JP5875553B2 - ライニング工法、ライニング構造物、ライニング材 - Google Patents

Description

本発明は、内径が拡大または縮小するように変化する径変化部を有した空洞構造体の内周面をライニングするためのライニング工法、ライニング構造物、およびライニング材に関する。

従来、既設管やトンネルなどの空洞構造体の内側で、合成樹脂製のライニング材を用いて、長筒状のライニング構造物を組み立てて、空洞構造体の内周面を覆うようにライニングする工法がある。

たとえば、特許文献１では、帯状のライニング材を湾曲させて、長手方向の両端部を結合することにより、筒状体を形成している。そして、複数の筒状体を空洞構造体の内側に軸方向へ並べて、筒状体間を合成樹脂製の接合材で接合することで、ライニング構造物を組み立てている。

また、特許文献２では、円弧状のセグメント材を円弧方向に複数結合することで、筒状体を形成している。そして、複数の筒状体を空洞構造体の内側に軸方向へ並べて、筒状体同士をねじ部材とナットで接合したり、一方の筒状体の端部に設けられた凹部に他方の筒状体に設けられた凸部を嵌合したりすることで、ライニング構造物を組み立てている。

また、特許文献３では、空洞構造体の内側で帯状のライニング材を螺旋状に巻回して、隣り合うライニング材の側縁部に設けられた嵌合部同士を嵌合したり、嵌合部に接合材を接合したりすることで、ライニング構造物を組み立てている。

空洞構造体には、段差や屈曲や曲がりが生じているものがある。

それに対して、特許文献１では、接合材の本体部の撓み領域が伸びて、筒状体間の間隔が幅方向や厚み方向に広がることで、空洞構造体の段差や屈曲などに追随している。

また、特許文献２では、可変幅セグメントの嵌合深さを変えて、ライニング構造物を曲げることで、空洞構造体の曲がりに追随している。

また、特許文献３では、ライニング材により形成する螺旋管の径の大きさや軸の向きを変化させることで、空洞構造体の段差や曲がりに追随している。

また、特許文献４では、帯状のライニング材の幅方向の一端に緩やかな円弧状の裁断部を設け、他端に凹状または凸状の嵌合部を設けている。このライニング材を湾曲させて、筒状体を形成した後、該筒状体を空洞構造体の曲がり部の内側に軸方向へ複数並べている。そして、対向する嵌合部同士を嵌合し、対向する裁断部同士を付き合わせて、長尺当て材を融着することで、曲がったライニング構造物を組み立てている。

また、特許文献５では、一対の円筒体の接合端部を斜めに裁断し、該裁断面同士を接合することで、中心軸線が屈曲する曲筒部材を組み立てている。そして、空洞構造体の曲がり部の内側に複数の曲筒部材を軸方向に並べて、隣り合う曲筒部材の嵌合部同士を嵌合することで、曲がったライニング構造物を組み立てている。

さらに、特許文献６では、パイプを輪切りにした、両端または片端が軸方向と垂直な面に対して傾斜する筒状体を、空洞構造体の曲がり部の内側に複数軸方向に並べている。そして、隣り合う筒状体同士をＨ型ジョイナやπ型ジョイナを介して接合することで、曲がったライニング構造物を組み立てている。

特許第４７４３７２５号公報 特開２０１０−４３７３１号公報 特開２００９−１４９０４９号公報 特開２００２−８１２９６号公報 特開２０００−２７４１９１号公報 特開２０００−３０１６１３号公報

ところで、空洞構造体には、内径が拡大または縮小するように変化する径変化部を有したものがある。空洞構造体の段差も径変化部の一形態である。径変化部の大径側と小径側の内径差が大きい場合、特許文献１のような撓み領域を有する接合材や、特許文献２のような可変幅セグメントや、特許文献３のような螺旋管では、該内径差に対応することができず、径変化部でライニング構造物が組み立てられなくなり、連続でライニングすることができなくなる。

また、特許文献４〜６のような曲がり部用の筒状体を用いても、空洞構造体の径変化部に対応させて、ライニング構造物を組み立てることはできず、連続でライニングすることもできない。

本発明の課題は、径変化部を有した空洞構造体の内周面を連続でライニングすることである。

本発明によるライニング工法は、内径が拡大または縮小するように変化する径変化部を有した空洞構造体の内周面をライニングするライニング工法であって、幅方向の一側縁と他側縁の曲率半径を異ならせることで円弧状にカーブした一定幅で帯状の径変化部用ライニング材を、所定の長さに加工した後、厚み方向に湾曲させて長手方向の両端部を結合することにより得られる、径変化部用筒状錐体を、各筒状錐体の大径部同士の径および小径部同士の径を徐々に拡大または縮小するように異ならせて、複数形成する工程と、空洞構造体の径変化部の内側に複数の径変化部用筒状錐体を、小径部の径が小さい順または大径部の径が大きい順に軸方向に並べる工程と、径変化部の内側で隣り合う径変化部用筒状錐体間を接合する工程とを含んでいる。

また、本発明によるライニング構造物は、内径が拡大または縮小するように変化する径変化部を有した空洞構造体の内周面をライニングするために、該空洞構造体の内側で組み立てられるライニング構造物であって、幅方向の一側縁と他側縁の曲率半径が異なっていて、円弧状にカーブした、一定幅で帯状の径変化部用ライニング材を備えている。所定の長さに形成された径変化部用ライニング材は、厚み方向に湾曲して長手方向の両端部が結合されていて、当該ライニング材により径変化部用筒状錐体が構成されている。径変化部用筒状錐体は、複数設けられていて、各筒状錐体の大径部同士の径および小径部同士の径は、徐々に拡大または縮小するように異なっている。空洞構造体の径変化部の内側に複数の径変化部用筒状錐体が、小径部の径が小さい順または大径部の径が大きい順に軸方向に並べられた状態で、隣り合う径変化部用筒状錐体間が接合されている。

また、本発明によるライニング材は、空洞構造体の内径が拡大または縮小するように変化する径変化部の内側に、小径部の径が小さい順または大径部の径が大きい順に軸方向に並べられた状態で、径変化部の内周面をライニングする筒状錐体を構成するライニング材であって、当該ライニング材は、一定幅の帯状に形成されているとともに、幅方向の一側縁と他側縁の曲率半径が異なっていて円弧状にカーブした形状を有しており、厚み方向に湾曲して長手方向の両端部が結合された状態で、小径部と大径部を有する前記筒状錐体を構成している。

上記によると、径変化部用ライニング材から空洞構造体の径変化部に対応した、径の異なる複数の径変化部用筒状錐体を形成した後、該筒状錐体を径の小さい順または大きい順に径変化部の内側に軸方向に並べて、隣り合う径変化部用筒状錐体間を接合している。このため、空洞構造体の径変化部の大径側と小径側の内径差が大きくても、該内径差に対応するように、径変化部の内側にライニング構造物を組み立てて、該空洞構造体の内周面を連続でライニングすることができる。

また、本発明では、一定幅で真直な帯状の径一定部用ライニング材を湾曲させて長手方向の両端部を結合することにより得られる、径一定部用筒状体を複数形成し、空洞構造体の内径が一定である径一定部の内側に複数の径一定部用筒状体を軸方向に並べて、隣り合う径一定部用筒状体間を接合し、径変化部と径一定部の境界部分の内側で、隣り合う径変化部用筒状錐体と径一定部用筒状体の間を接合してもよい。

これにより、径一定部用ライニング材から空洞構造体の径一定部に対応した複数の径一定部用筒状体を形成した後、該径一定部用筒状体を径一定部の内側に軸方向に並べて、隣り合う径一定部用筒状体間を接合することで、径一定部に対応したライニング構造物を組み立てることができる。また、空洞構造体の径変化部と径一定部の境界部分で、隣り合う径一定部用筒状体と径変化部用筒状錐体の間を接合することで、ライニング構造物を連続させて、空洞構造体の内周面を連続でライニングすることができる。

また、本発明では、径変化部用筒状錐体の両端部に第１嵌合部が設けられていて、幅方向の両端部に第２嵌合部が設けられた帯状の径変化部用接合材をさらに備えてもよい。この場合、径変化部の内側で隣り合う径変化部用筒状錐体の第１嵌合部と、径変化部用接合材の各第２嵌合部とをそれぞれ嵌合することにより、径変化部用筒状錐体間を径変化部用接合材で接合し、径変化部用接合材の長手方向の両端部を結合すればよい。

これにより、空洞構造体の径変化部の内側で隣り合う径変化部用筒状錐体間を、径変化部用接合材により容易に接合して、径変化部に対応したライニング構造物を組み立て易くすることができる。

さらに、本発明では、径一定部用筒状体の両端部に第３嵌合部が設けられていて、幅方向の両端部に第４嵌合部が設けられた帯状の径一定部用接合材をさらに備えてもよい。この場合、径一定部の内側で隣り合う径一定部用筒状体の第３嵌合部と、径一定部用接合材の第４嵌合部とをそれぞれ嵌合することにより、径一定部用筒状体間を径一定部用接合材で接合し、径一定部用接合材の長手方向の両端部を結合すればよい。また、径変化部と径一定部の境界部分の内側で隣り合う径変化部用筒状錐体と径一定部用筒状体のうち、径変化部用筒状錐体の一方の第１嵌合部を、径変化部用接合材の一方の第２嵌合部と嵌合し、径一定部用筒状体の一方の第３嵌合部を、径一定部用接合材の一方の第４嵌合部と嵌合し、径変化部用接合材の他方の第２嵌合部と径一定部用接合材の他方の第４嵌合部とを嵌合することにより、径変化部用筒状錐体と径一定部用筒状体の間を径変化部用接合材と径一定部用接合材で接合してもよい。

これにより、空洞構造体の径一定部の内側で、隣り合う径一定部用筒状体間を径一定部用接合材により容易に接合して、径一定部に対応したライニング構造物を組み立て易くすることができる。また、径変化部と径一定部の境界部分の内側で、隣り合う径変化部用筒状錐体と径一定部用筒状体の間を径変化部用接合材と径一定部用接合材で容易に接合して、ライニング構造物を組み立て易くすることができる。さらに、隣り合う径変化部用筒状錐体と径一定部用筒状体とが大きな角度で曲がっていても、該曲がりを径一定部用筒状体と径変化部用接合材の間の嵌合部分や各接合材により吸収して、径変化部用筒状錐体と径一定部用筒状体を確実に接合することができる。このため、空洞構造体の径変化部と径一定部の境界部分の内側で組み立てるライニング構造物の連続性を高めることが可能となる。

本発明によれば、径変化部を有する空洞構造体の内周面を連続でライニングすることができる。

本発明の実施形態による径変化部用ライニング材を示した図である。 本発明の実施形態による径変化部用筒状錐体を示した図である。 本発明の実施形態による径変化部用接合材の側面図である。 本発明の実施形態による径一定部用ライニング材の側面図である。 本発明の実施形態による径一定部用筒状体の斜視図である。 本発明の実施形態による径一定部用接合材の側面図である。 本発明の実施形態によるライニング工法の適用例を示した図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 径一定部用筒状体同士の接合部分の断面図である。 本発明の実施形態によるライニング工法の適用例を示した図である。 小径側の径一定部用筒状体と径変化部用筒状錐体の接合部分の断面図である。 径変化部用筒状錐体同士の接合部分の断面図である。 本発明の実施形態によるライニング工法の適用例を示した図である。 図１３のＢ−Ｂ断面図である。 径変化部用筒状錐体と大径側の径一定部用筒状体の接合部分の断面図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、本実施形態のライニング工法で用いる部材を、図１〜図６を参照しながら説明する。

図１は、径変化部用ライニング材１を示した図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。径変化部用ライニング材１は、合成樹脂製で、可撓性を有している。径変化部用ライニング材１は、本発明の「ライニング材」の一例である。

図１（ａ）に示すように、径変化部用ライニング材１は、幅方向の一側縁１Ｌと他側縁１Ｒの曲率半径を異ならせることで、円弧状にカーブした一定幅の帯状に形成されている。図１（ｂ）に示すように、径変化部用ライニング材１の両側縁１Ｌ、１Ｒには、厚み方向の裏側（図１（ｂ）で上側）へ突出するように、凸状の第１嵌合部１ａがそれぞれ設けられている。第１嵌合部１ａの間には、厚み方向の裏側へ突出するように、複数のリブ１ｂが所定の間隔で設けられている。

径変化部用ライニング材１を所定の長さに加工した後、第１嵌合部１ａとリブ１ｂが外側に来るように、径変化部用ライニング材１を厚み方向に湾曲させて、長手方向の両端部１ｄを結合することにより、図２に示すような、径変化部用筒状錐体２が形成される。径変化部用ライニング材１の両端部１ｄの結合は、たとえば熱や超音波などによる融着手段、結合金具、または接着剤などを用いて行う。

図２は、径変化部用筒状錐体２を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。径変化部用筒状錐体２は、正面から見ると、図２（ａ）に示すように矩形状になっていて、側面から見ると、図２（ｂ）に示すように台形状になっている。径変化部用筒状錐体２の両端面２ｂは、平行になっている。

たとえば、図１の径変化部用ライニング材１を異なる長さ（円弧長）の複数のライニング材に切断した後、該切断後のライニング材１を厚み方向に湾曲させて、長手方向の両端部１ｄを結合する。この作業を、切断した複数のライニング材１のそれぞれについて行う。これにより、大きさの異なる径変化部用筒状錐体２が複数形成される。そして、該各筒状錐体２の大径部２Ｌ同士の径および小径部２Ｒ同士の径がは、徐々に拡大または縮小するように異なっている。

図３は、径変化部用接合材４の側面図である。径変化部用接合材４は、径変化部用ライニング材１と同一の合成樹脂からなり、図３で紙面に対して垂直な方向に延びるように帯状に形成されていて、可撓性を有している。径変化部用接合材４の幅は、一定であり、径変化部用ライニング材１の幅より小さくなっている。

径変化部用接合材４の幅方向の両端部には、厚み方向の裏側（図３で上側）へ窪むように、凹状の第２嵌合部４ａが設けられている。径変化部用接合材４の幅方向の中央部には、厚み方向の表側（図３で下側）へ窪むように、撓み部４ｂが設けられている。

図４は、径一定部用ライニング材６の側面図である。径一定部用ライニング材６は、径変化部用ライニング材１と同一の合成樹脂からなり、図４で紙面に対して垂直な方向に延びるように帯状に形成されていて、可撓性を有している。径一定部用ライニング材６の幅は、一定であり、径変化部用ライニング材１より大きくなっている。

径一定部用ライニング材６の幅方向の両端部には、厚み方向の裏側（図４で上側）へ窪むように、凹状の第３嵌合部６ａが設けられている。径一定部用ライニング材６の裏面には、所定の間隔でリブ６ｂが設けられている。

リブ６ｂが外側に来るように、径一定部用ライニング材６を長手方向に湾曲させて、長手方向の両端部６ｄを結合することにより、図５に示すような、径一定部用筒状体７が形成される。径一定部用ライニング材６の両端部６ｄの結合は、たとえば融着手段、結合金具、または接着剤などを用いて行う。

図５は、径一定部用筒状体７の斜視図である。径一定部用筒状体７は、正面から見て矩形状に形成されている。径一定部用筒状体７の両端面７ｂは、平行になっている。径一定部用筒状体７のコーナー部７ｃを形成し易くするため、径一定部用ライニング材６の各リブ６ｂには、長手方向に所定の間隔で切り込み６ｋが設けられている。

同様に、図２の径変化部用筒状錐体２のコーナー部２ｃを形成し易くするため、図１の径変化部用ライニング材１の各リブ１ｂにも、長手方向に所定の間隔で切り込みを設けてもよい。

図６は、径一定部用接合材３の側面図である。径一定部用接合材３は、図６で紙面に対して垂直な方向に延びるように帯状に形成されている。径一定部用接合材３の幅は、一定であり、径一定部用ライニング材６の幅より小さくなっている。径一定部用接合材３は、本体部３ｘとカバー３ｙとから構成されている。

本体部３ｘは、カバー３ｙより可撓性の高い合成樹脂製からなる。本体部３ｘの中央には、厚み方向の裏側（図６で上側）へ窪むように、溝３ｃが設けられている。本体部３ｘの両端部には、厚み方向の裏側（図６で上側）へ突出するように、凸状の第４嵌合部３ａが設けられている。溝３ｃと各第４嵌合部３ａの間には、幅方向に伸縮可能な撓み部３ｂが設けられている。

カバー３ｙは、径変化部用ライニング材１と同一の合成樹脂からなる。カバー３ｙの中央には、厚み方向の裏側（図６で上側）へ突出するように、突起３ｅが設けられている。本体部３ｘの溝３ｃにカバー３ｙの突起３ｅを嵌合させることで、本体部３ｘの表側を覆うように、カバー３ｙが取り付けられる。

次に、本実施形態のライニング工法を、図７〜図１５を参照しながら説明する。

図７、図１０、および図１３は、本実施形態のライニング工法の適用例を示した図である。図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。図１４は、図１３のＢ−Ｂ断面図である。図９、図１１、図１２、および図１５は、部材１〜４、６、７間の接合部分の断面図である。図７〜図１５では、各部を見易くするため、ハッチングを省略している。

本ライニング工法は、たとえば図８などに示すような、矩形状の既設管やトンネルなどの空洞構造体Ｐの内周面を覆うようにライニングするために施工される。空洞構造体Ｐは、図７などに示すように、内径が一定である径一定部Ｐａと、径一定部Ｐａより大径でかつ内径が一定である径一定部Ｐｂと、該径一定部Ｐａ、Ｐｂ間にあって、内径が拡大または縮小するように変化する径変化部Ｐｃとを有している。なお、本例では、径一定部Ｐａ、Ｐｂ間の段差Ｐｄから大径の径一定部Ｐｂに向かう所定範囲を、径変化部Ｐｃとしている。

たとえば、まず空洞構造体Ｐの一方（小径）の径一定部Ｐａの内周面をライニングする。そのために、径一定部Ｐａの内側の径や形状に対応させて、径一定部用ライニング材６（図４参照）を湾曲させて、長手方向の両端部６ｄを結合することにより、径一定部用筒状体７を形成する。

次に、図８に示すように、径一定部用筒状体７を径一定部Ｐａの内側に配置する。このとき、補強のため、径一定部用筒状体７のストレート部７ｓには、金属製のストレートフレーム８ｓを装着し、コーナー部７ｃには、金属製のハンチフレーム８ｃを装着する。このフレーム８ｓ、８ｃの径一定部用筒状体７への装着は、図９に示すような、連結棒材１１や金具１２や螺合部材１３などを用いて行う。連結棒材１１は、リブ６ｂに設けられた孔（符号省略）を貫通している。また、径一定部用筒状体７を位置決めし易くするため、図７および図８に示すように、径一定部Ｐａの内周面にスペーサ９ａ、９ｂを取り付ける。

次に、図７に示すように、径一定部Ｐａの内側に複数の径一定部用筒状体７を軸方向に並べた後、径一定部用筒状体７間を径一定部用接合材３により接合する。

詳しくは、図９に示すように、隣り合う径一定部用筒状体７の第３嵌合部６ａに、径一定部用接合材３の第４嵌合部３ａを厚み方向にそれぞれ嵌合することにより、径一定部用筒状体間７を径一定部用接合材３で接合する。このとき、水密性を高めるため、第３嵌合部６ａと第４嵌合部３ａの間に、図示しないシール材を挟み込んでもよい。

また、予め径一定部用接合材３を長手方向に湾曲させて、長手方向の両端部３ｄ（図６）を結合することにより、径一定部用接合材３を筒状にしてから、該筒状の径一定部用接合材３により径一定部用筒状体７間を接合してもよい。または、帯状のままの径一定部用接合材３により径一定部用筒状体７間を接合してから、径一定部用接合材３の両端部３ｄを結合してもよい。径一定部用接合材３の両端部３ｄの結合は、たとえば融着手段や接着剤などを用いて行う。

また、径一定部用筒状体７間を径一定部用接合材３の本体部３ｘで接合してから、本体部３ｘにカバー３ｙを取り付けるようにしてもよい。または、径一定部用接合材３の本体部３ｘにカバー３ｙを取り付けて、径一定部用接合材３を組み立ててから、該径一定部用接合材３により径一定部用筒状体７間を接合してもよい。

上記工程により、径一定部Ｐａの内周面を径一定部用ライニング材６と径一定部用接合材３によりライニングし終えると、次に径変化部Ｐｃの内周面をライニングする。

そのために、径変化部Ｐｃと径一定部Ｐａ、Ｐｂの形状、径変化部Ｐｃの長さ、および径一定部Ｐａ、Ｐｂの内径差に対応させて、所定の長さに加工した複数の径変化部用ライニング材１を、それぞれ矩形状に湾曲させて、長手方向の両端部１ｄを結合することにより、複数の径変化部用筒状錐体２を形成する。また、各径変化部用筒状錐体２の大径部２Ｌ同士の径および小径部２Ｒ同士の径を徐々に拡大または縮小するように異ならせる。さらに、隣り合わせで配置する一方の径変化部用筒状錐体２の大径部２Ｌの径と、他方の径変化部用筒状錐体２の小径部２Ｒの径とを同一にする。

また、径変化部用筒状錐体２を位置決めし易くするため、図７に示すように、径変化部Ｐｃの内周面に、スペーサ９ｃ、９ｄを取り付ける。このうち、図７で上部に配置されたスペーサ９ｄは、段差Ｐｄを隠すように、傾斜面９ｅを有している。

次に、図１０に示すように、最も径の小さな径変化部用筒状錐体２を径一定部Ｐａと径変化部Ｐｃの境界部分の内側に配置する。そして、たとえば、隣り合う径一定部用筒状体７と径変化部用筒状錐体２の角度が小さければ、図１１に示すように、径一定部用筒状体７の第３嵌合部６ａと径変化部用筒状錐体２の第１嵌合部１ａとを厚み方向に嵌合することにより、該径一定部用筒状体７と径変化部用筒状錐体２とを接合する。また、水密性を高めるため、第３嵌合部６ａと第１嵌合部１ａの間に、図示しないシール材を挟み込んでもよい。

一方、隣り合う径一定部用筒状体７と径変化部用筒状錐体２の角度が大きければ、後述するように、該径一定部用筒状体７と径変化部用筒状錐体２との間を２つの接合材３、４により接合すればよい（図１５参照）。

次に、図１０に示すように、径変化部Ｐｃの内側に複数の径変化部用筒状錐体２を、たとえば小径部２Ｒの径が小さい順に径一定部Ｐｂへ向かって軸方向に並べた後、径変化部用筒状錐体２間を径変化部用接合材４により接合する。

詳しくは、図１２に示すように、隣り合う径変化部用筒状錐体２の第１嵌合部１ａを、径変化部用接合材４の各第２嵌合部４ａに厚み方向にそれぞれ嵌合することにより、径変化部用筒状錐体２間を径変化部用接合材４で接合する。このとき、水密性を高めるため、第１嵌合部１ａと第２嵌合部４ａの間に、図示しないシール材を挟み込んでもよい。

また、予め径変化部用接合材４を長手方向に湾曲させて、長手方向の両端部４ｄ（図３）を結合することにより、径変化部用接合材４を筒状にしてから、該筒状の径変化部用接合材４により径変化部用筒状錐体２間を接合してもよい。または、帯状のままの径変化部用接合材４により径変化部用筒状錐体２間を接合してから、該径変化部用接合材４の両端部４ｄを結合してもよい。径変化部用接合材４の両端部４ｄの結合は、たとえば融着手段や接着剤などを用いて行う。

上記工程により、径変化部Ｐｃの内周面を径変化部用ライニング材１と径変化部用接合材４によりライニングし終えると、次に他方（大径）の径一定部Ｐｂの内周面をライニングする。そのために、径一定部Ｐｂの内側の径や形状に対応させて、径一定部用ライニング材６を湾曲させて、長手方向の両端部６ｄを結合することにより、径一定部用筒状体７を形成する。

次に、図１３に示すように、径一定部用筒状体７を径変化部Ｐｃと径一定部Ｐｂの境界部分の内側に配置する。このときも、補強のため、図１４に示すように、径一定部用筒状体７のストレート部７ｓにはストレートフレーム８ｓを装着し、コーナー部７ｃにはハンチフレーム８ｃを装着する。また、径一定部用筒状体７を位置決めし易くするため、径一定部Ｐｂの内周面にスペーサ９ａ、９ｂを取り付ける。

そして、たとえば、径変化部Ｐｃと径一定部Ｐｂの境界部分の内側で隣り合う径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７の角度が大きければ、該径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７の間を径変化部用接合材４と径一定部用接合材３により接合する。

詳しくは、図１５に示すように、径変化部用筒状錐体２の一方の第１嵌合部１ａを径変化部用接合材４の一方の第２嵌合部４ａに嵌合する。また、径変化部用接合材４の他方の第２嵌合部４ａに径一定部用接合材３の一方の第４嵌合部３ａを嵌合する。さらに、径一定部用接合材３の他方の第４嵌合部３ａを径一定部用筒状体７の一方の第３嵌合部６ａに嵌合する。これにより、隣り合う径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７の間が、接合材４、３により接合される。

また、水密性を高めるため、第１嵌合部１ａと第２嵌合部４ａの間、第２嵌合部４ａと第４嵌合部３ａの間、および第４嵌合部３ａと第３嵌合部６ａの間に、図示しないシール材を挟み込んでもよい。

また、予め接合材４、３を長手方向に湾曲させて、長手方向の両端部４ｄ、３ｄ（図３、図６）を結合することにより、接合材４、３をそれぞれ筒状にしてから、該筒状の接合材４、３により径一定部用筒状体７と径変化部用筒状錐体２の間を接合してもよい。または、帯状のままの接合材４、３により径一定部用筒状体７と径変化部用筒状錐体２の間を接合してから、該接合材４、３の両端部４ｄ、３ｄを結合してもよい。接合材４、３の両端部４ｄ、３ｄの結合も、たとえば融着手段や接着剤などを用いて行う。

一方、径変化部Ｐｃと径一定部Ｐｂの境界部分で、隣り合う径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７の角度が小さければ、前述したように、径変化部用筒状錐体２の第１嵌合部１ａを径一定部用筒状体７の第３嵌合部６ａに嵌合することにより、径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７を直接接合すればよい（図１１参照）。

上記工程により、径変化部Ｐｃと径一定部Ｐｂの境界部分で、隣り合う径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７を接合し終えると、次に径一定部Ｐｂの内側に複数の径一定部用筒状体７を軸方向に並べて、前述したように径一定部用筒状体７間を径一定部用接合材３により接合する（図９参照）。

以上の工程により、図１３に示すように、径一定部Ｐａ、Ｐｂと径変化部Ｐｃを有する空洞構造体Ｐの内側に、ライニング材１、６と接合材３、４により構成されたライニング構造物１００が連続で組み立てられる。すなわち、空洞構造体Ｐの内周面が連続でライニングされた状態となる。

この後、ライニング構造物１００の内側に、図示しない支保工が設置され、空洞構造体Ｐとライニング構造物１００の間に数段階に分けて充填材が注入される。そして、充填材が硬化することで、空洞構造体Ｐとライニング構造物１００が一体化される。

上記実施形態によると、円弧状にカーブした一定幅で帯状の径変化部用ライニング材１から、空洞構造体Ｐの径変化部Ｐｃに対応した、径の異なる複数の径変化部用筒状錐体２を形成している。そして、その複数の径変化部用筒状錐体２を小径部２Ｒの径が小さい順に径変化部Ｐｃの内側に軸方向に並べて、隣り合う径変化部用筒状錐体２間を径変化部用接合材４により接合している。このため、空洞構造体Ｐの径変化部Ｐｃの大径側と小径側の内径差が大きくても、該内径差に対応するように、径変化部Ｐｃの内側にライニング構造物１００を組み立てることができる。

また、一定幅で真直な帯状の径一定部用ライニング材６から、空洞構造体Ｐの径一定部Ｐａ、Ｐｂに対応した複数の径一定部用筒状体７を形成している。そして、その複数の径一定部用筒状体７を径一定部Ｐａ、Ｐｂの内側に軸方向に並べて、隣り合う径一定部用筒状体７間を径一定部用接合材３により接合している。このため、径一定部Ｐａ、Ｐｂに対応したライニング構造物１００を組み立てることができる。

また、空洞構造体Ｐの径一定部Ｐａ、Ｐｂと径変化部Ｐｃの境界部分で、隣り合う径一定部用筒状体７と径変化部用筒状錐体２の間を、直接または接合材３、４を介して接合している。このため、径一定部Ｐａ、Ｐｂと径変化部Ｐｃの境界部分の内側で、ライニング構造物１００を連続させることができる。

よって、径一定部Ｐａ、Ｐｂと径変化部Ｐｃを有する空洞構造体Ｐの内側に、連続したライニング構造物１００を組み立てて、空洞構造体Ｐの内周面を連続でライニングすることが可能となる。

また、上記実施形態では、径変化部Ｐｃの内側で、変化部用筒状錐体２の第１嵌合部１ａを、径変化部用接合材４の第２嵌合部４ａに嵌合することにより、隣り合う径変化部用筒状錐体２間を径変化部用接合材４で接合している。このため、径変化部用筒状錐体２間の接合が容易になり、径変化部Ｐｃに対応したライニング構造物１００を組み立て易くすることができる。

また、上記実施形態では、径一定部Ｐａ、Ｐｂの内側で、径一定部用筒状体７の第３嵌合部６ａを、径一定部用接合材３の第４嵌合部３ａに嵌合することにより、隣り合う径一定部用筒状体７間を径一定部用接合材３で接合している。このため、径一定部用筒状体７間の接合が容易になり、径一定部Ｐａ、Ｐｂに対応したライニング構造物１００を組み立て易くすることができる。

また、上記実施形態では、径変化部Ｐｃと径一定部Ｐａ、Ｐｂの境界部分の内側で、径変化部用筒状錐体２の一方の第１嵌合部１ａを、径変化部用接合材４の一方の第２嵌合部４ａに嵌合し、径一定部用接合材３の各第４嵌合部３ａを、径変化部用接合材４の他方の第２嵌合部４ａと径一定部用筒状体７の一方の第３嵌合部６ａに嵌合している。このため、隣り合う径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７の間を接合材４、３で容易に接合して、ライニング構造物１００を組み立て易くすることができる。

さらに、隣り合う径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７とが大きな角度で曲がっていても、径変化部用筒状錐体２と接合材３、４と径一定部用筒状体７の嵌合部分の嵌合状態を調節したり、接合材３、４の撓み部３ｂ、４ｂを変形させたりすることで、径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７の曲がりを吸収することができる。このため、径変化部用筒状錐体２と径一定部用筒状体７を確実に接合して、径変化部Ｐｃと径一定部Ｐａ、Ｐｂの境界部分の内側で組み立てるライニング構造物１００の連続性を高めることが可能となる。

本発明では、以上述べた以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、図１３などに示したように、空洞構造体Ｐの径変化部Ｐｃの内側で、スペーサ９ｄや重力などにより径変化部用筒状錐体２を下方に寄せた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、空洞構造体の径変化部の内周面において、上部だけでなく、下部や側部にも傾斜面を有するスペーサを配置して、径変化部用筒状錐体を空洞構造体の中心軸側や一方のコーナー側へ寄せてもよい。

また、以上の実施形態では、径変化部用筒状錐体２の凸状の第１嵌合部１ａを、径変化部用接合材４の凹状の第２嵌合部４ａに厚み方向に嵌合した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、径変化部用筒状錐体の第１嵌合部と径変化部用接合材の第２嵌合部のうち、一方を凹状にし、他方を凸状にして、これらを幅方向または厚み方向に嵌合させてもよい。

また、以上の実施形態では、径一定部用接合材３の凸状の第４嵌合部３ａを、径一定部用筒状体７の凹状の第３嵌合部６ａに厚み方向に嵌合した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、径一定部用接合材の第４嵌合部と径一定部用筒状体の第３嵌合部のうち、一方を凹状にし、他方を凸状にして、これらを厚み方向または幅方向に嵌合してもよい。

また、以上の実施形態では、径一定部用接合材３の凸状の第４嵌合部３ａを、径変化部用接合材４の凹状の第２嵌合部４ａに厚み方向に嵌合した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、径一定部用接合材３の第４嵌合部と径変化部用接合材の第２嵌合部のうち、一方を凹状にし、他方を凸状にして、これらを厚み方向または幅方向に嵌合してもよい。

また、以上の実施形態では、複数の径変化部用筒状錐体２間を径変化部用接合材４により接合した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、径変化部用筒状錐体同士を、径変化部接合材４を用いずに、径変化部用筒状錐体に設けた凹凸嵌合構造により直接接合したり、融着手段や接着剤などにより接合したりしてもよい。また、径一定部用筒状体同士も、径一定部接合材３を用いずに、径一定部用筒状体に設けた凹凸嵌合構造により直接接合したり、融着手段や接着剤などにより接合したりしてもよい。

また、以上の実施形態では、空洞構造物Ｐの径変化部Ｐｃの内周面を小径側から大径側に向かってライニングした例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。逆に、径変化部Ｐｃの内周面を大径側から小径側に向かってライニングしてもよい。この場合、たとえば、径変化部Ｐｃの内側で複数の径変化部用筒状錐体２を大径部２Ｌの径が大きい順に軸方向に並べて、隣り合う径変化部用筒状錐体２間を接合すればよい。

さらに、以上の実施形態では、矩形状の空洞構造体Ｐの内周面をライニングするために、本発明を適用した例を挙げたが、円形状や馬蹄形状の空洞構造体の内周面をライニングするために、本発明を適用することも可能である。また、本発明は、既設管に限らず、新設管のライニングにも適用できることはいうまでもない。

１ 径変化部用ライニング材
１ａ 第１嵌合部
１ｄ 径変化部用ライニング材の長手方向の両端部
１Ｌ 径変化部用ライニング材の一側縁
１Ｒ 径変化部用ライニング材の他側縁
２ 径変化部用筒状錐体
２Ｌ 径変化部用筒状錐体の大径部
２Ｒ 径変化部用筒状錐体の小径部
３ 径一定部用接合材
３ａ 第４嵌合部
３ｄ 径一定部用接合材の長手方向の両端部
４ 径変化部用接合材
４ａ 第２嵌合部
４ｄ 曲がり部用ライニング材の長手方向の両端部
６ 径一定部用ライニング材
６ａ 第３嵌合部
６ｄ 径一定部用ライニング材の長手方向の両端部
７ 径一定部用筒状体
１００ ライニング構造物
Ｐ 空洞構造体
Ｐａ、Ｐｂ 径一定部
Ｐｃ 径変化部

Claims (9)

1. 内径が拡大または縮小するように変化する径変化部を有した空洞構造体の内周面をライニングするライニング工法であって、
   幅方向の一側縁と他側縁の曲率半径を異ならせることで円弧状にカーブした一定幅で帯状の径変化部用ライニング材を、所定の長さに加工した後、厚み方向に湾曲させて長手方向の両端部を結合することにより得られる、径変化部用筒状錐体を、各筒状錐体の大径部同士の径および小径部同士の径を徐々に拡大または縮小するように異ならせて、複数形成する工程と、
   前記空洞構造体の前記径変化部の内側に、複数の前記径変化部用筒状錐体を、前記小径部の径が小さい順または前記大径部の径が大きい順に軸方向に並べる工程と、
   前記径変化部の内側で隣り合う前記径変化部用筒状錐体間を接合する工程と、を含む、ことを特徴とするライニング工法。
2. 請求項１に記載のライニング工法において、
   一定幅で真直な帯状の径一定部用ライニング材を湾曲させて長手方向の両端部を結合することにより得られる、径一定部用筒状体を複数形成する工程と、
   前記空洞構造体の、内径が一定である径一定部の内側に、複数の前記径一定部用筒状体を軸方向に並べる工程と、
   前記径一定部の内側で隣り合う前記径一定部用筒状体間を接合する工程と、
   前記径変化部と前記径一定部の境界部分の内側で、隣り合う前記径変化部用筒状錐体と前記径一定部用筒状体の間を接合する工程と、をさらに含む、ことを特徴とするライニング工法。
3. 請求項２に記載のライニング工法において、
   前記径変化部用筒状錐体の両端部に設けられた第１嵌合部と、帯状の径変化部用接合材の幅方向の両端部に設けられた第２嵌合部とを嵌合する工程と、
   前記径変化部用接合材の長手方向の両端部を結合する工程と、をさらに含み、
   前記径変化部の内側で隣り合う前記径変化部用筒状錐体間を前記径変化部用接合材により接合する、ことを特徴とするライニング工法。
4. 請求項３に記載のライニング工法において、
   前記径一定部用筒状体の両端部に設けられた第３嵌合部と、帯状の径一定部用接合材の幅方向の両端部に設けられた第４嵌合部とを嵌合する工程と、
   前記径一定部用接合材の長手方向の両端部を結合する工程と、
   前記径変化部用接合材の前記第２嵌合部と、前記径一定部用接合材の前記第４嵌合部とを嵌合する工程と、をさらに含み、
   前記径一定部の内側で隣り合う前記径一定部用筒状体間を前記径一定部用接合材により接合し、
   前記径変化部と前記径一定部の境界部分の内側で隣り合う前記径変化部用筒状錐体と前記径一定部用筒状体の間を、前記径変化部用接合材と前記径一定部用接合材により接合する、ことを特徴とするライニング工法。
5. 内径が拡大または縮小するように変化する径変化部を有した空洞構造体の内周面をライニングするために、該空洞構造体の内側で組み立てられるライニング構造物であって、
   幅方向の一側縁と他側縁の曲率半径が異なっていて円弧状にカーブした、一定幅で帯状の径変化部用ライニング材を備え、
   所定の長さに形成された前記径変化部用ライニング材は、厚み方向に湾曲して長手方向の両端部が結合されていて、当該ライニング材により径変化部用筒状錐体が構成されており、
   前記径変化部用筒状錐体は、複数設けられていて、各筒状錐体の大径部同士の径および小径部同士の径は、徐々に拡大または縮小するように異なっており、
   前記空洞構造体の前記径変化部の内側に、複数の前記径変化部用筒状錐体が、前記小径部の径が小さい順または前記大径部の径が大きい順に軸方向に並べられた状態で、隣り合う前記径変化部用筒状錐体間が接合されている、ことを特徴とするライニング構造物。
6. 請求項５に記載のライニング構造物において、
   一定幅で真直な帯状の径一定部用ライニング材を備え、
   前記径一定部用ライニング材は、湾曲して長手方向の両端部が結合されていて、当該ライニング材により径一定部用筒状体が構成されており、
   前記径一定部用筒状体は、複数設けられており、
   前記空洞構造体の、内径が一定である径一定部の内側に、複数の前記径一定部用筒状体が軸方向に並べられた状態で、隣り合う前記径一定部用筒状体間が接合されており、
   前記径変化部と前記径一定部の境界部分の内側で、隣り合う前記径変化部用筒状錐体と前記径一定部用筒状体の間が接合されている、ことを特徴とするライニング構造物。
7. 請求項６に記載のライニング構造物において、
   前記径変化部用筒状錐体の両端部に第１嵌合部が設けられていて、
   幅方向の両端部に第２嵌合部が設けられた帯状の径変化部用接合材をさらに備え、
   前記径変化部の内側で隣り合う前記径変化部用筒状錐体の前記第１嵌合部と、前記径変化部用接合材の前記各第２嵌合部とがそれぞれ嵌合された状態で、前記径変化部用筒状錐体間が前記径変化部用接合材で接合されており、
   前記径変化部用接合材の長手方向の両端部が結合されている、ことを特徴とするライニング構造物。
8. 請求項７に記載のライニング構造物において、
   前記径一定部用筒状体の両端部に第３嵌合部が設けられていて、
   幅方向の両端部に第４嵌合部が設けられた帯状の径一定部用接合材をさらに備え、
   前記径一定部の内側で隣り合う前記径一定部用筒状体の前記第３嵌合部と、前記径一定部用接合材の前記第４嵌合部とがそれぞれ嵌合された状態で、前記径一定部用筒状体間が前記径一定部用接合材で接合されており、
   前記径一定部用接合材の長手方向の両端部は結合されており、
   前記径変化部と前記径一定部の境界部分の内側で隣り合う前記径変化部用筒状錐体と前記径一定部用筒状体のうち、前記径変化部用筒状錐体の一方の前記第１嵌合部が、前記径変化部用接合材の一方の前記第２嵌合部と嵌合され、前記径一定部用筒状体の一方の前記第３嵌合部が、前記径一定部用接合材の一方の前記第４嵌合部と嵌合され、かつ、前記径変化部用接合材の他方の前記第２嵌合部と前記径一定部用接合材の他方の前記第４嵌合部とが嵌合された状態で、前記径変化部用筒状錐体と前記径一定部用筒状体の間が前記径変化部用接合材と前記径一定部用接合材で接合されている、ことを特徴とするライニング構造物。
9. 空洞構造体の内径が拡大または縮小するように変化する径変化部の内側に、小径部の径が小さい順または大径部の径が大きい順に軸方向に並べられた状態で、前記径変化部の内周面をライニングする筒状錐体を構成するライニング材であって、当該ライニング材は、
   一定幅の帯状に形成されているとともに、幅方向の一側縁と他側縁の曲率半径が異なっていて円弧状にカーブした形状を有しており、
   厚み方向に湾曲して長手方向の両端部が結合された状態で、小径部と大径部を有する前記筒状錐体を構成している、ことを特徴とするライニング材。

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