管路・マンホール改築、長寿命化・耐震化事業

MLR工法

MLR工法とは、(Manhole Lining Renewal)の略称で、硫化水素等で腐食し、耐用年数及び強度が低下したマンホールに、防食性と強度を付与し、耐用年数を向上させる非開削マンホール更生技術です。平成11年に、下水道新技術推進機構より技術審査証明を取得し、平成16年3月に更新しております。

着手前

竣工

特長

  • 腐食により強度の落ちたマンホールの強度復元をすることができます。
  • 硫化水素等の腐食要因を遮断し、長期間にわたりマンホールの防食効果を維持します。
  • マンホール内の漏水・侵入水を防ぐことができます。
  • 全く路面の開削を必要としない非開削更生工法のため、粉塵問題、廃棄物も無く工期の短縮も可能です。
  • 湿潤面でも注入樹脂は接着するので、水替え(インバート肩部以下の場合)、乾燥作業が必要ありません。
    また、注入樹脂は溶剤を含みませんので、 臭気問題も最低限に押さえることができます。
  • 大型設備、重機を使いませんので、騒音問題も無く、周辺環境に優しい構造です。

MLR工法施工手順

① 準備工

マンホール内の酸素濃度及び有毒ガス濃度を測定し、必要に応じて換気設備を設置します。

② 前処理

高圧洗浄で、腐食している劣化部分を除去した後、足掛け金物を切断します。 必要に応じてアルカリ性を復元させる中和剤を塗布します。


③ MLRモールド設置

MLRモールドをマンホール内に挿入・設置し専用押さえ冶具にて固定します。 注入樹脂が漏れないように、モールドの下端部を水中効果エポキシパテで、ジョイント部を2液速硬化シリコンでシールします。


④ MLR注入樹脂注入

電動の専用注入ポンプにて注入樹脂を、モールドとマンホール壁面との隙間に注入します。 専用注入ポンプにより、主剤・硬化剤は重量比で7:3に自動計量され、専用ミキシングノズルによって注入直前に混合され、注入します。 硬化時間は25℃で、約30分と、早く、効率的です。


⑤ 後処理

注入樹脂が硬化後、上端部をエポキシパテにて仕上げます。必要に応じて足掛け金物を設置します。


防食補強工事 クリスタルライニング工法

クリスタルライニング工法 とは、VOC削減型塗料にガラスパウダー・天然ガーネット等を骨材に使用した無溶剤の樹脂モルタルをコンクリート構造物に塗布し、 防食・止水・補強 する工法です。

着手前

竣工

特長

  • 水中及び湿潤面でも硬化し、強い接着力があります。
  • 洗浄後の乾燥養生が必要無く、工期の短縮が図れます。
  • 耐薬品性に優れており、コンクリート防食ライニングに最適です。
  • 寒冷地の凍害及び海岸地域の塩害対策に最適です。

クリスタルライニング施工手順

① 事前調査・洗浄

腐食、劣化した状況を調査、確認します。

② はつり工

腐食、劣化した部分を除去し、水洗浄等で素地面を清掃します。


③ 下地調整工

下塗材を素地面に塗布し、その後、断面修復(不陸調整材塗布)を行います。


④ クリスタルライニング工

クリスタルライニング材を塗布します。


⑤ 清掃

工事に伴って発生した異物をきれいに除去します。


マンホール耐震化工事 ワイドセフティパイプ工法

WIDEセフティパイプ工法は、財団法人下水道新技術推進機構の「マンホール浮上防止に関する公募型共同研究」により開発された工法で,「新技術研究成果証明書」の交付を受けています。また、研究成果は技術マニュアルとして発行されています。

ワイドセフティパイプ工法とは?

地震時において、マンホールが浮上する要因の一つとして、マンホール周辺の地盤に発生する過剰間隙水圧が挙げられます。WIDEセフティパイプ工法は、地震によって発生したマンホール周辺地盤の過剰間隙水圧を消散し、マンホール内部に排水します。その結果、液状化によるマンホール周辺の摩擦力低下を抑制することと集水管に作用する土圧により、マンホールの浮上を抑制する工法です。

特徴

  1. (1)マンホール内部から集水管を設置するため、マンホール周辺の掘削工事を必要としません。(既設マンホールの場合)
  2. (2)地上の占有面積が小さくても施工が可能です。
  3. (3)マンホール内への排水は地震が発生した時だけですので、無用な水を下水に流しません。
  4. (4)既設マンホール・新設マンホールに対して施工できます。

大規模な実験を繰り返し行い、効果を確認しました。

浮上抑制効果は、大型振動台を用いた1/2スケール実験により確認されました。

地上の占有面積が小さくても施工が可能です。

地上占有面積10m×3.5mで施工可能です。駐車場別途ならば占有面積5m×2.5mで可能です。
※下図は一例です。実際の現場においては警察署の指導にしたがってください。

マンホール耐震化工事 ガリガリ君

工法概要

既設人孔耐震化工法は、専用の切削機により、マンホールの壁を管外周に沿って切削することで、マンホールと管の縁を切ります。切削した溝には土砂の流入を防止するバックアップ材、地下水の流入を防止するシーリング材を充填し、接続部の耐震化を行うものです。
また、インバート部には、吸収ゴムブロックを設置することで、地震時に管がマンホール内に突き出しても、管口が破損することを防止します。

基本概念

基本性能

適用管種:鉄筋コンクリート管、陶管、塩ビ管
適用管径:呼び径250~700
耐震性能:最大屈曲角 1.0°
     最大抜出し長さ 40mm
※耐震性能は、(社)日本下水道協会「下水道施設の耐震対策指針と解説(1997年度版)」より基本性能を設定。

特長

  1. 既設マンホールと管の接続部を、非開削により耐震化します。
  2. マンホールの蓋は、内径600㎜以上で施工が可能です。
  3. 管内径700㎜までの施工が可能です。
  4. 耐震性能は、レベル2地震動による最大屈曲角1.0度、最大突出し長さ40mmまでの変位に対応し、下水の流下機能を確保します。
  5. 周辺地盤や地下埋設物、地域住民の生活、交通などへの影響が少ない工法です。

施工概要

切削方式には、コアカット方式・ラインカット方式の2つの方式があり、本管の周辺部の状況により使い分けて施工します。

コアカット方式ラインカット方式

1.コアカット方式
管の外周部をコアカッターで全周を同時に切削する方式で、既設人孔耐震化工法の主流となっている方式です。

2.ラインカット方式
2連のコアビットで管の外周部をライン状に連続削孔する方式で管内に光ファイバーケーブルが敷設されている場合にも対応できる工法です。

吸収ゴムブロックの機能
吸収ゴムブロックは、インバート復旧時にインバート部の管口に設置します。これにより、地震時に管渠が人孔内に突き出した場合にもその衝撃・突き出し量を吸収します。

吸収ゴムブロックの機能

施工手順




マンホール耐震化工事 フロートレス工法

工法概要

地震時には、地下水を含んだ砂質地盤に強い揺れが働くことで、砂粒子と砂粒子との隙間(間隙)内に静水圧を超える圧力(過剰間隙水圧)が発生します。この圧力により砂粒子同士の接合が切れ、砂粒子が水の中を漂う状態、いわゆる液状化現象の発生により、比重の軽いマンホールの浮上を生起させます。
このため、本工法では地震時に過剰間隙水圧を瞬時に消散させるための過剰間隙水圧消散弁をマンホールに取り付ける事で、マンホール周辺地盤の液状化を抑制し、マンホールの浮き上りを抑える工法です。

液状化現象によるマンホールの浮上 (新潟県中越地震)

マンホール浮上のしくみ

地震により、地下水を含んだ砂質地盤に強い揺れが働くことで、砂粒子と砂粒子との間隙に静水圧を超える圧力の発生を「過剰間隙水圧」と言います。この圧力により、砂粒子同士の接合が切れ、砂粒子が水の中を漂う状態を「液状化現象」と言います。この発生により、比重の軽いマンホールの浮上を生起させます。

1.地震前

 

2.地震中

地震時に発生する過剰間隙水圧により液状化が発生。比重の小さいマンホールは浮上します。

3.地震後

砂粒子が再堆積します。

基本概念

過剰間隙水圧を瞬時に消散
地震時に発生する過剰間隙水圧を「消散弁」により瞬時に消散させます。
これにより、マンホール周囲の液状化現象を抑え、マンホールの浮上を抑制します。


消散弁 消散弁は、受圧板・ソケット・メッシュ等で構成しています。地震時に過剰間隙水圧が加わると、受圧板が外れることで水圧を消散させます。
また、消散弁の地盤側は、メッシュ構造になっており、土砂等がマンホール内に流入するのを防止します。


特長

  1. 液状化現象による既設マンホールの浮上を、非開削により抑制します。
  2. スピーディーで、安全で確実な施工が可能です。
  3. 施工費が経済的です。
  4. わずかな作業スペースでの施工が可能です。
  5. 地域住民の生活や交通などへの影響が少ない工法です。

施工手順

1.マンホール壁の削孔状況

専用の削孔機(消散弁取付装置)をマンホール内に設置し、貫通手前まで削孔します。

2.削孔完了状況

削孔部のコアを除去します。

3.消散弁の圧入状況

消散弁を削孔した孔に挿入し、手順01で残した壁が貫通するまで圧入します。最後に消散弁の周囲を仕上げ、開閉蓋を取り付けます。

4.施工完了状況

 

マンホール蓋修繕工事 エポ工法

エポ工法

施工時間の大幅な短縮
低騒音・低振動・無粉塵
耐久性の向上

施工時間の大幅な短縮

維持修繕工法では、マンホールの周囲を円形に切ることで、無駄のない施工を可能にしました。また、一連の工程の見直しと独自の資機材を開発することで、工程の単純化と高効率化、施工人員の削減に成功し、その結果施工時間の大幅な短縮に成功しました。

低騒音・低振動・無粉塵

維持修繕工法では、非常に大きな騒音と振動を伴うブレーカーではなく、騒音と振動の発生を抑えた独自の円切りカッターと破断機を使用します。さらに、円切りカッターを防音カバーで覆うことで、騒音を大幅に低減します。また、舗装の平たん性を確保する事で、人孔鉄蓋周辺の段差に起因する車輌騒音・振動を低減し、環境保全に寄与できます。

耐久性の向上

維持修繕工法では、基層部・表層部の調整工程に、プレキャストのエポリングや、独自開発の材料であるESコンクリート(エポキシ系レジンコンクリート)を使用しており、マンホール周囲の耐久性を大幅に向上させました。

高い調整精度で平たん性を確保

イラスト

従来、調整工程における微調整は、ミリ単位の調整ができませんでした。エポ工法®では、 プレキャストのエポリングで調整を行い、エポキシ系レジンコンクリート(以下、ESコンクリート)により 微調整を行うことで、ミリ単位の精度の高い調整を実現しました。

※右図は、わかりやすくするための配色につき、
 実際の色とは異なります。

ESコンクリートの高い強度と耐久性

イラスト

エポ工法®独自の材料であるESコンクリートは非常に高い強度を誇ります。立ち上がり強度の高さから早期交通開放を可能にし、滑り抵抗値も大きく、交通安全の面でも非常に優秀な素材であることがわかります。

※セメント・コンクリート舗装の強度は
 「舗装設計施工指針」((社)日本道路協会)による。
※この値は室内性状試験結果であり保証値ではありません。

ライフサイクルコストを低減

イラスト

エポ工法®での施工により施工部の耐久性が向上すれば、必然的に補修工事や定期的な巡回の回数は減少します。従来工法により施工されたマンホールが、10年間で平均8回もの補修工事を必要とする(右図参照)のに比べ、エポ工法によるマンホールは平均2回程度の補修で済みます。

※全国エポ工法協会調べ。

作業時間を大幅に短縮

エポ工法®では、円切り工、撤去工、調整・復旧工、養生工までを一工程にシステム化し、独自に開発・改良を加えた機材や資材を専用車輛に搭載することで、従来工法の1/4工程という施工のスリム化を実現しました。
また、従来工法では一連の工事に5時間程度要しますが、エポ工法®ではマンホールの周囲を円形に切断することで工事復旧面積を最小限にし、全ての工程を一連化することで、約3時間で交通開放を可能にしました。

イラスト

74dB(A)以下の低騒音

イラスト

従来工法では、切断工程で周囲を四角形に切り、破砕工程においてはコンクリートブレーカーを使用するため、大きな騒音・振動や粉塵が発生します。
しかし、エポ工法®では、工程中、最も高い騒音の発生する切断工程において、低騒音化された円切りカッターで必要最小面積を切断することにより、低騒音・低振動・低粉塵で、しかもスピーディーに切断します。
撤去工程においても、トラッククレーンでマンホールを周囲のアスファルト塊とともに抜き上げるため、騒音、振動の発生はほとんど気になりません。 また、転圧にも低騒音・低振動の円弧転圧機を使用し、騒音・振動を防いでいます。
エポ工法®の路面切削時の施工騒音は、「機側7m4方向エネルギー平均で74dB(A)以下」と、国土交通省の技術審査でも証明されています。


工程

複雑な工程を合理化する-エポ工法®-

エポ工法®は、従来別々に行われていた4工程(切断・撤去・復旧・養生)の複雑な作業を、一工程のシステムに合理化することによって、施工時間の短縮=早期交通開放・美しい施工仕上がり・耐久性の向上を実現しました。

円切り工

ダイヤモンドチップを付けたカッターで電光石火の円切り作業

(1)センター軸固定器

(2)防音カバーをかけて切断

(3)路面洗浄中

(4)円切り完了

撤去工

アスファルト塊を一気に撤去。低振動、低騒音で住民も安心

(1)落石防止器をセット

(2)水平油圧破断機セット

(3)吊り上げ撤去

(4)調整厚確認

調整・復旧工

ESコンクリートの大活躍で耐久性にも自信満々

(1)ESプライマー塗布

(2)ESコンクリート微調整
(下部)転圧

(3)エポリング
ESプライマー塗布

(4)ESコンクリート微調整
(上部)転圧

(1)鉄蓋受枠設置
ESプライマー塗布

(2)円弧転圧機による
転圧(基層)

(3)円弧転圧機による
転圧(表層)

(4)内装、モルタル仕上げ

養生工

段差のない安全な仕上がり。自然養生でも短時間で交通開放

(1)鉄蓋設置

(2)自然養生 (3)強制養生

(4)交通開放


オリジナル機器

エポ工法®で使用する資機材の紹介

エポ工法®に欠かすことのできない、独自に開発された機材や、特殊な資材を紹介します。

エポ工法®の技術を支えるのは、独自の研究開発によって改良・改善された工事専用機器類がコンポーネントされたオリジナルシステム車輌。機械・電気・化学技術力と土木技術を駆使したシステムにより、長時間の重労働から解放し、先進的な作業効率を達成します。

円切り工 オリジナル機器

撤去工 オリジナル機器

調整・復旧工 養生工 オリジナル機器


施工例

例えば、これからのカラー塗装時代に適したエポ工法®

エポ工法®の円切り技術は、カラー舗装やコンクリート舗装を美しく仕上げるだけでなく、マンホール工事以外の深層掘削やインターロッキング、植樹桝などにも、その美しい形状で活用されています。

ASカラー舗装バス専用レーン

防火水槽 消火栓

インターロッキング

コンクリート舗装

深層堀削(ライナープレート)

植樹桝

安心マンホール工法

特長

1.非開削

地下水や土砂を引き込むことなく、マンホール内からマンホール底部を削孔し、ろ過器の設置が可能。

2.メンテナンスフリー

液状化により発生する浮力に対して、マンホールの底部から水を取り込むことにより、最も効率よく過剰間隙水圧を抑制する。余震で過剰間隙水圧が発生してもメンテナンスフリーのため安心。

3.起振による地盤改良

マンホール本体を振動させ周辺地盤を締め固めることにより地盤改良を図る。

通常時 起震状況

起振状況

地震時

間隙水圧の上昇に応じて排水することで液状化に抵抗し浮上抑制する

工法説明

(1) 底部削工1
(7インチコアカッター)

ろ過器設置の位置を決め、7インチのコアカッターでマンホール底まで削孔し、コアを除去する。

(2) さや管設置
5インチのコアカッターを鞘管内に挿入し、延長ロットを接続して地上まで立ち上げる。鞘管内に地下水位よりも高くなるよう水を注入する(漏水が無いこと)。

(3) 底部削工2
(5インチコアカッター)

予め支柱部分の目盛りにより削孔深さを確認する。削孔後、コアを除去する。

(4) ろ過器設置
延長ロットにろ過器を接続しマンホール底版下の基礎砕石上部まで圧入する。その後、さや管内の水を抜く。

(5) 起振
クレーンで起振機を吊り下げ人孔の側壁部に固定する。起振は直角2方向で行う。

(6) 空洞充填
側壁に均等に4箇所削孔。木栓パッカーを建て込み水平方向2段階で注入。

(7) 仕上げ
インバート部分に塩ビ蓋を設置し、誘導管を側壁なりに立上げ、止め金具で固定する。

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