SPR工法
工法の概要
生活の生命線である下水道管や農業用水管には老朽化によるタイムリミットが迫っており、ストックマネージメントの立場からも地震対策・安全対策の立場からもパイプラインの計画的な維持管理が求められています。 これらのパイプラインには内圧・外圧に対する剛性をもつコンクリート管が多く使われています。しかし、経年にともなう材質劣化や交通量の増大による地盤沈下、造成など設計荷重の変化によって起こる管のひび割れや内面腐食、接合分からの漏水及び浸入水の増大が問題になっています。 SPR工法は、既設管内に塩ビ製更生管をつくりながら進んでいく自走式製管機を用いた更生工法のため、開削を必要とせず通水したままスピーディに施工が完了。しかも、接合部のない連続した管を形成するため抜群の水密性を発揮するとともに、強度においても新管以上に復元可能です。老朽管路対策が急務とされているいま、SPR工法が貴重な資源の活用に最大限の力を発揮します。製管方法
元押式 既設管φ250~φ1,500適用
自走式 既設管φ900~φ5,000適用
作業工程フロー
施工前の状況
管内洗浄
自走式製管機の搬入
プロファイルの供給
製管(既設管内)
支保工
裏込め材注入(注入ブランド車)
更生後の管内状況
施工上の特徴
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道路を掘り起こすことなく施工できる機材は全てマンホールから管路内に入れるため、道路を掘り起こすことなく、施工ができます。
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通水しながら施工が可能下水を流しながら施工が可能なため、本管内の仮排水は不要です。
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自走式なら長距離施工・曲線施工にも対応
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管路施設の耐震化が可能避難施設と処理場間の管きょや国道など重要道路下、軌道下などの管きょ施設の耐震対策として最適です。
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更生により耐用年数50年!
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非開削のため土砂などの廃棄物の発生がありません
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製管途中でも作業の中断が可能急な集中豪雨などでも作業を中断することができます。また、プロファイルの接続により作業を再開できます。
プロファイル及び裏込め材
プロファイル
篏合(かんごう)機構
- プロファイルは、製管機で両端がダブルロックされ、強固な管を形成します。
- メインロックとサブロックの篏合、シール材の圧接により篏合部の滑りが防止され、水密性に優れた更生管を築造します。
アイビーム構造リブ部
メインロック用メス部
メインロック用オス部
サブロック用オス部
サブロック用メス部
スチール補強材
スチール補強材
- #79SW(W型スチール補強材)
(更生管径1,370~2,130) - #792SU(U型スチール補強材)
(更生管径2,140以上)
裏込め材
既設管と更生管の隙間に注入する裏込め材で、軽量骨材やアクリル系エマルジョンおよび無機系粘着収縮低減剤などを配合した。レジン系ポリマーモルタルです。既設管の状況に応じて3種類を使い分けます。
SPR裏込め材2号 | SPR裏込め材3号 | SPR裏込め材4号 | ||
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特性 | 比重 | 1.20以上 | 2.10以上 | 2.00以上 |
圧縮強さ(28日) | 12.0N/mm2以上 | 35.0N/mm2以上 | 55.0N/mm2以上 | |
非拡散性 | 良好 | 良好 | 良好 | |
耐酸性 | 良好 | 良好 | 良好 | |
使用骨材 | フライアッシュバルーン 黒曜石系軽量骨材 | 砂(混合珪砂) | 砂(混合珪砂) | |
特徴 |
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更生管の特徴
- 耐食性に優れている材質は下水道用の塩ビ管と同じであるため、耐食性に優れ、酸、アルカリ、硫化水素等に侵されません。
- 水密生に優れている更生管は独自のリブ形状と二重ロック機構により、水密製に優れており、浸入水を遮断します。
- 優れた流下性能更生管の粗度係数は、0.010以下のため、コンクリート製の管きょより1サイズダウンしても流量はほとんど変わらず、流れのよい管きょが再生できます。
- 強固な複合管として更生更生管は、裏込め材がリブの間に食い込む独自構造でアンカー効果を発揮し、更生管・裏込め材・既設管を一体化した強度のある複合管として更生されます。
- 耐震性に優れている更生管は継手がない一体管路となり、管軸方向は、地震時の変位をプロファイルの篏合部において吸収することができます。また、鉛直断面の耐荷力アップにより、管きょは破損せず、流下機能を確保できます。
関連部材
- 内巻きプロファイルドラム
- 自走式製管機
- 支保工の設備(円形・8点支保の例)
性能試験
SPR複合管内水圧試験
目的SPR複合管の内水圧性能を確認する。 試験方法 試験結果条件 | 内水圧0.59MPa{6kgf/cm2}×3分間 |
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試験結果 | 漏水などの異常なし |
プロファイル平板嵌合水密試験
目的プロファイルの篏合部の水密性能を確認する。 試験方法 試験結果条件 | 内水圧0.59MPa{6kgf/cm2}×3分間 |
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試験結果 | 漏水なし |
PR複合管の外圧強度試験
目的原管を一旦破壊した後に、SPR工法で更生したSPR複合管の外圧破壊試験を実施し、原管と同等以上の強度に復元することを確認する。 試験方法JIS A 5303に規定する「外圧強度試験」に準拠し、破壊外圧荷重を求める
管種 | 管径(mm) | 長さ(mm) | 備考 | |
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① | 原管 | 1100 | 2430 | B型1種管 |
② | SPR複合管 | 1000 | 2430 | ①を一旦破壊させた後、SPR工法により更生したもの |
試験No. | 破壊荷重(KN/m) | 破壊荷重の比較 | |||
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原管 | SPR複合管 | SPr複合管/原管(規格値) | SPR複合管/原管(試験値) | ||
規格値 | 試験値 | 試験値 | |||
A | B | C | C/A | C/B | |
No.1 | 65.8 | 102.6 | 175.4 | 2.67 | 1.71 |
No.2 | 102.6 | 171.0 | 2.60 | 1.67 | |
No.3 | 102.8 | 174.2 | 2.65 | 1.69 | |
平均 | 65.8 | 102.7 | 173.5 | 2.64 | 1.69 |
曲線管路対応試験
目的曲線管路でも自走製管できることを確認する。 試験方法模擬管路 | HPφ1100mm×10m |
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屈 曲 角 | 10度/1箇所×3箇所=30度曲り |
製 管 径 | 内径φ1000mm |
プロファイル | #80SA |
屈曲角10度/1箇所×3箇所(30度曲り)の模擬管路内に製管径φ1000で製管試験の結果問題なく通過できた。
曲線管路 | HPφ1100mm×10m 屈曲角10度/1箇所×3箇所(30度曲り) |
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製管方法 | φ1000 管内自走製管 |
結 果 | 問題なく通過 |
SPR更生管流量表(マニング式)
既設管径 | 更生管径 | 更生管渠の能力(倍率) | 既設管径 | 更生管径 | 更生管渠の能力(倍率) | 既設管径 | 更生管径 | 更生管渠の能力(倍率) | |||
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上段:標準管径 下段:最大径 |
V | Q | 上段:標準管径 下段:最大径 |
V | Q | 上段:標準管径 下段:最大径 |
V | Q | |||
250 | 210 | 1.157 | 0.817 | 800 | 730 | 1.223 | 1.018 | 1800 | 1650 | 1.227 | 1.031 |
210 | 1.157 | 0.817 | 740 | 1.234 | 1.056 | 1730 | 1.266 | 1.170 | |||
300 | 260 | 1.182 | 0.888 | 900 | 820 | 1.222 | 1.014 | 2000 | 1820 | 1.221 | 1.011 |
260 | 1.182 | 0.888 | 840 | 1.242 | 1.082 | 1930 | 1.269 | 1.182 | |||
350 | 310 | 1.199 | 0.941 | 1000 | 910 | 1.221 | 1.011 | 2200 | 2000 | 1.212 | 1.008 |
310 | 1.199 | 0.941 | 930 | 1.239 | 1.071 | 2130 | 1.272 | 1.193 | |||
400 | 360 | 1.212 | 0.982 | 1100 | 1000 | 1.220 | 1.008 | 2400 | 2180 | 1.219 | 1.006 |
360 | 1.212 | 0.982 | 1030 | 1.244 | 1.091 | 2250 | 1.245 | 1.094 | |||
450 | 410 | 1.222 | 1.014 | 1200 | 1100 | 1.227 | 1.031 | 2600 | 2360 | 1.219 | 1.004 |
410 | 1.222 | 1.014 | 1130 | 1.249 | 1.108 | 2450 | 1.250 | 1.109 | |||
500 | 460 | 1.230 | 1.041 | 1350 | 1230 | 1.222 | 1.014 | 2800 | 2540 | 1.218 | 1.002 |
460 | 1.230 | 1.041 | 1280 | 1.255 | 1.128 | 2650 | 1.253 | 1.122 | |||
600 | 550 | 1.227 | 1.031 | 1500 | 1360 | 1.218 | 1.001 | 3000 | 2720 | 1.218 | 1.001 |
550 | 1.227 | 1.031 | 1430 | 1.259 | 1.144 | 2850 | 1.256 | 1.134 | |||
700 | 640 | 1.225 | 1.024 | 1650 | 1500 | 1.220 | 1.008 | ||||
640 | 1.225 | 1.024 | 1580 | 1.263 | 1.158 |