JP2005069258A

JP2005069258A - 更生材

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Publication number: JP2005069258A
Application number: JP2003208551A
Authority: JP
Inventors: Shinya Miyauchi; 慎也宮内; Okimasa Hiramoto; 興正平本
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: JP4545399B2

Abstract

【課題】簡単な構成でも、管路内へ更生材を引き込むに充分な引張強さを備えた更生材であって、施工中には管路の内壁面への密着性に優れ、また、施工後は剛性の強い更生材を提供すること。
【解決手段】繊維質材料に硬化性樹脂が含浸された繊維質基材を含み、管路内に引き込まれて使用され、管路の内壁面に圧接した状態で前記硬化性樹脂が硬化されることにより、管路の内壁面を更生する更生材である。この更生材は、ガラス繊維などの補強繊維を経糸（又は斜交糸）２１及び緯糸（又は斜交糸）２２として形成された織物又は組布２０を含み、この織物又は組布２０は、ガラス繊維などの補強繊維の繊維軸２１ａ、２２ａが管軸１ａと交差する方向に配列されている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管路を更生するための更生材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【従来の技術】
従来より、下水管等の管内面をライニングする場合には、繊維質材料に硬化性樹脂を含浸させた筒状の可撓性の更生材を管内へ引き込み、その更生材を空気圧や水圧で管内面に押し付けて、その状態で硬化性樹脂を熱硬化又は光硬化させることにより、管路の内壁面に筒状の内張り（筒状体）を付与する管路の更生方法（ライニング工法）が採用されている。
【０００４】
このようなライニング工法では、ポリエステル繊維等の有機繊維で造ったフェルト（繊維質基材）に硬化性樹脂を含浸させた更生材が使用されることが多いが、有機繊維に換えてガラスクロスやガラスマットなどのガラス繊維質材料を使用した更生材は、樹脂の硬化によって形成される筒状体の耐圧偏平強度（剛性）が大きくなるという特徴を備えていた。
【０００５】
このようなガラス繊維質材料を使用した更生材も種々提案されている。たとえば、内層と外層を積層して成るチューブ基材であって、内層は内側から軸方向のガラスロービング、ガラスチョップドストランドマット、円周方向のガラスロービング、ガラスフェルト、軸方向のガラスロービングを順次積み重ねた層であり、外層は外側から軸方向のガラスロービング、ガラスチョップドストランドマット、円周方向のガラスロービング、ガラスフェルト、軸方向のガラスロービングを順次積み重ねた層としたライニング用チューブ基材が提案され、そのライニング用チューブ基材に硬化性樹脂を含浸させることにより更生材が得られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１５０５４５号公報
【０００７】
【発明が解決すべき課題】
一般に、ガラス繊維強化熱硬化性プラスチック管（ＧＲＰ）は強い耐圧偏平強度（剛性）を有することが知られ、それらは、例えば、ＪＩＳＫ７０３２により測定されている。
【０００８】
ここで、本発明の対象である更生材は、施工後の硬化性樹脂が硬化された状態では、筒状の成形体（以下、筒状体１０という。）である。この筒状体１０は、地中で土圧を受けるので、図７に示すように、土圧（荷重Ｆ）を受けた筒状体１０は、例えば、想像線（２点鎖線）により示すように変形する。
【０００９】
このような変形が生起した場合には、筒状体１０が突出して変形する両側面Ａ，Ａ´付近では、図８（ａ）に示すように、筒状体１０の外周縁側１０ｂでは引張荷重（←→）が作用し、内周縁側１０ａでは圧縮荷重（→←）が作用する。一方、筒状体１０が窪んで変形する上下面Ｂ，Ｂ´付近では、図８（ｂ）に示すように、外周縁側１０ｂでは圧縮加重（→←）が作用し、内周縁側１０ａでは引張加重（←→）が作用する。
【００１０】
ここで、一般にガラス繊維で補強した成形体は、引張強度に対しては剛性を増すが、圧縮強度に対しては充分ではない。それ故、ガラス繊維の補強作用によって筒状体１０の剛性を増大させるには、単にガラス繊維を多用すればよいというものではない。
【００１１】
また、このようなガラス繊維強化熱硬化性プラスチック管（ＧＲＰ）を更生材として適用した場合には、つぎのような問題点がさらに加わる。
【００１２】
例えば、繊維質材料としてガラスクロスを用いた更生材は、ガラス繊維の補強作用によって剛性の強い筒状体を形成できる反面、ガラスクロスを多用すると更生材が周方向に伸びにくくなり、このため更生材を空気圧等で管路の内壁面に密着させにくいという問題が発生する。
【００１３】
また、ガラスクロスに換えてガラスマットを用いれば、更生材は、周方向にも延びるので管路の内壁面への密着性は改良されるものの、長手方向の引張強度が充分でないため、管路内へ更生材を引き込むときに大きい引張力が作用すると更生材が破断する恐れが生じる。
【００１４】
これに対して、特許文献１に記載の更生材によれば、管路の内壁面に密着させやすく、長手方向にも大きい引張強度を有し、含浸樹脂の硬化により高強度の内張りを形成することができるライニング用チューブ（更生材）を提供することができる。
【００１５】
しかしながら、特許文献１に記載の更生材は、５層からなる内層及び５層からなる外層を積層させることが必要であり、層の構成が複雑であるという課題点がある。また、層の構成が複雑である反面、必ずしも施工性が充分であるとはいえない。
【００１６】
そこで、この発明は、簡単な構成でも、管路内へ更生材を引き込むに充分な引張強さを備えた更生材であって、施工中には管路の内壁面への密着性に優れ、また、施工後は剛性の強い更生材を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、繊維質材料に硬化性樹脂が含浸された繊維質基材を含み、管路内に引き込まれて使用され、管路の内壁面に圧接した状態で前記硬化性樹脂が硬化されることにより、管路の内壁面を更生する更生材において、前記更生材は、補強繊維を主材として形成された織物又は組布を含み、該織物又は組布は、前記補強繊維の繊維軸が管路の管軸と交差する方向に配列されていることを特徴とする更生材である。
【００１８】
このように構成すれば、この更生材は、補強繊維を含んでいることにより施工後に強い剛性を備えることができる。また、この更生材は補強繊維を主材として形成された織物又は組布を含むので、引き込みに際して強い引張力が作用しても引き裂かれることがない。さらに、この織物又は組布は補強繊維の繊維軸が管路の管軸と交差する方向に配列されていることにより、管路の径方向にも適度に伸張するので、施工中には管路の内壁面への密着性に優れる。
【００１９】
また、本発明は、繊維質材料に硬化性樹脂が含浸された繊維質基材を含み、管路内に引き込まれて使用され、管路の内壁面に圧接した状態で前記硬化性樹脂が硬化されることにより、管路の内壁面を更生する更生材において、前記更生材は、外側に配置される不透過性フィルム又はシートからなる最外層と該最外層の内側に配列された補強繊維を主材とする織物又は組布と、該織物又は組布の内側に配列された硬化性樹脂を含浸したフェルトと、該フェルトの内側に配列されたガラス繊維などの補強繊維で形成された補強繊維質層を含んで構成され、該織物又は組布は、前記補強繊維の繊維軸が管路の管軸と交差する方向に配列されていることを特徴とする更生材である。
【００２０】
このように構成すれば、この更生材は、補強繊維を含んでいることにより施工後に強い剛性を備えることができる。また、この更生材は補強繊維を主材として形成された織物又は組布を含むので、引き込みに際して強い引張力が作用しても引き裂かれることがない。
【００２１】
また、この織物又は組布は補強繊維の繊維軸が管路の管軸と斜めに交差する方向に配列されていることにより、管路の径方向にも適度に伸張するので、施工中には管路の内壁面への密着性に優れる。
【００２２】
ここで、このような補強繊維としては、補強作用を有する繊維であり、高弾性又は高強度の繊維が例示され、ガラス繊維が安価で入手できるので最も好ましいが、他に、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維などの有機・無機の補強繊維を用いることもできる。炭素繊維、「ケブラー」などの商品名で発売されているアラミド繊維、「ベクトラン」などの商品名で発売されている芳香族ポリエステル繊維はいずれもガラス繊維よりも高弾性率を備えた補強繊維として知られており、このような有機又は無機の高強力・高弾性率繊維を補強繊維として用いてもよい。
【００２３】
また、この更生材は、補強繊維を主材として形成された織物又は組布と補強繊維質層とがフェルトを介して配置されることにより、サンドイッチ構造により剛性を高めることができる。また、組布は織布に比べて物性値が向上するので好ましい。
【００２４】
これにより、簡単な構成でも、管路内へ更生材を引き込むに充分な引張強さを備えた更生材であって、施工中には管路の内壁面への密着性に優れ、また、施工後は剛性の強い更生材を提供することができる。
【００２５】
この更生材は、例えば、外側に配置されるベースホースとベースホースの内側に配置されるキャリブレーションホースとを含んで構成され、ベースホースは、不透過性フィルム又はシートからなる最外層と最外層の内側に配列された織物と、織物の内側に配列された硬化性樹脂を含浸したフェルトと、該フェルトの内側に配列された補強繊維質層を含んで構成されている。
【００２６】
また、この更生材は、例えば、外側に配置されるベースホースとベースホースの内側に配置されるキャリブレーションホースとを含んで構成され、ベースホースは、外側に配置されるベースアウタと内側に配置されるベースインナとから構成され、そのベースアウタは、不透過性フィルム又はシートからなる最外層と最外層の内側に配列された織物又は組布と、織物又は組布の内側に配列された硬化性樹脂を含浸したフェルトとを含んで構成され、このベースインナは、硬化性樹脂が含浸されたフェルトと、フェルトの内側に配置された補強繊維質層を含んで構成されている。
【００２７】
このように構成すれば、補強繊維質層と織物又は組布とがフェルトを挟んで配置されていることにより、得られた筒状体が偏平する方向に耐圧を受けた場合の耐圧偏平強度（リングの剛性）が一層増大される。
【００２８】
このようなベースインナは、さらに補強繊維質層を多層とすることもでき、例えば、硬化性樹脂が含浸されたフェルトと、フェルトの内側に配置された補強繊維質層、補強繊維質層の内側に配置された硬化性樹脂が含浸されたフェルトと、該フェルトの内側に配置された補強繊維質層を含んで構成されている。
【００２９】
これらの補強繊維質層は、補強繊維を主材として形成された不織布（繊維軸がランダム）などの補強繊維質層に加えて織物又は組布などのように繊維軸が一定の方向に揃っていてもよく、また、この場合の織物又は組布は、補強繊維の繊維軸が管路の管軸と交差する方向に配列されてもよい。
【００３０】
以上の、織物又は組布とフェルトとはニードルパンチングにより一体化したものが更生材の形態安定性及び硬化性樹脂の含浸性に優れて特に好ましく用いられる。
【００３１】
また、このニードルパンチングにより一体化された織物又は組布側に最外層を付与すれば、表面が平滑であるので、最外層が薄くても滑らかに付与することができ、これにより、管路の内壁面への密着性も増大する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
この発明の実施の形態の一例に係る更生材１０は、図１に示すように、外側に配置されるベースホース１１とベースホース１１の内側に配置されるキャリブレーションホース１２とを含んで構成されている。
【００３４】
このベースホース１１は、外層不透過性フィルム（又はシート）１３とそれに固着された外層繊維質層１４とから構成され、キャリブレーションホース１２は、内層不透過性フィルム（又はシート）１５とそれに固着された内層繊維質層１６とから構成されている。これらの外層繊維質層１４及び内層繊維質層１６には硬化性の樹脂が含浸されている。
【００３５】
外層不透過性フィルム１３は、硬化性樹脂が透過又は蒸散しないように不透過性を備え、耐久性やコストの観点から適宜な材料を選択することができ、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンやナイロンなどのポリアミドが例示される。
【００３６】
内層不透過性フィルム１５も硬化性樹脂が透過又は蒸散しないように不透過性であり、仕上がりの内面の滑らか性、耐傷性、耐久性等を考慮して適宜の材料が選択される。それらは、たとえば、ポリウレタン、ポリアミド、飽和ポリエステル等が用いられている。
【００３７】
これらの外層不透過性フィルム１３及び内層不透過性フィルム１５は、以上に説明の素材に限定されずに適宜の材料が使用でき、それらは、例えばラミネートであってもよい。
【００３８】
また、含浸される硬化性樹脂は、更生材１０の耐久性、力学的性質や取り扱い性、コストなどを考慮して適宜選択される。硬化性不飽和ポリエステル系樹脂が代表的な樹脂として例示されるが、エポキシ系樹脂等、これらに限らずにその他の熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂等であってもよい。
【００３９】
このような更生材１０は、例えば次のようにして調整される。
【００４０】
まず、施工現場の地中管の口径、形状及び長さによりベースホース１１及びキャリブレーションホース１２の材料が選択され、適宜の長さに切断される。ついで、含有されるべきそれぞれの重合開始剤を含有する硬化性樹脂が混合調整され、この硬化性樹脂は、ベースホース１１又はベースホース１１及びキャリブレーションホース１２の繊維質層に含浸される。キャリブレーションホース１２の内外が反転され、ベースホース１１の内側に挿入される。
【００４１】
この更生材１０は硬化性樹脂が含浸された状態で可撓性であり、例えば、筒状の更生材１０は偏平に折り畳まれたり巻き込まれて保管可能である。
【００４２】
この更生材１０は、更生材が偏平に折り畳まれ、運搬や施工の容易さのために巻き取られ、又は折り畳まれ、重ねられた状態で施工現場に搬送される。もちろん、硬化性樹脂の含浸工程を含めたこれらの一連の作業は作業現場で行われていてもよい。
【００４３】
ここで、本発明の実施の形態に係るベースホース１１は、図２及び図３に示すように、補強繊維としてのガラス繊維を主材とした織物又は組布により補強されている。そのような補強材としては、例えば補強繊維を含んだ経糸２１と緯糸２２とがほぼ直角に交差して折り込まれた織物２０（図２ａ）又は補強繊維が互いに交叉した状態で重ねて（積層して）適宜の接着剤などで接合させた組布２０（図２ｂ）が例示される。
【００４４】
ここで、織物としては、補強繊維が経糸２１及び緯糸２２として形成された織物であれば、その織り組織などは特には限定されない。
【００４５】
そのような織り組織は、例えば、平織りが最も入手しやすいが、重ね織り、搦め（からめ）織りであってもよく、また、斜文織り、綾織り、朱子織り、変化組織であってもよい。また、経糸及び緯糸はそれぞれ単一であっても、複数本であってもよい。また、経糸と緯糸とが同一であっても異なっていてもよい。
【００４６】
また、組布としては、繊維軸２１ａ，２２ａが互いに交叉して重ねた状態でバインドした少なくとも２軸の補強繊維を含む組布が代表的な例として挙げられる。組布は織布に比べて一般的に物性値が向上するので好ましい。
【００４７】
このような組布は、織物と同様に縦横に直角に交叉した組布であっても、チューブ状にする際に、管軸１ａと交叉できればその形態は問わない。しかしながら、組布は、一般に斜交糸を含んで形成することが容易である。この点、互いに±４５度斜交した斜交糸２１，２２を含む組布であれば、縫製などによりチューブ状とすることも簡易であり好ましい。ここで、この交叉角度はこれに限定されず、例えば、±１０度〜±８０度、好ましくは±３０度〜±６０度、特に好ましくは±４０度〜±５０度で交叉した組布が例示される。
【００４８】
また、この組布２０は斜交糸を含めば、２軸に限らずに本発明の効果を損なわない範囲内で３軸、４軸などの多軸であってもよく、また繊維軸の方向性がない不織布などが積層された多層構造であってもよい。
【００４９】
このような織物又は組布２０を構成する補強繊維の一例としてのガラス繊維は、フィラメントの状態、ロービングの状態又はクロスの状態等適宜の状態で、適宜の表面処理が施されることにより、含浸される硬化性樹脂との親和性を高めることができる。
【００５０】
本発明に用いられる織物又は組布２０としては、ガラスロービングを織った厚手の平織りクロス（ロービングクロス）又は２軸斜交組布が一例として挙げられる。このロービングクロス又は２軸斜交組布は、広く市販品として入手でき、かつ、このロービングクロス又は２軸斜交組布は、更生材に含浸されるエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂に対する親和性も優れているので、本発明に適した素材の一例である。
【００５１】
このような平織りのロービングクロス又は組布の一例としては、例えば、直径１０〜１７μｍ程度のフィラメント（ガラス長繊維）の数百本を集束してストランドとし、これを所定の番手となるように引きそろえて束にしたロービングを経糸及び緯糸又は斜交糸として、平織り又は積層などにより織物又は組布として織った又は積層された厚手の平織りクロス又は多軸組布が例示される。
【００５２】
この織物又は組布２０の目付は、必要とする剛性及び管径により左右されるが、例えば、４００ｇ／ｍ^２〜１０００ｇ／ｍ^２の範囲内である。
【００５３】
また、本発明においては、これらの織物又は組布２０は、経糸２１（又は斜交糸２１）の繊維軸２１ａ及び緯糸２２（又は斜交糸２２）の繊維軸２２ａは、それぞれ管軸（管路の長手方向）１ａとはいずれも充分な角度で交差して配列されている。
【００５４】
ここで、この交差する角度θは、特には限定されないが、１０〜８０度の範囲内、好ましくは、３０〜６０度の範囲内、特に好ましくは４０〜５０度の範囲内であり、後述する実施例では略４５度で交差されている。略４５度の場合に径方向の伸び率が最も大きく、これにより、本発明の効果が最も顕著となる。
【００５５】
このような交差する角度θを備えた筒状体１０は、所定のロービングクロスを斜めに使い、隣接する端部を縫製などにより縫合して得ることができる。
【００５６】
これにより、本発明の更生材１０では、経糸２１及び緯糸２２（又は斜交糸２１，２２）として形成された織物（又は組布）２０を含むので、引き込みに際して強い引張力が作用しても引き裂かれることがない。また、この織物（又は組布）２０は経糸２１及び緯糸２２（又は斜交糸２１，２２）の繊維軸２１ａ，２２ａが管路１の管軸１ａと交差する方向に配列されていることにより、管路１の径方向にも適度に伸張するので、施工中には管路１の内壁面への密着性に優れる。
【００５７】
これにより、簡単な構成でも、管路内へ更生材を引き込むに充分な引張強さを備えた更生材であって、施工中には管路の内壁面への密着性に優れ、また、施工後は剛性の強い更生材を提供することができる。
【００５８】
また、このベースホース１１は、図４〜図６に示すように、外側に配置される外層不透過性フィルム（又はシート）１３を含むベースアウタ１１１と内側に配置されるベースインナ１１２との二つの部材から構成されていてもよい。
【００５９】
これらの場合において、ベースアウタ１１１は、本発明に係る所望の織物（又は組布）２０と、織物（又は組布）２０の内側に配列された硬化性樹脂を含浸するための所望の厚みのフェルト２３を含んでいる。
【００６０】
フェルト２３を構成する材料としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、炭素繊維、ガラス繊維などの有機又は無機の繊維が用いられ、これらは単一であっても混合されて使用されてもよい。これらの繊維は、ニードルパンチングなどの適宜の手法により圧縮されて嵩密度（目付）が高められた不織布（フェルト）とされる。
【００６１】
これらの織物（又は組布）２０とフェルト２３は、例えば、ニードルパンチングにより一体化されているのが好ましく、ニードル後に織物（又は組布）２０側に外層不透過性フィルム（又はシート）１３が熱融着などにより一体化されている。また、適宜の段階で縫製などの手法により筒状に成形され、通常は筒状の形態で硬化性樹脂が含浸される。
【００６２】
ニードルパンチングにより一体化させることにより、樹脂を含浸させた場合の含浸性が損なわれることがなく、場合によっては増大されて、製造の作業効率が増大される。また、ニードルパンチングすることにより、織物（又は組布）２０側に薄いフィルムを一体化させた場合にも、表面側の平滑性が保たれて、管路の内壁面への密着性が増大される。
【００６３】
なお、このフェルト２３は、従来のフェルトと同様に、例えば、ポリエステル繊維からなるフェルトであり、その厚みは、硬化性樹脂を含浸するに必要な厚みであれば特には限定されない。サンドイッチ構造により剛性を持たせるには所望の厚みが好ましく、例えば、目付で５００ｇ／ｍ^２〜１２００ｇ／ｍ^２の範囲内であり、厚みでは、２〜８ｍｍの範囲内であるが、この範囲には限定されない。
【００６４】
次に、図４に示すベースホース１１では、ベースインナ１１２はこのフェルト２３に接する側に配置されるフェルト２４とその内側に配置される補強繊維質層としてのガラス繊維質層２５を含んで構成され、同様にニードルパンチングなどにより両層は一体化されている。ニードルパンチングにより一体化させることにより、樹脂の含浸性が増大されることは上述と同様である。
【００６５】
ここで、このフェルト２４は、フェルト２３と直接接合されて、ベースアウタ１１１とベースインナ１１２との接合性を高めるためのものである。それ故、このフェルト２４はフェルト２３と同一素材であっても又は異なってもよいが、同一素材であれば、コストが低減できる。なお、このフェルト２４の目付は小さくてもよく、例えば、１００ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２の範囲内である。
【００６６】
また、ガラス繊維質層２５は、例えば、管軸１ａ方向に配列されたロービングであるが、本発明に係る織物（又は組布）２０であってもよい。いずれの場合にもニードルパンチングにより一体化されていることが好ましい。
【００６７】
このように構成すれば、フェルト２３及び２４を挟んで織物（又は組布）２０と補強繊維質層としてのガラス繊維質層２５とが配置されたサンドイッチ構造をとることにより、得られた筒状体１０に耐圧を受けた場合の耐圧偏平強度（リングの剛性）が一層増大される。
【００６８】
所望のサンドイッチ構造を得るための目的には、フェルト２３の目付を減少させてフェルト２４の目付を相対的に多くしたり、また、換言すれば、フェルト２４の目付を多く取ることによりフェルト２３の目付を少なくしてもよい。いずれにしても、フェルト２３とフェルト２４との合計厚みを所望の厚みとすることにより所望のサンドイッチ構造を有する筒状体１０が得られる。
【００６９】
以上の観点から、フェルト２３とフェルト２４の合計目付は、例えば、６００ｇ／ｍ^２〜１４００ｇ／ｍ^２程度の範囲内であり、その合計厚みは、３〜９ｍｍの範囲内であるが、この範囲には限定されない。
【００７０】
以上に説明のベースアウタ１１１及びベースインナ１１２は、さらに多層とすることもできる。例えば、図５に示すベースインナ１１２では、フェルト２４とガラス繊維質層２５のさらに内側にフェルト２６を介して補強繊維質層としてのガラス繊維質層２７が配置されている。ここで、このフェルト２６及びガラス繊維質層２７は、例えば、フェルト２４及びガラス繊維質層２５と同一のものでよく、その目付も同一でよい。この場合、このフェルト２６及びガラス繊維質層２７の目付及び厚みに応じて、例えば、フェルト２３の厚み及び目付を減じれば、大略同一規格（厚みなど）の更生材を得ることができる。これにより、多層のサンドイッチ構造を得ることができ、一層剛性は増大される。
【００７１】
なお、このガラス繊維質層２５及び２７に換えて本発明に係る織物を用いてもよい。このような一例が図６に示されている。この図６において、符号２０１及び２０２は本発明に係る経糸及び緯糸がともに管軸に斜めに交差した織物又は組布を示している。この織物（又は組布）２０１及び２０２は、織物（又は組布）２０と同一規格であるが、異なっていてもよい。
【００７２】
このように本発明に係る織物又は組布２０（又は２０，２０１及び２０２）が内層にフェルト２３及び２４（又は２３及び２４並びに２６）を介在させて二つ（又はそれ以上）に分割されていることにより、密着性に優れ、かつ、剛性（耐圧偏平強度）が一層強い更生材とすることができる。
【００７３】
また、以上の織物又は組布（又は補強繊維質層）とフェルトとはニードルパンチングにより一体化したものが更生材の形態安定性及び硬化性樹脂の含浸性に優れて特に好ましく用いられる。
【００７４】
以上説明の更生材は、縫製などにより織物（又は組布）の配列が所望の配列となるように縫製、接着などにより筒状体とされた後に、内部のフェルト等の繊維質材料に硬化性樹脂が含浸される。この硬化性樹脂としては、熱硬化性、光硬化性、常温硬化性など適宜の硬化性樹脂が使用可能であり、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂が好適な一例として例示される。
【００７５】
このような更生材を用いて下水管等の管内面を更生する場合には、所定の形状及び寸法を備えた筒状の更生材が用意される。繊維質材料に硬化性樹脂を含浸させるが、各繊維質材料は、ニードルパンチングにより一体化されているので、形態安定性が良好であり、かつ、含浸性にも優れている。
【００７６】
筒状の更生材はこの含浸状態では可撓性であり、自由に折り畳むことができる。この折り畳まれた状態でトラックなどにより施工現場に搬送される。もちろん、施工現場で樹脂を含浸させる作業を行うこともできる。
【００７７】
更生材の末端をロープなどにより牽引してマンホールなどを介して更生材を管路内に引き込む。更生材は、織物を含んでいるので、管路が長い場合、また、敷き込みに抵抗があっても、引き裂かれることなく、かつ、形態維持性も良好に敷き込むことができる。
【００７８】
筒状の更生材の両末端を栓などの締結手段により封鎖して気密性を保った状態で、更生材の内部に圧力媒体を充填する。これにより更生材は拡径されて圧力媒体が押圧手段となって管路の内壁に密着される。この押圧手段は、圧力媒体に限らずに機械的な押圧手段であってもよい。このような押圧手段は公知であり、パッカーを備えた押圧手段が例示される。
【００７９】
ここで、管路径は数パーセントの誤差を含んでいるが、本発明に係る更生材では、この数パーセントの誤差は径方向の更生材の伸張により吸収されて更生材は管路の内壁面に密着される。
【００８０】
この状態で、硬化性樹脂を熱や光等の作用により硬化させれば管路の内壁面に剛性の強い筒状の内張り（筒状体）を形成させることができる。
【００８１】
圧力媒体としては、空気や水、温水、蒸気などが例示される。含浸される樹脂が熱硬化性樹脂であれば、圧力媒体として温水や蒸気などを用いることが効率的であるが、熱硬化性樹脂は、その他の手段により硬化されてもよい。
【００８２】
【実施例】
以下に実施例により本発明の効果を説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。なお、以下の実施例においては、同一のキャリブレーションホース１２を用い、市販のベースホースにガラス繊維入り特殊フェルトを使用することにより得られた高強度の更生材を対照とした比較実験が行われた。
【００８３】
また、本発明の実施例では、経糸及び緯糸が管軸に対して４５度傾斜配置させたものが用いられ、各織物とフェルトとはニードルパンチングにより一体化され、外層不透過性フィルム１３としてはナイロン系のコーティングが用いられた。
【００８４】
ベースホースの厚みは略９ｍｍになるように設定され、硬化性樹脂としては市販品と同じポリエステル樹脂の同一量が含浸され、管路としては内径φ３００ｍｍの既設管を使用した。
【００８５】
実施例１のベースホース１１は、図４に準じて作成され、ベースアウタ１１１は、ポリエステル系のフェルト（厚み６ｍｍ、１０８０ｇ／ｍ^２）及び±４５度で斜交した斜交糸からなる多軸（２軸）ガラス組布（８００ｇ／ｍ^２）が用いられ、その厚みは約７ｍｍである。また、ベースインナ１１２としては、ポリエステル系のフェルト（２００ｇ／ｍ^２）及びガラスロービング（９００ｇ／ｍ^２）が用いられ、その厚みは約２ｍｍである。
【００８６】
実施例２のベースホース１１は、図５に準じて作成され、ベースアウタ１１１は、ポリエステル系のフェルト（厚み４ｍｍ、７２０ｇ／ｍ^２）及び実施例１と同様な±４５度で斜交した斜交糸からなる多軸（２軸）ガラス組布（８００ｇ／ｍ^２）が用いられ、その厚みは約５ｍｍである。また、ベースインナ１１２としては、実施例１のベースインナが２層に積層されたものが用いられ、従ってその厚みは約４ｍｍである。
【００８７】
実施例３のベースホース１１は、図６に準じて作成され、実施例２のベースインナ１１２のガラスロービング（９００ｇ／ｍ^２）に変えて実施例１と同様な多軸（２軸）ガラス組布（８００ｇ／ｍ^２）が用いられた。
【００８８】
なお、対照例のベースホース１１は、実施例１のベースアウタ１１１に用いる多軸ガラス組布（８００ｇ／ｍ^２）に換えてガラスロービング（９００ｇ／ｍ^２）が用いられた構成である。
【００８９】
いずれの実施例１〜３に従う更生材も、対照例と同様に含浸作業性に優れ、また、拡径圧力０．８ｋｇｆ／ｃｍ^２での条件下での拡径作業により既設管との密着性も良好であった。これにより、実用的な作業性を備えていた。
【００９０】
硬化後に得られた筒状体の耐圧偏平試験をＪＩＳＫ７０３２（プラスチック配管系−ガラス強化熱硬化性プラスチック管−管の初期剛性の求め方）に準拠して行ったところ、実施例１では約９２００ＭＰａ、実施例２では約８４４０ＭＰａ、実施例３では約７７５０ＭＰａと対照例の更生材の値が約６４００ＭＰａであるのに比べていずれも高弾性であった。
【００９１】
これらの結果から、多軸（２軸）ガラス組布を用い、サンドイッチ構造としたことが耐圧偏平強度に大きく寄与していると考えられた。また、多軸（２軸）ガラス組布の配置は、最外層に近い程、高弾性に寄与すると考えられた。
【００９２】
なお、以上の実施例では、補強繊維としてガラス繊維を用いて説明したが、ガラス繊維に代えて、例えば、ガラス繊維よりも高弾性率である炭素繊維やケブラー（商品名）などのアラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）、高強力高弾性率繊維として知られているベクトラン（商品名）などの芳香族ポリエステル繊維などの高弾性率を有する繊維の織布又は組布を用いれば、径方向には伸張できるが高弾性かつ高強力（引っ張っても切れにくい）な更生材が得られることにより、本発明の目的又は効果が得られることは明らかである。
【００９３】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００９４】
たとえば、更生材は、キャリブレーションホースとベースホースとから構成されていたが、織物（又は組布）を含めば、この構成には限定されない。たとえば、内外表面が気密性の高いプラスチックフィルムで被覆された本発明に係る織物又は組布を含む筒状の繊維質基材（布帛）に硬化性樹脂が含浸された３層構成でもよい。なお、いずれにしても織物は最外層に近い方が好ましい。
【００９５】
また、以上の実施の形態では、既設管の補修を兼ねた例を示しているが、必ずしもこれに限定されずに、補修を必要としない新設管の管路にこの発明の更生材を適用してもよい。
【００９６】
なお、この発明の更生とは、ひび割れの補修に限らず、ひび割れが生じていなくて単に老朽化された管路の更生でも、また、何らかの理由により新設管の内面に自立管としての更生材を設ける場合の更生でもよい。
【００９７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、簡単な構成でも、管路内へ更生材を引き込むに充分な引張強さを備えた更生材であって、施工中には管路の内壁面への密着性に優れ、また、施工後は剛性の強い更生材を提供することができる、という実用的に有益な硬化を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る更生材の一例を説明する一部切欠斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る更生材に含まれる織物又は組布の状況を説明する図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、その平面図、図２（ｃ）は、繊維軸と管軸との交差の状況を説明する図である。
【図３】図３（ａ）は、図２（ａ）の緯糸２２に平行に切断した織物の断面模式図、図３（ｂ）は、図２（ｂ）の斜交糸２２に平行に切断した組布の断面模式図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る更生材を説明する断面模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る更生材を説明する断面模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る更生材を説明する断面模式図である。
【図７】荷重Ｆを受けた場合の筒状体の変形の様子を説明する図である。
【図８】図７の変形部の応力の状況を説明する断面模式図である。
【符号の説明】
１：管路
１ａ：管軸
１０：更生材（筒状体）
１１：ベースホース
１１１：ベースアウタ
１１２：ベースインナ
１２：キャリブレーションホース
１３：外層不透過性フィルム（又はシート）
１４：外層繊維質層
１５：内層不透過性フィルム（又はシート）
２０，２０１，２０２：織物（又は組布）
２１：経糸（斜交糸）
２１ａ：繊維軸
２２：緯糸（斜交糸）
２２ａ：繊維軸
２３，２４，２６：フェルト
２５，２７：ガラス繊維質層（補強繊維質層）

Claims

繊維質材料に硬化性樹脂が含浸された繊維質基材を含み、管路内に引き込まれて使用され、管路の内壁面に圧接した状態で前記硬化性樹脂が硬化されることにより、管路の内壁面を更生する更生材において、
前記更生材は、補強繊維を主材として形成された織物又は組布を含み、
該織物又は組布は、前記補強繊維の繊維軸が管路の管軸と交差する方向に配列されていることを特徴とする更生材。
繊維質材料に硬化性樹脂が含浸された繊維質基材を含み、管路内に引き込まれて使用され、管路の内壁面に圧接した状態で前記硬化性樹脂が硬化されることにより、管路の内壁面を更生する更生材において、
前記更生材は、外側に配置される不透過性フィルム又はシートからなる最外層と該最外層の内側に配列された補強繊維を主材として形成された織物又は組布と、該織物又は組布の内側に配列された硬化性樹脂を含浸したフェルトと、該フェルトの内側に配列された補強繊維質層を含んで構成され、
該織物又は組布は、前記補強繊維の繊維軸が管路の管軸と交差する方向に配列されていることを特徴とする更生材。
前記更生材は外側に配置されるベースホースと該ベースホースの内側に配置されるキャリブレーションホースとを含んで構成され、
前記ベースホースは、不透過性フィルム又はシートからなる最外層と該最外層の内側に配列された前記織物又は組布と、該織物又は組布の内側に配列された硬化性樹脂を含浸したフェルトと、該フェルトの内側に配列された補強繊維質層を含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載の更生材。
前記更生材は外側に配置されるベースホースと該ベースホースの内側に配置されるキャリブレーションホースとを含んで構成され、
前記ベースホースは、外側に配置されるベースアウタと内側に配置されるベースインナとから構成され、
該ベースアウタは、不透過性フィルム又はシートからなる最外層と該最外層の内側に配列された前記織物又は組布と、該織物又は組布の内側に配列された硬化性樹脂を含浸したフェルトを含んで構成され、
前記ベースインナは、硬化性樹脂が含浸されたフェルトと、
該フェルトの内側に配置された補強繊維質層を含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載の更生材。
前記ベースインナは、硬化性樹脂が含浸されたフェルトと、
該フェルトの内側に配置された補強繊維質層、
該補強繊維質層の内側に配置された硬化性樹脂が含浸されたフェルトと、
該フェルトの内側に配置された補強繊維質層を含んで構成されていることを特徴とする請求項４記載の更生材。
前記補強繊維質層は、補強繊維を主材として形成された織物又は組布であり、該補強繊維の繊維軸が管路の管軸と交差する方向に配列されていることを特徴とする請求項４又は５記載の更生材。
前記織物又は組布は、ロービングからなる織物又は組布であることを特徴とする請求項１、２又は５に記載の更生材。
前記織物又は組布及びフェルトはニードルパンチングにより一体化され、かつ、前記最外層は、ニードルパンチング後に付与されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の更生材。