JP2001271964A - 熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲り管部にできる皺を効率良く除去できるよ
うにする。 【解決手段】 熱可塑性樹脂製筒体Ｂを、曲り管部Ｄ
１，Ｄ２を備えた既設管Ａに一連に挿入し、その筒体を
内側に圧入した加熱流体で軟化させながら拡径変形させ
て、その拡径変形状態で冷却した筒体を既設管の内側に
内装する熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法であって、
既設管に挿入した筒体のうちの曲り管部に位置する筒体
部分Ｇ１，Ｇ２の内側に、その筒体部分を拡径方向に加
圧する拡径具Ｆ１，Ｆ２を、その拡径具を通して加熱流
体が通流自在な状態で、筒体の一端側から挿抜自在に装
着し、拡径具で筒体部分を拡径方向に加圧しながら、筒
体を内側に圧入した加熱流体で拡径変形させ、かつ、そ
の拡径変形状態で冷却して硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂製筒
体を、曲り管部を備えた既設管に一連に挿入し、前記既
設管に挿入した筒体をその内側に圧入した加熱流体で軟
化させながら拡径変形させて、その拡径変形状態で冷却
した筒体を前記既設管の内側に内装する熱可塑性樹脂製
筒体の管内内装工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、例えば、既設管の内側をライニングする目的で、そ
の既設管の内側に樹脂製筒体をライニング材として内装
したり、既設管を更新する目的で、その既設管の内側に
樹脂製筒体を新設管として内装するために使用されてお
り、曲り管部を備えた既設管に挿入した筒体をその内側
に圧入した加熱流体で軟化させながら拡径変形させるの
で、曲り管部においては、曲げ半径が小さくて管長手方
向に沿う距離が短い曲り管部内径側に沿う筒体部分が圧
縮されて管周方向に沿う横皺ができたり、曲り管部に挿
入した筒体部分にねじれがある状態で拡径変形させた結
果、曲り管部内径側に沿う筒体部分が圧縮されて管長手
方向に沿う縦皺ができたりすることがあり、流路断面積
が狭くなったり流路抵抗が増大する問題がある。そこ
で、従来の熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法では、例
えば特開平１１−１１５０５１号公報に記載されている
ように、既設管に挿入した樹脂製筒体を加熱軟化させて
仮膨張させ、その仮膨張させた筒体の内側に挿入した拡
径具を皺ができている箇所に順次移動させて、拡径具で
筒体を押し拡げることで皺を管径方向に押し延ばしてか
ら、その筒体を本膨張させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、皺を押し延ばす外力を除去した状態で、筒体を本膨
張させているので、その押し延ばした皺が、筒体を本膨
張させる過程や冷却する過程で、元に戻り易く、皺を効
率良く除去できない欠点がある。本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、曲り管部にできる皺を効率
良く除去できるようにすることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の特
徴構成は、熱可塑性樹脂製筒体を、曲り管部を備えた既
設管に一連に挿入し、前記既設管に挿入した筒体をその
内側に圧入した加熱流体で軟化させながら拡径変形させ
て、その拡径変形状態で冷却した筒体を前記既設管の内
側に内装する熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法であっ
て、前記既設管に挿入した筒体のうちの前記曲り管部に
位置する筒体部分の内側に、その筒体部分を拡径方向に
加圧する拡径具を、その拡径具を通して前記加熱流体が
通流自在な状態で、前記筒体の一端側から挿抜自在に装
着し、前記拡径具で前記筒体部分を拡径方向に加圧しな
がら、前記筒体をその内側に圧入した加熱流体で拡径変
形させ、かつ、その拡径変形状態で冷却して硬化させる
点にある。 〔作用〕既設管に挿入した筒体のうちの曲り管部に位置
する筒体部分を拡径具で拡径方向に加圧した状態のま
ま、筒体をその内側に圧入した加熱流体で全長に亘って
軟化させながら拡径変形させ、かつ、その拡径変形状態
で冷却して硬化させ、その後、拡径具を筒体から抜き出
して、拡径変形状態で硬化させた筒体を既設管の内側に
内装する。 〔効果〕曲り管部に位置する筒体部分に皺がある場合
に、その皺を押し延ばす外力を作用させた状態のまま、
筒体を拡径変形させ、かつ、その拡径変形状態で冷却し
て硬化させることができるので、曲り管部にできる皺を
効率良く除去できる。

【０００５】請求項２記載の発明の特徴構成は、前記筒
体を縮径方向に変形させて前記既設管に挿入し、前記既
設管に挿入した筒体をその内側に圧入した加熱流体で軟
化させながら予備拡径させた後、前記筒体の内側に前記
拡径具を装着する点にある。 〔作用〕既設管に挿入し易いように縮径方向に変形させ
た筒体を使用しながら、予備拡径によって内側が広くな
った筒体の内側に拡径具を装着できる。 〔効果〕筒体を既設管に挿入し易くしながら、拡径具を
曲り管部に位置する筒体部分の内側に装着し易い。

【０００６】請求項３記載の発明の特徴構成は、前記筒
体部分を拡径方向に加圧している拡径具を、その筒体部
分に沿って管長手方向に往復移動させる点にある。 〔作用〕曲り管部に位置する筒体部分にできる皺を、小
さな皺に分散させるように押し延ばすことができる。 〔効果〕曲り管部に位置する筒体部分の皺を、その皺跡
が残りにくい状態で除去できる。

【０００７】請求項４記載の発明の特徴構成は、前記筒
体部分を前記拡径具で拡径方向に加圧しながら、その筒
体部分に管長手方向に沿う圧縮力と引っ張り力とを交互
に作用させる点にある。 〔作用〕曲り管部に位置する筒体部分の皺が筒周方向に
沿う横皺の場合には、その横皺を拡径具で加圧している
状態で管長手方向に沿う引っ張り力が作用すると、横皺
を形成するように作用している筒長手方向に沿う圧縮力
が緩和されて、その横皺が拡径具による加圧力で筒体外
方側に押し延ばされ易く、筒体部分の皺が筒長手方向に
沿う縦皺の場合には、その縦皺を拡径具で加圧している
状態で管長手方向に沿う圧縮力が作用すると、縦皺に作
用している筒長手方向に沿う引っ張り力が緩和されて、
その縦皺が拡径具による加圧力で筒体外方側に押し延ば
され易い。 〔効果〕曲り管部に位置する筒体部分にできる横皺も縦
皺も効率良く除去できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下に本発明の
実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、曲り管
部Ｄ１，Ｄ２を備えた既設管の一例である地中に埋設し
てある既設の都市ガス用鋳鉄管や都市ガス用鋼管( 以
下、既設管という) Ａの内側に、外周面を既設管Ａの内
周面に密着させるように内装した熱可塑性樹脂製筒体の
一例としての熱可塑性樹脂製ライニング筒( 以下、単に
ライニング筒という) Ｂでライニングしてあるライニン
グ構造を示し、ライニング筒Ｂは熱可塑性樹脂の一例と
しての中密度ポリエチレン樹脂で押し出し成形してあ
る。

【０００９】図２は、既設管Ａの内側に挿入する前のラ
イニング筒( 以下、変形ライニング筒Ｃという) Ｂを示
し、加熱軟化させた円筒状のライニング筒Ｂを、その横
断面形状がハート形になるように縮径変形させて、その
変形状態で冷却することにより、最大外径を既設管Ａの
内径よりも小さくして、既設管Ａの内側に挿入し易くし
てある。尚、変形ライニング筒Ｃの内側には、後述する
拡径具Ｆ１，Ｆ２を移動させる為の二本の操作ワイヤ１
７を挿通してある。

【００１０】次に、既設管Ａの内側をライニングするた
めに、ライニング筒Ｂを既設管Ａの内側に内装する本発
明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法を、図３〜
図６を参照しながら説明する。図３( イ) に示すよう
に、ライニング区間の両端にピットＥ１，Ｅ２を掘削
し、変形ライニング筒Ｃを巻いてあるリール１と、その
変形ライニング筒Ｃの内側にスチーム供給管２を通して
スチームを供給するボイラー３とを備えた作業車４を一
方のピットＥ１近くに待機させるとともに、ウインチ５
を備えた作業車６を他方のピットＥ２近くに待機させ
る。

【００１１】そして、各ピットＥ１，Ｅ２内に露出させ
た既設管Ａを切断して、通線具等を利用して牽引用ワイ
ヤＷを挿通し、牽引用ワイヤＷの一端をウインチ５の巻
き取りドラムに連結するとともに、他端をリール１に巻
いてある変形ライニング筒Ｃの先端に連結する。尚、変
形ライニング筒Ｃは、その巻き取り側基部をスチーム供
給管２に連通させてある。

【００１２】そして、スチーム供給管２を通して供給す
るスチームで変形ライニング筒Ｃを加熱軟化させなが
ら、ウインチ５の駆動で牽引用ワイヤＷを巻き取って、
その変形ライニング筒Ｃを既設管Ａ内に一連に挿入し、
図３( ロ) に示すように、ライニング区間の既設管Ａの
全長に亘って挿通する。尚、ライニング区間の既設管Ａ
は、その途中に曲り管部Ｄ１，Ｄ２を備えている。

【００１３】次に、変形ライニング筒Ｃの両端を各ピッ
トＥ１，Ｅ２側で切断し、各切断端部をバーナ等で加熱
して軟化させながら端部拡径治具などで拡径変形させ
て、図３( ハ) に示すように、ピットＥ１側の切断端部
には、スチームや冷却空気の供給用の接続管７を設けて
ある塞ぎ部材８を装着し、ピットＥ２側の切断端部に
は、流量調整弁９を接続した排出管１０と、２個の拡径
具Ｆ( Ｆ１，Ｆ２) を前後に並べて変形ライニング筒Ｃ
内に引き出し自在に収容する筒状収容部１１とを設けて
ある塞ぎ部材１２を装着し、ボイラー３のスチーム供給
管１３を接続管７に接続する。尚、拡径具Ｆ( Ｆ１，Ｆ
２) の各々は、変形ライニング筒Ｃの内側に挿通してあ
る操作ワイヤ１７に連結して、筒状収容部１１に収容し
ておく。

【００１４】前記拡径具Ｆは、図６に示すように、硬質
の筒状フレーム１４の外周側に軟質樹脂製の環状チュー
ブ１５を設けて、エアホース１６から供給する加圧空気
で膨らませた環状チューブ１５でその外周側の変形ライ
ニング筒Ｃを拡径方向に加圧するようにしてあり、筒状
フレーム１４の両端に連結した操作ワイヤ１７を引っ張
って変形ライニング筒Ｃ内を移動させるようにしてあ
る。そして、各拡径具Ｆ( Ｆ１，Ｆ２) をそのエアホー
ス１６と操作ワイヤ１７とを他方の拡径具Ｆの筒状フレ
ーム１４の内側に挿通する状態で収容部１１に収容する
とともに、各操作ワイヤ１７を各塞ぎ部材８，１２に気
密状態で引っ張り移動自在に挿通し、各エアホース１６
をピットＥ２側の塞ぎ部材１２に気密状態で引っ張り移
動自在に挿通しておく。

【００１５】次に、加熱流体としてのスチームをスチー
ム供給管１３を通して変形ライニング筒Ｃの内側に圧入
するとともに、排出管１０から排出するスチーム量を流
量調整弁９で調節することにより、変形ライニング筒Ｃ
内の圧力を徐々に上げて、図４( イ) に示すように、変
形ライニング筒Ｃを軟化させながら外径が既設管Ａの内
径の９０％程度になるように予備拡径させる。

【００１６】次に、変形ライニング筒Ｃを予備拡径させ
た状態に維持できるように、排出管１０から排出するス
チーム量を流量調整弁９で調節してから、各拡径具Ｆ
１，Ｆ２をピットＥ１側から操作ワイヤ１７で順に引っ
張って、図面などから予め確認してある各曲り管部Ｄ
１，Ｄ２の埋設位置まで順次引き込み、図４( ロ) に示
すように、各曲り管部Ｄ１，Ｄ２に位置するライニング
筒部分Ｇ１，Ｇ２の内側に、筒状フレーム１４の内側を
通してスチームが通流自在な状態で、予備拡径させた変
形ライニング筒Ｃの一端側から挿抜自在に装着する。

【００１７】尚、拡径具Ｆはライニング筒部分Ｇ１，Ｇ
２に入り込むに伴ってその姿勢が変化し、拡径具Ｆの移
動方向両端部がライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２のうちの曲
げ半径が大きい側に強く押し付けられ、拡径具Ｆの移動
方向中間部がライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２のうちの曲げ
半径が小さい側に強く押し付けられて、拡径具Ｆの引き
込み抵抗が増大するので、この引き込み抵抗の増大を感
知することによって、拡径具Ｆがライニング筒部分Ｇ
１，Ｇ２に入り込んだことを確認でき、また、左右の操
作ワイヤ１７を適宜引っ張ることによって、その装着位
置を微調整することもできる。

【００１８】そして、図５( ハ) に示すように、各拡径
具Ｆ１，Ｆ２の環状チューブ１５をエアホース１６から
供給する加圧空気で膨らませて各ライニング筒部分Ｇ
１，Ｇ２を拡径方向に加圧し、図４に示すようにライニ
ング筒部分Ｇ１，Ｇ２に横皺Ｈ１や縦皺Ｈ２などの皺Ｈ
ができている場合に、それらの皺Ｈを押し延ばすことが
できるように、ライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２を全周に亘
って既設管Ａの内周面に強く押し付けておく。

【００１９】次に、各ライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２を拡
径具Ｆ１，Ｆ２で既設管Ａの内周面に強く押し付けたま
まの状態で、排出管１０から排出するスチーム量を流量
調整弁９で調節することにより、変形ライニング筒Ｃ内
の圧力を更に高い圧力に徐々に上昇させて、図５( ニ)
に示すように、変形ライニング筒Ｃを軟化させながらそ
の外周面がほぼ全長に亘って既設管Ａの内周面に全周に
亘って密着するように拡径変形させて、加熱軟化状態の
ライニング筒Ｂを形成する。

【００２０】次に、スチーム供給管１３に代えて、冷却
空気を供給する冷却空気供給管を接続管７に接続し、各
ライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２を拡径具Ｆ１，Ｆ２で既設
管Ａの内周面に強く押し付けたままの状態で、冷却空気
を接続管７を通してライニング筒Ｂの内側に圧入すると
ともに、排出管１０から排出する冷却空気量を流量調整
弁９で調節することにより、ライニング筒Ｂをその拡径
変形状態で冷却して硬化させる。

【００２１】次に、ライニング筒Ｂの両端部の不要部分
を切除し、環状チューブ１５の空気を抜いて縮径させた
拡径具Ｆ１，Ｆ２を操作ワイヤ１７でいずれかのビット
Ｅ１，Ｅ２側に引き出して、各拡径具Ｆ１，Ｆ２をライ
ニング筒Ｂ内から撤去し、図１に示したように、ライニ
ング筒Ｂによる既設管Ａの内側へのライニングが完成す
る。

【００２２】〔第２実施形態〕第１実施形態において、
各ライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２を拡径方向に加圧して既
設管Ａの内周面に押し付けている各拡径具Ｆ１，Ｆ２
を、操作ワイヤ１７で左右のビットＥ１，Ｅ２側から交
互に引っ張って、そのライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２に沿
って管長手方向に往復移動させながら、変形ライニング
筒Ｃをその外周面が既設管Ａの内周面に全周に亘って密
着するように拡径変形させて、加熱軟化状態のライニン
グ筒Ｂを形成しても良い。その他の構成は第１実施形態
と同様である。

【００２３】〔第３実施形態〕第１実施形態において、
各拡径具Ｆ１，Ｆ２でライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２を拡
径方向に加圧して既設管Ａの内周面に押し付けながら、
かつ、そのライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２に管長手方向に
沿う圧縮力と引っ張り力とを交互に作用させながら、変
形ライニング筒Ｃをその外周面が既設管Ａの内周面に全
周に亘って密着するように拡径変形させて、加熱軟化状
態のライニング筒Ｂを形成した後、ライニング筒Ｂに引
っ張り力を作用させたまま、その拡径変形状態で硬化さ
せても良い。

【００２４】つまり、図７に示すように、変形ライニン
グ筒Ｃの各切断端部にボルト１８を筒径方向から挿通固
定し、ピットＥ１側のボルト１８をピットＥ１内に固定
するとともに、油圧シリンダの伸縮作動で出退移動する
出退部材１９を備えた押し引き装置２０をピットＥ２内
に固定して、ボルト１８を出退部材１９に固定してお
く。そして、各拡径具Ｆ１，Ｆ２でライニング筒部分Ｇ
１，Ｇ２を拡径方向に加圧して既設管Ａの内周面に押し
付けた状態で、押し引き装置２０で変形ライニング筒Ｃ
を交互に押し引きして、各ライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２
に管長手方向に沿う圧縮力と引っ張り力とを交互に作用
させながら、変形ライニング筒Ｃを拡径変形させて、加
熱軟化状態のライニング筒Ｂを形成する。その後、押し
引き装置２０でライニング筒Ｂを軽く引っ張りながら、
その拡径変形状態で硬化させる。その他の構成は第１実
施形態と同様である。

【００２５】〔第４実施形態〕第２実施形態で示したよ
うに、各ライニング筒部分Ｇ１，Ｇ２を拡径方向に加圧
している拡径具Ｆ１，Ｆ２を、そのライニング筒部分Ｇ
１，Ｇ２に沿って管長手方向に往復移動させながら、か
つ、第３実施形態で示したように、そのライニング筒部
分Ｇ１，Ｇ２に管長手方向に沿う圧縮力と引っ張り力と
を交互に作用させながら、変形ライニング筒Ｃを拡径変
形させて、加熱軟化状態のライニング筒Ｂを形成しても
良い。その他の構成は第１実施形態と同様である。

【００２６】〔その他の実施形態〕 １．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、筒体部分の内側に装着した拡径具で、その筒体部分
を外周面が全周に亘って既設管の内周面に密着しない程
度に拡径方向に加圧しても良い。 ２．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、既設管に挿入した筒体を拡径変形させる前に、その
筒体の曲り管部に位置する筒体部分の内側に拡径具を装
着しておいても良い。 ３．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、油圧や水圧を利用して拡径具を拡径作動させても良
い。 ４．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、予備拡径させた筒体の内側に管内カメラを挿入し
て、カメラによる映像から皺が生じている筒体部分を発
見したときに、その筒体部分の内側に拡径具を装着して
も良い。 ５．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、既設管の内側に、その既設管を更新するための更新
管を筒体として内装しても良い。 ６．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、既設管の内側に更新管として内装する筒体を、その
外周面が既設管の内周面に密着しないように拡径変形さ
せて、その拡径変形状態で冷却し硬化させても良い。 ７．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、既設管の内側に内装する筒体を縮径方向に変形させ
ずに既設管内に挿入して、曲り管部に位置する筒体部分
の内側に装着した拡径具で、その筒体部分を拡径方向に
加圧しながら、筒体をその内側に圧入した加熱流体で拡
径変形させ、かつ、その拡径変形状態で冷却して硬化さ
せても良い。 ８．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法に
使用する熱可塑性樹脂製筒体の材質は、架橋ポリエチレ
ン樹脂やポリ塩化ビニル，ポリプロピレンなどの熱可塑
性樹脂であっても良い。 ９．本発明による熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法
は、ガス管以外の水道管や下水管などの液体用既設管の
内側に熱可塑性樹脂製筒体を内装するために使用しても
良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】ライニング構造を示す縦断面図

【図２】要部の斜視図

【図３】熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法の説明図

【図４】熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法の説明図

【図５】熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法の説明図

【図６】拡径具の説明図

【図７】第３実施形態を示す熱可塑性樹脂製筒体の管内
内装工法の説明図

【符号の説明】

Ａ 既設管 Ｂ 熱可塑性樹脂製筒体 Ｄ１，Ｄ２ 曲り管部 Ｆ１，Ｆ２ 拡径具 Ｇ１，Ｇ２ 筒体部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前羽 博行 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 北岡 利通 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 藤原 登 大阪府大阪市西成区玉出東２丁目９番４号 近畿配管株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂製筒体を、曲り管部を備え
   た既設管に一連に挿入し、 前記既設管に挿入した筒体をその内側に圧入した加熱流
   体で軟化させながら拡径変形させて、その拡径変形状態
   で冷却した筒体を前記既設管の内側に内装する熱可塑性
   樹脂製筒体の管内内装工法であって、 前記既設管に挿入した筒体のうちの前記曲り管部に位置
   する筒体部分の内側に、その筒体部分を拡径方向に加圧
   する拡径具を、その拡径具を通して前記加熱流体が通流
   自在な状態で、前記筒体の一端側から挿抜自在に装着
   し、 前記拡径具で前記筒体部分を拡径方向に加圧しながら、
   前記筒体をその内側に圧入した加熱流体で拡径変形さ
   せ、かつ、その拡径変形状態で冷却して硬化させる熱可
   塑性樹脂製筒体の管内内装工法。
2. 【請求項２】 前記筒体を縮径方向に変形させて前記既
   設管に挿入し、 前記既設管に挿入した筒体をその内側に圧入した加熱流
   体で軟化させながら予備拡径させた後、前記筒体の内側
   に前記拡径具を装着する請求項１記載の熱可塑性樹脂製
   筒体の管内内装工法。
3. 【請求項３】 前記筒体部分を拡径方向に加圧している
   拡径具を、その筒体部分に沿って管長手方向に往復移動
   させる請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂製筒体の管内
   内装工法。
4. 【請求項４】 前記筒体部分を前記拡径具で拡径方向に
   加圧しながら、その筒体部分に管長手方向に沿う圧縮力
   と引っ張り力とを交互に作用させる請求項１〜３のいず
   れか１項記載の熱可塑性樹脂製筒体の管内内装工法。