管路更生工法 （SPR工法・オメガライナー工法） について

SPR Method
管路更生工法
（SPR工法・オメガライナー工法）
について
九州建設技術フォーラム２０１２
２０１２年１０月３１日
日本SPR工法協会
SPR Method
本日の内容
１．管路更生工法について
２．SPR工法について
１）工法概要
２）施工例
３）耐震性
４）施工実績
３．オメガライナー工法について
１）工法概要
２）耐震性
３）施工実績
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管路更生工法とは
■
老朽化等により既設管に破損、クラック、腐食等
が発生し、力学的安全性や流下能力が保持でき
なくなった場合、非開削で既設管の内面から管を
構築して、性能回復を図る工法
◇ 管路更生工法のメリット
・仮設工事がほぼ必要なく、工期が短い
・既設ストックを活用し、施工コストが安い
・周辺環境への影響（騒動・振動・交通傷害）が少ない
・投入資源や廃棄物、また施工時ＣＯ２排出量も少なく、
環境負荷が小さい
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ＳＰＲ工法
Spillaly Pipe Renewal Method
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ＳＰＲ工法の原理
ＳＰＲ工法の原理
①既設管内に硬質塩化ビニル材（プロファイル）を
スパイラル状に嵌合しながら製管
②既設管路と更生管（製管した管）の間隙に特殊
裏込め材を充填
既設管路と一体化した強固な複合管として更生する
既設管
特殊裏込め材（モルタル）
更生管（プロファイル）
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プロファイル
形状寸法
ｼｰﾙ材
H=21.5 mm
ｽﾁｰﾙ補強材
W=79.0 mm
（#79SW）
嵌合機構
ｻﾌﾞﾛｯｸ機構
ﾒｲﾝﾛｯｸ機構
１５種類のプロファイルを既設管
寸法、管路状況、更生目的により
使い分ける
ｼｰﾙ材圧接にて止水
強固な嵌合機構により、プロファイル単体で0.2MPaの止水性をもつ
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適用範囲と製管方式
①元押式製管方式
適用範囲 円形管 φ250mm～φ800mm
②自走式製管方式
適用範囲 円形管 φ900mm～φ5000mm
矩形・馬蹄形渠 900mm～6000mm
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製 管
既設管渠内にプロファイルによる更生管を製管する
元押製管
プロファイルドラム
自走式製管（矩形渠）
元押製管（製管機）
裏込め注入
浮上防止（円形きょ
）
管口からの注入
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浮上防止（矩形きょ）
地上状況（注入プラント）
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ＳＰＲ工法の特長
更生管の特長
１．水密性に優れている
２．耐食性･耐摩耗性に優れている
３．強固な複合管として再生する（耐荷力アップ）
４．耐震性に優れている（レベル２地震動でも流下機能確保）
５．サイズダウンしても流量アップ（粗度係数向上）
６．耐用年数が大幅に延長する
７．裏込め材のｱﾙｶﾘ成分により中性化の進行を抑制できる
施工上の特長
１．長距離の更生が可能（部分施工も可能）
２．管の口径・形状が自由に設定できる。
３．小口径の作業孔（φ６００）でも製管機を搬入できる。
４．流水中でも更生できる（概ね管径の３０％以下）
５．施工スピードが速い
６．不陸・蛇行・段差・曲がりに対応できる
７．非開削で産業廃棄物が出ない
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ＳＰＲ工法の水密性
嵌合部の水密性
外水圧試験
ＳＰＲ複合管の水密性
水
圧
内水圧試験
水
圧
内水圧試験状況
0.2MPa×3分で
0.6MPa×3分で
漏水･圧力変化無し
漏水･圧力変化無し
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ＳＰＲ複合管の強度
新管（ヒューム管）を外
圧試験で最大荷重に達す
るまで荷重を負荷
－試験方法－
荷重を除去後
再度外圧試験により
ＳＰＲ工法で更生
破壊荷重を測定
試験手順
破壊外圧強度試験状況
結果：原管の試験荷重値を上回る
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ＳＰＲ工法の耐震性（メカニズム）
【 引抜き変位後の更生管内面の状況 】
引抜き変位の付与
〔 更生管内面の状況 〕
嵌合部の目開き
表面部材嵌合部が分散して目開きし、変位を吸収
〔 変位吸収のメカニズム 〕
既設管（継手付近）
裏込め材
プロファイル
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ＳＰＲ工法の耐震性（実証データ）
【 参考／実証事例（新潟県中越沖地震） 】
◆ 平成19年7月16日 新潟県柏崎市 Ｍ６．８
施 工 概 要 ： 平成18年度工事、φ500～φ1000、施工総延長 328m
地震後の調査 ： 10／全11路線を調査 ・・・ 8路線は異常なし
2路線は目開き（下の写真）
漏水や土砂流入は無く流下機能を維持している。
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更生前後の流量比較
ＳＰＲ更生管の水理特性（円形管）
流下能力比較
（更生／既設）
流 速
流 量
130
250
210
1.157
0.817
120
500
460
1.230
1.041
110
800
740
1.234
1.056
1000
930
1.239
1.071
1200
1130
1.249
1.108
80
1500
1430
1.259
1.144
70
1800
1580
1.266
1.170
2000
1930
1.269
1.182
2400
2250
1.245
1.094
3000
2850
1.256
1.134
流量比(%)
既設管径
(mm)
更生管径
（最大管径）
(mm)
100
90
250
500
1000
1500
既設管径(mm)
2000
3000
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ＳＰＲ工法の施工事例
既設管径
Φ２４００ｍｍ
更生管径
Φ２２５０ｍｍ
スパン 約９５ｍ
施工条件
水深 約６０ｃｍ
下水道幹線
（鹿児島市）
－大口径円形管－
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ＳＰＲ工法の施工事例
既設管径
□2000mm×2000mm
更生管径
□1880mm×1800mm
スパン 15m
施工条件
海の干満の影響あり
樋管（大分県）
－矩形渠－
ＳＰＲ工法の施工事例
－
既設管径
△２０００mm×1750mm
更生管径
△1890mm×1640mm
スパン 79ｍ
施工条件
農業用水トンネル
（宮崎県）
－馬蹄形渠
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SPR Method
ＳＰＲ工法の実績
80000
累計
約690㎞
700
60000
施工延長（ｍ）
50000
600
平成22年度 52.1㎞
500
40000
400
30000
300
20000
200
10000
100
0
累計施工延長（ｋｍ）
70000
800
0
トータル施工延長：約690km
（平成２２年度末）
（全国４７都道府県）
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オメガライナー工法
Omega Liner Method
SPR Method
適用範囲とオメガライナー工法の原理（本管更生）
適用範囲 本管 φ150mm～φ450mm
取付管φ100mm～φ200mm
オメガライナー
オメガライナー
断面を折り畳んだ
まま、既設管内へ
引き込み
蒸気加熱により
円形復元
（形状記憶効果）
圧縮空気で拡径し
既設管に密着
オメガライナー
既設管に密着した
まま冷却
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施工状況（本管更生）
加熱状況（マンホール内）
引き込み状況
ウインチ
引き込み状況（マンホール内）
ボイラーユニット車
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仕上がり状況（本管更生）
内面仕上がり状況
分岐管（取付管）口の凹部
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オメガライナー工法の特徴
１．優れた施工品質を確保できる
工場管理製品であり、形状を円形に戻すだけ（現場での化学反応不要）
２．耐薬品性・耐食性・耐磨耗性・耐震性に優れる
３．流量確保が可能
粗度係数が向上し、水理性が向上
４．安全かつ周辺環境に優しい工法
有機溶剤を用いず、臭気・火災の発生要因無し
５．取付管更生（下水道の場合）も同等材料で可能
塩ビ管によるトータルシステムとして管渠更生可能
６．スピーディーで容易な施工
シンプルな工法（引込みスピード、加熱のみ円形復元）
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オメガライナーの形状記憶特性
実験方法
９５℃の熱水内にオメガライナー（２５０ｍｍ)を入れて
オメガライナーを加熱
実験結果
約４分で円形復元開始
約８分でほぼ円形に復元
加熱開始直後
約４分後
形状記憶性能実験状況
約８分後
SPR Method
オメガライナー工法の地盤追従性
【 自立管での差し込み継手管きょの検討／考え方 】
変位は既設管が支配的であることも考えられる
『 管きょ継手部／差し込み継手管きょ 』 として検討
マンホール
既設管
オメガライナー
SPR Method
オメガライナー工法の地盤追従性
【 自立管での差し込み継手管きょの検討／試験概要 】
引き抜き変位試験
左右ジャッキを均等に変位させる
曲げ変位試験
鋼管端部でオメガライナーと鋼管を固定
既設管（鋼管）
更生管（オメガライナー）
既設管（鋼管）
更生管（オメガライナー）
片側ジャッキにより曲げを付与
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オメガライナー工法の地盤追従性
【 自立管での差し込み継手管きょの検討／試験結果（審査証明） 】
試験結果
◆ 抜出し量 ・・・ 33mm ： OK
◆ 屈 曲 角 ・・・ 7°
： OK
審査証明：『 地盤追従性 』
更生管が地盤変動に伴う既設管
の変位へ追従する
引抜き変位
33mm
曲げ変位
7°
＜内水圧＞
０.１ＭＰａ×３分間
漏水･圧力変動無し
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オメガライナーの水理特性
オメガライナーＲの場合
流量比
管径
(mm)
更生管肉厚
(mm)
更生後内径
200
230
250
7.2
8.2
8.9
185.6
213.6
232.2
300
350
10.7
12.5
278.6
325.0
1.23
1.23
1.32
1.31
380
400
13.6
14.3
352.8
371.4
1.23
1.23
1.31
1.31
(mm)
（更生後／更生前）
ﾏﾆﾝｸﾞ式 ｸｯﾀｰ式
1.23
1.33
1.23
1.33
1.23
1.32
SPR Method
オメガライナー工法の施工実績
本管更生 １５２ｋｍ（全国４０都道府県）
30000
累計
約152㎞
平成22年度 26.8㎞
140
120
25000
施工延長（ｍ）
160
100
20000
80
15000
60
10000
40
5000
20
0
取付管更生
0
２,６７５箇所
累計施工延長（ｋｍ）
35000
SPR Method
ご清聴ありがとう
ございました