JP2003024870A - 管内ライニング工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬化までの間に噴射された樹脂の液垂れを防
止して均一な厚さのライニング膜を形成できる管内ライ
ニング工法を提供する。 【解決手段】 管路内を移動可能なライニング樹脂吐出
手段を設け、該ライニング吐出手段の吐出部からのライ
ニング樹脂の吐出角を略１８０度近辺に設定してライニ
ング樹脂を管内面に向け吐出することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管内ライニング工
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に埋設されている鋳鉄管などの金属
製管路においては、経年劣化により管体強度の低下を来
たす場合がある。そこで、従来では、このような箇所を
有する既設管路の内面に樹脂膜をライニング施工する方
法として、例えば、特開平９−２４３０８号公報に示さ
れているように、２液混合硬化性樹脂を噴射する方法が
ある。上記公報には、イソシアネート化合物とアミン化
合物との２成分の反応化合物であるポリウレア樹脂やイ
ソシアネート化合物とポリオールとの２成分の反応化合
物であるポリウレタン樹脂をスプレーすることで管路内
面にライニング膜を形成する方法が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示されて
いる公報によって２液混合硬化性樹脂を微細化して管路
内面に塗布する場合には、図５（Ａ）に示すように、ノ
ズルＡを備えた摺動体Ｂを管路Ｐ内に挿入し、ノズルＡ
から２液混合硬化性樹脂を管路内周面に沿った状態で噴
射している。ところで、噴射される樹脂のうちで硬化養
生時間が遅い樹脂をライニング樹脂として用いることが
ある。例えばエポキシ樹脂は上述した２液混合硬化性樹
脂に比べて硬化養生時間が長い。この場合には、上述し
た噴霧形態を採用した場合、微細化樹脂が円錐状に噴射
されることになり、円錐底面中心部の微細化樹脂ＳＰは
管内部の下面に溜まる。しかも、管路の上半周面に付着
した微細化樹脂は、硬化するまでの時間が長いと、重力
の作用によって液垂れを起こしてしまい、この結果とし
て、図５（Ｂ）に示すように、管路の周方向で下面に多
く溜まる状態となり、ライニング膜ＲＭの厚さが不均一
となる。特に硬化が完了するまでの間は微細化されたと
いっても流動可能であり、これによって液垂れが発生し
やすくなる。

【０００４】一方、硬化養生時間が短い上述した２液混
合型硬化性樹脂をライニング樹脂として用いる場合に
は、図６に示すように、ミスト状としたライニング樹脂
を旋回させながら管内面に吹き付ける形式がある。しか
し、この形式では、管内面に付着したライニング樹脂中
に多くの気泡が混入したままで硬化する。このため、気
泡が樹脂中に混入することで単位面積当たりでの樹脂密
度が低下してしまい、密度低下を起こさない場合に比べ
て樹脂本来に期待される強度等の物性が得られなくなる
という不具合がある。特に管内ライニングを管内面だけ
でなく継ぎ手部での強度を得るために実施するような場
合には、ライニング膜の強度を精度よく得ることが必要
となるが、ミスト状のライニング樹脂を吹き付けた際に
混入する気泡の存在によって上述した密度低下によりラ
イニング膜の強度を確保することが難しくなる虞があ
る。

【０００５】一方、図５および図６に示す構成において
は、噴射されるライニング樹脂が円錐状で噴射されるこ
とから、管内面に付着したライニング樹脂には噴射方向
によって管路の敷設方向に沿った分力が発生する。この
ため、既に付着したライニング樹脂に隣接して新たなラ
イニング樹脂が付着すると、硬化過程にあるライニング
樹脂が新たに付着するライニング樹脂の分力によって押
し動かされ、いわゆる管路の敷設方向にあおられる場合
がある。管路の敷設方向にあおられると硬化過程にある
ライニング樹脂の一部が押し動かされることで膜厚が変
化してしまう。特に、ライニング樹脂の付着量が多くな
ればなるほど硬化までに表面で波打ち現象が発生しやす
くなり、膜厚を均一に維持することができなくなる。ミ
スト状のライニング樹脂を吹き付ける場合には、ミスト
状であるが故に管内面に到達する前に管内で浮遊してい
る一部の樹脂が落下してしまうこともあり、落下した樹
脂が管内面で堆積するとその部分での膜厚が不均一とな
り、これによっても均一な膜厚を得ることができにくく
なる。

【０００６】本発明の目的は、上記従来のライニング工
法における問題に鑑み、硬化までの間に噴射された樹脂
の液垂れを防止して均一な厚さのライニング膜を形成で
きる管内ライニング工法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、管路の更生修理の際に用い
られる管内ライニング工法であって、上記管路内を移動
可能なライニング樹脂吐出手段を設け、該ライニング吐
出手段の吐出部からのライニング樹脂の吐出角を略１８
０度近辺に設定してライニング樹脂を管内面に向け吐出
することを特徴としている

【０００８】請求項２記載の発明は、上記吐出部からラ
イニング樹脂を吐出する際には、ライニング樹脂を液状
若しくはミスト状の旋回流により吐出することを特徴と
している。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明では、吐出部から吐出され
るライニング樹脂がら約１８０度近辺の吐出角により吐
出されるので、管内面に付着したライニング樹脂を押し
動かすことがない。これにより、管内面に付着したライ
ニング樹脂が新たに付着するライニング樹脂によって押
し動かされないことにより管内面で波打つことがなく、
均一な膜厚を設定することができる。

【００１０】請求項２記載の発明では、液状若しくはミ
スト状の旋回流により管内面へライニング樹脂を塗布で
きるので、ライニング樹脂の吐出形態に関係なく旋回流
にそのライニング樹脂を乗じさせて管内面に塗布できる
ので液状若しくはミスト状の吐出形態に関係なく周方向
に沿って均一膜厚のライニング樹脂膜を形成することが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図示実施例により本発明の
実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に
係る実施例による管内ライニング工法を説明するための
模式図である。図１において、管路１の内部には、管路
１の断面中心と吐出部２Ａの中心とを整合させるための
橇状の脚部２Ｂを備えたライニング樹脂吐出手段２が配
置され、ライニング樹脂吐出手段２が管内を移動するこ
とで吐出部２Ａから管内面に向けてライニング樹脂を吐
出させることができる。

【００１２】本実施例におけるライニング樹脂吐出手段
２は、図示しないが、２液混合硬化性樹脂を吐出直前に
混合するためのチャンバーを内部に備えた構成を有し、
該チャンバーの長手方向一方には、ライニング樹脂吐出
手段２の移動用を兼ねた樹脂供給ホース３が連結され、
チャンバーの他方にはライニング樹脂に対して旋回流を
発生させるための旋回室と一体の吐出部２Ａをなす吐出
ノズル（図２参照）が連結されている。なお、２液混合
硬化性樹脂以外のライニング樹脂を用いる場合には、上
述した混合用チャンバーが貯留用とされること勿論可能
である。

【００１３】吐出部２Ａをなす吐出ノズルは、ライニン
グ樹脂を略１８０近辺の吐出角で吐出可能な構成とされ
ており、本実施例では旋回室において生起されたライニ
ング樹脂の旋回力を利用して周方向で均一な吐出パター
ンが得られるようになっている。なお、ライニング樹脂
の吐出角は、１８０度であることが望ましいが、加工上
あるいは機構上においてこの角度を外れる場合には、結
果として、１８０度に設定した場合と同等な吐出状態が
得られることが好ましい。つまり、ライニング樹脂が管
路内面に対して直角に吐出される場合には、直角以外の
角度とした場合のように管軸方向にライニング樹脂が流
れることがないので、この作用が得られるように、管路
１の敷設方向への分力による現象が極力発現しないよう
にすることが望ましい。このような吐出角度の設定によ
り、吐出されるライニング樹脂には管路１の敷設方向へ
の分力が生じないこととなり、管路内面に吐出されて付
着したライニング樹脂の表面に波打状のムラができない
ようにすることができる。

【００１４】本実施例は以上のような構成のライニング
樹脂吐出手段２を用いて管内でのライニングが実行され
る。ライニングに際しては、ライニング樹脂吐出手段２
が管路１内に導入され、ライニング施工区間を移動させ
ることになる。ライニング施工区間を移動する際には、
吐出部２Ａから略１８０の吐出角度によってライニング
樹脂が液状あるいはミスト状の旋回流を生じながら周方
向に吐出される。吐出されたライニング樹脂は、図３
（Ａ）に示すように、管路内面に吐出された際に中抜き
状の軌跡を描きながら管路内周面で周方向に旋回流を生
じ、この旋回がライニング樹脂の硬化まで継続されるの
で、図３（Ｂ）に示すように、硬化した時点では周方向
での膜厚が均一となる。なお、図３（Ａ）中、符号ＳＰ
は旋回しているライニング樹脂を示し、図３（Ｂ）中、
符号ＳＦは管路内周面で硬化した状態のライニング樹脂
を示している。

【００１５】吐出されるライニング樹脂は、管内面に対
して径方向に近似させて略直角に吐出されることにより
ライニング吐出手段２の移動方向への分力を発生しない
状態となる。これにより、既に付着して硬化過程にある
ライニング樹脂膜に対して管路１の敷設方向に沿って押
し動かす力を作用させないので、既に付着しているライ
ニング樹脂をあおって波打ちを発生させることがない。
通常、既に管内面に付着しているライニング樹脂に隣接
して新たにライニング樹脂を塗布する場合、従来構造の
ように円錐状に噴射する場合には、管路の敷設方向（管
軸方向）への分力が発生し、既に吐出されて管内面に付
着しているライニング樹脂がその分力によって管路１の
敷設方向にあおられてしまう。この現象は、吐出される
ライニング樹脂の量が多くなると、あおりを受ける量も
増えてしまい、膜厚が不均一になりやすく、膜厚を設定
する樹脂の量が影響する反応硬化性も安定しなくなる。
これに対して、本実施例では、管路１の敷設方向への分
力が生じにくいので、既に吐出されて管路内面に付着し
ているライニング樹脂をあおることがなく、あおりによ
るライニング樹脂の移動によって膜厚が変化してしまう
のを防止することができる。

【００１６】本実施例では、ライニング樹脂を液状若し
くはミスト状の旋回流で吐出する際に、従来構造の場合
の吐出圧力よりも低圧が用いられる。このため、ミスト
状の旋回流の場合には、樹脂中への気泡の取り込みが低
減され、これによって、単位面積当たりでの樹脂密度の
低下が抑えられるようになっている。従って、樹脂密度
の低下により発生する膜強度の低下が防止され、管内面
に形成されたライニング膜の強度がライニング樹脂本来
の強度を得やすくすることができる。

【００１７】本実施例では、吐出角が略１８０度近辺で
あるので、１８０度よりも小さい角度で円錐状に噴射し
た場合のように管内面で敷設方向に沿ってライニング樹
脂が流れやすくなることがなく、狭部に対してもライニ
ング樹脂が入り込みやすくなる。このため、管路途中に
継ぎ手部などが設けられている場合でも継ぎ手の連結部
に対しても所定膜厚のライニング膜を形成することがで
きる。これにより、継ぎ手部におけるライニング膜の強
度および耐久性を確保できる膜厚が容易に得られること
になる。

【００１８】吐出されるライニング樹脂がミスト状であ
る場合には、浮遊した状態で管内面に達する途中で落下
したとしても管内面で生じている周方向の旋回流に乗じ
させることで周方向に均等分散させることができるの
で、液状の場合と同様に周方向での膜厚を均一化するこ
とができる。特に低圧で多量のライニング樹脂を吐出す
るようになっているので、高圧で噴射した場合のような
気泡の混入を低減することができ、これによって樹脂密
度の低下が防止されて所定膜厚を得やすくなると共に膜
強度も樹脂本来の強度に沿わせることができる。

【００１９】本発明者は、ライニング樹脂を液状あるい
はミスト状の旋回流とし、さらに吐出圧を従来構造の場
合よりも低圧で吐出した場合に、液垂れが生じない状態
が得られる吐出量と移動速度について従来構成のものと
比較実験をしたところ、図４に示す結果を得た。図４に
示す結果は、従来の構成として、高圧による円錐状噴射
が可能な構成を対象とし、図１に示した本実施例での構
成と比較した結果である。図４から明らかなように、本
実施例においては、ライニング吐出手段２の移動速度を
低速化することができる。この違いは、従来の構成にお
いて管路１の敷設方向への分力によるあおり現象の影響
を少なくするために移動速度を速めなければならないこ
とが原因であるといえる。このような違いにより、本実
施例では、吐出されるライニング樹脂の量から得られる
膜厚が、管内面および継ぎ手部での強度および耐久性を
確保できる膜厚になる。

【００２０】一方、液垂れが発生しない状態を維持でき
るライニング樹脂の吐出量に関しては、本実施例の方が
従来構成の場合よりも多くすることができる。これは、
上述したあおり現象を回避するために、あおられやすい
量の樹脂を吐出しないようにすることが原因と考えられ
る。本実施例では、従来の構成に比べて多量の吐出量を
設定できるので、膜強度が所定強度に維持できるに必要
な量に相当する膜厚をライニング樹脂吐出手段２の少な
い移動回数、特に最低回数である１回で得ることができ
る。これにより、ライニング樹脂本来の強度や耐久性を
確保できる膜厚設定が少ない移動回数ですませられ、換
言すれば、単位回数での吐出量を少なくした吐出を繰り
返す必要がなく、ライニング作業工数の低減が図れる。
なお、本実施例では、吐出量に影響するライニング樹脂
の粘性などに応じて吐出部２Ａでの吐出幅などの調整を
行えるようにすることも可能であり、ノズル開口の大き
さを変更するなどの処置を採ることが可能である。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、吐出部か
ら吐出されるライニング樹脂が旋回しながら略１８０度
近辺の吐出角により吐出されるので、硬化までの間で管
路周方向で均一に行き渡ることができると共に既に管内
面に付着した隣接位置のライニング樹脂を押し動かすこ
とがない。これにより、吐出されるライニング樹脂に得
引接する位置に置いて既に管内面に付着しているライニ
ング樹脂をあおることがなくなり、あおりによるライニ
ング樹脂表面での波打による膜厚の不均一化を防止する
ことが可能となる。

【００２２】請求項２記載の発明によれば、液状若しく
はミスト状の旋回流により管内面へライニング樹脂を塗
布できるので、ライニング樹脂の吐出形態に関係なく旋
回流にそのライニング樹脂を乗じさせて管内面に塗布で
きるので液状若しくはミスト状の吐出形態に関係なく周
方向に沿って均一膜厚のライニング樹脂膜を形成するこ
とができる。しかも、ライニング樹脂を液状若しくはミ
スト状とされたライニング樹脂を選択して旋回流により
低圧条件下において管内面へライニング樹脂を塗布でき
るので、液状あるいはミスト状の樹脂を用いた場合のい
ずれにおいても既に管内に付着しているライニング樹脂
をあおることがなく、ミスト状の樹脂を用いた場合に
は、高圧でミスト状の樹脂を塗布する場合と違って気泡
の取り込みを少なくできる。これにより、反応硬化性を
阻害することがないので、ライニング樹脂膜がライニン
グ樹脂本来の物性を備えて管内面および継ぎ手部での強
度や耐久性を確保することが可能となる。さらに、低圧
による吐出が行えることでライニング樹脂があおられる
ことがなくなり、これによって所定の厚さのライニング
樹脂膜を得やすくなるので、反応硬化性を得るための膜
厚に相当する吐出量をライニング樹脂吐出手段の最低限
の移動回数により設定することができ、ライニング施工
工数を低減して作業効率を向上させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る実施例による管内ライ
ニング工法を説明するための模式図である。

【図２】図１に示した管内ライニング工法に用いられる
ライニング樹脂と浮腫団の一部構成を説明するための模
式図である。

【図３】図１に示した管内ライニング工法により得られ
るライニング状態を示す図であり、（Ａ）はライニング
樹脂の旋回状態を、（Ｂ）は硬化後の状態をそれぞれ示
している。

【図４】図１に示した実施例による管内ライニング工法
と従来の工法とにおけるライニング樹脂の吐出量とライ
ニング樹脂塗布手段の移動速度とに関する比較結果を示
す図である。

【図５】従来の管内ライニング工法に関する一例を示す
模式図であり、（Ａ）は後方に用いられる構成を、
（Ｂ）はライニングされた樹脂の硬化状態をそれぞれ示
している。

【図６】従来の管内ライニング工法に用いられる構成の
他の例を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 管路 １Ａ ライニング膜 ２ ライニング樹脂塗布手段 ２Ａ 吐出部 ３ 樹脂供給ホース ＳＰ 旋回中のライニング樹脂 ＳＦ 硬化後のライニング樹脂

フロントページの続き (72)発明者 重藤 隆 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 清水 精太 東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 佐藤 幸男 東京都八王子市狭間町1456番地 株式会社 スリーボンド内 (72)発明者 新角 潔 東京都八王子市狭間町1456番地 株式会社 スリーボンド内 Ｆターム(参考） 4D075 AG01 CA47 DA14 DA15 DA19

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管路の更生修理の際に用いられる管内ラ
   イニング工法であって、 上記管路内を移動可能なライニング樹脂吐出手段を設
   け、該ライニング吐出手段の吐出部からのライニング樹
   脂の吐出角を略１８０度近辺に設定してライニング樹脂
   を管内面に向け吐出することを特徴とする管内ライニン
   グ工法。
2. 【請求項２】請求項１記載の管内ライニング工法におい
   て、 上記吐出部からライニング樹脂を吐出する際には、ライ
   ニング樹脂を液状若しくはミスト状の旋回流により吐出
   することを特徴とする管内ライニング工法。