JP2008001057A - 管内面のライニング工法 - Google Patents

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正明 大日向
Katsuhisa Minami
勝久 南
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Abstract

【課題】ライニング用の熱可塑性樹脂製パイプ又は熱硬化性樹脂製ホースの牽引時における管内面との接触による牽引荷重の増大、管内面との接触によるパイプ又はホースの損傷、及び、パイプ又はホースの捩れによるシワの発生を防止し得る管内面のライニング工法を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂製パイプ又は熱硬化性樹脂製ホースを扁平状にしてドラムに巻き取った状態で施工現場に搬入し設置する工程、前記巻き取った状態のロールから扁平パイプ又は扁平ホースを牽引ロープによって引き出しながら、管の入り口の手前で内部よりの加圧により扁平状体から管半径方向に膨張させ略円筒状にした状態で管内に挿入する工程、管内に挿入された前記パイプ又はホースを内部よりの加圧により管内面に圧着させる工程、及び、管内面に圧着した前記パイプ又はホースを固化又は硬化させる工程、を含むこととした。
【選択図】図1

Description

本発明は、管内面のライニング工法に関する。
従来、管内面のライニング工法として既設管の内径に略々相当する外径の熱可塑性樹脂製パイプ或いは熱硬化性樹脂にガラス繊維が混入された熱硬化性樹脂製ホースをライニング材として用い、該パイプ又はホースを扁平状態から更に2つ折り等に加工することにより有効外径を減じ、この有効外径を減じた状態で管内に挿入した後、内部よりの加圧により管半径方向に膨張させた後、固化又は硬化させて管内面にライニングする工法が知られている(例えば、特許文献1〜4等)。
このライニング工法によれば、パイプが管の内径に略々相当する外径を有しているので、管内に挿入後は変形加工前の円管形状に復元させればよく、施工が容易であると共に内面ライニングがパイプから構成されるので保形性を有し且つ高強度となり、高品質の内面ライニングが得られる。
特開平10−278113号公報 特開昭64−56531号公報 特開2000−272008号公報 特開2003−231177号公報
熱可塑性樹脂製パイプをライニング材として使用する従来のライニング工法に於いて、該パイプを工場でU字状等に折り畳み加工しつつロールに巻き取り、該ロールを施工現場に搬入し設置した後に、該ロールから上記パイプを引き出しながら管内に挿入し、その後に、内部からの加圧により当初の円管形状に復元させるようにしているが、次のような問題があった。
先ず、パイプの挿入時には、パイプはU字状等の折り畳み状態から元の扁平状に戻ろうとするため、U字状等に折り畳まれた端部が管内面に押し当てられ、管内面の段差(管の継ぎ目等に主として生じる。)等の突起と接触して、牽引荷重が増大し、また、牽引荷重の増大によるパイプ先端部の伸びが増大する。さらに、U字状等に折り畳まれた端部が管内面の段差等の突起と局部的に接触することによって、パイプに傷付きが発生し易い。さらに、パイプの捻れを防止するため牽引ロープとパイプとの間にスイベルが介在させられることがしばしばあるが、U字状等に折り畳まれた端部が管内面の段差等の突起と接触することによってパイプが該突起に引っかかり、パイプの長手軸線回りの回転が規制されることによって、パイプに捻れが生じる場合がある。
次に、U字状等に折り畳まれた状態から円管状に復元させるときには、U字状等の折り畳み加工部分に折り畳み癖がついていて形状復元が困難な場合がある。また、上記したようにパイプに捩りが生じた場合に捩り箇所がシワになり易く、さらに管内の段差部においてシワが発生しやすいが、このシワが付いていると、形状復元が困難となる。
また、熱硬化性樹脂製ホースをライニング材として使用する従来のライニング工法においても、上記熱可塑性樹脂製パイプの場合と同様、牽引時における管内面との接触による牽引荷重の増大、管内面との接触による熱硬化性樹脂製ホースの損傷、熱硬化性樹脂製ホースの捩れによるシワの発生といった問題がある。
本発明はこのような従来の問題点を一掃することを目的としてなされたものである。
上記目的を達成するため、本発明は、第1の手段として、熱可塑性樹脂製パイプを用いて管内面にライニングを形成する工法であって、円筒状の前記パイプを押し潰した形の扁平状パイプとしドラムに巻き取った状態で施工現場に搬入し設置する工程、前記巻き取った状態のロールから扁平状パイプを加熱軟化状態のもとに牽引ロープによって引き出しながら、管の入り口の手前で内部よりの加圧により扁平状体から管半径方向に膨張させ略円筒状にした状態で管内に挿入する工程、管内に挿入された前記パイプを加熱軟化状態のもとに内部よりの加圧により管内面に圧着させる工程、及び、管内面に圧着した前記パイプを冷却固化させる工程、を順次経ることにより、管内面に熱可塑性樹脂製パイプからなるライニングを形成することを特徴とする。
また、本発明は、第2の手段として、熱硬化性樹脂をガラス繊維と混練りして成形或いは熱硬化性樹脂をガラス繊維に含浸させて成形した熱硬化性樹脂製ホースを用いて管内面にライニングを形成する工法であって、前記ホースを押し潰した形の扁平状ホースとしドラムに巻き取った状態で施工現場に搬入し設置する工程、前記巻き取った状態のロールから扁平状ホースを牽引ロープによって引き出しながら、管の入り口の手前で内部よりの加圧により扁平状体から管半径方向に膨張させ略円筒状にした状態で管内に挿入する工程、管内に挿入された前記ホースを内部よりの加圧により管内面に圧着させる工程、及び、管内面に圧着した前記ホースを内部への加熱蒸気の適用により加熱硬化させる工程、を順次経ることにより、前記熱硬化性樹脂製ホースからなるライニングを形成することを特徴とする。
前記パイプ又はホースの先端部に牽引ロープを通すための孔を形成し、前記パイプ又はホースの先端部に孔付きシール材を挿入し、牽引ロープを、パイプ又はホースの牽引時に牽引ロープが前記パイプ又はホースの先端部を絞るように、前記パイプ又はホースとシール材との孔に連通して結束することが好ましい。
また、前記シール材は弾性材料によって形成することが好ましい。
さらに、前記パイプ又はホースの先端部にエアー抜き孔を形成することが好ましい。
本発明によれば、熱可塑性樹脂製パイプ又は熱硬化性樹脂製ホースを既設管内に挿入する際に、断面円形状またはそれに近い形状に膨張させた状態で挿入することにより、挿入荷重が従来法に比較して大幅に軽減する。
また、熱可塑性樹脂製パイプ又は熱硬化性樹脂製ホースを牽引する牽引ロープがパイプ又はホースの先端を絞るように結束しておくことで、パイプ又はホースの先端が管内面に引っかかるのを防いで挿入荷重を更に軽減し得る。さらに、パイプ又はホースがシール材を締め付けて、パイプ内の気密性を向上させ得る。
さらに、パイプ又はホースの先端部にエアー抜き孔を形成しておけば、パイプの好ましくない過膨張を防ぐことができる。
以下に本発明工法の一実施形態を添付図面に基づき説明すると次の通りである。
本発明工法の一実施形態として、熱可塑性樹脂製パイプを用いたライニング工法を、図1〜図4を参照して説明する。
図1は本発明工法に於いて、ライニング材として用いる熱可塑性樹脂製パイプ1の管a内への挿入工程の状況を概略的に示す全体図であり、熱可塑性樹脂製パイプ1は、スチーム、加熱空気などのような加熱流体による加熱により軟化する、例えば軟化点100℃以下の熱可塑性合成樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いて断面円形に押し出し成形され、管aの内径に略々相当する外径、例えば、上記内径の80〜98%に相当する外径を有している。
上記パイプ1は扁平加工されつつドラム2に巻き取られ、この扁平巻き取り状態のもとに施工現場に搬入され設置される。ドラム2に巻き取られたパイプ1の先端には、施工現場において、シール材10が挿入される。シール材10は、スポンジゴム、ゴムバッグ等の弾性体を用い形成されている。パイプ1の先端部には、図2,3に示すように、後述する牽引ロープ15を通す孔20が形成され、シール材10にはパイプ1の孔20,20と重合する孔21が形成されている。
施工現場に於いて、パイプ1の先端部に形成された孔20,20とシール材10の孔21に、牽引ロープ15を図3に示すように通し、パイプ1とシール材10とを牽引ロープ15によって結束する。
そして、上記ドラム2は加温ケーシング3内に収納され、該ケーシング3内には外気がヒータ4により加熱されつつ供給される。而して、ドラム2に巻き取りの上記パイプ1はケーシング3内に於いて外側から上記外気による加熱を受ける。
一方、上記パイプ1内にはスチームがその供給源(図示せず)からスチーム供給ライン5、スイベル6、第1スチーム導管7、ホース8、第2スチーム導管9及びドラム内管口1aを順次経て供給され、該スチームのパイプ内流通によりパイプ1は内部から加熱を受ける。パイプ1の内外からの加熱方式そのものは公知であり、従来と実質的に異なるところがない。
扁平加工されたパイプ1は必ずしも画一的な寸法となっていないため、この時点でのシール材10とパイプ1の内壁面との間には隙間があって、この隙間からスチームが逃げるようになっている。従って、スチーム供給ライン5から供給されるスチームは、パイプ1内に連続的に供給され、パイプ1の先端部から連続的に抜け出る。パイプ1内にスチームが連続的に供給されることによって、パイプ1を全長に亘って軟化させるのに必要な熱量が供給される。この時点での、スチームの圧力は、例えば、0.05〜0.10MPa程度に設定される。スチームの圧力は、スチーム供給ライン5に設けられた圧力計5aによって計測される圧力であり、圧力計5aの計測値に応じてスチームの供給量を手動で制御する。
スチームの連続的供給を確保するため、パイプ1の先端部にスチームを逃がすためのエアー抜き孔22を形成しておき、このエアー抜き孔22からもスチームを排出することが好ましい。このエアー抜き孔22は、例えば、直径5〜20mmの孔をパイプ1の先端部に1〜2個設けることによって形成できる。
内外からの加熱によりパイプ1が軟化した後、牽引ロープ15によってパイプ1をドラム2から引き出し、管内に挿入していく。図1において、符号23、24は、管路に設けられたローラを示している。
パイプ1は、牽引ロープ15によって牽引されると、牽引ロープ15によって先端が絞られ、パイプ1内に供給されているスチームの出口、即ち、パイプ1の内周面とシール材10の外周面との間の隙間が狭められる。その結果、パイプ1は、図1に示すように、ローラ24を超えた当たり、即ち、管aの入り口の手前あたりから膨張した状態で挿入される。
この挿入操作中、パイプ1内に供給されるスチームの圧力は、パイプ1が扁平形状から当初の断面円形状の原寸法または該原寸法に近い寸法まで復元できる程度の圧力であれば良く、パイプ1が原寸法を超えて膨張する程の圧力は不要である。そのような圧力は、挿入されるパイプ1の肉厚や口径によるが、例えば、0.005〜0.01MPa程度である。実際には、ゲージ5aの目盛りを目視しながら、ドラム2に巻かれた扁平状のパイプ1が大きく膨張しない程度に、バルブ5bを調節する。
牽引ロープ15によって牽引される際にパイプ1の先端部が絞られることによって、シール材10が圧縮され、パイプ1内の気密性が高められる。その結果、加圧されたスチームの圧力が有効に作用し、パイプ1を膨張させる。また、パイプ1の先端部が絞られることにより、パイプ1の先端部が管内面の突起等に引っかかりにくくなり、挿入荷重軽減に寄与する。
なお、このパイプ挿入時においても、パイプ1に形成されたエアー抜き孔22からはスチームが漏れ出ている。スチームの出口を完全に塞いでしまうと、パイプ1が過膨張するおそれがあり、また、スチームが流れず滞留すると熱量が有効に伝わらないからである。
管a内へのパイプ1の挿入を終えた後は、図4に示すように、両端をカットして、カットした両端にプラグ31、32を詰める。スチーム供給源(図示せず)からプラグ31のインレットを通じてパイプ1内にスチームSを供給し、パイプ1を更に膨張させて管内面に密着させる。このとき、スチームSは、他方のプラグ31から排出される。パイプ1を膨張させる際のスチーム圧力は、プラグ31に設置された圧力計31aのゲージ圧によって手動制御されるが、例えば、0.05〜0.08MPa程度となるように、圧力計31aのゲージを目視しつつ図外のバルブを調節する。
パイプ1が管a内面に密着したら、スチームの供給に変えて、常温空気を供給することにより、パイプ1を冷却し、固化させる。茲に熱可塑性樹脂製パイプからなるライニングが形成される。
上記実施形態で示した工法によれば、熱可塑性樹脂製パイプ1の加熱軟化状態のもとで円形状にして管内に挿入されることにより、U字状にして挿入する従来法に比べて挿入荷重(即ち牽引荷重)が半減する。挿入荷重が減少するため、パイプ1の伸びが減少するとともにパイプ1表面の傷つきも減少する。また、パイプ1の捻れも減少し、復元不足によるシワの発生も防止できる。さらに、パイプ挿入工程において当初の円形状に復元しているので、パイプ1を管内にフィットさせるための時間が短くて済み、施工時間の短縮を図ることができる。
上記実施形態では、熱可塑性樹脂製パイプを用いた工法について説明したが、本発明工法は、熱硬化性樹脂をガラス繊維と混練りして成形或いは熱硬化性樹脂をガラス繊維に含浸させて成形した熱硬化性樹脂製ホースを用いて管内面にライニングを形成する工法にも適用できる。
熱硬化性樹脂製ホースは、常温で柔らかく可撓性を有しており、管内に挿入する際に、常温の空気圧によって膨張させ円筒状にして管内に挿入され、挿入後に更に常温の空気圧で管内面に圧着され、その後、高温のスチームを供給して加熱硬化される。その他の工程は、上記した熱可塑性樹脂製パイプによるライニング工法と同様であるので、詳細な説明を省略する。
本発明工法に於ける、パイプの管内挿入工程の状況を概略的に示す全体図である。 パイプの先端部を示す断面図である。 パイプの先端部を示す斜視図である。 本発明工法に於ける、パイプの管内圧着工程の状況を概略的に示す全体図である。
符号の説明
1 パイプ
2 ドラム
10 シール材
15 牽引ロープ
a 管

Claims (7)

  1. 熱可塑性樹脂製パイプを用いて管内面にライニングを形成する工法であって、円筒状の前記パイプを押し潰した形の扁平状パイプとしドラムに巻き取った状態で施工現場に搬入し設置する工程、前記巻き取った状態のロールから扁平状パイプを加熱軟化状態のもとに牽引ロープによって引き出しながら、管の入り口の手前で内部よりの加圧により扁平状体から管半径方向に膨張させ略円筒状にした状態で管内に挿入する工程、管内に挿入された前記パイプを加熱軟化状態のもとに内部よりの加圧により管内面に圧着させる工程、及び、管内面に圧着した前記パイプを冷却固化させる工程、を順次経ることにより、管内面に熱可塑性樹脂製パイプからなるライニングを形成することを特徴とする管内面のライニング工法。
  2. 熱硬化性樹脂をガラス繊維と混練りして成形或いは熱硬化性樹脂をガラス繊維に含浸させて成形した熱硬化性樹脂製ホースを用いて管内面にライニングを形成する工法であって、前記ホースを押し潰した形の扁平状ホースとしドラムに巻き取った状態で施工現場に搬入し設置する工程、巻き取った状態のロールから扁平状ホースを牽引ロープによって引き出しながら、管の入り口の手前で内部よりの加圧により扁平状体から管半径方向に膨張させ略円筒状にした状態で管内に挿入する工程、管内に挿入された前記ホースを内部よりの加圧により管内面に圧着させる工程、及び、管内面に圧着した前記ホースを内部への加熱蒸気の適用により加熱硬化させる工程、を順次経ることにより、前記熱硬化性樹脂製ホースからなるライニングを形成することを特徴とする管内面のライニング工法。
  3. 前記扁平にされた熱可塑性樹脂製パイプの先端部に牽引ロープを通すための孔を形成し、前記パイプの先端部に孔付きシール材を挿入し、牽引ロープを、パイプ牽引時に牽引ロープが前記パイプの先端部を絞るように、前記パイプとシール材との孔に連通して結束することを特徴とする請求項1記載の管内面のライニング工法。
  4. 前記扁平にされた熱硬化性樹脂製ホースの先端部に牽引ロープを通すための孔を形成し、前記ホースの先端部に孔付きシール材を挿入し、牽引ロープを、ホース牽引時に牽引ロープが前記ホースの先端部を絞るように、前記ホースとシール材との孔に連通して結束することを特徴とする請求項2に記載の管内面のライニング工法。
  5. 前記シール材が弾性材料によって形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の管内面のライニング工法。
  6. 前記扁平にされた熱可塑性樹脂製パイプの先端部にエアー抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項1記載の管内面のライニング工法。
  7. 前記扁平にされた熱硬化性樹脂製ホースの先端部にエアー抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項2記載の管内面のライニング工法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011093159A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Ashimori Industry Co Ltd 管路の内張り材及び内張り材の牽引索取り付け穴の形成方法
JP2016068295A (ja) * 2014-09-27 2016-05-09 芦森工業株式会社 内張り材と牽引索との取り付け構造

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