JP2007513800A - 長手方向に強化された現場硬化型ライナー - Google Patents

Abstract

長手方向の伸張を制限するために、強化用スクリム（３３）を有し、かつ長手方向に強化された樹脂含浸現場硬化ライナーを提供する。ある連続する長さの樹脂含浸可能な管状部材は、平らに横たえられた状態で提供されてから含浸される。そして、横糸方向よりも縦糸方向において、より大きな強度を有するスクリム（３３）が、管状部材の底面の一部に配置される。その後、該管状部材が管状形成装置内へ送られ、そこで、不浸透性フィルム（３１）が管状に封止されてから、該フィルムとは反対方向に移動する、内側の管状部材及びスクリムの周りで引き続き反転される。これにより、反転されたラップ部が管状部材を包みこむ。強化された管は、一体化した内側の不浸透性層を有しており、引込み及び膨張法によって既設輸送管路内に設置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、既設の導管及び輸送管路の非開削更生のための現場硬化型ライナーに関し、より詳しくは、引込み及び膨張による既設導管の非開削更生に適したライナーであって、樹脂含浸可能な層と外側の不浸透性被覆の間において、平らに横たえられた状態でのライナー表面にスクリムを有し、該スクリムによって長手方向に強化された現場硬化型ライナーに関するものである。

既設の導管及び輸送管路、特に、流体を通すために用いられる衛生下水排水管、雨水排水管、水道及びガス管線のような地中管路は、流体の漏れが原因で補修を頻繁に必要とすることが一般によく知られている。このような漏れは、周囲環境から輸送管路の内部又は通流部へと内側へ向かう場合がある。あるいは、漏れは、輸送管路の通流部から周囲環境へと外側へ向かう場合がある。浸入あるいは浸出のいずれにせよ、この種の漏れを回避することが望ましい。

既設導管での漏れは、元の輸送管路の不適切な設置、又は通常の経年変化による管路自体の劣化、又は腐食性物質や研磨性物質を運ぶ影響に起因する。管継手又はその近傍での亀裂は、地震のような環境条件、又は上方表面上での大型車両の通行、又は同様な自然又は人工の振動、又はその他の原因により引き起こされる。原因の如何にかかわらず、そのような漏れは望ましくなく、輸送管路内を運ばれる流体の浪費となり、又は周囲環境への損害をもたらし、公衆衛生に対する危険な障害を生じさせる可能性がある。漏れが続くと、それは、表土及び導管の側面支持が喪失し、既設導管の構造上の欠陥につながることがある。

絶えず増大している人件費及び機械設備費の故に、既設管路を掘り起こして新しい管路と交換することによって、漏れている可能性がある地中の管路又は部分を修理することは、ますます困難で非経済的になっている。そのため、既存輸送管路の現場修復又は更生のための種々の方法が考案されてきている。これらの新しい方法によれば、管路又は管路部分を掘り起こして交換することに伴う費用と危険、そして、一般の人々が被る、工事中の多大な不便が回避される。現在広く用いられていて最も功を奏する、輸送管路の修復又は非開削更生工法のひとつは、インシチュフォーム（登録商標）工法と呼ばれる。インシチュフォーム（登録商標）工法は、特許文献１乃至３に詳細に述べられており、その内容は引用によってすべて本明細書に組み込まれる。

前記インシチュフォーム（登録商標）工法の標準的技法において、フェルト布、発泡体又は同様の樹脂含浸可能材料を用い、外側の不浸透性被覆を有する細長い可撓性の管状ライナーは、熱硬化性の硬化樹脂で含浸され、既存の輸送管路内に設置される。そのプロセスの最も広く行なわれる実施の形態では、インシチュフォーム（登録商標）の特許文献２、３に記載されているように、前記ライナーが反転プロセスを用いて設置される。この反転プロセスでは、反転されたライナーの内側に半径方向の圧力が加えられ、ライナーが輸送管路の全長に沿って広がるにつれて、輸送管路の内表面に押し付けられて、これに係合する。インシチュフォーム（登録商標）工法は、ロープ又はケーブルによって樹脂含浸ライナーを導管内に引き込むとともに、ライナー内で反転される別の流体不浸透性膨張ブラッダー（エアバッグ）又はチューブを用いることにより、既存の輸送管路の内壁に対してライナーの硬化を引き起こすことで実施される。そのような樹脂含浸ライナーは、一般に「現場硬化型パイプ」又は「ＣＩＰＰライナー」と称され、その設置はＣＩＰＰ設置と呼ばれる。

反転設置と引込み及び膨張ＣＩＰＰ設置の両方のために、従来の現場硬化型可撓性管状ライナーは、その初期状態で比較的柔軟性があって、実質的に不浸透性のポリマー被覆の滑らかな外層を有している。この外側の被覆によって、フェルトのような樹脂含浸可能な材料の内層に樹脂を含浸させることが可能になる。反転されると、この不浸透層はライナーの内側となり、樹脂含浸可能層が既設輸送管路の壁部に対向する。この可撓性ライナーは、輸送管路内に現場で設置されると、該輸送管路は、好ましくは水又は空気のような反転用流体を用いて内部から加圧されるが、これは、ライナーを半径方向の外側に押しつけて既設輸送管路の内表面に嵌め合わせて合致させるためである。樹脂の硬化は、水のような熱い硬化用流体を、反転されたライナーへ導入することによって開始され、該硬化用流体の導入は、反転されるライナーの端部に取り付けられた再循環ホースを通じて行われる。その後、含浸可能な材料に含浸された樹脂は硬化して、既存の輸送管路内にぴったり合って固定された硬いパイプライニングを形成する。その新しいライナーは、既存輸送管路の内部又は外部へのこれ以上の漏れが生じないように防ぐために、いかなる亀裂も効果的に封止し、いかなる管路部又は管継手の劣化をも修復する。硬化した樹脂は、また、周囲環境に対する付加的な構造上の支持を提供できるように、既設輸送管路の壁面を強化する役目を果たす。

現場硬化型管状ライナーが引込み及び膨張法によって設置される場合に、ライナーは反転プロセスと同じ方法で樹脂に含浸され、既存の輸送管路内に引き込まれ、折り畳まれた状態で既設輸送管路内に配置される。典型的な設置において、その下端部にエルボーを有する膨張管路又は導管であるダウンチューブは、既存のマンホール又はアクセス・ポイント内に配置され、そして、反転ブラッダーはダウンチューブを通り抜け、広げられてエルボーの水平部の口部を覆って折り返され、折り畳まれたライナーに挿入される。その後、既設導管内の折り畳まれたライナーは、膨張ブラッダーの折り返された端部を覆うように配置され、固定される。その後、水などの反転用流体がダウンチューブへ送られ、そして、その水圧によって、膨張ブラッダーはエルボーの水平部から押し出され、折り畳まれたライナーは既設管路の内表面に対して広げられる。膨張ブラッダーの反転は、そのブラッダーが下流のマンホール又は第２のアクセス・ポイントに到達して広がるまで続く。この時に既設導管の内表面に対して押圧されたライナーは硬化する。硬化は、反転するブラッダーの端部につながれた再循環ラインとほぼ同じ方法で膨張ブラッダーに導入される熱い硬化用水の導入によって開始され、含浸された層内の樹脂の硬化が引き起こされる。

ライナー内の樹脂が硬化した後、膨張ブラッダーは除去されるか、又は硬化したライナー内に残される。引込み及び膨張法と反転法のいずれも、一般にそのプロセス中のいくつかの時点において、狭いマンホール空間への作業員の立入りを必要とする。例えば、反転するライナー又はブラッダーをエルボーの端部に固定し、それを折り畳まれたライナーに挿入するためには、内部への人の立入りが必要となる。

ライナーがどのように設置されるかにかかわらず、硬化可能な熱硬化性樹脂は、「ウェット・アウト」と呼ばれるプロセスによってライナーの樹脂吸収層に含浸される。ウェット・アウト・プロセスは、一般にライニング技術で周知のように、外側の不浸透性フィルム内に形成される端部又は開口部から樹脂吸収層へ樹脂を注入し、真空に引き、そして、含浸されたライナーをニップ・ローラーに通す。ポリエステル、ビニール・エステル、エポキシ樹脂のような各種の樹脂を用いることができ、それは要望に応じて変更することができる。室温では比較的安定であって、空気、蒸気又は温水で加熱されるか、又は紫外光のような適切な放射に曝されることで容易に硬化する樹脂を用いることが好ましい。

このような真空含浸によってライナーをウェット・アウトするための処置のひとつが、インシチュフォーム（登録商標）の特許文献４に記述されている。ライナーが内側及び外側の不浸透層を有する場合、特許文献１に述べられているように、その管状ライナーは平らな状態で提供され、平らになったライナーの両側にはスリットが形成され、両側から樹脂が注入される。ライナーの後端部から真空に引きながら設置する際にウェット・アウトを行うための別の装置は、特許文献５に示されている。尚、これら特許のそれぞれの内容は引用によって本明細書に組み込まれる。
米国特許第４，００９，０６３号明細書 米国特許第４，０６４，２１１号明細書 米国特許第４，１３５，９５８号明細書 米国特許第４，３６６，０１２号明細書 米国特許第４，１８２，２６２号明細書 米国特許第６，２７０，２８９号明細書 米国特許第５，６８６，１６９号明細書

近年の取り組みは、空気を利用して最寄りのアクセス・ポイントから引き込まれたライナー内へブラッダーを反転させる、引込み法及び膨張法を改善するために行なわれてきた。反転するブラッダーが末端のアクセス・ポイントに到達すると、蒸気が最寄りのアクセス・ポイントへ導入され、樹脂含浸層の硬化が開始される。このプロセスによって、硬化がより速くなるという利点が提供されるが、これは、硬化用流体としての蒸気によって運ばれる増加したエネルギーによるものである。しかし、このプロセスでは、引き込まれて含浸されたライナー内へのブラッダーの反転が依然必要となる。引き込まれたライナーの中へブラッダーを反転するというこのステップを回避するための取り組みには、地上でその反転ステップを行なうことが含まれる。例えば、上記特許文献６において、前記プロセスは、ホース・アセンブリを既設管路に引き込む前に、キャリブレーション・ホースを、地上で、平らに横たわったライニング・ホースの内側へと反転させるステップを含んでいる。このプロセスは、地下での反転を回避するものの、引込みの前に地上で横たえることができるライニングの長さが厳しく制限される。

この反転を回避するための別の提案は、硬化用流体を、引き込まれたライナーに直接導入できるように、内側の被覆と外側の被覆とを有するライナーを製造することである。ここでの不都合な点として、内側と外側の不浸透性被覆の間に配置された樹脂含浸可能材料を含浸しようとする場合に困難性に直面する。外側の被覆は、含浸されたライナーを扱うために不可欠であり、そのライナーを既設管路に引き込むことを可能にするものであり、内側の被覆は、蒸気を用いた硬化のために望ましいものである。

典型的な直径８インチ（０．２０３２メートル）、厚さ６ｍｍのライナーの重量は、ウェット・アウトされる前に１フィート（０．３０４８メートル）あたり約７．５オンス（０．２１２６２１２５キログラム）である。１フィート（０．３０４８メートル）あたり約３ポンド（１．３６０７７６キログラム）の樹脂が含浸されると、その結果、重量はほぼ７倍に増加して１フィート（０．３０４８メートル）あたり約３．５ポンド（１．５８７５７２キログラム）となる。この場合、３５０ポンド（１５８．７５７２キログラム）の負荷がかけられる２００フィート（６０．９６メートル）の長さのライナーは、長さが約３パーセント伸びる。５０００ポンド（２２６７．９６キログラム）の負荷では、前記８インチ（０．２０３２メートル）のライナーが、３５から４０パーセントも伸びる。従って、マンホール相互間の典型的な３００フィート（９１．４４メートル）のライナーでは、３０フィート（９．１４４メートル）も伸びることがある。直径がより大きいライナーでは、そのライナーの重量増加によって、引込みに要する負荷がさらに膨大になる。従って、引込み可能なライナーの長さに大きな制約がある。直径がより大きいライナーでは、より大きな程度で同じことが言える。

この問題に対する１つの解決法は、強化繊維の層をライナーに追加することである。例えば、特許文献７では、強化繊維の織物又は網目織がライナーの樹脂吸収性層の１つに縫い合わせられるか、又は火炎接着される。この開示された織物は、図形的又は格子状のパターンであり、半径方向の繊維と合わされた長手方向の繊維、斜交平行の繊維、又は方向性が不規則な繊維を有する斜交平行の織物を含んでいる。

長手方向の強度を増大させるためのこのような示唆は有効であるが、重量のある織物では含浸を妨げ、ＣＩＰＰ設置に必要な円周方向の伸張を減らす傾向があるので、織物を処理し、それらを樹脂吸収性層の１つに付加するには困難がある。従って、容易に製造され、先行技術で直面する困難性を回避できる、長手方向に強化されたライナーを提供することが望ましい。

一般的に述べると、本発明によれば、既設輸送導管の引込み及び膨張更生に適した、長手方向に強化された樹脂含浸現場硬化型ライナーが提供される。該ライナーは、一本の樹脂吸収性材料から連続的に形成され、その一方の面には、管形に形成された不浸透層が接合され、また、管の内側の不浸透層で封止される。この管は、樹脂吸収性材料の別の層で管形に巻き付けられ、熱硬化性樹脂に含浸されてもよい。外側の被覆を最終的に配置する前には、縦糸方向により大きな強度を有するスクリムが、平らにされかつ含浸された管の表面に付加される。一般に、該スクリムは、管の円周の約４分の１から２分の１に及ぶ幅をもって取り付けられ、平らにされた底面に付加される。外側の不浸透性被覆層については、前記の管及びスクリムが管状スタッフィング装置へと送り込まれるにつれて、不浸透性材料の管を内側の管状部材上に反転させることによって、又は不浸透性フィルムで連続的に巻き付けて封止することによって、管に取り付けられる。

前記スクリムは長手方向の強化に用いられ、前記ライナーの下半分に配置され、引込みスレッド（ｓｌｅｄ）として機能する。この長手方向の強度増加によって、長いライナーの引込みが可能になり、引込み中の樹脂含浸ライナーの伸張がかなり縮小される。

従って、本発明の目的の１つは、内側の不浸透性被覆を有し、かつ長手方向に強化されることで改善された現場硬化型ライナーを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、内側の不浸透性被覆を有し、かつ長手方向に強化されたライナーを製造するための改善された方法を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、円周方向の伸びを減少させることなく、長手方向の伸張を制限するスクリムをＣＩＰＰチューブの製造中に付加することである。

そして、本発明の別の目的は、不浸透性のラップ（巻き付け）部が、樹脂吸収性材料の内側の管状層及びスクリムの周りで反転される前に、樹脂吸収性材料の前記外側の層の一部分に１枚のスクリムを配置することによって、長手方向に強化された樹脂含浸現場硬化型ライナーについての改善された製造方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、内側及び外側の不浸透性層を有し、かつ長手方向に強化された樹脂含浸現場硬化型ライナーを連続的に製造する、改善された製造方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、樹脂含浸可能な層が樹脂でウェット・アウトされた後に、長手方向における強化材をＣＩＰＰチューブに付加する方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、引込み及び膨張非開削輸送管路設置のために、内側及び外側の不浸透性層を有する現場硬化型ライナーを製造する方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的及び利点について、その一部は明らかであり、またその一部は本明細書から明らかとなる。

従って、本発明はいくつかのステップで構成されており、そして、１つ又は複数のそうしたステップとその他のステップのそれぞれとの関係、そうしたステップを達成するために適した構成、部分の組み合わせと配置の特徴を具体化する機械装置、以下の詳細な開示で例示される構成要素の関係、及び本発明の範囲は、特許請求の範囲に示されることになる。

本発明をより十分に理解するために、添付図面に関連して行なわれる以下の記述を参照されたい。

本発明に従って作成される樹脂含浸現場硬化型ライナーは、それが、引込み及び膨張法によって設置できるように、長手方向の強化用スクリムを有する。一体化した内側の不浸透性層とともに作成される場合において、ライナーは、膨張ブラッダーを使用することなく、加熱された流体で膨張させ、硬化させることができる。内側の不浸透性層及び長手方向の強化材を有するライナーは、連続する長さをもって作成される。該ライナーについては、これを含浸するために必要なさらなる取り組みを結集して含浸させることができ、該取り組みは、従来の真空含浸技術を用いて、内側の被覆及び外側の被覆の間に樹脂吸収性材料を有する、平らにされたライナーを含浸するために必要とされる。

図１は、今日一般的に用いられて本技術分野で周知とされるタイプの、可撓性を有する現場硬化型ライナー１１を示す。ライナー１１は、外側の不浸透性高分子フィルム層１３を有するフェルト層１２のような、可撓性をもった樹脂含浸可能な材料の１層以上から形成される。フェルト層１２及び外側の高分子層１３は縫い目線１４に沿って縫合されて管状ライナーを形成する。テープ形状又は押し出し成形材料とされる、コンパチブル（適合性のある）熱可塑性フィルム１６は、ライナー１１の不浸透性を確保にするために、縫い目線１４の上に配置されるか、又はそれを覆って押し出し成形される。本記述の全体を通して用いられる図１に示される実施の形態において、ライナー１１は、第２のフェルト層１７からなる内側管状部分を含んでおり、これは外側のフェルト層１２の縫い目線１４の位置以外で、管内の１箇所に配置される縫い目線１８に沿って縫合される。そして、高分子層１３を有する外側のフェルト層１２は、内側の管状層１７の周りに形成される。含浸後に、ライナー１１は、ある連続する長さでもって冷却装置に保管されるが、これは樹脂の早過ぎる硬化を抑制するためである。その後、ライナー１１は、既設輸送管路に引き込まれた後で望ましい長さに切断されるか、又は既設輸送管路内に反転される前に切断される。

図１に示されたタイプのライナー１１は、水及び空気に対して浸透性をもたない。これにより、上記したように空気又は水による反転に用いることが可能になる。しかし、本発明に従った引込み及び膨張設置において、ライナーは既設輸送管路内に引き込まれるので、該ライナーの外側の被覆は、ウェット・アウトの取り扱いが容易であって樹脂の保持が可能であり、かつライナーの損傷を防ぐのに十分な不浸透性を有していればよい。

より大きな直径のライナーでは、フェルト又は樹脂含浸可能な材料を数層用いてもよい。フェルト層１２及び１７は、ポリエステル、アクリル・ポリプロピレンなどの天然又は合成の可撓性を有する樹脂吸収性材料、又はガラス及びカーボンなどの無機繊維であってもよい。あるいは、その樹脂吸収性材料は発泡体であってもよい。外側の不浸透層１２の不浸透性フィルム１３は、本技術分野で周知のような、ポリエチレン又はポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリ塩化ビニルのようなビニル・ポリマー、又はポリウレタンでもよい。いずれの方式の縫製、粘着性接着又は火炎接着、又はその他任意の便利な方法を用いて前記材料を管状に接合させてもよい。すべての非開削更生設置の最初の段階で、既存の輸送管路は洗浄及びビデオテープ撮影によって準備が整えられる。

次に図２を参照すると、本発明に従って作成された、長手方向に強化された現場硬化型ライナー２１が断面で示されている。ライナー２１は従来のライナー１１と同様の方法で構成されているが、薄いフェルト又は樹脂含浸可能な層２３を有し、これに接合された内側の不浸透性層２２を含んでいる。内側のフェルト層２３及び不浸透性層２２は、縫い目線２４に沿って１列の縫い目２６で縫い付けられ、縫い目２６を覆って取り付けられるテープ２７で封止される。外側のフェルト層２８は内側の薄いフェルト層２３の周りに巻き付けられ、縫い目２９によって管状に形成される。長手方向の強化用スクリム３３は、外側のフェルト層２８の底面に配置される。最後に、縁封止部３２が外側の不浸透性層３１の下に包まれるように、外側の層又はラップ（巻き付け）部３１は、縁封止部３２を有する管状に形成され、外側のフェルト層２８を覆うようにして連続的に反転されるが、これについては以下に詳述する。

ライナーをこの方法で製造することにより、ライナーを設置中に反転させる必要がなく、又はライナーが既設管路内に引き込まれた後に膨張ブラッダーを反転させる必要がなくなる。そして、スクリム３３を用いた長手方向の強化材によって、ライナー壁部の伸張と内在する薄肉化を回避しながら、より長いライナーの引込みが可能になる。

フェルト層２３及び２８は、真空を用いた通常の方法で含浸されてもよい。あるいは、フェルト層２３及び２８は、初めに樹脂に含浸され、スクリム３３が取り付けられ、その後に外側の不浸透性層３１が取り付けられる。これによって、内側と外側の不浸透性層の間に強化用スクリム及びフェルト層を有する完成したライナーを含浸させるという困難性が回避される。ライナー２１は、平らな被覆されたフェルト及び被覆なしのフェルトによる、連続長のロールから製造され、スクリム３３との接合及び外側のラップ部３１の取り付けの前に連続的に含浸される。これは、図３及び図５に示された機械装置を用いた方法によって達成することができ、その結果図２及び図７に示されるようなライナー２１及び７４が得られる。

フェルト層２３及び２８は、縫合及び／又はテープ貼付によって管状に形成されるが、フェルト又はその他の樹脂含浸可能材料を管形に形成するための従来周知の方法はいずれも適切である。例えば、管については、種々の接着剤又は粘着剤、及び火炎接着を用いて形成することができる。テープについては、縫製作業中に層２２に形成されるフェルト材料の突き合わせられた縁部及び穴を封止するために、粘着性ストリップを取り付けることによって、又は高分子材料の層を押し出し成形することによって、内側のフェルト層２３及び内側の不浸透層２２に取り付けられてもよい。

次に図３を参照すると、封止された内側の不浸透性層を有する、一本の管又は樹脂含浸可能材料を連続的に形成するための方法が示されている。被覆されたフェルト３６のロールは、不浸透層３８とともに、連続した１本のフェルト３７を有しており、該ロールは、方向ローラー３９を越えて管形成装置４１へ送り込まれるが、その際、平らな形状とされ、かつ被覆側がローラー３９に面している。

管形成装置４１は、近接端部４２ａ及び遠位端部４２ｂを有する管状支持フレーム４２と、フィルム・デフォーマ４０を含んで成る。縫合装置４３は、縫製及びテープ貼付機械、接着機械又は火炎接着機械装置でもよく、当該装置は支持フレーム４２の上方に備え付けられる。ローラー３９と向かい合う不浸透層３８を有するフェルト３７は、矢印Ａの方向に管形成装置４１の近接端部へ送られ、そこで、フェルト３７は、デフレクター４０によって曲げられ、支持フレーム４２の周りに巻き付けられる。そして、縫い目線４６に沿って管状部材４４へと縫い合わせられ、その内部がフェルト３７であって外部が不浸透層とされる。その後、管４４はテープ貼付装置４７を通り、そこで、テープ４８は縫い目線４６を覆って配置され、被覆されてテープを貼付された不浸透性の管状部材４５が形成される。

その後、テープを貼付された管４５は、管状支持フレーム４２に沿って、管状支持フレーム４２で遠位端部４２ｂの反転リング４９へと引き続き移動していく。そして、テープを貼付された管４５は、矢印Ｂで示す線に沿って管状支持フレーム４２の近接端部４２ａから引き出されるので、不浸透層３８が今度は管４５の内側となるように、テープを貼付された管４５が、管状支持フレーム４２の中へと反転される。この時点で、裏返しにされた管４５は、内側に不浸透層３８を有し、外側にフェルト層３７を有する、図４に断面で示す構造をもつ。その後、管４５は、さらなる利用のために保管されるか、又は最終的な巻き付け工程の前に、図５に示されるような樹脂含浸ステップへと直接送られる。
図５は、テープを貼付された管４５の供給部５１の含浸を概略的に示す。ここで、管４５は、矢印Ｃに示す方向へと、１組のゴム被覆引込みローラー５２及び５３によって、上面が開放された樹脂タワー５４内へ引き込まれる。樹脂タワー５４は、所定のレベルまで熱硬化性樹脂５７で満たされ、含浸又はウェット・アウトされた管５５を形成する。管４５は、ローラー５３を越えてタワー５４の全長分だけ底部ローラー５９まで下降し、底部ローラー５９は、管４５を上向き方向において１組のキャリブレーション・ローラー６１及び６２へと方向転換させる。タワー５４は、高さが約６から１４フィート（１．８２８８乃至４．２６７２メートル）の間とされるが、管４５の外側の含浸可能な層をウェット・アウト及び含浸させるために十分な圧力水頭を提供するのに十分な、任意の高さでよい。含浸可能材料を含浸するのに十分な圧力水頭を提供するために必要な高さは、樹脂の粘度、含浸可能材料の厚さ、及びタワーを通過する速度に依存する。

このとき、矢印Ｄの方向へとタワー５４から出ていく含浸された管５５については、強化用スクリムを付加し、かつ外側の不浸透性被覆を施す最終的な巻き付けを行う用意が整っている。図５に示すように、スクリム供給部５０と、巻き付け及び封止部６３は、タワー５４に隣接している。このスクリム供給部５０は、長手方向の強化用スクリム７６のロール７５を含んで成る。該スクリム７６は、テンション・バー又はローラー７７を越えて送られ、ウェット・アウトされた管５５の下部に接触する。スクリム７６は、ウェット・アウトされた管５５に接触する前に、テンション・バー７７を超えて通過するので、十分な張力で維持され、どんな緩みをも回避し、効果的な強化が実現される。その後、樹脂含浸された管５５及びスクリム７６は、矢印Ｄ’に示す方向に沿ってフィルム巻き付け及び封止部６３の形成パイプ６４内へと引かれ、そして、不浸透性材料のチューブ７２は、含浸された管５５及びスクリム７６上へと反転されて、図７に断面で示すような縁封止部７３を有し、かつ不浸透性の外側のラップ部７２を有する、巻き付けられたチューブ７４を形成する。巻き付けられたチューブ７４は、１組の最終引込みローラー７９及び８１によって引かれ、矢印Ｆに沿って、設置場所への輸送のために冷蔵トラックへと送られる。

図５に示されているフィルム巻き付け及び封止部６３は、取入端部６４ａ及び取出端部６４ｂを有する形成パイプ６４、及び形成パイプ６４の中央部上方に配置される縁部封止装置６５を含んで成る。樹脂不浸透性フィルム材料６７のロール６６は、それが矢印Ｄ’に示す方向において、形成パイプ６４内へと送り込まれながら、含浸された管５５の周りに巻き付けられることになる。樹脂不浸透性フィルム材料６７は、ロール６６から一連の方向ローラー６８ａ乃至６８ｅに送り込まれ、フィルム６７がローラー７０ａ乃至７０ｄを越えて形成パイプ６４へ送り込まれる際に、１組の駆動ローラー６９ａ及び６９ｂによって引かれる。デフレクター７１とこれに接する形成パイプ６４は、縁部封止装置６５内に送り込まれる前とされ、フィルム６７は、それから外部へ延長している縁封止部７３を有するチューブ７２として形成される。形成パイプ６４に沿って移動する不浸透性材料のチューブ７２は、矢印Ｅで示される方向へと、形成パイプ６４の取入端部６４ａに引かれ、そこで、チューブ７２は、形成パイプ６４の内部へ、そして含浸された管５５及びスクリム７６上へと連続的に反転され、破線の矢印Ｆで示す反対方向に引かれる。

図６を参照すると、図５の線６−６に沿って封止装置６５及び形成パイプ６４を通る断面図が示されている。フィルム・チューブ７２が形成パイプ６４の外側を通り越す際に、封止装置６５はフィルム・チューブ７２に縁封止部７３を形成する。いったんチューブ７２が反転されると、縁封止部７３は、形成パイプ６４の取出端部６４ｂから引き出されるので、縁封止部７３は、今度は巻き付けられたウェット・アウト済チューブ７４の内部となる。尚、外側の不浸透性フィルム７２は、ウェット・アウトの前又は後で取り付けてもよい。これがウェット・アウトの前である場合に、図３に示すように作成された管４５は、図５の管形成アセンブリへと直接送り込まれ、図７に断面で示すライナー７４が得られる。

図８には、含浸された管５５の周りに、外側の不浸透性チューブ８１を巻き付けるための代替的な機械装置が、参照番号８２で概略的に示されている。ここで管５５は、図５に示すようなタワー５７に関連して述べられたのと同じ方法で含浸されるか、又は圧縮ローラーを有する、開放された樹脂タンク内で含浸されてもよい。その後、管５５は、矢印Ｄ’の方向において、取入端部８３ａ及び取出端部８３ｂを有するスタッファー・パイプ８３内へと送り込まれる。尚、図５で用いた参照番号を、ここでも同一の要素に対して用いている。

可撓性をもった不浸透性チューブ８１の供給部は、取入端部８３ａ及び取出端部８３ｂを有するスタッファー・パイプ８３の外表面上に搭載される。樹脂槽５３を出ていく含浸された管５５は、スタッファー・パイプ８３の取入端部８３ａ内へと送り込まれる。管５５がスタッファー・パイプ８３の取入端部８３ａ内へ入る際に、不浸透性チューブ８１は、スタッファー・パイプ８３の外側から引き離されて、取入端部８３ａの周りにスタッファー・パイプ８３の内部へと反転され、それが取出端部８３ｂから離れるにつれて、含浸された管５５を包み込んでいく。これによって、内側の不浸透性層３８及び外側の不浸透性被覆８１を有する完成したライナー８６が形成される。外側の被覆８１を有するチューブ８６は、スタッファー・チューブ８３の取出端部８３ｂから矢印Ｆの方向へと、１組の駆動ローラー８７及び８８、又は牽引装置のような他の引張装置によって取り出される。押し出し成形されたチューブが本実施形態で用いられる場合に、外側の不浸透性被覆８１に継ぎ目はない。チューブ８６をこの方法で作成する上で唯一の制限は、スタッファー・チューブ８３上に配置可能な不浸透性チューブ８１の長さである。約１，０００フィート（約３０４．８メートル）の不浸透性チューブは、長さが約２０フィート（約６．０９６メートル）のスタッファー・チューブ上に圧縮可能なことがわかっている。より長いスタッファー・チューブであれば、その上に、さらに長い不浸透性チューブを保有することができる。

図９は、完成したＣＩＰＰライナー８６がスタッファー・チューブ８３を出るときの同ライナー８６の断面図である。ライナー８６は、図３に関連して述べられたようなテープ４８で封止された不浸透性の内側の被覆３８を有し、かつ樹脂吸収性材料３７の内側の管状部材を含んで成る。スタッファー・チューブ８３を出た後、ライナー８６は外側の管状ラップ部８１を含んで成る。管状ラップ部８１は予め押し出し成形されたチューブであるという事実からも分かるように、外側のラップ部８１は、図２のライナー２１又は図７のライナー７４のようにいずれの継ぎ目も有していない。

設置場所に置かれさえすれば、内側の不浸透性層３８及び外側の不浸透性ラップ部６７又は８１を有し、強化されかつ巻き付けられて含浸されたチューブ７４又は８６は、引込み及び膨張法による設置のための準備が整うことになる。この方法は、特許文献１に完全に記述されており、その内容は引用によって本明細書に組み込まれる。引込み及び膨張法による設置の場合、別途の反転ブラッダーについては、内側の不浸透性層３８が存在するので、ライナーを膨張させるために必要ではない。ポリプロピレンのような、内側の不浸透性層３８のための材料を適切に選択することによって、既設管路内の所定の位置でライナー７４に導入される蒸気を用いて、硬化させることが可能である。

容易に理解できるように、内側及び外側の不浸透性層を有する、可撓性現場硬化型ライナーにおいて、その長手方向の強度を増大させるのに好都合な方法が提供される。横たわった平らなライナーの底面に、縦糸方向により大きな強度を有するスクリムを配置することによって、潜在的に長手方向の強度が増大した、可撓性を有する現場硬化型ライナーが得られる。これによって、長いライナー、又は一般に主線及び従来型の衛生下水に用いられる実質的に８インチ（０．２０３２メートル）よりも大きいライナーを、該ライナーの望ましくない伸張を被ることなく引き込むことができるようになる。強化用スクリムは、ガラス、ポリエステル、ポリエチレン、繊維化ポリプロピレン、ナイロン、カーボン、アラミド、及びスチールのようないずれの高強度低伸張繊維で形成されてもよい。また、前記スクリムは織布でも不織布でもよいが、好ましくは織布である。前記スクリムは、連続的な可撓性をもつ高強度低伸張繊維又はフィルムの如何なるもので形成されてもよいが、その理由は、前記繊維又はフィルムが、含浸プロセス及び完成したライナーの円周方向の伸張に影響を及ぼさないからである。製造が容易であることによって、普通のフェルト供給品からの長手方向に強化されたライナーの連続組み立てが、開示された機械装置による連続法で可能になる。

その後、図３に関連して述べられたプロセスに従って作成された管は、上面が開いた樹脂タワーに直ちに浸漬され、図５に示された機械装置に関連して述べたように、不浸透性巻き付け部内に強化用スクリムが封止される。その滑らかな外表面によって、引込み及び膨張設置の準備が整ったライナーが提供される。

したがって、上記の記載によって明らかとなった目的のなかでも、先に示した目的が効果的に得られることがわかる。また、本発明の精神と趣旨を逸脱しない範囲で、上記の工程の実施、記載の製品、先に示した構成に変更を加えてもよいことから、上記の記載に含まれ添付の図面に示される一切の事項は、例示的なものであって、限定的ではないものと解釈されることを意図している。

さらに、特許請求の範囲は、本明細書に述べられた本発明の一般的で具体的な特徴のすべてに及ぶことが意図され、そして、本発明の範囲のすべての記述は、言語の問題として、それらの間に収まると言えるであろうことも理解されるべきである。

一本の典型的な樹脂含浸可能現場硬化型ライナーを示す斜視図であり、該ライナーは既設輸送管路のライニング用途に適し、一般的に今日用いられかつ本技術分野で周知とされるタイプを示す。 本発明に従って構成されかつ配置された、長手方向の強化材並びに内側及び外側の不浸透性層を有する現場硬化型ライナーを示す断面図である。 図２の現場硬化型ライナーの作成に関連して用いられる、内側の高温高分子層とともに外側のフェルト層を有するライナーの内側部分を作成するために用いられる機械装置を概略的に示す図である。 本発明に従い、含浸される前に図３の機械装置によって製造されるライナーの内部構造を示す断面図である。 本発明による含浸されたＣＩＰＰライナーを作成するための図であり、図４の管状部材の樹脂含浸及び長手方向の強化材との接合並びに巻き付けを概略的に示す立面図である。 図５の線６−６に沿って、封止及び巻き付け機械装置の縁部封止装置を示す断面図である。 図５の機械装置によって作成されるライナーを示す断面図である。 樹脂含浸機械装置を出ていく管状部材への巻き付け工程を示す図であり、管状ラップ部を外面で保持するチューブ・スタッファーの中に、ウェット・アウトされたライナーを通過させることによってその外側が被覆される工程を示す、概略的な立面図である。 図８の機械装置によって巻き付けられたライナーを示す断面図である。

Claims (13)

1. 長手方向に強化された現場硬化型ライナーを作成する方法において、
   樹脂含浸可能材料による第１の封止された管状部材を、平らに横たえられた状態で提供し、
   前記管状部材における、ある平らにされた表面の少なくとも一部に、縦糸方向に、より大きな強度を有するスクリムを配置し、そして、
   前記管状部材及びスクリムの上から樹脂不浸透性の被覆を配置する方法。
2. 前記スクリムが、平らにされた前記管状部材の底部表面に取り付けられる請求項１に記載の方法。
3. 第１の方向に移動している不浸透性材料の管を連続的に提供し、そして、
   前記内側の管状部材が反対方向へ移動するにつれて前記内側の管状部材を包むように、前記不浸透性材料の管を反転させて、そして、前記外側の不浸透性層と内側の不浸透性層の間で前記樹脂含浸可能材料及び強化用スクリムが封止され、かつ巻き付けられた管状ライナーを形成することによって、
   前記外側の不浸透性被覆が、前記第１の管状部材の周りに配置されるようにした請求項１に記載の方法。
4. 平らに横たえられた前記樹脂含浸可能材料に前記スクリムを配置して前記外側の被覆で包む前に、前記樹脂含浸可能材料を樹脂で含浸させるステップを含んでいる請求項１に記載の方法。
5. 前記樹脂含浸可能材料を含浸させるステップが、前記スクリムを前記樹脂含浸可能材料に配置する前に、前記第１の内側の管状部材を樹脂槽に通過させるステップを含んでいる請求項１に記載の方法。
6. 現場硬化型ライナーにおいて、
   内側に不浸透性層を有する第１の封止された管状部材と、
   ライナーの半径方向の伸張を妨げないように、平らにされた前記第１の管状部材の、ある表面における少なくとも一部に配置され、かつ縦糸方向により大きな強度を有する強化用スクリムと、
   前記管状部材及びスクリムの周りに配置された外側の樹脂不浸透性層と、を有する現場硬化型ライナー。
7. 前記スクリムが、平らにされた前記管状部材の底部表面に配置される請求項６に記載の現場硬化型ライナー。
8. 前記管状部材が、内側に不浸透性層を有する請求項６に記載の現場硬化型ライナー。
9. 前記管状部材が、一体化した内側の不浸透性層を有する請求項７に記載の現場硬化型ライナー。
10. 現場硬化型ライナーにおいて、
    樹脂含浸可能材料の第１の管状部材と、
    ライナーの半径方向の伸張を妨げないように、平らにされた第１の管状部材の、ある表面における少なくとも一部に配置され、かつ縦糸方向により大きな強度を有する強化用スクリムと、
    前記管状部材及びスクリムの周りに配置された外側の樹脂不浸透性被覆と、を有する現場硬化型ライナー。
11. 前記スクリムが、平らにされた前記管状部材の底部表面に配置される請求項１０に記載の現場硬化型ライナー。
12. 前記管状部材が、内側に不浸透性層を有する請求項１０に記載の現場硬化型ライナー。
13. 前記管状部材が、一体化した内側の不浸透性層を有する請求項１２に記載の現場硬化型ライナー。

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