JP2003004166A - インサーション管およびその製造方法ならびに施工方法 - Google Patents

インサーション管およびその製造方法ならびに施工方法

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JP2003004166A JP2001190654A JP2001190654A JP2003004166A JP 2003004166 A JP2003004166 A JP 2003004166A JP 2001190654 A JP2001190654 A JP 2001190654A JP 2001190654 A JP2001190654 A JP 2001190654A JP 2003004166 A JP2003004166 A JP 2003004166A
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隆一 米田
Hiroaki Irioka
博明 入岡
Takatomo Harada
孝知 原田
Hiroshi Higuchi
裕思 樋口
Hiroyuki Tanaka
博之 田中
Toshimichi Kitaoka
利道 北岡
Original Assignee
Kubota Corp
株式会社クボタ
Tokyo Gas Co Ltd
東京瓦斯株式会社
Toho Gas Co Ltd
東邦瓦斯株式会社
Seibu Gas Co Ltd
西部瓦斯株式会社
Japan Gas Association
社団法人日本ガス協会
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 合成樹脂からなる円形管を成形してこの円形
管を冷却する。しかる後に軟化点以上であって融点未満
の温度に再加熱して、この状態で成形金型16の内面に
押し付けることによってコルゲート形状を付与する。こ
のコルゲート形状が付与されたインサーション管10
は、軸方向に垂直な断面形状が円形であるので、コルゲ
ート形状を付与した時の温度に加熱すると、周壁10a
が十分に真円に近い元の円形管と同等の円筒形に復元す
る。 【効果】 復元したインサーション管の端部の周壁は、
十分に真円に近い円筒形であるので、矯正処理をしない
でも管端を電気融着継手やメカニカル継手等の受口に確
実に接合することができる。そして、コルゲート形状が
付与されたインサーション管は、加熱しないでも曲り部
を含む既設管にスムースに挿入することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はインサーション管およ
びその製造方法ならびに施工方法に関し、特にたとえば
既設の老朽管等をその内側から更生(補修)・更新する
ために用いられる合成樹脂からなる、インサーション管
およびその製造方法ならびに施工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】既設管を内側から更生・更新するために
使用される図8(A)に示すインサーション管1は、図
8(B)に示すように、管1の周方向の一部に形成され
ている押し込み部分1aを押し板等により押し込んで縮
径加工が施される。このように縮径加工を施すのは、既
設管への挿入抵抗を軽減させるためである。そして、縮
径加工が施されたインサーション管1を既設管に挿入し
た状態で、インサーション管1の内側に所定の圧力の加
熱蒸気を供給することにより断面形状が略円形の管に復
元させる(図8(C)参照)。これによりインサーショ
ン管1により既設管の更生・更新を行うことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、インサーショ
ン管1の押し板等により押し込まれた押し込み部分1a
は、図8(C)に示すように、復元された後でも偏平な
状態となり管壁が全周に亘って真円とならないという問
題がある。そのため、この復元されたインサーション管
1の端部をたとえば電気融着継手の受口に融着接合する
場合、インサーション管1の端部の外周面と電気融着継
手の受口の内周面との間に隙間ができて、両者が密着し
ないことによる接合不良のおそれがある。この接合不良
を解消するためには、インサーション管1の端部の管壁
が十分に真円に近づくように矯正処理を行う必要があ
り、そのための手間および時間が掛かるという問題があ
る。
【0004】なお、この矯正処理として、たとえば組み
立てた状態で円筒形となる矯正治具をインサーション管
1の端部の外周面に装着して締め付けて、この矯正治具
を加熱する方法がある。これにより、管1の端部の外周
面を矯正治具の内周面の形状となるように矯正すること
ができる。
【0005】また、インサーション管1は、縮径加工が
施されて既設管に挿入し易くしているが、既設管に曲が
り部が存在している場合は、さらに挿入し易くするため
に、このインサーション管1をボイラ等の加熱装置によ
り加熱して、この加熱した状態で既設管内に挿入するこ
とがある。そして、この加熱の際には、U字形に縮径さ
れたインサーション管が挿入の途中で復元しないよう
に、インサーション管1を加熱する最適な温度条件を見
出す必要があり、手間および時間が掛かる。
【0006】それゆえに、この発明の主たる目的は、管
端をたとえば電気融着継手やメカニカル継手の受口に確
実に接合できるように、十分に真円に近づくように復元
することができるとともに既設管に挿入し易い、インサ
ーション管およびその製造方法ならびに施工方法を提供
することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、(a) 合成
樹脂からなる円形管を準備し、そして(b) 円形管を再加
熱してコルゲート形状を付与する、インサーション管の
製造方法である。
【0008】第2の発明は、合成樹脂からなる円形管を
再加熱してコルゲート形状を付与した、インサーション
管である。
【0009】第3の発明は、第2の発明のインサーショ
ン管を既設管内に挿入し、その後加熱して少なくとも管
端を円筒形に復元する、インサーション管の施工方法で
ある。
【0010】
【作用】第1の発明のインサーション管の製造方法によ
ると、円形管を再加熱することによってこの円形管にコ
ルゲート形状を付与することができる。
【0011】第2の発明のコルゲート形状が付与された
インサーション管によると、この管を加熱することによ
り、その加熱した箇所の周壁を十分に真円に近い元の円
筒形に復元させることができる。なぜなら、コルゲート
形状が付与された状態では、図8(B)に示す従来のよ
うに、管壁の一部が押し込まれてU字状またはハート形
に変形されておらず、円形となっているからである。し
たがって、たとえばコルゲート形状が付与されたこの管
の全体に亘って加熱することにより、管の全体の周壁を
十分に真円に近い円筒形に復元させることができるし、
端部を加熱することによりその端部の周壁を十分に真円
に近い円筒形に復元させることができる。
【0012】第3の発明のインサーション管の施工方法
によると、第2の発明のインサーション管にはコルゲー
ト形状が付与されて曲がり易くなっているので、既設管
に曲がり部が存在しているときでも、インサーション管
をスムースに既設管内に挿入することができる。そし
て、インサーション管を既設管内に挿入した状態で加熱
して、少なくとも管端の周壁を円筒形に復元させること
ができるし、管の全体に亘って円筒形に復元させること
ができる。ここで、この復元した管の端部の周壁は、復
元前の元の円形管のように、十分に真円に近い円筒形に
復元する。したがって、この復元したインサーション管
の端部をたとえば電気融着継手の受口に接合する場合、
インサーション管の端部の外周面と電気融着継手の受口
の内周面との間に隙間ができずに密着するので、両者を
確実に接合することができる。
【0013】
【発明の効果】第1の発明のインサーション管の製造方
法によると、円形管に対して簡単にコルゲート形状を付
与したインサーション管を製造することができる。そし
て、このコルゲート形状が付与されたインサーション管
は、たとえば管の全体または管の端部を加熱することに
よって、その加熱した管の全体または管の端部の周壁が
十分に真円に近い円筒形に復元するものであり、このよ
うなインサーション管を安定した品質で簡単に製造する
ことができる。
【0014】第2の発明のインサーション管およびこれ
を使用する第3の発明のインサーション管の施工方法に
よると、インサーション管にコルゲート形状が付与され
ているので、既設管に曲がり部が存在している場合であ
っても、スムースに挿入することができる。したがっ
て、従来のようにインサーション管に柔軟性を持たせる
ために加熱する必要がなく、その分だけ簡単に挿入作業
を行うことができる。そして、復元後の管端の周壁が十
分に真円に近い円筒形となるので、この管端をたとえば
電気融着継手やメカニカル継手の受口に接合させる際
に、従来のように管端に対して矯正処理を行う必要がな
く、極めて簡単で確実に接合作業を行うことができる。
【0015】そして、既設管内に挿入されたインサーシ
ョン管の全体に亘って加熱して、管全体の周壁を円筒形
に復元させることにより、コルゲート形状に基づく流量
抵抗損や流体の圧力損失を解消することができる。
【0016】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【0017】
【実施例】この発明の一実施例のインサーション管10
は、図3に示すように、管壁10aの軸方向に平行な断
面の形状が波形のコルゲート管であり、材質が合成樹脂
(ポリエチレン,ポリブテン,ポリプロピレン,塩化ビ
ニル,ナイロン等)であるが、ここではポリエチレンの
実施例を示す。このインサーション管10は、図5およ
び図6に示すように、たとえば既設の老朽化した鋳鉄製
や鋼製のガス管(以下、「既設管」と言う。)12をそ
の内側から更生または更新するインサーション管10の
施工方法に適用することができるものである。そして、
既設管12としては、たとえば地中に埋設してあるもの
や、地上に配管されているものがある。また、この発明
の一実施例のインサーション管の製造方法は、図3に示
すインサーション管10を製造するためのものであり、
具体的には、図1〜図3に示す手順に従って実施され
る。
【0018】次に、図1〜図3を参照して、インサーシ
ョン管の製造方法を説明する。インサーション管10の
製造手順として、まず、図1に示す円形管14を製造す
る。この円形管14は、従来公知の押出成形機(図示せ
ず)により成形されて、金型を通って押し出されてきた
ものであり、外径が既設管12の内径よりも少し小さい
サイズであって断面形状が円形(真円)である。管壁1
4aの厚みは全周に亘って均一である。そして、この成
形された円形管14は、常温になるまで完全に冷却され
る。
【0019】次に、この冷却された円形管14をたとえ
ばヒータ加熱炉を通過させて約105°Cに再加熱す
る。この再加熱温度は、円形管14の融点未満の温度
(軟化点温度以上)であり、円形管14の材質がポリエ
チレンであれば、約100〜110°Cが好ましい。そ
して、図2に示すように、この加熱された円形管14
を、たとえば押出成形機と同一ライン中に設置された成
形金型16に通してコルゲート形状を連続的に付与す
る。そして、このコルゲート形状が付与された管を成形
金型16から取り出して、この形状を保持した状態で冷
却する。このようにして図3に示すコルゲート形状が付
与されたインサーション管10を製造することができ
る。このようにコルゲート形状を付与するのは、インサ
ーション管10を曲がりやすくして、既設管12の曲り
部18に挿入するときに通過し易いようにするためであ
る。
【0020】この成形金型16は、図2に示すように、
上下二つ割になった多数の金型20,…を備えている。
金型20は、上下それぞれにおいてチェーンによって環
状に連結しており、図2の矢印26の示す方向に回転移
動するようになっている。再加熱された円形管14は、
成形金型16の内側に送り込まれて、矢印26の方向に
移動している間にパイプ22の多数の小孔22aから吐
出される圧力空気により膨張し、そして金型20の内面
に押し付けられて内圧をかけた状態で空気冷却すること
によりコルゲート形状に成形(内圧ブロー成形)され
る。図2(A)に示す24は密閉栓である。この成形金
型16の内面は、図2に示すように、移動方向26に平
行する断面形状が波形(コルゲート形状)に形成されて
いる。
【0021】なお、この実施例では、図2に示すよう
に、円形管14を内圧ブロー成形によりコルゲート形状
を付与してインサーション管10を得るようにしたが、
これに代えて、円形管14を成形金型16の内面に真空
吸引して引き付けることによってコルゲート形状を付与
し、これでインサーション管10を得るようにしてもよ
い。
【0022】次に、図3に示すように形成されたインサ
ーション管10を使用して、たとえば図4に示すような
曲り部18を含む老朽化した既設管(鋼製のガス管)1
2をその内側から更生・更新する手順を説明する。この
既設管12は、断面形状が略真円であり、内径がインサ
ーション管10の外径よりも少し大きいサイズとなって
いる。そして、曲り角度が約90°の曲り部18は、直
管部28とネジ接合されている。なお、インサーション
管10は、所定の長さに切断されて束ねられていたり、
巻かれた状態となっている。
【0023】まず、図5に示すように、インサーション
管10を常温の状態でこの曲り部18を含む既設管12
に挿入する。次に、既設管12内に挿入されたインサー
ション管10を、円形管14にコルゲート形状を付与し
たときの温度(約105°C(約100〜110°
C))に加熱する。そして、この加熱した状態でインサ
ーション管10の内側に圧力空気を供給することによ
り、コルゲート形状に形成されたインサーション管10
を引き伸ばして元の円形管14と同等の円形管に復元さ
せる(図6参照)。これでインサーション管10の既設
管12への挿入および復元作業が終了し、既設管12を
更生・更新することができる。
【0024】なお、インサーション管10を復元させる
ときの加熱は、たとえばボイラが発生する加熱蒸気を使
用している。そして、コルゲート形状のインサーション
管10の内側に圧力空気を供給することにより、インサ
ーション管10を元の円形管14と同等の円形管に復元
させたが、これに代えて、コルゲート形状のインサーシ
ョン管10を加熱した状態で管10の両端を引き離す方
向に引っ張って、張力を掛けることにより元の円形管1
4と同等の形状に復元させてもよい。
【0025】図1〜図3に示すこのインサーション管の
製造方法によると、円形管14を融点未満の所定の約1
05°Cの温度で再加熱することにより、この円形管1
4に対して簡単にコルゲート形状を付与したインサーシ
ョン管10を製造することができる。そして、このコル
ゲート形状が付与されたインサーション管10は、管の
全体をこの融点未満の所定の約105°Cの温度で加熱
することによって、その加熱した管の全体の周壁が十分
に真円に近い円筒形に復元するものであり、このような
コルゲート形状のインサーション管10を安定した品質
で簡単に製造することができる。
【0026】なお、このようにコルゲート形状が付与さ
れたインサーション管10の周壁を十分に真円に近い円
筒形に復元させることができるのは、コルゲート形状が
付与された状態では、図8(B)に示す従来のように、
管壁の一部が押し込まれてU字状またはハート形に変形
されておらず、円形となっているからである。そして、
円形管14に対してコルゲート形状を付与した温度が円
形管14の融点未満の温度であるので、コルゲート形状
が付与されたインサーション管10は元の円形管14の
形状を記憶しているからでもある。したがって、コルゲ
ート形状のインサーション管10を、そのコルゲート形
状が付与された所定の融点未満の温度に加熱することに
より、その記憶されている元の円形管14の十分に真円
に近い円筒形に復元させることができる。
【0027】そして、図4〜図6に示すインサーション
管の施工方法によると、インサーション管10は、コル
ゲート形状が付与されて曲がり易くなっているので、図
5に示すように既設管12に曲り部18が存在している
ときでも、インサーション管10をスムースに既設管1
2内に挿入することができる。したがって、従来のよう
にインサーション管10に柔軟性を持たせるために加熱
する必要がなく、その分だけ簡単に挿入作業を行うこと
ができる。
【0028】また、インサーション管10を既設管12
内に挿入した状態で、インサーション管10の全体を融
点未満の所定の温度(約105°C(約100〜110
°C))に加熱することにより、元の円形管14と同等
の円筒形状に復元させることができる。このように円筒
形に復元したインサーション管10は、コルゲート形状
に基づく流体の流量抵抗損や流体の圧力損失を解消する
ことができる。
【0029】さらに、この復元したインサーション管1
0の端部の周壁は、復元前の元の円形管14のように十
分に真円に近い円筒形に復元する。したがって、この復
元したインサーション管10の端部を、図7に示すよう
に、たとえば電気融着継手30の受口32に接合する場
合、このインサーション管10の端部34の円筒形の外
周面と電気融着継手30の受口32の円筒形の内周面と
の間の隙間が全周に亘って均一となり密着するので、両
者を確実に融着接合することができる。これにより、従
来のように管端に対して矯正処理を行う必要がなく、極
めて簡単で確実に融着接合の作業を行うことができる。
【0030】この電気融着継手30の他方の受口32に
は、新規の合成樹脂管36が融着接合されている。ただ
し、電気融着継手30のこの他方の受口32に融着接合
された新規合成樹脂管36に代えて、既設合成樹脂管、
またはこの実施例と同等の復元したインサーション管の
端部を融着接合してもよい。この電気融着継手30は従
来公知のものであり、インサーション管10と同等の熱
可塑性樹脂からなる筒状の継手本体38を含む。継手本
体38の両端には受口32,32が形成され、その内面
の近傍にはコイル状の発熱体40が設けられている。発
熱体40の両端部は、継手本体38の外周面に突出して
形成された継手端子42,42に接続されている。この
継手端子42,42に通電することによって、各受口3
2に嵌合された各管10および36の各端部34および
44と継手本体38との融着接合が行われる。
【0031】ただし、上記実施例では、図7に示すよう
に、インサーション管10の端部34を電気融着継手3
0に融着接合したが、これに代えて、インサーション管
10の端部34を従来公知のメカニカル継手に接合して
もよい。つまり、インサーション管10の端部34をメ
カニカル継手の受口に接合するときは、インサーション
管10の端部34の外周面とメカニカル継手に設けられ
ているゴム輪等の内周面とを密着させる必要があるが、
復元したインサーション管10の端部34の外周面は十
分に真円に近い円筒形であるので、端部34をその受口
に嵌合させた状態で、端部34の外周面とゴム輪の内周
面とを確実に密着させることができる。これにより、復
元したインサーション管10の端部34に対して矯正処
理を行う必要がなく、極めて簡単で確実に接合作業を行
うことができる。
【0032】そして、上記実施例では、図5に示すコル
ゲート形状が付与されたインサーション管10を加熱す
ることなく既設管12内に挿入したが、たとえば既設管
12に複数の曲り部18が存在しており、このコルゲー
ト形状のインサーション管10を既設管12内に挿入す
るときの抵抗が比較的大きい場合は、インサーション管
10を予め約80〜90°C(材質がポリエチレンの場
合)の温度に加熱して柔軟な状態にしておき、この状態
で既設管12内に挿入してもよい。つまり、この実施例
のコルゲート形状が付与されたインサーション管10を
加熱した方が曲がり易くなり、既設管12に比較的簡単
に挿入することができる。なお、インサーション管10
を加熱するときの温度は、インサーション管10に付与
されたコルゲート形状が無くならず、残すことができる
程度の温度とする。
【0033】また、図6に示すように、インサーション
管10の全体に亘って加熱して円形管に復元させたが、
これに代えて図には示さないが、インサーション管10
の端部のみを加熱することによりその端部の周壁を円筒
形に復元させてもよい。このように管10の端部の周壁
を十分に真円に近い円筒形に復元させることにより、図
7に示す電気融着継手30の受口32にこの復元した管
10の端部を上記実施例と同様に、矯正処理を行うこと
なく確実に融着接合することができる。ただし、インサ
ーション管10の端部以外のコルゲート形状が付与され
たままとなっている部分では、コルゲート形状に基づく
流体の流量抵抗損や圧力損失が発生することが考えられ
るが、インサーション管10の長さが短い場合や直径が
大きい場合には、圧力損失等が比較的小さいので許容で
きる場合がある。
【0034】さらに、上記実施例では、図2に示すよう
に、押出成形機から押し出されてきた円形管14を同一
ライン中に設置された成形金型16に通して順次コルゲ
ート形状を付与してインサーション管10を製造した
が、これに代えて、押出成形機から押し出されてきた円
形管14を所定の長さに切断して、その所定の長さに切
断されたインサーション管10に対して成形金型16に
よりコルゲート形状を付与してもよい。
【0035】そして、上記実施例では、鋳鉄製や鋼製の
既設管12にこの発明を適用したが、これ以外にもたと
えば合成樹脂製の既設管にこの発明を適用することがで
きる。
【0036】また、上記実施例では、既設管12内の圧
力が大気圧を超えるガス管にこの発明を適用したが、こ
れ以外にもたとえば上水用の既設管や、管内の圧力が大
気圧である下水用の既設管にこの発明を適用することが
できる。
【0037】さらに、上記実施例では、円形管にコルゲ
ート形状を付与するときの再加熱温度として、材質がポ
リエチレンである場合を例として挙げたが(約100〜
110°C)、たとえば材質がポリブテン,ポリプロピ
レン,塩化ビニル,ナイロン等である場合は、上記実施
例と同様に、軟化点温度以上で融点未満であって、コル
ゲート形状成形性および形状記憶性に適した温度を選定
すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の一実施例に係るインサーシ
ョン管のコルゲート形状が付与される前の状態を示す正
面図、(B)は図1(A)実施例のインサーション管を
示す側面図である。
【図2】(A)は図1実施例のインサーション管にコル
ゲート形状を付与する状態を示す縦断面図、(B)は図
2(A)実施例のインサーション管および成形金型を示
すIIB−IIB断面図である。
【図3】(A)は図1一実施例に係るインサーション管
にコルゲート形状を付与した後の状態を示す正面図、
(B)は図3(A)実施例のインサーション管を示す側
面図である。
【図4】図3実施例のインサーション管が挿入される既
設管を示す縦断面図である。
【図5】図3実施例のインサーション管を既設管に挿入
した状態を示す縦断面図である。
【図6】既設管に挿入された図3実施例のインサーショ
ン管を円形管に復元させた後の状態を示す縦断面図であ
る。
【図7】図6実施例の復元したインサーション管の端部
を電気融着継手に融着接合した状態を示す縦断面図であ
る。
【図8】(A)は従来のインサーション管の縮径加工が
施される前の状態を示す側面図、(B)は図8(A)の
従来のインサーション管の縮径加工が施された後の状態
を示す側面図、(C)は図8(B)の従来のインサーシ
ョン管の復元後の状態を示す側面図である。
【符号の説明】
10 …インサーション管 10a …管壁 12 …既設管 14 …円形管 14a …管壁 16 …成形金型 18 …曲り部 20 …金型 30 …電気融着継手 32 …受口 34 …復元後のインサーション管の端部 40 …発熱体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E03B 7/00 E03B 7/00 A E03F 7/00 E03F 7/00 // B29L 23:18 B29L 23:18 (71)出願人 000196680 西部瓦斯株式会社 福岡県福岡市博多区千代1丁目17番1号 (71)出願人 593185544 社団法人日本ガス協会 東京都港区虎ノ門1丁目15番12号 (72)発明者 米田 隆一 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内 (72)発明者 入岡 博明 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内 (72)発明者 原田 孝知 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内 (72)発明者 樋口 裕思 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 田中 博之 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 利道 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 Fターム(参考) 2D063 EA07 4F202 AG10 AG26 CA15 CB01 CK11 CN01 4F208 AG10 AG26 LA01 LA04 LB01 LG22 LH06 LN07

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a) 合成樹脂からなる円形管を準備し、そ
    して(b) 前記円形管を再加熱してコルゲート形状を付与
    する、インサーション管の製造方法。
  2. 【請求項2】合成樹脂からなる円形管を再加熱してコル
    ゲート形状を付与した、インサーション管。
  3. 【請求項3】請求項2記載の前記インサーション管を既
    設管内に挿入し、その後加熱して少なくとも管端を円筒
    形に復元する、インサーション管の施工方法。
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