JP2003033970A

JP2003033970A - 管路更生用ライニング材およびこの材料を用いた管路更生方法

Info

Publication number: JP2003033970A
Application number: JP2001224308A
Authority: JP
Inventors: Shinkichi Ooka; 伸吉大岡; Mitsuyoshi Cho; 満良張
Original assignee: Toa Grout Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toa Grout Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-04
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: JP4436015B2

Abstract

(57)【要約】【課題】下水管等の既設管路を更生する際に、管路内
に挿入され管内周面に密着される管更生用ライニング材
を速やかに硬化させるようにする。【解決手段】管路更生用ライニング材が光硬化性樹脂
と熱硬化性樹脂の両者を含んでいるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道や他の既
設管路を更生するために用いられる管路更生用ライニン
グ材、並びにこのライニング材を用いた管路更生方法に
係る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、地中に埋設された下水道管など
の既設管路はヒューム管、陶管等が広く使用されてい
る。これら管路は長期間の使用により内周面が硫化水素
やその他の腐食ガスおよび付着物等によって侵食され、
かつ劣化し管厚が薄くなって強度が低下している。また
地圧や地盤沈下等により管路の継目部がずれて隙間がで
き、或いは上載荷重等によって管路の一部にクラックが
発生して、これら隙間やクラックから地下水等が管路内
に浸入し、或いは管路内を流れる流水等が地中に漏水す
ることがある。これら地下水等の管路内への浸入や漏水
に伴い管路周辺の土砂が流出して管路背面に空洞部が生
じて路面陥没などを誘発するおそれがある。

【０００３】このような問題に対処するために、従来、
洗浄車等により管内洗浄した更生すべき既設管路内に、
未硬化状態の光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を含む可
撓性ホースを圧縮空気によって反転させながら、或いは
引き込みによって挿入し、次いで圧縮空気により管路内
壁面に密着させ、その後、光硬化性樹脂使用の場合には
可撓性ホース内側を走行する光照射装置（ＵＶランプ、
可視光線光源等）により可撓性ホースに光を照射し、ま
た熱硬化性樹脂の場合には熱水又は熱気を可撓性ホース
に及ぼすことによって樹脂を硬化させ、管路内壁面に不
透水性ライニングを形成する既設管路の更生方法が提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光硬化性樹脂を用いた
ライニング材の場合、硬化速度が早く、硬化するまでに
要する時間が短いという効果がある一方、硬化できる層
の厚さが薄く、通常１０ｍｍ程度であり、それ以上にな
ると硬化効果が低下し管路の損傷クラック等に深く侵入
した樹脂が十分に硬化しないという問題がある。即ち、
光硬化性樹脂を用いたライニング材の場合、短時間で硬
化するという利点はあるが、ライニング材の厚さの制限
がある。

【０００５】一方、熱硬化性樹脂を用いたライニング材
の場合、厚さの厚いライニング材に対してもこれを硬化
させることは可能である。しかしながら、硬化速度が遅
く、硬化するまでに長時間を要する。

【０００６】そこで本発明は、上記のような課題を解決
するためになされたものであり、その目的は、厚くても
比較的に短時間で硬化可能なライニング材を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ライニング
材が光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂の両者を含んでいるこ
とを特徴とするものである。

【０００８】請求項１に記載の発明によれば、光照射の
みによって、ライニング材の的確な硬化を行うことがで
きる。当該ライニング材に含まれる光硬化性樹脂が光照
射を受けると当該樹脂は硬化するが、その硬化の際、熱
が発生する。そして、その熱は同じくライニング材に含
まれている熱硬化性樹脂を硬化させるべく機能する。

【０００９】従って、ライニング材を厚く形成した場合
や、凹凸により良好に光の照射がなされない部分があっ
ても光照射された部分の硬化に伴う熱の発生により、効
率よく全体が硬化される。また、光照射により短時間で
ある程度の初期的硬化がなされるので硬化の迅速性も確
保しつつ全体の硬化が達成される。本発明は、光硬化性
樹脂と熱硬化性樹脂とを単に組み合わせ、光、熱の双方
の処理を行うというものではなく、光照射のみにより、
全体の硬化を効率よく行うことができるものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、ライニング材が
筒状に構成され、内周面側に光硬化性樹脂が、外周面側
に熱硬化性樹脂がそれぞれ偏在していることを特徴とす
る。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、内周面側
の光硬化性樹脂が光照射を受けて硬化を開始し、この硬
化に伴う熱が外周側の熱硬化性樹脂に伝達し、この伝達
熱によって後者の樹脂が硬化し始め、更にその硬化熱に
よっても硬化が促進される。

【００１２】請求項３に記載の発明は、ライニング材が
筒状に構成され、内周面側に光硬化性樹脂層、外周面側
に熱硬化性樹脂層を有していることを特徴とする。この
ように、光硬化性樹脂層（内層）と熱硬化性樹脂層（外
層）の二層からなるライニング材によれば、まず内層が
照射光によって硬化を開始し、外層は内層の硬化熱によ
って硬化する。いずれの場合も、光硬化性樹脂は照射光
の及ぶ範囲内にその大部分が存在するようにする。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に
記載のライニング材を既設管路内へ挿入し、既設管路内
壁面と密着させ、光源をライニング内周面で囲まれた孔
内を走行させ、ライニング材内の光硬化性樹脂に光を照
射することことを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、光硬化性
樹脂硬化用光源を走行させるだけで、ライニング材全体
の硬化が達成され、しかも厚いライニング材の場合でも
比較的短時間で硬化が完了する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１６】図１は、ライニング材１の一部を斜視図で
示しており、このライニング材は実質的に未硬化状態の
光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂とを混合した材料にて形成
されている。混合状態の樹脂はガラス繊維、ポリエステ
ル繊維等から成るマット状ベース材に含浸されており、
このベース材によってライニング材は筒状に維持されて
いる。

【００１７】図２は、このような筒状ライニング材を製
造するに際し、マット状ベース材に樹脂を含浸させる作
業工程を概略的に示している。所定の幅の扁平なベース
材４は矢印Ａの方向へ移送される途次に、槽５において
案内ロール５ａ〜５ｈに案内されて槽５内へ導かれ、そ
の内部に充填された熱硬化性樹脂Ｎに浸漬され、その間
に熱硬化性樹脂Ｎを含浸せしめられる。熱硬化性樹脂槽
５を出たベース材４は次いで槽６において案内ロール６
ａ〜６ｈに案内されて槽６内へ導かれ、その内部に充填
された光硬化性樹脂Ｈに浸漬され、その間に光硬化性樹
脂を含浸せしめられる。光硬化性樹脂槽６を出たベース
材４は表裏に剥離可能の薄膜を被覆された後、筒状に丸
められ、両縁部を接着又は縫合により結合されることに
より筒状ライニング材１となされる。

【００１８】図３のライニング材も同じくベース材に樹
脂を含浸させて製作されているが、この実施形態の場合
には光硬化性樹脂２を内周面側に集中させ、外周面側は
専ら熱硬化性樹脂３を偏在させた状態になっている。

【００１９】この実施形態の場合にも、ライニング材の
内外の表面は剥離可能の薄膜（図示せず）によってカバ
ーされており、このカバーは保存時や運搬時にライニン
グ材表面を保護するとともに、接触部間の接着を防止し
ている。

【００２０】図４は内周側に光硬化性樹脂で作製した層
２を、外周側に熱硬化性樹脂で作製した層３を有するラ
イニング材１の実施の形態を示すものである。この場
合、光硬化性樹脂を含浸させたベース材と、熱硬化性樹
脂を含浸させた他のベース材を重ね合わせて２層にして
もよいし、或いは一つのベース材に光硬化性樹脂及び熱
硬化性樹脂を２層に含浸させてもよい。

【００２１】なお、本発明において内周面側、外周面側
なる表現は、既設管路内へ挿入され光照射を受ける準備
ができた状態にあるライニング材１での内外の関係を表
しており、従って図９に示すように反転工法でライニン
グ材を既設管路内へ挿入する場合には、挿入前のライニ
ング材は外周面側に光硬化性樹脂が、内周面側に熱硬化
性樹脂が偏在ないし存在する状態になっている。

【００２２】図５は図４に示すライニング材１の製造方
法を示している。その製造方法は、先ず巻芯筒の周りに
剥離可能の薄膜を巻き（これらについては図示せず）、
その上に光硬化性樹脂を含浸させたベース材７を螺旋状
に巻き付け、更にその上から熱硬化性樹脂を含浸させた
ベース材８を螺旋状に巻き付け、その上に剥離可能の薄
膜を巻き付けた後、巻芯筒を取去る。出来上がったこの
ライニング材１は内周側に光硬化性樹脂層があり、外周
側に熱硬化性樹脂層があるので、既設管路を更生するに
当たって引き込みによって既設管路内へ挿入されるもの
であることを意図して製造されているが、反転工法で既
設管内へ挿入しようとする場合には、最初に熱硬化性樹
脂を含浸させたベース材８が巻芯筒の薄膜上に巻きつけ
られ、次いで光硬化性樹脂を含浸させたベース材７がそ
の上にまきつけられる。いずれにしても、ライニング材
１が既設管路内に挿入された後の状態では、光硬化性樹
脂層が内周側に、熱硬化性樹脂層が外周側に来るように
なされる。

【００２３】次に、上記ライニング材を使用して既設管
路、例えば下水管を更生する方法について図６〜図１１
を参照しつつ以下に説明する。

【００２４】上記のように、ライニング材１は更生すべ
き既設管路内に挿入され、管路内壁面と密着せしめら
れ、次いで硬化せしめられるが、管路内に挿入する方法
として、従来図６に示す引き込み工法、或いは図８およ
び図９に示す反転工法等が提案されている。

【００２５】図６において符号２１、２２はマンホール
であり、符号２３はヒューム管、陶管等からなる地中に
埋設され、長期間の使用により硫化水素やその他の腐食
ガス等に晒されて劣化及び侵食されて管厚が薄くなって
強度が低下したり、地圧や振動、上載荷重等によってク
ラック等が発生した更生を要する既設管路である。

【００２６】ライニング材の挿入に先立って先ず管２３
の内周面２３ａに高圧水が吹き付けられ内周面２３ａが
洗浄される。また必要に応じて洗浄が完了した管路内周
面の劣化部分を自動切削機によって切削除去する。

【００２７】次いで、地上に設けられたライニング材供
給装置２６に扁平に押し潰してドラム２６ａに巻回する
か、或いは扁平に押し潰したものを折り畳んで堆積され
た状態のライニング材１の先端１ａに連結された牽引ロ
ープ２７を一方のマンホール２１から導入し、管路２３
内を通して他方のマンホール２２を経由して地上に設け
られた牽引装置２８によって牽引する。

【００２８】牽引ロープ２７の牽引によりライニング材
供給装置２６に収容された扁平状のライニング材を繰り
出してマンホール２１内を経て管路２３内に引き込み、
その先端１ａをマンホール２２内まで導く。なお、図６
中、２５はライニング材を引き込む際に管路壁との摩擦
などによる損傷からライニング材を保護するために管路
下部に敷設された塩化ビニル等の樹脂シートであって、
このシート２５とライニング材１との関係は図６中のＢ
−Ｂ断面の拡大尺図を示す図６（ａ）に明確に示されて
いる。

【００２９】次に、管路２３内へ挿入されたライニング
材１の両端部において、管路２３から各々のマンホール
２１，２２内に突出した部分を切断し、その後図７に示
すように栓体２４によってライニング材１の先端１ａお
よび他端１ｂを閉塞するとともに、他端１ｂ側から圧縮
空気をライニング材１内に供給してライニング材１を押
し広げ、管路２３の内周面２３ａに対して圧接する。ラ
イニング材１内への圧縮空気の供給は、マンホール２１
内に配置された給気管１９を通して地上から行われる。
次いで、図７を参照して下記するようにライニング材の
硬化が行なわれる。

【００３０】図８および図９に示す反転工法によってラ
イニング材１を管路内へ挿入する場合は、まず図８に示
すように一方のマンホール２２にライニング材導入側装
置２９をサポート３０によって取り付け、また他方のマ
ンホール２１に出口側装置としての誘導パイプ３１を取
り付ける。

【００３１】次に、図９に示すように導入側装置２９の
出口よりライニング材１を導入側装置２９から供給され
る圧縮空気により送り出し、かつ順次反転（内周面と外
周面が逆転した状態になる）させつつ膨張させて管路２
３の一端側２３ｃから他端側２３ｄへ向けて管路内壁面
２３ａに押圧して誘導パイプ３１の上端までもたらす。
次いで、図１０を参照して下記するようにライニング材
の硬化が行なわれる。

【００３２】何れの工法でライニング材１を管路内へ挿
入するにしても、図３および図４に示すライニング材を
使用する場合は管路内に挿入された状態で内側に光硬化
性樹脂が集中或いは存在するようになされる。

【００３３】図６および図７に示す引き込み方式によっ
てライニング材１を管路２３内に挿入した場合には次の
ようにしてライニング材の硬化が行なわれる。即ち、図
７に示すようにライニング材１の内部にはＵＶランプ、
可視光線光源等の光照射装置３２がライニング材１内に
配置され、この光照射装置３２から延びるコード３２ａ
はライニング材１を閉塞する栓体２４を貫通して地上の
制御装置３３に接続されている。そして給気管１９を通
して供給される圧縮空気によって管路内周面２３ａに圧
接されたライニング材１内を移動する光照射装置３２か
らライニング材１の内周面に光を照射してライニング材
内の光硬化性樹脂を硬化せしめ、その際発生する硬化熱
によって熱硬化性樹脂を硬化させる。硬化を行う際、ラ
イニング材１の端部位置では光照射装置３２の移動は比
較的低速で行なわれ、光照射が充分に行なわれるように
なされる。即ち、最適な照射時間を考慮して照射装置３
２の移動速度が決定される。移動速度を調節する代わり
にランプ等の光量を調節してもよい。

【００３４】樹脂の硬化は図１１および図１２に模式図
にて示すように、先ず光硬化性樹脂２が光照射を受けて
硬化を開始し、その硬化熱によって熱硬化性樹脂３が硬
化し、自己の硬化熱によっても熱硬化性樹脂は硬化す
る。その結果、既設管路２３の内周面に熱硬化層３´お
よび光硬化層２´が形成される。

【００３５】ライニング材１が硬化した後、図７にｅ−
ｅ，ｆ−ｆで切断部を示すように両端部を切断してマン
ホール２１および２２内に突出した部分を切除し、且つ
光照射装置３２を撤去する。

【００３６】図８および図９に示す反転方式によってラ
イニング材１を管路２３内に挿入した場合には次のよう
にしてライニング材の硬化が行なわれる。即ち、図１０
に示すように、誘導パイプ３１の上方に牽引装置３４を
設け、この牽引装置によってロープ３５を牽引し、この
ロープに連結された光照射装置３６を、導入側装置２９
内を通して下水管２３の一端側２３ｃまで導入し、光照
射装置３６が下水管の一端側２３ｃにある状態で光照射
装置を作動させ、他端側２３ｄへ移動させながら、或い
は予め下水管２３の他端側２３ｄまで導入し、照射装置
３６が下水管の他端側２３ｃにある状態で照射装置を作
動させ、導入側装置２９に設けられた牽引装置（図示せ
ず）によって照射装置３６の導入側装置２９側に連結さ
れたロープ３７を巻き取り、照射装置３６を下水管の他
端側２３ｄから一端側２３ｃへ移動させながら光を照射
し、光硬化性樹脂を硬化させ、その際発生する硬化熱に
よって熱硬化性樹脂をも硬化させる。この場合にも、図
７を参照して説明したように、硬化を行う際、ライニン
グ材１の端部位置では光照射装置３６の移動は比較的低
速で行なわれ、光照射が充分に行なわれるようになされ
る。即ち、最適な照射時間を考慮して照射装置３６の移
動速度が決定される。移動速度を調節する代わりにラン
プ等の光量を調節してもよい。

【００３７】ライニング材１が硬化した後、その両端の
マンホール２１，２２内に突出したライニング材部分が
切り落とされ、導入側装置２９、誘導パイプ３１、光照
射装置３６、その他の各装置が撤去され管路の更生が完
了する。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、既設管路内周面に密着
せしめられたライニング材は光の照射によって先ず光硬
化性樹脂が硬化を開始、進行せしめられ、その硬化熱に
よって熱硬化性樹脂が硬化を開始、進行せしめられると
ともに、更に自己の硬化熱によっても硬化が促進される
ので、ライニング材が厚い場合でも比較的短い時間でラ
イニング材の硬化が達成され、短縮された作業時間で強
固なライニングを既設管路内に設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるライニング材の部分的斜視図であ
る。

【図２】ライニング材の製造方法を説明する図である。

【図３】本発明の他の実施形態によるライニング材の部
分的斜視図である。

【図４】本発明の更に他の実施形態によるライニング材
の部分的斜視図である。

【図５】図４に示すライニング材の製造方法を説明する
図である。

【図６】本発明によるライニング材を引き込みにより管
路内に挿入する方法を示す、管路およびマンホールの軸
線を通る垂直面に沿う概略断面図である。

【図７】管路内周面に密着せしめられたライニング材の
硬化方法を説明する、図６と同様の概略断面図である。

【図８】本発明によるライニング材を反転工法で管路内
に挿入する方法を示す、図６と同様の概略断面図であ
る。

【図９】反転工法で管路内に挿入されつつあるライニン
グ材を示す、図６と同様の概略断面図である。

【図１０】挿入され管路内周面に密着されたライニング
材を硬化するための方法を説明する、図６と同様の概略
断面図である。

【図１１】ライニング材の硬化経緯を説明する模式図で
ある。

【図１２】図１１中のＡ−Ａ線に沿う管路全体の横断面
図である。

【符号の説明】

１・・・ライニング材２・・・光硬化性樹脂３・・・熱硬化性樹脂４・・・ベース材５・・・熱硬化性樹脂槽５ａ〜５ｈ・・・案内ロール６・・・光硬化性樹脂槽６ａ〜６ｈ・・・案内ロール７・・・光硬化性樹脂含浸ベース材８・・・熱硬化性樹脂含浸ベース材１９・・・給気管２１・・・マンホール２２・・・マンホール２３・・・管路（下水管等の既設管）２３ａ・・・管路内周面２４・・・栓体２６・・・ライニング材供給装置２７・・・牽引ロープ２８・・・牽引装置２９・・・ライニング材導入側装置３０・・・サポート３１・・・誘導パイプ３２・・・光照射装置３２ａ・・・コード３３・・・制御装置３４・・・牽引装置３５・・・ロープ３６・・・光照射装置３７・・・ロープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H024 EA01 EB01 EB07 EC07 ED07 EE05 EE07 3H111 AA02 BA15 CA53 CB03 CB21 EA14 4F211 AA36 AA44 SA13 SC03 SD04 SD11 SP01 SP27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂の両者を含
んでいることを特徴とする管路更生用ライニング材。
【請求項２】筒状に構成され、内周面側に光硬化性樹
脂が、外周面側に熱硬化性樹脂がそれぞれ偏在している
ことを特徴とする請求項１に記載のライニング材。
【請求項３】筒状に構成され、内周面側の光硬化性樹
脂層と、外周面側の熱硬化性樹脂層との２層を有してい
ることを特徴とする請求項１に記載の管路更生用ライニ
ング材。
【請求項４】請求項１〜３に記載のライニング材を既
設管路内へ挿入し、既設管路内壁面と密着させ、光源を
ライニング内周面で囲まれた孔内を走行させ、ライニン
グ材内の光硬化性樹脂に光を照射することを特徴とする
管路更生方法。