JP2008038393A - 枝管ライニング材及び枝管ライニング工法 - Google Patents

Abstract

【課題】地中から浸水があるような施工場所でも確実に枝管にライニングを施すことを可能とする。
【解決手段】硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材３の一端に鍔２を形成した枝管ライニング材１が、その鍔が本管の枝管開口部の周縁に向かうように、セットされる。鍔の上面に弾性体からなるリング状のパッキン４が取り付けられ、鍔の上面に接着用樹脂５が塗布される。鍔を本管の枝管開口部の周縁に密着させて、パッキン４により本管内周面と鍔との間の隙間を密封するとともに、鍔に塗布された接着用樹脂を本管内周面に密着させた状態で、枝管ライニング材を枝管内に反転挿入する。このような構成では、枝管の割れ目３１ａから本管内に地中水が流れ込むようなことがあっても、鍔に塗布された接着用樹脂に地中水が入り込むことを防止できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、本管から分岐する枝管のライニングに供される枝管ライニング材とこれを用いた枝管ライニング工法に関する。

地中に埋設された下水管等の管路が老朽化した場合、該管路を地中から掘出することなく、その内周面にライニングを施して当該管路を補修する管ライニング工法が知られている。このような管ライニング工法は、その外周面が気密性の高いフィルムで被覆された可撓性の管状樹脂吸収材に硬化性樹脂を含浸せしめて成る管状の管ライニング材を流体圧によって管路内に反転させながら挿入するとともに、管路内周面に該管ライニング材を押圧し、その状態を保ったまま管ライニング材を加温等してこれに含浸された硬化性樹脂を硬化させることによって、管路の内周面にライニングを施す工法である。

ところで、本管から分岐する枝管に対しても上記工法を適用することができ、このような枝管ライニング工法が、例えば下記の特許文献１に記載されている。同工法では、枝管ライニング材の一端に形成された鍔を、作業ロボットにより本管の枝管開口部の周縁に密着させてから枝管ライニング材を枝管内に反転挿入し、反転挿入された枝管ライニング材を枝管の内周面に押圧したまま枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させて枝管をライニングしている。このとき、枝管ライニング材に含浸されていた樹脂が、鍔の開口部側の面と本管内面との隙間に流れ込むことによって本管と枝管ライニング材の一体化が行われていた。

なお、上記枝管ライニングは、通常本管ライニング前に実施するが、本管ライニングを施工した後に行うことも行われる（アフターライニングとも呼ばれる）。
特開平６−２７０２５３号公報

しかしながら、ライニング施工工事を実施しようとする当該部分に地中より浸水があると、本管の枝管開口部と枝管ライニング材の鍔との隙間にも水分が浸入し、熱硬化性樹脂が硬化しないという問題があった。また鍔の枝管開口部側の面に熱硬化性樹脂からなる接着剤を塗布した場合も、硬化中の樹脂の発生する熱により、鍔の表面から樹脂が流動化し流れ出してしまうという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、地中から浸水があるような施工場所でも確実にしかも安価な構成で枝管にライニングを施すことが可能な枝管ライニング材及び枝管ライニング工法を提供することを課題とする。

本発明（請求項１）は、
硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材の一端に鍔を形成し、枝管ライニング時前記鍔が本管の枝管開口部の周縁に密着されて枝管内に挿入される枝管ライニング材であって、前記鍔の枝管開口部側面上で枝管側端部に弾性体からなる密封部材が取り付けられ、枝管ライニング材が枝管内に挿入されるとき、前記密封部材により本管内周面と鍔の該内周面に向かう面との間の隙間が密封されることを特徴とする枝管ライニング材。

前記密封部材が、リング状の密封部材であり、前記鍔の枝管開口部側の面に接着用樹脂が塗布される。また、他の例として、前記鍔の枝管開口部側の面に溝が形成され、該溝に接着用樹脂が塗布される。そして、前記塗布された接着用樹脂が鍔から流れ出すのを防止する部材が鍔の枝管開口部側の面に取り付けられる。

また、本発明（請求項６）は、
本管から分岐する枝管をライニングする枝管ライニング工法であって、
硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材の一端に形成された鍔の枝管開口部側面上で枝管側端部に弾性体からなる密封部材を取り付けた枝管ライニング材を、その鍔が本管の枝管開口部の周縁に向かうように、セットし、
前記鍔の枝管開口部側の面に接着用樹脂を塗布し、
前記鍔を本管の枝管開口部の周縁に密着させて、前記密封部材により本管内周面と鍔の該内周面に向かう面との間の隙間を密封するとともに、鍔に塗布された接着用樹脂を本管内周面に密着させた状態で、枝管ライニング材を枝管内に反転挿入し、
反転挿入された枝管ライニング材を枝管の内周面に押圧したまま該枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させるとともに、枝管ライニング材の鍔を接着用樹脂を介して本管内周面に接着させて枝管をライニングすることを特徴とする。

また、本発明（請求項７）は、
本管から分岐する枝管をライニングする枝管ライニング工法であって、
硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材の一端に鍔を形成した枝管ライニング材を、その鍔が本管の枝管開口部の周縁に向かうように、セットし、
前記鍔の枝管開口部側面上で枝管側端部に弾性体からなる密封部材を取り付け、
前記鍔の枝管開口部側の面に接着用樹脂を塗布し、
前記鍔を本管の枝管開口部の周縁に密着させて、前記密封部材により本管内周面と鍔の該内周面に向かう面との間の隙間を密封するとともに、鍔に塗布された接着用樹脂を本管内周面に密着させた状態で、枝管ライニング材を枝管内に反転挿入し、
反転挿入された枝管ライニング材を枝管の内周面に押圧したまま該枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させるとともに、枝管ライニング材の鍔を接着用樹脂を介して本管内周面に接着させて枝管をライニングすることを特徴とする。

本発明によれば、本管の枝管開口部周縁と枝管ライニング材の鍔との隙間に水分が浸入することがないので、鍔に塗布された接着用樹脂が浸水により接着機能を失ってしまうのを防止することができ、また、硬化中の樹脂の発生する熱により、鍔の表面から接着用樹脂が流動化し流れ出してしまうのを防止することができる。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１に示す枝管ライニング材１は、不織布から成る可撓性の管状樹脂吸収材３を有しており、その一端は外方へ折り返されてフランジ状の鍔２に結合されている。管状樹脂吸収材３には未硬化の液状熱硬化性樹脂が含浸されており、該部分の外面（外周面）には気密性のあるプラスチックフィルム３ａがコーティングされている。尚、管状樹脂吸収材３を構成する不織布の材質としてはポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、ビニロン等が選定され、これに含浸される熱硬化性樹脂としては不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。又、前記プラスチックフィルム３ａの材質としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエチレン／ナイロン共重合体、塩化ビニール等が選定される。

ところで、管状樹脂吸収材３の一端に形成された鍔２は後述の本管３０（図３）に等しい曲率で円弧状に湾曲する曲面を構成しており、その外径は後述の枝管３１（図３）の内径よりも大きく設定されており、これに含浸された硬化性樹脂が硬化することによって該鍔２はその形状を保持している。

枝管ライニング材１は、後述するように、その鍔２が本管の枝管開口部の周縁に密着されて枝管内に反転挿入される。その鍔２の枝管開口部側の面（図１で上側の面）上で枝管側端部、つまり管状樹脂吸収材３が取り付けられる側には、図２にも示すように、リング状のパッキン４が取り付けられる。パッキン４は、自己融着型のゴム系ないしスポンジ系の弾性体からなる密封部材で、その上面４ｂから突出する突出部４ａを有しており、突出部４ａの外径は本管の枝管開口部の内径とほぼ同じとなっている。

また、鍔２の上面でパッキン４を除く部分には、接着用樹脂５が塗布される。この接着用樹脂５は、エポキシ系、ポリエチレン系、又はシリコン系などの接着剤で、熱硬化性樹脂を用いる場合には、管状樹脂吸収材３に含浸される熱硬化性樹脂と同じものにすることができる。また、この塗布された接着用樹脂５が鍔２の上面から流れ出すのを防止するために、管状樹脂吸収材３が取り付けられる側と反対側端部には、パッキン４と同じ材質のリング状のパッキン６が取り付けられる。従って、接着用樹脂５は、パッキン４と６により挟まれた鍔２の円周面上にそこから流れ出すことなく滞留するようになる。

なお、パッキン４と６の取り付け並びに接着用樹脂５の塗布は、枝管ライニング施工現場で行われるが、パッキン４と６は予め鍔２に固着して取り付け、施工現場に運び込むこともできる。

このような枝管ライニング材１を用いて枝管をライニングする工程を以下に説明する。

図３、図４において、３０は下水管等の本管、３１は本管３０から分岐する小径の枝管であって、本管３０内には、地上で予め組付一体化された作業用ロボット１２、圧力バッグ１３、枝管ライニング材１等が引き込まれている。

なお、この実施例では、本管３０には本管ライニング材３０ａによりすでにライニングが施されており、枝管ライニングは、いわゆるアフターライニングとして施工されるが、本発明は、まだライニングの施されていない本管に対しても適用できるものである。

作業用ロボット１２は、油圧で駆動されてそのヘッド１４が矢印ａ，ｂ方向に進退し、且つ、矢印ｃ方向に回転するものであって、ヘッド１４にはフランジ状のセットノズル１５が支持されている。又、この作業用ロボット１２の上部にはモニター用のＴＶカメラ１６が設置されている。そして、作業用ロボット１２の前後には牽引ロープ１７，１８が取り付けられており、一方の牽引ロープ１７は圧力バッグ１３に接続され、他方の牽引ロープ１８は地上まで延設されている。

圧力バッグ１３は、その一方の開口端がキャップ２２によって気密に閉塞されており、他方の開口端はセットノズル１５の筒状部に気密に取り付けられている。そして、枝管ライニング材１の鍔２がセットノズル１５上にセットされ、他の未反転部分（管状樹脂吸収材３の鍔２を除く部分）はセットノズル１５を通って圧力バッグ１３内に収納されている。

また、管状樹脂吸収材３の端部には、連結具１０を介して蒸気ホース１１が取り付けられていて、蒸気ホース１１は、キャップ２２を貫通して圧力バッグ１３外へ延出している。この蒸気ホース１１には、蒸気ポンプ２９、パイプ２６、バルブ２８を介して蒸気槽２７から蒸気が供給される。また、圧力バッグ１３には、コンプレッサ２５からバルブ２３、パイプ２４を介して圧縮空気が供給される。

すでに本管３０に本管ライニング材３０ａを用いてライニングが施されている場合には、本管３０の枝管開口部を塞いでいる本管ライニング材３０ａの部分を穿孔し、枝管開口部を開口させておく。

次に、牽引ロープ１８を引っ張ることによって作業用ロボット１２とこれに支持された枝管ライニング材１や圧力バッグ１３等は本管３０内を一体的に移動する。ＴＶカメラ１６によって本管３０内をモニタリングしながら、図３に示すように、枝管ライニング材１の鍔２を枝管３１の開口部に位置決めし、作業用ロボット１２のヘッド１４を矢印ａ方向に移動させて枝管ライニング材１の鍔２を本管３０の穿孔された枝管開口部の周縁に向かうようにセットする。この状態が、図５（ａ）にも拡大されて図示されている。

パッキン４、６が予め鍔２に取り付けられていない場合には、上述したように鍔２をセットした状態でパッキン４、６を鍔２の上面に取り付ける。そして予め取り付けた、あるいは現場で取り付けたパッキン４と６間で鍔２の上面に全周にわたって接着用樹脂５を塗布する。現場でパッキン６を取り付ける場合には、接着用樹脂５を塗布した後でパッキン６を取り付けるようにしてもよい。塗布された接着用樹脂５は、パッキン４と６により挟まれた鍔２の面上にそこから流れ出すことなく滞留する。

このような状態で、図５（ｂ）に示したように、セットノズル１５を上方に移動させ、鍔２を本管３０の枝管開口部の周縁に密着させる。このとき、パッキン４の突出部４ａは穿孔された枝管開口部に入り込むと同時に、弾性によりパッキン４の上面４ｂとパッキン６の上面６ａが押圧されて変形し、接着用樹脂５が本管ライニング材３０ａの内周面と密着するようになる。パッキン４により本管３０の内周（本管ライニング材３０ａが施されている場合にはその内周面）と鍔の上面間の隙間が枝管側の端部で全周にわたって密封されるので、枝管３１の割れ目３１ａから本管内に地中水が流れ込むようなことがあっても、鍔２に塗布された接着用樹脂５に地中水が入り込むことがない。

図５（ｂ）に図示したように、鍔２を本管の枝管開口部周縁に密着させた後、コンプレッサー２５を駆動して圧縮空気を圧力バッグ１３内に供給すると、図４に示すように、管状樹脂吸収材３は圧縮空気の圧力を受けて反転しながら枝管３１内を本管３０から地上側に向かって順次挿入されていく。

管状樹脂吸収材３が、図４で一点鎖線で示すように、所定の長さに渡って枝管３１内に反転挿入された後、圧縮空気圧を減圧して枝管ライニング材を枝管３１の内周面に押圧した状態で、蒸気ホース１１から蒸気を噴出させ、管状樹脂吸収材３に含浸されている熱硬化性樹脂を加温し硬化させる。このとき、この鍔２に塗布された接着用樹脂５にも熱が行き渡るので、接着用樹脂５が硬化し、鍔２と本管ライニング材３０ａが強固に結合され、枝管ライニング材１と本管ライニング材３０ａが一体化される。

以上の枝管ライニング工法では、本管の枝管開口部の周縁と枝管ライニング材の鍔との隙間に水分が浸入することがないので、接着用樹脂５が浸水により硬化しなくなることを防止でき、また、パッキン４、６により硬化中の樹脂５の発生する熱で鍔２の表面から樹脂５が流動化し流れ出してしまうのを防止することができる。

なお、上述した実施例では、ホースより蒸気を噴出して加温を行ったが、温水をミスト状態であるいはシャワリングにより噴出させ、樹脂を硬化させるようにしてもよい。

また、枝管ライニング材１の管状樹脂吸収材３に含浸される樹脂並びに鍔２に塗布される樹脂は熱硬化性樹脂であったが、光硬化性樹脂、その他の硬化性樹脂であってもよい。

なお、鍔に塗布される接着用樹脂は、図６に示したように、鍔２の上面に複数のリング状の溝２ａ、２ｂを形成し、これらの溝内に接着用樹脂５ａ、５ｂを盛り込むようにして、塗布してもよい。

本発明に係る枝管ライニング材の側面図である。 （ａ）は枝管ライニング材の鍔を展開した状態で示す上面図、（ｂ）はＸ−Ｘ’線に沿った鍔の断面図である。 本発明に係る枝管ライニング工法を示す説明図である。 本発明に係る枝管ライニング工法を示す説明図である。 （ａ）は枝管ライニング材の鍔を枝管開口部の周縁にセットしたときの状態を示す説明図、（ｂ）は枝管ライニング材の鍔を枝管開口部の周縁に密着させたときの状態を示す説明図である。 鍔の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１ 枝管ライニング材
２ 鍔
３ 管状樹脂吸収材
４、６ パッキン
５ 接着用樹脂
１１ 蒸気ホース
１２ 作業用ロボット
１３ 圧力バッグ
１５ セットノズル
３０ 本管
３１ 枝管

Claims (11)

1. 硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材の一端に鍔を形成し、枝管ライニング時前記鍔が本管の枝管開口部の周縁に密着されて枝管内に挿入される枝管ライニング材であって、前記鍔の枝管開口部側面上で枝管側端部に弾性体からなる密封部材が取り付けられ、枝管ライニング材が枝管内に挿入されるとき、前記密封部材により本管内周面と鍔の該内周面に向かう面との間の隙間が密封されることを特徴とする枝管ライニング材。
2. 前記密封部材が、リング状の密封部材であることを特徴とする請求項１に記載の枝管ライニング材。
3. 前記鍔の枝管開口部側の面に接着用樹脂が塗布されることを特徴とする請求項１又は２に記載の枝管ライニング材。
4. 前記鍔の枝管開口部側の面に溝が形成され、該溝に接着用樹脂が塗布されることを特徴とする請求項１又は２に記載の枝管ライニング材。
5. 前記塗布された接着用樹脂が鍔から流れ出すのを防止する部材が鍔の枝管開口部側の面に取り付けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の枝管ライニング材。
6. 本管から分岐する枝管をライニングする枝管ライニング工法であって、
   硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材の一端に形成された鍔の枝管開口部側面上で枝管側端部に弾性体からなる密封部材を取り付けた枝管ライニング材を、その鍔が本管の枝管開口部の周縁に向かうように、セットし、
   前記鍔の枝管開口部側の面に接着用樹脂を塗布し、
   前記鍔を本管の枝管開口部の周縁に密着させて、前記密封部材により本管内周面と鍔の該内周面に向かう面との間の隙間を密封するとともに、鍔に塗布された接着用樹脂を本管内周面に密着させた状態で、枝管ライニング材を枝管内に反転挿入し、
   反転挿入された枝管ライニング材を枝管の内周面に押圧したまま該枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させるとともに、枝管ライニング材の鍔を接着用樹脂を介して本管内周面に接着させて枝管をライニングすることを特徴とする枝管ライニング工法。
7. 本管から分岐する枝管をライニングする枝管ライニング工法であって、
   硬化性樹脂を含浸した管状樹脂吸収材の一端に鍔を形成した枝管ライニング材を、その鍔が本管の枝管開口部の周縁に向かうように、セットし、
   前記鍔の枝管開口部側面上で枝管側端部に弾性体からなる密封部材を取り付け、
   前記鍔の枝管開口部側の面に接着用樹脂を塗布し、
   前記鍔を本管の枝管開口部の周縁に密着させて、前記密封部材により本管内周面と鍔の該内周面に向かう面との間の隙間を密封するとともに、鍔に塗布された接着用樹脂を本管内周面に密着させた状態で、枝管ライニング材を枝管内に反転挿入し、
   反転挿入された枝管ライニング材を枝管の内周面に押圧したまま該枝管ライニング材に含浸された硬化性樹脂を硬化させるとともに、枝管ライニング材の鍔を接着用樹脂を介して本管内周面に接着させて枝管をライニングすることを特徴とする枝管ライニング工法。
8. 前記密封部材が、リング状の密封部材であることを特徴とする請求項６又は７に記載の枝管ライニング工法。
9. 前記鍔の枝管開口部側の面に溝が形成され、該溝に接着用樹脂が塗布されることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の枝管ライニング工法。
10. 前記塗布された接着用樹脂が鍔から流れ出すのを防止する部材が鍔の枝管開口部側の面に取り付けられることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の枝管ライニング工法。
11. 枝管ライニングが本管ライニング後に行われ、枝管ライニング材の鍔が接着用樹脂を介して本管内に施された本管ライニング材の内周面に接着されることを特徴とする請求項６から１１のいずれか１項に記載の枝管ライニング工法。

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