホール２からの注入だけでは、他端側に薬液が到達しな
い間に先に注入された薬液の硬化反応が進んで、それ以
上奥に薬液が入らず、他端側の補強が不充分になってし
まう。そこで、下水管１に連通される取付管15（第12図
参照）を利用して、この部分から二液硬化型薬液を注入
して裏込めとする方法が提案されている。しかしなが
ら、取付管15を利用してもなお充分に薬液を充填し硬化
させることは容易ではなく、取付管15の間隔が比較的長
くあく場合に、二液硬化型薬液を注入することは困難と
されている。また、パツカー自身も、このSPR工法に最
適なものが提案されていない。これらの事情から、二液
硬化型薬液を用いた上記工法による下水管の補修はなさ
れていないのが実情である。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、
取付管内にパツカーを挿入して二液硬化型薬液を既設管
と新設管の隙間に注入するようにした下水管の補修方法
の提供をその目的とする 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、この発明の下水管の補修
方法は、地中に埋設された既設下水管の内側に、帯状シ
ートをらせん状に巻回しながら繰り出して下水管補助管
を形成し、上記既設下水管と新設補助管の隙間に二液硬
化型薬液を注入して硬化させることにより下水管の補修
を行う方法であつて、根元側が薬液供給手段に連通さ
れ、その先端部が薬液吐出口に形成され、内部に二液混
合用のミキサーを内蔵したフレキシブルホース製の薬液
注入用パツカーを準備し、上記パツカーの先端側の外周
部に伸縮性袋体を外嵌してこの袋体内部を流体供給手段
に連通し、上記既設下水管に連通した取付管内に上記袋
体付きパツカーを下向きに挿入し、上記パツカー先端が
上記新設補助管外周面に到達した時点で、上記袋体内に
流体を加圧充填して袋体を膨張させることにより、取付
管とパツカーの隙間をシールし、その状態で、上記パツ
カー内に、水酸基を２個以上有するポリオールを主体と
するＡ液と、イソシアネート基を２個以上有するイソシ
アネートを主体とするＢ液とからなる二液硬化型ウレタ
ン発泡系薬液を供給し、これを上記パツカー内のミキサ
ーで混合しながらパツカー先端から上記新設補助管外周
面に向かつて吐出させて既設下水管と新設補助管の間に
薬液を充填し硬化させるようにしたという構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この発明は、柔軟なフレキシブルホースか
らなり内部に二液混合用のミキサーを設けた特殊なパツ
カーを用いることにより、従来、下水管補修には用いら
れていなかつた二液硬化型薬液、特に発泡ウレタン系の
薬液を取付管から注入することができるようにしたもの
である。したがつて、従来、マンホールとマンホールの
間で、硬化時間の長い一液タイプの薬液の注入しかでき
なかつたのに対し、短時間硬化型の発泡ウレタン系薬液
を、取付管ごとに注入することができ、施工時間の短縮
を実現することができる。しかも、上記パツカーの内部
に設けられたミキサーによつて、薬液を構成する二液を
混合した状態で効果的にパツカー先端から吐出させるこ
とができるため、発泡薬液を、帯状シートを巻回してな
る新設管のらせん形状に沿つてらせん状に旋回させなが
ら充填し硬化させることができ、既設管と新設管との間
を隙間なく均一に補強してシールすることができる。特
に、上記発泡薬液の発泡圧により、流水があつてもその
流水を押し退けて充填することができるため、充填効果
が高い。したがつて、簡単かつ効果的に補修作業を行う
ことができる。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳細に説明す
る。

〔実施例〕

まず、第１図に示すような薬液注入用のパツカー20を
準備する。このパツカー20は、本体20aが柔軟なポリエ
チレンによつて構成され、根元側が、三方継手21を介し
て、二液硬化型薬液注入装置（図示せず）から延びる２
本のフレキシブルホース22,23に連通されるようになつ
ている。一方、このパツカー20の先端部は尖つていて、
その周面に複数の吐出孔24が所定間隔で穿設されてい
る。そして、そのやや根元側よりの外周部分には、ゴム
製の袋体25が外嵌されていて、この袋体25の一端側から
上記パツカー本体20aの先端部が突出するようになつて
いる。上記袋体25は、第２図に示すように、予め広口瓶
形状に成形されていて、底部側にパツカー20挿通用の開
口26が形成され、口部側に、同じくパツカー20挿通用の
開口26aが形成された取付金具27が嵌入されている。そ
して、各開口26,26aには、それぞれ外側に立ち上がる円
筒部28,28aが形成されていて、この部分にパツカー20を
挿通することにより、上記円筒部28,28aがパツカー20を
気密状態で保持するようになつている。また、上記取付
金具27には、コンプレツサ（図示せず）から延びる空気
送入管29を袋体25内部に連通するための接続管30が一体
的に取り付けられ、また、剛性ホース31を接続するため
の接続管32が一体的に取り付けられている。なお、第１
図および第２図では、袋体25が初期形状を保つように図
示しているが、実際には袋体25がパツカー20よりも柔軟
なため、パツカー20が真つ直ぐ伸び、袋体25が歪んだ形
状となる。

上記パツカー20の内側には、第３図（ａ）および
（ｂ）に示す静止ミキサー37が、その先端側（図示の左
側部分）をパツカー本体20aの先端側に向けた状態で挿
入されている。このミキサー37を通過することにより、
パツカー20内に導入された二液硬化型薬液のＡ液、Ｂ液
が互いに矢印で示すように旋回しながら効果的にミキシ
ングされるようになつている。なお、このミキサー37は
柔軟なポリエチレン製で、パツカー本体20aの柔軟性を
損なうことがないよう設計されている。

このパツカー20を用い、例えばつぎのようにして、下
水管の補修を行うことができる。すなわち、まず、補修
を目的とする既設下水管１の内側に、前述のSPR工法を
利用して、帯状シート３をらせん状に巻いた状態で繰り
出して新設管５を形成する（第10図参照）。つぎに、こ
の既設下水管１に取付管15を延ばすます13の地上近傍
に、第４図に示すように、公知の二液硬化型薬液供給装
置40を配置し、この装置40から延びるＡ液供給ホース22
とＢ液供給ホース23を、三方継手21（第１図参照）によ
つて上記パツカー20に接続する。

また、パツカー20の外周に取り付けられた取付金具27
（第２図参照）の接続管30に、同じくます13の地上近傍
に配置したコンプレツサ（図示せず）から延びる空気送
入管29を接続する。

さらに、上記取付金具27の接続管32に、ポリ塩化ビニ
ル製の剛性ホース31を接続する。そして、上記剛性ホー
ス31でパツカー20を押し込むようにして取付管15内にパ
ツカー20を下向きに挿入し、パツカー20の先端が既設下
水管１の外周面に到達した段階（第５図参照）で、コン
プレツサを作動させ空気送入管29から空気を袋体25内に
加圧送入して袋体25を風船のように膨らませる。この袋
体25の膨張によつて、第６図に示すように取付管15内を
シールすることができる。

この状態で、第７図に示すように、二液硬化型薬液注
入装置40（第１図参照）から薬液であるＡ液、Ｂ液をそ
れぞれホース22,23を介してパツカー20内に供給し、そ
の先端の吐出孔24から、二液を混合状態で矢印のように
新設管５の外周面に向かつて吐出させる。これにより、
既設の下水管１と新設管５の隙間に混合薬液が注入され
硬化する。このとき、前記パツカー20内のミキサー37で
充分にミキシングされた薬液は、吐出孔24から発泡状態
で吐出され、新設管５を構成するらせん状帯状シート３
（第10図参照）のらせん状凹凸に沿つて新設管５の外周
をらせん状に走行するため、周方向に一定の押圧力を発
揮しながら既設下水管１と新設管５との隙間に充填され
硬化する。そして、流水があっても、上記発泡薬液の発
泡圧によつてこれを押し退けながら充填することができ
る。したがつて、既設下水管１内周面と新設管５外周面
に、発泡薬液が充分にゆきわたつた状態で硬化するので
あり、優れた補修効果を奏する。

つぎに、上記空気送入管29から袋体25内の空気を抜い
て萎ませ、接続管32（第２図参照）に接続された剛性ホ
ース31を引き上げることによりパツカー20を薬液硬化層
から引き抜いて地上に引き上げる。そして、従来と同様
にして、例えば第12図に示すように削孔機14を用い、上
記取付管15と新設管５の内部とを連通する。この状態を
第９図に示す。この一連の薬液注入作業を、下水管１に
連通する複数の取付管15のそれぞれについて行うことに
より、補修を要する全既設下水管１とその内側の新設管
５の隙間を充分に薬液硬化体で充填することができる。

このように、上記下水管の補修方法によれば、硬化時
間の短い二液硬化型薬液を、取付管15ごとに注入するこ
とにより、簡単かつ短時間に補修作業を完了することが
できる。

なお、上記実施例に用いる二液硬化型薬液としては、
従来から岩盤固結等に用いられる、Ａ液が水酸基を２個
以上有するポリオール（水，水ガラスを含む）を主体と
するポリオール液、Ｂ液がイソシアネート基を二つ以上
有するイソシアネート液とを組み合わせたウレタン発泡
系のものを用いる必要がある。すなわち、上記発泡系の
二液混合型薬液を用いることにより、パツカー20内から
吐出された発泡薬液が、らせん状に巻回された新設管５
の外周面に沿つてらせん状に旋回しながら隙間を走行
し、その際、発泡によつて既設下水管１の内周面と新設
管５の外周面に対し一定の押圧力を発揮しながら移動す
るため、流水があつても流水を押し退けて効果的に既設
下水管１と新設管５との隙間部に充填されて硬化するか
らである。

なお、上記二液硬化型薬液の硬化時間は、薬液の種類
によつて異なり、施工条件に応じて適宜選択されるが、
通常、５〜15分で硬化するものが用いられる。

また、上記実施例で用いたパツカー20の袋体25の材質
は、伸縮性があればどのようなものでもよいが、なかで
もポリ塩化ビニル，ポリエチレン等が特に好適である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の下水管補修方法は、柔軟な
フレキシブルホースからなり内部に二液混合用のミキサ
ーを設けた特殊なパツカーを用いることにより、従来、
下水管補修には用いられていなかつた二液硬化型薬液、
特に発泡ウレタン系の薬液を取付管から注入することが
できるようにしたものである。したがつて、従来、マン
ホールとマンホールの間で、硬化時間の長い一液タイプ
の薬液の注入しかできなかつたのに対し、短時間硬化型
の発泡ウレタン系薬液を、取付管ごとに注入することが
でき、施工時間の短縮を実現することができる。しか
も、上記パツカーの内部に設けられたミキサーによつ
て、薬液を構成する二液を混合した状態で効果的にパツ
カー先端から吐出させることができるため、発泡薬液
を、帯状シートを巻回してなる新設管のらせん形状に沿
つてらせん状に旋回させながら充填し硬化させることが
でき、既設管と新設管との間を隙間なく均一に補強して
シールすることができる。特に、上記発泡薬液の発泡圧
により、流水があつてもその流水を押し退けて充填する
ことができるため、充填効果が高い。したがつて、簡単
かつ効果的に補修作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に用いるパツカーの正面
図、第２図は上記パツカーの要部拡大断面図、第３図
（ａ）は上記パツカー内に配設される静止ミキサーの斜
視図、第３図（ｂ）はその側面図、第４図，第５図，第
６図，第７図，第８図および第９図は上記パツカーを用
いた下水管補修工程の説明図、第10図，第11図および第
12図は従来の下水管補修工程の説明図である。 １…既設下水管、５…新設管、20…パツカー、25…袋
体、27…取付金具、30,32…接続管、40…二液硬化型薬
液供給手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に埋設された既設下水管の内側に、帯
   状シートをらせん状に巻回しながら繰り出して下水管補
   助管を形成し、上記既設下水管と新設補助管の隙間に二
   液硬化型薬液を注入して硬化させることにより下水管の
   補修を行う方法であつて、根元側が薬液供給手段に連通
   され、その先端部が薬液吐出口に形成され、内部に二液
   混合用のミキサーを内蔵したフレキシブルホース製の薬
   液注入用パツカーを準備し、上記パツカーの先端側の外
   周部に伸縮性袋体を外嵌してこの袋体内部を流体供給手
   段に連通し、上記既設下水管に連通した取付管内に上記
   袋体付きパツカーを下向きに挿入し、上記パツカー先端
   が上記新設補助管外周面に到達した時点で、上記袋体内
   に流体を加圧充填して袋体を膨張させることにより、取
   付管とパツカーの隙間をシールし、その状態で、上記パ
   ツカー内に、水酸基を２個以上有するポリオールを主体
   とするＡ液と、イソシアネート基を２個以上有するイソ
   シアネートを主体とするＢ液とからなる二液硬化型ウレ
   タン発泡系薬液を供給し、これを上記パツカー内のミキ
   サーで混合しながらパツカー先端から上記新設補助管外
   周面に向かつて吐出させて既設下水管と新設補助管の間
   に薬液を充填し硬化させるようにしたことを特徴とする
   下水管補修方法。
2. 【請求項２】上記パツカーの先端部近傍に、パツカーよ
   りも剛性の大きいホースを取り付け、このホースを地上
   で操作することによりパツカーの挿入・抜き出しを行う
   ようにした請求項（１）記載の下水管補修方法。