JP2005324367A - 管ライニング材及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】
本発明は、加圧用チューブの挿入及び引き抜きが困難であった問題と、加圧用チューブに発生したピンホールの発見にかかる手間や時間がかかっていたという問題を解決することである。
【解決手段】
プラスチックチューブ内には管状樹脂吸収材を挿入し、前記管状樹脂吸収材内には、加圧用チューブを挿入し、前記加圧用チューブには、流体圧を作用させて、管状樹脂吸収材及びプラスチックチューブを共に押し広げ、管状樹脂吸収材の内部の空気を真空ポンプで抜き取り、プラスチックチューブと管状樹脂吸収材を密着させた状態でプラスチックチューブに熱を加え、管状樹脂吸収材の外表面にプラスチックチューブを溶着することで管ライニング材を製造する方法において、加圧用チューブに流体圧を作用させ、管状樹脂吸収材内部で前記加圧用チューブを反転させ挿入し、逆反転することを特徴とする管ライニング材及びその製造方法。

【選択図】 図1

Description

本発明は、下水道、ガス管、通信ケーブル、水道管等のパイプラインの修復に利用する管ライニング材及びその製造方法に関する改良発明である。
従来、特許出願公開平4−59227において「管ライニング材の製造方法」が開示されている。具体的には、機密性の高いプラスチックチューブの内側に管状の樹脂吸収材を通し、該樹脂吸収材の内側に機密性の高い加圧用チューブを挿入し、該加圧用チューブを流体圧によって膨張させて前記プラスチックチューブおよび樹脂吸収材を真空引きにし、プラスチックチューブを加熱した後に樹脂吸収材の外面に溶着することで管ライニング材を得ることを特徴とする管ライニング材の製造方法であった。
しかしながら、前記「管ライニング材の製造方法」では、管状樹脂吸収材をプラスチックチューブ内に挿入し、管状樹脂吸収材内部に加圧用チューブを挿入し、その加圧用チューブに流体圧を作用させ、管状樹脂吸収材及びプラスチックチューブを共に押し広げた状態で管状樹脂吸収材の空気を真空ポンプにより管状樹脂吸収材とプラスチックチューブを熱で溶かし管状樹脂吸収材に溶着させる従来工法では、管状樹脂吸収材等の長さが長くなると、管状樹脂吸収材に挿入する加圧用チューブの挿入及び引き抜きが困難であるという問題があった。
具体的には、図8の管ライニング材及びその製造方法1aに示したように、長さが50mから100mにも及ぶ管状樹脂吸収材2と前記管状樹脂吸収材2の外表面を覆うプラスチックチューブ4、4aを接続端2aで複数接続すると、長さが500m〜1000mに及ぶ管ライニング材となり、加えて前記管状樹脂吸収材2とプラスチックチューブ4、4aの接続部分である接続端2aが密閉されるため、加圧用チューブ3の挿入及び引き抜きが極めて困難であった。以下前記プラスチックチューブ4は溶着完了前、プラスチックチューブ4aが溶着完了後とする。
第2に加圧用チューブ3は、溶着作業時に反転及び逆反転を複数回である100回以上繰り返して使用するため、ピンホール等を生じやすく、また前記加圧用チューブ3の表面を覆うプラスチックフィルム3cにピンホール等の破損を生じやすかった。
第3に反転前の加圧用チューブ3の表面を覆うプラスチックフィルム3cは耐熱性及び耐屈曲性の双方の機能を備えていなかったため、前記反転及び逆反転等の溶着作業時に生じていたヒーター11による加熱や摩擦等の熱や負荷により簡単に劣化しやすかった。
第4にプラスチックフィルム3cにピンホールを生じた場合、管状樹脂吸収材2内の真空力が低下し、プラスチックチューブ4の張り付きが弱くなるため、溶着後のプラスチックチューブの溶着強度が低下する溶着不良となるコーティング不良の問題を生じていた。
第5に前記プラスチックチューブ4の溶着時は、管状樹脂吸収材2内部に加圧用チューブ3を配置しており加圧用チューブ3の内面にあるプラスチックフィルム3cの目視が不可能なため、ピンホールの発見に困難を要した。
特開平4−59227号公報
本発明で解決しようとする問題点は、加圧用チューブの挿入及び引き抜きが困難であった問題、第2の問題であるに加圧用チューブの反転及び逆反転時にピンホール等の破損を生じていた問題、第3の反転前の加圧用チューブ3の表面を覆うプラスチックフィルム3cの前記反転及び逆反転時に生じていたヒーター11による加熱や摩擦等の熱や負荷による劣化問題、第4のプラスチックフィルム3cにピンホールを生じた場合における管状樹脂吸収材2内の真空力の低下問題と、真空力の低下に伴うプラスチックチューブ4のコーティング不良問題、そして、第5の前記プラスチックフィルム3cが管状樹脂吸収材2内部あってもピンホールの発見に困難を要していた問題である。
そこで、本発明は、加圧用チューブの挿入及び引き抜きが困難であった問題等を解決するために、反転及び逆反転を繰り返し実施しても耐ピンホール性の良好なプラスチックフィルムの選定をし、耐熱性を備えたプラスチックフィルムを使用する、若しくは直接高熱っがプラスチックフィルムに作用しない構造の管ライニング材とし、「加圧用チューブに流体圧を作用することで、「管状樹脂吸収材内部に加圧用チューブ」を反転挿入することで容易に管ライニング材を得ることができることを特徴とする管ライニング材及びその製造方法とした。
本発明は、管ライニング材を製造する方法において、プラスチックチューブ内には管状樹脂吸収材を挿入し、前記管状樹脂吸収材内には、加圧用チューブを挿入し、前記加圧用チューブには、流体圧を作用させて、管状樹脂吸収材及びプラスチックチューブを共に押し広げ、管状樹脂吸収材の内部の空気を真空ポンプで抜き取り、プラスチックチューブと管状樹脂吸収材を密着させた状態でプラスチックチューブに熱を加え、管状樹脂吸収材の外表面にプラスチックチューブを溶着することで管ライニング材を製造する方法において、加圧用チューブに流体圧を作用させ、管状樹脂吸収材内部で前記加圧用チューブを反転させ挿入し、逆反転することを特徴とする管ライニング材及びその製造方法とした。
本発明である「管ライニング材及びその製造方法」は、
第1に長い管状樹脂吸収材または他端が接続により密閉した状態で、加圧用チューブに流体圧を作用することで、管状樹脂吸収材内部に反転挿入することが容易にできる。
第2に反転前の加圧用チューブの外表面は、従来流体圧に対し、バリア性の高いプラスチックフィルム等のフィルム単体であるため、摩擦係数はきわめて小さくすべりがよい。よって、管内における加圧チューブ等のひっかかり等の問題を容易に解消することができる。
第3に加圧チューブの反転後、外表面が内表面となり、未反転の加圧用チューブはなめらかな内表面をすべるように進行することで、長い加圧用チューブを簡単に管状樹脂吸収材内部に挿入することができる。
第4に、管状樹脂吸収材内部の空気を真空ポンプ等で抜き取った際、その真空力を真空計で容易に測定することができる。具体的には加圧用チューブ(内部)及びプラスチックチューブの外部にエアー漏れがない場合、管状樹脂吸収材内の真空力が真空ポンプ等の真空発生装置の最大能力近くに達するが、加圧用チューブにピンホールが発生した場合、真空力は前記最大能力に到達しないためである。また前記真空計と併せて色水を使用することでプラスチックチューブ外部のエアー漏れを目視により容易に発見することができる。
本発明は、プラスチックチューブ内には管状樹脂吸収材を挿入し、前記管状樹脂吸収材内には、加圧用チューブを挿入し、前記加圧用チューブには、流体圧を作用させて、管状樹脂吸収材及びプラスチックチューブを共に押し広げ、管状樹脂吸収材の内部の空気を真空ポンプで抜き取り、プラスチックチューブと管状樹脂吸収材を密着させた状態でプラスチックチューブに熱を加え、管状樹脂吸収材の外表面にプラスチックチューブを溶着することで管ライニング材を製造する方法において、加圧用チューブに流体圧を作用させ、管状樹脂吸収材内部で前記加圧用チューブを反転させ挿入し、逆反転することを特徴とする管ライニング材及びその製造方法を提供することができる。
以下に添付図面に基づき、本発明である管ライニング材及びその製造方法の詳細を説明する。
図1は本発明である管ライニング材及びその製造方法の実施例を示した縦断面図、図2は本発明である管ライニング材及びその製造方法でプラスチックチューブにピグ状エアーボールを挿入した縦断面図、図3は本発明である管ライニング材及びその製造方法で管状樹脂吸収材をプラスチックチューブ内に挿入した縦断面図である。
また、図4は本発明である管ライニング材及びその製造方法で管状樹脂吸収材の内部に加圧用チューブを流体圧により反転挿入している縦断面図、図5は本発明である管ライニング材及びその製造方法で管状樹脂吸収材の内部で加圧チューブを反転挿入している縦断面図、図6は本発明である管ライニング材及びその製造方法で管状樹脂吸収材の内部で加圧用チューブを逆反転により引き抜いていることと示した縦断面図である。
なお、図7は本発明である管ライニング材及びその製造方法で使用する加圧用チューブの縦断面図、図8は、本発明である管ライニング材及びその製造方法の従来の実施例を示した縦断面図である。以下添付図面に沿って詳細を説明する。
図1に示したように、本発明は、プラスチックチューブ4、4a内には管状樹脂吸収材2を挿入し、管状樹脂吸収材2内部には、加圧用チューブ3を挿入し、前記加圧用チューブ3には、流体圧を作用させ、管状樹脂吸収材2及びプラスチックチューブ4、4aを共に押し広げ、管状樹脂吸収材2の内部の空気を真空ポンプ5で抜き取り、プラスチックチューブ4、4aと管状樹脂吸収材2を密着させた状態でプラスチックチューブ4、4aにヒーター11で熱を加え、管状樹脂吸収材2の外表面にプラスチックチューブ4、4aを溶着することで管ライニング材を製造する方法において、
一端である加圧用チューブエンド3aに引き戻し用ロープ7aを備えた加圧用チューブ3に、コンプレッサー6等で流体圧を作用させ、管状樹脂吸収材2内部に加圧用チューブ3を反転させ挿入し、加圧用チューブ3を引き抜く際逆反転することを繰り返し実施できること特徴とする管ライニング材及びその製造方法1を提供することである。
図1及び図2で示したように、本発明である管ライニング材1を得るためにプラスチックチューブ4を加工しなければならない。そこでナイロンやポリエチレンを含む複合フィルムをインフレーション法により管状のプラスチックチューブ4、4aを作る。またプラスチックチューブ4、4aは、管状樹脂吸収材2に溶着することができ、平坦なプラスチックフィルムの両端を熱溶着し、管状に加工してもよい。
そして図2に示したように、プラスチックチューブ4内のロープ7aの通線は、プラスチックチューブ4の端部4cより行う。このときプラスチックチューブ4の端部4cは、前記ロープ7aの外径と同じか、やや大きい内径を有する。
ロープ付エアーボール7をプラスチックチューブ4内に挿入し、ロープ7aの端部4cを閉止し、閉止部とエアーボール7空間Sとの間にコンプレッサー6からエアーホース6aを経て加圧エアーを供給し、エアーボール7をプラスチックチューブ4の一端より他端に移動させることで、プラスチックチューブ4内に前記ロープ7aを通線する。
図3に示したようにプラスチックチューブ4内にロープ7aを通線することで、管状樹脂吸収材2をプラスチックチューブ4内へ挿入できる。この時、プラスチックチューブ4の表面に複数のバキュームホール4bを設ける。これは、解決課題である加圧用チューブにピンホールが発生した場合に真空計等で外部のエアー漏れを容易に発見するためである。
管状樹脂吸収材2は、ポリエステルファイバー等のプラスチックの不織布、またはプラスチックファイバー等のプラスチックファイバーとグラスファイバーの混合した不織布で管状に加工されている。なお管状樹脂吸収材2の外径は、前記プラスチックチューブ4の内径より小さく設定する。
図1及び図4に示した加圧用チューブ3の外面のプラスチックフィルム3cを、塩化ビニールフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリプロピレンフィルムのいずれか1つの素材で気密的に覆うプラスチックフィルム3cであると共に、前記プラスチックフィルム3cの内面を覆い管状の不織布、管状の織布、又は管状の不織布及び織布の混合体のいずれか1つの素材からなる管状繊維質体3dとからなることを特徴とする。
なお、加圧用チューブ3の一端である加圧用チューブエンド3aに引き戻し用ロープ7aを備え、反転後は前記プラスチックフィルム3cは内面、前記管状繊維質体3dは外面となることを特徴とする部材である。プラスチックフィルム3cは不織布または織布、または繊維質体にコーティングされている。なお、前記コーティングは任意で行うことができる。
プラスチックフィルム3cは、PVC(塩化ビニールフィルム)、軟質タイプのポリウレタンフィルム、ポリプロピレン(ゴム混合)等のエラストマーを選定することで、解決課題の一つである溶着時における繰返し使用に対しての耐ピンホール性及び耐屈曲性、耐捻回性、旋回性等の機能性を向上することができる。
またプラスチックフィルム3cに直接熱が作用しないよう、プラスチックフィルム3cと管状樹脂吸収材2との間に断熱効果のある管状繊維質体を設けることにより、プラスチックフィルム3cに作用する熱を抑制することができる。
図1及び図5に示したように、加圧用チューブ3の外径は通常、管状樹脂吸収材2より大きく設定されている。コンプレッサー6等でエアー抜きバルブ9aを備えた圧力容器9内に流体圧の一種であるエアーを送気することで、加圧用チューブ3は反転し、管状樹脂吸収材2内に反転挿入することができる。なお前記流体圧はエアーのみならず、ガス等の流体でもよい。
前記加圧用チューブ3の反転挿入時の反転圧力は、通常0.01mpa〜0.1mpaで実施する。気温の低下により反転圧力が高くなる場合もあるためである。なお、加熱空気とするために、前記エアーをヒーター等で加熱してもよい。また加圧用チューブ3の反転挿入をよりスムーズにするため、加圧用チューブ3の表面にオイル、ワックス等を塗布してもよい。
図1及び図6に示したように加圧用チューブ3は、管状樹脂吸収材2の外表面にプラスチックチューブ4の溶着後に、加圧用チューブ3を逆反転させることで管状樹脂吸収材2内部より加圧用チューブ3を引き抜く引き戻しロープ7a又はベルト等の牽引具を備えたことを特徴とし、圧力容器9の巻き取りリール10に巻き取られ、圧力容器9内に収納することができる。次に加圧用チューブ3の取り付け位置について詳細を説明する。
図1に示したように圧力容器9に隣接した加圧用チューブ3の一端は、略ラッパ状に開口した状態で折り返され、圧力容器9の先端に設けられた反転ノズル9bの先端に気密的に取り付け、また管状樹脂吸収材2に挿入した加圧用チューブ3の他端である加圧用チューブエンド端3aで、気密的に閉止したリング状のエンドベルト3bを設けたことを特徴とする。
前記エンドベルト3bは、ロープ7aを接続し、圧力容器9内の巻き取りリール10に連結されている。なお、ロープ7aに代えて、合成樹脂材、繊維質材料などからなるベルト等の牽引具を使用してもよい。次に図1で管状樹脂吸収材2とプラスチックチューブ4の接続方法について詳細を説明する。
図1に示したように、プラスチックチューブ4の端部に未溶着部を残し、プラスチックチューブ4aの溶着が完了した管状樹脂吸収材2の一端と、これからプラスチックチューブ4を溶着する管状樹脂吸収材2の一端を縫製等行うことで接続する。
プラスチックチューブ4、4aの端部は、接続する側、接続される側の双方共に管状樹脂吸収材2の端部より長く伸し、接続端2aでプラスチックチューブ4、4aの端部同士を重ねあう。重なり合ったプラスチックチューブ4、4aは、溶着作業前に気密的に溶着することができる。
そしてプラスチックチューブ4内に管状樹脂吸収材2を挿入し、接続端2aで管状樹脂吸収材2同士の接続が完了すると、加圧用チューブ3を管状樹脂吸収材2内に反転させ、挿入し、接続端2aを越えたところで反転挿入を終了することを特徴とする。
前記加圧力用チューブ3の反転挿入が終了した後は、そのまま加圧用チューブ3を加圧した状態で、前記管状樹脂吸収材2の外周を覆うプラスチックチューブ4、4a同士を気密的に溶着することができる。
前記気密的に溶着とは、反転ノズル9b側の端部を外部密閉チューブ8で完全に覆い、密閉することである。さらに外部密閉チューブ8は、反転ノズル9bに完全密着するよう締付ベルト8a等で気密的に取り付けることができる。また前記反転ノズル9b、加圧用チューブ3、外部密閉チューブ8の各間の気密性をより向上させるためにシリコーン、ウレタン等のコーティング材を塗布してもよい。
そして圧力容器9に隣接した加圧チューブ3の端部を気密的に封印した後に、プラスチックチューブ4の表面に設けたバキュームホール4bにバキュームパット5aをセットし、複数の真空ポンプ5で管状樹脂吸収材2内部の空気を抜き取る。
この時、前記他のバキュームホール4bにバキュームパット5aが付いた真空計5bを設け、管状樹脂吸収材2内部の真空力を測定する。即ち、真空計5bに設けた複数のバキュームホール4bの双方の真空力を計測することで加圧用チューブ3にピンホールの発生の有無を確認することができる。なお、真空ポンプ5と真空計b双方を同じバキュームホール4bで交互に使用しても問題はない。
プラスチックチューブ4と管状樹脂吸収材2が密着した状態でヒーター11を加温し、管状樹脂吸収材2及びプラスチックチューブ4の表面を非接触状態で移動させる。
このときの前記ヒーター11の移動速度は加湿に併せて速くするとよい。
プラスチックチューブ4の溶着をスタートさせる際、ヒーター11が完全に加熱されていない場合は、一旦ヒーター11を後方に戻し、再スタートを行ってもよい。なお、プラスチックチューブ4の表面に設けたバキュームホール4bをヒーター11が通過する時は予めバキュームホール4bをビニールテープ等でふさいでおけばよい。
そしてプラスチックチューブ4が、管状樹脂吸収材2の外表面に溶着後、その表面に色水をかけ、ピンホールをチェックすることができる。ただし管状樹脂吸収材2内部に真空力が作用している時のみに限られる。ピンホールがなければ、色水はプラスチックチューブ4を通り管状樹脂吸収材2に浸入しない。通常ヒーター11は、反転ノズル9b側から接続端2aを越えた所まで移動する。
この時、プラスチックチューブ4の表面温度を測定し、ヒーター11の移動速度を調整することもある。また、外気温の変化に伴い、ヒーター11の移動速度を適宜調整することができる。ヒーターの移動速度は毎分1m〜15mに設定し、プラスチックチューブ4の表面温度は100℃〜200℃に設定する。
以上の結果から、本発明である「管ライニング材及びその製造方法」はかかる課題を解消するとともに、極めて短時間の間に 長さが500m〜1000mに及ぶ管ライニング材得ることができる。
なお図7に示したのは、本発明で使用する加圧用チューブ3の縦断面図である。
図7に示したように、加圧用チューブ3は、織布、又は不織布又は織布と不織布などのポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン、レーヨン等から成る繊維質から成る帯状体の外表面に、厚さ0.01mm〜1.2mmの範囲で、軟質塩化ビニール、ポリウレタン、ポリプロピレンのいずれかの材料からなるプラスチックフィルム3cを溶着又は接着によりコーティングしたチューブ材である。
前記加圧用チューブ3は、設定されたサイズに帯状体の中をカットするか、あるいは、継ぎたすかにより調整し、両端部となる縫製部3fを縫製、溶着又は接着のいずれか1の方法で接合し管状体とする。
図7に示したように加圧用チューブ3の表面のプラスチックフィルム3cの突き合わせ部分は、同種のプラスチックフィルム3cをリボンテープ3e状に加工し、溶着あるいは接着により気密的にシールされ、塞ぐことができる。他の方法として、管状繊維質体3dの外表面を管状プラスチックフィルム3cで覆っただけでコーティングしなくてもよい。 即ち、なからずしもコーティングを必要としない。
管状樹脂吸収材2にプラスチックフィルム3cの溶着が完了すると、管状樹脂吸収材2に作用させていた真空力を解除する。この時バキュームホール4bより、加圧空気を注入してもよい。そして加圧用チューブ3内に0.003mpaから0.05mpaの空気圧を作用させた状態で、加圧用チューブ3を逆反転させる。逆反転と共に加圧用チューブ3内の圧力空気はエアー抜きバルブ9aを通し、外部に排気される。
本発明である管ライニング材及びその製造方法の実施例を示した縦断面図である。 本発明である管ライニング材及びその製造方法でプラスチックチューブにピグ状エアーボールを挿入した縦断面図である。 本発明である管ライニング材及びその製造方法で管状樹脂吸収材をプラスチックチューブ内に挿入した縦断面図である。 本発明である管ライニング材及びその製造方法で管状樹脂吸収材の内部に加圧用チューブを流体圧により反転挿入している縦断面図である。 本発明である管ライニング材及びその製造方法で管状樹脂吸収材の内部で加圧チューブを反転挿入している縦断面図である。 本発明である管ライニング材及びその製造方法で管状樹脂吸収材の内部で加圧用チューを逆反転により引き抜いていることと示した縦断面図である。 本発明である管ライニング材及びその製造方法で使用する加圧用チューブの縦断面図である。 本発明である管ライニング材及びその製造方法の従来の実施例を示した縦断面図である。
符号の説明
1 管ライニング材及びその製造方法
1a 管ライニング材及びその製造方法
1b 溶着済管ライニング材
2 管状樹脂吸収材
2a 接続端
3 加圧用チューブ
3a 加圧用チューブエンド
3b エンドベルト
3c プラスチックフィルム
3d 管状繊維質体
3e リボンテープ
3f
縫製部
4 プラスチックチューブ
4a プラスチックチューブ
4b バキュームホール
4c 端部
5 真空ポンプ
5a バキュームパット
5b 真空計
6 コンプレッサー
6a エアーホース
6b 圧力計
7 エアーボール
7a ロープ
8 外部密閉チューブ
8a 締付ベルト
9 圧力容器
9a エアー抜きバルブ
9b 反転ノズル
10 巻き取りリール
11 ヒーター
12 端部密閉カップ

Claims (5)

  1. プラスチックチューブ内には管状樹脂吸収材を挿入し、前記管状樹脂吸収材内には、加圧用チューブを挿入し、前記加圧用チューブには、流体圧を作用させて、管状樹脂吸収材及びプラスチックチューブを共に押し広げ、管状樹脂吸収材の内部の空気を真空ポンプで抜き取り、プラスチックチューブと管状樹脂吸収材を密着させた状態でプラスチックチューブに熱を加え、管状樹脂吸収材の外表面にプラスチックチューブを溶着することで管ライニング材を製造する方法において、加圧用チューブに流体圧を作用させ、管状樹脂吸収材内部で前記加圧用チューブを反転させ挿入し、逆反転することを特徴とする管ライニング材及びその製造方法。
  2. 真空計を設け、加圧用チューブにピンホールの有無を確認できるようにしたことを特徴とする請求項1項に記載の管ライニング材及びその製造方法。
  3. 前記加圧用チューブは、引き抜く引き戻しロープ、ベルトのいずれか1つの牽引具を備えたことを特徴とする請求項1項又は請求項2項に記載の管ライニング材及びその製造方法。
  4. 前記加圧用チューブの外面のプラスチックフィルムを、塩化ビニールフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリプロピレンフィルムのいずれか1つの素材としたことを特徴とする請求項1項乃至請求項3項に記載の管ライニング材及びその製造方法。
  5. 前記プラスチックフィルムの内面を管状の不織布、管状の織布、又は管状の不織布及び織布の混合体のいずれか1つの素材からなる管状繊維質体とからなることを特徴とする請求項4項に記載の管ライニング材及びその製造方法。
























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