管内補修スリーブ：スリーブ長とゴム幅から欠陥の被覆長を算出する

管内機械式補修スリーブの鋼材全長をそのまま有効な欠陥被覆長とみなすのは、現場で漏水を繰り返す典型的な寸法設定ミスです。この二つの寸法は同じではありません。300 mm または 400 mm の Instant-Lock 機械式補修スリーブ は、300 mm や 400 mm の亀裂を止水できません。許容欠陥長（$L_{defect,max}$）は、外周エラストマーシールプロファイルの幅と、損傷の両側に必要となる健全管の着座マージン（$L_{landing}$）によって決まります。

非開削ポイント補修において、管内スリーブは冷間成形した 316L（1.4404）ステンレス鋼の芯筒に、EN 681-1 に適合する成形 EPDM ゴムジャケットを被せた構造です。膨張式補修パッカー でスリーブを既設管に押し広げると、内部の機械式ラチェットが径方向の力を受けて恒久的に係合します。損傷区間がゴムジャケットの内側プロファイルを超える場合、またはシールリップが破断・はく離・偏心した管壁の直上に位置する場合、外部静水圧（$H_w$）を受けた地下水がエラストマーシールを迂回します。

以下の軸方向寸法が、鋼シェル長（$L_{sleeve}$）、ゴムジャケット幅（$W_{rubber}$）、許容欠陥被覆長（$L_{defect,max}$）の関係を定めます。続いて DN150 から DN600 までの標準口径について計算例を示します。

長区間にわたる管の劣化、構造崩壊、または全面更生との比較については、部分補修と全長CIPPの比較ガイド と 非開削施工ガイド を参照してください。

スリーブの寸法：鋼シェル、EPDMジャケット、シールリブ

メーカーのカタログ図面や工場成績表には、管内スリーブの軸方向寸法が3つ示されています。

1. ステンレス鋼全長（$L_{sleeve}$）： 構造体である 316L ステンレス鋼シェルの端から端までの長さです。Reliance の Instant-Lock Small シリーズ（DN150–DN600）では、$L_{sleeve}$ は通常 300 mm から 500 mm です。Instant-Lock Large シリーズ（DN600–DN2000）では、シェル長は 500 mm から 800 mm に達します。鋼シェルは亀裂を架橋し、土圧と交通荷重（$q_{traffic}$）による径方向荷重に抵抗します。

2. エラストマージャケット全幅（$W_{rubber}$）： 外周の加硫 EPDM ゴム被覆の幅です。ジャケットは鋼体より 20 mm から 50 mm 短く作られ（両端で 10 mm から 25 mm の後退）、空気膨張時に鋼シェルが管継手を通過する際、エラストマー端部が引っ掛かったり巻き込まれたりするのを防ぎます。

3. 有効シール幅（$W_{sealing}$）： EPDM ジャケットに成形された最も外側の連続圧縮シールリップ間の軸方向距離です。健全な管壁に圧縮されたプロファイル付きシールリッジのみが、管内の下水圧力と外部地下水圧に対して止水します。

下表は Reliance Instant-Lock ポイント補修スリーブの寸法基準を示します。

健全管への着座ルール

最小着座長（$L_{landing}$）が必須なのは、スリーブ設置時に外周 EPDM ガスケットが既設管内面に対して 30 % から 45 % の径方向圧縮を受けるためです。この圧縮が接触応力（$\sigma_{contact}$）を生み、漏れを防ぐには外部地下水浸入圧（$P_{water} = \rho \cdot g \cdot H_w$）を上回る必要があります。

シールリブの端が、亀裂した管、モルタル欠落、はく離した継手、偏心した破断部に載ると、次のことが起こります。

1. シールの押し出し：外部地下水圧により、加圧されたゴムリップが管壁に均一に圧縮されず、亀裂の隙間へ押し出されます。

2. 水路形成と浸入：水がガスケットの非圧縮部の下を軸方向に移動し、スリーブ端を越えて下水流量側へ流出します。

3. ラチェットロックの非対称：接触抵抗が不均一になると鋼シェルの径方向膨張も不均一になり、ラチェット歯が内部ロックストリップに完全に係合しないことがあります。

ASTM F3110-14(2024) のポイント補修原則と NASSCO の評価基準 は、上流側・下流側の双方で欠陥マージンを超えた健全管を要求しています。

• DN300 以下：$L_{landing} \ge 50\text{ mm}$ の健全で構造的に十分な既設管。

• DN400 から DN600：$L_{landing} \ge 65\text{ mm}$ から $75\text{ mm}$。

• DN600 超：$L_{landing} \ge 100\text{ mm}$。

許容軸方向欠陥長を決める式は次のとおりです。

寸法計算の事例

資機材を発注する前に、高解像度 CCTV 調査記録とレーザープロファイル測定データをこの式に照合してください。

事例A：単独の周方向亀裂または偏心した継手ガスケット

• 既設管：DN300（12"）陶管（VCP）。継手隙間が開口し、ゴムリングが欠落。

• 軸方向欠陥長：$L_{defect} = 25\text{ mm}$（管挿し口間の隙間）。

• 提案資機材：Reliance Instant-Lock DN300 スリーブ（$L_{sleeve} = 400\text{ mm}$、$W_{sealing} = 290\text{ mm}$）。

• 着座長の計算：

• 技術判定：合格。 実着座長（$132.5\text{ mm}$）は必須しきい値 $50\text{ mm}$ を 160 % 以上上回ります。標準 400 mm スリーブ 1 本で十分に支持された止水が得られます。

事例B：220 mm にわたる縦方向せん断亀裂

• 既設管：DN250（10"）鉄筋コンクリート管（RCP）。クラウンに沿って縦方向の破断が走る。

• 軸方向欠陥長：$L_{defect} = 220\text{ mm}$。

• 提案資機材：Reliance Instant-Lock DN250 スリーブ（$L_{sleeve} = 400\text{ mm}$、$W_{sealing} = 290\text{ mm}$）。

• 着座長の計算：

• 技術判定：不採用。 片側 $35\text{ mm}$ の着座長では、シールリップが破断終端部の近くに位置します。この領域では径方向の微細亀裂がしばしば進展します。季節的な地下水位上昇時の浸入迂回に対して信頼できる止水には短すぎます。この補修に 400 mm スリーブ 1 本は承認できません。

欠陥長が1本のスリーブの被覆長を超える場合

CCTV 解析で $L_{defect,max}$ を超える軸方向欠陥が確認された場合は、次のいずれかを採用します。

1. 連結オーバーラップ多段スリーブ：250 mm から 600 mm の欠陥では、複数の Instant-Lock スリーブを重ねて相互に連結して設置できます。上流側スリーブを先に膨張させ、次に下流側スリーブを、その鋼シェルと EPDM ガスケットが最初のスリーブと 60 mm から 80 mm 以上重なるように膨張させます。重なりは連続した機械的ブリッジを形成し、未シールの環状隙間を残しません。

2. 特注幅の延長スリーブ：複数スリーブの重なりが水理流量係数（$k$）の要件で制限される産業用・自治体用区間では、Reliance はシェル長 700 mm までの特注長機械式スリーブと特注加硫 EPDM ジャケットを製造します。施工パッカーとマンホールアクセスが、より長い剛性工具の外形を収容できるか確認してください。詳細は 補修パッカーの選定ガイド に記載しています。

3. CIPP ポイントパッチまたは全長ライニングへの切り替え：構造的な破断が 600 mm から 800 mm を超える場合、機械式スリーブは連続した樹脂含浸ガラス繊維ポイントパッチや全長 CIPP ライナーよりコスト効率が低下します。ステンレス補修スリーブと樹脂ガラス繊維パッチの比較分析 に適用範囲の境界を示しています。

管内補修スリーブ発注前のCCTVチェックリスト

見積スリーブが現場に適合するよう、次の5つの実測値をすべての見積依頼に含めてください。

1. 実測内径（$ID_{measured}$）と真円度：クラウン、インバート、スプリングラインで実際の管内径を測定します。剛性機械式スリーブでは、既設管断面の偏平率が 2 % から 3 % を超えてはなりません。

2. 正確な軸方向欠陥長（$L_{defect}$）：連続した低速走行 CCTV 映像から、すべての亀裂、はく離、継手隙間の開始・終了距離を正確に記録します。

3. 健全管着座区間の確認（$L_{landing}$）：欠陥境界の直前と直後に、平滑ではく離のない既設管が少なくとも 50 mm から 75 mm 存在することを確認します。

4. 静水圧浸入水頭（$H_w$）：管底上の季節的地下水位を提示し、必要な EPDM ゴム硬度（Shore A 60–65）とロックラチェットの圧縮率を検証できるようにします。

5. 取付管の近接：供用中または閉塞済みの宅地取付管が欠陥から 300 mm 以内にあるか確認します。取付管が近い場合は、離隔規則について 取付管接続部付近の補修スリーブ を参照してください。

これらの値が測定できたら、Instant-Lock スリーブ技術見積ポータル から現場データを送信し、寸法確認を受けてください。

FAQ: 管内補修スリーブ

400 mm の Instant-Lock スリーブで 350 mm の縦方向亀裂を覆えますか？

いいえ。ステンレス鋼シェルは全長 400 mm ですが、外周 EPDM ガスケットの有効シール幅（$W_{sealing}$）は約 290 mm です。損傷の両側に必須の 50 mm 健全管着座マージンを確保すると、400 mm スリーブ 1 本の許容欠陥長（$L_{defect,max}$）は 190 mm です。350 mm の亀裂には、重ね継ぎの多段設置か連続 CIPP 複合パッチが必要です。

EPDM ゴムジャケットがステンレス鋼シェルより短いのはなぜですか？

加硫 EPDM ゴムジャケットは、ステンレス鋼シェルの両端から 10 mm から 25 mm 後退しています。この段差により、施工パッカーで本管を引き込む・押し込む際に、エラストマーガスケットが管の偏心、スケール、突出した継手ガスケットに引っ掛かったり、よじれたり、巻き込まれたりするのを防ぎます。露出した鋼端部は、設置中の前後ガイドシューとして機能します。

既設管の偏平は管内補修スリーブの欠陥被覆長にどう影響しますか？

既設管の偏平が過大（真円度不足が 2 % から 3 % を超える）だと、剛性のある円筒形ステンレス鋼シェルが EPDM ガスケットを 360° 全周に均一に圧縮できません。この局所的な径方向接触応力の低下により、静水圧を受けた地下水が側面に沿って浸入し、有効な欠陥被覆長が減少してシール破損の危険が生じます。変形した管や非円形の管では、機械式スリーブではなく可撓性 CIPP ガラス繊維パッチを指定してください。

管内補修スリーブと供用中の取付管との間に必要な最小離隔はどのくらいですか？

専用の切り欠きスリーブとロボットによる取付管再開口を計画している場合を除き、管内機械式補修スリーブは供用中の取付管接合部の端から 50 mm 以内で終端してはなりません。標準の無開口スリーブを供用中の取付管にまたがって設置すると需要家の排水を閉塞し、逆にスリーブガスケットを接合部端に直接着座させると 360° の均一なエラストマー圧縮が得られません。